JP2016212298A - Privacy protection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建物室内のプライバシーを保護するために、室外からの視覚領域に対し虚像を視覚させて、当該虚像の室内奥方向のプライベート空間の視認を不可能にするプライバシー保護装置に関するものである。 The present invention relates to a privacy protection device that makes a virtual image visible to a visual region from the outside in order to protect privacy in a building room and makes it impossible to visually recognize the private space in the interior direction of the virtual image. .
建物室内のプライバシーを保護するために、プライベート空間の視認を室外から不可能にするプライバシー保護装置が提案されている。 In order to protect the privacy in the building room, a privacy protection device has been proposed that makes it impossible to see the private space from the outside.
例えば、引用文献1(特開2000−230373号公報)には、窓面に対して斜めとなるようなハーフミラー面を間欠的且つ平行に積層構成し、窓ガラスの側端部から光を入射させてそのハーフミラー面により室外に光を放射させ,室内を望見し難くするシステムが開示されている。
特許文献1記載の従来技術は、光源を明るくして目隠し効果を充分に得るようにするものであるが、室外からは光源の反射光を直接見ることとなるため、眩しさによる衛生障害や不快感をもたらしたり、交通安全の阻害要因になったりする、という問題があった。 The prior art described in Patent Document 1 brightens the light source so as to obtain a sufficient blinding effect. However, since the reflected light of the light source can be seen directly from the outside, hygiene problems and inconvenience due to glare are not possible. There was a problem that it brought a sense of pleasure and became an obstacle to traffic safety.
また、室内からはハーフミラー越しに室外を透視するため、通常の窓と比較して視認性の低下は免れない、という問題もあった。 In addition, since the outside is seen through the half mirror from the room, there is a problem that the deterioration of visibility is unavoidable as compared with a normal window.
本発明は以上のような課題を解決するためのものであり、本発明に係るプライバシー保護装置は、建物室内のプライバシーを保護するプライバシー保護装置であって、像を投影するプロジェクター部と、前記プロジェクター部によって投影された像を結像させる中間スクリーンと、前記中間スクリーンで結像された像を反射することで表示を行う透明体と、からなることを特徴とする。 The present invention is for solving the above problems, and a privacy protection device according to the present invention is a privacy protection device for protecting privacy in a building room, and includes a projector unit for projecting an image and the projector. An intermediate screen that forms an image projected by the unit, and a transparent body that displays the image formed by reflecting the image formed on the intermediate screen.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記透明体が窓であることを特徴とする。 In the privacy protection apparatus according to the present invention, the transparent body is a window.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記透明体が前記建物室内に配される透明ガラススクリーンであることを特徴とする。 The privacy protection device according to the present invention is characterized in that the transparent body is a transparent glass screen disposed in the building room.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記透明ガラススクリーンが複数配されることを特徴とする。 The privacy protection apparatus according to the present invention is characterized in that a plurality of the transparent glass screens are arranged.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、明るさを検知するセンサーと、前記センサーによって検知された明るさに応じて前記透明体に表示する像の光量を制御する制御部と、を有することを特徴とする。 The privacy protection device according to the present invention includes a sensor that detects brightness, and a control unit that controls the amount of light of an image displayed on the transparent body according to the brightness detected by the sensor. Features.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記中間スクリーンが、2つの主面を有し、一方の主面に複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、他方の主面が平滑面であるマイクロレンズアレイ基材であることを特徴とする。 In the privacy protection apparatus according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, a micro lens array including a plurality of micro lenses is provided on one main surface, and the other main surface is a smooth surface. It is a certain microlens array substrate.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記中間スクリーンが、2つの主面を有し、一方の主面に複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、他方の主面が光拡散面であるマイクロレンズアレイ/光拡散基材であることを特徴とする。 In the privacy protection device according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, a micro lens array including a plurality of micro lenses is provided on one main surface, and the other main surface is a light diffusion surface. It is characterized by being a microlens array / light diffusion base material.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記中間スクリーンが、2つの主面を有し、一方の主面に複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、他方の主面が平滑面であるマイクロレンズアレイ基材と、2つの主面を有し、一方の主面に光拡散面が設けられ、他方の主面が平滑面である光拡散基材と、からなり、前記マイクロレンズアレイ基材の前記マイクロレンズアレイが設けられた主面と、前記光拡散基材の前記光拡散面が設けられた主面と、が対向配置されることを特徴とする。 In the privacy protection apparatus according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, a micro lens array including a plurality of micro lenses is provided on one main surface, and the other main surface is a smooth surface. A microlens array substrate, a light diffusion substrate having two principal surfaces, a light diffusion surface provided on one principal surface, and a smooth surface on the other principal surface, the microlens array The main surface of the base material on which the microlens array is provided and the main surface of the light diffusion base material on which the light diffusion surface is provided are arranged to face each other.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記プロジェクター部が、レーザー光を発生するレーザー光源と、前記レーザー光を前記中間スクリーンに走査する走査部と、を有することを特徴とする。 In the privacy protection device according to the present invention, the projector unit includes a laser light source that generates a laser beam and a scanning unit that scans the intermediate screen with the laser beam.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記プロジェクター部が、光を発生する光源と、前記光を前記中間スクリーンに反射するLCOS素子と、を有することを特徴とする。 In the privacy protection device according to the present invention, the projector unit includes a light source that generates light and an LCOS element that reflects the light to the intermediate screen.
