JPH11194702A - 表示装置および表示装置におけるホログラム再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的構成を必要とせず、ホログラムの表示
内容を変化させることができ、構成が簡単であり、ホロ
グラム板および装置構成を小型化できる表示装置および
表示装置におけるホログラム再生方法を提供する。 【解決手段】 この表示装置１は、車両用のものであ
り、車両速度を３次元的に数字およびグラフにてセグメ
ント表示するためのホログラム板３と、複数の照明装置
Ａ１ないしＡｎとその各照明装置Ａ１ないしＡｎをオン
オフ制御する照明制御部７とを有する光源ユニット５と
を備えている。ホログラム板３には、３次元表示のため
の複数の３次元像が、互いに異なる方向から照射される
再生照明光によって互いに独立に再生されるように多重
記録されており、各照明装置Ａ１ないしＡｎによって再
生すべき３次元像に対応する照射方向から再生照明光が
照射されて、所定の速度表示が行われるようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムを用い
て各種の視認情報を表示する表示装置および表示装置に
おけるホログラム再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ホログラムを用いた従来の表示装置とし
ては、特開平１−５０２２２９７号公報に開示されたも
のがある。この表示装置は、ホログラムを用いて車速計
等のメータ表示を行うものであり、文字盤像を表示する
文字盤表示用の第１のホログラム板と、その文字盤像上
に指針像を表示する指針表示用の第２のホログラム板と
を備えている。第１および第２のホログラム板は、重ね
合わされた状態で運転席の前面部に備えられており、文
字盤表示用の第１のホログラム板に対して指針表示用の
第２のホログラム板を回転駆動し、文字盤像上で指針像
を回転させることによって、所定のメータ表示が行われ
るようになっている。

【０００３】また、この表示装置では、再生照明光用の
光源が第２のホログラム板の回転軸上から離れた位置に
設けられているので、光源からの光を回転軸方向に沿っ
た光に変換するコンバータホログラムが、光源と第１お
よび第２のホログラム板との間に設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の表示装置では、指針表示用の第２のホログラム板
を回転駆動するための機械的構成が必要であり、構成が
複雑化および大型化するという問題がある。

【０００５】また、従来のホログラム板による再生像
は、再生光の光の強度が不足しがちで、再生像が不鮮明
となりやすいとういう問題もある。

【０００６】そこで、上記問題点に鑑み、本発明の第１
の目的は、機械的構成を必要とせず、ホログラムの表示
内容を変化させることができ、構成が簡単な表示装置を
提供することである。

【０００７】また、本発明の第２の目的は、ホログラム
板および装置構成を小型化できる表示装置および表示装
置におけるホログラム再生方法を提供することである。

【０００８】さらに、本発明の第３の目的は、ホログラ
ム板による再生像を鮮明に表示することができる表示装
置および表示装置におけるホログラム再生方法を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に対応する前
記目的を達成するための技術的手段は、所定の配列規則
に従って配列された複数のセグメントのうちの所定のセ
グメントを所定の組合せで表示することによって所定の
視認情報を表示するとともに、表示する前記セグメント
の前記組合せを変化させることによって前記視認情報の
表示内容を変化させる表示装置であって、前記複数のセ
グメントをそれぞれ構成する複数の像が、互いに異なる
照射方向から照射される再生照明光によって互いに独立
に再生されるように干渉縞として多重記録されたホログ
ラム板と、前記像の数に応じて複数設けられ、前記各像
に応じた前記照射方向から前記再生照明光を前記ホログ
ラム板に向けて照射する照明手段と、表示すべき前記視
認情報の表示内容に応じて、前記複数の照明手段をオン
オフ制御することにより、前記ホログラム板に記録され
た前記複数の像のうちから再生すべき像を選択する画像
選択手段と、を備えることを特徴とする。

【００１０】好ましくは、前記複数の像が構成する前記
複数のセグメントは、所定の数値を数字、あるいはグラ
フでセグメント表示するためのものであるのがよい。

【００１１】第３の発明に対応する前記目的を達成する
ための技術的手段は、所定の視認情報を表示するための
複数の像が互いに独立した記録領域に干渉縞として記録
されているとともに、その各記録領域に記録された干渉
縞に所定の再生照明光が照射されるとその干渉縞に対応
した前記像を再生するホログラム板と、前記ホログラム
板に向けて前記再生照明光を照射する光源ユニットと、
前記ホログラム板の少なくとも前記干渉縞が記録されて
いる領域を覆うようにして前記光源ユニットと前記ホロ
グラム板との間に設置されるとともに、互いに対向する
面に所定の透明電極が形成された２枚の透明基板の間に
挟み込まれた所定の液晶層を有しており、前記光源ユニ
ット側から入射し、前記ホログラム板の前記各記録領域
に向けて出射する前記光源ユニットからの前記再生参照
光を、入力される所定の制御信号に応答して前記透明電
極間に印加する印加電圧を変化させることにより、前記
各記録領域ごとに独立して透過または遮断可能な液晶パ
ネルと、前記制御信号を通じて前記液晶パネルを制御す
ることにより、前記ホログラム板に記録された前記複数
の像のうちから再生すべき像を選択する画像選択手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１２】好ましくは、前記液晶パネルは、前記ホロ
グラム板よりも大きな外形を有しているとともに、前記
光源ユニットはその液晶パネルの全面に前記再生照明光
を照射するようになっており、前記画像選択手段は、前
記制御信号を通じて前記液晶パネルの前記ホログラム板
の前記各記録領域に対向している部分の光の透過率を制
御することにより、前記ホログラム板に記録された前記
複数の像のうちから再生すべき像を選択するとともに、
前記制御信号を通じて前記液晶パネルの前記ホログラム
板に対向していない周辺部の光の透過率を制御すること
により、前記液晶パネルのその周辺部に所定の視認情報
を表示させるのがよい。

【００１３】また、好ましくは、前記複数の像は、再生
された際に所定の数値を数字、あるいはグラフでセグメ
ント表示するようになっているのがよい。

【００１４】さらに、好ましくは、前記液晶パネルの前
記液晶層には、前記透明電極間に印加される印加電圧の
変化に伴って入射光の偏光方向のねじれ角が変化する偏
光方向変換型液晶層が用いられるとともに、前記２枚の
透明基板の外面側には所定の偏光板が配設されるのがよ
い。

【００１５】また、好ましくは、前記液晶パネルの前記
液晶層には、前記透明電極間に印加される印加電圧の変
化に伴って入射光の透過率が変化する高分子分散型液晶
層が用いられるのがよい。

【００１６】第８の発明に対応する前記目的を達成する
ための技術的手段は、所定の配列規則に従って設けられ
た複数の記録領域に、所定の視認情報を表示するための
複数の像が互いに独立して干渉縞として記録されている
とともに、その各記録領域に記録された前記干渉縞に所
定の再生照明光が裏面側から照射されるとその干渉縞に
対応した前記像を表面側に再生するホログラム板と、前
記ホログラム板の裏面側に対向配置されており、互いに
対向する面に所定の透明電極が形成された２枚の透明基
板の間に液晶層が形成された液晶素子と、前記ホログラ
ム板上の前記複数の記録領域のうちのいずれかの記録領
域に前記液晶素子を介して入射するように前記再生照明
光を照射するとともに、その再生照明光を前記液晶素子
に対して入射させる光源ユニットと、前記液晶素子の前
記両透明電極間に印加する印加電圧を変化させて前記液
晶層の屈折率を変化させて前記液晶層に入射した前記光
源ユニットからの前記再生照明光の進行方向を変化さ
せ、その再生照明光の前記ホログラム板への入射位置を
制御することにより、前記複数の記録領域のうちから前
記再生照明光を入射させるべき記録領域を選択して前記
ホログラム板に記録された前記複数の像のうちから再生
すべき像を選択する画像選択手段と、を備えることを特
徴とする。

【００１７】第９の発明に対応する前記目的を達成する
ための技術的手段は、所定の視認情報を表示する表示装
置であって、前記視認情報を表示するための複数の像が
干渉縞として記録されているとともに、その複数の像
が、互いに異なる波長の再生照明光によって互いに独立
に再生されるように多重記録されているホログラム板
と、前記複数の像に個別に対応させて複数設けられ、前
記複数の像のうちの対応する像に対応した前記波長の再
生照明光を前記ホログラム板に向けて各々照射する複数
の照射手段と、前記複数の照射手段をオンオフ制御する
ことにより、前記ホログラム板に記録された前記複数の
像のうちから再生すべき像を選択する画像選択手段と、
を備えることを特徴とする。

【００１８】第１０の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、所定の視認情報を表示するため
の複数の像が干渉縞として記録されているとともに、そ
の複数の像が、互いに異なる波長の再生照明光によって
互いに独立に再生されるように多重記録されているホロ
グラム板と、前記複数の像を再生させるために必要な複
数の波長の光成分を少なくとも含んだ光を前記ホログラ
ム板に向けて照射する光源ユニットと、前記ホログラム
板と前記光源ユニットとの間に設置されており、互いに
対向する面に透明電極が形成された２枚の透明基板の間
に液晶層が設けられた液晶素子と、その液晶素子の両面
に設けられた高反射透過面とを備えており、入射した前
記光源ユニットからの入射光を前記両高反射透過面間で
反射させつつ前記ホログラム板側に出射させることによ
り、前記入射光のうち、前記両高反射透過面間の光路長
に応じた波長成分の光のみを前記再生照明光として前記
ホログラム板側に透過させる波長選択手段と、前記波長
選択手段に備えられる前記液晶素子の両透明電極間に印
加する印加電圧を変化させ、前記液晶層の屈折率を変化
させて前記高反射透過面間の光路長を制御することによ
り、前記波長選択手段を透過して前記ホログラム板に入
射する前記再生照明光の波長成分を制御し、前記ホログ
ラム板に記録された前記複数の像のうちから再生すべき
像を選択する画像選択手段と、を備えることを特徴とす
る。

【００１９】第１１の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、所定の視認情報を表示するため
の複数の像が干渉縞として記録されているとともに、そ
の複数の像が、偏光方向が互いに異なる再生照明光によ
って互いに独立に再生されるように多重記録されている
ホログラム板と、前記再生照明光となる所定の光を前記
ホログラム板に向けて照射する光源ユニットと、前記ホ
ログラム板と前記光源ユニットとの間に設置されてお
り、互いに対向する面に透明電極が形成された２枚の透
明基板の間に液晶層を設けた液晶素子と、その液晶素子
の前記光源ユニット側の面に設けられた偏光板とを備え
ており、前記光源ユニットから照射された前記光を前記
偏光板および前記液晶素子を介して前記再生照明光とし
て前記ホログラム板に入射させることにより、入力され
る制御信号に応じて前記両透明電極間に印加する印加電
圧を変化させて前記光が前記液晶層を通過する間のその
光の偏光方向のねじれ角を変化させて前記ホログラム板
に入射する前記再生照明光の偏光方向を変換する偏光方
向変換手段と、前記制御信号を通じて前記ねじれ角を制
御することにより、前記ホログラム板に入射する前記再
生照明光の前記偏光方向を制御して、前記ホログラム板
に記録された前記複数の像のうちから再生すべき像を選
択する画像選択手段と、を備えることを特徴とする。

【００２０】第１２の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、所定の視認情報を表示する表示
装置であって、互いに対向する面に所定の透明電極が形
成された２枚の透明基板の間に液晶層が設けられ、その
２枚の透明基板の屈折率およびその各透明基板に形成さ
れた前記透明電極の屈折率を両透明基板間で互いに異な
らせた液晶素子と、照射光が前記液晶素子の前記２枚の
透明基板のうちの一方の透明基板に入射するように所定
の光を照射する光源ユニットと、前記液晶素子の前記２
枚の透明基板のうちの他方の透明基板の表面に密着状態
で配設されているとともに、前記視認情報を表示するた
めの複数の像が、入射角が互いに異なる前記光源ユニッ
トからの前記光によって互いに独立して再生されるよう
に干渉縞として多重記録されており、前記液晶素子の前
記透明電極間の印加電圧が変化されて前記液晶層の屈折
率が変化されることにより前記光源ユニットからの前記
光の前記入射角が変化されると、前記複数の像のうちか
らその変化された前記入射角に応じた前記像を再生する
ホログラム板と、前記液晶素子の前記両透明電極間に印
加する印加電圧を変化させ、前記液晶層の屈折率を制御
することにより、前記光源ユニットからの前記光の前記
ホログラム板への入射角を制御し、前記ホログラム板に
記録された前記複数の像のうちから再生すべき像を選択
する画像選択手段と、を備えることを特徴とする。

【００２１】第１３の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、所定の視認情報を表示する表示
装置であって、所定の透明電極を各々有し、互いに対向
する内面側に液晶層を挟込んだ２枚の透明基板のうちの
一方の透明基板にホログラム板を用いるとともに、その
ホログラム板が前記液晶層と直接接触するようにそのホ
ログラム板に設ける前記透明電極をそのホログラム板の
外面側表面に設けたホログラム再生手段と、前記ホログ
ラム再生手段に備えられる前記２枚の透明基板のうちの
他方の透明基板に向けて、その照射光が入射するように
所定の光を照射する光源ユニットと、前記ホログラム再
生手段に備えられる前記２枚の透明基板に設けられる前
記両透明電極間の印加電圧を変化させることにより前記
液晶層の屈折率を制御する画像選択手段と、を備え、前
記ホログラム板には、前記視認情報を表示するための複
数の像が、入射角が互いに異なる前記光源ユニットから
の前記光によって互いに独立して再生されるように干渉
縞として多重記録されており、前記画像選択手段が前記
ホログラム再生手段の前記両透明電極間の印加電圧を変
化させて前記液晶層の屈折率を変化させ、前記光源ユニ
ットからの前記光の前記ホログラム板への前記入射角を
制御することにより、前記複数の像のうちから前記入射
角に応じた前記像が選択されて再生されることを特徴と
する。

【００２２】第１４の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、所定の視認情報を表示するため
の所定の像が干渉縞として記録されており、その干渉縞
に所定の再生照明光が照射されると前記像を再生するホ
ログラム板と、前記ホログラム板に前記再生照明光を照
射する光源ユニットと、前記ホログラム板によって再生
された前記像が投影されるスクリーンと、前記スクリー
ンに投影された前記像の投影像を拡大するためのレンズ
と、を備えるこを特徴とする。

