JPH06167671A - ホログラムを用いた表示システム - Google Patents
ホログラムを用いた表示システムInfo
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- JPH06167671A JPH06167671A JP34151392A JP34151392A JPH06167671A JP H06167671 A JPH06167671 A JP H06167671A JP 34151392 A JP34151392 A JP 34151392A JP 34151392 A JP34151392 A JP 34151392A JP H06167671 A JPH06167671 A JP H06167671A
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- reflection
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B27/0103—Head-up displays characterised by optical features comprising holographic elements
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】発光表示手段１から第２のホログラム２への入
射光の入射角θ1 と、第２のホログラム２から第１のホ
ログラム１２へ向けて回折される回折光の回折角θ2
と、第２のホログラム２から回折されて第１のホログラ
ム１２に入射する入射光の入射角θ3 と、第１のホログ
ラムから回折される回折角θ4 とが、０．８＜（θ2 −
θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２の関係を満足すること
を特徴とするホログラフィック表示システム。 【効果】色収差の少ない、２枚の反射型ホログラムを用
いたホログラフィック表示システムを提供することがで
きる。
射光の入射角θ1 と、第２のホログラム２から第１のホ
ログラム１２へ向けて回折される回折光の回折角θ2
と、第２のホログラム２から回折されて第１のホログラ
ム１２に入射する入射光の入射角θ3 と、第１のホログ
ラムから回折される回折角θ4 とが、０．８＜（θ2 −
θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２の関係を満足すること
を特徴とするホログラフィック表示システム。 【効果】色収差の少ない、２枚の反射型ホログラムを用
いたホログラフィック表示システムを提供することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムを用いた表
示システム（以下ホログラフィック表示システムともい
う）に関するものであり、特に車両、航空機など乗物の
風防ガラスを介して、速度等の運転者に必要な情報を投
影するホログラフィック表示システムに関する。
示システム（以下ホログラフィック表示システムともい
う）に関するものであり、特に車両、航空機など乗物の
風防ガラスを介して、速度等の運転者に必要な情報を投
影するホログラフィック表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両内の運転手等に情報表示する方法と
して、ヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤとする）
が最近用いられるようになっている。これは、液晶表示
装置等の発光表示手段から投射された光学的情報を、風
防ガラスに備えられているハーフミラーやホログラム等
からなるコンバイナーに映し、運転手が運転状態からほ
とんど視線を動かすことなく情報を読み取れるようにし
たものである。
して、ヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤとする）
が最近用いられるようになっている。これは、液晶表示
装置等の発光表示手段から投射された光学的情報を、風
防ガラスに備えられているハーフミラーやホログラム等
からなるコンバイナーに映し、運転手が運転状態からほ
とんど視線を動かすことなく情報を読み取れるようにし
たものである。
【０００３】特に、コンバイナーとしてホログラムを用
いたものは、運転者に向かって光学的情報を回折して任
意の位置に結像したりすることが可能であり、また、前
景輝度を損なわずに高輝度の表示虚像が得られるという
特徴があるため、ＨＵＤのコンバイナーとしては有効的
である。
いたものは、運転者に向かって光学的情報を回折して任
意の位置に結像したりすることが可能であり、また、前
景輝度を損なわずに高輝度の表示虚像が得られるという
特徴があるため、ＨＵＤのコンバイナーとしては有効的
である。
【０００４】しかしながら、このようなホログラムは点
光源から発せられた２方向の光によって露光されるもの
であるため、有限の大きさを持つ発光表示手段の光学的
情報がホログラムによって作られる表示虚像（の特に端
部）にボケや歪みに関する収差が生じてしまい、ＨＵＤ
として十分な表示像が得られなかった。
光源から発せられた２方向の光によって露光されるもの
であるため、有限の大きさを持つ発光表示手段の光学的
