JPH04361221A - Optical device - Google Patents
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- JPH04361221A JPH04361221A JP3137308A JP13730891A JPH04361221A JP H04361221 A JPH04361221 A JP H04361221A JP 3137308 A JP3137308 A JP 3137308A JP 13730891 A JP13730891 A JP 13730891A JP H04361221 A JPH04361221 A JP H04361221A
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Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の前方に映像
を表示する光学装置に係り、特に前方景色からの入射光
と表示器に表示した映像からの入射光をホログラムによ
って重畳させて見ることができる光学装置に関するもの
である。[Industrial Application Field] The present invention relates to an optical device for displaying an image in front of a vehicle, etc., and in particular, the present invention relates to an optical device for displaying an image in front of an automobile, etc., and in particular, it is displayed by superimposing incident light from the front scenery and incident light from an image displayed on a display using a hologram. The present invention relates to an optical device that can perform
【0002】近来、ヘッドアップディスプレイ(以下H
UDという)が各方面に利用されているが、自動車の速
度等を表示する装置として設置される場合には、映像が
ウインドシールドより遙か前方に表示されるために、映
像が走行路や通行人等の外界景色を妨害して状況認識に
時間が掛かり安全性に欠けるので、安全性を向上させる
ことができる表示が望まれている。[0002] Recently, heads-up displays (hereinafter referred to as H
(UD) is used in various directions, but when it is installed as a device to display the speed of a car, the image is displayed far ahead of the windshield, so the image is not visible on the driving route or traffic. Since it obstructs people's view of the outside world and takes time to recognize the situation, resulting in a lack of safety, a display that can improve safety is desired.
【0003】0003
【従来の技術】図5は従来例を示し、(a) は乗用車
,(b)はトラックの場合について、夫々自動車の速度
等の表示に使用されるHUD装置の概要構成を示す側面
図である。 図に示すように、ディスプレイ (以下
CRTという)1a,レンズ2a, 平面ミラー3,及
び反射型のホログラム4aがウインドシールド5の内側
に配置されている。[Prior Art] Fig. 5 shows a conventional example, in which (a) is a side view showing a general configuration of a HUD device used for displaying the speed of a car, and (b) a truck, respectively, for a passenger car and a truck. . As shown in the figure, a display (hereinafter referred to as CRT) 1a, a lens 2a, a plane mirror 3, and a reflective hologram 4a are arranged inside a windshield 5.
【0004】このような構成を有するので、CRT1a
に表示された自動車の速度等を表示した緑色の光は、レ
ンズ2aで集光されて平面ミラー3で反射して、ホログ
ラム4aで反射して所定方向に回折され、図においてド
ライバの目によってウインドシールド5の前方に速度の
表示の像が見える。従ってウインドシールド5の前方に
は当然走行路等の景色がホログラム4aを透して見え、
これに速度表示が重畳して見える。[0004] Having such a configuration, the CRT1a
Green light indicating the speed of the car displayed on the screen is focused by a lens 2a, reflected by a plane mirror 3, reflected by a hologram 4a, and diffracted in a predetermined direction. An image showing the speed can be seen in front of the shield 5. Therefore, in front of the windshield 5, the scenery such as the driving route can naturally be seen through the hologram 4a,
The speed display appears superimposed on this.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれば
、表示像はレンズによって拡大,遠距離化されるので、
運転者が見る映像はウインドシールドより前方に表示さ
れる。この表示された映像が走行路や通行人等の外界景
色を妨害するために、安全確保のために外界の遠くから
近くまで様々な位置を注意深く見ているドライバにとっ
ては、外界の状況認識に時間が掛かり、トラック等のよ
うに前部に運転席がある車の場合には特に顕著となり、
安全性に欠けるという問題点がある。[Problem to be Solved by the Invention] According to the above conventional method, since the displayed image is enlarged and distanced by the lens,
The image the driver sees is displayed in front of the windshield. This displayed image obstructs the view of the road, passersby, etc., so it takes a lot of time for drivers to carefully look at various locations from far to near in the outside world to ensure safety. This is especially noticeable in vehicles with a driver's seat in the front, such as trucks.
There is a problem that it lacks safety.
【0006】本発明は、安全性を高めることができる光
学装置を提供することを目的としている。[0006] An object of the present invention is to provide an optical device that can improve safety.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1図は本発明の原理図
である。図において、1は所定の映像を表示する表示手
段、2は表示手段1に表示された映像からの光を反射型
ホログラム4の位置に結像する結像手段、4はオフアク
シス型で、且つ波面変換機能を有し、結像手段2によっ
て結像された光を反射する反射型ホログラムである。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention. In the figure, 1 is a display means for displaying a predetermined image, 2 is an imaging means for focusing light from the image displayed on the display means 1 on the position of a reflection hologram 4, 4 is an off-axis type, and It is a reflection hologram that has a wavefront conversion function and reflects the light imaged by the imaging means 2.