【００２３】第１５の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、透光性を有する部材で形成され
ており、所定の視認情報を表示する表示像を構成するた
めの像が所定の記録領域に干渉縞として記録され、その
干渉縞に所定の再生照明光が照射されると前記像を再生
するホログラム板と、前記ホログラムの少なくとも前記
記録領域を覆うようにして前記ホログラム板の裏面側に
対向配置され、前記ホログラム板の前記録領域に対向す
る部分が発光することにより前記再生照明光を放射する
とともに、前記ホログラム板の前記記録領域に対向しな
い部分が発光することにより、前記ホログラム板によっ
て再生される前記像と伴って前記表示像を構成する所定
の像を表示する表示素子と、前記表示素子における前記
ホログラム板の前記記録領域に対向する前記部分および
対向しない前記部分の発光状態を制御することにより、
前記ホログラム板によって再生される前記像と前記表示
素子によって表示される前記像とによって構成される前
記表示像の表示内容を制御する制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００２４】好ましくは、前記表示像は、所定のメータ
表示を行うためのものであり、前記ホログラム板によっ
て再生される前記像は前記メータ表示のための文字盤像
を構成し、前記表示素子によって表示される前記像は前
記メータ表示のための指針像を構成するのがよい。

【００２５】また、好ましくは、前記ホログラム板に記
録されている前記像は、前記視認情報を３次元表示する
３次元像であるのがよい。

【００２６】第１８の発明に対応する前記目的を達成す
るための技術的手段は、請求項１ないし１７のいずれか
に記載の表示装置におけるホログラム再生方法であっ
て、前記ホログラム板に前記像を記録する際の物体光お
よび参照光と、前記再生照明光とにその実質的な光源点
から遠ざかるにつれて照明領域が拡大する発散光を用い
るとともに、前記物体光および前記参照光の前記各光源
点と前記ホログラム板に記録されている前記干渉縞の中
心点との各距離と、前記干渉縞の前記中心点に対する前
記物体光および前記参照光の各入射角度と、前記物体光
および前記参照光の波長とに対して、前記再生参照光の
前記光源点と前記干渉縞の前記中心点との距離と、前記
干渉縞の前記中心点に対する前記再生照明光の入射角度
と、前記再生照明光の波長とを所定の規則に従って調節
することにより、前記像を前記ホログラム板に記録され
ている像よりも大きく拡大して再生することを特徴とす
る。

【００２７】好ましくは、前記ホログラム板によって再
生された前記像をスクリーンに投影するのがよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】１．第１実施形態 図１は第１、第２および第１７の発明に対応した第１実
施形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、
図２はその表示装置に備えられるホログラム板の正面図
であり、図３はそのホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【００２９】この表示装置１は、ホログラム板３と光源
ユニット５とを備えて構成されている。光源ユニット５
は、複数（ｎ個）の照明装置（照明手段）Ａ１ないしＡ
ｎと、その各照明装置Ａ１ないしＡｎをオンオフ制御す
る照明制御部（画像選択手段）７とを備えている。この
ように構成される表示装置１は、車両の運転席正面のイ
ンストゥルメントパネル部等に設置され、車両の運行に
必要な所定の視認情報、ここでは車両速度をホログラム
板３により３次元表示するようになっている。

【００３０】本実施形態では、車両速度を数字にてセグ
メント表示するとともにグラフにてセグメント表示する
ようになっており、これに対応してホログラム板３に
は、図２に仮想線により模式的に示すように、車両速度
を数字にてセグメント表示するための複数の３次元像Ｓ
１ないしＳ１６（以下、総称する場合は単に「Ｓ」とす
る）と、車両速度をグラフにてセグメント表示するため
の所定の配列規則に従って（ここでは、略弓状の曲線に
沿って）並ぶ複数のセグメントを構成する複数の３次元
像Ｂ１ないしＢｍ（以下、総称する場合は単に「Ｂ」と
する）とがホログラム表示のための干渉縞として記録さ
れている。

【００３１】図３に示されるように、ホログラム板３に
より再生される複数の３次元像Ｓのうちの２つの３次元
像Ｓ１，Ｓ２は、車両速度を示す数値の百の位の「１」
を表示するための２セグメントを構成しており、７つの
３次元像Ｓ３ないしＳ９およびＳ１０ないしＳ１６は、
車両速度を示す数値を十の位および一の位の「０」ない
し「９」を表示するための７セグメントをそれぞれ構成
しており、これら１６個の３次元像Ｓのうちの３次元像
Ｓを所定の組合せで再生することによって、車両速度が
数字にてセグメント表示されるようになっている。

【００３２】また、ホログラム板３により再生される複
数の３次元像Ｂは、車両速度をグラフにてセグメント表
示するためのバーグラフを構成しており、車両速度の上
昇に応じて、最低位の３次元像Ｂ１から最高位の３次元
像Ｂｍへの順に再生する３次元像Ｂを増加させてゆくこ
とによって、車両速度がグラフにてセグメント表示され
るようになっている。

【００３３】本実施形態では、このような各３次元像
Ｓ，Ｂは、互いに異なる方向から照射される再生照明光
によって互いに独立に再生されるように、記録時に参照
光の照射方向を互いに異ならせてホログラム板３に多重
記録されており、これに応じて、光源ユニット５の照明
装置Ａ１ないしＡｎは、各３次元像Ｓ，Ｂごとに設けら
れており、各照明装置Ａ１ないしＡｎが、対応する各３
次元像Ｓ，Ｂを再生するための再生参照光Ｃ１ないしＣ
ｎを、ホログラム板３の各３次元像Ｓ，Ｂを再生するた
めの干渉縞にそれぞれ照射するようになっている。

【００３４】照明制御部７には、車両速度の値を示す信
号が外部から入力されるようになっており、照明制御部
７は、この入力信号に基づいてオンさせるべき照明装置
Ａ１ないしＡｎを決定し、車両速度に応じた所定の組合
せで照明装置Ａ１ないしＡｎをオンさせることにより、
再生すべき３次元像Ｓ，Ｂを選択する。

【００３５】このホログラム板３は、透過型のホログラ
ム板であり、このようにして複数の照明装置Ａ１ないし
Ａｎにより再生照明光Ｃ１ないしＣｎがその裏面側より
照射されると、その表面側におけるホログラム板３と運
転者との間の所定の空間９中に、車両速度を表示する３
次元像Ｓ，Ｂが、図４および図５に示されるように、所
定の組合せで３次元的に再生される。ここで、図１中、
矢印１１は運転者の視認方向を示している。

【００３６】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報である車両速度がホログラム板
３により３次元表示されるようになっているので、視認
情報の視認性を向上させることができる。

【００３７】また、車両速度を数字およびグラフにてグ
メント表示するために必要な複数の３次元像Ｓ，Ｂが、
入射方向が互いに異なる再生照明光Ｃ１ないしＣｎによ
り互いに独立に再生されるように、単一のホログラム板
３に多重記録されているので、複数のホログラム板を備
える必要がなく、小型省スペース化および低コスト化を
図ることができるとともに、再生照明光Ｃ１ないしＣｎ
を照射する複数の照明装置Ａ１ないしＡｎをオンオフ制
御するだけで、再生される３次元像Ｓ，Ｂの表示内容を
刻々と変化する車両速度に応じて変化させることがで
き、機械的構成を必要とせず、構成が簡単であるという
利点がある。

【００３８】なお、本実施形態では、車両速度を３次元
表示するようにしたが、オートマチックトランスミッシ
ョンのシフト位置、時計、走行距離計やバッテリインジ
ケータ等の各種の警告表示等の他の視認情報を３次元表
示するようにしてもよい。

【００３９】２．第２実施形態 図６は第３ないし第７および第１７の発明に対応した第
２実施形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であ
り、図７はその表示装置に備えられるホログラム板の正
面図であり、図８はそのホログラム板によって再生され
る３次元像の構成を平面的に示す図であり、図９はその
表示装置に備えられる液晶パネルの正面図である。

【００４０】この表示装置２１は、ホログラム板２３
と、そのホログラム板２３の裏面側にホログラム板２３
の全面を覆うようにして配設された液晶パネル２５と、
その液晶パネル２５の裏面側に配設された光源ユニット
２７と、液晶パネル２５および光源ユニット２７を制御
する制御部（画像選択手段）２９とを備えて構成されて
いる。このように構成される表示装置２１は、車両の運
転席正面のインストゥルメントパネル部等に設置され、
車両の運行に必要な所定の視認情報、ここでは車両速度
をホログラム板２３により３次元表示するようになって
いる。ここで、ホログラム板２３と液晶パネル２５と光
源ユニット２７とは一体化されている。

【００４１】本実施形態では、車両速度を数字にてセグ
メント表示するようになっており、これに対応してホロ
グラム板２３には、図７に仮想線により模式的に示すよ
うに、車両速度を数字にてセグメント表示するための複
数の３次元像Ｓ１ないしＳ１６（以下、総称する場合は
単に「Ｓ」とする）がホログラム表示のための干渉縞と
して記録されている。

【００４２】図８に示されるように、ホログラム板２３
により再生される複数の３次元像Ｓのうちの２つの３次
元像Ｓ１，Ｓ２は、車両速度を示す数値の百の位の
「１」を表示するための２セグメントを構成しており、
７つの３次元像Ｓ３ないしＳ９およびＳ１０ないしＳ１
６は、車両速度を示す数値を十の位および一の位の
「０」ないし「９」を表示するための７セグメントをそ
れぞれ構成しており、これら１６個の３次元像Ｓのうち
の３次元像Ｓを所定の組合せで再生することによって、
車両速度が数字にてセグメント表示されるようになって
いる。

【００４３】本実施形態では、このような各３次元像Ｓ
は、ホログラム板２３の対応する所定の記録領域Ｄ１な
いしＤ１６（以下、総称する場合は単に「Ｄ」とする）
に互いに独立した状態で個別に記録されており、各記録
領域Ｄに再生照明光を照射すると、再生照明光が照射さ
れた記録領域Ｄに記録された３次元像Ｓのみが再生され
るようになっている。

【００４４】液晶パネル２５は、２枚の透明基板間の後
述する所定の複数領域Ｅ１ないしＥ１６（以下、総称す
る場合は単に「Ｅ」とする）に液晶層が形成された液晶
素子２５ａと、その液晶素子２５ａの両側に設けられた
偏光板２５ｂ，２５ｃとを備えて構成されており、２枚
の透明基板の内面側における液晶層が形成された前記各
領域Ｅに面する部分には、透明電極が形成されている。
この液晶素子２５ａに使用される液晶層には、その両側
の透明電極によって印加される印加電圧が変化するのに
伴って入射光の偏光方向のねじれ角が変化する偏光方向
変換型液晶層が使用されている。

【００４５】液晶パネル２５の各液晶層形成領域Ｅと、
前述のホログラム板の各記録領域Ｄとは互いに１対１に
対応しているとともに、液晶パネル２５とホログラム板
２３とを重ね合わせた際に互いにぴったりと対向し合う
ように、ほぼ同一形状でかつ同一の位置関係で設けられ
ており、各液晶層形成領域Ｅを透過した光源ユニット２
７からの光（再生照明光）は、ホログラム板２３の対応
する記録領域Ｄにのみ入射するようになっている。な
お、液晶パネル２５の液晶層形成領域Ｅ以外の部分は、
所定の遮光処理が施されており、光源ユニット２７から
の光は、液晶層形成領域Ｅのみを透過し得るようになっ
ている。

【００４６】このような液晶パネル２５は、制御部２９
から入力される信号に基づいて各液晶形成領域Ｅの液晶
層に印加する印加電圧を変化させ、光源ユニット２７か
らの光が各液晶層形成領域Ｅを透過する間に生じるその
偏光方向のねじれ角を変化させることにより、各液晶層
形成領域Ｅの光の透過率を変化させ、この液晶層形成領
域Ｅを介してホログラム板２３側に透過する光源ユニッ
ト２７からの光を透過させるか、あるいは遮断する。一
方、光源ユニット２７は、ホログラム板２３の少なくと
も３次元像Ｓが記録されている全領域に向けて再生照明
光を照射するようになっている。

【００４７】制御部２９には、車両速度の値を示す信号
が外部から入力されるようになっており、制御部２９
は、光源ユニット２７のオンオフ制御を行うとともに、
前記入力信号に基づいて、液晶パネル２５の複数の液晶
層形成領域Ｅのうちから光源ユニット２７からの光を透
過させるべき液晶層形成領域Ｅを車両速度に応じた所定
の組合せで決定することにより、再生すべき３次元像Ｓ
を選択する。

【００４８】このホログラム板２３は、透過型のホログ
ラム板であり、このようにして所定の組合せで遮光状態
から透光状態とされた液晶パネル２５の各液晶層形成領
域Ｅを透過した光源ユニット２７からの再生照明光がそ
の裏面側より照射されると、その表面側におけるホログ
ラム板２３と運転者との間の所定の空間３１中に、車両
速度を表示する３次元像Ｓが、図１０および図１１に示
されるように、所定の組合せで３次元的に再生される。
ここで、図６中、矢印３３は運転者の視認方向を示して
いる。

【００４９】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報である車両速度がホログラム板
２３により３次元表示されるようになっているので、視
認情報の視認性を向上させることができる。

【００５０】また、車両速度を数字にてセグメント表示
するために必要な複数の３次元像Ｓが、ホログラム板２
３の複数の記録領域Ｄに個別に記録されており、その各
記録領域Ｄに入射する光源ユニット２７からの再生照明
光を液晶パネル２５により制御することにより、車両速
度の表示に必要な再生されるべき３次元像Ｓが選択され
るようになっているので、複数のホログラム板を備える
必要がなく、小型省スペース化および低コスト化を図る
ことができるとともに、再生される３次元像Ｓの表示内
容を刻々と変化する車両速度に応じて変化させることが
でき、機械的構成を必要とせず、構成が簡単であるとい
う利点がある。

【００５１】さらに、ホログラム板２３と液晶パネル２
５と光源ユニット２７とが一体化されているので、部品
点数が削減され、表示装置２１を小型化、省スペース
化、および低コスト化することができる。

【００５２】なお、本実施形態では、液晶層に偏光方向
変換型液晶層を使用した液晶素子２５ａの両側に偏光板
２５ａ，２５ｂを配設して液晶パネル２５を構成した
が、液晶素子２５ａの液晶層に、高分子分散型液晶層を
使用することにより偏光板２５ａ，２５ｂを使用せずに
液晶パネル２５を構成してもよい。

