JP2959318B2 - ヘッドアップ型車両用表示装置 - Google Patents
ヘッドアップ型車両用表示装置Info
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Landscapes
- Instrument Panels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，回折光のみを虚像と
して前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドアッ
プ型車両用表示装置に関する。
して前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドアッ
プ型車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のヘッドアップ型車両用表示装置の
一つとして，入射光の入射角度と回折角度とが異なるよ
うに合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形成
されたホログラフィックコンバイナ有し，該ホログラフ
ィックコンバイナに表示光を照射し，回折光のみを虚像
として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドア
ップ型車両用表示装置がある。
一つとして，入射光の入射角度と回折角度とが異なるよ
うに合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形成
されたホログラフィックコンバイナ有し，該ホログラフ
ィックコンバイナに表示光を照射し，回折光のみを虚像
として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドア
ップ型車両用表示装置がある。
【０００３】図３は，従来のヘッドアップ型車両用表示
装置の構成を示し，合わせガラス３０１の間にホログラ
ム素子３０２を配置し，ＰＶＢ中間膜３０３で結合させ
て形成したホログラフィックコンバイナ３０４と，ホロ
グラフィックコンバイナ３０４へ表示光を照射する光源
３０５とから構成される。
装置の構成を示し，合わせガラス３０１の間にホログラ
ム素子３０２を配置し，ＰＶＢ中間膜３０３で結合させ
て形成したホログラフィックコンバイナ３０４と，ホロ
グラフィックコンバイナ３０４へ表示光を照射する光源
３０５とから構成される。
【０００４】光源３０５から照射された表示光は，入射
光３０６としてホログラフィックコンバイナ３０４へ入
射し，ホログラム素子３０２によって回折され，回折光
３０７として運転者の目３０８に入り，虚像として前景
と共に運転者に認識される。ここで，例えば，表示光の
内容（表示情報）が『４０Ｋｍ／ｈ』であるとすると，
運転者には，図示の如く，『４０Ｋｍ／ｈ』の文字が虚
像３０９として前景３１０と共に認識される。
光３０６としてホログラフィックコンバイナ３０４へ入
射し，ホログラム素子３０２によって回折され，回折光
３０７として運転者の目３０８に入り，虚像として前景
と共に運転者に認識される。ここで，例えば，表示光の
内容（表示情報）が『４０Ｋｍ／ｈ』であるとすると，
運転者には，図示の如く，『４０Ｋｍ／ｈ』の文字が虚
像３０９として前景３１０と共に認識される。
【０００５】このとき，空気と合わせガラス３０１との
境界面での屈折率の差で反射した光が回折光３０７と同
時に運転者の目３０８に入り，同一の表示光（入射光３
０６）の情報が二重像として認識されてしまうことを防
ぐために，コンバイナ法線Ｌに対して入射光３０６およ
び回折光３０７の光軸が形成する入射角θa および回折
角θb が異なる角度となるように，予めホログラム素子
３０２の回折格子を露光してある。
境界面での屈折率の差で反射した光が回折光３０７と同
時に運転者の目３０８に入り，同一の表示光（入射光３
０６）の情報が二重像として認識されてしまうことを防
ぐために，コンバイナ法線Ｌに対して入射光３０６およ
び回折光３０７の光軸が形成する入射角θa および回折
角θb が異なる角度となるように，予めホログラム素子
３０２の回折格子を露光してある。
【０００６】一方，このような構成のヘッドアップ型車
両用表示装置では，ホログラム素子３０２の手前に前述
した空気と合わせガラス３０１との境界面が必ず存在す
