JP2008225300A - Image display device and image screen device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば水槽やショーウィンドウの壁面に映像を表示することが可能な映像表示装置及び映像スクリーン装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of an image display device and an image screen device capable of displaying an image on a wall surface of a water tank or a show window, for example.
この種の映像表示装置又は映像スクリーン装置の一例について、構造物である例えば水槽内の風景を水槽外から観察可能としつつ、水槽の透明な壁に映像を映し出すことが可能な技術が、特許文献1に開示されている。より具体的には、投射光が、透明な壁の裏側(例えば水槽の内側)に配置されるプロジェクタから照射され、透明な壁を透過して、壁の裏側とは反対側の表側(例えば水槽外)に出射される。これにより、透明な壁の表側に位置する観察者は、出射される投射光により映像を視認することが可能となる。 Regarding an example of this type of video display device or video screen device, a technology that can project a video on a transparent wall of a water tank while enabling observation of a landscape inside the water tank that is a structure, for example, from the outside of the water tank is a patent document. 1 is disclosed. More specifically, the projection light is irradiated from a projector disposed on the back side of the transparent wall (for example, the inside of the aquarium), passes through the transparent wall, and is on the front side opposite to the back side of the wall (for example, the aquarium) To the outside). Thereby, the observer located on the front side of the transparent wall can visually recognize the image by the emitted projection light.
しかしながら、光学的な機能を制御するための加工が透明な壁に施されない状態では、次のような問題点が生じる。即ち、透明な壁の表側において、観察者は、その裏側のプロジェクタの位置に対して所定位置より観察する場合には、プロジェクタの投射光で本来表示されるべき映像を視認可能であるが、所定位置を外れた位置より観察すると、本来表示されるべき映像とは異なる映像、より具体的にはコントラスト等が所望レベルを満たさない映像となってしまい、視認することが困難となるか、或いは表示されるべき映像を全く視認することができなくなってしまう事態が生じる。 However, in the state where the processing for controlling the optical function is not performed on the transparent wall, the following problems occur. That is, on the front side of the transparent wall, when the observer observes from the predetermined position with respect to the position of the projector on the back side, the image that should be originally displayed can be visually recognized with the projection light of the projector. Observing from a position out of position may result in an image that is different from the image that should be originally displayed, more specifically, an image that does not satisfy the desired level of contrast, making it difficult to view or display. A situation occurs in which the video to be displayed cannot be seen at all.
本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、透明な壁の表側において、観察者が表示されるべき映像を容易に視認することが可能な映像表示装置及び映像スクリーン装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, a video display device and a video screen device that allow an observer to easily view a video to be displayed on the front side of a transparent wall are provided. The issue is to provide.
本発明に係る第1の映像表示装置は上記課題を解決するために、構造物の透明壁の一部に内蔵されており、前記透明壁の裏側から到来する光を前記透明壁の表側に向けて散乱可能な散乱板と、前記裏側から前記散乱板で結像するように投射光を、前記到来する光として照射する投射手段とを備える。 In order to solve the above problems, a first video display device according to the present invention is built in a part of a transparent wall of a structure, and directs light coming from the back side of the transparent wall toward the front side of the transparent wall. And a projection means for irradiating projection light as the incoming light so as to form an image on the scattering plate from the back side.
本発明の第1の映像表示装置では、構造物の透明壁の一部として透明壁と一体的に散乱板が形成されるか、或いは透明壁の一部に対して散乱板が貼り付ける等して配置される。ここに、本発明に係る「透明壁」とは、構造物として水族館用若しくは観賞用の水槽の透明ガラス壁、透明アクリル壁、又は建造物のガラス壁、窓ガラス若しくはショーウインドウガラス等を意味し、且つ、透明壁の表側から裏側が見れれば、透明であるとの意味であり、完全に透明である或いは透過率がほぼ100%であることは要しない。所謂半透明でも、裏側が見える限りにおいて、ここにいう透明に含まれる。 In the first image display device of the present invention, a scattering plate is formed integrally with the transparent wall as a part of the transparent wall of the structure, or the scattering plate is attached to a part of the transparent wall. Arranged. Here, the “transparent wall” according to the present invention means a transparent glass wall, a transparent acrylic wall, a glass wall of a building, a window glass or a show window glass for an aquarium or ornamental water tank as a structure. And if it can see the back side from the front side of a transparent wall, it means that it is transparent, and it is not required that it is completely transparent or the transmittance | permeability is almost 100%. Even so-called translucent is included in the transparency here as long as the back side can be seen.
プロジェクタ等の投射手段は、散乱板に対して、投射光が散乱板で結像するように透明壁の裏側に配置される。よって、投射手段から照射される投射光は、散乱板に、透明壁の裏側から到来し入射される。散乱板に入射された投射光は、透明壁の裏側に位置する散乱板の裏側の表面、又は、これに加えて若しくは代えて、透明壁の表側に位置する散乱板の表側の表面において散乱される。散乱された投射光は、散乱板より透明壁の表側に向けて出射される。 Projection means such as a projector is arranged behind the transparent wall so that the projection light forms an image on the scattering plate. Therefore, the projection light irradiated from the projection means arrives and enters the scattering plate from the back side of the transparent wall. The incident light incident on the scattering plate is scattered on the surface on the back side of the scattering plate located on the back side of the transparent wall, or on the surface on the front side of the scattering plate located on the front side of the transparent wall in addition to or instead of this. The The scattered projection light is emitted from the scattering plate toward the front side of the transparent wall.
ここに、透明壁の一部に対して散乱板が配置されていない場合には、透明壁の一部に、投射手段により投射光を照射しても、投射光は、透明壁とこれに接する光の媒質との屈折率差に従って屈折し、透明壁を透過して出射される。この場合には、透明壁の裏側において、投射光の照射位置から透明壁に向かう光の進行方向に従った位置に立たなければ観察者は、投射光により表示されるべき映像を容易に視認することができなくなる。即ち、観察者は、投射光の照射位置である投射手段の位置に従う定位置以外から観察すると、表示されるべき映像を視認することが困難となる。 Here, when the scattering plate is not arranged with respect to a part of the transparent wall, even if the projection light is irradiated to the part of the transparent wall by the projection means, the projection light is in contact with the transparent wall. The light is refracted according to the difference in refractive index from the light medium, and is transmitted through the transparent wall. In this case, if the observer does not stand on the back side of the transparent wall according to the traveling direction of the light from the irradiation position of the projection light toward the transparent wall, the observer easily visually recognizes the image to be displayed by the projection light. I can't do that. That is, if the observer observes from a position other than the fixed position according to the position of the projection means that is the irradiation position of the projection light, it is difficult to visually recognize the video to be displayed.
これに対して、本発明では投射光を散乱板によって散乱させることにより、透明壁の裏側におけるその照射位置から透明壁に向かう投射光の進行方向を、散乱板より、透明壁の表側に向かって四方に進行するように変更することが可能となる。よって、散乱板の位置する透明壁の一部について、この一部の表側では、散乱された投射光により、観察者の位置に関わらず容易に映像を視認することができる。 On the other hand, in the present invention, by projecting the projection light by the scattering plate, the traveling direction of the projection light toward the transparent wall from the irradiation position on the back side of the transparent wall is directed from the scattering plate to the front side of the transparent wall. It becomes possible to change to advance in all directions. Therefore, with respect to a part of the transparent wall where the scattering plate is located, on the front side of this part, the image can be easily visually recognized by the scattered projection light regardless of the position of the observer.
