JPS638886Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS638886Y2 JPS638886Y2 JP10151682U JP10151682U JPS638886Y2 JP S638886 Y2 JPS638886 Y2 JP S638886Y2 JP 10151682 U JP10151682 U JP 10151682U JP 10151682 U JP10151682 U JP 10151682U JP S638886 Y2 JPS638886 Y2 JP S638886Y2
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- JP
- Japan
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- crt
- hologram
- display
- point
- eye
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- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 101150097247 CRT1 gene Proteins 0.000 description 5
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は航空機において、航行に必要な情報
をCRT上に表示し、その表示をパイロツトが前
方を向いたまま外界に重ねて見られるように構成
したヘツドアツプデイスプレイに関するものであ
る。
をCRT上に表示し、その表示をパイロツトが前
方を向いたまま外界に重ねて見られるように構成
したヘツドアツプデイスプレイに関するものであ
る。
従来この種の装置として、第１〜２図に示すも
のがあつた。第１図は従来のヘツドアツプデイス
プレイを示す図、第２図は目の位置移動した場合
の光路を示す図であり、第１図及び第２図におい
て、１はCRT、２はCRTの表示面、３はホログ
ラム、４は目である。
のがあつた。第１図は従来のヘツドアツプデイス
プレイを示す図、第２図は目の位置移動した場合
の光路を示す図であり、第１図及び第２図におい
て、１はCRT、２はCRTの表示面、３はホログ
ラム、４は目である。
次に動作について説明する。第１図において、
CRT１の表示面２の中心、点Ｏから出る光はホ
ログラム上の点O′の近傍で回折し前方無限遠か
ら来る平行光としてパイロツトの目４に入る。
CRT１の表示面２の中心から離れた点Ｐから出
る光はホログラム３上の点P′の近傍で回折し前方
上方より来る平行光として目に入る。平行光の到
来方向はCRTの表示面２上の位置に依存するた
めCRT１の表示を無限遠方の表示として見るこ
とができ、しかもホログラム３はCRT光以外に
は透明であるので同時に外界を見ることができ
る。
CRT１の表示面２の中心、点Ｏから出る光はホ
ログラム上の点O′の近傍で回折し前方無限遠か
ら来る平行光としてパイロツトの目４に入る。
CRT１の表示面２の中心から離れた点Ｐから出
る光はホログラム３上の点P′の近傍で回折し前方
上方より来る平行光として目に入る。平行光の到
来方向はCRTの表示面２上の位置に依存するた
めCRT１の表示を無限遠方の表示として見るこ
とができ、しかもホログラム３はCRT光以外に
は透明であるので同時に外界を見ることができ
る。
第２図において目の位置が移動した場合の動作
を説明する。目の位置がE1にあるとき点Ｐから
出る光はホログラム３上の点P′1の近傍で回折し
角度φ1で目に入り、目の位置がE2に移動すると
回折点はP′1からP′2へ移動し角度φ2で目に入り一
般にφ1≠φ2である。従来のヘツドアツプデイス
プレイは以上のように構成されるので、目４を設
計位置に置くと表示は正しい方向に見えるが目を
設計位置から移動すると表示角度がずれてしまう
という欠点があつた。
を説明する。目の位置がE1にあるとき点Ｐから
出る光はホログラム３上の点P′1の近傍で回折し
角度φ1で目に入り、目の位置がE2に移動すると
回折点はP′1からP′2へ移動し角度φ2で目に入り一
般にφ1≠φ2である。従来のヘツドアツプデイス
プレイは以上のように構成されるので、目４を設
計位置に置くと表示は正しい方向に見えるが目を
設計位置から移動すると表示角度がずれてしまう
という欠点があつた。
この考案はこの欠点を解消するためになされた
もので、目の位置を大きく移動してもCRTの表
