JPH03227736A - 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、車両用表示装置など文字や絵柄を発光させて
表示する表示装置に適した表示装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
車両用の表示装置において、運転中など運転者の視線の
移動を少なくするためにも運転席前方などある程度限ら
れた範囲内に表示を行い、その表示範囲内に車速や警告
表示など多くの運転情報を表示することが要求されてい
る。また、表示パターンを大きくして視認性を良くする
ことも要求されている。

ところで、この種の表示装置に使用される表示デバイス
として例えば蛍光表示管（ＶＦＴ）がある。

蛍光表示管の表示面は、車両用の一例を第９図に示した
ように、車速表示パターンＰや警告表示パターンＱなど
、表示面には各表示パターンに対応するセグメントが予
め形成されており、各表示パターンに対応するセグメン
１へを発光させることにより表示が行われる。しかしな
から、蛍光表示管では重速表示パターンＰや警告表示パ
ターンＱなど多くの表示を行うためには限られた表示面
内に多くのセグメントバター：／を形成しなければなら
ないため、表示パターンが小さくなるという欠点がある
。逆に、表示パターンを小さくしないようにすると表示
面を大きくしなければならないという問題が生しる。

このため、限られた表示範囲内に多くの情報を表示でき
、しかも表示パターンの大きさも表示範囲を有効に利用
したものが要求されている。なお、液晶パネル等による
ドツトマトリクスでパターン表示を行うと、例えば第１
０図（ａ）および（ｂ）に示したように、同じ表示面内
で任意の大きさの異なるパターンを表示することができ
るが、表示の制御が複雑であったり、表示パターンがド
ツトで構成されるため、一般に表示品位が悪いという欠
点がある。

本発明は、複数の表示器を用いて各表示器からの光を同
一光軸の視認方向に反射することにより、複数の表示器
の表示像を多重表示できるようにすることを課題とする
。

〔課題を解決するための手段及び作用］上記の課題を解
決するためになした本発明の表示装置は、異なる位置に
配された第１および第２の表示器と、第１の表示器から
の光を予め設定された光軸方向に非正反射する非正反射
型ホログラム鏡と、第２の表示器からの光を上記非正反
射型ホログラム鏡の反射光軸方向に反射するとともに該
非正反射ホログラム鏡の反射方向前面に配され光半透過
性の反射板とを備え、第１および第２の表示器からの各
党を上記非正反射型ホログラムと上記反射板とによって
同じ光軸方向に反射させるようにしたことを特徴とする
。

また、前記課題を解決するためになした本発明の表示装
置は、異なる位置に配された第１および第２の表示器と
、予め設定された異なる方向からの光を同一光軸方向に
非正反射する多重露光非正反射型ホログラム鏡とを備え
、第１および第２の表示器からの各党を上記多重露光非
正反射型ホログラムによって同じ光軸方向に反射させる
ようにしたことを特徴とする。

上記本発明の各表示装置によれば、いずれも、反射後の
同一光軸の方向から第１および第２の表示器の表示像を
同じ表示範囲内に視認できる。

〔実施例〕

第２図は本発明実施例の表示装置を用いた車両用表示装
置を示す図であり、この装置はヘッドアップデイスプレ
ィ装置と呼ばれるものである。

図におて、■は本発明による表示装置、２は車両のダツ
シュボード、３はフロントガラス、４は運転席例の視点
位置であり、表示装置ｌは表示光の出射側をダツシュボ
ード２の上面と略一致させてダツシュボード２内に配設
され、表示装置１からの光はフロントガラス３によって
運転席側に反射される。そして、運転席側の視点位置４
近傍からフロントガラス３を見ると、表示装置１による
表示の虚像５がフロントガラス３の前方位置（車両前方
側）に視認される。

