(57)【要約】【課題】本発明は、例えば、昼間の屋外等の明るい環境下でも、光像として表示された情報を目視により十分に認識することができる程度に、高い輝度を有する光像を表示することが可能な光学表示体を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、車両用の光学表示装置に用いられる光学表示体であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記原画像の全画素数に対する上記光像の画素数の比率は、１２００／１００万以下であることを特徴とする光学表示体を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の光学表示装置に用いられる光学表示体であって、
原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、
前記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、
前記原画像の全画素数に対する前記原画像の原絵柄の画素数の比率は、１２００／１００万以下であることを特徴とする光学表示体。
【請求項２】
前記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上は、前記透過型フーリエ変換ホログラム領域を前記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、前記透過型フーリエ変換ホログラム領域を前記光源からの光が透過したときの透過光のうち、前記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することを特徴とする請求項１に記載の光学表示体。
【請求項３】
車両用の光学表示装置に用いられる光学表示体であって、
原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、
前記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、
前記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、前記透過型フーリエ変換ホログラム領域を前記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、前記透過型フーリエ変換ホログラム領域を前記光源からの光が透過したときの透過光のうち、前記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することを特徴とする光学表示体。
【請求項４】
前記光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が、前記光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、前記２つの領域のいずれか一方の領域に位置することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の光学表示体。
【請求項５】
車両に用いられる光学表示装置であって、
請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の光学表示体と、
前記光学表示体に照射される光の光源となる光照射部と
を有することを特徴とする光学表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば路面等に光像を表示する光学表示体および光学表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の前方や後方に、車両の接近情報や進路情報等を路面に表示する光学表示装置を備える技術が注目されている。当該技術により、例えば、車両同士や車両と歩行者との接触事故等の発生を抑制することが可能となる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、移動体に搭載され、路面を照明する光学装置であって、レーザー光源と、上記レーザー光源から射出されたレーザー光が入射され、路面に光を出射することで照明を行う光学素子とを有する光学装置について開示されている。また、特許文献２には、光源である半導体発光素子と、上記半導体発光素子からの出射光を車両の前方に透過させる複数の回折格子部とを有する路面描画用灯具ユニットについて開示されている。
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された光学装置では、光学素子としてホログラムを用いることができる旨記載されている。また、特許文献１においては、光学素子として用いられるホログラムについて、例えば、エンボスホログラム、体積型ホログラム、電子ホログラム、計算機合成ホログラムであるフーリエ変換ホログラム等が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−８８３９７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光学表示装置を用いて、車両の接近情報や進路情報等を光像として路面に表示するにあたっては、当該車両付近にいる歩行者や、当該車両の後続車両の運転手等が、当該接近情報や進路情報等を目視により十分に認識できる程度に、光像の輝度が高いことが求められる。本発明の発明者等は、光学表示装置により路面に表示される光像の輝度について検討を重ねたところ、例えば、昼間の屋外等の明るい環境下では、太陽光等の影響により、路面に表示された光像を目視により十分に認識することができないという課題を発見した。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、例えば、昼間の屋外等の明るい環境下でも、光像として表示された情報を目視により十分に認識することができる程度に、高い輝度を有する光像を表示することが可能な光学表示体および光学表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両用の光学表示装置に用いられる光学表示体であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記原画像の全画素数に対する上記原画像の原絵柄の画素数の比率は、１２００／１００万以下であることを特徴とする光学表示体を提供する。
【０００９】
本発明によれば、原画像の全画素数に対する光像の画素数を所定の範囲とすることで、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度を向上させることができる。したがって、例えば、本発明の光学表示体を車両に搭載することで、昼間の屋外等の比較的明るい環境下であっても、進路情報等の光像を所望の輝度で路面に表示することができ、歩行者や後続車両の運転手等が、当該光像を目視により十分に認識することが可能となる。
【００１０】
本発明においては、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上は、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することが好ましい。光像が表わす全ての光像絵柄の５０％以上が、０次光を中心とした所定の範囲内に位置することにより、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度をより効果的に向上させることができるからである。
【００１１】
本発明は、車両用の光学表示装置に用いられる光学表示体であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することを特徴とする光学表示体を提供する。
【００１２】
