JPH0939653A - 車両用表示灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ホログラムを用いた車両用表示灯を提供す
る。 【解決手段】 １つの光源２ｂが表示領域外でかつ表示
体のインナーレンズ１０側に配置され、またミラー１２
が表示領域外で反射型体積位相ホログラム側に配置さ
れ、光源から出射した光束がミラーで反射した後に表示
体の反射型体積位相ホログラム側に配光され、回折反射
して開口部より出射する第１の表示手段と、別の光源２
ａが表示体の表示領域内でかつインナーレンズ側に配置
され、光源から出射した光が表示体を透過して開口部よ
り出射する第２の表示手段を同時に１つのユニットに備
えた車両用表示灯であって、反射型体積位相ホログラム
へ配光される光束と反射型体積位相ホログラムの法線と
が成す角度をθとすると、θが ６０°≦θ≦８０° の範囲にあり、光学フィルタの透過率が５０〜７０％、
表面平均粗さが１０〜１００μｍの範囲である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用表示灯に関し、特
にホログラムを用いた車両用表示灯に関するする。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用表示灯としては、図１に示
すように表示灯１ａ内部に光源としてバルブ２ａが放物
面鏡３ａの焦点に配置され、表示灯前面に表示領域とし
てアウターカバー４が設けられている。このアウターカ
バー４の内面には、バルブ２ａからの出射光束５を拡散
させるためのプリズムカット状の凹凸が形成されてい
る。従って、テールランプ及びストップランプ点灯時は
このアウターカバー４に施されたプリズムカットパター
ンが表示されることになる。

【０００３】また、アウターカバーにマスクやスモーク
レンズを組み合わせ、意匠的な効果を狙った構成の表示
灯が提案されている（実開昭５２−３４６８３号公報、
実公昭６３−４３６８３号公報、実公昭６３−４３２８
号公報、実公昭６３−２１０４７号公報、実開平４−８
１４０３号公報）。その代表的な構成としては、図２に
示すように表示灯１ｂに設けられたアウターカバー４の
表面にマスクパターン７をホットスタンプ、金属蒸着又
はスモークレンズを用いて形成させ、表示灯の消灯時と
点灯時で異なるパターンを表示して意匠性を向上させた
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１の
構成の表示灯１ａでは、プリズムカットを施したアウタ
ーカバー４からの透過光でテールランプ及びストップラ
ンプを表示するため、点灯／消灯における表示像変化は
得られず、意匠的な自由度を付与することができなかっ
た。また、図２の構成の表示灯１ｂではアウターカバー
４に光透過率の低いマスクパターン７を使用しているた
め、表示像の発光光度が低下するという問題があった。
従って本発明は、このような従来の問題点に着目してな
されたもので、表示灯の意匠的な自由度を向上させると
共に、表示像の発光光度をも向上させることができる車
両用表示灯を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
開口部を表示領域とするハウジング内部に、表示側から
反射型体積位相ホログラム、光学フィルタ及びプリズム
カットを施したインナーレンズの順に積層した表示体が
配置され、少なくとも１つの光源が前記表示領域外でか
つ前記表示体のインナーレンズ側に配置され、またミラ
ーが前記表示領域外で前記反射型体積位相ホログラム側
に配置され、前記光源から出射した光束がミラーで反射
した後に前記表示体の前記反射型体積位相ホログラム側
に配光され、回折反射して開口部より出射する第１の表
示手段と、上記とは別の光源が表示体の表示領域内でか
つインナーレンズ側に配置され、前記光源から出射した
光が表示体を透過して開口部より出射する第２の表示手
段を同時に１つのユニットに備えた車両用表示灯であっ
て、前記反射型体積位相ホログラムへ配光される光束と
反射型体積位相ホログラムの法線が成す角度をθとする
と、θが ６０°≦θ≦８０° の範囲にあり、かつ前記光学フィルタの透過率が５０〜
７０％、表面平均粗さが１０〜１００μｍの範囲である
ことを特徴とする車両用表示灯により達成された。

【０００６】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。図３は本発明の車両用表示灯を示す断面図である。
表示灯１ｃの前面には表示光を外部へ出射する窓となる
アウターカバー４が設置され、その内部に表示側から順
に反射型体積位相ホログラム８、光学フィルタ９及びイ
ンナーレンズ１０を積層した表示体が収納されている。
また、表示灯１ｃの内部にテールランプ用バルブ２ｂが
表示領域外でかつ表示体中のインナーレンズ１０側に配
置されており、更にミラー１２が反射型体積位相ホログ
ラム８側に配置されている。

【０００７】また、ストップランプ用のバルブ２ａが表
示領域内でかつ表示体中のインナーレンズ１０側に配置
されている。このときバルブ２ａ，２ｂは出射光束を平
行光束とするため、放物面鏡又は球面鏡であるバルブリ
フレクタ３ａ，３ｂの焦点位置に配置されている。