示方向が変化することのないヘツドアツプデイス
プレイを提供するものである。
もので、目の位置を大きく移動してもCRTの表
示方向が変化することのないヘツドアツプデイス
プレイを提供するものである。
以下第３〜６図に示すこの考案の一実施例につ
いて説明する。第３図はこの考案によるヘツドア
ツプデイスプレイを示す図であり、１はCRT、
２はCRTの表示面、３はホログラム、４は目で
ある。第４図は第３図のヘツドアツプデイスプレ
イに使用するホログラムの露光光学系を示す図で
あり、３はホログラム原板、５はレーザ発振器、
６はビームスプリツタ、７および８はミラー、
９，１０および１１はレンズである。第５図は
CRTの中心から出る光の光路を示す図で２は
CRTの表示面、３はホログラム面である。第６
図はCRTの中心以外の点から出る光の光路を示
す図で２はCRTの表示面、３はホログラム面、
４は目である。
いて説明する。第３図はこの考案によるヘツドア
ツプデイスプレイを示す図であり、１はCRT、
２はCRTの表示面、３はホログラム、４は目で
ある。第４図は第３図のヘツドアツプデイスプレ
イに使用するホログラムの露光光学系を示す図で
あり、３はホログラム原板、５はレーザ発振器、
６はビームスプリツタ、７および８はミラー、
９，１０および１１はレンズである。第５図は
CRTの中心から出る光の光路を示す図で２は
CRTの表示面、３はホログラム面である。第６
図はCRTの中心以外の点から出る光の光路を示
す図で２はCRTの表示面、３はホログラム面、
４は目である。
次に動作について説明する。第３図において、
CRTの表示面２の中心、点Ｏから出る光はホロ
グラム３上の点O′の近傍で回折し前方無限遠か
ら来る平行光としてパイロツトの目４に入る。
CRTの表示面２の中心から離れた点Ｐから出る
光はホログラム３上の点P′の近傍で回折し前方上
方より来る平行光として目に入る。平行光の到来
方向はCRTの表示面２上の位置に依存するため
CRT１の表示を無限遠方の表示として見ること
ができ、しかもホログラム３はCRT光以外には
透明であるので同時に外界を見ることができる。
この構成により目の位置の拘束のないヘツドアツ
プデイスプレイが実現できることを以下順に示
す。
CRTの表示面２の中心、点Ｏから出る光はホロ
グラム３上の点O′の近傍で回折し前方無限遠か
ら来る平行光としてパイロツトの目４に入る。
CRTの表示面２の中心から離れた点Ｐから出る
光はホログラム３上の点P′の近傍で回折し前方上
方より来る平行光として目に入る。平行光の到来
方向はCRTの表示面２上の位置に依存するため
CRT１の表示を無限遠方の表示として見ること
ができ、しかもホログラム３はCRT光以外には
透明であるので同時に外界を見ることができる。
この構成により目の位置の拘束のないヘツドアツ
プデイスプレイが実現できることを以下順に示
す。
まず、第４図においてこのホログラムの製造方
法を説明する。レーザ発振器５から出るレーザ光
をビームスプリツタ６で２分割し、一方の光線を
ミラー７およびレンズ９を用いてCRTの表示面
上の中心点に相当する位置点Ｏから出る球面波と
してホログラム原板３に照射する。他方の光線は
ミラー８、レンズ１０および１１を用いて前方か
ら来る平面波としてホログラム原板３に照射す
る。これらの球面波と平面波により生ずる干渉縞
をホログラム原板３に記録する。ホログラム材料
としては重クロム酸ゼラチン等を使用し体積ホロ
グラムを作製する。
法を説明する。レーザ発振器５から出るレーザ光
をビームスプリツタ６で２分割し、一方の光線を
ミラー７およびレンズ９を用いてCRTの表示面
上の中心点に相当する位置点Ｏから出る球面波と
してホログラム原板３に照射する。他方の光線は
ミラー８、レンズ１０および１１を用いて前方か
ら来る平面波としてホログラム原板３に照射す
る。これらの球面波と平面波により生ずる干渉縞
をホログラム原板３に記録する。ホログラム材料
としては重クロム酸ゼラチン等を使用し体積ホロ
グラムを作製する。
次に第５図，第６図を用いて上記作製したホロ
グラムを、CRT表示面と同一球面を成すよう配
置した場合の回折を説明する。
グラムを、CRT表示面と同一球面を成すよう配
置した場合の回折を説明する。
第５図においてOXQYでかつOXは前方正面
方向である。ホログラム３上の任意の点Ｑをとり
∠XOQ＝θとする。点Ｑにおける干渉縞の方向
をQFで表わしQV⊥OXとすると、∠XQF＝θ／
２となる。同図において、点ＱにおけるQFに対
