JPS63194222A - ホログラムを用いた表示装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホログラムを用いた表示装置に関し、例えば
、自動車、航空機、船舶などの乗物の前方風防ガラス方
向に、速度等の情報を投影する乗物用表示装置や、シュ
ミレーション等の表示装置、家庭用テレビゲームなどに
用いても有効である。

〔従来の技術〕

従来から、運転者が自動車、航空機の前方風防ガラスを
のぞいた時に、その運転者の視野内に計器等の表示像を
投影する表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）が
、ハーフミラ−の組み合わせや、ホログラムの組み合わ
せなどによって考案されている。例えば特開昭６１−３
５４１６号には、ホログラムを用いてヘッドアップディ
スプレイを行う装置が記載されている。またこの装置は
、ホログラムに存在する色収差を補償するため、従来の
ような高価な光学部品を用いることなく、安価な高品質
像の表示システムを提供するものである。これは第１０
図に示す如く、等しい格子特性を備えた２つのホログラ
ム１０１，１０２を、平行な関係に配置することにより
、分散のない正像１２１を発生させる。この正像１２１
は、第１、第２ホログラム１０１，１０２で各々回折反
射されて、運転者等の視野内に投影される。

しかしながら、２つのホログラムを平行に配置する装置
においては、本件発明者らの実験によると、上記目的と
する像１２１の他に、複数のゴースト像１２２，１２３
，１２４が現れることが判明した。すなわち、第１、第
２ホログラム１０１゜１０２の各々で表面反射したゴー
スト像１２２、第１ホログラム１０１で表面反射し、第
２ホログラム１０２で回折反射したゴースト像１２３、
および第１ホログラム１０１で回折反射し、第２ホログ
ラム１０２で表面反射したゴースト像１２４などが現れ
る。このため本来のヘッドアップディスプレイ用の正像
１２１の他に、その近傍に、又は正像１２１に重なって
複数のゴースト像１２２゜１２３．１２４が投影される
ことになり、運転者等の視認者の視認性を極めて低下さ
せるという問題点のあることが判明した。

そこで本発明は、正像の近傍に投影されるゴースト像の
影響を除去した実用的なホログラムを用いた表示装置を
提供することを主な目的とする。

また他の目的として、更に色収差を除去した鮮明な表示
像を得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、上記目的を達成するために、第１図に
も示すように、表示像を発光表示する発光表示手段（１
）と、 入射角α、で入射した所定波長の近傍の光を出射角β１
で回折反射するように作成され、前記発光表示手段から
の表示光を回折反射するように配置された第１ホログラ
ム（２）と、 入射角α２で入射した所定波長の近傍の光を出射角β２
で回折反射するように作成され、前記第１ホログラムに
て回折反射された表示光を、再び回折反射させて視認者
に導き、視認者の視野内に表示像を投影するように配置
された第２ホログラム（３）と、 前記第１ホログラムにて回折反射した後、前記第２ホロ
グラムにて表面反射した光が、運転者の目に入らない所
定角θの取付角で前記第１ホログラムに対して前記第２
ホログラムを対向させるホログラム支持手段と を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

よって、本発明は、第１、第２ホログラム２゜３の間に
予め定めた取付角θを設けることにより、正像の投影位
置からゴースト像の投影位置を離間させることができる
。これは、例えば第７図に示すように、取付角θを大き
くするにしたがって、正像１２１を投影する光路からゴ
ースト像１２３゜１２４を投影する光路までの角度、す
なわち距離Ｄｓ、０４などを大きくすることができる。

よって、例えば第８図に示すように、第１、第２ホロダ
ラム２．３の面積を適切に設定することにより、ゴース
ト像を視認者に導くことのないようにした、視認性の良
い表示を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は２つのホログラムの間に取
付角θを設けたことにより、２つのホログラムを平行に
配置した場合に比べて、ゴースト像を容易に除去するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を車両のヘッドアップディスプレイとして
用いた第１実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はその概略構成図、第２図は第１実施例の取付状
態を示す断面図、第３図は第２図の装置の表示状態を示
す部分正面図、第４図はホログラムの回折特性を説明す
るための特性図、第５図はホログラムの作成を説明する
ための説明図である。