情報がホログラムによって作られる表示虚像（の特に端
部）にボケや歪みに関する収差が生じてしまい、ＨＵＤ
として十分な表示像が得られなかった。
【０００５】そこで、米国特許第４，２１８，１１１号
に開示されているように、反射型ホログラムで生ずる像
のボケや歪みに関する収差を、表示手段であるＣＲＴと
反射型ホログラムの間にリレーレンズを設けることによ
り除去し、また、表示手段に波長の狭帯域ＣＲＴを用い
ることによって色収差を低減する表示システムが提案さ
れている。
に開示されているように、反射型ホログラムで生ずる像
のボケや歪みに関する収差を、表示手段であるＣＲＴと
反射型ホログラムの間にリレーレンズを設けることによ
り除去し、また、表示手段に波長の狭帯域ＣＲＴを用い
ることによって色収差を低減する表示システムが提案さ
れている。
【０００６】また、特開昭６２−９４８１６号公報に
は、反射型ホログラムで生ずる収差を、表示手段である
表示スクリーンと反射型ホログラムの間に２枚のホログ
ラフィック光学素子を設けることにより除去するシステ
ムが開示されている。
は、反射型ホログラムで生ずる収差を、表示手段である
表示スクリーンと反射型ホログラムの間に２枚のホログ
ラフィック光学素子を設けることにより除去するシステ
ムが開示されている。
【０００７】特開昭６１−２７８８２０号公報では、反
射型ホログラムで生ずる像のボケや歪みに関する収差
を、表示スクリーンと反射型ホログラムの間に１枚のホ
ログラフィック光学素子を設け、この光学素子の反射面
または透過面の形状で補正するシステムが示されてい
る。
射型ホログラムで生ずる像のボケや歪みに関する収差
を、表示スクリーンと反射型ホログラムの間に１枚のホ
ログラフィック光学素子を設け、この光学素子の反射面
または透過面の形状で補正するシステムが示されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ホログラフィック表示
システムというものは、表示虚像のボケや歪みが少な
く、また色収差も十分に除去されていることが望まし
く、また車両等に搭載される場合には、それら車両のス
ペースから考えて、小型で簡単な構成であることが望ま
しい。
システムというものは、表示虚像のボケや歪みが少な
く、また色収差も十分に除去されていることが望まし
く、また車両等に搭載される場合には、それら車両のス
ペースから考えて、小型で簡単な構成であることが望ま
しい。
【０００９】しかしながら、米国特許第４，２１８，１
１１号に開示されている表示システムは、表示虚像のボ
ケや歪みに関する収差を複数枚のレンズからなる光学系
を用いて低減し、色収差についても狭帯域ＣＲＴを用い
る必要があるために、システムの軽量化、小型化が困難
であり、高価になるという欠点を有していた。
１１号に開示されている表示システムは、表示虚像のボ
ケや歪みに関する収差を複数枚のレンズからなる光学系
を用いて低減し、色収差についても狭帯域ＣＲＴを用い
る必要があるために、システムの軽量化、小型化が困難
であり、高価になるという欠点を有していた。
【００１０】また特開昭６２−９４８１６号公報に開示
されている表示システムは、システムの軽量、小型化に
おいては改善されるものの計３枚のホログラム光学素子
を用いるため、光の利用効率がよくないという欠点を有
していた。
されている表示システムは、システムの軽量、小型化に
おいては改善されるものの計３枚のホログラム光学素子
を用いるため、光の利用効率がよくないという欠点を有
していた。
【００１１】さらに、上記した方法や特開昭６１−２７
８８２０号公報に開示されているシステムによれば、表
示虚像のボケや歪みに関する収差は低減されるものの、
表示虚像の色収差の低減には、発光表示手段は波長の狭
帯域化されたものでなければならなかった。
８８２０号公報に開示されているシステムによれば、表
示虚像のボケや歪みに関する収差は低減されるものの、
表示虚像の色収差の低減には、発光表示手段は波長の狭
帯域化されたものでなければならなかった。
【００１２】また、特開昭６１−３５４１６号公報に
は、反射型ホログラムの分散特性で生ずる色収差を除去
するために、構造が幾何学的に等しい２枚の反射型ホロ
グラムが配されたホログラフィック表示システムが開示
されており、色収差に関しては低減できるものの、両者
の配置には制限があり、特に１枚のホログラムを車両等
のフロントガラスに備える場合には、もう１枚のホログ
ラムの配置の自由度や発光表示手段の配置の自由度に限
りがでてしまうという欠点を有しており、そのために、
これらのホログラムを所望の位置に配して表示虚像のボ
ケや歪みを低減することができなかった。
は、反射型ホログラムの分散特性で生ずる色収差を除去
するために、構造が幾何学的に等しい２枚の反射型ホロ
グラムが配されたホログラフィック表示システムが開示
されており、色収差に関しては低減できるものの、両者
の配置には制限があり、特に１枚のホログラムを車両等
のフロントガラスに備える場合には、もう１枚のホログ
ラムの配置の自由度や発光表示手段の配置の自由度に限
りがでてしまうという欠点を有しており、そのために、
これらのホログラムを所望の位置に配して表示虚像のボ
ケや歪みを低減することができなかった。
【００１３】本発明の目的は、従来技術が有していた前
