JPH03120513A - 表示装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は表示装置に関し、特に情報表示用として所定の
情報が記録されている回折格子より成る情報表示部を例
えば自動車の後方窓（リヤーウィンドウ）の透明部に設
け、該回折格子を照明手段で照明したとき該回折格子か
らの回折光に基づく情報を車外に向けて表示するように
した表示装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より体積位相型回折格子やレリーフ型回折格子を利
用して情報を表示するようにした表示装置は、例えば所
定方向に対して明るい表示が出来る為、種々の表示装置
に用いられている。このような装置として例えば自動車
のブレーキランプ警告やパーキングランプ警告等の情報
を後方窓（リヤーウィンドウ）の一部に表示し、後続車
の運転者に表示するようにした表示装置が考えられる。

この自動車用の表示装置に右いては第６図（Ａ）に示す
ように情報表示用の回折格子５を照明する照明光［２は
比較的広い空間のある後部座席の背もたれ部付近に配置
される。

同図においてはリヤーウィンドウとしての透明基板４の
内側の−・部に情報表示用の回折格子５を配設している
。尚６は屋根、７は後部ボンネットである。このとき回
折格子５としては例えば表面凹凸によるレリーフ型回折
格子や光の透過率が変調されている吸収型回折格子、そ
して高い透過率と高い回折格子（表示輝度）とを両立さ
せた体積位相型回折格子等がある。

同図に右いては照明手段としてのハロゲン電球２からの
光束１０を凸レンズ３により集光し回折格子５を照射し
ている。回折格子５に入射した光束のうちブラッグ条件
を満足する波長の光は高い回折効率で回折し射出して光
束１１となり、該光束１１に基づく情報は後続車の運転
者５１により観察される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような構成の表示装置は日中屋外で運
転したり、夜間照明用の街路灯の下で運転したりする場
合、次のような問題点が生じてくる。例えば第６図（Ｂ
）に示すように日中運転する場合、太陽８からの光束１
２が回折格子５に入射してくる場合がある。このとき回
折格子５では第６図（Ａ）の場合と光の進行方向は逆向
きである点を除き全く同一の光学配置となる。従って太
陽８からの光束１２は回折格子５で回折されて光束１３
となり車内の運転者方向へと向かう。

一般に乗用車内のルームミラーは後続車を観察可能な角
度に設定されている。一方、表示用光束１１は後続車の
運転者５１に明るく表示されるように設定されているの
で第６図（Ｂ）において回折された光束１３による光源
の像９は後続車の運転者５１に重なってくる。

この為、この光源像９はルームミラーの視野の中心部に
生じ、運転者を眩惑してしまい運転に重大は支障を生じ
てしまうという問題点がある。同様な問題点は自動車に
限らず、例えば歩道に面した商店等のショーウィンドウ
に情報表示用の回折格子を配設し、この回折格子を室内
に置かれた照明装置で上方に向けて照明している場合に
も同様に生じてくる。即ち屋外からの直射日光がショー
ウィンドウに差込むと回折光が屋内に向けて水平方向に
生じ屋内で作業している人の眼に入射し仕事の妨げにな
ったり、ショーウィンドウの表示の効果を損ねてしまう
等の問題点が生じてくる。

本発明は回折格子を利用して情報表示を行う際に外部の
太陽光や街路灯からの輝度の高い光源からの不要光によ
り観察上不都合な回折光が発生するのを防止し、良好な
る状態で情報表示の観察ができる表示装置の提供を目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の表示装置は、透明光学部材の一部に回折格子を
利用して情報表示を行う情報表示部を設け、該情報表示
部に照明手段からの光束を照射し、該情報表示部で回折
された光束を所定方向へ導光して情報表示を行う表示装
置において、該照明手段からの照明用光束の該情報表示
部を直進通過する領域には不透明部材が設けられており
、該不透明部材により該情報表示部を直進通過する光束
の少なくとも一部を吸収するようにしたことを特徴とし
ている。

（実施例） 第１図は本発明を自動車の後方窓（リヤーウィンドウ）
に適用したときの第１実施例の光学系の要部概略図であ
る。同図において４は透明光学部材であり、略平行な平
面板より成っており、後方窓に相当している。５は体積
位相型の回折格子より成る情報表示部であり、透明光学
部材４の一部に−・体的に固設されている。

