JPH09329759A - 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Info
- Publication number
- JPH09329759A JPH09329759A JP14694596A JP14694596A JPH09329759A JP H09329759 A JPH09329759 A JP H09329759A JP 14694596 A JP14694596 A JP 14694596A JP 14694596 A JP14694596 A JP 14694596A JP H09329759 A JPH09329759 A JP H09329759A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- laminated
- display
- light
- glass
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- Pending
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽光などの外光による不要な回折が全くな
く、大きな虚像を表示することができるＨＵＤを提供す
ることを目的とする。 【課題手段】入射角が臨界角を越える反射型ホログラム
に、回折角が臨界角を越える透過型ホログラムを再生用
光源側に積層一体化した積層ホログラムを車両用のウィ
ンドシールド、自動車の室内に別置きした透明樹脂など
の透明板状体に設け、該積層ホログラムに表示情報を直
接照射し、該情報を運転者等に視認させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
く、大きな虚像を表示することができるＨＵＤを提供す
ることを目的とする。 【課題手段】入射角が臨界角を越える反射型ホログラム
に、回折角が臨界角を越える透過型ホログラムを再生用
光源側に積層一体化した積層ホログラムを車両用のウィ
ンドシールド、自動車の室内に別置きした透明樹脂など
の透明板状体に設け、該積層ホログラムに表示情報を直
接照射し、該情報を運転者等に視認させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表示光を光学的に投
射し、前方視野内あるいはその近傍の前景を重畳し、運
転者等に視認させるようにした車両用のヘッドアップデ
ィスプレイ（以下、ＨＵＤと略称する）のコンバイナー
用に好適なホログラムに関する。
射し、前方視野内あるいはその近傍の前景を重畳し、運
転者等に視認させるようにした車両用のヘッドアップデ
ィスプレイ（以下、ＨＵＤと略称する）のコンバイナー
用に好適なホログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、反射型ホログラムは、ＨＵＤ用の
コンバイナーなどの用途に、一部の光を透過し、一部の
光を反射するいわゆるハーフミラーの鏡の機能を持たせ
たものが、実開昭５９−７４２８号号、特開昭５５−７
７７１３号などとして出願されており、本出願人も特開
昭６４−４４４１４号などとして出願している。
コンバイナーなどの用途に、一部の光を透過し、一部の
光を反射するいわゆるハーフミラーの鏡の機能を持たせ
たものが、実開昭５９−７４２８号号、特開昭５５−７
７７１３号などとして出願されており、本出願人も特開
昭６４−４４４１４号などとして出願している。
【０００３】また、光源からの光を全反射させながらホ
ログラムに照射するライトガイド式の表示装置も、特開
平４−２２８３２９号、ＵＳＰ４３０９０７０号などと
して出願されており、本出願人も特願平６−６３４６６
号などとして出願している。
ログラムに照射するライトガイド式の表示装置も、特開
平４−２２８３２９号、ＵＳＰ４３０９０７０号などと
して出願されており、本出願人も特願平６−６３４６６
号などとして出願している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ライト
ガイド式の表示装置における反射型ホログラムは、再生
光をガラスと空気との界面の全反射の臨界角を越える角
度で入射させるものであり、板ガラス中を全反射させな
がら表示光を進行させ、板ガラスに貼りつけたホログラ
ムに照射することにより表示させるライトガイド式の表
示装置は、太陽光などの外光がホログラムに照射されて
も回折されず、不要な回折を生ずることがなく好適であ
