JPH0666038B2 - 薄型パネルホログラフディスプレイシステム - Google Patents

薄型パネルホログラフディスプレイシステム

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JPH0666038B2
JPH0666038B2 JP63500457A JP50045787A JPH0666038B2 JP H0666038 B2 JPH0666038 B2 JP H0666038B2 JP 63500457 A JP63500457 A JP 63500457A JP 50045787 A JP50045787 A JP 50045787A JP H0666038 B2 JPH0666038 B2 JP H0666038B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は例えば自動車用の薄型パネルディスプレイに関
し、特に適切に照明されたときに観察者の視覚を調整す
る明確な深さを識別指標に与える薄型ホログラフディス
プレイに関する。
2.関連技術の説明 種々の形態のパネルディスプレイが、特有のシステムま
たはプロセスの動作状態を表す指標を与えるために知ら
れている。ディスプレイの共通の形態は米国特許第3940
204号明細書および第4447128号明細書に記載されている
ように、オペレータの観察に必要な種々の動作特性を表
示するために飛行機および自動車において使用されるこ
とである。パネルの位置およびオペレータまでの距離
は、オペレータの焦点能力を考慮して調節される必要が
あることが多い。この特有の問題は、オペレータがもと
もと遠視であるために、比較的近いディスプレイに焦点
を合せることが困難である場合に生じる。人間の視覚
は、老化するにしたがって目標物の近くに焦点を合せる
その柔軟性を失うため、例えば自動車のハンドル上に設
けられた従来技術のディスプレイの性能を無駄にしてし
まう。
自動車の燃費を高めるための連邦規則は、内部空間を制
限することによりさらにコンパクトな自動車を実現し
た。さらに種々の燃料噴射制御は、エンジンに利用でき
る空間を減少してきた。空気抵抗を減少するために自動
車に設けられた新しい空気力学的ボディ構成によってこ
れはさらに複雑なものとなっている。その結果コンパク
ト設計の自動車の空間に対する要求が重要な設計上の要
因となっている。
発明が解決しようとする課題 この発明は、従来技術に比較してコンパクトで、オペレ
ータの焦点能力に適合できる改善されたパネルディスプ
レイを提供することを目的とするものであり、特に自動
車分野においてドライバの焦点能力に適合できて薄型の
改善されたパネルディスプレイを提供することを目的と
する。
課題解決のための手段 この発明の薄型パネルディスプレイは、自動車のオペレ
ータによって観察される計器パネル用の深さの浅いパネ
ルディスプレイにおいて、映像情報を含まない光によっ
て照明されるときに、ホログラフ部材の実際の位置から
離れた位置に指標の虚像を生成してオペレータが映像を
ホログラフ部材の厚さに比較して大きく離れた深さの位
置で観察することを可能にしている予め定められたパネ
ルディスプレイの指標のホログラフ像を含んでいる厚さ
の薄いホログラフ部材と、ホログラフ部材を支持する手
段と、虚像を実現するために映像情報を含まない光によ
って前記ホログラフ部材に含まれたホログラフ像を照明
する手段とを具備し、ホログラフ部材は、パネルディス
プレイの指標のホログラフ像を有する第１の薄膜層と、
軸を外れた位置から入射する光を再度方向付けて虚像を
実現するために第１の薄膜層を通過させる反射表面を構
成する第２の薄膜層とを備えていることを特徴とする。
本発明のパネルディスプレイはハンドルに取付けられる
ことが可能であり、ホログラフ部材の実際の位置から離
れた位置に指標の虚像を生成して自動車のドライバがそ
の眼の焦点能力に適応するように離れた深さの位置で観
察できる。
本発明のパネルディスプレイはまたホログラフ像を照明
するためにホログラフ部材と隣接して配置されたフレネ
ルミラーを具備することも可能であり、その場合、照明
手段はフレネルミラーとホログラフ部剤との間の側方の
位置に隣接して配置された照明光源を具備している。虚
像を実現するために適切な角度および帯域幅でホログラ
フ映像を照明する種々の装置が製造される。照明する手
段は、全ての色収差を最小にする単色光源であることが
