【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両、航空機、船
舶などの乗り物の車両内に備えて、車両内の観察者に必
要な情報を投影するホログラフィック表示装置に関し、
特に車両のダッシュボード上に置いて使用する別置き型
のホログラフィック表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holographic display device provided in a vehicle such as a vehicle, an aircraft, a ship, etc., for projecting necessary information to an observer in the vehicle.
In particular, the present invention relates to a separately-installed holographic display device used on a dashboard of a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、自動車等の車両の運転者に情報を
表示する方法として、ヘッドアップディスプレイ（以下
ＨＵＤという）などの表示装置が検討されている。これ
は、液晶表示装置等の情報投射手段から投射された光学
的情報を、自動車の風防ガラス等に組み込まれたハーフ
ミラーやホログラム等からなるコンバイナに映し、運転
者が運転状態からほとんど視点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。2. Description of the Related Art In recent years, as a method of displaying information to a driver of a vehicle such as an automobile, a display device such as a head-up display (hereinafter, referred to as HUD) has been studied. In this method, optical information projected from an information projection unit such as a liquid crystal display device is projected on a combiner including a half mirror or a hologram incorporated in a windshield of an automobile or the like, and a driver almost moves a viewpoint from a driving state. This allows information to be read without the need.
【０００３】特に、コンバイナ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する機能
とともにレンズ機能等を併せ持つことができるので、光
学的情報を運転者の視野方向に回折したり、または、他
にレンズ等の光学系を使用せず、任意の位置に結像させ
ることが可能である。また、回折スペクトルの半値幅が
狭いため、前景輝度を損なわずに高輝度の表示像が得ら
れるという特徴を持ち、表示装置のコンバイナとしては
有効である。In particular, a hologram as a combiner can have both a function of diffracting optical information toward a driver and a lens function, so that the optical information can be diffracted in the direction of the driver's field of view. Alternatively, it is possible to form an image at an arbitrary position without using an optical system such as a lens. In addition, since the half width of the diffraction spectrum is narrow, a high-luminance display image can be obtained without deteriorating the foreground luminance, which is effective as a combiner for a display device.
【０００４】図５は従来の自動車用ＨＵＤの一例を示す
概念図である。光源６から発し、レンズ系４を介して透
過型液晶表示素子５を通過した表示すべき情報を含む光
３は、車体の風防ガラス７に備えられたホログラム２に
照射され、回折されて運転者に観察位置１で視認され
る。上記レンズ系４はコリメータとしての機能を持つ。FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a conventional automobile HUD. Light 3 including information to be displayed, which is emitted from a light source 6 and passes through a transmission type liquid crystal display element 5 via a lens system 4, is applied to a hologram 2 provided on a windshield 7 of a vehicle body, and is diffracted by the driver. At the observation position 1. The lens system 4 has a function as a collimator.
【０００５】また、ホログラム２に倍率を持たせれば、
速度表示８、警告表示９の表示像を遠方に結像させるこ
とも可能になる。また、必要に応じてホログラム２のほ
かに波長選択フィルタや、収差補正のためのホログラム
も採用できる。さらに、ホログラム２は波長選択機能を
持つので、希望する色の像が表示可能となる。通常その
色は単一であることも多いが、多重露光したホログラム
による多色表示も可能であり、表示情報の量と質を向上
できる。たとえば、速度表示８を緑色、警告表示９を赤
色とすることによって、運転者に対してより的確に情報
を伝達できる。If the hologram 2 has a magnification,
It is also possible to form the display images of the speed display 8 and the warning display 9 in a distant place. Further, if necessary, a wavelength selection filter or a hologram for correcting aberration can be employed in addition to the hologram 2. Furthermore, since the hologram 2 has a wavelength selection function, an image of a desired color can be displayed. Usually, the color is often a single color, but multi-color display using a hologram subjected to multiple exposure is also possible, and the amount and quality of display information can be improved. For example, by setting the speed display 8 to green and the warning display 9 to red, information can be more accurately transmitted to the driver.
【０００６】しかし、このような従来のＨＵＤは直接車
両に組み付けられているため非常に大型であった。ま
た、情報表示源は車両のダッシュボード内に組み付けら
れるのに対し、コンバイナは風防ガラスに備えられてい
るため、相互の位置合わせや調整が困難であり、車両へ
の搭載は容易ではなかった。However, such a conventional HUD is very large because it is directly mounted on a vehicle. In addition, the information display source is assembled in the dashboard of the vehicle, whereas the combiner is provided on the windshield, so that mutual alignment and adjustment are difficult, and mounting on the vehicle is not easy.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するため、表示器とコンバイナを一体化した小型のＨＵ
Ｄ（別置き型ＨＵＤ）が提案されている（特開平８−１
１５８０）。この提案のＨＵＤでは、コンバイナへの光
の入射角と回折角を特に規定していないが、ほぼ両者が
等しい正反射に近い配置を想定している。そのため、ホ
ログラムによる回折像以外にコンバイナの表面反射像や
ホログラムの多重回折像が発生するため、コンバイナの
少なくとも片面に無反射コートを施さなければならな
い。In order to solve such a problem, a small HU in which a display and a combiner are integrated is provided.
D (separate type HUD) has been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-1).
1580). In the proposed HUD, the angle of incidence and the angle of diffraction of light to the combiner are not particularly specified, but it is assumed that the two are almost equal in regular reflection. Therefore, in addition to the diffraction image by the hologram, a surface reflection image of the combiner and a multiple diffraction image of the hologram are generated. Therefore, at least one surface of the combiner must be coated with an anti-reflection coating.
【０００８】このような表面反射像や多重回折像などの
不要像は無反射コートによりある程度輝度を低減できる
るが、完全になくすことは原理的に不可能である。本来
の表示像の輝度に対し不要像の輝度を１００分の１程度
未満にすれば、ある程度不要像が目立たなくなるが、そ
のためには反射率０．１％程度の高性能な多層無反射コ
ートが必要となる。Although unnecessary images such as surface reflection images and multiple diffraction images can be reduced in luminance to some extent by the non-reflection coating, it is impossible in principle to completely eliminate them. If the luminance of the unnecessary image is made less than about 1/100 of the luminance of the original display image, the unnecessary image becomes inconspicuous to some extent. For this purpose, a high-performance multilayer anti-reflection coat having a reflectance of about 0.1% is used. Required.
