JPH07270711A - 情報表示装置 - Google Patents
情報表示装置Info
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- JPH07270711A JPH07270711A JP8594594A JP8594594A JPH07270711A JP H07270711 A JPH07270711 A JP H07270711A JP 8594594 A JP8594594 A JP 8594594A JP 8594594 A JP8594594 A JP 8594594A JP H07270711 A JPH07270711 A JP H07270711A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 嵩張らず、量産性があり、しかも信頼性のあ
る立体表示が容易な自動車等のヘッドアップディスプレ
−に好適な情報表示装置を得ること。 【構成】 レ−ザ−光源、光変調器、走査系（二次元）
及び指向性限定スクリ−ンより成り、レ−ザ−光源より
の光を光変調器を通して走査系に入れ、走査系によって
拡散スクリ−ンの上を二次元走査する。この時表示した
い１点について光変調器によって拡散スクリ−ン上、観
察者の両眼間隔より狭い間隔の２点を照射し、夫々の点
からの拡散光を観察者の左眼、右眼のみに入射させ、も
って拡散スクリ−ンより有限距離の１つの点と認識させ
ることにより情報を立体的に表示すること。
る立体表示が容易な自動車等のヘッドアップディスプレ
−に好適な情報表示装置を得ること。 【構成】 レ−ザ−光源、光変調器、走査系（二次元）
及び指向性限定スクリ−ンより成り、レ−ザ−光源より
の光を光変調器を通して走査系に入れ、走査系によって
拡散スクリ−ンの上を二次元走査する。この時表示した
い１点について光変調器によって拡散スクリ−ン上、観
察者の両眼間隔より狭い間隔の２点を照射し、夫々の点
からの拡散光を観察者の左眼、右眼のみに入射させ、も
って拡散スクリ−ンより有限距離の１つの点と認識させ
ることにより情報を立体的に表示すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報を立体的に表示し
得る情報表示装置に関し、又本発明は表示された情報と
風景等の情報とを空間的に重畳して双方を同一視野で観
察するようにしたヘッドアップディスプレ−等に好適な
情報表示装置に関するものである。
得る情報表示装置に関し、又本発明は表示された情報と
風景等の情報とを空間的に重畳して双方を同一視野で観
察するようにしたヘッドアップディスプレ−等に好適な
情報表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、乗用車等の運転情報、例えば車
速、方向指示、燃料残量、時刻、走行距離等のパネル情
報はインストルメントパネル上に設けたメ−タ−やラン
プ類等の表示器で表示していた。この場合、道路及びそ
の周辺に有る各種標識の視認とパネル情報の視認とは視
線の方向、眼の焦点を合わせる距離共に大きな隔たりが
有り、安全運転上少なからず問題が有った。
速、方向指示、燃料残量、時刻、走行距離等のパネル情
報はインストルメントパネル上に設けたメ−タ−やラン
プ類等の表示器で表示していた。この場合、道路及びそ
の周辺に有る各種標識の視認とパネル情報の視認とは視
線の方向、眼の焦点を合わせる距離共に大きな隔たりが
有り、安全運転上少なからず問題が有った。
【０００３】この問題を解決する為に、特表平3-500340
号公報ではフロントガラスの一部を半透鏡としパネル内
部に設けた液晶パネル等の表示器に必要とする情報を表
示し、それを結像レンズと半透鏡を介して観察者の眼に
導き、フロントガラスの前方１〜２ｍの位置に表示器の
情報を表示するようにしたヘッドアップディスプレ−装
置が提案されている。
号公報ではフロントガラスの一部を半透鏡としパネル内
部に設けた液晶パネル等の表示器に必要とする情報を表
示し、それを結像レンズと半透鏡を介して観察者の眼に
導き、フロントガラスの前方１〜２ｍの位置に表示器の
情報を表示するようにしたヘッドアップディスプレ−装
置が提案されている。
【０００４】又、特開昭62-5288 号公報では、拡散板を
物体とする体積型ホログラムを前記半透鏡の替わりにフ
ロントガラスの一部に設け、インストルメントパネル内
に配備した変調器付きレ−ザ−ビ−ムスキャナ−により
体積型ホログラムを走査し、これにより表示すべき情報
をホログラム面を介して観察するヘッドアップディスプ
レ−装置が提案されている。
物体とする体積型ホログラムを前記半透鏡の替わりにフ
ロントガラスの一部に設け、インストルメントパネル内
に配備した変調器付きレ−ザ−ビ−ムスキャナ−により
体積型ホログラムを走査し、これにより表示すべき情報
をホログラム面を介して観察するヘッドアップディスプ
