JPH02282784A - スクリーン - 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］ この発明は、例えば自動車用の各種情報の表示手段等と
して効果的に使用され、スクリーン背面方向の物体の観
察をも選択的に実行できるようにしたスクリーンに関す
る。

［従来の技術］ 例えば車両用の表示装置としては、走行速度を表示する
スピードメータ、エンジン回転数を表示するタコメータ
等が存在し、さらにガソリンの残量を表示するツユエル
メータ、エンジンの冷却水温を表示する水温計等が存在
し、これら計器表示器類は、運転席の前のダツシュボー
ド部に取付は配置されている。しかし、自動車の自動制
御等の各種電子制御機器等が多数搭載されるようになる
と、さらに多（の表示機能が要求されるようになり、こ
のような要望に応えることのできる表示装置が各種提案
されている。

このような自動車用の表示装置の１つとして、特開昭５
０−７１３４７号公報に示される装置にあっては、自動
車のフロントグラスに半透明鏡の部分を形成し、この半
透明鏡に対して光学的な映像を投射するようにしている
。この装置にあっては、運転者の視野部分に各種表示が
行われるようにしているものであるが、フロントグラス
の一部に表示機能を設定するようになり、運転者の視界
に問題が生ずる。同様にウィンドシールド部を利用して
表示を行なわせるようにしたものとして、特開昭６１−
６４５５１号公報に記載されたヘッドアップ表示装置が
提案されている。さらに特開昭６２−１４３０８４号公
報にあっては、ホログラムを用いた表示装置が提案され
ている。この提案にあっては、通常の自動車用計器の全
面部に、この表示用計器の表示面に重なるようにしてホ
ログラムを設定し、このホログラムにホログラム再生光
が選択的に照射されるようにしている。そして、このホ
ログラム上の表示と共に、その背面部の計器類の表示を
も選択的に観察できるようにしている。

しかし、この装置にあっては、ホログラム再生像を表示
している状態で、ホログラムを通してその内側の計器類
が見える。

このような問題点を考慮して、例えば特願昭６３−２１
９２７１号で提案されたように、計器類の前面に液晶ス
クリーンを設定し、この液晶スクリーンを半透明状態と
して、ここにホログラムメモリ素子に記録された情報を
投射させるようにすることが考えられた。

しかし、このように構成しても、観察者方向とホログラ
ムメモリ素子からの再生光方向との角度差が存在すると
、液晶スクリーンによる散乱光が充分に観察者方向に到
来しない。したがって、液晶スクリーンが暗くなり、こ
のスクリーン上の情報を明確に読み取ることが困難とな
る新たな問題点が生ずる。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、光彩
像の投射によって任意性のある映像がスクリーン上に表
示されるようにすると共に、この表示を行なわない場合
には、スクリーンの背面部にある物体等がスクリーンを
透過して観察できるようにし、例えば自動車用のメータ
表示部の表示機能がより拡大されるようにすることので
きるスクリーンを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るスクリーンにあっては、例えばＤＳＭ液
晶層のような透明および光散乱性の状態が切換え設定さ
れる部材とホログラム素子とを組合わせ設定し、このホ
ログラム素子においては、入射された光を回折して出射
させるようにしている。

［作用］ このように構成されるスクリーンにあっては、上記部材
を光散乱性の状態に設定し、この部材に対して記録媒体
からの光を投射するようにしても、ホログラム素子によ
って投射時の光は所定角度に回折されるものであり、そ
の回折角度を観察者方向に向くように設定〜することに
よって、上記部材を通る散乱光が充分に観察者方向に到
来するようになり、部材に表示された情報が確実に認識
できるようになる。したがって、自動車用のメータパネ
ルの前面に上記スクリーンを設定すると、スクリーンが
透明な状態では、通常のメータ表示が観察できるもので
あり、またスクリーンが光散乱状態に設定された状態で
は、上記メータ表示に代わり、任意の制御情報、警告情
報等が表示されるようになり、限られた表示領域で、多
種の表示が効果的に実行されるようになる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図は自動車用のメータ表示部における表示装置の例
を示したもので、運転者の前面のダツシュボード１１部
のメータパネル部分には、例えばスピードメータ、タコ
メータ等のメータ１２が設定されている。そして、この
メータ１２の前面部をカバーするようにして、スクリー
ン１３が設定されている。

すなわち、運転者である観察者１０は、スクリ−ン１３
を介してメータ１２が観察できるようにしているもので
、このスクリーン１３が透明状態とされることによって
、通常にメータ１２の表示を観察して運転動作が継続で
きるようにされている。

