JPH04134738U - head up display device - Google Patents

head up display device

Info

Publication number
JPH04134738U
JPH04134738U JP5148991U JP5148991U JPH04134738U JP H04134738 U JPH04134738 U JP H04134738U JP 5148991 U JP5148991 U JP 5148991U JP 5148991 U JP5148991 U JP 5148991U JP H04134738 U JPH04134738 U JP H04134738U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display
light
display device
hologram
diffraction element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5148991U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩司 境
俊彦 近江
智之 小池
隆之 春山
衛 矢部
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Priority to JP5148991U priority Critical patent/JPH04134738U/en
Publication of JPH04134738U publication Critical patent/JPH04134738U/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠方表示効果をそこなうことなくカラー表示
を可能とするヘッドアップディスプレイ装置を提供す
る。 【構成】 表示器1からの表示情報と他の視認識情報と
を、フロントウインド4を介して空間的に重畳して同一
視野内で観察するようにしたヘッドアップディスプレイ
装置において、表示器1から複数種類の波長の光を出射
し、これらの波長の光のうち一部をホログラム回折素子
2により回折してフロントウインド4に投影し、他の波
長の光をホログラム回折素子2を通過して、回折素子2
に一体に形成された反射鏡3により反射させてフロント
ウインド4に投影することにより、上記目的を達成す
る。
(57) [Summary] [Objective] To provide a head-up display device that enables color display without impairing the long-distance display effect. [Structure] In a head-up display device in which display information from the display device 1 and other visual recognition information are spatially superimposed through the front window 4 and observed within the same field of view, Light of multiple types of wavelengths is emitted, a portion of the light of these wavelengths is diffracted by the hologram diffraction element 2 and projected onto the front window 4, and light of other wavelengths is passed through the hologram diffraction element 2. Diffraction element 2
The above object is achieved by reflecting the light onto the front window 4 by reflecting it by a reflecting mirror 3 formed integrally with the mirror 3 .

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本考案は、表示素子からの表示情報と他の視認性情報とを、同一視野内で観察 するようにしたヘッドアップディスプレイ装置(以下HUDと称する)に係り、 特にカラー表示を可能とした車両用のHUDに関する。 This invention allows display information from display elements and other visibility information to be observed within the same field of view. Regarding a head-up display device (hereinafter referred to as HUD), In particular, the present invention relates to a vehicle HUD that enables color display.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

車両の運転者に対して視認性情報である外景の画像情報と、表示素子を有する 表示装置からの運転情報とを、同一視野内に重畳させる表示装置としてHUDが ある。従来のHUDでは、前記2つの情報の光を重畳する光束結合素子としての フロントウインドなどのコンバイナに、単一波長光のみを回折する回折光学素子 であるホログラム回折素子が設けられている。このホログラム回折素子はその遠 方表示効果により、レンズなどを用いることなく運転情報の表示像の結像位置を 遠方にすることができる。このため運転の眼の焦点調節をすることなく、運転情 報と外景の画像情報とを同一視野内に重畳させて認識することができる。 It has external image information that is visibility information for the vehicle driver and a display element. The HUD serves as a display device that superimposes driving information from the display device within the same field of view. be. In conventional HUDs, a light flux combining element that superimposes the two information lights is used. A diffractive optical element that diffracts only a single wavelength of light is used in combiners such as windshields. A hologram diffraction element is provided. This hologram diffraction element By using the directional display effect, the imaging position of the driving information display image can be adjusted without using lenses etc. Can be done far away. Therefore, driving information can be improved without adjusting the focus of the driver's eyes. It is possible to superimpose the information and image information of the outside scene in the same field of view and recognize them.

【0003】0003

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

しかしながら上記のように構成された従来のHUDによると、表示色が限定さ れるため、カラー情報の表示は困難であった。このため例えば自動車用のHUD では速度表示や警告表示が同一色となり、運転者に対する認識効果が低くなると いう問題があった。 However, with the conventional HUD configured as above, the display colors are limited. Therefore, it was difficult to display color information. For this reason, for example, HUD for automobiles In this case, the speed display and warning display are the same color, which reduces the recognition effect for the driver. There was a problem.