【００５３】その高分子分散型液晶層とは、所定の高分
子と液晶との複合膜（複合物）からなっており、ＮＣＡ
Ｐ（ｎｅｍａｔｉｃ ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ ａｌｉ
ｇｎｅｄ ｐｈａｓｅ）型やＰＮ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）型の液晶が使用されるものであり、電圧
無印加時には、液晶層中の液晶がランダムな方向を向
き、高分子と液晶との屈折率に差異が生じ、入射光が散
乱されて透過率が大きく低下するため、白濁外観を呈す
る不透明状態となるようになっており、電圧印加時に
は、液晶が電界方向に配列し、高分子と液晶との屈折率
が一致し、入射光が散乱されずに透過するため、透明状
態となるようになっているものである。

【００５４】このような高分子分散型液晶層を使用した
液晶素子２５ａ（液晶パネル２５）を、ホログラム板２
３の各記録領域Ｄに入射する光源ユニット２７からの再
生照明光の透過、遮断制御に使用することによって、偏
光板２５ｂ，２５ｃを取り除くことができ、分再生照明
光が液晶素子２５ａを透過する際の光量のロスを大幅に
低減し、３次元像Ｓの明るさを向上させることができ
る。

【００５５】また、本実施形態では、ホログラム板２３
によって再生される複数の３次元像Ｓによって数字をセ
グメント表示するようにしたが、前述の図３および図４
に示されるように、車両速度等の所定の数値をグラフに
てセグメント表示するようにしてもよい。

【００５６】３．第３実施形態 図１２は第３ないし第６および第１７の発明に対応した
第３実施形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図で
ある。この表示装置４１は、前述の第２実施形態に係る
ホログラム板２３と同一のホログラム板２３と、そのホ
ログラム板２３の裏面側にホログラム板２３の全面を覆
うようにして配設された液晶パネル４５と、その液晶パ
ネル４５の裏面側に配設された光源ユニット４７と、液
晶パネル４５および光源ユニット４７を制御する制御部
（画像選択手段）４９とを備えて構成されている。この
ように構成される表示装置４１は、車両の運転席正面の
インストゥルメントパネル部等に設置され、車両の運行
に必要な所定の視認情報、ここでは車両速度をホログラ
ム板２３により３次元表示するようになっている。ここ
で、ホログラム板２３と液晶パネル４５と光源ユニット
４７とは一体化されている。

【００５７】液晶パネル４５は、液晶層を挟んで貼り合
わされた２枚の透明基板の一方の透明基板の内面側表面
に複数の透明な画素電極が形成され、他方の透明基板の
内面側表面に透明な共通電極が形成されたＴＦＴ方式の
液晶素子４５ａの両側に所定の偏光板４５ｂ，４５ｃが
設けられて構成されている。

【００５８】そして、液晶パネル４５は、制御部４９か
ら入力される信号に基づいて液晶素子４５ａの各画素電
極と共通電極との間の液晶層に印加する印加電圧を変化
させ、光源ユニット４７からの光が各画素電極によって
形成される各画素部を透過する間に生じるその偏光方向
のねじれ角を変化させることにより、各画素部の光の透
過率を変化させるようになっている。

【００５９】液晶パネル４５の外形は、ホログラム板２
３よりも大きく設定されており、ホログラム板２３は、
例えば液晶パネル４５の表面側の中央部４５ａに配置さ
れるようになっている。一方、光源ユニット４７は、液
晶パネル４５の全面に所定の光（ホログラム再生用の再
生参照光としても用いられる）を照射するようになって
いる。

【００６０】この液晶パネル４５は、ホログラム板２３
の各記録領域Ｄに面した各画素部の光の透過率を変化さ
せることにより、液晶パネル４５を透過してホログラム
板２３の各記録領域Ｄに入射する光源ユニット４７から
の再生照明光を透過または遮断し、表示すべき車両速度
に応じて複数の３次元像Ｓのうちから再生すべき３次元
像Ｓを選択する機能と、ホログラム板２３に面していな
い周辺部４５ｂに位置する各画素部の光の透過率を変化
させることにより、後述する図１３に示されるような車
両の運行に必要な各種の視認情報を３次元像Ｓの周囲に
表示する機能とを有する。

【００６１】制御部４９には、車両速度等の車両状態を
示す各種の信号が外部から入力されるようになってお
り、制御部４９は、光源ユニット４７のオンオフ制御を
行うとともに、前記入力信号に基づいて、液晶パネル４
５を制御して車両速度に応じてホログラム板２３に記録
された再生すべき３次元像Ｓを決定し車両速度の３次元
表示を行う一方、液晶パネル４５の周辺部４５ｂに燃料
計５１等の各種の視認情報を表示させる。

【００６２】このようにして液晶パネル４５を介して光
源ユニット４７からの再生照明光がホログラム板２３に
裏面側より入射すると、その表面側におけるホログラム
板２３と運転者との間の所定の空間５３中に、車両速度
を表示する３次元像Ｓが、図１３に示されるように、所
定の組合せで３次元的に再生される一方、その３次元像
Ｓの周囲に、燃料計５１、水温計５５、ウインカーイン
ジケータ５７、パーキングインジケータ５９、シートベ
ルトインジケータ６１、バッテリインジケータ６３等の
各種の視認情報が液晶パネル４５により表示される。こ
こで、図１２中、矢印６５は運転者の視認方向を示して
いる。

【００６３】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報である車両速度がホログラム板
２３により３次元表示されるようになっているので、視
認情報の視認性を向上させることができる。

【００６４】また、車両速度を数字にてセグメント表示
するために必要な複数の３次元像Ｓが、ホログラム板２
３の複数の記録領域Ｄに個別に記録されており、その各
記録領域Ｄに入射する光源ユニット２７からの再生照明
光を液晶パネル４５により制御することにより、車両速
度の表示に必要な再生されるべき３次元像Ｓが選択され
るようになっているので、複数のホログラム板を備える
必要がなく、小型省スペース化および低コスト化を図る
ことができるとともに、刻々と変化する車両速度に応じ
て再生される３次元像Ｓの表示内容を変化させることが
でき、機械的構成を必要とせず、構成が簡単であるとい
う利点がある。

【００６５】さらに、液晶パネル４５はホログラム板２
３よりも外形が大きなものが使用されており、単一の液
晶パネル４５によりホログラム板２３に３次元表示を行
わせる一方、その周辺部４５ｂにて燃料計５１等の各種
の視認情報が表示されるようになっているので、液晶表
示のための液晶パネルとホログラム表示のための液晶パ
ネルとを別個に設ける必要がなく、小型省スペース化お
よび低コスト化を図ることができる。

【００６６】また、ホログラム板２３と液晶パネル４５
と光源ユニット４７とが一体化されているので、部品点
数が削減され、表示装置４１を小型化、省スペース化、
および低コスト化することができる。

【００６７】なお、本実施形態では、車両速度を数字に
てセグメント表示するようにしたが、前述の図３および
図４に示されるように、車両速度をグラフにてセグメン
ト表示するようにしてもよい。

【００６８】また、第２および第３実施形態では、車両
速度を３次元表示するようにしたが、オートマチックト
ランスミッションのシフト位置、時計、走行距離計やバ
ッテリインジケータ等の各種の警告表示等の他の視認情
報を３次元表示するようにしてもよい。

【００６９】４．第４実施形態 図１４は第８および第１７の発明に対応した第４実施形
態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、図１
５はその表示装置に備えられるホログラム板の正面図で
あり、図１６はそのホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【００７０】この表示装置７１は、ホログラム板７３
と、そのホログラム板７３の裏面側にホログラム板７３
の全面を覆うようにして配設され、ホログラム板７３と
一体化された液晶素子７５と、その液晶素子７５の裏面
側に配設された光源ユニット７７ａ，７７ｂと、液晶パ
ネル７５および光源ユニット７７ａ，７７ｂを制御する
制御部（画像選択手段）７９とを備えて構成されてい
る。このように構成される表示装置７１は、車両の運転
席正面のインストゥルメントパネル部等に設置され、車
両の運行に必要な所定の車両速度やオートマチィックト
ランスミッションのシフト位置等を示す各種の視認情
報、ここではシフト位置をホログラム板７３により３次
元表示するようになっている。

【００７１】そのシフト位置の表示は、各シフト位置を
表す「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３」、「２」
に対応する図１６に示す複数の３次元像Ｆ１ないしＦ６
（以下、総称する場合は単に「Ｆ」とする）のうちのい
ずれか１つをホログラム板７３により３次元表示するこ
とによって行われるようになっており、ホログラム板７
３には、図１５にて仮想線で模式的に示すように、複数
の３次元像Ｆが、ホログラム板７３の対応する所定の記
録領域Ｇ１ないしＧ６（以下、総称する場合は単に
「Ｇ」とする）に互いに独立した状態でホログラム表示
のための干渉縞として記録されており、各記録領域Ｇに
再生照明光が照射されると、再生照明光が照射された記
録領域Ｇに記録された３次元像Ｆのみが再生されるよう
になっている。また、ホログラム板７３の各記録領域Ｇ
は、一方向、ここでは上下方向に沿って直線状に隣接し
た状態で形成されている。

【００７２】液晶素子７５は、互いに対向する面に透明
電極が形成された２枚の透明基板の間に液晶層を形成し
て構成されており、液晶層に印加される電圧値の変化に
応じて液晶分子の向きが変わるのに伴って液晶層の屈折
率が変化する性質を利用して、光源ユニット７７ａ，７
７ｂが照射する再生照明光のホログラム板７３への入射
位置を一方向、ここでは上下方向に変化させるようにな
っている。

【００７３】ここで、液晶素子７５には、通常のＴＮ，
ＳＴＮ方式の液晶素子を使用することを想定している
が、前述の高分子分散型液晶を使用した液晶素子を用い
てもよい。この高分子分散型液晶層においても、高分子
分散型液晶層を挟み込んだ透明電極間への印加電圧を変
化させることによって屈折率が変化するようになってい
る。

【００７４】光源ユニット７７ａ，７７ｂは、３次元像
Ｆを再生するための再生照明光を液晶素子７５を介して
ホログラム板７３に照射するようになっており、光源ユ
ニット７７ａが記録領域Ｇ１ないしＧ３に再生照明光を
照射するようになっているとともに、光源ユニット７７
ｂが記録領域Ｇ４ないしＧ６に再生照明光を照射するよ
うになっている。また、光源ユニット７７ａおよび７７
ｂが照射する再生照明光は、ホログラム板７３に入射し
た際に、記録領域Ｇ１ないしＧ３およびＧ４ないしＧ６
のうちのいずれか一つの記録領域Ｇ１ないしＧ３および
Ｇ４ないしＧ６にのみ入射するように絞られた状態で照
射されるようになっているとともに、液晶素子７５の液
晶層によって効果的に進行方向が変化され得るように液
晶素子７５に対して斜めに入射するように照射されるよ
うになっている。

【００７５】液晶素子７５の液晶層の屈折率を制御する
ための透明電極間の印加電圧値は、光源ユニット７７
ａ，７７ｂから照射された再生照明光が、図１７および
図１８に示されるように液晶素子７５の液晶層での屈折
により進行方向が変化された後、表示すべきシフト値に
対応する３次元像Ｆが記録されたホログラム板７３の記
録領域Ｇに入射するように制御部７９によって制御され
るようになっている。

【００７６】制御部７９には、シフト位置を示す信号が
外部から入力されるようになっており、表示すべきシフ
ト位置に応じて光源ユニット７７ａ，７７ｂをオンオフ
制御しつつ、液晶素子７５の透明電極間への印加電圧を
制御し、その液晶層の屈折率を制御することにより、ホ
ログラム板７３に記録された複数の３次元像Ｆのうちか
らシフト位置に対応した再生すべき３次元像Ｆを選択す
る。

【００７７】このホログラム板７３は、透過型のホログ
ラム板であり、このようにして光源ユニット７７ａ，７
７ｂからの再生照明光がその裏面側より照射されると、
その表面側におけるホログラム板７３と運転者との間の
所定の空間８１中に、シフト位置を表す３次元像Ｆが、
図１９および図２０に示されるように、３次元的に再生
される。ここで、図１４中、矢印８３は運転者の視認方
向を示している。

【００７８】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報であるオートマチックトランス
ミッションのシフト位置がホログラム板７３により３次
元表示されるようになっているので、視認情報の視認性
を向上させることができる。

【００７９】また、シフト位置を表示するために必要な
複数の３次元像Ｆが、ホログラム板７３の複数の記録領
域Ｇに個別に記録されており、その各記録領域Ｇに入射
する光源ユニット７７ａ，７７ｂからの再生照明光を液
晶素子７５により制御することにより、再生されるべき
３次元像Ｆが選択されるようになっているので、複数の
ホログラム板を備える必要がなく、小型省スペース化お
よび低コスト化を図ることができるとともに、再生され
る３次元像Ｆの表示内容をシフト位置の変更に伴って変
化させることができ、機械的構成を必要とせず、構成が
簡単であるという利点がある。

【００８０】さらに、ホログラム板７３と液晶パネル７
５とが一体化されているので、部品点数が削減され、表
示装置７１を小型化、省スペース化、および低コスト化
することができる。

【００８１】なお、本実施形態では、オートマチックト
ランスミッションのシフト位置を３次元表示するように
したが、車両速度、時計、走行距離計やバッテリインジ
ケータ等の各種の警告表示等の他の視認情報を３次元表
示するようにしてもよい。

【００８２】５．第５実施形態 図２１は第９および第１７の発明に対応した第５実施形
態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、図２
２はその表示装置に備えられるホログラム板の正面図で
あり、図２３はそのホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【００８３】この表示装置９１は、ホログラム板９３と
光源ユニット９５とを備えて構成されている。光源ユニ
ット９５は、複数、ここでは６個の照明装置（照明手
段）Ｈ１ないしＨ６（以下、総称する場合は「Ｈ」とす
る）と、その各照明装置Ｈをオンオフ制御する照明制御
部（画像選択手段）９７とを備えている。このように構
成される表示装置９１は、車両の運転席正面のインスト
ゥルメントパネル部等に設置され、車両の運行に必要な
所定の視認情報、ここではオートマチックトランスミッ
ションのシフト位置をホログラム板９３により３次元表
示するようになっている。