本発明によれば、光像が表わす全ての光像絵柄の５０％以上が、０次光を中心とした所定の範囲内に位置することにより、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度を向上させることができる。したがって、例えば、本発明の光学表示体を車両に搭載することで、昼間の屋外等の比較的明るい環境下であっても、進路情報等の光像を所望の輝度で路面に表示することができ、歩行者や後続車両の運転手等が、当該光像を目視により十分に認識することが可能となる。
【００１３】
本発明においては、上記光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が、上記光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、上記２つの領域のいずれか一方の領域に位置することが好ましい。光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上の位置を、光学表示体の手前側に配置することで、当該光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上を、高い輝度で表示することが可能となる。
【００１４】
本発明は、車両に用いられる光学表示装置であって、上述した光学表示体と、上記光学表示体に照射される光の光源となる光照射部とを有することを特徴とする光学表示装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、上述した光学表示体を用いることで、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度を向上させることができる。したがって、例えば、本発明の光学表示装置を車両に搭載することで、昼間の屋外等の比較的明るい環境下であっても、進路情報等の光像を所望の輝度で路面に表示することができ、歩行者や後続車両の運転手等が、当該光像を目視により十分に認識することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、例えば、昼間の屋外等の明るい環境下でも、光像として表示された情報を目視により十分に認識することができる程度に、高い輝度を有する光像を表示することが可能な光学表示体および光学表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光学表示体を説明するための説明図である。
【図２】本発明の光学表示体を説明するための説明図である。
【図３】本発明の光学表示体を搭載した車両を示す概略斜視図である。
【図４】原画像の全画素数に対する光像の画素数の比率を示すグラフである。
【図５】本発明の光学表示体を説明するための説明図である。
【図６】本発明の光学表示体を用いて表示された光像を説明するための説明図である。
【図７】本発明の光学表示体を説明するための説明図である。
【図８】本発明の光学表示体の一例を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の光学表示体の他の例を示す概略斜視図である。
【図１０】本発明の光学表示体を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の光学表示体および光学表示装置について説明する。
【００１９】
Ｉ．光学表示体
本発明の光学表示体は、次の第１実施態様および第２実施態様に分けることができる。
【００２０】
第１実施態様の光学表示体は、車両用の光学表示装置に用いられる部材であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記原画像の全画素数に対する上記原画像の原絵柄の画素数の比率は、１２００／１００万以下であることを特徴とする部材である。
【００２１】
また、第２実施態様の光学表示体は、車両用の光学表示装置に用いられる部材であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することを特徴とする部材である。
【００２２】
以下、本発明の光学表示体について、上述した第１実施態様および第２実施態様に分けて説明する。
【００２３】
Ａ．第１実施態様
本態様の光学表示体は、車両用の光学表示装置に用いられる部材であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記原画像の全画素数に対する上記原画像の原絵柄の画素数の比率は、１２００／１００万以下であることを特徴とする部材である。
【００２４】
以下、本態様の光学表示体を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の態様の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００２５】
図１は、本態様の光学表示体を説明するための説明図である。図１に例示するように、本態様においては、所定の原絵柄２０’が描画された原画像１０’をフーリエ変換することで、フーリエ変換像１０が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有する光学表示体１を得ることができる。透過型フーリエ変換ホログラム領域に記録されたフーリエ変換像１０は、Ａ−Ａ線断面を示す拡大図のように、表面が凹凸構造を有する。具体的には、フーリエ変換像は、特定の方向に並列して延びる曲線状または直線状の多数の凸部または凹部から構成される。なお、図１に示す凹凸構造は、原画像のデータに基づいて４値化されたフーリエ変換像を示す例である。
【００２６】
図２は、本態様の光学表示体を説明するための説明図であり、図１に示す光学表示体１に光を透過させて光像を映し出す一例を示す説明図である。図２に例示するように、本態様の光学表示体に、光源３０から光を照射すると、光学表示体１の透過型フーリエ変換ホログラム領域に光が入射し、透過型フーリエ変換ホログラム領域に記録されたフーリエ変換像１０により光が散乱して所望の光像２０へ変換される。ここで、光学表示体１によって表示された光像２０の光像絵柄は、図２の拡大図で示すように、多数のドットにより構成される。なお、光学表示体への光の入射は、フーリエ変換像が記録された凹凸面側からであっても良く、あるいは、凹凸面とは反対側からであっても良い。また、図２の符号２０Ｘは０次光を示す。
【００２７】
本態様においては、例えば、図３に示すように、光学表示体１を車両１００の後方に搭載することで、進路情報等を光像として路面に表示して、歩行者や後続車両の運転手に対して知らせることができる。なお、図３において説明していない符号については、上述した図２と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００２８】
図３に示すように、光学表示体１を車両１００に搭載して、車両の接近情報や進路情報等を光像として路面に表示し、歩行者や他の車両の運転手等に対して知らせる技術は、例えば上述した特許文献１、２にて提案されている。一方、本発明の発明者等は、路面に表示される光像の見やすさについて着目し検討した。その結果、路面に表示される光像は、周囲の明るさ応じて見え方に違いが生じるという課題を発見した。具体的には、例えば、夜間等の周囲が暗い環境下では、路面に表示される光像は明るく見え、目視により十分に認識することができるのに対し、昼間等の周囲が比較的明るい環境下では、路面に表示される光像を目視により十分に認識することができないという課題を発見した。そこで本発明の発明者等は、上記課題について検討を重ねたところ、周囲が明るい環境下において、路面に表示される光像が見えにくいのは、光像の輝度が低いことに起因するという知見を得た。しかしながら、光学表示体を車両に搭載する場合、光学表示体の駆動電力は車両のバッテリーから供給されるため、路面に表示される光像の輝度を向上させために、光学表示体に光を照射する光源のエネルギー量を上げることには限界がある。また、仮に光学表示体に光を照射する光源のエネルギー量を上げて、路面に表示される光像の輝度を向上させたとしても、高いエネルギー量を有する光が、歩行者や他の車両の運転手等の目に直接入り込むおそれがある。
【００２９】