【0004】 この問題を解決する提案としては特開昭64−44913号公報に記載された ように、光束結合素子に少くとも2波長の光に対して観察可能な回折効果を有す る回折光学素子を設けたものが知られている。しかしながらこの回折光学素子で は各波長の回折効率が低下し、作製方法が複雑になり、しかも回折波長幅が広が って全体的な透過光量が減少することなどの問題があった。0004 A proposal to solve this problem was described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-44913. As such, the beam coupling element has an observable diffraction effect for light of at least two wavelengths. A device equipped with a diffractive optical element is known. However, with this diffractive optical element, The diffraction efficiency for each wavelength decreases, the fabrication method becomes complicated, and the diffraction wavelength width widens. Therefore, there were problems such as a decrease in the overall amount of transmitted light.

【0005】 本考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、遠方表示効果をそこなうこと なくカラー表示を可能とすることのできるHUDを提供することを目的とする。[0005] This invention was made in view of the above points, and does not impair the long-distance display effect. An object of the present invention is to provide a HUD that can display color without any color display.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本考案のHUDは、表示素子からの表示情報と他の視認性情報とを、光透過性 の光束結合素子を介して空間的に重畳して、同一視野内で観察するようにしたヘ ッドアップディスプレイ装置において、少くとも2波長の光を出射する表示素子 と、表示素子から出射する光のうち少くとも1波長の光を回折する回折光学素子 と、回折光学素子と一体に形成された反射鏡とを具備したことを特徴とする。 The HUD of the present invention transmits display information from the display element and other visibility information through a light-transmitting system. The beams are spatially superimposed via a beam coupling element, so that they can be observed within the same field of view. In a top-up display device, a display element that emits light of at least two wavelengths. and a diffractive optical element that diffracts at least one wavelength of light emitted from the display element. and a reflecting mirror formed integrally with the diffractive optical element.

【0007】[0007]

【作用】[Effect]

上記構成のHUDにおいては、表示素子から出射された複数波長の光のうち一 部は、回折光学素子によって回折されて光束結合素子に投影される。また他の波 長の光は回折光学素子を通過して反射鏡により反射され、光束結合素子に投影さ れる。これらの投影された光による表示情報の虚像の位置及び表示色が異なるの で、複数種類の表示情報を明確に視認することができる。 In the HUD having the above configuration, one of the plurality of wavelengths of light emitted from the display element is is diffracted by the diffractive optical element and projected onto the beam coupling element. Another wave The long beam passes through the diffractive optical element, is reflected by the reflecting mirror, and is projected onto the beam combining element. It will be done. The position and display color of the virtual image of display information due to these projected lights are different. This allows you to clearly see multiple types of displayed information.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

以下、本考案のHUDの一実施例を図を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment of the HUD of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0009】 図1、図3及び図3にそれぞれ本考案の第1、第2及び第3の実施例を示す。 これらの図において、対応する部分には同一符号を付して示す。[0009] 1, 3 and 3 respectively show first, second and third embodiments of the present invention. In these figures, corresponding parts are designated by the same reference numerals.

【0010】 図1に示す第1の実施例によるHUDは表示素子を有する表示器1と、回折光 学素子であるホログラム回折素子2と、ホログラム回折素子2と一体に形成され た反射鏡3と、光束結合素子としてのフロントウインド4とから構成されている 。表示器1は波長530nmの緑色体(G光)と波長650nmの赤色光(R光 )を表示できる蛍光表示管からなっている。またホログラム回折素子3は530 nmの波長の光に対し90%以上の回折効率を有し、他の波長の光に対し85% 以上の透過効率を有する体積位相型ホログラム回折素子である。そして表示器1 から出射した光がホログラム回折素子2または反射鏡3により反射されて、フロ ントウインド4に投影されるように配置されている。0010 The HUD according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a display 1 having a display element and a diffracted light It is formed integrally with the hologram diffraction element 2, which is a chemical element, and the hologram diffraction element 2. It consists of a reflecting mirror 3 and a front window 4 as a light beam coupling element. . The display 1 displays a green body (G light) with a wavelength of 530 nm and a red light (R light) with a wavelength of 650 nm. ) consists of a fluorescent display tube that can display images. Also, the hologram diffraction element 3 has a diameter of 530 It has a diffraction efficiency of 90% or more for light with a wavelength of nm, and 85% for light of other wavelengths. This is a volume phase type hologram diffraction element having the above transmission efficiency. and display 1 The light emitted from the hologram diffraction element 2 or the reflecting mirror 3 is reflected by the is arranged so that it is projected onto the window 4.

