特開 2024-103207 ウインドシールド、ヘッドアップディスプレイ、移動体、自動車、及びウインドシールドの製造方法

(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】P2024103207

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】ウインドシールド、ヘッドアップディスプレイ、移動体、自動車、及びウインドシールドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20240725BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20240725BHJP

   G02B 5/32 20060101ALI20240725BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20240725BHJP

   C03C 27/12 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

B60K35/00 A

G02B5/32

B32B7/023

C03C27/12 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007413

(22)【出願日】2023-01-20

(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】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】市川 信彦

【テーマコード（参考）】

2H199

2H249

3D344

4F100

4G061

【Ｆターム（参考）】

2H199DA03

2H199DA15

2H199DA26

2H199DA42

2H199DA43

2H249CA01

2H249CA06

2H249CA07

2H249CA15

2H249CA22

3D344AA03

3D344AA21

3D344AB01

3D344AC24

3D344AC25

4F100AK01C

4F100AR00B

4F100AT00A

4F100BA02

4F100BA03

4F100BA07

4F100BA41B

4F100DD05

4F100DD05B

4F100GB33

4F100GB48

4F100JL11C

4F100JN01

4F100JN01A

4F100JN30

4F100JN30B

4F100YY00B

4G061AA02

4G061AA26

4G061BA02

4G061CB03

4G061CB19

4G061CD18

(57)【要約】

【課題】ヘッドアップディスプレイにおいて投射装置を小型化する。
【解決手段】ウインドシールドは、投射装置から画像光を投射される。ウインドシールドは、透明板と、透明板に保持されたホログラム素子と、を含む。ホログラム素子は、画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡として機能する。凹面鏡の水平方向における光学設計上の曲率半径は、透明板の水平方向における曲率半径よりも小さい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

投射装置から画像光を投射されるウインドシールドであって、
透明板と、
前記透明板に保持されたホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子は、前記画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡として機能し、
前記凹面鏡の水平方向における光学設計上の曲率半径は、前記透明板の水平方向における曲率半径よりも小さい、ウインドシールド。

【請求項2】

前記ウインドシールにおける前記画像光の正反射光は、アイボックスに入射しない、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項3】

前記ウインドシールドに組み込まれた前記ホログラム素子での回折効率は１０％以上である、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項4】

前記ホログラム素子は、前記画像光を回折することによって、平面上に虚像を表示する、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項5】

前記ホログラム素子は、前記透明板の２％以上の領域に重ねられたホログラム記録層を含み、
前記ホログラム記録層は、前記画像光を回折する回折領域と、前記回折領域に隣接する非回折領域と、を含む、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項6】

前記ウインドシールドは、第１領域及び第２領域に区分けされ、前記第２領域は、前記透明板の縁部に沿って延びる領域であり、
前記透明板は、前記第１領域及び前記第２領域のうちの前記第２領域のみに位置する着色層を含み、
前記ホログラム素子は、前記第１領域の全域に重ねられたホログラム記録層を含み、
前記ホログラム記録層は、前記前記第１領域内に位置し前記画像光を回折する回折領域と、前記回折領域に隣接する非回折領域と、を含む、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項7】

前記透明板は、基板と、熱可塑性樹脂を含む接合層と、を含み、
前記接合層は、前記ホログラム素子を前記基板に接合し、
前記ホログラム素子は、前記画像光を回折するホログラム記録層と、前記ホログラム記録層及び前記接合層との間に位置する保護層と、を含み、
前記保護層は、前記接合層に含まれる可塑剤から前記ホログラム記録層を保護する、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項8】

１０ｍｍの間隔をあけて一直線上に並ぶ５つの位置での回折効率のうちの、２番目に大きい回折効率（％）と４番目に大きい回折効率（％）との差の、３番目に大きい回折効率（％）に対する割合は、１３％以下である、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項9】

同一の方向から入射する光の前記ホログラム素子で回折する方向と前記ウインドシールドで正反射する方向との間の角度は６０°以下である、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項10】

前記ホログラム素子は、前記画像光に対して鉛直方向に湾曲した凹面鏡として機能し、
前記凹面鏡の鉛直方向における光学設計上の曲率半径は、前記透明板の鉛直方向における曲率半径よりも小さい、請求項１に記載のウインドシールド。

【請求項11】

画像光を放出する投射装置と、
前記画像光を投射される請求項１～１０のいずれか一項に記載のウインドシールドと、を備える、ヘッドアップディスプレイ。

【請求項12】

請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイを備える、移動体。

【請求項13】

請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイを備える、自動車。

【請求項14】

凹面鏡として機能するホログラム素子を作製する工程と、
湾曲した基板に前記ホログラム素子を接合する工程と、を備え、
前記接合する工程において、前記基板の湾曲の向きと前記凹面鏡の湾曲の向きとが揃えられる、ウインドスクリーンの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウインドシールド、ヘッドアップディスプレイ、移動体、自動車、及びウインドシールドの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウインドシールドを利用したヘッドアップディスプレイが知られている。ウインドシールドは、例えば、移動体を操作する使用者の前方に位置する。ウインドシールドを利用したヘッドアップディスプレイでは、投射装置から投射された画像光が、ウインドシールドで反射されて、使用者に向かう。使用者は、ウインドシールドよりも前方に、画像の虚像を観察する。使用者は、移動体の移動時に、前方を向いたまま虚像を観察できる。

【0003】

特許文献１に記載されたヘッドアップディスプレイでは、合わせガラスに含まれる中間膜が楔状となっている。この中間膜により、合わせガラスの厚みが変化する。ウインドシールドの同じ位置に入射して、ウインドシールドの一方の面で反射した光と、ウインドシールドの他方の面で反射した光は、同一の光路をたどって、ウインドシールドから使用者に向かう。これにより、二重像の発生を抑制できる。特許文献１のように、ウインドシールドの表面での反射を利用する場合、虚像を十分明るく表示できない。

【0004】

特許文献２では、誘電体多層膜をウインドシールドに貼り合わせている。特許文献２のヘッドアップディスプレイによれば、誘電体多層膜の設計により、画像光の反射率を調節できる。これにより、虚像を明るく表示できる。

【0005】

近年、ウインドスクリーンへの画像光が入射する領域は水平方向に広がる傾向にある。表示範囲が水平方向に広がると、道路等の背景に関連した情報を背景に対応した位置に表示できる。このような情報として、移動体の進路、施設や建物名称が例示される。しかしながら、特許文献１及び特許文献２のヘッドアップディスプレイでは、ウインドシールドでの正反射により、画像光を使用者に向けている。したがって、ウインドシールドに画像光を投射する投射装置は大型化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ

【特許文献2】ＪＰ２０２２－２３５５１Ａ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本開示は、ヘッドアップディスプレイにおいて投射装置を小型化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一実施の形態によるウインドシールドは、
投射装置から画像光を投射されるウインドシールドであって、
透明板と、
前記透明板に保持されたホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子は、前記画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡として機能し、
前記凹面鏡の水平方向における光学設計上の曲率半径は、前記透明板の水平方向における曲率半径よりも小さい。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、ヘッドアップディスプレイにおいて投射装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】図１Ａは、一実施の形態を説明する図であって、移動体、自動車、ヘッドアップディスプレイ、及びウインドシールドの一具体例を示す側面図である。