そこで本発明の発明者等は、上記課題について更なる検討を重ねた。その結果、原画像の全画素数に対する原画像の原絵柄の画素数を所定の範囲とすることで、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度を向上させることができるという新たな知見を得た。具体的には、図１に示す原画像１０’の全画素数に対する原絵柄２０’の画素数を、比較的少なくすることにより、光像の輝度を向上させることができるという新たな知見を得た。
【００３０】
このように、本態様においては、原画像の全画素数に対する原画像の原絵柄の画素数が、比較的少ない所定の範囲である場合に、光像の輝度を向上させることができるという効果を奏するが、この理由としては、次のようなことが推測される。すなわち、光学表示体に光源から光を照射した際の、光学表示体に入射する光の光強度Ａと、光学表示体から出射する光強度Ｂとの割合をＢ／Ａとする。ここで、実験により上記割合Ｂ／Ａを調べたところ、Ｂ／Ａは０．５以上０．６５以下の範囲内となった。なお、当該割合は、光学表示体に記録された原画像の原絵柄により変化するが、上述のように、光学表示体から出射する光強度は、光学表示体に入射した光強度よりも減少することが分かる。次に、光学表示体により表示される光像の１画素あたりの輝度は、原画像の原絵柄の画素数をＮとしたとき、Ｂ／Ｎとなる。そうすると、原画像の原絵柄の画素数を少なくなることで、光像の１画素あたりの輝度を高くすることができると推測される。
【００３１】
次に、本発明の発明者等は、原画像の全画素数に対する原画像の原絵柄の画素数の比率について、実際に光学表示体を作成して目視により比較実験を行った。具体的には、原画像の全画素数が１００万画素であり、レーザー光源の出力が５０ｍＷの条件下にて、原画像の原絵柄の画素数がどの程度であれば、光像の輝度を向上することができるかを検討した。その結果、光像の画素数が３０００画素以下のときに、光像の輝度を向上することができることが分かった。したがって、本態様においては、原画像の全画素数に対する原画像の原絵柄の画素数の比率を、３０００／１００万以下とする。また、本発明においては、中でも、原画像の全画素数に対する光像の画素数の比率を、１２００／１００万以下とすることが好ましく、中でも５００／１００万以下とすることが好ましく、特に１００／１００万以下とすることが好ましい。光像の輝度をより効果的に向上させることができ、周囲が明るい環境下でも目視により光像を十分に認識することができるからである。
【００３２】
なお、本態様における原画像の全画素数に対する光像の画素数の比率は、次のようにして算出することができる。すなわち、原画像は、通常、モノクロのビットマップファイルであるため、原画像の全画素数および原画像の原絵柄の画像数を数えることが可能である。そのため、得られた原画像の全画素数および原画像の原絵柄の画素数を用いて、上記比率を算出することが可能となる。
【００３３】
また、本発明の発明者等は、原画像の全画素数に対する光像の画素数の比率について、次のような方法からも評価した。すなわち、原画像の全画素数が１００万画素であり、レーザー光源の出力が５０ｍＷの条件下にて、様々な光像の画素数における１画素の光強度を測定した。その結果、図４に示すようなグラフが得られた。このとき、図４において破線で囲った領域、すなわち、光像の画素数が１２００画素以下の領域では、光像の輝度を飛躍的に向上させることができた。この結果に基づいて、本態様においては、上記原画像の全画素数に対する上記光像の画素数の比率を、１２００／１００万以下と規定する。
【００３４】
また、本態様においては、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上は、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することが好ましい。光像が表わす全ての光像絵柄の５０％以上が、０次光を中心とした所定の範囲内に位置することにより、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度をより効果的に向上させることができるからである。なお、具体的な説明については、後述する「Ｂ．第２実施態様」の項に記載するため、ここでの記載は省略する。
【００３５】
さらに、本態様においては、上記光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が、上記光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、上記２つの領域のいずれか一方の領域に位置することが好ましい。
【００３６】
ここで、「光像が表わす全ての光像絵柄の７０％以上が、光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、２つの領域のいずれか一方の領域に位置する」とは、次のようなことを意味する。まず、「光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分ける」とは、０次光を通る直線であって、かつ、光像を２つの領域に分けたときに、いずれか一方の領域で、光像が表わす光像絵柄の割合が最大となるような直線を引いて、光像を２つの領域に分けることを意味する。したがって、本態様における「光像が表わす全ての光像絵柄の７０％以上が、光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、２つの領域のいずれか一方の領域に位置する」とは、上述したような直線を引いたときに、２つの領域のうちのいずれか一方の領域で最大となる、光像が表わす光像絵柄の割合が７０％以上となることを意味する。
【００３７】
具体的には、図５（ａ）に示すように、光像２０を２つの領域に分け、０次光２０Ｘを通る任意の直線は、例えば符号Ｌ１、Ｌ２およびＬ３で示す直線が挙げられるが、本態様においては、２つの領域のうちいずれか一方の領域において、光像絵柄の割合が最大となる直線により、光像を２つの領域に分けることとなる。図５（ｂ）は、図５（ａ）における直線Ｌ１、Ｌ２およびＬ３により光像２０を２つの領域に分けたときの絵柄を示す。図５（ｂ）に示すように、直線Ｌ１、Ｌ２およびＬ３により光像２０を２つの領域に分けたとき、２つの領域のうちのいずれか一方の領域に位置する光像２０の光像絵柄の割合は、直線Ｌ１により光像２０を２つの領域に分けたときの光像２０の光像絵柄２０Ｌ１が、直線Ｌ２、Ｌ３により光像２０を２つの領域に分けたときの光像２０の光像絵柄２０Ｌ２、２０Ｌ３に比べて大きく、最大となることが分かる。したがって、図５（ａ）においては、直線Ｌ１により、光像２０を２つの領域に分けることとなる。なお、図５において説明していない符号については、上述した図２と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００３８】
本態様においては、０次光を通る任意の線により、光学表示体によって表示された光像を２つの領域に分けたとき、２つの領域のいずれか一方の領域に、光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が位置することで、次のような効果を奏する。例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、直線Ｌ１により光像２０を２つの領域に分け、光像２０が表す全ての光像絵柄の７０％以上となる光像絵柄２０Ｌ１が一方の領域に位置するように設計し、当該光像絵柄２０Ｌ１が、光学表示体１の手前側となるように配置することで、当該光像絵柄２０Ｌ１を、高い輝度で表示することが可能となる。これは、光の強度は、距離の自乗に反比例するため、例えば図５のＲａで示す領域の光の強度は、Ｒｂで示す領域の光の強度より高くなるという知見に基づいており、光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上を光学表示体の手前側の所定の領域に配置することで、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。
【００３９】
