JP6455090B2 - 表示装置及び移動体 - Google Patents

Description

本発明は、移動体に搭載される表示装置及びこの表示装置を有する移動体に関する。

自動車、飛行機及び船舶等に代表される種々の移動体が利用に供されている。広く普及した移動体は、自由に操縦可能であり、他の移動体あるいは静止物体との距離を把握しながら進行方向を制御して移動していく。

例えば特許文献１には、車間距離を計測可能な車両が開示されている。特許文献１に記載の車両では、センサにて計測した車間距離がフロントガラスに表示される。運転手がフロントガラスに表示された車間距離を把握することにより、安全に運転を行うことができるようになる。

特開平７−５５９４１号公報

近年では、移動体を自動で操縦する技術が多数報告されており、それに関連して移動体の利用に対する安全性が益々注目されてきている。この点、特許文献１に記載の車両では、運転手がフロントガラスに表示された車間距離を把握することができるが、他の車両に乗車した運転手に向けて、車間距離を伝えることができない。このため、特許文献１に記載の車両では、他の車両に乗車した運転手に、車間距離に関する注意を促すことができない。移動体の利用に対する安全性が益々求められる昨今では、移動体との距離に関する情報を移動体外の者に対して示すことができればより不特定多数の周囲の人々に移動体からの位置を知らせることで、運転者が予測することの出来ない衝突事故や追突事故を防ぐことが出来るために、安全性が向上する。

本発明は以上のような点を考慮してなされたものであり、移動体からの距離に関する情報を、移動体外の者に対して示すことが可能な表示装置及びこの表示装置を有する移動体を提供することを目的とする。

本発明による表示装置は、移動体に搭載される表示装置であり、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能な距離表示装置を備え、前記距離表示装置は、複数のコヒーレント光のうちの１つまたはいくつかを照射して、当該移動体からの距離に関する情報を表示する。

本発明による表示装置において、測定対象物との距離を計測する距離センサをさらに備え、前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との距離に関する情報を表示可能になっていてもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との間に向けて、前記コヒーレント光を照射してもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、前記距離センサにて計測された前記測定対象物との距離に基づいて、前記コヒーレント光を照射する範囲を変更可能になっていてもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、当該移動体の進行方向に対して後方に向かって、前記コヒーレント光を照射してもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、各コヒーレント光が照射される領域が前記移動体から離間する方向に沿ってずれるように、各コヒーレント光を放出可能になっていてもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、当該移動体からの距離に関する情報を文字情報として表示してもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を発光可能なコヒーレント光源と、前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光を回折させて、照射対象物を照明する光学素子と、を有していてもよい。

本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光の進行方向を変化させて、前記コヒーレント光を前記光学素子上で走査させる光走査部材をさらに有してもよい。

本発明による表示装置において、前記光学素子は、ホログラム記録媒体であり、前記ホログラム記録媒体は、前記複数のコヒーレント光の各々に対応して設けられ、且つ、各々に対応するコヒーレント光がそれぞれ入射する複数のホログラム要素を含んでもよい。

本発明による移動体は、前記いずれかの特徴をもつ表示装置を搭載した移動体である。

レーザーの直進性・高発光効率という特性と、ホログラムの設計波長に対し高効率に光を回折する特性を組み合わせることで、より遠方へ、より高光量の光を、また、移動体の周辺では、より繊細な配光パターンを任意の位置に照射することができる。

本発明によれば、距離表示装置が、移動体外の者に対して移動体との距離に関する情報を示すことができる。このため、移動体外の者が移動体との距離に関する情報を利用することができる点で、便利である。

一実施の形態による移動体を示す概略図。 距離表示装置を示す概略図。 コヒーレント光源からの光が光走査部材にて反射される様子を示す斜視図。 光学素子で拡散されたレーザ光が照射対象物を照明する様子を示す斜視図。 図１において、光学素子で拡散されるレーザ光の照明範囲を示す斜視図。 移動体が上り坂を走行する様子を示す概略図。 図６において、光学素子で拡散されるレーザ光の照明範囲を調整する方法を示す図。 図２に示す距離表示装置の他の適用例を示す概略図。 図１に示す移動体の他の例を示す概略図。 図１に示す移動体のさらに他の例を示す概略図。 図１に示す移動体のさらに他の例を示す概略図。 図２に示す距離表示装置の他の形態を示す概略図。 図１２において、光学素子で拡散されるレーザ光の照明範囲を示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