情報表示用の回折格子とし、ては単純な直線、又は曲線
の格子や、回折格子をパターニングあるいは回折格子の
焼付時にマスクをして文字、サイン等を表示したものや
更に良く知られたレインボーホログラム等１種々のもの
が使用可能である。

６は自動車の屋根部、７は自動車のトランク部であり、
光学的な不透明部材より成り、入射光束１０１の一部に
吸収している。２は白熱電球やＬＥＤ等から成る光源で
車内の一部に設けられている。

２１．２２は共に不透明又は透過率の低い光学部材であ
る。このうち光学部材２２は光源２からの光束が車内を
照明し、運転者の妨げとなるのを防止している。

光学部材２２の透過率を適当な値に設定しても良く、こ
れによれば運転者が光源２が点灯しているか否かを確認
することができ、又光学部材２２の内面に反射鏡を設け
ても良く、これによれば照明用の光束１０の光量を増加
することができる。

光学部材２１も光学部材２２と同様に内面に反射鏡を設
けても良く、これによれば照明用の光束ｌＯの光量を増
加することができる。

又、光学部材２１を赤色等に着色した適当な拡散性を有
した色フィルターで構成し、後述する情報表示部５によ
る後方への情報表示の補助手段として用いても良い。

本実施例では光源２からの光束１０で情報表示部５を斜
方向から照明している。このうち情報表示部５を構成し
ている回折格子で回折した所定次数の回折光束１１は車
外に射出し、例えば後続車の運転者５１へ導光される。

これにより情報表示部５の回折格子に記録された情報が
運転者５１により観察されるようにしている。

一方、情報表示部５の回折格子で回折されずに透過した
光束（０次光）１０１は透明光学部材４を直進通過する
。このとき本実施例では光束１０１の直進通過する領域
に光学的な不透明部材であるトランク部７が位置するよ
うに光源２の照明方向や情報表示部５の位置等の各要素
を適切に設定している。

このように本実施例においては光［２からの照明用の光
束ｌＯのうち情報表示部５の回折格子で回折されずに直
進１遇する光束１０１が不透明部材であるトランク部７
に入射するようにしこれにより、例えば太陽光や街路灯
等の高輝度の光源からの光束が回折格子に入射しても高
い回折効率の回折光が運転者のルームミラーに向かって
は生じないようにし・ている。

このように本実施例では回折格子の回折効率を高め後方
への情報表示が明るく行なわれ、しかも運転者にとワて
不都合な回折光が生じないようにしている。

第２図は第１図と同様に本発明を自動車の後方窓に適用
したときの第２実施例の光学系の要部概略図である。

同図に右いて第１図で示した要素と同一要部には同符号
を付している。

本実施例では光源２を車内の一部に設けて光源２からの
光束を球面レンズ、又は円筒レンズ等から成る集光レン
ズ３で集光し、所定の拡がりのある光束１０として情報
表示部５を照明している。

情報表示部５の回折格子は反射型の体積位相型回折格子
より成っている。回折格子で回折された所定次数の回折
光束１１は観察者（運転者）５１に導光され、情報表示
用に用いられる。

一方、回折格子を直進通過した光束は後部座席の光学的
に不透明部材であるスペース部１フを照射するようにし
ている。これにより前述の第１実施例と同様に不要な回
折光が生じ運転者を妨げるようなことがないようにして
いる。

第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の第２実施例の情報
表示部５で用いられる反射型の回折格子５ａへの光束の
入射状態を示す概略図である。

第３図（Ａ）は体積位相型回折格子５ａを示している。

同図（Ａ）に示すように回折格子５ａを入射角θ、（例
えばθ１＝４５度）で照明した光束１０は反射回折され
、射出角度θ２で射出する光束１１どなる。

今、射出角度θ２を０２＝６０度とすると回折格子５ａ
中の格子の傾き角は３．５度となり（回折格子５ａの屈
折率が１．５２の場合）、略表面に平行な格子を有する
反射型回折格子となる。