ここで、「光学表示体の手前側の所定の領域」とは、光像を２つの領域に分けるための任意の直線と、光学表示体とを平行にしたとき、光学表示体より近い方の領域を指す。したがって、例えば図５（ａ）に示すように、直線Ｌ１と光学表示体１とを平行にしたときの、図５（ｂ）で示す光像の光像絵柄２０Ｌ１が位置する領域Ｒａを指す。
【００４０】
また、「光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上」とは、次のようなことを意味する。例えば、本態様における光像は、図２に示すように、多数のドットにより構成されるが、このとき表示される全ての光像を構成する全てのドットのうちの７０％以上のドットを意味する。なお、光像が表わす全ての光像絵柄における割合は、例えば、光像絵柄を構成するドットの数を数えることにより算出することができる。
【００４１】
本態様において、「光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上」と光像絵柄の割合を規定することは、当該光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上の輝度を向上させることで、光学表示体により表示される光像の、少なくとも主要となる部分の輝度を向上させることを意図している。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、光像絵柄の７０％以上が認識できることで、当該光像絵柄の意味合いを概ね把握することが可能であることに起因する。
【００４２】
本態様においては、光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が、所定の領域に位置していれば良いが、中でも光像が表す全ての光像絵柄の８０％以上であることが好ましく、特に光像が表す全ての光像絵柄の９０％以上であることが好ましい。また、本態様においては、光像が表わす全ての光像絵柄が所定の領域に位置していることが最も好ましい。光像が表す全ての光像絵柄の上記割合が、所定の領域に位置していることにより、当該領域が光学表示体の手前側となるように光学表示体を設置することで、より多くの光像絵柄の輝度を向上させることができる。したがって、例えば、本態様の光学表示体を車両に用いた際に、進路情報等を光像として路面に明確に表示し、歩行者や他の車両の運転手の視認性を向上することができる。なお、図６（ａ）、（ｂ）において説明していない符号については、図２と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００４３】
本態様において、光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が、光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、２つの領域のいずれか一方の領域に位置するためには、本態様の光学表示体に記録する原画像の原絵柄の位置を調整することが好ましい。なお、具体的な位置については、原画像における原絵柄の位置や、表示しようとする光像絵柄の方向等に応じて適宜選択することができる。具体的には、原画像の中心を通る直線を引き、当該直線により原画像を２つの領域に分けたとき、２つの領域のいずれか一方の領域に原絵柄を配置する。次いで、当該直線が投影面と水平になるように光学表示体の向きを調整し、光学表示体に光源からの光を照射する。そうすると、光学表示体により表示された光像において、０次光を通りかつ光学表示体に水平となる直線よりも、光学表示体側の領域に、光学絵柄を配置することが可能となる。
【００４４】
以下、本態様の光学表示体について詳細に説明する。
【００４５】
１．透過型フーリエ変換ホログラム領域
本態様の光学表示体は、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有する。このような透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域である。
【００４６】
本態様における透過型フーリエ変換ホログラム領域は、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録されており、通常、表面に凹凸構造を有する。本態様の光学表示体は、透過型フーリエ変換ホログラム領域の表面の凹凸構造により、光源から入射した光を複数の方向に回折し、原画像に基づく所望の光像へと変換することができる。すなわち、本態様における透過型フーリエ変換ホログラム領域は、フーリエ変換レンズとして機能する。なお、上記機能について、フーリエ変換レンズ機能と称して説明する場合がある。
【００４７】
透過型フーリエ変換ホログラム領域の表面の凹凸構造は、光像として表示される原画像のデータに基づいて多値化されたフーリエ変換像である。このような凹凸構造は、通常、特定の方向に並列して延びる曲線状または直線状の多数の凸部または凹部から構成される。
【００４８】
透過型フーリエ変換ホログラム領域の表面の凹凸構造の高低差は、入射した光を所望の光像に変換することができる程度であれば良く、特に限定されない。具体的な凹凸構造の高低差としては、例えば、０．５μｍ以上１．５μｍ以下の範囲内とすることができ、中でも０．６μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内であることが好ましい。凹凸構造の高低差が上記範囲内であることにより、入射した光を安定的に所望の光像へと変換することが可能である。なお、ここでの凹凸構造の高低差とは、凹凸構造において最も高い凸部の表面から最も深い凹部の表面までの距離を指し、例えば、図１の符号Ｔで示す距離とする。
【００４９】
本態様における透過型フーリエ変換ホログラム領域は、例えば、図７（ａ）に示すように、単一のフーリエ変換領域Ｒ１から構成されていても良く、図７（ｂ）に示すように、単一のフーリエ変換領域Ｒ１を複数配列して拡大した大判のフーリエ変換領域Ｒ２から構成されていても良い。なお、図７（ａ）、（ｂ）の符号２０で示す矢印は、単一のフーリエ変換領域Ｒ１または大判のフーリエ変換領域Ｒ２により発現される光像である。本態様においては、透過型フーリエ変換ホログラム領域が、大判のフーリエ変換領域であることが好ましい。本態様の光学表示体により表示される光像を拡大させることができ、より視認性を向上させることが可能となる。
【００５０】
本態様において、透過型フーリエ変換ホログラム領域に光を照射する光源は、通常、点光源である。点光源としては、例えば、レーザー光源が挙げられる。点光源の波長は特に限定されず、透過型フーリエ変換ホログラム領域がフーリエ変換レンズ機能を良好に発揮できることが好ましい。本態様においては、点光源の波長が、一波長の単色光であっても良く、多波長を含む光であっても良く、さらには白色光であっても良い。
【００５１】
本態様における透過型フーリエ変換ホログラム領域は、表面に凹凸構造を有する。ここで、透過型フーリエ変換ホログラム領域の凹凸構造が形成される層を、以下、ホログラム層と称して説明する場合がある。ホログラム層は、例えば、図１に示すように符号１１とする。
【００５２】
本態様におけるホログラム層は、透過型フーリエ変換ホログラム領域として表面に凹凸構造を形成することができ、所望のフーリエ変換レンズ機能を発揮することができる材料から構成されることが好ましい。また、本態様におけるホログラム層は、所定の屈折率を示す材料から構成されることが好ましい。ホログラム層の屈折率は、本態様の光学表示体の用途等に応じて適宜選択することができるため、特に限定されない。また、ホログラム層の屈折率の基準となる波長は、例えば４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内から適宜選択することができ、特に限定されない。本態様においては、中でも、波長５５５ｎｍにおける屈折率が１．３以上２．０以下の範囲内であることが好ましく、特に１．３３以上１．８以下の範囲内であることが好ましい。なお、ホログラム層の屈折率は、例えば分光エリプソメーターを用いて測定することができる。
【００５３】