メータ１２の下部には、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ（波長
６３２．８ｎｍ）、あるいは半導体レーザ（波長６７０
　ｎｌｌ１）によって構成されるレーザ光源１４が設定
されるもので、このレーザ光源１４はホログラム再生用
レーザとして用いられる。

このレーザ光ｔ７．１４と共に、ホログラムメモリ素子
１５が設定される。このホログラムメモリ素子Ｉ５は、
例えば円板上に構成され、ステップモータ１６によって
その回転角位置が選択されるようになっているもので、
例えば複数の地図等の情報がメモリ１５の回転軸を取巻
くようにして配置され、ホログラフィックに記録されて
いる。そして、レーザ光源１４からのレーザ光が、ミラ
ー１７によって反射されて、ホログラムメモリ１５の選
択された情報記録部に導かれるようにし、このホログラ
ムメモリ１５を透過したレーザ光が、スクリーン１３の
而に投射されるようにする。

スクリーン１３は、レーザ光源１４からのレーザ光、お
よびホログラムメモリ素子１５に記録された情報に基づ
き得られるホログラム像を運転者１０の方向へ曲げるホ
ログラムレンズ一体型で構成されるもので、第２図はこ
のスクリーン１３の断面構造を示している。

すなわち、このスクリーン１３は、その両面部がそれぞ
れ透明なガラス板１３１および１３２によって構成され
るもので、ガラス板１３１の上に、例えばゼラチンを１
０〜２０μｍの厚さで形成したホログラムレンズ１３３
を形成させる。そして、このホログラムレンズ１３３の
層およびガラス基板１３２のそれぞれ対向する面に、そ
れぞれ第１および第２の透明電極１３４および１３５を
、それぞれスパッタあるいは蒸着により形成し、この透
明電極１３４および１１５に挟まれるようにして、動的
散乱モード（ＤＳＭ）の液晶層１３Ｂを、厚さ１０〜３
０μｍで介在設定させるようにしている。

そして、このように構成されるスクリーン１３に、矢印
Ａで示すようにホログラムメモリ素子１５を通過した光
が入射されると、ホログラムレンズ１３３によって回折
された回折光はＢで示すようになり、また回折されなか
った透過光はＣで示すようになる。

ここでスクリーン１３は、前述したようにメータ１２の
前面に配置設定されるものであるが、これはその全面に
設定されるようにすればよいもので、その情報を表示す
る部位のみに電極１３４．１３５を形成して、この７［
［の存在する領域においてのみ白濁する構成としてもよ
い。またメータ１２の前面にメータアクリル板を設定し
、このメータアクリルの特定される部位にのみ、ホログ
ラムレンズ−体型の液晶スクリーンを嵌め込み、接着等
によって固定するようにしてもよい。

すなわち、このスクリーン１３は光透過性の透明状態と
光散乱性の白濁状態が任意切換えられる部材を含み構成
されるもので、このように構成される表示装置において
、スクリーン１３の透明電極１３４と１３５との間に所
定の電圧（例えば４０Ｖ１２０〜３０Ｈｚ）を印加設定
すると、液晶層１３６は白濁し、光散乱性のスクリーン
として作用するようになる。この状態でレーザ光源１４
からレーザ光を発生させ、この光をミラー１７で反射し
てホログラムメモリ素子１５に照射すると、このメモリ
索子１５に予め記録設定された情報が、スクリーン１３
に投射されるようになる。

そして、スクリーン１３の電極１３４とＨ５との間に印
加した電圧をオフすると、液晶層１３Ｂは透明状態とな
り、このスクリーン１３の背面にあるメータ１２の内部
が運転者ｌＯから観察できるようになる。

すなわち、スクリーン１３の透明電極１３４と１３５と
の間に印加される電圧をオン・オフ制御することによっ
て、ホログラムメモリ素子１５の記録された情報、ある
いはメータ１２のいずれかが、切換え表示されるように
なる。

ホログラムメモリ素子１５から得られた再生光は、観察
者１０の方向とは異なった方向に向いている。

したがって、光を有効に利用するためには、ホログラム
メモリ素子１６からの再生光を観察者１０の方向に曲げ
るようにする必要がある。

このような目的のために、ＯＨＰ等に応用されるプラス
チック製のフレネルレンズを用いるようにすると、画質
に悪い影響が及ぼされるようになリ、さらに液晶層１３
Ｂを透明状態に設定した場合であっても、フレネルレン
ズの影響でスクリーン１３の背面に存在する物体を明確
に観察することができない。