図１は、一実施の形態による移動体１を示す概略図である。移動体１は、自身が移動可能な構造体である。移動体１の一例として、走行車両、飛行物体あるいは船舶等が挙げられる。図１に示す例において、移動体１は、自走可能な車両として構成されている。

とりわけ、道路を走行する車両１は、他の車両との車間距離を保ちながら移動する必要がある。そこで、他の車両に車間距離を視覚的に伝えるべく、車両１は、距離表示装置からなる表示装置２０を有している。

距離表示装置２０は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能になっていて、車両１からの距離に関する情報を照射対象物２に表示するものである。本実施の形態の距離表示装置２０は、発光波長域が相違する複数のコヒーレント光を道路２に照射し、複数のコヒーレント光の組み合わせによって距離に関する情報を表示する。とりわけ、図１に示す車両１は、当該車両１の進行方向ｄ１に対して後方に向かって、前記複数のコヒーレント光を照射する。このため、車両１は、後続する車両に距離に関する情報を伝えることができる。

また、図１に示すように、距離表示装置２０には、距離センサ３０が接続されている。距離センサ３０は、測定対象物３との距離を計測する。本実施の形態において、距離センサ３０は、進行方向ｄ１に対して後方に位置する測定対象物３との間の距離、つまり後続の車両３との車間距離を計測するようになっている。一例として、距離センサ３０は、いわゆる非接触型の距離測定装置にて構成され得る。非接触型の距離測定装置として、例えばミリ波レーダーや赤外線レーザースキャナとセンサの組み合わせ、ドット列やラインの表示からの形状測定が可能となる、レーザーと回折光学素子の組み合わせ、あるいは、カメラによる画像取得・処理等が挙げられる。

距離センサ３０にて計測された車間距離に関する情報は、距離表示装置２０に送られる。そして、距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された車間距離に関する情報を道路２に表示するようになっている。

本実施の形態の距離表示装置２０は、赤色の発光波長域のコヒーレント光と、黄色の発光波長域のコヒーレント光と、緑色の発光波長域のコヒーレント光と、を用いて、道路２に表示される色の相違を利用して、距離に関する情報を表示する。図１において、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、車両１から離間する方向に沿ってずれている。すなわち、距離表示装置２０は、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域が車両１から離間する方向に沿ってずれるように、各光を照射可能になっている。このように、車両１から離間する距離に応じて異なる色が道路２に表示される場合、道路２に表示される色を把握することによって、本車両１と後続の車両との間の車間距離が認識可能になる。例えば、道路２に緑色の表示領域Ｇが広く確保される場合、後続の車両３の運転手は、車間距離が充分に確保されていると認識することができる。

また、図１に示す例では、距離表示装置２０は、車両１と後続の車両３との間に向けて、３つの発光波長域の光を照射し、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、距離表示装置２０と後続の車両３との間に位置している。

図２に、距離表示装置２０の構成の一例を示す。図２に示す距離表示装置２０は、コヒーレント光源２１と、発光タイミング制御部２２と、光学素子２３と、光走査部材２４と、を有している。

コヒーレント光源２１は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光すなわちレーザ光を発光する複数の光源部２１ｒ、２１ｙ、２１ｇを有する。これら複数の光源部２１ｒ〜ｇは、独立して設けられていてもよいし、共通の基板上に並べて配置され光源モジュールを構成していてもよい。本実施形態のコヒーレント光源２１は、発光波長域がそれぞれ相違する少なくとも２つの光源部２１ｒ〜ｇを有していればよく、発光波長域の種類は２つ以上であればよい。また、発光強度を高めるために、各発光波長域ごとに、複数個ずつの光源部２１ｒ〜ｇを設けてもよい。図２に示すコヒーレント光源２１は、赤色の発光波長域に属するコヒーレント光を放出する光源部２１ｒと、黄色の発光波長域に属するコヒーレント光を放出する光源部２１ｙと、緑色の発光波長域に属するコヒーレント光を放出する光源部２１ｇと、を有している。