第２図は車両ダツシュボードの部分断面である。

車両のダツシュボードＤには、蛍光表示管２１、ホログ
ラムレンズ２２、ホログラムレンズ２３から構成される
ヘッドアップディスプレイ装置が固定されている。尚、
ホログラムレンズ２３がフロントガラス側にある。

蛍光表示管２１は、５ｇＯｎｍを中心とした波長、つま
り青緑の表示光で、車速距離などの情報を表示する表示
手段であって、蛍光表示管２１は、取付プレート２４ａ
、ボルト２４ｂ、２４ｃによって固定されている。

２２は、蛍光表示管２１からの中心光軸２１ａ上に配置
された第１ホログラムとなるホログラムレンズである。

ホログラムレンズ２２は、第４図のへ曲線に示すような
回折反射（格子）特性を持っている。すなわち、蛍光表
示管２１の表示光の中から、所定の波長成分の近傍の表
示光のみを、回折反射する凹面鏡の作用をなすように作
成されている。所定波長は約５２０〜５３０ｍ、ピーク
値は５２５ｍ、半値巾は２５〜３０ｍｍ、ピーク値での
回折効率は９３％である。また、ホログラムレンズ２２
の表面は反射防止と紫外線カットの多Ｎ膜コート２２ａ
が施されている。

２３は第２ホログラムとなるホログラムレンズで、前記
ホログラムレンズ２２にて回折反射された所定の波長成
分の表示光を、入射して再び回折反射し、運転者の視野
内に表示像を結像する凹面鏡作用を有する。ホログラム
レンズ２３は、フレームベース２５に装着されている。

フレームベース２５の中央部はピボット２７と嵌合して
おり、フレームベース２５はピボット２７を中心として
、その上下方向、左右方向に角度を調節するができる。

この調節により、個人的な身長の違いによる表示像の位
置ずれを補正したり、各人の好みに応じて表示位置を調
節することができる。ピボット２７はナツト２８によっ
て基板２９に固定されている。基板２９の中央部には、
ホログラムレンズ２２で回折反射した表示光がホログラ
ムレンズ２３に至るように、通光穴２９ａが形成されて
いる。

通光穴２９ａにはホログラムレンズ２２に塵が付着しな
いように、両面に反射防止コートが施された保護ガラス
板３０が装着されている。

ここで、ホログラムレンズ２３は、第４図の８曲線に示
すように、所定波長の近傍の光に対して回折反射特性を
持っている。この所定波長は、ホログラムレンズ２２と
ほぼ同一の値（約５２０〜５３０ｍｍ）、ピーク値（５
２５＋ｔｍ）での回折効率は約７３％に設定されている
。またホログラムレンズ２３の両面は、反射防止（反射
率０．５〜１％程度）および紫外線カットのための多層
膜コート２３ａが施されている。

またホログラムレンズ２２とホログラムレンズ２３とは
、ゴースト像（ホログラムレンズ２２で回折反射し、ホ
ログラムレンズ２３で表面反射したことで見える像、ホ
ログラムレンズ２２で表面反射しホログラムレンズ２３
で回折反射したことで見える像）が除去できるように、
所定の角度θ（以下取付角θという）に調節されている
。