述のような欠点を解決しようとするものであり、従来知
られていなかったホログラフィック表示システムを新規
に提供することにある。
述のような欠点を解決しようとするものであり、従来知
られていなかったホログラフィック表示システムを新規
に提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑みてなされたものであり、情報を含む光線を発生する
発光表示手段と、前記光線を観測者に向けて反射的に回
折するように配された第１の反射型ホログラムと、前記
発光表示手段と第１の反射型ホログラムとの間にあっ
て、発光表示手段からの光線を第１の反射型ホログラム
に向けて回折する第２の反射型ホログラムとを少なくと
も備え、前記発光表示手段の表示虚像を観測者に視認で
きるようにしたホログラムを用いた表示システムにおい
て、前記発光表示手段からの光線が第２の反射型ホログ
ラム中心に向かって入射する入射角θ1 と、第２の反射
型ホログラムから第１の反射型ホログラムへ向けて回折
される回折光の第２の反射型ホログラム中心から第１の
反射型ホログラム中心への回折角θ2 と、第２の反射型
ホログラムから回折されて第１の反射型ホログラムに入
射する入射光の第２の反射型ホログラム中心から第１の
反射型ホログラム中心への入射角θ3 と、第１の反射型
ホログラムから回折されて観測者が視認する表示虚像の
第１の反射型ホログラム中心からの回折角θ4 とが、
０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２の関
係を満足することを特徴とするホログラムを用いた表示
システムを提供するものである。
鑑みてなされたものであり、情報を含む光線を発生する
発光表示手段と、前記光線を観測者に向けて反射的に回
折するように配された第１の反射型ホログラムと、前記
発光表示手段と第１の反射型ホログラムとの間にあっ
て、発光表示手段からの光線を第１の反射型ホログラム
に向けて回折する第２の反射型ホログラムとを少なくと
も備え、前記発光表示手段の表示虚像を観測者に視認で
きるようにしたホログラムを用いた表示システムにおい
て、前記発光表示手段からの光線が第２の反射型ホログ
ラム中心に向かって入射する入射角θ1 と、第２の反射
型ホログラムから第１の反射型ホログラムへ向けて回折
される回折光の第２の反射型ホログラム中心から第１の
反射型ホログラム中心への回折角θ2 と、第２の反射型
ホログラムから回折されて第１の反射型ホログラムに入
射する入射光の第２の反射型ホログラム中心から第１の
反射型ホログラム中心への入射角θ3 と、第１の反射型
ホログラムから回折されて観測者が視認する表示虚像の
第１の反射型ホログラム中心からの回折角θ4 とが、
０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２の関
係を満足することを特徴とするホログラムを用いた表示
システムを提供するものである。
【００１５】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明のホログラフィク表示システムの
１例を示す概念図である。発光表示手段１と第２の反射
型ホログラム２とは、発光表示手段１から発せられる情
報を含む光線が反射型ホログラムに向かって入射する入
射角がθ1 と、この光線が第２の反射型ホログラムから
回折される回折光の回折角がθ2 となるように距離ｓ1
の間隔で配されている。
する。図１は、本発明のホログラフィク表示システムの
１例を示す概念図である。発光表示手段１と第２の反射
型ホログラム２とは、発光表示手段１から発せられる情
報を含む光線が反射型ホログラムに向かって入射する入
射角がθ1 と、この光線が第２の反射型ホログラムから
回折される回折光の回折角がθ2 となるように距離ｓ1
の間隔で配されている。
【００１６】第１の反射型ホログラム１２は、第２の反
射型ホログラム２によって回折された回折光が入射する
入射角がθ3 と、第１の反射型ホログラム１２から回折
されて観測者１０が視認する表示虚像３の第１の反射型
ホログラム１２中心からの回折角がθ4 となるように配
されていて、観測者１０は表示虚像３と第１の反射型ホ
ログラム１２との延長線上において表示虚像３を視認す
る。
射型ホログラム２によって回折された回折光が入射する
入射角がθ3 と、第１の反射型ホログラム１２から回折
されて観測者１０が視認する表示虚像３の第１の反射型
ホログラム１２中心からの回折角がθ4 となるように配
されていて、観測者１０は表示虚像３と第１の反射型ホ
ログラム１２との延長線上において表示虚像３を視認す
る。
【００１７】また、第１の反射型ホログラム１２と第２
の反射型ホログラム２とは距離ｄの間隔をあけて配され
ており、第１の反射型ホログラム１２によって形成され
る表示虚像は第１の反射型ホログラム１２から距離ｓ2
の位置に形成される。
の反射型ホログラム２とは距離ｄの間隔をあけて配され
ており、第１の反射型ホログラム１２によって形成され
る表示虚像は第１の反射型ホログラム１２から距離ｓ2
の位置に形成される。
【００１８】図２は本発明の反射型ホログラムを作成す
る露光方法の１例を示す概念図であり、ホログラム感光
材料２１からそれぞれＲ1 、Ｒ2 の距離だけ離れた位置
に点光源４１を備え、ホログラム感光材料２１の両面か