るので，入射光３０６の入射時には入射光ロス３０６ａ
が生じ，また，回折光３０７の出射時には回折光ロス３
０７ａが生じる。これらのロスを低減するためには光源
３０５から反射率の少ないＰ偏光を入射光として照射す
れば良いが，Ｐ偏光はホログラム素子３０２での回折効
率も低下してしまうので，最終的に回折光３０７の光量
が低下する。従って，必然的にＳ偏光或いは無偏光を入
射光として使用し，予め入射光ロス３０６ａおよび回折
光ロス３０７ａを考慮して，光源３０５の輝度を高くす
ることで対応している。
両用表示装置では，ホログラム素子３０２の手前に前述
した空気と合わせガラス３０１との境界面が必ず存在す
るので，入射光３０６の入射時には入射光ロス３０６ａ
が生じ，また，回折光３０７の出射時には回折光ロス３
０７ａが生じる。これらのロスを低減するためには光源
３０５から反射率の少ないＰ偏光を入射光として照射す
れば良いが，Ｐ偏光はホログラム素子３０２での回折効
率も低下してしまうので，最終的に回折光３０７の光量
が低下する。従って，必然的にＳ偏光或いは無偏光を入
射光として使用し，予め入射光ロス３０６ａおよび回折
光ロス３０７ａを考慮して，光源３０５の輝度を高くす
ることで対応している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
ヘッドアップ型車両用表示装置によれば，高輝度光源を
使用しているため，光源のコストアップや，光源寿命の
低下につながるという問題点があった。
ヘッドアップ型車両用表示装置によれば，高輝度光源を
使用しているため，光源のコストアップや，光源寿命の
低下につながるという問題点があった。
【０００８】この発明は上記に鑑みてなされたものであ
り，低輝度光源を使用することにより，光源のコストダ
ウンや，光源寿命を向上させることのできるヘッドアッ
プ型車両用表示装置を提供することを目的とする。
り，低輝度光源を使用することにより，光源のコストダ
ウンや，光源寿命を向上させることのできるヘッドアッ
プ型車両用表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために，入射光の入射角度と回折角度とが異な
るように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して
形成されたホログラフィックコンバイナ有し，該ホログ
ラフィックコンバイナに表示光を照射し，回折光のみを
虚像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッ
ドアップ型車両用表示装置において，入射光の偏光方向
を９０度回転させる偏光素子をホログラム素子の運転者
側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコンバ
イナと，表示光として偏光方向をＰ偏光とした光を照射
する光源手段とを備えたヘッドアップ型車両用表示装置
を提供するものである。
達成するために，入射光の入射角度と回折角度とが異な
るように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して
形成されたホログラフィックコンバイナ有し，該ホログ
ラフィックコンバイナに表示光を照射し，回折光のみを
虚像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッ
ドアップ型車両用表示装置において，入射光の偏光方向
を９０度回転させる偏光素子をホログラム素子の運転者
側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコンバ
イナと，表示光として偏光方向をＰ偏光とした光を照射
する光源手段とを備えたヘッドアップ型車両用表示装置
を提供するものである。
【００１０】また，この発明は上記の目的を達成するた
めに，入射光の入射角度と回折角度とが異なるように合
わせガラスの間にホログラム素子を配置して形成された
ホログラフィックコンバイナ有し，該ホログラフィック
コンバイナに表示光を照射し，回折光のみを虚像として
前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドアップ型
車両用表示装置において，広い波長域において光の偏光
方向を高精度で９０度回転させる旋光性光学素子をホロ
グラム素子の運転者側の面に重ね合わせて配置したホロ
