JPH0950227A - ホログラム表示装置 - Google Patents
ホログラム表示装置Info
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- JPH0950227A JPH0950227A JP22469895A JP22469895A JPH0950227A JP H0950227 A JPH0950227 A JP H0950227A JP 22469895 A JP22469895 A JP 22469895A JP 22469895 A JP22469895 A JP 22469895A JP H0950227 A JPH0950227 A JP H0950227A
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- Japan
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- hologram
- combiner
- light
- distance
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部光による回折光が視域内に入らないよう
にすると共にノイズ像が正規の像に重なって見えるのを
防止するホログラム表示装置の提供。 【解決手段】 信号光31を発信する表示器21と,ホ
ログラムコンバイナ10と,前置ホログラム15とを有
するホログラム表示装置1である。両ホログラム10,
15の回折特性は,光路を横方向から透視した正面図上
において入射角と出射角とが等く,上方から透視した平
面図上において入射角と出射角とが異なっている。上記
平面図上において,ホログラムコンバイナ10で正反射
することによって形成されるノイズ像84の位置は,観
者の目Eとホログラムコンバイナの横端部101とを結
ぶ視線の外側に位置するように幾何光学的な条件を設定
する。
にすると共にノイズ像が正規の像に重なって見えるのを
防止するホログラム表示装置の提供。 【解決手段】 信号光31を発信する表示器21と,ホ
ログラムコンバイナ10と,前置ホログラム15とを有
するホログラム表示装置1である。両ホログラム10,
15の回折特性は,光路を横方向から透視した正面図上
において入射角と出射角とが等く,上方から透視した平
面図上において入射角と出射角とが異なっている。上記
平面図上において,ホログラムコンバイナ10で正反射
することによって形成されるノイズ像84の位置は,観
者の目Eとホログラムコンバイナの横端部101とを結
ぶ視線の外側に位置するように幾何光学的な条件を設定
する。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は,ホログラムコンバイナを用いた
表示装置に関するものであり,特にノイズ光が目に入ら
ないようにしたホログラム表示装置に関する。
表示装置に関するものであり,特にノイズ光が目に入ら
ないようにしたホログラム表示装置に関する。
【0002】
【従来技術】通常の自動車の運転においては,速度表示
などを確認するためには,視線を外の光景から一旦イン
スツルパネル上の計器類に移さなければならない。この
動作は,運転においては必要不可欠であるが,非常に煩
わしい行為である。また,頻繁な視線の移動は,運転者
にかなりの疲労をもたらすとも言われている。そこで,
近年ホログラフィック光学素子を用いて,速度などの運
転に必要な情報と外界の光景とを重ねて同時に視認でき
るヘッドアップディスプレイ90(図7)が提案されて
いる。
などを確認するためには,視線を外の光景から一旦イン
スツルパネル上の計器類に移さなければならない。この
動作は,運転においては必要不可欠であるが,非常に煩
わしい行為である。また,頻繁な視線の移動は,運転者
にかなりの疲労をもたらすとも言われている。そこで,
近年ホログラフィック光学素子を用いて,速度などの運
転に必要な情報と外界の光景とを重ねて同時に視認でき
るヘッドアップディスプレイ90(図7)が提案されて
いる。
【0003】そして,図7に示すように,ヘッドアップ
ディスプレイ90において,複数の光学的情報を重ね合
せる上記イメージコンバイナとして,反射型ホログラム
を使用したホログラムコンバイナ91が用いられてい
る。上記ホログラムコンバイナ91には,特定の選択波
長帯域の光のみを効率よく反射する回折特性を持たせて
いる。その結果,ホログラムコンバイナ91は表示器
(情報光源)92から発せられた選択波長帯域の信号光
31を高い効率で反射(回折)し,一方,上記特定の波
長域以外の光に対しては高い透過率を持つため,背景か
ら来る光81の殆どを透過させることができる。
ディスプレイ90において,複数の光学的情報を重ね合
せる上記イメージコンバイナとして,反射型ホログラム
を使用したホログラムコンバイナ91が用いられてい
る。上記ホログラムコンバイナ91には,特定の選択波
長帯域の光のみを効率よく反射する回折特性を持たせて
いる。その結果,ホログラムコンバイナ91は表示器
(情報光源)92から発せられた選択波長帯域の信号光
31を高い効率で反射(回折)し,一方,上記特定の波
長域以外の光に対しては高い透過率を持つため,背景か
ら来る光81の殆どを透過させることができる。
【0004】これにより,運転者85は,ホログラムコ
ンバイナ91を通して見える外の光景と,ホログラムコ
ンバイナ91により反射されて見える速度などの表示8
0とは,共に明るさが損なわれることがない。同図にお
いて符号32は,回折光である。また,上記ホログラム
コンバイナ91に対しては,情報光源92から発せられ
た表示像80を拡大して視認するために,通常は拡大鏡
の回折特性を持たせている。また,ホログラムコンバイ
ナ91の前段に,更に像拡大用のホログラムデバイスや
像の歪み補正用のホログラムデバイスをもう一段設ける
ものもある。
ンバイナ91を通して見える外の光景と,ホログラムコ
ンバイナ91により反射されて見える速度などの表示8
0とは,共に明るさが損なわれることがない。同図にお
いて符号32は,回折光である。また,上記ホログラム
コンバイナ91に対しては,情報光源92から発せられ
た表示像80を拡大して視認するために,通常は拡大鏡
の回折特性を持たせている。また,ホログラムコンバイ
ナ91の前段に,更に像拡大用のホログラムデバイスや
像の歪み補正用のホログラムデバイスをもう一段設ける
ものもある。
【0005】ところが,このようなホログラムコンバイ
ナを用いたヘッドアップディスプレイにおいて,ホログ
ラムの再生光の入射角θx1と出射角θx2とが異なった値
となるように回折特性を設定すると,太陽光や街路灯な
どの外光が,ウィンドシールドやホログラムコンバイナ
で回折と反射とをする間に進路を曲げられて運転者の目
に入り眩惑するという不具合を生ずる。即ち,図5又は
図6に示すように,上記外光89がホログラムコンバイ
ナ91の界面(空気との境界面)911又は912で反
射し,またホログラム910で回折して,その結果通常
の正反射光学系と異なった光路をたどり,運転者85の