【０００９】また、上記提案では、表示像の結像位置の
上下調整を行うためにコンバイナの起立角度を調整可能
としている。ところが、コンバイナのみを動かすため、
表示器からコンバイナに入射する光の入射角が変化して
しまう。一般にホログラム光学素子は所定の入射角から
光を入射した場合に最適となるよう設計されているた
め、入射角が変わるような調整を行うと、表示像の歪み
や色収差の著しい悪化を引き起こすことになる。特に、
上記提案で用いられるような倍率のあるホログラムの場
合、その劣化の程度は著しい。In the above proposal, the upright angle of the combiner can be adjusted in order to adjust the image formation position of the display image up and down. However, to move only the combiner,
The incident angle of light incident on the combiner from the display changes. Generally, the hologram optical element is designed to be optimal when light is incident from a predetermined incident angle, so that if the adjustment is made so that the incident angle changes, the display image distortion and chromatic aberration will be significantly deteriorated. Become. Especially,
In the case of a hologram having a magnification as used in the above proposal, the degree of its deterioration is remarkable.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、光源と表示すべき情報
を表示する表示体とを少なくとも備えて、表示すべき情
報を光として発生する情報表示源と、透明基板に備えら
れていて前記光を観察者に向けて回折し虚像として表示
するホログラムよりなるコンバイナとが、本体部筐体に
備えられ一体化されたホログラフィック表示装置におい
て、前記情報表示源からホログラムへ入射する光の入射
角と、ホログラムから観察者へ回折する光の回折角とが
異なることを特徴とするホログラフィック表示装置を提
供する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and comprises at least a light source and a display body for displaying information to be displayed, wherein the information to be displayed is light. A holographic display device in which an information display source to be generated and a combiner formed of a hologram provided on a transparent substrate and diffracting the light toward an observer and displaying it as a virtual image are provided in a main body housing. In the holographic display device, the incident angle of light incident on the hologram from the information display source is different from the diffraction angle of light diffracted from the hologram to the observer.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明をさ
らに詳細に説明する。図１は本発明のホログラフィック
表示装置の一例を示し、（ａ）は本発明のホログラフィ
ック表示装置の機構、構造の一例を説明する図、（ｂ）
はホログラフィック表示装置の光源、表示素子、回路部
分等および光学的関係の一例を説明する図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. 1A and 1B show an example of the holographic display device of the present invention, and FIG. 1A illustrates an example of the mechanism and structure of the holographic display device of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a light source, a display element, a circuit portion, and the like of a holographic display device and an optical relationship.
【００１２】情報表示源を内部に備える本体部８０は主
にケース５１、内部構造材５２、ホログラムを備えたコ
ンバイナ５０およびコンバイナ５０を保持するコンバイ
ナ保持部品５４からなる。The main body 80 having an information display source therein mainly includes a case 51, an internal structural material 52, a combiner 50 having a hologram, and a combiner holding component 54 for holding the combiner 50.
【００１３】そして、本体部８０全体は支持台５３によ
り保持され、本体部８０の底面と支持台５３とは図に示
すようにカメラの雲台等に用いられているボールジョイ
ントと同等の形状のものにより接続されており、本体部
８０側の球状の部分をねじで締め上げることにより固定
可能としている。そのため、本体部８０は左右に回転可
能でさらには上下方向へも可動可能であり、ダッシュボ
ード等の設置面の傾きによらず設置可能で、さらには観
視者の希望の方向に回転できる。The entire body 80 is held by a support 53, and the bottom surface of the body 80 and the support 53 have the same shape as a ball joint used for a camera platform as shown in FIG. The spherical portion on the side of the main body portion 80 can be fixed by tightening it with a screw. Therefore, the main body unit 80 can be rotated left and right and furthermore vertically, and can be installed regardless of the inclination of the installation surface such as a dashboard, and can be rotated in a direction desired by the viewer.
【００１４】コンバイナ５０はコンバイナ保持部品５４
に設けられた凹部に挿入、固定されていてコンバイナ５
０の下端部近傍で回転が可能となっている。さらに、コ
ンバイナ保持部品５４には図に示すように歯車７０とレ
バーＡ７１が固定され、コンバイナ保持部品５４と同時
に同じ回転軸で回転する。このレバーＡ７１は常にバネ
（図示しない）によりコンバイナ５０が起立した状態と
なる方向に力がかかっている。また、歯車７０は回転さ
せようとすると特定のトルクを有するダンパーと呼ばれ
る緩衝機構７３と噛み合っている。The combiner 50 includes a combiner holding component 54.
Is inserted and fixed in the recess provided in the
Rotation is possible near the lower end of the zero. Further, a gear 70 and a lever A71 are fixed to the combiner holding component 54 as shown in the figure, and rotate on the same rotation axis simultaneously with the combiner holding component 54. The lever A71 is constantly exerted by a spring (not shown) in a direction in which the combiner 50 is in an upright state. When the gear 70 is to be rotated, the gear 70 is engaged with a damping mechanism 73 called a damper having a specific torque.
【００１５】そのため、バネの力とこの緩衝機構７３に
よりコンバイナ５０が起立した状態となるときはスムー
ズにかつソフトタッチの動作となる。そして、内部構造
材５２にはコンバイナ５０が所定の角度で止まるように
セットスクリューＡ７６が設けられ、レバーＡ７１が突
き当たるようになっている。こうして、急激な動きによ
る部品・材料の変形や疲労を防げるため、耐久性の良い
ホログラフィック表示装置が実現できる。Therefore, when the combiner 50 is in the upright state by the spring force and the buffer mechanism 73, the operation is smooth and soft touch. A set screw A76 is provided on the internal structural member 52 so that the combiner 50 stops at a predetermined angle, and the lever A71 comes into contact with the set screw A76. In this way, a holographic display device with good durability can be realized because deformation and fatigue of parts and materials due to rapid movement can be prevented.
【００１６】さらに、内部構造材５２には回転可能なレ
バーＢ７２が設けられ、レバーＡ７１に設けられたピン
とレバーＢ７２そしてラッチ７５によりコンバイナ５０
がほぼ水平状態となったとき、保持され、もう一度コン
バイナ５０の上部を押すとラッチ７５が開放され起立し
た状態になるようになっている。なお、レバーＢ７２に
おいてもバネ（図示しない）とセットスクリューＢ７７
により所定の動作になるように調整されている。また、
レバーＢ７２はコンバイナ５０が収納された状態となっ
たときにスイッチ７４を押し、回路が切断されるように
なっている。Further, a rotatable lever B72 is provided on the internal structural member 52, and a combiner 50 is provided by a pin provided on the lever A71, the lever B72 and the latch 75.
Is held in a substantially horizontal state, and when the upper portion of the combiner 50 is pressed again, the latch 75 is opened and the upright state is established. The lever B72 also has a spring (not shown) and a set screw B77.
Is adjusted so as to perform a predetermined operation. Also,
The lever B72 pushes the switch 74 when the combiner 50 is in the housed state, and the circuit is disconnected.
【００１７】上記のような構造によって、コンバイナ５
０の傾斜角を、観察者から見て表示像の高さを変えられ
るよう調整可能とすることは、様々な身長の観察者が各
人に適した高さで表示像を観察できるので好ましい。し
かも、本例では、上記の調整を、コンバイナ５０の傾斜
角だけを変えずに、ボールジョイントの作用によって、
情報表示源からコンバイナ５０への光の入射角および情
報表示源からコンバイナへの距離が一定に保たれるよ
う、コンバイナ及び情報表示源が一体となって動かすこ
とができる。そのため、ホログラムの再生条件を常に最
適の状態に保ちながら表示像の高さを調整できる。With the above structure, the combiner 5
It is preferable that the inclination angle of 0 is adjustable so that the height of the display image can be changed when viewed from the observer, because observers of various heights can observe the display image at a height suitable for each person. Moreover, in this example, the above adjustment is performed by the action of the ball joint without changing only the inclination angle of the combiner 50.