発光タイミング制御部２２は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のレーザ光の発光タイミングを個別独立に制御する。すなわち、発光波長域がそれぞれ相違する複数のレーザ光に対応して複数の光源部２１ｒ〜ｇが設けられている場合、発光タイミング制御部２２は、複数の光源部２１ｒ〜ｇからレーザ光を発光させる発光タイミングを、各光源部２１ｒ〜ｇごとに制御する。

発光タイミング制御部２２は、各光源部２１ｒ〜ｇからレーザ光を発光させるか否か、すなわち発光のオン／オフを制御してもよいし、各光源部２１ｒ〜ｇから発光されたレーザ光を光走査部材２４の入射面に導光するか否かを切り替えてもよい。後者の場合、各光源部７と光走査部材２４との間に不図示の光シャッタ部を設けて、この光シャッタ部でレーザ光の通過／遮断を切り替えればよい。

光走査部材２４は、コヒーレント光源２１からのレーザ光の進行方向を経時的に変化させ、レーザ光の進行方向が一定にならないようにする。この結果、光走査部材２４を出射したレーザ光は、光学素子２３の入射面上を走査するようになる。

図３に、コヒーレント光源２１からの光が光走査部材２４にて反射される様子を示す。図３に示すように、光走査部材２４は、互いに交差する方向に延在される二つの回転軸ｒ１、ｒ２周りに回転可能な反射デバイス２４ａを有する。この反射デバイス２４ａの反射面ＲＳに入射されたコヒーレント光源２１からのレーザ光は、反射面ＲＳの傾斜角度に応じた角度で反射されて、光学素子２３の入射面の方向に進行する。反射デバイス２４ａを二つの回転軸ｒ１、ｒ２周りに回転させることで、レーザ光は光学素子２３の入射面上を二次元的に走査することになる。反射デバイス２４ａは、例えば一定の周期で二つの回転軸ｒ１、ｒ２周りに回転する動作を繰り返すため、この周期に同期して、光学素子２３の入射面上をレーザ光は繰り返し二次元走査する。

本実施形態では、光走査部材２４を一つだけ設けることを想定しており、コヒーレント光源２１で発光された複数のレーザ光はいずれも、共通の光走査部材２４に入射されて、この光走査部材２４で進行方向が経時的に変化させられて、光学素子２３上を走査する。

光学素子２３は、複数のレーザ光が入射される入射面２３ａを有し、この入射面２３ａに入射された複数のレーザ光を拡散させて、所定範囲を照明する。より具体的には、光学素子２３で拡散された複数のレーザ光は、照射対象物としての道路２を照明する。

図４は、光学素子２３で拡散されたレーザ光が道路２を照明する様子を示す図である。光学素子２３は、コヒーレント光源２１からの複数のコヒーレント光を回折させて、照射対象物２を照明するよう構成されている。光学素子２３は、例えばホログラム記録媒体からなる。ホログラム記録媒体２３は、例えば図４に示すように、複数のホログラム要素２３ｒ、２３ｙ、２３ｇを有する。各ホログラム要素２３ｒ〜ｇは、発光波長域がそれぞれ異なる複数のレーザ光のそれぞれに対応して設けられ、各々に対応するレーザ光が各ホログラム要素２３ｒ〜ｇに入射するようになっている。各ホログラム要素２３ｒ〜ｇに入射して拡散したレーザ光は、照射対象物２を照明する。本実施の形態では、赤、黄または緑で発光する３つのレーザ光がそれぞれ対応する３つのホログラム要素２３ｒ〜ｇで拡散され、各々に対応する道路２上の範囲を照明可能になっている。

なお、図４に示す例では、赤、黄または緑で発光する３つのレーザ光に対応づけて、３つのホログラム要素２３ｒ〜ｇが設けられているが、発光波長域が異なる少なくとも２つ以上のレーザ光に対応づけて、少なくとも２つ以上のホログラム要素２３ｒ〜ｇが設けられていればよい。