レ−装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記半
透鏡を用いたヘッドアップディスプレ−装置の場合は表
示器の画面の虚像を利用するので、表示器の輝度や表示
の見易さを考慮すると、結像レンズの大きさはインスト
ルメントパネルに近い大きさが望ましい。従ってその焦
点距離も大きくなり、表示画面と結像レンズとの間隔は
略焦点距離に近いので装置全体が嵩張る問題があった。
透鏡を用いたヘッドアップディスプレ−装置の場合は表
示器の画面の虚像を利用するので、表示器の輝度や表示
の見易さを考慮すると、結像レンズの大きさはインスト
ルメントパネルに近い大きさが望ましい。従ってその焦
点距離も大きくなり、表示画面と結像レンズとの間隔は
略焦点距離に近いので装置全体が嵩張る問題があった。
【０００６】又、体積型ホログラムを用いたヘッドアッ
プディスプレ−装置の場合は、体積型ホログラム面を一
本のビ−ムで走査する為、フロントガラス前方１〜２ｍ
の位置に情報が視認されるのはどちらか一方の眼で見た
場合であって、両眼で見た場合はフロントガラス面が情
報表示面になってしまうという問題があった。
プディスプレ−装置の場合は、体積型ホログラム面を一
本のビ−ムで走査する為、フロントガラス前方１〜２ｍ
の位置に情報が視認されるのはどちらか一方の眼で見た
場合であって、両眼で見た場合はフロントガラス面が情
報表示面になってしまうという問題があった。
【０００７】更に、体積型ホログラムはレリ−フ型ホロ
グラムとは異なり、一個一個個別にホログラムを作成し
なければならないと云う生産上の問題が有り、更に現段
階では長期信頼性を有するホログラム感光材料を得るの
が難しいという問題があった。
グラムとは異なり、一個一個個別にホログラムを作成し
なければならないと云う生産上の問題が有り、更に現段
階では長期信頼性を有するホログラム感光材料を得るの
が難しいという問題があった。
【０００８】本発明は、光変調した光束で拡散スクリ−
ンを光走査し、該拡散スクリ−ン面を介して該光変調し
た光束に基づく情報を立体的に視認する際、情報視認者
の両眼の間隔に対応させて拡散スクリ−ン面上への光照
射を適切に調整することにより結像光学系を用いずに簡
易な構成により該光変調した光束に基づく情報を立体的
に視認することができる情報表示装置の提供を目的とす
る。
ンを光走査し、該拡散スクリ−ン面を介して該光変調し
た光束に基づく情報を立体的に視認する際、情報視認者
の両眼の間隔に対応させて拡散スクリ−ン面上への光照
射を適切に調整することにより結像光学系を用いずに簡
易な構成により該光変調した光束に基づく情報を立体的
に視認することができる情報表示装置の提供を目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の情報表示装置
は、 （１−１） 光変調した光束を走査系を介して拡散スク
リ−ン面上で走査し、該拡散スクリ−ン面を介し、それ
より有限距離離れた位置で該光変調した光束に基づく情
報を視認する際、該情報の一点に関する視認は該拡散ス
クリ−ン上に於いて情報視認者の両眼の間隔より狭い間
隔の２点を光照射することにより行っていることを特徴
としている。特に、 （１−１−１） 前記拡散スクリ−ンはそれを挟んで情
報視認者とは反対側に位置する情報が該拡散スクリ−ン
を介して視認できる拡散特性を有している。
は、 （１−１） 光変調した光束を走査系を介して拡散スク
リ−ン面上で走査し、該拡散スクリ−ン面を介し、それ
より有限距離離れた位置で該光変調した光束に基づく情
報を視認する際、該情報の一点に関する視認は該拡散ス
クリ−ン上に於いて情報視認者の両眼の間隔より狭い間
隔の２点を光照射することにより行っていることを特徴
としている。特に、 （１−１−１） 前記拡散スクリ−ンはそれを挟んで情
報視認者とは反対側に位置する情報が該拡散スクリ−ン
を介して視認できる拡散特性を有している。
【００１０】（１−１−２） 前記光変調した光束に基
づく情報と、前記拡散スクリ−ンを挟んで情報視認者と
反対側に位置する情報とを該拡散スクリ−ンを介して空
間的に重畳して、双方を同一視野で観察するようにし
た。
づく情報と、前記拡散スクリ−ンを挟んで情報視認者と
反対側に位置する情報とを該拡散スクリ−ンを介して空
間的に重畳して、双方を同一視野で観察するようにし
た。
【００１１】（１−１−３） 前記拡散スクリ−ンが指
向性限定スクリ−ンである。
向性限定スクリ−ンである。
【００１２】（１−１−４） 前記指向性限定スクリ−
ンは透明な樹脂板の中に、多数の微小な矩形開口の球面
半透鏡を規則正しく埋設し、矩形開口の幅と高さを制御
して光の拡散特性を制御した。こと等を特徴としてい
る。
ンは透明な樹脂板の中に、多数の微小な矩形開口の球面
半透鏡を規則正しく埋設し、矩形開口の幅と高さを制御