The combiner and the information display source can be moved together so that the angle of incidence of light from the information display source to the combiner 50 and the distance from the information display source to the combiner are kept constant. Therefore, it is possible to adjust the height of the display image while always maintaining the hologram reproduction condition in an optimum state.
【００１８】また、本例のコンバイナ５０のようにする
ことは好ましい。すなわち、コンバイナ５０を本体部８
０の上面に沿うように収納可能であるため、非使用時に
コンバイナ５０を倒しておくことができ、さらにコンパ
クト化できるからである。It is preferable to use the combiner 50 of the present embodiment. That is, the combiner 50 is connected to the main body 8.
This is because the storage device can be stored along the upper surface of the “0”, so that the combiner 50 can be laid down when not in use, and the size can be further reduced.
【００１９】一方、図１（ｂ）に示すように、情報表示
源は、光源５７と表示素子５６とを、主な構成部材とし
ている。本例では、表示素子５６としてＤＳＴＮ−ＬＣ
Ｄ（Ｄｏｕｂｌｅ−ｌａｙｅｒｅｄ ＳＴＮ−ＬＣＤ）
を用いた。このＤＳＴＮ−ＬＣＤは、水平から１５度の
角度で保持され、その光源５７側には光源５７によるむ
らを低減させるため拡散板（図示しない）を配した。こ
のＤＳＴＮ−ＬＣＤはピッチ０．４５ｍｍ、６４ドット
×３２ドットである。On the other hand, as shown in FIG. 1B, the information display source includes a light source 57 and a display element 56 as main components. In this example, DSTN-LC is used as the display element 56.
D (Double-layered STN-LCD)
Was used. This DSTN-LCD is held at an angle of 15 degrees from the horizontal, and a diffusion plate (not shown) is arranged on the light source 57 side to reduce unevenness due to the light source 57. This DSTN-LCD has a pitch of 0.45 mm and 64 dots × 32 dots.
【００２０】このＬＣＤには偏光板が貼付されているこ
とが好ましい。すなわち、一般にホログラムの回折効率
には偏光依存性があり、Ｐ偏光よりＳ偏光の方が回折効
率が高い。したがって、コンバイナ方向へ出る光がＳ偏
光となるようにＬＣＤに偏光板を貼付しておけば、ホロ
グラムが効率良く情報を含む光を回折できる。It is preferable that a polarizing plate is attached to the LCD. That is, the diffraction efficiency of a hologram generally has polarization dependence, and the S-polarized light has higher diffraction efficiency than the P-polarized light. Therefore, if a polarizing plate is attached to the LCD so that the light emitted in the combiner direction becomes S-polarized light, the hologram can efficiently diffract light containing information.
【００２１】光源５７としては３波長型の管径２．６ｍ
ｍ、管長６０ｍｍの冷陰極管２本を用いた。この冷陰極
管は主なる輝線スペクトルとして４３６ｎｍ、５４５ｎ
ｍ、６１３ｎｍを有する。ＤＳＴＮ−ＬＣＤと拡散板と
の間には４８ドット×３２ドットに対応する部分に冷陰
極管の輝線スペクトルを考慮した緑の透過型フィルタを
配し、１６ドット×３２ドットに対応する部分に冷陰極
管の輝線スペクトルを考慮した赤の透過型フィルタを配
して、領域分割のカラー表示が可能となるようにした。The light source 57 has a three-wavelength tube diameter of 2.6 m.
m, two cold cathode tubes having a tube length of 60 mm were used. This cold cathode tube has a main emission line spectrum of 436 nm, 545 nm.
m, 613 nm. Between the DSTN-LCD and the diffusion plate, a green transmission filter considering the emission line spectrum of the cold cathode tube is disposed at a portion corresponding to 48 dots × 32 dots, and a cold transmission filter is disposed at a portion corresponding to 16 dots × 32 dots. A red transmission filter considering the emission line spectrum of the cathode-ray tube is provided to enable color display in a divided area.
【００２２】ＤＳＴＮ−ＬＣＤの駆動回路および冷陰極
管の駆動回路は回路部６０に収められており、この回路
部には温度センサ６１、受光センサ５８等の信号を処
理、制御する回路および外部とのインターフェイス回路
が構成され、コネクタを介して外部接続用のケーブル
（図示しない）に接続している。このＤＳＴＮ−ＬＣＤ
とＤＳＴＮ−ＬＣＤの駆動回路との接続にはヒートシー
ル（図示しない）を用いたが、駆動回路をＣＯＧ（Ｃｈ
ｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）やＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔ
ｏｍｅｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）とするとさらに小型化
が可能となる。A drive circuit for the DSTN-LCD and a drive circuit for the cold cathode tubes are housed in a circuit section 60. This circuit section includes a circuit for processing and controlling signals from a temperature sensor 61, a light receiving sensor 58 and the like, and an external connection. Is connected to a cable (not shown) for external connection via a connector. This DSTN-LCD
A heat seal (not shown) was used to connect the drive circuit to the DSTN-LCD.
ip On Glass) or TAB (Tape Out)
Ometed Bonding allows further miniaturization.
【００２３】そして、本例では外部との接続信号線の本
数を低減するため表示データをシリアルで伝送したが、
本体部内部に記憶装置やＣＰＵを搭載してコードにより
対応するパターンを表示することもできる。さらには、
伝送方法も有線のみならず、無線や赤外線を用いること
もでき、たとえば、ＦＭ多重放送の受信機能を本体部内
部に有してその情報を表示することもできる。In this embodiment, display data is transmitted serially in order to reduce the number of external connection signal lines.
A storage device or CPU may be mounted inside the main body to display a corresponding pattern by a code. Moreover,
As a transmission method, not only a wired method but also a wireless method or an infrared method can be used. For example, information can be displayed by having a receiving function of FM multiplex broadcasting in the main body.
【００２４】この他に回路部品としては明るさおよびコ
ントラストの手動による調整用として、ボリューム（図
示しない）を２個設け、ケース５１の側面よりつまみが
回せるように配置し、それぞれ上記の駆動回路に接続し
た。In addition to the above, two volume parts (not shown) are provided as circuit components for manual adjustment of brightness and contrast, and arranged so that the knob can be turned from the side surface of the case 51. Connected.
【００２５】これらの表示素子５６や光源５７、回路部
６０は光源モジュール６２として一つにまとめられ保
持、構成されており、この光源モジュール６２の開口部
にはゴミ、塵による表示素子５６が汚れることを防止す
るための透明樹脂による開口部カバー５９が取り付けら
れ、光源モジュール６２の開口部や受光センサ５８に対
応するようにケース５１にも開口部が設けられている。
なお、この開口部カバー５９とコンバイナ５０によるい
わゆる写り込みを防ぐために、カバー５９は水平に対し
て９度傾斜させたが、同様の効果を得るものならば曲面
でもよい。The display element 56, the light source 57, and the circuit section 60 are collectively held and configured as a light source module 62, and the display element 56 is contaminated by dirt and dust in the opening of the light source module 62. An opening cover 59 made of a transparent resin is attached to prevent this, and an opening is also provided in the case 51 so as to correspond to the opening of the light source module 62 and the light receiving sensor 58.