また、本発明に係るプライバシー保護装置は、前記プロジェクター部が、光を発生する光源と、前記光を前記中間スクリーンに反射するDMD素子と、を有することを特徴とする。 In the privacy protection device according to the present invention, the projector unit includes a light source that generates light and a DMD element that reflects the light to the intermediate screen.
本発明に係るプライバシー保護装置は、プロジェクター部と中間スクリーンを用いており、ハーフミラーを用いた従来技術と比較して光源の反射光を直接見ることがなくなるので、本発明に係るプライバシー保護装置によれば、安全性の高い目隠し効果を得ることができる。 The privacy protection device according to the present invention uses the projector unit and the intermediate screen, and does not directly see the reflected light of the light source as compared with the conventional technology using a half mirror. According to this, a highly safe blindfold effect can be obtained.
また、本発明に係るプライバシー保護装置によれば、ハーフミラーが不要となるため、室内からの視認性が高くなるという効果を得ることができる。 Moreover, according to the privacy protection apparatus which concerns on this invention, since a half mirror becomes unnecessary, the effect that the visibility from a room becomes high can be acquired.
さらに、本発明に係るプライバシー保護装置によれば、室外に対して案内や広告等の任意の映像を表示させることなども可能となる。 Furthermore, according to the privacy protection device of the present invention, it is possible to display an arbitrary video such as a guide or an advertisement outside the room.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係るプライバシー保護装置100の構成を示す図である。なお、以下に説明する図面は、模式的に示した図であって、実際の形状、寸法、配置とは異なる場合もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
プライバシー保護装置100は、建物の室外の視覚者の視覚領域から、室外の視覚者に対し、高い光量の虚像を視覚させ、当該虚像の室内奥方向のプライベート空間の視認を不可能にするものである。すなわち、プライバシー保護装置100では、室外の視覚者に対し、高い光量の虚像で目隠しを行うようなものである。
The
プライバシー保護装置100は、高い光量の像の投影を行う投影ユニット85を有しており、投影ユニット85は、中間スクリーン40とプロジェクター部83とから構成されている。図1において、建物の窓(透明体)は、投影ユニット85による表示を虚像として視認させることで、室内奥方向のプライベート空間の視認を不可能にする。
The
次に、プライバシー保護装置100を構成する投影ユニット85の詳細について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るプライバシー保護装置100の投影ユニット85の構造の一例を示している。
Next, the detail of the
なお、投影ユニット85内の座標を、図1に示すxyzの3次元直交座標により定義する。例えば、第1光源11から出射される光はy方向と平行な方向に向けて出射される光である。また、コリメータレンズ35の光軸はz方向と平行な方向にあるものとする。
The coordinates in the
投影ユニット85における投影部10からは、プライバシー保護装置100により表示される投影像の光が出射される。投影部10は、第1光源11、第2光源12、第3光源13、第1ダイクロイックプリズム21、第2ダイクロイックプリズム22、集光レンズ26等を有している。
From the
第1光源11、第2光源12及び第3光源13は相互に異なる波長の光を出射するものであって、第1光源11からは第1の波長の光、第2光源12からは第2の波長の光、第3光源13からは第3の波長の光が出射される。本実施の形態においては、例えば、第1光源11から出射される第1の波長の光を青色の光、第2光源12から出射される第2の波長の光を緑色の光、第3光源13から出射される第3の波長の光を赤色の光とすることができる。
The
第1光源11、第2光源12及び第3光源13は、コヒーレント光としてのレーザー光を出射する半導体レーザー装置(レーザー光源)など各種レーザー装置を用いることができる。
As the
本実施形態においては、第1光源11より出射された第1の波長の光と第2光源12より出射された第2の波長の光は、第1ダイクロイックプリズム21の異なる面に各々入射し、第3光源13より出射された第3の波長の光は、第2ダイクロイックプリズム22に入射するように配置されている。