【００８４】そのシフト位置の表示は、各シフト位置を
表す「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３」、「２」
に対応する図２３に示す複数の３次元像Ｉ１ないしＩ６
（以下、総称する場合は単に「Ｉ」とする）のうちのい
ずれか１つをホログラム板９３により３次元表示するこ
とによって行われるようになっており、ホログラム板９
３には、図２２にて仮想線で模式的に示すように、複数
の３次元像Ｉが、互いに異なる波長の再生照明光によっ
て互いに独立して再生されるように、記録時の参照光の
波長を互いに異ならせてホログラム表示のための干渉縞
として多重記録されている。ここで、複数の３次元像Ｉ
は、省スペース化のため、ホログラム板９３上の同一位
置に重ね合わされた状態で多重記録されるのが好まし
い。

【００８５】また、ここでは、シフト位置を表示するた
めの３次元像Ｉをホログラム板９３に多重記録したが、
同様な方法で、速度表示のための「０」から「１８０」
等の所定の値まで整数値を示す３次元像をホログラム板
９３に記録して車両速度を３次元表示するようにしても
よい。

【００８６】光源ユニット９５の各照明装置Ｈには、少
なくともホログラム板９３に記録された全ての３次元像
Ｉを再生するのに必要な全ての波長成分を含んだ光、例
えば白色光を照射する光源９９と、その各光源９９から
照射された光のうち、ホログラム板９３に記録されたい
ずれか一つの３次元像Ｉを再生するための波長成分の光
のみを透過させる光フィルタ１０１とが備えられてい
る。各照明装置Ｈとホログラム板９３に記録された各３
次元像Ｉとは１対１に対応しており、各照明装置Ｈから
は、対応する３次元像Ｉを再生するための波長成分の再
生照明光がホログラム板９３に照射されるようになって
いる。これより、複数の照明装置Ｈのうちのいずれか一
つをオンすることによって、ホログラム板９３に記録さ
れた複数の３次元像Ｉのうちの対応するいずれか一つの
３次元像Ｉを再生することができるようになっている。

【００８７】なお、本実施形態では、各照明装置Ｈに光
フィルタ１０１を備え所定の波長成分の光を抽出するよ
うにしたが、各照明装置Ｈの光源９９として、ＬＥＤや
レーザ等の単一波長の光を照射する発光手段を用いても
よい。この場合、光フィルタ１０１は不要である。

【００８８】照明制御部９７には、シフト位置を示す信
号が外部から入力されるようになっており、表示すべき
シフト位置に応じた一つの照明装置Ｈがオンするように
複数の照明装置Ｈをオンオフ制御することにより、ホロ
グラム板９３に記録された複数の３次元像Ｉのうちから
シフト位置に対応した再生すべき一つの３次元像Ｉを選
択する。

【００８９】このホログラム板９３は、透過型のホログ
ラム板であり、このようにして照明装置Ｈにより再生照
明光がその裏面側より照射されると、その表面側におけ
るホログラム板９３と運転者との間の所定の空間１０３
中に、シフト位置を表示する３次元像Ｉが、図２４およ
び図２５に示されるように、３次元的に再生される。こ
こで、図２１中、矢印１０５は運転者の視認方向を示し
ている。

【００９０】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報であるオートマチックトランス
ミッションのトランス位置がホログラム板９３により３
次元表示されるようになっているので、視認情報の視認
性を向上させることができる。

【００９１】また、シフト位置を表示するために必要な
複数の３次元像Ｉが、各照明装置Ｈから照射される互い
に異なる波長成分の再生照明光により互いに独立して再
生されるように単一のホログラム板９３に多重記録され
ているので、複数のホログラム板を備える必要がなく、
小型省スペース化および低コスト化を図ることができる
とともに、再生される３次元像Ｉの表示内容をシフト位
置の変更に伴って変化させることができ、機械的構成を
必要とせず、構成が簡単であるという利点がある。

【００９２】なお、本実施形態では、オートマチックト
ランスミッションのシフト位置を３次元表示するように
したが、車両速度、時計、走行距離計やバッテリインジ
ケータ等の各種の警告表示等の他の視認情報を３次元表
示するようにしてもよい。

【００９３】６．第６実施形態 図２６は第１０および第１７の発明に対応した第６実施
形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図である。本
実施形態に係る表示装置１１１に用いられるホログラム
９３は、前述の実施形態に係るホログラム板９３と同一
であり、またホログラム板９３の記録内容および再生内
容も同一であるので、前述の図２２ないし図２５を参照
しながら本実施形態の説明を行う。

【００９４】この表示装置１１１は、ホログラム板９３
と、そのホログラム板９３の裏面側にホログラム板９３
の全面を覆うようにして配設された波長選択素子（波長
選択手段）１１５と、その波長選択素子１１５の裏面側
に配設された光源ユニット１１７と、波長選択素子１１
５および光源ユニット１１７を制御する制御部（画像選
択手段）１１９とを備えて構成されている。このように
構成される表示装置１１１は、車両の運転席正面のイン
ストゥルメントパネル部等に設置され、車両の運行に必
要な所定の視認情報、ここではオートマチックトランス
ミッションのシフト位置をホログラム板９３により３次
元表示するようになっている。ここで、ホログラム板９
３と波長選択素子１１５と光源ユニット１１７とは一体
化されている。

【００９５】波長選択素子１１５は、図２７に示される
ように、互いに対向する面に透明電極が形成された２枚
の透明基板１３７，１３９の間に液晶層１２１を形成し
た液晶素子１２３の両側表面に高反射透過面（光の透過
率が１パーセント前後の面）１２５，１２７を形成して
構成されており、２枚の高反射透過面１２５，１２７を
ファブリペローペアとして利用して所定の波長成分の光
のみを透過させるようになっている。

【００９６】光源ユニット１１７には、図２７に示され
るように、少なくともホログラム板９３に記録された全
ての３次元像Ｉを再生するのに必要な全ての波長成分を
含んだ光、例えば白色光を照射する光源１２９と、この
光源１２９を挟んで波長選択素子１１５に対向配置され
た反射板１３１とが備えられており、光源１２９から照
射された光が反射板１３１によって波長変換素子１１５
方向に反射されつつ、波長変換素子１１５に入射するよ
うになっている。

【００９７】波長選択素子１１５に入射した光源１２９
からの光は、図２７に示されるように、２枚の高反射透
過面１２５，１２７間で反射されつつ、前面側の高反射
透過面１２５を透過してホログラム板９３側に出射する
のであるが、このようにして波長変換素子１１５から出
射した光の成分のうち、その波長の整数倍が高反射透過
面１２５，１２７間の光路長に等しくなる波長成分の光
のみが強め合い、他の波長成分の光は弱め合い、実質的
に特定の波長成分の光だけが波長変換素子１１５から出
射するようになっている。

【００９８】波長変換素子１１５によって抽出する光の
波長を変化させるのは、液晶素子１２３の液晶層１２１
に印加される電圧値の変化に応じて液晶分子の向きが変
わるのに伴って液晶層１２１の屈折率が変化する性質を
利用して行われるようになっており、液晶層１２１の屈
折率が変化すると、これに伴って高反射透過面１２５，
１２７間の光路長が変化し、これによって波長変化素子
１１５から出射する光源１２９からの光の波長成分が変
化するようになっている。

【００９９】すなわち、液晶層１２１の屈折率を制御
し、波長選択素子１１５から出射する光の波長を、ホロ
グラム板９３に記録された各３次元像Ｉの再生照明光の
波長に一致させることによって、表示すべきシフト位置
に対応した所定の３次元像Ｉのみを選択して再生するこ
とができるようになっている。

【０１００】制御部１１９には、シフト位置を示す信号
が外部から入力されるようになっており、制御部１１９
は、波長選択素子１１５の液晶素子１２３の透明電極間
に印加する印加電圧を制御してその液晶層１２１の屈折
率を制御することによって、ホログラム板９３に記録さ
れた複数の３次元像Ｉのうちからシフト位置に対応した
再生すべき一つの３次元像Ｉを選択する。

【０１０１】このようにして光源ユニット１１７からの
所定の波長成分の光である再生照明光がホログラム板９
３の裏面側より照射されると、ホログラム板９３と運転
者との間の所定の空間１３３中に、シフト位置を表示す
る３次元像Ｉが、図２４および図２５に示されるよう
に、３次元的に再生される。ここで、図２６中、矢印１
３５は運転者の視認方向を示している。

【０１０２】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報であるオートマチックトランス
ミッションのトランス位置がホログラム板９３により３
次元表示されるようになっているので、視認情報の視認
性を向上させることができる。

【０１０３】また、シフト位置を表示するために必要な
複数の３次元像Ｉが、光源ユニット１１７から照射され
た光の成分から波長選択素子１１５によって抽出された
波長成分の光によって、互いに独立して再生されるよう
に単一のホログラム板９３に多重記録されているので、
複数のホログラム板を備える必要がなく、小型省スペー
ス化および低コスト化を図ることができるとともに、再
生される３次元像Ｉの表示内容をシフト位置の変更に伴
って変化させることができ、機械的構成を必要とせず、
構成が簡単であるという利点がある。

【０１０４】さらに、ホログラム板９３と波長選択素子
１１５と光源ユニット１１７とが一体化されているの
で、部品点数が削減され、表示装置１１１を小型化、省
スペース化、および低コスト化することができる。

【０１０５】なお、本実施形態では、オートマチックト
ランスミッションのシフト位置を３次元表示するように
したが、車両速度、時計、走行距離計やバッテリインジ
ケータ等の各種の警告表示等の他の視認情報を３次元表
示するようにしてもよい。

【０１０６】また、本実施形態では、波長選択素子１１
５の液晶素子１２３には、通常のＴＮ，ＳＴＮ方式の液
晶素子を使用することを想定しているが、前述の高分子
分散型液晶層を用いた液晶素子を用いてもよい。この場
合には、高分子と高分子とからなる複合膜への印加電圧
を変化させることによってその屈折率を変化させればよ
い。

【０１０７】７．第７実施形態 図２８は第１１および第１７の発明に対応した第７実施
形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、図
２９はその表示装置に備えられるホログラム板の正面図
であり、図３０はそのホログラム板によって再生される
３次元像の構成を平面的に示す図である。

【０１０８】この表示装置１４１は、ホログラム板１４
３と、そのホログラム板１４３の裏面側にホログラム板
１４３の全面を覆うようにして配設された偏光方向変換
素子（偏光方向変換手段）１４５と、その偏光方向変換
素子１４５の裏面側に配設された光源ユニット１４７
と、偏光方向変換素子１４５および光源ユニット１４７
を制御する制御部（画像選択手段）１４９とを備えて構
成されている。このように構成される表示装置１４１
は、車両の運転席正面のインストゥルメントパネル部等
に設置され、車両の運行に必要な所定の視認情報、ここ
ではオートマチックトランスミッションのシフト位置を
ホログラム板１４３により３次元表示するようになって
いる。ここで、ホログラム板１４３と偏光方向変換素子
１４５と光源ユニット１４７とは一体化されている。

【０１０９】そのシフト位置の表示は、各シフト位置を
表す「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３」、「２」
に対応する図３０に示す複数の３次元像Ｊ１ないしＪ６
（以下、総称する場合は単に「Ｊ」とする）のうちのい
ずれか１つをホログラム板１４３により３次元表示する
ことによって行われるようになっており、ホログラム板
１４３には、図２９にて仮想線で模式的に示すように、
複数の３次元像Ｊが、偏光方向が互いに異なる再生照明
光によって互いに独立して再生されるように、記録時の
参照光の偏光方向を互いに異ならせてホログラム表示の
ための干渉縞として多重記録されている。ここで、複数
の３次元像Ｊは、省スペース化のため、ホログラム板１
４３上の同一位置に重ね合わされた状態で多重記録され
るのが好ましい。

【０１１０】また、ここでは、シフト位置を表示するた
めの３次元像Ｊをホログラム板１４３に多重記録した
が、同様な方法で、速度表示のための「０」から「１８
０」等の所定の値まで整数値を示す３次元像をホログラ
ム板１４３に記録して車両速度を３次元表示するように
してもよい。

【０１１１】偏光方向変換素子１４５は、図３１および
図３２に示されるように、互いに対向する面に透明電極
が形成された２枚の透明基板１５１，１５３の間に液晶
層１５５を形成した液晶素子１５７の裏面側（光源ユニ
ット１４７側）表面に所定の偏光板１５９を設けて構成
されており、制御部１４９から与えられる制御信号に基
づいて液晶層１５５への印加電圧を変化させることによ
り、ホログラム板１４３側へ出射する光の偏光方向を変
化させるようになっている。

【０１１２】さらに詳細には、光源ユニット１４７から
照射された光の成分のうち、所定の偏光方向の光の成分
のみが、偏光板１５９を介して液晶素子１５７に入射す
るようになっており、この液晶素子１５７に入射した光
が液晶層１５５を透過する間に生じる偏光方向のねじれ
のねじれ角を、液晶層１５５への印加電圧を変化させる
ことによって、ホログラム板１４３側へ出射する光の偏
光方向を変化させるようになっている。

【０１１３】すなわち、液晶素子１５７の透明電極間に
印加する電圧値を制御し、偏光方向変換素子１４５から
出射する光の偏光方向を、ホログラム板１４３に記録さ
れた各３次元像Ｊの再生照明光の偏光方向に一致させる
ことによって、表示すべきシフト位置に対応した所定の
３次元像Ｊのみを選択して再生することができるように
なっている。

【０１１４】制御部１４９には、シフト位置を示す信号
が外部から入力されるようになっており、制御部１４９
は、偏光方向変換素子１４５の液晶素子１５７の透明電
極間に印加する印加電圧を制御することによって、ホロ
グラム板１４３に記録された複数の３次元像Ｊのうちか
らシフト位置に対応した再生すべき一つの３次元像Ｊを
選択する。

【０１１５】このホログラム板１４３は、透過型のホロ
グラム板であり、このようにして光源ユニット１４７か
らの光が偏光方向変換素子１４５を介してその裏面側よ
り照射されると、その表面側におけるホログラム板１４
３と運転者との間の所定の空間１６１中に、シフト位置
を表示する３次元像Ｊが、図３３および図３４に示され
るように、３次元的に再生される。ここで、図２８中、
矢印１６３は運転者の視認方向を示している。