グラフィックコンバイナと，表示光として偏光方向をＰ
偏光とした光を照射する光源手段とを備えたヘッドアッ
プ型車両用表示装置を提供するものである。
めに，入射光の入射角度と回折角度とが異なるように合
わせガラスの間にホログラム素子を配置して形成された
ホログラフィックコンバイナ有し，該ホログラフィック
コンバイナに表示光を照射し，回折光のみを虚像として
前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドアップ型
車両用表示装置において，広い波長域において光の偏光
方向を高精度で９０度回転させる旋光性光学素子をホロ
グラム素子の運転者側の面に重ね合わせて配置したホロ
グラフィックコンバイナと，表示光として偏光方向をＰ
偏光とした光を照射する光源手段とを備えたヘッドアッ
プ型車両用表示装置を提供するものである。
【００１１】
【作用】この発明のヘッドアップ型車両用表示装置は，
光源手段から表示光としてＰ偏光を照射し，ホログラフ
ィックコンバイナ内のホログラム素子に対して運転者側
に配置した偏光素子で，入射光の偏光方向を９０度回転
させる。９０度回転によってＳ偏光となった入射光はホ
ログラム素子で回折され，再度偏光素子で反射率の低い
Ｐ偏光に戻されて，回折光として出射される。
光源手段から表示光としてＰ偏光を照射し，ホログラフ
ィックコンバイナ内のホログラム素子に対して運転者側
に配置した偏光素子で，入射光の偏光方向を９０度回転
させる。９０度回転によってＳ偏光となった入射光はホ
ログラム素子で回折され，再度偏光素子で反射率の低い
Ｐ偏光に戻されて，回折光として出射される。
【００１２】
【実施例】以下，この発明のヘッドアップ型車両用表示
装置について，〔実施例１〕，〔実施例２〕の順に図面
を参照して詳細に説明する。
装置について，〔実施例１〕，〔実施例２〕の順に図面
を参照して詳細に説明する。
【００１３】〔実施例１〕図１は，実施例１のヘッドア
ップ型車両用表示装置の構成を示し，合わせガラス１０
１の間にホログラム素子１０２を配置し，入射光の偏光
方向を９０度回転させる偏光素子１０３をホログラム素
子１０２の運転者側の面に重なるように配置し，上記の
ホログラム素子１０２および偏光素子１０３をＰＶＢ中
間膜１０４で結合させて形成したホログラフィックコン
バイナ１０５と，ホログラフィックコンバイナ１０５へ
偏光方向をＰ偏光とした表示光を照射する光源１０６と
から構成される。
ップ型車両用表示装置の構成を示し，合わせガラス１０
１の間にホログラム素子１０２を配置し，入射光の偏光
方向を９０度回転させる偏光素子１０３をホログラム素
子１０２の運転者側の面に重なるように配置し，上記の
ホログラム素子１０２および偏光素子１０３をＰＶＢ中
間膜１０４で結合させて形成したホログラフィックコン
バイナ１０５と，ホログラフィックコンバイナ１０５へ
偏光方向をＰ偏光とした表示光を照射する光源１０６と
から構成される。
【００１４】光源１０６から照射された表示光は，入射
光１０７としてホログラフィックコンバイナ１０５へ入
射し，ホログラム素子１０２によって回折され，回折光
１０８として運転者の目１０９に入り，虚像１１０（例
えば，４０Ｋｍ／ｈ）として前景３１０と共に認識され
る。ここで，光源１０６からの入射光１０７をＰ偏光で
入射すると，偏光素子１０３を透過することで，Ｓ偏光
に変換される。Ｓ偏光でホログラム素子１０２に達して
回折され，再び偏光素子１０３を透過してＰ偏光に戻
る。
光１０７としてホログラフィックコンバイナ１０５へ入
射し，ホログラム素子１０２によって回折され，回折光
１０８として運転者の目１０９に入り，虚像１１０（例
えば，４０Ｋｍ／ｈ）として前景３１０と共に認識され
る。ここで，光源１０６からの入射光１０７をＰ偏光で
入射すると，偏光素子１０３を透過することで，Ｓ偏光
に変換される。Ｓ偏光でホログラム素子１０２に達して
回折され，再び偏光素子１０３を透過してＰ偏光に戻
る。
【００１５】以上の構成において，その動作を説明す
る。光源１０６からの入射光はＰ偏光であるので，空気
と合わせガラス１０１との境界面で低反射率となり，入
射光ロス１０７ａが低減する。その後，偏光素子１０３
でＳ偏光となり，ホログラム素子１０２で高い回折効率
で回折し，再び偏光素子１０３でＰ偏光に戻ることで，
回折光ロス１０８ａも低減される。その結果，光の減衰
