(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022183889
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】コンバイナ、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
(51)【国際特許分類】
G02B 5/32 20060101AFI20221206BHJP
G02B 1/11 20150101ALI20221206BHJP
G02B 27/01 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
G02B5/32
G02B1/11
G02B27/01
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021091410
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(72)【発明者】
【氏名】三浦 啓介
(72)【発明者】
【氏名】國安 寛行
(72)【発明者】
【氏名】本間 聡
【テーマコード（参考）】
2H199
2H249
2K009
【Ｆターム（参考）】
2H199DA03
2H199DA27
2H199DA42
2H199DA43
2H249CA05
2H249CA15
2H249CA22
2K009AA02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ノイズ像を目立たなくすることを特徴とするコンバイナを提供する。
【解決手段】コンバイナは、第１面及び第２面を含み、ヘッドアップディスプレイに用入られる。コンバイナは、第１面を形成する第１基板と、第２面を形成する第２基板と、第１基板及び第２基板を接合する接合層と、第１基板及び第２基板の間の位置するホログラム素子と、を含む。試験用光源から射出して第２面からコンバイナに入射し、第１面で反射してホログラム素子で回折されて第１面から射出する光に起因したコンバイナでのノイズ像輝度の、試験用光源から射出する光に起因した光源での輝度に対するノイズ回折率（％）は、０．１１％以下としてもよい。
【選択図】図１
【解決手段】コンバイナは、第１面及び第２面を含み、ヘッドアップディスプレイに用入られる。コンバイナは、第１面を形成する第１基板と、第２面を形成する第２基板と、第１基板及び第２基板を接合する接合層と、第１基板及び第２基板の間の位置するホログラム素子と、を含む。試験用光源から射出して第２面からコンバイナに入射し、第１面で反射してホログラム素子で回折されて第１面から射出する光に起因したコンバイナでのノイズ像輝度の、試験用光源から射出する光に起因した光源での輝度に対するノイズ回折率（％）は、０．１１％以下としてもよい。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
光源から射出して前記第２面から前記コンバイナに入射し、前記第１面で反射して前記ホログラム素子で回折されて前記第１面から射出する光に起因したコンバイナでの輝度（ワット／ステラジアン）の、前記光源から射出する光に起因した光源での輝度（ワット／ステラジアン）に対する割合は、０．１１％以下である、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
光源から射出して前記第２面から前記コンバイナに入射し、前記第１面で反射して前記ホログラム素子で回折されて前記第１面から射出する光に起因したコンバイナでの輝度（ワット／ステラジアン）の、前記光源から射出する光に起因した光源での輝度（ワット／ステラジアン）に対する割合は、０．１１％以下である、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項2】
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含む、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項3】
前記第１面での反射率は、１％以下である、請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項4】
前記ホログラム素子の回折効率Ｈ（％）、前記ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び前記第１面での反射率Ｒ（％）が、
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となる、請求項１～３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となる、請求項１～３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項5】
前記ホログラム素子の回折効率は、６０％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項6】
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記第１面での反射率は、１％以下である、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記第１面での反射率は、１％以下である、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項7】
第１基板および第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子の回折効率は、６０％以下である、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子の回折効率は、６０％以下である、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項8】
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間の位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記ホログラム素子の回折効率Ｈ（％）、前記ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び前記第１面での反射率Ｒ（％）が、
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となる、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間の位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記ホログラム素子の回折効率Ｈ（％）、前記ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び前記第１面での反射率Ｒ（％）が、
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となる、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ。
【請求項9】
画像光を放出する画像形成装置と、
前記画像光を照射される請求項１～８のいずれか一項に記載のコンバイナと、を備える、ヘッドアップディスプレイ。
前記画像光を照射される請求項１～８のいずれか一項に記載のコンバイナと、を備える、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項10】
請求項９に記載のヘッドアップディスプレイを備える、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コンバイナ、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体に関する。
【背景技術】
【0002】
ヘッドアップディスプレイは、使用者の視野内に表示を行う。ヘッドアップディスプレイは、透明なコンバイナを有している。コンバイナは画像光を投射される。特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイにおいて、コンバイナはホログラム素子を含んでいる。ホログラム素子は、画像光を回折して使用者に向ける。使用者は、コンバイナ内に画像を観察できる。また、使用者は、透明なコンバイナを介して視野を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－３５５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されたコンバイナを用いた場合、太陽や外灯等のノイズ像がコンバイナ内に明るく観察され得る。ノイズ像は実際の位置とは異なる位置に観察される。本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ノイズ像を目立たなくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一実施の形態による第１のコンバイナは、