好ましい。本発明のパネルディスプレイは実質的にホロ
グラフ部品の厚さに関連し、一方ドライバーに深さの幻
影を与えるようにずれて見える虚像を生成するものであ
る。ホログラフ部材は波頭を記録することができるの
で、観察者によって観察された映像はオペレータの焦点
能力に適合できるように空間的に移動されることができ
る。
ホログラフ部材は、背後の照明光が観察者の観察のため
にホログラフ部材を照射する透過型であってもよい。ま
たホログラフ部材は、照明が観察者と同じパネルディス
プレイ側にある反射型であってもよい。ホログラフはゼ
ッジリット再生記録基準ビームを調整するように構成さ
れることが有効である。さらに本発明は、自動車のドラ
イバーの視野に最適な障害物のない視界を提供できる中
心ハブを有するハンドルと共に使用されることができ
る。
本発明の上記および別の目的、有効性および特性は、本
発明の特有の実施例を示す添付図面を伴った以下の説明
から明かになるであろう。
図面の簡単な説明 第１図は通常のパネルディスプレイを示し、 第２図は反射ホログラフディスプレイを示し、 第３図は透過ホログラフパネルディスプレイを示し、 第４図はフレネルミラーを具備する側面照明ホログラフ
パネルディスプレイを示し、 第５図はハンドルのハブ上に設けられたホログラフ部材
の拡大された断面図であり、 第６図は本発明の薄型のパネルディスプレイを設けたハ
ンドルの斜視図であり、 第７図はホログラフを生成する好ましい構成技術を示
し、 第８図は所望の指標の虚像を提供するエッジリットホロ
グラフを示す。
以下の説明において同一の部分は、図面を通して同一の
参照番号で示されている。
好ましい実施例の詳細な説明 以下の説明は、光学および自動車技術における当業者に
本発明の製造および使用を可能にさせるものであり、本
発明を実行するための最良のモードを示している。しか
しながら種々の修正は当業者に容易に理解される。これ
は本発明の全体的な原理が、ここでは特に比較的経済的
で容易に製造できるパネルディスプレイ自体としてまた
は自動車のハンドル等の別部品と共に使用するための薄
型パネルホログラフディスプレイを提供することに限定
されているためである。
第１図を参照すると深さがＡであり、情報が存在するた
めの付加的な空間、および遠方の映像を表すための通常
の光学系４またはミラーを必要とするディスプレイ指標
を本質的に含む通常のパネルディスプレイ２が示されて
いる。第１図に示されるような通常のディスプレイパネ
ルは、一般に空間が最小である場合に使用されることが
できない。これは、典型的にディスプレイの幅の1.5乃
至２倍の深さが光学的構成に必要なためである。さらに
これらのディスプレイは比較的高価になり、概して自動
車への使用等の大量生産品として利用することはコスト
の面で不可能である。
第２図は、光源10および投影レンズ12を含むことができ
る照明源８からの正面照射により照明されることができ
る深さＢを有するホログラフパネルディスプレイ部材６
を示している。ホログラフ部材６は反射型である。ホロ
グラフ部材６は主ホログラフから比較的低コストで複製
された薄い平らなプラスチックフィルムとして量産され
ることができる。図示されているように、ホログラフ部
材は厚さが約30ミクロンの平坦なパネルであり、このパ
ネルは照明源８がホログラフの前面に設置されることが
可能な場合、照明用の深さを全く必要としない。したが
って虚像または矢印14て示される指標がホログラフ部材
６の実際の位置から離れたの背後の位置に見えるディス
プレイがオペレータに提供されることができる。ホログ
ラフ部品６は、重クロム酸塩ゼラチンまたはポリビニー
ルカルバゾール等の約30ミクロンのフィルム層を含み、
予め定められた指標の虚像波頭の現像されたホログラフ
像を有する。フィルム層は、マイラーのような柔軟な透
明基体上で現像されることができる。それは、照明源８
によって適切に照明されるときに観察者に見えるものと
して形成される。
特有のホログラフ材料は従来技術において知られてお
り、参考文献（H.M.Smith,Springer Verlageによる“ホ
ログラム記録材料”“Topics in Applied Physics",Vo
l.20,ベルリン，ドイツ（1977））に記載されている。
さらにホログラフ処理の背景技術も、文献（Collier他
“Optical Holography",Academic Press,New York,N.Y.