【図1B】図１Ｂは、図１に示された移動体、自動車、ヘッドアップディスプレイ、及びウインドシールドを、使用している状態にて示す図である。

【図2】図２は、図１に示されたヘッドアップディスプレイを示す縦断面図である。

【図3A】図３Ａは、図２に示されたヘッドアップディスプレイに含まれ得るウインドシールドの層構成の一例を示す縦断面図である。

【図3B】図３Ｂは、図２に示されたヘッドアップディスプレイに含まれ得るウインドシールドの層構成の他の例を示す縦断面図である。

【図3C】図３Ｃは、図２に示されたヘッドアップディスプレイに含まれ得るウインドシールドの層構成の更に他の例を示す縦断面図である。

【図4】図４は、図３Ａに示されたウインドシールドを示す平面図である。

【図5】図５は、図２に示されたヘッドアップディスプレイを示す縦断面図である。

【図6】図６は、図２に示されたヘッドアップディスプレイを示す横断面図である。

【図7】図７は、図２に示されたヘッドアップディスプレイを示す縦断面図である。

【図8】図８は、図５に示されたウインドシールドに含まれ得るホログラム素子の製造方法の一例を示す縦断面図である。

【図9】図９は、図５に示されたウインドシールドに含まれ得るホログラム素子の製造方法の一例を示す横断面図である。

【図10】図１０は、図８に対応する図であって、ホログラム素子の製造方法の他の例を示す縦断面図である。

【図11】図１１は、図５に対応する図であって、ウインドシールドの一変形例を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示の一実施の形態は、次の［１］～［１９］に関する。

【0012】

［１］ 投射装置から画像光を投射されるウインドシールドであって、
透明板と、
前記透明板に保持されたホログラム素子と、を備え、
前記ホログラム素子は、前記画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡として機能し、
前記凹面鏡の水平方向における光学設計上の曲率半径は、前記透明板の水平方向における曲率半径よりも小さい、ウインドシールド。

【0013】

［２］ 前記ウインドシールにおける前記画像光の正反射光は、アイボックスに入射しない、［１］に記載のウインドシールド。

【0014】

［３］ 前記ウインドシールドに組み込まれた前記ホログラム素子での回折効率は１０％以上である、［１］又は［２］に記載のウインドシールド。

【0015】

［４］ 前記ホログラム素子は、前記画像光を回折することによって、平面上に虚像を表示する、［１］～［３］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0016】

［５］ 前記ホログラム素子は、前記透明板の２％以上の領域に重ねられたホログラム記録層を含み、
前記ホログラム記録層は、前記画像光を回折する回折領域と、前記回折領域に隣接する非回折領域と、を含む、［１］～［４］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0017】

［６］ 前記ウインドシールドは、第１領域及び第２領域に区分けされ、前記第２領域は、前記透明板の縁部に沿って延びる領域であり、
前記透明板は、前記第１領域及び前記第２領域のうちの前記第２領域のみに位置する着色層を含み、
前記ホログラム素子は、前記第１領域の全域に重ねられたホログラム記録層を含み、
前記ホログラム記録層は、前記前記第１領域内に位置し前記画像光を回折する回折領域と、前記回折領域に隣接する非回折領域と、を含む、［１］～［５］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0018】

［７］ 前記透明板は、基板と、熱可塑性樹脂を含む接合層と、を含み、
前記接合層は、前記ホログラム素子を前記基板に接合し、
前記ホログラム素子は、前記画像光を回折するホログラム記録層と、前記ホログラム記録層及び前記接合層との間に位置する保護層と、を含み、
前記保護層は、前記接合層に含まれる可塑剤から前記ホログラム記録層を保護する、［１］～［６］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0019】

［８］ １０ｍｍの間隔をあけて一直線上に並ぶ５つの位置での回折効率のうちの、２番目に大きい回折効率（％）と４番目に大きい回折効率（％）との差の、３番目に大きい回折効率（％）に対する割合は、１３％以下である、［１］～［７］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0020】

［９］ 同一の方向から入射する光の前記ホログラム記録層で回折する方向と前記ウインドシールドで正反射する方向との間の角度は６０°以下である、［１］～［８］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0021】

［１０］ 前記ホログラム素子は、前記画像光に対して鉛直方向に湾曲した凹面鏡として機能し、
前記凹面鏡の鉛直方向における光学設計上の曲率半径は、前記透明板の鉛直方向における曲率半径よりも小さい、［１］～［９］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0022】

［１１］ 前記透明板及び前記ホログラム記録層に含まれた隣り合う二つの層の屈折率差は、０．２以下である、［１］～［１０］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0023】

［１２］ 前記透明板は、第１基板、接合層、及び第２基板を、この順で含み、
前記ホログラム素子は、前記第１基板及び前記第２基板の間に位置し、前記接合層によって前記第１基板及び前記第２基板に接合している、［１］～［１１］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0024】

［１３］ 前記ホログラム素子は、前記透明板の一方の面に接合している、［１］～［１１］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0025】

［１４］ 前記ホログラム素子は、複数の色の光を回折する単一のホログラム記録層を含む、［１］～［１３］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0026】

［１５］ 前記ホログラム素子は、互いに異なる色の光を回折する複数のホログラム記録層を含む、［１］～［１３］のいずれかに記載のウインドシールド。

【0027】

［１６］ 画像光を放出する投射装置と、
前記画像光を投射される［１］～［１５］のいずれかに記載のウインドシールドと、を備える、ヘッドアップディスプレイ。

【0028】

［１７］ ［１６］に記載のヘッドアップディスプレイを備える、移動体。

【0029】

［１８］ ［１６］に記載のヘッドアップディスプレイを備える、自動車。

【0030】

［１９］ 凹面鏡として機能するホログラム素子を作製する工程と、
湾曲した基板に前記ホログラム素子を接合する工程と、を備え、
前記接合する工程において、前記基板の湾曲の向きと前記凹面鏡の湾曲の向きとが揃えられる、ウインドスクリーンの製造方法。

【0031】

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。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。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。図面間で、縮尺および縦横の寸法比等が異なることもある。光路等を明瞭に示すため、断面図においてハッチングを省略することもある。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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、法線方向ＮＤを共通する方向として示している。矢印の先端側が各方向の第１側となる。矢印の後端側が各方向の第２側となる。図示された例において、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。第２方向Ｄ２は、前後方向または移動体の進行方向である。第３方向Ｄ３は、第２方向Ｄ２に直交する方向であり、幅方向である。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１に示すように、円の中に点を設けた記号により示す。図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面の奥に向かう矢印を、例えば図４に示すように、円の中に×を設けた記号により示した。

【0035】

本明細書において、板状（シート状、フィルム状）の部材の法線方向とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）の部材の板面への法線または垂線と平行な方向のことを指す。また、「板面（シート面、フィルム面）」とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）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板状部材（シート状部材、フィルム状部材）と一致する面のことを指す。

【0036】

本明細書において、「抑制」とは、実現や発生等をおさえとどめることや、実現や発生等を妨げることを意味する。「抑制」とは、実現や発生等を完全に防止することだけでなく、実現や発生等の可能性を低減することや実現や発生等を起こりにくくすること等も意味する。

【0037】

本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の１つの上限値の候補と任意の１つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。一例として、「パラメータＢは、Ａ１以上でもよく、Ａ２以上でもよく、Ａ３以上でもよい。パラメータＢは、Ａ４以下でもよく、Ａ５以下でもよく、Ａ６以下でもよい。」との記載について検討する。この例において、パラメータＢの数値範囲は、Ａ１以上Ａ４以下でもよく、Ａ１以上Ａ５以下でもよく、Ａ１以上Ａ６以下でもよく、Ａ２以上Ａ４以下でもよく、Ａ２以上Ａ５以下でもよく、Ａ２以上Ａ６以下でもよく、Ａ３以上Ａ４以下でもよく、Ａ３以上Ａ５以下でもよく、Ａ３以上Ａ６以下でもよい。

【0038】

図１Ａ～図１１は、一実施の形態を説明するための図である。図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ２０は、投射装置２５及びウインドシールド４０を含む。投射装置２５は、画像光を放出する。ウインドシールド４０は、画像光を投射される。ウインドシールド４０は、透明板４５及びホログラム素子６０を含む。ウインドシールド４０は、その背後を観察可能な程度の可視光透過性を有する。ウインドシールド４０は、ホログラム素子６０での回折により、画像光の光路を調節する。ウインドシールド４０は、画像光を使用者５に向ける。ヘッドアップディスプレイ２０において、使用者５は、ウインドシールド４０の背後に、画像光によって形成される虚像９０を観察できる。

