JPH01502297A - ３ｄホログラフ電気機械的メータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３Ｄホログラフ電気機械的メータ 本発明は表示に関するものであり、特にメータを表わす虚像を作るホログラフ表 示に関するものである。

２、関連技術の説明 従来の電気機械的ダイアル装置は指針の大雑把な位置を見て数を読取ることなく 迅速に情報を理解するための観察者のための方法を提供する。目が近距離に順応 することができない人はこのような装置を読取ることは困難である。加えて、こ のような装置から情報を得るため必要とされる時間は、比較的迅速ではあるけれ ども、まだ内部装置への外部距離視力調節遅延を含む。

少なくとも１つの従来技術の自動車計器表示装置は運転者から少し離れた自動車 のフロントフェンダの外側にタコメーれども、非常に小さく、非常に高価である という批判と、雨や雪による障害にさらされた。

発明の概要 本発明によれば、電気機械的メータは離れた虚像として現われるように、付加的 なコリメート光学系を伴わずに、第２のホログラムに関して第１のホログラムを 物理的に動かすことによって作られ、そのため第１のホログラムが固定された基 準背景を生成し、第２のホログラムが固定された基準背景上の位置の動く指針を 生成する。可動ホログラムはシャフトによって、または例えば自動車の計器とし て用いられている従来のトランスデユーサと関連するその他の機械的素子によっ て動かされることが好ましい。本発明は適度な費用で現在の自動車用計器の修正 を許容し、そのためそれらは遠視の人によって読取られることが可能である。

図面の簡単な説明 要約的に説明された本発明を以下の図面と関連して詳細に説明される。

第１図は好ましい実施例に従ったメータ形態の絵画的図である。

第２図は第１の好ましい実施例に従ったメータの概略的図である。

第３図はコンバータホログラムを用いる第２の好ましい実施例に従ったメータの 概略的設計である。

第４図は軸から外れた照明によってホログラフ的に生成された指針の歪みを示す 概略的図である。

第５図は波面コンバータホログラムを示す概略的図である。

第６図は波面コンバータホログラムの構造を示す概略的斜視図である。

第７図はマスターホログラムの使用を示す概略図である。

第８図は光学軸に対して垂直な第６図のホログラムの概略図である。

好ましい実施例の詳細な説明 以下の記述は光学および自動車分野における当業者にとつて本発明を作り使用す ることを可能にし、この発明を実施する発明者によって考慮された最も良い方法 を述べる。しかしながら、本発明の一般的原理はここで特に比較的経済的で容易 に製造されたホログラフ電気機械的メータを提供するため定義されたので、様々 な修正が当業者にとって容易に明らか第１図は電気機械的メータの虚像１２を作 るためのホログラム装置を示し、それはダイアル面１３上の回転指針１１を含む 。

メータ虚像１２はダイアル面ホログラム１５および回転指針ホログラム１７によ って生成される。

第２図は自動車のホログラムメータ１４の好ましい実施例を示す。第１の固定さ れたホログラムディスク１９はメータ面１３の画像を作る。メータ面１３は車両 動作のパラメータ、例えば車両速度や燃料消費の指針を含んでもよい。第２の回 転ホログラフディスク２１は回転指針１１を与える。通常例えば自動車スピード メータまたはタコメータの機械的指針のため用いられるシャフト２３は固定され たディスク１９の開口２４を経て延び、回転ディスク２１へ固定的に取付けられ る。シャフト２３は適当なトランスデユーサ２６によって駆動されるが、これは 従来自動車において用いられたように、ディスク２１をピボットするあるいは回 転するためである。様々なその他の回転メカニズムはステップモータおよび適合 可能なギアメカニズムを含むことが可能である。

ホログラフディスク１９．２１は自動車のステアリングカラム２９へ取付けられ た適当な光源２７によって照明される。ダイアル面１３上の指針１１の虚像１２ は見る人の反対側のディスク１９゜２１の側に生成される。