しかし、実施例で示したようにスクリーン１３に設定さ
れるレンズとして、ホログラムレンズ１３３を使用する
ようにすると、このレンズ１３３は透明度が高いもので
あるため、液晶層１３Ｂが透明状態とされたときには、
スクリーン１３の背面に設定されるメータ１２の表示が
明確に観察できるようになり、メータ１２の表示が通常
に読取れるものである。

しかし、ホログラムレンズ１３３は全ての光を観察者Ｉ
Ｏの方向に曲げるものではない。したがって、液晶層１
３Ｇとホログラムレンズ１３３とが離れて設定されてい
ると、回折光と透過光とによって２重像が発生するよう
になる。しかしながら、実施例で示したようにホログラ
ムレンズ１３３と液晶層１３４とが直接的に積層される
ような状態とされると、この両者の間隔は２９μｍ程度
（ホログラムレンズが１５μｍ１液晶層が１４μｍに設
定した場合）に設定することができ、回折光と透過光に
よる２つの輝点が同一の点とみなすことができるように
なり、２重像の発生は充分抑制される。

ここで回折効率８０％のホログラムレンズ１３３を用い
ることによって、観察者１０方向への輝度を、１３ｃｄ
／ｍ２　から１１４ｃｄ／ｍ２　に向上することができ
ることを確認することができた。

上記実施例では、スクリーン１３で表示する映像をホロ
グラムメモリ素子１５により設定した。しかし、これに
代わりスライドプロジェクタを用いることも可能である
。

すなわち、第３図で示すようにスクリーン１３にレンズ
系２１を介してスライドプロジェクタ２２からの像を結
像させるもので、このスクリーン１３は電圧を印加する
ことにより白濁する液晶層を備える構成とする。

この実施例にあっては、スクリーン１３を白濁した状態
とすることによって、スライドプロジェクタ２２からの
像が観察者ｌＯにおいて観察できるものであり、スクリ
ーンが透明状態のときは、スクリーン」３の背面に存在
する物体２３を観察できるようになる。

また第４図で示すようにスクリーン１３の全体は基本的
に透明に設定し、スクリーン１３の背面に存在する物体
２３をスクリーン１３を通して観察できるようにすると
共に、このスクリーン１３例えば下縁部に沿って、テロ
ップ状の表示部２４を設定する。

この表示部２４に液晶層が設定され、電圧を印加設定す
ることによって白濁されるようにするもので、この表示
部２４に対して、ホログラムメモリ素子からの再生光を
照射し、あるいはプロジェクタ等からの光像を投射する
ようにすれば、例えばスクリーン１３を透過して観察さ
れる物体２３の解説等が、このテロップ状の表示部２４
で行わせることができるようになる。

なお実施例においては、観察者の方向から見て液晶はホ
ログラムレンズの手前に位置するような状態で示してい
るが、この液晶はホログラムレンズの後方に位置させる
ようにしてもよい。

また、透明状態および光散乱性の状態に切換えられる部
材として、実施例ではｔｔｋ品を使用するように説明し
た。しかし、この液晶に代えて例えば透明スクリーンと
すりガラス状のスクリーンとを並列的に結合したスクリ
ーン部材を備え、この部材をモータ等によって、駆動す
ることによって透明状態および光散乱性の状態が切換え
られるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、スクリーンを通してそ
の背面に存在するメータ等の物体が観察できるようにす
ると共に、必要に応じてこのスクリーンが光散乱性の状
態とされ、例えばホログラムによる映像等が選択的に表
示される。したがって、例えば自動車等において、メー
タパネル部にこのスクリーンを設定させるようにすれば
、通常のスピードメータ等の観１１１１１と共に、必要
に応じて地図情報、あるいは自動車制御用のコンピュー
タ表示が行われるようになり、また状況に応じて警告表
示も行なわせることができ、限られた表示領域における
表示機能が著しく拡大される。この場合、スクリーンは
全領域にわたって均一な透明状態に設定されるものであ
り、その背面部に設定される物体の観察に悪影響を与え
ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るスクリーンを自動車
用表示部に適用した実施例を説明するための構成図、第
２図は第１図で使用されるこの発明のスクリーンの一実
施例の断面構造を示す図、第３図および第４図はそれぞ
れこの発明の他の適用例を説明する図である。 １１・・・ダツシュボード、１２・・・メータ、１３・
・・スクリーン、１３１　、１３２・・・ガラス、１３
３・・・ホログラムレンズ、１３４．１３５・・・透明
電極、１３６・・・液晶層、１４・・・レーザ光源、１
５・・・ホログラムメモリ素子。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明および光散乱性の状態が切換え設定される部材と、 この部材と組合わせ設定され、入射された光を所定角度
   に回折して出射させるホログラム素子と、 を具備したスクリーン。