本発明の第1の映像表示装置の一態様では、前記散乱板は、透明又は半透明部分と前記到来する光を散乱する散乱部分とを混在する形で含む。 In one aspect of the first image display device of the present invention, the scattering plate includes a transparent or translucent portion and a scattering portion that scatters the incoming light.
この態様によれば、散乱板は、散乱板の裏側及び表側の少なくとも一方において、透明又は半透明部分と散乱部分とが混在する。透明又は半透明部分は、上述の「透明壁」と同様に、完全に透明である或いは透過率がほぼ100%であることは必要とせず、透明であっても半透明であってもよい。 According to this aspect, in the scattering plate, the transparent or translucent portion and the scattering portion are mixed on at least one of the back side and the front side of the scattering plate. The transparent or translucent portion does not need to be completely transparent or have a transmittance of almost 100%, like the above-mentioned “transparent wall”, and may be transparent or translucent.
ここに、透明壁の裏側から到来する光には、投射手段によって照射される投射光のほか、透明壁の裏側の風景、例えば水槽やショーウィンドウ内の風景を、表側において視認可能とする光も含まれる。この透明壁の裏側の風景を視認可能とする光は、もともと、透明壁の裏側から投射手段以外の照明に加えて又は代えて、透明壁の表側から入射される外光(例えば自然光)が、透明壁の裏側の風景内の各物体等(例えば、ショーウィンドウ内の装飾物や水槽内の動植物等)により四方に散乱されて、透明壁の裏側よりその表側に向けて出射される光である。よって、投射光と異なり、係る光は、透明壁を透過させても、その表側において観察者は容易に透明壁の裏側の風景を観察することができる。 Here, the light coming from the back side of the transparent wall includes not only the projection light irradiated by the projection means but also the light that makes it possible to visually recognize the scenery behind the transparent wall, for example, the scenery in the aquarium or the show window on the front side. included. The light that makes it possible to visually recognize the scenery on the back side of the transparent wall is originally external light (for example, natural light) incident from the front side of the transparent wall, in addition to or in place of illumination other than the projection means from the back side of the transparent wall. Light scattered in all directions by each object in the landscape behind the transparent wall (for example, decorations in the show window and animals and plants in the aquarium) and emitted from the back side of the transparent wall toward the front side . Therefore, unlike the projection light, even if the light is transmitted through the transparent wall, the observer can easily observe the scenery behind the transparent wall on the front side.
この態様では、透明壁の裏側から到来する光のうち、透明又は半透明部分に入射される光は、透明又は半透明部分を透過し、透明壁の表側に向けて出射される。一方、透明壁の裏側から到来する光のうち、散乱部分に入射される光は、散乱されて透明壁の表側に向けて出射される。 In this aspect, light incident on the transparent or translucent portion of the light arriving from the back side of the transparent wall is transmitted through the transparent or translucent portion and emitted toward the front side of the transparent wall. On the other hand, among the light coming from the back side of the transparent wall, the light incident on the scattering portion is scattered and emitted toward the front side of the transparent wall.
従って、この態様では、散乱板の配置される透明壁の一部では、透明又は半透明部分において、裏側から到来する光の透過率を大きく確保しつつ、散乱部分において、裏側から到来する投射光を散乱させ表側に出射させることが可能となる。よって、透明壁の表側の観察者は、その観察位置に関わらず、容易に、透明壁の裏側の風景、例えば水槽やショーウィンドウ内の風景と共に、映像を視認することが可能となる。 Therefore, in this aspect, in a part of the transparent wall on which the scattering plate is arranged, in the transparent or translucent part, while ensuring a large transmittance of light coming from the back side, the projection light coming from the back side in the scattering part Can be scattered and emitted to the front side. Therefore, the observer on the front side of the transparent wall can easily view the image together with the scenery behind the transparent wall, for example, the scenery in the water tank or the show window, regardless of the observation position.
この、透明又は半透明部分と散乱部分とを散乱板が含む態様では、前記散乱部分は、ストライプ状、チェック状、ブロック状、島状及び円状のうち少なくとも一つの形状で、前記透明又は半透明部分内に散在するように構成してもよい。 In the aspect in which the scattering plate includes the transparent or translucent portion and the scattering portion, the scattering portion has at least one of a stripe shape, a check shape, a block shape, an island shape, and a circular shape, and the transparent or semi-transparent shape. You may comprise so that it may be scattered in a transparent part.
このように構成すれば、散乱部分の配置形状に対応させて散乱光を出射させることが可能となる。 If comprised in this way, it will become possible to emit scattered light corresponding to the arrangement | positioning shape of a scattering part.
より具体的には、例えば、散乱部分がストライプ状に透明又は半透明部分内に散在する場合、透明又は半透明部分内に縦縞状、横縞状、或いは斜め縞状に散乱部分が配置される。従って、各散乱部分で散乱される光は、透明又は半透明部分内に縦方向、横方向、或いは斜め方向に延在する各散乱部分に沿って出射される。よって、各散乱部分より縦方向、横方向或いは斜め方向に沿って進行する光の束として、投射光を出射させることが可能となる。 More specifically, for example, when scattering portions are scattered in a transparent or semi-transparent portion in a stripe shape, the scattering portions are arranged in a vertical stripe shape, a horizontal stripe shape, or an oblique stripe shape in the transparent or semi-transparent portion. Therefore, the light scattered in each scattering portion is emitted along each scattering portion extending in the vertical direction, the horizontal direction, or the oblique direction in the transparent or translucent portion. Therefore, it is possible to emit the projection light as a bundle of light traveling along the vertical direction, the horizontal direction, or the oblique direction from each scattering portion.
また、散乱部分がチェック状に透明又は半透明部分内に散在する場合、例えば縦横に沿って、散乱部分が透明又は半透明部分と交互に配置される。この場合には、縦方向及び横方向に沿って、各散乱部分で散乱された投射光が出射され、透明壁の表側に向かって進行する。 Further, when the scattering portions are scattered in the transparent or translucent portion in a check state, the scattering portions are alternately arranged with the transparent or translucent portions, for example, along the vertical and horizontal directions. In this case, the projection light scattered at each scattering portion is emitted along the vertical direction and the horizontal direction, and proceeds toward the front side of the transparent wall.
或いは、ブロック状、島状及び円状に散乱部分が透明又は半透明部分内に散在する場合、縦方向及び横方向に交互に散乱部分及び透明又は半透明部分が配置されるか、或いは縦方向、横方向及び斜め方向に、散乱部分が点在される。よって、各散乱部分より投射光が散乱され、透明壁の表側に進行する。この場合、縦方向、横方向及び斜め方向のいずれかの方向に沿う光の束として出射されるのではなく、各散乱部分で散乱された光が互いに入り混じって透明壁の表側に出射される。よって、散乱光によってより精細で且つ鮮明な画像を視認することが可能となる。 Alternatively, when the scattering portions are scattered in the transparent or semi-transparent portion in the form of blocks, islands, and circles, the scattering portions and the transparent or semi-transparent portions are alternately arranged in the vertical direction and the horizontal direction, or the vertical direction The scattering portions are scattered in the lateral direction and the oblique direction. Therefore, the projection light is scattered from each scattering portion and proceeds to the front side of the transparent wall. In this case, it is not emitted as a bundle of light along any one of the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction, but the light scattered in each scattering portion enters each other and is emitted to the front side of the transparent wall. . Therefore, a finer and clearer image can be visually recognized by the scattered light.
本発明の第1の映像表示装置の他の態様では、前記散乱板は、凹凸表面を有する。 In another aspect of the first image display device of the present invention, the scattering plate has an uneven surface.