して光の拡散特性を制御した。こと等を特徴としてい
る。
【００１３】（１−２） 光変調した光束を走査系を介
して拡散スクリ−ン面上で走査し、該拡散スクリ−ン面
を介し、それより有限距離離れた位置で該光変調した光
束に基づく情報を視認する際、該情報の一点に関する視
認は該拡散スクリ−ン上に於いて情報視認者の両眼の間
隔より狭い間隔の２点を光照射する表示系を２つ設け、
該２つの表示系における光束の波長が互いに異なるよう
にして、異なった色光で各々の情報を視認するようにし
たことを特徴としている。特に、 （１−２−１） 前記拡散スクリ−ンが指向性限定スク
リ−ンである。
して拡散スクリ−ン面上で走査し、該拡散スクリ−ン面
を介し、それより有限距離離れた位置で該光変調した光
束に基づく情報を視認する際、該情報の一点に関する視
認は該拡散スクリ−ン上に於いて情報視認者の両眼の間
隔より狭い間隔の２点を光照射する表示系を２つ設け、
該２つの表示系における光束の波長が互いに異なるよう
にして、異なった色光で各々の情報を視認するようにし
たことを特徴としている。特に、 （１−２−１） 前記拡散スクリ−ンが指向性限定スク
リ−ンである。
【００１４】（１−２−２） 前記指向性限定スクリ−
ンは透明な樹脂板の中に、多数の微小な矩形開口の球面
半透鏡を規則正しく埋設し、矩形開口の幅と高さを制御
して光の拡散特性を制御した。こと等を特徴としてい
る。
ンは透明な樹脂板の中に、多数の微小な矩形開口の球面
半透鏡を規則正しく埋設し、矩形開口の幅と高さを制御
して光の拡散特性を制御した。こと等を特徴としてい
る。
【００１５】
【作用】本発明による情報表示装置は、光変調した光束
で拡散スクリ−ンを光走査し、その際、情報視認者の両
眼の間隔に対応させて拡散スクリ−ン面上への光照射を
適切に調整することにより、該拡散スクリ−ン面を介し
て該光変調した光束に基づく情報を立体的に視認せしめ
るもので、結像光学系を用いずに簡易な構成により該光
変調した光束に基づく情報を立体的に視認することがで
きる
で拡散スクリ−ンを光走査し、その際、情報視認者の両
眼の間隔に対応させて拡散スクリ−ン面上への光照射を
適切に調整することにより、該拡散スクリ−ン面を介し
て該光変調した光束に基づく情報を立体的に視認せしめ
るもので、結像光学系を用いずに簡易な構成により該光
変調した光束に基づく情報を立体的に視認することがで
きる
【００１６】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図、図２
は図１の一部分の斜視図である。図中１はレ−ザ−光源
であり、２は光変調器、３は偏向器（光束垂直偏向器）
であり、平面ミラ−より成り、ミラ−面に平行でかつ紙
面に平行な回転軸又は振動軸を有し、光束を紙面と垂直
方向に走査している。４は偏向器（光束水平偏向器）で
あり、平面ミラ−より成り、ミラ−面に平行でかつ紙面
に垂直な回転軸又は振動軸を有し、光束を紙面内に走査
している。５は拡散スクリ−ンであり、指向性の有る拡
散面６を有する透過型スクリ−ンより成っている。７、
８は情報視認者の右眼、左眼である。
は図１の一部分の斜視図である。図中１はレ−ザ−光源
であり、２は光変調器、３は偏向器（光束垂直偏向器）
であり、平面ミラ−より成り、ミラ−面に平行でかつ紙
面に平行な回転軸又は振動軸を有し、光束を紙面と垂直
方向に走査している。４は偏向器（光束水平偏向器）で
あり、平面ミラ−より成り、ミラ−面に平行でかつ紙面
に垂直な回転軸又は振動軸を有し、光束を紙面内に走査
している。５は拡散スクリ−ンであり、指向性の有る拡
散面６を有する透過型スクリ−ンより成っている。７、
８は情報視認者の右眼、左眼である。
【００１７】本実施例では各要素１、２、３、４、５で
一つの表示系を構成している。
一つの表示系を構成している。
【００１８】今拡散スクリ−ン５の水平方向（紙面内上
下方向）をｘ軸、紙面と垂直方向をｙ軸、光の進行方向
（紙面内左右方向）をｚ軸とする。
下方向）をｘ軸、紙面と垂直方向をｙ軸、光の進行方向
（紙面内左右方向）をｚ軸とする。
【００１９】本実施例ではレ−ザ−光源１からのレ−ザ
−光を表示情報に基づいて光変調器２で光変調した後偏
向器３に入射させている。そして該偏向器３でｙ軸方向
に反射偏向させた光１０を偏向器４に導光し、該偏向器
４でｘ軸方向に反射偏向させた光１１（１２）で拡散ス
クリ−ン５面上を二次元的に走査している。尚、偏向器
３、４は回転ミラ−、ガルバノミラ−、回転多面鏡等か
らなり、回動又は振動操作により光走査を行っている。
−光を表示情報に基づいて光変調器２で光変調した後偏
向器３に入射させている。そして該偏向器３でｙ軸方向
に反射偏向させた光１０を偏向器４に導光し、該偏向器
４でｘ軸方向に反射偏向させた光１１（１２）で拡散ス
クリ−ン５面上を二次元的に走査している。尚、偏向器
３、４は回転ミラ−、ガルバノミラ−、回転多面鏡等か
らなり、回動又は振動操作により光走査を行っている。
