JPH04233572A - ホログラフィック表示装置 - Google Patents

ホログラフィック表示装置

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JPH04233572A
JPH04233572A JP2409311A JP40931190A JPH04233572A JP H04233572 A JPH04233572 A JP H04233572A JP 2409311 A JP2409311 A JP 2409311A JP 40931190 A JP40931190 A JP 40931190A JP H04233572 A JPH04233572 A JP H04233572A
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石川 友久
Yoshinori Akamatsu
佳則 赤松
Junichi Fukano
純一 深野
Masayuki Hori
雅之 堀
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Nissan Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/30Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating rear of vehicle, e.g. by means of reflecting surfaces
    • B60Q1/302Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating rear of vehicle, e.g. by means of reflecting surfaces mounted in the vicinity, e.g. in the middle, of a rear window
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2202Reconstruction geometries or arrangements
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のハイマウン
トストップランプあるいは方向指示器、ショーウィンド
ゥのディスプレイ等、各種の表示体として応用可能なホ
ログラフィック表示装置に関するものである。
【0002】
【従来技術とその問題点】従来、ハイマウントストップ
ランプとして光源とハウジングが一体化されたものを、
車両の後部窓ガラスに直接設けるか接するように設けて
いたため、車室内の自由空間を狭くするばかりか、運転
者等の後方の視認領域が狭くなる恐れがあった。
【0003】このような問題点を解決するためには、透
過型ホログラムシートに光源からの光を投射して表示す
ればよいが、光源として電球のような点光源を用いた場
合には、中心部分は明るいが、周囲部分が暗くなり、広
い面積を明るく表示することはできないという欠点があ
った。
【0004】本出願人はこのような欠点を解消する目的
で特願平2−20627 号として複数のホログラムを
配設したホログラフィック表示装置を提案した。本発明
はこの発明をさらに改良するものであり、表示像全体を
明るく表示するとともに、視認範囲を拡大したホログラ
フィック表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明は透過型ホログ
ラムシートに一つの再生用光源からの光を投射させて像
を表示するホログラフィック表示装置において、前記ホ
ログラムシートは複数ホログラムからなり、前記再生用
光源に対して回折方向の中心方向が同一か、発散するか
、収束するように配設し、それぞれのホログラムが前記
再生用光源の虚像を異なる位置で結像させるとともに、
前記複数のホログラムは二つの焦点距離f1(mm)、
f2(mm)について、f1≦f2/28 + 50、
f1<f2なる条件を満足するようにしたことを特徴と
する。
【0006】
【作用】本発明は、後述する実施例に示すようにな各種
の光学系により露光して、一つの再生用光源に対して回
折方向が同一か、発散するか、収束するように、透過型
ホログラムを複数個配設させ、それぞれのホログラムが
再生時に再生用光源の光を異なる位置で結像させること
によりホログラム全体を視認することが可能となるばか
りか、前記複数のホログラムは一方の焦点距離f1(m
m)、他方の焦点距離f2(mm)について、f1はf
2より小さく、f2/28 + 50以下となるように
作製することにより、その虚像を視認する範囲を拡大し
て、見やすくするものである。
【0007】これは、露光時の光源をBragg の条
件が広い範囲で成り立つようにすることに起因するもの
であり、各ホログラムの一方の焦点距離f1を固定して
他方の焦点距離f2を変えると、f2が小さいと場所に
よって、格子面の間隔と格子面の傾きが大きく変わるが
、f2が大きいと格子面の間隔と格子面の傾きの場所に
よる差異が小さくなり、再生用光源の持つ波長域に対し
て、Bragg の条件が成り立ち、その結果、視認範
囲が拡大される。また、f1を小さくすると再生時の虚
像がホログラムシートに近い位置で形成されるので、視
認範囲が拡大される。
【0008】確認のため、後述する実施例1の条件で一
方の点光源の距離f1’ と他方の点光源の距離f2’
 を変えて露光したホログラムシートの中心と露光時の
他方の点光源( 凸レンズ7に相当する)を結ぶ直線上
に再生用光源を配設して再生することによって、ホログ
ラムの焦点距離f1、f2と視認範囲θの関係を測定し
たところ、図8に示すような結果が得られた。この結果
から明らかなように、f1が小さく、f2が大きいと視
認範囲θが拡大され、ハイマウントストップランプとし
て使用する場合に米国SAE規格J186の視認範囲2
0°以上のホログラムシートを得るためには、f2=2
00mmのときf1≦60mm、f2=1,000mm