【０００８】反射型体積位相ホログラム８は、図４に示
すように平板状の感光材料１４と透明基板１５とから構
成されている。透明基板１５としては、公知の樹脂やガ
ラスの中から適宜選択して使用することができ、例えば
アクリルやポリカーボネート等の樹脂やガラスなどが挙
げられる。光学フィルタ９も同様に公知の材料の中から
適宜選択して使用することができ、例えばアクリルやポ
リカーボネート等の樹脂が挙げられる。

【０００９】インナーレンズ１０の内面には、ストップ
ランプ用バルブ２ａからの出射光束を拡散させるための
プリズムカット状の凹凸が形成されている。インナーレ
ンズ１０の材料としては、公知の透明樹脂の中から適宜
選択して使用することができ、例えばアクリルやポリカ
ーボネート等が挙げられる。アウターカバー４は、反射
型体積位相ホログラム８やインナーレンズ１０による表
示光を外部へ出射する窓となるので、平滑であることが
好ましい。その材料も同様に公知の透明樹脂の中から適
宜選択して使用することができ、例えばアクリルやポリ
カーボネートが挙げられる。

【００１０】次に、反射型体積位相ホログラム８の製造
方法について説明する。まず、図５に示すように露光系
の所定位置に乾板１６ａと、例えば「ＧＴ−Ｒ」という
文字板１７とを設置して所定の表示色となる光の波長を
回折する様に干渉縞を乾板１６ａに形成させる。具体的
にはクリプトンイオンレーザー装置１８から発振波長６
４７．１ｎｍの光束をビームスプリッタ１９によって２
つに分け、それぞれスペーシャルフィルタ２０によって
広げた一方の光を文字板１７に照明して、その文字板１
７からの物体光と、他方の光束をコリメータレンズ２１
により平行光とした参照光とを乾板１６ａ上で干渉さ
せ、現像することにより、立体文字「ＧＴ−Ｒ」の第１
ステップ（Ｈ１）ホログラム１６ａ′を作製する。な
お、文字板１７の代わりに立体幾何学パターンモデルを
用いてもよい。

【００１１】次に、以上のようにして作製されたＨ１ホ
ログラム１６ａ′を図６に示すように露光系の所定位置
に設置してクリプトンイオンレーザー装置１８から発振
された光束をビームスプリッタ１９によって２つに分
け、それぞれスペーシャルフィルタ２０によって広げ、
コリメータレンズ２１により平行光とし、他方の光束を
図５に示したＨ１ホログラム撮影時の参照光と同じ角度
でＨ１ホログラム１６ａ′に照射する。このときＨ１ホ
ログラム撮影の際の文字板１７の位置に対応する位置に
立体文字「ＧＴ−Ｒ」２３を再生する。この再生位置に
新たな乾板１６ｂを設置し、２つに分けたレーザー光の
他方の光束を乾板１６ｂへ前記再生光と相応する側から
照射することにより干渉縞を形成する。この乾板１６ｂ
を現像することにより上記反射型体積位相ホログラム８
が作製される。

【００１２】次に、本発明の作用を説明する。図３に示
すように、テールランプ用バルブ２ｂからバルブリフレ
クタ３ｂを介して出射した平行光束１１は、ミラー１２
で反射されて、表示体中の反射型体積位相ホログラム８
側へ配光される。こうようにして配光された光束１１は
ホログラム８によって回折され、回折光１３はアウター
カバー４を通して外部へ出射し、立体像を表示する。こ
のとき、立体像を効果的に表示させることを考慮する
と、表示窓であるアウターカバー４と反射型体積位相ホ
ログラム８は接近していることが好ましい。

【００１３】しかしながら、両者が接近するに伴ってア
ウターカバー４と反射型体積位相ホログラム８との間に
配置されたミラー１２は反射型体積位相ホログラム８側
へ接近するため、ミラー１２で反射した光束の反射型体
積位相ホログラム８への入射角度は浅くなり、ミラー１
２で反射した光束と反射型体積位相ホログラム８の法線
とが成す角度をθとすると、θの値は増加していく。

【００１４】しかしながら、θの値が８０°＜θとなる
と、図７に示すようにホログラム入射光束がホログラム
の表面で反射する割合が４０％を超え、回折光光度の減
衰が顕著となるため、θ≦８０゜であることが好まし
い。一方、θの値がθ＜６０°になるとアウターカバー
４と反射型体積位相ホログラム３との間隔を狭くするこ
とは立体障害的に困難であることから、θの値は６０゜
≦θ≦８０°の範囲であることが好ましい。