各ホログラム要素２３ｒ〜ｇは、複数の単位拡散領域ｄｆを有する。各単位拡散領域ｄｆは、入射されたレーザ光を拡散させて、照射対象物２上の照明領域２ａを照明する。各単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａの少なくとも一部は、他の単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａからずれている。すなわち、異なる単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａ同士は、少なくとも一部が相違する。したがって、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇに含まれる複数の単位拡散領域ｄｆのうちのいくつかに、レーザ光を選択的に入射させることによって、照射対象物２内の照明する範囲を変更することが可能となる。

各単位拡散領域ｄｆには干渉縞パターンが形成されている。よって、単位拡散領域ｄｆに入射されたレーザ光は、干渉縞パターンによって回折されて、照射対象物２上の対応する照明領域２ａを照明する。干渉縞パターンを種々に調整することで、各単位拡散領域ｄｆで回折すなわち拡散されるレーザ光の進行方向を変更することが可能となる。

このように、各単位拡散領域ｄｆ内に入射したレーザ光は、対応する照明領域２ａを照明する。また、光走査部材２４は、各単位拡散領域ｄｆに入射するレーザ光の入射位置を経時的に変化させる。一つの単位拡散領域ｄｆ内に入射したレーザ光は、その単位拡散領域ｄｆ内のどの位置に入射しても、共通の照明領域２ａを照明するようになっている。これはすなわち、照明領域２ａの各点に入射するレーザ光の入射角度が経時的に変化することを意味する。この入射角度の変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関の無いコヒーレント光の散乱パターンが多重化されて観察される。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられて平均化されて、観察者に観察されることになる。これにより、照射対象物２にレーザ光に起因して生じ得るスペックルが目立ちにくくなる。また、光走査部材２４からのレーザ光は、ホログラム記録媒体２３上の各ホログラム要素２３ｒ〜ｇを順に走査するため、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇ内の各点で回折されたレーザ光はそれぞれ異なる波面を有し、これらのレーザ光は照射対象物２上に独立に重ね合わされることで、照射対象物２ではスペックルの目立たない均一な照度分布が得られる。

なお、図４に示す例では、各単位拡散領域ｄｆに対応する照明領域２ａが隣接する他の照明領域２ａと重ならずにずれているが、このような例に限定されず、照明領域２ａの一部が隣接する他の照明領域２ａと重なっていてもよい。また、照明領域２ａのサイズは、各単位拡散領域ｄｆごとに相違していてもよい。さらに、単位拡散領域ｄｆの配列順序に従って、対応する単位拡散領域ｄｆが照射対象物２内で配列されている必要はない。すなわち、ホログラム要素２３ｒ〜ｇ内での単位拡散領域ｄｆの配列順序と、照射対象物２内での対応する照明領域２ａの配列順序とは、必ずしも一致している必要はない。

次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

図１に示すように、先方を走行する車両１は、距離センサ３０を用いて後続の車両３との車間距離を計測する。距離センサ３０にて計測された車間距離に関する情報は、距離表示装置２０に送られる。

距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された後続の車両３との距離に基づいて、複数のコヒーレント光を道路２に照射する範囲を決定する。一例として、図５に、車両１が平坦な道路２上を走行しているときの、コヒーレント光を道路２に照射するようすを示す。図５に示す例では、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇ中で、対応するレーザ光を走査させる部分を灰色で示し、対応するレーザ光を走査させない部分を白抜きで図示している。

図５に示す例では、距離表示装置２０は、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇの各単位拡散領域ｄｆのうちのいくつか（灰色で示す部分）に選択的にレーザ光を入射させ、道路２に向けて拡散させる。これにより、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにて拡散されたレーザ光の各々が道路２に帯状に照射される。この３つの発光波長域の光が道路２上に帯状に照射されてなる３つの帯状の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、図１に示すように、車両１から離間する方向に沿ってずれる。

後続の車両３の運転手は、道路２に表示された赤、黄、緑の帯状の領域Ｒ、Ｙ、Ｇを観察することによって、前方の車両１との車間距離に関する情報を認識する。例えば、距離センサ３０にて計測された車間距離が充分な程度に確保されている場合には、前方の車両１から、緑の帯状の領域が広くなるように、レーザ光が照射される。これにより、後続の車両３の運転手は、車間距離が充分に確保されていることを道路２に表示された情報から認識することができる。