In the present embodiment, the first wavelength light emitted from the
第1ダイクロイックプリズム21においては、第1光源11より出射された第1の波長
の光は透過し、第2光源12より出射された第2の波長の光は反射される。これにより、第1の波長の光と第2の波長の光が合波される。
In the first
このように合波された第1の波長の光と第2の波長の光は、第2ダイクロイックプリズム22に入射する。
The light having the first wavelength and the light having the second wavelength combined in this manner enter the second
第2ダイクロイックプリズム22においては、第1光源11より出射された第1の波長の光及び第2光源12より出射された第2の波長の光は透過し、第3光源13より出射された第3の波長の光は反射される。これにより、第1の波長の光、第2の波長の光、第3の波長の光が合波される。
In the second
このように、第2ダイクロイックプリズム22において合波された第1の波長の光、第2の波長の光及び第3の波長のレーザー光は、集光レンズ26を介し、投影ミラー30において反射され、コリメータレンズ35に入射する。投影ミラー30は、2次元的に角度を変えることのできる機能を有しており、これにより、入射した光を2次元的にスキャンニングすることができ、所望のレーザー光による投影像が形成される。
In this way, the first wavelength light, the second wavelength light, and the third wavelength laser light combined by the second
なお、投影ミラー30は、x軸と平行な第1軸(不図示)を中心として回動する(a)方向の動き得るように、さらに、前記第1軸と直交する第2軸(不図示)を中心として回動する(b)方向の動きえるようになっている。
The
また、投影ミラー30としては、入射した光を2次元的にスキャンニングすることができるものであれば、適宜他の光学部材に置換することが可能であり、このような光学部材としては、ガルバノメータミラー、ガルバノメータスキャナー、ポリゴンミラー、プリズム、音響光学素子、MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いた光学素子等を適宜利用することができる。
The
投影ミラー30によって反射されるレーザー光は、コリメータレンズ35を走査し、所望とするレーザー光による投影像が形成される。本実施形態においては、投影ミラー30においてレーザー光が入射し、これを反射する点(r0)は、コリメータレンズ35の光
軸上に存在するように設定されている。コリメータレンズ35は、投影ミラー30から入射されたレーザー光をコリメートし、中間スクリーン40に向けて出射する。
The laser light reflected by the
中間スクリーン40には、入射されたレーザー光による投影像が結像する。窓(透明体)は、中間スクリーン40で結像した像Iを、反射することで表示する。これにより、予め想定された室外の視覚者の視覚領域(E)から、視覚者に対し、表示を虚像I’として視覚させることができる。これにより、当該虚像の室内奥方向のプライベート空間の視認が不可能となる。
A projected image by the incident laser beam is formed on the
なお、中間スクリーン40は、所定以上の透過度を有する透明基材からなる光学部材である。中間スクリーン40は、有機樹脂材料を用いて成型することによって構成することもできるし、ガラスなどの無機材料を用いることで構成することもできる。
The
また、本実施形態においては、中間スクリーン40としてマイクロレンズアレイ基材50が用いられているが、他の基材を用いるようにしてもよい。
In this embodiment, the
なお、本実施形態においては、投影ミラー30と中間スクリーン40との間には、コリメータレンズ35からなる光学系が配されているが、これらは必ずしも必須の構成要件ではない。また、中間スクリーン40と窓(透明体)との間に、適宜投影光学系を用いるようにすることもできる。
In the present embodiment, an optical system including a
ここで、本発明に係るプライバシー保護装置100で用いられる中間スクリーン40についてより詳しく説明する。図2は中間スクリーン40として用いられるマイクロレンズアレイ基材50の斜視図である。
Here, the
マイクロレンズアレイ基材50は、第1主面51、第2主面52を有しており、第1主面51には、複数のマイクロレンズ53が周期的に配列されてなるマイクロレンズアレイ54が設けられ、第2主面52が平滑面55となっている。このマイクロレンズアレイ基材50は、透明基材により構成される。
The
x軸に平行な軸の方向を第1方向、及び、y軸に平行な軸の方向を第2方向(第1方向とは直交関係)として定義する。 The direction of the axis parallel to the x-axis is defined as the first direction, and the direction of the axis parallel to the y-axis is defined as the second direction (orthogonal relationship with the first direction).