【００１５】更に、ホログラム入射光１１の一部は反射
型体積位相ホログラム８を透過してその背後に位置して
いるインナーレンズ１０へ入射し、インナーレンズ１０
のプリズムカットパターンによって散乱するため、ホロ
グラム立体像と同時にプリズムカットパターン像も表示
され、誤表示する原因となる。そこで、反射型体積位相
ホログラム８とインナーレンズ１０との間に光学フィル
タ９を挿入することにより、インナーレンズ１０による
散乱光を減衰させた。

【００１６】ここで、光学フィルタ９の透過率が５０％
未満になると透過光光度は低すぎてしまい、逆に７０％
を超えると散乱光の減衰効果が弱すぎるため、５０〜７
０％の範囲であることが好ましい。また、透過率以外に
もフィルタ表面をノングレア調とすることで散乱光をに
じませ、効果的に減衰させることができる。このノング
レアの程度は表面の平均粗さＲａにて定義され、その範
囲は１０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。

【００１７】以上のように、テールランプ点灯状態では
反射型体積位相ホログラム８により立体像を表示する表
示灯であるが、更にブレーキペダルを踏んだときに、表
示灯１ｃ内部のブレーキランプ用バルブ２ａからバルブ
リフレクタ３ａを介した光束５が表示体を通過して直接
アウターカバー４から外部へ出射する。このとき、出射
光６は表示体中のインナーレンズ１０によってホログラ
ムとは異なる表示パターンを形成する。また、この光束
５は反射型体積位相ホログラム８に対してブラッグ角以
外の入射角となるため、回折には寄与しない。

【００１８】更に、このストップランプ表示灯６はテー
ルランプ表示光１３と比較して５倍以上の光度であるた
め、表示光６と表示光１３が同時に出射しても、コント
ラスト差で表示光６のみが認識される。つまり、夜間時
ブレーキ操作によって、例えば図８に示すテールランプ
表示像が、例えば図９に示すように全く異なるストップ
ランプ表示像に切り替わることにより、車両用表示灯の
意匠的な自由度を向上させ、同時に後方ドライバーの注
意を喚起させることが可能となる。

【００１９】この表示灯１ｃの発光光度を向上させるた
めに図１０に示すように２つのテールランプ用バルブ２
ｂを表示灯の表示領域外で、かつ表示体のインナーレン
ズ１２側に表示体の中心に対して点対称となるように配
置させ、それぞれのバルブ光束１１を反射型体積位相ホ
ログラム８′へ相反する側から配光させ、反射型体積位
相ホログラム８′が２分割して照明される構成の表示灯
１ｄとすることができる。このとき反射型体積位相ホロ
グラム８′はそれぞれ相反する配光方向に対して同一方
向に回折するように２分割して記録されている。また、
この構成ではアウターカバー４と反射型体積位相ホログ
ラム８′との間隔が表示灯１ｃより狭くても効率良く立
体像を表示することができるという利点もある。

【００２０】本発明における表示灯の評価は以下のよう
にして行った。まず、表示灯内の光源を点灯させたとき
の発光光度及び視野領域はＪＩＳＤ５５００に定める表
示灯の規格に基づき、表示灯から３ｍ離れた位置におい
て、表示灯の中心から左右±２０°、上下±１０°の範
囲の光度分布を測定した。また、発光色についてはＪＩ
ＳＺ８７２２に定める測色方法により測定し、ＪＩＳＤ
５５００に定める表示灯の規格への適合性を評価した。
更に、意匠性については以下の様にして評価した。表示
灯から３ｍ離れた位置において、表示灯の中心から左右
±２０°、上下±１０゜の範囲で表示灯の光源を点灯／
消灯させて、その表示像切り換わりの視認性を目視にて
評価した。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。

【００２２】実施例１ 図３に示すような表示灯において、テールランプ用バル
ブ２ｂから出射された光束１１と反射型体積位相ホログ
ラム８の法線とが成す角度を８０°としたときアウター
カバー４と反射型体積位相ホログラム８との間隔は４０
ｍｍとなった。また、反射型体積位相ホログラム８とイ
ンナーレンズ１０との間に透過率７０％、表面粗さ２０
μｍの光学フィルタ９を挿入した。この構成における表
示灯を上記に示す内容で評価したところ、発光光度及び
色度ともＪＩＳを満足した。更に、消灯、テールランプ
及びストップランプ点灯において表示像が明瞭に切り換
わり、意匠的に優れた表示灯を得ることができた。

