JPH09185011A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ

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Publication number
JPH09185011A
JPH09185011A JP7354504A JP35450495A JPH09185011A JP H09185011 A JPH09185011 A JP H09185011A JP 7354504 A JP7354504 A JP 7354504A JP 35450495 A JP35450495 A JP 35450495A JP H09185011 A JPH09185011 A JP H09185011A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display
head
hologram element
filter member
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP7354504A
Other languages
English (en)
Inventor
Emiko Hirayama
恵美子 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP7354504A priority Critical patent/JPH09185011A/ja
Publication of JPH09185011A publication Critical patent/JPH09185011A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 刺激的な外光の反射を抑制することの出来る
ヘッドアップディスプレイの提供。 【解決手段】 表示情報を記録した信号光31を,ウィ
ンドシールド91に設けた反射型ホログラム素子10に
より回折・反射させ,観者81がウィンドシールド91
の前方に表示情報を視認するように構成したヘッドアッ
プディスプレイ1であり,ホログラム素子10の選択波
長領域に対して低い透過率を有するフィルタ部材20が
ホログラム素子10の車外側に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,車両等に用いられるヘッドアッ
プディスプレイに関する。
【0002】
【従来技術】通常の自動車の運転においては,速度表示
などを確認するためには,視線を外の光景から一旦イン
スツルパネル上の計器類に移さなければならない。この
動作は,運転においては必要不可欠であるが,非常に煩
わしい行為である。また,頻繁な視線の移動は,運転者
にかなりの疲労をもたらすとも言われている。そこで,
近年ホログラフィック光学素子を用いて,速度などの運
転に必要な情報と外界の光景とを重ねて同時に視認でき
るヘッドアップディスプレイが提案されている(特開昭
57−182540号公報,実開昭62−27835号
公報参照)。
【0003】そして,このヘッドアップディスプレイに
おいて,上記複数の光学的情報を重ね合せるコンバイナ
として,反射型ホログラムを使用したホログラムコンバ
イナが用いられている。そして,上記ホログラムコンバ
イナは,特定の選択波長帯域の光のみを効率よく反射す
る回折特性を有している。
【0004】その結果,ホログラムコンバイナは表示器
(情報光源)から発せられた光を高い効率で反射し,一
方,上記特定の方向と波長域以外の光に対しては高い透
過率を持つため,背景から来る光のほとんどを透過させ
ることができる。これにより,ホログラムコンバイナを
通して見える外の光景と,ホログラムコンバイナにより
反射されて見える速度などの表示とを,共にに明るさを
損なうことがなく,明瞭に視認することが出来る。
【0005】
【解決しようとする課題】しかしながら,ホログラムコ
ンバイナを用いたヘッドアップディスプレイには次のよ
うな問題点がある。それは,表示像を明るく見せるため
にホログラムコンバイナの反射率を高くしており,他の
車(対向車等)に乗車している人や歩行者等に対して,
太陽光などの外光が上記ホログラムコンバイナで強く回
折・反射され視認されることである。そして,上記選択
波長帯域で示される特定の色の光が回折されるから,極
めて刺激的な色として認識される。このことは,対向車
等における安全運転上も好ましいものではない。
【0006】また,車内の観者がホログラムコンバイナ
を通して見る外景は,選択波長領域が除かれた色(選択
波長領域の補色)に色着けされており,若干の違和感を