【0039】

なお、「Ｘの背後」とは、ヘッドアップディスプレイ２０の観察者である使用者５を基準としたＸの後ろを意味する。すなわち、Ｘの背後となる領域等と使用者５との間にXが位置する。したがって、ヘッドアップディスプレイ２０において、虚像９０と使用者５との間にウインドシールド４０が位置する。使用者５は、ヘッドアップディスプレイ２０越しに、虚像９０を観察する。

【0040】

ウインドシールド４０は、使用者５に対面してもよい。ウインドシールド４０は、使用者５に対し、風除けとして機能してもよい。ウインドシールド４０は、移動体１０に適用されてもよい。移動体１０は、移動可能な装置である。移動体１０は、使用者５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１Ａ及び図１Ｂに示すように、ウインドシールド４０は、自動車１２のフロントウインドウ１５でもよい。図１Ａ及び図１Ｂに示された例において、使用者５は、移動体１０及び自動車１２の搭乗者でもよいし、移動体１０及び自動車１２の操縦者又は運転者でもよい。図１Ｂに示すように、使用者５は、移動体１０及び自動車１２の進行方向前方を向いたまま、ヘッドアップディスプレイ２０によって表示される虚像９０を、ウインドシールド４０の先に観察できる。使用者５は、顔の向きや目線を大きく変更することなく、虚像９０から情報を取得できる。

【0041】

本実施の形態では、ヘッドアップディスプレイ２０において投射装置２５を小型化できる。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。

【0042】

投射装置２５は、画像を形成する画像光を放出する。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。投射装置２５は、特に限定されない。投射装置２５は、画像を形成可能な種々の装置でもよい。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、投射装置２５は、自動車１２のダッシュボード内に配置されてもよい。投射装置２５は、ダッシュボードによって隠蔽されてもよい。

【0043】

図２に示すように、投射装置２５は、画像形成装置３０及び投射光学系３５を含んでもよい。画像形成装置３０は、画像を形成する画像光を放出する。画像形成装置３０は、特に限定されない。

【0044】

画像形成装置３０は、複数の画素を含んでもよい。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、所望の画像を形成してもよい。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、デジタルミラーデバイスを含むレーザー表示装置、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。図示された例において、画像形成装置３０は、光放出部３１及びスクリーン３２を含む。光放出部３１は、レーザー発振器及びデジタルミラーデバイスの組合せでもよい。スクリーン３２は、結像素子として機能してもよい。スクリーン３２は、透過型スクリーンでもよいし、反射型スクリーンでもよい。

【0045】

図２に示された例において、スクリーン３２は、散乱板として機能する。スクリーン３２は、光放出部３１から放出された光から、画像を観察可能な画像光を生成する。スクリーン３２での散乱によって、画像光がアイボックス２２内の各位置に向けられる。スクリーン３２での散乱によって、画像光がアイボックス２２内の各位置で結像し、アイボックス２２内の各位置で画像を観察できる。アイボックス２２は、ヘッドアップディスプレイ２０の観察者である使用者５の目の位置として想定された領域である。

【0046】

投射光学系３５は、画像形成装置３０からウインドシールド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、および、これらの組合せを含んでもよい。図２に示すように、投射光学系３５は画像光を反射する反射部材３６を含んでもよい。図２に示された例において、反射部材３６は、鉛直方向において凹面鏡として機能する凹面反射鏡３７である。凹面反射鏡３７は、光放出部３１からの画像光の発散の程度を弱める。図２及び図５に示すように、凹面反射鏡３７は、鉛直方向に沿った面への投影において（図示された例において、第１方向Ｄ１に直交する面への投影において）、画像光を発散光から収れん光に整形してもよい。

【0047】

ウインドシールド４０は板状でもよい。ウインドシールド４０は第１面４１及び第２面４２を含んでもよい。第１面４１及び第２面４２は、板状のウインドシールド４０の主面でもよい。ウインドシールド４０は湾曲してもよい。ウインドシールド４０は、水平方向に湾曲してもよい。ウインドシールド４０は、鉛直方向に湾曲してもよい。板状のウインドシールド４０は法線方向ＮＤを有する。第１面４１及び第２面４２は法線方向ＮＤに対面してもよい。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。

【0048】

水平方向に湾曲するとは、水平方向に沿った断面において対象となる部材の断面が湾曲していることを意味する。図６は、水平方向に沿ったウインドシールド４０の断面の一例である。図６に示された例において、ウインドシールド４０、透明板４５、及びホログラム素子６０は、水平方向に湾曲している。鉛直方向に湾曲するとは、鉛直方向に沿った断面において対象となる部材の断面が湾曲していることを意味する。図５は、鉛直方向に沿ったウインドシールド４０の断面の一例である。図５に示された例において、ウインドシールド４０、透明板４５、及びホログラム素子６０は、鉛直方向に湾曲している。

【0049】

ヘッドアップディスプレイ２０、ヘッドアップディスプレイ２０に含まれる構成要素や部分等に対して用いる「鉛直方向」や「水平方向」は、ヘッドアップディスプレイ２０等を移動体１０等の適用対象に組み込んだ状態を基準としている。

【0050】

ウインドシールド４０は、透明板４５及びホログラム素子６０を含む。透明板４５は、透明な板状の部材である。透明板４５は第１面４６及び第２面４７を含んでもよい。第１面４６及び第２面４７は、板状の透明板４５の主面でもよい。透明板４５は湾曲してもよい。透明板４５は水平方向に湾曲してもよい。透明板４５は鉛直方向に湾曲してもよい。第１面４６及び第２面４７は、透明板４５の法線方向に対面してもよい。第１面４６及び第２面４７は、法線方向ＮＤに直交する方向に広がっている。透明板４５の法線方向は、ウインドシールド４０の法線方向と一致してもよい。透明板４５の第１面４６は、少なくとも部分的にウインドシールド４０の第１面４１を構成してもよい。透明板４５の第２面４７は、少なくとも部分的にウインドシールド４０の第２面４２を構成してもよい。

【0051】

透明とは、全光線透過率が５０％以上であることを意味し、６０%以上でもよく、７０％以上でもよく、８０％以上でもよい。透明板４５の全光線透過率の上限は特にない。透明板４５の全光線透過率は１００％以下でもよい。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１：１９９７に準拠して測定される。

【0052】

図３Ａ～図３Ｃは、ウインドシールド４０の層構成のいくつかの具体例を模式的に示している。図３Ａに示すように、ホログラム素子６０は、透明板４５の間に位置してもよい。図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、ホログラム素子６０は、透明板４５の一方の面４６に接合してもよい。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、透明板４５は積層体でもよい。図３Ａに示すように、透明板４５は、第１面４６から第２面４７に向けた順で、第１基板５１、接合層５３、及び第２基板５２を含んでもよい。図３Ｂに示すように、透明板４５は、第１面４６から第２面４７に向けた順で、第１基板５１、接合層５３、第２基板５２、及び接合層５３Ａを含んでもよい。図３Ｃに示すように、透明板４５は、第１面４６から第２面４７に向けた順で、基板５０及び接合層５３Ａを含んでもよい。図３Ａ～図３Ｃに示すように、ウインドシールド４０及び透明板４５は、法線方向ＮＤに沿った一定の厚みを有してもよい。

【0053】

図３Ａに示された例において、第１基板５１が第１面４６を構成し、第２基板５２が第２面４７を構成している。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５３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５３は、第１基板５１及び第２基板５２に接触している。接合層５３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５３は、第１基板５１及び第２基板５２を互いに接合している。