これによって、運転者は車両走行時などにフロントガラ
スの前方視界を注視しなから視線をほとんどずらすこと
なく車速などの表示を確認することができる。また、後
述説明するように表示装置１はレンズ系を備えており、
虚像５は拡大されるとともに遠方に位置するようになる
。したがって、運転者は焦点の移動量を少なくして二重
像のない見やすい表示を確認することができる。

第１図は表示装置１の第１実施例を示す図であり、図に
おいて、１１は蛍光表示管によって車速等を表示する第
１表示器、１２はパターンマスクとフィルタおよび光源
等によ、ってウオーニングシンボルを発光表示する第２
表示器、１３は非正反射型のホログラム鏡、１４はホロ
グラム鏡１３の前面に配設された光半透過性反射板とし
てのカバーガラス、１５はフレネルレンズである。

同図図示の一点鎖線りはフレネルレンズ１５の光軸を示
し、この光軸りは前記第２図について説明したようにフ
ロントガラス３を介して光学的に視点位置４に向けられ
ている。また、−点鎖線１１は第１表示器１１の中心を
通る光軸、−点鎖線１２は第２表示器１２の中心を通る
光軸をそれぞれ示している。なお、第１表示器１１と第
２表示器１２の表示面は、光学的にフレネルレンズ１５
の焦点の内側に位置するように配置されている。

第３図はホログラム鏡１３、カバーガラス１４、第１表
示器および第２表示器の光学的位置関係を説明する図で
あり、フレネルレンズ１５の光軸、■、と第２表示器１
２の光軸１２とはカバーガラス１４の表面で正反射の条
件（ψ、−ψ２）を満足するように設定されている。一
方、フレネルレンズ１５の光軸りと第１表示器１１の光
軸１とはホログラム鏡１３の面で後述説明する予め設定
された非正反射の条件（θ、≠θ２）になるように設定
されている。

ホログラム鏡１３は、ガラスのような透明基板の片面に
例えば重クロム酸ゼラチン感光材料などのホログラム乳
剤層を塗布したホログラム用の写真乾板にホログラムを
記録したものであり、その製造方法を第４図により説明
する。

写真乾板Ｘと第１発敗レンズ１０の焦点は、前記ホログ
ラム鏡１３と第１表示器１１の表示面に対応する位置に
それぞれ配置されており、第１発散レンズ１０の光軸１
゜は第１表示器１１の光軸ｌ、に一致されてこの光軸ｌ
、。は写真乾板Ｘに対してＲ２の入射角を成している。

−また、第２発散レンズ２０の光軸ｉ、。は前記フレネ
ルレンズ１５の光軸りに一致されて光軸ρ２ｏは写真乾
板Ｘに対してＲ３の入射角を成し、この第２発敗レンズ
２０は、その写真乾板Ｘと反対側の焦点が、フレネルレ
ンズ１５の焦点に対応する点よりも写真乾板Ｘ側になる
ように配置されている。

一方、レーザ発生装置３０からのレーザ光はビームスプ
リッタ４０で２方向に分離され、この分離されたレーザ
光がミラー５０とミラー６０を介してそれぞれ第１発散
レンズ１０と第２発散レンズ２０の光軸に導かれるよう
になっている。

そして、第１発散レンズ１０と第２発散レンズ２０で得
られる球面波のレーザ光を写真乾板Ｘの表裏に照射し、
写真乾板Ｘの乳剤層の厚み方向に干渉縞を層状にしたり
ツブマン型のホログラムを記録する。その後、現像処理
等を施すことによってホログラム鏡１３が形成される。

上記のようなホログラム鏡１３に５よると、第１発散レ
ンズ１０の焦点位置に対応する位置からの光はブラッグ
反射の条件にあった波長のみが強められて反射され、そ
の反射光は第２発散レンズ２０の焦点位置に対応する位
置から放射されたようになる。すなわち、第１図におい
て、第１表示器１１の表示光はホログラム鏡１３によっ
てフレネルレンズ１５の焦点内から発せられた光のよう
にフレネルレンズ１５側に反射される。