一方、距離センサ３０にて計測された車間距離が充分に確保されていない場合には、前方の車両１から、例えば、黄及び緑のレーザ光が照射されずに、赤のレーザ光のみが帯状に照射される。これにより、後続の車両３の運転手は、車間距離が充分に確保されていないことを道路２に表示された情報から認識し、車間距離を確保するように車速をコントロールすることができる。

次に、図６に、車両１が上り坂を走行しているときの、レーザ光を道路２に照射する範囲を示す。車両１が上り坂を走行している場合、仮に図５に示す場合と同様に距離表示装置２０から各レーザ光が道路２に照射されると、各レーザ光の照明する範囲が相対的に広がってしまう。そこで、車両１が上り坂を走行している場合には、図６に示すように、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇのうちのレーザ光を入射させる単位拡散領域ｄｆを変更して、各レーザ光の照明する範囲が広がらないように各レーザ光のホログラム要素２３ｒ〜ｇへの入射範囲を変更する。これにより、車両１が上り坂を走行している場合であっても、赤、黄、緑の帯状の領域Ｒ、Ｙ、Ｇを道路２に適切な位置で表示することが可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能な距離表示装置２０を備え、距離表示装置２０は、複数のコヒーレント光のうちの１つまたはいくつかを照射して、当該移動体１からの距離に関する情報を表示する。このような形態によれば、距離表示装置２０が表示する移動体１との距離に関する情報を、移動体１外の者に知らせることができる。つまり、移動体１外の者が移動体１との距離に関する情報を利用することができる点で、便利である。

また、本実施の形態によれば、測定対象物３との距離を計測する距離センサ３０をさらに備え、距離表示装置２０は、当該移動体１と測定対象物３との距離に関する情報を表示可能になっている。この場合、移動体１の移動に伴い変化し得る移動体１と測定対象物３との距離を、距離センサ３０にて把握することができる。これにより、移動に伴い変化し得る移動体１と測定対象物３との距離に関する情報までも移動体１外の者に知らせることができる。

また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、移動体１と測定対象物３との間の空間に向けて、コヒーレント光を照射する。言い換えると、距離表示装置２０は、移動体１からみたときに、測定対象物３の手前にコヒーレント光を照射する。この場合、測定対象物３側から照射対象物２に表示される情報を観察し易い。

また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された測定対象物３との距離に基づいて、コヒーレント光を照射する範囲を変更可能になっている。この場合、移動体１と測定対象物３との距離を考慮して、コヒーレント光の照射範囲を決定することができるため、距離表示装置２０にて表示される情報をより適切な態様で観察者に知らせることができる。例えば、移動体１と測定対象物３との距離を考慮して、コヒーレント光が測定対象物３まで到達しないようにコヒーレント光の照射範囲を決定することで、観察者が距離表示装置２０にて表示される情報を観察し易くなる。

また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、当該移動体１の進行方向ｄ１に対して後方に向かって、コヒーレント光を照射する。この場合、移動体１の進行方向ｄ１に対して後方にいる観察者に対して、移動体１との距離に関する情報を知らせやすい。

また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、各コヒーレント光が照射される照射対象物２上の領域が移動体１から離間する方向に沿ってずれるように、各コヒーレント光を照射可能になっている。この場合、各コヒーレント光によって示される色によって、移動体１との距離に関する情報を観察者に知らせることができるため、観察者が距離に関する情報を視覚的に認識し易い。

また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、コヒーレント光源２１からの前記コヒーレント光の進行方向を変化させて、前記コヒーレント光を光学素子２３上で走査させる光走査部材２４をさらに有する。この場合、照射対象物２内の各照明領域２ａにおけるコヒーレント光の入射角度が経時的に変化することになり、照射対象物２でのスペックルが目立ちにくくなる。

次に、ホログラム記録媒体からなる光学素子２３を得る方法の一例について説明する。ホログラム記録媒体２３は、例えば実物の散乱板からの散乱光を物体光として用いることで作製することができる。より具体的には、ホログラム記録媒体２３の母体であるホログラム感光材料に、互いに干渉性を有するコヒーレント光からなる参照光と物体光とを照射すると、これら光の干渉による干渉縞パターンがホログラム感光材料に形成されて、ホログラム記録媒体２３が作製される。参照光としては、コヒーレント光であるレーザ光が用いられ、物体光としては、例えば安価に入手可能な等方散乱板の散乱光が用いられる。