【０１１６】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報であるオートマチックトランス
ミッションのトランス位置がホログラム板１４３により
３次元表示されるようになっているので、視認情報の視
認性を向上させることができる。

【０１１７】また、シフト位置を表示するために必要な
複数の３次元像Ｊが、偏光方向変換素子１４５によって
偏光方向が制御された光源ユニット１４７からの再生照
明光により互いに独立して再生されるように単一のホロ
グラム板１４３に多重記録されているので、複数のホロ
グラム板を備える必要がなく、小型省スペース化および
低コスト化を図ることができるとともに、再生される３
次元像Ｊの表示内容をシフト位置の変更に伴って変化さ
せることができ、機械的構成を必要とせず、構成が簡単
であるという利点がある。

【０１１８】さらに、ホログラム板１４３と偏光方向変
換素子１４５と光源ユニット１４７とが一体化されてい
るので、部品点数が削減され、表示装置１４１を小型
化、省スペース化、および低コスト化することができ
る。

【０１１９】なお、本実施形態では、オートマチックト
ランスミッションのシフト位置を３次元表示するように
したが、車両速度、時計、走行距離計やバッテリインジ
ケータ等の各種の警告表示等の他の視認情報を３次元表
示するようにしてもよい。

【０１２０】８．第８実施形態 図３５は第１２および第１７の発明に対応した第８実施
形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、図
３６はその表示装置に備えられるホログラム板の正面図
であり、図３７はそのホログラム板によって再生される
３次元像の構成を平面的に示す図である。

【０１２１】この表示装置２０１は、ホログラム板２０
３と、液晶素子２０５と、光源ユニット２０７と、液晶
素子２０５および光源ユニット２０７の制御を行う制御
部（画像選択手段）２０９とを備えて構成されている。
このように構成される表示装置２０１は、車両の運転席
正面のインストゥルメントパネル部等に設置され、車両
の運行に必要な所定の視認情報、ここではオートマチッ
クトランスミッションのシフト位置をホログラム板２０
３により３次元表示するようになっている。

【０１２２】そのシフト位置の表示は、各シフト位置を
表す「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３」、「２」
に対応する図２３に示す複数の３次元像Ｔ１ないしＴ６
（以下、総称する場合は単に「Ｔ」とする）のうちのい
ずれか１つをホログラム板２０３により３次元表示する
ことによって行われるようになっており、ホログラム板
２０３には、図３６にて仮想線で模式的に示すように、
複数の３次元像ＴＩが、互いに入射角（入射方向）が異
なる再生照明光によって互いに独立して再生されるよう
に、記録時の参照光の照射方向を互いに異ならせてホロ
グラム表示のための干渉縞として多重記録されている。
ここで、複数の３次元像Ｔは、省スペース化のため、ホ
ログラム板２０３上の同一位置に重ね合わされた状態で
多重記録されるのが好ましい。

【０１２３】また、ここでは、シフト位置を表示するた
めの３次元像Ｔをホログラム板２０３に多重記録した
が、同様な方法で、速度表示のための「０」から「１８
０」等の所定の値まで整数値を示す３次元像をホログラ
ム板２０３に記録して車両速度を３次元表示するように
してもよい。

【０１２４】液晶素子２０５は、図３８に示されるよう
に、互いに対向する面に透明電極２１１ａ，２１３ａが
形成された２枚の透明基板２１１，２１３の間に液晶層
２１５を挟込んで構成されており、光源ユニット２０７
が照射する再生照明光２０７ａの入射側の透明基板２１
１および透明電極２１１ａの屈折率ｎ１，ｎ２と、再生
照明光２０７ａの出射側の透明基板２１３および透明基
板２１３ａの屈折率ｎ３，ｎ４とを互いに異ならせてあ
る。また、ホログラム板２０３は、前記出射側の透明基
板２１３の表面に、透明基板２１３と同一の屈折率を有
する透明接着材により密着状態で接着固定されている。

【０１２５】液晶層２０５は、印加される電圧値の変化
に応じてその液晶分子の向きが変わるのに伴ってその屈
折率ｎが変化するようになっており、本実施形態では、
液晶層２０５の屈折率ｎが変化する性質を利用して、光
源ユニット２０７から照射された再生照明光２０７ａの
ホログラム板２０３への入射角θを変化させて、ホログ
ラム板２０３に記録されている複数の３次元像Ｔのうち
から再生する３次元像Ｔを変化させるようになってい
る。

【０１２６】光源ユニット２０７は、その照射光である
再生照明光２０７ａが液晶素子２０５に所定の角度で傾
いて斜めに入射するように再生照明光２０７ａを照射す
るようになっている。光源ユニット２０７から照射され
た再生照明光２０７ａは、図３８に示されるように、一
方（入射側）の透明基板２１１および透明電極２１１ａ
を介して液晶層２１５に入射し、液晶層２１５、他方
（出射側）の透明電極２１３ａおよび透明基板２１３を
透過してホログラム板２０３に入射するようになってい
る。本実施形態では、液晶素子２０５の入射側の透明基
板２１１および透明電極２１１ａの屈折率ｎ１，ｎ２
と、出射側の透明基板２１３および透明電極２１３ａの
屈折率ｎ３，ｎ４とが互いに異なっているので、液晶層
２１５の屈折率ｎを変化させると、これに伴って再生照
明光２０７ａのホログラム板２３への入射角θが変化す
るようになっている。

【０１２７】ホログラム板２０３に記録されている複数
の３次元像Ｔは、互いに異なる入射角θで入射する再生
照明光２０７ａによって互いに独立に再生されるように
記録されており、液晶素子２０５の液晶層２１５の屈折
率ｎを制御し、再生照明光２０７ａを所定の入射角θで
ホログラム板２０３に入射させると、その入射角θに応
じた３次元像Ｔが複数の３次元像Ｔのうちから再生され
るようになっている。

【０１２８】制御部２０９には、シフト位置を示す信号
が外部から入力されるようになっており、この制御部２
０９が、液晶素子２０５の両透明電極２１１ａ，２１３
ａ間の印加電圧を変化させて液晶層２１５の屈折率ｎを
制御し、再生照明光２０７ａのホログラム板２０３への
入射角θを制御することにより、ホログラム板２０３に
記録された複数の３次元像Ｔのうちからシフト位置に対
応した再生すべき一つの３次元像Ｔを選択する。

【０１２９】このホログラム板２０３は、透過型のホロ
グラム板であり、このようにして光源ユニット２０７か
らの再生照明光２０７ａがその裏面側より照射される
と、その表面側におけるホログラム板２０３と運転者と
の間の所定の空間２１７中に、シフト位置を表示する３
次元像Ｔが、図３９および図４０に示されるように、３
次元的に再生される。ここで、図３５中、矢印２１９は
運転者の視認方向を示している。

【０１３０】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報であるオートマチックトランス
ミッションのトランス位置がホログラム板２０３により
３次元表示されるようになっているので、視認情報の視
認性を向上させることができる。

【０１３１】また、シフト位置を表示するために必要な
複数の３次元像Ｔが、互いに入射角θが異なる光源ユニ
ット２０７からの再生照明光２０７ａによって互いに独
立して再生されるように単一のホログラム板２０３に多
重記録されているとともに、液晶素子２０５の液晶層２
１５の屈折率ｎを変化させることにより再生される３次
元像Ｔを変化させることができるので、複数のホログラ
ム板を備える必要がなく、小型省スペース化および低コ
スト化を図ることができるとともに、再生される３次元
像Ｔの表示内容をシフト位置の変更に伴って変化させる
ことができ、機械的構成を必要とせず、構成が簡単であ
るという利点がある。

【０１３２】９．第９実施形態 図４１は第１３および第１７の発明に対応した第９実施
形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図である。こ
の表示装置２２１は、ホログラム再生素子（ホログラム
再生手段）２２３と、光源ユニット２２５と、ホログラ
ム再生素子２２３および光源ユニット２２５の制御を行
う制御部（画像選択手段）２２７とを備えて構成されて
いる。このように構成される表示装置２２１は、車両の
運転席正面のインストゥルメントパネル部等に設置さ
れ、車両の運行に必要な所定の視認情報、ここではオー
トマチックトランスミッションのシフト位置をホログラ
ム再生素子２２３により３次元表示するようになってい
る。

【０１３３】ホログラム再生素子２２３には、前述の第
８実施形態に係るホログラム板２０３と同様なホログラ
ム板２０３が備えられており、前述の第９実施形態の場
合と同様にしてシフト位置が３次元表示されるようにな
っている。ここでは、ホログラム板２０３の詳細な説明
は省略する。

【０１３４】ホログラム再生素子２２３では、図４２に
示されるように、液晶層２２７を介して対向配置された
２枚の透明基板のうちの一方（光源ユニット２２５から
照射される再生照明光２２５ａの出射側）の透明基板に
はホログラム板２０３が用いられており、他方（再生照
明光２２５ａの入射側）の透明基板には通常の透明基板
２２９が備えられている。透明基板２２９の内面側、す
なわち液晶層２２７と接触する面には透明電極２３１が
設けられており、またホログラム板２０３の外面側、す
なわち液晶層２２７と接触しない面には透明電極２３３
が設けられており、この両透明電極２３１，２３３間に
印加する印加電圧を制御することにより、液晶層２２７
の液晶分子の配向状態を制御し、液晶層２２７の屈折率
ｎを変化させることができるようになっている。なお、
ホログラム板２０３は、樹脂等の光透過性の絶縁部材で
形成されている。

【０１３５】光源ユニット２２５は、その照射光である
再生照明光２２５ａがホログラム再生素子２２３に所定
の角度で傾いて斜めに入射するように再生照明光２２５
ａを照射するようになっている。光源ユニット２２５か
ら照射された再生照明光２２５ａは、図４２に示される
ように、入射側の透明基板２２９および透明電極２３１
を介して液晶層２２７に入射し、液晶層２２７を介して
ホログラム板２０３に所定の入射角θで入射するように
なっている。

【０１３６】ホログラム板２０３には、前述のように入
射角θが互いに異なる光源ユニット２２５からの再生照
明光２２５ａによって互いに独立に再生されるように複
数の３次元像Ｔが多重記録されているので、液晶層２２
７の屈折率ｎを変化させて再生照明光２２５ａのホログ
ラム板２０３への入射角θを変化させることによって、
ホログラム板２０３に記録された複数の３次元像Ｔのう
ちから再生される３次元像Ｔの内容を変化させることが
できるようになっている。

【０１３７】制御部２２７には、シフト位置を示す信号
が外部から入力されるようになっており、この制御部２
２７が、ホログラム再生素子２２３の両透明電極２３
１，２３３間の印加電圧を変化させて液晶層２２７の屈
折率ｎを制御し、再生照明光２２５ａのホログラム板２
０３への入射角θを制御することにより、ホログラム板
２０３に記録された複数の３次元像Ｔのうちからシフト
位置に対応した再生すべき一つの３次元像Ｔを選択す
る。

【０１３８】このホログラム板２０３は、透過型のホロ
グラム板であり、このようにして光源ユニット２２５か
らの再生照明光２２５ａがその裏面側より照射される
と、その再生光がホログラム板２０３の表面側（外面
側）の透明電極２３３を運転者方向に透過し、その表面
側におけるホログラム板２０３と運転者との間の所定の
空間２３５中に、シフト位置を表示する３次元像Ｔが、
前述の図３９および図４０に示されるように、３次元的
に再生される。ここで、図４１中、矢印２３７は運転者
の視認方向を示している。

【０１３９】以上のように、本実施形態によれば、車両
の運行に必要な視認情報であるオートマチックトランス
ミッションのトランス位置がホログラム再生素子２２３
に備えられたホログラム板２０３により３次元表示され
るようになっているので、視認情報の視認性を向上させ
ることができる。

【０１４０】また、シフト位置を表示するために必要な
複数の３次元像Ｔが、互いに入射角θが異なる光源ユニ
ット２５５からの再生照明光２５５ａによって互いに独
立して再生されるように単一のホログラム板２０３に多
重記録されているとともに、ホログラム再生素子２２３
の液晶層２２７の屈折率ｎを変化させることにより再生
される３次元像Ｔを変化させることができるので、複数
のホログラム板を備える必要がなく、小型省スペース化
および低コスト化を図ることができるとともに、再生さ
れる３次元像Ｔの表示内容をシフト位置の変更に伴って
変化させることができ、機械的構成を必要とせず、構成
が簡単であるという利点がある。

【０１４１】なお、上述の第８および第９実施形態で
は、オートマチックトランスミッションのシフト位置を
３次元表示するようにしたが、車両速度、時計、走行距
離計やバッテリインジケータ等の各種の警告表示等の他
の視認情報を３次元表示するようにしてもよい。

【０１４２】また、上述の第８および第９実施形態で
は、液晶素子２０５およびホログラム再生素子２２３
に、通常のＴＮ，ＳＴＮ方式を採用することを想定して
いるが、前述の高分子分散型液晶方式を採用してもよ
い。この場合には、高分子と高分子とからなる複合膜へ
の印加電圧を変化させることによってその屈折率を変化
させればよい。

【０１４３】１０．第１０実施形態 図４３は第１４および第１７の発明に対応した第１０実
施形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、
この表示装置は、上述の第１ないし第９実施形態に係る
表示装置１，２１，４１，７１，９１，１１１，１４
１，２０１，２２１の変形例として示されるものであ
り、対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省
略する。なお、図３５では、光源ユニット５，２７，４
７，７７ａ，７７ｂ，９５，１１７，１４７，２０７，
２２５、液晶パネル２５，４５、液晶素子７５，２２
３、波長選択素子１１５、偏光方向変換素子１４５、ホ
ログラム再生素子２２３のホログラム板２０３以外の部
分、および制御部２９，４９，７９，１１９，１４９，
２０９，２２７は便宜上省略してある。

【０１４４】本実施形態に係る表示装置では、ホログラ
ム板３，２３，７３，９３，１４３，２０３（以下、単
にホログラム板という）によって３次元像Ｓ，Ｂ，Ｆ，
Ｉ，Ｊ，Ｔ（以下、単に３次元像という）が再生される
空間９，３１，５３，８１，１０３，１３３，１６１，
２１９，２３５内に、ホログラム板に対向させて半透明
のスクリーン１７１を設け、このスクリーン１７１にホ
ログラム板によって再生された３次元像を投影するとと
もに、そのスクリーン１７１と運転者との間に所定のレ
ンズ１７３を設け、スクリーン１７１に投影された３次
元像の投影像をそのレンズ１７３によって拡大させて運
転者に視認させるようにしてある。