【0054】

図３Ａに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５３に接触している。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５３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５３が位置している。ホログラム素子６０は、その全ての外表面において接合層５３と接触している。

【0055】

図３Ｂに示された例において、透明板４５は、第１基板５１、接合層５３及び第２基板５２に加えて、ホログラム素子６０を第１基板５１に接合するための接合層５３Ａを含む。図３Ｃに示された例において、透明板４５は、基板５０及び接合層５３Ａを含む。接合層５３Ａは、基板５０又は第１基板５１と、ホログラム素子６０と、に接触している。接合層５３Ａは、ホログラム素子６０を基板５０又は第１基板５１に接合している。基板５０は、図３Ａ及び図３Ｂに示された透明板４５の第１基板５１及び第２基板５２の一方と同一に構成されてもよい。接合層５３Ａは、図３Ａ及び図３Ｂに示された接合層５３と同一に構成されてもよい。

【0056】

基板５０、第１基板５１および第２基板５２は、透明な板である。基板５０、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。基板５０、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。図３Ａ及び図３Ｂに示された例において、透明板４５は合わせガラスでもよい。基板５０、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。基板５０、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。基板５０、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もよい。

【0057】

基板５０、第１基板５１及び第２基板５２は、複数の層を含んでもよい。基板５０、第１基板５１及び第２基板５２は、反射防止層を含んでもよい。反射防止層が、ウインドシールド４０の最表面である第１面４１及び第１面４６を構成してもよい。反射防止層が、ウインドシールド４０の最表面である第２面４２及び第２面４７を構成してもよい。反射防止層を設けることにより、二重像を目立たなくできる。

【0058】

正反射光によるゴースト像９１や、後述のノイズ像９６を目立たなくする観点から、反射防止層によって構成されるウインドシールド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ウインドシールド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ウインドシールド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。ウインドシールド４０の反射率は、ウインドシールド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。

【0059】

基板５０、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および第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。

【0060】

接合層５３は、第１基板５１及び第２基板５２を接合する。接合層５３Ａは、基板５０，５１及びホログラム素子６０を接合する。接合層５３，５３Ａは透明な層である。接合層５３，５３Ａ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５３，５３Ａの材料は熱可塑性樹脂でもよい。熱可塑性樹脂を含む接合層５３，５３Ａは、接合対象間で加熱および加圧されることによって、接合対象間に接合する。接合層５３，５３Ａを構成する熱可塑性樹脂は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）でもよい。接合層５３，５３Ａの法線方向ＮＤへの厚さは、２０μｍ以上１０００μｍ以下でもよい。接合層５３，５３Ａ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。

【0061】

図４は、図１Ａ及び図１Ｂに示されたウインドシールド４０を、移動体１０から取り出して示す平面図である。図４のウインドシールド４０は、図３Ａに示された層構成を有している。ウインドシールド４０は、第１領域４０Ｚ１及び第２領域４０Ｚ２を含んでもよい。図４及び図３Ａに示すように、ウインドシールド４０は、その板面に沿って、第１領域４０Ｚ１及び第２領域４０Ｚ２に区分けされてもよい。第２領域４０Ｚ２は、透明板４５の縁部に沿って延びてもよい。第２領域４０Ｚ２は、透明板４５の周縁に沿って延びてもよい。第２領域４０Ｚ２は、周状の領域でもよい。透明板４５は、第２領域４０Ｚ２に位置する着色層５４を含んでもよい。着色層５４は、第１領域４０Ｚ１及び第２領域４０Ｚ２のうちの第２領域４０Ｚ２のみに位置している。着色層５４は、黒色等の暗色を有してもよい。着色層５４は、ウインドシールド４０を移動体１０及び自動車１２に固定するためのシーラーを隠蔽してもよい。着色層５４上に設けられたシーラーによって、ウインドシールド４０が移動体１０及び自動車１２に固定されてもよい。着色層５４によって隠蔽されるシーラーは、接着材として機能してもよい。着色層５４は、黒色のセラミックでもよい。着色層５４は塗膜でもよい。

【0062】

ホログラム素子６０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。ホログラム素子６０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。ホログラム素子６０は、投射装置２５からの画像光を、高効率で回折する。投射装置２５は、画像光がホログラム素子６０のブラッグ条件を満たすように、ウインドシールド４０に対して位置決めされる。すなわち、画像形成装置３０からウインドシールド４０の各位置に入射する光は、ホログラム素子６０の当該位置でのブラッグ条件を満たす。

【0063】

図３Ａ～図４に示すように、ホログラム素子６０はシート状でもよい。ウインドシールド４０に透明性を付与するため、ホログラム素子６０は、ブラッグ条件を満たさない入射角の光に対して透過性を有してもよい。ブラッグ条件を満たさない入射角で測定されたウインドシールド４０の全光線透過率は５０％以上でもよい。

【0064】

回折機能を実現するためのホログラム素子６０の構成は、特に限定されない。ホログラム素子６０は、回折機能を実現するための干渉縞を含んでもよい。干渉縞に関する情報は、種々の形態として、ホログラム素子６０に記録され得る。ホログラム素子６０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。ホログラム素子６０は、表面レリーフ型ホログラムであってもよい。ホログラム素子６０は、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）としての表面レリーフ型ホログラムであってもよい。ホログラム素子６０は、大面積化が容易である点において、体積ホログラムでもよい。ホログラム素子６０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。

【0065】

図４に示すように、ホログラム素子６０は、回折領域６０Ｚ１及び非回折領域６０Ｚ２を含んでもよい。回折領域６０Ｚ１は、投射された画像光を回折する。回折領域６０Ｚ１は、回折機能を発現するための干渉縞を記録されていてもよい。回折領域６０Ｚ１は、投射された画像光により、虚像９０の表示に寄与する部分である。非回折領域６０Ｚ２は、虚像９０の表示に寄与しない部分である。非回折領域６０Ｚ２は、回折機能を発現するための干渉縞を記録されていなくてもよい。非回折領域６０Ｚ２は、回折領域６０Ｚ１よりも低い回折機能を発現するための干渉縞を記録されていてもよい。投射装置２５からの画像光の有効利用の観点から、画像光は、回折領域６０Ｚ１と対面するウインドシールド４０の領域のみに入射してもよい。図２に示すように、回折領域６０Ｚ１は、アイボックス２２と虚像９０との間に位置する。虚像９０は、アイボックス２２から観察した回折領域６０Ｚ１の延長上に位置する。回折領域６０Ｚ１は、アイボックス２２と第２方向Ｄ２に対面してもよい。

【0066】

ホログラム素子６０が回折領域６０Ｚ１及び非回折領域６０Ｚ２を含むことにより、ホログラム素子６０を大型化することができる。ホログラム素子６０は、透明板４５の面積の２％以上の領域に重ねられてもよいし、透明板４５の面積の５％以上の領域に重ねられてもよいし、透明板４５の面積の８％以上の領域に重ねられてもよい。ホログラム素子６０は、透明板４５の面積の１００％以下の領域に重ねられてもよい。透明板４５の面積に対してホログラム素子６０の面積を大きく確保することにより、ホログラム素子６０の周縁を目立たなくできる。使用者５は、ウインドシールド４０の背後を、図１Ａ及び図１Ｂに示された例においてウインドシールド４０の移動方向前方を、明瞭に観察できる。

【0067】

図４に示すように、ホログラム素子６０は、ウインドシールド４０の第１領域４０Ｚ１の全域に広がってもよい。ウインドシールド４０の第１領域４０Ｚ１は、着色層５４に覆われていない透明な領域でもよい。回折領域６０Ｚ１は、第１領域４０Ｚ１の内部に位置してもよい。この例において、ホログラム素子６０の周縁は、ウインドシールド４０の第２領域４０Ｚ２内に位置してもよい。ホログラム素子６０の周縁が着色層５４と重なることにより、ホログラム素子６０の周縁を目立たなくできる。使用者５は、ウインドシールド４０の背後を、図１Ａ及び図１Ｂに示された例においてウインドシールド４０の移動方向前方を、明瞭に観察できる。