を大幅に低減でき，光源の利用効率が向上する。換言す
れば，光源１０６を高輝度光源にする必要がないので，
光源のコストダウンを図ることができ，また光源寿命を
向上させることができる。
る。光源１０６からの入射光はＰ偏光であるので，空気
と合わせガラス１０１との境界面で低反射率となり，入
射光ロス１０７ａが低減する。その後，偏光素子１０３
でＳ偏光となり，ホログラム素子１０２で高い回折効率
で回折し，再び偏光素子１０３でＰ偏光に戻ることで，
回折光ロス１０８ａも低減される。その結果，光の減衰
を大幅に低減でき，光源の利用効率が向上する。換言す
れば，光源１０６を高輝度光源にする必要がないので，
光源のコストダウンを図ることができ，また光源寿命を
向上させることができる。
【００１６】例えば，ガラスの屈折率を１．５程度，代
表的と思われるホログラム素子の入射／回折角を４０度
／６５度，偏光素子の偏光方向を回転できる割合を９５
％とし，透過による光の減衰を無視すると，偏光素子有
無による回折光の強度の概算値を算出することができ
る。
表的と思われるホログラム素子の入射／回折角を４０度
／６５度，偏光素子の偏光方向を回転できる割合を９５
％とし，透過による光の減衰を無視すると，偏光素子有
無による回折光の強度の概算値を算出することができ
る。
【００１７】入射角θINはガラス内で屈折してθOUT と
なる。屈折率は空気がｎ，ガラスをｍとすると，スネル
の法則より数１が成り立つ。これにより，入射角θINが
４０度の時，θOUT は約２５度となり，回折角θINが６
５度の時，θOUT は約３７度と計算できる。
なる。屈折率は空気がｎ，ガラスをｍとすると，スネル
の法則より数１が成り立つ。これにより，入射角θINが
４０度の時，θOUT は約２５度となり，回折角θINが６
５度の時，θOUT は約３７度と計算できる。
【００１８】
【数１】
【００１９】次に，Ｐ偏光の光の反射率をＲP ，Ｓ偏光
の光の反射率をＲS とすると，それぞれ数２で求められ
る。
の光の反射率をＲS とすると，それぞれ数２で求められ
る。
【００２０】
【数２】
【００２１】入射時の反射角はＲP ＝0.014 ，ＲS ＝0.
077 となり，出射時の反射率はＲP＝0.013 ，ＲS ＝0.2
28 となる。
077 となり，出射時の反射率はＲP＝0.013 ，ＲS ＝0.2
28 となる。
【００２２】従って，入射時の反射ロスは，光源の偏光
度をＰ偏光９０％とすると， Ｐ偏光の反射分＝Ｐ偏光度×入射時のＲP ＝0.9 ×0.01
4 ＝0.0126 Ｓ偏光の反射分＝（１−Ｐ偏光度）×入射時のＲS ＝（１−0.9 ）×0.077 ＝0.0077 となり，両方を合計するとＰ偏光時の反射ロスは0.0203
となる。
度をＰ偏光９０％とすると， Ｐ偏光の反射分＝Ｐ偏光度×入射時のＲP ＝0.9 ×0.01
4 ＝0.0126 Ｓ偏光の反射分＝（１−Ｐ偏光度）×入射時のＲS ＝（１−0.9 ）×0.077 ＝0.0077 となり，両方を合計するとＰ偏光時の反射ロスは0.0203
となる。
【００２３】同様に，光源の偏光度をＳ偏光９０％とす
ると， Ｐ偏光の反射分＝（１−Ｐ偏光度）×入射時のＲP ＝（１−0.9 ）×0.014 ＝0.0014 Ｓ偏光の反射分＝Ｓ偏光度×入射時のＲS ＝0.9 ×0.07
7 ＝0.0693 となり，両方を合計するとＳ偏光時の反射ロスは0.0707
となる。
ると， Ｐ偏光の反射分＝（１−Ｐ偏光度）×入射時のＲP ＝（１−0.9 ）×0.014 ＝0.0014 Ｓ偏光の反射分＝Ｓ偏光度×入射時のＲS ＝0.9 ×0.07
7 ＝0.0693 となり，両方を合計するとＳ偏光時の反射ロスは0.0707
となる。
【００２４】この結果，（Ｓ偏光時反射ロス）−（Ｐ偏
光時反射ロス）＝0.0707−0.0203＝0.0504から，光源を
Ｐ偏光とすることで，元の光量に対して約５％程度反射
ロスが低減していることが分かる。
光時反射ロス）＝0.0707−0.0203＝0.0504から，光源を
Ｐ偏光とすることで，元の光量に対して約５％程度反射
ロスが低減していることが分かる。
【００２５】光源がＰ偏光の場合，入射した光は旋光素
子により偏光方向が２度変換される。その変換出来る割
合，旋光度を９５％とすると，最初の変換で， Ｐ偏光成分＝Ｐ偏光透過分×（１−旋光度）＋Ｓ偏光透
過分×旋光度＝（0.9-0.0126）×（1-0.95）＋（0.1-0.