【0008】7は結像手段2に対して反射型ホログラム
4の反対側から入射して反射型ホログラム4を透過した
第1の光、8は結像手段2によって結像されて反射型ホ
ログラム4で反射した第2の光である。Reference numeral 7 denotes the first light that enters the imaging means 2 from the opposite side of the reflection hologram 4 and passes through the reflection hologram 4; 8, the first light that is imaged by the imaging means 2 and forms the reflection hologram 4; This is the second light reflected by the
【0009】従って第1の光7と第2の光8が重畳する
ように構成されている。[0009] Therefore, the structure is such that the first light 7 and the second light 8 are superimposed.
【0010】0010
【作用】反射型ホログラム4を透過した第1の光7と、
表示手段1の映像が結像手段2によって反射型ホログラ
ム4の位置に結像されて反射型ホログラム4で反射した
第2の光8が重畳して見え、この時、第2の光8は反射
型ホログラム4の位置に見えるので、第1の光7と第2
の光8の遠近の区別が付き、例えば第1の光7が自動車
の走行路や通行人の景色の場合には、景色と第2の光8
の表示映像との区別が明瞭で、景色の認識を妨げること
がなく、安全性を高めることができる。[Operation] The first light 7 transmitted through the reflection hologram 4,
The image of the display means 1 is imaged by the imaging means 2 at the position of the reflection hologram 4, and the second light 8 reflected by the reflection hologram 4 appears to be superimposed, and at this time, the second light 8 is reflected. Since it appears at the position of the type hologram 4, the first light 7 and the second light
For example, if the first light 7 is a view of a car path or a passerby, the second light 8 can be distinguished from the view.
It can be clearly distinguished from the displayed image, does not interfere with the recognition of the scenery, and can improve safety.
【0011】[0011]
【実施例】図2〜図4により本発明の一実施例を説明す
る。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。図2の
CRT1a, レンズ2b, ホログラム4b, 前方
視野光7a及び表示光8aは、図1(請求項1に対応す
る原理図)の表示手段1,結像手段2,反射型ホログラ
ム4,第1の光7及び第2の光8に夫々対応している。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 to 4. The same reference numerals indicate the same objects throughout the figures. The CRT 1a, lens 2b, hologram 4b, front view light 7a, and display light 8a in FIG. The second light 7 corresponds to the second light 8, respectively.
【0012】図2は従来例で説明したHUD装置に本発
明を適用した実施例を示す側面図で、図に示すように、
CRT1a, 平面ミラー3a,レンズ2b及びフィル
タ6(請求項3に対応)が自動車のダッシュボード9内
に配置され、またホログラム4bが合わせガラスで構成
されたウインドシールド5の合わせ目に挟んで接着され
ている。FIG. 2 is a side view showing an embodiment in which the present invention is applied to the HUD device described in the conventional example, and as shown in the figure,
A CRT 1a, a plane mirror 3a, a lens 2b, and a filter 6 (corresponding to claim 3) are arranged in a dashboard 9 of an automobile, and a hologram 4b is glued between the joints of a windshield 5 made of laminated glass. ing.
【0013】ホログラム4bは、オフアクシス型で、且
つ波面変換機能 (この場合は凹レンズ機能) を有す
る反射型の多重ホログラム(請求項4に対応)である。
従ってレンズ2bによって結像される映像を反射回折し
、ウインドシールド5の位置に表示光8aを結像させる
。またウインドシールド5からの外乱光,例えば太陽の
入射光は、図4(a) に示すように、波長帯λ0 の
光だけを透過する。The hologram 4b is an off-axis reflection type multiple hologram (corresponding to claim 4) having a wavefront conversion function (in this case, a concave lens function). Therefore, the image formed by the lens 2b is reflected and diffracted, and the display light 8a is formed at the position of the windshield 5. Further, as for disturbance light from the windshield 5, for example, incident light from the sun, only light in the wavelength band λ0 is transmitted, as shown in FIG. 4(a).
【0014】ここでホログラム4bの作成方法を説明す
ると、図3に示すように、例えばガラス或いはプラスチ
ック基板面にゼラチン系銀塩或いは重クロム酸ゼラチン
を塗布した乾板A(ホログラム原板)の、片側から物体
波(収束球面波)a, 反対側から参照波(発散球面波
)bを照射して作成される。[0014] Here, the method for creating the hologram 4b will be explained. As shown in FIG. It is created by irradiating an object wave (convergent spherical wave) a and a reference wave (divergent spherical wave) b from the opposite side.