ら、それぞれα1 、α2 の入射角で球面波露光が行われ
る。
る露光方法の１例を示す概念図であり、ホログラム感光
材料２１からそれぞれＲ1 、Ｒ2 の距離だけ離れた位置
に点光源４１を備え、ホログラム感光材料２１の両面か
ら、それぞれα1 、α2 の入射角で球面波露光が行われ
る。
【００１９】図３は、２枚の反射型ホログラムの配され
たホログラフィック表示システムの色収差を説明する概
念図である。発光表示手段１の発光表示面の同一点から
出た波長λとλ＋Δλの光線は、第２の反射型ホログラ
ム２を回折した後は、分散により異なる経路で観察者の
方へ向うことになる。従って観察者１０へ向う光線の方
向を逆方向に延長して、波長λ＋Δλの光線の表示虚像
３面への到達点の座標を（ｘ’，ｙ’）、波長λの光線
の表示虚像３面への到達点の座標を（ｘ，ｙ）とすると
きに、これら２つの座標の距離が色収差となって観測者
１０に視認される。
たホログラフィック表示システムの色収差を説明する概
念図である。発光表示手段１の発光表示面の同一点から
出た波長λとλ＋Δλの光線は、第２の反射型ホログラ
ム２を回折した後は、分散により異なる経路で観察者の
方へ向うことになる。従って観察者１０へ向う光線の方
向を逆方向に延長して、波長λ＋Δλの光線の表示虚像
３面への到達点の座標を（ｘ’，ｙ’）、波長λの光線
の表示虚像３面への到達点の座標を（ｘ，ｙ）とすると
きに、これら２つの座標の距離が色収差となって観測者
１０に視認される。
【００２０】ここで、２枚の反射型ホログラムを上記し
た（図１参照）、０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ
3 ）＜１．２となるようにそれぞれ配することによっ
て、点（ｘ，ｙ）と点（ｘ’，ｙ’）との距離を小さく
することができ、波長による反射型ホログラムの回折方
向のずれ、すなわち色収差が低減されることになる。
た（図１参照）、０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ
3 ）＜１．２となるようにそれぞれ配することによっ
て、点（ｘ，ｙ）と点（ｘ’，ｙ’）との距離を小さく
することができ、波長による反射型ホログラムの回折方
向のずれ、すなわち色収差が低減されることになる。
【００２１】図４は、本発明のホログラフィク表示シス
テムの別の例を示す概念図である。発光表示手段１と第
２の反射型ホログラム２との間には、発光表示手段１か
らの光線を屈折させる収束光学系５が介在されている。
この収束光学系５としては、例えば、単レンズあるいは
両面非球面単レンズ等が用いられ、発光表示手段１と第
２の反射型ホログラム２との距離を図１に比較して短く
することができ、本発明におけるホログラフィック表示
システムの備えられる車両等のスペースに応じてこの距
離を確保することができる。
テムの別の例を示す概念図である。発光表示手段１と第
２の反射型ホログラム２との間には、発光表示手段１か
らの光線を屈折させる収束光学系５が介在されている。
この収束光学系５としては、例えば、単レンズあるいは
両面非球面単レンズ等が用いられ、発光表示手段１と第
２の反射型ホログラム２との距離を図１に比較して短く
することができ、本発明におけるホログラフィック表示
システムの備えられる車両等のスペースに応じてこの距
離を確保することができる。
【００２２】図５は、本発明のホログラフィク表示シス
テムの別の例を示す概念図である。発光表示手段１と第
２の反射型ホログラム２との間には、発光表示手段１か
らの光線を反射させる収束光学系６が介在されている。
この収束光学系６としては、例えば反射凹面鏡等が用い
られ、発光表示手段１と反射型ホログラム２との距離を
図１に比較して短くすることができ、本発明におけるホ
ログラフィック表示システムの備えられる車両等のスペ
ースに応じてこの距離を確保することができる。
テムの別の例を示す概念図である。発光表示手段１と第
２の反射型ホログラム２との間には、発光表示手段１か
らの光線を反射させる収束光学系６が介在されている。
この収束光学系６としては、例えば反射凹面鏡等が用い
られ、発光表示手段１と反射型ホログラム２との距離を
図１に比較して短くすることができ、本発明におけるホ
ログラフィック表示システムの備えられる車両等のスペ
ースに応じてこの距離を確保することができる。
【００２３】ここで、本発明におけるホログラフィック
表示システムを車両に搭載した場合について説明する。
表示システムを車両に搭載した場合について説明する。
【００２４】図６は、本発明におけるホログラフィック
表示システムを車両に搭載した概念図であり、車両の風
防ガラス６１の下方には発光表示手段が備えられてお
り、この発光表示手段は、光源６２から発した光が、表
示体６３を通過して表示すべき情報を光線として発する
ものである。車体の風防ガラス６１には第１の反射型ホ
ログラム１２が備えられており、発光表示手段からの光
線が第２の反射型ホログラム２に照射されて第１の反射
型ホログラム１２に向けて回折され、観測者１０の観測
位置において表示虚像が視認されるものである。
表示システムを車両に搭載した概念図であり、車両の風
防ガラス６１の下方には発光表示手段が備えられてお
り、この発光表示手段は、光源６２から発した光が、表