（1971））に記載されている。
第３図を参照すると、指標14が透過型ホログラフ18の背
後に設けられた光源16によって形成されることができる
本発明の別の実施例が示されている。透過型ホログラフ
の背後の周辺表面（示されていない）は、外部の照射か
らの光の反射によって偶発的な映像を形成することを避
けるために黒く被覆されている。また単色光で形成され
る映像は、補助的にどの色収差をも最小にすることが好
ましい。容易に理解できるように、観察者にとって矢印
14は、眼の焦点能力に適合するために十分な距離の虚像
である。
第４図において、側面光源20が予め定められた指標の適
切なホログラフ映像を支持する透過型ホログラフ24を照
明するように、適切にフレネルミラー22と隣接して並置
されている本発明の別の実施例が示されている。図から
明らかなようにある付加的な深さがこの構成を調整する
ために必要とされるが、それは通常のパネルディスプレ
イよりもかなり浅いものであることが分る。
一連のまたは組合せたホログラフ部材、および一連かつ
組合せた再構成した光ビームは、適切な照明によって異
なる動作条件の状態または単一の動作条件の異なる値を
示すために使用されることが分る。したがって薄型パネ
ルホログラフディスプレイを提供する本発明は、観察者
に与えられる指標および情報の主題の形態によって制限
されない。例えば自動車の分野においてエンジンおよび
ドライバー制御の多数の動作特性が本発明の薄型パネル
ディスプレイに与えられることができる。
第５図において、特有の二重フィルム反射ホログラフ部
材26がハンドルの支柱またはハブに設けられている本発
明の別の実施例が示されている。このホログラブ部材は
第５図では、単にハンドル28上に設置したものが拡大図
で示されているが、ダッシュボード上にパネルディスプ
レイとして同様に簡単に設置されることができる。この
実施例においては基本30は、ハンドル28の平坦なハブ部
分に対して適切に接着または積層されることができ、そ
こで第４図のフレネルミラー22と等価の反射光形態が現
像した第１のホログラフフィルム層32を支持する。反射
干渉縞F2は、制御手段36により適切に制御されることが
できる光源34の特定の位置に適合するように設計された
一連の回折格子として示されている。孔部材38は、回折
格子ラインF1によって与えられる予め定められた指標を
支持する透過フィルム層40を照明するために必要な適切
な角度配列において、光が方向付けられることを保証す
るために使用されることができる。最後に利用可能なポ
リマーフィルム、または例えば窒化シリコン、二酸化シ
リコン等のガラス状の付着フィルム等の透明で研磨した
防水層42がホログラフ部材26を密封して保護する。した
がって矢印14で簡単に示された指標は、ドライバーの眼
が適合して情報に焦点を合せるのに十分な深さ、および
ドライバーまでの距離で虚像として現れることができ
る。
第６図は、方向指示信号の矢印46および48の虚像を表す
ことができる薄型パネルホログラフディスプレイユニッ
ト44とハンドルとの組合せを簡単に示した実施例であ
る。ハンドル自体は通常の円形またはだ円形であり、ハ
ンドルのハブの位置は、第５図において断面図で示され
た型の二重フィルム層反射ホログラフ部材50に適合して
いる。光源52は、方向指示レバー54が動作されるとき、
適切な指標矢印を照明するように反射フィルム層のエッ
ジと単に接触するだけで適切に設けられることができ
る。予想できるように光源52の一方の光は左の方向指示
信号46のホログラフ虚像を照明することができ、他方の
光（示されていない）は右の方向指示信号48のホログラ
フ虚像を照明するために使用されることができる。その
選択は、ホログラフの製造中に構造的な基準ビームの角
度を変えることによって、または選択した波長によっ
て、もしくは異なる指標を支持する各層を有するホログ
ラフの多重層を使用することによって行なうことができ
る。
第６図において方向支持指標が示されているが、ステア
リングコラムが燃料不足、エンジンのオーバーヒート、
油圧の状態等の他の大切な指標表示のために使用される
ことができることが理解されるべきであり、またハンド
ルとホログラフパネルディスプレイの組合わせは、第６
図に示された実施例に限定されてはならない。自動車の
状況およびその分野おいて本発明の薄型パネルディスプ
レイは、第６図に示されるようにハンドルハブに使用さ
れることができ、また第２図、第３図および第４図に示
されるようにダッシュボード装置パネルに使用されるこ
とができる。また本発明に必要とされる空間は最小なの
で、頭上のコンソールで使用されることもできる。さら
に後から取付ける装置は、本発明のディスプレイパネル
を調整する自動車の種々動作特性を監視するセンサ情報
の適切な結合および交換で本発明の有効性が得られるよ
うに旧式の自動車を変更するために使用されることがで
きる。
第７図は単一層ホログラフの構造を図解したものであ
る。予め定められた指標部材60は、矢印のようなソース
物体を与えるために照射されることができる。レンズ部
材62は空間66に実像を生成するために物体に焦点を合せ
ることができる。孔部品64は、ドライバー99％に対する
SAE標準アイリップ（eyelipse）にしたがって例えばデ
ィスプレイがドライバーだけに限定されることが望まし
いような所望される観察孔を限定することができる。ホ
ログラフ層68は、ホログラフ層内の回折格子として映像
を形成するように基準ビームで照明されることができ
る。この実施例において基準ビームは、ソース映像と結
合されたホログラフ層の平面内に向けられる。基準ビー
ムを導入するためにエッジ照射を使用することによって
多数の利点が実現されることができる。例えばホログラ
