JP2016212375A - Device of displaying information on inside of water tank, and projection system - Google Patents

Device of displaying information on inside of water tank, and projection system Download PDF

Info

Publication number
JP2016212375A
JP2016212375A JP2015239853A JP2015239853A JP2016212375A JP 2016212375 A JP2016212375 A JP 2016212375A JP 2015239853 A JP2015239853 A JP 2015239853A JP 2015239853 A JP2015239853 A JP 2015239853A JP 2016212375 A JP2016212375 A JP 2016212375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aquarium
information display
display device
light
intermediate screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015239853A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6620540B2 (en
Inventor
翔吾 久保田
Shogo Kubota
翔吾 久保田
将志 関
Masashi Seki
将志 関
山本 学
Manabu Yamamoto
学 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of JP2016212375A publication Critical patent/JP2016212375A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6620540B2 publication Critical patent/JP6620540B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device of displaying information on the inside of a water tank that can display a virtual image having high luminance in the inside of a water tank with a simple configuration including a projector part and an intermediate screen.SOLUTION: A device of displaying information on the inside of a water tank 100 of the present invention is a device of displaying information on the inside of a water tank 100 that causes a viewer to visually recognize a display as a virtual image in the inside of a water tank from the viewer's visual area assumed in advance, comprises a projector part 83 that projects an image and an intermediate screen 40 that forms the image projected by the projector part 83 into an image, and performs display by reflecting the image formed by the intermediate screen 40 on a water tank wall part 90.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、視覚者に対し、表示を水槽内の虚像として視覚させる水槽内情報表示装置、及び、このような水槽内情報表示装置を利用した投影システムに関するものである。   The present invention relates to a water tank information display device that allows a viewer to visually recognize a display as a virtual image in a water tank, and a projection system using such a water tank information display device.

水族館などの水槽中の水中に、虚像を表示させることを可能とする装置が提案されている。   An apparatus capable of displaying a virtual image in water in an aquarium such as an aquarium has been proposed.

例えば、引用文献1(特許第3707944号公報)には、プロジェクターと、前記プロジェクターからの映像を、プロジェクターとは反対側の面に映す1次スクリーンと、前記1次スクリーン上に映された映像を反射することができる透明な2次スクリーンとを備えたプロジェクション型映像投影装置が開示されている。   For example, in cited document 1 (Japanese Patent No. 3707944), a projector, a primary screen that projects an image from the projector on a surface opposite to the projector, and an image projected on the primary screen are described. A projection-type image projection apparatus including a transparent secondary screen capable of reflecting is disclosed.

また、引用文献2(実登第1942770号公報)には、水槽の透明板前方にブラウン管からなる情報送り込み器を設け、この情報送り込み器の設置箇所と、その前記透明板を対称面とする水槽内の対称位置との明暗度を、前者を後者より明るく設定した水槽の情報表示装置が開示されている。
特許第3707944号公報 実登第1942770号公報
Further, in Cited Document 2 (Act No. 1942770), an information feeder made of a cathode ray tube is provided in front of the transparent plate of the aquarium, and the installation location of the information feeder and the aquarium having the transparent plate as a symmetry plane An information display device for an aquarium is disclosed in which the intensity of the inner symmetric position is set brighter than the latter.
Japanese Patent No. 3707944 Noto 1942770 gazette

引用文献1や引用文献2記載のものは、プロジェクターと液晶スクリーンを用いたり、或いは、ブラウン管を用いたりしているが、虚像を視認するためには、水槽の外壁を反射する光(映像)が、水槽内部からの透過光よりも充分に明るい必要があり、上記のような従来技術では、表示像として水槽の外壁に投光される光の拡散角は制御されておらず、屋外に設置された水槽に対しては、映像が暗く虚像の視認性が確保できない、という問題があった。また、暗い室内に設置された水槽に従来技術を使用する場合、装置が意図せず室内を照らしてしまう、という問題があった。   Although the thing of the cited reference 1 and the cited reference 2 uses a projector and a liquid crystal screen, or uses a cathode ray tube, in order to visually recognize a virtual image, the light (video) which reflects the outer wall of an aquarium is used. In the conventional technology as described above, the diffusion angle of the light projected on the outer wall of the water tank is not controlled as a display image, and it is installed outdoors. However, there is a problem that the visibility of a virtual image cannot be secured because the image is dark. Further, when the conventional technique is used for a water tank installed in a dark room, there is a problem that the apparatus unintentionally illuminates the room.

