JP2016101850A - 死角補助装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記像を表す光を入射し、視認者側に設けられ光の一部を反射し一部を透過する半透過ミラーと、光を前記半透過ミラーへ反射するミラーとが互いに対向するように配置される一対のミラーと、
前記像を表す光を屈折して前記一対のミラーに入射させる光学部材と、を備えてなることを特徴とする。
死角補助装置100は、図1及び図2に示すように、視認者側から見て右側(運転者側)のフロントピラー50に配置され、フロントピラー50及び黒セラ部21によって遮られる死角領域Aの像を映すものである。なお、死角補助装置100は、視認者から見てフロントピラー50及び黒セラ部21と対向するように配置される。
一方、像Mからの光Lは、光学部材120を介して一対の平行平面ミラー110に入射し、一対の平行平面ミラー110の間で反射を繰り返しつつ、一部の光Lは一対の平行平面ミラー110から出射する(半透過平面ミラー111を透過する、あるいは平面ミラー112から直接出射される)。なお、一対の平行平面ミラー110に入射し、一対の平行平面ミラー110の間で反射を繰り返すのは一対の平行平面ミラー110の平面に対して傾きを有する光である。一対の平行平面ミラー110から出射する光Lの一部は、視点2に達する。したがって、視点2からは直接視認できる風景と連続して平面ミラー112に映る像Mを半透過平面ミラー111越しに視認することができる。なお、死角領域Aのうち平面ミラー112の背面側の僅かな領域(ハッチングで示す部分)は、この領域からの光が一対の平行平面ミラー110に入射できず、その像を一対の平行平面ミラー110によって映すことができないが、それ以外の殆どの領域において死角領域Aの像を一対の平行平面ミラー110によって映すことができる。
なお、死角領域Aの像を一対の平行平面ミラー110によって映すにあたって、視認者は、死角補助装置100をフロントピラー50の任意の高さ(視点2に合った高さ)に、一対の平行平面ミラー110に死角領域Aの像Mが映るように、すなわち、死角領域Aからの光Lが視点2に達するように一対の平行平面ミラー110の角度を調整して配置する。半透過平面ミラー111と平面ミラー112とは互いの位置関係が固定されるため、一度の配置作業で一対の平行平面ミラー110を同時に配置することができ、また、一度の調整作業で一対の平行平面ミラー110の角度を同時に調整することができる。
図4に示すように、配置する光学部材120は、視点2と任意の像M1(例えば、車両1から10m程度前方の位置)とを結ぶ線である光路C1を光軸とし、その中心点P1から像M1までの距離D1と等しい焦点距離である仮想的なレンズ120Aの一部からなる。この場合、視点2から出射側端部E3を通過する光路C1と視点2から一対の平行平面ミラー110を経由して出射される光路C3とは互いに平行であるため、光路C1,C3を仮想的なレンズ120Aを経て延長すると、光路C3は、仮想的なレンズ120Aで屈折し、光路C1と仮想的なレンズ120Aの焦点面、すなわち像M1の地点で交わることとなる。したがって、一対の平行平面ミラー110の入射側に仮想的なレンズ120Aの一部からなる光学部材120を配置することで、視認者が像M1を視認する際に平面ミラー112に映る像と直接視認する前方風景との間のズレをなくすことができる。なお、平面ミラー112に映る像と直接視認される前方風景とのズレは、平面ミラー112に映る像の位置が死角補助装置100から遠くなる(前方に位置する)ほど徐々に小さくなり、像M1の位置でズレがなくなる。そして、像M1の位置よりもさらに遠くなるほど徐々にズレが大きくなる。したがって、像M1付近の位置であれば、ズレを低減する効果を十分に得ることができる。
これにより、一対の平行平面ミラー110の一方に半透過平面ミラー111を用いたため、視認者は半透過平面ミラー111越しに平面ミラー112に映る像Mの像及び風景を視認することができ、一対の平行平面ミラー110の配置位置の自由度が増し、より容易に視認者が直接視認する像(風景)と連続して死角領域Aの像を映すことが可能となる。また、死角領域Aを撮像するカメラ及び撮像画像を表示する表示器が不要であるためこれらを使用する場合と比較して安価である。また、像を表す光Lを屈折して一対の平行平面ミラー110に入射させる光学部材120を配置することで、平面ミラー112の出射側端部E3における平面ミラー112に映る像と直接視認する前方風景とのズレを低減することができる。
これによれば、理論上平面ミラー112に映る像と直接視認する前方風景とのズレをなくすことができる。
図6に示すように、一対の平行平面ミラー110の入射側に楔形プリズム130を配置した場合、死角領域Aからの光Lは楔形プリズム130で所定の角度に屈折され、一対の平行平面ミラー110に入射する。そのため、視点2から一対の平行平面ミラー110及び楔形プリズム130を経由して死角領域Aに至る光路C4は、楔形プリズム130の一方の面上の任意の点P2から楔形プリズム130がない場合の光路C2に対して角度θ1だけ手前側に傾いて出射する。したがって、光路C4が、視点2から出射側端部E3を通過する光路C1と任意の像M1(例えば、車両1から10m程度前方の位置)で交わるように楔形プリズム130の頂角θWを設定すれば、視認者が像M1を視認する際に平面ミラー112に映る像と直接視認する前方風景との間のズレをなくすことができる。