示体６３を通過して表示すべき情報を光線として発する
ものである。車体の風防ガラス６１には第１の反射型ホ
ログラム１２が備えられており、発光表示手段からの光
線が第２の反射型ホログラム２に照射されて第１の反射
型ホログラム１２に向けて回折され、観測者１０の観測
位置において表示虚像が視認されるものである。
【００２５】本発明における表示すべき情報とは、その
表示用途により適宜選択されるものであり、車両のスピ
ード計、タコメーター、さらには種々の警告ランプ等が
例として挙げられ、それぞれの情報伝達の緊急性や必要
性などに応じて表示距離を定めることができる。観視者
とは、主には車両の運転手であるが、その他、助手席そ
の他の同乗者や、これらすべての者を含めることができ
る。
表示用途により適宜選択されるものであり、車両のスピ
ード計、タコメーター、さらには種々の警告ランプ等が
例として挙げられ、それぞれの情報伝達の緊急性や必要
性などに応じて表示距離を定めることができる。観視者
とは、主には車両の運転手であるが、その他、助手席そ
の他の同乗者や、これらすべての者を含めることができ
る。
【００２６】反射型ホログラムは、通常は数１０ｍｍ角
〜数１００ｍｍ角程度の面積で、数１０μｍ程度の厚み
であり、光回折機能を持つ。この反射型ホログラムとし
ては、エンボスタイプ、リップマンタイプ等の反射型ホ
ログラムと呼ばれるものを広く用いることができる。ま
た、反射型ホログラム材料としては、ポリビニルカルバ
ゾール、重クロム酸ゼラチン、光レジスト、フォトポリ
マー、銀塩など種々の感光材料を用いることができる。
〜数１００ｍｍ角程度の面積で、数１０μｍ程度の厚み
であり、光回折機能を持つ。この反射型ホログラムとし
ては、エンボスタイプ、リップマンタイプ等の反射型ホ
ログラムと呼ばれるものを広く用いることができる。ま
た、反射型ホログラム材料としては、ポリビニルカルバ
ゾール、重クロム酸ゼラチン、光レジスト、フォトポリ
マー、銀塩など種々の感光材料を用いることができる。
【００２７】第１の反射型ホログラムが風防ガラスに備
えられる場合、例えば風防ガラスの表面（車外側表面）
や車内側表面に備えられてもよいが、特に反射型ホログ
ラムの保護の点に鑑みて、合せガラスである風防ガラス
の内部に封入して用いられることが好ましい。
えられる場合、例えば風防ガラスの表面（車外側表面）
や車内側表面に備えられてもよいが、特に反射型ホログ
ラムの保護の点に鑑みて、合せガラスである風防ガラス
の内部に封入して用いられることが好ましい。
【００２８】本発明における発光表示手段は光を発して
表示する機能を持つものであり、液晶表示素子等のいわ
ゆる受光型表示素子からなる表示体に熱陰極管（ＨＣ
Ｔ）、蛍光表示管（ＶＦ）、ハロゲンランプ、ＬＥＤな
どからなる光源から発した光を照射するものであり、ま
た、これらの機能を併せ持つものであってもよい。
表示する機能を持つものであり、液晶表示素子等のいわ
ゆる受光型表示素子からなる表示体に熱陰極管（ＨＣ
Ｔ）、蛍光表示管（ＶＦ）、ハロゲンランプ、ＬＥＤな
どからなる光源から発した光を照射するものであり、ま
た、これらの機能を併せ持つものであってもよい。
【００２９】この液晶表示素子としては、透過型のツイ
ストネマチック型液晶表示素子、スーパーツイストネマ
チック型液晶表示素子等が好ましく使用できる。また、
それとは別に、受光型表示素子を用いず、上記の光源自
体をパターン化して配列し、特定の情報を光として発生
するものであってもよい。受光型表示素子に上記光源を
併用したものの場合は、この受光型表示素子と光源との
間にレンズ系等の適当な光線平行化手段や、導光板等の
適当な導光手段を配置してもよい。
ストネマチック型液晶表示素子、スーパーツイストネマ
チック型液晶表示素子等が好ましく使用できる。また、
それとは別に、受光型表示素子を用いず、上記の光源自
体をパターン化して配列し、特定の情報を光として発生
するものであってもよい。受光型表示素子に上記光源を
併用したものの場合は、この受光型表示素子と光源との
間にレンズ系等の適当な光線平行化手段や、導光板等の
適当な導光手段を配置してもよい。
【００３０】
【作用】反射型ホログラムを用いたＨＵＤでは、反射型
ホログラムが車両等の風防ガラスに備えられるものであ
るため、反射型ホログラムの配される角度には制限（風
防ガラスの角度と同じ）があり、そのため、発光表示手
段の備えられる位置にも制限が生じてしまい、システム
の構成上様々な制約が生じてしまう。
ホログラムが車両等の風防ガラスに備えられるものであ
るため、反射型ホログラムの配される角度には制限（風
防ガラスの角度と同じ）があり、そのため、発光表示手
段の備えられる位置にも制限が生じてしまい、システム
の構成上様々な制約が生じてしまう。
【００３１】そこで、本発明のホログラフィック表示シ
ステムでは、反射型ホログラムを２枚用いて、風防ガラ
スに備えられる第１の反射型ホログラムの角度に制限が
あっても、第２の反射型ホログラムの角度を調整するこ
とによって、表示虚像の色収差を低減することができ
る。
ステムでは、反射型ホログラムを２枚用いて、風防ガラ
スに備えられる第１の反射型ホログラムの角度に制限が
あっても、第２の反射型ホログラムの角度を調整するこ
とによって、表示虚像の色収差を低減することができ
る。
【００３２】また、本発明において、露光時の点光源か