0077）× 0.95＝ 0.1321 Ｓ偏光成分＝Ｐ偏光透過分×旋光度＋Ｐ偏光透過分×
（１−旋光度）＝（0.9-0.0126）× 0.95 ＋（0.1-0.00
77）×（1-0.95）＝ 0.8476 となる。
子により偏光方向が２度変換される。その変換出来る割
合，旋光度を９５％とすると，最初の変換で， Ｐ偏光成分＝Ｐ偏光透過分×（１−旋光度）＋Ｓ偏光透
過分×旋光度＝（0.9-0.0126）×（1-0.95）＋（0.1-0.
0077）× 0.95＝ 0.1321 Ｓ偏光成分＝Ｐ偏光透過分×旋光度＋Ｐ偏光透過分×
（１−旋光度）＝（0.9-0.0126）× 0.95 ＋（0.1-0.00
77）×（1-0.95）＝ 0.8476 となる。
【００２６】ホログラムで回折後，同様に変換され， Ｐ偏光成分＝0.1321× 0.05 ＋ 0.8476 × 0.95 ＝ 0.8
119 Ｓ偏光成分＝0.1321× 0.95 ＋ 0.8476 × 0.05 ＝ 0.1
678 となる。
119 Ｓ偏光成分＝0.1321× 0.95 ＋ 0.8476 × 0.05 ＝ 0.1
678 となる。
【００２７】この偏光成分比による出射時の反射ロス
は， Ｐ偏光の反射分＝Ｐ偏光成分×出射時のＲP ＝ 0.8119
× 0.013＝ 0.0106 Ｓ偏光の反射分＝Ｓ偏光成分×出射時のＲS ＝ 0.1678
× 0.228＝ 0.0383 となり，これらを合計するとＰ偏光時の反射ロスは 0.0
488 となる。
は， Ｐ偏光の反射分＝Ｐ偏光成分×出射時のＲP ＝ 0.8119
× 0.013＝ 0.0106 Ｓ偏光の反射分＝Ｓ偏光成分×出射時のＲS ＝ 0.1678
× 0.228＝ 0.0383 となり，これらを合計するとＰ偏光時の反射ロスは 0.0
488 となる。
【００２８】一方，Ｓ偏光の場合は旋光素子による変換
は無く，そのままの偏光成分比で， Ｐ偏光の反射分＝Ｐ偏光成分×出射時のＲP ＝（ 0.1− 0.0014 ）× 0.013＝ 0.0013 Ｓ偏光の反射分＝Ｓ偏光成分×出射時のＲS ＝（ 0.9− 0.0693 ）× 0.228＝ 0.1894 となり，これらを合計するとＳ偏光時の反射ロスは 0.1
907 となる。
は無く，そのままの偏光成分比で， Ｐ偏光の反射分＝Ｐ偏光成分×出射時のＲP ＝（ 0.1− 0.0014 ）× 0.013＝ 0.0013 Ｓ偏光の反射分＝Ｓ偏光成分×出射時のＲS ＝（ 0.9− 0.0693 ）× 0.228＝ 0.1894 となり，これらを合計するとＳ偏光時の反射ロスは 0.1
907 となる。
【００２９】この結果，（Ｓ偏光時の反射ロス）−（Ｐ
偏光時の反射ロス）＝ 0.1907 − 0.0488 ＝ 0.1419 か
ら光源をＰ偏光とすることで，元の光量に対し約１４％
程反射ロスを低減することができる。また，全体の反射
ロスでは，これらを加算し，約１９％もの反射ロスが低
減されることになる。
偏光時の反射ロス）＝ 0.1907 − 0.0488 ＝ 0.1419 か
ら光源をＰ偏光とすることで，元の光量に対し約１４％
程反射ロスを低減することができる。また，全体の反射
ロスでは，これらを加算し，約１９％もの反射ロスが低
減されることになる。
【００３０】これは，光源１０６の負担を大幅に軽減で
きるレベルに達していることを示している。更に，ＲP
＝０となるブリュースタ角付近に角度を設定すること
で，反射ロスを最小にできるのは勿論である。
きるレベルに達していることを示している。更に，ＲP
＝０となるブリュースタ角付近に角度を設定すること
で，反射ロスを最小にできるのは勿論である。
【００３１】また，光源１０６の輝度レベルを従来と同
様とした場合でも，表示輝度が上がる分，ホログラムの
スペックを落とすことが可能となる。
様とした場合でも，表示輝度が上がる分，ホログラムの
スペックを落とすことが可能となる。
【００３２】一般に，ホログラムの性能を示すものとし
て，設定角度での「回折中心波長」，その波長時に最大
値となっている「回折効率」，最大値から半分となる値
の波長域の幅「半値幅」の３つがある。本実施例によれ
ば，「回折中心波長」をそのままに保ち，「回折効率」
或いは「半値幅」を落としても，表示輝度を従来値のま
ま保つことができる。これは，外来光の透過率向上，回
折によるコンバイナの色付きが緩和されることを意味す
る。ホログラフィックコンバイナ１０５に対して，外か
ら入射する光はランダム偏光であるが，表面でＳ偏光分
が多く反射し，Ｐ偏光に偏る光となる。偏光素子１０３
を通過しないでそのままホログラム素子１０２で回折さ
れるか，前述したようにＰ偏光であるので回折される光