【0011】 次に本実施例の作用を自動車の運転席に設置した場合について説明する。表示 器1から出射されたG光はホログラム回折素子2に入射し、ホログラムのブラッ グ回折により回折されてフロントウインド4に投影される。このときホログラム により像位置はホログラム回折素子2からL3の位置Fにあるように波面変換さ れて回折される。この結果、表示器1からホログラム回折素子2に至る光路長を L2、ホログラム回折素子2からフロントウインド4に至る光路長をL1とすると き、運転者の眼5にはV1(=L1+L3)の位置に表示像が虚像として見えるこ とになる。[0011]Next, the operation of this embodiment will be explained in the case where it is installed in the driver's seat of a car. The G light emitted from the display 1 enters the hologram diffraction element 2, is diffracted by Bragg diffraction of the hologram, and is projected onto the front window 4. At this time, the hologram performs wavefront transformation such that the image position is at position F at L3 from the hologram diffraction element 2, and is diffracted. As a result, when the optical path length from the display 1 to the hologram diffraction element 2 is L 2 and the optical path length from the hologram diffraction element 2 to the front window 4 is L 1 , the driver's eyes 5 have V 1 (=L 1 +L 3 ), the displayed image appears as a virtual image.

【0012】 また同時に表示器1から出射されたR光は、ホログラムのブラック回折条件に 合わないため、ホログラム回折素子2を通過し、その裏面に一体に形成された反 射鏡3により反射されてフロントウインド4に投影される。このとき運転者の眼 にはV2(=L1+L2)の位置に表示像が虚像として見えることになる。At the same time, the R light emitted from the display device 1 does not meet the black diffraction conditions of the hologram, so it passes through the hologram diffraction element 2 and is reflected by the reflection mirror 3 integrally formed on the back surface of the hologram diffraction element 2, and is reflected by the reflection mirror 3 integrally formed on the back surface of the hologram diffraction element 2. Projected onto window 4. At this time, the driver's eyes see the display image at the position V 2 (=L 1 +L 2 ) as a virtual image.

【0013】 本実施例によれば、例えばG光で速度表示を行ない、R光で警告表示を行なう ことにより、速度が遠方に緑色で表示さり、眼5の焦点を調節することなしに表 示を読み取ることができる。また警告表示が異なる位置に赤色で表示されるため 、運転者に注意をうながすことができる。[0013] According to this embodiment, for example, the G light is used to display the speed, and the R light is used to display the warning. As a result, the speed is displayed in green in the distance and can be displayed without adjusting the focus of the eye 5. be able to read the indications. Also, the warning display is displayed in red in a different position. , can alert the driver.

【0014】 図2に示す第2の実施例はホログラムの回折効率が低い場合の構成である。例 えば安価な表面レリーフ型ホログラムなどのように回折効率の低いホログラムを 用いた場合、図1に示す第1の実施例の構成では、ホログラムで回折しなかった 光が裏面の反射鏡3で反射されてフロントウインド4に投影される。このためG 光の像がV1の位置だけでなくV2の位置にも生じ、すなわちゴースト像が発生す ることになる。本実施例はこのゴースト像の発生を防ぐためのものである。The second embodiment shown in FIG. 2 is a configuration for a case where the diffraction efficiency of the hologram is low. For example, when using a hologram with low diffraction efficiency, such as an inexpensive surface relief type hologram, in the configuration of the first embodiment shown in FIG. is projected onto the front window 4. Therefore, an image of the G light is generated not only at the position of V1 but also at the position of V2 , that is, a ghost image is generated. This embodiment is intended to prevent the occurrence of this ghost image.