のときf1≦90mmなる条件から直線近似するとf1
≦f2/28 + 50を満足すればよいことがわかる
。このときリアガラスの大きさが1個のホログラムの最
大値と考えればよく、20°の視認範囲を得るためには
1,000/f1max = tan 10°なる関係
式からf1max =176mm 、すなわちf1は1
76mm 以下としたほうがよい。また、f2について
は、ホログラムシートを窓ガラスの周辺部に設けたとし
ても、光源との距離は最小50mmは必要であるので、
50mm以上としたほうがよい。
【0009】また、再生時の光源についても、遠い程B
ragg の条件が広い範囲で成り立ち、視認できる波
長域が広がるので好ましい。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を詳細に
説明する。図1、図4、図6はそれぞれ実施例1、実施
例2、実施例3における本発明の透過型ホログラムシー
ト作製時の光学系を示す図、図2は自動車の後部窓ガラ
スにハイマウントストップランプとして応用した例を示
す要部概略図、図3、図5図7はそれぞれ実施例1、実
施例2、実施例3におけるホログラフィック表示装置再
生時の光学系を示す図である。
【0011】実施例1 一つの再生用光源に対して、同一の方向に回折する透過
型ホログラムを複数個配設したホログラフィック表示装
置について例示する。(透過型ホログラムシートの作製
)ポリエステルフィルム上に、例えば重クロム酸ゼラチ
ンを感材として塗布、乾燥させたホログラム原板1を図
1に示すような光学系により露光させる。
【0012】アルゴンレーザー発振器2から発振される
レーザー光ビームスプリッター3で2分割し、一方は反
射鏡4、ホログラム原板1との距離f1を30mmとし
た凸レンズ( 顕微鏡対物レンズ) 5を介し球面波と
して、他方は反射鏡6、ホログラム原板1との距離f2
を100 mmとした凸レンズ( 顕微鏡対物レンズ)
 7を介して球面波としていずれもホログラム原板1の
一部(第1図では中央部分を示す)に照射して干渉縞を
形成、記録する。
【0013】以下、ホログラム原板1を矢印の方向と紙
面に垂直な方向に平行移動させて、2方向からのレーザ
ー光を照射、その後通常の方法により現像して複数の、
例えば縦5列、横5行、合計25個のホログラムH11
 ・・・ 、H33(中央部) ・・・ 、H55(図
示は省略する) を有するホログラムシート8を作製す
る。
【0014】なお、レーザー光の波長、ホログラム原板
に対する2方向からのレーザー光の入射角は、再生時の
条件(光源の位置と種類、人の目の位置)および感材の
厚み変化等を考慮して、Bragg の式により設定す
ればよい。
【0015】例えば、本実施例のように、再生時に光源
を赤色発光ダイオードなどの赤色発色光源として入射角
を約 45 °、回折角を約 40 °、回折波長を約
660nm(赤色) で再生しようとすると、レーザー
発振器は488nm の発振波長を有するアルゴンレー
ザーにより、一方は約44°、他方は44°の入射角で
露光すればよい。( ホログラフィック表示装置の再生
) このようにして得られた透過型ホログラムシート8
を、図2に示すように2枚の板ガラスをポリビニールブ
チラールなどの中間膜により接着した合わせガラス9の
合わせ面側にハイマウントストップランプとして設け、
自動車の後部窓ガラスに装着するとともに、発光ダイオ
ードなどの再生用光源10を、リアパーセル11の上面
であって、ホログラムシートの中心と露光時の他方の点
光源( 凸レンズ7に相当する)を結ぶ直線上あるいは
その近傍に配設して、ホログラフィック表示装置を得る
【0016】このようなホログラフィック表示装置によ
り、再生用光源10からの光を球面波として透過型ホロ
グラムシートに投射すると、図3に示すように、透過型
ホログラムシートで回折され、それぞれのホログラムが
光源の虚像を異なる位置、例えばホログラムH31 は
P31 、ホログラムH33 はP33 、ホログラム
H35 はP35 で結像し、同様に総てのホログラム
が光源の虚像を表示するので、透過型ホログラムシート
全体が目12により明確に視認することができるととも
に、視認範囲も拡大された。
【0017】実施例2、実施例3 再生用光源に対して、回折方向の中心の方向が発散する
ように、透過型ホログラムを複数個配設した実施例2と
回折方向の中心の方向が収束するように透過型ホログラ
ムを複数個配設した実施例3について例示する。(透過
型ホログラムシートの作製)図4、図6に示すように、
ホログラム原板1に、ホログラム1個分に相当する部分
以外をマスキングしたマスク板13を接触させた状態で
、アルゴンレーザー発振器2から発振されるレーザー光
をビームスプリッター3で2分割し、一方は反射鏡4、
凸レンズ5を介して球面波としてホログラム原板1の一
部(図4、図6では中央部分を示す)に照射、他方は反
射鏡6、凸レンズ7を介して球面波としてホログラム原
板1全体に相当する部分に照射し(マスキングされてい
るので、図4、図6では中央部分のみに照射される)干
渉縞を形成、記録する。
【0018】以下、その他の部分に、ホログラム原板1
を固定した状態で、点線で示すようにマスク板13、反
射鏡4、凸レンズ5を連動させながら、矢印で示す方向
と紙面に垂直な方向に平行移動させて2方向からのレー
ザー光を照射、その後通常の方法により現像して複数の
、例えば25個のホログラムH11 ・・・・・・H5
5(図示は省略する)を有する透過型ホログラムシート
8を作製する。
【0019】なお、いずれも、回折角が垂直方向だけで
なく、水平方向にも発散(実施例2)あるいは収束する
ように露光したほうがよい。( ホログラフィック表示
装置の再生) このようにして得られた透過型ホログラ
ムシート8に対して、ホログラムシートの中心と露光時
の他方の点光源( 凸レンズ7に相当する)を結ぶ直線
上あるいはその近傍に配設した再生用光源10から球面
波を照射して再生すると、回折光は、実施例2では図5
に示すように発散され、実施例3では図7に示すように