るが、直接再生用光源からの表示光などをホログラムに
照射して表示する場合には、ホログラム中に臨界角を越
える角度で入射させるために、楔形に切ったガラスブロ
ック、プリズム、あるいは導入用の透過型ホログラムな
どを板ガラスに密着させる必要があるばかりか、この方
式の表示光は板ガラス中を何度も全反射しながら進行す
るので、表示像の歪みが大きくなり、また、表示像の大
きさもガラスの厚さによって制限されるという欠点があ
る。
ガイド式の表示装置における反射型ホログラムは、再生
光をガラスと空気との界面の全反射の臨界角を越える角
度で入射させるものであり、板ガラス中を全反射させな
がら表示光を進行させ、板ガラスに貼りつけたホログラ
ムに照射することにより表示させるライトガイド式の表
示装置は、太陽光などの外光がホログラムに照射されて
も回折されず、不要な回折を生ずることがなく好適であ
るが、直接再生用光源からの表示光などをホログラムに
照射して表示する場合には、ホログラム中に臨界角を越
える角度で入射させるために、楔形に切ったガラスブロ
ック、プリズム、あるいは導入用の透過型ホログラムな
どを板ガラスに密着させる必要があるばかりか、この方
式の表示光は板ガラス中を何度も全反射しながら進行す
るので、表示像の歪みが大きくなり、また、表示像の大
きさもガラスの厚さによって制限されるという欠点があ
る。
【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、太陽光などの外光による不要な回折が全くな
く、表示像の大きさもガラスの厚さで制限されないＨＵ
Ｄを提供することを目的とする。
のであり、太陽光などの外光による不要な回折が全くな
く、表示像の大きさもガラスの厚さで制限されないＨＵ
Ｄを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のＨＵＤは、入射
角が臨界角を越える反射型ホログラムに、回折角が臨界
角を越える透過型ホログラムを再生用光源側に積層一体
化した積層ホログラムを車両用のウィンドシールド、自
動車の室内に別置きした透明樹脂などの透明板状体に設
け、該積層ホログラムに表示情報を直接照射し、該情報
を運転者等に視認させるようにしたことを特徴とするも
のである。
角が臨界角を越える反射型ホログラムに、回折角が臨界
角を越える透過型ホログラムを再生用光源側に積層一体
化した積層ホログラムを車両用のウィンドシールド、自
動車の室内に別置きした透明樹脂などの透明板状体に設
け、該積層ホログラムに表示情報を直接照射し、該情報
を運転者等に視認させるようにしたことを特徴とするも
のである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、 反射型ホログラム
は、重クロム酸ゼラチン、各種のフォトポリマー、ハロ
ゲン化銀感光材、各種のフォトレジストなどの感材をガ
ラス基板、ポリエチレンテレフタレートなどの透明樹脂
基板などに貼り付けた乾板に、図示しないレーザー発振
器、ビームスプリッター、反射鏡、顕微鏡対物レンズ、
ピンホールなどの通常の光学系に加え、一方のレーザー
光を、乾板中に臨界角を超える角度で入射させるため
に、楔型に切ったガラスブロック、プリズム、あるいは
透過型ホログラムを乾板の一方の面に接触させた状態
で、レーザー光の一方の光を照射し、他方の光は前記一
方の光とは反対側の乾板面に照射して、干渉縞を形成、
記録する。
は、重クロム酸ゼラチン、各種のフォトポリマー、ハロ
ゲン化銀感光材、各種のフォトレジストなどの感材をガ
ラス基板、ポリエチレンテレフタレートなどの透明樹脂
基板などに貼り付けた乾板に、図示しないレーザー発振
器、ビームスプリッター、反射鏡、顕微鏡対物レンズ、
ピンホールなどの通常の光学系に加え、一方のレーザー
光を、乾板中に臨界角を超える角度で入射させるため
に、楔型に切ったガラスブロック、プリズム、あるいは
透過型ホログラムを乾板の一方の面に接触させた状態
で、レーザー光の一方の光を照射し、他方の光は前記一
方の光とは反対側の乾板面に照射して、干渉縞を形成、
記録する。
【０００８】透過型ホログラムは、同様な感材をガラス
基板、透明樹脂板などに貼り付けた乾板に、図示しない
レーザー発振器、ビームスプリッター、反射鏡、顕微鏡
対物レンズ、ピンホールなどの通常の光学系に加え、楔
型に切ったガラスブロック、プリズム、あるいは透過型
ホログラムを乾板の一方の面に接触させた状態で、レー
ザー光（平面波あるいは球面波）を２方向から乾板の同