【0068】

図５及び図６に示すように、ホログラム素子６０は、反射型のホログラムでもよい。ホログラム素子６０は、投射装置２５からの画像光に対し、鏡として機能してもよい。ホログラム素子６０は、アイボックス２２に向けて画像光が進むように、画像光を回折する。図２に示すように、スクリーン３２を含んだ画像形成装置３０からの画像光が散乱光であることに起因して、ホログラム素子６０は、アイボックス２２内の各位置に向けて画像光を回折してもよい。これにより、アイボックス２２内の各位置にて、画像光の虚像９０を観察できる。図２では、実線の光に対して散乱した光を点線及び二点鎖線にて示している。図２に示すように、実線が収束するアイボックス２２内の中心位置Ｃ２２と、点線が収束するアイボックス２２内の位置と、二点鎖線が収束するアイボックス２２内の位置とにおいて、概ね同一の虚像９０が概ね同一位置に観察され得る。

【0069】

上述したように、アイボックス２２は、ヘッドアップディスプレイ２０の観察者である使用者５の目の位置として想定された領域である。使用者５の体型や使用者５が着座する座席の可動範囲等を考慮して、アイボックス２２の大きさや位置が決定される。目がアイボックス２２内に位置する間、使用者５は概ね同一の虚像９０を概ね同一位置に観察できる。投射装置２５からの画像光を有効に活用して画像を明るく表示する観点から、ウインドシールド４０の回折領域６０Ｚ１からの回折光は、アイボックス２２のみに向かうことが好ましい。

【0070】

その一方で、図５に示すように、ウインドシールド４０における正反射光Ｌ５Ｘは、アイボックス２２に入射しないようにしてもよい。ウインドシールド４０における正反射光Ｌ５Ｘは、アイボックス２２から逸れた方向に進んでもよい。ウインドシールド４０の第１面４１及び第２面４２や、ウインドシールド４０に含まれる隣接する二つの層の界面で、画像光は正反射し得る。図２に示すように、ウインドシールド４０で正反射した正反射光Ｌ２Ｘは、ゴースト像９１を表示する。正反射光Ｌ２Ｘの出射方向から、ゴースト像９１が観察される。虚像９０とは別途にゴースト像９１が観察されると、すなわち二重像の問題が生じると、虚像９０を明瞭に観察できない。また、虚像９０による情報表示に支障をきたす。ウインドシールド４０における正反射光Ｌ２Ｘ，Ｌ５Ｘがアイボックス２２に入射しないことにより、二重像の問題を抑制できる。

【0071】

二重像を目立たなくする観点から、透明板４５及びホログラム素子６０に含まれた隣り合う二つの層の屈折率差に上限を設けてもよい。透明板４５及びホログラム素子６０に含まれた隣り合う二つの層の屈折率差は、０．２以下でもよく、０．１５以下でもよく、０．１以下でもよい。透明板４５及びホログラム素子６０に含まれた隣り合う二つの層の屈折率差の下限は特に設定されない。透明板４５及びホログラム素子６０に含まれた隣り合う二つの層の屈折率差は０以上でもよい。

【0072】

図６に示すように、ホログラム素子６０は、画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡６５として機能してもよい。図６には、ホログラム素子６０が機能を摸倣する仮想の凹面鏡６５が、二点鎖線で模式的に示されている。ホログラム素子６０が同一の反射機能を有する凹面鏡６５は、水平方向に沿った図６の断面において、湾曲している。この凹面鏡６５は、現物ではないので物理的な曲率半径は有さないが、水平方向における光学設計上の曲率半径を有する。ホログラム素子６０が同一の反射機能を有する凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈよりも小さい。透明板４５は水平方向に湾曲していてもよい。正反射機能を有する平坦な反射面を透明板４５に沿って湾曲することによって得られる湾曲した反射面の曲率半径は、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈと一致する。したがって、ホログラム素子６０は、積極的に凹面鏡６５としての機能を付与されている。このような構成によれば、後述するように、投射装置２５を小型化できる。

【0073】

なお、透明板４５は、水平方向に湾曲していなくてもよい。湾曲していない透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４５Ｒは、無限大となる。

【0074】

ところで、ホログラム素子６０での回折により、太陽や外灯等の外部光源９５の虚像が、ノイズ像９６として、観察され得る。ノイズ像９６の出現は次の理由と考えられる。図７に示すように、外部光源９５からのノイズ光Ｌ７２は、画像光Ｌ７１とは異なり、第２面４２からウインドシールド４０に入射する。ノイズ光Ｌ７２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Ｌ７２は、ホログラム素子６０に入射する。ノイズ光Ｌ７２の光路がホログラム素子６０のブラッグ回折条件を満たす場合、ノイズ光Ｌ７２は、ホログラム素子６０にて高効率で回折されて、使用者５に向かう。使用者５は、ウインドシールド４０の背後にノイズ像９６を観察する。

【0075】

ノイズ光Ｌ７２は、画像光Ｌ７１の入射角θと同一の入射角で、ホログラム素子６０のブラッグ条件を満たす。ノイズ光Ｌ７２は、画像光Ｌ７１と同一の回折角θ２にて、回折される。図７に示すように、入射角θ１及び回折角θ２との差が大きいと、ノイズ像９６は、外部光源９５が実際に観察される方向に大きく傾斜した方向に観察される。このようなノイズ像９６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、且つホログラム素子６０の背後を観察しにくくする。

【0076】

ノイズ像９６を目立たなくさせる観点から、同一の方向から入射する光のホログラム素子６０で回折する方向とウインドシールド４０で正反する方向との間の角度に、上限を設定してもよい。同一の方向から入射する光のホログラム素子６０で回折する方向とウインドシールド４０での正反射する方向との間の角度は、６０°以下でもよく、５０°以下でもよく、４０°以下でもよい。

【0077】

図２、図５及び図７に示すように、ウインドシールド４０で正反射する正反射方向は、ウインドシールド４０での正反射光Ｌ２Ｘ、Ｌ５Ｘ、Ｌ７Ｘがウインドシールド４０から出射する方向である。正反射方向とウインドシールド４０の法線方向ＮＤとの間の正反射角θ１は、入射角θ１と同一となる。ホログラム素子６０で回折する回折方向は、ウインドシールド４０に入射した画像光が、ホログラム素子６０で一次回折して、ウインドシールド４０から出射する方向である。すなわち、回折方向は、一次回折光の出射方向である。回折方向とウインドシールド４０の法線方向ＮＤとの間の角度は、回折角θ２となる。正反射角θ１及び回折角θ２は、０°以上９０°未満となる。同一の方向から入射する光のホログラム素子６０で回折する方向とウインドシールド４０で正反射する方向との間の角度は、正反射角θ１及び回折角θ２の角度差と一致する。

【0078】

同一の方向から入射する光のホログラム素子６０で回折する方向とウインドシールド４０で正反射する方向との間の角度、入射角θ１、正反射角θ１、及び回折角θ２は、ブラッグ条件を満たす入射光により特定される。特に説明がない場合、これらの角度は、ホログラム素子６０における画像光の回折を意図された回折領域６０Ｚ１の重心となる位置に、当該位置でのブラッグ条件を満たす入射角で入射する光によって、特定される。

【0079】

図３Ａ～図３Ｃに示すように、ホログラム素子６０は、支持フィルム６１及びホログラム記録層６２を含んでもよい。ホログラム記録層６２は回折機能を付与される層である。支持フィルム６１は、ホログラム記録層６２を支持する基材として機能する。支持フィルム６１は、ホログラム記録層６２を保護する保護層としても機能し得る。支持フィルム６１は透明なフィルムである。支持フィルム６１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。支持フィルム６１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。