【0015】この時、物体波aの収束仮想点(図中破線
の収束位置)はドライバの目10の位置に対応する点と
し、参照波の光源位置 (図中実線の発散位置) はレ
ンズ2bの主点位置とする。At this time, the convergence virtual point of the object wave a (the convergence position indicated by the broken line in the figure) is a point corresponding to the position of the driver's eye 10, and the light source position of the reference wave (the divergence position indicated by the solid line in the figure) is the point corresponding to the position of the driver's eye 10. be the principal point position of
【0016】また上記の露光の入射角等の作成条件をず
らせて多重露光することにより、CRT1aの発光波長
帯域, 即ち、異なる発光色に合わせる (所謂カラー
化する) ことができる。Furthermore, by performing multiple exposures while varying the above-mentioned exposure angle and other production conditions, it is possible to match the emission wavelength band of the CRT 1a, that is, to match different emission colors (so-called colorization).
【0017】レンズ2bは、CRT1a, 平面ミラー
3a及びホログラム4bとの相対的位置を設定して、C
RT1aの映像の光が平面ミラー3aで反射した反射光
をホログラム4bと(ドライバが見やすい角度で)交差
する位置に結像するように配置されている。(請求項2
に対応)フィルタ6は、図4(b)に示すように、ホロ
グラム4bが透過,反射する光の波長帯λO のみ通過
させる機能を持っており、レンズ2bの前方に配置され
ている。The lens 2b is set relative to the CRT 1a, the plane mirror 3a and the hologram 4b, and
It is arranged so that the light of the image of RT1a is reflected by the plane mirror 3a, and an image is formed at a position where it intersects with the hologram 4b (at an angle that is easy for the driver to see). (Claim 2
As shown in FIG. 4(b), the filter 6 has the function of passing only the wavelength band λO of light transmitted and reflected by the hologram 4b, and is disposed in front of the lens 2b.
【0018】このような構成を有するので、例えばドラ
イバが自動車を運転する場合には、ウインドシールド5
の前方の走行路や景色からの前方視野光7aは、ホログ
ラム4bを透過してドライバの目10に入り、またCR
T1aに表示された映像の表示光8aは、平面ミラー3
aで反射してレンズ2bによりウインドシールド5の位
置に結像し、ホログラム4bで反射回折してドライバの
目10に到達し、ホログラム4bのレンズ機能によって
ウインドシールド5と交差した位置に見ることができる
。With this configuration, for example, when a driver drives a car, the windshield 5
The front view light 7a from the road ahead of the driver and the scenery passes through the hologram 4b and enters the driver's eyes 10.
The display light 8a of the image displayed on T1a is transmitted through the plane mirror 3.
It is reflected by the lens 2b and formed into an image at the position of the windshield 5 by the hologram 4b, and is reflected and diffracted by the hologram 4b to reach the driver's eye 10, and can be seen at a position intersecting the windshield 5 by the lens function of the hologram 4b. can.
【0019】この時、車外の景色と表示像が重畳して見
えるが、表示像がウインドシールド5に交差した位置に
あるので、車外の景色との距離的な分離により区別が容
易で、前方景色を見るのに妨げとならず、安全性を高め
ることができる。At this time, the scenery outside the vehicle and the display image appear to overlap, but since the display image is located at a position intersecting the windshield 5, it is easy to distinguish from the scenery outside the vehicle due to distance separation, and the front scenery It does not obstruct viewing and improves safety.
【0020】また車外から入射する太陽光は、ホログラ
ム4bを通過した光であるので、フィルタ6によってこ
の光を遮光することで、光路を逆行してCRT1aへ入
射する光を防止してCRT1aの温度上昇を抑制し、装
置を保護することができる。Furthermore, sunlight incident from outside the vehicle is light that has passed through the hologram 4b, so by blocking this light with the filter 6, the light that travels in the opposite direction of the optical path and enters the CRT 1a is prevented, thereby reducing the temperature of the CRT 1a. It is possible to suppress the rise and protect the equipment.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1では、オフアクシス型で、且つ波面変換機能を有
し、結像手段によって結像された光を反射する反射型ホ
ログラムを設けて、反射型ホログラムを透過した第1の
光と、表示手段の映像が結像手段によって反射型ホログ
ラムの位置に結像されて反射型ホログラムで反射した第
2の光とが重畳して見られるので、第2の光による映像
を近くに見ることができ、例えば自動車の前方の走行路
や通行人等の景色と表示像の区別が容易になり、安全性
を高めることができる。As explained above, according to the present invention, claim 1 provides a reflection type hologram which is an off-axis type, has a wavefront conversion function, and reflects the light imaged by the imaging means. The first light transmitted through the reflection hologram and the second light reflected by the reflection hologram after the image of the display means is focused on the position of the reflection hologram by the imaging means are superimposed and viewed. Therefore, the image produced by the second light can be viewed closely, and the displayed image can be easily distinguished from scenery such as the road ahead of the vehicle or passersby, and safety can be improved.
