JP2805945B2 - Display device for vehicles - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、車両用表示装置に関し、特にフロントガ
ラス内に配設されたホログラム素子をコンバイナに用い
た表示装置に関する。The present invention relates to a display device for a vehicle, and more particularly, to a display device using a hologram element disposed in a windshield as a combiner.
《従来の技術》 従来のこの種装置としては、例えば第6図に示すもの
が知られている。<< Conventional Technology >> As a conventional device of this type, for example, a device shown in FIG. 6 is known.
同図において、フロントガラス30は一対のウィンドシ
ールドガラス30a,30bをラミネート用のPVC樹脂(ポリビ
ニルブチラール)32で接合してなり、両ウィンドシール
ドガラス30a,30b間であって車室側ウィンドシールドガ
ラス30a側にはコンバイナ用ホログラム31が設けられて
いる。In the figure, a windshield 30 is formed by joining a pair of windshield glasses 30a, 30b with a PVC resin (polyvinyl butyral) 32 for lamination, and between the two windshield glasses 30a, 30b and in the passenger compartment side windshield glass. On the 30a side, a combiner hologram 31 is provided.
ところで、コンバイナ用ホログラム31は、よく知られ
ているように、ホログラム面に対して所定の入射角で入
射するコヒーレントなレーザ光の干渉縞を記録して作製
されるもので、再生時は例えば主波長λ0の光(中心波
長成分がλ0の光)が入射角θ0で入射した場合、回折
角φで回折されるよう構成されている。By the way, as is well known, the combiner hologram 31 is produced by recording interference fringes of a coherent laser beam incident on the hologram surface at a predetermined incident angle. When light having a wavelength λ 0 (light having a central wavelength component of λ 0 ) is incident at an incident angle θ 0 , the light is diffracted at a diffraction angle φ.
従って、同図に示す如く、車室内運転席付近に設置さ
れた画像表示器38から、主波長λ0の表示光37がフロン
トガラス30に入射角θ0で入射した場合、フロントガラ
ス30内に設けられたコンバイナ用ホログラム31で回折角
φで回折され、その回折光34が運転者の目10に届くよう
にすることができる。Therefore, as shown in the figure, when the display light 37 of the main wavelength λ 0 is incident on the windshield 30 at the incident angle θ 0 from the image display 38 installed near the driver's seat in the vehicle cabin, the light enters the windshield 30. The light is diffracted at the diffraction angle φ by the provided hologram 31 for the combiner, and the diffracted light 34 can reach the eyes 10 of the driver.
《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、上記の如き従来装置にあっては、画像
表示器38の表示光37は大部分は回折光34となって運転者
の目10に届くものの、コンバイナ用ホログラム31はホロ
グラム記録用感光材料としてフォトポリマーを使用して
いるので回折効率が低く(約90%)、表示光37の表示光
成分のうち約10%は車外側ウィンドシールドガラス30b
側に透過され、さらにフロントシールドガラス30bのb
面,ウィンドシールドガラス30aのa面で反射されて、
再度ホログラム31で回析され、再回折光33となって運転
者の目10に届き、2つの回折光34,33によって画像表示
器38の像が2重写しになるという不具合があった。<< Problems to be Solved by the Invention >> However, in the conventional device as described above, the display light 37 of the image display 38 mostly reaches the driver's eyes 10 as the diffracted light 34, but is used for a combiner. Since the hologram 31 uses a photopolymer as a photosensitive material for hologram recording, its diffraction efficiency is low (about 90%), and about 10% of the display light component of the display light 37 is the windshield glass 30b outside the vehicle.
Side, and the front shield glass 30b
Surface, reflected on the a surface of the windshield glass 30a,
There is a problem that the light is diffracted by the hologram 31 again, becomes the re-diffracted light 33, reaches the driver's eye 10, and the image on the image display 38 is duplicated by the two diffracted lights 34, 33.
なお、フロントガラス30の表示側a面や裏面側b面で
も不要な反射光36,35が反射されるが、反射角はいずれ
も入射角θ0と等しいので、予めホログラム31の回折特
性をθ0≠φとしておけばこれらの反射光成分は運転者
の目10をそれ、2重写し(あるいは3重写し等)にはな
らない。Unnecessary reflected light 36 and 35 are also reflected on the display side a surface and the back surface b surface of the windshield 30, but since the reflection angle is equal to the incident angle θ 0 , the diffraction characteristic of the hologram 31 is previously set to θ. If 0 ≠ φ, these reflected light components do not cause the driver's eyes 10 to be double-photographed (or triple-photographed).
なお、第6図に示した例では、ホログラム感光材料と
してフォトポリマーを用いているが、回折効率を高さ2
重写しを防止するためだけならDCG(ダイクロメイトゼ
ラチン)等を感光材料として用いることもできる。しか
し、DCGを利用したものは耐久性が劣り、フロントガラ
スを利用した車両用表示装置には適用できない。In the example shown in FIG. 6, a photopolymer is used as the hologram photosensitive material.
DCG (dichromate gelatin) or the like can be used as a photosensitive material only to prevent double copying. However, those using DCG are inferior in durability and cannot be applied to a vehicle display device using a windshield.
この発明は、上記の如き課題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、2重写しが防止されて鮮
明な表示画像が得られる車両用表示装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle display device capable of preventing a double copy and obtaining a clear display image.
《課題を解決するための手段》 この発明は、上記のごとき課題を解決するために、 車室内に配設されるとともに表示光を発する画像表示
器と、 フロントガラス内の車室側に配設されるとともに、前
記画像表示器から発せられた特定の主成長成分を有する
表示光が入射された場合、その入射角と異なる回折角で
且つ高効率で運転者方向に回折するとともに、ここで回
折されなかった前記特定の主波長成分の表示光を第2の
表示光としてフロントガラス車外側へと透過させる第1
のホログラムと、 前記第1のホログラムにより透過された前記第2の表
示光が前記入射角と同一の入射角で入射し、この入射角
と同一の角度で高効率に運転者方向以外に回折するとと
もに、ここで回折されなかった前記表示光を第3の表示
光としてフロントガラス車外側へと透過させる第2のホ
ログラムと、 を備え、 前記入射角は、前記第3の表示光がフロントガラス車
外側界面で反射して前記第2のホログラムへと導かれて
第4の表示光となり、この第4の表示光が前記第2のホ
ログラムで前記入射角と同一の角度でフロントガラス車
外へと回折されて第5の表示光となる角度であることを
特徴とする 《作用》 この発明では、画像表示器からの表示光を運転者方向
へと高効率に回折するとともに、回折されなかった表示
光を第2の表示光として透過させる第1のホログラム
と、この第2の表示光が入射した場合に高効率に入射角
度と同一の角度で運転者方向以外へと回折するとともに
回折されなかった表示光を第3の表示光としてフロント
ガラス車外側とへ透過させる第2のホログラムを備え
る。<< Means for Solving the Problems >> In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an image display which is disposed in a vehicle interior and emits display light, and is disposed on the vehicle interior side in a windshield. When display light having a specific main growth component emitted from the image display device is incident, the display light is diffracted in the direction of the driver at a diffraction angle different from the incident angle and with high efficiency. A first display light for transmitting the display light of the specific main wavelength component, which has not been applied, to the outside of the windshield as the second display light.
And the second display light transmitted by the first hologram is incident at the same incident angle as the incident angle, and is diffracted at a same angle as the incident angle in directions other than the driver direction with high efficiency. And a second hologram for transmitting the display light, which has not been diffracted here, as third display light to the outside of the windshield vehicle, and wherein the incident angle is such that the third display light is transmitted by the windshield vehicle. The light is reflected by the outer interface and guided to the second hologram to become fourth display light, and the fourth display light is diffracted by the second hologram out of the windshield car at the same angle as the incident angle. In this invention, the display light from the image display device is diffracted in the direction of the driver with high efficiency, and the display light that has not been diffracted. The second display And a third hologram, which, when the second display light is incident, diffracts the light at an angle equal to the incident angle to a direction other than the driver direction with high efficiency when the second display light is incident and does not diffract the light. A second hologram that transmits light to the outside of the windshield vehicle is provided.
従って、画像表示器からの表示光は第1のホログラム
で大部分が回折され、この第1のホログラムで回折され
なかった第2の表示光の大部分が第2のホログラムで運
転者方向以外に回折される。Therefore, most of the display light from the image display device is diffracted by the first hologram, and most of the second display light that is not diffracted by the first hologram is converted by the second hologram to directions other than the driver direction. Diffracted.
また、この第2のホログラムで回折されなかった表示
光は第3の表示光としてフロントガラス車外側へと透過
し、フロントガラスの車外側界面で反射されて再度第4
の表示光として第2のホログラムへと入射する。そし
て、第2のホログラムへ入射した第4の表示光は入射角
と同一の角度で高効率にフロントガラスに車外側へ第5
の表示光として回折される。The display light not diffracted by the second hologram is transmitted to the outside of the windshield as the third display light, is reflected at the interface of the windshield with the outside of the windshield, and is again reflected by the fourth light.
Is incident on the second hologram as display light. Then, the fourth display light incident on the second hologram is efficiently directed to the windshield at the same angle as the angle of incidence and the fifth display light is directed to the outside of the vehicle.
Is diffracted as display light.
従って、第2のホログラムで回折されなかった表示光
がこの後回折、反射を繰り返して運転者方向へ導かれた
としても、その表示光は第1のホログラムで回折される
表示光に比べて非常に小さくなるので、特別のホログラ
ムを使用することなく、2重写しを極めて小さく抑える
ことがことができる。Therefore, even if the display light not diffracted by the second hologram is guided in the direction of the driver by repeating the diffraction and reflection thereafter, the display light is much more than the display light diffracted by the first hologram. Therefore, double copying can be extremely reduced without using a special hologram.
《実施例の説明》 以下、この発明を図面に基づいて説明する。<< Description of Examples >> Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
まず構成を説明すると、1aは車室側ウィンドシールド
ガラス,1bは車外側ウィンドシールドガラスで、両ウィ
ンドシールドガラス1a,1b間にはラミネート用のPVB樹脂
(ポリビニルブチラール)2が介挿され、これら車室側
ウィンドシールドガラス1a,PVB樹脂2および車外側ウィ
ンドシールドガラス1bによってフロントガラス1が形成
されている。First, the configuration will be described. 1a is a vehicle-side windshield glass, 1b is an exterior windshield glass, and a PVB resin (polyvinyl butyral) 2 for lamination is interposed between both windshield glasses 1a and 1b. The windshield 1 is formed by the vehicle-side windshield glass 1a, the PVB resin 2 and the vehicle-side windshield glass 1b.
また、PVB樹脂2が介挿された両ウィンドシールドガ
ラス1a,1b間であって車室側ウィンドシールドガラス1a
側には第1のホログラム(コンバイナ用ホログラム)3
が接合形成され、車外側ウィンドシールドガラス1b側に
は第2のホログラム(反射防止用ホログラム)4が接合
形成されている。Also, between the windshield glasses 1a and 1b in which the PVB resin 2 is interposed, and the vehicle-side windshield glass 1a
The first hologram (combiner hologram) 3 on the side
And a second hologram (anti-reflection hologram) 4 is formed on the side of the windshield glass 1b outside the vehicle.
ここで、コンバイナ用の第1のホログラム3は車室側
から特定の主波長を有する光が所定の入射角で入射した
場合、該入射光を所定の回折角で回折させるもので、例
えば画像表示器38から主波長λ0の表示光5がフロント
ガラス1に入射角θ0で入射した場合、運転席側に回折
角φ(但しθ0≠φ)で回折できるよう構成されてい
る。Here, the first hologram 3 for the combiner diffracts the incident light at a predetermined diffraction angle when light having a specific main wavelength is incident at a predetermined incident angle from the passenger compartment side. When the display light 5 having the main wavelength λ 0 is incident on the windshield 1 from the device 38 at an incident angle θ 0 , the display light 5 can be diffracted toward the driver's seat at a diffraction angle φ (where θ 0 ≠ φ).
一方、反射防止用の第2のホログラム4は回折中心波
長(主波長)が上記第1のホログラム3と同一のホログ
ラムで、第1のホログラムの回折特性において記憶され
ている入射角と同一の入射角があった場合、該入射角と
同一の回折角で回折されるよう構成されている。従っ
て、第1のホログラム3と同一の回折中心波長である波
長λ0の入射光が入射角θ0で入射した場合、該入射光
を回折角θ0で回折できるよう構成されている。On the other hand, the second anti-reflection hologram 4 has the same diffraction center wavelength (dominant wavelength) as that of the first hologram 3 and the same incidence angle as the incident angle stored in the diffraction characteristics of the first hologram. When there is an angle, it is configured to be diffracted at the same diffraction angle as the incident angle. Therefore, when the incident light of the wavelength λ 0 which is the same diffraction center wavelength as the first hologram 3 is incident at the incident angle θ 0 , the incident light can be diffracted at the diffraction angle θ 0 .
なお、第1のホログラム3および第2のホログラム4
の回折効率は共に90%で、入射光成分のうち10%は各ホ
ログラム3,4を透過する。Note that the first hologram 3 and the second hologram 4
Has a diffraction efficiency of 90%, and 10% of the incident light component passes through each of the holograms 3 and 4.
また、画像表示器38は各ホログラム3,4で回析される
回折中心波長λ0を中心とする狭帯域の波長成分を有す
る表示光5を発するよう構成されている。The image display 38 emits display light 5 having a narrow-band wavelength component centered on the diffraction center wavelength λ 0 diffracted by each of the holograms 3 and 4.
以上が本実施例の基本構成であるが、次にその作用を
説明する。The above is the basic configuration of the present embodiment. Next, the operation thereof will be described.
まず、画像表示器38より中心波長λ0の狭帯域の表示
光5がフロントガラス1に入射角θ0で入射した場合、
この表示光5は第1のホログラム3で回折角φで回折さ
れて回析光9として運転者の目10に届く。First, when the narrow band display light 5 having the center wavelength λ 0 from the image display 38 is incident on the windshield 1 at an incident angle θ 0 ,
The display light 5 is diffracted at the diffraction angle φ by the first hologram 3 and reaches the driver's eyes 10 as diffraction light 9.
この場合、表示光5の入射光成分のうち90%が第1の
ホログラム3で回折され、さらにその94%の成分がa面
を透過して運転者の目10に届くことになる(各ウィンド
シールドガラス1a,1bの透過率は94%とする)。In this case, 90% of the incident light component of the display light 5 is diffracted by the first hologram 3, and further 94% of the component reaches the driver's eyes 10 through the a-plane (each window). The transmittance of the shield glasses 1a and 1b is 94%).
一方、第1のホログラム3を透過した入射光成分は、
そのうちの90%の成分は第2のホログラム4で入射角θ
0と同一の回折角θ0で回折されて回折光7となるが、
θ0≠φとされているので、回折光7は運転者の目10に
届かない。On the other hand, the incident light component transmitted through the first hologram 3 is
90% of the components are incident on the second hologram 4 at an incident angle θ.
The light is diffracted at the same diffraction angle θ 0 as 0 and becomes a diffracted light 7,
Since θ 0 ≠ φ, the diffracted light 7 does not reach the driver's eyes 10.
また、従来2重写しの原因となっていた第2のホログ
ラム4の透過光成分は、車外側ウィンドシールドガラス
1bのb面で一部反射されて、さらに第2のホログラム4
に裏面側から入射し(入射角θ0)、回折光8(回折角
θ0)となるとともに、一部は第2のホログラム4を透
過し、さらに車室側ウィンドシールドガラス1aのa面で
反射され、さらに第1のホログラム3で回折角φで回折
され、再回折光50となって運転者の目10に届く。In addition, the transmitted light component of the second hologram 4, which has conventionally caused double copying, is transmitted to the outside windshield glass.
The second hologram 4 is partially reflected by the b-side surface of 1b.
From the back side (incident angle θ 0 ), becoming diffracted light 8 (diffraction angle θ 0 ), partially transmitting through the second hologram 4, and further diffracted by the a surface of the vehicle-side windshield glass 1 a. The light is reflected, further diffracted by the first hologram 3 at a diffraction angle φ, and reaches the driver's eyes 10 as re-diffracted light 50.
ところで、この場合、各ウィンドシールドガラス1a,1
bの屈折率を1.5、各ホログラム3,4の回折効率を90%、
a面,b面の透過率を96%として、光の通過中の減衰を無
視すると、運転者の目10に届く回折光9および再回折光
50の比率は以下の如くになる。By the way, in this case, each windshield glass 1a, 1
The refractive index of b is 1.5, the diffraction efficiency of each hologram 3,4 is 90%,
Assuming that the transmittance of the a-side and the b-side is 96% and ignoring the attenuation during the passage of light, the diffracted light 9 and the re-diffracted light reaching the driver's eyes 10
The ratio of 50 is as follows:
まず再回析50の強度は、表示光5の強度をIとすれ
ば、 a面での透過分は、 0.96I (1) 第1のホログラム3での透過分は、 0.96・0.1・I=0.096・I (2) 第2のホログラム4での透過分は、 0.096・0.1・I=0.0096・I (3) b面での反射分は、 0.096・0.04・I=3.84×10-4・I (4) 反射防止ホログラム4での通過分は、 3.84×10-4・10-1・I (5) a面での反射分は、 3.84×10-5・0.04・I=1.536×10-6・I (6) コンバイナホログラム3での回折分は、 1.536×10-6×0.9・I=1.3824×10-6・I (7) 従って、a面を透過する再回折光50の強度は、 1.3824×10-6×0.94・I=1.299456・I×10-6 (8) となる。First, assuming that the intensity of the re-diffraction 50 is I, the intensity of the display light 5 is I, the transmission component on the a-plane is 0.96I (1) The transmission component on the first hologram 3 is 0.96 · 0.1 · I = 0.096 · I (2) The transmission component of the second hologram 4 is 0.096 · 0.1 · I = 0.0096 · I (3) The reflection component on the b-plane is 0.096 · 0.04 · I = 3.84 × 10 −4 · I (4) The amount of light passing through the anti-reflection hologram 4 is 3.84 × 10 -4 · 10 -1 · I (5) The amount of reflection on the a-plane is 3.84 × 10 -5 · 0.04 · I = 1.536 × 10 -6 I (6) The diffracted component of the combiner hologram 3 is 1.536 × 10 -6 × 0.9 I = 1.3824 × 10 -6 I (7) Therefore, the intensity of the re-diffracted light 50 transmitted through the a-plane is 1.3824 × 10 −6 × 0.94 · I = 1.299456 · I × 10 −6 (8)
一方、回折光9の強度は、 0.96・I×0.9×0.94=0.812・I (9) となる。 On the other hand, the intensity of the diffracted light 9 is 0.96 · I × 0.9 × 0.94 = 0.812 · I (9)
以上より、以上のホログラム3で回折される回折光9
と、2重写しの原因となる再回折光50の強度比は、 1.298/0.821×10-6 (10) となる。From the above, the diffracted light 9 diffracted by the above hologram 3
And the intensity ratio of the re-diffracted light 50 that causes double copying is 1.298 / 0.821 × 10 −6 (10).
ところで、この場合、両回折光の強度比の常用対数値
の10倍で表わされる2つの回折光のコントラスト(デジ
ベル差)は約60dBとなるので、人間工学的には再回折光
50の影響を完全に無視でき、表示像の2重写しは完全に
防止できることになる。By the way, in this case, the contrast (digibel difference) of the two diffracted lights, which is expressed by 10 times the common logarithmic value of the intensity ratio of the two diffracted lights, is about 60 dB.
The effect of 50 can be completely ignored, and double copying of the displayed image can be completely prevented.
なお、上記の例では、いわゆる1次の回折光50のみを
取り上げたが、理論的には2次,3次,…の回折光も存在
する。しかし、これらの回折光は、1次の回折光50に比
してさらに微弱なのでその影響は無視できる。In the above example, only the so-called first-order diffracted light 50 is taken up, but theoretically, second-order, third-order,... Diffracted light also exists. However, since these diffracted lights are weaker than the first-order diffracted light 50, their influence can be ignored.
次に、第2図は第1のホログラム3の製作方法を示す
光学系の断面図である。Next, FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical system showing a method of manufacturing the first hologram 3.
同図において、3Aは未露光ホログラム(正確には体積
ホログラム)で、レーザ18からハーフミラー17を透過し
たレーザ光成分L1はミラー16で反射され、空間フィルタ
15を介して信号光11とされ、未露光ホログラム3Aに対し
て斜め方向から平面光波として入射する。In the figure, 3A is unexposed hologram (more precisely, the volume hologram), the laser light component L 1 having passed through the half mirror 17 from the laser 18 is reflected by the mirror 16, a spatial filter
The signal light 11 is formed via the signal light 15 and enters the unexposed hologram 3A as a plane light wave from an oblique direction.
一方、レーザ18から発したレーザ光のうちハーフミラ
ー17で反射されたレーザ光成分L2は、空間フィルタ15お
よびコリメートレンズ14を介して参照光12とされ、同じ
く未露光ホログラム3Aに対して斜め方向から平面光波と
して入射する。On the other hand, the laser light component L 2 reflected by the half mirror 17 of the laser beam emitted from the laser 18 is a reference beam 12 through a spatial filter 15 and the collimator lens 14, also obliquely to the unexposed hologram 3A It enters as a plane light wave from the direction.
ところで、この場合、未露光ホログラム3Aに入射する
レーザ光L1,L2は完全にコヒーレントな波、すなわち周
期,振幅が一定の連続波なので、露光後は第2図に示す
如きホログラム表面に対して若干スラントした平板状の
干渉縞13が得られる。In this case, the laser beams L 1 and L 2 incident on the unexposed hologram 3A are completely coherent waves, that is, continuous waves having a constant period and amplitude. Thus, a slightly slanted plate-like interference fringe 13 is obtained.
ここで、レーザ光L1,L2の波長および信号光11,参照光
12の入射角度を適宜に設定すると、再生時、例えば入射
角θ0で入射した特定波長(例えばλ0)の入射光のみ
を回折角φ(但しλ0≠φ)で回折できるコンバイナ用
の第1のホログラム3が得られることになる。Here, the wavelengths of the laser light L 1 and L 2 and the signal light 11, the reference light
When the incident angle of 12 is appropriately set, at the time of reproduction, for example, only the incident light of a specific wavelength (for example, λ 0 ) incident at the incident angle θ 0 can be diffracted at the diffraction angle φ (where λ 0 ≠ φ). One hologram 3 is obtained.
次に、第3図は反射防止用の第2のホログラム4の製
作方法を示す光学系の断面図である。Next, FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical system showing a method of manufacturing the second hologram 4 for antireflection.
同図において、4Aは未露光ホログラム(正確には体積
ホログラム)で、平面鏡21に接合して配置されている。In the figure, reference numeral 4A denotes an unexposed hologram (accurately, a volume hologram), which is arranged to be joined to the plane mirror 21.
ここで、レーザ18から発射されたレーザ光L3は、空間
フィルタ24,コリメートレンズ22を介して信号光20とさ
れ、未露光ホログラム4Aに照射される。一方、この照射
光はホログラム4Aの背面側に配設された平面鏡21で反射
され、反射光23となる。Here, the laser beam L 3 emitted from the laser 18 is a signal light 20 through a spatial filter 24, collimating lens 22, is irradiated on the unexposed hologram 4A. On the other hand, this irradiation light is reflected by the plane mirror 21 disposed on the back side of the hologram 4A, and becomes reflected light 23.
ところで、この場合、未露光ホログラム4Aに対する信
号光20の入射角と平面鏡21によって反射される反射光23
の反射角は共にαで等しいので、信号光20および反射光
23によって形成される干渉縞25は、同図に示す如くホロ
グラム4Aの表面に対して平行である。By the way, in this case, the incident angle of the signal light 20 to the unexposed hologram 4A and the reflected light 23 reflected by the plane mirror 21
Are equal to each other, the signal light 20 and the reflected light
The interference fringe 25 formed by 23 is parallel to the surface of hologram 4A as shown in FIG.
このため、再生時、例えば波長λ0の光が入射角θ0
で入射した場合、回折角θ0で回折する反射防止用の第
2のホログラム4が得られることになる。Therefore, during reproduction, for example, the light incident angle of the wavelength lambda 0 theta 0
In case of incident, so that the second hologram 4 for preventing reflection diffracted at a diffraction angle theta 0 is obtained.