ホログラム１９．２１のようなホログラムを形成するためのホログラフ方法は既 知の参照文献（“光学ホログラフィ°、Ｃｏ１１ｉｅｒ等、Ａｃａｄｅｍｉｃ　 Ｐｒｅｓｓ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　Ｎ、　Ｙ、　１９７１）において見出ださ れる。もし所望されるなら、ホログラフ画像は照明光源の予め決められた帯域幅 のみを特に感知するように生成されることができる。ホログラフ分野において良 く知られているように、このホログラフは広帯域光源のため明るさを増加された より広い波長帯域において動作するように形成されるが、増加された着色のトレ ードオフは低いフォト−オプティック　ジースル　容量を与える。

第３図は、ホログラフコンバータディスク３５が軸から外れた照明源２７と回転 ホログラフディスク２１との間に挿入されるような改良された実施例を明らかに する。コンバータディスク３５は、更に正確な虚像１２を生成するため、放射状 に対称的な照明波面をホログラフディスク１９．２１へ供給するように設計され る。このような軸を外れた光源の効用を第４図と関連して説明する。

第４図において示されるように、照明が“Ａ”のように光学軸３７から離れて置 かれた照明光源２７から来るとき１．指針画像１１は回転と共に変化する。もし 指針１１が例えば１８０度回転するなら、この効果は照明源を“Ａ＊”へ動かす ことと同じである。画像上の効果は“Ｂ”で軸３７に接触するポイントから“Ｃ ′での軸３７から離されて置かれた位置へのボイド１１の移動である。“Ｃ″の 位置で、指針１１はもはや固定されたホログラフダイアル面１３と正確に整列す ることはない。また、指針の画像は、それが基準ビーム角度でない光源によって 生成されるので非常に暗い。指針の画像移動は“平面内′ホログラムにおける許 容性に十分耐える小ささがもしれないが、遠視視力補償を与えるために必要とさ れる深いホログラムのためには更に厳しくなる。問題に対する明らかな解決はポ イント“Ｄ′または“Ｅ”のように軸上の光源によりホログラムを照明すること である。

しかしながら、ポイント“Ｄ”または“Ｅｏに照明光源を軸上に置くと、別の問 題が生じる。反射ホログラムのため、この光源はホログラムの観察を阻止する。

透過ホログラムのため、非回折光は見る人の目へ直接戻って光る。

歪みや見る人の干渉を避ける改良された動作は、軸上のホログラム１９．２１を 照らすための放射状に対称的な波面を生成するように軸を外れた照明を修正する ため固定されたコンバータホログラム３５を用いる。コンバータホログラム３５ の１実施例は第５図に示されているが、そこでは軸を外れた光源“Ｆ″からの光 が放射状に対称的な波面“Ｇ″の光線へ変換される。軸を外れた照明光源“Ｆ″ は光学軸３７に対して角度θで配置される。更に詳細に説明されるように、コン バータホログラム３５は記録された干渉パターンを含み、パイ形セグメント内に 好ましく記録され、放射状に対称的な波面を生成する。示されたコンバータホロ グラム３５は反射された放射状に対称的な波面を与えるけれども、第３図に説明 されたような透過された放射状に対称的な波面は以下に説明される技術に従って 容易に構成される。

コンバータホログラム３５の構成は第６図に示される。第６図に従って、ホログ ラム記録プレート４５は第１および第２のパイ形開口４７．４９を備える二重マ スク４０によって挾まれている。開口４７．４９は反対側に配置されているが同 じ直線上にある。記録プレート４５は回転され、一方二重マスク４０は、一連の 合同のパイ形領域ａｌ、　ａ２．・・・ａｎが２つの構成波面３１．３３へ連続 的に照射されるように静止したままである。

２つの波面３１．３３は基準点光源“Ｈ”からの波面３１と、光源“Ｊ′からの 放射状に対称的な波面３３とを含む。点光源“Ｈ”は軸を外れた照明源“Ｆ”と 光学軸３７との間の角度θと等しい光学軸３７に対する角度θに配置される（第 ５図）。