一面に照射して、干渉縞を形成、記録する。
基板、透明樹脂板などに貼り付けた乾板に、図示しない
レーザー発振器、ビームスプリッター、反射鏡、顕微鏡
対物レンズ、ピンホールなどの通常の光学系に加え、楔
型に切ったガラスブロック、プリズム、あるいは透過型
ホログラムを乾板の一方の面に接触させた状態で、レー
ザー光（平面波あるいは球面波）を２方向から乾板の同
一面に照射して、干渉縞を形成、記録する。
【０００９】その後通常の現像処理をして反射型ホログ
ラムと透過型ホログラムを得る。このようにして得られ
た反射型ホログラムと透過型ホログラムを、板ガラスな
どの基板上に再生用光源側に近い方から透過型ホログラ
ム、反射型ホログラムの順に積層するか、基板に貼り付
ける前に、透過型ホログラムと反射型ホログラムを積層
して、一体としたものを基板に貼り付ける。
ラムと透過型ホログラムを得る。このようにして得られ
た反射型ホログラムと透過型ホログラムを、板ガラスな
どの基板上に再生用光源側に近い方から透過型ホログラ
ム、反射型ホログラムの順に積層するか、基板に貼り付
ける前に、透過型ホログラムと反射型ホログラムを積層
して、一体としたものを基板に貼り付ける。
【００１０】自動車などのウインドシールドに設ける場
合には、合わせガラスにする必要があるので、積層ホロ
グラムを、中間膜を二枚使用してこの間に間挿するか、
中間膜を１枚にしてその中間膜と車外側板ガラスあるい
は車内側板ガラスとの間であって板ガラスに接着しても
よく、さらに車内側板ガラスの車内側表面に、保護膜と
ともに接着する。
合には、合わせガラスにする必要があるので、積層ホロ
グラムを、中間膜を二枚使用してこの間に間挿するか、
中間膜を１枚にしてその中間膜と車外側板ガラスあるい
は車内側板ガラスとの間であって板ガラスに接着しても
よく、さらに車内側板ガラスの車内側表面に、保護膜と
ともに接着する。
【００１１】また、その他の乗り物用のウインドシール
ドの場合に、合わせガラスの場合には、自動車用のウイ
ンドシールドと同様にホログラムを設ければよく、単板
の強化ガラスを使用する場合には、板ガラスの室内側表
面に保護膜とともに、接着すればよい。
ドの場合に、合わせガラスの場合には、自動車用のウイ
ンドシールドと同様にホログラムを設ければよく、単板
の強化ガラスを使用する場合には、板ガラスの室内側表
面に保護膜とともに、接着すればよい。
【００１２】さらに、ウィンドシールド近傍の別置きの
透明板状体に設ける場合には、板ガラス、ポリカーボネ
ートなどの透明樹脂板にホログラムを運転者側の表面あ
るいは裏面に保護シートとともに設ければよい。
透明板状体に設ける場合には、板ガラス、ポリカーボネ
ートなどの透明樹脂板にホログラムを運転者側の表面あ
るいは裏面に保護シートとともに設ければよい。
【００１３】ＨＵＤ用コンバイナーとして応用する場合
に、反射ホログラムと透過ホログラムが積層一体化され
ているので、それぞれのホログラムのエッジ部分がとも
に見えることはなく、安全性も向上し、さらに反射ホロ
グラムが室外側に配置されるので、太陽光などの外光が
この積層ホログラムに照射されても光がホログラム中に
入射できず、外光による不要な回折が全くない。
に、反射ホログラムと透過ホログラムが積層一体化され
ているので、それぞれのホログラムのエッジ部分がとも
に見えることはなく、安全性も向上し、さらに反射ホロ
グラムが室外側に配置されるので、太陽光などの外光が
この積層ホログラムに照射されても光がホログラム中に
入射できず、外光による不要な回折が全くない。
【００１４】また、従来のライトガイド式のＨＵＤで
は、表示像の大きさは表示光の全反射角と板ガラスの厚
さによって制限されたが、本発明では、表示光がガラス
と空気との界面で全反射しないので、表示像の大きさは
ホログラムの寸法だけで決まる。したがって表示像の大
きさはホログラムの寸法を適切に選べば、必要なだけ大
きくすることができる。
は、表示像の大きさは表示光の全反射角と板ガラスの厚
さによって制限されたが、本発明では、表示光がガラス
と空気との界面で全反射しないので、表示像の大きさは
ホログラムの寸法だけで決まる。したがって表示像の大
きさはホログラムの寸法を適切に選べば、必要なだけ大
きくすることができる。
【００１５】
【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は本発明の実施例１におけるＨＵＤコンバ
イナーとして自動車用のウインドシールドに応用した要
部断面図である。