も少なくなる。
て，設定角度での「回折中心波長」，その波長時に最大
値となっている「回折効率」，最大値から半分となる値
の波長域の幅「半値幅」の３つがある。本実施例によれ
ば，「回折中心波長」をそのままに保ち，「回折効率」
或いは「半値幅」を落としても，表示輝度を従来値のま
ま保つことができる。これは，外来光の透過率向上，回
折によるコンバイナの色付きが緩和されることを意味す
る。ホログラフィックコンバイナ１０５に対して，外か
ら入射する光はランダム偏光であるが，表面でＳ偏光分
が多く反射し，Ｐ偏光に偏る光となる。偏光素子１０３
を通過しないでそのままホログラム素子１０２で回折さ
れるか，前述したようにＰ偏光であるので回折される光
も少なくなる。
【００３３】〔実施例２〕図２は，実施例２のヘッドア
ップ型車両用表示装置の構成を示す。実施例２は，実施
例１の入射光の偏光方向を９０度回転させる偏光素子１
０３に代えて，広い波長域において光の偏光方向を高精
度で９０度回転させる旋光性光学素子２０１を用いた例
である。２０２は，多重露光によって任意の入射角に対
し，複数の回折波長を持たせたホログラム素子を示す。
なお，その他の構成は実施例１と共通に付き説明を省略
する。
ップ型車両用表示装置の構成を示す。実施例２は，実施
例１の入射光の偏光方向を９０度回転させる偏光素子１
０３に代えて，広い波長域において光の偏光方向を高精
度で９０度回転させる旋光性光学素子２０１を用いた例
である。２０２は，多重露光によって任意の入射角に対
し，複数の回折波長を持たせたホログラム素子を示す。
なお，その他の構成は実施例１と共通に付き説明を省略
する。
【００３４】多くの情報を高い表示品質で提供するため
には，表示の多色化は必要不可欠である。ところが，１
／２波長板に代表される偏光素子は，任意の設定波長近
辺でのみ高精度な偏光方向の回転が可能であるか，広範
囲の波長域に渡ってはその効果を期待できない。
には，表示の多色化は必要不可欠である。ところが，１
／２波長板に代表される偏光素子は，任意の設定波長近
辺でのみ高精度な偏光方向の回転が可能であるか，広範
囲の波長域に渡ってはその効果を期待できない。
【００３５】従って，多色表示のヘッドアップ型車両用
表示装置を実現するためには，複数の回折波長を持たせ
たホログラム素子２０２を使用する必要がある。この場
合でも，主表示に視感度の高い波長を選択すれば，２色
目以降は必然的に視感度の低い波長にならざるえない。
ただでさえ低い視感度の表示光を有効かつ効果的に使用
するためにも，合わせガラスと空気との境界面での反射
による減衰を，主波長と同レベルで防がなければならな
い。実施例２では，旋光性光学素子２０１を用いること
で，広い波長域での反射ロス低減が可能となり，高品質
の多色表示を得ることができる。
表示装置を実現するためには，複数の回折波長を持たせ
たホログラム素子２０２を使用する必要がある。この場
合でも，主表示に視感度の高い波長を選択すれば，２色
目以降は必然的に視感度の低い波長にならざるえない。
ただでさえ低い視感度の表示光を有効かつ効果的に使用
するためにも，合わせガラスと空気との境界面での反射
による減衰を，主波長と同レベルで防がなければならな
い。実施例２では，旋光性光学素子２０１を用いること
で，広い波長域での反射ロス低減が可能となり，高品質
の多色表示を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明のヘッドア
ップ型車両用表示装置は，入射光の偏光方向を９０度回
転させる偏光素子をホログラム素子の運転者側の面に重
ね合わせて配置したホログラフィックコンバイナと，表
示光として偏光方向をＰ偏光とした光を照射する光源手
段とを備えたため，低輝度光源を使用することにより，
光源のコストダウンや，光源寿命を向上させることがで
きる。また，同一光源のままなら，ホログラム素子のス
ペックダウンを図ることができ，前景となる外来光の透
過率向上，および外から見た際のホログラフィックコン
バイナの色付きの緩和を図ることができる。
ップ型車両用表示装置は，入射光の偏光方向を９０度回
転させる偏光素子をホログラム素子の運転者側の面に重
ね合わせて配置したホログラフィックコンバイナと，表
示光として偏光方向をＰ偏光とした光を照射する光源手
段とを備えたため，低輝度光源を使用することにより，
光源のコストダウンや，光源寿命を向上させることがで
きる。また，同一光源のままなら，ホログラム素子のス
ペックダウンを図ることができ，前景となる外来光の透
過率向上，および外から見た際のホログラフィックコン
バイナの色付きの緩和を図ることができる。