この態様によれば、散乱板において裏側及び表側の少なくとも一方の表面は凹凸形状を有する。凹凸表面では、その屈折率とこれに接する光を伝播する媒質、例えば空気や水の屈折率とで差が生じることにより、凹部及び凸部の少なくとも一方において、散乱板に入射される光を散乱することが可能となる。 According to this aspect, at least one surface of the back side and the front side of the scattering plate has an uneven shape. On the uneven surface, the light incident on the scattering plate is scattered in at least one of the concave and convex portions due to a difference between the refractive index and the refractive index of the medium that propagates light in contact therewith, such as air or water. It becomes possible to do.
この散乱板が凹凸表面を有する態様では、前記凹凸表面において、凹部及び凸部の少なくとも一方は所定種類の光学的な形状を有するように構成してもよい。 In an aspect in which the scattering plate has an uneven surface, at least one of the concave portion and the convex portion may be configured to have a predetermined type of optical shape on the uneven surface.
このように構成すれば、凹部及び凸部の少なくとも一方を、例えばプリズム形状としたり、レンズ曲面を有するように形成したりするなど、所定種類の光学的な形状に形成することで、凹部及び凸部毎に光の散乱を制御することが可能となる。よって、散乱板において光の散乱により、裏側から到来する投射光に対して、表側に出射される投射光の損失が大きくなるのを防止することができる。 According to this structure, at least one of the concave portion and the convex portion is formed into a predetermined type of optical shape such as a prism shape or a lens curved surface, so that the concave portion and the convex portion are formed. Light scattering can be controlled for each part. Therefore, it is possible to prevent the loss of the projection light emitted to the front side from increasing with respect to the projection light coming from the back side due to light scattering in the scattering plate.
本発明の第1の映像表示装置の他の態様では、前記投射手段は、前記裏側から斜めに、前記投射光を照射し、前記散乱板は、前記投射光の光路を前記散乱板の法線方向に近付ける側に曲げつつ前記表側に向けて散乱するように構成されている。 In another aspect of the first image display device of the present invention, the projection means irradiates the projection light obliquely from the back side, and the scattering plate has an optical path of the projection light along a normal line of the scattering plate. It is configured to scatter toward the front side while bending toward the side approaching the direction.
この態様によれば、投射手段によって、投射光は散乱板の裏側から斜めに投射される。この場合、散乱板の表面に到来する投射光のうち、比較的大きい入射角、即ち散乱板の法線方向に対して臨界角以上の角度をなして入射される光の割合が大きくなる。よって、到来した投射光のうち、散乱板の表面で反射されることで散乱板に入射される光の割合が少なくなる、即ち反射による光の損失が大きくなるおそれがある。 According to this aspect, the projection light is projected obliquely from the back side of the scattering plate by the projection means. In this case, of the projection light that arrives on the surface of the scattering plate, the proportion of light that enters at a relatively large incident angle, that is, an angle that is greater than the critical angle with respect to the normal direction of the scattering plate, increases. Therefore, the ratio of the light incident on the scattering plate is reduced by being reflected on the surface of the scattering plate in the incoming projection light, that is, the loss of light due to reflection may be increased.
この態様では、散乱板の裏側において、投射手段より照射されて到来する投射光について、散乱板の表面に対して比較的大きい入射角で入射される方向に進行する光の光路を変更し、散乱板に向かって、散乱板に対して比較的小さい入射角、即ち散乱板の法線方向に対して臨界角より小さい角度をなして入射させることが可能となる。 In this aspect, on the back side of the scattering plate, the incident light irradiated from the projection means is changed, the light path of the light traveling in the direction incident at a relatively large incident angle with respect to the surface of the scattering plate is changed and scattered. It is possible to make the light incident on the scattering plate at a relatively small incident angle, that is, at an angle smaller than the critical angle with respect to the normal direction of the scattering plate.
従って、散乱板に到来する投射光について、反射による光の損失を小さくし、散乱板に入射させ、散乱することで散乱板の表側に進行させることが可能となる。 Therefore, it is possible to reduce the loss of light due to reflection with respect to the projection light arriving at the scattering plate, enter the scattering plate, and scatter the light so that the projection light can travel to the front side of the scattering plate.
よって、この態様では、構造物の構成に対応させて投射手段の配置位置の自由度を大きく設定することができる。即ち、例えば構造物である水槽の透明壁の裏側(水槽内)において、水槽内の光の媒質である水、及びこの水内の風景を観察する観察者の視線を避けて、投射手段として例えばプロジェクタを配置して、透明壁に向かって斜め方向から投射光を照射させても、観察者は容易に投射光による映像を視認することが可能となる。或いは、例えば構造物の透明壁の一例であるショーウィンドウの裏側(ショーウィンドウ内)において、ショーウィンドウ内の風景を観察する観察者の視線を避けて、投射手段として例えばプロジェクタを配置して、透明壁に向かって斜め方向から投射光を照射させても、観察者は容易に投射光による映像を視認することが可能となる。 Therefore, in this aspect, the degree of freedom of the arrangement position of the projection unit can be set to be large corresponding to the configuration of the structure. That is, for example, on the back side (in the aquarium) of the transparent wall of the aquarium that is a structure, avoid the eyes of the observer who observes the water that is the light medium in the aquarium and the scenery in the aquarium. Even if the projector is arranged and the projection light is irradiated from the oblique direction toward the transparent wall, the observer can easily view the image by the projection light. Alternatively, for example, on the back side of the show window (inside the show window), which is an example of a transparent wall of the structure, avoiding the line of sight of the observer observing the scenery in the show window, for example, a projector is arranged as a projecting means, and transparent Even if the projection light is irradiated from the oblique direction toward the wall, the observer can easily visually recognize the image by the projection light.
本発明の第2の映像表示装置は上記課題を解決するために、裏側から到来する光を表側に向けて散乱可能な散乱板と、前記裏側から斜めに前記散乱板で結像するように投射光を、前記到来する光として照射する投射手段とを備え、前記散乱板は、前記投射光の光路を前記散乱板の法線方向に近付ける側に曲げつつ前記表側に向けて散乱するように構成されている。 In order to solve the above-described problem, the second image display device of the present invention projects a scattering plate that can scatter light coming from the back side toward the front side, and forms an image on the scattering plate obliquely from the back side. Projection means for irradiating light as the incoming light, and the scattering plate is configured to scatter toward the front side while bending the optical path of the projection light toward the side closer to the normal direction of the scattering plate Has been.
本発明の第2の映像表示装置は、上述した第1の映像表示装置の他の態様と同様に、散乱板に到来する投射光について、反射による光の損失を小さくし、散乱板に入射させ、散乱することで散乱板の表側に進行させることが可能となる。よって、本発明の第2の映像表示装置では、構造物の構成に対応させて投射手段の配置位置の自由度を大きく設定することができる。 The second image display device of the present invention reduces the loss of light due to reflection and makes it incident on the scattering plate for the projection light arriving at the scattering plate, similarly to the other aspects of the first image display device described above. It becomes possible to advance to the front side of the scattering plate by scattering. Therefore, in the second video display device of the present invention, the degree of freedom of the arrangement position of the projection means can be set large corresponding to the structure of the structure.
本発明の第1又は第2の映像表示装置の一態様では、前記散乱板は、前記投射光が到来する方向に向いて開いている光通過用の空間を規定する第1部分と、該光通過用の空間を介して到来する前記投射光を前記表側に向けて散乱させる第2部分とを有する。 In one aspect of the first or second image display device of the present invention, the scattering plate includes a first portion that defines a light passage space that is open in a direction in which the projection light arrives, and the light. And a second portion that scatters the projection light coming through the passage space toward the front side.