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、本発明に係る水槽内情報表示装置は、予め想定された視覚者の視覚領域から、視覚者に対し、表示を水槽内の虚像として視覚させる水槽内情報表示装置であって、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、からなり、前記中間スクリーンで結像された像を、水槽壁部に反射させることで表示を行うことを特徴とする。   The present invention is for solving the above-described problems, and the information display device in the aquarium according to the present invention displays a virtual image in the aquarium for the viewer from the visual region of the viewer assumed in advance. An information display device in the aquarium to be visualized as, comprising a projector unit that projects an image, and an intermediate screen that forms an image projected by the projector unit, and an image formed on the intermediate screen, The display is performed by reflecting on the aquarium wall.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、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 aquarium information display device according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, one main surface is provided with a microlens array composed of a plurality of microlenses, and the other main surface is smooth. It is a microlens array substrate which is a surface.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、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 aquarium information display device according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, one main surface is provided with a microlens array composed of a plurality of microlenses, and the other main surface is light. It is a microlens array / light diffusion base material which is a diffusion surface.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、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 aquarium information display device according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, one main surface is provided with a microlens array composed of a plurality of microlenses, and the other main surface is smooth. A microlens array substrate that is a surface, a light diffusion substrate that has two main surfaces, a light diffusion surface is provided on one main surface, and the other main surface is a smooth surface, The main surface of the lens 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.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、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 aquarium information display 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、本発明に係る水槽内情報表示装置は、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 aquarium information display device according to the present invention, the projector section includes a light source that generates light and an LCOS element that reflects the light to the intermediate screen.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、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 aquarium information display device according to the present invention, the projector section includes a light source that generates light and a DMD element that reflects the light to the intermediate screen.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、前記プロジェクター部と、前記中間スクリーンと、が移動可能なステージに取り付けられることを特徴とする。   In the aquarium information display device according to the present invention, the projector unit and the intermediate screen are attached to a movable stage.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、前記中間スクリーンが含まれる平面と、前記水槽壁部が含まれる平面と、が平行でないことを特徴とする。   In the aquarium information display device according to the present invention, a plane including the intermediate screen and a plane including the aquarium wall are not parallel.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、前記水槽内の虚像と、前記水槽壁部との間に構造物が配されることを特徴とする。   Moreover, the information display apparatus in the water tank which concerns on this invention is characterized by a structure being arranged between the virtual image in the said water tank, and the said water tank wall part.

また、本発明に係る水槽内情報表示装置は、前記構造物が気泡発生装置であることを特徴とする。   In the aquarium information display device according to the present invention, the structure is a bubble generating device.

また、本発明に係る投影システムは、前記水槽内情報表示装置と、視覚者が保有する視覚者無線通信部と、前記水槽の近傍に配される水槽無線通信部と、前記視覚者無線通信部と、前記水槽無線通信部との間の交信を検知する交信検知部と、視覚者に対し虚像として視覚させる投影データを記憶する情報処理装置と、を有し、前記交信検知部が前記視覚者無線通信部と、前記水槽無線通信部との間で交信を検知すると、前記情報処理装置が前記水槽内情報表示装置に対して、前記投影データを送信することを特徴とする。   Further, the projection system according to the present invention includes the aquarium information display device, a viewer wireless communication unit held by a viewer, a water tank wireless communication unit arranged in the vicinity of the water tank, and the viewer wireless communication unit. A communication detection unit that detects communication with the aquarium wireless communication unit, and an information processing device that stores projection data to be visualized as a virtual image by the viewer, wherein the communication detection unit is the viewer When communication is detected between the wireless communication unit and the water tank wireless communication unit, the information processing device transmits the projection data to the information display device in the water tank.

