JPS63187215A - ヘツドアツプデイスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、産】」Ｊ■す１分野 本発明は例えば航空機等に搭載されるヘッドアップディ
スプレイに係り、特に固定シンボルと移動シンボルとを
重畳表示するホログラフィックコンバイナにおいて、そ
の製作上の困難を緩和するように工夫したヘッドアンプ
ディスプレイに関する。

従」四目剋籟 ヘッドアンプディスプレイは、航空機前方の外景をホロ
グラフィックコンバイナに写し出し、この外景像に照準
やスケール等のシンボルを重ね合わせ、これらの重畳像
を表示するようになした装置である。パイロットに多種
多様の情報を提供するシンボルは、２種類のシンボルと
して分けることができる。つまり画面上固定された照準
等の固定シンボルと刻々変化する情報を表示する移動シ
ンボルである。前者はホログラフィック技術を用いた方
法で、後者はＣＲＴの画像を用いた方法で、それぞれシ
ンボルをホログラフィックコンバイナ上に表示するよう
になされていた。

かかるヘ−）ドア・ノブディスプレイの従来技術の一例
として公開昭６１−６６３１１に開示された装置がある
。第３図はその構成図であり、そこでは、ＣＲＴＩＯ上
の移動シンボルの表示を折り返しミラー３０に投影する
ためのリレーレンズ２０と、このリレーレンズ２０の出
射光をホログラフィックコンバイナ１の方向に向ける折
り返しミラー３０と、このホログラフィックコンバイナ
１のガラス基板上に形成され、折り返しミラー３０から
の反射光を観測者８０の方向に回折する第１のホログラ
ム１１と、この第１のホログラム１１上の接着層１２と
、この接着層１２上に形成された文字、記号、図形の固
定シンボルをレーザ光で記録した第２のホログラム１３
と、この第２のホログラム１３を再生するための光源２
とを有する構成となっており、つまりホログラフィック
コンバイナ１に２層のホログラムを形成する形態をとっ
ていた。

八　が１？しよ゛と　る□“占 しかしながら、上述の従来例による場合は、第１のホロ
グラムにこれと略同面積の第２のホログラムを禎層せね
ばならず、さらに第２のポログラムを製作するのには、
第１のホログラムと同様の製作上の困難（露光、現像等
）を伴い問題となっていた。また２層のホログラムを通
過する外景光の透過率が低下するという欠点もある。

本発明は上記した問題点を解消するために創案されたも
のであって、第２のホログラムの製作を容易にするよう
になしたヘッドアップディスプレイを提供することを目
的とする。

司　占を暫１するための　段 かかる発明のヘッドアップディスプレイは、ＣＲＴとリ
レーレンズとの間に配設してあり、シンボル光を透過す
る板であって、固定シンボルに対応する干渉縞を予め記
録してあるホログラムをこの板面に形成する固定シンボ
ル板と、これを照射して前記固定シンボルを再生させ、
前記シンボル光にこの再生光を重畳するようになした光
源とを備えている。

一作且 固定シンボルに対応するシンボル光と移動シンボルに対
応する再生光とは、互いに重なり合ってリレーレンズを
通過し、ホログラフィックコンバイナに投影されるとと
もに、回折されて外景光とともに観察位置方向に導かれ
る。結果としてホログラフィックコンバイナ上には、外
景像とともに固定シンボルと移動シンボルが重畳された
像が表示されることになる。

尖丘匹 以下本発明の一実施例として航空機に搭載されるヘッド
アップディスプレイを後述する図を参照し説明する。第
１図はヘッドアップディスプレイの構成図、第２図は固
定シンボルをホログラムに記録する装置の構成図である
（但し第３図に示されている同一の構成部の番号は共用
している）。

ヘッドアップディスプレイは、コックビット前の風防ガ
ラス（図示されていない）とバイロフト８０との間に配
設してあるボログラフィックコンバイナ４０に外景像と
ともに固定、移動シンボルを表示する装置であって、こ
の基本構成は、移動シンボルを表示するＣＲＴＩＯと、
ＣＲＴＩＯから導いたシンボル光１１を光学処理するリ
レーレンズ２０と、リレーレンズ２０からの光２１をホ
ログラフィックコンバイナ４０の方向に反射させる折り
返しミラー３０と、折り返しミラー３０からの反射光３
１をパイロット８０の方向（観測位置方向）に回折させ
るホログラフィックコンバイナ４０とから成る。まずこ
の基本構成の各々について詳しく説明する。

ＣＲＴＩＯは、図示されていないＣＲＴ制御装置の端末
に当たる画像表示装置であって、その画面に移動シンボ
ルが表示されるようにしてある。画面から出射される光
線はシンボル光１１としている。

リレーレンズ２０は、ＣＲＴＩＯ管面の前方に設けてあ
り、シンボル光１１及び後述する再生光５３を入射させ
て、光２１として出射するレンズ群である。

この先２１は焦点面２２に集光した後、折り返しミラー
３０上に照射するようにじである。

折り返しミラー３０は、光２１を反射させてホログラフ
ィックコンバイナ４０の表面に斜め方向から投形するよ
うにしてある。この反射光は光３１としている。

ホログラフィックコンバイナ４ｏは、外景光７１ヲ透過
する例えばガラス基板等にホログラム４１を形成してな
るもので、光３１を回折させてコリメートな光（回折光
４２）を形成し、観測者８０の方向に導くようにしてあ
る。と同時にこの裏側から導いた外景光７１を透過させ
て、結果としてこの外景光７１に回折光４２を重畳する
ようにしてある。

以上説明した基本構成は、外景像とともに移動シンボル
をホログラフィックコンバイナ４０の表面に表示するた
めの構成であって、これに固定シンボルを重ねて表示す
るための構成が付加してある。