【0015】 図2において、表示器としてG光を出射する第1の表示器6とR光を出射する 第2の表示器7とを設け、回折光を出射する第1の表示器6は正反射の光軸に対 して光軸をずらして配置されている。またホログラム回折素子8は530nmの 波長の光で30%の回折効率をもつ表面レリーフ型ホログラムである。[0015] In FIG. 2, a first display device 6 that emits G light and a first display device 6 that emits R light serve as indicators. A second indicator 7 is provided, and the first indicator 6 that emits the diffracted light is oriented toward the optical axis of specular reflection. They are arranged with their optical axes shifted. In addition, the hologram diffraction element 8 has a wavelength of 530 nm. It is a surface relief type hologram that has a diffraction efficiency of 30% for light of the same wavelength.

【0016】 次に本実施例の作用を説明する。第1の表示器6から出射されたG光は、ホロ グラム回折素子8により30%回折され、図1に示す第1の実施例と同様にフロ ントウインド4に投影される。またホログラム回折素子8で回折されなかった光 はホログラム回折素子8の裏面の反射光3で反射され、無反射コーティングされ たHUDカバー9の内壁に投影される。この結果G光がゴースト像としてフロン トウインド4に投影されることを防ぐことができる。[0016] Next, the operation of this embodiment will be explained. The G light emitted from the first display 6 is a holo It is diffracted by 30% by the Gram diffraction element 8, and as in the first embodiment shown in FIG. projected onto window 4. Also, the light that was not diffracted by the hologram diffraction element 8 is reflected by the reflected light 3 on the back surface of the hologram diffraction element 8, and is coated with an anti-reflection coating. is projected onto the inner wall of the HUD cover 9. As a result, the G light appears as a ghost image in the freon. It is possible to prevent the image from being projected onto the toe window 4.

【0017】 一方、第2の表示器7から出射されたR光は、図1と同様にホログラム回折素 子8を通過して反射鏡3で反射され、フロントウインド4に投影される。このと き表示器6,7の反射鏡3に対する光軸の角度が異なるため、R光がG光によっ て妨げられることはない。[0017] On the other hand, the R light emitted from the second display 7 is transmitted to the hologram diffraction element as in FIG. The light passes through the mirror 8, is reflected by the reflecting mirror 3, and is projected onto the front window 4. Konoto Since the angles of the optical axes of the displays 6 and 7 with respect to the reflector 3 are different, the R light is affected by the G light. There will be no hindrance.

【0018】 本実施例によれば、ホログラム回折素子として体積位相型ホログラムに比べて 回折効率は低いがコストの安い表面レリーフ型ホログラムを用いても、第1の実 施例と同様の効果が得られる。[0018] According to this example, compared to a volume phase type hologram as a hologram diffraction element, Even if a surface relief hologram with low diffraction efficiency but low cost is used, it is difficult to achieve the first practical result. The same effects as in the example can be obtained.

【0019】 図3に示す第3の実施例は、図1に示す第1の実施例のホログラム回折素子2 の回折光が、反射光と重なってフロントウインド4に投影されるように、ホログ ラム素子を作製したものである。このときの表示例を図3に示す。図3はナビゲ ーションシステムを応用した場合であり、道路情報11を緑色、自車の位置12 を赤色で表示している。このとき、緑色はホログラムにより遠方に結像され、赤 色はそれより近くに結像されるため、表示が立体的になり、運転車は自車の位置 を明瞭に認識することができる。なお、符号13はフロントウインド4を通して 見える前方の自動車である。[0019] The third embodiment shown in FIG. 3 is similar to the hologram diffraction element 2 of the first embodiment shown in FIG. The hologram is arranged so that the diffracted light overlaps with the reflected light and is projected onto the front window 4. This is a RAM element fabricated. An example of the display at this time is shown in FIG. Figure 3 shows navigation This is a case where the application system is applied, road information 11 is green, vehicle position 12 is displayed in red. At this time, the green color is imaged far away by the hologram, and the red color is imaged far away. The colors are focused closer together, making the display more three-dimensional and allowing the driver to see where his or her car is. can be clearly recognized. In addition, the code 13 is through the front window 4. It's the car in front that you can see.