本態様におけるホログラム層の材料としては、例えば、一般的なレリーフ型ホログラムの形成に用いられる樹脂材料が挙げられる。具体的な樹脂材料としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電離放射線硬化型樹脂等が挙げられる。
【００５４】
本態様におけるホログラム層は、上述した材料以外にも、必要に応じてその他の材料を含んでいても良い。その他の材料としては、例えば、光重合開始剤、重合禁止剤、劣化防止剤、可塑剤、滑剤、染料や顔料等の着色剤、増量やブロッキング防止等の体質顔料や樹脂等の充填剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、チクソトロピー性付与剤等の添加剤が挙げられる。
【００５５】
本態様におけるホログラム層は、通常、後述する透明基材上に形成される。ホログラム層の厚みは、例えば、０．１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、中でも０．３μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、ホログラム層の大きさ等については、本態様の光学表示体の用途等に応じて適宜調整することができる。
【００５６】
本態様においては、光学表示体が透過型フーリエ変換ホログラム領域を有していれば良い。そのため、光学表示体の全面が透過型フーリエ変換ホログラム領域であっても良く、光学表示体の一部が透過型フーリエ変換ホログラム領域であっても良い。
【００５７】
２．任意の部材
本態様の光学表示体は、上述した透過型フーリエ変換ホログラム領域を有していれば良い。したがって、本態様の光学表示体は、例えば、透過型フーリエ変換ホログラム領域となる凹凸構造が表面に形成されたホログラム層のみから構成されていても良く、あるいは、上記ホログラム層と任意の部材とから構成されていても良い。
以下、本態様の光学表示体を構成することができる任意の部材について説明する。
【００５８】
（１）透明基材
本態様の光学表示体は、ホログラム層において、透過型フーリエ変換ホログラム領域として表面に形成された凹凸構造とは反対側の面、すなわち、ホログラム層の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に、透明基材を有していても良い。透明基材を有することにより、本態様の光学表示体の熱的強度または機械的強度を高めることができる。
【００５９】
ここで、「ホログラム層の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に、透明基材を有していても良い。」とは、ホログラム層の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に、直接透明基材が配置されている態様や、ホログラム層の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に、他の部材を介して透明基材が配置されている態様を包含する。
【００６０】
本態様における透明基材は、可視光透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも９０％以上であることが好ましい。透明基材の可視光透過率が上記範囲内であることにより、光学表示体の透明基材が配置された側から光を照射したときに、透明基材を介して、透過型フーリエ変換ホログラム領域が形成されたホログラム層まで、十分に光を透過させることができる。一方、光学表示体の透明基材が配置された側とは反対側から光を照射したときには、透過型フーリエ変換ホログラム領域により変換された光像を、透明基材を介して領域に表示することができる。したがって、透過型フーリエ変換ホログラム領域により変換された光像の輝度を向上させることが可能となる。なお、透明基材の可視光透過率については、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準拠したプラスチックー透明基材の全光透過率の試験方法により測定することができる。
【００６１】
本態様における透明基材は、ヘイズ値が比較的低いことが好ましい。具体的な透明基材のヘイズ値としては、例えば、０．０１％以上５％以下の範囲内であることが好ましく、中でも０．０１％以上３％以下の範囲内であることが好ましく、特に、０．０１％以上１．５％以下の範囲内であることが好ましい。透明基材のヘイズ値が上記範囲内であることにより、透過型フーリエ変換ホログラム領域により変換される光像を、良好に表示することができる。なお、透明基材のヘイズ値については、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠して測定することができる。
【００６２】
本態様における透明基材の材料としては、上述したような所定の可視光透過率およびヘイズ値を有する材料を選択することが好ましい。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂等の樹脂フィルム、石英ガラス、パイレックス（登録商標）、合成石英板等のガラスが挙げられる。本態様においては、軽量かつ破損等の危険性が低いという観点から、樹脂フィルムを用いることが好ましく、複屈折性の面からポリカーボネートを選択することがより好ましい。
【００６３】
本態様における透明基材は、難燃剤を含んでいることが好ましい。車両等の難燃性が求められる用途に好適であるからである。具体的な難燃剤としては、例えば、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、金属塩系難燃剤、水酸化物系難燃剤、アンチモン系難燃剤等の無機系難燃剤、シリコーン系難燃剤等の任意の難燃剤等が挙げられる。また、透明基材における難燃剤の含有量については、透明基材が上述した所定の可視光透過率およびヘイズ値を達成することができる程度であることが好ましく、特に限定されない。
【００６４】
本態様における透明基材は、紫外線吸収剤、熱線吸収剤等を含んでいても良い。光学表示体に紫外線および熱線等が当たることにより、ホログラム層が劣化することを抑制することできる。
【００６５】
本態様における透明基材の厚みは、ホログラム層を支持することができる程度の剛性および強度を有することができる程度の厚みであることが好ましい。透明基材の厚みは、例えば、５μｍ以上５００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、中でも１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、透明基材の形状については、本態様の光学表示体の使用形態等に応じて適宜変更することができる。
【００６６】
本態様における透明基材は、他の部材との密着性を向上させるために、表面処理を施しても良い。透明基材への表面処理としては、例えば、コロナ処理が挙げられる。
【００６７】
（２）接着層
本態様の光学表示体は、いずれか一方の面に接着層を有していても良い。本態様においては、光学表示体のいずれか一方の面に接着層を有することにより、本態様の光学表示体を、例えば、車両の前方や後方等、所定の位置に貼り付けることができる。
【００６８】
ここで、「本態様の光学表示体は、いずれか一方の面に接着層を有していても良い」とは、次のような態様を指す。具体的には、ホログラム層において、透過型フーリエ変換ホログラム領域として表面に形成された凹凸構造とは反対側の面、すなわちホログラム層の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に、接着層を有していても良い。また、ホログラム層において、透過型フーリエ変換ホログラム領域として表面に形成された凹凸構造側の面、すなわちホログラム層の凹凸構造が形成された側の面に、接着層を有していても良い。なお、後者である場合には、ホログラム層の凹凸構造を埋めるように接着層を形成しても良いが、このとき、ホログラム層の透過型フーリエ変換ホログラム領域と接着層との間には所定の屈折率差が必要である。ホログラム層の透過型フーリエ変換ホログラム領域により、光源からの光を、良好に光像へ変換することができるからである。