この態様によれば、散乱板の裏側において、第1部分は例えばプリズム又は鏡により形成される。投射光は、第1部分によって規定された光通過用の空間に到来する。そして、光通過用の空間において、投射光は第1部分によって屈折又は反射されて、散乱板に向かって比較的小さい入射角で入射されるように、その光路が変更される。 According to this aspect, the first portion is formed by, for example, the prism or the mirror on the back side of the scattering plate. The projection light arrives in the light passage space defined by the first portion. Then, in the light passage space, the light path is changed so that the projection light is refracted or reflected by the first portion and is incident on the scattering plate at a relatively small incident angle.
その後、第1部分によって光路が変更された投射光は、散乱板に入射されて第2部分に到来する。そして、第2部分によって、到来した投射光は散乱されて、散乱板の表側に進行する。 Thereafter, the projection light whose optical path has been changed by the first part is incident on the scattering plate and arrives at the second part. Then, the incoming projection light is scattered by the second portion and travels to the front side of the scattering plate.
従って、この態様では、第1及び第2部分の2種の光学要素による比較的簡易な構成によって、到来する投射光について光の損失を小さくして、表側に出射される光の割合を大きくすることが可能となる。 Therefore, in this aspect, the light loss of the incoming projection light is reduced and the proportion of the light emitted to the front side is increased by a relatively simple configuration using the two optical elements of the first and second portions. It becomes possible.
この散乱板が第1部分及び第2部分を有する態様では、前記第1部分は、前記光通過用の空間の周囲を縁取る光反射膜を有し、前記第2部分は、前記光反射膜で反射されることで到来する前記投射光を前記表側に向けて散乱させる凹凸表面を有するように構成してもよい。 In an aspect in which the scattering plate has a first part and a second part, the first part has a light reflecting film that borders the periphery of the light passage space, and the second part has the light reflecting film. You may comprise so that the said unevenness | corrugated surface which scatters the said projection light which comes in by being reflected by the above may be scattered toward the said front side.
このように構成すれば、第1部分を鏡により形成し、その表面において光通過用の空間に到来した投射光を反射させて、その光路を変更することが可能となる。 If comprised in this way, it will become possible to form the 1st part with a mirror, reflect the projection light which arrived in the space for light passage on the surface, and to change the optical path.
また、第2部分においては、その凹凸表面と、これと接する光通過用の空間に充填された光の媒質、例えば空気や水とで、屈折率差が生じることにより、凹部及び凸部の少なくとも一方において、光通過用の空間を介して到来する投射光を散乱させることが可能となる。 Further, in the second portion, a refractive index difference is generated between the uneven surface and a light medium filled in a light passage space in contact with the uneven surface, for example, air or water. On the other hand, it becomes possible to scatter the projection light coming through the light passage space.
よって、第1部分において、その表面の散乱板の法線方向に対してなす傾斜角度を調整することで、第1部分による光路の変更を制御し、更にはこれに加えて又は代えて、凹部及び凸部の少なくとも一方を、例えばプリズムやレンズなどの所定種類の光学的な形状に形成することで、凹部及び凸部毎に光の散乱を制御することが可能となる。 Therefore, in the first part, the change of the optical path by the first part is controlled by adjusting the inclination angle made with respect to the normal direction of the scattering plate on the surface, and in addition to or instead of this, the concave part In addition, by forming at least one of the convex portions into a predetermined type of optical shape such as a prism or a lens, it is possible to control light scattering for each concave portion and convex portion.
従って、この態様では、第1及び第2部分における反射と散乱とにより、散乱板の裏側から到来する投射光に対して、その表側に出射される投射光の損失が大きくなるのを防止することができる。 Therefore, in this aspect, the loss of the projection light emitted to the front side of the projection light arriving from the back side of the scattering plate is prevented from increasing due to the reflection and scattering in the first and second portions. Can do.
或いは散乱板が第1部分及び第2部分を有する態様では、前記第1部分は、前記光通過用の空間内に充填された導光材料を有し、前記第2部分は、前記導光材料で導光されることで到来する前記投射光を前記表側に向けて散乱させる凹凸表面を有するように構成してもよい。 Alternatively, in an aspect in which the scattering plate has a first portion and a second portion, the first portion has a light guide material filled in the light passage space, and the second portion has the light guide material. It may be configured to have an uneven surface that scatters the projection light that arrives by being guided in the direction toward the front side.
このように構成すれば、光通過用の空間に到来する投射光が、この空間から再び散乱板の裏側に向けて進行することで、光の損失が大きくなる事態を防止することが可能となる。即ち、光通過用の空間に到来する投射光を、第1部分によってその光路を変更した後、当該空間に充填された導光材料により、第2部分に入射されるように、導光することができる。 If comprised in this way, it will become possible to prevent the situation where the loss of light becomes large because the projection light which arrives in the space for light passage advances again from this space toward the back side of the scattering plate. . That is, after the optical path of the projection light arriving in the light passage space is changed by the first portion, the light is guided so as to be incident on the second portion by the light guide material filled in the space. Can do.
更に、散乱板が第1部分及び第2部分を有する態様では、前記投射手段は、斜め上方から前記投射光を照射し、前記第1部分は、前記光通過用の空間として、水平方向に延びるストライプ状の隙間を規定するように構成してもよい。 Furthermore, in the aspect in which the scattering plate has the first portion and the second portion, the projection means irradiates the projection light from obliquely above, and the first portion extends in the horizontal direction as the light passage space. A stripe-shaped gap may be defined.
このように構成すれば、投射手段から照射される投射光が、第1部分によって遮られることで、光の損失が大きくなるのを防止することが可能となる。即ち、この態様では、第1部分は、散乱板において光通過用の空間を、水平方向に配置される第2部分に共通に規定する。即ち、散乱板において第1部分は第2部分に対する隙間を規定するいわばブラインドとして設けられるため、この第1部分の影となる部分には投射光が通過し難くなる。 If comprised in this way, it will become possible to prevent that the loss of light becomes large because the projection light irradiated from a projection means is interrupted | blocked by the 1st part. That is, in this aspect, the first portion defines a light passage space in the scattering plate in common with the second portion arranged in the horizontal direction. That is, in the scattering plate, the first portion is provided as a blind so as to define a gap with respect to the second portion, so that it is difficult for the projection light to pass through the shadow portion of the first portion.
この態様では、散乱板の裏側では第1部分の配置面積を最小限にし、第1部分によって、光通過用の空間を、投射手段からの投射光の照射方向である上方に向かって開いた空間として規定することが可能となる。 In this aspect, the arrangement area of the first part is minimized on the back side of the scattering plate, and the first part is used to open the light passage space upward, which is the irradiation direction of the projection light from the projection means. Can be defined as
本発明の第1の映像スクリーン装置は上記課題を解決するために、投射光が照射されることで、映像が映し出される映像スクリーン装置であって、構造物の透明壁の一部に内蔵されており、前記透明壁の裏側から到来する光を前記透明壁の表側に向けて散乱可能な散乱板を備える。 In order to solve the above-described problem, a first video screen device of the present invention is a video screen device that projects an image when irradiated with projection light, and is built in a part of a transparent wall of a structure. And a scattering plate capable of scattering light coming from the back side of the transparent wall toward the front side of the transparent wall.