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
光源から射出して前記第２面から前記コンバイナに入射し、前記第１面で反射して前記ホログラム素子で回折されて前記第１面から射出する光に起因したコンバイナでの輝度（ワット／ステラジアン）の、前記光源から射出する光に起因した光源での輝度（ワット／ステラジアン）に対する割合は、０．１１％以下である。
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
光源から射出して前記第２面から前記コンバイナに入射し、前記第１面で反射して前記ホログラム素子で回折されて前記第１面から射出する光に起因したコンバイナでの輝度（ワット／ステラジアン）の、前記光源から射出する光に起因した光源での輝度（ワット／ステラジアン）に対する割合は、０．１１％以下である。
【0006】
本開示の一実施の形態による第１のコンバイナにおいて、前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含んでもよい。
【0007】
本開示の一実施の形態による第１のコンバイナにおいて、前記第１面での反射率は、１％以下でもよい。
【0008】
本開示の一実施の形態による第１のコンバイナにおいて、前記ホログラム素子の回折効率は、６０％以下でもよい。
【0009】
本開示の一実施の形態による第１のコンバイナにおいて、前記ホログラム素子の回折効率Ｈ（％）、前記ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び前記反射防止層での反射率Ｒ（％）が、
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となってもよい。
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となってもよい。
【0010】
本開示の一実施の形態による第２のコンバイナは、
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記第１面での反射率は、１％以下である。
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記第１面での反射率は、１％以下である。
【0011】
本開示の一実施の形態による第３のコンバイナは、
第１基板および第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子の回折効率は、６０％以下である。
第１基板および第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間に位置するホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子の回折効率は、６０％以下である。
【0012】
本開示の一実施の形態による第４のコンバイナは、
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間の位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記ホログラム素子の回折効率Ｈ（％）、前記ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び前記反射防止層での反射率Ｒ（％）が、
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となる。
第１面及び第２面を含むヘッドアップディスプレイ用のコンバイナであって、
前記第１面を形成する第１基板と、
前記第２面を形成する第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板を接合する接合層と、
前記第１基板及び前記第２基板の間の位置するホログラム素子と、を備え、
前記第１基板は、前記第１面を構成する反射防止層を含み、
前記ホログラム素子の回折効率Ｈ（％）、前記ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び前記反射防止層での反射率Ｒ（％）が、
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
となる。
【0013】
本開示の一実施の形態によるヘッドアップディスプレイは、
画像光を放出する画像形成装置と、
前記画像光を照射される本開示の一実施の形態による第１～４のコンバイナのいずれかと、を備える。
画像光を放出する画像形成装置と、
前記画像光を照射される本開示の一実施の形態による第１～４のコンバイナのいずれかと、を備える。
【0014】
本開示の一実施の形態による移動体は、本開示の一実施の形態によるヘッドアップディスプレイのいずれかを備える。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ノイズ像を目立たなくできる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また、一部の図において示された構成等が、他の図において省略されていることもある。
【0018】
本明細書において、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に限定されることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。
【0019】
本明細書において、「シート」、「フィルム」及び「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されない。例えば「透明板」は、透明フィルム又は透明シートと呼ばれる部材等と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【0020】
本明細書において、シート状（シート状、板状）の部材の法線方向とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）の部材のシート面への法線方向のことを指す。また、「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状（フィルム状、板状）の部材を全体的且つ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（フィルム状部材、板状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。
【0021】
方向の関係を図面間で明確にするため、いくつかの図面には、共通する符号を付した矢印により第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３及び法線方向ＮＤを共通する方向として示している。以下の例において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は水平方向と平行であり、第３方向Ｄ３は鉛直方向と平行である。矢印の先端側が、各方向の一側となる。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から手前に向かう矢印を、例えば図２に示すように、円の中に点を設けた記号により示した。
【0022】
図１～図９は、一実施の形態を説明するための図である。図１及び図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ２０は、画像形成装置３０及びコンバイナ４０を有している。コンバイナ４０は透明である。ヘッドアップディスプレイ２０は、コンバイナ４０を用いて、画像形成装置３０によって形成された画像を使用者５に表示する。ヘッドアップディスプレイ２０の使用者５は、コンバイナ４０を介して、コンバイナ４０の背後を観察できる。撮像装置が、コンバイナ４０を介して、コンバイナ４０を観察する使用者５を撮像してもよい。本実施の形態では、従来のヘッドアップディスプレイで問題となっていたノイズ像８８を目立たなくするための工夫がなされている。以下、図面に示された具体例を参照して、一実施の形態を説明する。