【００３７】また，この発明のヘッドアップ型車両用表
示装置は，広い波長域において光の偏光方向を高精度で
９０度回転させる旋光性光学素子をホログラム素子の運
転者側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコ
ンバイナと，表示光として偏光方向をＰ偏光とした光を
照射する光源手段とを備えたため，低輝度光源を使用す
ることにより，光源のコストダウンや，光源寿命を向上
させることができる。また，同一光源のままなら，ホロ
グラム素子のスペックダウンを図ることができ，前景と
なる外来光の透過率向上，および外から見た際のホログ
ラフィックコンバイナの色付きの緩和を図ることができ
る。特に，ホログラフィックコンバイナの色付きに関し
て，外来光の全ての波長帯，全方位からの視認に対して
緩和される。また，多色表示においても，各波長の反射
ロスを低減できる。
示装置は，広い波長域において光の偏光方向を高精度で
９０度回転させる旋光性光学素子をホログラム素子の運
転者側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコ
ンバイナと，表示光として偏光方向をＰ偏光とした光を
照射する光源手段とを備えたため，低輝度光源を使用す
ることにより，光源のコストダウンや，光源寿命を向上
させることができる。また，同一光源のままなら，ホロ
グラム素子のスペックダウンを図ることができ，前景と
なる外来光の透過率向上，および外から見た際のホログ
ラフィックコンバイナの色付きの緩和を図ることができ
る。特に，ホログラフィックコンバイナの色付きに関し
て，外来光の全ての波長帯，全方位からの視認に対して
緩和される。また，多色表示においても，各波長の反射
ロスを低減できる。
【図１】実施例１のヘッドアップ型車両用表示装置の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図２】実施例２のヘッドアップ型車両用表示装置の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図３】従来のヘッドアップ型車両用表示装置の構成を
示す説明図である。
示す説明図である。
１０１ 合わせガラス １０２ ホロ
グラム素子 １０３ 偏光素子 １０５ ホログラフィックコンバイナ １０６ 光源 ２０１ 旋光性光学素子 ２０２ ホロ
グラム素子
グラム素子 １０３ 偏光素子 １０５ ホログラフィックコンバイナ １０６ 光源 ２０１ 旋光性光学素子 ２０２ ホロ
グラム素子
Claims (2)
- 【請求項１】 入射光の入射角度と回折角度とが異なる
ように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形
成されたホログラフィックコンバイナを有し，該ホログ
ラフィックコンバイナに表示光を照射し，回折光のみを
虚像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッ
ドアップ型車両用表示装置において，前記入射光の偏光
方向を９０度回転させる偏光素子をホログラム素子の運
転者側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコ
ンバイナと，前記表示光として偏光方向をＰ偏光とした
光を照射する光源手段とを備えたことを特徴とするヘッ
ドアップ型車両用表示装置。 - 【請求項２】 入射光の入射角度と回折角度とが異なる
ように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形
成されたホログラフィックコンバイナ有し，該ホログラ
フィックコンバイナに表示光を照射し，回折光のみを虚
像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッド
アップ型車両用表示装置において，広い波長域において
光の偏光方向を高精度で９０度回転させる旋光性光学素
子をホログラム素子の運転者側の面に重ね合わせて配置
したホログラフィックコンバイナと，前記表示光として
偏光方向をＰ偏光とした光を照射する光源手段とを備え
