KR940004873B1 - 3-차원 홀로그래픽 전기기계적 계기 - Google Patents

3-차원 홀로그래픽 전기기계적 계기 Download PDF

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에이. 더블유. 카탐벨라스
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
3-차원 홀로그래픽 전기기계적 계기
[도면의 간단한 설명]
제1도는 양호한 실시예에 따른 계기 구성의 도면.
제2도는 제1의 양호한 실시예에 따른 계기의 개략도.
제3도는 변환기 홀로그램을 사용하는 제2의 양호한 실시예에 따른 계기의 개략도.
제4도는 오프-액시스(off-axis) 조명에 의해 홀로그래픽으로 발생된 침(pointer)의 왜곡 상태를 도시한 개략도.
제5도는 파두(wavefront) 변환기 홀로그램을 도시한 개략도.
제6도는 파두 변환기 홀로그램의 구성을 도시한 개략사시도.
제7도는 마스터 홀로그램의 사용 상태를 도시한 개략도.
제8도는 광축에 수직인 제6도의 홀로그램의 개략도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 디스플레이에 관한 것으로, 더욱 특정적으로는 계기를 나타내는 허상을 발생시키는 홀로그래픽 디스플레이에 관한 것이다.
[관련 기술의 설명]
종래의 전기기계적 다이얼식 계기는 관찰자가 지시기 바늘의 대략적인 위치를 봄으로써 수를 읽지 않고서 정보를 신속하게 알 수 있게 하는 방식으로 되어 있다. 눈이 근거리에 적응되지 못하는 사람은 이러한 계기를 읽기가 곤란하다. 부수적으로, 이러한 계기로부터 정보를 인식하는데 필요한 시간은 비교적 신속하지만, 내부 계기와의 외부 거리로 인해 시각 적응 지연이 여전히 생기게 된다.
종래 기술중 최소한 한가지의 자동차 계기 디스플레이는 운전자로부터 소정 거리를 두고 자동차의 전방 펜더(fender) 외부에 회전 속도계를 장착하고 있다. 이 시스템은 원거리 영상을 제공하지만, 너무 작고 고가로 되며, 비나 눈에 의해 방해를 받기 쉽다.
[발명의 요약]
본 발명에 따르면, 전기기계적 계기는 제1홀로그램은 고정된 기준 배경을 발생시키고 제2홀로그램은 고정된 기준 배경상에 이동위치 지시기를 발생시키도록 제2홀로그램에 관련하여 제1홀로그램을 물리적으로 이동시킴으로써 부수적인 조준 광학계(렌즈)를 필요로 하지 않고 소정 거리를 두고 허상으로서 디스플레이가 나타나게 된다. 이동가능한 홀로그램은 예를 들어, 자동차 계기에서 사용된 것과 같은, 종래의 변환기에 쓰이는 샤프트(shaft) 또는 그외의 다른 기계 요소에 의해 양호하게 이동된다. 본 발명은 차량 운행중 원거리에 시야를 두고 있는 사람이 읽을 수 있도록 저렴한 가격으로 기존의 자동차 계기를 수정 및 대체할 수 있게 만든다.
상기 요약한 발명에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[양호한 실시예의 상세한 설명]
다음 설명은 광학 및 자동차 분야에 숙련된 기술자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있게 하기 위해 제공된 것으로, 본 발명의 발명자에 의해 예상된 최상 모드를 기술한 것이다. 그러나, 본 발명의 일반적인 원리가 비교적 경제적이고 용이하게 제조된 홀로그래픽 전기기계적 계기를 제공하도록 본 명세서에 특정적으로 정의되었기 때문에 본 분야에 숙련된 기술자는 본 발명을 여러 가지로 변형시킬 수 있다.
제1도는 다이얼 면(13)상의 회전 침(11)을 포함하고 있는, 전기기계적 계기의 허상(12)를 발생시키기 위한 홀로그램 배열을 도시한 것이다. 계기의 허상(12)는 다이얼 면 홀로그램(15) 및 회전 침 홀로그램(17)에 의해 발생된다.