【0023】
本明細書で用いる「透明」とは、可視光透過率が、５０％以上であることを意味し、好ましくは８０％以上である。可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ－３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内で１ｎｍ毎に測定したときの、各波長における全光線透過率の平均値として特定される。
【0024】
本実施の形態によるヘッドアップディスプレイ２０は、種々の分野に適用可能である。ヘッドアップディスプレイ２０は、ヘッドマウントディスプレイに適用されてもよい。ヘッドアップディスプレイ２０が、プロンプターに適用されてもよい。プロンプターは講演や撮像等に使用されてもよい。
【0025】
図示された例において、ヘッドアップディスプレイ２０は移動体１０に適用されている。移動体１０は、移動可能な装置である。移動体１０は、人間が乗った状態で移動可能としてもよい。移動体１０として、船、飛行機、ドローン、鉄道車両、図示された自動車１２等が例示される。図１に示すように、コンバイナ４０は、自動車１２のフロントウインドウ１４を構成している。
【0026】
画像形成装置３０は、画像を形成する画像光を射出する。使用者５は、画像光を受光することによって画像を観察する。画像形成装置３０として、特に限定されず、画像を形成可能な種々の装置を使用可能である。図１に示された例において、画像形成装置３０はダッシュボード内に配置されている。画像形成装置３０は、ダッシュボードによって隠蔽されている。
【0027】
画像形成装置３０は、ドットマトリックス方式を採用してもよい。ドットマトリックス方式の画像形成装置３０は、各ドットを形成する複数の画素を有している。この画像形成装置３０は、画素毎に発光状態を制御することによって、所望の画像を形成する。画像形成装置３０として、透過型の液晶表示装置、反射型の液晶表示装置、レーザー表示装置、ＥＬ表示装置とも呼ばれるエレクトロルミネッセンス表示装置等が例示される。
【0028】
画像形成装置３０は、光学シートと、光学シートを背面から照明する光源と、を有してもよい。光学シートは、透明なフィルムと、透明なフィルムに印刷された可視光透過性を有した印刷層と、を有してもよい。別の例として、光学シートは、開口部や透過部が設けられた遮光板であってもよい。光源は、面状に光を発光する面光源装置であってもよい。これらの表示装置によれば、光学シートに対応した表示、例えばピクトグラムやマーク等を、表示できる。
【0029】
画像形成装置３０からの画像光はコンバイナ４０に投射される。画像形成装置３０は、図２に二点鎖線で示す投射光学系３５を含んでもよい。投射光学系３５は、画像形成装置３０からコンバイナ４０へ画像光を誘導する。投射光学系３５は、ミラー、レンズ、プリズム、回折光学素子及びこれらの組合せを含んでもよい。
【0030】
コンバイナ４０は、図２に示すように、画像形成装置３０からの画像光を使用者５に向ける。図２に示すように、コンバイナ４０は、第１基板５１、第２基板５２、接合層４５及びホログラム素子６０を含んでもよい。コンバイナ４０は上述したように透明である。コンバイナ４０に透明性を付与するため、コンバイナ４０の構成要素も透明である。
【0031】
コンバイナ４０は、第１面４１及び第２面４２を有している。図２に示された例において、コンバイナ４０は、法線方向ＮＤを有している。第１面４１及び第２面４２は、コンバイナ４０の一対の主面を構成している。第１面４１及び第２面４２は法線方向ＮＤに対面している。第１面４１及び第２面４２は、法線方向ＮＤに直交する方向に広がっている。第１基板５１が第１面４１を構成している。第２基板５２が第２面４２を構成している。第１面４１は、画像形成装置３０からの画像光の入射面となる。
【0032】
第１基板５１及び第２基板５２は、法線方向ＮＤに重ねられている。接合層４５は、法線方向ＮＤにおいて第１基板５１及び第２基板５２の間に位置している。接合層４５は、第１基板５１及び第２基板５２に接触している。接合層４５は、第１基板５１及び第２基板５２に接合している。結果として、接合層４５は、第１基板５１及び第２基板５２を互いに接合している。ホログラム素子６０は、法線方向ＮＤにおいて第１基板５１及び第２基板５２の間に位置している。ホログラム素子６０は、少なくとも部分的に接合層４５と接触している。図示された例において、ホログラム素子６０は、法線方向ＮＤにおいて第１基板５１及び第２基板５２の両方から離れている。ホログラム素子６０と第１基板５１との間に、接合層４５が位置している。ホログラム素子６０と第２基板５２との間に、接合層４５が位置している。ホログラム素子６０は、その全外表面において接合層４５と接触している。
【0033】
図示された例において、コンバイナ４０の法線方向ＮＤは、第１面４１の法線方向、第２面４２の法線方向、第１基板５１の法線方向、第２基板５２の法線方向、接合層４５の法線方向、ホログラム素子６０の法線方向と平行である。理解のしやすさの便宜上、図２等において、コンバイナ４０を平板状に示している。図１に示すように、コンバイナ４０は曲がっていてもよい。
【0034】
第１基板５１及び第２基板５２は、透明な板である。第１基板５１及び第２基板５２は、ホログラム素子６０を支持する基板として機能する。図示された例において、第１基板５１及び第２基板５２は、風防用の部材として機能する。第１基板５１及び第２基板５２の材料として、ソーダライムガラスや青板ガラス等のガラスを用いてもよい。第１基板５１及び第２基板５２の材料として、アクリル樹脂やポリカーボネート等の樹脂を用いてもよい。第１基板５１及び第２基板５２の法線方向ＮＤに沿った厚みを、１ｍｍ以上５ｍｍ以下としてもよい。第１基板５１及び第２基板５２は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、異なる材料で構成されてもよいし、異なる構成を有していてもよい。
【0035】
図２に二点鎖線で示すように、第１基板５１及び第２基板５２は、複数の層を含んでもよい。第１基板５１及び第２基板５２の少なくとも一方が、透明板５６及び反射防止層５７を含んでもよい。反射防止層５７が、コンバイナ４０の最表面である第１面４１を構成してもよい。反射防止層５７が、コンバイナ４０の最表面である第２面４２を構成してもよい。
【0036】
透明板５６は、ソーダライムガラスや青板ガラス等のガラス板でもよい。透明板５６は、アクリル樹脂やポリカーボネート等の樹脂板でもよい。
【0037】
反射防止層５７は、反射を抑制し得る種々の構成を採用してもよい。反射防止層５７は、図３Ａ～図３Ｃに示された構成を有してもよい。図３Ａは、単層の反射防止層５７を示している。図３Ａに示された反射防止層５７は、この反射防止層５７と法線方向ＮＤに隣接する層（図示された例では透明板５６）の屈折率よりも低い屈折率を有した低屈折率層５７ａである。図６Ｂに示された反射防止層５７は、第３方向Ｄ３における最表面からの順番で、低屈折率層５７ａ及び高屈折率層５７ｂを有している。図３Ｃに示された反射防止層５７は、複数の低屈折率層５７ａ及び複数の高屈折率層５７ｂを有している。図３Ｃに示された例において、第３方向Ｄ３における第１面４１側から、低屈折率層５７ａ及び高屈折率層５７ｂが繰り返し順に配置されている。図３Ａ～図３Ｃに示された例において、反射防止層５７は、異なる光学界面で反射された光が打ち消し合うようにして、反射を抑制する。反射防止層５７に含まれる層の厚み及び当該層の屈折率は、反射を抑制すべき光の波長に応じて適宜選択され得る。反射防止層５７に含まれる低屈折率層５７ａ及び高屈折率層５７ｂの厚みは、７８０ｎｍよりも薄い。
【0038】
低屈折率層５７ａ及び高屈折率層５７ｂは、塗布された液状の紫外線硬化樹脂組成物の層に紫外線を照射することによって、作製され得る。低屈折率層５７ａを作製するための液状の紫外線硬化樹脂組成物は、屈折率を調整するための粒子、例えば中空シリカと、開始剤と、フッ素添加剤と、を含んでもよい。高屈折率層５７ｂを作製するための液状の紫外線硬化樹脂組成物は、屈折率を調整するための粒子、例えば高屈折フィラーと、開始剤と、を含んでもよい。低屈折率層５７ａ及び高屈折率層５７ｂは、真空蒸着やスパッタリング等の物理的蒸着によって、作製され得る。
【0039】