また、本発明に係る投影システムは、前記水槽内情報表示装置と、前記水槽の近傍に配され、視覚者の存否を検知するセンサ部と、視覚者に対し虚像として視覚させる投影データを記憶する情報処理装置と、を有し、前記センサ部が視覚者の存在を検知すると、前記情報処理装置が前記水槽内情報表示装置に対して、前記投影データを送信することを特徴とする   In addition, the projection system according to the present invention stores the information display device in the aquarium, a sensor unit that is arranged in the vicinity of the aquarium and detects the presence / absence of a viewer, and projection data that is visually recognized by the viewer as a virtual image. An information processing device, and when the sensor unit detects the presence of a viewer, the information processing device transmits the projection data to the aquarium information display device.

本発明に係る水槽内情報表示装置によれば、プロジェクター部や中間スクリーンなどの簡単な構成により、水槽内に高輝度な虚像を表示することが可能となり、屋外で使用した場合は映像の視認性を確保できると共に、暗い室内で用いた場合は、不必要に室内を照らさない、という効果を得ることができる。   According to the information display device in the aquarium according to the present invention, it is possible to display a high-luminance virtual image in the aquarium with a simple configuration such as a projector unit or an intermediate screen. Can be ensured, and when used in a dark room, the effect of not unnecessarily illuminating the room can be obtained.

本発明の実施形態に係る水槽内情報表示装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the information display apparatus 100 in the water tank which concerns on embodiment of this invention. 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。2 is a perspective view of a microlens array substrate 50 used as an intermediate screen 40. FIG. 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。It is the figure which looked at the micro lens array 54 extended in a 1st direction and a 2nd direction from the z-axis direction. 拡散角の定義を説明する図である。It is a figure explaining the definition of a diffusion angle. 本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。It is a figure which shows the intermediate | middle screen 40 used for the information display apparatus 100 in the water tank which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。It is a figure which shows the intermediate | middle screen 40 used for the information display apparatus 100 in the water tank which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。It is a figure which shows the intermediate | middle screen 40 used for the information display apparatus 100 in the water tank which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the information display apparatus 100 in the water tank which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the information display apparatus 100 in the water tank which concerns on other embodiment of this invention. 中間スクリーン40が含まれる平面と、像を反射する水槽壁部90が含まれる平面との間の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the plane containing the intermediate | middle screen 40, and the plane containing the tank wall part 90 which reflects an image. 本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100による視覚効果を説明する図である。It is a figure explaining the visual effect by the information display apparatus 100 in the tank which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る投影システム200の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projection system 200 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る投影システム200の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projection system 200 which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る投影システム200の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projection system 200 which concerns on other embodiment of this invention. マイクロレンズアレイ基材50のタイリングの概念図である。3 is a conceptual diagram of tiling of a microlens array substrate 50. FIG. マイクロレンズアレイ基材50の開口数の算出条件を説明する図である。It is a figure explaining the calculation conditions of the numerical aperture of the micro lens array base material.

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水槽内情報表示装置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 an aquarium information display device 100 according to an embodiment of the present invention. Note that the drawings described below are schematic views and may differ from actual shapes, dimensions, and arrangements.

水槽内情報表示装置100は、予め想定された視覚者の視覚領域(E)から、視覚者に対し、表示を水槽内における虚像として視覚させるものである。このような水槽内情報表示装置100によれば、虚像と、この虚像の背景とを同時に視覚することができるようになるので、視覚者は視線を移すことなく、より多くの情報を認識することが可能となる。   The in-aquarium information display device 100 causes the viewer to visually recognize the display as a virtual image in the aquarium from the visual region (E) assumed for the viewer. According to such an aquarium information display device 100, the virtual image and the background of the virtual image can be simultaneously viewed, so that the viewer can recognize more information without shifting his line of sight. Is possible.

水槽内情報表示装置100は、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。水槽壁部90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、前記虚像を前方視野に重畳表示するものである。水槽壁部90は、基本的に透明であることを前提としている。   The aquarium information display device 100 includes a projection unit 85 that projects an image, and the projection unit 85 includes an intermediate screen 40 and a projector unit 83. The aquarium wall 90 is configured to superimpose and display the virtual image on the front visual field by causing the display by the projection unit 85 to be visually recognized as a virtual image. It is assumed that the aquarium wall 90 is basically transparent.

次に、水槽内情報表示装置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水槽内情報表示装置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 projection unit 85 which comprises the information display apparatus 100 in a water tank is demonstrated. FIG. 1 shows an example of the structure of the projection unit 85 of the aquarium information display device 100 according to the embodiment of the present invention.

