JPH01502457A - 乗物の外形を指示するためのホログラフィック表示装置 - 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】 ゛乗物の外形を指示するためのホログラフィック表示装置本発明は、乗物の運転 者の視線上にこの乗物の外形の実際の位置を示すマークを指示する装置に関する 。さらに本発明を特定すれば、本発明は実質的に透明なホログラム部材によって 、乗物の外形を示す指標の虚像を運転者に示す装置に関する。

２、関連技術の説明 最近では、燃料の価格の上昇および連邦政府の法規等により、自動車の空気抵抗 係数を減少させることが注目され、自動車の空力特性や車体形状の傾斜等につい て考慮が払われるようになってきた。このため、車体の外形の角部が運転者から は見えなくなる場合がある。このように、車体の外形が直接見えなくなると、駐 車場その他の狭い場所で自動車を運転する場合に不具合が生じる。従来において は、このような不具合を解決するものとして、フェンダ−マーカと称されるもの があり、このものは、車体の角部に細長い棒体を直立させ、その先端部が運転者 から見えるようにしたものである。しかし、このような従来のものは、最近の自 動車では外観を損うとともに、空気抵抗が増大する等の問題を生じる。また、こ のような従来のものは、運転者が車体の外形を判断する視覚的な指標を与えるも のではなく、駐車場等の狭い場所で自動車を運転することは困難である。

したがって、最近の自動車の車体の設計によって生じる上記のような問題は、従 来のようなものでは解決が困難である。

発明の概要 本発明は、乗物の車体の外形の角部を模擬した指標を運転者の視線上に表示する 装置である。本発明は、このような目的を比較的安価に達成するものであり、前 部窓および後部窓に張付けることができる実質的に透明なホログラム部材を使用 し、運転者が車体の角部を見ようとした場合のこの運転者の視線に対応した窓の 位置にこのホログラム部材を張付けたものである。このホログラム部材は実質的 に透明な基板を備えており、たとえば、風防ガラスや後窓の内面に張付けられ、 照明された場合にこの自動車の外形の位置を示す指標のホログラフィ像の虚像を 表示するように構成されている。このホログラフィ部材の近傍には、ホログラフ ィ像を照明する光源が設けられ、所定の角度とバンド幅で照明して虚像を形成す る。よって、このホログラフィ部材は通常の場合には透明であり、必要な場合に のみ光学繊維等を介してこのホログラフィ部材に嚢牽堺り、上記指標すなわちマ ークの像を形成する。

このホログラフィ部材はホログラフィ材料からなる複数の層から形成され、これ らは反射面を有し、光路を屈曲させて漏れ光すなわちストレイ光を遮断し、像を 鮮明とするとともに、また光学的なフィルタ作用によりストレイ光を遮断して鮮 明特表千１−５０２４５７　（３） な像を形成する。また、風防ガラスの内面に張付けられたホログラム部材の外側 にガードホログラムが配置され、このフィルム層には格子面等のホログラフィッ ク像が現像されており、入射する光の波長と角度を選択し、外部からの不適当な 光によってホログラム像が照明されるのを防止する。よって、この乗物の外形の 縁に対応した鮮明に外形マークが運転者の視界内に形成される。

また、上記ホログラム部材は単一のホログラフィックフィルム層であってもよく 、この場合には光学繊維を介してこのフィルムの縁から光を入射させて像を形成 する。

上記およびその他の目的、特徴は、以下の図面を参照した実施例の説明によって 明白となるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は、外形マーカの虚像を形成する透明なホログラム部材を風防ガラスの内 面に取付けた自動車の概略図；第２図は、運転者、ホログラム部材を取付けた風 防ガラス、自動車の外形、および形成されるマーカの虚像の関係を示す平面図； 第３図は、窓に張付けた複数層のホログラム部材を断面で示す概略図：。

第４図は、縁部から照明されるホログラフィック部材を断面で示す概略図； 第５図は、ホログラムの構成を断面で示す概略図；第６図は、縁部が照明される 形式の第５図の実施例の概略断面図である。

以下の説明において、各図において同様な部分には共通の符号を付す。

好ましい実施例の詳細な説明 以下の説明によって、光学および自動車光学の分野の通常の技術を有する者であ れば本発明を実施することができ、またこの説明は本発明の最適の実施例を示す ものである。また、以下において、車体の外形を模擬した像を形成する経済的か つ製造が容易なホログラム装置を提供するための本発明の詳細な説明するので、 この分野の通常の技術者であれば、各種の実施例を容易に考えることができる。