この付加された構成は、ＣＲＴＩＯとリレーレンズ２０
との間に配設してあり、”固定シンボルに対応したホロ
グラム５２（従来技術における第２のホログラム）を形
成してなる固定シンボル板５０と、この固定シンボルを
再生する光源６０とから成る。以下この各構成部につい
て詳しく説明する。

固定シンボル板５０は、上記したホログラフィックコン
バイナ４０と同一構成であって、シンボル光１１を透過
する例えばガラス基板５１にホログラム５２を形成して
なるものである。このボログラム５２には、図示してい
ないが固定シンボルの形状に対応する干渉縞が予め記録
してある。この記録方法については後述する。またこの
裏側から入射させたシンボル光１１はガラス基板５１及
びホログラム５２を透過することになる。但し固定シン
ボル板５０のベースとなるものは、ガラス基板だけに限
定されず、透明の板であればよく例えば樹脂等からなる
ものでも構わない。

光源６０は通常のランプであって、このランプの発する
光６１をホログラム５２の面に照射して回折させること
により、固定シンボルを再生させ、この光を再生光５３
としてリレーレンズ２０に入射するようにしてある。し
かも固定シンボル板５０を透過したシンボル光１１にこ
の再生光５３を重畳するようにしてある。つまり固定シ
ンボルは、移動シンボルがホログラフィックコンバイナ
４０に表示される同一過程を経て、同様に表示されるこ
とになる。

ここにホログラフィックコンバイナ４０上には、移動シ
ンボル、固定シンボルが外景像とともに表示されること
が説明された。しかしかかる発明のヘッドアンプディス
プレイは、従来の技術において説明した第１のホログラ
ム（ホログラム４１）と第２のホログラム（ホログラム
５２）とを積層する形態を採るのではなく、第２のホロ
グラムだけを固定シンボル板５０側に移しそれぞれ分散
する形態としてある。つまりこれはホログラフィックコ
ンバイナ４０の製作上の負担をかなり低減できることを
意味している。

以下、固定シンボル板５０におけるホログラム５２に固
定シンボルを記録させる方法について第２図を参照し簡
単に説明する。

レーザ発生器９０は、レーザ光９０１を発する装置であ
り、この先９０１をビームスプリッタ９１に照射するよ
うにして、物体光９０２と参照光９０３とに分離するよ
うにしている。参照光９０３は、ミラー９２Ｂ、ミラー
９２Ｃ，集光レンズ９６を順次通過し、固定シンボル乾
板５４のガラス基板５１（１１（裏側）からホログラム
媒質５５に照射するようにしてあり、一方物体光９０２
は、ミラー９２Ａ１集光レンズ９３を通過した後に、光
学処理を施すために配設されている拡散板９４、及び光
学レチクル９５を順次通過し、固定シンボル乾板５４の
表側からホログラム媒質５５に照射するようにしてある
。但し、固定シンボル乾板５４に対する物体光９０２と
参照光９０３との入射角度は、ヘッドアップディスプレ
イにおける固定シンボル５０と光源６０との角度に基づ
き決定される。

以上の構成により、物体光９０２と参照光９０３との干
渉現象に基づいて、ホログラム媒′Ｒ５５には干渉縞が
記録され、その後現像定着等の処理を施すとホログラム
５２となる。そしてこのコンバイナ５０をヘッドアップ
ディスプレイに取付けて、このポログラム５２に光源６
０から発した光６１を照射させた時には、結果として固
定のシンボルが再生されることになる。

尚、本実施例においては、折り返しミラー３０を用いた
構成としてあるが、これはヘッドアップディスプレイの
装置全体を横長形状にする必要からなされているのであ
って、このような制限がないヘッドアップディスプレイ
には設ける必要はない。

また航空機に搭載される分野の適用だけに限定すること
なく、例えばゲーム機等の分野における適用も当然考え
られる。

又貝Ω劾見 本発明に係るヘッドアップディスプレイは、ホログラフ
ィックコンバイナにおいて、一層のホログラムしか必要
としない構成となっているので、２Ｎのホログラムを形
成する必要のあった従来に比べてその製作を容易に行う
ことができ、しかも固定シンボルを再生する固定シンボ
ル板もホログーラフイックコンバイナの面積に比べて小
さくでも・　よいのでそのホログラムの製作も容易に行
うことができる。さらに外景光の透過率の低下も抑止す
ることができるという様々な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はヘッドアップディスプレイの構成図・第２図は
固定シンボルをホログラムに記録する装置の構成図、第
３図は従来のヘッドアップディスプレイの構成図である
。 １０・・・ＣＲＴ。 １１・・・シンボル光、 ２０・・・リレーレンズ、 ４０・・・ホログラフィックコンバイナ、４２・・・回
折光、 ５０・・・固定シンボル板、 ５２・・・ホログラム、 ５３・・・再生光、 ６０・・・光源、 ７０・・・外景、 ８０・・・観測者。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動シンボルを表示するＣＲＴから導いたシンボ
   ル光を観測位置に対向配置してあるホログラフックコン
   バイナの表面に斜め方向からリレーレンズを介して投影
   させ、前記観測位置方向に回折させるとともに、この回
   折光に前記ホログラフィックコンバイナの裏面から入射
   させた外景光を重畳させるようになしたヘッドアップデ
   ィスプレイにおいて、前記ＣＲＴと前記リレーレンズと
   の間に配設してあり、前記シンボル光を透過する板であ
   って、固定シンボルに対応する干渉縞を予め記録してあ
   るホログラムをこの板面に形成する固定シンボル板と、
   前記ホログラムを照射して前記固定シンボルを再生させ
   、前記固定シンボル板を透過したシンボル光にこの再生
   光を重畳するようになした光源とを具備することを特徴
   とするヘッドアップディスプレイ。