In order to prevent so-called reflection by the opening cover 59 and the combiner 50, the cover 59 is inclined by 9 degrees with respect to the horizontal. However, a curved surface may be used as long as a similar effect is obtained.
【００２６】上記のように、本体部８０にコンバイナ５
０の動きに連動したスイッチ７４を備えることは、コン
バイナ５０が起立したときに光源５７および／または表
示体５６の電源を接続させ、コンバイナ５０が本体部８
０の上面に沿うように収納されたときに、光源５７およ
び／または表示体５６の電源を切断させうるので、好ま
しい。こうして、ホログラフィックディスプレイ装置を
使用しない状態、つまりはコンバイナが収納状態の時に
は電力を消費しない。そのため、別個の手動スイッチは
不要であるので経済的でかつ部品点数が少なくなる。ま
た、使い勝手が良くかつデザイン的にも優れたものとな
る。As described above, the combiner 5 is attached to the main body 80.
The provision of the switch 74 linked to the movement of the light source 57 causes the power source of the light source 57 and / or the display body 56 to be connected when the combiner 50 stands up, and the combiner 50 is connected to the main body 8.
This is preferable because the power of the light source 57 and / or the display body 56 can be turned off when stored along the upper surface of the zero. Thus, no power is consumed when the holographic display device is not used, that is, when the combiner is in the housed state. Therefore, since a separate manual switch is unnecessary, it is economical and the number of parts is reduced. In addition, it is easy to use and excellent in design.
【００２７】さらに、本体部８０に受光センサ５８と周
囲の明るさにより光源５７の明るさを自動調整する制御
手段および／または手動により光源５７の明るさを調整
する制御手段を設けることは、環境の明るさに応じた輝
度の表示像が得られ、また、手動によっても調整が可能
となるので、個々人の希望により明るさを調整でき、視
認性が向上するので、好ましい。Further, providing the main unit 80 with a control means for automatically adjusting the brightness of the light source 57 based on the light receiving sensor 58 and the surrounding brightness and / or a control means for manually adjusting the brightness of the light source 57 is not necessary for the environment. This is preferable because a display image having a brightness corresponding to the brightness of the image can be obtained, and the brightness can be adjusted manually, so that the brightness can be adjusted as desired by the individual and the visibility is improved.
【００２８】本例では、コンバイナ５０の起立時に、コ
ンバイナ５０が水平に対してθw ＝６５°になるように
設定した。そして、光源中心からホログラム中心への入
射角度θi を６５°、回折角度θd を３５°、そして表
示素子５６中心からホログラム中心間での距離を６０ｍ
ｍとした。なお、本体部８０を水平に設置したときの回
折光の観視者の目へ向かう方向は水平より１０°であ
る。In this embodiment, when the combiner 50 is erected, the combiner 50 is set so that θw = 65 ° with respect to the horizontal. Then, the incident angle θi from the center of the light source to the center of the hologram is 65 °, the diffraction angle θd is 35 °, and the distance between the center of the display element 56 and the center of the hologram is 60 m.
m. Note that the direction of the diffracted light toward the viewer's eyes when the main body 80 is installed horizontally is 10 ° from the horizontal.
【００２９】このように、情報表示源からホログラム５
０へ入射する光の入射角θi と、ホログラムから観察者
へ回折する光の回折角θd との差を２０°以上とする
と、観察者からはホログラムにより回折された本来の表
示像のみが主に観察され、不要像は観察者の視域の範囲
からは観察されないようにできる。As described above, the hologram 5 is transmitted from the information display source.
Assuming that the difference between the incident angle θi of the light incident on 0 and the diffraction angle θd of the light diffracted from the hologram to the observer is 20 ° or more, only the original display image diffracted by the hologram is observed from the observer. The unnecessary image is mainly observed, and the unnecessary image can be prevented from being observed from the range of the viewing area of the observer.
【００３０】さらに、ホログラフィック表示装置を水平
に設置した場合のコンバイナの傾斜角θw を、２５°〜
４０°または５５°〜７５°の範囲に設定すると、上述
のθi とθd との差が２０°以上となる配置を容易に実
現できる。Further, when the holographic display device is installed horizontally, the inclination angle θw of the combiner is set to 25 ° to 25 °.
When set to a range of 40 ° or 55 ° to 75 °, can be easily realized arrangement the difference between the aforementioned thetai and thetad becomes 20 ° or more.
【００３１】特に、θi とθw との差の絶対値が１０°
以内となるように設定すると、情報表示源はホログラム
５０の光学中心の真下付近に位置するため、非常にコン
パクトであると同時に、θi とθd との差が２０°以上
となるような配置を容易に実現できる。In particular, the absolute value of the difference between θi and θw is 10 °
When the information display source is set to be within the range, the information display source is located immediately below the optical center of the hologram 50, so that the information display source is very compact, and at the same time, the arrangement is such that the difference between θi and θd is 20 ° or more. Can be easily realized.
【００３２】上記例のように、情報表示源からコンバイ
ナまでの距離を１００ｍｍ以内とすることは、ホログラ
フィック表示装置をコンパクトにできるため好ましい。
一方、一般に本発明のように情報表示源からホログラム
コンバイナへの距離が１００ｍｍ以内と短く、かつ倍率
を持ったホログラムを用いると表示像は歪みを生ずる。
そこで、本例ではこの歪みが少なくなるように、２つの
円筒面レンズからの発散光を用いた非球面波露光を実施
している。As in the above example, it is preferable that the distance from the information display source to the combiner be within 100 mm because the holographic display device can be made compact.
On the other hand, in general, when a hologram having a short distance from the information display source to the hologram combiner of 100 mm or less and having a magnification as in the present invention is used, a display image is distorted.
Therefore, in this example, aspherical wave exposure using divergent light from two cylindrical lenses is performed so as to reduce this distortion.
【００３３】さらに歪みを低減させるためには、表示体
に表示される情報の形状を、ホログラムにより回折され
得られる虚像の像歪みを補正するようにあらかじめ変形
させておくことにより、歪みの少ない表示像を得ること
が可能となる。そのような変形としては、表示像の水平
線が直線となるよう、表示体に表示される対応する水平
線を２次曲線状に変形しておくことが有効である。In order to further reduce the distortion, the shape of the information displayed on the display body is deformed in advance so as to correct the image distortion of the virtual image obtained by being diffracted by the hologram. An image can be obtained. As such a deformation, it is effective to deform the corresponding horizontal line displayed on the display body into a quadratic curve so that the horizontal line of the display image becomes a straight line.