【0022】請求項2では、反射型ホログラムで反射し
た光の映像の表示位置が、反射型ホログラムと交差する
ように、表示手段、結像手段及び反射型ホログラムを配
置したことにより、例えば自動車の傾斜したウインドシ
ールドに対して表示される映像を交差させればドライバ
が見やすくなる。In claim 2, the display means, the imaging means, and the reflection hologram are arranged so that the display position of the image of the light reflected by the reflection hologram intersects with the reflection hologram. By crossing the displayed image against the slanted windshield, it becomes easier for the driver to see.
【0023】請求項3では、表示手段から反射型ホログ
ラムまでの光路中に所定波長帯域の光だけを通過させる
フィルタを備えることにより、例えば自動車の外から入
射する太陽光等の反射型ホログラムを通過してきた光を
フィルタで遮光することができ、表示手段の温度上昇を
防止して装置を保護することができる。In claim 3, by providing a filter that allows only light in a predetermined wavelength band to pass through the optical path from the display means to the reflection hologram, for example, sunlight incident from outside the automobile can pass through the reflection hologram. The filter can block the transmitted light, and the temperature of the display means can be prevented from rising, thereby protecting the device.
【0024】請求項4では、反射型ホログラムを多重ホ
ログラムとすることにより、表示手段に表示される映像
の異なる発光色の発光波長帯域に対応することができる
。という効果がある。In claim 4, by making the reflection hologram a multiplex hologram, it is possible to correspond to emission wavelength bands of different emission colors of images displayed on the display means. There is an effect.
【図1】 本発明の原理図[Figure 1] Principle diagram of the present invention
【図2】 本願発明の実施例を示す側面図[Figure 2] Side view showing an embodiment of the present invention
【図3】
ホログラムの説明図[Figure 3]
Diagram of hologram
【図4】 実施例の説明図[Figure 4] Explanatory diagram of the example
【図5】 従来例のHUD装置を示す側面図[Figure 5] Side view showing a conventional HUD device
Claims (4)
び反射型ホログラム(4) から成り、該表示手段(1
) は、所定の映像を表示するものであり、該結像手段
(2) は、該表示手段(1) に表示された映像から
の光を該反射型ホログラム(4) の位置に結像するも
のであり、該反射型ホログラム(4) は、オフアクシ
ス型で、且つ波面変換機能を有し、該結像手段(2)
によって結像された光を反射するものであって、該結像
手段(2) に対して該反射型ホログラム(4) の反
対側から入射して該反射型ホログラム(4) を透過し
た第1の光(7) 及び該結像手段(2) によって結
像されて該反射型ホログラム(4) で反射した第2の
光(8) が重畳する構成を有することを特徴とする光
学装置。Claim 1: Consisting of a display means (1), an imaging means (2), and a reflection hologram (4), the display means (1)
) displays a predetermined image, and the image forming means (2) forms an image of light from the image displayed on the display means (1) on the position of the reflective hologram (4). The reflection hologram (4) is an off-axis type and has a wavefront conversion function, and the imaging means (2)
A first beam that is incident on the imaging means (2) from the opposite side of the reflection hologram (4) and transmitted through the reflection hologram (4). An optical device characterized in that the light (7) and the second light (8) imaged by the imaging means (2) and reflected by the reflection hologram (4) are superimposed.
した前記第2の光(8) の映像の表示位置が、該反射
型ホログラム(4) と交差するように、前記表示手段
(1),前記結像手段(2) 及び反射型ホログラム(
4) を配置したことを特徴とする請求項1の光学装置
。2. The display means (1), so that the display position of the image of the second light (8) reflected by the reflection hologram (4) intersects the reflection hologram (4). The imaging means (2) and the reflection hologram (
4) The optical device according to claim 1, wherein:
ログラム(4) までの光路中に所定波長帯域の光だけ
を通過させるフィルタを備えたことを特徴とする請求項
1或いは請求項2の光学装置。3. The display device according to claim 1 or 2, further comprising a filter that allows only light in a predetermined wavelength band to pass through the optical path from the display means (1) to the reflection hologram (4). optical equipment.
ホログラムであることを特徴とする請求項1、請求項2
及び請求項3の光学装置。4. Claims 1 and 2, wherein the reflection hologram (4) is a multiplex hologram.
and an optical device according to claim 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3137308A JPH04361221A (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3137308A JPH04361221A (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Optical device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04361221A true JPH04361221A (en) | 1992-12-14 |
Family
ID=15195652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3137308A Withdrawn JPH04361221A (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Optical device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04361221A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019082501A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 矢崎総業株式会社 | Display device for vehicle |
WO2019082500A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 矢崎総業株式会社 | Display device for vehicle |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3137308A patent/JPH04361221A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019082501A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 矢崎総業株式会社 | Display device for vehicle |
WO2019082500A1 (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 矢崎総業株式会社 | Display device for vehicle |
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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: 19980903 |