後述するノイズ像８８を目立たなくする観点から、反射防止層５７によって構成されるコンバイナ４０の表面での反射率を、１％以下としてもよく、０．５％以下としてもよい。反射率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ－３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて、測定波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲内で１ｎｍ毎に測定したときの、正反射率の最大値として特定される。反射率を測定する際の入射角は、ホログラム素子６０での回折効率が最大値をとるようになるコンバイナ４０への入射角とする。ただし、ホログラム素子６０での回折効率が最大値をとるようになるコンバイナ４０への入射角が５°未満の場合、反射率の測定が困難となるので、反射率を測定する際の入射角は５°とする。入射角は、入射面への法線方向に対して入射光の進行方向がなす角度（°）であり、９０°未満の値となる。コンバイナ４０の反射率は、コンバイナ４０の入射面とは反対側の表面に黒色シートを貼り合わせた状態で、測定する。黒色シートは、分光測色計（コニカミノルタ製「ＣＭ－７００ｄ」）を用いて特定されたＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌ＊の値が３０であるシートを用いる。
【0040】
第１基板５１及び第２基板５２は、図示された例に限られず、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層を含んでもよい。１つの機能層が２つ以上の機能を発揮してもよい。第１基板５１及び第２基板５２に付与され得る機能として、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、赤外線遮蔽（反射）機能、紫外線遮蔽（反射）機能、防汚機能等が例示される。
【0041】
接合層４５は、第１基板５１及び第２基板５２を接合する。接合層４５は透明な層である。接合層４５として、種々の接着性または粘着性を有した材料からなる層を用いてもよい。一例として、接合層４５の材料は熱可塑性樹脂でもよい。熱可塑性樹脂によって構成された接合層４５は、第１基板５１及び第２基板５２の間で加熱および加圧されることによって、第１基板５１及び第２基板５２に接合する。接合層４５を構成する熱可塑性樹脂として、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いてもよい。接合層４５の法線方向ＮＤへの厚さは、例えば２０μｍ以上１０００μｍ以下である。接合層４５は、種々の機能を付与されてもよい。種々の機能としては、帯電防止機能、紫外線吸収機能等が例示される。
【0042】
ホログラム素子６０は、画像光を回折して使用者５に向ける。コンバイナ４０に透明性を付与するため、ホログラム素子６０は透明である。ホログラム素子６０はシート状である。
【0043】
ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２を含んでいる。ホログラム記録層６２は、いわゆるホログラムである。ホログラム記録層６２は、特定の入射方向から入射する特定波長の光を、高い回折効率で回折して、特定の方向に向ける。ホログラム記録層６２には、回折機能を実現するための干渉縞が記録されている。ホログラム記録層６２は、ブラッグ条件を満たす入射光を高い回折効率で回折して、特定の方向に向ける。ホログラム記録層６２は、画像形成装置３０からの画像光を、高効率で回折する。画像形成装置３０は、コンバイナ４０に対して所定の位置に配置される。ホログラム記録層６２は、コンバイナ４０に対する所定の位置に向けて、画像光を回折する。
【0044】
図２に示された例において、ホログラム記録層６２は、入射角０°で法線方向ＮＤに沿って入射する画像光を、高効率で回折する。ホログラム記録層６２は、第１方向Ｄ１に直交し且つ法線方向ＮＤに対して４５°傾斜した第２方向Ｄ２に、画像光を高効率で回折する。
【0045】
干渉縞に関する情報は、種々の形態として、ホログラム記録層６２に記録され得る。ホログラム記録層６２は、位相型のホログラムであってもよいし、振幅型のホログラムであってもよい。ホログラム記録層６２は、反射型のホログラムであってもよいし、透過型のホログラムであってもよい。ホログラム記録層６２は、レリーフホログラムであってもよいし、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）としてのレリーフホログラムであってもよい。ホログラム記録層６２は、大面積化が容易である点において、体積ホログラムとしてもよい。ホログラム記録層６２は、波長選択性や角度選択性の鋭い反射型体積ホログラムでもよい。
【0046】
図４は、反射型体積ホログラムの作成時における感光性材料層６３の露光方法を示している。ホログラム記録層６２の原材料となる感光性材料層６３として、銀塩感材、重クロム酸ゼラチン、架橋性ポリマー、フォトポリマー等の層が例示される。感光性材料層６３及び得られるホログラム記録層６２の法線方向ＮＤに沿った厚みを、１μｍ以上１００μｍ以下としてもよく、５μｍ以上４０μｍ以下としてもよい。
【0047】
単一の光源から射出したコヒーレント光を、参照光Ｌ４Ａ及び物体光Ｌ４Ｂに分光する。参照光Ｌ４Ａは、参照光用レンズ７１によって発散光に整形される。整形された参照光Ｌ４Ａが、感光性材料層６３に照射される。感光性材料層６３に対する参照光Ｌ４Ａの入射方向は、図２に示されたホログラム素子６０への画像光の入射方向と一致している。物体光Ｌ４Ｂは、物体光用レンズ７２によって発散光に整形される。整形された物体光Ｌ４Ｂが感光性材料層６３に照射される。物体光Ｌ４Ｂ及び参照光Ｌ４Ａは、感光性材料層６３の異なる面に照射される。物体光Ｌ４Ｂ及び参照光Ｌ４Ａが、干渉することによって、感光性材料層６３上に干渉パターンが生成される。干渉パターンが感光性材料層６３に干渉縞として記録される。架橋性ポリマーを用いた感光性材料層６３では、屈折率のパターンとして干渉縞が記録される。干渉縞を記録した感光性材料層６３を、全面露光によって不感化することによって、ホログラム記録層６２が得られる。
【0048】
作製されたホログラム記録層６２は、参照光Ｌ４Ａと同一の方向から入射する照明光Ｌ３Ａを高回折効率で回折する。すなわち、参照光Ｌ４Ａと同一の方向から入射する照明光Ｌ３Ａが、ホログラム記録層６２のブラッグ条件を満たし得る。参照光Ｌ４Ａの光路を、画像光の光路と一致又は対応させておくことによって、ホログラム記録層６２に所望の角度依存性を付与できる。作製されたホログラム記録層６２で回折された再生光Ｌ３Ｂは、感光性材料層６３を透過した物体光Ｌ４Ｂの光路に沿って進む。物体光Ｌ４Ｂの光路を、コンバイナ４０から使用者５に進む光路と一致又は対応させておくことによって、ホログラム記録層６２に所望の角度依存性を付与できる。
【0049】
作製されたホログラム記録層６２は、参照光Ｌ４Ａ及び物体光Ｌ４Ｂと同一の波長の光を高効率で回折する。すなわち、参照光Ｌ４Ａ及び物体光Ｌ４Ｂと同一の波長の光が、ホログラム記録層６２のブラッグ条件を満たし得る。参照光Ｌ４Ａ及び物体光Ｌ４Ｂの波長を、画像光の中心波長に一致又は対応させておくことによって、ホログラム記録層６２に所望の波長依存性を付与できる。画像光が青色光である場合、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長のレーザー光を感光性材料層６３の露光に用いてもよい。画像光が緑色光である場合、４９０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長のレーザー光を感光性材料層６３の露光に用いてもよい。画像光が赤色光である場合、６４０ｎｍ以上７７０ｎｍ以下の波長のレーザー光を感光性材料層６３の露光に用いてもよい。
【0050】
ホログラム素子６０は、複数のホログラム記録層６２を有していてもよい。複数のホログラム記録層６２は、互いに異なる波長の光を高効率で回折できる。例えば、画像形成装置３０からの画像光は、青色の光、緑色の光、及び赤色の光を含み得る。この例において、ホログラム素子６０は、青色の光を高効率で回折するホログラム記録層６２、緑色の光を高効率で回折するホログラム記録層６２、及び赤色の光を高効率で回折するホログラム記録層６２を含んでもよい。ホログラム記録層６２が体積ホログラムである場合には、多重記録によって、単一のホログラム記録層６２が複数の波長域の光を高効率で回折してもよい。
【0051】
図２に示された例において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２と法線方向ＮＤに重ねられた第１シート６４及び第２シート６６を含んでいる。ホログラム記録層６２は、第１シート６４及び第２シート６６の間に位置している。図示された例において、ホログラム記録層６２は、第１シート６４及び第２シート６６に接合している。
【0052】