【００２０】本実施例ではレ−ザ−光源１からのレ−ザ
−光を光変調器２で表示する情報に基づいてON/OFFの制
御を行い、通過光を光変調することにより拡散スクリ−
ン５面上を情報（二次元的な画像情報）に基づいたレ−
ザ−光で光走査している。
−光を光変調器２で表示する情報に基づいてON/OFFの制
御を行い、通過光を光変調することにより拡散スクリ−
ン５面上を情報（二次元的な画像情報）に基づいたレ−
ザ−光で光走査している。
【００２１】今拡散スクリ−ン５を介して所定の領域を
有する情報のうち一点に関する情報を情報視認者が右眼
７と左眼８で視認する場合について説明する。
有する情報のうち一点に関する情報を情報視認者が右眼
７と左眼８で視認する場合について説明する。
【００２２】レ−ザ−光は走査系を介して光変調器２の
光変調により拡散スクリ−ン５面上の点１３、点１４を
照射する。点１３、点１４からは拡散光が出射する。こ
のうち点１３からの拡散光の一部１５は右眼７に入射
し、点１４からの拡散光の一部１６は左眼８に入射す
る。この時、拡散スクリ−ン５は点１３（点１４）から
の散乱光が左眼８（右眼７）に入射しないような拡散特
性を有するようなものが望ましい。
光変調により拡散スクリ−ン５面上の点１３、点１４を
照射する。点１３、点１４からは拡散光が出射する。こ
のうち点１３からの拡散光の一部１５は右眼７に入射
し、点１４からの拡散光の一部１６は左眼８に入射す
る。この時、拡散スクリ−ン５は点１３（点１４）から
の散乱光が左眼８（右眼７）に入射しないような拡散特
性を有するようなものが望ましい。
【００２３】情報視認者は光束１５と光束１６を、それ
らを延長した時の交点１７から発した光束として拡散ス
クリ−ン５を介して視認する。即ち情報視認者は拡散ス
クリ−ン５を介して交点１７に情報の点が表示されてい
るかのように、立体的に視認している。
らを延長した時の交点１７から発した光束として拡散ス
クリ−ン５を介して視認する。即ち情報視認者は拡散ス
クリ−ン５を介して交点１７に情報の点が表示されてい
るかのように、立体的に視認している。
【００２４】次に本実施例に於いて情報が表示されてい
ると視認する拡散スクリ−ン５から交点１７までの距離
の設定について説明する。
ると視認する拡散スクリ−ン５から交点１７までの距離
の設定について説明する。
【００２５】今図１に示すように点１３と点１４との距
離をｗa ，右眼と左眼との距離をｗb 、拡散スクリ−ン
５から瞳までの距離をｄb 、交点１７から拡散スクリ−
ンまでの距離をｄa とすれば、 ｄa ＝ｗa ・ｄb ／（ｗb −ｗa ） （１） となる。
離をｗa ，右眼と左眼との距離をｗb 、拡散スクリ−ン
５から瞳までの距離をｄb 、交点１７から拡散スクリ−
ンまでの距離をｄa とすれば、 ｄa ＝ｗa ・ｄb ／（ｗb −ｗa ） （１） となる。
【００２６】距離ｄb と間隔ｗb は一定となるように設
定されるから、本実施例では距離ｗa を距離ｗb よりも
小さい範囲内でいろいろと変えることにより情報を表示
すべき位置、即ち拡散スクリ−ン５から表示情報までの
距離ｄa をいろいろ変えている。この時の距離ｗa はレ
−ザ−光が拡散スクリ−ン面上に入射する位置１３、１
４を、走査系による走査速度に応じて距離ｗb よりも小
さくなる範囲内で光変調器２による光変調を調整するこ
とにより設定している。
定されるから、本実施例では距離ｗa を距離ｗb よりも
小さい範囲内でいろいろと変えることにより情報を表示
すべき位置、即ち拡散スクリ−ン５から表示情報までの
距離ｄa をいろいろ変えている。この時の距離ｗa はレ
−ザ−光が拡散スクリ−ン面上に入射する位置１３、１
４を、走査系による走査速度に応じて距離ｗb よりも小
さくなる範囲内で光変調器２による光変調を調整するこ
とにより設定している。
【００２７】本実施例ではこれにより拡散スクリ−ン５
から任意の距離に情報を表示し、該情報を拡散スクリ−
ン５を介して観察できるようにしている。尚本実施例に
於いて、情報に基づいて光変調器により変調したレ−ザ
−光をレ−ザ−光源から射出するようにしても良い。
から任意の距離に情報を表示し、該情報を拡散スクリ−
ン５を介して観察できるようにしている。尚本実施例に
於いて、情報に基づいて光変調器により変調したレ−ザ
−光をレ−ザ−光源から射出するようにしても良い。
【００２８】図２は拡散スクリ−ン５を介して情報とし
て矢印パタ−ンを立体的に視認するときの要部説明図で
ある。拡散スクリ−ン５の拡散面６には走査系（不図
示）と光変調器（不図示）とによりレ−ザ−光が矢印パ
タ−ン１８、１９に相当する位置を照射するようにして
いる。この時矢印パタ−ン１８からの散乱光の一部は情
報視認者の右眼７に入射し、矢印パタ−ン１９からの散
乱光の一部は情報視認者の左眼８に入射する。そして情
報視認者は拡散スクリ−ン５を介して両眼に入射する光