する垂線をQNとするとQV⊥QY，∠VQF＝
θ／２であるから∠NQY＝∠VQF＝θ／２とな
る。∠YQOと∠XOQは錯角であり∠YQO＝∠
XOQ＝θであるから∠NQO＝∠YQO−∠NQY
＝θ−θ／２＝θ／２である。したがつて∠
NQY＝∠NQOである。周知のごとく体積ホログ
ラムにおいては入射光と回折光がブラツグ条件を
満たすとき回折が起こり、入射角と回折角は等し
い。いま入射角が∠NQOでありかつ∠NQY＝∠
NQOであるので回折角は∠NQYとなる。つまり
点Ｏから出てホログラムにOQ方向に入射した光
はQY方向へ回折することになる。QYOXであ
るので回折方向QYは点Ｑの位置によらず一定で
ある。
方向である。ホログラム３上の任意の点Ｑをとり
∠XOQ＝θとする。点Ｑにおける干渉縞の方向
をQFで表わしQV⊥OXとすると、∠XQF＝θ／
２となる。同図において、点ＱにおけるQFに対
する垂線をQNとするとQV⊥QY，∠VQF＝
θ／２であるから∠NQY＝∠VQF＝θ／２とな
る。∠YQOと∠XOQは錯角であり∠YQO＝∠
XOQ＝θであるから∠NQO＝∠YQO−∠NQY
＝θ−θ／２＝θ／２である。したがつて∠
NQY＝∠NQOである。周知のごとく体積ホログ
ラムにおいては入射光と回折光がブラツグ条件を
満たすとき回折が起こり、入射角と回折角は等し
い。いま入射角が∠NQOでありかつ∠NQY＝∠
NQOであるので回折角は∠NQYとなる。つまり
点Ｏから出てホログラムにOQ方向に入射した光
はQY方向へ回折することになる。QYOXであ
るので回折方向QYは点Ｑの位置によらず一定で
ある。
次に第６図によりCRTの中心以外の点Ｐから
出る光の回折光路を説明する。第６図において
OXは前方正面方向でOXQYEZとする。点
Ｑはホログラム上の任意の点である。∠OQP＝
αとすると第５図で説明したように∠NQO＝
θ／２であるので点Ｐから出る光が点Ｑにおいて
干渉縞QFに対し入射する角度は∠PQN＝∠
OQN−∠OQP＝θ／２−αとなる。上述のよう
に入射角と回折角は等しいので回折角∠EQN＝
∠PQN＝θ／２−αである。したがつて∠EQY
＝∠NQY−∠EQN＝θ／２−（θ／２−α）＝α
となる。∠EQYと∠QEZは錯角であり∠QEZ＝
∠EQY＝αとなる。
出る光の回折光路を説明する。第６図において
OXは前方正面方向でOXQYEZとする。点
Ｑはホログラム上の任意の点である。∠OQP＝
αとすると第５図で説明したように∠NQO＝
θ／２であるので点Ｐから出る光が点Ｑにおいて
干渉縞QFに対し入射する角度は∠PQN＝∠
OQN−∠OQP＝θ／２−αとなる。上述のよう
に入射角と回折角は等しいので回折角∠EQN＝
∠PQN＝θ／２−αである。したがつて∠EQY
＝∠NQY−∠EQN＝θ／２−（θ／２−α）＝α
となる。∠EQYと∠QEZは錯角であり∠QEZ＝
∠EQY＝αとなる。
ところで点Ｏ，Ｐ，Ｑは同一円周上にあるため
∠OQPは円周角となり点Ｑが円周上のどの位置
にあろうとも一定であるので、点Ｑの位置に関係
なく∠QEZ＝αとなる。つまり点Ｐから出る光
は、ホログラムのどの点においても角度αの方向
から来る平行光を形成するように回折される。以
上の議論は観測点Ｅの位置に無関係に成立するこ
とは明らかである。
∠OQPは円周角となり点Ｑが円周上のどの位置
にあろうとも一定であるので、点Ｑの位置に関係
なく∠QEZ＝αとなる。つまり点Ｐから出る光
は、ホログラムのどの点においても角度αの方向
から来る平行光を形成するように回折される。以
上の議論は観測点Ｅの位置に無関係に成立するこ
とは明らかである。
この考案のヘツドアツプデイスプレイは以上の
ようになつているから目の位置に関係なくCRT
の表示を外界に重ねて見ることができる。
ようになつているから目の位置に関係なくCRT
の表示を外界に重ねて見ることができる。
なお以上においては記述を簡単にするため装置
の垂直断面内の光路についてのみ説明したが他の
光路についても全く同様なことが成立する。
の垂直断面内の光路についてのみ説明したが他の
光路についても全く同様なことが成立する。
また本実施例においては、CRTの表示面２が
直接球面の一部を成すような構成になつている
が、CRT１を別の場所に配置しリレーレンズ系
を用いてCRTの表示面２の像が球面の一部を成
すように構成することもできる。この場合には、
CRTの表示面２が普通の形のものを、適当なリ
レーレンズ系を用いることにより使用することが
可能である。
直接球面の一部を成すような構成になつている
が、CRT１を別の場所に配置しリレーレンズ系