ホログラム記録媒体２３を作製する際に用いた参照光の焦点位置からホログラム記録媒体２３に向けてレーザ光を照射することで、ホログラム記録媒体２３を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板の配置位置に、散乱板の再生像が生成される。ホログラム記録媒体２３を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板が均一的な面散乱をしていれば、ホログラム記録媒体２３により得られる散乱板の再生像も、均一な面照明となる。

図１、６、１０−１４では照射領域を路面で切った断面積として表現しているが、実際は角度空間における拡散角度分布を有しており、３次元領域を照明している。この照明領域を持つようなホログラムは、例えば各ホログラム要素内の任意の点で、拡散角度分布が同じになるように設計して図１３のように照明すればよく、フーリエ変換ホログラム等を用いてもよい。異なる拡散角度分布に対応するホログラム要素を、異なる色で照明することにより、距離に応じて色変化する照明領域が表現できる。

光学素子２３としてホログラム記録媒体を用いることによる利点の一つは、レーザ光の単位面積当たりの光強度であるエネルギー密度を、拡散によって弱めることができることである。すなわち、ホログラム記録媒体２３を設けることで、レーザ光を面光源として利用可能になる。これにより、レーザ光の安全性を向上でき、ホログラム記録媒体２３を通過したレーザ光を人間の目で直視しても、同じ照度分布を点光源で達成する場合に比べて、人間の目に与えるダメージを軽減できる。

また、図１に示す例では、光走査部材２４からのレーザ光が光学素子２３を透過して拡散する例を示したが、光学素子２３は、レーザ光を拡散反射させるものでもよい。例えば、光学素子２３としてホログラム記録媒体を用いる場合、ホログラム記録媒体は反射型でも透過型でもよい。一般に、反射型のホログラム記録媒体は、透過型のホログラム記録媒体に比べて、波長選択性が高い。すなわち、反射型のホログラム記録媒体は、異なる波長に対応した干渉縞パターンを積層させても、所望の層のみで所望の波長のコヒーレント光を回折させることができる。また、０次光の影響を除去しやすい点でも、反射型のホログラム記録媒体は優れている。一方、透過型のホログラム記録媒体は、回折可能なスペクトルが広く、コヒーレント光源２１の許容度が広いが、異なる波長に対応した干渉縞パターンを積層させると、所望の層以外の層でも所望の波長のコヒーレント光が回折されてしまう。よって、一般には、透過型のホログラム記録媒体は、積層構造にするのが困難である。

また、ホログラム記録媒体２３の具体的な形態としては、フォトポリマーを用いた体積型ホログラム記録媒体でもよいし、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラム記録媒体でもよいし、レリーフ型（エンボス型）のホログラム記録媒体でもよい。

また、ホログラム記録媒体２３に形成されるべき干渉縞のパターンは、現実の物体光と参照光を用いずに、予定した再生照明光の波長や入射方向、並びに、再生されるべき像の形状や位置等に基づき計算機を用いて設計されてもよい。このようにして得られたホログラム記録媒体２３は、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）とも呼ばれる。

なお、光学素子２３の具体的な形態は、ホログラム記録媒体に限定されるものではなく、複数の要素拡散領域ｄｆに細かく分割することが可能な各種の拡散部材でもよい。例えば、各要素拡散領域ｄｆをそれぞれ一つのレンズアレイとするレンズアレイ群を用いて光学素子２３を構成してもよい。この場合、要素拡散領域ｄｆごとにレンズアレイが設けられ、各レンズアレイが照射対象物２上の照明領域２ａを照明するように各レンズアレイの形状が設計される。そして、各照明領域２ａの位置は、少なくとも一部が相違している。これにより、ホログラム記録媒体２３を用いて光学素子２３を構成した場合と同様に、照射対象物２内の一部分だけの照明色を変えたり、一部分だけを照明しないようにすることができる。