【0080】

図３Ａ～図３Ｃに示された例において、ホログラム素子６０は、保護層６４を更に含んでいる。ホログラム記録層６２は、法線方向ＮＤにおいて、保護層６４及び支持フィルム６１の間に位置する。保護層６４は、法線方向ＮＤにおいて、ホログラム記録層６２及びホログラム素子６０の接合層５３，５３Ａの間に位置する。接合層５３は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等の熱可塑性樹脂を含む。接合層５３は、例えば可塑剤等の低分子量成分を含み、この低分量成分は、ホログラム記録層６２に浸透し得る。低分子量成分が浸透したホログラム記録層６２は、膨張することによって干渉縞のピッチを変化させる。干渉縞のピッチが変化したホログラム記録層６２は、予定された回折特性を発揮できない。保護層６４は、接合層５３に含まれる可塑剤等の低分子量成分に対してバリア性を有する層である。保護層６４は、接合層５３に含まれる可塑剤等の低分子量成分のホログラム記録層６２への浸透を抑制する。

【0081】

バリア層は、反応性官能基を含む側鎖を有するビニルアルコール系重合体に由来する構造と、反応性官能基同士が架橋剤を介して結合して形成された架橋構造と、を有する硬化膜でもよい。バリア層は、反応性官能基を含む側鎖を有するビニルアルコール系重合体と、前記架橋剤と、の硬化物を含んでもよい。このような硬化膜により、例えば、低分子量成分のホログラム記録層６２への侵入を良好に抑制でき、加温または経時によるホログラム層の変色を抑制できる。ビニルアルコール系重合体は、反応性官能基を含む側鎖として、ジアセトン基およびアセトアセチルオキシ基から選択される少なくとも１種を有してもよい。架橋剤は、ヒドラジン化合物、アミン化合物、アルデヒド基含有化合物、メチロール基含有化合物および多価金属化合物から選択される少なくとも１種でもよい。

【0082】

また、図３Ｂ及び図３Ｃに示された例において、ホログラム素子６０は、表面層６６を更に含んでいる。表面層６６は、種々の機能を有してもよい。表面層６６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。

【0083】

ホログラム記録層６２は、感光性材料層６３を露光することによって、作製され得る。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。

【0084】

図８及び図９は、感光性材料層６３の露光方法の一例を示している。単一の光源から放出されたコヒーレント光を、参照光ＬＡおよび物体光ＬＢに分割する。物体光ＬＢ及び参照光ＬＡは、感光性材料層６３の異なる面に照射される。物体光ＬＢ及び参照光ＬＡ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、屈折率変化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、回折領域６０Ｚ１におけるホログラム記録層６２が得られ得る。なお、ホログラム素子６０の非回折領域６０Ｚ２に含まれる部分は、その全域を全面露光により不感化されることによって、得られ得る。

【0085】

作製されたホログラム記録層６２は、参照光ＬＡと同一の方向から入射する照明光ＬＣ（図５参照）を高回折効率で回折する。すなわち、参照光ＬＡと同一の方向から入射する照明光ＬＣ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ＬＡ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ＬＤは、感光性材料層６３を透過した物体光ＬＢの光路に沿って進む。物体光ＬＢの光路を、ウインドシールド４０からアイボックス２２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。

【0086】

図８及び図９に示された例において、参照光ＬＡ及び物体光ＬＢの二光束が感光性材料層６３に照射されている。この例に代えて、図１０に示すように、参照光ＬＡの一光束のみを感光性材料層６３に向けて照射し、物体光ＬＢとして、参照光ＬＡの反射光を用いてもよい。図１０に示された露光方法において、感光性材料層６３に反射鏡７０が重ねられている。参照光ＬＡは、感光性材料層６３を透過した後、感光性材料層６３の背後の反射鏡７０で反射する。反射鏡７０での反射光は、物体光ＬＢとして、参照光ＬＡとは反対側から感光性材料層６３に入射する。この露光方法により作製されたホログラム素子６０は、参照光ＬＡの光路に沿って入射する光に対し、反射鏡７０と同様の反射特性を発揮する。したがって、反射鏡７０は、水平方向に沿って湾曲した凹面鏡としてもよい。

【0087】

上述したように、二重像の原因となるゴースト像９１を抑制する観点から、入射角θ１は、回折角θ２と異なっている。正反射光Ｌ２Ｘ，Ｌ５Ｘ，Ｌ７Ｘは、アイボックス２２からずれた位置に進んでもよい。このような回折特性を付与するため、反射鏡７０の反射面は、感光性材料層６３に対して傾斜している。これにより、参照光ＬＡの感光性材料層６３への入射角と、物体光ＬＢの感光性材料層６３への入射角は相違する。

【0088】

作製されたホログラム記録層６２は、参照光ＬＡおよび物体光ＬＢと同一の波長の光を高効率で回折する。すなわち、参照光ＬＡ及び物体光ＬＢ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ＬＡ及び物体光ＬＢ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、６００ｎｍ以上６６０ｎｍ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。

【0089】

なお、図８及び図９に示された例において、感光性材料層６３は、湾曲しておらず、平坦に維持されている。湾曲した透明板４５に積層されるホログラム素子６０の作製においては、作製すべきホログラム素子６０と同様に感光性材料層６３を湾曲した状態で、露光してもよい。あるいは、ホログラム記録層６２が湾曲して用いられることを考慮して照明光ＬＣの光路を補正し、補正された照明光ＬＣの光路に基づいて参照光ＬＡの光路を決定してもよい。ホログラム記録層６２が湾曲して用いられることを考慮し、再生光ＬＤの光路を補正して、補正された再生光ＬＤの光路に基づいて物体光ＬＢの光路を決定してもよい。光路の補正に、非球面レンズ等の光学素子を用いてもよい。

【0090】

以上により、露光された感光性材料層６３からホログラム記録層６２が得られる。支持フィルム６１上にて感光性材料層６３を露光することにより、支持フィルム６１及びホログラム記録層６２を含むホログラム素子６０が得られる。

【0091】

また、作製されたホログラム素子６０を用いて、ウインドシールド４０を作製できる。ウインドシールドの製造方法は、凹面鏡６５として機能するホログラム素子６０を作製する工程と、湾曲した透明な基板５０，５１，５２にホログラム素子６０を接合する工程と、を含む。接合する工程において、透明板４５の湾曲の向きと、ホログラム素子６０が機能する凹面鏡６５の湾曲の向きとが揃えられる。すなわち、すなわち、接合する工程において、透明板４５の湾曲の内側と凹面鏡６５の湾曲の内側とが同じ側を向き、透明板４５の湾曲の外側と凹面鏡６５の湾曲の外側とが同じ側を向くよう、透明板４５と当該凹面鏡６５として機能するホログラム素子６０とが重ねられる。湾曲の内側とは、湾曲の曲率半径の中心が位置する側である。このように製造されたウインドシールド４０において、ホログラム素子６０は、画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡６５として機能する。そして、凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４５Ｈよりも小さくなる。

【0092】

ホログラム素子６０は、複数のホログラム記録層６２を含んでもよい。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してもよい。すなわち、ホログラム素子６０は、互いに異なる色の光を高効率で回折する複数のホログラム記録層を含んでもよい。例えば、投射装置２５からの画像光は、青色の光、緑色の光、およ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。

【0093】

ホログラム素子６０は、互いに異なる複数の色の光を高効率で回折する単一のホログラム記録層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。