【００２３】実施例２ 図１０に示すような表示灯において、反射型体積位相ホ
ログラム８の上下に配置したテールランプ用バルブ２ｂ
からそれぞれ出射された光束１１と反射型体積位相ホロ
グラム８の法線とが成す角度を７０°としたときアウタ
ーカバー４と反射型体積位相ホログラム８との間隔は２
０ｍｍとなった。また、反射型体積位相ホログラム８と
インナーレンズ１０との間に透過率７０％、表面粗さ２
０μｍの光学フィルタ９を挿入した。この構成における
表示灯を上記に示す内容で評価したところ、発光光度及
び色度ともＪＩＳを満足した。更に、消灯、テールラン
プ及びストップランプ点灯において表示像が明瞭に切り
換わり、意匠的に優れた表示灯を得ることができた。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の車両
用表示灯によれば、開口部を表示領域とするハウジング
内部に、表示側から順に反射型体積位相ホログラムと透
過率が５０〜７０％の範囲にあって表面粗さが１０〜１
００μｍ範囲にある光学フィルタ、及びプリズムカット
を施したインナーレンズを積層した表示体を収納し、テ
ールランプ用の光源が上記表示領域外でかつ表示体のイ
ンナーレンズ側に配置され、またミラーが反射型体積位
相ホログラム側に配置され、テールランプ用の光源から
出射した光束がミラーで反射した後に上記表示体の反射
型体積位相ホログラム側に配光され、回折反射して開口
部より立体像を出射する第１の表示手段と、上記とは別
のストップランプ用の光源が表示体の表示領域内でかつ
インナーレンズ側に配置され、該光源から出射した光が
表示体を透過して開口部よりレンズカットパターン像を
出射する第２の表示手段を同時に１つのユニットに備え
ることで、発光光度を維持しつつ、消灯／テールランプ
点灯／ストップランプ点灯の３段階で変化する表示像
が、表示灯自身の意匠的な自由度を向上させるという効
果が得られる。また、上記反射型体積位相ホログラムへ
配光される光束と反射型体積位相ホログラムの法線とが
成す角度をθとすると、θの値が６０°≦θ≦８０°の
範囲とすることで、より薄型化させた車両用表示灯を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の表示灯の構成図である。

【図２】従来の表示灯の構成図である。

【図３】本発明の表示灯の構成図である。

【図４】本発明の表示灯に使用したホログラムの構成図
である。

【図５】本発明の表示灯に使用したホログラム露光光学
系の全体図である。

【図６】本発明の表示灯に使用したホログラム露光光学
系の全体図である。

【図７】バルブ光束の反射型ホログラムに対する入射角
と表面反射率との関係図である。

【図８】本発明におけるテールランプ点灯時のホログラ
ム立体像表示例である。

【図９】本発明におけるストップランプ点灯時のプリズ
ムカットパターン表示例である。

【図１０】本発明の表示灯の構成図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 車両用表示灯 ２ａ ストップランプ用バルブ ２ｂ テールランプ用バルブ ３ａ，３ｂ バルブリフレクタ ４ アウターカバー ５ ストップランプ用バルブから出射した光束 ６ ストップランプの表示光 ７ マスクパターン ８，８′反射型体積位相ホログラム ９ 光学フィルタ １０ インナーレンズ １１ テールランプ用バルブから出射した光束 １２ 反射ミラー １３ テールランプの表示光 １４ ホログラム感光材料 １５ 透明基板 １６ａ，１６ｂ ホログラム記録用乾板 １６ａ′ 第１ステップ（Ｈ１）ホログラム １７ 文字板 １８ クリプトンイオンレーザー １９ ビームスプリッタ ２０ スペーシャルフィルタ ２１ コリメーターレンズ ２２ 誘電体ミラー ２３ ホログラム立体像

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を表示領域とするハウジング内部
   に、表示側から反射型体積位相ホログラム、光学フィル
   タ及びプリズムカットを施したインナーレンズの順に積
   層した表示体が配置され、少なくとも１つの光源が前記
   表示領域外でかつ前記表示体のインナーレンズ側に配置
   され、またミラーが前記表示領域外で前記反射型体積位
   相ホログラム側に配置され、前記光源から出射した光束
   がミラーで反射した後に前記表示体の前記反射型体積位
   相ホログラム側に配光され、回折反射して開口部より出
   射する第１の表示手段と、上記とは別の光源が表示体の
   表示領域内でかつインナーレンズ側に配置され、前記光
   源から出射した光が表示体を透過して開口部より出射す
   る第２の表示手段を同時に１つのユニットに備えた車両
   用表示灯であって、前記反射型体積位相ホログラムへ配
   光される光束と反射型体積位相ホログラムの法線とが成
   す角度をθとすると、θが ６０°≦θ≦８０° の範囲にあり、かつ前記光学フィルタの透過率が５０〜
   ７０％、表面平均粗さが１０〜１００μｍの範囲である
   ことを特徴とする車両用表示灯。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用表示灯において、
   表示領域外でかつ表示体のインナーレンズ側に少なくと
   も２つの光源が前記表示体の中心に対して点対称となる
   ように配置され、それぞれ反射型体積位相ホログラムへ
   配光され該ホログラムが２分割して照射されることを特
   徴とする車両用表示灯。