収束され、斜線領域で運転者の目12によって透過型ホ
ログラムシート8全体にわたり表示像を視認することが
できる。
【0020】この場合にも透過型ホログラムシート全体
が目12により明確に視認することができるとともに、
視認範囲も拡大された。以上、好適な実施例により説明
したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種
々の応用が可能である。
【0021】本実施例では一つの再生用光源に対して、
全てのホログラムの回折方向の中心の方向が同一か、発
散するか、収束する例で説明したがこれらを組み合わせ
た構成としてもよい。例えば中央部分は回折方向が同一
、周辺部分は発散させるような構成も可能である。
【0022】感光材については、重クロム酸ゼラチン以
外にも、ハロゲン化銀感光材、各種のフォトポリマー、
フォトレジストなど適宜選択して用いればよい。さらに
感光材によっては、露光後の熱または化学処理等により
、ホログラムの厚みを膨潤させたり、収縮させることが
できる。この特性を利用してホログラムが最終的に本明
細書に記載してあるような最適焦点距離をもつように、
あらかじめ適切なf1、f2を計算で求めて露光するこ
ともできる。また、球面波で露光したホログラムを膨潤
あるいは収縮させ、任意の非球面波で露光した場合に得
られる干渉縞と同じ干渉縞にすることもできる。
【0023】再生時の光源については、白色光源以外に
も、レーザー光源、蛍光灯、蛍光表示管、CRTなど各
種の光源を採用することができ、1個の光源でも十分実
用に供しうるが、多数の光源により面光源とするとホロ
グラムシート全体がさらに見やすくなり、視認範囲も拡
大され、より好ましい。また、複数の異なる光源を用い
ると、再生入射角が変わるので、切り換えて使用すると
、異なる色で表示することもできる。
【0024】また、ホログラムシートは一般的に湿気を
吸うと劣化するので、合わせガラスにおいて、2 枚の
中間膜間に挟持した方が好ましいが、中間膜と板ガラス
の間に挟持してもよく、さらに、表面に保護膜を被覆す
れば単板ガラスに設けることもできる。
【0025】また、本発明の表示装置はハイマウントス
トップランプ以外にも、自動車の方向指示器などとして
好適でり、さらに各種の色調で表示させてもよく、従っ
て乗り物用の窓は勿論、建築用の窓、間仕切り等に応用
することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明のホログラフィック表示装置は、
再生時、光源側からの視界を妨げることなく、光源の反
対側からは表示情報を透過型ホログラムシート全体にわ
たり完全に視認することができ、しかも視認範囲を拡大
することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における透過型ホログラムシート作製
時の光学系を示す図である。
【図2】自動車の後部窓ガラスにハイマウントストップ
ランプとして応用した例そ示す要部概略図である。
【図3】実施例1におけるホログラフィック表示装置再
生時の光学系を示す図である。
【図4】実施例2における透過型ホログラムシート作製
時の光学系を示す図である。
【図5】実施例2におけるホログラフィック表示装置再
生時の光学系を示す図である。
【図6】実施例3における透過型ホログラムシート作製
時の光学系を示す図である。
【図7】実施例3におけるホログラフィック表示装置再
生時の光学系を示す図である。
【図8】ホログラムシートの一方の焦点距離f1、他方
の焦点f2とホログラムシートの視認範囲θの関係を示
す測定図である。
【符号の説明】
1  ホログラム原板 2  アルゴンレーザー発振器 5  一方の点光源 7  他方の点光源 8  ホログラムシート 9  合わせガラス 10  再生用光源 11  リアパーセル 12  目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  透過型ホログラムシートに再生用光源
    からの光を投射させて像を表示するホログラフィック表
    示装置において、前記ホログラムシートは複数ホログラ
    ムからなり、前記再生用光源に対して回折方向の中心方
    向が同一か、発散するか、収束するように配設し、それ
    ぞれのホログラムが前記再生用光源の虚像を異なる位置
    で結像させるとともに、前記複数のホログラムは二つの
    焦点距離f1(mm)、f2(mm)について、f1≦
    f2/28 + 50、f1<f2なる条件を満足する
    ようにしたことを特徴とするホログラフィック表示装置
JP2409311A 1990-12-28 1990-12-28 ホログラフィック表示装置 Expired - Lifetime JP2768560B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2409311A JP2768560B2 (ja) 1990-12-28 1990-12-28 ホログラフィック表示装置
US07/811,437 US5333071A (en) 1990-12-28 1991-12-23 Holographic display apparatus

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JP2409311A JP2768560B2 (ja) 1990-12-28 1990-12-28 ホログラフィック表示装置

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JPH04233572A true JPH04233572A (ja) 1992-08-21
JP2768560B2 JP2768560B2 (ja) 1998-06-25

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ID=18518654

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