このようにして、異なる位置にある第１表示器１１と第
２表示器１２からの各党は、ホログラム鏡１３およびカ
バーガラス１４に対してそれぞれ異なる方向から入射す
るが、両方の反射光はともにフレネルレンズ１５の光軸
Ｉ、を光軸としてフレネルレンズ１５に向けて反射され
、この同じ光軸に沿った光がフレネルレンズ１５を屈折
透過してフロントガラス３に向けられる。

そして、前記のようにフロントガラス３の視界内には、
第１表示器１１と第２表示器１２の表示の虚像を視認で
きるようになる。

第１表示器１１の表示用セグメントは第５図（ａ）のよ
うになっており速度表示と速度警告表示が行われる。ま
た、第２表示器の表示パターンは同図（ｂ）のようにな
っており、パーキングブレーキ、バッテリーおよびオイ
ル切れの各ウオーニング表示が行われる。なお、第１表
示器１１と第２表示器１２は図示しない制御手段によっ
て点灯制御され、車速は常時表示され、警告状態になっ
たときにウオーニングが表示される。

第１表示器１１と第２表示器１２の表示はフレネルレン
ズ１５の同じ光軸に沿って表示され、各表示は同図（Ｃ
）に示したようにフロントガラス３の予め設定された一
定範囲で重なる位置に表示されるようになり、限られた
表示範囲内に多くの情報を表示できるとともに表示パタ
ーンの大きさも表示範囲を有効に利用したものとなる。

なお、第１表示器１１と第２表示器１２とを切換えて表
示するようにしてもよい。

第６図は表示装置１の第２実施例を示す図であり、同図
において第１実施例と同様のものには同符号を付記して
その説明は省略する。

図において、１６はフレネルレンズ１５の光軸り上でフ
レネルレンズ１５の焦点の内側に配置された第３表示器
であり、ホログラム鏡１３とカバーガラス１４はともに
光透過性になっているので、この第３表示器１６の表示
光は第１および第２の表示器１１．１２からの各党と同
じ光軸に沿ってフレネルレンズ１５を屈折透過し、フロ
ントガラス３に向けられる。

すなわち、この実施例の表示装置では第１実施例のもの
に加えてさらに多重表示を行うことができるようになっ
ている。

第７図は表示装置ｌの第３実施例を示す図であり、図に
おいて、１１’、１２’は蛍光表示管によって車速表示
を行う第１表示器および第２表示器、１３’は非正反射
における入射角度が異なるように複数のホログラムを記
録したいわゆる多重露光のホログラム鏡、１５′はフレ
ネルレンズである。

ホログラム鏡１３′は、前記第４図について説明したと
同様にして、例えば第１表示器１１’に対応するホログ
ラム露光し、さらに第４図における第２発散レンズ２０
の位置を固定した状態で第２表示器１２’に対応するホ
ログラム露光し、多重露光ホログラムを形成したもので
ある。

これによって、第１表示器１１′と第２表示器１２’に
よる表示光は、フレネルレンズ１５′の焦点内から発せ
られた光のようにフレネルレンズ１５′側に反射され、
フロントガラス３の視界内には、第１表示器１１’と第
２表示器１２’の表示の虚像が重なった位置で視認でき
るようになる。

第１表示器１１’と第２表示器１２′は、ともに同じ車
速表示を行うもので、その表示セグメントの形状は、フ
ロントガラス３で表示の虚像が視認されるときにセグメ
ントの太さが僅かに異なるように設計されており、第１
表示器１１’と第２表示器１２′をともに点灯させた状
態では、両方の表示パターンは同じ位置に重畳されて表
示され、例えば第８図に示したように一方の表示偉人が
他方の表示像Ｂを被覆するようになっている。