第１図には、自動車２を示し、その車体は空気抵抗係数を低くして燃料の消費率 を減少するような形状に形成されている。この結果、この車体の前端部および後 端部は傾斜した形状をなし、これらはステアリングホイールの影に隠れて見えず 、運転者はこの自動車の動きが直接見えない。よって、この自動車を駐車場等の 狭い場所で運転する場合、運転者はこの車体の外形が見えず、運転が困難になる 。

この運転者に目視の基準を示すために、本発明は透明なホログラム部材すなわち デカールを備えており、これらはこの自動車の窓に張付けられ、運転者が車体の 角部を見た場合の視線の位置に配置されている。第１図に示すように、このホロ グラム部材は、運転者の視野内にこの車体の角部に対応した位置に基準となる３ 次元の像すなわちマーカを表示するように構成されている。この運転者は、ホロ グラフィ的に形成された物体の像によってこの車体の外形を判断して運転する。

このホログラムは実際の像と同じ波面を形成するので、実際の像と同様の奥行き のある像を見ることができる。

第２図に示すように、この運転者４に対して２枚のホログラム部材６，８が自動 車の風防ガラス１０の内面に張付けられている。この図から明らかなように、こ れらのホログラム部材６．８は、車体の角部外形１２．１４を運転者が見た場合 の視線上に配置されている。したがって、ステアリングホイールの後ろの座席に 座った運転者は、１６．１８の部分の車体しか見えない。図中の鎖線は、この車 体の実際の外形まで延長した線を示し、線１６．１８は運転者から見える部分を 示す。また、図に示すように、このマーカは実際の外形寸法より大きく表示する ように配置されている。また、各光源２０．２２がダツシュボード２４に設けら れており、これらダツシュボード内の光源にはそれぞれ光学繊維が接続され、照 明光を所定の角度およびエネルギバンド幅で上記ホログラム６．８に導き、指標 マーカの虚像２６．２８を形成するように構成されている。運転者は、第２図に は図示していないる。

第３図には、積層されたホログラム部材３２が張付けられた後部窓３０の拡大概 略図を示す。この後部窓３０の内面には、可撓性の透明な基板３６が透明な接着 剤３４によって張付けられている。そして、この上に第１のホログラフィックフ ィルム層３８が積層され、このフィルム層にはガード反射像たとえば図示するよ うな回折格子Ｆ１が形成され、この回折格子は光線４０等の外部からの光を反射 するように構成されている。また、第２のホログラフィックフィルム層４２は、 後部窓デツキ４８内に設けられた光源４６からの光によって車体の後部の角部に 対応した指標マーカの波面の像を形成し、運転者はこの像をバックミラーを介し て、または振向いて直接見ることができる。これらのホログラフィックフィルム 層３８．４２は、通常のフィルム被覆材で形成され、たとえばポリ−Ｎ−ビニル ・カルバゾール、または「応用光学」Ｖｏｌ、１８．２４０７〜１７頁（１９７ ９）に掲載されているチャン他の「ホログラフィック光学要素製造用の重クロム 酸塩ゼラチン」なる文献に開示されているような重クロム酸塩ゼラチン等の材料 で形成されている。この第２のホログラムフィルム層４２の上には、さらに摩耗 防止および防水層５２が被着され、この層は二酸化けい素または窒化けい素のフ ィルムから形成されている。

本発明のホログラムを形成する工程は、たとえばニューヨーク州、Ｎ、　Ｙ、の アカデミツクブレス社出版のコリャー他の「光学ホログラフィＪ　（１９７１） なる文献に開示されている。さらに、このホログラフィック像は、光源からの所 定のバンド幅または所定の角度の光にのみ感応するように構成されている。ホロ グラフィ技術の分野では公知のように、ホログラムは広い波長または角度バンド で作動するように形成することかできるが、光源の角度またはバンド幅を増大さ せる代わりに透視特性が低下する。

また、通常の光源制御装置５０が設けられており、運転者はこの制御装置を操作 して虚像を選択的に表示することができる。また、指標のホログラフィック像お よび反射ガード像等の回折格子は、第５図および第６図に示すように単一のホロ グラム層としてそれぞれ現像される。

第２図に示すように、車体の前部の角部に対応した虚像２８．２６を形成する場 合と同様に、この車体の後部の角部に対応した虚像４４が形成される。

第４図には別の実施例を示し、この実施例のものは、二重のホログラフィック層 ６０．６２が自動車のダツシュボード６４に配置されている。また、光学繊維照 明システム６６が上記ひう６２に光学的に接続されており、伝達層６４を通って 光が反射され、像６８を形成する。