第１シート６４及び第２シート６６は、ホログラム記録層６２を支持する基材として機能する。第１シート６４及び第２シート６６は、ホログラム記録層６２を保護する保護層として機能する。第１シート６４及び第２シート６６は透明なシートである。第１シート６４及び第２シート６６の材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン等が例示される。第１シート６４及び第２シート６６の法線方向ＮＤに沿った厚みを１０μｍ以上１００μｍ以下としてもよい。第１シート６４及び第２シート６６は、同一の材料で同一に構成されていてもよいし、異なる材料で構成されてもよいし、異なる構成を有していてもよい。
【0053】
図５は、ホログラム素子６０の分光透過率の一例を示している。すなわち、図５は、ホログラム素子６０の波長毎の透過率を示している。対象となったホログラム素子６０は、図４の露光方法を用いて作製された三つのホログラム記録層６２を含んでいる。三つのホログラム記録層６２は、図５に示された分光透過率の極小値に対応する三つの異なる波長の光を、参照光Ｌ４Ａ及び物体光Ｌ４Ｂとして、用いて作製された。参照光Ｌ４Ａの光軸は、感光性材料層６３の法線方向ＮＤに沿っていた。物体光Ｌ４Ｂの光軸は、第１方向Ｄ１に直交し且つ法線方向ＮＤに対して４５°傾斜していた。
【0054】
図６は、図５に示された分光透過率の測定方法を示している。光源８０からの光Ｌ６１は、コリメートレンズ８１を通過して、ホログラム素子６０に照射される。ホログラム素子６０に照射される光の光軸は、法線方向ＮＤと平行とした。光源８０から射出する光の放射束（ワット）に対する直線透過光の放射束（ワット）の割合を透過率として波長毎に特定することにより、図５の分光透過率が得られた。光源８０、コリメートレンズ８１及び測光器８２を含む分光透過率の測定手段として、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ－３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いた。
【0055】
図５の分光透過率において、波長λ１、波長λ２及び波長λ３において透過率が低下している。透過率の低下に相当する光が、ホログラム素子６０で回折されている。すなわち、波長λ１、波長λ２及び波長λ３は、ホログラム素子６０の選択波長の中心である。
【0056】
後述するノイズ像８８を目立たなくする観点から、ホログラム素子６０の回折効率に上限を設けることが好ましい。ホログラム素子６０の回折効率を、６０％以下にしてもよく、４０％以下にしてもよく、２０％以下にしてもよい。ホログラム記録層６２の露光時に複数の波長の光を用いた場合、ホログラム素子６０は当該複数の波長の光に対して回折効率のピーク値を有する。例えば、波長４６０ｎｍの光、波長５３２ｎｍの光、及び波長６４０ｎｍの光を用いて、感光性材料層６３の露光が行われ得る。複数の波長の光に対して回折効率のピーク値を有する場合、「ホログラム素子６０の回折効率」は、各波長の光に対する回折効率の最大値を意味する。
【0057】
ホログラム素子６０の回折効率は、ＪＩＳＺ８７９１：２０１１に準拠して測定される。ホログラム素子６０の回折効率（％）は、ホログラム素子６０への照明光の放射束（ワット）に対する一次回折光の放射束（ワット）の割合の最大値を意味している。したがって、一次回折光の放射束（ワット）は、ブラッグ条件を満たすようにして照明光をホログラム素子６０へ照射した状態で、測定される。具体的には、ホログラム素子６０に対する照明光Ｌ３Ａの光軸を、露光時における感光性材料層６３に対する参照光Ｌ４Ａの光軸と一致させる。一次回折光の放射束（ワット）は、露光時における物体光Ｌ４Ｂの光路と平行な方向に、ホログラム素子６０から出射する回折光の放射束を測定することによって、特定され得る。
【0058】
後述するノイズ像８８を目立たなくする観点から、ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）に上限を設けることが好ましい。ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）を、１５ｎｍ以下としてもよく、１０ｎｍ以下としてもよく、５ｎｍ以下としてもよい。半値全幅Ｗとは、回折効率のピーク値が得られる波長を含んで両側に広がり且つ回折効率のピーク値の半分以上の回折効率が確保される波長範囲の長さ（ｎｍ）を意味する。ホログラム素子６０が複数の波長の光に対して回折効率のピーク値を有する場合、「ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）」は、各波長の光に関する回折効率のピーク値に対する半値全幅の最大値を意味する。
【0059】
次に、図示されたヘッドアップディスプレイ２０の作用について説明する。
【0060】
図７に示すように、画像形成装置３０から画像光Ｌ７１が射出する。画像光Ｌ７１は、投射光学系３５によって、コンバイナ４０に向けられる。画像光Ｌ７１は、コンバイナ４０に第１面４１から入射する。画像光Ｌ７１は、照明光Ｌ７２として、コンバイナ４０のホログラム素子６０に入射する。ホログラム素子６０のホログラム記録層６２は、照明光Ｌ７２としての画像光Ｌ７１を高効率で回折する。ホログラム素子６０で回折された画像光Ｌ７１は、再生光Ｌ７３として、ホログラム素子６０で反射して使用者５に向かう。使用者５は、画像光Ｌ７２によって形成される画像を観察できる。使用者５は、画像を画像形成装置３０の位置ではなく、再生光Ｌ７３の光路と平行な方向に沿ったコンバイナ４０の背後となる位置に観察する。すなわち、ヘッドアップディスプレイ２０によれば、使用者５を基準としたコンバイナ４０の背後に、使用者５によって観察される虚像８５を表示できる。
【0061】
図示されたヘッドアップディスプレイ２０において、虚像８５が表示される位置は、ホログラム素子６０によって調節できる。図４に示された、参照光用レンズ７１から感光性材料層６３までの距離ＤＸに対して、物体光用レンズ７２から感光性材料層６３までの距離ＤＹを調節することによって、虚像８５の位置および大きさを調節できる。具体的には、距離ＤＸに対する距離ＤＹの比（ＤＹ／ＤＸ）を大きくすることによって、使用者５及びコンバイナ４０からより遠くに、虚像８５を表示できる。距離ＤＸに対する距離ＤＹの比（ＤＹ／ＤＸ）を大きくすることによって、虚像８５の大きさを拡大できる。
【0062】
ところで、太陽や外灯等が設置された場所で、従来のヘッドアップディスプレイを用いた場合、太陽や外灯が、意図しないノイズ像８８として、コンバイナに映り込むことがある。しかも、太陽や外灯等のノイズ像８８は、太陽や外灯等の実際の位置とは異なる位置に観察される。このようなノイズ像８８の出現は、ヘッドアップディスプレイ２０の表示品質を低下させ、且つコンバイナ４０を介した視認性を低下させる。
【0063】
ノイズ像８８の出現は次の理由と考えられる。図７に示すように、太陽や外灯等からのノイズ光Ｌ７４は、画像光Ｌ７２とは異なり、第２面４２を介してコンバイナ４０に入射する。ノイズ光Ｌ７４は、第１面４１に到達して第１面４１で反射する。その後、ノイズ光Ｌ７４は、ホログラム素子６０に入射する。ノイズ光Ｌ７４の光路がホログラム記録層６２のブラッグ回折条件を満たす場合、ノイズ光Ｌ７４は、ホログラム記録層６２にて高効率で回折されて、使用者５に向かう。使用者５は、コンバイナ４０の背後に位置するノイズ像８８を観察する。
【0064】
上述したように、ノイズ像８８を目立たなくするには、第１面４１をなす反射防止層５７での反射率を低減することが有効である。反射防止層５７での反射率を低減することによって、ホログラム素子６０に入射するノイズ光Ｌ７４の放射束（Ｗ）を低減できる。具体的には、反射防止層５７での反射率を、１％以下としてもよく、０．５％以下としてもよい。反射防止層５７での反射率（％）は、反射防止層５７の厚み、反射防止層５７に含まれる層の数、反射防止層５７をなす材料の屈折率等によって、調節可能である。
【0065】
また、ノイズ像８８を目立たなくするには、ホログラム素子６０の回折効率を低減することが有効である。ホログラム素子６０での回折効率を低減することによって、ノイズ像８８を暗くできる。具体的には、ホログラム素子６０の回折効率を、６０％以下としてもよく、４０％以下にしてもよく、２０％以下にしてもよい。
【0066】
さらに、ノイズ像８８を目立たなくするには、ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）を低減することが有効である。ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）を低減することによって、ノイズ像８８を暗くできる。具体的には、ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）を、１５ｎｍ以下としてもよく、１０ｎｍ以下としてもよく、５ｎｍ以下としてもよい。