特に第７図において示されるように、第２のパイセグメン）ａ２を照射する前に 、点光源“Ｈｏは、第２のパイセグメントａ２が、マスクが回転されない記録プ レートから動かされ、点光源Ｈがその最初の位置に固定されるときと同じ角度で 点光源“Ｈ”からの光線を受けるような角度Δθだけ回転される。角度Δθは等 しい大きさのパイセグメントａｌ、　ａ２の各二等分線５１と５３との間の角度 である。

パイセグメント技術は、記録プレート４５の大きい部分における放射状に対称的 な光源“Ｊ”を与えることが困難である場合有効である。隣接するパイセグメン トの縁部でラインが生成されるけれども、これらは考慮中の明細書における特性 を損うことはない。この技術は、第５図に示されるような反射コンバータホログ ラムを、点光源“Ｈ“から記録プレートの反対側に放射状に対称的な光源“Ｊ” を配置し、同じ連続照射方法を導入することによって生成するため用いられる。

低費用および高速であるコンバータホログラム３５を生成するため、マスクホロ グラム４５のみが第６図の連続セグメント方法によって照射される。マスタ４５ は低費用がセールスポイントのスキャナホログラムが生成されるのと同じ方法で 低費用コピーを作るため用いられる。この技術は第８図に示されるが、ここでは 基準ビームＪはホログラム記録プレート４８の後に配置されたホログラムマスタ ー４５上に衝突する。基準ビームに応答して、マスター４５は記録プレート４８ の全表面上に放射状に対称的な目標ビームを発生する。

空間が波面の形成に補助的光学系の使用を許容するような場合において従来の光 学素子の使用によって放射状に対称的な波前面を生成することが可能である。し かしながら、通常の光学と比較すると、コンバータホログラムはより少ない空間 、重量および費用しか必要としないという利点を有する。

開示された実施例の多数の適合および修正が本発明の技術的範囲から外れること なくなされることが以上の記述から明らかである。それ故、添付された請求の範 囲の技術的範囲内で、本発明がここで特に説明される以外に実施されても良いこ とが理解されるであろう。

ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、　８ 国際調査報告 国際調査報告 ＵＳ　８７０３０２１ ＳＡ　２０９６０

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）投射照明に応じて虚像基準背景を生成するための固定されたホログラム手 段と、 投射照明に応じて前記基準背景上の可動指示体を生成するための可動ホログラム 手段と、 前記値に応じて前記可動ホログラムを動かすための手段と、前記投射照明を与え るため前記固定されたホログラム手段および可動ホログラム手段を照明するため の手段とを含む、パラメータの測定装置の値を表示するためのホログラフメータ 。
2. （２）前記パラメータが自動車の動作のパラメータである請求項１記載のホログ ラムメータ。
3. （３）動かすための前記手段が前記可動ホログラム手段へ取付けられたシャフト 手段を含む請求項２記載のホログラムメータ。
4. （４）照射のための前記手段が軸を外れた光源を含む請求項３記載のホログラフ メータ。
5. （５）前記光源が自動車のステアリングメカニズムへ取付けられている請求項４ 記載のホログラフメータ。
6. （６）投射照明に応じてその上にスケールの指示体を有するダイアル面の虚像を 生成するための固定されたホログラム手段と、 投射照明に応じて前記指示体の選択されたものへポインティングするため前記ダ イアル面上の指示体の虚像を生成するための回転可能なホログラム手段と、 前記指示体に関連する動作のパラメータの変化に応じて前記回転可能なホログラ ム手段を回転させるための手段と、前記投射照明を与えるため前記固定されたホ ログラム手段および回転可能なホログラム手段を照射するための手段とを含むホ ログラフメータ。
7. （７）前記スケールの指示体が自動車動作のパラメータを示す請求項６記載のホ ログラフメータ。
8. （８）回転させるための前記手段が前記回転可能なホログラム手段へ取付けられ たシャフト手段を含む請求項７記載のホログラムメータ。
9. （９）照明するための前記手段が軸を外れた光源を含む請求項８記載のホログラ フメータ。
10. （１０）前記光源が自動車のステアリングメカニズムへ取付けられている請求項 ９記載のホログラフメータ。