JPH0968669A - ホログラフィック表示装置 - Google Patents

ホログラフィック表示装置

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Publication number
JPH0968669A
JPH0968669A JP7224053U JP22405395U JPH0968669A JP H0968669 A JPH0968669 A JP H0968669A JP 7224053 U JP7224053 U JP 7224053U JP 22405395 U JP22405395 U JP 22405395U JP H0968669 A JPH0968669 A JP H0968669A
Authority
JP
Japan
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hologram
display
windshield
information
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7224053U
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yamate
山手貴志
Kazutoshi Nakaya
中屋和敏
Shinji Nishikawa
西川晋司
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.)
Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Central Glass Co Ltd filed Critical Central Glass Co Ltd
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Publication of JPH0968669A publication Critical patent/JPH0968669A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets

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  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】物の存在によって表示が遮られることがなく、
しかも太陽光による不要な反射を抑制するとともに、表
示情報が二重に表示されることがないのは勿論、コンバ
イナー中の反射回数を減らすことができ、光路長も短く
なるので、表示情報が途中で歪むのを抑制することがで
き、光路中の光の減衰も少なくて、明るい表示ができる
ホログラフィック表示装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】本発明は、ウインドシールドの一部あるい
は別置きの透明板状体の一部に設けた反射型ホログラム
に表示情報を照射して該情報を運転者等に回折させて表
示するホログラフィック表示装置において、表示情報は
前記ウインドシールド中あるいは透明板状体中におい
て、入射角θを特定の大きな範囲で全反射させながらホ
ログラムに照射するようにしたことを特徴とするもの
で、別置きの透明板状体の場合には表示器と反対側の端
面に遮光処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【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)などの表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、HUDとしては、ハーフミラーの
機能を有する光学薄膜あるいはフィルムを使用して単板
ガラスの表面あるいは合わせガラスの内部に接着したも
のがあったが、このタイプは、透過率、反射率がともに
低く、しかも選択反射特性が所望の波長以外の光に反射
してしまい、選択反射特性も十分でなく、しかも反射方
向が正反射に限定されるので、表示器の位置が制限され
るなどの欠点があったので、このような欠点を解消する
ものとしてホログラムを使用したHUDが注目され、特
開昭60−198515号、特開昭62−64638
号、本出願人の特開昭64−44414号など数多くの
出願がなされている。
【0003】また、USP4309070号にはブロッ
クにホログラムを設けたコンバイナー中において、表示
情報を全反射させながら進行させ、ホログラムに照射し
て操縦者に回折させるHUDが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
特開昭60−198515号などに示されるHUDは、
光源からの表示情報を空間中で直接照射するタイプであ
るから、光源とホログラムの間の光路中にものが存在す
ると表示情報が遮られて表示ができなくなり、また、車
外からホログラム部分を見ると太陽光などの外光によっ
て色がついて見える欠点あった。
【0005】また、後者のUSP4309070号に示
されるHUDは別置きタイプのコンバイナーであり、表
示器と反対側の端面はなんの処理もされていないので、
この端面から太陽光などが入射して、ホログラムに照射
され、操縦者とは反対方向に回折し、不要な表示を行う
恐れがある。また、この場合の表示情報の入射角につい
ての記載がない。
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、物の存在によって表示が遮られることがな
く、しかも太陽光による不要な回折を抑制し、表示情報
の一部が欠如されることがないだけでなく、コンバイナ
ー中の反射回数を減らすことができ、光路長も短くなる
ので、表示情報が途中での歪みを抑制することができ、
光路中の光の減衰も少なくし、明るい表示ができるホロ
グラフィック表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、車
両、電車、航空機などの乗り物用のウィンドシールドに
設けた反射型ホログラム、または別置きの透明板状体あ
るいは積層体に設けた反射型ホログラムに表示情報を照
射して該情報を運転者等に回折させて表示するホログラ
フィック表示装置において、厚みがt1(mm)とt
2(mm)の2枚の板ガラスを中間膜で接着した合わせ
タイプのウィンドシールドの場合には、前記表示情報が
ウィンドシールドと空気との界面に投影される長さがl
(mm)としたときに、入射角θをtan-1[l/{2
(t1+t2)}]≦θ<90°の範囲で、ウィンドシー
ルド中を全反射させながらホログラムに照射するように
したことを特徴とするものである。
【0008】また、別置きタイプで厚さがt(mm)の
透明板状体の場合には、に前記表示情報が透明板状体と
ウィンドシールドの界面に投影される長さがl(mm)
としたときに、入射角θをtan-1{l/(2t)}≦
θ<90°の範囲で、透明板状体中を全反射させながら
ホログラムに照射するとともに、表示器と反対側の透明
板状体の端面を遮光するようにしたことを特徴とするも
のであり、別置きタイプで厚さがt1(mm)とt2(m
m)の2枚の透明板状体を中間膜により接着した合わせ
タイプの積層体の場合には、前記表示情報がウィンドシ