本発明の第1の映像スクリーン装置は、上述した本発明の第1の映像表示装置と同様に、散乱板の位置する透明壁の一部について、この一部の表側では、観察者の位置に関わらず容易に映像を視認することができる。 The first video screen device of the present invention is similar to the first video display device of the present invention described above, and a part of the transparent wall on which the scattering plate is located is located at the viewer's position on the front side of this part. Regardless, the video can be easily viewed.
本発明の第2の映像スクリーン装置は上記課題を解決するために、投射光が照射されることで、映像が映し出される映像スクリーン装置であって、裏側から到来する光を表側に向けて散乱可能な散乱板を備え、前記散乱板は、前記裏側から斜めに到来する前記投射光の光路を、前記散乱板の法線方向に近付ける側に曲げつつ前記表側に向けて散乱するように構成されている。 In order to solve the above-mentioned problem, the second video screen device of the present invention is a video screen device in which an image is projected by irradiation with projection light, and can scatter light coming from the back side toward the front side. The scattering plate is configured to scatter toward the front side while bending the optical path of the projection light coming obliquely from the back side to the side approaching the normal direction of the scattering plate. Yes.
本発明の第2の映像スクリーン装置は、上述した本発明の第2の映像表示装置と同様に、散乱板に到来する投射光について、反射による光の損失を小さくし、散乱板に入射させ、散乱することで散乱板の表側に進行させることが可能となる。よって、構造物の構成に対応させて投射手段の配置位置の自由度を大きく設定することができる。 The second video screen device of the present invention, like the above-described second video display device of the present invention, reduces the light loss due to reflection with respect to the projection light arriving at the scattering plate and makes it incident on the scattering plate. It becomes possible to advance to the front side of the scattering plate by scattering. Therefore, the degree of freedom of the arrangement position of the projection means can be set to be large corresponding to the structure of the structure.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。 The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.
以下では、本発明の映像表示装置及び映像スクリーン装置に係る実施形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the video display device and the video screen device of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態について、図1から図4を参照して説明する。本実施形態では、映像スクリーン装置は、映像表示装置に含まれる。先ず、本実施形態における、映像表示装置の構成について概略的に図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の映像表示装置の概略的な全体構成を示す図である。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the video screen device is included in the video display device. First, the configuration of the video display device in the present embodiment will be schematically described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic overall configuration of a video display apparatus according to the present embodiment.
図1には、例えば構造物として水族館用又は観賞用の水槽の透明ガラス壁、透明アクリル壁等の透明壁に対して映像表示を行う場合における、映像表示装置の構成を示してある。この例では、「この魚は○○です。」のように、水槽内の魚の説明文が画像として、透明壁上に投影されている。尚、典型的な例としては、係る場合のほか、例えば建造物のガラス壁、窓ガラス、ショーウインドウガラス等に対して映像表示を、映像表示装置によって行うことも可能である。 FIG. 1 shows a configuration of a video display device when video is displayed on a transparent wall such as a transparent glass wall or transparent acrylic wall of an aquarium or ornamental water tank as a structure. In this example, the description of the fish in the aquarium is projected on the transparent wall as an image, as in “This fish is OO”. In addition, as a typical example, in addition to such a case, it is also possible to display an image on a glass wall of a building, a window glass, a show window glass, or the like by using an image display device.
図1において、映像表示装置は、例えば水槽100の透明壁101の一部として形成されている、言い換えれば、透明壁101と一体的に形成されている散乱板10を備える。或いは、散乱板10は、水槽100の透明壁101の一部に対して貼り付けられている。
In FIG. 1, the video display device includes a
透明壁101は、透明又は半透明に形成され、本発明に係る「投射手段」の一例であるプロジェクタ20が配置される透明壁101の裏側とは反対側である、表側に居る観察者Aが、表側から裏側の水槽100内の風景、例えば水槽100内に満たされた水や、この水の中の動植物等を観察可能なように形成される。
The
より具体的には、透明壁101の裏側にプロジェクタ20以外に設けられた照明や、透明壁101の表側から入射される自然光等の外光が透過可能なように、透明壁101は形成される。そして、透明壁101の裏側から照射された照明や外光は、水槽100内の動植物等により四方に散乱又は反射されて、透明壁101の裏側から表側に向けて出射される。透明壁101は、このように散乱又は反射された光を透過可能なように形成され、透明壁101の表側では、観察者Aは透明壁101より透過されて出射された当該散乱光により、水槽100内の風景を視認することができる。
More specifically, the
プロジェクタ20は、透明壁101の裏側における水槽100内に、例えば水槽100内の魚を含む水や、水槽100内の風景を観察する観察者Aの視線を避けた位置、例えば水上に配置される。この場合、図1中破線で示すように、透明壁101に対して、その裏側の斜め上方からプロジェクタ20によって投射光が照射される。尚、図1中では、破線は、プロジェクタ20による投射光の照射の様子を模式的に示したものである。また、プロジェクタ20は、映像表示における演出効果によっては、意図的に観察者Aの視界内に配置されてもよいし、水中に配置され、透明壁101に対して斜め下方から投射光を照射するようにしてもよい。更に、構造物が水槽100を含む、例えば水族館の展示室として構成される場合には、プロジェクタ20は水槽100外に配置され、透明壁101に対して投射光を照射するようにしてもよい。
The
次に、図2(a)及び図2(b)を参照して、散乱板10の具体的な構成について説明する。図2(a)は、散乱板の構成を概略的に示す平面図であって、図2(b)は、図2(a)のX0−X0'線における断面部分の構成を概略的に示す断面図である。
Next, a specific configuration of the
散乱板10は、透明壁101の表側に位置する表側及び透明壁101の裏側に位置する裏側の少なくとも一方において、透明又は半透明部分12と散乱部分14とを混在する形で含む。ここに、図2(b)には、散乱板10の裏側に透明又は半透明部分12と散乱部分14とが形成される構成について示してある。
The
図2(a)において、透明又は半透明部分12内に散乱部分14は、例えばストライプ状に且つ水平方向(横方向)に沿って横縞状に散在する。従って、図中、X0−X0'線に沿う水平方向と交差する垂直方向(縦方向)に沿う方向では、透明又は半透明部分12と散乱部分14とが交互に配置されると共に、隣接する散乱部分14同士は例えば5mmかそれよりも小さい値の間隔d0おいて配置される。このように間隔d0の値を調整することにより、観察者Aの視界内に散乱板10が配置されている場合においても、以下に説明する散乱板10の機能により、その存在に妨げられることなく容易に水槽100内の風景を観察しつつ、プロジェクタ20の投射光による表示映像も、観察者Aは観察することができる。
In FIG. 2A, the scattering
尚、散乱板10の存在により、観察者Aの、水槽101内の風景を観察するための視界が妨げられ、水槽101内の風景を観察することが困難な場合は、透明壁101において、観察者Aが水槽101内の風景を観察するための視界を避ける位置に散乱板10を配置するようにしてもよい。これにより、透明壁101においては、観察者Aが水槽101内の風景を観察可能な領域以外に、散乱板10に対して映像を表示可能な領域が配置される。
Note that the presence of the
また、図2(b)に示すように、散乱板10において、散乱部分14は散乱板10の裏側に位置する表面が例えば凸状に突出した凸部として形成される。よって、透明又は半透明部分12の表面は概ね平坦に形成されると共に、散乱部分14が凸部として形成されることにより、散乱板10は裏側において凹凸表面を有する。ここに、散乱部分即ち凸部14は、散乱板10の裏側に位置する表面が例えば所定種類の光学的な形状、例えばレンズ曲面やプリズム形状を有するように形成される。尚、ここにいう「レンズ曲面」とは、凸レンズや凹レンズのレンズ曲面の形状に凸部14の表面形状が形成されることを意味し、「プリズム形状」はプリズムの表面形状に凸部14の表面形状が形成されることを意味する。従って、凸部14においては、これと接する光の媒質(例えば図1に示す水槽100内の水)との屈折率差により、散乱板10の裏側から到来する光を散乱可能となる。
Further, as shown in FIG. 2B, in the
次に、図1及び図2に加えて、図3及び図4を参照して、映像表示装置によって行われる映像表示について説明する。図3(a)は、図2(b)に示す断面部分において散乱板に到来する光のようすを示す断面図であって、図3(b)は、比較例において、散乱板が配置されるべき透明壁の一部において到来する光のようすを示す断面図である。また、図4は、散乱板に到来する光のようすを示す斜視図である。 Next, video display performed by the video display device will be described with reference to FIGS. 3 and 4 in addition to FIGS. 1 and 2. FIG. 3A is a cross-sectional view showing the light arriving at the scattering plate in the cross-sectional portion shown in FIG. 2B, and FIG. 3B is a comparative example in which the scattering plate is arranged. It is sectional drawing which shows the appearance of the light which arrives in a part of power transparent wall. FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of light arriving at the scattering plate.
