JPH06167615A - ホログラフィー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面反射光のノイズ像による視認妨害及び色
収差による表示像のぼやけを抑制することのできるホロ
グラフィー装置を提供すること。 【構成】 被表示像に関する入射光３０を，ホログラム
素子１１で回折・反射させて再生光３１とし，該再生光
３１によって被表示像を視認するホログラフィー装置１
０である。ホログラフィー装置１０は，入射光３０が入
射する上部カバープレート１２３を有している。該上部
カバープレート１２３の入射面１２３１の形状は，上記
ホログラム素子１１の回折・反射特性と同一反射特性を
有する鏡面と同一形状である。ヘッドアップディスプレ
イでは，上記鏡面を凹面反射鏡とすることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】自動車用のヘッドアップディスプ
レイ等に利用されるホログラフィー装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年，自動車のウインドシールド前方にス
ピード等を表示させるヘッドアップディスプレイが注目
されている。このヘッドアップディスプレイ用のデバイ
スとして，ホログラム素子の波長選択性のある回折・反
射特性を利用したホログラフィー装置が提案されてい
る。該ヘッドアップディスプレイ１は，図１５に示すよ
うに，表示器９０から発せられた被表示像に関する入射
光３０をホログラフィー装置１０で回折・反射させ，そ
の再生光３１をウインドシールド９１に蒸着された蒸着
膜９１１で反射させる。運転者９２は，この反射再生光
３１１を知覚し，ウインドシールド９１の前方に表示さ
れた虚像として，被表示像９３を視認することができ
る。

【０００３】上記ヘッドアップディスプレイ１の構造を
説明すると，図１６に示すように，表示器９０には，白
熱灯９０１，白熱灯９０１の前方に配置された液晶パネ
ル９０２，反射鏡９０３，ホログラフィー装置１０が取
付けらている。なお，液晶パネル９０２には，速度，マ
スターウォーニング，方向支持，地図等の被表示像９３
（図１５）を表示する。また，表示器９０は，一般にイ
ンスツルメントパネル９０４付近に設置される。

【０００４】上記，ホログラフィー装置１０は，図１７
に示すように，被表示像に関する入射光３０をカバープ
レート１２から入射させ，ホログラム素子１１で回折・
反射させる。そして，その反射光である再生光３１を再
びカバープレート１２から出射させる。なお，ホログラ
ム素子１１には，予め所定の回折・反射特性を有するよ
うな干渉縞が形成されている。

【０００５】上記ヘッドアップディスプレイ用のホログ
ラフィー装置１０においては，例えば図４に示すような
波長選択性を有し，かつ凹面鏡の反射特性を持ったホロ
グラム素子１１が多く用いられている。なお，図１７に
おいて，符号３２１はカバープレート１２の表面から反
射される表面反射光であり，符号１３はシール材，符号
１２１は底部カバープレートである。

【０００６】上記，表面反射光３２１は，再生光３１に
よる正規の被表示像９３（図１５）を乱すノイズ像を形
成するものである。ノイズ像を形成する要因としては，
上記表面反射光３２１の他に，ホログラム素子１１を透
過した透過光の散乱によるもの，ホログラム素子１１そ
のものに記録されたノイズ像等がある。なお，図１８に
示すように，ホログラフィー１１の表面に反射防止膜１
２２を設けて，カバープレート１２の表面から反射され
る表面反射光３２１を減衰させる方法が提案されてい
る。

【０００７】

【解決しようとする課題】ホログラフィー装置には，前
記のように各種の要因によって，ノイズ像が形成され
る。しかし，ノイズ像の中でノイズ率の最も大きいもの
は，前記表面反射光３２１によるものである。そこで，
前記のように反射防止膜１２２（図１８）を設けること
により，表面反射光３２１によるノイズ率は大幅に減少
させることができる。 例えば，反射防止膜として，Ｍ
ｇＦ₂ ，ＴｉＯ₂ ，ＺｒＯ₂ 等の単層もしくは，これら
を組合せた複数層の反射防止膜を設ければ，従来４％程
度のノイズ率を有していたノイズ像を，約０．３％のノ
イズ率まで減少させることができる。