【０１４５】３次元像が投影されるスクリーン１７１
は、例えば乳白色等の所定の色が付された半透明のもの
（例えば磨りガラス状のもの）であり、このスクリーン
１７１には３次元的に再生される３次元像を輪切りにし
たような２次元像がホログラム板に面した面（裏面）に
投影されるようになっており、運転者はレンズ１７３を
通してその裏面に投影された３次元像の投影像を視認す
るようになっている。

【０１４６】以上のように、本実施形態によれば、上述
の各実施形態の効果に加え、スクリーン１７１に投影し
た３次元像をレンズ１７３によって、ホログラム板に記
録されている３次元像の大きさＫ１よりも大きな大きさ
Ｋ２で拡大表示することによって、３次元像が拡大され
る分、ホログラム板に記録する際の３次元像の大きさＫ
１を縮小することができ、その結果ホログラム板および
表示装置全体の大きさを小型化することができる。

【０１４７】また、再生される３次元像がスクリーン１
７１に投影されるようになっているので、鮮明な投影像
を得ることができ、表示内容の視認性を向上させること
ができる。

【０１４８】なお、スクリーン１７１を用いなくとも鮮
明な３次元像が再生できる場合には、スクリーン１７１
を設けなくてもよい。

【０１４９】１１．第１１実施形態 図４４は、第１５ないし第１７の発明に対応した第１１
実施形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であ
る。この表示装置２５１は、ホログラム板２５３と、そ
のホログラム板２５３の裏面側にホログラム板２５３の
全面を覆うようにして配設されたＥＬ表示素子（表示素
子）２５５と、ＥＬ表示素子２５５の発光状態および表
示状態を制御する制御部（制御手段）２２７とを備えて
構成されている。このように構成される表示装置２５１
は、車両の運転席正面のインストゥルメントパネル部等
に設置され、車両の運行に必要な所定の視認情報、ここ
では車両速度や各種の警告情報等を表示するようになっ
ている。

【０１５０】本実施形態では、図４５に示されるよう
に、ホログラム板２５３によって再生される３次元像２
６１，２６３と、ＥＬ表示素子２５５によって表示され
る像２６５，２６７とを組み合わせることによって車両
速度とエンジン回転数を表すメータ表示像２６９，２７
１が構成されるようになってる。ここで、３次元像２６
１，２６３は、円弧状に形成される文字盤像であり、像
２６５，２６７は、その文字盤像内で回転される指針像
であり、指針像である像２６５，２６７を、文字盤像で
ある３次元像２６１，２６３内における速度および回転
数に応じた回転位置に表示することによって、速度メー
タ表示およびタコメータ表示が行われるようになってい
る。

【０１５１】ホログラム板２５３には、図４６に示され
るように、２つの記録領域２７３，２７５が設けられて
おり、この各記録領域２７３，２７５に３次元像２６
１，２６３がそれぞれホログラム再生のための干渉縞と
して記録されている。そして、この各記録領域２７３，
２７５に所定の再生照明光が裏面側より照射されると、
３次元像２６１，２６３が、図４４、図４５および図４
７に示されるように、前面側の空間２７７中に３次元的
に再生されるようになっている。

【０１５２】また、ホログラム板２５３は、透光性を有
する部材で形成されており、少なくとも記録領域２７
３，２７５以外の部分では、ホログラム板２５３を通し
てＥＬ表示素子２５５の表示内容を視認できるようにな
っている。

【０１５３】ＥＬ表示素子２５５には、図４８に示され
るように、ホログラム板２５３の各記録領域２７３，２
７５に対向する部分に３次元像２６１，２６３再生用の
再生照明光を照射する発光領域２８１，２８３が設けら
れ、その各発光領域２８１，２８３の内側に指針像２６
５，２６７を表示するための指針表示部２８５，２８７
が設けられ、発光領域２８１，２８３および指針表示部
２８５，２８７の周囲に所定の警告情報等の各種の視認
情報を表示する情報表示部２８９が設けられている。こ
こでは、情報表示部２８９には、パーキングインジケー
タ２９１、シートベルトインジケータ２９３およびバッ
テリインジケータ２９５が表示されている。

【０１５４】指針表示部２８５，２８７内における指針
像２６５，５６７の表示方法としては、指針像２６５，
２６７を表示すべき各回転位置にそれぞれ指針形の複数
のセグメント部を設けておき、この複数のセグメント部
のうちのいずれか一つを発光させる方法や、指針表示部
２８，２８７内、あるいはＥＬ表示素子２５５のホログ
ラム板２５３に対向する表示面の全面にマトリックス状
の複数の画素部を形成しておき、複数の画素部のうちの
所定の画素部を指針形に発光させることによって、所定
の回転位置に指針像２６５，２６７を表示する方法があ
る。

【０１５５】ＥＬ表示素子２５５の発光領域２８１，２
８３は、ホログラム板２５３に記録された３次元像２６
１，２６３を再生する再生照明光を照射するためのもの
であり、この発光領域２８１，２８３から照射された再
生照明光がホログラム板２５３の各記録領域２７３，２
７５にそれぞれ入射すると、メータ表示のための３次元
像２６１，２６３が再生されるようになっている。

【０１５６】このＥＬ表示素子２５５の発光領域２８
１，２８３、指針表示部２８５，２８７および情報表示
部２８９の発光状態および表示状態は、外部から入力さ
れる信号に基づき、制御部２５７が制御するようになっ
ている。

【０１５７】このように構成される表示装置２５１で
は、図４４に示される視認方向２９７からこの表示装置
２５１の表示内容を視認者が見ると、手前に浮き上がる
ようにして３次元表示される３次元像（文字盤像）２７
３，２７５と、その内側に表示される指針像２６５，２
６７とによって構成される速度メータ表示像２６９およ
びタコメータ表示像２７１が表示されるとともに、その
周囲にパーキングインジケータ２９１等の所定の視認情
報が表示されるようになってる。

【０１５８】以上のように、本実施形態によれば、ＥＬ
表示素子２５５を表示装置として使用するとともに、３
次元像２６１，２６３の再生のための光源としても使用
するようになっているので、再生照明光のための専用の
光源ユニットを設ける必要がなく、表示装置２５１の構
成の簡略化および小型化を図ることができる。

【０１５９】また、速度メータ表示およびタコメータ表
示のためのメータ表示像２６９，２７１が、ホログラム
板２５３によって再生される文字盤像である３元像２６
１，２６３と、ＥＬ表示素子２５５によって表示される
指針像２６５，２６７とによってそれぞれ構成されてい
るので、文字盤と指針とをそれぞれ明確に視認すること
ができ、アナログ式のメータ表示を効果的に行うことが
できる。

【０１６０】なお、本実施形態では表示素子としてＥＬ
表示素子２５５を使用したが、光を使用して表示を行う
表示素子であればどのようなものでもよく、例えば液晶
表示素子でもよい。

【０１６１】１２．第１２実施形態 図４９は第１８および第１９の発明に対応した第１２実
施形態に係る表示装置の全体的な構成を示す図であり、
この表示装置は、上述の第１ないし第９および第１１実
施形態に係る表示装置１，２１，４１，７１，９１，１
１１，１４１，２０１，２２１，２５１の変形例として
示されるものであり、対応する部分には同一の参照符号
を付して説明を省略する。なお、図３６では、液晶パネ
ル２５，４５、液晶素子７５，２２３、波長選択素子１
１５、偏光方向変換素子１４５、ホログラム再生素子２
２３のホログラム板２０３以外の部分、ＥＬ表示素子２
５５、および制御部２９，４９，７９，１１９，１４
９，２０９，２２７，２５７は便宜上省略してあり、ま
た、光源ユニット５，２７，４７，７７ａ，７７ｂ，９
５，１１７，１４７，２０７，２２５および光源ユニッ
トとしてのＥＬ表示素子２５５に関しては便宜上その光
源１８１のみを記載してある。

【０１６２】図５０はホログラム板３，２３，７３，９
３，１４３，２０３，２５３（以下、単にホログラム板
という）に３次元像Ｓ，Ｂ，Ｆ，Ｉ，Ｊ，Ｔ，２６１，
２６３（以下、単に３次元像という）を記録する際の様
子を示す図であり、図５１はホログラム板に記録されて
いる３次元像を再生する際の様子を示す図である。この
図５０および図５１に示されるように、互いに同一波長
の物体光Ｌｏおよび参照光Ｌｒの波長をλｏとし、物体
光Ｌｏおよび参照光Ｌｒの実質的な光源点ＰｏおよびＰ
ｒとホログラム板に記録されている各３次元像の干渉縞
の中心点との距離をそれぞれＲｏおよびＲｒとし、物体
光Ｌｏおよび参照光Ｌｒの前記干渉縞の前記中心点への
入射角度をそれぞれθｏおよびθｒとするとともに、再
生照明光Ｌｃの波長をλｃとし、再生参照光Ｌｃの実質
的な光原点Ｐｃと前記干渉縞の前記中心点との距離をＲ
ｃとし、再生光Ｌｉの像点Ｐｉと前記干渉縞の前記中心
点との距離をＲｉとし、再生照明光Ｌｃの前記干渉縞の
前記中心点への入射角度をθｃとし、再生光Ｌｉの前記
干渉縞の前記中心点からの出射角度をθｉとしたとき、
これらのパラメータ（λｏ，Ｒｏ，Ｒｒ，θｏ，θｒ）
と（λｃ，Ｒｉ，Ｒｃ，θｃ，θｉ）との間には、次式
のような関係があることが知られている（例えば、「ホ
ログラム入門」（朝倉書店刊）２９頁参照）。なお、次
式においてμはλｃ／λｏで与えられる。

【０１６３】

【数１】

【０１６４】このとき、この関係式に基づいてパラメー
タ（λｏ，Ｒｏ，Ｒｒ，θｏ，θｒ）に対してパラメー
タ（λｃ，Ｒｃ，θｃ）を調節することにより、３次元
像をホログラム板に記録されている像よりも大きく拡大
して再生することができることが知られており、その拡
大率は、３次元像がホログラム板に記録された際の大き
さに対して、次式で与えられるように、ホログラム板と
平行な幅方向にｍ、ホログラム板と直交する奥行き方向
にＭの倍率であることが知られている。

【０１６５】

【数２】

【０１６６】ここで、図５０および図５１では、ホログ
ラム板と平行にｘｙ面をとり、ホログラム板に直交する
方向にｚ軸をとっており、各光源点Ｐｏ，Ｐｒ，Ｐｃお
よび像点Ｐｉはｘｚ面内にあるものとし、各角度θｏ，
θｒ，θｃ，θｉは、ｚ軸の正方向から反時計方向にと
るものとする。また、各距離Ｒｏ，Ｒｒ，Ｒｃ，Ｒｉは
発散光ならば正に、収束光ならば負にとるものとする。

【０１６７】また、本実施形態では、物体光Ｌｏ、参照
光Ｌｒおよび再生照明光Ｌｃには、その実質的な各光原
点Ｐｏ，Ｐｒ，Ｐｃから遠ざかるにつれてその照明領域
が拡大する発散光を用いている。なお、図５０および後
述する図５１では、再生される３次元像の像点Ｐｉがホ
ログラム板の裏面側に示されているが、これは真の像点
を示すものであり、運転者は実際にはその真の像点とは
干渉縞の前記中心点を挟んで反対側にある共役点にでき
た共役像を見ることとなる。

【０１６８】具体的には、本実施形態では、図５２およ
び図５３に示されるように、各パラメータ（λｏ，Ｒ
ｏ，Ｒｒ，θｏ，θｒ）を（５５０ｎｍ，２０ｃｍ，１
００ｃｍ，１．０°，２０°）と設定し、これに対して
各パラメータ（λｃ，Ｒｃ，θｃ）を（６６０ｎｍ，１
００ｃｍ，２０°）と設定しており、これによって、パ
ラメータ（Ｒｉ，θｉ）が上記式１および式２より（−
２６ｃｍ，−２．３°）と決まり、このとき、上記式３
より幅方向にｍ＝１．５６、奥行き方向にＭ＝２．０３
の倍率で３次元像が拡大されて再生されるようになって
いる。

【０１６９】そして、ホログラム板によって３次元像が
拡大再生される空間９，３１，５３，８１，１０３，１
３３，１６１内に、ホログラム板に対向させて半透明の
スクリーン１８３を設けてあり、このスクリーン１８３
にホログラム板によって拡大再生された３次元像が投影
されるようになっている。

【０１７０】３次元像が投影されるスクリーン１８３
は、例えば乳白色等の所定の色が付された半透明のもの
（例えば磨りガラス状のもの）であり、このスクリーン
１８３には３次元的に拡大再生される３次元像を輪切り
にしたような２次元像がホログラム板に面した面（裏
面）に投影されるようになっており、運転者はその裏面
に投影された３次元像の投影像を視認するようになって
いる。

【０１７１】以上のように、本実施形態によれば、上述
の各実施形態の効果に加え、ホログラム板に３次元像を
記録する際の物体光および参照光の波長等の各種の設定
条件に対して、そのホログラム板から３次元像を再生す
る際の再生参照光の波長等の各種の設定条件を調節する
だけで、ホログラム板自身をレンズのように用いて３次
元像を拡大再生することができるので、３次元像が拡大
される分、ホログラム板に記録する際の３次元像の大き
さを縮小することができ、その結果ホログラム板および
表示装置全体の大きさを小型化することができるととも
に、ホログラム板により再生された３次元像を拡大する
ためのレンズ等を別個に設ける必要がなく、装置構成を
簡略化することができる。なお、拡大再生された３次元
像をさらに拡大したい場合には、スクリーン１８３と運
転者との間に３次元像を拡大表示するためのレンズを設
けてもよい。

【０１７２】また、前述のようなホログラム板のレンズ
効果によって３次元像を拡大再生する場合、再生される
３次元像が暗くなり、表示内容の視認性が低下すること
があるのであるが、再生される３次元像がスクリーン１
８３に投影されるようになっているので、鮮明な投影像
を得ることができ、表示内容の視認性の低下を防止する
ことができる。