たことを特徴とするヘッドアップ型車両用表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064494A JP2959318B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | ヘッドアップ型車両用表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064494A JP2959318B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | ヘッドアップ型車両用表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273691A JPH06273691A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2959318B2 true JP2959318B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=13259820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5064494A Expired - Fee Related JP2959318B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | ヘッドアップ型車両用表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2959318B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259559B1 (en) * | 1995-03-28 | 2001-07-10 | Central Glass Company, Limited | Glass arrangement including an outside glass plate, a polarization direction changing film and an adhesive layer therebetween, and an inside glass layer |
| JP4395673B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2010-01-13 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 映像表示装置 |
| JP5101257B2 (ja) * | 2007-11-26 | 2012-12-19 | 株式会社東芝 | ヘッドアップディスプレイ用光学フィルム、ヘッドアップディスプレイ及び移動体 |
| US9285588B2 (en) | 2010-10-01 | 2016-03-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | See-through display device and vehicle having see-through display device mounted thereon |
| WO2013190959A1 (ja) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | 旭硝子株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
| JP2016139152A (ja) * | 2016-04-05 | 2016-08-04 | パイオニア株式会社 | ヘッドアップディスプレイ |
| WO2018047522A1 (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | マクセル株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置とそのための映像表示装置 |
| CN108181708B (zh) * | 2018-01-02 | 2020-12-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种抬头显示***及其控制方法 |
| US11662581B2 (en) * | 2019-11-13 | 2023-05-30 | Google Llc | Head mounted display with lightguide and holographic element |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP5064494A patent/JP2959318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273691A (ja) | 1994-09-30 |
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