図1において、プロジェクタ20は、投射光が散乱板10で結像するように、透明壁101の裏側に配置される。よって、図1中破線にて模式的に示すように、プロジェクタ20から照射される投射光は、散乱板10に、透明壁101の裏側から到来し入射される。散乱板10にその裏側から到来する光は、図1に示すように例えば水槽100内における水、或いはこれに加えて空気等の媒質によって伝播され、透明壁101における散乱板10に到来する。
In FIG. 1, the
図3(a)において、散乱板10の裏側から散乱部分14に入射される光の進行方向の一例を矢印P4によって示し、散乱板10の裏側から透明又は半透明部分12に入射される光の進行方向の一例を矢印P2によって示してある。
In FIG. 3A, an example of the traveling direction of the light incident on the scattering
上述したように散乱部分14は凸部として形成されており、これと接する媒質である例えば水との屈折率差により、入射される光を散乱することが可能である。よって、矢印P4に示される進行方向に従って散乱部分14に入射された投射光は、散乱部分14によって散乱され表側に向けて出射される。ここに、凸部14が所定種類の光学的な形状を有することにより、凸部14毎に光の散乱を制御することが可能となる。より具体的には、凸部14の表面をレンズ曲面やプリズム形状に形成することで、凸部14によって散乱された投射光のうち、再び散乱板10の裏側に向かって進行する光の割合を少なくし、表側に出射される光の割合が大きくなるように、制御することができる。よって、散乱板10において光の散乱により、裏側から到来する投射光に対して、表側に出射される投射光の損失が大きくなるのを防止することができる。
As described above, the scattering
ここに、図2(a)を参照して説明したように、散乱部分14が横縞状に散在する構成では、図4に示すように、例えば矢印P4inに示される進行方向に従って、散乱板10の裏側から散乱部分14に入射され散乱された投射光を、同図中例えば矢印P4outに示すように、散乱部分14の延在方向即ち水平方向に沿って概ね進行する光の束として出射させることも可能となる。
Here, as described with reference to FIG. 2A, in the configuration in which the
一方、散乱板10において、透明壁101の裏側から到来する光のうち、図3(a)中、例えば矢印P2に示す進行方向に従って透明又は半透明部分12に入射された光は、透明又は半透明部分12を透過し、表側に向けて出射される。
On the other hand, in the
次に、比較例について図3(b)を参照して、本実施形態と異なる点についてのみ説明する。比較例については、透明壁101の一部に対して散乱板10が配置されず且つそれ以外の所定種類の光学的な加工も施されていないものとする。この場合、プロジェクタ20の投射光により映像表示を行おうとするべき場所に位置する、透明壁101の一部10では、例えば矢印P2に示す進行方向に従って、その裏側から到来する光は透明壁101を透過して表側に出射される。
Next, only differences from the present embodiment will be described with reference to FIG. As for the comparative example, it is assumed that the
よって、透明壁101の表側において、観察者Aは、透明壁101の裏側において、投射光の照射位置から透明壁101に向かう、例えば矢印P2で示される光の進行方向に従った位置A1に立たなければ、投射光により表示されるべき映像を容易に視認することができなくなる。従って、観察者Aは、投射光の照射位置であるプロジェクタ20の位置に従う定位置A1以外の位置A2やA3から観察すると、表示されるべき映像を視認することが困難となる。
Therefore, on the front side of the
これに対して、本実施形態では、投射光を散乱板10において散乱部分14によって散乱させることにより、例えば図3(a)中矢印P4によって示される投射光の進行方向を、散乱板10より、透明壁101の表側に向かって四方に進行するように変更することが可能となる。よって、観察者Aは、投射光の照射位置であるプロジェクタ20の位置に従う定位置A1以外の位置A2やA3から観察した場合も、表示されるべき映像を容易に視認することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the scattering direction of the projection light indicated by the arrow P4 in FIG. It becomes possible to change so that it may progress in all directions toward the front side of the
また、本実施形態では、図3(a)を参照して説明したように、散乱板10では、透明又は半透明部分12において、裏側から到来する光の透過率を大きく確保しつつ、裏側から到来する投射光を散乱させ表側に出射させることが可能となる。ここに、散乱板10に対して、透明壁101の裏側から到来する光には、プロジェクタ20からの投射光のほか、透明壁の裏側101の風景、例えば水槽100内の風景を、表側において視認可能とする光も含まれる。既に説明したように、かかる光は水槽100内で散乱された光のため、散乱板10において透過させても、その表側において観察者Aは、容易に透明壁101の裏側の風景を観察することができる。
Moreover, in this embodiment, as demonstrated with reference to Fig.3 (a), in the
従って、以上説明したような本実施形態では、透明壁101の表側の観察者Aは、その観察位置に関わらず、容易に、透明壁101の裏側の風景、例えば水槽100内の風景と共に、投射光による映像を視認することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment as described above, the observer A on the front side of the
次に、以上説明した本実施形態の変形例について、図5から図7を参照して説明する。図5は、本変形例における散乱板の一の構成について、その断面部分の構成を概略的に示す断面図である。また、図6(a)及び図6(b)は夫々、本変形例における散乱板の他の構成について概略的に示す平面図である。更に、図7(a)から図7(d)は夫々、本変形例における散乱板の他の構成について概略的に示す平面図である。 Next, a modified example of the present embodiment described above will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a cross-sectional portion of one configuration of the scattering plate in the present modification. FIGS. 6A and 6B are plan views schematically showing another configuration of the scattering plate in the present modification. Further, FIGS. 7A to 7D are plan views schematically showing other configurations of the scattering plate in the present modification.