次に、第５図に基づいてホログラムレンズ２３作成につ
いて説明する。第５図は作成（露光）時の光学装置の配
置図である。

５０はＡｒ（アルゴン）レーザーで、その光（５１４ｒ
＋ｍ）はハーフミラ−５１によって２つの光路に分光さ
れる。一方の光は、ミラー５２．５３．５４、凸レンズ
５５、ピンホール５６を介して、ホログラム乾板２３′
の裏面より球面波の参照光り、として入射する。一方、
分光された他方の光は、ミラー５７．５８、凸レンズ５
９、ピンホール６０、凸レンズ６１を介して、ホログラ
ム乾板２３′の表面より、平面波の物体光Ｌ２として入
射する。このように参照光り、と物体光Ｌ２の入射露光
によって干渉縞パターンが生じる。このパターンをホロ
グラム乾板２３′の感光材料で記録し、その後現象処理
を行いホログラムレンズ２３を作成する。ここで、乾板
２３′に対する参照光り、の入射角をα。、物体光Ｌ２
の入射角をβ。に設定されている。このようにして作成
したホログラムレンズ２３に、第６図に示すように、作
成時の参照光の入射方向に、入射角がα。となるように
発光表示体を置くと、この表示体１からの光は、記録さ
れた干渉縞パターンにより、物体光の入射方向と反対側
に出射角β。で回折反射され、目的とする像（以下、正
像という）を結ぶ。

またホログラムレンズ２２は、上述したホログラムレン
ズ２３の作成方法において、入射角α。。

β。を調節して同様に作成される。尚、ホログラムレン
ズ２２．２３は、作成時のレーザー５０の波長、又は現
象処理方法や、その後に施される加熱処理などによって
、前述した所定の波長成分の光のみを回折反射するよう
に作成される。

ここで、ホログラムレンズ２２は、参照先の入射角α。

をα。、に、物体光の入射角β。をβ。１にして作成さ
れている。また、ホログラムレンズ２３は、参照先の入
射角α。をα。２に、物体光の入射角β。をβ。２にし
て作成されている。また、これらの角度α。１．α。２
．β。１．β。２と、前述した取付角θとの関係は、収
差を補正するように次式％式％ を満足するように作成されている。このホログラムレン
ズ２２，２３、蛍光表示管２１は、第２図に示すように
、表示管２１の光がホログラムレンズ２２に入射角α１
（＝α。、）で入射し、ホログラムレンズ２２で回折反
射した光がホログラムレンズ２３に入射角α２（＝α。

２）で入射し、その光が再び回折反射されて出射角β２
（＝β。２）で運転者の目に導かれるように配置されて
いる。尚、第２図ではα、＝４０°、β、＝２５°、α
２＝１５°。

β、＝３０”、　　θ１０°に設定されている。

く作用〉 以上の構成に基づいて第２図で概略作用を説明する。

蛍光表示管２１からの表示光の中で、ホログラムレンズ
２２は、所定波長の近傍の光（λＣ±ΔλＣ）を、出射
角β１．±Δβ１の方向へ回折反射する。

ここで、本装置は、上記（１）式を満足するため、この
回折反射された所定波長の近傍の光（λＣ±Δ）　λＣ
）は、次のホログラムレンズ２３にて、全てβｔの方向
に回折反射されることになる。従って、色収差のない鮮
明な正像が得られる。しかも、ホログラムレンズ２２と
ホログラムレンズ２３を平行に取り付けた場合に比べて
、両者に取付角θ（θ≠０）を持たせることにより、正
像と表面反射によって生じるゴースト像が離れる、又は
除去できるので、視認性が極めて向上する。

〈ゴースト像の除去〉 以下、ゴースト像を除去できる原理について既に説明し
た第１０図（平行に配置）と第７図、第８図に基づいて
説明する。第１、第２ホログラム１０１．１０２を平行
に配置（色収差を除去するため）すると、各々で回折反
射（入射角≠出射角）されて投影される正像１２１以外
に、第１、第２ホログラムの各々で表面反射（入射角＝
反射角）したゴースト像１２２、第１ホログラム１０１
で表面反射し、第２ホログラム１０２で回折反射して投
影されるゴースト像１２３、および第１ホログラム１０
１で回折反射し第２ホログラム１０２で表面反射したゴ
ースト像１２４等が現れる。