【００６９】
また、「ホログラム層において、透過型フーリエ変換ホログラム領域として表面に形成された凹凸構造とは反対側の面、すなわちホログラム層の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に、接着層を有していても良い」とは、例えば、図８（ａ）に示すように、ホログラム層１１の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に接着層１２が形成されていても良いことや、図８（ｂ）に示すように、ホログラム層１１の凹凸構造が形成された側とは反対側の面に透明基材１３を介して接着層１２が形成されていても良いことを指す。次に、「ホログラム層において、透過型フーリエ変換ホログラム領域として表面に形成された凹凸構造側の面、すなわちホログラム層の凹凸構造が形成された側の面に、接着層を有していても良い」とは、例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ホログラム層１１の凹凸構造が形成された側の面に接着層１２が形成されていても良いことを指す。なお、図９（ｂ）に示す符号１３は、透明基材である。
【００７０】
本態様において、例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ホログラム層１１の凹凸構造が形成された側の面に接着層１２を有する場合、ホログラム層と接着層との間には、所定の屈折率差が必要である。ここで、「所定の屈折率差」とは、例えば、ホログラム層の凹凸構造により光源からの光が散乱し、所望の光像を表示することができる程度の屈折率差であることが好ましい。
【００７１】
本態様における接着層は、透明性が高いことが好ましい。具体的には、可視光透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも９０％以上であることが好ましい。接着層の可視光透過率が上記範囲内であることにより、接着層による光の遮蔽を抑制することできる。したがって、本態様の光学表示体により変換された光像の輝度の低下を抑制することが可能となる。なお、接着層の可視光透過率は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準拠するプラスチックー透明材料の全光透過率の試験方法により測定することができる。
【００７２】
本態様における接着層は、ヘイズ値が比較的低いことが好ましい。具体的な接着層のヘイズ値としては、例えば、０．０１％以上５％以下の範囲内であることが好ましく、中でも０．０１％以上３％以下の範囲内であることが好ましく、特に０．０１％以上１．５％以下の範囲内であることが好ましい。接着層のヘイズ値が上記範囲内であることにより、接着層による光の遮蔽を抑制することできる。したがって、本態様の光学表示体により変換された光像の輝度の低下を抑制することが可能となる。なお、接着層のヘイズ値は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠して測定することができる。
【００７３】
本態様における接着層は、粘着性を有する粘着層であっても良く、密着性および再剥離性の双方の特性を有する再剥離密着層であっても良い。本態様における接着層が粘着層である場合には、本態様の光学表示体を構成する各部材同士を強固に貼りつけたり、または、光学表示体を被着体へと強固に貼りつけたりすることができる。一方、本態様における接着層が再剥離密着層である場合には、本態様の光学表示体を所望の部材に貼り合せることができる。このような再剥離密着層は、被着体に粘着剤等による痕を残すことなく、容易に密着および剥離を繰り返すことができ、被着体への影響を最小限に抑えることができる。
【００７４】
本態様における接着層は、必要に応じて紫外線吸収剤や赤外線吸収剤を含んでいても良い。接着層中に紫外線吸収剤や赤外線吸収剤が含まれていることにより、本態様の光学表示体が紫外線や赤外線の照射により劣化することを抑制することができる。
【００７５】
本態様における接着層は、難燃剤を含んでいても良い。本態様の光学表示体を、難燃性が求められる車両等の用途に用いる際に好適である。難燃剤の種類については、上記「（１）透明基材」の項で記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。また、本態様における接着層は、粘着性付与剤や粘着性調整剤等を含んでいても良い。
【００７６】
本態様における接着層の厚みは、本態様の光学表示体の用途等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。接着層の具体的な厚みとしては、例えば、１μｍ以上５００μｍ以下の範囲内とすることが好ましく、中でも２μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることが好ましい。接着層の厚みが上記範囲内であることにより、接着層による光の遮蔽を抑制することできる。したがって、本態様の光学表示体により変換された光像の輝度の低下を抑制することが可能となる。
【００７７】
Ｂ．第２実施態様
本態様の光学表示体は、車両用の光学表示装置に用いられる部材であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することを特徴とする部材である。
【００７８】
なお、本態様の光学表示体についての図面を用いた説明は、上記「Ａ．第１実施態様」の項に記載した図１〜図３の説明と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００７９】
本発明の発明者等は、上記「Ａ．第１実施態様」の項で示した課題と同様の課題について更なる検討を重ねた。その結果、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することで、光源から照射される光のエネルギー量を増やすことなく、光像の輝度を向上させることができるという新たな知見を得た。具体的には、図２に示す光像２０が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、符号２０Ｘで表す０次光の近くに表示させることにより、当該５０％以上の光像が表す光像絵柄の輝度を向上させることができるという新たな知見を得た。０次光の近くに表示される光像絵柄の輝度が向上する理由としては、次のようなことが考えられる。
【００８０】
透過型フーリエ変換ホログラム領域の表面に形成される凹凸構造のピッチは、当該透過型フーリエ変換ホログラム領域に光を照射して表示される光像において、０次光から離れた光像絵柄がある場合に、小さくなる傾向にある。すなわち、０次光から離れた位置にある光学絵柄を表示するためには、透過型フーリエ変換ホログラム領域における凹凸構造をより細かな設計にする必要がある。一方、透過型フーリエ変換ホログラム領域における凹凸構造は、凹部の幅で約３μｍ程度と、比較的小さく細やかである。ここで、上記凹凸構造における凹部は、元型から樹脂に賦型する際の再現性が低下しやすい。そのため、０次光から離れた光像絵柄を表示するためは、透過型フーリエ変換ホログラム領域として細やかな凹凸構造を形成する必要があるが、所望の再現性を保つことが困難となる。このようなことから、０次光に近い領域に位置する光像絵柄の方が、輝度が向上すると考えられる。
【００８１】
ここで、「光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上」とは、例えば、本態様における光像は、図２に示すように、多数のドットにより構成されるが、このとき表示される全ての光像を構成する全てのドットのうちの５０％以上のドットを意味する。なお、光像が表わす全ての光像絵柄における割合は、例えば、例えば、光像絵柄を構成するドットの数を数えることにより算出することができる。
【００８２】