を逆向きに延長した交点に矢印パタ−ン２０が表示され
ているかのように立体的に視認している。
て矢印パタ−ンを立体的に視認するときの要部説明図で
ある。拡散スクリ−ン５の拡散面６には走査系（不図
示）と光変調器（不図示）とによりレ−ザ−光が矢印パ
タ−ン１８、１９に相当する位置を照射するようにして
いる。この時矢印パタ−ン１８からの散乱光の一部は情
報視認者の右眼７に入射し、矢印パタ−ン１９からの散
乱光の一部は情報視認者の左眼８に入射する。そして情
報視認者は拡散スクリ−ン５を介して両眼に入射する光
を逆向きに延長した交点に矢印パタ−ン２０が表示され
ているかのように立体的に視認している。
【００２９】図３は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。本実施例は図１の実施例に比べて、レ−ザ−光源１
（１ａ，１ｂ）、光変調器２（２ａ，２ｂ）、偏向器３
（３ａ，３ｂ）、４（４ａ，４ｂ）、そして拡散スクリ
−ン５（５ａ，５ｂ）を有する２つの同一の表示系３１
（３１ａ，３１ｂ）を右眼用と左眼用に各々設けて、情
報に基づいた光束を各々対応する眼に導光している点が
異なっており、その他の構成及び各要素の機能は同じで
ある。
る。本実施例は図１の実施例に比べて、レ−ザ−光源１
（１ａ，１ｂ）、光変調器２（２ａ，２ｂ）、偏向器３
（３ａ，３ｂ）、４（４ａ，４ｂ）、そして拡散スクリ
−ン５（５ａ，５ｂ）を有する２つの同一の表示系３１
（３１ａ，３１ｂ）を右眼用と左眼用に各々設けて、情
報に基づいた光束を各々対応する眼に導光している点が
異なっており、その他の構成及び各要素の機能は同じで
ある。
【００３０】本実施例は実施例１に比べて偏向器３、４
で光走査する走査幅が狭くなり、装置全体の小型化が容
易になるという特長がある。尚本実施例において２つの
拡散スクリ−ン５ａ，５ｂを一体的に構成しても良い。
で光走査する走査幅が狭くなり、装置全体の小型化が容
易になるという特長がある。尚本実施例において２つの
拡散スクリ−ン５ａ，５ｂを一体的に構成しても良い。
【００３１】図４は本発明の実施例３の要部概略図であ
る。本実施例は図１の実施例に示す表示系を２つ設け、
このうちレ−ザ−光源１ａ，１ｂに発振波長の異なるレ
−ザ−光源を用いると共に、光変調器２ａ，２ｂにレ−
ザ−光源１ａ，１ｂの発振波長に対応させて光変調する
ものを用いる。情報視認者は表示系４１ａに係る情報
（点１７ａ）と表示系４１ｂに係る情報（点１７ｂ）を
互いに異なった色光で同一視野で視認するようにしてい
る。これにより情報の識別の向上を図っている。
る。本実施例は図１の実施例に示す表示系を２つ設け、
このうちレ−ザ−光源１ａ，１ｂに発振波長の異なるレ
−ザ−光源を用いると共に、光変調器２ａ，２ｂにレ−
ザ−光源１ａ，１ｂの発振波長に対応させて光変調する
ものを用いる。情報視認者は表示系４１ａに係る情報
（点１７ａ）と表示系４１ｂに係る情報（点１７ｂ）を
互いに異なった色光で同一視野で視認するようにしてい
る。これにより情報の識別の向上を図っている。
【００３２】図５は本発明の実施例４の要部概略図であ
る。本実施例は図１の実施例に比べて拡散スクリ−ンと
して反射型の拡散スクリ−ン３６を用い、レ−ザ−光源
１、光変調器２、そして走査系を拡散スクリ−ン３６に
対して情報視認者側に設けている点が異なっており、そ
の他の構成は同一である。
る。本実施例は図１の実施例に比べて拡散スクリ−ンと
して反射型の拡散スクリ−ン３６を用い、レ−ザ−光源
１、光変調器２、そして走査系を拡散スクリ−ン３６に
対して情報視認者側に設けている点が異なっており、そ
の他の構成は同一である。
【００３３】次に、以上の各実施例に使用する拡散スク
リ−ンについて説明する。現在広く使用されている拡散
スクリ−ンは、透過型及び反射型のいずれも図６（ａ）
に示した様な拡散特性を有している。この拡散スクリ−
ンは拡散光の拡がりの角度が大きい為、例えば図１の情
報表示装置にこれを使用すると、弱いながら点１３の拡
散光の一部が左眼８にノイズ光として入射する事にな
る。右眼についても同様に点１４からの拡散光の一部が
ノイズ光として入射する。これらは弱いながら点１７の
両側にゴ−ストとして視覚される。この問題を回避する
には図６（ｂ）に示す様に拡散光が或る狭い範囲に限定
される様に拡散特性がコントロ−ルされた拡散スクリ−
ンを用いれば良い。（以後このスクリ−ンを「指向性限
定スクリ−ン」と称する。）その様な指向性限定スクリ
−ンの例としては、微小なレンズを複数個、密に敷き詰
めたハエノ目レンズより成るスクリ−ンが知られてい
る。このハエノ目レンズの開口部の形状を矩形にすれ
ば、矩形の幅と高さを変えることに依り、幅方向の拡散
光の拡がり角と高さ方向の拡散光の拡がり角とを個別に
制御する事が出来る。実施例１の拡散スクリ−ンをその
様な指向性限定スクリ−ンで置き換えれば、ｘ方向の拡