フはディスプレイとして設置され、外部の障害物によっ
て偶発的に遮断されない一方のエッジにより照射される
ことができる。
第８図に示されるように物体の虚像は、再構成した同じ
波長の基準ビームが光ファイバシステム70を通ってホロ
グラフ層68にエッジ照射によって導入されるときは生成
される。実際の虚像はホログラムの平面から離されるこ
とが可能であり、またはホログラフ部材を通して延在す
るように角度を付けて傾けられることさえできる。この
ようにホログラフ部材はディスプレイの位置に関係な
く、またはディスプレイの傾斜があっても観察者の眼の
焦点の深さの位置に虚像を位置させる設計上の自由をも
たらす。基準光ビームの帯域幅を決定するとき、所望さ
れる虚像の解像度との取引きが行われる。すなわち帯域
幅が広くなるにしたがって、解像度は低くなる。
上記の全体的な概念から当業者には上述の発明に対する
種々の修正が容易に理解されるであろう。したがって本
発明の技術的範囲は、以下の請求の範囲からのみ解釈さ
れるべきものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動車のオペレータによって観察される計
    器パネル用の深さの浅いパネルディスプレイにおいて、 映像情報を含まない光によって照明されるときに、ホロ
    グラフ部材の実際の位置から離れた位置に指標の虚像を
    生成してオペレータが映像をホログラフ部材の厚さに比
    較して大きく離れた深さの位置で観察することを可能に
    している予め定められたパネルディスプレイの指標のホ
    ログラフ像を含んでいる厚さの薄いホログラフ部材と、 ホログラフ部材を支持する手段と、 虚像を実現するために映像情報を含まない光によって前
    記ホログラフ部材に含まれたホログラフ像を照明する手
    段とを具備し、 前記ホログラフ部材は、パネルディスプレイの指標のホ
    ログラフ像を有する第１の薄膜層と、軸を外れた位置か
    ら入射する光を再度方向付けて虚像を実現するために第
    １の薄膜層を通過させる反射表面を構成する第２の薄膜
    層とを備えていることを特徴とする薄型パネルディスプ
    レイ。
  2. 【請求項２】照明手段はホログラフ部材のエッジ上に位
    置されている請求項１記載のパネルディスプレイ。
  3. 【請求項３】自動車のドライバによって観察され、自動
    車の方向を制御するステアリングコラムのハンドルに取
    り付けられている深さの浅いパネルディスプレイにおい
    て、 映像情報を含まない光によって照明されるときに、ホロ
    グラフ部材の実際の位置から離れた位置に指標の虚像を
    生成して自動車のドライバの眼がその眼の焦点能力に適
    応するように離れた深さの位置で観察できるようにして
    いる予め定められたパネルディスプレイの指標のホログ
    ラフ像を含んでいるホログラフ部材と、 ハンドル上にホログラフ部材を設置する手段と、 虚像を実現するために映像情報を含まない光によってホ
    ログラフ部材に含まれたホログラフ像を照明する手段と
    を具備していることを特徴とする薄型パネルディスプレ
    イ。
  4. 【請求項４】ホログラフ像を照明する手段は、ホログラ
    フ部材のエッジに結合されている基準光ビームである請
    求項３記載のパネルディスプレイ。
  5. 【請求項５】ディスプレイハウジング部材と、 ハウジング部材上に設けられ、映像情報を含まない光に
    よって照明されるときに観察者には少なくともホログラ
    フ部材の一部分を含む平面から離された位置にあるよう
    に見える予め定められた指標の虚像波頭のホログラフ像
    を含んでいるホログラフ部材と、 ホログラフ部材と隣接して配置されたフレネルミラー
    と、 虚像を実現するために映像情報を含まない光によって前
    記ホログラフ部材に含まれたホログラフ像を照明する手
    段とを具備し、 照明手段はフレネルミラーとホログラフ部材との間の側
    方の位置に隣接して配置された照明光源を具備している
    ことを特徴とする薄型パネルディスプレイ。
JP63500457A 1987-01-06 1987-11-20 薄型パネルホログラフディスプレイシステム Expired - Lifetime JPH0666038B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/000,789 US4807951A (en) 1987-01-06 1987-01-06 Holographic thin panel display system
US789 1987-01-06
US000,789 1987-01-06
PCT/US1987/003023 WO1988005175A1 (en) 1987-01-06 1987-11-20 Holographic thin panel display system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01502458A JPH01502458A (ja) 1989-08-24
JPH0666038B2 true JPH0666038B2 (ja) 1994-08-24

Family

ID=21693042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63500457A Expired - Lifetime JPH0666038B2 (ja) 1987-01-06 1987-11-20 薄型パネルホログラフディスプレイシステム

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