【０１７３】なお、スクリーン１８３を用いなくとも鮮
明な３次元像が再生できる場合には、スクリーン１８３
を設けなくてもよい。

【０１７４】また、上述の第１０および第１２実施形態
に係る表示装置の変形例として、３次元像が投影される
スクリーン１７１，１８３を所定の振動印加手段によっ
てホログラム板に対して近接離反するように前後に所定
の振幅で振動させて、スクリーン１７１，１８３に投影
される３次元像の投影像を変化させることにより、スク
リーン１７１，１８３への投影により３次元像の立体感
が損なわれるのを防止するようにしてもよい。

【０１７５】

【発明の効果】請求項１および２記載の発明によれば、
所定の配列規則に従って配列された複数のセグメントを
それぞれ構成する複数の像が、入射方向が互いに異なる
再生照明光により互いに独立に再生されるように、単一
のホログラム板に多重記録されているので、複数のホロ
グラム板を備える必要がなく、小型省スペース化および
低コスト化を図ることができるとともに、再生照明光を
照射する複数の照明装置をオンオフ制御するだけで、再
生される像の表示内容を刻々と変化する視認情報に応じ
て変化させることができ、時間経過に伴って内容が変化
する視認情報を表示することができ、機械的構成を必要
とせず、構成が簡単であるという利点がある。

【０１７６】請求項３ないし７記載の発明によれば、所
定の視認情報を表示するために必要な複数の像が、ホロ
グラム板の複数の記録領域に個別に記録されており、そ
の各記録領域に入射する光源ユニットからの再生照明光
を液晶パネルにより制御することにより、表示に必要な
再生されるべき像が選択されるようになっているので、
複数のホログラム板を備える必要がなく、小型省スペー
ス化および低コスト化を図ることができるとともに、再
生される像の表示内容を視認情報の変化に応じて変化さ
せることができ、時間経過に伴って内容が変化する視認
情報を表示することができ、機械的構成を必要とせず、
構成が簡単であるという利点がある。

【０１７７】請求項４記載の発明によれば、液晶パネル
はホログラム板よりも外形が大きなものが使用されてお
り、単一の液晶パネルによりホログラム板に表示を行わ
せる一方、その周辺部にて他の視認情報が表示されるよ
うになっているので、液晶表示のための液晶パネルとホ
ログラム表示のための液晶パネルとを別個に設ける必要
がなく、小型省スペース化および低コスト化を図ること
ができる。

【０１７８】請求項７記載の発明によれば、液晶パネル
の液晶層に高分子分散型液晶層が使用されているので、
偏光板を使用する必要がなく、光源ユニットからの再生
照明光が液晶パネルを透過する際に生じる光量のロスを
大幅に低減することができる。

【０１７９】請求項８記載の発明によれば、視認情報を
表示するために必要な複数の像が、ホログラム板の複数
の記録領域に個別に記録されており、その各記録領域に
入射する光源ユニットからの再生照明光を液晶素子によ
り制御することにより、再生されるべき像が選択される
ようになっているので、複数のホログラム板を備える必
要がなく、小型省スペース化および低コスト化を図るこ
とができるとともに、再生される像の表示内容を視認情
報の変化に応じて変化させることができ、時間経過に伴
って内容が変化する視認情報を表示することができ、機
械的構成を必要とせず、構成が簡単であるという利点が
ある。

【０１８０】請求項９記載の発明によれば、視認情報を
表示するために必要な複数の像が、各照明手段からの互
いに異なる波長成分の再生照明光により互いに独立して
再生されるように単一のホログラム板に多重記録されて
いるので、複数のホログラム板を備える必要がなく、小
型省スペース化および低コスト化を図ることができると
ともに、再生される像の表示内容を視認情報の変化に応
じて変化させることができ、時間経過に伴って内容が変
化する視認情報を表示することができ、機械的構成を必
要とせず、構成が簡単であるという利点がある。

【０１８１】請求項１０記載の発明によれば、視認情報
を表示するために必要な複数の像が、光源ユニットから
照射された光の成分から波長選択手段によって抽出され
た波長成分の光によって、互いに独立して再生されるよ
うに単一のホログラム板に多重記録されているので、複
数のホログラム板を備える必要がなく、小型省スペース
化および低コスト化を図ることができるとともに、再生
される像の表示内容を視認情報の変化に応じて変化させ
ることができ、時間経過に伴って内容が変化する視認情
報を表示することができ、機械的構成を必要とせず、構
成が簡単であるという利点がある。

【０１８２】請求項１１記載の発明によれば、視認情報
を表示するために必要な複数の像が、偏光方向変換手段
によって偏光方向が制御された光源ユニットからの再生
照明光により互いに独立して再生されるように単一のホ
ログラム板に多重記録されているので、複数のホログラ
ム板を備える必要がなく、小型省スペース化および低コ
スト化を図ることができるとともに、再生される像の表
示内容を視認情報の変化に応じて変化させることがで
き、時間経過に伴って内容が変化する視認情報を表示す
ることができ、機械的構成を必要とせず、構成が簡単で
あるという利点がある。

【０１８３】請求項１２記載の発明によれば、視認情報
を表示するために必要な複数の像が、互いに入射角が異
なる光源ユニットからの再生照明光によって互いに独立
して再生されるように単一のホログラム板に多重記録さ
れているとともに、液晶素子の液晶層の屈折率を変化さ
せることにより再生される像を変化させることができる
ので、複数のホログラム板を備える必要がなく、小型省
スペース化および低コスト化を図ることができるととも
に、再生される像の表示内容をシフト位置の変更に伴っ
て変化させることができ、機械的構成を必要とせず、構
成が簡単であるという利点がある。

【０１８４】請求項１３記載の発明によれば、視認情報
を表示するために必要な複数の像が、互いに入射角が異
なる光源ユニットからの再生照明光によって互いに独立
して再生されるようにホログラム再生手段に透明基板と
して備えられる単一のホログラム板に多重記録されてい
るとともに、ホログラム再生手段の液晶層の屈折率を変
化させることにより再生される像を変化させることがで
きるので、複数のホログラム板を備える必要がなく、小
型省スペース化および低コスト化を図ることができると
ともに、再生される像の表示内容をシフト位置の変更に
伴って変化させることができ、機械的構成を必要とせ
ず、構成が簡単であるという利点がある。

【０１８５】請求項１４記載の発明によれば、スクリー
ンに投影した像をレンズによって拡大表示することによ
って、像が拡大される分、ホログラム板に記録する際の
像の大きさを縮小することができ、その結果ホログラム
板および表示装置全体の大きさを小型化することができ
る。

【０１８６】また、再生される像がスクリーンに投影さ
れるようになっているので、鮮明な投影像を得ることが
でき、表示内容の視認性を向上させることができる。

【０１８７】請求項１５記載の発明によれば、表示素子
を表示装置として使用するとともに、ホログラム像の再
生のための光源としても使用するようになっているの
で、再生照明光ための専用の光源ユニットを設ける必要
がなく、表示装置の構成の簡略化および小型化を図るこ
とができる。

【０１８８】また、ホログラム板によって再生される像
と、表示素子によって表示される像とを組み合わせて所
定の表示像を構成することによって、表示像の視認性を
効果的に向上させることができる。

【０１８９】請求項１６記載の発明によれば、所定のメ
ータ表示の文字盤像がホログラム板によって再生される
像により構成され、メータ表示の指針像が表示素子によ
って表示される像により構成されるので、文字盤と指針
とをそれぞれ明確に視認することができ、所定の視認情
報を効果的にアナログ式に表示することができる。

【０１９０】請求項１７記載の発明によれば、ホログラ
ム板によって所定の視認情報が３次元表示されるので、
視認情報の視認性を向上させることができる。

【０１９１】請求項１８記載の発明によれば、ホログラ
ム板に像を記録する際の物体光および参照光の波長等の
各種の設定条件に対して、そのホログラム板から像を再
生する際の再生参照光の波長等の各種の設定条件を調節
するだけで、ホログラム板自身をレンズのように用いて
像を拡大再生することができるので、像が拡大される
分、ホログラム板に記録する際の像の大きさを縮小する
ことができ、その結果ホログラム板および表示装置全体
の大きさを小型化することができるとともに、ホログラ
ム板により再生された像を拡大するためのレンズ等を別
個に設ける必要がなく、装置構成を簡略化することがで
きる。

【０１９２】請求項１９記載の発明によれば、前述のよ
うなホログラム板のレンズ効果によって像を拡大再生す
る場合、再生される像が暗くなり、表示内容の視認性が
低下することがあるのであるが、再生される像がスクリ
ーンに投影されるようになっているので、鮮明な投影像
を得ることができ、表示内容の視認性の低下を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の全体的
な構成を示す図である。

【図２】図１の表示装置に備えられるホログラム板の正
面図である。

【図３】図２のホログラム板によって再生される３次元
像の構成を平面的に示す図である。

【図４】図１の表示装置によって３次元表示が行われて
いる様子を示す図である。

【図５】図１の表示装置によって３次元表示が行われて
いる様子を示す図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る表示装置の全体的
な構成を示す図である。

【図７】図６の表示装置に備えられるホログラム板の正
面図である。

【図８】図７のホログラム板によって再生される３次元
像の構成を平面的に示す図である。

【図９】図６の表示装置に備えられる液晶パネルの正面
図である。

【図１０】図６の表示装置によって３次元表示が行われ
ている様子を示す図である。

【図１１】図６の表示装置によって３次元表示が行われ
ている様子を示す図である。

【図１２】本発明の第３実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図１３】図１２の表示装置によって表示が行われてい
る様子を示す図である。

【図１４】本発明の第４実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図１５】図１４の表示装置に備えられるホログラム板
の正面図である。

【図１６】図１５のホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【図１７】図１４の表示装置に備えられる液晶素子によ
って再生照明光のホログラム板への入射位置が変化され
る様子を示す図である。

【図１８】図１４の表示装置に備えられる液晶素子によ
って再生照明光のホログラム板への入射位置が変化され
る様子を示す図である。

【図１９】図１４の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図２０】図１４の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図２１】本発明の第５実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図２２】図２１の表示装置に備えられるホログラム板
の正面図である。

【図２３】図２２のホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【図２４】図２１の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図２５】図２１の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図２６】本発明の第６実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図２７】図２６の表示装置に備えられる波長選択素子
によって所定の波長成分の光が抽出されている様子を示
す図である。

【図２８】本発明の第７実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図２９】図２８の表示装置に備えられるホログラム板
の正面図である。

【図３０】図２９のホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【図３１】図２８の表示装置に備えられる偏光方向変換
素子によってホログラム板に入射する再生照明光の偏光
方向が変化されている様子を示す図である。

【図３２】図２８の表示装置に備えられる偏光方向変換
素子によってホログラム板に入射する再生照明光の偏光
方向が変化されている様子を示す図である。

【図３３】図２８の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図３４】図２８の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図３５】本発明の第８実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図３６】図３５の表示装置に備えられるホログラム板
の正面図である。

【図３７】図３６のホログラム板によって再生される３
次元像の構成を平面的に示す図である。

【図３８】図３５の表示装置において光源ユニットから
照射された再生照明光が液晶素子を介してホログラム板
に入射する様子を示す図である。

【図３９】図３５の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図４０】図３５の表示装置によって３次元表示が行わ
れている様子を示す図である。