ここで、視覚者が窓(透明体)を視覚する際に、中間スクリーン40(マイクロレンズアレイ基材50)の第1方向は、視覚者によって水平方向の像として視覚される像を結像する方向であり、中間スクリーン40(マイクロレンズアレイ基材50)の第2方向は、視覚者によって垂直方向の像として視覚される像を結像する方向である。 Here, when the viewer visually views the window (transparent body), the first direction of the intermediate screen 40 (microlens array substrate 50) forms an image that is viewed as a horizontal image by the viewer. The second direction of the intermediate screen 40 (microlens array substrate 50) is a direction in which an image viewed as a vertical image by a viewer is formed.
上記のような定義の下、中間スクリーン40でるマイクロレンズアレイ基材50は、第1方向と、前記第1方向と直交する第2方向に広がる主面を有している。
Under the definitions as described above, the
図3は第1方向と第2方向に広がるマイクロレンズアレイ54をz軸方向から見た図である。図に示すように、本実施形態に係る中間スクリーン40(マイクロレンズアレイ基材50)においては、z軸方向から見たとき、マイクロレンズ53が、1辺の長さがdである正方形であるものを用いている。なお、マイクロレンズ53は正方形でなくてもよく、例えば、正六角形であってもよい。ただし、隣接するマイクロレンズ53同士は密接していて、隣接するマイクロレンズ53同士の間隙には、レンズを形成しない平滑面が残っていないことが好ましい。これは、直進透過光を減らすようにするためである。
FIG. 3 is a view of the
また、各マイクロレンズ53は球面レンズ乃至非球面レンズであり、第1主面51側の頂点において、第1方向に曲率半径R1の曲率を有しており、第2方向に曲率半径R2の曲率を有している。なお、頂点とは、各マイクロレンズ53が最もz軸方向に突出している点をいう。
Each
そして、各マイクロレンズ53の第1方向と平行な面であってマイクロレンズ53の光軸を含む面における断面形状を、第2方向と平行な面であってマイクロレンズ53の光軸を含む面における断面形状と異ならせることが好ましい。より詳しくは、各マイクロレンズ53の第1主面51側の頂点における第1方向の曲率半径R1と、第2方向の曲率半径
R2とは等しくすることも可能であるが、異ならせることが好ましい。
Then, the cross-sectional shape of the surface of each microlens 53 that is parallel to the first direction and includes the optical axis of the
これは、一般的に、窓を通してプライベート空間が視認されうる角度が水平方向と垂直方向で異なっており、プライバシー保護装置100による表示で水平方向と垂直方向で必要十分な広さの角度に対して目隠し効果を得るためには、各マイクロレンズ53の第1主面51側の頂点における第1方向の曲率半径R1と、第2方向の曲率半径R2とが異なっていた方がよいからである。
In general, the angle at which the private space can be seen through the window is different between the horizontal direction and the vertical direction, and the display by the
さらに、一般的には、窓を通してプライベート空間が視認されうる角度は水平方向の方が垂直方向よりも広いことを考慮に入れると、各マイクロレンズ53の第1主面51側の頂点における第1方向の曲率半径R1が、第2方向の曲率半径R2より小さいことが好ましい。
Furthermore, in general, taking into account that the angle at which the private space can be viewed through the window is wider in the horizontal direction than in the vertical direction, the first angle at the apex of each microlens 53 on the first
なお、プライバシー保護装置100の光源としてレーザー光源を用いたプライバシー保護装置では、マイクロレンズアレイ54を用いることにより、レーザー光によるスペックルノイズが抑制されるという利点を有している。
The privacy protection device using a laser light source as the light source of the
次に、中間スクリーン40(マイクロレンズアレイ基材50)をプライバシー保護装置100に用いる場合、中間スクリーン40として好ましい光学的な特性について説明する。まず、以下、拡散角を頻用するので、これを定義する。
Next, optical characteristics preferable for the
図4は拡散角の定義を説明する図である。本明細書においては、中間スクリーン40を構成するマイクロレンズアレイ基材50、光拡散基材60から、主面法線方向に対して略平行な光が入射した際に出射される光の最大散乱光強度Imaxの2分の1になる2つの角
度の差である半値幅(FWHM)を拡散角θと定義する。なお、散乱光強度は、XYZ表色
系(CIE1931表色系)のY値によっており、三次元変角分光測色システム(GCMS−13型、株式会社村上色彩技術研究所製)により計測を行っている。