【0094】

ウインドシールド４０は、着色層５４が設けられていない第１領域４０Ｚ１において、その背後を観察可能な程度の可視光透過性を有している。ウインドシールド４０は、ホログラム素子６０の回折領域６０Ｚ１と重なる領域において、その背後を観察可能な程度の可視光透過性を有している。回折領域６０Ｚ１は、その背後に虚像９０が観察される領域である。背後を観察可能な程度の可視光透過性は、５０％以上の全光線透過率でもよく、６０％以上の全光線透過率でもよく、７０％以上の全光線透過率でもよく、８０％以上の全光線透過率でもよい。背後を観察可能な程度の可視光透過性の上限は特に設定されない。背後を観察可能な程度の可視光透過性は、１００％以下の全光線透過率でもよい。この全光線透過率の測定時、アイボックス２２の中心Ｃ２２とウインドシールド４０の測定箇所とを結ぶ方向に進んで当該測定箇所に入射する測定光を用いる。

【0095】

虚像９０を明るく観察する観点から、ウインドシールド４０に組み込まれたホログラム素子６０での回折効率、すなわち、ウインドシールド４０について測定された回折効率に、下限を設定してもよい。ウインドシールド４０に組み込まれたホログラム素子６０での回折効率は、１０％以上でもよく、１５％以上でもよく、２０％以上でもよい。

【0096】

ウインドシールド４０に組み込まれたホログラム素子６０での回折効率の上限は特に設定されない。ウインドシールド４０の回折効率が高くなり過ぎると、ホログラム素子６０の厚みが厚くなり透過性が劣化する、高効率が得られる照明光の入射角度範囲が狭くなる等の不具合が生じ得る。そこで、ウインドシールド４０に組み込まれたホログラム素子６０での回折効率は、５０％以下でもよく、４５％以下でもよく、４０％以下でもよい。

【0097】

ウインドシールド４０の回折効率は、ＪＩＳＺ８７９１：２０１１に準拠したいずれか一つの適切な測定方法にて測定される。ウインドシールド４０の回折効率（％）は、ウインドシールド４０への入射光の放射束（ワット；Ｗ）に対する一次回折光の放射束（ワット）の割合（％）である。特に限定されていない場合、回折効率を測定する際の入射光は、ウインドシールド４０の測定位置へ入射する画像光の光路うちの、最も画像光の強度が高くなる光路に沿って、ウインドシールド４０の当該測定位置へ照射する。特に限定されていない場合、ウインドシールド４０における回折効率の測定位置は、回折領域６０Ｚ１の重心と重なる位置とする。

【0098】

露光条件や材料選択等に起因して、ホログラム記録層６２に大きなうねりが発生することがある。ホログラム記録層６２に大きなうねりが発生すると、ウインドシールド４０に対してブラック条件を満たすべき画像光が入射したとしても、実際には当該画像光はブラック条件を満たさない。うねりが発生した領域では、期待した回折効率が得られない。このようなうねりは、数ｍｍ単位のピッチで生じ、明暗のむらとして使用者５に感知され得る。この場合、虚像９０の表示品位が低下し、使用者５が虚像９０から所定の情報を把握できない可能性もある。このような観点から、１０ｍｍの間隔をあけて一直線上に並ぶ５つの位置での回折効率のうちの、２番目に大きい回折効率（％）と４番目に大きい回折効率（％）との差の、３番目に大きい回折効率（％）に対する割合（｜「２番目に大きい回折効率」－「４番目に大きい回折効率」｜／「３番目に大きい回折効率」）に、上限を設定してもよい。この割合は、１３％以下でもよく、１２％以下でもよく、１０％以下でもよい。この割合の下限は、特に設定されない。この割合は、０％以上でもよい。この割合は、一例として、露光強度や露光時間等の露光条件や、各層の厚みを調節することによって、制御できることが確認された。

【0099】

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。

【0100】

図２、図５、図６に示すように、投射装置２５は、画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１をウインドシールド４０に投射する。画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１は、第１面４１からウインドシールド４０に入射する。画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１は、ホログラム素子６０の回折領域６０Ｚ１に向かう。回折領域６０Ｚ１に向かう画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１は、回折領域６０Ｚ１でのブラック条件を満たす。すなわち、画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１は、照明光ＬＣとして、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ＬＣとしての画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１を高効率で回折する。

【0101】

ホログラム素子６０で回折された画像光Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１は、再生光ＬＤ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Ｌ２１，Ｌ５１，Ｌ６１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ＬＤの光路と平行な方向に沿ったウインドシールド４０の背後となる位置に虚像９０を観察する。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を基準としたウインドシールド４０の背後に、使用者５によって観察される虚像９０を表示できる。

【0102】

ウインドシールド４０での画像光の光路調節は、ホログラム素子６０での回折を利用している。一方、従来の従来のウインドシールド（特許文献１：ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ）と比較では、屈折率界面での反射を利用している。従来の従来のウインドシールドでの反射率の合計は、せいぜい１０％程度である。したがって、回折効率を調節することにより、屈折率界面での正反射を利用した従来のウインドシールド（特許文献１：ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ）と比較して、虚像９０を明るく表示できる。

【0103】

また、ホログラム素子６０はＰ偏光も高効率で回折できる。この点、屈折率界面での正反射を利用した従来のウインドシールド（特許文献１：ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ）は、ブリュースター角の影響により、Ｐ偏光の反射率が著しく低下する。したがって、従来のウインドシールドと異なり、Ｓ偏光を吸収する偏光サングラスを装着した使用者５も、虚像９０を明るく観察できる。

【0104】

本実施の形態において、ホログラム素子６０は、画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡６５として機能してもよい。図６には、ホログラム素子６０が機能を摸倣する仮想の凹面鏡６５が、二点鎖線で模式的に示されている。ホログラム素子６０が機能する凹面鏡６５は、水平方向に沿った図６の断面において、湾曲している。凹面鏡６５は、投射装置２５からの画像光の発散の程度を弱めることができる。更には、図６に示すように、凹面鏡６５は、水平方向に沿った面への投影において発散光束となる画像光Ｌ６１を、水平方向に沿った面への投影において収れん光束に整形できる。

【0105】

ホログラム素子６０が機能する凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈよりも小さい。透明板４５は水平方向に湾曲していてもよい。正反射機能を有する平坦な反射面を透明板４５に沿って湾曲することによって得られる湾曲した反射面の曲率半径は、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈと一致する。したがって、ホログラム素子６０は、積極的に凹面鏡６５としての機能を付与されている。

【0106】

図６に示すように、水平方向に湾曲した凹面鏡６５として機能するホログラム素子６０によれば、投射装置２５からホログラム素子６０の回折領域６０Ｚ１に入射する画像光を、アイボックス２２内に向けることができる。回折領域６０Ｚ１に入射する画像光は、水平面への投影において発散光となっている。ウインドシールド４０は、この発散光としての画像光を、アイボックス２２内に誘導する。すわなち、正反射によって画像光の光路調節を行う従来のウインドシールド（特許文献１：ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ）や特許文献２：Ｐ２０２２－２３５５１Ａ）と異なり、投射装置２５からウインドシールド４０へ発散光としての画像光を投射することが許容される。したがって、投射装置２５の水平方向への長さを短くできる。すなわち、投射装置２５を小型化できる。

【0107】

また、投射装置２５を小型化しながら、回折領域６０Ｚ１の水平方向に沿った長さを長くできる。したがって、図１Ｂ及び図６に示すように、水平方向に広がった領域に、虚像９０を表示できる。例えば、ウインドシールド４０の背後に広がる環境や風景に対応した情報を、当該環境や当該風景に重ねて、表示できる。自動車１２等の移動体１０に適用されるウインドシールド４０は、通常、水平方向に長い。使用者５は、水平方向に広い視野を有する。したがって、水平方向に沿った回折領域６０Ｚ１の長さを長くできることは、情報を表示する手段としてのヘッドアップディスプレイ２０に好適である。