図5に示すように、散乱板10において、散乱部分14は例えば散乱板10の裏側に位置する表面が例えば凹状に窪んだ凹部として形成されるようにしてもよい。或いは、散乱板10に配置される複数の散乱部分14のうち、一部が凸部として形成され、他部が凹部として形成されるようにしてもよい。この場合においても、凹部又は凸部毎に光の散乱を制御することが可能となる。
As shown in FIG. 5, in the
また、散乱部分14は、透明又は半透明部分12内に例えばストライプ状に、図6(a)に示すように垂直方向に沿う縦縞状に散在させてもよいし、図6(b)に示すように斜め方向に沿う斜め縞状に散在させてもよい。この場合においても、図4を参照して説明した場合と同様に、散乱部分14より垂直方向或いは斜め方向に沿って進行する光の束として、投射光を出射させることが可能となる。
Further, the scattering
或いは、散乱部分14は、図7(a)に示すように、透明又は半透明部分12内に例えばチェック状に散在させてもよい。この場合、例えば縦横に沿って、散乱部分14が透明又は半透明部分12と交互に配置される。この場合には、垂直方向及び水平方向に沿って、各散乱部分14で散乱された投射光が出射され、透明壁101の表側に向かって進行する。
Alternatively, as shown in FIG. 7A, the scattering
或いは、透明又は半透明部分12内に散乱部分14は、図7(b)に示すように例えばブロック状、図7(c)に示すように例えば島状、図7(d)に示すように例えば円状に散在させてもよい。この場合、垂直方向及び水平方向に交互に散乱部分14及び透明又は半透明部分12が配置されるか、或いは垂直方向、水平方向及び斜め方向に、散乱部分14が点在される。よって、各散乱部分14より投射光が散乱され、透明壁101の表側に進行する。この場合、垂直方向、水平方向及び斜め方向のいずれかの方向に沿う光の束として出射されるのではなく、各散乱部分14で散乱された光が互いに入り混じって透明壁101の表側に出射される。よって、散乱光によってより精細で且つ鮮明な画像を視認することが可能となる。
Alternatively, the scattering
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について、図8を参照して説明する。第2実施形態では、散乱板において散乱部分が透明又は半透明部分とは混在しないように形成される点が、第1実施形態とは異なっている。従って、以下では、第1実施形態と異なる点についてのみ図8を参照して説明し、第1実施形態と同様の構成については、図1から図4を参照して説明すると共に重複する説明を省略することもある。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the scattering portion of the scattering plate is formed so as not to be mixed with the transparent or translucent portion. Therefore, only the points different from the first embodiment will be described below with reference to FIG. 8, and the same configuration as the first embodiment will be described with reference to FIGS. Sometimes omitted.
図8(a)は、第2実施形態における散乱板の散乱部分の配置について示す平面図であって、図8(b)は、第2実施形態について、散乱板の断面部分の構成を概略的に示す断面図である。 Fig.8 (a) is a top view shown about arrangement | positioning of the scattering part of the scattering plate in 2nd Embodiment, FIG.8 (b) is schematic about the structure of the cross-sectional part of a scattering plate about 2nd Embodiment. FIG.
図8(a)に示すように、第2実施形態では、散乱板10において、その少なくとも一部では散乱部分14は透明又は半透明部分とは混在させずに形成される。図8(a)又は図8(b)に示すように、例えば散乱板10の裏側において、凸部として各散乱部分14は形成され、例えばこの凸部14の表面は、散乱板10の裏側において隣接する凸部14と、接するように形成されるか或いは交わるように形成される。例えば凸部14の表面が、所定種類の光学的な形状としてレンズ曲面を有する場合には、凸部14のレンズ曲面は、散乱板10の裏側において隣接する凸部14のレンズ曲面と、接するように形成されるか或いは交わるように形成される。尚、図8(a)では、凸部14内の円状に示される各線によって、レンズ曲面を有する場合において、このレンズ曲面内において同等の高さに配置される各位置について等高線状に示すことにより、レンズ曲面の形状の一例を概略的に示してある。
As shown in FIG. 8A, in the second embodiment, in the
そして、プロジェクタ20によって照射される投射光は、散乱板10の裏側から各散乱部分14に、図8(b)の例えば矢印P4によって示される進行方向に従って入射し、表側に向けて散乱されて出射される。ここに、上述したように、隣接する散乱部分14のレンズ曲面同士が接するか又は交わるように形成されることで、散乱板10の裏側において各散乱部分14の配置される表面では一様に、この表面に到来する光を表側に向けて散乱させることが可能となる。
The projection light irradiated by the
従って、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、図1に示す透明壁101の表側において観察者Aはその位置に関わらずより容易にプロジェクタ20によって表示されるべき映像を視認することが可能となる。
Accordingly, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the viewer A can more easily visually recognize the image to be displayed by the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について、図9及び図10を参照して説明する。第3実施形態では、散乱板において、散乱部分に対して、到来する光の光通過用の空間が規定される点が、第1又は第2実施形態とは異なっている。従って、以下では、第1又は第2実施形態と異なる点についてのみ図9及び図10を参照して説明し、第1又は第2実施形態と同様の構成については、図1から図4、或いは図8を参照して説明すると共に重複する説明を省略することもある。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the first or second embodiment in that in the scattering plate, a space for passing light of incoming light is defined with respect to the scattering portion. Therefore, hereinafter, only differences from the first or second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10, and configurations similar to those of the first or second embodiment will be described with reference to FIGS. The description will be made with reference to FIG.
図9は、散乱板における光通過用の空間とプロジェクタとの配置関係を示す図である。また、図10(a)は、第3実施形態における散乱板の断面部分の構成を概略的に示す断面図であって、図10(b)は、第3実施形態の散乱板に到来する光のようすを示す断面図である。 FIG. 9 is a diagram showing the positional relationship between the light passage space on the scattering plate and the projector. FIG. 10A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the cross-sectional portion of the scattering plate in the third embodiment, and FIG. 10B shows the light arriving at the scattering plate of the third embodiment. It is sectional drawing which shows the appearance.
図9及び図10(a)において、散乱板10は、第1部分14aと第2部分14bとを有する。第2部分14bは、図1から図4、或いは図8に示す散乱部分に対応し、散乱板10の表側又は裏側に形成される凸部や凹部により、到来する光を散乱可能なように形成される。尚、図10(a)又は図10(b)においては、第2部分14bが、散乱板10の裏側において凹部として形成される場合について、その構成を示してある。
9 and 10A, the
ここに、例えば、図9において、図1を参照して説明したように、プロジェクタ20は、水槽100内において、図9中の破線で示されるように透明壁101に対してその裏側の斜め上方から、投射光を照射する位置に配置される。尚、図9においても、図1と同様に、破線は、プロジェクタ20による投射光の照射のようすを模式的に示したものである。
Here, for example, in FIG. 9, as described with reference to FIG. 1, the
第1部分14aは、第2部分14bに対して光通過用の空間を規定するいわばブラインドとして設けられる。より具体的には、第1部分14aは、好ましくは散乱板10において光通過用の空間を水平方向に配置される第2部分14bに共通の隙間14hとして規定する。従って、散乱板10において隙間14hはストライプ状に配置される。
The
また、図9に示すように、散乱板10の裏側において斜め上方から照射される投射光は、例えば同図中矢印P4に示す進行方向に従って、第1部分14aに向かって進行する。この場合、第1部分14aは、好ましくは光が到来する斜め上方に向かって光通過用の空間を規定する。従って、隙間14hは、矢印P4に示す光の進行方向に向かって開いている空間として設けられる。
Moreover, as shown in FIG. 9, the projection light irradiated from diagonally upward on the back side of the
図10(a)及び図10(b)において、プロジェクタ20から照射された投射光は、例えば矢印P4に従って進行し、隙間14hに到来する。隙間14hに到来した投射光は、第1部分14aにおいて屈折又は反射されて、第2部分14bに到来する。
10A and 10B, the projection light emitted from the
ここに、図10(b)において、第1部分14aは、隙間14hを縁取るように、例えばアルミニウム(Al)等の金属材料により形成された光反射膜14aaを有する鏡として形成される。よって、隙間14hに到来する光は第1部分14aの光反射膜14aaに入射され反射されて、その光路が変更される。
Here, in FIG. 10B, the
プロジェクタ20より斜め上方から照射され散乱板10に到来する投射光は、比較的大きい入射角、即ち散乱板10の法線方向に対して臨界角以上の角度をなして入射される光の割合が大きくなる傾向がある。よって、到来した投射光のうち、散乱板10の表面で反射されることで散乱板10に入射される光の割合が少なくなる、即ち反射による光の損失が大きくなるおそれがある。
Projection light that is irradiated obliquely from the
第3実施形態では、図10(b)に示すように、第1部分14aによって到来した投射光の光路を変更して、散乱板10の表面に対して比較的大きい入射角で入射される方向に進行する光でも、第2部分14bに向かって、第2部分14bの表面に対して比較的小さい入射角、即ち散乱板10の法線方向(図10(b)中法線H0に沿う方向)に対して臨界角より小さい角度をなして入射させることが可能となる。