がり角を小さくし、ｙ方向の拡がり角を大きくする事に
依って前記ゴ−ストを無くし、且つ情報視認者の眼の上
下位置の変化に対応出来、最適化される。この様な指向
性限定スクリ−ンは他のすべての実施例に於いても優れ
た効果を発揮する。
リ−ンについて説明する。現在広く使用されている拡散
スクリ−ンは、透過型及び反射型のいずれも図６（ａ）
に示した様な拡散特性を有している。この拡散スクリ−
ンは拡散光の拡がりの角度が大きい為、例えば図１の情
報表示装置にこれを使用すると、弱いながら点１３の拡
散光の一部が左眼８にノイズ光として入射する事にな
る。右眼についても同様に点１４からの拡散光の一部が
ノイズ光として入射する。これらは弱いながら点１７の
両側にゴ−ストとして視覚される。この問題を回避する
には図６（ｂ）に示す様に拡散光が或る狭い範囲に限定
される様に拡散特性がコントロ−ルされた拡散スクリ−
ンを用いれば良い。（以後このスクリ−ンを「指向性限
定スクリ−ン」と称する。）その様な指向性限定スクリ
−ンの例としては、微小なレンズを複数個、密に敷き詰
めたハエノ目レンズより成るスクリ−ンが知られてい
る。このハエノ目レンズの開口部の形状を矩形にすれ
ば、矩形の幅と高さを変えることに依り、幅方向の拡散
光の拡がり角と高さ方向の拡散光の拡がり角とを個別に
制御する事が出来る。実施例１の拡散スクリ−ンをその
様な指向性限定スクリ−ンで置き換えれば、ｘ方向の拡
がり角を小さくし、ｙ方向の拡がり角を大きくする事に
依って前記ゴ−ストを無くし、且つ情報視認者の眼の上
下位置の変化に対応出来、最適化される。この様な指向
性限定スクリ−ンは他のすべての実施例に於いても優れ
た効果を発揮する。
【００３４】次に自動車等のヘッドアップディスプレ−
装置に用いたときに良好な結果が得られる反射型の指向
性限定スクリ−ンの構成に就いて説明する。図７は反射
型の指向性限定スクリ−ン３６の部分拡大図である。ア
クリル、ポリエステル等の樹脂基板の片面に複数の微小
なハエノ眼レンズ３４を成型したシ−ト３３のハエノ目
レンズ面側にアルミニュウム等の金属薄膜、或はＳｉＯ
2 ，ＭｇＯ等の無機薄膜を蒸着或はスパッタ−等の方法
でつけてハ−フミラ−反射面とする。この時薄膜の厚さ
を制御してハエノ目レンズ面３４の反射率を制御してい
る。次にこのシ−トのハエノ目レンズ面３４側を別の樹
脂３５で埋め、ハエノ目レンズ面３４が平行平板シ−ト
中に埋め込まれた構造にする。樹脂３５の代わりに樹脂
の平行平板シ−トを接着剤によりシ−ト３３に貼合わせ
ても良い。
装置に用いたときに良好な結果が得られる反射型の指向
性限定スクリ−ンの構成に就いて説明する。図７は反射
型の指向性限定スクリ−ン３６の部分拡大図である。ア
クリル、ポリエステル等の樹脂基板の片面に複数の微小
なハエノ眼レンズ３４を成型したシ−ト３３のハエノ目
レンズ面側にアルミニュウム等の金属薄膜、或はＳｉＯ
2 ，ＭｇＯ等の無機薄膜を蒸着或はスパッタ−等の方法
でつけてハ−フミラ−反射面とする。この時薄膜の厚さ
を制御してハエノ目レンズ面３４の反射率を制御してい
る。次にこのシ−トのハエノ目レンズ面３４側を別の樹
脂３５で埋め、ハエノ目レンズ面３４が平行平板シ−ト
中に埋め込まれた構造にする。樹脂３５の代わりに樹脂
の平行平板シ−トを接着剤によりシ−ト３３に貼合わせ
ても良い。
【００３５】このようにして得られた反射型の指向性限
定スクリ−ン３６に情報視認者の側に在る不図示の走査
系からの光束３７が入射した場合、入射光の例えば２５
％が反射され指向性が限定された反射光束３８となり、
その一部３９が眼４７に入射する。他方の眼にも他方の
入射光束の指向性が限定された反射光束の一部が入射す
る。夫々の眼に入射した光束を逆の方向に延長し、交差
する位置にあたかも表示情報４１が存在する如く視認さ
れる。一方、指向性限定スクリ−ン３６を挟んで観察者
と反対側に在る風景等の実物体４２から出射した光束４
３の２５％はハエノ目レンズ面３４で反射され拡散反射
光４４となるが、残りの７５％はスクリ−ン３６をその
まま透過し、透過光束４５となり、眼４７に入射する。
これにより情報視認者はスクリ−ン３６を通して若干暗
くなった実物体４２を明瞭に視認している。この様な反
射型の指向性限定スクリ−ン３６は樹脂成型技術、連続
蒸着技術により容易に量産出来る。
定スクリ−ン３６に情報視認者の側に在る不図示の走査
系からの光束３７が入射した場合、入射光の例えば２５
％が反射され指向性が限定された反射光束３８となり、
その一部３９が眼４７に入射する。他方の眼にも他方の
入射光束の指向性が限定された反射光束の一部が入射す
る。夫々の眼に入射した光束を逆の方向に延長し、交差
する位置にあたかも表示情報４１が存在する如く視認さ
れる。一方、指向性限定スクリ−ン３６を挟んで観察者
と反対側に在る風景等の実物体４２から出射した光束４
３の２５％はハエノ目レンズ面３４で反射され拡散反射
光４４となるが、残りの７５％はスクリ−ン３６をその