この第４図の実施例は、単一のホログラフィック層と同様に作動する。また、曲 面の風防ガラスにホログラフィック層を張付けることによる像の歪みは、このホ ログラムの製造の際に、たとえば対称物を風防ガラスの曲面に対応してあらかじ め歪ませたり、またはこのホログラフィック層をあらかじめ風防ガラス・の曲面 と伺じように湾曲させ、あらかじめ非平面状の回折格子を形成することによって 、補正することができる。

第５図には、単一層のホログラム７０の製造方法を示し、光源からのレーザ光が ホログラフィック層７２に照射される。

また、このレーザ光と位相が対応した参照レーザ光がウェーブガイドと同様にこ のホログラフィック層の面方向に沿って入射される。そして、この光源光と参照 光の干渉パターンが現像され、このホログラフィック層内に回折格子が形成され る。また、拡散透明体または実物等の所定の指標部材７４が照明される。そして 、レンズ７６によってこの指標部材の実像７８が空間に形成される。またアパー チャ部材８０は視野開口をたとえばＳＡＥで標準化されている運転者の瞳の９９ ％をカバーする視野角に対応して制限する。

また、再生の際には、上記参照光が照射され、空間に虚像を形成する。この実施 例では、このホログラフィック格子が記録されているこのホログラフィック層内 にその面に沿って参照光が入射される。この再生光ビームのバンド幅は、虚像の 所望する解像度に対応して設定する。すなわち、このバンド幅を広くすれば、そ の分だけ虚像の解像度は低下する。このように、縁部から参照光を入射されるこ とにより各種の利点がある。たとえば、このホログラムをその一縁から照明する ことにより、外部の視界を妨げることがない。

第６図には、第５図に示したような実施例を風防ガラスの近傍のダツシュボード ８２に装着した場合を示す。このような配置は、内部の光が運転者に向けて反射 するのを防止するとともに、このホログラム７０に光学繊維等を介して光を導入 でき、空間を節約することができる。このホログラム７０には摩耗防止被覆８４ 、ホログラフィック層７２および透明な基板８６が積層されており、透明に接着 剤によって風防ガラス９０の内面に張付けられている。そして、光源９２からの 参照光は光学繊維７５を介して光学カプラ７６に送られ、このホログラフィック 層７２内に所定の光分布で入射する。

この光の分布はホログラムを形成した際に使用された基準光に対応して設定され る。

上記の説明から明らかなように、本発明は新たに製造される自動車に適用できる ことはもちろん、光源装置およびホログラムデカールを含む改造キットとして既 存の自動車にも適用できる。このホログラム部材は大量生産によって安価に製造 でき、また軽量で自動車の重量を増加させることはない。

また、取付けのための空間もほとんど必要がない。さらに、本発明によれば自動 車の外観デザインに制約がなくなり、空気抵抗を減少させまた安全性を増すこと ができる。さらに、運転者は実際の車体の外形が見えなくても、この指標マーカ によって確実に運転をおこなうことができる。