らの露光距離を最適化し、それぞれの反射型ホログラム
の配される位置を適当に定めることによって、表示虚像
のボケや歪み等に関する収差も、色収差の低減を犠牲に
することなく、低減することができる。
らの露光距離を最適化し、それぞれの反射型ホログラム
の配される位置を適当に定めることによって、表示虚像
のボケや歪み等に関する収差も、色収差の低減を犠牲に
することなく、低減することができる。
【００３３】
（実施例１）図２示された露光方法によって、α1 ＝４
０．０°、α2 ＝６０．０°、Ｒ1＝５７５．７ｍｍ、
Ｒ2 ＝４９４．０ｍｍとしてホログラム感光材料を露光
して第１の反射型ホログラムを作成し、α1 ＝５０．０
°、α2 ＝６６．２°、Ｒ1＝５０１．３ｍｍ、Ｒ2 ＝
４６６．８ｍｍとしてホログラム感光材料を露光して第
２の反射型ホログラムを作成した。
０．０°、α2 ＝６０．０°、Ｒ1＝５７５．７ｍｍ、
Ｒ2 ＝４９４．０ｍｍとしてホログラム感光材料を露光
して第１の反射型ホログラムを作成し、α1 ＝５０．０
°、α2 ＝６６．２°、Ｒ1＝５０１．３ｍｍ、Ｒ2 ＝
４６６．８ｍｍとしてホログラム感光材料を露光して第
２の反射型ホログラムを作成した。
【００３４】このような露光条件によって作成された２
つの反射型ホログラムを、図１に示すように、ｓ1 ＝５
００ｍｍ、ｄ＝１２０ｍｍ、ｓ2 ＝５００ｍｍ、θ1 ＝
６６．２、θ2 ＝５０．０、θ3 ＝４０．０、θ4 ＝６
０．０となるように（（θ2−θ1 ）／（θ4 −θ3 ）
＝０．８１）それぞれ配した。
つの反射型ホログラムを、図１に示すように、ｓ1 ＝５
００ｍｍ、ｄ＝１２０ｍｍ、ｓ2 ＝５００ｍｍ、θ1 ＝
６６．２、θ2 ＝５０．０、θ3 ＝４０．０、θ4 ＝６
０．０となるように（（θ2−θ1 ）／（θ4 −θ3 ）
＝０．８１）それぞれ配した。
【００３５】発光表示手段の、図３に示されている座標
の点（０，０）から発せられた光線に含まれる２種類の
波長５４５ｎｍと５３５ｎｍとは、表示虚像の座標上の
（０，０）と（０，０．００３）（単位ｍｍ）にそれぞ
れ到達し、２点間のずれはわずか０．００３ｍｍとな
り、０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２
とすることによって、２枚の反射型ホログラムを用いた
ホログラフィック表示システムの色収差を低減すること
ができた。
の点（０，０）から発せられた光線に含まれる２種類の
波長５４５ｎｍと５３５ｎｍとは、表示虚像の座標上の
（０，０）と（０，０．００３）（単位ｍｍ）にそれぞ
れ到達し、２点間のずれはわずか０．００３ｍｍとな
り、０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２
とすることによって、２枚の反射型ホログラムを用いた
ホログラフィック表示システムの色収差を低減すること
ができた。
【００３６】（実施例２）図７は、本発明のホログラフ
ィク表示システムの別の例を示す概念図であり、発光表
示手段１は、観測者１０の上方に配されている。
ィク表示システムの別の例を示す概念図であり、発光表
示手段１は、観測者１０の上方に配されている。
【００３７】図２示された露光方法によって、α1 ＝５
０．０°、α2 ＝７０．０°、Ｒ1＝９７８．０ｍｍ、
Ｒ2 ＝９８７．０ｍｍとしてホログラム感光材料を露光
して第１の反射型ホログラムを作成し、α1 ＝１２．０
°、α2 ＝２８．６°、Ｒ1＝７７７．６ｍｍ、Ｒ2 ＝
９０７．６ｍｍとしてホログラム感光材料を露光して第
２の反射型ホログラムを作成した。
０．０°、α2 ＝７０．０°、Ｒ1＝９７８．０ｍｍ、
Ｒ2 ＝９８７．０ｍｍとしてホログラム感光材料を露光
して第１の反射型ホログラムを作成し、α1 ＝１２．０
°、α2 ＝２８．６°、Ｒ1＝７７７．６ｍｍ、Ｒ2 ＝
９０７．６ｍｍとしてホログラム感光材料を露光して第
２の反射型ホログラムを作成した。
【００３８】このような露光条件によって作成された２
つの反射型ホログラムを、図７に示すように、ｓ1 ＝１
０００ｍｍ、ｄ＝１２０ｍｍ、ｓ2 ＝７５０ｍｍ、θ1
＝１２．０、θ2 ＝２８．６、θ3 ＝５０．０、θ4 ＝
７０．０となるように（（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ
3 ）＝０．８３）それぞれ配した。
つの反射型ホログラムを、図７に示すように、ｓ1 ＝１
０００ｍｍ、ｄ＝１２０ｍｍ、ｓ2 ＝７５０ｍｍ、θ1
＝１２．０、θ2 ＝２８．６、θ3 ＝５０．０、θ4 ＝
７０．０となるように（（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ
3 ）＝０．８３）それぞれ配した。
【００３９】発光表示手段の、図３に示されている座標
の点（０，０）から発せられた光線に含まれる２種類の
波長５４５ｎｍと５３５ｎｍとは、表示虚像の座標上の
（０，０）と（０，−０．００２）（単位ｍｍ）にそれ
ぞれ到達し、２点間のずれはわずか０．００２ｍｍとな
り、０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２
とすることによって、２枚の反射型ホログラムを用いた
ホログラフィック表示システムの色収差を低減すること
ができた。