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 projection unit 85 are defined by the xyz three-dimensional orthogonal coordinates shown in FIG. For example, the light emitted from the first light source 11 is light emitted in a direction parallel to the y direction. Further, it is assumed that the optical axis of the collimator lens 35 is in a direction parallel to the z direction.

投影ユニット85における投影部10からは、水槽内情報表示装置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 projection unit 10 in the projection unit 85, light of a projection image displayed by the in-aquarium information display device 100 is emitted. The projection unit 10 includes a first light source 11, a second light source 12, a third light source 13, a first dichroic prism 21, a second dichroic prism 22, a condenser lens 26, and the like.

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 first light source 11, the second light source 12, and the third light source 13 emit light having different wavelengths. The first light source 11 emits light of the first wavelength, and the second light source 12 emits the second light. The third wavelength light is emitted from the third light source 13. In the present embodiment, for example, the first wavelength light emitted from the first light source 11 is blue light, the second wavelength light emitted from the second light source 12 is green light, and the third light source. The light of the third wavelength emitted from 13 can be red light.

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 first light source 11, the second light source 12, and the third light source 13, various laser devices such as a semiconductor laser device (laser light source) that emits laser light as coherent light can be used.

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 first light source 11 and the second wavelength light emitted from the second light source 12 are incident on different surfaces of the first dichroic prism 21, respectively. The light of the third wavelength emitted from the third light source 13 is disposed so as to enter the second dichroic prism 22.

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 dichroic prism 21, the first wavelength light emitted from the first light source 11 is transmitted, and the second wavelength light emitted from the second light source 12 is reflected. Thereby, the light of the first wavelength and the light of the second wavelength are combined.

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 dichroic prism 22.

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 dichroic prism 22, the first wavelength light emitted from the first light source 11 and the second wavelength light emitted from the second light source 12 are transmitted, and the first light emitted from the third light source 13 is transmitted. Light of wavelength 3 is reflected. Thereby, the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength are combined.

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 dichroic prism 22 are reflected by the projection mirror 30 via the condenser lens 26. , And enters the collimator lens 35. The projection mirror 30 has a function capable of changing the angle two-dimensionally, whereby the incident light can be scanned two-dimensionally, and a projection image by a desired laser beam is formed. The

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 projection mirror 30 further moves along a first axis (not shown) parallel to the x-axis so that the projection mirror 30 can move in the (a) direction, and a second axis (not shown) orthogonal to the first axis. ) About the direction of (b).

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 projection mirror 30 can be appropriately replaced with another optical member as long as it can scan incident light in a two-dimensional manner. As such an optical member, a galvanometer can be used. A mirror, a galvanometer scanner, a polygon mirror, a prism, an acoustooptic device, an optical device using a MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology, or the like can be used as appropriate.

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 projection mirror 30 scans the collimator lens 35 to form a projection image by the desired laser light. In the present embodiment, the point (r 0 ) where the laser light is incident on the projection mirror 30 and reflected is set so as to exist on the optical axis of the collimator lens 35. The collimator lens 35 collimates the laser light incident from the projection mirror 30 and emits it toward the intermediate screen 40.

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。水槽壁部90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。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。   A projected image by the incident laser beam is formed on the intermediate screen 40. The aquarium wall 90 displays the image I formed on the intermediate screen 40 by reflection. Thereby, it is possible to cause the viewer to visually recognize the display as the virtual image I ′ from the visual region (E) of the viewer assumed in advance. The intermediate screen 40 is an optical member made of a transparent base material having a predetermined transparency or higher. The intermediate screen 40 can be configured by molding using an organic resin material, or can be configured by using an inorganic material such as glass.

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 microlens array substrate 50 is used as the intermediate screen 40, but other substrates may be used.

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と水槽壁部90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 collimator lens 35 is disposed between the projection mirror 30 and the intermediate screen 40, but these are not necessarily essential constituent elements. Further, a projection optical system can be appropriately used between the intermediate screen 40 and the water tank wall 90.

ここで、本発明に係る水槽内情報表示装置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 intermediate screen 40 used in the aquarium information display device 100 according to the present invention will be described in more detail. FIG. 2 is a perspective view of a microlens array substrate 50 used as the intermediate screen 40.