例えば第１表示器１１’の表示像をＡ、第２表示器１２
’の表示像をＢとした場合、第１表示器１１’を常時点
灯して第２表示器１２′の点灯状態と消灯状態を制御す
ることにより、表、示像Ａだけによる速度表示と表示像
Ａと表示像Ｂが重なった状態での速度表示とを切り換え
ることができ、表示全体の輝度を切り換えることができ
る。なお、表示像Ａは表示像Ｂを僅かに大きく被覆する
ので表示の二重像は生じない。

上記のように表示の輝度を切り換えることにより、例え
ば、日中など外界が明るい場合は第１表示器１１’と第
２表示器１２’をともに点灯して明るい表示にして見や
すくし、夜間やトンネル内など外界が暗い場合は第１表
示器１１’だけを点灯させて輝度を下げることにより眩
しさをなくすことができ、表示の視認性を向上させるこ
とができる。なお、このような輝度の切換えの制御は、
第１表示器１１’を常時点灯させた状態でフォトセンサ
ー等によって外光の光量を検出し、この検出光量に応じ
て第２表示器１２’の点灯と消灯を切り換えるようにす
れば自動制御することができる。

また、ホログラム鏡の多重露光の回数を増やして表示器
の数を多くし、表示輝度を３倍、４倍のように変化させ
ることもできる。さらに、ホログラム鏡の多重露光によ
り、第２実施例と同様に他の表示器を配設するなどして
、多重表示を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の表示装置によれば、異なる
位置に配された第１および第２の表示器からの各党を非
正反射型ホログラムと光半透過性の反射板とによって同
じ光軸方向に反射させるようにしたので、反射後の同一
光軸の方向から異なる位置の表示器の表示像を同じ表示
範囲内に視認できるようになり、複数の表示器の表示像
を多重表示することができる。

また、本発明の表示装置によれば、異なる位置に配され
た第１および第２の表示器からの各党を多重露光非正反
射型ホログラムによって同じ光軸方向に反射させるよう
にしたので、反射後の同一光軸の方向から異なる位置の
表示器の表示像を同じ表示範囲内に視認できるようにな
り、複数の表示器の表示像を多重表示することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は本発明
実施例の表示装置を用いた車両用表示装置を示す図、 第３図は第１実施例における光学的位置関係を説明する
図、 第４図は実施例に係わるホログラム鏡の製造方法を説明
する図、 第５図は第１実施例における表示用セグメントと表示パ
ターンを示す図、 第６図は本発明の第２実施例を示す図、第７図は本発明
の第３実施例を示す図、第８図は第３実施例における表
示例を示す図、第９図は従来の蛍光表示管の表示セグメ
ントの一例を示す図、 第１０図は従来のドツトマトリクスパターンの一例を示
す図である。 １・・・表示装置、１１．１１’・・・第１表示器、１
２．１２’・・・第２表示器、１３，１３’・・・ホロ
グラム鏡、１４・・・カバーガラス。 第 図 第 図 第 ■ 第 図 （Ｇ） 第 因 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なる位置に配された第１および第２の表示器と
   、第１の表示器からの光を予め設定された光軸方向に非
   正反射する非正反射型ホログラム鏡と、第２の表示器か
   らの光を上記非正反射型ホログラム鏡の反射光軸方向に
   反射するとともに該非正反射ホログラム鏡の反射方向前
   面に配され光半透過性の反射板とを備え、 第１および第２の表示器からの各光を上記非正反射型ホ
   ログラムと上記反射板とによって同じ光軸方向に反射さ
   せ、この同一光軸の方向から第１および第２の表示器の
   表示像を同じ表示範囲内に視認できるようにしたことを
   特徴とする表示装置。
2. （２）異なる位置に配された第１および第２の表示器と
   、予め設定された異なる方向からの光を同一光軸方向に
   非正反射する多重露光非正反射型ホログラム鏡とを備え
   、 第１および第２の表示器からの各光を上記多重露光非正
   反射型ホログラムによって同じ光軸方向に反射させ、こ
   の同一光軸の方向から第１および第２の表示器の表示像
   を同じ表示範囲内に視認できるようにしたことを特徴と
   する表示装置。