FIG. 4 is a diagram for explaining the definition of the diffusion angle. In this specification, the maximum scattering of light emitted when light substantially parallel to the principal surface normal direction is incident from the microlens
上記のような定義の下、マイクロレンズアレイ基材50としては、プライバシー保護装置100による表示の水平方向(第1方向)に対応する拡散角θ1と、プライバシー保護
装置100による表示の垂直方向(第2方向)に対応する拡散角θ2と、間には、θ1>θ2の関係があることが好ましい。これは、窓を通してプライベート空間が視認されうる角
度が水平方向の方が垂直方向よりも広いことに起因している。
Under the above definition, the
次に、中間スクリーン40のベースとなる母材の材質について説明する。中間スクリーン40のベースとなる母材の材質は、透明材質であればどのようなものでもよく、例えば、熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂・UV硬化性樹脂・電子線硬化性樹脂・ガラスなどを用いることできる。
Next, the material of the base material that becomes the base of the
中間スクリーン40のベースとなる母材の材質として、熱可塑性樹脂を用いるのであれば、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、PET、ポリプロピレン等を挙げることができる。
If a thermoplastic resin is used as the base material of the
また、中間スクリーン40は、一つのベース母材から形成する必要は必ずしも無い。例えば、マイクロレンズアレイ基材50の場合には、マイクロレンズアレイ54などと、基板状部材とを別部材で構成しておき、これらを接着材など接合するようにしてもよい。ただし、この場合、全ての部材の屈折率が等しいことが好ましい。
Further, the
次に、本発明に係るプライバシー保護装置100を制御するための構成について説明する。プライバシー保護装置100は、室外の明るさを検知するセンサーとして照度センサー110を有している。また、プライバシー保護装置100は、光量制御部120を有しており、これにより投影ユニット85の光量を制御するようになっている。この光量制御部120は、照度センサー110によって検知される照度に基づいて、投影ユニット85から出力する光量を制御することで、室外の照度に合わせて、目隠しのために最適な光量で、窓(透明体)に像を表示する。
Next, a configuration for controlling the
なお、本実施形態では、室外の明るさを検知するセンサーとして照度センサー110を用いたが、輝度センサーやデジタルカメラなどその他のものを用いるようにしても良い。
In the present embodiment, the
以上のような 本発明に係るプライバシー保護装置100は、プロジェクター部83と
中間スクリーン40を用いており、ハーフミラーを用いた従来技術と比較して光源の反射光を直接見ることがなくなるので、本発明に係るプライバシー保護装置100によれば、安全性の高い目隠し効果を得ることができる。
The
また、本発明に係るプライバシー保護装置100によれば、ハーフミラーが不要となるため、室内からの視認性が高くなるという効果を得ることができる。
Moreover, according to the
さらに、本発明に係るプライバシー保護装置100によれば、室外に対して案内や広告等の任意の映像を表示させることなども可能となる。
Furthermore, according to the
なお、以上の実施形態においては、プライバシー保護装置100の描画方式として、投影部10及び投影ミラー30とからなるレーザースキャン方式を、表示部100に適用した例に基づいて説明したが、本発明に係る表示部100は、描画方式として、光源と、LCOS(Liquid crystal on silicon)素子とを用いたLCOS方式を採用したもの、或いは、光源と、DMD(Digital Mirror Device)素子とを用いたDLP(Digital Light Processing)方式を採用したものなどにも適用することができる。光源としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、LED、半導体レーザー等を挙げることができる。
In the above embodiment, as a drawing method of the
なお、LCOS方式の場合には、光源からの光を、反射型の液晶素子であるLCOS素子が、前記光を中間スクリーン40に対して選択的に反射することで、また、DLP方式の場合には、光源からの光を、複数のマイクロミラーが配置された反射型の素子であるDMD素子が、前記光を中間スクリーン40に対して選択的に反射することで、プライバシー保護装置100を実現することができる。
In the case of the LCOS method, the light from the light source is selectively reflected by the LCOS element, which is a reflective liquid crystal element, with respect to the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図5は本発明の他の実施形態に係るプライバシー保護装置100の構成を示す図である。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a
先の実施形態においては、透明体である窓に対して、投影ユニット85で目隠しの像を投影するようにしていたが、本実施形態においては、図5に示すように、透明ガラススクリーン90を窓とは別に設けて、この透明ガラススクリーン90に、中間スクリーン40で結像した像Iを、反射することで表示する。