通常の視域内に上記外光89の光源890が実在しない
場合にも,運転者85の視域内に外光81が入るように
なり,運転の障害となる。同図において符号910は,
ホログラムである。
ナを用いたヘッドアップディスプレイにおいて,ホログ
ラムの再生光の入射角θx1と出射角θx2とが異なった値
となるように回折特性を設定すると,太陽光や街路灯な
どの外光が,ウィンドシールドやホログラムコンバイナ
で回折と反射とをする間に進路を曲げられて運転者の目
に入り眩惑するという不具合を生ずる。即ち,図5又は
図6に示すように,上記外光89がホログラムコンバイ
ナ91の界面(空気との境界面)911又は912で反
射し,またホログラム910で回折して,その結果通常
の正反射光学系と異なった光路をたどり,運転者85の
通常の視域内に上記外光89の光源890が実在しない
場合にも,運転者85の視域内に外光81が入るように
なり,運転の障害となる。同図において符号910は,
ホログラムである。
【0006】そこで,上記不具合を解決するために,ウ
ィンドシールドの外光側にもホログラムを設けてホログ
ラムを2枚とし,外光を遮断する方法が提案されている
(特開平4−294316号公報参照)。また,上記ホ
ログラムに換えて,外光側に光制御膜(角度選択透過
膜)を設ける方法が提案されている。しかしながら,こ
の対策法によれば一定の効果を有するものの,通常の光
源に比べて遙に大量の光量を有する太陽光に対しては,
所望のレベル迄は完全にノイズ光を低減出来ないという
問題がある。即ち,太陽光では,100万cd/m2以
上の光量があり,例えそれを1%に減衰させたとして
も,1万cd/m2 程度の明るさになってしまう。
ィンドシールドの外光側にもホログラムを設けてホログ
ラムを2枚とし,外光を遮断する方法が提案されている
(特開平4−294316号公報参照)。また,上記ホ
ログラムに換えて,外光側に光制御膜(角度選択透過
膜)を設ける方法が提案されている。しかしながら,こ
の対策法によれば一定の効果を有するものの,通常の光
源に比べて遙に大量の光量を有する太陽光に対しては,
所望のレベル迄は完全にノイズ光を低減出来ないという
問題がある。即ち,太陽光では,100万cd/m2以
上の光量があり,例えそれを1%に減衰させたとして
も,1万cd/m2 程度の明るさになってしまう。
【0007】そこで,他の対策方法として,ホログラム
の入射角と出射角とをほぼ等しくし,光学系を正反射光
学系とし,これによって上部にある太陽等の光源像が運
転者の視野角内に入らないようにする方法が考えられ
る。即ち,図4に示すように,ホログラム910の入出
射角θx1,θx2を等しくし,ほぼ正反射する光学部材に
よって光路の全域が形成される場合には,ホログラム9
10での回折や界面の反射によって方向がまげられるこ
とがなく,ノイズ光源810が空間に実在する方向と運
転者85が視認する光源像(ノイズ光81よる像)の方
向とは,ほぼ同一の方向となるから,太陽など水平線よ
りも上部にある外光がその方向を変えて観者の目にはい
ることがなくなり,運転時に通常見る前方の視野内には
入らないようになる。
の入射角と出射角とをほぼ等しくし,光学系を正反射光
学系とし,これによって上部にある太陽等の光源像が運
転者の視野角内に入らないようにする方法が考えられ
る。即ち,図4に示すように,ホログラム910の入出
射角θx1,θx2を等しくし,ほぼ正反射する光学部材に
よって光路の全域が形成される場合には,ホログラム9
10での回折や界面の反射によって方向がまげられるこ
とがなく,ノイズ光源810が空間に実在する方向と運
転者85が視認する光源像(ノイズ光81よる像)の方
向とは,ほぼ同一の方向となるから,太陽など水平線よ
りも上部にある外光がその方向を変えて観者の目にはい
ることがなくなり,運転時に通常見る前方の視野内には
入らないようになる。
【0008】
【解決しようとする課題】上記のようにホログラムの入
出射角θx1,θx2を等しくすれば,太陽や街灯等の外光
は運転時の視野内に入らなくなるが,一方ホログラムの
入出射角θx1,θx2を等しくすると,図4に示すよう
に,信号光31のホログラムコンバイナ91での表面反
射光39によるノイズ像が正規の回折光32による像に
重なって見えるようになり,表示像を不鮮明にするとい
う問題を生じて来る。即ち,信号光31がホログラム9
10で回折された正規の回折光32は,界面で正反射し
たノイズ光39と同一の方向となり互いに平行となるか
ら,同方向から観者85の目に入るようになる。
出射角θx1,θx2を等しくすれば,太陽や街灯等の外光
は運転時の視野内に入らなくなるが,一方ホログラムの
入出射角θx1,θx2を等しくすると,図4に示すよう
に,信号光31のホログラムコンバイナ91での表面反
射光39によるノイズ像が正規の回折光32による像に
重なって見えるようになり,表示像を不鮮明にするとい
う問題を生じて来る。即ち,信号光31がホログラム9
10で回折された正規の回折光32は,界面で正反射し
たノイズ光39と同一の方向となり互いに平行となるか
ら,同方向から観者85の目に入るようになる。
【0009】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであり,太陽など前方の視域内に実在しない
光源から発せられた光は観者の視域内に入らないように
すると共に,信号光のホログラムコンバイナでの表面反
射光も観者の視域内に入らないようにするホログラム表
示装置を提供しようとするものである。
されたものであり,太陽など前方の視域内に実在しない
光源から発せられた光は観者の視域内に入らないように
すると共に,信号光のホログラムコンバイナでの表面反
射光も観者の視域内に入らないようにするホログラム表
示装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題の解決手段】本願の第1発明は,前方に配置した
透光性の面にホログラムコンバイナを設け,面の裏側か
ら透過してくる光によって外景を視認すると共に面の表
側から上記ホログラムコンバイナに投射した信号光によ
って所定の表示像を視認するよう構成したホログラム表
示装置であって,上記表示装置は,上記信号光を発信す
る表示器と,上記ホログラムコンバイナと,このホログ
ラムコンバイナの前段に配置された収差補正用の前置ホ
ログラムとを有しており,両ホログラムの回折特性は,
光路を横方向から透視した正面図上において入射角と出
射角とが等しい正反射光学特性を示し,一方光路を上方
から透視した平面図上において入射角と出射角とが異な
る軸外し光学特性を示しており,上記軸外し光学特性を
示す平面図上において,上記表示器から発せられた光が
上記前置ホログラムにおいて正反射もしくは回折されず
に透過して形成されるノイズ光が再び上記ホログラムコ
ンバイナで正反射することによって形成されるノイズ像
の位置は,観者の目とホログラムコンバイナの横端部と
を結ぶ視線の外側に位置するように,両ホログラムの入
射角と出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示器と