ールドの界面に投影される長さがl(mm)としたとき
に、入射角θをtan-1[l/{2(t1+t2)}]≦θ
<90°の範囲で、積層体中を全反射させながらホログ
ラムに照射するとともに、表示器と反対側の積層体の端
面を遮光するようにしてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において、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2方
向(乾板の同一面に照射)からのレーザー光(平面波)
で露光して、干渉縞を形成、記録する。
【0010】その後通常の現像処理をしてホログラムを
得る。このようにして得られた反射型ホログラム1を自
動車用のウィ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、図1のウィンドシールドの
要部断面図に示すように、二枚の板ガラス2、2’をポ
リビニールブチラールなどの2枚の中間膜で接着した合
わせガラスの2枚の中間膜3、3’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
ともに接着してもよい。
【0011】また、その他の乗り物用のウィンドシール
ドが合わせガラスの場合には、自動車用のウィンドシー
ルドと同様にホログラムを設ければよい。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、ホログラムは、板ガラス、ポリカーボネートなどの
透明樹脂板の運転者とは反対側の表面に保護シートとと
もに設ければよく、ウィンドシールド近傍に、2枚の透
明板状体を中間膜で接着した積層体の場合には、合わせ
ガラスの場合と同様に中間膜に接する状態で反射型ホロ
グラムを挿みこむか、運転者と反対側の積層体表面に透
明な保護シートとともに設ければよい。
【0012】表示器4は、CRT、蛍光表示管、液晶表
示器など各種の表示器を採用することができ、この表示
器からの表示情報をウィンドシールド内あるいは別置き
の透明板状体中を全反射させながら進行させるようにウ
ィンドシールドあるいは透明板状体にプリズム5、楔形
状のブロック、あるいは透過型ホログラムなどを接触さ
せる。
【0013】ウィンドシールドあるいは透明板状体中に
おいて、ガラスなどにおける臨界角は約41.8°であ
るので、ホログラムの入射角θは勿論、それ以上になら
なければいけないが、ウィンドシールドの場合、合わせ
ガラスの車内側板ガラスの室内側では反射型ホログラム
は使用できず、車外側板ガラスの車外側表面ではホログ
ラムが保護膜をつけるにしても、外気、風雨にさらされ
るので好ましくなく、従ってホログラムは図1に示すよ
うに、2枚の中間膜3、3’の間に介挿するか、中間膜
を1枚にして、中間膜と車内側板ガラス2の間、あるい
は中間膜と車外側板ガラス2’の間であって、車内側板
ガラス2あるいは車外側板ガラス2’に設ける必要があ
る。
【0014】その場合に、板ガラス2の厚みをt1(m
m)、t2(mm)、ホログラム1の大きさをl’(m
m)とし、表示器4からの表示情報をプリズム5を介し
てウィンドシールド中へ入射角θで入射(入射点a1
1)させたときに、ウィンドシールド中を(a2
2)、・・・(an、bn)と全反射しながら進行し、
ホログラム1にはan+1、bn+1として表示情報が入射さ
れ、このホログラム1で回折され、運転者等の目6に視
認される。
【0015】このとき、表示情報はその像が欠如されな
いようにする必要がある。像が欠如されないようにする
ためには、表示像の下端から放射された光b12が界面
で反射されて光b23として車内側板ガラス2の界面ま
で到達するが、そのときb3が、表示像の上端から放射
された光の板ガラス2への入射点a1より下側にある
と、光b23がプリズム5に入射して空気中に逃げてし
まい、この部分の像が欠如してしまうので、欠如しない
ようにするには、光b23がa1を通るか、a1より上を
通過するようなにすればよく、その条件は前記表示情報
がウィンドシールドの界面に投影される長さがl(m
m)としたときに、入射角θをtan-1[l/{2(t1
+t2)}]≦θ(単板の場合にはtan-1{l/(2
t)}≦θ)を満足するようにすればよい。
【0016】この場合、ホログラムの大きさl’は表示
情報がウィンドシールドに投影される長さlに等しくす
るか、やや大きめにすると過不足なく表示することがで
きる。
【0017】合わせガラスの板ガラスの厚みtは一般的
に2mmであるので、この条件により入射角θとホログ
ラムの大きさlの関係を求めると、臨界角41.8°の
とき、l≦7.2mm、θが50°のとき、l≦9.5
mm、θが55°のとき、l≦11.4mm、θが60
°のときにl≦13.9mm、θが65°のときにl≦
17.1mm、θが70°のときにl≦22.0mm、
θが75°のときにl≦29.9mm、θが80°のと
きにl≦45.3mm、θが85°のときにl≦91.
4mmとなる。
【0018】この結果から明らかなように、表示する大
きさ(ホログラムの大きさl’)によって入射角を適宜
選択すればよいが、θが大きくなると露光が困難になる
ので、入射角θは90°より小さく、好ましくはθ≦8
5°の範囲にするとよい。
【0019】また、ウィンドシールドの界面に投影され
る長さがl(mm)(ほぼホログラムのサイズl’に等
しい)と表示器からの表示情報ののサイズl0との比l
/l0=1/cosθとなるので、θが50°、60
°、70°、80°のときl/l 0はそれぞれ1.6、
2.0、2.9、5.8となりθが大きい程い倍率が高
くなり、同じ表示器であればホログラムサイズlを大き
くすることができ、同じホログラムであれば、表示器の
サイズl0を小さくすることができるので好ましい。
【0020】また、ウィンドシールドの場合には端面部
分全周にわたり、モールなどにより、遮光されているの
で、表示器とは反対側の端面側から太陽光など外光が合
わせガラス中に入射されることはありえないので、不要
な回折を生じることはない。
【0021】また、本発明のホログラフィックコンバイ
ナーはウィンドシールドにホログラムを設けたもの以外
にも、ウィンドシールドの近傍に配設された別置きの透
明板状体の一部に設けた反射型ホログラムを設けたもの
でも勿論よく、この場合にはには表示器と反対側の端面
部分を黒色塗料を塗布したり、不透明なカバーをはめ込
むなどの方法により遮光すると、太陽光などの外光が端
面から透明板状体中に入射することはないので、外光に
よる不要な回折を生じることはない。
【0022】
【発明の効果】本発明のホログラフィック表示装置は、
HUDなどとして使用する場合に、外光の影響を全く生
じないだけでなく、入射角を大きな角度に特定すること
により、反射回数を減らし、湾曲ガラスの場合などにお
ける像の歪みを小さくし、光路を短くできるので、表示
光の減衰も防ぐことができる。
【0023】さらに表示情報はできるだけ大きなホログ
ラムに拡大して投射し、しかも二重になることを防ぎ、
ホログラムのサイズと表示のサイズの比も大きくするこ
とができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるウィンドシールドの要部断面図
である。
【符号の説明】
1 ホログラム 2、2’ 板ガラス 3、3’ 中間膜 4 表示器 5 プリズム 6 目