≪変形例≫
なお、上述した以外にも様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

例えば、図１に示す例では、距離表示装置２０が照射対象物２として道路を照明する例を示したが、距離表示装置２０が照明する対象は、道路に限定されない。図８に、距離表示装置２０が照明する対象の他の例を示す。図８に示す例では、移動体１が霧の中を走行している。移動体１に備えられた距離表示装置２０は、進行方向ｄ１における前方に向かって複数のコヒーレント光を照射し、霧を構成する蒸気に距離に関する情報を表示するようになっている。すなわち、図８における照射対象物２は、霧を構成する蒸気である。

また、図４に示す例では、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにおいて、複数の単位拡散領域ｄｆのうちのいくつかに選択的にコヒーレント光を入射させて所定の情報を道路２に表示する例を示したが、このような限定されない。例えば、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにおいて、複数の単位拡散領域ｄｆのうちのいくつかに、それ以外の単位拡散領域ｄｆよりも強度の高いコヒーレント光を選択的に入射させて所定の情報を道路２に表示してもよい。

また、図１に示す例では、移動体１が自動車からなる例を示したが、このような例に限定されない。図９乃至図１１に、移動体１の他の例を示す。このうち、図９に示す例では、移動体１がヘリコプタとして構成された例が示されている。図９に示すヘリコプタ１は、進行方向ｄ１に対して前方に向かって、複数のコヒーレント光を照射し、山２に距離に関する情報を表示するようになっている。これにより、ヘリコプター着陸時または低空飛行時に、運転者は地上との距離を知ることができ、また山にいる人々に近くにいると危険であることを知らせることが出来る。図９に示す例では、３つの発光波長域の光が照射される山２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、ヘリコプタ１から離間する方向に沿ってずれている。

図１０に示す例では、移動体１が災害救助車として構成された例が示されている。図１０に示す災害救助車１は、進行方向ｄ１に対して前方に向かって、複数のコヒーレント光を照射し、山２に距離に関する情報を表示するようになっている。これにより、事故現場に先に到着した災害救助車が、事故現場の位置の情報を、広域にかつリアルタイムに周囲に知らせることができ、例えば上空のヘリコプターなどに事故現場の位置を伝達することが出来る。図１０に示す例では、３つの発光波長域の光が照射される山２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、災害救助車１から離間する方向に沿ってずれている。

図１１に示す例では、移動体１が船として構成された例が示されている。図１１に示す船１は、進行方向ｄ１に対して前方に向かって、複数のコヒーレント光を照射し、波面２に距離に関する情報を表示するようになっている。図１１に示す例では、３つの発光波長域の光が照射される波面２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、船１から離間する方向に沿ってずれている。

その上、図１１に示す例では、距離センサ３０が、進行方向ｄ１に対して前方に位置する測定対象物３との間の距離、例えば先方の船３との距離を計測するようになっている。そして、距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された先方の船３との距離に関する情報を波面２に表示するようになっている。図１１に示す船１によれば、先方の船３に、互いに対する距離を視覚的に伝えることが可能となる。

加えて、図１１に示す船１は、海中にある別の測定対象物４との距離を計測する更なる距離センサ３０を有している。更なる距離センサ３０は、船１の下方に位置する測定対象物４との間の距離、例えばダイバー４との距離を計測するようになっている。そして、更なる距離センサ３０にて取得された情報は、更なる距離表示装置２０に送られる。更なる距離表示装置２０は、更なる距離センサ３０にて取得された情報に基づいて、進行方向ｄ１と直交する下方に向かって、単一のコヒーレント光を照射し、水中に距離に関する情報を表示するようになっている。更なる距離表示装置２０によれば、水中にいるダイバー４に、船１との距離、つまり水深を視覚的に伝えることが可能となる。

また、図１に示す例では、距離表示装置２０は、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇが車両１から離間する方向に沿ってずれるように、各光を照射可能になっている例を示したが、このような例に限定されない。図１２に、距離表示装置２０が表示する距離に関する情報の他の例を示す。図１２に示す車両１では、距離表示装置２０が、進行方向ｄ１に対して後方に位置する測定対象物３との間の距離に関する情報を文字情報として表示する。

距離表示装置２０は、赤色の発光波長域のコヒーレント光と、黄色の発光波長域のコヒーレント光と、緑色の発光波長域のコヒーレント光と、を用いて、道路２に表示される色の相違を利用して、距離に関する情報を表示する。図１３に、図１２に示す距離表示装置２０が道路２を照明するようすを示す。