前置ホログラムの間の距離,及び観者とホログラムコン
バイナの間の距離の関係等を定めたことを特徴とするホ
ログラム表示装置にある。
透光性の面にホログラムコンバイナを設け,面の裏側か
ら透過してくる光によって外景を視認すると共に面の表
側から上記ホログラムコンバイナに投射した信号光によ
って所定の表示像を視認するよう構成したホログラム表
示装置であって,上記表示装置は,上記信号光を発信す
る表示器と,上記ホログラムコンバイナと,このホログ
ラムコンバイナの前段に配置された収差補正用の前置ホ
ログラムとを有しており,両ホログラムの回折特性は,
光路を横方向から透視した正面図上において入射角と出
射角とが等しい正反射光学特性を示し,一方光路を上方
から透視した平面図上において入射角と出射角とが異な
る軸外し光学特性を示しており,上記軸外し光学特性を
示す平面図上において,上記表示器から発せられた光が
上記前置ホログラムにおいて正反射もしくは回折されず
に透過して形成されるノイズ光が再び上記ホログラムコ
ンバイナで正反射することによって形成されるノイズ像
の位置は,観者の目とホログラムコンバイナの横端部と
を結ぶ視線の外側に位置するように,両ホログラムの入
射角と出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示器と
前置ホログラムの間の距離,及び観者とホログラムコン
バイナの間の距離の関係等を定めたことを特徴とするホ
ログラム表示装置にある。
【0011】第1発明において特に注目すべきことの第
1点は,ホログラムコンバイナの前段に収差補正用の前
置ホログラムを配置したことである。そして最も注目す
べきことは,両ホログラムの回折特性は,光路を横方向
から透視した正面図上において入射角と出射角とが等し
い正反射光学特性を示し,一方光路を上方から透視した
平面図上において入射角と出射角とが異なる軸外し光学
特性を示すことである。即ち,入出射角の上下方向の座
標成分は等しく,いわゆる正反射光学系であり,一方,
入出射角の横方向の座標成分の間には差異があり,いわ
ゆる軸外し光学系であることである。
1点は,ホログラムコンバイナの前段に収差補正用の前
置ホログラムを配置したことである。そして最も注目す
べきことは,両ホログラムの回折特性は,光路を横方向
から透視した正面図上において入射角と出射角とが等し
い正反射光学特性を示し,一方光路を上方から透視した
平面図上において入射角と出射角とが異なる軸外し光学
特性を示すことである。即ち,入出射角の上下方向の座
標成分は等しく,いわゆる正反射光学系であり,一方,
入出射角の横方向の座標成分の間には差異があり,いわ
ゆる軸外し光学系であることである。
【0012】そして,更に,上記軸外し光学特性を示す
平面図上において,表示器から発せられた光が前置ホロ
グラムにおいて正反射もしくは回折されずに透過して形
成されるノイズ光が再びホログラムコンバイナで正反射
して形成されるノイズ像の位置は,観者の目とホログラ
ムコンバイナの横端部とを結ぶ視線の外側に位置するよ
うに,両ホログラムの入射角と出射角の関係,両ホログ
ラム間の距離,表示器と前置ホログラムの間の距離,及
び観者とホログラムコンバイナの間の距離の関係等を定
めたことである。
平面図上において,表示器から発せられた光が前置ホロ
グラムにおいて正反射もしくは回折されずに透過して形
成されるノイズ光が再びホログラムコンバイナで正反射
して形成されるノイズ像の位置は,観者の目とホログラ
ムコンバイナの横端部とを結ぶ視線の外側に位置するよ
うに,両ホログラムの入射角と出射角の関係,両ホログ
ラム間の距離,表示器と前置ホログラムの間の距離,及
び観者とホログラムコンバイナの間の距離の関係等を定
めたことである。
【0013】上記のように構成することにより,次の作
用効果を得ることができる。第1に,光路を横方向から
透視した正面図上において,ホログラムコンバイナは入
射角と出射角とが等しい正反射光学特性を示しているか
ら,太陽光など上方から来る外光がホログラムコンバイ
ナで上下方向に方向を変えて観者の目に入るようなこと
がない(前記図4参照)。
用効果を得ることができる。第1に,光路を横方向から
透視した正面図上において,ホログラムコンバイナは入
射角と出射角とが等しい正反射光学特性を示しているか
ら,太陽光など上方から来る外光がホログラムコンバイ
ナで上下方向に方向を変えて観者の目に入るようなこと
がない(前記図4参照)。
【0014】一方,両ホログラムを含む光路を上方から
透視した平面図上において,ホログラムは入射角と出射
角とが異なる軸外し光学特性を示す。そのために,両ホ
ログラムにおけるノイズ光としての表面反射光又は透過
光は,正反射光学系を進むから正規の回折光とは異なっ
た方向に光路を進むことになり,観者の目に入りにくく
なる(なお以下の説明は表面反射光のみに付いて記し,
透過光の説明については同様であるので省略する)。と
ころが,上記表面反射光は,ホログラムコンバイナと前
置ホログラムの2つのホログラムにおいて2回反射する
から,回折光との間のずれ方向が互いに打ち消し合って
再び正規の回折光と同一方向とならないようにする必要
がある。
透視した平面図上において,ホログラムは入射角と出射
角とが異なる軸外し光学特性を示す。そのために,両ホ
ログラムにおけるノイズ光としての表面反射光又は透過
光は,正反射光学系を進むから正規の回折光とは異なっ
た方向に光路を進むことになり,観者の目に入りにくく
なる(なお以下の説明は表面反射光のみに付いて記し,
透過光の説明については同様であるので省略する)。と
ころが,上記表面反射光は,ホログラムコンバイナと前
置ホログラムの2つのホログラムにおいて2回反射する
から,回折光との間のずれ方向が互いに打ち消し合って
再び正規の回折光と同一方向とならないようにする必要
がある。
【0015】そのため,本発明においては,この軸外し
光学系について,前置ホログラムにおいて正反射して形
成されるノイズ光が再びホログラムコンバイナで正反射
して形成されるノイズ像の位置が,観者の目とホログラ
ムコンバイナの横端部とを結ぶ視線の外側に位置するよ
うに幾何光学的な条件を設定してある。その結果,2つ
のホログラムで連続して表面反射したノイズ光は,観者
の視域内には完全に入らなくなる。即ち,両ホログラム
の入射角と出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示
器と前置ホログラムの間の距離,及び観者とホログラム
コンバイナの間の距離の関係は,上記ノイズ光が観者の
視域内には入らなくなるような関係に定められている。
光学系について,前置ホログラムにおいて正反射して形
成されるノイズ光が再びホログラムコンバイナで正反射
して形成されるノイズ像の位置が,観者の目とホログラ
ムコンバイナの横端部とを結ぶ視線の外側に位置するよ
うに幾何光学的な条件を設定してある。その結果,2つ
のホログラムで連続して表面反射したノイズ光は,観者
の視域内には完全に入らなくなる。即ち,両ホログラム