【００３４】本例では、表示体に表示する情報の形状を
あらかじめ変形し表示像の歪曲を補正した。たとえば、
長方形の田の字型図形を表示する場合には、図４に示す
ように表示体に表示する形状をあらかじめ変形するプレ
ディストーションを実施した。本例ではΔｙ＝２ｍｍと
した。この結果、歪曲歪みのない表示像が得られた。な
お、本例では曲線の形状としては円弧を用いたが、その
形状としては円弧だけでなく放物線や双曲線などの２次
またはより高次の曲線を好ましく採用できる。In this embodiment, the shape of the information displayed on the display is deformed in advance to correct the distortion of the displayed image. For example,
In the case of displaying a rectangular cross-shaped figure, a pre-distortion for deforming the shape displayed on the display body in advance was performed as shown in FIG. In this example, Δy = 2 mm. As a result, a display image without distortion was obtained. In this example, a circular arc is used as the shape of the curve, but a quadratic or higher-order curve such as a parabola or hyperbola can be preferably used as the shape.
【００３５】上述の説明は標準的な観察位置または光軸
上の観察者の視域の中心位置における像歪みの補正に関
するものである。それに対し観察者が視点の位置を移動
させた場合の動的な像歪みが存在する。これは表示像の
面が、表示像と観察者を結ぶ光軸（視線）に対し著しく
傾いている場合に生ずる。そこで本例のように、情報表
示源からコンバイナ５０への光軸に対して表示体５６の
表面のなす角度を、直角から１０°〜４０°傾けること
により、表示像の視線に対する傾きを補正でき、表示像
の動的な像歪みを低減できる。The above description relates to correction of image distortion at a standard observation position or the center position of the observer's viewing zone on the optical axis. On the other hand, there is a dynamic image distortion when the observer moves the position of the viewpoint. This occurs when the surface of the display image is significantly inclined with respect to the optical axis (line of sight) connecting the display image and the observer. Therefore, as in this example, the inclination of the display image with respect to the line of sight can be corrected by inclining the angle formed by the surface of the display body 56 with respect to the optical axis from the information display source to the combiner 50 from a right angle by 10 ° to 40 °. In addition, dynamic image distortion of a display image can be reduced.
【００３６】本発明におけるコンバイナの積層構造の一
例を、図２、図３を用いて説明する。図２に示すよう
に、コンバイナ５０は、ホログラム２１を粘着剤２４に
より透明基板２３に積層し、ホログラム２１のもう一方
側の面に保護層２５を介し、表面カバーフィルム２６を
粘着剤２４により積層してなる。One example of the laminated structure of the combiner according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the combiner 50 laminates the hologram 21 on the transparent substrate 23 with the adhesive 24, and laminates the front cover film 26 with the adhesive 24 on the other surface of the hologram 21 via the protective layer 25. Do it.
【００３７】このように、コンバイナを、ホログラムを
２つの透明基板の間に粘着剤または接着剤を介して介在
積層させて形成することはホログラムを外部環境や磨耗
から防げるので好ましい。また、その２つの透明基板の
少なくとも一方が厚さ１ｍｍ以下の透明フィルムとすれ
ば、保護と軽量化を両立できる。さらに、この透明基板
の表面にハードコートを施せば、耐磨耗性の優れたコン
バイナを実現できる。As described above, it is preferable to form the combiner by laminating the hologram between two transparent substrates via an adhesive or an adhesive, since the hologram can be prevented from the external environment and abrasion. If at least one of the two transparent substrates is a transparent film having a thickness of 1 mm or less, both protection and weight reduction can be achieved. Further, if a hard coat is applied to the surface of the transparent substrate, a combiner having excellent wear resistance can be realized.
【００３８】ホログラムを透明基板に積層する場合、上
記のようにホログラムと粘着剤または接着剤の界面の少
なくとも一方に保護層を介させると、粘着剤または接着
剤によってホログラムの特性が影響されることを防止で
きる。そのような、保護層としてはポリビニルアルコー
ルフィルムが好ましく使用できる。When a hologram is laminated on a transparent substrate, if a protective layer is interposed at least on one of the interfaces between the hologram and the adhesive or the adhesive, the characteristics of the hologram are affected by the adhesive or the adhesive. Can be prevented. As such a protective layer, a polyvinyl alcohol film can be preferably used.
【００３９】また、本発明の透明基板、ホログラム、粘
着剤、接着剤、保護層のいずれか１つ以上には、紫外線
吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤の１つ以上を含有さ
せることは好ましい。車両内のような紫外線に曝される
環境においても、それぞれの材料の特性の損失を防止で
きるからである。It is also possible that at least one of the transparent substrate, hologram, adhesive, adhesive and protective layer of the present invention contains at least one of an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer and an antioxidant. preferable. This is because loss of characteristics of each material can be prevented even in an environment exposed to ultraviolet rays such as in a vehicle.
【００４０】本発明における透明基板とは、完全に透明
なものだけでなく、光を部分的に透過するものを含めて
透明基板という。たとえば、色付きでない透明ガラス板
だけでなくブロンズやグリーンなどに色付けされたガラ
ス板も透明基板として使用できる。The transparent substrate in the present invention includes not only a completely transparent substrate but also a partially transparent substrate. For example, not only a transparent glass plate having no color but also a glass plate colored with bronze or green can be used as the transparent substrate.
【００４１】また、材質についてはガラスのみでなく、
アクリル（ポリメチルメタクリレート：ＰＭＭＡ）、ポ
リカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリスチ
レン、メチルメタクリレート−スチレン共重合体樹脂、
スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリ（４−
メチルペンテン−１）などの合成樹脂基板でもよく、透
明な結晶体などであってもよい。The material is not limited to glass,
Acrylic (polymethyl methacrylate: PMMA), polycarbonate, polyvinyl chloride, polyolefin, diethylene glycol bisallyl carbonate, polystyrene, methyl methacrylate-styrene copolymer resin,
Styrene-acrylonitrile copolymer resin, poly (4-
It may be a synthetic resin substrate such as methylpentene-1) or a transparent crystal.
【００４２】上記の透明基板の光学特性としては、屈折
率がホログラムに近似していることが望ましく、屈折率
は１．４４〜１．６４が、基板とホログラムの界面で生
じる反射によるノイズが少ないという点で好ましい。ま
た、ヘイズ（曇価）は小さく、光線透過率は大きいこと
が好ましい。ヘイズが大きく光線透過率が小さい場合に
は、光が充分ホログラムに入射することが困難となり表
示像の明るさが低下しが見にくくなる。As for the optical characteristics of the transparent substrate, it is desirable that the refractive index is close to that of the hologram, and the refractive index is 1.44 to 1.64, but the noise due to reflection generated at the interface between the substrate and the hologram is small. This is preferable in that respect. Further, it is preferable that haze (haze value) is small and light transmittance is large. If the haze is large and the light transmittance is small, it is difficult for the light to sufficiently enter the hologram, and the brightness of the displayed image is reduced, making it difficult to see.