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 microlens array substrate 50 has a first main surface 51 and a second main surface 52, and a microlens array 54 in which a plurality of microlenses 53 are periodically arranged on the first main surface 51. And the second main surface 52 is a smooth surface 55. The microlens array substrate 50 is made of a transparent substrate.

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、視覚者が水槽壁部90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 aquarium wall 90, the first direction of the intermediate screen 40 (microlens array substrate 50) is a direction in which an image that is viewed as a horizontal image by the viewer is formed. 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 microlens array substrate 50 that is the intermediate screen 40 has a main surface that extends in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction.

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 microlens array 54 spreading in the first direction and the second direction as seen from the z-axis direction. As shown in the figure, in the intermediate screen 40 (microlens array substrate 50) according to the present embodiment, the microlens 53 is a square having a side length d when viewed from the z-axis direction. Something is used. Note that the microlens 53 may not be square, and may be, for example, a regular hexagon. However, it is preferable that the adjacent microlenses 53 are in close contact with each other, and a smooth surface that does not form a lens does not remain in the gap between the adjacent microlenses 53. This is to reduce the linearly transmitted light.

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 microlens 53 is a spherical lens or an aspherical lens, and has a curvature with a radius of curvature R 1 in the first direction and a radius of curvature R 2 in the second direction at the apex on the first main surface 51 side. Has a curvature of. The apex means a point where each micro lens 53 protrudes most in the z-axis direction.

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 microlens 53 is a surface that is parallel to the second direction and includes the optical axis of the microlens 53. It is preferable to make it different from the cross-sectional shape in FIG. More specifically, the radius of curvature R 1 of the first direction in the first principal surface 51 side apex of each microlens 53, it is also possible to equalize the radius of curvature R 2 of the second direction, varying Is preferred.

これは、一般的に、水槽内情報表示装置100で表示する画像情報の縦横比が異なっており、画像周辺部の輝度低下の抑制を、画像の上下端部周辺と、画像の左右端部周辺と同程度とするには、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 aspect ratio of the image information displayed on the in-aquarium information display device 100 is different, and the reduction in the luminance at the periphery of the image is suppressed around the upper and lower ends of the image and the periphery of the left and right ends of the image. in the to the same extent, the radius of curvature R 1 of the first direction in the first principal surface 51 side apex of each microlens 53, because it is better to the curvature of the second and radial R 2 are different is there.

さらに、一般的には、水槽内情報表示装置100で表示する画像情報は横長である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 image information displayed on the information display device 100 in the aquarium is horizontally long, the radius of curvature R in the first direction at the apex of each microlens 53 on the first main surface 51 side. 1 is preferably smaller than the radius of curvature R 2 in the second direction.

なお、水槽内情報表示装置100の光源としてレーザー光源を用いた水槽内情報表示装置では、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。   In the aquarium information display device using a laser light source as the light source of the aquarium information display device 100, the use of the microlens array 54 has an advantage that speckle noise due to laser light is suppressed.

次に、中間スクリーン40(マイクロレンズアレイ基材50)を水槽内情報表示装置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, when the intermediate screen 40 (microlens array base material 50) is used for the information display apparatus 100 in the water tank, optical characteristics preferable as the intermediate screen 40 will be described. First, since the diffusion angle is frequently used below, this is defined.

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 array base material 50 and the light diffusion base material 60 constituting the intermediate screen 40. The full width at half maximum (FWHM), which is the difference between the two angles that are half the light intensity I max , is defined as the diffusion angle θ. The scattered light intensity depends on the Y value of the XYZ color system (CIE 1931 color system) and is measured by a three-dimensional variable angle spectrophotometric system (GCMS-13 type, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.). ing.

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、水槽内情報表示装置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、水槽内情報表示装置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、水槽内情報表示装置100で表示する画像情報は横長であることに起因している。 Under the above definition, the microlens array substrate 50 has a diffusion angle θ 1 corresponding to the horizontal direction (first direction) of display by the aquarium information display device 100 and a display by the aquarium information display device 100. It is preferable that there is a relationship of θ 1 > θ 2 between the diffusion angle θ 2 corresponding to the vertical direction (second direction). This is because the image information displayed on the aquarium information display device 100 is horizontally long.