楔形プリズム130の点P2から死角領域Aに出射される際の光路C2に対する光路C4の角度(偏角)θ1は、頂角θWが小さい場合以下の式1で表される。
(式1)θ1=(n−1)θW
なお、nは楔形プリズム130の屈折率である。さらに、光路C4が光路C1と像M1の位置で交わる場合、光路C1と光路C4とのなす角度θ2は、角度θ1と錯角の関係にあるため、以下の式2で表される。
(式2)θ2=θ1
さらに、角度θ2は、光路C4が出射される楔形プリズム130の点P2を通る光路C1の垂線pと光路C1との交点をHとし、点P2と交点Hとの間隔(すなわち垂線pの長さ)をW2とし、交点Hから像M1の位置までの距離をD2とするとき、以下の式3で表される。
(式3)θ2=tan−1(W2/D2)
そして、楔形プリズム130の頂角θWは以下の式4及び式5で表すことができ、容易に設定が可能である。
(式4)(n−1)θW=tan−1(W2/D2)
(式5)θW={tan−1(W2/D2)}/(n−1)
視認者は、位置調整ボルト141aを手動で時計回りに回転させ、平面ミラー112側に押し込むことで光学部材120を平面ミラー112側方向(図7における右方向)に移動させることができる。また、視認者は、位置調整ボルト141aを手動で反時計回りに回転させて外側に抜き出すことで、弾性部材122の弾性力によって光学部材120を半透過平面ミラー111方向(図7における左方向)に移動させることができる。
このように、光学部材120の位置を調整する位置調整機構140を備えることによって、視認者は、自らの視点2の位置に応じて光学部材120の位置を調整でき、視認者が異なる場合や姿勢が異なる場合など視点2が移動した場合でも平面ミラー112に映る像と直接視認される前方風景とのズレを低減することができる。
このように、光学部材120をケース体150から着脱可能に収納することによって、最もズレをなくしたい地点(距離)に応じて光学部材120を容易に交換することでき、利便性をさらに向上することができる。
また、例えば観光施設等の高層建築物で、高層階の床下に大面積の死角補助装置を埋め込み、光入射部分のみを屋外に出すことで、床下の死角補助装置で眼下の風景を直接足下に感じることが可能となり、建築物の高さを強調することができる。同様の効果を得るために、従来は床下に空間を設ける必要があったが、本発明の死角補助装置によれば既存の建築物にも容易に配置することができ好適である。
このほか、壁面に用いる例としては、道路に近接して塀が立っている見通しの悪い交差点などにおいて、塀の角に本発明の死角補助装置を配置することで、死角領域の歩行者や車両の存在をいち早く認識することができ、出会い頭の事故の防止に貢献することができる。
以上のように、本発明の死角補助装置は、電力などのエネルギーを必要とすることなく、これまで視認することができなかった障害物に遮られた死角領域を、光入射部分のスペースを確保するのみで広範囲に亘って障害物を透けたように視認させることができるものであり、その用途は室内外を問わず広く適用でき、健康、安全あるいは感動など多岐に亘る効果を得ることができる。なお、光学部材による屈折の度合いについても、死角補助装置の用途において最も重視される距離に応じて適宜設定される。
2 視点
100 死角補助装置
110 一対の平行平面ミラー(一対のミラー)
111 半透過平面ミラー(半透過ミラー)
111a 基部
111b 延設部
112 平面ミラー(ミラー)
120 光学部材
120A 仮想的なレンズ
130 楔形プリズム(光学部材)
140 位置調整機構
141 左右位置調整部
141a 位置調整ボルト
141b 弾性部材
142 角度調整部
150 ケース体
151 第1の開口部
152 第2の開口部
153 第3の開口部
154 スリット部
Claims (5)
- 車両内の障害物によって遮られる死角領域の像を映す死角補助装置であって、
前記像を表す光を入射し、視認者側に設けられ光の一部を反射し一部を透過する半透過ミラーと、光を前記半透過ミラーへ反射するミラーとが互いに対向するように配置される一対のミラーと、
前記像を表す光を屈折して前記一対のミラーに入射させる光学部材と、を備えてなることを特徴とする死角補助装置。 - 前記光学部材は、前記視認者の視点と前記死角領域の任意の地点とを結ぶ線と重なる光軸を有し、焦点距離が前記地点までの距離と等しい仮想的なレンズの一部からなることを特徴とする請求項1に記載の死角補助装置。
- 前記光学部材は、楔形プリズムからなることを特徴とする請求項1に記載の死角補助装置。
- 前記光学部材の位置を調整する位置調整機構を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の死角補助装置。
- 前記一対のミラーと前記光学部材とを収納するケース体を備え、
前記光学部材は前記ケース体から着脱可能に収納されることを特徴とする請求項1に記載の死角補助装置。
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