In the third embodiment, as shown in FIG. 10B, the direction of the incident light incident on the surface of the
このように隙間14hを介して到来する投射光は、第2部分14bによって、散乱板10の表側に散乱されて出射される。
Thus, the projection light coming through the
よって、第3実施形態では、散乱板10に到来する投射光について、臨界角以上の比較的大きい角度で光が入射されることにより反射され、光の損失が大きくなるのを防止することが可能となる。また、第1及び第2部分14a及び14bの2種の光学要素による比較的簡易な構成によって、到来する投射光について光の損失を小さくして、表側に出射される光の割合を大きくすることが可能となる。
Therefore, in the third embodiment, it is possible to prevent the incident light that is incident on the
ここに、上述したように鏡として形成される第1部分14aについて、その表面の散乱板10の法線方向に対してなす傾斜角度を調整することで、第1部分14aによる光路の変更を制御し、更にはこれに加えて若しくは代えて、第2部分14bについては、凹部を、例えばレンズやプリズムなどの所定種類の光学的な形状に形成することで、凹部毎に光の散乱を制御することが可能となる。従って、第1及び第2部分14a及び14bにおける反射と散乱とにより、散乱板10の裏側から到来する投射光に対して、その表側に出射される投射光の損失が大きくなるのを防止することができる。
Here, with respect to the
また、以上説明したように第1部分14aが鏡により形成される場合は、散乱板10において第1部分14aの影となる部分には投射光が通過し難くなる。既に説明したように、第1部分14aによって隙間14hをストライプ状に形成することで、第1部分14aの配置面積を最小限にし、プロジェクタ20から照射され到来する投射光が、第1部分14aによって遮られることで、光の損失が大きくなるのを防止することが可能となる。
Moreover, when the
次に、第3実施形態の変形例について、図11を参照して説明する。図11は、第3実施形態の変形例における散乱板の断面部分の構成を概略的に示す断面図である。 Next, a modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a cross-sectional portion of the scattering plate in a modification of the third embodiment.
図11において、第1部分14aは、隙間14h内に充填された導光材料14acを有する。この場合、例えば図11中矢印P4によって示される進行方向に従い、プロジェクタ20より照射されて隙間14hに到来する投射光は、導光材料14acによって第1部分14aに導光され入射される。そして、第1部分14aによってその光路が変更された後、導光材料14acにより、第2部分14bに入射されるように、導光される。よって、隙間14hに到来する投射光について、第1部分14aに入射される光の割合を、導光材料14acが設けられない場合と比較してより大きくすると共に、第1部分14aによって光路が変更された投射光が隙間14hから再び散乱板10の裏側に向けて進行することで、光の損失が大きくなる事態を防止することが可能となる。
In FIG. 11, the
尚、図11において、第1部分14aは散乱板100に対して貼り付けられる等により、第2部分14bとは分離した光学要素として設けられるようにしてもよい。また、第1部分14aの配置位置において、その影に第2部分14bの凹部或いは凸部が形成されてもよい。この場合、第1部分14aの影に配置される凹部または凸部は、第2部分14bとしては機能しない部分となる。
In FIG. 11, the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う映像表示装置及び映像スクリーン装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the scope or spirit of the invention that can be read from the claims and the entire specification. A video screen device is also included in the technical scope of the present invention.
10…散乱板、20…プロジェクタ、100…水槽、101…透明壁
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記裏側から前記散乱板で結像するように投射光を、前記到来する光として照射する投射手段と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。 A scattering plate that is built in a part of the transparent wall of the structure and capable of scattering light coming from the back side of the transparent wall toward the front side of the transparent wall;
An image display device comprising: a projection unit that irradiates projection light as the incoming light so as to form an image on the scattering plate from the back side.
前記散乱板は、前記投射光の光路を前記散乱板の法線方向に近付ける側に曲げつつ前記表側に向けて散乱するように構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の映像表示装置。 The projection means irradiates the projection light obliquely from the back side,
The said scattering plate is comprised so that it may scatter toward the said front side, bending the optical path of the said projection light to the side which approaches the normal line direction of the said scattering plate. The video display device according to one item.
前記裏側から斜めに前記散乱板で結像するように投射光を、前記到来する光として照射する投射手段と
を備え、
前記散乱板は、前記投射光の光路を前記散乱板の法線方向に近付ける側に曲げつつ前記表側に向けて散乱するように構成されていることを特徴とする映像表示装置。 A scattering plate capable of scattering light coming from the back side toward the front side;
A projection means for irradiating projection light as the incoming light so as to form an image on the scattering plate obliquely from the back side;
The image display device, wherein the scattering plate is configured to scatter toward the front side while bending the optical path of the projection light toward the side closer to the normal direction of the scattering plate.
前記第2部分は、前記光反射膜で反射されることで到来する前記投射光を前記表側に向けて散乱させる凹凸表面を有する
ことを特徴とする請求項8に記載の映像表示装置。 The first part has a light reflecting film that borders the periphery of the light passage space,
The video display device according to claim 8, wherein the second portion has an uneven surface that scatters the projection light that arrives by being reflected by the light reflecting film toward the front side.
前記第2部分は、前記導光材料で導光されることで到来する前記投射光を前記表側に向けて散乱させる凹凸表面を有する
ことを特徴とする請求項8に記載の映像表示装置。 The first portion has a light guide material filled in the light passage space;
The video display device according to claim 8, wherein the second portion has an uneven surface that scatters the projection light that arrives by being guided by the light guide material toward the front side.
前記第1部分は、前記光通過用の空間として、水平方向に延びるストライプ状の隙間を規定する
ことを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載の映像表示装置。 The projection means irradiates the projection light from obliquely above,
The image display device according to claim 8, wherein the first portion defines a stripe-shaped gap extending in a horizontal direction as the light passage space.
構造物の透明壁の一部に内蔵されており、前記透明壁の裏側から到来する光を前記透明壁の表側に向けて散乱可能な散乱板を備えたことを特徴とする映像スクリーン装置。 An image screen device in which an image is projected by irradiation with projection light,
An image screen device comprising a scattering plate which is built in a part of a transparent wall of a structure and capable of scattering light coming from the back side of the transparent wall toward the front side of the transparent wall.
裏側から到来する光を表側に向けて散乱可能な散乱板を備え、
前記散乱板は、前記裏側から斜めに到来する前記投射光の光路を、前記散乱板の法線方向に近付ける側に曲げつつ前記表側に向けて散乱するように構成されていることを特徴とする映像スクリーン装置。 An image screen device in which an image is projected by irradiation with projection light,
With a scattering plate that can scatter light coming from the back side toward the front side,
The scattering plate is configured to scatter toward the front side while bending the optical path of the projection light coming obliquely from the back side toward the side approaching the normal direction of the scattering plate. Video screen device.
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