【００４３】複屈折は低いことが望ましい。複屈折が高
い場合には偏光面の整合性の悪化により表示像の劣化を
もたらす場合がある。透明基板の厚さについては、厚さ
１ｍｍ以下のフィルムでもよく、厚さ数ｃｍのブロック
体であってよいが、薄すぎる場合は強度的に取扱いが困
難となるおそれがあり、厚すぎる場合は小型軽量化しに
くくなる。また、使用環境条件によっては、耐熱性・耐
寒性に優れた透明基板を用いることが好ましい。前方の
透視性や小型軽量化の観点からは厚さ０．５ｍｍ〜３．
０ｍｍ程度の透明な樹脂基板を用いることが特に好まし
い。It is desirable that the birefringence is low. When the birefringence is high, the display image may be degraded due to the deterioration of the alignment of the polarization plane. Regarding the thickness of the transparent substrate, a film having a thickness of 1 mm or less may be used, and a block having a thickness of several cm may be used. However, if it is too thin, it may be difficult to handle in terms of strength. It is difficult to reduce the size and weight. In addition, it is preferable to use a transparent substrate having excellent heat resistance and cold resistance depending on use environment conditions. From the perspective of forward visibility and reduction in size and weight, the thickness is 0.5 mm to 3 mm.
It is particularly preferable to use a transparent resin substrate of about 0 mm.
【００４４】本例では、透明基板２３として、厚さ２．
３ｍｍの高耐熱のアクリル樹脂板（三菱レーヨンＵＴ−
１００）を使用した。ホログラムは２１は外周部に５ｍ
ｍ幅以上の非有効領域２２を設けている。非有効領域は
レーザ光によるホログラムの露光に先立ち、非有効領域
のみを非可干渉性の光により感光させてしまうことによ
り形成した。カバーフィルム２６としては５０μｍ厚の
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用
した。透明基板のサイズは横約８５ｍｍ、縦約８０ｍｍ
であり、ホログラムの有効領域のサイズは横約７５ｍ
ｍ、縦約７０ｍｍである。In this example, the transparent substrate 23 has a thickness of 2.
3mm high heat resistant acrylic resin plate (Mitsubishi Rayon UT-
100) was used. Hologram 21 is 5m on the outer circumference
An ineffective area 22 having a width of m or more is provided. The non-effective area was formed by exposing only the non-effective area with non-coherent light prior to the exposure of the hologram by the laser beam. As the cover film 26, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 50 μm was used. The size of the transparent substrate is about 85 mm wide and about 80 mm long
And the size of the effective area of the hologram is about 75 m in width.
m, about 70 mm long.
【００４５】このように、ホログラムの有効領域の面積
を、前記透明基板の面積より小さく、特に透明基板の外
周に沿って幅３ｍｍ以上の非有効領域が設けることは好
ましい。基板外周からの何らかの物質の進入などによる
ホログラムの特性変化を最低限に抑制できるからであ
る。As described above, it is preferable that the area of the effective area of the hologram is smaller than the area of the transparent substrate, and particularly, an ineffective area having a width of 3 mm or more is provided along the outer periphery of the transparent substrate. This is because a change in the characteristics of the hologram due to entry of some substance from the outer periphery of the substrate can be suppressed to a minimum.
【００４６】本例で用いたホログラムは、厚さ２０μｍ
のアクリル系フォトポリマーからなる感光材料を用い、
体積位相型の反射型ホログラムを用いた。ホログラムの
露光は、ローダミン６Ｇを用いた色素レーザの５７４．
５ｎｍの光とＫｒレーザの６４７．１ｎｍの光を同軸に
重ねた光により行った。The hologram used in this example has a thickness of 20 μm.
Using a photosensitive material made of acrylic photopolymer,
A volume phase reflection hologram was used. The exposure of the hologram is performed by using a dye laser 574.
The measurement was performed using light of 5 nm and light of 647.1 nm of a Kr laser which were coaxially superposed.
【００４７】レーザ光を広げるための光学系としては、
２つの円筒面レンズを用いた。円筒面レンズにより横方
向と縦方向の発散点の位置を実質的に変え、光源側（参
照光側）では露光点からホログラムまでの距離をそれぞ
れ９０ｍｍ、３６０ｍｍとし、像側（物体光側）では露
光点からホログラムまでの距離をそれぞれ３６０ｍｍ、
１０８０ｍｍとした。露光角度は光軸中心において、光
源側は６３°、光源側は３４°である。レーザ露光の
後、紫外線照射及び熱処理を施しホログラムを作製し
た。As an optical system for expanding the laser light,
Two cylindrical lenses were used. The positions of the divergence points in the horizontal and vertical directions are substantially changed by the cylindrical lens. The distance from the exposure point to the hologram is set to 90 mm and 360 mm on the light source side (reference light side), and on the image side (object light side). The distance from the exposure point to the hologram is 360 mm,
It was 1080 mm. The exposure angle is 63 ° on the light source side and 34 ° on the light source side with respect to the center of the optical axis. After the laser exposure, ultraviolet irradiation and heat treatment were performed to produce a hologram.
【００４８】こうして得られたホログラムは６５°の入
射角で入射する光について、５４５ｎｍおよび６１３ｎ
ｍ付近に回折ピークを持ち、回折効率はそれぞれ７０
％、５０％であった。波長半値幅はともに約１０ｎｍで
あった。また、このホログラムに対し前記表示素子５６
を６０ｍｍの距離に配置すると、約２倍に拡大された表
示像が得られた。また、表示像の色調は前述の緑の透過
型フィルタを透した部分では緑色、赤の透過型フィルタ
を透した部分では赤色の領域分割された鮮やかな２色表
示が得られた。The hologram obtained in this way has a wavelength of 545 nm and 613 nm for light incident at an incident angle of 65 °.
m, and the diffraction efficiency is 70
% And 50%. Both the wavelength half widths were about 10 nm. In addition, the display element 56
Was arranged at a distance of 60 mm, a display image enlarged about twice was obtained. As for the color tone of the displayed image, a vivid two-color display was obtained in which the green color was divided in the portion passing through the green transmission type filter and the red color was divided in the portion passing through the red transmission type filter.
【００４９】なお、フィルタを用いずに緑色と赤色の回
折光を混色すると、本実施例のホログラムでは黄色の表
示像が得られる。また、緑および赤に対応する光源の輝
線の強度とフィルタの透過率、ホログラムの回折効率と
の関係を適宜調節することにより緑、黄緑、黄色、橙
色、赤など様々な色調の表示像が得られる。また、青緑
赤の３色に対応する３つの波長により露光されたホログ
ラムを用いれば、同様にフルカラーの表示像が得られ
る。If green and red diffracted lights are mixed without using a filter, a yellow display image can be obtained with the hologram of this embodiment. In addition, by appropriately adjusting the relationship between the intensity of the emission line of the light source corresponding to green and red, the transmittance of the filter, and the diffraction efficiency of the hologram, display images of various colors such as green, yellow green, yellow, orange, and red can be obtained. can get. When a hologram exposed by three wavelengths corresponding to the three colors of blue, green, and red is used, a full-color display image can be similarly obtained.
【００５０】また、前述のように本例の表示体５６の表
面は、表示体からホログラムへの光軸に対し１５°傾け
てある。この結果として、観察者がその視域の範囲内で
視点を動かしても大きな変形の少ない表示像を得ること
ができる。Further, as described above, the surface of the display body 56 of this embodiment is inclined by 15 ° with respect to the optical axis from the display body to the hologram. As a result, even if the observer moves the viewpoint within the range of the visual field, a display image with little large deformation can be obtained.