【０００８】しかし，０．３％程度のノイズ率は依然と
して残存する。また，上記のような反射防止膜は高価で
あり，耐久性も良くないという問題がある。本発明は上
記のような従来の問題点に鑑みて，高価で耐久性に乏し
い反射防止膜を用いないで，表面反射光のノイズ像によ
る不具合を消滅させることのできるホログラフィー装置
を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題の解決手段】本発明は被表示像に関する入射光
を，ホログラム素子で回折・反射させて再生光とし，該
再生光によって被表示像を視認するよう構成されたホロ
グラフィー装置であって，該ホログラフィー装置は，上
記入射光が入射する上部カバープレートと，該上部カバ
ープレートの下部に設けたホログラム素子とを有してお
り，かつ，上記上部カバープレートの入射光の入射面の
形状は，上記ホログラム素子の回折・反射特性と同一反
射特性を有する鏡面と同一形状であることを特徴とする
ホログラフィー装置にある。

【００１０】上記ホログラフィー装置は，透光性のある
上部カバープレートの下部にホログラム素子を有してい
る。該ホログラム素子には所定の回折・反射特性を有す
るホログラムが形成されている。上記ホログラム素子の
回折・反射特性は，光の波長に対する選択的特性（図４
参照）とその反射特性とによって表すことができる。

【００１１】そして，上部カバープレートの表面形状，
すなわち入射光が入射する面の形状は，上記ホログラム
素子での反射特性と同一の反射特性を有する鏡面と同一
に形成されている。なお，ホログラム素子の回折・反射
特性はホログラフィー装置の用途に応じて，様々に設定
される。例えばホログラム素子の反射特性として凹面鏡
の反射特性を選択すれば，拡大鏡として作用するのでヘ
ッドアップディスプレイには好適である。

【００１２】

【作用及び効果】ホログラフィー装置に光が入射する面
すなわちカバープレート表面の反射特性と，ホログラム
素子での反射特性は同一である。従って，図１の原理図
に示すように，カバープレート１２３の表面１２３１で
の表面反射光３２１の反射角θ₂′（水平面となす角，
以下同じ）と，ホログラム素子１１で反射されて表面１
２３１から出射する再生光３１の出射角θ₂ （水平面と
なす角，以下同じ）とは等しくなる（θ₂ ′＝θ₂ ）。
すなわち，表面反射光３２１と再生光３１とは，平行光
線である。なお，図１において，符号１３１〜１３２は
シール材，符号１５は散乱防止膜，符号１４は基板ガラ
ス，符号１２４は下部カバープレートである。また，カ
バープレート１２３とシール材１３１と基板ガラス１４
の屈折率は等しくしてある。

【００１３】一方，カバープレート１２３の表面１２３
１が平面である場合には，図１７，図１８に示す従来例
のように，表面反射光３２１の反射角θ₂ ′は入射光の
入射角θ₁ と等しい（θ₂ ′＝θ₁ ）。従って，再生光
３１の出射角θ₂ と上記表面反射光３２１の反射角θ
₂ ′とは，一般に平行光線とはならない（θ₂ ′≠
θ₂）。何故ならば，上記反射角θ₂ ′が再生光の出射
光θ₂ と等しくなるのは，ホログラム素子１１の反射特
性が平面鏡の特性（入射角＝出射角）である場合にしか
起こらないからである。

【００１４】本発明はカバープレート１２３の表面１２
３１の形状を，ホログラム素子１１の反射特性と同じ反
射特性を示す鏡面（等価鏡面）と同一形状にすることに
より，カバープレート１２３の表面１２３１と上記等価
鏡面とを光学的に平行面とし，上記反射角θ₂ ′と出射
角θ₂ とが等しくなるようにしている。

【００１５】それ故，表面反射光３２１によるノイズ像
（表面反射ノイズ像）と再生光３１による正規像とが重
なって一致する。それ故，上記表面反射ノイズ像は，観
者の被表示像の視認を妨げるようには作用しない。な
お，正確には図１に示すように表面反射光３２１と再生
光３１には若干のずれＬ′が生ずるが，上記ずれＬ′は
極微小であり視認を妨げるものとはならない。