の点（０，０）から発せられた光線に含まれる２種類の
波長５４５ｎｍと５３５ｎｍとは、表示虚像の座標上の
（０，０）と（０，−０．００２）（単位ｍｍ）にそれ
ぞれ到達し、２点間のずれはわずか０．００２ｍｍとな
り、０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２
とすることによって、２枚の反射型ホログラムを用いた
ホログラフィック表示システムの色収差を低減すること
ができた。
【００４０】
【発明の効果】本発明のホログラフィック表示システム
によれば、反射型ホログラムを２枚用いて、例えば第１
の反射型ホログラムが車両等の防風ガラスに備えられる
などして、第１の反射型ホログラムの配置や角度に制限
がある場合に、第２の反射型ホログラムの角度にはある
程度の自由度が与えられており、これら反射型ホログラ
ムの配置や、発光表示手段の配置の厳しい制限を取り除
くことができ、かつ、反射型ホログラムを２枚用いた場
合に生ずる色収差を低減することができる。
によれば、反射型ホログラムを２枚用いて、例えば第１
の反射型ホログラムが車両等の防風ガラスに備えられる
などして、第１の反射型ホログラムの配置や角度に制限
がある場合に、第２の反射型ホログラムの角度にはある
程度の自由度が与えられており、これら反射型ホログラ
ムの配置や、発光表示手段の配置の厳しい制限を取り除
くことができ、かつ、反射型ホログラムを２枚用いた場
合に生ずる色収差を低減することができる。
【００４１】さらに、本発明において、露光時の点光源
からの露光距離を最適化し、それぞれの反射型ホログラ
ムの配される位置を適当に定めることによって、色収差
の低減を犠牲にすることなく表示虚像のボケや歪み等に
関する収差も低減することができ、必ずしも狭帯域の発
光表示手段を用いる必要がなく、反射型ホログラム２枚
のみで、安価で簡素化されて小型化されたホログラフィ
ック表示システムによって、収差を低減することができ
る。
からの露光距離を最適化し、それぞれの反射型ホログラ
ムの配される位置を適当に定めることによって、色収差
の低減を犠牲にすることなく表示虚像のボケや歪み等に
関する収差も低減することができ、必ずしも狭帯域の発
光表示手段を用いる必要がなく、反射型ホログラム２枚
のみで、安価で簡素化されて小型化されたホログラフィ
ック表示システムによって、収差を低減することができ
る。
【図１】本発明のホログラフィク表示システムの１例を
示す概念図
示す概念図
【図２】本発明の反射型ホログラムを作成する露光方法
の１例を示す概念図
の１例を示す概念図
【図３】２枚の反射型ホログラムの配されたホログラフ
ィック表示システムの色収差を説明する概念図
ィック表示システムの色収差を説明する概念図
【図４】本発明のホログラフィク表示システムの１例を
示す概念図
示す概念図
【図５】本発明のホログラフィク表示システムの１例を
示す概念図
示す概念図
【図６】本発明のホログラフィク表示システムを車両に
搭載した１例を示す概念図
搭載した１例を示す概念図
【図７】本発明のホログラフィク表示システムの１例を
示す概念図
示す概念図
１：発光表示手段 ２：第２の反射型ホログラム ３：表示虚像 ５、６：収束光学系 １０：観測者 １２：第１の反射型ホログラム ２１：ホログラム感光材料 ４１：点光源 ６１：風防ガラス ６２：光源 ６３：表示体
Claims (5)
- 【請求項１】情報を含む光線を発生する発光表示手段
と、前記光線を観測者に向けて反射的に回折するように
配された第１の反射型ホログラムと、前記発光表示手段
と第１の反射型ホログラムとの間にあって、発光表示手
段からの光線を第１の反射型ホログラムに向けて回折す
る第２の反射型ホログラムとを少なくとも備え、前記発
光表示手段の表示虚像を観測者に視認できるようにした
ホログラムを用いた表示システムにおいて、前記発光表
示手段からの光線が第２の反射型ホログラム中心に向か
って入射する入射角θ1 と、第２の反射型ホログラムか
ら第１の反射型ホログラムへ向けて回折される回折光の
第２の反射型ホログラム中心から第１の反射型ホログラ
ム中心への回折角θ2 と、第２の反射型ホログラムから
回折されて第１の反射型ホログラムに入射する入射光の
第２の反射型ホログラム中心から第１の反射型ホログラ
ム中心への入射角θ3 と、第１の反射型ホログラムから
回折されて観測者が視認する表示虚像の第１の反射型ホ
ログラム中心からの回折角θ4 とが、 ０．８＜（θ2 −θ1 ）／（θ4 −θ3 ）＜１．２ の関係を満足することを特徴とするホログラムを用いた
表示システム。 - 【請求項２】発光表示手段と第２の反射型ホログラムと
の間には収束光学系が配されていて、発光表示手段はこ
の収束光学系と収束光学系の焦点との間に位置している
ことを特徴とする請求項１のホログラムを用いた表示シ
ステム。 - 【請求項３】収束光学系が単レンズであることを特徴と
する請求項２のホログラムを用いた表示システム。 - 【請求項４】収束光学系が両面非球面単レンズであるこ
とを特徴とする請求項２のホログラムを用いた表示シス
テム。 - 【請求項５】収束光学系が反射凹面鏡であることを特徴