ここで、第１、第２ホログラム１０１，１０２の回折効
率を各々９０％、６０％に、又、その両者の表面反射の
反射率を多層膜コートによって１％にしたと仮定する。

すると、正像（回折×回折）１２１、ゴースト像（回折
×表面反射）１２４、ゴースト像（表面反射×回折）１
２３、ゴースト像（表面反射×表面反射）１２２の明る
さの比は、５４　：０．９　：０．６　：０．０１とな
る。この比では、人間の目にとって、正像１２１に対す
るゴースト像１２４，１２３は同程度よりやや暗いもの
として見える。このため、これらのゴースト像が正像の
近傍に現れると、視認性を低下させる。そこで、両ホロ
グラムを平行配置にした状態で、２つのホログラムの間
の距離を太き（する、すなわち離して配置すると、この
ゴースト像へ視野内から除去できることに着目して、こ
の方法を検討した。しかしながら、２つのホログラムの
間の距離が大きくなり過ぎるため、車両のダツシュボー
ド等の限られた空間に装着する場合は、実用上困難とな
ることが判明した。

そこで、第７図に示すように、第１、第２ホログラムと
の間に取付用のオフセット角θを設けることを検討して
みると、取付角θを大きくするにしたがって、正像１２
１を投影する光路からゴースト層１２３．１２４を投影
する光路までの角度、すなわち距離Ｄ’ｌ、Ｄ４を大き
くすることができることが分かる。特に、ゴースト像１
２２（表面反射×表面反射）より、明るいゴースト像１
２３゜１２４を、正像１２１より離すことができる。こ
れにより、不必要で比較的明るいゴースト像１２３．１
２４を、正像１２１から離して運転者の視野外方へ移動
させることができる。また、実際は第８図のように、第
１、第２ホログラムの面積を適切に設定することにより
、このゴースト像１２３．１２４を運転者の視野内から
容易に除去することができる。尚、ここでゴースト像（
表面反射×表面反射）１２２を取付角θによって完全に
除去することは難しいが、第１、第２ホログラム２゜３
の反射率を０．５〜１％程度に設定することにより、正
像１２１の明るさの数十分の１程度の極めて暗いものに
することができ、しかも、正像から離れるため、実用上
は何ら問題にならないようにすることができる。

尚、この取付角θの大きさは、あまり小さいとゴースト
像除去の効果がないし、大き過ぎると入射角α、が大き
くなり過ぎ、像の歪みおよび視域が問題となるため、一
般の車両に装着する場合は、±５°〜±２０°が適当で
ある。

く色収差の除去〉 また第１、第２ホログラムを取付角θで配置すると、両
者を平行に配置した時のように、第１、第２ホログラム
を同一の光学特性（格子特性）、８：しても、色収差を
除去することができない。そこで、本発明者らは、取付
角θの条件下で、色収差をほぼゼロにする実用的な角度
関係を求めたのである。ここで、反射型ホログラムは特
定波長λＣおよびその近傍波長ΔλＣの光しか回折反射
せず、その他の波長はすべて透過することに着目して、
すべての広い範囲にわたる波長の光について収差を補正
する必要がない点を利用して、角度関係を求めたものが
（１）式である。この関係を満足するように、第２図に
示すように第１、第２ホログラムを作成配置（α。１−
α、、β。、−β２．α。２−α２゜β。２＝β２　：
露光時と再生時の角度が同じ）すると、表示手段から出
た光の中でλＣ±ΔλＣの波長の光が第１ホログラムに
てβ１±Δβ１の方向に回折反射される・ここで・Δλ
Ｃは極めて小さｕＡ値であることから、この光（λ。±
ΔλＣ）は、第２ホログラムにて、すべてβ２方向に回
折反射される。従って、色収差のない鮮明な像が得られ
る。

〈収差補正の条件〉 ホログラムレンズ２，３は、回折格子としての機能を持
つため、入射光軸はこの光の波長に関連した角度で回折
される。これを第９図の模式図に基づいて説明する。ホ
ログラムでの回折反射は良く知られた次の格子方程式に
よって一般的に表示される。