感じさせる。本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであり,外部の者に対するホログラム素子で
の刺激的な外光の反射を抑制することの出来るヘッドア
ップディスプレイを提供しようとするものである。
【0007】
【課題の解決手段】本願の請求項1の発明は,表示情報
を記録した信号光を,ウィンドシールド近傍に設けた反
射型ホログラム素子により回折・反射させ,観者がウィ
ンドシールドの前方に表示情報を視認するように構成し
たヘッドアップディスプレイに関するものであり,上記
ホログラム素子の選択波長領域に対して低い透過率を有
するフィルタ部材を上記ホログラム素子の車外側に配置
したことを特徴とする。
【0008】本発明のヘッドアップディスプレイでは,
ホログラム素子の選択波長領域に対して低い透過率を有
するフィルタ部材をホログラム素子の車外側に配置して
いるため,フィルタ部材を透過してホログラム素子に入
射する外光における選択波長領域の光は大幅に弱められ
ている。そのため,ホログラム素子で選択的に回折,反
射される特定色(選択波長領)の外光は,従来装置より
も大幅に弱められる。
【0009】更に,ホログラム素子で回折,反射された
上記特定色の光は,上記フィルタ部材を再度透過した後
に外部に出射するから,選択波長領域の光は2度にわた
り減衰することになり,強度は極めて微弱になる。その
ため,他の車に乗車している人や歩行者等に対して,太
陽光などの外光に含まれる特定色の光がホログラム素子
で反射し不快な色として認識される不具合が殆ど無くな
る。
【0010】更に,外光がホログラム素子を透過して観
者に達する光は,ホログラム素子によって表示される像
の背景光をなすものであるが,この背景をなす透過光は
フィルタ部材で減衰することから,表示像の背景の輝度
が低減し,表示像が見やすくなるという利点がある。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施形態例1 本例は,図1に示すように,表示情報を記録した信号光
31を,ウィンドシールド91近傍に設けた反射型ホロ
グラム素子10により回折・反射させ,観者81がウィ
ンドシールド91の前方に表示情報を視認するように構
成したヘッドアップディスプレイ1であり,ホログラム
素子10の選択波長領域に対して低い透過率を有するフ
ィルタ部材20がホログラム素子10の車外側に配設さ
れている。
【0012】信号光31に記録された表示情報は,車の
速度,エンジンの回転数などの運転情報である。ホログ
ラム素子10は,凹面鏡を記録した透明なホログラム1
1の両面をカバーガラス12,13により挟持したもの
である。そして,裏面側のカバーガラス13の反対
(外)側の面には,光学接着剤などを介してガラス製の
フィルタ部材20が接着されている。
【0013】カバーガラス12,13は透明な板厚1〜
2mmのソーダガラス等であり,車内側のカバーガラス
12の車内側の表面には,無反射コーティング処理が施
されている。また,フィルタ部材20の車外側の表面に
も,無反射コーティング処理が施されている。
【0014】なお,選択波長領域の光が緑色の場合に
は,上記フィルタ部材は,約530±50nmの範囲の
波長領域に対して透過率の低いものが良く,例えば,請
求項2記載のブロンズガラスなどがある。また,選択波
長領域の光がアンバ色の場合には,上記フィルタ部材に
は,約590±50nmの範囲の波長領域に対して透過
率の低いものが良く,例えば,請求項3記載のブロンズ
ガラスやグリーンガラスなどがある。
【0015】そして,選択波長領域の光が赤色の場合に
は,上記フィルタ部材には,約640±50nmの範囲
の波長領域に対して透過率の低いものが良く,例えば,
請求項4記載のグリーンガラスなどがある。
【0016】本例のヘッドアップディスプレイ1では,
ホログラム素子10の選択波長領域に対して低い透過率
を有するフィルタ部材20をホログラム素子10の車外
側に配置しているため,図2に示すように,フィルタ部
材20を透過してホログラム素子10に入射する外光3
5における選択波長領域の光は大幅に弱められている。
そのため,ホログラム素子10で選択的に回折,反射さ
れる特定色(選択波長領)の外光36の強度は,大幅に
弱められる。
【0017】更に,ホログラム素子10で回折,反射さ
れた上記特定色の外光36は,フィルタ部材20を再度
透過したのち外部に出射するから,外部の人82が視認
する選択波長領域の光37は2度にわたり減衰すること
になり,強度は極めて微弱になる。そのため,太陽光な
ど外光35が著しく強い場合にも,そこにに含まれる特