제2도는 자동차 내의 홀로그래픽 계기(14)의 양호한 실시예를 도시한 것이다. 제1고정 홀로그래픽 디스크(19)는 계기 면(13)의 상을 발생시킨다. 계기 면(13)은, 예를 들어 차량 속도 또는 연료 소비량과 같은 차량 운행 상태에 대한 파라케터의 표시를 표함할 수 있다. 제2회전 홀로그래픽 디스크(21)은 회전 침(11)을 제공한다. 예를 들어, 차량 속도계 또는 회전속도계의 기계적 침에 통상적으로 사용되는 샤프트(23)은 고정디스크(19)내의 개구(24)를 통하여 연장되고 회전 디스크(21)에 고착된다. 샤프트(23)은 디스크(21)을 피보트하거나 회전시키기 위해, 자동차에 통상적으로 사용되는 것과 같은, 적합한 변환기(26)에 의해 구동된다. 스테핑 모우터 및 적당한 기어링 메카니즘을 포함한 여러 가지 다른 회전 메카니즘이 가능하다.
홀로그래픽 디스크(19,21)은 자동차의 조종 컬럼(29)에 부착된 적합한 조명원(27)에 의해 조명된다. 다이얼 면(13)상의 침(11)의 허상(12)는 이에 의해 관찰자(30)에 대향한 디스크(19,21)의 면상에 발생된다.
홀로그램(19,21)과 같은 홀로그램을 형성하기 위한 홀로그래픽 과정은 뉴욕주(New York) 뉴욕, 아케대믹 프레스(Academic Press)의 콜리어(Collier)등이 저술한 "광학 홀로그래피(Optical Holography)"(1971년)과 같은 공지된 참고서적에 기재되어 있다. 바람직한 경우에, 홀로그래픽 영상은 조명원의 선정된 대역 폭에만 특히 민감하게 되도록 만들어질 수 있다. 홀로그래픽 분야에 공지된 바와 같이, 홀로그램은 조명원의 광대역에 걸쳐서 증가된 휘도를 제공하면서 넓은 파장 대역에서 동작하게 될 수는 있으나, 색채가 증가하면 사진-광 투시(see-through) 능력이 낮아진다.
제3도는 홀로그래픽 변환기 디스크(35)가 오프-액시스(off-axis) 조명원(27)과 회전 홀로그래픽 디스크(21) 사이에 삽입된 개량된 실시예를 도시한 것이다. 변환기 디스크(35)는 더욱 정확한 허상(12)를 발생시키기 위해 홀로그래픽 디스크(19,21)에 방사상으로 대칭인 조명 파두를 제공하도록 설계되어 있다. 이제 이러한 오프-액시스 조명원의 유용성에 대해 제4도를 참조하여 기술하겠다.
제4도에 도시된 바와 같이, 조명이 "A"에서와 같은 광 축(37)에 떨어져 배치된 조명원(27)로부터 나올 때, 침 영상(11)은 회전하면서 변화될 수 있다. 예를 들어, 침(11)이 180°회전되면, 조명원을 "A*"로 이동시키는 것과 동일한 효과가 생기게 된다. 영상에 대한 효과는 "B"에서와 같은, 축(37)에 접하는 점으로부터 "C"에서와 같은, 축(37)로부터 떨어진 위치로의 침(11)의 이동으로 될 수 있다. 위치 "C"에서, 침(11)은 고정된 홀로그래픽 다이얼 면(13)과 더 이상 일렬로 적당히 정렬되지 않는다. 또한, 침 영상은 이때 기준 비임 각도로 있게 되지 않는 발광 조명원에 의해 발생되기 때문에 매우 흐리게 된다. 침 영상 운동은 "평면-내(in-plane)" 홀로그램 내에서 허용할 정도로 적게 되지만, 원거리 시야(far-sighted eye)를 보상하는데 필요한 짙은 홀로그램의 경우에는 더욱 커진다. 이 문제의 명확한 해결책은 점 "D" 또는 "E"에서와 같은 온-액시스(on-axis) 조명원으로 홀로그램을 조명하는 것이다.
그러나, 점 "D" 또는 "E"에 조명원을 온-액시스로 배치시키면 다른 문제가 발생된다. 반사 홀로그램의 경우에, 조명원은 홀로그램의 시야를 차단한다. 전송 홀로그램의 경우에, 비회절된 광선은 관찰자의 눈으로 다시 직접 비쳐진다.
왜곡 및 관찰자 간섭을 방지하는 개량된 동작은 온-액시스 홀로그램(19,21)을 조명하기 위한 방사상으로 대칭인 파두를 발생시키기 위해 오프-액시스 조명을 수정하도록 고정 변환기 홀로그램(35)를 사용한다. 변환기 홀로그램(35)의 한 실시예는 제5도에 도시되어 있는데, 이 실시예에서, 오프-액시스 조명원 "F"로 부터의 광선은 방사상으로 대칭인 파두 "G"의 광선(ray)으로 변환된다. 오프-액시스 조명원 "F"는 광 축(37)에 각