この反射型の回折格子５ａは回折効率の半値波長幅を非
常に狭く、例えば１０ｎｍから３０ｎｍに設定できると
いう特長を有している。このため光源２として赤色の高
輝度ＬＥＤ等を用い、反射型の回折格子５ａの回折効率
のピーク波長をこの光源２に合わせると明るい情報表示
と明るい後方視野の両立が可能となる。

第３図（Ｂ）はレリーフ型回折格子５ａを示している。

同図においては略等しい屈折率を有する２つの光学部材
３１と３２の境界面には、反射膜３３が設けられている
。この結果反射回折光に対しては高い回折効率を有し、
一方透過回折光ははとんと生じない回折格子を実現して
いる。ここで反射膜３３としては透明で高屈折率を有す
る誘電体の単層膜や適当な分光反射率特性を有する多層
膜が用いられる。

本実施例の回折格子においては境界面の反射膜３３を適
当なマスクを介して蒸着することにより表示図形のパタ
ーンを形成することや、回折格子構造の形成される領域
を限定することによりパターンを形成することが可能で
ある。

第４図は本発明の第２実施例に用いることのできる他の
回折格子の概略図である。

本実施例では透明光学部材４面上には表面凹凸を有する
格子３１が形成されている。照明用の光束１０は格子３
１の空気との境界面３２で反射され、回折光１１となり
射出される。

尚、必要に応じて境界面３２には反射率を高める物質が
蒸着又は塗布されている。同図で示す回折格子３１は安
価に形成でき、又反射面３２に高反射率のアルミ蒸着面
を用い、網点印刷等の手法で表示画像を自由に形成する
ことができるといった特長がある。

第５図は本発明を建物（商店）の窓（ショーウィンドウ
）等に適用した第３実施例の要部概略図である。

同図において窓である透明光学部材４には反射型の回折
格子５ａを有する情報表示部５が取付けられている。光
源２からの光束１０は集光レンズ３で所定角度に集光さ
れ、透明光学部材４を介して情報表示部５を形成する回
折格子５ａを照射する。このとき回折格子５ａにより反
射回折された特定次数の回折光束１１は透明光学部材４
を射出し、例えば外の歩道を通行している通行人５１に
導光される。これにより情報表示部５の情報表示が行な
われる。

一方、回折格子５ａで回折されずに直進通過した光束は
光学的に不透明部材であるショーウィンドウの床面１８
に入射する。

本実施例においては床面１８に高輝度の光源を置かない
限り、前述と同様に不都合な回折光が生じることはなく
、良好なる情報表示が可能な表示装置を達成している。

尚、本発明は以上の各実施例の他に各種のコンピュータ
端末の表示部、事務機器、情報機器等の表示部にも同様
に適用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば回折格子を利用して情報表示を行う際、
前述の如く光源からの光束の回折格子への照射方向や回
折格子で回折されずに直進通過する光束の入射領域に不
透明部材が配置されるように各要素を設定することによ
り１例えば外部の太陽光や街路灯等の高輝度光源で回折
格子が照明されても、運転者に向かって有害な回折光が
生じることが無く、常に良好なる状態で情報表示を行う
ことのできる自動車用やショーウィンドウ用に好適な表
示装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１．第２図は各々本発明の第１．第２実施例の光学系
の要部概略図、第３．第４図は本発明に係る情報表示部
の回折格子の説明図、第５図は本発明の第３実施例の概
略図、第６図（Ａ）　、　（Ｂ）は自動車の後方窓に情
報表示用の回折格子を設けたときの説明図である。 図中、１は照明手段、２は光源、３は集光レンズ、４は
透明光学部材、５は情報表示部、５ａは回折格子、７は
不透明部材、８は太陽、１０は照明光束、１１は表示用
光束、５１は観察者である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明光学部材の一部に回折格子を利用して情報表
   示を行う情報表示部を設け、該情報表示部に照明手段か
   らの光束を照射し、該情報表示部で回折された光束を所
   定方向へ導光して情報表示を行う表示装置において、該
   照明手段からの照明用光束の該情報表示部を直進通過す
   る領域には不透明部材が設けられており、該不透明部材
   により該情報表示部を直進通過する光束の少なくとも一
   部を吸収するようにしたことを特徴とする表示装置。