Ｃ ｄ　：回折格子間隔 ｄｘ　：回折格子の水平方向間隔 λＣ：表示器ｌからの表示光の波長 ｎｃ　：ホログラムの平均屈折率（現像後）α　：ホロ
グラム再生時の再生光の入射角β　：ホログラム再生時
の再生光の出射角ここて、回折格子の角度ψ、回折格子
と表示光とのなす角度（ブラッグ角）γは、ホログラム
露光作成時の参照光、物体光の各々の入射角α。、β。

により次のように表すことができる。

また、回折格子の水平方向間隔ｄｘは次のように表せる
。ただし、λ。は露光時のレーザの波長、ｎｏは露光時
のホログラムの平均屈折率である。

ｄｘ＝− ｓｉｎψ ｓｉｎφ　　　２ｓｉｎＴ λ。／　ｎ　６ λ。／　ｎ　６ 従って、上式（１）、　（４）より、１つのホログラム
から出射角βは次式で表すことができる。

ここで、本案の条件を考え、各々のホログラム２．３で
の人、反射の関係式を示す。ホログラムは現像前後で、
平均屈折率が変化しない（ｎｃ＝ｎｃ＋）とする、する
と、第１ホログラム２においてλＣ となる。

ここで、第１、第２ホログラムは所定波長の近傍の光の
み回折反射することに着目し、所定波長の近傍（λＣ±
ΔλＣ）の範囲内で、出射角βの変化をゼロにする条件
を求める。

まず、（６）、　（７）式をλＣで微分し、（６）式の
微分式をＳｌとすると、次式になる。

＝Ｓ、　　　　　　　　　　・・・・・・・・・（８）
ｓｉｎβ。２）　　　　　　・・・・・・・・・（９）
す るとともに、第１、第２ホログラムを組み合わせて配置
する条件（α２＝β１−θ）を代入して、（８）。

（９）を整理すると ・・・・・・・・・０■ となる。ここで、所定波長（λＣ）の近傍（±Δをゼロ
とする条件を求めると ・・・・・・・・・（１０ となる。尚、ホログラムレンズ２．３への再生光入射角
α１．α８を、その露光時の参照光の入射角α蔦、α冨
と同一にすると、出射角β、−β。１゜β２＝β。ｔと
なる。従って ・・・・・・・・・Ｑ’ｌＪ となる。よって、上式０りを満足させることにより、所
定波長（λＣ）の近傍（±ΔλＣ）での、最終的な出射
角β２の変化（色収差）をゼロにすることができる。

尚、上式（５）、　（６）において、第１、第２ホログ
ラムの回折反射する波長λＣが、広い範囲の波長にわた
るものであって、その波長λＣにかかわらず出射角β８
が一定となる条件を求めると、となる゛、すなわち、式
１１３１より２つのホログラムは平行配置で、式ａ４よ
り同一の人、出射角をもつ（同一の格子特性）ホログラ
ムを対向させる必要がある。しかし、２つのホログラム
を平行に配置することは、既に述べたようにゴースト像
の除去という点では、実用上好ましくない。

これに対して、上述実施例では、２つのホログラムを平
行に配置する必要がなく、色収差を除去できるため、２
つのホログラムの配置上での制約がなくなり、車両のダ
ツシュボードなどの狭い空間にも容易に装着することが
できる。