の入射角と出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示
器と前置ホログラムの間の距離,及び観者とホログラム
コンバイナの間の距離の関係は,上記ノイズ光が観者の
視域内には入らなくなるような関係に定められている。
【0016】特に,前置ホログラムが反射型のホログラ
ムの場合には,上記ノイズ光が観者の視域内には入らな
くなる上記の幾何光学的条件は,請求項2記載のように
構成することによって実現することができる。即ち,軸
外し光学系の前記平面図上における,上記ホログラムコ
ンバイナの入,出射角及び前置ホログラムの入,出射角
をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2とし,前記表示器と
前置ホログラム間の光路上の距離をR,両ホログラム間
の光路上の距離をL,観者の目とホログラムコンバイナ
間の光路上の距離をS,ホログラムコンバイナの幅をD
とし,上記表示器から発せられた光が前置ホログラムに
おいて表面反射して形成される虚像Nとホログラムコン
バイナの中心点Oとの距離をLN ,上記虚像Nと中心点
Oとを結ぶ線と上記中心点Oにおいてホログラムコンバ
イナに立てた法線がなす角をψとしたときに, LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cos
ψ)/(2S×cosθh2)+LN ×cosψ×tan
θh2 なる関係が成立するように構成すればよい(詳細は,実
施形態例1,図1参照)。
ムの場合には,上記ノイズ光が観者の視域内には入らな
くなる上記の幾何光学的条件は,請求項2記載のように
構成することによって実現することができる。即ち,軸
外し光学系の前記平面図上における,上記ホログラムコ
ンバイナの入,出射角及び前置ホログラムの入,出射角
をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2とし,前記表示器と
前置ホログラム間の光路上の距離をR,両ホログラム間
の光路上の距離をL,観者の目とホログラムコンバイナ
間の光路上の距離をS,ホログラムコンバイナの幅をD
とし,上記表示器から発せられた光が前置ホログラムに
おいて表面反射して形成される虚像Nとホログラムコン
バイナの中心点Oとの距離をLN ,上記虚像Nと中心点
Oとを結ぶ線と上記中心点Oにおいてホログラムコンバ
イナに立てた法線がなす角をψとしたときに, LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cos
ψ)/(2S×cosθh2)+LN ×cosψ×tan
θh2 なる関係が成立するように構成すればよい(詳細は,実
施形態例1,図1参照)。
【0017】一方,本願の第2発明は,前方に配置した
透光性の面にホログラムコンバイナを設け,面の裏側か
ら透過してくる光によって外景を視認すると共に面の表
側から上記ホログラムコンバイナに投射した信号光によ
って所定の表示像を視認するよう構成したホログラム表
示装置であって,上記表示装置は,上記信号光を発信す
る表示器と,上記ホログラムコンバイナと,このホログ
ラムコンバイナの前段に配置された収差補正用の前置ホ
ログラムとを有しており,両ホログラムの回折特性は,
光路を横方向から透視した正面図上において入射角と出
射角とが等しい正反射光学特性を示し,一方光路を上方
から透視した平面図上において入射角と出射角とが異な
る軸外し光学特性を示しており,上記軸外し光学特性を
示す平面図上において,上記表示器から発せられた光が
上記前置ホログラムにおいて回折した信号光が,次に上
記ホログラムコンバイナの境界面で正反射して形成され
るノイズ像の位置は,観者の目とホログラムコンバイナ
の横端部とを結ぶ視線の外側に位置するように,両ホロ
グラムの入射角と出射角の関係,両ホログラム間の距
離,表示器と前置ホログラムの間の距離,及び観者とホ
ログラムコンバイナの間の距離の関係等を定めたことを
特徴とするホログラム表示装置にある。
透光性の面にホログラムコンバイナを設け,面の裏側か
ら透過してくる光によって外景を視認すると共に面の表
側から上記ホログラムコンバイナに投射した信号光によ
って所定の表示像を視認するよう構成したホログラム表
示装置であって,上記表示装置は,上記信号光を発信す
る表示器と,上記ホログラムコンバイナと,このホログ
ラムコンバイナの前段に配置された収差補正用の前置ホ
ログラムとを有しており,両ホログラムの回折特性は,
光路を横方向から透視した正面図上において入射角と出
射角とが等しい正反射光学特性を示し,一方光路を上方
から透視した平面図上において入射角と出射角とが異な
る軸外し光学特性を示しており,上記軸外し光学特性を
示す平面図上において,上記表示器から発せられた光が
上記前置ホログラムにおいて回折した信号光が,次に上
記ホログラムコンバイナの境界面で正反射して形成され
るノイズ像の位置は,観者の目とホログラムコンバイナ
の横端部とを結ぶ視線の外側に位置するように,両ホロ
グラムの入射角と出射角の関係,両ホログラム間の距
離,表示器と前置ホログラムの間の距離,及び観者とホ
ログラムコンバイナの間の距離の関係等を定めたことを
特徴とするホログラム表示装置にある。
【0018】第1発明が,前置ホログラムとホログラム
コンバイナの両面で表面反射(または回折されずに透
過)したノイズ光が,観者の視域内に入らないようにす
るのに対して,第2発明は,前置ホログラムにおいて正
規に回折して形成される信号光が次のホログラムコンバ
イナにおいて回折されず表面反射して生ずるノイズ像
が,観者の視域内に入らないように光学系を構成するも
のである。
コンバイナの両面で表面反射(または回折されずに透
過)したノイズ光が,観者の視域内に入らないようにす
るのに対して,第2発明は,前置ホログラムにおいて正
規に回折して形成される信号光が次のホログラムコンバ
イナにおいて回折されず表面反射して生ずるノイズ像
が,観者の視域内に入らないように光学系を構成するも
のである。
【0019】そのため,軸外し光学特性を示す平面図上
において,上記表示器から発せられた光が上記前置ホロ
グラムにおいて回折して形成される信号光が,次に上記
ホログラムコンバイナで正反射して形成されるノイズ像
の位置は,観者の目とホログラムコンバイナの横端部と
を結ぶ視線の外側に位置するように,両ホログラムの入
射角と出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示器と
前置ホログラムの間の距離,及び観者とホログラムコン
バイナの間の距離の関係を定めてある。その他の構成
は,第1発明の構成と同様である。
において,上記表示器から発せられた光が上記前置ホロ
グラムにおいて回折して形成される信号光が,次に上記
ホログラムコンバイナで正反射して形成されるノイズ像
の位置は,観者の目とホログラムコンバイナの横端部と
を結ぶ視線の外側に位置するように,両ホログラムの入
射角と出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示器と