なお、本発明の技術分野の技術者であれば、上述した本発明の要旨に基づいて各 種の変更をおこなうことができる。よって、本発明は以下の請求の範囲によって 規定される。

Ｉｌｌ 国際調査報告 ｍ＋ｅ＋＊ｓ＋ｍｙ＋Ａｅ内ｇ＋ｍｓ＠、ｐＣＴ／ＵＳ８７１０３０２５国際調 査報告 ＵＳ　８７０３０２５

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．風防および後部窓を有する乗物の車体の外形縁を模擬して選択的に示す装置 であって： 略透明なホログラム部材を備え、このホログラム部材は上記風防および後部窓の いずれかに張付けられ、このホログラム部材は指標の虚像を表示するホログラム 像を有しており、この指標の虚像は、照明された場合に乗物の車体の外形位置を 示すように表示されるものであり； 上記ホログラム部材を照明する手段を備え、運転者の操作によりこの照明手段に よって任意の時間に上記虚像が形成される、 ことを特徴とする装置。
2. ２．前記ホログラム部材は、透明な基板と、ホログラフイック像が現像されたホ ログラフイック材料からなるフイルム層と、このホログラフイック材料を覆う保 護層とを備えていることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．前記照明手段は、光源を見備え、この光源は所定の角度および所定のバンド 幅で光を照射し、運転者の視界内に像を形成することを特徴とする前記請求の範 囲第１項記載の装置。
4. ４．前記照明手段は、前記ホログラム部材の縁部に接続されていることを特徴と する前記請求の範囲第１項記載の装置。
5. ５．第２のフイルム層を備え、このフイルム層には反射面からなるホログラフイ ック像が現像されており、前記像を形成する際に有害なストレイ光を遮断するこ とを特徴とする前記請求の範囲第２項記載の装置。
6. ６．前記照明手段には、前記ホログラム部材の縁と光源とを接続する光学繊維系 が備えられていることを特徴とする前記請求の範囲第４項記載の装置。
7. ７．前記ホログラフイック像は所定の視野角内に制限されており、運転者はこの 像を垂直にのみ見えることを特徴とする前記請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．傾斜した車体外形を、運転者からはこの車体外形が見えない車体の改良され たガラス窓であって：ガラスの透明な基板を備え； また、略透明なホログラム部材を備え、このホログラム部材は上記ガラスの基板 に取付けられ、またこのホログラム部材は運転者が車体の外形の角部を見た場合 の視線に相当する位置に配置され、またこのホログラム部材はホログラフイック 像を有し、このホログラム部材が照明された場合に車体の外形に相当する位置に 指標の虚像を形成し、運転者に車体の外形の角部を示し； また、運転者の操作によって上記ホログラフイック像を照明し上記虚像を形成す る照明手段を備えた、ことを特徴とするガラス窓。
9. ９．前記ホログラム部材は略透明な基板と、ホログラフイック像が現像されたホ ログラフイック材料からなるフイルム層と、このホログラフイック材料を覆う保 護層とを備えていることを特徴とする前記請求の範囲第８項記載のガラス窓。
10. １０．前記照明手段は、前記ホログラム部材の縁に接続される光学繊維カプラを 備えていることを特徴とする前記請求の範囲第９項記載のガラス窓。
11. １１．前記照明手段は、光源を備え、この光源は所定の角度および所定のバンド 幅で光を放射し、前記運転者の視野内に像を形成するものであることを特徴とす る前記請求の範囲第９項記載のガラス窓。
12. １２．ホログラフイック材料からなる第２のフイルム層を備え、このホログラフ イック材料にはホログラフイック像が現像され、このホログラフイック像は反射 面を備え、前記像を形成する際の有害なストレイ光を遮断することを特徴とする 前記請求の範囲第１１項記載のガラス窓。
13. １３．風防および後部窓を有する車体の外形を模擬する指標を選択的に表示する 装置であって： 上記風防および後部窓に取付けることができる複数の略透明なホログラム部材を 備え、これら各ホログラム部材は照明された場合に車体の外形を示す指標の虚像 を生じさせるホログラフイック像を有しており、また、これら各ホログラム部材 は、略透明な基板と、ストレイ光を反射する反射形ホログラフイック像が現像さ れたホログラフイック材料からなるフイルム層と、車体の外形を示す指標の第２ のホログラフイック像と、このホログラフイック材料を覆う保護層とを備えてお り； また、運転者によって制御される所定の時間に上記ホログラフイック像を照明し て虚像を形成する照明手段を備えた、ことを特徴とする装置。
14. １４．前記照明手段は、光源を備え、この光源は所定の角度および所定のバンド 幅で光を放射し、運転者の視界内に虚像を形成することを特徴とする前記請求の 範囲第１３項記載の装置。
15. １５．前記照明手段は光源を備え、この光源は前記各ホログラムの縁からその長 手方向に沿って基準光ビームを入射させるものであることを特徴とする前記請求 の範囲第１３項記載の装置。
16. １６．運転者からは実際の外形が見えない車体の外形を模擬した指標を選択的に 表示する装置であって：上記車体の外形に対応した指標の虚像を形成する手段を 備え； また、運転者が所望する場合に、この運転者の通常の視野内に上記虚像を形成さ せる制御手段とを備えた、ことを特徴とする装置。
17. １７．前記虚像を形成する手段は、ホログラム部材を備え、このホログラム部材 は略透明な基板と、ホログラフイック像が現像されたホログラフイック材料から なるフイルム層と、このホログラフイック材料を覆う保護層とを有していること を特徴とする前記請求の範囲第１６項記載の装置。
18. １８．前記制御手段は、所定の角度および所定のバンド幅で光を照射し運転者の 視野内に像を形成する光源を備えた照明手段を備えていることを特徴とする前記 請求の範囲第１７項記載の装置。
19. １９．前記光源は前記ホログラム部材の一縁に沿って結合されていることを特徴 とする前記請求の範囲第１８項記載の装置。