〈ホログラムの回折効率、表面反射〉 表示される正像を明るく鮮明にするためには、２つのホ
ログラム２２．２３の回折効率を大きくするとよいこと
は言うまでもない、しかし、ここで留意すべき点は、ホ
ログラムレンズ２３は、車両の前方ダツシュボードに装
着され、このレンズ２３を通して運転者が前方の景色を
見るということである。ホログラムレンズ２３の回折効
率（所定波長）を９０％程度に設定すると、車両前方か
らホログラムレンズ３を通過しようとする自然光の所定
波長（緑）も大部分が回折反射されてしまう、このため
、ホログラムレンズ３を通して見える前方景色は、自然
光より緑の成分が除去されたピンク気味（緑の補色）に
見え、運転者にとって多少違和感がある。よって、車両
の前方へ装着する場合は、ホログラムレンズ２３の回折
効率は約８０％より小さい方が実用上適切である。一方
、回折効率が小さいと、表示像が相対的に暗くなるため
、昼間などでは８０％程度の高い回折効率のものが望ま
しい、しかし、はぼ透明で、まったく違和感のないもの
とするためには、回折効率は約３０％程度がよい。した
がって、車載用としては回折効率が約３０〜８０％のホ
ログラムレンズ２３が好ましい、尚、本実施例では、第
４図に示すようにホログラムレンズ２２の回折効率を９
３％、ホログラムレンズ２３の回折効率を７３％ニ設定
しであるが、各々９０％、６０％等の組み合わせであっ
ても鮮明な表示像が得られる。

また、ホログラムレンズ２２．２３は、ゴースト像（表
面反射×表面反射）をなくすために、反射率を０．５〜
１％程度にするよう多Ｎ膜コートが施しである。

次に、第２実施例を説明する。第１実施例での関係を満
足させて各構成要件を配置している。ここで、表示手段
としては、赤、緑、青の３原色基本として発光する陰極
線管（ＣＲＴ）１５１を用いている。ＣＲＴ１５１は、
車室内の前方パネル内に装着されて、運転者が着座した
状態で直接見ることができるように配設されている。Ｃ
ＲＴＩ５１は車両動作状態、例えば車速、エンジン回転
数などを表示する。ホログラムレンズ１５２．１５３は
第１実施例とほぼ同様に作成されて、所定波長（緑）の
近傍のみを回折反射し、他の波長の光は透過する。この
ホログラムレンズ１５２はＣＲＴ１５１の前面に配置さ
れ、またホログラムレンズ１５３はフロント風防ガラス
１５４に装着されている。

次に、第１２図に基づいてＣＲＴ１５１の制御装置を説
明する。

１４０にはエンジン回転数に反比例するイグニッション
（−）信号のパルスが入力される。１４１は車速センサ
で車速に対応した車速信号を発生する。１４２は運転者
によって任意の車速を設定することのできる車速設定ス
イッチである。１４３はフューエルセンサで、車両の燃
料残量に対応した燃料量信号を発生する。１４４は水温
センサで、エンジン冷却水温に対応した水温信号を発生
する。１４５は運転者の操作によって、ヘッドアップデ
ィスプレイしたい情報を選択する選択スイッチである。

また１４６はヘッドライトをハイビーム（遠方を照らす
）状態に切り換えるためのヘッドライトハイビームスイ
ッチである。１４７はその他のアクセサリ−で、例えば
時計、目的地の方向、車両の進行方位、地図の一部等の
ナビゲーション情報を表示するアクセサリ−で、その情
報信号を送出する。

制御回路１４８は、上記センサ、スイッチ等からの信号
を受けて、表示に必要な情報を演算すると同時に、ヘッ
ドアップディスプレイすべき情報を選択するもので、例
えは車速か１１００ｋ／ｈ以上となったり、エンジン回
転数が所定回転数以上となったりして警告表示を行う時
や、運転者が車速設定スイッチ１４２に設定した車速以
上になった時、またフューエルセンサ１４３からの燃料
量信号が所定量以下になった時、水温センサ１４４から
の水温信号が異常に高温になったとき、ヘッドライトが
ハイビームに切り換わったときなどに、自動的にヘッド
アップディスプレイすべき情報のへラドアップ信号を発
生する。更に、制御回路１４８は、選択スイッチ１４５
の操作によって運転者が特定の情報を選択した時、例え
ば車速、時計、ナビゲーション情報などを選択したとき
には、これらの特定の情報をヘッドアップディスプレイ
すべきヘッドアップ信号を発生する。