前置ホログラムの間の距離,及び観者とホログラムコン
バイナの間の距離の関係を定めてある。その他の構成
は,第1発明の構成と同様である。
【0020】第2発明において,例えば上記前置ホログ
ラムが反射型ホログラムであり且つ倍率K倍の凹面鏡で
ある場合には,上記軸外し光学系の幾何光学的な条件は
次のように構成する。即ち,上記平面図上における,上
記ホログラムコンバイナの入,出射角及び前置ホログラ
ムの入,出射角をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2と
し,前記表示器と前置ホログラム間の光路上の距離を
R,両ホログラム間の光路上の距離をL,観者の目とホ
ログラムコンバイナ間の光路上の距離をS,ホログラム
コンバイナの幅をDとしたときに, (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L
+KR)×cosθh1}/(2S×cosθh2)+(L
+KR)×cosθh1×tanθh2 なる関係が成立するように構成する。その結果,前置ホ
ログラムにおいて回折して形成される信号光が次に上記
ホログラムコンバイナで正反射して形成されるノイズ像
は,観者の目に入ることがなくなる(実施形態例2,図
3参照)。
ラムが反射型ホログラムであり且つ倍率K倍の凹面鏡で
ある場合には,上記軸外し光学系の幾何光学的な条件は
次のように構成する。即ち,上記平面図上における,上
記ホログラムコンバイナの入,出射角及び前置ホログラ
ムの入,出射角をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2と
し,前記表示器と前置ホログラム間の光路上の距離を
R,両ホログラム間の光路上の距離をL,観者の目とホ
ログラムコンバイナ間の光路上の距離をS,ホログラム
コンバイナの幅をDとしたときに, (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L
+KR)×cosθh1}/(2S×cosθh2)+(L
+KR)×cosθh1×tanθh2 なる関係が成立するように構成する。その結果,前置ホ
ログラムにおいて回折して形成される信号光が次に上記
ホログラムコンバイナで正反射して形成されるノイズ像
は,観者の目に入ることがなくなる(実施形態例2,図
3参照)。
【0021】
実施形態例1 本例は,第1発明の実施形態例にかかるヘッドアップデ
ィスプレイ装置である。図1,図2に示すように,本例
は,前方のウィンドシールドにホログラムコンバイナ1
0を設け,ウィンドシールドの裏側(車外)から透過し
てくる外光81によって外景を視認すると共に車内側か
らホログラムコンバイナ10に投射した信号光31によ
って所定の表示像を視認するよう構成したヘッドアップ
ディスプレイ装置1である。
ィスプレイ装置である。図1,図2に示すように,本例
は,前方のウィンドシールドにホログラムコンバイナ1
0を設け,ウィンドシールドの裏側(車外)から透過し
てくる外光81によって外景を視認すると共に車内側か
らホログラムコンバイナ10に投射した信号光31によ
って所定の表示像を視認するよう構成したヘッドアップ
ディスプレイ装置1である。
【0022】ヘッドアップディスプレイ装置1は,信号
光310を発信する表示器21と,ホログラムコンバイ
ナ10と,ホログラムコンバイナ10の前段に配置され
た収差補正用の反射型の前置ホログラム15とを有して
いる。両ホログラム10,15の回折特性は,光路を横
方向から透視した正面図(図2)上において入射角θv1
と出射角θv2,及び入射角φv1と出射角φv2とがそれぞ
れ等しい正反射光学特性を示し,一方光路を上方から透
視した平面図(図1)上において入射角θh1と出射角θ
h2と,及び入射角φh1と出射角φh2とが異なる軸外し光
学特性を示す。図1,図2において,記号NV1,NV2,
NH1,M−Mはホログラム15,10に対する法線を示
す。そして,図1の平面図に示すように,表示器21か
ら発せられた信号光310が前置ホログラム15におい
て正反射するノイズ光によって生ずる虚像840が再び
ホログラムコンバイナ10で正反射することによって形
成されるノイズ像84の位置は,観者の目Eとホログラ
ムコンバイナ10の横端部101とを結ぶ視線38の外
側に位置するように,両ホログラムの入射角と出射角の
関係,両ホログラム10,15間の配置,表示器21と
前置ホログラム15の間の配置,及び観者85とホログ
ラムコンバイナ10の間の距離の関係等を定めてある。
光310を発信する表示器21と,ホログラムコンバイ
ナ10と,ホログラムコンバイナ10の前段に配置され
た収差補正用の反射型の前置ホログラム15とを有して
いる。両ホログラム10,15の回折特性は,光路を横
方向から透視した正面図(図2)上において入射角θv1
と出射角θv2,及び入射角φv1と出射角φv2とがそれぞ
れ等しい正反射光学特性を示し,一方光路を上方から透
視した平面図(図1)上において入射角θh1と出射角θ
h2と,及び入射角φh1と出射角φh2とが異なる軸外し光
学特性を示す。図1,図2において,記号NV1,NV2,
NH1,M−Mはホログラム15,10に対する法線を示
す。そして,図1の平面図に示すように,表示器21か
ら発せられた信号光310が前置ホログラム15におい
て正反射するノイズ光によって生ずる虚像840が再び
ホログラムコンバイナ10で正反射することによって形
成されるノイズ像84の位置は,観者の目Eとホログラ
ムコンバイナ10の横端部101とを結ぶ視線38の外
側に位置するように,両ホログラムの入射角と出射角の
関係,両ホログラム10,15間の配置,表示器21と
前置ホログラム15の間の配置,及び観者85とホログ
ラムコンバイナ10の間の距離の関係等を定めてある。
【0023】即ち,図1に示す平面図上において,ホロ
グラムコンバイナ10の入,出射角及び前置ホログラム
15の入,出射角をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2と
し,表示器21と前置ホログラム15間の光路上の距離
をR,両ホログラム10,15間の光路上の距離をL,
観者85の目Eとホログラムコンバイナ10間の光路上
の距離をS,ホログラムコンバイナ10の幅をDとし,
表示器21から発せられた光310が前置ホログラム1
5において表面反射して形成される光源像840とホロ
グラムコンバイナ10の中心点Oとを結ぶ線上の距離を
LN ,上記光源像840と中心点Oとを結ぶ線と中心点
Oにおいてホログラムコンバイナ10に立てた法線M−
Mとがなす角をψとしたときに, LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cosψ)/(2S×cosθ h2)+LN ×cosψ×tanθh2 ・・・・・・・(1) なる関係が成立する。
グラムコンバイナ10の入,出射角及び前置ホログラム
15の入,出射角をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2と