明する。図１は本発明の実施例１におけるＨＵＤコンバ
イナーとして自動車用のウインドシールドに応用した要
部断面図である。
【００１６】実施例１ 図１を参照しながら、感光材料にＯｍｎｉＤｅｘ−３５
２（ＤｕＰｏｎｔ製）を使用してＨＵＤ用のコンバイナ
ーに応用した場合について例示する。
２（ＤｕＰｏｎｔ製）を使用してＨＵＤ用のコンバイナ
ーに応用した場合について例示する。
【００１７】この感材を通常の光学系により次に示す条
件で露光する。 （１）緑色回折反射ホログラムの作製 厚さ２５μｍの感材の両側から、発振波長が５１４．５
ｎｍのアルゴンレーザーからの光を、図示しない光学系
により２分割し、一方は参照光としてガラスブロックを
介して感材中の入射角が５０°になるように、他方は物
体光として感材中の入射角が１４３°になるように照射
して干渉縞を形成し、その後紫外線を照射して定着処理
を行い緑色を回折する反射型ホログラム１を得る。
件で露光する。 （１）緑色回折反射ホログラムの作製 厚さ２５μｍの感材の両側から、発振波長が５１４．５
ｎｍのアルゴンレーザーからの光を、図示しない光学系
により２分割し、一方は参照光としてガラスブロックを
介して感材中の入射角が５０°になるように、他方は物
体光として感材中の入射角が１４３°になるように照射
して干渉縞を形成し、その後紫外線を照射して定着処理
を行い緑色を回折する反射型ホログラム１を得る。
【００１８】このようにして得られたホログラム１に白
色光源からの光をホログラム中の入射角５０°で入射さ
せたとところ、回折効率が９８％となり、そのときの回
折光の波長が５１３ｎｍ、ホログラム中の回折角が１４
３°であった。
色光源からの光をホログラム中の入射角５０°で入射さ
せたとところ、回折効率が９８％となり、そのときの回
折光の波長が５１３ｎｍ、ホログラム中の回折角が１４
３°であった。
【００１９】ただし角度は、光の進行方向が乾板または
ホログラムの法線とのなす角を左回りを正として測定し
たものである。 （２）緑色回折透過ホログラムの作製 厚さが１０μｍの感材の同じ方向から、発振波長が５１
４．５ｎｍのアルゴンレーザーからの光を、図示しない
光学系により２分割し、一方は参照光として感材中の入
射角が１６°になるように、他方は物体光としてガラス
ブロックを介して入射角が５０°になるように照射して
干渉縞を形成し、その後紫外線を照射して定着処理を行
い緑色を回折する透過ホログラム２を得る。
ホログラムの法線とのなす角を左回りを正として測定し
たものである。 （２）緑色回折透過ホログラムの作製 厚さが１０μｍの感材の同じ方向から、発振波長が５１
４．５ｎｍのアルゴンレーザーからの光を、図示しない
光学系により２分割し、一方は参照光として感材中の入
射角が１６°になるように、他方は物体光としてガラス
ブロックを介して入射角が５０°になるように照射して
干渉縞を形成し、その後紫外線を照射して定着処理を行
い緑色を回折する透過ホログラム２を得る。
【００２０】このようにして得られたホログラム２に白
色光源からの光をホログラム中の入射角１６°で入射さ
せたとところ、回折効率が９６％となり、そのときの回
折光の波長が５２０ｎｍ、ホログラム中の回折角が５１
°であった。
色光源からの光をホログラム中の入射角１６°で入射さ
せたとところ、回折効率が９６％となり、そのときの回
折光の波長が５２０ｎｍ、ホログラム中の回折角が５１
°であった。
【００２１】次いで、透過ホログラム２をそのベース基
板（ポリエチレンテレフタレート）とともに圧着し、そ
の後効率を上げ、ベース基板を剥がし易くするために１
００℃、１時間程度の加熱処理を行い、ベース基板を剥
がす。
板（ポリエチレンテレフタレート）とともに圧着し、そ
の後効率を上げ、ベース基板を剥がし易くするために１
００℃、１時間程度の加熱処理を行い、ベース基板を剥
がす。
【００２２】その後反射ホログラム１をベース基板１’
（ベース基板はバリアフィルムとして残す）とともに透
過ホログラム上に圧着し、加熱処理を行う。このように
して得られた室内側板ガラス３と、室外側板ガラス３’
をポリビニールブチラールなどの中間膜４を介して積層
し、オートクレーブにより通常の合わせ処理を行って合
わせガラスＬＧとする。
（ベース基板はバリアフィルムとして残す）とともに透
過ホログラム上に圧着し、加熱処理を行う。このように
して得られた室内側板ガラス３と、室外側板ガラス３’
をポリビニールブチラールなどの中間膜４を介して積層
し、オートクレーブにより通常の合わせ処理を行って合