１４９はＣＲＴ１５１の駆動回路で、通常は緑色系以外
の波長成分の表示光でＣＲＴ１５１が情報を表示するよ
うに駆動している。そして、制御回路１４日からのへラ
ドアップ信号を受けると、ヘッドアップディスプレイす
べき情報を、今までの表示光の代わりに緑色系の表示光
にて発光表示させる。

次に、上記構成に基づいてその作動を説明する。

ここでは、運転者が選択スイッチ１４５にてヘンドアツ
ブディスプレイしたい情報を車速情報として選択してい
るとする。すると、制御回路１４８は車速情報のへラド
アップ信号を送出し、駆動回路１４９はＣＲＴ１５１に
表示されている情報のうち、車速のみを緑色系の波長成
分の表示光で表示する。また、他の情報としてエンジン
回転数、燃料計、水温計、積算走行距離計等の情報を緑
色計以外の表示光で表示している。

このＣＲＴ１５１にて表示された情報のうち、緑色系の
車速情報のみがホログラムレンズ１５２にてホログラム
レンズ１５３に向って回折反射される。このとき回折効
率が約５０％に設定しであるので、残り約５０％がホロ
グラムレンズ１５２を介して透過するため、運転者は約
５０％減光した状態で、緑色系の車速情報を通常のメー
タ位置にて直接確認することができる。また、他の表示
は、ホログラムレンズ１５２を９０％以上透過するので
、減光されることなく見ることができる。

一方、ホログラムレンズ１５２にて回折反射された緑色
系の車速情報は、ホログラムレンズ１５３にて再び回折
反射されて、運転者の視野前方に結像される。よって、
運転者は視野をＣＲＴ１５１に移動することなく、前方
を見たままの視野に緑色系の車速情報を見ることができ
る。

また、選択スイッチ１４５によって、他の情報をヘッド
アップディスプレイするように選択すると、制御回路１
４８がその情報のへラドアップ信号を送出する。駆動回
路１４９は、この信号を受けて所望の情報を緑色系の波
長成分の表示光にてＣＲＴ１５１に発光表示する。そし
て、前述と同様にホログラムレンズ１５２，１５３によ
り、ヘッドアップディスプレイされる。

また、水温センサ１４４が冷却水温の所定温度以上にな
ったことを検出したとき、・フューエルセンサ１４３が
所定量よりも燃料残量の少なくなったことを検出したと
き、或いは所定の警告車速（Ｌｏｏｋｓ／ｈ）以上にな
るときなどに、自動的にこれらの情報が緑色系の波長成
分の表示光で、ＣＲＴ１５１に表示されることにより、
同様に運転者の視野内にヘッドアップディスプレイによ
る表示が行われて、運転者に注意を促すことができる。

上述筒１、第２実施例においては、緑色系の波長成分の
表示光を回折反射するホログラムレンズ２２．１５２、
ホログラムレンズ２３．１５３を用いたが、他の波長成
分の表示光を回折反射するものを用いてもよいことは言
うまでもない。但し、第２実施例では、ＣＲＴ１５１に
表示される種々の色の表示情報のうち、ホログラムレン
ズ１５２゜１５３′ｃ回折反射される波長成分と一致す
る色の表示情報のみがヘッドアップディスプレイされる
ことになる。

更に、上記ホログラムレンズ２などでヘッドアップディ
スプレイされる表示は、緑色系などの１つの波長成分の
表示光であったが、同時に複数の波長成分の表示光をヘ
ッドアップディスプレイするようにしてもよい。これは
、ホログラムレンズ１５２などを作成する□際に、異な
る波長成分の光、例えば緑と青を、多重露光することに
よってそれぞれ記録し、ＣＲＴ１５１では、車速を緑色
、積算走行距離計を青色の表示光にてそれぞれ表示する
ことによって、緑色の車速、青色の積算走行距離がそれ
ぞれヘッドアップディスプレイされる。