まま透過し、透過光束４５となり、眼４７に入射する。
これにより情報視認者はスクリ−ン３６を通して若干暗
くなった実物体４２を明瞭に視認している。この様な反
射型の指向性限定スクリ−ン３６は樹脂成型技術、連続
蒸着技術により容易に量産出来る。
【００３６】図８は本発明の実施例５の要部概略図であ
る。本実施例は指向性限定スクリ−ン３６を自動車のフ
ロントガラスの一部に設けてヘッドアップディスプレ−
（ＨＵＤ）と為した情報表示装置である。同図に於いて
４８は車のダッシュボ−ド、４９は開口部である。本実
施例では不図示の走査系からの光束がフロントガラス５
０上の少なくとも一部に設けられた反射型の指向性限定
スクリ−ン３６に向かって出射し、光走査している。ス
クリ−ン３６に、例えば右眼７用の矢印パタ−ン１８と
左眼用の矢印パタ−ン１９に関する光を照射している。
運転者は夫々の眼の夫々の矢印パタ−ン１８、１９方向
の視線が交差した位置に１つの矢印パタ−ン２０を視認
している。
る。本実施例は指向性限定スクリ−ン３６を自動車のフ
ロントガラスの一部に設けてヘッドアップディスプレ−
（ＨＵＤ）と為した情報表示装置である。同図に於いて
４８は車のダッシュボ−ド、４９は開口部である。本実
施例では不図示の走査系からの光束がフロントガラス５
０上の少なくとも一部に設けられた反射型の指向性限定
スクリ−ン３６に向かって出射し、光走査している。ス
クリ−ン３６に、例えば右眼７用の矢印パタ−ン１８と
左眼用の矢印パタ−ン１９に関する光を照射している。
運転者は夫々の眼の夫々の矢印パタ−ン１８、１９方向
の視線が交差した位置に１つの矢印パタ−ン２０を視認
している。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば以上のように光変調した
光束で拡散スクリ−ンを光走査し、該拡散スクリ−ン面
を介して該光変調した光束に基づく情報を立体的に視認
する際、情報視認者の両眼の間隔に対応させて拡散スク
リ−ン面上への光照射を適切に調整することにより結像
光学系を用いずに簡易な構成により該光変調した光束に
基づく情報を立体的に視認することができる情報表示装
置を達成することができる。
光束で拡散スクリ−ンを光走査し、該拡散スクリ−ン面
を介して該光変調した光束に基づく情報を立体的に視認
する際、情報視認者の両眼の間隔に対応させて拡散スク
リ−ン面上への光照射を適切に調整することにより結像
光学系を用いずに簡易な構成により該光変調した光束に
基づく情報を立体的に視認することができる情報表示装
置を達成することができる。
【００３８】この他、本発明は次のような多くの優れた
効果を有する。
効果を有する。
【００３９】（２−１）表示器の表示面に表示された情
報を再結像する為の結像光学系を必要としないので、装
置が小型になる。
報を再結像する為の結像光学系を必要としないので、装
置が小型になる。
【００４０】（２−２）レ−ザ−を光源とする事によ
り、表示情報の輝度が高められ、見易い表示装置とな
る。
り、表示情報の輝度が高められ、見易い表示装置とな
る。
【００４１】（２−３）本発明に使用するスクリ−ンは
ホログラムスクリ−ンではなく、安価で安定な指向性限
定拡散スクリ−ンであるので、量産性及び信頼性の点で
有利である。
ホログラムスクリ−ンではなく、安価で安定な指向性限
定拡散スクリ−ンであるので、量産性及び信頼性の点で
有利である。
【００４２】（２−４）１点を表示するためのスクリ−
ン上の２つの輝点の位置と間隔を調節する事により、表
示情報の表示位置を任意に設定出来ると同時に奥行き、
方向の異なる情報を表示する事で立体表示が出来る。
ン上の２つの輝点の位置と間隔を調節する事により、表
示情報の表示位置を任意に設定出来ると同時に奥行き、
方向の異なる情報を表示する事で立体表示が出来る。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 実施例１の表示状態を示す要部説明図
【図３】 本発明の実施例２の要部概略図
【図４】 本発明の実施例３の要部概略図
【図５】 本発明の実施例４の要部概略図
【図６】 拡散スクリ−ンの拡散特性説明図 （ａ）は通常の拡散スクリ−ンの拡散特性 （ｂ）は本発明に使用する指向性限定スクリ−ンの拡散
特性
特性
【図７】 反射型の指向性限定スクリ−ンの断面拡大図
とその光学的機能を示す図
とその光学的機能を示す図
【図８】 本発明の実施例５の要部概略図
１ 光源 ３１ａ，３１ｂ 表示系 ２ 光変調器 ４１ａ，４１ｂ 表示系 ３ 偏向器（光束垂直偏向器）３６ 反射型の指向性限
定スクリ−ン ４ 偏向器（光束水平偏向器）４８ 車のダッシュボ−
ド ５ 拡散スクリ−ン ４９ 走査光束が出射す
る窓 ６ 拡散面 ５０ フロントガラス ７ 観察者の右眼 ８ 観察者の左眼 １３ 右眼用の照射点 １４ 左眼用の照射点 １７ 表示点の虚像