【0067】
ホログラム素子６０の回折効率（％）およびホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）は、ホログラム素子６０の製造条件を変更することによって、調節可能である。例えば、ホログラム記録層６２の作製に用いられる感光性材料層６３の種類や厚み、干渉縞の記録後におけるラミネートフィルムの種類、干渉縞の記録後の後処理方法等によって、回折効率（％）及び半値全幅Ｗ（ｎｍ）を調節可能である。感光性材料層６３の露光時における露光光の強度や露光時間によっても、回折効率（％）及び半値全幅Ｗ（ｎｍ）を調節可能である。
【0068】
更に本件発明者等が鋭意検討を重ねたところ、ノイズ回折率（％）を低減することによって、ノイズ像８８を目立たなくできた。図８に示すように、試験用光源９２から射出して第２面４２からコンバイナ４０に入射し、第１面４１で反射してホログラム素子６０で回折されて第１面４１から射出する光Ｌ７４，Ｌ８１に起因したコンバイナ４０の輝度を、ノイズ像輝度（ワット／ステラジアン）と定義する。試験用光源９２から射出する光に起因した輝度を、光源輝度（ワット／ステラジアン）と定義する。ノイズ像輝度に対する光源輝度の割合をノイズ回折率（％）と定義する。ノイズ像８８を目立たなくするには、ノイズ回折率（％）を、０．１１％以下とすることが有効であり、０．０５％以下としてもよく、０．０２％以下としてもよい。
【0069】
図８に、ノイズ回折率（％）を測定する試験装置９０が示されている。試験装置９０は、試験用光源９２、コリメートレンズ９３及び輝度測定器９４を含んでいる。試験用光源９２からの光Ｌ８１は、コリメートレンズ９３で整形された後、測定対象となるコンバイナ４０に向かう。試験用光源９２は、シーシーエス株式会社製の自然光ＬＥＤ（型番：ＨＬＶ２－２２－３Ｗ同等品）とする。図９は、試験用光源９２の分光分布を示している。すなわち図９は、試験用光源９２から射出する各波長の光の強度比を示している。第１面４１で反射した光が、ホログラム素子６０のブラッグ条件を満たすように、試験用光源９２はホログラム素子６０に対して位置決めされる。ホログラム素子６０が図４に示された露光工程を経て作製されている場合、第１面４１で反射してホログラム素子６０に向かう光の光軸を、感光性材料層６３に向かう参照光Ｌ４Ａの光軸と一致させる。輝度測定器９４は、コンバイナ４０の第２面４２でのノイズ像輝度を、一次回折光の出射方向から測定する。試験用光源９２の輝度も輝度測定器９４を用いて測定する。光源の輝度は、光Ｌ８１の光路と平行な方向から測定する。輝度測定器９４は、コニカミノルタ社製の２次元色彩輝度計（ＣＡ－２５００）とする。
【0070】
更に本件発明者等が鋭意検討を重ねたところ、次の条件式（Ａ）を満たすことによって、ノイズ像８８を目立たなくできた。条件式（Ａ）における「Ｈ」は、ホログラム素子６０の回折効率（％）である。ホログラム素子６０がホログラム記録層６２の露光時に用いた複数の波長において回折効率のピーク値を有する場合、回折効率のピーク値の最大値（％）を「Ｈ」の値とする。条件式（Ａ）における「Ｗ」は、ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗである。ホログラム素子６０が複数の波長において回折効率のピーク値を有する場合、複数のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値（ｎｍ）を「Ｗ」の値とする。
条件式（Ａ）における「Ｒ」は、コンバイナ４０の第１面の反射率（％）である。
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
・・・条件式（Ａ）
条件式（Ａ）における「Ｒ」は、コンバイナ４０の第１面の反射率（％）である。
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
・・・条件式（Ａ）
【0071】
ここで、本件発明者等が実施した実験の一例について説明する。
【0072】
図１０に示されたコンバイナ４０のサンプル１～１０を作製した。コンバイナ４０は、第１基板５１、第２基板５２、接合層４５、及びホログラム素子６０を有していた。ホログラム素子６０は、第１シート６４、ホログラム記録層６２及び第２シート６６を有していた。サンプル１～３及びサンプル６～１０において、第１基板５１は、透明板５６及び反射防止層５７を有していた。サンプル１～１０に係るコンバイナ４０は、ホログラム素子６０を接合層４５内に配置した合わせガラスとした。
【0073】
第１基板５１及び第２基板５２は、法線方向ＮＤからの観察において、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形形状とした。ホログラム素子６０は、法線方向ＮＤからの観察において、１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形形状とした。ホログラム素子６０の周縁が、第１基板５１及び第２基板５２の周縁から２５ｍｍ内側に位置するように、ホログラム素子６０を第１基板５１及び第２基板５２に対して配置した。
【0074】
＜サンプル１＞
サンプル１において、第１基板５１の法線方向ＮＤに沿った厚みＴ１を２ｍｍとした。透明板５６として青板ガラスを用いた。反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。第２基板５２の法線方向ＮＤに沿った厚みＴ２を２ｍｍとした。第２基板５２として青板ガラスを用いた。接合層４５として、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いた。ホログラム素子６０と第１基板５１との間における接合層４５の厚みＴ３を３８０μｍとした。ホログラム素子６０と第２基板５２との間における接合層４５の厚みＴ３を３８０μｍとした。
サンプル１において、第１基板５１の法線方向ＮＤに沿った厚みＴ１を２ｍｍとした。透明板５６として青板ガラスを用いた。反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。第２基板５２の法線方向ＮＤに沿った厚みＴ２を２ｍｍとした。第２基板５２として青板ガラスを用いた。接合層４５として、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いた。ホログラム素子６０と第１基板５１との間における接合層４５の厚みＴ３を３８０μｍとした。ホログラム素子６０と第２基板５２との間における接合層４５の厚みＴ３を３８０μｍとした。
【0075】
ホログラム素子６０は、単一のホログラム記録層６２を有していた。この単一のホログラム記録層６２は、多重露光により、青色波長（４６０ｎｍ）の光、緑色波長（５３２ｎｍ）の光、および赤色波長（６４０ｎｍ）の光に対して、波長選択性を有していた。すなわち、青色波長の光、緑色波長の光、および赤色波長の光が、それぞれ、単一のホログラム記録層６２のブラッグ条件を満たしていた。ホログラム記録層６２は、青色波長の光、緑色波長の光、および赤色波長の光を用いて、図４に示された露光条件で作製された。ホログラム記録層６２は、図２に示されたホログラム記録層６２と同様の回折特性を有した。すなわち、ホログラム記録層６２は、法線方向ＮＤに沿って入射する光によってブラッグ条件が満たされるようにした。ホログラム記録層６２は、ブラッグ条件を満たす入射光を、第１方向Ｄ１に直交し且つ法線方向ＮＤに対して４５°傾斜した第２方向Ｄ２に、高効率で回折した。
【0076】
ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、６０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0077】
ホログラム記録層６２は、架橋性ポリマーを用いて作製された。ホログラム記録層６２の厚みＴ６は、１５μｍであった。第１シート６４及び第２シート６６は、ポリエチレンテレフタレート製シートとした。第１シート６４の厚みＴ７は、５０μｍであった。第２シート６６の厚みＴ８は、３８μｍであった。
【0078】
＜サンプル２＞
サンプル２は、ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗにおいて、サンプル１と異なった。サンプル２は、その他において、サンプル１と同様とした。
サンプル２は、ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗにおいて、サンプル１と異なった。サンプル２は、その他において、サンプル１と同様とした。