【0108】

ホログラム素子６０に付与される凹面鏡６５の機能を高い自由度で設計できる。投射装置２５の大きさや配置、ウインドシールド４０の構成や配置、アイボックス２２の大きさや位置等を考慮した上で適切な凹面鏡６５としての機能を、ホログラム素子６０に付与できる。例えば、図６に示すように、ホログラム素子６０は、画像光に対して、非対称な凹面鏡６５として機能してもよいし、曲率半径が変化する凹面鏡６５として機能してもよい。

【0109】

背景技術の欄で記載した従来のヘッドアップディスプレイ（特許文献１：ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ）や特許文献２：Ｐ２０２２－２３５５１Ａ）においてウインドシールドは画像光を正反射する。したがって、投射装置の水平方向に沿った長さは、ウインドシールドの画像光の入射領域の水平方向に沿った長さよりも長くなるか、複数の投射装置が、ウインドシールドの画像光の入射領域の水平方向に沿った長さより長い範囲に、分散して配置される。凹面鏡６５として機能するホログラム素子６０を用いることによれば、投射装置２５の大きさを、従来と比較して、大幅に小型化できる。

【0110】

ここで、凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈ、及び透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈは、ウインドシールド４０の水平方向に沿った断面にて評価される。曲率半径Ｒ４０Ｈ及び曲率半径Ｒ６５Ｈの大小は、同一の水平方向に沿ったウインドシールド４０の断面における同一位置にて特定された曲率半径により評価される。なお、凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、ホログラム素子６０にてブラッグ条件で回折された回折光の光路から特定される。

【0111】

凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈよりも、ウインドシールド４０の一部の領域において小さくなっていればよい。このような例においても、投射装置２５を小型化できる。ただし、凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈよりも、いずれか一つの水平断面の任意の位置において、小さくなっていてもよい。凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈよりも、ウインドシールド４０の半分の領域において小さくなっていてもよい。凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４０Ｈよりも、ウインドシールド４０の全領域において小さくなっていてもよい。

【0112】

なお、ホログラム素子６０が凹面鏡６５として機能する場合、表示される虚像９０に歪が生じ得る。この歪みは、表示すべき画像を補正しておくことによって、虚像９０の歪を目立たなくできる。表示したい虚像９０に生じる歪みを事前に計算し、且つ歪に基づいて補正された画像を画像形成装置３０によって形成することによって、図１Ｂに示すように、虚像９０の歪を目立たなくできる。図１Ｂ及び図６に示すように、ホログラム素子６０は、画像光を回折することによって、仮想の平面上に広がる虚像９０を表示してもよい。平面上に広がる虚像９０は観察され易く、使用者５は虚像９０から情報を容易且つ正確に読み取ることができる。図１Ｂに示された例において、虚像９０は、矢印を表す記号と、文字と、を表示している。これらの表示により、走向速度が時速８０ｋｍである、直進するとＡ市に向かう、右折するとＢ県に向かう、左折するとＣ町に向かう、といった情報を提供している。

【0113】

以上に説明してきた一実施の形態において、投射装置２５から画像光を投射されるウインドシールド４０は、透明板４５と、透明板４５に保持されたホログラム素子６０と、を含む。ホログラム素子６０は、画像光に対し、水平方向に湾曲した凹面鏡６５として機能する。凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｈは、透明板４５の水平方向における曲率半径Ｒ４５Ｈよりも小さい。本実施の形態によれば、投射装置２５の水平方向への長さを短くできる。これにより、投射装置２５を小型化できる。

【0114】

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。

【0115】

以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用い、重複する説明を省略する。

【0116】

上述した具体例では、図５に示すように、ホログラム素子６０は、画像光に対し、鉛直方向に湾曲した凹面鏡６５として機能しない。図５に示すように、透明板４５は、鉛直方向に湾曲していない。しかしながら、これらの例に限られない。図１１に示すように、ホログラム素子６０は、画像光に対し、鉛直方向に湾曲した凹面鏡６５として機能してもよい。図１１には、ホログラム素子６０が機能を摸倣する仮想の凹面鏡６５が、二点鎖線で模式的に示されている。ホログラム素子６０は、画像光に対し、水平方向及び鉛直方向の両方に湾曲した凹面鏡６５として機能してもよい。図１１に示すように、凹面鏡６５の鉛直方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖは、透明板４５の鉛直方向における曲率半径Ｒ４０Ｖより小さくてもよい。

【0117】

図１１に示された例において、投射装置２５からウインドシールド４０に向かう画像光は、第３方向Ｄ３及び第２方向Ｄ２の両方と平行な面への投影において、発散光となっている。そして、鉛直方向に湾曲した凹面鏡６５として機能するホログラム素子６０によれば、投射装置２５からホログラム素子６０の回折領域６０Ｚ１に入射する発散光としての画像光を、アイボックス２２内に向けることができる。すわなち、正反射による画像光の光路調節を行う従来のウインドシールド（特許文献１：ＷＯ２０１９／１８９７４１Ａ）や特許文献２：Ｐ２０２２－２３５５１Ａ）と異なり、投射装置２５からウインドシールド４０へ発散光としての画像光を投射することが許容される。したがって、投射装置２５を更に小型化できる。また、投射装置２５を小型化しながら、回折領域６０Ｚ１の鉛直方向に沿った長さを長くできる。したがって、鉛直方向に広がった領域に、虚像９０を表示できる。

【0118】

ここで、凹面鏡６５の鉛直方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖ、及び透明板４５の鉛直方向における曲率半径Ｒ４０Ｖは、ウインドシールド４０の鉛直方向に沿った断面にて評価される。曲率半径Ｒ４０Ｖ及び曲率半径Ｒ６５Ｖの大小は、同一の鉛直方向に沿ったウインドシールド４０の断面における同一位置にて特定された曲率半径により評価される。なお、凹面鏡６５の水平方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖは、ホログラム素子６０にてブラッグ条件で回折された回折光の光路から特定される。

【0119】

凹面鏡６５の鉛直方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖ、透明板４５の鉛直方向における曲率半径Ｒ４０Ｖよりも、ウインドシールド４０の一部の領域において小さくなっていればよい。このような例においても、投射装置２５を小型化できる。ただし、凹面鏡６５の鉛直方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖは、透明板４５の鉛直方向における曲率半径Ｒ４０Ｖよりも、いずれか一つの鉛直断面の任意の位置において、小さくなっていてもよい。凹面鏡６５の鉛直方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖは、透明板４５の鉛直方向における曲率半径Ｒ４０Ｖよりも、ウインドシールド４０の半分の領域において小さくなっていてもよい。凹面鏡６５の鉛直方向における光学設計上の曲率半径Ｒ６５Ｖは、透明板４５の鉛直方向における曲率半径Ｒ４０Ｖよりも、ウインドシールド４０の全領域において小さくなっていてもよい。

【符号の説明】

【0120】

Ｄ１：第１方向、Ｄ２：第２方向、Ｄ３：第３方向、ＮＤ：法線方向、５：使用者、１０：移動体、１２：自動車、１５：フロントウインドウ、２０：ヘッドアップディスプレイ、２２：アイボックス、２２Ｃ：中心、２５：投射装置、３０：画像形成装置、３１：光放出部、３２：スクリーン、３５：投射光学系、３６：反射部材、３７：凹面反射鏡、４０：ウインドシールド、４０Ｚ１：第１領域、４０Ｚ２：第２領域、４１：第１面、４２：第２面、４５：透明板、４６：第１面、４７：第２面、５０：基板、５１：第１基板、５２：第２基板、５３：接合層、５４：着色層、６０：ホログラム素子、６０Ｚ１：回折領域、６０Ｚ２：非回折領域、６１：支持フィルム、６２：ホログラム記録層、６３：感光性材料層、６４：保護層、６６：表面層、６５：凹面鏡、７０：反射鏡、９０：虚像、９１：ゴースト像、９５：外部光源、９６：ノイズ像

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】