【００５１】本発明におけるホログラムは、通常数１０
ｍｍから数１００ｍｍ角程度の面積で、数μｍから数１
０μｍ程度の厚みである。このようなホログラムは、リ
ップマンタイプ等の体積・位相型のホログラムが高い回
折効率を得られるという点で望ましいが、エンボスタイ
プ、レインボータイプ等のホログラムと呼ばれるものを
広く使用できる。また、ホログラム材料としては、ポリ
ビニルカルバゾールやアクリル系などのフォトポリマ
ー、重クロム酸ゼラチン、光レジスト、銀塩など種々の
感光材料を使用できる。The hologram in the present invention usually has several tens.
mm to several 100 mm square area, several μm to several 1
The thickness is about 0 μm. Such a hologram is desirable in that a volume / phase hologram such as a Lippmann type can obtain high diffraction efficiency, but a hologram such as an emboss type or a rainbow type can be widely used. As the hologram material, various photosensitive materials such as photopolymers such as polyvinyl carbazole and acrylic, gelatin dichromate, photo resist, and silver salt can be used.
【００５２】これらのホログラムとして、複数の波長の
光により多重露光されたホログラムか、または１つまた
は複数の波長の光で露光された複数のホログラムを積層
したものを用いることによって、多色表示が可能とな
る。さらに、軸はずしの非球面凹面鏡に相当する回折格
子を記録することによって、表示像の遠方拡大表示が可
能となる。As these holograms, a hologram that is multiple-exposed with light of a plurality of wavelengths or a hologram obtained by laminating a plurality of holograms that are exposed with light of one or more wavelengths is used. It becomes possible. Further, by recording a diffraction grating corresponding to an off-axis aspherical concave mirror, a display image can be displayed in a far-distance manner.
【００５３】また、２つの円筒面レンズからの発散光に
より露光されたホログラムであるか、または２つの円筒
面レンズからの発散光により露光されたホログラムをマ
スターホログラムとして複製されたホログラムを用いる
と、表示像の歪みの少ないホログラフィック表示装置が
実現できる。When a hologram exposed by divergent light from two cylindrical lenses or a hologram exposed by divergent light from two cylindrical lenses is used as a master hologram, A holographic display device with little display image distortion can be realized.
【００５４】本発明における情報表示源は、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）、冷陰極管、蛍光表示管（ＶＦ）、ハロゲンラン
プ、発光ダイオード、半導体レーザ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。The information display source according to the present invention has a function of emitting light to display an image. The information display source includes a so-called light receiving type display element such as a liquid crystal display element and a hot cathode tube (HC).
T) for irradiating light emitted from a light source including a cold cathode tube, a fluorescent display tube (VF), a halogen lamp, a light emitting diode, a semiconductor laser, and the like, or may have a combination of these functions. .
【００５５】これらの光源のうち、輝線を有する光源
や、広いスペクトル幅を持つ光源と狭帯域フィルタの組
み合わせたものは好ましく、また、ホログラムに対し情
報表示源の方向から入射し、観察者の方向にホログラム
によって回折される光の回折波長が、光源の輝線の波長
または狭帯域フィルタの波長と概略等しいため、情報を
含む光はホログラムにより効率よく回折されることとな
り、前景輝度を損なわずに輝度の高い表示像が得られ
る。Of these light sources, a light source having a bright line or a combination of a light source having a wide spectral width and a narrow band filter is preferable. The light source is incident on the hologram from the direction of the information display source and is directed toward the observer. Since the diffraction wavelength of the light diffracted by the hologram is approximately equal to the wavelength of the emission line of the light source or the wavelength of the narrow band filter, the light containing information is efficiently diffracted by the hologram, and the luminance is maintained without deteriorating the foreground luminance. Is obtained.
【００５６】また、本発明におけるコンバイナをカラー
表示に用いる場合、この液晶表示素子としては、カラー
フィルタと透過型のＴＮ型液晶素子や、ＳＴＮ型液晶表
示素子等からなるカラー液晶表示素子等が好ましく使用
でき、一つの光源から発せられた光線を所望の色の光線
として照射できる。また、液晶表示素子の駆動方式とし
ては単純マトリックス方式のほかＴＦＴを用いたアクテ
ィブマトリックス方式でもよい。When the combiner of the present invention is used for color display, the liquid crystal display device is preferably a color liquid crystal display device including a color filter and a transmission type TN type liquid crystal device, an STN type liquid crystal display device, or the like. It can be used, and can emit light emitted from one light source as light of a desired color. Further, as a driving method of the liquid crystal display element, an active matrix method using a TFT may be used in addition to the simple matrix method.
【００５７】透過型液晶表示素子を用いる場合、ドット
マトリックス型の素子を使用すれば、コントラストや透
過率は若干劣るものの自由な内容の多様な表示が可能と
なる。一方セグメント型の透過型液晶表示素子を使用す
れば、表示内容はある程度固定されるが、非常にコント
ラストが高く明るい表示が可能となる。In the case of using a transmissive liquid crystal display element, if a dot matrix type element is used, various displays of free contents can be provided although the contrast and transmittance are slightly inferior. On the other hand, when a segment-type transmissive liquid crystal display element is used, the display content is fixed to some extent, but a very high contrast and bright display is possible.
【００５８】また、本発明における透過型液晶表示素子
としてＴＮ型液晶表示素子が使用できるが、高コントラ
ストの表示とするためにＳＴＮ型液晶表示素子が好まし
く、さらに本発明のホログラフィック表示装置に適する
高コントラストの表示とするには表示セルと補償セルの
２層の構造としたＤＳＴＮ型の液晶表示素子が好まし
い。補償セルの代わりに１軸性の高分子フィルムで同様
の補償作用を持たせたフィルム積層型液晶表示素子が使
用できるが、温度依存性を考慮するとＤＳＴＮ型液晶表
示素子がよい。Although a TN type liquid crystal display element can be used as the transmission type liquid crystal display element in the present invention, an STN type liquid crystal display element is preferable for high contrast display, and is more suitable for the holographic display device of the present invention. For high-contrast display, a DSTN-type liquid crystal display element having a two-layer structure of a display cell and a compensation cell is preferable. Instead of the compensation cell, a film laminated type liquid crystal display device having a similar compensation effect by a uniaxial polymer film can be used, but a DSTN type liquid crystal display device is preferable in consideration of temperature dependency.
【００５９】本発明のように本体部の表示体近傍に温度
センサを設け、温度センサの信号により温度変化による
表示体の特性変化を補償する制御手段を設けることによ
り、環境の温度変化による液晶表示素子の特性変化を補
償できる。このような本発明を用いれば、車両などのよ
うに使用温度範囲の広い場合においても表示特性の変化
を少なくできる。As in the present invention, a temperature sensor is provided in the vicinity of the display body of the main body, and a control means for compensating for a change in the characteristics of the display body due to a change in temperature based on a signal from the temperature sensor is provided. A change in the characteristics of the device can be compensated. According to the present invention, a change in display characteristics can be reduced even in a case where the operating temperature range is wide such as a vehicle.