定スクリ−ン ４ 偏向器（光束水平偏向器）４８ 車のダッシュボ−
ド ５ 拡散スクリ−ン ４９ 走査光束が出射す
る窓 ６ 拡散面 ５０ フロントガラス ７ 観察者の右眼 ８ 観察者の左眼 １３ 右眼用の照射点 １４ 左眼用の照射点 １７ 表示点の虚像
Claims (8)
- 【請求項１】 光変調した光束を走査系を介して拡散ス
クリ−ン面上で走査し、該拡散スクリ−ン面を介し、そ
れより有限距離離れた位置で該光変調した光束に基づく
情報を視認する際、該情報の一点に関する視認は該拡散
スクリ−ン上に於いて情報視認者の両眼の間隔より狭い
間隔の２点を光照射することにより行っていることを特
徴とする情報表示装置。 - 【請求項２】 前記拡散スクリ−ンはそれを挟んで情報
視認者とは反対側に位置する情報が該拡散スクリ−ンを
介して視認できる拡散特性を有していることを特徴とす
る請求項１の情報表示装置。 - 【請求項３】 前記光変調した光束に基づく情報と、前
記拡散スクリ−ンを挟んで情報視認者と反対側に位置す
る情報とを該拡散スクリ−ンを介して空間的に重畳し
て、双方を同一視野で観察するようにしたことを特徴と
する請求項１の情報表示装置。 - 【請求項４】 前記拡散スクリ−ンが指向性限定スクリ
−ンであることを特徴とする請求項１乃至３のうちの１
つの情報表示装置。 - 【請求項５】 前記指向性限定スクリ−ンは透明な樹脂
板の中に、多数の微小な矩形開口の球面半透鏡を規則正
しく埋設し、矩形開口の幅と高さを制御して光の拡散特
性を制御したものであることを特徴とする請求項４の情
報表示装置。 - 【請求項６】 光変調した光束を走査系を介して拡散ス
クリ−ン面上で走査し、該拡散スクリ−ン面を介し、そ
れより有限距離離れた位置で該光変調した光束に基づく
情報を視認する際、該情報の一点に関する視認は該拡散
スクリ−ン上に於いて情報視認者の両眼の間隔より狭い
間隔の２点を光照射する表示系を２つ設け、該２つの表
示系における光束の波長が互いに異なるようにして、異
なった色光で各々の情報を視認するようにしたことを特
徴とする情報表示装置。 - 【請求項７】 前記拡散スクリ−ンが指向性限定スクリ
−ンであることを特徴とする請求項６の情報表示装置。 - 【請求項８】 前記指向性限定スクリ−ンは透明な樹脂
板の中に、多数の微小な矩形開口の球面半透鏡を規則正
しく埋設し、矩形開口の幅と高さを制御して光の拡散特
性を制御したものであることを特徴とする請求項７の情
報表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8594594A JPH07270711A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 情報表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8594594A JPH07270711A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 情報表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270711A true JPH07270711A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13872907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8594594A Pending JPH07270711A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 情報表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270711A (ja) |
Cited By (41)
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| WO2019050019A1 (ja) | 2017-09-07 | 2019-03-14 | 富士フイルム株式会社 | 投映像表示用ハーフミラーフィルム、投映像表示用の合わせガラス、および、画像表示システム |
| WO2019163969A1 (ja) | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示用合わせガラスの製造方法、画像表示用合わせガラス、および、画像表示システム |
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-
1994
- 1994-03-30 JP JP8594594A patent/JPH07270711A/ja active Pending
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