また、ホログラムレンズ１５２などを作成するときに、
その焦点距離を変更して多重露光することによって、ヘ
ッドアップディスプレイされる奥行きの位置を、多数の
異なった位置に投影することもできる。

尚、上述実施例においては、表示手段として、蛍光表示
管とＣＲＴを用いたが、発光ダイオード、液晶表示板（
背面から表示用照明がされている）などを用いてもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略を示す概略構成図、第２図は本発
明の第１実施例の断面図、第３図は第２図の装置の表示
状態を示す正面図、第４図はホログラムレンズ（２２）
、ホログラムレンズ（２３）の回折特性を説明するため
の特性図、第５図はホログラム（２２，２３）の作成（
露光）を説明するための説明図、第６図はホログラムに
よる再生像を説明するための説明図、第７図、第８図は
２つのホログラム取付角（θ）とゴースト像の関係を説
明する説明図、第９図は色収差を除去する条件を説明す
るための説明図、第１０図は従来装置におけるゴースト
像の発生を説明するための説明図、第１１図は第２実施
例を示す模式構成図、第１２図はＣＲＴ　（１５１）の
表示光を制御する制御装置のブロック回路図である。 ｌ・・・発光表示手段、２・・・第１ホログラム、３・
・・第２ホログラム、２１−・・蛍光表示管、２２．１
５２・・・ホログラムレンズ、２３，１５３・・・ホロ
グラムレンズ、１５１・・・ＣＲＴ、１５４・・・風防
ガラス。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示像を発光表示する発光表示手段と、入射角α
   ＿１で入射した所定波長の近傍の光を出射角β＿１で回
   折反射するように作成され、前記発光表示手段からの表
   示光を回折反射するように配置された第１ホログラムと
   、 入射角α＿１で入射した所定波長の近傍の光を出射角β
   ＿１で回折反射するように作成され、前記第１ホログラ
   ムにて回折反射された表示光を、再び回折反射させて視
   認者に導き、視認者の視野内に表示像を投影するように
   配置された第２ホログラムと、 前記第１ホログラムにて回折反射した後、前記第２ホロ
   グラムにて表面反射した光が、運転者の目に入らない所
   定角θの取付角で前記第１ホログラムに対して前記第２
   ホログラムを対向させるホログラム支持手段と を備えたことを特徴とするホログラムを用いた表示装置
   。
2. （２）前記第１ホログラムの入射角α＿１、出射角β＿
   １、前記第２ホログラムの入射角α＿２、出射角β＿２
   、および前記取付角θとの間には、色収差を除去すべく
   次式 ｛ｃｏｓ（β＿１−θ）／ｃｏｓβ＿１｝・｛（ｓｉｎ
   α＿１−ｓｉｎβ＿１）／（ｓｉｎα＿２−ｓｉｎβ＿
   ２）｝＝−１を満足するように配置されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のホログラムを用い
   た表示装置。
3. （３）前記取付角θは約±５°から±２０°までである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホログラ
   ムを用いた表示装置。
4. （４）少なくとも前記第１、第２ホログラムの対向面に
   は、反射防止用多層膜コートが施されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のホログラムを用いた
   表示装置。
5. （５）前記第１ホログラムは、前記発光表示手段からの
   表示光の一部を回折反射するとともに、残りを透過させ
   、視認者に前記発光表示手段が見えるように配置された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホログラ
   ムを用いた表示装置。
6. （６）前記第１、第２ホログラムは車両前方のダッシュ
   ボードに装着されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のホログラムを用いた表示装置。
7. （７）前記第１ホログラムと前記第２ホログラムとは、
   最も高い回折効率を示す所定の波長がお互いにほぼ一致
   していることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   ホログラムを用いた表示装置。
8. （８）前記第１ホログラムの回折効率は約８０％以上で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のホロ
   グラムを用いた表示装置。
9. （９）前記第２ホログラムの回折効率は約３０〜８０％
   程度であることを特徴とする特許請求の範囲第７項、又
   は第８項のいずれかに記載のホログラムを用いた表示装
   置。