【００６０】このようにして複数の色の光線は、同一の
情報表示源から発することができ、これら複数の色の光
線が同時に表示される場合には表示像が重なって表示さ
れ、逆にこの表示像の重なりを防ぐためには、必要に応
じてカラーフィルタと光源の組み合わせによって、また
はカラー液晶表示素子を制御することによって、複数の
色の光線が同時に照射されないようにしてもよい。In this manner, light beams of a plurality of colors can be emitted from the same information display source. When these light beams of a plurality of colors are displayed simultaneously, the display images are displayed in an overlapping manner. In order to prevent the display images from overlapping, light beams of a plurality of colors may not be simultaneously irradiated by a combination of a color filter and a light source or by controlling a color liquid crystal display element as necessary.
【００６１】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や曲面反射鏡等の適当な
光線平行化手段、導光板等の適当な導光手段を配置して
もよい。さらに、ホログラムに光が投射されるまでの光
径路内に、必要に応じて、光偏光手段、または、ＫＮＯ
3 等の非線形光学素子を配置してもよい。Alternatively, the light source itself may be patterned and arranged to generate specific information as light without using a light receiving type display element. In the case where the above-mentioned light source is used in combination with the light receiving type display element, appropriate light collimating means such as a lens system and a curved reflecting mirror, and appropriate light guiding means such as a light guide plate are provided between the light receiving type display element and the light source. It may be arranged. Further, if necessary, a light polarizing means or KNO is provided in the optical path before the light is projected on the hologram.
A non-linear optical element such as3 may be arranged.
【００６２】ここで、本発明のホログラフィック表示装
置を乗り物用に応用した場合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、シフトレバー表示、さら
には種々の警告ランプや、ナビゲーション情報、エアコ
ン、オーディオ機器など付属機器の情報等が例示でき
る。また、道路情報、駐車場空き情報などの車両外から
の情報を表示することもできる。Here, the information to be displayed when the holographic display device of the present invention is applied to a vehicle is appropriately selected according to the display purpose, and includes a speedometer, a tachometer, and a shift lever display of a vehicle. Further, various warning lamps, navigation information, information on ancillary equipment such as an air conditioner, audio equipment, and the like can be exemplified. In addition, information from outside the vehicle such as road information and parking lot availability information can be displayed.
【００６３】航空機や船舶などでは緯度、経度、高度、
進行方向などの位置・方位情報や、気象情報、レーダの
障害物情報、魚群探知機の情報など、乗り物の運行や業
務に関わる様々な情報が考えられる。また、観察者とは
主には車両等の乗り物の運転手であるが、助手席その他
の同乗者や、これらすべての者を含めうる。For aircraft and ships, the latitude, longitude, altitude,
Various information related to the operation and operations of the vehicle, such as position and orientation information such as the traveling direction, weather information, radar obstacle information, and fish finder information, can be considered. The observer is mainly a driver of a vehicle such as a vehicle, but may include a passenger seat and other passengers, and all of these persons.
【００６４】本発明のホログラフィック表示装置を車両
用として用いる場合に、ホログラフィック表示装置を車
両のダッシュボード上に備えれば、車両内の観察者は車
両の前景を見ながら、大きく視線を動かすことなく表示
像を見ることができる。When the holographic display device of the present invention is used for a vehicle, if the holographic display device is provided on the dashboard of the vehicle, an observer in the vehicle moves his / her eyes largely while looking at the foreground of the vehicle. The displayed image can be seen without the need.
【００６５】また、本発明のホログラフィック表示装置
を車両のダッシュボード内に組み込み、コンバイナを、
使用時にはダッシュボードから立ち上げ、非使用時には
ダッシュボードに沿うように倒れ収納すれば、非常にコ
ンパクトでデザイン性に優れたホログラフィック表示装
置が実現できる。Further, the holographic display device of the present invention is incorporated in a dashboard of a vehicle, and a combiner is provided.
When the holographic display device is started up from the dashboard when used, and falls down and stored along the dashboard when not in use, a very compact holographic display device with excellent design can be realized.
【００６６】また、以上、本発明を自動車用のＨＵＤに
応用した例を中心にして説明したが、それだけに限定さ
ない。たとえば、ダッシュボード上またはリヤトレイ上
に配置し、車両のコーナの位置を指示する虚像コーナマ
ーカなどにも、本発明を適用できる。また、乗り物以外
でも、プロンプタやゲームなどホログラムを用いた表示
装置全般に広く応用できる。Although the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to an HUD for an automobile, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a virtual image corner marker arranged on a dashboard or a rear tray to indicate a position of a corner of a vehicle. In addition to vehicles, it can be widely applied to all display devices using holograms, such as a prompter and a game.
【００６７】[0067]
【発明の効果】本発明のホログラフィック表示装置によ
れば、情報表示源からホログラムへ入射する光の入射角
と、ホログラムから観察者へ回折する光の回折角とが異
なる非正反射の配置を採用し、特に両者の差を２０°以
上にすることによって、ホログラムにより回折されたこ
の表示像と、コンバイナの表面反射による２重像やホロ
グラムの多重回折像などの不要像が完全に分離され、不
要像のない視認性の高いホログラフィック表示装置が得
られる。また、本発明の非正反射配置を用いれば無反射
コートを用いることなく不要像を避けることができ、低
コストのホログラフィック表示装置を実現できる。According to the holographic display device of the present invention, the arrangement of non-specular reflection in which the incident angle of light incident on the hologram from the information display source and the diffraction angle of light diffracted from the hologram to the observer are different. By adopting and making the difference between the two more than 20 °, this display image diffracted by the hologram is completely separated from unnecessary images such as a double image due to the surface reflection of the combiner and a multiple diffraction image of the hologram. A highly visible holographic display device without unnecessary images can be obtained. Further, if the non-specular reflection arrangement of the present invention is used, unnecessary images can be avoided without using a non-reflection coating, and a low-cost holographic display device can be realized.
【図１】本発明のホログラフィック表示装置の一例を示
す概念図FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a holographic display device of the present invention.
【図２】本発明のコンバイナの一例を示す概略断面図FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a combiner of the present invention.
【図３】本発明のコンバイナの一例を示す概略平面図FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of a combiner of the present invention.
【図４】本発明の像歪みの補正のためのプレディストー
ションの一例を示す概念図FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of predistortion for correcting image distortion according to the present invention.
【図５】従来のホログラフィック表示装置の一例を示す
概念図FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a conventional holographic display device.
５０：コンバイナ ５１：ケース ５２：内部構造材 ５３：支持台 ５４：コンバイナ保持部品 ５６：表示素子 ５７：光源 ８０：本体部 50: Combiner 51: Case 52: Internal structural material 53: Support 54: Combiner holding part 56: Display element 57: Light source 80: Main body
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160207AJPH1010464A (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Holographic display device |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1010464Atrue JPH1010464A (en) | 1998-01-16 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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