【0079】
サンプル２において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、６０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１０ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0080】
サンプル２において、反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。
【0081】
＜サンプル３＞
サンプル３は、ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗにおいて、サンプル１と異なった。サンプル３は、その他において、サンプル１と同様とした。
サンプル３は、ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗにおいて、サンプル１と異なった。サンプル３は、その他において、サンプル１と同様とした。
【0082】
サンプル３において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、６０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0083】
サンプル３において、反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。
【0084】
＜サンプル４＞
サンプル４は、第１基板５１が反射防止層５７を含まない点において、サンプル１と異なった。サンプル４は、その他において、サンプル１と同様とした。
サンプル４は、第１基板５１が反射防止層５７を含まない点において、サンプル１と異なった。サンプル４は、その他において、サンプル１と同様とした。
【0085】
サンプル４において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、６０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0086】
サンプル４において、第１基板５１の透明板５６によって構成された第１面４１での反射率は４％であった。
【0087】
＜サンプル５＞
サンプル５は、第１基板５１が反射防止層５７を含まない点において、サンプル２と異なった。サンプル５は、その他において、サンプル２と同様とした。
サンプル５は、第１基板５１が反射防止層５７を含まない点において、サンプル２と異なった。サンプル５は、その他において、サンプル２と同様とした。
【0088】
サンプル５において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、６０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１０ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0089】
サンプル５において、第１基板５１の透明板５６によって構成された第１面４１での反射率は４％であった。
【0090】
＜サンプル６＞
サンプル６は、第１基板５１が反射防止層５７を含まない点において、サンプル３と異なった。サンプル６は、その他において、サンプル３と同様とした。
サンプル６は、第１基板５１が反射防止層５７を含まない点において、サンプル３と異なった。サンプル６は、その他において、サンプル３と同様とした。
【0091】
サンプル６において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、６０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0092】
サンプル６において、第１基板５１の透明板５６によって構成された第１面４１での反射率は４％であった。
【0093】
＜サンプル７＞
サンプル７は、ホログラム素子の回折効率Ｈにおいて、サンプル３と異なった。サンプル７は、その他において、サンプル３と同様とした。
サンプル７は、ホログラム素子の回折効率Ｈにおいて、サンプル３と異なった。サンプル７は、その他において、サンプル３と同様とした。
【0094】
サンプル７において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、８０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0095】
サンプル７において、反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。
【0096】
＜サンプル８＞
サンプル８は、ホログラム素子の回折効率Ｈにおいて、サンプル３と異なった。サンプル８は、その他において、サンプル３と同様とした。
サンプル８は、ホログラム素子の回折効率Ｈにおいて、サンプル３と異なった。サンプル８は、その他において、サンプル３と同様とした。
【0097】
サンプル８において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、４０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0098】
サンプル８において、反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。
【0099】
＜サンプル９＞
サンプル９は、ホログラム素子の回折効率Ｈにおいて、サンプル３と異なった。サンプル９は、その他において、サンプル３と同様とした。
サンプル９は、ホログラム素子の回折効率Ｈにおいて、サンプル３と異なった。サンプル９は、その他において、サンプル３と同様とした。
【0100】
サンプル９において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、２０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１５ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0101】
サンプル９において、反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は１％であった。
【0102】
＜サンプル１０＞
サンプル１０は、ホログラム素子の回折効率Ｈおよび反射防止層５７での反射率において、サンプル２と異なった。サンプル１０は、その他において、サンプル２と同様とした。
サンプル１０は、ホログラム素子の回折効率Ｈおよび反射防止層５７での反射率において、サンプル２と異なった。サンプル１０は、その他において、サンプル２と同様とした。
【0103】
サンプル１０において、ホログラム素子６０は、ホログラム記録層６２に対応した三つの波長において、回折効率のピーク値を有した。ホログラム素子６０の回折効率は、三つの回折効率のピーク値の最大値として算出され、５０％であった。ホログラム素子の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗは１０ｎｍであった。この半値全幅Ｗは、三つの回折効率のピーク値に対して特定された半値全幅の最大値とした。
【0104】
サンプル１０において、反射防止層５７によって構成される第１面４１での反射率は２％であった。
【0105】
＜評価＞
サンプル１～１０でノイズ像８８の有無を確認した。サンプル１～１０を実際の自動車のフロントガラス上に配置した。自動車の位置や向きを調節して、サンプル１～１０のコンバイナ４０内に外灯のノイズ像８８を出現させた。ノイズ像８８によるコンバイナ４０を介した視認性の劣化を評価した。評価結果を表１の「評価」の欄に記載する。ノイズ像８８が目立たなかったサンプルに対して、「評価」の欄に「Ａ」を記入した。ノイズ像８８によって、コンバイナ４０を介した視認性が大きく劣化したサンプルに対し、「評価」の欄に「Ｚ」を記入した。サンプル１～３、及び８～１０において、暗くて小さいノイズ像８８が確認された。ただし、ノイズ像８８が外灯であることを判別することは難しかった。ノイズ像８８の背後についても、観察可能であった。サンプル４～７において、明るくて大きいノイズ像８８が確認された。ノイズ像８８の背後を観察できなかった。