In the previous embodiment, the
また、本実施形態に係るプライバシー保護装置100は、プライベート空間の輝度を検知するセンサーとして照度センサー110を有している。また、本実施形態に係るプライバシー保護装置100は、中間スクリーン40と透明ガラススクリーン90との間には、光学フィルタ150が設けられており、必要に応じて、減光を行うことができるようになっている。フィルタ制御部140は、フィルタ150を制御することで、透明ガラススクリーン90に投光する光量を制御する。フィルタ制御部140は、照度センサー110によって検知される輝度に基づいて、フィルタ制御部140による減光量を制御することで、プライベート空間の輝度に合わせて、目隠しのために最適な光量で、透明ガラススクリーン90に像を表示する。
Moreover, the
なお、本実施形態では、減光手段としてフィルタ150を用いたが、シャッターなども用いることができる。
In the present embodiment, the
また、虚像I’の輝度や中間スクリーン40の輝度を検知するセンサーを備え、これらで検知した検知情報によって、フィルタ150を制御するようにしてもよい。
Further, a sensor that detects the brightness of the virtual image I ′ and the brightness of the
さらに、本実施形態では、輝度センサー130の検知情報に基づいてフィルタ150を制御して、光量の調節を行ったが、先の実施形態の照度センサー110の検知情報に基づいてフィルタ150を制御するようにしても良い。
Further, in the present embodiment, the
また、輝度センサー130の検知情報に基づいて、先の実施形態の光量制御部120が投影ユニット85の光量を制御するようにしてもよい。
Further, the light
以上のような実施形態によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。 According to the embodiment as described above, the same effect as that of the previous embodiment can be obtained.
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図6は本発明の他の実施形態に係るプライバシー保護装置100の構成を示す図である。なお、図6においては、プロジェクター部の図示を省略している。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a
先の実施形態では、透明ガラススクリーン90は一枚のみ設けられていたが、本実施形態では透明ガラススクリーン90は図示するように複数設けられている。これらの透明ガラススクリーン90はいずれも主面が平行となるように配置されると共に、それぞれの透明ガラススクリーン90は所定間隔をあけて配置されている。
In the previous embodiment, only one
このような実施形態によれば、虚像I’が形成される領域を増やすことができ、より広いプライベート空間の目隠しを行うことが可能となる。 According to such an embodiment, the area where the virtual image I ′ is formed can be increased, and a wider private space can be blinded.
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本発明の他の実施形態に係るプライバシー保護装置100は、用いられる中間スクリーン40が先の実施形態に係るプライバシー保護装置100と異なっているので、中間スクリーン40の相違について説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the
図7は本発明の他の実施形態に係るプライバシー保護装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。本実施形態においては、中間スクリーン40として、マイクロレンズアレイ/光拡散基材70が用いられる。なお、図中の矢印はコリメータレンズ35からの光が入射する光を示している。
FIG. 7 is a view showing an
マイクロレンズアレイ/光拡散基材70は、第1主面71、第2主面72を有しており、第1主面71には、複数のマイクロレンズ73が周期的に配列されてなるマイクロレンズアレイ74が設けられ、第2主面72が光拡散面75となっている。このマイクロレンズアレイ基材70は、透明基材により構成される。
The microlens array /
光拡散面75は、周期がランダムである微細凹凸からなっている。このような光拡散面75は、例えば、すりガラス同様、平滑面に微細な傷が設けられることによって構成される。光拡散面75を構成するためには、サンドブラスト加工や、ビーズブラスト加工などのブラスト加工が好適である。
The
上記のようなマイクロレンズアレイ/光拡散基材70を用いても、先の実施形態同様の効果を享受することができる。
Even when the microlens array / light
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本発明の他の実施形態に係るプライバシー保護装置100も、用いられる中間スクリーン40が先の実施形態に係るプライバシー保護装置100と異なっているので、中間スクリーン40の相違について説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. The
図8及び図9は本発明の他の実施形態に係るプライバシー保護装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。 本実施形態においては、中間スクリーン40とし
て、これまで説明したマイクロレンズアレイ基材50と、光拡散基材60の2枚が用いられる。なお、図中の矢印はコリメータレンズ35からの光が入射する方向を示している。