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】厚みがt1(mm)とt2(mm)の2枚の
    板ガラスを中間膜で接着した合わせタイプのウィンドシ
    ールドに設けた反射型ホログラムに表示情報を照射して
    該情報を運転者等に回折させて表示するホログラフィッ
    ク表示装置において、前記表示情報がウィンドシールド
    と空気との界面に投影される長さがl(mm)としたと
    きに、入射角θをtan-1[l/{2(t1+t2)}]≦
    θ<90°の範囲で、ウィンドシールド中を全反射させ
    ながらホログラムに照射するようにしたことを特徴とす
    るホログラフィック表示装置。
  2. 【請求項2】ウィンドシールドの近傍に配設された別置
    きの、厚さがt(mm)の透明板状体に設けた反射型ホ
    ログラムに表示情報を照射して該情報を運転者等に回折
    させて表示するホログラフィック表示装置において、前
    記表示情報が透明板状体と空気との界面に投影される長
    さがl(mm)としたときに、入射角θをtan-1{l
    /(2t)}≦θ<90°の範囲で、透明板状体中を全
    反射させながらホログラムに照射するとともに、表示器
    と反対側の透明板状体の端面を遮光するようにしたこと
    を特徴とするホログラフィック表示装置。
  3. 【請求項3】ウィンドシールドの近傍に配設された別置
    きの、厚さがt1(mm)とt2(mm)の2枚の透明板
    状体を中間膜により接着した合わせタイプの積層体に設
    けた反射型ホログラムに表示情報を照射して該情報を運
    転者等に回折させて表示するホログラフィック表示装置
    において、前記表示情報が積層体と空気との界面に投影
    される長さがl(mm)としたときに、入射角θをta
    -1[l/{2(t1+t2)}]≦θ<90°の範囲で、
    積層体中を全反射させながらホログラムに照射するとと
    もに、表示器と反対側の積層体の端面を遮光するように
    したことを特徴とするホログラフィック表示装置。
JP7224053U 1995-08-31 1995-08-31 ホログラフィック表示装置 Pending JPH0968669A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7224053U JPH0968669A (ja) 1995-08-31 1995-08-31 ホログラフィック表示装置

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JP7224053U JPH0968669A (ja) 1995-08-31 1995-08-31 ホログラフィック表示装置

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ID=16807854

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JP (1) JPH0968669A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035587A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Central Glass Company, Limited 自動車用フロントガラス

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035587A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Central Glass Company, Limited 自動車用フロントガラス

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