【0020】 上記、各実施例では表示器から出射される光がG光とR光の2種類であり、ホ ログラム回折素子によってG光のみが回折される場合について説明したが、出射 光及び回折光はこれらに限定されない。[0020] In each of the above embodiments, there are two types of light emitted from the display, G light and R light. Although we have explained the case where only the G light is diffracted by the programmatic diffraction element, The light and diffracted light are not limited to these.

【0021】[0021]

【考案の効果】[Effect of the idea]

以上説明したように、本考案のHUDによれば、ホログラム回折素子と反射鏡 とを一体に形成したので、表示素子からの表示情報をホログラム素子のもつ遠方 表示効果をそこなうことなくカラー表示することができる。 As explained above, according to the HUD of the present invention, the hologram diffraction element and the reflecting mirror The display information from the display element can be transferred to the hologram element from a distance. Color display can be performed without deteriorating the display effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本考案のヘッドアップディスプレイ装置の第1
の実施例の構成を示す説明図
[Fig. 1] First head-up display device of the present invention
An explanatory diagram showing the configuration of an example of

【図2】本考案の第2の実施例の構成を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】本考案の第3の実施例の構成を示す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,6,7 表示器(表示素子) 2,8 ホログラム回折素子(回折光学素子) 3 反射鏡 4 フロントウインド(光束結合素子) 1, 6, 7 Display device (display element) 2,8 Hologram diffraction element (diffraction optical element) 3 Reflector 4 Front window (luminous flux coupling element)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 春山 隆之 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)考案者 矢部 衛 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Creator Takayuki Haruyama 10 Hanazono Tsuchido-cho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Inside Muron Co., Ltd. (72) Creator Mamoru Yabe 10 Hanazono Tsuchido-cho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Inside Muron Co., Ltd.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 表示素子からの表示情報と他の視認性情
報とを、光透過性の光束結合素子を介して空間的に重畳
して、同一視野内で観察するようにしたヘッドアップデ
ィスプレイ装置において、少くとも2波長の光を出射す
る前記表示素子と、前記表示素子から出射する光のうち
少くとも1波長の光を回折する回折光学素子と、前記回
折光学素子と一体に形成された反射鏡とを具備したこと
を特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
1. A head-up display device in which display information from a display element and other visibility information are spatially superimposed via a light-transmissive beam coupling element so that they can be observed within the same field of view. , the display element that emits light of at least two wavelengths, a diffractive optical element that diffracts at least one wavelength of light emitted from the display element, and a reflective element that is integrally formed with the diffractive optical element. A head-up display device characterized by comprising a mirror.
JP5148991U 1991-06-07 1991-06-07 head up display device Withdrawn JPH04134738U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5148991U JPH04134738U (en) 1991-06-07 1991-06-07 head up display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5148991U JPH04134738U (en) 1991-06-07 1991-06-07 head up display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04134738U true JPH04134738U (en) 1992-12-15

Family

ID=31928367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5148991U Withdrawn JPH04134738U (en) 1991-06-07 1991-06-07 head up display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04134738U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0616136B2 (en) Automotive holographic display system
EP0278395A2 (en) Holographic display system
JPH05278498A (en) Head-up display device
CN112444998B (en) Display device for vehicle
JPS6231531A (en) Vehicle display device
JP2870550B2 (en) Head-up display device
JPH09101478A (en) Head-up display device
JP2935245B2 (en) Head-up display device
JPH04134738U (en) head up display device
JP2897182B2 (en) Head-up display
CN116804798A (en) Projection device and vehicle
JPH10278629A (en) Head-up display device for vehicle
JP2913901B2 (en) Display device
JPH06167671A (en) Display system using hologram
JPH08169260A (en) Display system and head-up display device
KR19990038918A (en) Automotive Head-up Display Unit
JPH06130318A (en) Head-up display device
JPH08271828A (en) Holographic display device
JP2699983B2 (en) Head-up display device
JPH0392432A (en) Vehicle speed proportion type head-up display system
KR20230134193A (en) Manufacturing method and system for external holographic head-up display
JPH05124455A (en) On-vehicle head up display
Evans et al. Head-up displays in motor cars
JPH07285357A (en) Head-up display
JPH04361221A (en) Optical device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19950907