8 and 9 are views showing an
光拡散基材60は、第1主面61、第2主面62を有し、第1主面61に光拡散面64が設けられ、第2主面62が平滑面65となっている。
The
光拡散面64は、周期がランダムである微細凹凸からなっている。このような光拡散面64は、例えば、すりガラス同様、平滑面に微細な傷が設けられることによって構成される。光拡散面64を構成するためには、サンドブラスト加工や、ビーズブラスト加工などのブラスト加工が好適である。
The
本発明に係る中間スクリーン40においては、マイクロレンズアレイ基材50のマイクロレンズアレイ54が設けられた第1主面51と、光拡散基材60の光拡散面64が設けられた第1主面61と、が対向配置されている。さらに、マイクロレンズアレイ基材50と光拡散基材60との間の対向間隔は0μm以上100μm以下であることが好ましい。
In the
コリメータレンズ35からの光を入射させる面は、図8に示すようにマイクロレンズアレイ基材50の平滑面55側としてもよいし、図9に示すように光拡散基材60の平滑面65としてもよい。ただし、前者のレイアウトの方が、虚像の輝度をより均一にすることができる。
The surface on which the light from the
なお、上記の対向間隔は、マイクロレンズアレイ基材50の主面からマイクロレンズアレイ54が最も突出した頂部と、光拡散基材60の主面から光拡散面64の最も突出した頂部と、の間の間隔をいう。
Note that the above-described distance between the opposing surface is the top where the
本実施形態においては、中間スクリーン40として、マイクロレンズアレイ基材50と光拡散基材60とにより像を形成するため、単なるスクリーンを使用して像を形成する場合と比較して、有効に光を伝達することが可能となり、輝度の増加を図ることが可能となる。また、少ない光量でも十分な輝度を得ることが可能となるため、各レーザー光源などの出力を抑制して省電力化を図ることができる。
In the present embodiment, since an image is formed by the microlens
なお、光拡散基材60としては拡散角θDが5°以上6°以下であることが好ましい。
本実施形態に係る中間スクリーン40のように、マイクロレンズアレイ基材50と光拡散基材60とを組み合わせて用いる場合、マイクロレンズアレイ基材50の異方性拡散の性質(水平方向と垂直方向で拡散プロファイルが異なる性質)を保持するためには、拡散角が小さい光拡散基材60と組み合わせることが望ましい(拡散角の大きい光拡散基材と組み合わせると、光拡散基材の等方性拡散の性質が支配的となり、全体として等方性拡散に近づいていくため)。しかしながら、光拡散基材60の拡散角が5°以下では回折光起因の虹模様が消えないため、本発明においては、拡散基材60としては拡散角θDが5°以
上6°以下であるものを採用している。
In addition, as the light-
When the
上記のようなマイクロレンズアレイ基材50と、光拡散基材60とからなる中間スクリーン40を用いても、先の実施形態同様の効果を享受することができる。
Even when the
なお、これまで説明した実施形態の構成を任意に組み合わせた発明についても、本発明に係るプライバシー保護装置100の範疇に含まれるものである。
Note that an invention in which the configurations of the embodiments described so far are arbitrarily combined is also included in the category of the
以上、本発明に係るプライバシー保護装置は、プロジェクター部と中間スクリーンを用いており、ハーフミラーを用いた従来技術と比較して光源の反射光を直接見ることがなくなるので、本発明に係るプライバシー保護装置によれば、安全性の高い目隠し効果を得る
ことができる。
As described above, since the privacy protection device according to the present invention uses the projector unit and the intermediate screen and does not directly see the reflected light of the light source as compared with the conventional technology using the half mirror, the privacy protection according to the present invention. According to the apparatus, a highly safe blindfold effect can be obtained.
また、本発明に係るプライバシー保護装置によれば、ハーフミラーが不要となるため、室内からの視認性が高くなるという効果を得ることができる。 Moreover, according to the privacy protection apparatus which concerns on this invention, since a half mirror becomes unnecessary, the effect that the visibility from a room becomes high can be acquired.
さらに、本発明に係るプライバシー保護装置によれば、室外に対して案内や広告等の任意の映像を表示させることなども可能となる。 Furthermore, according to the privacy protection device of the present invention, it is possible to display an arbitrary video such as a guide or an advertisement outside the room.