わせガラスＬＧとする。
【００２３】この合わせガラスＬＧを自動車のウインド
シールドとして装着して、ＣＲＴ、蛍光表示管、液晶表
示器など各種の図示しない再生用光源から速度などの緑
色の表示情報を透過ホログラム２に照射すると、透過ホ
ログラム２で回折され、反射ホログラム１には臨界角を
越える角度で入射し、反射ホログラム１によって緑色の
表示情報が回折されて図示しない運転者の目に明確に視
認される。
シールドとして装着して、ＣＲＴ、蛍光表示管、液晶表
示器など各種の図示しない再生用光源から速度などの緑
色の表示情報を透過ホログラム２に照射すると、透過ホ
ログラム２で回折され、反射ホログラム１には臨界角を
越える角度で入射し、反射ホログラム１によって緑色の
表示情報が回折されて図示しない運転者の目に明確に視
認される。
【００２４】この場合に、運転者等への回折されて視認
される表示像の大きさは再生用光源とホログラムの寸法
だけで決まり、ガラスの厚さで制約を受けないことを確
認した。
される表示像の大きさは再生用光源とホログラムの寸法
だけで決まり、ガラスの厚さで制約を受けないことを確
認した。
【００２５】また、太陽光などの外光がどのような角度
からこの積層ホログラムに照射されても反射ホログラム
の入射角が臨界角を越えているので、運転者と反対側の
室外側に回折されず、不要な回折は全く生じなかった。
からこの積層ホログラムに照射されても反射ホログラム
の入射角が臨界角を越えているので、運転者と反対側の
室外側に回折されず、不要な回折は全く生じなかった。
【００２６】また、透過ホログラムと反射ホログラムを
積層、一体化したので、運転者などからこのホログラム
をみても透過ホログラムのエッジと反射ホログラムのエ
ッジが二重に見えることはなく、安全上、美観上も好ま
しい。
積層、一体化したので、運転者などからこのホログラム
をみても透過ホログラムのエッジと反射ホログラムのエ
ッジが二重に見えることはなく、安全上、美観上も好ま
しい。
【００２７】
【発明の効果】本発明の反射ホログラムと透過ホログラ
ムを積層一体化したホログラムを使用したＨＵＤは、大
きな虚像を表示することができるだけでなく、再生時の
回折効率をほとんど９０％以上に向上させるとともに、
太陽光などの外光が積層ホログラムに照射されても不要
な回折を全く生じることがない。
ムを積層一体化したホログラムを使用したＨＵＤは、大
きな虚像を表示することができるだけでなく、再生時の
回折効率をほとんど９０％以上に向上させるとともに、
太陽光などの外光が積層ホログラムに照射されても不要
な回折を全く生じることがない。
【００２８】また、それぞれのホログラムのエッジが別
々に見えることがないので、美観上も好ましい。
々に見えることがないので、美観上も好ましい。
【図１】実施例１におけるＨＵＤコンバイナーとして自
動車用のウインドシールドに応用した要部断面図であ
る。
動車用のウインドシールドに応用した要部断面図であ
る。
１ 反射ホログラム ２ 透過ホログラム ３、３’ 板ガラス ４ 中間膜 ＬＧ 合わせガラス
Claims (1)
- 【請求項１】入射角が臨界角を越える反射型ホログラム
に、回折角が臨界角を越える透過型ホログラムを再生用
光源側に積層一体化した積層ホログラムを透明板状体に
設け、該積層ホログラムに表示情報を直接照射し、該情
報を運転者等に視認させるようにしたことを特徴とする
ヘッドアップディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14694596A JPH09329759A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | ヘッドアップディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14694596A JPH09329759A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | ヘッドアップディスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329759A true JPH09329759A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15419136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14694596A