【００１６】従って，本発明のホログラフィー装置によ
れば，表面反射ノイズ像のノイズ性（視認の妨害性）を
実質的に消滅させることができる。また，高価で耐久性
に乏しい反射防止膜は不要であり，耐久性があり安価で
ある。上記のように，本発明によれば，表面反射のノイ
ズ像を消滅させることのできる耐久性のあるホログラフ
ィー装置を提供することができる。

【００１７】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例について，図２〜図４を用いて説明す
る。本例は，前記ヘッドアップディスプレイ用に用いら
れるホログラフィー装置である。本例は，図２に示すよ
うに，被表示像に関する入射光３０を，ホログラム素子
１１１で回折・反射させて再生光３１とし，該再生光３
１によって，被表示像を視認するよう構成されたホログ
ラフィー装置１０である。

【００１８】該ホログラフィー装置１０は，入射光３０
が入射する上部カバープレート１２５と，該上部カバー
プレート１２５の下部に設けたホログラム素子１１１と
を有している。また，上記上部カバープレート１２５の
入射光の入射面１２５１の形状は，上記ホログラム素子
１１１の回折・反射特性と同一の反射特性を有する鏡面
と同一形状である。なお，上記ホログラム素子１１１の
反射特性は凹面鏡と同一特性になっている。

【００１９】以下，順を追って詳説する。本例のホログ
ラフィー装置１０は，基板ガラス１４の底面１４１にホ
ログラム素子１１１を形成してある。上記基板ガラス１
４の上部には，シール材１３１を介して，上部カバープ
レート１２５が接着されている。また，ホログラム素子
１１１の下部には，シール材１３２を介して，下部カバ
ープレート１２４が接着されている。そして，下部カバ
ープレート１２４の底面１２４１には散乱吸収膜１５が
形成されている。なお，ホログラム素子１１１，上下部
カバープレート１２５，１２４，ガラス基板１４，及び
シール材１３１，１３２の屈折率は実質的に同一となっ
ている。

【００２０】ホログラム素子１１１は感光材を感光させ
て製作され，表面には，干渉縞からなる被記録媒体が記
録されている。該被記録媒体は，後述するように，拡大
鏡としての凹レンズである。なお，該ホログラム素子１
１１には，２９０ｎｍ，３２０ｎｍの２つの異なるピッ
チの干渉縞が記録されている。該干渉縞の間隔によっ
て，選択される波長が変化する。

【００２１】即ち，凹レンズと色の情報を同時に記録す
るために，曲率を持った干渉縞が２種類記録されてい
る。なお，上記２種類のピッチの干渉縞は，感光材に入
射させるレーザー光の波長及び入射角度を変化させるこ
とで形成することができる。なお，上部カバープレート
１２５の入射面１２５１は，ホログラム素子１１１に記
録された上記凹面と同一曲率に加工されている。また，
上部カバープレート１２５の底面１２５２は平面となっ
ている。

【００２２】なお，本例のホログラム素子１１１は，次
のようにして製造されたものである。先ず，図３に示す
ように，感光材１１２としての重クロム酸ゼラチン
（Ｄ．Ｃ．Ｇ）を，基板ガラス１４の底面１４１に，膜
厚１０μｍ〜４０μｍに形成し，ゲル化または乾燥後，
２０℃，５０ＲＨ％程度の雰囲気にて安定させる。次
に，上記感光剤１１２に拡大鏡としての凹レンズを記録
し，現像，乾燥する。その後，図２のごとくシール剤１
３１，１３２にて，上下カバープレート１２５，１２４
の間に，ホログラム素子１１１が付与された上記基板ガ
ラス１４を挟持し，固定する。

【００２３】ここで，感光剤１１２に対する被写体の記
録は，一般的には図３に示すように感光剤１１２が付与
された基板ガラス１４を，或る焦点距離を有するレンズ
１６とプリズム１７との間に屈折率調整液１８としての
シリコンオイル１５を介在した状態で挟持する。

【００２４】プリズム１７側より波長５１４．５ｎｍの
アルゴン・レーザ光を入射光３３として入射させる。入
射後，屈折率が均質であるので，レーザ光はレンズ１６
側に直線的に進行し，複写用レンズ１６の大気側の表面
に形成された反射膜１６１で反射された反射光３３２と
入射光３３で感光剤１１２中に干渉縞を形成する。反射
光３３２の一部は基板ガラス１４によって反射されずに
屈折率調整液１８によって基板ガラス１４を通過しプリ
ズム１７に入射し，該プリズム１７の入射面１７１で一
部が反射する。

【００２５】この場合，図３に示すように，プリズム１
７の入射面の角度αを入射光に対して調整し，プリズム
１７の入射面１７１の反射光３３３が感光剤１１２の方
向へ進行しないようにする。かかるプリズム１７を配置
することによって，ノイズの原因となる界面の反射光３
３３による表示ノイズを除去することができる。なお，
プリズム１７の側面表面１７２に光を吸収する黒色塗装
を施すことによってプリズム１７の入射面１７１の反射
光３３３が感光剤１１２の方向へ進行しないようにする
ことができる。

【００２６】かくして，感光剤１１２に対するレンズ１
６の複写，記録時に，ノイズ像が記録されることがなく
なる。本例では１１２ｍｍ×４６ｍｍ×１．８ｍｍの基
板ガラス１４（ソーダガラスよりなり，屈折率約１．５
２）に厚み２５μｍの感光剤１１２としての重クロム酸
ゼラチン膜を形成した。なお，感光剤１１２は，１００
ｍｌの４％ゼラチン溶液に０．６ｇの重クロム酸アンモ
ニウムを溶解したもので，屈折率約１．５５である。こ
の感光剤１１２を付与した基板ガラス１４を，２０℃及
び５０％ＲＨの雰囲気に保持された乾燥器内で７２時間
放置した。

【００２７】その後，図３の構成にて波長５１４．５ｎ
ｍのアルゴン・レーザ光を，再生光（入射角３３．５の
時）が５４０ｎｍ，６００ｎｍの２色になるよう（図
４）入射角を振り，トータル５００ｍＪのレーザ・パワ
ーを感光剤１１２に露光させた。なお，図３におけるレ
ンズ１６の焦点距離は１０００ｍｍであった。

【００２８】露光後，基板ガラス１４を色が抜けるまで
水洗いし，市販の写真用硬膜定着液（コダック社のラピ
ッド・フィクサ）に１０分間浸漬した。水洗処理後，９
０％のイソプロパノール液に１０分間浸漬し，熱風乾燥
した。その後，１５０℃で４時間熱エージングすること
で実車環境で波長変化がないようにした。

【００２９】その後，図２のシール幅Ｓを５ｍｍとする
ようホログラム素子１１１の周囲を除去する。また，図
３のレンズ１６と同一形状の凹面をもつ上部カバープレ
ート１２５（１１２ｍｍ×４６ｍｍ×１．０ｍｍ）を用
意した。一方，エポキシ樹脂に黒色の顔料（カシュー製
グラスライト５００）を５％添加して混合してなる散乱
防止膜１５が１０μｍの厚みで表面に形成されたカバー
プレート（１１２ｍｍ×４６ｍｍ×１．０ｍｍ）を用意
した。

【００３０】次に，エポキシ系熱硬化型樹脂（セメダイ
ン社製，商品名ＣＳ−２３４０−５）よりなる屈折率
１．５５のシール剤１３１，１３２を，上記二つのカバ
ープレート１２５，１２４の表面に各々５０μｍ厚みと
なるように塗布した。この両カバープレートを基板ガラ
ス１４に対して，図２のごとく配置し，両カバープレー
ト１２５，１２４にて基板ガラス１４をシール剤１３
１，１３２を介して挟持した。

【００３１】次に本例のホログラフィー装置１０の作用
効果について述べる。本例の，上部カバープレート１２
５の入射面１２５１の形状は，ホログラム素子１１１の
回折・反射特性と同一の反射特性を有する鏡面（等価鏡
面）と同一形状である。それ故，図２に示すように，再
生光３１の出射角θ₂ （水平面との角度）と，表面反射
光３２１の反射角θ₂ ′（水平面との角度）とは等しく
なる。

【００３２】従って再生光と表面反射光３２１とは平行
光線となり，表面反射ノイズ像と正規像（再生光像）と
は重畳する。それ故，表面反射ノイズ像は正規像の視認
を妨害するようには作用しない（前記図１による説明参
照）。

【００３３】また，本例のホログラム素子における等価
鏡面は凹面鏡であり，拡大鏡として作用する。従って，
前記図１３に示すようなヘッドアップディスプレイに適
用した場合，運転者９２は，拡大された被表示像９３を
視認することができる。

【００３４】実施例２ 本例は，図５に示すように，実施例１において，上部カ
バープレートを均等な厚さを有するシート状の形状とし
たものである。上部カバープレート１２６は，均等な厚
さｔを有するシート状の形状となっている。そのため，
上部シール剤１３４は不均一な厚さを有している。すな
わち，上部シール材１３４の下面１３４２は，平面であ
るが，その上面１３４１は凹状である。

【００３５】上記，上部シール材１３４の上面１３４１
及び上部カバープレート１２６の入射面１２６１は，ホ
ログラム素子１１１と同一反射特性を有する等価凹面鏡
と同一の曲率を有している。その他については実施例１
と同様であり，同様の効果を奏することができる。

【００３６】実施例３ 本例は，図６〜図８に示すように，実施例１又は実施例
２において，ホログラム素子の製造方法を変更し，ホロ
グラム素子の再生波長が安定した長波長帯となるように
した実施例である。 本例のホログラム素子は次のよう
な製造方法によって製造されたものである。

【００３７】即ち，該製造方法は，重クロム酸ゼラチン
膜が形成された乾板を露光した後に，硬膜処理及び現像
処理を行うようにしたホログラム素子の製造方法であっ
て，上記露光の前に重クロム酸ゼラチン膜が形成された
乾板を減圧下にて一定時間保持したのち，その減圧下に
て，屈折率調整液を介して光学素子と光学シールするよ
うにした製造方法である。

【００３８】なお，上記露光前の重クロム酸ゼラチン膜
は，３価のクロムを有するカルボン酸塩を硬化剤とし
て，所定の硬度となるまで硬膜化したものが好ましい。
減圧下で，上記光学素子と乾板とを光学シールすること
により，重クロム酸ゼラチン膜が収縮し，膜厚が薄くな
る。この状態で露光することにより，ホログラム素子の
再生波長は，通常の雰囲気中でシールした場合に比べて
長波長側へシフトされる。なお，このシフトの度合は，
減圧の程度が大きいほど大きくなる。

【００３９】従来は，ホログラム素子の再生波を長波長
化する場合に，乾板に対する露光の撮影角度を小さくし
たり，現像後の熱エージングの温度を低くする等の方法
によりなされている。しかしながら，乾板に対する撮影
角度を小さくすることには，表面反射が増加するので限
界がある。

【００４０】また，現像後の熱エージングの温度を低く
すると，高温下における使用により再生波長が経年的に
変化するという問題がある。本例の上記製造方法によれ
ば，これらの問題点を克服し，長波長の再生波長が安定
して得られるホログラム素子を製造することができる。

【００４１】次に本例のホログラム素子の製造方法をよ
り具体的に詳説する。図６に示すように，真空装置４１
の中に，重クロム酸ゼラチン膜２０が形成された乾板２
１と光学素子２２とをセットする。また，上記光学素子
２２の表面には屈折率調整液１８１を滴下しておく。そ
して，真空装置４１の扉４１２を閉めて，真空ポンプ３
１１を作動させる。一定時間真空引きを行った後，減圧
状態（約０．１ｍｍＨｇ）において，矢印のようにシリ
ンダ４２を作動させて乾板２１を光学素子２２に密着さ
せる。図６において符号４３は試料台である。

【００４２】その後，真空装置４１の中に窒素ガスを導
入し，シールされた乾板２１と光学素子２１とを取り出
す。その後，撮影装置を用いてホログラム素子に露光を
行う。なお，真空引きを行った結果，図８に示すよう
に，ホログラム素子の再生波長はより長波長側にシフト
される。また，真空引きの時間を長くすることにより，
より長波長の再生波長にシフトされる。

【００４３】なお，ホログラム素子への撮影は，図７に
示すように，プリズム１７を用いることにより，レーザ
ー光である入射光３３の入射角度を高角度に維持するこ
とが好ましい。これによって，屈折率調整液１８と乾板
２１等の界面反射を少なくすることができるからであ
る。また，重クロム酸ゼラチン膜２０は，前記のように
３価のクロムを有するカルボン酸塩を硬化剤として用い
て，硬膜化している。この硬膜化は，定常雰囲気下で自
然乾燥してもよいし，光硬膜化法によって行なってもよ
い。

【００４４】上記のように，減圧下（真空中）で乾板２
１と光学素子２２をシールすることにより現像後の熱エ
ージングを低温化する必要がない。これにより，ホログ
ラム素子の再生波長が経年的に変化することがなく，安
定かすることができる。

【００４５】また，真空中でシールすれば，シール時に
雰囲気（温度，湿度等）の変動がなく，再生波長や，回
折効率等の特性が安定するという利点がある。その他
は，実施例１，実施例２と同様であり，同様の硬化を奏
することができる。なお，上記の製法は，実施例１，実
施例２及び本例に示したホログラム素子に限定されるも
のでなく，一般のホログラム素子の製法に応用できる技
術である。

【００４６】実施例４ 本例は，図９〜図１１に示すように実施例１，実施例
２，又は実施例３においてホログラム素子の製造時にお
ける露光後の熱処理工程を改良し，より良質のホログラ
ム素子を得るようにした実施例である。ホログラフィー
装置において要求されるホログラム素子の再生効率の波
長特性はホログラフィー装置の目的によって異なる。可
視光領域全体に渡って，できるだけ均一な再生効率を得
ることを理想とするホログラフィー装置もある。しか
し，ヘッドアップディスプレイにおいては，むしろ単一
色（狭い波長帯）での波長選択性の強化が要求される。
即ち，ホログラム素子の波長の選択性を強化し，選択波
長を一定領域に収束させ安定化し，またホログラム素子
毎のバラツキは少なくすることが望ましい。

【００４７】一方，ホログラム素子は，重クロム酸ゼラ
チン膜乾板に露光後，水に次いで有機溶媒に浸漬し，乾
燥した後，熱処理をして完成される（特公昭６１−２９
５０８号公報参照）。上記，熱処理の工程はホログラム
素子の波長選択性に大きな影響を与える。図９に示すよ
うに，回折効率がその最大値Ｅｐの半分になる波長領域
（半値波長域）を考える。これらの波長域と熱処理時間
との関係を図示したものが図１０である。

【００４８】なお，図１０は１５０℃で熱処理した例で
あるが，乾板に形成された感光性ゼラチンの焦げない範
囲，例えば重クロム酸ゼラチン膜では１００〜１７０℃
の間で熱処理を行うことができる。図１０から分かるよ
うに，熱処理時間３〜４時間で波長が安定するが，回折
効率はほとんど変化しない。また，半値波長域の幅Ｗは
熱処理時間によって狭くなる傾向があり波長選択性がよ
り良好となる。また，熱処理を行うことにより，ホログ
ラム素子の熱的安定性が向上し，信頼性が向上する。

【００４９】本例のホログラム素子は，同一製造条件で
製造された熱処理前のホログラム素子の乾板の１ロット
を一括熱処理することにより製造されたものである。本
例において，上記ホログラム素子を製造するに当たって
は，上記一括熱処理中，サンプルとなる乾板を設けてお
き，上記サンプル乾板の回折特性を適宜観測しつつ乾板
の熱処理を行うようにしたものである。

【００５０】具体的には，図１１に示すように，重クロ
ム酸ゼラチン膜の塗布から現像工程までを同一条件で製
造された乾板ロット２１１を，恒温槽４５中に一括収容
して熱処理を行うものである。また，上記乾板ロット２
１１の上部には，サンプル乾板２１２を設置する。そし
て，サンプル乾板２１２の上部には，観測窓４５１を設
けておき，発光部４４から連続光の白色光（例えばキセ
ノンランプ光）を照射する。そして，上記照射光３４１
が，サンプル乾板２１２で回折・反射された回折光３４
２を，センサー部４６で受光する。そして，分光・光度
計等を用いて，図１０に示すような回折・反射特性を分
析・評価する。上記観測・評価を適宜実施しながら熱処
理を行う。なお，サンプル乾板２１２と乾板ロット２１
１とは極力近い位置に設置し，熱処理条件を極力同一と
する。