し,表示器21と前置ホログラム15間の光路上の距離
をR,両ホログラム10,15間の光路上の距離をL,
観者85の目Eとホログラムコンバイナ10間の光路上
の距離をS,ホログラムコンバイナ10の幅をDとし,
表示器21から発せられた光310が前置ホログラム1
5において表面反射して形成される光源像840とホロ
グラムコンバイナ10の中心点Oとを結ぶ線上の距離を
LN ,上記光源像840と中心点Oとを結ぶ線と中心点
Oにおいてホログラムコンバイナ10に立てた法線M−
Mとがなす角をψとしたときに, LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cosψ)/(2S×cosθ h2)+LN ×cosψ×tanθh2 ・・・・・・・(1) なる関係が成立する。
【0024】表示記21から放射された信号光310
は,収差補正用の前置ホログラム15で回折され,正規
の回折光である信号光31はホログラムコンバイナ10
に投射される。そして,ホログラムコンバイナ10の回
折光32は,観者の目Eに入り,観者は図1のX位置に
虚像としての正規の表示像を視認する。一方,前置ホロ
グラム15で表面反射するノイズ光39は,前置ホログ
ラム15の反対側に光源(表示器21)の鏡像としての
虚像840を形成し,ノイズ光39が更にホログラムコ
ンバイナ10で表面反射するノイズ光(図示略)は,虚
像840の鏡像としてのノイズ虚像84を結像する。
は,収差補正用の前置ホログラム15で回折され,正規
の回折光である信号光31はホログラムコンバイナ10
に投射される。そして,ホログラムコンバイナ10の回
折光32は,観者の目Eに入り,観者は図1のX位置に
虚像としての正規の表示像を視認する。一方,前置ホロ
グラム15で表面反射するノイズ光39は,前置ホログ
ラム15の反対側に光源(表示器21)の鏡像としての
虚像840を形成し,ノイズ光39が更にホログラムコ
ンバイナ10で表面反射するノイズ光(図示略)は,虚
像840の鏡像としてのノイズ虚像84を結像する。
【0025】しかしながら,ノイズ像84の結像位置
は,以下に詳述するように,目Eとホログラムコンバイ
ナ10の横端部101とを結ぶ線38の外側にあり,観
者がそれを視認することはない。すなわち,図1におい
て,虚像840とホログラムコンバイナ10の中心点O
とを結ぶ線の長さをLN ,その信号光31の光軸との角
度をΦとし,虚像840の位置Iから信号光31の光軸
上に下ろした垂線の光軸との交点をPとすると, OP=R×cos(φh2−φh1)+L IP=R×sin(φh2−φh1) tanΦ=(IP/PI) LN (=OI)=OP/(cosΦ)=IP/(sin
Φ) となる。
は,以下に詳述するように,目Eとホログラムコンバイ
ナ10の横端部101とを結ぶ線38の外側にあり,観
者がそれを視認することはない。すなわち,図1におい
て,虚像840とホログラムコンバイナ10の中心点O
とを結ぶ線の長さをLN ,その信号光31の光軸との角
度をΦとし,虚像840の位置Iから信号光31の光軸
上に下ろした垂線の光軸との交点をPとすると, OP=R×cos(φh2−φh1)+L IP=R×sin(φh2−φh1) tanΦ=(IP/PI) LN (=OI)=OP/(cosΦ)=IP/(sin
Φ) となる。
【0026】そして,ノイズ像84は,ホログラムコン
バイナ10に対する虚像840の鏡像であるから,ノイ
ズ像84とホログラムコンバイナ10の中心点Oとの距
離も上記LN に等しくなる。また,ノイズ像84を形成
するノイズ光のホログラムコンバイナ10への入射角ψ
は,ψ=(θh1−Φ)である。そして,ホログラムコン
バイナ10の中心点Oでの法線M−Mとノイズ像84の
位置I’からM−Mに下ろした垂線との交点をQとし,
観者の目Eと中心点Oとを結ぶ線の延長線とQI’との
交点をX,ホログラムコンバイナ10の横端点101と
目Eとを結ぶ線とQI’との交点をYとすると, QI’=LN ×sinψ ・・・(11) QX={S×sin(θh2)}×〔{LN ×cosψ}×{S×cos(θh2 )}-1〕=LN ×cosψ×tan(θh2) ・・・(12) XY=(D/2)×{(EO+OX)/EO} =(D/2)×{S×cos(θh2)+(LN ×cosψ}×{S×c os(θh2)}-1 ・・・(13) QY=QX+XY ・・・(14) となる。
バイナ10に対する虚像840の鏡像であるから,ノイ
ズ像84とホログラムコンバイナ10の中心点Oとの距
離も上記LN に等しくなる。また,ノイズ像84を形成
するノイズ光のホログラムコンバイナ10への入射角ψ
は,ψ=(θh1−Φ)である。そして,ホログラムコン
バイナ10の中心点Oでの法線M−Mとノイズ像84の
位置I’からM−Mに下ろした垂線との交点をQとし,
観者の目Eと中心点Oとを結ぶ線の延長線とQI’との
交点をX,ホログラムコンバイナ10の横端点101と
目Eとを結ぶ線とQI’との交点をYとすると, QI’=LN ×sinψ ・・・(11) QX={S×sin(θh2)}×〔{LN ×cosψ}×{S×cos(θh2 )}-1〕=LN ×cosψ×tan(θh2) ・・・(12) XY=(D/2)×{(EO+OX)/EO} =(D/2)×{S×cos(θh2)+(LN ×cosψ}×{S×c os(θh2)}-1 ・・・(13) QY=QX+XY ・・・(14) となる。
【0027】そして,QI’>QY となるようにすれ
ば,ノイズ像84は観者の目に入らないようになる。そ
れ故,(14)に(11)〜 (13)を代入して LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cosψ)/(2S×cos θh2)+LN ×cosψ×tanθh2 ・・・・・(1) が,必要な条件式となり,本例はこの条件を満たすか
ら,ノイズ像84は,観者の目に入らない。なお,ヘッ
ドアップディスプレイ装置では,ホログラムコンバイナ
10は観者の目の前に置かれており,θh2≒0であるか
ら,近似式として, LN ×sinψ>D(S+LN ×cosψ)/(2S) なる条件式を満たせば,ほぼ同様の特性を得ることが出
来る。
ば,ノイズ像84は観者の目に入らないようになる。そ
れ故,(14)に(11)〜 (13)を代入して LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cosψ)/(2S×cos θh2)+LN ×cosψ×tanθh2 ・・・・・(1) が,必要な条件式となり,本例はこの条件を満たすか
ら,ノイズ像84は,観者の目に入らない。なお,ヘッ
ドアップディスプレイ装置では,ホログラムコンバイナ
10は観者の目の前に置かれており,θh2≒0であるか
ら,近似式として, LN ×sinψ>D(S+LN ×cosψ)/(2S) なる条件式を満たせば,ほぼ同様の特性を得ることが出
来る。
【0028】一方,光路を横方向から透視した図2に示
す正面図上においては,ホログラムコンバイナ10は入
射角θv1,φv1と出射角θv2,φv2とが等しい正反射光