Pending JPH09329759A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | ヘッドアップディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09329759A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10143057A (ja) * | 1996-11-06 | 1998-05-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 複合ホログラム |
| US6771404B2 (en) * | 2001-01-09 | 2004-08-03 | Denso Corporation | Hologram screen |
| KR100591241B1 (ko) * | 1997-07-24 | 2006-10-04 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | 헤드업디스플레이시스템반사경으로동시에사용되도록의도된적층된앞창유리 |
| WO2012042793A1 (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | パナソニック株式会社 | シースルーディスプレイ装置及びシースルーディスプレイ装置を搭載した車両 |
| US10800143B2 (en) | 2014-03-07 | 2020-10-13 | Corning Incorporated | Glass laminate structures for head-up display system |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP14694596A patent/JPH09329759A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10143057A (ja) * | 1996-11-06 | 1998-05-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 複合ホログラム |
| KR100591241B1 (ko) * | 1997-07-24 | 2006-10-04 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | 헤드업디스플레이시스템반사경으로동시에사용되도록의도된적층된앞창유리 |
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| WO2012042793A1 (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-05 | パナソニック株式会社 | シースルーディスプレイ装置及びシースルーディスプレイ装置を搭載した車両 |
| CN103140791A (zh) * | 2010-10-01 | 2013-06-05 | 松下电器产业株式会社 | 透视显示装置及搭载透视显示装置的车辆 |
| US9285588B2 (en) | 2010-10-01 | 2016-03-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | See-through display device and vehicle having see-through display device mounted thereon |
| JP5950233B2 (ja) * | 2010-10-01 | 2016-07-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | シースルーディスプレイ装置及びシースルーディスプレイ装置を搭載した車両 |
| US10800143B2 (en) | 2014-03-07 | 2020-10-13 | Corning Incorporated | Glass laminate structures for head-up display system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040325 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |