JPH01502465A - ホログラフイック形後窓停止灯 - 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】 ホログラフィック形後窓停止灯 本発明は、高い位置すなわち後窓に設けられる停止灯に関し、このものは運転者 が後続車をバックミラーを介して見た場合の視野内に配置されている。さらに特 定すれば、本発明は運転者の視界を遮ることなく後窓に取付けられるホログラフ ィック形の停止灯に関するものである。

２、　関連技術の説明 最近では、米国の自動車には高い位置に取付けたセンター形のブレーキ灯すなわ ち停止灯が採用されるようになっており、このものは後続車の運転者がらより明 瞭に確認できる利点がある。しかし、従来のこの種の停止灯は、運転者がバック ミラーで後方を見た場合の視界の一部を妨げるものであった。このようなものは 、運転者の目の高さに配置するのが最も視認性が高い。しかし、このような位置 は運転者の後方視界を遮る位置でもある。また、このようなセンター形の停止具 合がある。

複数の回折格子からなるホログラム像は従来がら公知であり、これらはたとえば 米国特許Ｎｏ．３，９４０，２０４、示されているが、このよう′な車両の停止 灯にはさらに改良が要求されている。

両の後窓の視界内に配置され、かつ運転者の視界を遮ることがないものである。

この後窓の近傍には透明なホログラム部材が配置され、このホログラム部材はた とえば後窓に張付けられており、停止灯の色に対応した波長幅の光を所定幅でこ のホログラム部材に照射するものである。この光源は、たとえば後窓の下方のリ ヤデツキに設けられ、この位置は運転者の視界の外にあり、運転者の視界を遮る ことがないものである。

実施例では、このホログラム部材にはホログラフィック像が保持されており、こ の像は光源から所定の角度で参照光が照射された場合に、この光を略水平に反射 するように構成されている。このホログラム部材自体は透明であり、これが停止 灯として作用している場合でも運転者の視界を遮ることが。

ない。このホログラム部材は、光源から所定角度で照明された場合に停止灯とし て作用する。

このような反射ホログラム部材は透明な可撓性の基板を備え、これが光学接着剤 によって後窓に張付けられていることが好ましい。そして、この基板の上に、２ 枚のフィルム層が積層されており、これら層は記録材料、たとえば重クロム酸塩 ゼラチンまたはポリ−Ｎ−ビニル・カルバゾールのフィル特表平１−５０２４［ ｉ５　（４） ム等から構成され、これらが基板に積層されて一対の回折格子を形成し、屈曲し た光路を構成してこのホログラムを介して停止灯の光を伝送するものである。こ のように、光路を屈曲させることにより、外部からの光が前方に反射して運転者 の視界を遮ることが防止される。よって、この透明なホログラムは運転者の視界 内にセンター形の停止灯を形成するとともに、運転者の後方視界を遮ることがな い。

また、別の実施例では、このホログラム部材の縁から参照光が入射するように構 成されてい、る。このように縁から照明することによって、このホログラムを停 止灯として作用させるとともに、外部からの光が内部で反射して運転者の目に入 射することがない。

このホログラムは複数の層から形成され、各層には所定の回折格子が形成されて いてもよく、また単一の層に複数の回折格子が形成され、これら回折格子は異な る波長または異なる入射角の光に選択的に反応し、停止灯として作用するととも に非常の際の警告も表示するように構成されている。

本発明の上記の目的および特徴、その他の特徴等は以下の図面を参照した実施例 の説明によって明白となる。

図面の簡単な説明 第１図は、従来の停止灯であって運転者のバックミラーの視界を遮るようなもの の概略図； 第２図は、単一層の透明ホログラム形停止灯の説明図；第３図は、第２図一部の 断面図； 第４図は、別の実施例である複数屈折形のホログラム停止灯の説明図：　。

第５図は、複数屈折形のホログラム停止灯と後窓の断面図； 第６図は、ブレーキ灯の回路の概略図；第７図は、縁から照明される二重層形の 停止灯の説明図；第８図は、第７図の縁照明形のホログラムを製作する方法の説 明図； 第９図は、縁から照明される単一層形のホログラムの説明図である。

以下の説明において、各図の同様な部分には同じ符号を付す。

好ましい実施例の詳細な説明 以下の説明に基づいて、光学および自動車工学の分野の技術者であれば本発明を 実施することができ、以下本発明の最適の実施例を説明する。当業者であれば本 発明の原理に基づいて各種の変更ができるものであり、ここに安価でかつ容易に 製造できる後窓のホログラム停止灯を説明する。

第１図において、従来の車両２には後窓４が形成されている。そして、そのリヤ デツキには高い位置に取付けられるセンタ形の停止灯アセンブリ６が取付けられ 、このものは運転者の目の位置より下方に配置されているが、この運転者の後方 視界の一部を遮るものである。また、この図から明らかなように、この従来の停 止灯は体裁を損う。これらの形式の停止灯は各種のものが市販されている。

これらの問題を解決するために、第２図には透明なホログラム８と光源とからな る停止灯装置が示されており、この光源から所定の角度でホログラムに光が照射 され、この車両の後方に反射される。この透明なホログラム８は、マイラー等の 透明な可撓性の基板を備えており、この基板は後窓６の内面に張付けられる。こ のホログラム層の厚さは実際には３０ミクロン程度のものである。そして、この 車両のトランク等、後窓のリヤデツキより低い位置に光源１０が設けられ、運転 者の後方視界を遮らないように構成されている。この光源１０は、第６図に、示 すようなブレーキ灯回路に接続され、ブレーキペダル２６によって作動されるよ うに構成されている。

このホログラム８は、積層されたフィルム２０を備え、この層にはホログラフィ ック像が現像されており、この像は所定の波長と所定の角度の光を第２図および 第３図に示すように後方に反射するように構成されている。たとえば、このホロ グラフィック像は６０°から１２０°の角度の光を後方に反射するように構成さ れている。この回折格子はこのフィルム８に現像されたホログラフィック縞であ り、後窓４の面と略平行な光源１０からの光を後方に水平に反射するように構成 されている。このような高い位置に取付けられる停止灯の視認角度、たとえば中 央の光軸に対する視野角（プラス・マイナス４５°）は、このホログラフィック 像を作製する際に設定される。なお、第３図では、図示を容易にするために拡大 しである。

このホログラムを製作す８方法は、たとえば、ニューヨーク州Ｎ、Ｙ、のアカデ ミツクブレス社から１９７１年に出版されたＣｏ１１ｉｅｒ他著の「光学ホログ ラフィ」なる文献に開示されている。さらに、このホログラフィック像は、所定 のバンド幅の照明光にのみ反応するように構成されている。

ホログラム停止灯の分野では公知のように、バンド幅を大きくすれば輝度は向上 するが、その反面着色が生じて透視性が低下する。

また、このホログラフィック像には所定の指標の像、たとえば緊急の際の閃光メ ツセージ等を含ませてもよく、このような像はこのホログラム８に異なる波長ま たは入射角度の光を照射して形成する。第２図に示すように、このホログラム８ を後窓６の中央に取付け、光源１０からの停止灯光を後方に反射するように構成 したことにより各種の利点があるが、ある角度から外部の太陽光１２等が入射す ると、これが反射されて運転者にグレアを与える。スポーツカー等の自動車では 、この後窓にシャッタ、ブラインド、シールド等を設けることによってこの問題 を解決することができる。

しかし、汎用形のホログラム停止灯では、第４図に示すように、２個の別々のホ ログラムを設け、このような外部の光が車内に反射する問題を解決することが好 ましい。第１の実施例では、透明な可撓性の基板が光学接着剤１８て後窓の内面 に張付けられている。なお、このホログラムは後窓の外面に張付けてもよいが、 このようにすると外部の気候にさらされる。第５図には、窓４および二重の反射 ホログラム１４の断面を示す。このものは、基板１６を備え、この基板は光学接 着剤１８で後窓４の内面に接着されている。そして、この基板１６の上に第１の ホログラムフィルム層２０が積層されており、またこの第１のホログラムフィル ム層２０の上にはさらに第２のホログラムフィルム層２２が積層されている。

これらのホログラムフィルム層２０．２２は、通常のフィルム被覆、た゛とえば ポリ−Ｎ−ビニル・カルバゾール、または重クロム酸塩ゼラチン等で形成され、 この材料は、たとえば１０７９年の「応用光学ＪＶｏ１．１８．１４０７〜１７ 頁のＣｈａｎｇｅ他著の「ホログラフィック光学要素製造用の重クロム酸塩ゼラ チン」なる記事に開示されている。さらにこの第２のホログラムフィルム屑２２ の上に、耐摩耗性および耐水性の保護層が被覆され、この保護層は二酸化けい素 または窒化けい素等の材料で形成されている。そして、上記第１のホログラム層 ２０には、回折格子Ｆ１が形成され、また第２のホログラム層２２には第２の回 折格子Ｆ２が形成され、この第２の回折格子は第１の回折格子に対して所定の角 度をなしている。第５図に示すように、光源から入射した光は（ルーフプリズム と同様に）屈曲した光路に沿って進み、この車両の後方の所定の光軸に沿って停 止灯の光として放射される。第４図に示すように、これらの格子によって二重に 反射されることにより、上方からの光が車内に反射されることが防止される。し たがって、このような複数の層のホログラムのものは、米国内の全ての自動車の 高位首形停止灯に適用でき、外部の光が車内に反射されるのを防止できる。さら に、このホログラムは狭いバンド幅の光にしか反応せず、実質的に透明であり、 運転者の目の位置等の高い位置に取付けても視界を遮ることがない。また、第７ 図には停止灯および緊急信号等の警告表示の両方の作用をなす複合ホログラムを 示す。

このホログラム部材３０は二重のホログラム層３２．３４を備え、これらは透明 な可撓性の基板３６上に積層されている。

この基板３６は光学接着剤４０によって後窓３８に積層されている。また、層３ ４の上には耐摩耗性の保護層４２が被覆されている。そして、上記第１のホログ ラフィック層３２には一連の平行な格子が形成され、この層３２の下縁には光学 繊維カップリング４６を介して参照光源４４が接続されている。したがって、こ の第１のホログラフィック層３２は、光源４４からの赤色光を車両の後方に放射 し、停止灯として作用する。

また、上記第２のホログラフィック層３４には所定の像たとえば注意または警告 の表示が回折格子の形で含まれている。

また、この層３４の下縁にも光学繊維カップリング４７を介して光源４５が接続 され、上記の像を再生するように構成されている。

また、本発明の別の実施例では、これらのホログラフィック層３２．３４は第３ 図の光源１０のような外部からの光源によって異なる波長または入射角の光で選 択的に照明される。

この分野の技術者であれば明らかなように、共通のホログラフィック層に形成さ れた複数の回折格子を異なる波長の光で別々に作用させることができる。よって 、この第７図の実施例も、単一のホログラフィック層の場合と同様に、波長や入 射角度によって選択的に作用させることができる。さらに、このホログラフィッ ク層内の像また（よメツセージを再生する際に、このホログラムが張付けられて いる窓の曲面等によってこれらの像が歪む場合には、たとえばこれらのホログラ ムを製作する際に４、この窓等の形状に対応して対象物の像をあらかじめ歪めて おくか、またはこのホログラフィック層をあらかじめこの窓に張付けた場合と同 様に湾曲させた状態で現像して非平面状の回折格子を形成する、等の手段によっ て上記歪みを補正することができる。

また、第８図には単一層のホログラム５０をを製作する場合を示し、光源光すな わち対象物像がこのホログラフィック層５２に照射される。そして、このホログ ラフィック層内に沿って参照光を照射する。そして、これら光源光および参照光 が干渉してこのホログラフィック層内に回折格子が形成される。

第９図には、第８図のように形成されたホログラムを後窓近傍のりャデッキ７８ に配置した場合を示す。この実施例の特徴は、内部の光が運転者に向けて反射さ れるのを防止でき、またこのホログラム６０から光学繊維伝送系等を介して光源 を離して配置でき、設置に必要なスペースを省略できる。このホログラム６０は 耐摩耗性被膜６２、ホログラフィック層６４、透明な基板６６等を備え、後窓７ ０゛に光学接着剤６８によって取付けられている。また、光源７２からの参照光 は光学繊維伝送系７４および光学カプラ７６を介してこのホログラフィック層６ ４の縁から所定の光分布で入射される。

したがって、停止灯として作用して赤色の光を後方に放射している場合でも、運 転者の視界はこのホログラフィック層６４によっては妨げられない。

このようなホログラム部材は比較的安価に製造でき、また軽量で自動車の重量増 加を招くことがない。また、これらの設置に必要な空間も少なくてすむ。また、 これらのものは自動車の外観を損うことがなく、連邦規則の高所取付は形停止灯 の規格を満足でき、また停止灯として作用していない場合には外部の人および運 転者にも見えない。また、本発明のものは、改造キットとして既存の自動車にも 適用でき、もちろ光学および自動車工学の分野の技術者であれば、本発明の原理 に基づいて各種の変更が可能である。よって本発明は以下の請求の範囲によって 規定される。

ＦＩＧ、／ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. １．改良された停止灯装置であって、乗物の運転者の後方視界中に配置されかつ この運転者の視界を妨げることがないものにおいて： 後窓の近傍に配置されるホログラム部材を備え；また、光源を備え、この光源は 停止灯の色に対応した波長帯域の光を放射し、またこの光源は上記ホログラムに 光を照射するとともに運転者の視界を遮らない位置に配置され、上記ホログラム 部材はホログラフイック像を有し、この像は上記光源から上記後窓に照射される 所定の角度の光に反応し、これによってこのホログラム部材は上記光源から照明 されて停止灯として作用する場合でも上記運転者に対して透明であり； また、光源として作用する手段を備えた、ことを特徴とする停止灯装置。
2. ２．前記光源は所定の方向に光を照射するものであり、また前記ホログラム部材 は、乗物の支持面に対して略水平な位置に対して約６０°ないし１２０°の角度 の光を反射するように構成されていることを特徴とする前記請求の範囲第１項記 載の停止灯装置。
3. ３．前記ホログラム部材には第２の反射ホログラム像が含まれており、各ホログ ラフイック像は一連の平行な格子を有し、第１の像の格子の方向は光源からの光 を第２の像に導き、乗物の支持面と略平行な位置において後方に導くように設定 され、これによって外部の光がこのホログラム部材によって前方に反射してバッ クミラーを見た運転者の目に入らないようにすることを特徴とする前記請求の範 囲第１項記載の停止灯装置。
4. ４．前記ホログラム部材を摩耗から保護する保護被覆を備えていることを特徴と する前記請求の範囲第１項記載の停止灯装置。
5. ５．前記ホログラム部材は、後窓に張付けられる透明な可撓性の基板と、この基 板に積層されホログラム部材を形成する少なくとも２枚の層とを備えたことを特 徴とする前記請求の範囲第１項記載の停止灯装置。
6. ６．前記光源は前記ホログラム部材の縁に接続されていることを特徴とする前記 請求の範囲第１項記載の停止灯装置。
7. ７．前記光源は、前記ホログラム部材から離れた位置に配置され、このホログラ ム部材の縁に光学繊維伝送系を介して光を送ることを特徴とする前記請求の範囲 第１項記載の停止灯装置。
8. ８．支持部材を備え、この支持部材は後窓に接触し、前記ホログラム部材は後窓 に取付けられ、このホログラム部材は支持部材内に延在し、またこのホログラム 部材の縁の近傍に光源が結合されていることを特徴とする前記請求の範囲第１項 記載の停止灯装置。
9. ９．前記ホログラム部材には第２のホログラフイック像が含まれており、この像 は警告等の指標を形成するものであることを特徴とする前記請求の範囲第１項記 載の停止灯装置。
10. １０．前記ホログラム部材は一対のホログラフイック層を備えていることを特徴 とする前記請求の範囲第１項記載の停止灯装置。
11. １１．前記停止灯としての作用の他にこの乗物の後方に可視指標を形成する手段 を備えていることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の停止灯装置。
12. １２．後窓を備えた乗物であって、この乗物の後部の高い位置に停止灯が設けら れ、この停止灯は運転者のバックミラーを介した後方視界内に配置されるものに おいて：上記後窓に取付けられたホログラム部材を備え；また、光源を備え、こ の光源は上記のホログラム部材に所定波長帯域の停止灯光を照射し、このホログ ラム部材はホログラフイック像を備え、このホログラフイック像は上記光源から の所定の角度の光に反応してこの光を乗物の後方の所定の方向に導き、また上記 バックミラーを介した視界内の別の方向からの光は透過して運転者に到達させ、 これによってこのホログラム部材は光源からの光によって停止灯として作用して いる場合にも運転者に対して透明となり；また、この乗物のブレーキ操作に対応 して作動する光源手段を備えた、 ことを特徴とする乗物。
13. １３．前記光源はこの乗物のリヤデッキに設けられているものであることを特徴 とする前記請求の範囲第１２項記載の乗物。
14. １４．前記ホログラム部材には第２の反射ホログラム像が含まれており、各ホロ グラフイック像は一連の平行な格子を有し、第１の像の格子の方向は光源からの 光を第２の像に導き、乗物の支持面と略平行な位置において後方に導くように設 定され、これによって外部の光がこのホログラム部材によって前方に反射してバ ックミラーを見た運転者の目に入らないようにすることを特徴とする前記請求の 範囲第１２項記載の乗物。
15. １５．前記ホログラム部材を摩耗から保護する保護被覆を備えていることを特徴 とする前記請求の範囲第１２項記載の乗物。
16. １６．前記ホログラム部材は、後窓に張付けられる透明な可撓性の基板と、この 基板に積層されホログラム部材を形成する少なくとも２枚の層とを備えたことを 特徴とする前記請求の範囲第１２項記載の乗物。
17. １７．前記光源は前記ホログラムの縁に結合され、入射された光はこのホログラ ム内を進行してホログラフイック像によりこのホログラムの外に放射されること を特徴とする前記請求の範囲第１２項記載の乗物。
18. １８．乗物の改良された後窓であって：乗物の後窓に取付けられた透明な後窓基 板を備え、この基板にはホログラム部材が積層され、このホログラム部材にはホ ログラフイック像が形成され、この像は停止灯の色に対応した所定のバンド幅の 光が所定の角度から入射した場合にこの光を乗物の後方に導くように構成され、 このホログラム部材は上記停止灯の色の光にのみ反応して停止灯として作用し、 他の光とは反応しないような位置に配置され、乗物の運転者から見てこのホログ ラムが透明であるように配置されていることを特徴とする後窓。
19. １９．前記ホログラム部材には第２の反射ホログラム像が含まれており、各ホロ グラフイック像は一連の平行な格子を有し、第１の像の格子の方向は光源からの 光を第２の像に導き、乗物の支持面と略平行な位置において後方に導くように設 定され、これによって外部の光がこのホログラム部材によって前方に反射してバ ックミラーを見た運転者の目に入らないようにすることを特徴とする前記請求の 範囲第１８項記載の後窓。
20. ２０．前記ホログラムの縁に光を導く結合手段を備え、入射された光はこのホロ グラム内を第１の方向に進みホログラフィック像によって第２の方向に導かれて このホログラムの外に放射されることを特徴とする前記請求の範囲第１８項記載 の後窓。
21. ２１．前記ホログラム部材を摩耗から保護する保護被覆を備えていることを特徴 とする前記請求の範囲第１９項記載の後窓。
22. ２２．前記ホログラム部材は、後窓に張付けられる透明な可撓性の基板と、この 基板に積層されホログラム部材を形成する少なくとも２枚の層とを備えたことを 特徴とする前記請求の範囲第２０項記載の後窓。
23. ２３．乗物の後窓の視野内に運転者の視界を遮らないように配置された改良され た後部停止灯装置であって：上記後窓の近傍の運転者の後方視野内に配置された 透明で着色されていない停止灯部材を備え；また、この停止灯部材を作用させこ の乗物の後方に光を導く手段を備え、この手段は所定の波長幅の停止灯光を乗物 の後方の人に見え運転者のは見えないように放射させ、この停止灯が作用してい る際にもこれが運転者の視界を遮らないようにするものである、 ことを特徴とする停止灯装置。
24. ２４．前記透明な停止灯部材は、ホログラフイック層内に現像された回折格子を 有するホログラム部材を備えていることを特徴とする前記請求の範囲第２３項記 載の停止灯装置。
25. ２５．前記停止灯部材を作用させる手段は、所定波長幅の光を所定の入射角度で 前記ホログラムの回折格子に照射する光源を備えていることを特徴とする前記請 求の範囲第２４項記載の停止灯装置。
26. ２６．前記光源は、前記ホログラフイック層内に入射した光がその面方向に沿っ て進み、回折格子によってこのホログラム部材の外に放射されるような位置に配 置されていることを特徴とする前記請求の範囲第２５項記載の停止灯装置。
27. ２７．乗物の後窓の視野内に運転者の視界を遮らないように配置できる後方停止 灯装置および照明されるサイン部材の組合わせであって： 後窓の近傍の運転者の後方視界内に配置された略透明な表示部材を備え； また、この表示部材を作用させ乗物の後方に光を放射する手段を備え、この手段 は停止灯に対応した波長幅の光を乗物の後方の人に見えかつ運転者には見えない ように放射するものであり、 また、上記表示部材に所定の指標を表示させる手段を備え、この指標は乗物の後 方の人には見え、かつこの表示部材が停止灯として作用している場合および上記 指標を表示している場合の両方の場合において運転者がこの表示部材を透視して 後方を見ることができるものである、ことを特徴とする停止灯装置とサイン部材 の組合わせ。
28. ２８．前記透明な表示部材は、ホログラフイック層に回折格子が現像されたホロ グラム部材を備えていることを特徴とする前記請求の範囲第２７項記載の停止灯 装置およびサイン部材の組合わせ。
29. ２９．前記表示部材を作用させる手段は、前記ホログラムの回折格子に所定の波 長帯域の光を所定の角度で照射する光源を備えていることを特徴とする前記請求 の範囲第２８項記載の停止灯およびサイン部材の組合わせ。
30. ３０．前記光源は、前記ホログラフイック層内に入射した光がその面方向に沿っ て進み、回折格子によってこのホログラム部材の外に放射されるような位置に配 置されていることを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の停止灯装置および サイン部材の組合わせ。
31. ３１．前記所定の指標を記録した回折格子は、後窓の湾曲を補正するように構成 されていることを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の停止灯装置およびサ イン部材の組合わせ。
32. ３２．前記回折格子は、所定の波長幅の第１の光に反応して停止灯として作用し 、また異なる所定の波長幅の光に反応して所定の指標を表示するように構成され ていることを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の停止灯およびサイン部材 の組合わせ。