以上説明してきたように、この実施例によれば、その
構成をコンバイナ用の第1のホログラムに重ねて、第1
のホログラムと回折光中心波長が同一で、かつ入射角と
同一の回析角で回析される反射防止用の第2のホログラ
ムを配設するよう構成したので、2重像表示による表示
品質の低下を防止できるとともに微細表示パターンを現
出できる等の効果を有することになる。As described above, according to this embodiment, the configuration is superimposed on the first hologram for the combiner, and
And a second anti-reflection hologram that has the same diffraction light center wavelength as the hologram and is diffracted at the same diffraction angle as the incident angle is arranged. It is possible to prevent the reduction and to provide a fine display pattern.
次に、この発明の第2の実施例を第4図および第5図
に基づいて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この実施例は、コンバイナ用のホログラムを2重露光
し、2重写し防止用のホログラムをコンバイナ用のホロ
グラム中に設けて、2重写しの防止を図った例である。In this embodiment, a hologram for a combiner is double-exposed, and a hologram for preventing double copying is provided in the hologram for a combiner to prevent double copying.
この場合、まず第2図に示した露光系と同一の露光系
で未露光ホログラムを露光し、現像処理前に、再度第3
図に示した露光系と同一の露光系で2重露光するとよ
い。In this case, first, the unexposed hologram is exposed with the same exposure system as that shown in FIG.
Double exposure may be performed with the same exposure system as that shown in the figure.
第4図はこうしてできあがったホログラム45内の干渉
縞を模式的に示したものであるが、ホログラム面にスラ
ントした干渉縞46およびホログラム面に平行な干渉縞47
が同時に形成されている。FIG. 4 schematically shows the interference fringes in the hologram 45 thus completed. The interference fringes 46 slant on the hologram surface and the interference fringes 47 parallel to the hologram surface.
Are simultaneously formed.
第5図には、上記の如くして得られたホログラム45を
フロントガラス1内の車室側および車外側に配設した場
合が示されている。FIG. 5 shows a case where the holograms 45 obtained as described above are arranged on the vehicle interior side and the vehicle exterior side in the windshield 1.
ところで、こうしてできたホログラム45はウェッシュ
アウトにも有効である。By the way, the hologram 45 thus formed is also effective for a washout.
いまこれを第5図に基づいて説明すると、画像表示器
38の表示光5の出射方向に対向して入射した外来光41
は、ホログラム45で表示光5と同一波長λ0の光のみ反
射されて反射光40となり、透過光42には波長λ0の成分
はほとんどない。従って、外来光41が表示器38に照射し
てもウォッシュアウトはほとんど発生しないことにな
る。This will now be described with reference to FIG.
Extraneous light 41 that is incident on the display light 5 in the direction opposite to the emission direction of the display light 5
Is reflected only by the hologram 45 at the same wavelength λ 0 as the display light 5 to become reflected light 40, and the transmitted light 42 has almost no component at the wavelength λ 0 . Therefore, even if the external light 41 irradiates the display 38, the washout hardly occurs.
第2の実施例は、上記の如く、コンバイナ用のホログ
ラムと反射防止用のホログラムを一体に配設したので、
実装,装備に利便性があるとともに、部品点数が減り、
トータルコストが低減するという効果を有する。In the second embodiment, as described above, the hologram for the combiner and the hologram for the anti-reflection are integrally provided.
The mounting and equipment are convenient and the number of parts is reduced.
This has the effect of reducing the total cost.
また、この種装置ではフロントガラスを構成する各ウ
ィンドシールドガラスの接着性が問題になるが、第2の
実施例では1枚分のホログラムのみを正確に位置決めし
て配設すればよいので、制作工程が簡易になる等の効果
を有する。Also, in this type of apparatus, the adhesion of each windshield glass constituting the windshield is a problem, but in the second embodiment, only one hologram needs to be accurately positioned and disposed. This has the effect of simplifying the process.