Figure kpo00001
로 배치된다. 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 변환기 홀로그램(35)는 방사상으로 대칭인 파두를 발생시키는 파이(pie)-형 세그멘트에 양호하게 기록된, 기록 간섭 패턴을 포함한다. 도시한 변환기 홀로그램(35)는 반사된 방사상으로 대칭인 파두를 제공하지만, 제3도에 도시한 바와 같은 전송된 방사상으로 대칭인 파두를 제공하기 위한 변환기 홀로그램이, 다음에 설명한 기술에 따라 용이하게 구성될 수 있다.
변환기 홀로그램(35)의 제조 과정이 제6도에 도시되어 있다. 제6도에 따르면, 홀로그램 기록 플레이트(45)는 제1 및 제2파이-형 개구(47,49)를 제공하는 2중 마스크(40)에 의해 샌드위치된다. 개구(47,49)는 대향 배치되어 공통 일렬 정렬 상태로 된다. 기록 플레이트(45)는 일련의 일치하는 파이-형 영역(a1,a2…an)이 2개의 구조 파두(31,33)에 연속적으로 노출되도록 2중 마스크(40)이 고정 상태로 유지되는 동안 회전된다.
2개의 파두(31,33)은 기준점 조명원"H"로부터의 파두(31) 및 조명원 "J"로부터의 방사상으로 대칭인 파두(33)으로 구성된다. 점 조명원 "H"는 오프-액시스 조명원 "F"와 광 축(37) 사이의 각
Figure kpo00002
와 동일한 각
Figure kpo00003
로 광축(37)에 배치된다(제5도).
제7도에 특정적으로 도시된 바와 같이, 제2파이 세그멘트(a2)를 노출시키기 전에, 점 조명원 "H"는 마스크가 비회전 기록 플레이트로부터 제거되고 점 조명원 H가 원래 위치에 고정된 경우와 동일한 각으로 제2파이 세그멘트(a2)가 점 조명원 "H"로부터 광선을 수신하도록 각 △θ만큼 회전된다. 각 △θ는 동일한 크기와 파이 세그멘드(a1,a2)의 각각의 이등분선(51,53) 사이의 각이다.
파이 세그멘트 기술은 기록 플레이트(45)의 큰 영역에 걸쳐 방사상으로 대칭인 조명원 "J"를 제공하기 어렵다는 점에서 유용하다. 선들이 인접 파이 세그멘트의 연부에서 발생되지만, 이 선들은 고려중인 응용시에 성능을 손상시키지 않는다. 이 기술은 점 조명원 "H"로부터 기록 플레이트이 대향 측면상에 방사상으로 대칭인 조명원 "J"를 배치시키고 동일한 연속 노출 과정을 수행함으로써 제5도에 도시한 것과 같은 반사 변환기 홀로그램을 발생시키는데 사용될 수 있다.
저렴한 가격 및 고생산율로 변환기 홀로그램(35)를 제조하기 위해서, 마스터 홀로그램(45)만이 제6도의 연속 세그멘트 방법에 의해 노출된다. 이때 마스터(45)는 저렴한 가격의 시판용 스캐너(scanner) 홀로그램이 최근 제조되는 것과 동일한 방식으로 저렴한 가격의 복제품을 제조하는데 사용된다. 이 기술은 제8도에 도시되어 있는데, 이 기술에서 기준 비임 J는 홀로그램 기록 플레이트(48) 뒤에 배치된 홀로그램 마스터(45)상에 충돌된다. 기준 비임에 응답하여, 마스터(45)는 기록 플레이트(48)의 전체 표면에 걸쳐 방사상으로 대칭인 물체 비임을 발생시킨다.
공간상 보조 광학계를 사용하여 파두를 형성할 수 있는 경우에 종래의 광 소자를 사용함으로써 방사상으로 대칭인 파두를 발생시킬 수 있다. 그러나, 종래의 광학계에 비해, 변환기 홀로그램은 요구되는 공간, 중량 및 가격이 줄어든다는 장점을 갖는다.
상술한 설명으로부터, 본 발명의 범위 및 원리를 벗어나지 않고서, 기술한 실시예의 여러 가지 응용 및 변형을 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 첨부된 특허 청구의 범위내에서, 본 발명은 본 명세서에 특정적으로 기술된 것 이외의 것으로 실시될 수 있다는 것을 알아야 된다.