【図４１】本発明の第９実施形態に係る表示装置の全体
的な構成を示す図である。

【図４２】図４１の表示装置において光源ユニットから
照射された再生照明光がホログラム再生素子内の液晶層
を介してホログラム板に入射する様子を示す図である。

【図４３】本発明の第１０実施形態に係る表示装置の全
体的な構成を示す図である。

【図４４】本発明の第１１実施形態に係る表示装置の全
体的な構成を示す図である。

【図４５】図４４の表示装置の表示状態を示す図であ
る。

【図４６】図４４の表示装置に備えられるホログラム板
の正面図である。

【図４７】図４４の表示装置に備えられるホログラム板
によって３次元表示が行われている様子を示す図であ
る。

【図４８】図４４の表示装置に備えられるＥＬ表示素子
の正面図である。

【図４９】本発明の第１２実施形態に係る表示装置の全
体的な構成を示す図である。

【図５０】図４９の表示装置に備えられるホログラム板
に３次元像を記録する際の様子を示す図である。

【図５１】図４９の表示装置に備えられるホログラム板
に記録されている３次元像を再生する際の様子を示す図
である。

【図５２】図４９の表示装置に備えられるホログラム板
に具体的な設定条件の下で３次元像を記録する際の様子
を示す図である。

【図５３】図４９の表示装置に備えられるホログラム板
に記録されている３次元像を具体的な設定条件の下で再
生する際の様子を示す図である。

【符号の説明】

１，２１，４１，７１，９１，１１１，１４１，２０
１，２２１，２５１ 表示装置 ３，２３，７３，９３，１４３，２０３，２５３ ホロ
グラム板 ５，２７，４７，７７ａ，７７ｂ，９５，１１７，１４
７，２０７，２２７ 光源ユニット ７，９７ 照明制御部 ２５，４５ 液晶パネル ２５ａ，７５，１２３，１５７，２０５ 液晶素子 ２５ｂ，２５ｃ，１５９ 偏光板 ２９，４９，７９，１１９，１４９，２０９，２２７，
２５７ 制御部 ９９，１２９，１８１ 光源 １１５ 波長選択素子 １２５，１２７ 高反射透過面 １４５ 偏光方向変換素子 １７１，１８３ スクリーン １７３ レンズ ２２３ ホログラム再生素子 ２５５ ＥＬ表示素子 Ａ１ないしＡｎ，Ｈ１ないしＨ６ 照明装置 Ｓ１ないしＳ１６，Ｂ１ないしＢｍ，Ｆ１ないしＦ６，
Ｉ１ないしＩ６，Ｊ１ないしＪ６，Ｔ１ないしＴ６，２
６１，２６３ ３次元像 Ｄ１ないしＤ１６，Ｇ１ないしＧ６，２７３，２７５
記録領域 Ｌｃ 再生照明光 Ｌｉ 再生光 Ｌｏ 物体光 Ｌｒ 参照光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 伸明 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の配列規則に従って配列された複数
   のセグメントのうちの所定のセグメントを所定の組合せ
   で表示することによって所定の視認情報を表示するとと
   もに、表示する前記セグメントの前記組合せを変化させ
   ることによって前記視認情報の表示内容を変化させる表
   示装置であって、 前記複数のセグメントをそれぞれ構成する複数の像が、
   互いに異なる照射方向から照射される再生照明光によっ
   て互いに独立に再生されるように干渉縞として多重記録
   されたホログラム板と、 前記像の数に応じて複数設けられ、前記各像に応じた前
   記照射方向から前記再生照明光を前記ホログラム板に向
   けて照射する照明手段と、 表示すべき前記視認情報の表示内容に応じて、前記複数
   の照明手段をオンオフ制御することにより、前記ホログ
   ラム板に記録された前記複数の像のうちから再生すべき
   像を選択する画像選択手段と、を備えることを特徴とす
   る表示装置。
2. 【請求項２】 前記複数の像が構成する前記複数のセグ
   メントは、所定の数値を数字、あるいはグラフでセグメ
   ント表示するためのものであることを特徴とする請求項
   １記載の表示装置。
3. 【請求項３】 所定の視認情報を表示するための複数の
   像が互いに独立した記録領域に干渉縞として記録されて
   いるとともに、その各記録領域に記録された干渉縞に所
   定の再生照明光が照射されるとその干渉縞に対応した前
   記像を再生するホログラム板と、 前記ホログラム板に向けて前記再生照明光を照射する光
   源ユニットと、 前記ホログラム板の少なくとも前記干渉縞が記録されて
   いる領域を覆うようにして前記光源ユニットと前記ホロ
   グラム板との間に設置されるとともに、互いに対向する
   面に所定の透明電極が形成された２枚の透明基板の間に
   挟み込まれた所定の液晶層を有しており、前記光源ユニ
   ット側から入射し、前記ホログラム板の前記各記録領域
   に向けて出射する前記光源ユニットからの前記再生参照
   光を、入力される所定の制御信号に応答して前記透明電
   極間に印加する印加電圧を変化させることにより、前記
   各記録領域ごとに独立して透過または遮断可能な液晶パ
   ネルと、 前記制御信号を通じて前記液晶パネルを制御することに
   より、前記ホログラム板に記録された前記複数の像のう
   ちから再生すべき像を選択する画像選択手段と、を備え
   ることを特徴とする表示装置。
4. 【請求項４】 前記液晶パネルは、前記ホログラム板よ
   りも大きな外形を有しているとともに、前記光源ユニッ
   トはその液晶パネルの全面に前記再生照明光を照射する
   ようになっており、 前記画像選択手段は、前記制御信号を通じて前記液晶パ
   ネルの前記ホログラム板の前記各記録領域に対向してい
   る部分の光の透過率を制御することにより、前記ホログ
   ラム板に記録された前記複数の像のうちから再生すべき
   像を選択するとともに、前記制御信号を通じて前記液晶
   パネルの前記ホログラム板に対向していない周辺部の光
   の透過率を制御することにより、前記液晶パネルのその
   周辺部に所定の視認情報を表示させるようにしたことを
   特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記複数の像は、再生された際に所定の
   数値を数字、あるいはグラフでセグメント表示するよう
   になっていることを特徴とする請求項３または４記載の
   表示装置。
6. 【請求項６】 前記液晶パネルの前記液晶層には、前記
   透明電極間に印加される印加電圧の変化に伴って入射光
   の偏光方向のねじれ角が変化する偏光方向変換型液晶層
   が用いられるとともに、前記２枚の透明基板の外面側に
   は所定の偏光板が配設されることを特徴とする請求項３
   ないし５のいずれかに記載の表示装置。
7. 【請求項７】 前記液晶パネルの前記液晶層には、前記
   透明電極間に印加される印加電圧の変化に伴って入射光
   の透過率が変化する高分子分散型液晶層が用いられるこ
   とを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の表
   示装置。
8. 【請求項８】 所定の配列規則に従って設けられた複数
   の記録領域に、所定の視認情報を表示するための複数の
   像が互いに独立して干渉縞として記録されているととも
   に、その各記録領域に記録された前記干渉縞に所定の再
   生照明光が裏面側から照射されるとその干渉縞に対応し
   た前記像を表面側に再生するホログラム板と、 前記ホログラム板の裏面側に対向配置されており、互い
   に対向する面に所定の透明電極が形成された２枚の透明
   基板の間に液晶層が形成された液晶素子と、 前記ホログラム板上の前記複数の記録領域のうちのいず
   れかの記録領域に前記液晶素子を介して入射するように
   前記再生照明光を照射するとともに、その再生照明光を
   前記液晶素子に対して入射させる光源ユニットと、 前記液晶素子の前記両透明電極間に印加する印加電圧を
   変化させて前記液晶層の屈折率を変化させて前記液晶層
   に入射した前記光源ユニットからの前記再生照明光の進
   行方向を変化させ、その再生照明光の前記ホログラム板
   への入射位置を制御することにより、前記複数の記録領
   域のうちから前記再生照明光を入射させるべき記録領域
   を選択して前記ホログラム板に記録された前記複数の像
   のうちから再生すべき像を選択する画像選択手段と、を
   備えることを特徴とする表示装置。
9. 【請求項９】 所定の視認情報を表示する表示装置であ
   って、 前記視認情報を表示するための複数の像が干渉縞として
   記録されているとともに、その複数の像が、互いに異な
   る波長の再生照明光によって互いに独立に再生されるよ
   うに多重記録されているホログラム板と、 前記複数の像に個別に対応させて複数設けられ、前記複
   数の像のうちの対応する像に対応した前記波長の再生照
   明光を前記ホログラム板に向けて各々照射する複数の照
   射手段と、 前記複数の照射手段をオンオフ制御することにより、前
   記ホログラム板に記録された前記複数の像のうちから再
   生すべき像を選択する画像選択手段と、を備えることを
   特徴とする表示装置。
10. 【請求項１０】 所定の視認情報を表示するための複数
    の像が干渉縞として記録されているとともに、その複数
    の像が、互いに異なる波長の再生照明光によって互いに
    独立に再生されるように多重記録されているホログラム
    板と、 前記複数の像を再生させるために必要な複数の波長の光
    成分を少なくとも含んだ光を前記ホログラム板に向けて
    照射する光源ユニットと、 前記ホログラム板と前記光源ユニットとの間に設置され
    ており、互いに対向する面に透明電極が形成された２枚
    の透明基板の間に液晶層が設けられた液晶素子と、その
    液晶素子の両面に設けられた高反射透過面とを備えてお
    り、入射した前記光源ユニットからの入射光を前記両高
    反射透過面間で反射させつつ前記ホログラム板側に出射
    させることにより、前記入射光のうち、前記両高反射透
    過面間の光路長に応じた波長成分の光のみを前記再生照
    明光として前記ホログラム板側に透過させる波長選択手
    段と、 前記波長選択手段に備えられる前記液晶素子の両透明電
    極間に印加する印加電圧を変化させ、前記液晶層の屈折
    率を変化させて前記高反射透過面間の光路長を制御する
    ことにより、前記波長選択手段を透過して前記ホログラ
    ム板に入射する前記再生照明光の波長成分を制御し、前
    記ホログラム板に記録された前記複数の像のうちから再
    生すべき像を選択する画像選択手段と、を備えることを
    特徴とする表示装置。
11. 【請求項１１】 所定の視認情報を表示するための複数
    の像が干渉縞として記録されているとともに、その複数
    の像が、偏光方向が互いに異なる再生照明光によって互
    いに独立に再生されるように多重記録されているホログ
    ラム板と、 前記再生照明光となる所定の光を前記ホログラム板に向
    けて照射する光源ユニットと、 前記ホログラム板と前記光源ユニットとの間に設置され
    ており、互いに対向する面に透明電極が形成された２枚
    の透明基板の間に液晶層を設けた液晶素子と、その液晶
    素子の前記光源ユニット側の面に設けられた偏光板とを
    備えており、前記光源ユニットから照射された前記光を
    前記偏光板および前記液晶素子を介して前記再生照明光
    として前記ホログラム板に入射させることにより、入力
    される制御信号に応じて前記両透明電極間に印加する印
    加電圧を変化させて前記光が前記液晶層を通過する間の
    その光の偏光方向のねじれ角を変化させて前記ホログラ
    ム板に入射する前記再生照明光の偏光方向を変換する偏
    光方向変換手段と、 前記制御信号を通じて前記ねじれ角を制御することによ
    り、前記ホログラム板に入射する前記再生照明光の前記
    偏光方向を制御して、前記ホログラム板に記録された前
    記複数の像のうちから再生すべき像を選択する画像選択
    手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
12. 【請求項１２】 所定の視認情報を表示する表示装置で
    あって、 互いに対向する面に所定の透明電極が形成された２枚の
    透明基板の間に液晶層が設けられ、その２枚の透明基板
    の屈折率およびその各透明基板に形成された前記透明電
    極の屈折率を両透明基板間で互いに異ならせた液晶素子
    と、 照射光が前記液晶素子の前記２枚の透明基板のうちの一
    方の透明基板に入射するように所定の光を照射する光源
    ユニットと、 前記液晶素子の前記２枚の透明基板のうちの他方の透明
    基板の表面に密着状態で配設されているとともに、前記
    視認情報を表示するための複数の像が、入射角が互いに
    異なる前記光源ユニットからの前記光によって互いに独
    立して再生されるように干渉縞として多重記録されてお
    り、前記液晶素子の前記透明電極間の印加電圧が変化さ
    れて前記液晶層の屈折率が変化されることにより前記光
    源ユニットからの前記光の前記入射角が変化されると、
    前記複数の像のうちからその変化された前記入射角に応
    じた前記像を再生するホログラム板と、 前記液晶素子の前記両透明電極間に印加する印加電圧を
    変化させ、前記液晶層の屈折率を制御することにより、
    前記光源ユニットからの前記光の前記ホログラム板への
    入射角を制御し、前記ホログラム板に記録された前記複
    数の像のうちから再生すべき像を選択する画像選択手段
    と、を備えることを特徴とする表示装置。
13. 【請求項１３】 所定の視認情報を表示する表示装置で
    あって、 所定の透明電極を各々有し、互いに対向する内面側に液
    晶層を挟込んだ２枚の透明基板のうちの一方の透明基板
    にホログラム板を用いるとともに、そのホログラム板が
    前記液晶層と直接接触するようにそのホログラム板に設
    ける前記透明電極をそのホログラム板の外面側表面に設
    けたホログラム再生手段と、 前記ホログラム再生手段に備えられる前記２枚の透明基
    板のうちの他方の透明基板に向けて、その照射光が入射
    するように所定の光を照射する光源ユニットと、 前記ホログラム再生手段に備えられる前記２枚の透明基
    板に設けられる前記両透明電極間の印加電圧を変化させ
    ることにより前記液晶層の屈折率を制御する画像選択手
    段と、を備え、 前記ホログラム板には、前記視認情報を表示するための
    複数の像が、入射角が互いに異なる前記光源ユニットか
    らの前記光によって互いに独立して再生されるように干
    渉縞として多重記録されており、前記画像選択手段が前
    記ホログラム再生手段の前記両透明電極間の印加電圧を
    変化させて前記液晶層の屈折率を変化させ、前記光源ユ
    ニットからの前記光の前記ホログラム板への前記入射角
    を制御することにより、前記複数の像のうちから前記入
    射角に応じた前記像が選択されて再生されることを特徴
    とする表示装置。
14. 【請求項１４】 所定の視認情報を表示するための所定
    の像が干渉縞として記録されており、その干渉縞に所定
    の再生照明光が照射されると前記像を再生するホログラ
    ム板と、 前記ホログラム板に前記再生照明光を照射する光源ユニ
    ットと、 前記ホログラム板によって再生された前記像が投影され
    るスクリーンと、 前記スクリーンに投影された前記像の投影像を拡大する
    ためのレンズと、を備えるこを特徴とする表示装置。
15. 【請求項１５】 透光性を有する部材で形成されてお
    り、所定の視認情報を表示する表示像を構成するための
    像が所定の記録領域に干渉縞として記録され、その干渉
    縞に所定の再生照明光が照射されると前記像を再生する
    ホログラム板と、 前記ホログラムの少なくとも前記記録領域を覆うように
    して前記ホログラム板の裏面側に対向配置され、前記ホ
    ログラム板の前記録領域に対向する部分が発光すること
    により前記再生照明光を放射するとともに、前記ホログ
    ラム板の前記記録領域に対向しない部分が発光すること
    により、前記ホログラム板によって再生される前記像と
    伴って前記表示像を構成する所定の像を表示する表示素
    子と、 前記表示素子における前記ホログラム板の前記記録領域
    に対向する前記部分および対向しない前記部分の発光状
    態を制御することにより、前記ホログラム板によって再
    生される前記像と前記表示素子によって表示される前記
    像とによって構成される前記表示像の表示内容を制御す
    る制御手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
16. 【請求項１６】 前記表示像は、所定のメータ表示を行
    うためのものであり、前記ホログラム板によって再生さ
    れる前記像は前記メータ表示のための文字盤像を構成
    し、前記表示素子によって表示される前記像は前記メー
    タ表示のための指針像を構成することを特徴とする請求
    項１５記載の表示装置。
17. 【請求項１７】 前記ホログラム板に記録されている前
    記像は、前記視認情報を３次元表示する３次元像である
    ことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載
    の表示装置。
18. 【請求項１８】 前記請求項１ないし１７のいずれかに
    記載の表示装置におけるホログラム再生方法であって、 前記ホログラム板に前記像を記録する際の物体光および
    参照光と、前記再生照明光とにその実質的な光源点から
    遠ざかるにつれて照明領域が拡大する発散光を用いると
    ともに、前記物体光および前記参照光の前記各光源点と
    前記ホログラム板に記録されている前記干渉縞の中心点
    との各距離と、前記干渉縞の前記中心点に対する前記物
    体光および前記参照光の各入射角度と、前記物体光およ
    び前記参照光の波長とに対して、前記再生参照光の前記
    光源点と前記干渉縞の前記中心点との距離と、前記干渉
    縞の前記中心点に対する前記再生照明光の入射角度と、
    前記再生照明光の波長とを所定の規則に従って調節する
    ことにより、前記像を前記ホログラム板に記録されてい
    る像よりも大きく拡大して再生することを特徴とする表
    示装置におけるホログラム再生方法。
19. 【請求項１９】 前記ホログラム板によって再生された
    前記像をスクリーンに投影することを特徴とする請求項
    １８記載の表示装置におけるホログラム再生方法。