図１３に示すように、ホログラム記録媒体２３は、発光波長域がそれぞれ異なる複数のレーザ光のそれぞれに対応して設けられた複数のホログラム要素２３ｒ、２３ｙ、２３ｇを有する。ただし、図１３に示す例では、図４に示す例とは異なり、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにて拡散したレーザ光が照射対象物２を照明する範囲は、他のホログラム要素２３ｒ〜ｇにて拡散したレーザ光が照射対象物２を照明する範囲と重なっている。

各ホログラム要素２３ｒ〜ｇは、複数の単位拡散領域ｄｆを有する。各単位拡散領域ｄｆは、入射されたレーザ光を拡散させて、照射対象物２上の照明領域２ａを照明する。各単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａの少なくとも一部は、他の単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａからずれている。

図１３に示す例では、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇ中で、対応するレーザ光を走査させる部分を灰色で示し、対応するレーザ光を走査させない部分を白抜きで図示している。図１３に示すように、赤色の発光波長域のコヒーレント光が入射するホログラム要素２３ｒに含まれる一部の単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させず、その他の単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させている。その一方で、黄色の発光波長域のコヒーレント光が入射するホログラム要素２３ｙに含まれる全ての単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させ、且つ、緑色の発光波長域のコヒーレント光が入射するホログラム要素２３ｇに含まれる全ての単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させている。したがって、赤、黄、緑の３つの光が重なる道路２上の領域は白色を示す一方で、黄、緑の２つの光が重なる道路２上の領域は黄緑を示す。

とりわけ、図１３に示す例では、黄、緑の２つのレーザ光が重なる道路２上の領域が、「１００」の文字を示すように、距離表示装置２０から各レーザ光を照射する。このため、図１３に示す例では、白色で示される道路２上の領域内に、黄緑で示される「１００」の文字が表示される。

このように、図１３に示す移動体１によれば、距離表示装置２０は、当該移動体１からの距離に関する情報を文字情報として表示する。文字情報を利用することにより、高い自由度で移動体１との距離に関する情報を表示することが可能となる。

なお、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ 移動体
２ 照射対象物
２ａ 単位照明領域
３、４ 測定対象物
２０ 距離表示装置（表示装置）
２１ コヒーレント光源
２１ｒ、２１ｙ、２１ｇ 光源部
２３ 光学素子
２３ｒ、２３ｙ、２３ｇ ホログラム要素
ｄｆ 単位拡散領域
２４ 光走査部材
３０ 距離センサ
ｄ１ 進行方向

Claims (9)

1. 移動体に搭載される表示装置であり、
   発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能な距離表示装置を備え、
   前記距離表示装置は、複数のコヒーレント光のうちの１つまたはいくつかを照射して、当該移動体からの距離に関する情報を表示し、
   前記距離表示装置は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を発光可能なコヒーレント光源と、前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光を回折させて、照射対象物を照明する光学素子と、を有し、
   前記光学素子は、ホログラム記録媒体であり、
   前記ホログラム記録媒体は、前記複数のコヒーレント光の各々に対応して設けられ、且つ、各々に対応するコヒーレント光がそれぞれ入射する複数のホログラム要素を含む、表示装置。
2. 測定対象物との距離を計測する距離センサをさらに備え、
   前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との距離に関する情報を表示可能になっている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との間に向けて、前記コヒーレント光を照射する、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記距離表示装置は、前記距離センサにて計測された前記測定対象物との距離に基づいて、前記コヒーレント光を照射する範囲を変更可能になっている、請求項２または３に記載の表示装置。
5. 前記距離表示装置は、当該移動体の進行方向に対して後方に向かって、前記コヒーレント光を照射する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記距離表示装置は、各コヒーレント光が照射される領域が前記移動体から離間する方向に沿ってずれるように、各コヒーレント光を放出可能になっている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記距離表示装置は、当該移動体からの距離に関する情報を文字情報として表示する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記距離表示装置は、前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光の進行方向を変化させて、前記コヒーレント光を前記光学素子上で走査させる光走査部材をさらに有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置を搭載した移動体。