定色の光がホログラム素子10で反射し,他の車に乗車
している人や歩行者等に対して不快な色として認識され
ることが殆ど無くなる。
【0018】また,図2に示すように,外光35がホロ
グラム素子10を透過して観者81に達する光38は,
フィルタ部材20で減衰することから,表示像の背景の
輝度が低減し,表示像が見やすくなるという利点があ
る。また,図3に示すように,外光35がホログラム1
1で反射したのち,フィルタ部材20と外気との界面で
再度反射し,これがホログラム素子10を透過して観者
81の目にはいる,一種のノイズ光39の強度も,フィ
ルタ部材20を3回通過することから大幅に弱められ,
表示像が明瞭になり見やすくなるという利点がある。即
ち,フィルタ部材20の透過率をαとすると,ノイズ光
39はフィルタ部材20が無い場合に対してαの3乗倍
(α=0.8で約51%)に減衰する。
【0019】なお,このような外光35に対する不愉快
な反射光36の抑制効果は,まっすぐ前方から入射した
外光に限定されるものではなく,図4に示すように,外
光35が同図の矢印Rで示すような範囲の斜め横方向か
ら入射した場合にも効果が低下しないようにすることが
出来る。即ち,ホログラム11の選択波長領域は,照射
光の入射角度によって若干変化するが,その変化は±1
00nm程度である。一方,フィルタ部材20に関して
いえば,±100nm程度波長スパンを広げても,広げ
た範囲で透過率を低めに保持するような材料を選定する
ことは容易であるからである。
【0020】ホログラム11の選択波長領域が545n
m近傍の緑色の光である場合には,以下に示すように,
フィルタ部材20は,400〜600nmの範囲の波長
領域に対して透過率が低いブロンズガラスを用いること
により高い好感度を得ることができる。図5は,フィル
タ部材20として,薄緑のグリーンガラス(符号A),
ブロンズガラス(符号B),及びソーダガラス(符号
C)の3種類を用いた場合の官能検査の結果を,3種類
のウィンドシールドについて図示したものである。同図
において,四角の点は緑ガラスのウィンドシールドの場
合を表示し,丸の点はブロンズガラスのウィンドシール
ドの場合を表示し,三角の点はブルーガラスのウィンド
シールドの場合を示す。
【0021】そして,図7は,符号61で示すフィルタ
部材20としての上記グリーンガラス,符号62で示す
ブロンズガラス,及び符号63で示すソーダガラスの垂
直透過率を示す図であり,特にブロンズガラス62は4
00〜600nmの範囲の波長領域に対して低い透過率
を示している。また,図8は上記3種類のウィンドシー
ルドガラスの垂直透過率を示す図である(符号64は緑
ガラス,符号65はブロンズガラス,符号66はブルー
ガラスを示す)。
【0022】図5の基になる官能検査は,16名の被験
者に対して一対比較法により,全てのフィルタ部材20
について互いに一対の対比比較を行った場合においてど
ちらのフィルタ部材を用いたヘッドアップディスプレイ
の反射光が気にならないがどうかを質問し,その結果を
一定の基準に従って処理したものであり,主効果値がプ
ラスに大きいほど相対的に好感度が高いことを示してい
る。
【0023】また,図6は,車内の運転者から外景を見
た場合におけるヘッドアップディスプレイの好感度につ
いて同様の官能検査の結果を図示したものである。上記
図5から分かるように,フィルタ部材20がブロンズガ
ラスである場合に相対的に高い好感度を得ることができ
る(統計的なF検定においても1%の危険率でブロンズ
ガラスが好ましいという結果を得ることができる)。一
方,図6に示すように,車内から見たときのヘッドアッ
プディスプレイ1に対する好感度には殆ど有意差が見ら
れない。
【0024】実施形態例2 本例は,ホログラムの選択波長領域をアンバ色とした場
合の例であり,フィルタ部材20の材質を,590nm
の近傍の波長領域に対して透過率の低い薄緑ガラスとブ
ロンズガラスとについて,ウィンドシールドが濃緑とブ
ロンズガラスの2つの場合について官能検査により比較
したものである。
【0025】図9は,実施形態例1と同様に16名の被
験者に対して一対比較法により検査した結果を図示した
ものである。そして,図5と同じく,四角の点は緑ガラ
スのウィンドシールドの場合を表示し,丸の点はブロン
ズガラスのウィンドシールドの場合を表示し,三角の点
はブルーガラスのウィンドシールドの場合を示す。図9
に示すように,薄緑ガラスAとブロンズガラスBとの間
には余り差がないことが分かる。
【0026】それ故,両ガラスともヘッドアップディス
プレイ1のフィルタ部材20として有効である。その他
については,実施形態例1と同様である。なお,上記各