【００５１】なお，本例は，反射型ホログラムの例であ
るが，透過型ホログラムの場合には，図１１の点線で示
すような位置にセンサー部４６を設け，第２観測窓４５
２を別途設けるようにする。また，観測窓４５１には，
無反射コートガラス等，反射ロスを極力少なくする部材
を用いる。また，分光光度計のデータをコンピュータ等
の情報処理装置に取り込んで情報処理を行ない，経時変
化や統計分析等を行うようにすることもできる。

【００５２】本例のように，熱処理中に特性の観測と分
析を行うことにより，無駄なく熱処理を行うことができ
ると共に，回折の波長特性の均一な良質のホログラム素
子を得ることができる。その他については，実施例１〜
実施例３と同様である。なお，本例のホログラム素子製
造における熱処理方法は，本例に限定されるものではな
く，一般のホログラム素子の製造に適用することができ
るものである。

【００５３】実施例５ 本例は，実施例４において，熱処理中におけるホログラ
ム素子の観測・分析を全数について行うようにしたもの
である。すなわち，現像工程を完了したホログラム素子
の乾板を熱処理するに当たり，全数の乾板について，そ
の回折特性を観測・分析しつつ熱処理を進行し，適当な
特性に達した時点で上記熱処理を完了させる。

【００５４】具体的には，図１２に示すように，現像工
程の完了した乾板２１３を，恒温槽４５中に並置する。
恒温槽４５の上部には，観測窓４５１を設ける。また，
発光部４４とセンサー部４６とを取付けた移動式観測台
４７を，上記観測窓４５１の上部に配置する。そして，
上記移動式観測台４７を移動させて，乾板２１３に連続
光の白色光３４１を次々と照射し，センサー部４６で，
その回折光３４２を受光する。

【００５５】このようにして，熱処理工程中の乾板の回
折特性を全数に渡って観測する。全数の特性を観測する
ことにより，サンプル乾板による観測よりも観測データ
の精度をより確実なものとすることができる。また，ロ
ボットハンドのようなアクチュエータを別途設けてお
き，良好特性に達した乾板２１３を個別に取り出すよう
にすれば，ホログラム素子間の特性のバラツキをより小
さくすることができる。その他については，実施例４と
同様である。なお，上記熱処理方法は，本例に限定され
る技術ではなく一般のホログラム素子の製造に適用する
ことができる。

【００５６】実施例６ 本例は，図２に示した実施例１と同様のホログラフィー
装置によって，色収差による表示像のぼけを解消したも
う１つの実施例である。即ち，入射光３０が単一波長で
はなく波長（周波数）幅がある場合には，図１７に示す
従来のホログラフィー装置においては，再生光（出射
光）３１はその出射角θ₂ は波長により異なる。媒質中
の光の速度（したがって屈折率）は波長によって異なり
光の分散現象が生ずるからである。

【００５７】この結果，従来のホログラフィー装置では
光の波長差による表示像のぼけ，いわゆる色収差を生
じ，この現象はホログラフィー装置の周辺部において顕
著である。即ち，図１３に示すように，光源９０から発
してホログラフィー装置１０に入射した入射光３０は，
波長によって異なった反射角θを示す。この反射角θの
変化幅±Δθは，波長の変化幅±Δλ及びホログラム素
子１１１の大きさｄ（中心からのずれ）が大きいほど，
また焦点距離ｆが小さいほど増大する。

【００５８】そのため，図１７に示すようなホログラム
装置の再生光（出射光）３１は平行光線とならず，波長
によって角度±Δθの範囲に分散し，表示像のぼけを生
ずる。しかしながら，図２に示す本例のホログラフィー
装置１０においては，カバープレート１２５の反射特性
はホログラム素子１１１の回折・反射特性と等しく，出
射角θ₂ は入射角θ₁ に依存し，入射光３０の波長には
依存しない。