サンプル１～１０でノイズ像８８の有無を確認した。サンプル１～１０を実際の自動車のフロントガラス上に配置した。自動車の位置や向きを調節して、サンプル１～１０のコンバイナ４０内に外灯のノイズ像８８を出現させた。ノイズ像８８によるコンバイナ４０を介した視認性の劣化を評価した。評価結果を表１の「評価」の欄に記載する。ノイズ像８８が目立たなかったサンプルに対して、「評価」の欄に「Ａ」を記入した。ノイズ像８８によって、コンバイナ４０を介した視認性が大きく劣化したサンプルに対し、「評価」の欄に「Ｚ」を記入した。サンプル１～３、及び８～１０において、暗くて小さいノイズ像８８が確認された。ただし、ノイズ像８８が外灯であることを判別することは難しかった。ノイズ像８８の背後についても、観察可能であった。サンプル４～７において、明るくて大きいノイズ像８８が確認された。ノイズ像８８の背後を観察できなかった。
【0106】
＜条件１の確認＞
サンプル３、サンプル６及びサンプル１０について、図８及び図９を参照して説明した試験装置９０を用いた測定方法により、ノイズ回折率（％）を計測した。光源輝度は、１０００００（ワット／ステラジアン）であった。サンプル３について、ノイズ像輝度は、１９（ワット／ステラジアン）であった。サンプル６について、ノイズ像輝度は、１４０（ワット／ステラジアン）であった。サンプル１０について、ノイズ像輝度は、１１０（ワット／ステラジアン）であった。サンプル３のノイズ回折率は、０．０１９％であった。サンプル２６ノイズ回折率は、０．１４％であった。サンプル１０について、ノイズ回折率は、０．１１％であった。ノイズ回折率を、表１の「条件１」の「値」の欄に記入した。ノイズ回折率が上述した０．１１以下となるサンプルについて、表１の「条件１」の「判定」の欄に「Ａ」を記入した。ノイズ回折率が０．１１より大きくなったサンプルについて、表１の「条件１」の「判定」の欄に「Ｚ」を記入した。
サンプル３、サンプル６及びサンプル１０について、図８及び図９を参照して説明した試験装置９０を用いた測定方法により、ノイズ回折率（％）を計測した。光源輝度は、１０００００（ワット／ステラジアン）であった。サンプル３について、ノイズ像輝度は、１９（ワット／ステラジアン）であった。サンプル６について、ノイズ像輝度は、１４０（ワット／ステラジアン）であった。サンプル１０について、ノイズ像輝度は、１１０（ワット／ステラジアン）であった。サンプル３のノイズ回折率は、０．０１９％であった。サンプル２６ノイズ回折率は、０．１４％であった。サンプル１０について、ノイズ回折率は、０．１１％であった。ノイズ回折率を、表１の「条件１」の「値」の欄に記入した。ノイズ回折率が上述した０．１１以下となるサンプルについて、表１の「条件１」の「判定」の欄に「Ａ」を記入した。ノイズ回折率が０．１１より大きくなったサンプルについて、表１の「条件１」の「判定」の欄に「Ｚ」を記入した。
【0107】
＜条件２の確認＞
サンプル１～１０について、上述した条件式（Ａ）の左辺の値を算出した。条件式（Ａ）の左辺の値を、表１の「条件２」の「値」の欄に記入した。条件式（Ａ）が満たされたサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ａ」を記入した。つまり、条件式（Ａ）の左辺の値が０．０９８以下となったサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ａ」を記入した。条件式（Ａ）が満たされなかったサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ｚ」を記入した。つまり、条件式（Ａ）の左辺の値が０．０９８より大きくなったサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ｚ」を記入した。
サンプル１～１０について、上述した条件式（Ａ）の左辺の値を算出した。条件式（Ａ）の左辺の値を、表１の「条件２」の「値」の欄に記入した。条件式（Ａ）が満たされたサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ａ」を記入した。つまり、条件式（Ａ）の左辺の値が０．０９８以下となったサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ａ」を記入した。条件式（Ａ）が満たされなかったサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ｚ」を記入した。つまり、条件式（Ａ）の左辺の値が０．０９８より大きくなったサンプルについて、表１の「条件２」の「判定」の欄に「Ｚ」を記入した。
【0108】
【表1】
【0109】
以上に説明してきた一実施の形態において、コンバイナ４０は、第１面４１及び第２面４２を含み、ヘッドアップディスプレイ２０に用入られる。コンバイナ４０は、第１面４１を形成する第１基板５１と、第２面４２を形成する第２基板５２と、第１基板５１及び第２基板５２を接合する接合層４５と、第１基板５１及び第２基板５２の間の位置するホログラム素子６０と、を含む。
【0110】
一実施の形態において、試験用光源９２から射出して第２面４２からコンバイナ４０に入射し、第１面４１で反射してホログラム素子６０で回折されて第１面４１から射出する光Ｌ７４，Ｌ８１に起因したコンバイナ４０でのノイズ像輝度（ワット／ステラジアン）の、試験用光源９２から射出する光に起因した光源での輝度（ワット／ステラジアン）に対するノイズ回折率（％）を、０．１１％以下としてもよい。この例によれば、ノイズ像８８を目立たなくできる。これにより、ヘッドアップディスプレイ２０の表示品質を向上でき、且つ、コンバイナ４０を介した視認性を向上できる。
【0111】
一実施の形態において、第１基板５１は、第１面４１を構成する反射防止層５７を含んでもよい。第１面４１での反射率は１％以下としてもよい。この例によれば、ノイズ像８８を目立たなくできる。これにより、ヘッドアップディスプレイ２０の表示品質を向上でき、且つ、コンバイナ４０を介した視認性を向上できる。
【0112】
一実施の形態において、ホログラム素子６０の回折効率を６０％以下としてもよい。この例によれば、ノイズ像８８を目立たなくできる。これにより、ヘッドアップディスプレイ２０の表示品質を向上でき、且つ、コンバイナ４０を介した視認性を向上できる。
【0113】
一実施の形態において、ホログラム素子６０の回折効率Ｈ（％）、ホログラム素子６０の回折効率の波長分布における半値全幅Ｗ（ｎｍ）、及び第１面４１での反射率Ｒ（％）が、次の条件式（Ａ）を満たしてもよい。この例によれば、ノイズ像８８を目立たなくできる。これにより、ヘッドアップディスプレイ２０の表示品質を向上でき、且つ、コンバイナ４０を介した視認性を向上できる。
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
・・・条件式（Ａ）
具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述の具体例が一実施の形態を限定しない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施でき、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。例えば、第２基板５２が、第２面４２を構成する反射防止層を含んでもよい。
（Ｈ／１００）×Ｗ×（Ｒ／１００）×（１－（Ｒ／１００））≦０．０９８
・・・条件式（Ａ）
具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述の具体例が一実施の形態を限定しない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施でき、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。例えば、第２基板５２が、第２面４２を構成する反射防止層を含んでもよい。
【符号の説明】
【0114】
Ｄ１：第１方向、Ｄ２：第２方向、Ｄ３：第３方向、ＮＤ：法線方向、Ｌ４Ａ：参照光、Ｌ４Ｂ：物体光、Ｌ３Ａ：照明光、Ｌ３Ｂ：再生光、５：使用者、１０：移動体、１２：自動車、１４：フロントウインドウ、２０：ヘッドアップディスプレイ、３０：画像形成装置、３５：投射光学系、４０：コンバイナ、４１：第１面、４２：第２面、４５：接合層、５１：第１基板、５２：第２基板、５６：透明板、５７：反射防止層、５７ａ：低屈折率層、５７ｂ：高屈折率層、６０：ホログラム素子、６２：ホログラム記録層、６３：感光性材料層、６４：第１シート、６６：第２シート、７１：参照光用レンズ、７２：物体光用レンズ、８０：光源、８１：コリメートレンズ、８２：測光器、８５：虚像、８８：ノイズ像、９０：試験装置、９２：試験用光源、９４：輝度測定器
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】