Claims (10)

  1. 입사 조명에 응답하여 허상 기준 배경을 발생시키기 위한 고정 홀로그램 수단, 입사 조명에 응답하여 상기 기준 배경상에 이동가능한 표시기를 발생시키기 위한 이동가능한 홀로그램을 이동시키기 위한 수단, 및 상기 입자 조명을 제공하기 위해 상기 고정 홀로그램 수단 및 이동가능한 홀로그램 수단, 상기 값에 응답하여 상기 이동가능한 홀로그램 수단을 조명하기 위한 수단을 포함하는 파라메터의 측정 단위의 값을 디스플레이 하기 위한 홀로그래픽 계기에 있어서, 상기 고정 홀로그램 수단 및 상기 이동가능한 홀로그램 수단에 방사상 대칭인 조명 파두를 조명하고 제공하도록 상기 조명 수단의 조명을 수신하기 위한 변환기 홀로그램 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파라메터가 차량 운행 상태에 대한 파라메터인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  3. 제2항에 있어서, 이동시키기 위한 상기 수단이 상기 이동가능한 홀로그램 수단에 부착된 샤프트 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  4. 제3항에 있어서, 조명하기 위한 상기 수단이 오프-액시스 발광 조명원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 발광 조명원이 차량의 조종 메카니즘에 부착된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  6. 입사 조명에 응답하여 위에 눈금 표시를 갖고 있는 다이얼 면의 허상을 발생시키기 위한 고정 홀로그램 수단, 입사 조명에 응답하여 상기 표시중의 선택된 한 표시를 지시하도록 상기 다이얼 면상에 침의 허상을 발생시키기 위한 회전가능한 홀로그램 수단, 상기 표시에 관련된 동작의 파라메터의 변화에 비례하여 살기 회전가능한 홀로그램 수단을 회전시키기 위한 수단, 및 상기 입사 조명을 제공하기 위해 상기 고정 홀로그램 수단 및 회전가능한 홀로그램 수단을 조명하기 위한 수단을 포함하는 홀로그래픽 계기에 있어서, 상기 고정 홀로그램 수단 및 회전가능한 홀로그램 수단에 방사상 대칭인 조명 파두를 조명하고 제공하도록 상기 조명 수단의 조명을 수신하기 위한 변환기 홀로그램 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  7. 제6항에 있어서, 눈금의 상기 표시가 차량 운행 상태에 대한 파라메터를 나타내는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  8. 제7항에 있어서, 회전시키기 위한 상기 수단이 상기 회전가능한 홀로그램 수단에 부착된 샤프트 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  9. 제8항에 있어서, 조명하기 위한 상기 수단이 오프-액시스 발광 조명원을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 계기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 발광 조명원이 차량의 조종 메타니즘에 부착된 것을 특징으로 하는 홀로그램의 계기.
KR1019880701076A 1987-01-06 1987-11-20 3-차원 홀로그래픽 전기기계적 계기 KR940004873B1 (ko)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353735A (en) * 1991-04-23 1994-10-11 Yazaki Corporation Indicating instrument system
FR2727559A1 (fr) * 1994-11-25 1996-05-31 Magneti Marelli France Dispositif d'affichage pour vehicule automobile
CN112749598A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 中移物联网有限公司 一种指针式表计的信息处理方法、终端及数据平台

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3560921A (en) * 1968-12-19 1971-02-02 Ford Motor Co Automotive vehicle condition indicator utilizing holograms
US3633988A (en) * 1970-07-10 1972-01-11 Us Navy Helmet-mounted holographic aiming sight
EP0247055A1 (en) * 1985-03-07 1987-12-02 ROBINSON, Anthony John Benbow Holographic analogue indicating means

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CA1324275C (en) 1993-11-16
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EP0296244A1 (en) 1988-12-28
KR890700810A (ko) 1989-04-27
WO1988005157A3 (en) 1988-07-28

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