10・・・投影部
11・・・第1光源
12・・・第2光源
13・・・第3光源
21・・・第1ダイクロイックプリズム
22・・・第2ダイクロイックプリズム
26・・・集光レンズ
30・・・投影ミラー(走査部)
35・・・コリメータレンズ
40・・・中間スクリーン
50・・・マイクロレンズアレイ基材
51・・・第1主面
52・・・第2主面
53・・・マイクロレンズ
54・・・マイクロレンズアレイ
55・・・平滑面
60・・・光拡散基材
61・・・第1主面
62・・・第2主面
64・・・光拡散面
65・・・平滑面
70・・・マイクロレンズアレイ/光拡散基材
71・・・第1主面
72・・・第2主面
73・・・マイクロレンズ
74・・・マイクロレンズアレイ
75・・・光拡散面
83・・・プロジェクター部
85・・・投影ユニット
90・・・透明ガラススクリーン(透明体)
100・・・プライバシー保護装置
110・・・照度センサー
120・・・光量制御部
130・・・輝度センサー
140・・・フィルタ制御部
150・・・フィルタ
DESCRIPTION OF
35 ...
DESCRIPTION OF
Claims (11)
像を投影するプロジェクター部と、
前記プロジェクター部によって投影された像を結像させる中間スクリーンと、
前記中間スクリーンで結像された像を反射することで表示を行う透明体と、からなることを特徴とするプライバシー保護装置。 A privacy protection device for protecting privacy in a building room,
A projector unit for projecting an image;
An intermediate screen for forming an image projected by the projector unit;
A privacy protection device comprising: a transparent body that performs display by reflecting an image formed on the intermediate screen.
前記センサーによって検知された明るさに応じて前記透明体に表示する像の光量を制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 A sensor to detect brightness,
5. The privacy according to claim 1, further comprising: a control unit configured to control a light amount of an image displayed on the transparent body in accordance with brightness detected by the sensor. Protective device.
2つの主面を有し、一方の主面に複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、他方の主面が平滑面であるマイクロレンズアレイ基材であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 The intermediate screen is
2. A microlens array substrate having two main surfaces, wherein a microlens array comprising a plurality of microlenses is provided on one main surface, and the other main surface is a smooth surface. The privacy protection device according to any one of claims 5 to 5.
2つの主面を有し、一方の主面に複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、他方の主面が光拡散面であるマイクロレンズアレイ/光拡散基材であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 The intermediate screen is
A microlens array / light diffusing substrate having two main surfaces, a microlens array comprising a plurality of microlenses on one main surface and the other main surface being a light diffusion surface The privacy protection device according to any one of claims 1 to 5.
2つの主面を有し、一方の主面に複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、他方の主面が平滑面であるマイクロレンズアレイ基材と、
2つの主面を有し、一方の主面に光拡散面が設けられ、他方の主面が平滑面である光拡散基材と、
からなり、
前記マイクロレンズアレイ基材の前記マイクロレンズアレイが設けられた主面と、前記光拡散基材の前記光拡散面が設けられた主面と、が対向配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 The intermediate screen is
A microlens array substrate having two main surfaces, a microlens array comprising a plurality of microlenses on one main surface, and the other main surface being a smooth surface;
A light diffusing substrate having two main surfaces, wherein one main surface is provided with a light diffusion surface, and the other main surface is a smooth surface;
Consists of
The main surface of the microlens array substrate on which the microlens array is provided and the main surface of the light diffusion substrate on which the light diffusion surface is provided are arranged to face each other. The privacy protection device according to any one of claims 5 to 5.
レーザー光を発生するレーザー光源と、
前記レーザー光を前記中間スクリーンに走査する走査部と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 The projector unit is
A laser light source for generating laser light;
The privacy protection device according to claim 1, further comprising: a scanning unit configured to scan the intermediate screen with the laser light.
光を発生する光源と、
前記光を前記中間スクリーンに反射するLCOS素子と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 The projector unit is
A light source that generates light;
The privacy protection device according to any one of claims 1 to 8, further comprising an LCOS element that reflects the light to the intermediate screen.
光を発生する光源と、
前記光を前記中間スクリーンに反射するDMD素子と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のプライバシー保護装置。 The projector unit is
A light source that generates light;
The privacy protection device according to any one of claims 1 to 8, further comprising: a DMD element that reflects the light to the intermediate screen.
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