【００５９】それ故再生光３１は，波長によらないほぼ
平行な光線となり色収差による表示像のぼけを抑制する
ことができる。また，前記のように表面反射角θ₂ ′は
出射角θ₂ に等しく，両者３１，３２１は平行光線とな
りノイズ像によるぼけも抑制することができる。

【００６０】その他については，実施例１と同様であ
る。なお，他の方法として，ホログラムを撮影する際に
色収差を補正し，更にその補正に合わせた形状にカバー
プレート１２５を形成する方法もある。

【００６１】実施例７ 本例は，図１４に示すように，平面鏡の回折・反射特性
を有するホログラム素子１１０を有するホログラフィー
装置１００の全体を湾曲させることにより，実施例１及
び実施例６と同様な凹面鏡特性のホログラフィー装置を
得るもう１つの実施例である。

【００６２】即ち，図１４に示すように，ホログラム素
子１１０を湾曲させて凹面鏡と同様の回折・反射特性を
得ると共に，上部カバープレート１２３をそれと同形に
湾曲させホログラム素子１１０と同様の反射特性を得
る。これにより，表面反射光によるノイズ像による視認
妨害及び色収差による表示像のぼけを共に抑制すること
ができる。その他については，実施例１及び実施例６と
同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホログラフィー装置の原理説明図。

【図２】実施例１のホログラフィー装置の説明図。

【図３】実施例１のホログラム素子の製造方法説明図。

【図４】実施例１のホログラム素子の回折特性図。

【図５】実施例２のホログラフィー装置の説明図。

【図６】実施例３のホログラム素子の製造方法説明図。

【図７】実施例３のホログラム素子の露光方法説明図。

【図８】実施例３のホログラム素子の製造方法における
特性変化図。

【図９】実施例４のホログラム素子の回折効率の波長特
性図。

【図１０】実施例４のホログラム素子の熱処理時間によ
る回折特性の変化図。

【図１１】実施例４のホログラム素子の熱処理方法説明
図。

【図１２】実施例５のホログラム素子の熱処理方法説明
図。

【図１３】実施例６における色収差の説明図。

【図１４】実施例７のホログラフィー装置の説明図。

【図１５】ヘッドアップディスプレイの原理説明図。

【図１６】従来のヘッドアップディスプレイの構成図。

【図１７】従来のホログラフィー装置の説明図。

【図１８】反射防止膜を有する従来のホログラフィー装
置の説明図。

【符号の説明】

１．．．ヘッドアップディスプレイ， １０，１００．．．ホログラフィー装置， １１，１１０，１１１．．．ホログラム素子， １２３，１２５，１２６．．．上部カバープレート， １２３１，１２５１．．．入射面， １２４．．．下部カバープレート， １３１，１３２，１３４．．．シール材， １４．．．基板ガラス， １５．．．散乱防止膜， １７．．．プリズム， ２０．．．重クロム酸ゼラチン膜， ２１．．．乾板， ２２．．．光学素子， ３０．．．入射光， ３１．．．再生光， ３２．．．表面反射光， ４１．．．真空装置， ４１１．．．真空ポンプ， ４４．．．発光部， ４５．．．恒温槽， ４６．．．センサー部， ４７．．．移動式観測台， ９０．．．表示器， ９１．．．ウィンドシールド， ９３．．．被表示像， θ₁ ．．．入射光入射角， θ₂ ．．．再生光出射角， θ₂ ′．．．表面反射光反射角，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 哲也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 舘林 裕幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被表示像に関する入射光を，ホログラム
   素子で回折・反射させて再生光とし，該再生光によって
   被表示像を視認するよう構成されたホログラフィー装置
   であって，該ホログラフィー装置は，上記入射光が入射
   する上部カバープレートと，該上部カバープレートの下
   部に設けたホログラム素子とを有しており，かつ上記上
   部カバープレートの入射光の入射面の形状は，上記ホロ
   グラム素子の回折・反射特性と同一反射特性を有する鏡
   面と同一形状であることを特徴とするホログラフィー装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１においてホログラム素子は凹面
   反射鏡と同様の回折・反射特性を有することを特徴とす
   るホログラフィー装置。