とする請求項２のホログラムを用いた表示システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34151392A JPH06167671A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | ホログラムを用いた表示システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34151392A JPH06167671A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | ホログラムを用いた表示システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167671A true JPH06167671A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18346648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34151392A Pending JPH06167671A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | ホログラムを用いた表示システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06167671A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8804247B2 (en) | 2009-12-14 | 2014-08-12 | Panasonic Corporation | Transmissive display device |
| WO2018146970A1 (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | ボケ補償システム |
| CN109324414A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 泰勒斯公司 | 包括使图像在不同平面上显示的全息光学设备的观察系统 |
| JP2020056880A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| JP2020060683A (ja) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| JP2021012254A (ja) * | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| JP2023028490A (ja) * | 2021-08-19 | 2023-03-03 | 国立大学法人東京工業大学 | 空中画像表示方法及び波長分散補正方法、並びに、空中画像表示装置及び波長分散補正装置 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP34151392A patent/JPH06167671A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8804247B2 (en) | 2009-12-14 | 2014-08-12 | Panasonic Corporation | Transmissive display device |
| WO2018146970A1 (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | ボケ補償システム |
| JP2018128603A (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | ボケ補償システム |
| CN109324414A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 泰勒斯公司 | 包括使图像在不同平面上显示的全息光学设备的观察系统 |
| JP2020056880A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| JP2020060683A (ja) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| US11435582B2 (en) * | 2018-10-10 | 2022-09-06 | Denso Corporation | Virtual image display device |
| JP2021012254A (ja) * | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | 虚像表示装置 |
| US12055711B2 (en) | 2019-07-04 | 2024-08-06 | Denso Corporation | Virtual image display device |
| JP2023028490A (ja) * | 2021-08-19 | 2023-03-03 | 国立大学法人東京工業大学 | 空中画像表示方法及び波長分散補正方法、並びに、空中画像表示装置及び波長分散補正装置 |
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