学特性を示しているから,図4〜図6に示したように,
太陽光など上方から来る外光89がホログラムコンバイ
ナ10で方向を変えて観者の目に入るようなことがな
い。従って,水平線より上部にある太陽光等の外光によ
って運転者が眩惑されることがない。上記のように,本
例によれば,太陽など前方の視域内に実在しない光源か
ら発せられた光は観者の視域内に入らないようにすると
共に,ホログラム10,15の表面反射によるノイズ像
も観者の視域内に入らないようにすることのできるヘッ
ドアップディスプレイ装置1を提供することができる。
す正面図上においては,ホログラムコンバイナ10は入
射角θv1,φv1と出射角θv2,φv2とが等しい正反射光
学特性を示しているから,図4〜図6に示したように,
太陽光など上方から来る外光89がホログラムコンバイ
ナ10で方向を変えて観者の目に入るようなことがな
い。従って,水平線より上部にある太陽光等の外光によ
って運転者が眩惑されることがない。上記のように,本
例によれば,太陽など前方の視域内に実在しない光源か
ら発せられた光は観者の視域内に入らないようにすると
共に,ホログラム10,15の表面反射によるノイズ像
も観者の視域内に入らないようにすることのできるヘッ
ドアップディスプレイ装置1を提供することができる。
【0029】実施形態例2 本例は,第2発明の実施形態例であり,図3に示すよう
に,前置ホログラム16において正規に回折して形成さ
れる信号光31が次のホログラムコンバイナ10におい
て表面反射して生ずるノイズ像83が,観者の視域内に
入らないように光学系を構成したヘッドアップディスプ
レイ1である。そして,前置ホログラム16は,反射型
で且つ倍率Kの凹面鏡特性のホログラムであり,下記に
示す幾何光学的な条件式を満たしている。 (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L+KR)×cosθh1} /(2S×cosθh2)+(L+KR)×cosθh1×tanθh2 ・・(3)
に,前置ホログラム16において正規に回折して形成さ
れる信号光31が次のホログラムコンバイナ10におい
て表面反射して生ずるノイズ像83が,観者の視域内に
入らないように光学系を構成したヘッドアップディスプ
レイ1である。そして,前置ホログラム16は,反射型
で且つ倍率Kの凹面鏡特性のホログラムであり,下記に
示す幾何光学的な条件式を満たしている。 (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L+KR)×cosθh1} /(2S×cosθh2)+(L+KR)×cosθh1×tanθh2 ・・(3)
【0030】図3に示すように,前置ホログラム16に
よる信号光31の正規の虚像830は,前置ホログラム
16の倍率がK倍であることから,前置ホログラム16
から(K×R)だけ離れた位置に結像する。そして,虚
像830とホログラムコンバイナ10の中心点Oとの距
離は,(L+K×R)であり,信号光31がホログラム
コンバイナ10の表面で鏡面反射して形成されるノイズ
像83は,虚像830の鏡像としてホログラムコンバイ
ナ10の反対側に形成される。上記のように,図3に示
す配置は,図1の配置において,ψ=θh1(Φ=0)と
し,更に光源像840とホログラムコンバイナ10の中
心点Oとを結ぶ線上の距離LN を(L+K×R)に置き
換えたものと等価である。それ故,観者がノイズ像83
を視認しないための前記条件QI’>QYは,前記
(1)式においてψ=θh1とし更にLN を(L+K×
R)とおいて,本例のヘッドアップディスプレイ1が満
たす次式を得る。 (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L+KR)×cosθh1} /(2S×cosθh2)+(L+KR)×cosθh1×tanθh2 ・・(3) それ故,本例のヘッドアップディスプレイ1によれば,
ホログラムコンバイナ10によるノイズ像83の結像位
置は,目Eとホログラムコンバイナ10の横端部101
とを結ぶ線38の外側にあり,観者がこれを視認するこ
とはない。その他については,実施形態例1と同様であ
る。
よる信号光31の正規の虚像830は,前置ホログラム
16の倍率がK倍であることから,前置ホログラム16
から(K×R)だけ離れた位置に結像する。そして,虚
像830とホログラムコンバイナ10の中心点Oとの距
離は,(L+K×R)であり,信号光31がホログラム
コンバイナ10の表面で鏡面反射して形成されるノイズ
像83は,虚像830の鏡像としてホログラムコンバイ
ナ10の反対側に形成される。上記のように,図3に示
す配置は,図1の配置において,ψ=θh1(Φ=0)と
し,更に光源像840とホログラムコンバイナ10の中
心点Oとを結ぶ線上の距離LN を(L+K×R)に置き
換えたものと等価である。それ故,観者がノイズ像83
を視認しないための前記条件QI’>QYは,前記
(1)式においてψ=θh1とし更にLN を(L+K×
R)とおいて,本例のヘッドアップディスプレイ1が満
たす次式を得る。 (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L+KR)×cosθh1} /(2S×cosθh2)+(L+KR)×cosθh1×tanθh2 ・・(3) それ故,本例のヘッドアップディスプレイ1によれば,
ホログラムコンバイナ10によるノイズ像83の結像位
置は,目Eとホログラムコンバイナ10の横端部101
とを結ぶ線38の外側にあり,観者がこれを視認するこ
とはない。その他については,実施形態例1と同様であ
る。
【0031】
【発明の効果】上記のように,本発明によれば,太陽な
ど前方の視域内に実在しない光源から発せられた光は観
者の視域内に入らないようにすると共に,ホログラムコ
ンバイナの表面反射ノイズ光が観者の視域内に入らない
ようにするホログラム表示装置をうることができる。
ど前方の視域内に実在しない光源から発せられた光は観
者の視域内に入らないようにすると共に,ホログラムコ
ンバイナの表面反射ノイズ光が観者の視域内に入らない
ようにするホログラム表示装置をうることができる。
【図1】実施形態例1のヘッドアップディスプレイを上
部から見た時の光学系統図(平面図)。
部から見た時の光学系統図(平面図)。
【図2】実施形態例1のヘッドアップディスプレイを正
面から見た時の光学系統図(正面図)。
面から見た時の光学系統図(正面図)。
【図3】実施形態例2のヘッドアップディスプレイを上
部から見た時の光学系統図(平面図)。
部から見た時の光学系統図(平面図)。
【図4】ヘッドアップディスプレイにおいてホログラム
コンバイナの入射角と出射角とが等しい回折特性の場合
における,内部反射ノイズ光の進路を示す図。
コンバイナの入射角と出射角とが等しい回折特性の場合
における,内部反射ノイズ光の進路を示す図。
【図5】ヘッドアップディスプレイにおいてホログラム
コンバイナの入射角と出射角とが等しくない回折特性の
場合における,内部反射ノイズ光の進路を示す図(その
1)。
コンバイナの入射角と出射角とが等しくない回折特性の