本態様においては、「光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上」と光像絵柄の割合を規定することは、当該光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上の輝度を向上させることで、光学表示体により表示される光像の、少なくとも主要となる部分の輝度を向上させることを意図している。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、光像絵柄の５０％以上が認識できることで、当該光像絵柄の意味合いを概ね把握することが可能であることに起因する。
【００８３】
本態様においては、光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が所定の領域に位置していれば良いが、中でも光像が表す全ての光像絵柄の６０％以上であることが好ましく、特に光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上、さらには８０％以上であることが好ましい。また、本態様においては、光像が表わす全ての光像絵柄が所定の領域に位置していることが最も好ましい。より多くの光像絵柄の輝度を向上させることで、例えば、本態様の光学表示体を車両に用いた際に、進路情報等を光像として路面に明確に表示し、歩行者や他の車両の運転手の視認性を向上することができる。なお、図６（ａ）、（ｂ）において説明していない符号については、図２と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８４】
また、本態様において、光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置する。上記所定の位置とは、すなわち、図１０に示すように、透過型フーリエ変換ホログラム領域を光源３０からの光が透過したとき、０次光２０Ｘの光軸Ｈと、透過型フーリエ変換ホログラム領域を光源３０からの光が透過したときの透過光のうち、０次光２０Ｘの光軸Ｈに対する角度が最も大きい光線Ｈａ、Ｈｂとのなす角度が±５°の範囲内となる領域Ｒａｂを指す。なお、図１０では、λ＝５３２ｎｍの光源を使用した。
【００８５】
また、本態様においては、上記光像が表す全ての光像絵柄の７０％以上が、上記光像を、０次光を通る任意の直線により２つの領域に分けたとき、上記２つの領域のいずれか一方の領域に位置することが好ましい。なお、具体的な説明については、「Ａ．第１実施態様」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８６】
以下、本態様の光学表示体について詳細に説明する。
【００８７】
１．透過型フーリエ変換ホログラム領域
本態様の光学表示体は、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有する。このような透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域である。
【００８８】
なお、本態様における透過型フーリエ変換ホログラム領域については、上記「Ａ．第１実施態様  １．透過型フーリエ変換ホログラム領域」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８９】
２．任意の部材
本態様の光学表示体は、上述した透過型フーリエ変換ホログラム領域を有していれば良い。したがって、本発明の光学表示体は、例えば、透過型フーリエ変換ホログラム領域となる凹凸構造が表面に形成されたホログラム層のみから構成されていても良く、あるいは、上記ホログラム層と任意の部材とから構成されていても良い。
【００９０】
なお、本態様における透過型フーリエ変換ホログラム領域については、上記「Ａ．第１実施態様  ２．任意の部材」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００９１】
Ｃ．用途
本発明の光学表示体は、例えば、昼間の屋外等の比較的明るい環境下にて光像を表示する際に好適である。具体的には、本発明の光学表示体は、車両に搭載することができる。ここで、車両には、ガソリンエンジンの駆動力のみで走行する車両や、ガソリンエンジンとモーター駆動力で走行する車両、モーターの駆動力のみで走行する車両や、あるいはディーゼルエンジンの駆動力により走行する車両等が含まれる。さらに、本発明の光学表示体は、二輪車等にも搭載することができる。なお、二輪車には自動二輪車だけでなく、自転車も含まれる。すなわち本発明の光学表示体は、種々の移動体に搭載することが可能である。
【００９２】
Ｄ．光学表示体の製造方法
本発明の光学表示体の製造方法としては、上述した所望の光学表示体が得られる方法であれば良く、一般的に公知の方法を採用することができる。なお、具体的な光学表示体の製造方法については、例えば、特開２０１５−０６０１１３号公報に開示された内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００９３】
II．光学表示装置
本発明の光学表示装置は、車両に用いられる装置であって、上述した光学表示体と、光学表示体に照射される光の光源となる照射部材とを有することを特徴とする装置である。
【００９４】
以下、本発明における光学表示体および照射部材について説明する。
【００９５】
Ａ．光学表示体
本発明における光学表示体は、次の第１実施態様および第２実施態様に分けることができる。
【００９６】
第１実施態様の光学表示体は、車両用の光学表示装置に用いられる部材であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記原画像の全画素数に対する上記原画像の原絵柄の画素数の比率は、１２００／１００万以下であることを特徴とする部材である。
【００９７】
また、第２実施態様の光学表示体は、車両用の光学表示装置に用いられる部材であって、原画像をフーリエ変換したフーリエ変換像が記録された透過型フーリエ変換ホログラム領域を有し、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域は、光源から入射した光を透過させて光像へ変換する領域であり、上記光像が表す全ての光像絵柄の５０％以上が、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの０次光の光軸と、上記透過型フーリエ変換ホログラム領域を上記光源からの光が透過したときの透過光のうち、上記０次光の光軸に対する角度が最も大きい光線とのなす角度が、±５°の範囲内となる領域に位置することを特徴とする部材である。
【００９８】
なお、第１実施態様の光学表示体および第２実施態様の光学表示体については、上記「Ｉ．光学表示体  Ａ．第１実施態様」および「Ｉ．光学表示体  Ｂ．第２実施態様」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００９９】
Ｂ．照射部材
本発明における照射部材は、光学表示体に照射される光の光源となる部材である。
【０１００】
本発明における照射部材は、光学表示体における透過型フーリエ変換ホログラム領域に光を照射することで、所望の光像を表示することができる部材であれば特に限定されない。本発明においては、例えば、レーザー光を照射することが可能な照射部材が挙げられる。
【０１０１】
本発明において用いられる照射部材により照射される光は、通常、可視光領域に波長域を有する。なお、具体的な光の波長域は、光学表示体により表示しようとする光像や光学表示装置の用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。
【０１０２】
本発明においては、照射部材から照射される光の強度が所定の範囲内であっても、光学表示装置より表示される光像の輝度の向上させることができるという効果を奏する。ここで、「照射部材から照射される光の強度」は、本発明の光学表示装置の用途等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。例えば、光学表示装置により所定の輝度を有する光像を表示することができ、かつ、光学表示装置を車両に用いる際には、歩行者や他の車両の運転手の目に入射した際に、人体に悪影響を及ぼさない程度の光強度であることが好ましい。具体的には、０．１ｍＷ以上５ｍＷ以下の範囲内であることが好ましい。