を用いてCRTの表示面２の像が球面の一部を成
すように構成することもできる。この場合には、
CRTの表示面２が普通の形のものを、適当なリ
レーレンズ系を用いることにより使用することが
可能である。
第１図は従来のヘツドアツプデイスプレイを示
す図、第２図は目の位置を移動した場合の光路を
示す図、第３図はこの考案によるヘツドアツプデ
イスプレイを示す図、第４図はこの考案によるヘ
ツドアツプデイスプレイで使用するホログラムの
作製方法を示す図、第５図はCRTの中心から出
る光の回折光路の説明図、第６図はCRTの中心
以外から出る光の回折光路の説明図であり、図中
１はCRT、２はCRTの表示面、３はホログラ
ム、４は目、５はレーザ発振器、６はビームスプ
リツタ、７および８はミラー、９，１０および１
１はレンズである。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一付号
を付して示してある。
す図、第２図は目の位置を移動した場合の光路を
示す図、第３図はこの考案によるヘツドアツプデ
イスプレイを示す図、第４図はこの考案によるヘ
ツドアツプデイスプレイで使用するホログラムの
作製方法を示す図、第５図はCRTの中心から出
る光の回折光路の説明図、第６図はCRTの中心
以外から出る光の回折光路の説明図であり、図中
１はCRT、２はCRTの表示面、３はホログラ
ム、４は目、５はレーザ発振器、６はビームスプ
リツタ、７および８はミラー、９，１０および１
１はレンズである。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一付号
を付して示してある。
Claims (1)
- 文字，記号，画像等を表示するCRTの表示曲
面又は表示画像曲面と、CRTの中心位置から出
る球面波および前方方向からの平面波により作製
され上記CRTの中心位置との距離の半分を長さ
を曲率半径とするホログラムとを、このホログラ
ムの曲率半径と等しい半径を有する同一球面上に
配置することを特徴とするヘツドアツプデイスプ
レイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151682U JPS597428U (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | ヘツドアツプデイスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151682U JPS597428U (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | ヘツドアツプデイスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597428U JPS597428U (ja) | 1984-01-18 |
| JPS638886Y2 true JPS638886Y2 (ja) | 1988-03-16 |
Family
ID=30239689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10151682U Granted JPS597428U (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | ヘツドアツプデイスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597428U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3532120A1 (de) * | 1985-09-10 | 1987-03-19 | Ver Glaswerke Gmbh | Windschutzscheibe mit einer reflektierenden einrichtung zur einspiegelung von optischen signalen in das gesichtsfeld des fahrers |
-
1982
- 1982-07-05 JP JP10151682U patent/JPS597428U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS597428U (ja) | 1984-01-18 |
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