場合における,内部反射ノイズ光の進路を示す図(その
1)。
【図6】ヘッドアップディスプレイにおいてホログラム
コンバイナの入射角と出射角とが等しくない回折特性の
場合における,内部反射ノイズ光の進路を示す図(その
2)。
コンバイナの入射角と出射角とが等しくない回折特性の
場合における,内部反射ノイズ光の進路を示す図(その
2)。
【図7】従来のヘッドアップディスプレイ装置のシステ
ム構成図。
ム構成図。
10...ホログラムコンバイナ, 101...横端部, 15,16...前置ホログラム, 21...表示器, 31...信号光(入射再生光), 83,84...ノイズ像,
Claims (6)
- 【請求項1】 前方に配置した透光性の面にホログラム
コンバイナを設け,面の裏側から透過してくる光によっ
て外景を視認すると共に面の表側から上記ホログラムコ
ンバイナに投射した信号光によって所定の表示像を視認
するよう構成したホログラム表示装置であって,上記表
示装置は,上記信号光を発信する表示器と,上記ホログ
ラムコンバイナと,このホログラムコンバイナの前段に
配置された収差補正用の前置ホログラムとを有してお
り,両ホログラムの回折特性は,光路を横方向から透視
した正面図上において入射角と出射角とが等しい正反射
光学特性を示し,一方光路を上方から透視した平面図上
において入射角と出射角とが異なる軸外し光学特性を示
しており,上記軸外し光学特性を示す平面図上におい
て,上記表示器から発せられた光が上記前置ホログラム
において正反射もしくは回折されずに透過して形成され
るノイズ光が再び上記ホログラムコンバイナで正反射す
ることによって形成されるノイズ像の位置は,観者の目
とホログラムコンバイナの横端部とを結ぶ視線の外側に
位置するように,両ホログラムの入射角と出射角の関
係,両ホログラム間の距離,表示器と前置ホログラムの
間の距離,及び観者とホログラムコンバイナの間の距離
の関係等を定めたことを特徴とするホログラム表示装
置。 - 【請求項2】 請求項1において,前記前置ホログラム
は反射型であり,前記平面図上における,上記ホログラ
ムコンバイナの入,出射角及び前置ホログラムの入,出
射角をそれぞれθh1,θh2,φh1,φh2とし,前記表示
器と前置ホログラム間の光路上の距離をR,両ホログラ
ム間の光路上の距離をL,観者の目とホログラムコンバ
イナ間の光路上の距離をS,ホログラムコンバイナの幅
をDとし,上記表示器から発せられた光が前置ホログラ
ムにおいて表面反射して形成される虚像Nとホログラム
コンバイナの中心点Oとの距離をLN ,上記虚像Nと中
心点Oとを結ぶ線と上記中心点Oにおいてホログラムコ
ンバイナに立てた法線とがなす角をψとしたときに, LN ×sinψ>D(S×cosθh2+LN ×cos
ψ)/(2S×cosθh2)+LN ×cosψ×tan
θh2 なる関係が成立するように構成してあることを特徴とす
るホログラム表示装置。 - 【請求項3】 前方に配置した透光性の面にホログラム
コンバイナを設け,面の裏側から透過してくる光によっ
て外景を視認すると共に面の表側から上記ホログラムコ
ンバイナに投射した信号光によって所定の表示像を視認
するよう構成したホログラム表示装置であって,上記表
示装置は,上記信号光を発信する表示器と,上記ホログ
ラムコンバイナと,このホログラムコンバイナの前段に
配置された収差補正用の前置ホログラムとを有してお
り,両ホログラムの回折特性は,光路を横方向から透視
した正面図上において入射角と出射角とが等しい正反射
光学特性を示し,一方光路を上方から透視した平面図上
において入射角と出射角とが異なる軸外し光学特性を示
しており,上記軸外し光学特性を示す平面図上におい
て,上記表示器から発せられた光が上記前置ホログラム
において回折した信号光が,次に上記ホログラムコンバ
イナの境界面で正反射して形成されるノイズ像の位置
は,観者の目とホログラムコンバイナの横端部とを結ぶ
視線の外側に位置するように,両ホログラムの入射角と
出射角の関係,両ホログラム間の距離,表示器と前置ホ
ログラムの間の距離,及び観者とホログラムコンバイナ
の間の距離の関係等を定めたことを特徴とするホログラ
ム表示装置。 - 【請求項4】 請求項3において,前記前置ホログラム
は反射型で且つ倍率Kの凹面鏡特性のホログラムであ
り,前記平面図上における,上記ホログラムコンバイナ
の入,出射角及び前置ホログラムの入,出射角をそれぞ
れθh1,θh2,φh1,φh2とし,前記表示器と前置ホロ
グラム間の光路上の距離をR,両ホログラム間の光路上
の距離をL,観者の目とホログラムコンバイナ間の光路
上の距離をS,ホログラムコンバイナの幅をDとしたと
きに, (L+KR)×sinθh1>D{S×cosθh2+(L
+KR)×cosθh1}/(2S×cosθh2)+(L
+KR)×cosθh1×tanθh2 なる関係が成立するように構成してあることを特徴とす
るホログラム表示装置。 - 【請求項5】 請求項3または請求項4において,前記
前置ホログラムの表面に無反射コート処理を施してある
ことを特徴とするホログラム表示装置。 - 【請求項6】請求項1から請求項5のいずれか1項にお
いて,前記ホログラムコンバイナを配置する透光性の面
はウィンドシールドであることを特徴とする車両用のヘ
ッドアップディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22469895A JPH0950227A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | ホログラム表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22469895A JPH0950227A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | ホログラム表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0950227A true JPH0950227A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16817846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22469895A Pending JPH0950227A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | ホログラム表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0950227A (ja) |
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- 1995-08-08 JP JP22469895A patent/JPH0950227A/ja active Pending
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