【０１０３】
Ｃ．任意の部材
本発明の光学表示装置は、上述した光学表示体および照射部材を有していれば良く、その他にも必要に応じて任意の部材を有していても良い。
以下、本発明における任意の部材について説明する。
【０１０４】
１．ミラー
本発明においては、光学表示装置が、照射部材から照射される光源となる光を反射させるミラーを有していても良い。
【０１０５】
本発明におけるミラーとしては、例えば、ガルバノミラーやＭＥＭＳと称されるMicro Electro Mechanical Systemスキャナ、ポリゴンミラー等が挙げられる。なお、具体的なミラーについては、例えば、特開２０１６−８８３９７号公報に開示された内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１０６】
２．制御部
本発明においては、光学表示装置が、制御部を有していても良い。本発明の光学表示装置が制御部を有することにより、例えば、照射部材から照射される光の制御を行うことができる。
【０１０７】
本発明における制御部は、ＣＰＵと称されるCentral Processing Unitと、ＣＰＵ上で動作するプログラムを保持するＲＯＭと称されるRead Only Memoryと、ＣＰＵのワークエリアであるＲＡＭと称されるRandom Access Memory等から構成される汎用の情報処理機構である。制御部は、接続される各構成と協働および動作する。なお、具体的な制御部については、例えば、特開２０１６−８８３９７号公報に開示された内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１０８】
３．撮像部
本発明においては、光学表示装置が、撮像部を有していても良い。本発明の光学表示装置が撮像部を有することにより、例えば、光学表示装置を車両に設置した際に、当該車両の前方や後方の動画画像を取得することが可能となる。
【０１０９】
本発明においては、撮像部により取得した動画は、上述した制御部に送信されて、制御部において画像解析が行われ、例えば、車両の前方や後方の車両を抽出することができる。したがって、本発明の光学表示装置を車両に設置した際には、車両の前方や後方の車両に対し、正確な情報を表示することが可能となる。なお、具体的な撮像部については、例えば、特開２０１６−８８３９７号公報に開示された内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１１０】
４．測距部
本発明において、光学表示装置が、測距部を有していても良い。本発明の光学表示装置が測距部を有することにより、例えば、光学表示装置を車両に設置した際に、当該車両の前方や後方の車両との間の距離を測定することができる。
【０１１１】
本発明においては、測距部により測定した距離に基づいて、他の車両に対して接近情報等を表示することができる。なお、具体的な測距部については、例えば、特開２０１６−８８３９７号公報に開示された内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１１２】
５．ステアリングセンサ
本発明において、光学表示装置が、ステアリングセンサを有していても良い。ステアリングセンサは、車両に搭載されるステアリングの操作を検知するセンサである。
【０１１３】
本発明においては、ステアリングセンサにより、ドライバーによるステアリング操舵角度を検知し、検知したデータを上述した制御部に送信することができる。したがって、ステアリングセンサを有することにより、運転手が車線変更を行おうとしている等の動作を判定することができ、後続車両の運転手に対して車線変更を行う旨を知らせることができる。なお、具体的なステアリングセンサについては、例えば、特開２０１６−８８３９７号公報に開示された内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１１４】
Ｄ．用途
本発明の光学表示装置は、例えば、昼間の屋外等の比較的明るい環境下にて光像を表示する際に好適である。具体的には、車両に用いることができる。なお、具体的な用途については、上記「Ｉ．光学表示体  Ｃ．用途」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１１５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１１６】
（原画像の原絵柄の作成）
画像編集ソフトｐｈｏｔｏｓｈｏｐ  ＣＣ  ２０１７を用いて原画像を作成した。原画像の全画素数を約１００万画素とし、原絵柄をおよそ５０画素、１２００画素、２０００画素、２５００画素、４５００画素、１１５００画素、１７０００画素で作成した。このようにして、計７パターンの原画像を作成した。
【０１１７】
（透過型フーリエ変換ホログラム領域の作成）
得られた計７パターンの原画像をフーリエ変換し、得られたフーリエ変換像を計算して深さ情報を得た。その深さ情報に基づいて、計７パターンの計算機パターンを作成した。次に、合成石英からなる基板を準備し、石英基材上に、表面低反射クロム薄膜が積層されたフォトマスクブランク板のクロム薄膜を得た。得られたフォトマスクブランク板のクロム薄膜上に、ドライエッチング用レジストをスピンナーにより回転塗布した。ドライエッチング用レジストとしては日本ゼオン（株）製ＺＥＰ７０００を使用し、４００ｎｍの厚みとなるように形成した。このレジスト層に対し、電子線描画装置（ＭＥＢＥＳ４５００：ＥＴＥＣ社製）を用い、計算機で作成した７パターンを露光し、レジスト樹脂の露光部分を易溶化した。その後、現像液を噴霧し（スプレー現像）して易溶化部分を除去し、レジストパターンを形成した。
【０１１８】
続いて、形成されたレジストパターンを利用して、ドライエッチングによりレジストで被覆されていない部分のクロム薄膜をエッチング除去し、石英基材を露出させた。次いで、露出した石英基材をエッチングし、石英基材に凹部を形成した。その後、レジスト薄膜を溶解除去することにより、石英基材がエッチングされて生じた凹部と、石英基板およびクロム薄膜がエッチングされずに残存している凸部とを有する原版を得た。
【０１１９】
次いで、透明基材として、厚み０．５ｍｍのポリカーボネートシートを準備した。透明基材上に、ホログラム層形成用組成物（ＵＶ硬化性アクリレート樹脂：屈折率１．５２  測定波長６３３ｎｍ)を滴下し、上記組成物の塗膜を形成した。その後、上記塗膜上に凹凸を有する上述した原版を積置し、押圧した。次に、活性放射線を照射して上記塗膜を硬化させた後剥離させ、原版の凹凸型を反転させた凹凸構造を形成した。その後、原版の積置、押圧、硬化および剥離を繰り返し、凹凸構造を１５ｍｍ角の領域内に形成した。
【０１２０】
次いで、ホログラム層の凹凸表面側の全面に膜厚１００ｎｍのＡｌ層をスパッタリング法により形成し、光学表示体を得た。
【０１２１】
（評価）
得られた光学表示体に対して、垂直となるように、波長λ＝５３２ｎｍのグリーンレーザーを照射した。レーザーはコヒレント社ＧｅｎｅｓｉｓＴＭ５３２−１０００  Ｓを用い出力は５０ｍＷとした。光学表示体を透過したレーザー光が、所定の光像として結像するよう光学表示体から１ｍの位置に光学表示体と水平となるようスクリーンを設置し、株式会社エーディーシー製光パワーメータ８２３０Ｅを用い、光像の光強度を測定した。結果は、図４で説明した通りである。
【符号の説明】
【０１２２】
１      …  光学表示体
１１    …  ホログラム層
１２    …  接着層
１３    …  透明基材
１０’  …  原画像
１０    …  フーリエ変換像
２０’  …  原画像の絵柄
２０    …  光像
２０Ｘ  …  ０次光
３０    …  光源
１００  …  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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