《発明の効果》 以上説明したように、この発明ではフロントガラス内
の車室側に配設され、車両内に配置された画像表示器か
ら特定の主波長成分を有する表示光が入射された場合該
表示光をその入射角と異なる回折角で運転者方向に回折
する第1のホログラムと、同じくフロントガラス内の車
外側に配設され、上記表示光の主波長と同一波長の光が
上記入射角と同一の入射角で入射した場合、該入射光を
入射角と同一角度で回折する第2のホログラムとを設け
たので、2重写しが防止され、鮮明な表示画像が得られ
る車両用表示装置を得ることができることになる。<< Effects of the Invention >> As described above, according to the present invention, when display light having a specific main wavelength component is incident from an image display disposed in a vehicle inside a windshield and disposed in a vehicle. A first hologram for diffracting the display light toward the driver at a diffraction angle different from the incident angle thereof, and a light having the same wavelength as the main wavelength of the display light, which is also disposed outside the vehicle in the windshield. A second hologram that diffracts the incident light at the same angle as the incident angle when the light is incident at the same angle as the angle is provided, so that double copying is prevented and a clear display image can be obtained for a vehicle. A display device can be obtained.
第1図は本発明が適用された第1の実施例の断面図、第
2図は第1のコンバイナの制作方法を示す光学系の断面
図、第3図は第2のコンバイナの製作方法を示す光学系
の断面図、第4図は第2の実施例に使用されるコンバイ
ナの干渉縞を模式的に示した断面図、第5図は第2の実
施例においてウィンドアウトが防止される場合の説明
図、第6図は従来例における画像表示装置の断面図であ
る。 1……フロントガラス 1a……車室側ウィンドシールドガラス 1b……車外側ウィンドシールドガラス 2……PVB樹脂 3……第1のホログラム 4……第2のホログラム 5……表示光 9……回折光 10……運転者の目 38……画像表示器FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment to which the present invention is applied, FIG. 2 is a sectional view of an optical system showing a method of manufacturing a first combiner, and FIG. 3 is a method of manufacturing a second combiner. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an interference fringe of a combiner used in the second embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a case where windout is prevented in the second embodiment. FIG. 6 is a sectional view of a conventional image display device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Windshield 1a ... Windshield glass on the passenger compartment side 1b ... Windshield glass on the outer side 2 ... PVB resin 3 ... First hologram 4 ... Second hologram 5 ... Display light 9 ... Diffraction Light 10 …… Driver's eyes 38 …… Image display
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 35/00 G02B 27/02 G09F 9/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B60K 35/00 G02B 27/02 G09F 9/00
Claims (1)
る画像表示器と、 フロントガラス内の車室側に配設されるとともに、前記
画像表示器から発せられた特定の主波長成分を有する表
示光が入射された場合、その入射角と異なる回折角で且
つ高効率で運転者方向に回折するとともに、ここで回折
されなかった前記特定の主波長成分の表示光を第2の表
示光としてフロントガラス車外側へと透過させる第1の
ホログラムと、 前記第1のホログラムにより透過された前記第2の表示
光が前記入射角と同一の入射角で入射し、この入射角と
同一の角度で高効率に運転者方向以外に回折するととも
に、ここで回折されなかった前記表示光を第3の表示光
としてフロントガラス車外側へと透過させる第2のホロ
グラムと、 を備え、 前記入射角は、前記第3の表示光がフロントガラス車外
側界面で反射して前記第2のホログラムへと導かれて第
4の表示光となり、この第4の表示光が前記第2のホロ
グラムで前記入射角と同一の角度でフロントガラス車外
へと回折されて第5の表示光となる角度であることを特
徴とする車両用表示装置。1. An image display which is disposed in a vehicle interior and emits display light, and which is disposed on a vehicle interior side in a windshield and which is provided with a specific main wavelength component emitted from the image display. When the display light is incident, the light is diffracted toward the driver at a diffraction angle different from the incident angle and with high efficiency, and the display light of the specific main wavelength component not diffracted here is converted into the second display light. A first hologram transmitted to the outside of the windshield vehicle, and the second display light transmitted by the first hologram is incident at the same incident angle as the incident angle, and the same angle as the incident angle A second hologram that diffracts the light in directions other than the driver direction with high efficiency and transmits the display light that has not been diffracted here to the outside of the windshield vehicle as third display light. ,Before The third display light is reflected at the outside interface of the windshield car and guided to the second hologram to become the fourth display light, and the fourth display light is reflected by the second hologram at the angle of incidence. A display device for a vehicle, wherein the display light is diffracted out of the windshield at the same angle to be fifth display light.
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