実施形態例では,フィルタ部材として色フィルタを用い
たが,多層膜等の形成による色着きのないフィルタであ
ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1のヘッドアップディスプレイの模
式的システム構成図。
【図2】実施形態例1のヘッドアップディスプレイにお
いてホログラム素子で反射する外光の進路を示す図。
【図3】実施形態例1のヘッドアップディスプレイにお
いてホログラム素子で反射されたノイズ光の進路を示す
図。
【図4】実施形態例1のヘッドアップディスプレイの自
動車における配置を示す模式的平面図。
【図5】実施形態例1のヘッドアップディスプレイにつ
いて,フィルタ部材の材質を代えて一対比較法による官
能検査を行った結果を図示したもの(外光反射に対する
車外での好感度)。
【図6】実施形態例1のヘッドアップディスプレイにつ
いて,フィルタ部材の材質を代えて一対比較法による官
能検査を行った結果を図示したもの(外光の透過に対す
る車内の観者の好感度)。
【図7】図5に示す3種類のフィルタ部材の垂直透過率
の波長に対する変化を示す図。
【図8】図5に示す3種類のウィンドシールドの垂直透
過率の波長に対する変化を示す図。
【図9】実施形態例2のヘッドアップディスプレイにつ
いて,フィルタ部材の材質を代えて一対比較法による官
能検査を行った結果を図示したもの(外光反射に対する
車外での好感度)。
【符号の説明】
1...ヘッドアップディスプレイ, 10...ホログラム素子, 20...フィルタ部材, 31...信号光, 81...観者, 91...ウィンドシールド,

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示情報を記録した信号光を,ウィンド
    シールド近傍に設けた反射型ホログラム素子により回折
    ・反射させ,観者がウィンドシールドの前方に表示情報
    を視認するように構成したヘッドアップディスプレイで
    あって,上記ホログラム素子の選択波長領域に対して低
    い透過率を有するフィルタ部材を上記ホログラム素子の
    車外側に配置したことを特徴とする車両用のヘッドアッ
    プディスプレイ。
  2. 【請求項2】 請求項1において,前記ホログラム素子
    の選択波長領域は緑色であり,前記フィルタ部材は,ブ
    ロンズガラスであることを特徴とする車両用のヘッドア
    ップディスプレイ。
  3. 【請求項3】 請求項1において,前記ホログラム素子
    の選択波長領域はアンバ色であり,前記フィルタ部材
    は,ブロンズガラス又はグリーンガラスであることを特
    徴とする車両用のヘッドアップディスプレイ。
  4. 【請求項4】 請求項1において,前記ホログラム素子
    の選択波長領域は赤色であり,前記フィルタ部材は,グ
    リーンガラスであることを特徴とする車両用のヘッドア
    ップディスプレイ。
JP7354504A 1995-12-27 1995-12-27 ヘッドアップディスプレイ Pending JPH09185011A (ja)

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JP7354504A JPH09185011A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 ヘッドアップディスプレイ

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JP7354504A JPH09185011A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 ヘッドアップディスプレイ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6829066B2 (en) 2000-12-08 2004-12-07 Denso Corporation Hologram screen
WO2011015843A2 (en) 2009-08-07 2011-02-10 Light Blue Optics Ltd Head up displays
JP2014146022A (ja) * 2013-01-04 2014-08-14 Artience Lab Inc 照明装置及び画像記録媒体
JP2015102603A (ja) * 2013-11-21 2015-06-04 株式会社デンソー 車両用表示装置

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