さらに、水平拡散角θ1が20°以上60°以下であり、垂直方向拡散角θ2が5°以上35°以下であることが好ましい。より好ましくは、水平拡散角θ1が20°以上50°以下であり、垂直方向拡散角θ2が10°以上30°以下であると、水槽内情報表示装置100に用いる中間スクリーン40としては最適なものとなる。これは、虚像に対して正対する視覚者に対して、画像周辺部の輝度を均一に保ちつつ、光源の出力を抑制したまま効率的に高輝度な虚像表示を実現し、なおかつ室内をできるだけ照明しないようにするためであり、マイクロレンズアレイの加工精度や虚像サイズの設計自由度を許容すると、上記の範囲が最適である。 Further, the horizontal diffusion angle θ 1 is preferably 20 ° or more and 60 ° or less, and the vertical diffusion angle θ 2 is preferably 5 ° or more and 35 ° or less. More preferably, when the horizontal diffusion angle θ 1 is 20 ° or more and 50 ° or less and the vertical diffusion angle θ 2 is 10 ° or more and 30 ° or less, the intermediate screen 40 used in the aquarium information display device 100 is optimal. It will be something. This realizes high-intensity virtual image display while suppressing the output of the light source while keeping the luminance at the periphery of the image uniform for the viewer facing the virtual image and illuminating the room as much as possible. The above range is optimal when the processing accuracy of the microlens array and the design freedom of the virtual image size are allowed.

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 intermediate screen 40 will be described. The base material used as the base of the intermediate screen 40 may be any transparent material, such as thermoplastic resin, thermosetting resin, UV curable resin, electron beam curable resin, or glass. Can be used.

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 intermediate screen 40, for example, polycarbonate resin, acrylic resin, fluorine acrylic resin, silicone acrylic resin, epoxy acrylate resin, polystyrene resin, cycloolefin Examples thereof include polymers, methylstyrene resins, fluorene resins, PET, and polypropylene.

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 intermediate screen 40 is not necessarily formed from one base base material. For example, in the case of the microlens array substrate 50, the microlens array 54 and the like and the substrate-like member may be configured as separate members, and these may be bonded together with an adhesive or the like. However, in this case, it is preferable that all members have the same refractive index.

本発明に係る水槽内情報表示装置100によれば、プロジェクター部83や中間スクリーン43などの簡単な構成により、水槽内に高輝度な虚像を表示することが可能となり、屋外で使用した場合は映像の視認性を確保できると共に、暗い室内で用いた場合は、不必要に室内を照らさない、という効果を得ることができる。本発明によるこのような効果は、中間スクリーン40の拡散角が制御されていることによるところが大きい。   According to the information display device 100 in the aquarium according to the present invention, it is possible to display a high-intensity virtual image in the aquarium with a simple configuration such as the projector unit 83 and the intermediate screen 43, and an image when used outdoors. Can be ensured, and when used in a dark room, the effect of not unnecessarily illuminating the room can be obtained. Such an effect of the present invention is largely due to the fact that the diffusion angle of the intermediate screen 40 is controlled.

なお、以上の実施形態においては、水槽内情報表示装置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, the laser scanning method including the projection unit 10 and the projection mirror 30 has been described based on an example in which the display unit 100 is applied as a drawing method of the in-aquarium information display device 100. The display unit 100 according to the invention employs an LCOS method using a light source and an LCOS (Liquid crystal on silicon) element, or a light source and a DMD (Digital Mirror Device) element as a drawing method. The present invention can also be applied to a device employing a DLP (Digital Light Processing) method. Examples of the light source include a halogen lamp, a metal halide lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, an LED, and a semiconductor laser.

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水槽内情報表示装置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 intermediate screen 40, and in the case of the DLP method. Realizes the information display device 100 in the aquarium by selectively reflecting the light from the light source with respect to the intermediate screen 40 by the DMD element which is a reflective element in which a plurality of micromirrors are arranged. can do.

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水槽内情報表示装置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水槽内情報表示装置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 aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention, the intermediate screen 40 used is different from the aquarium information display device 100 according to the previous embodiment.

図5は本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置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. 5 is a view showing an intermediate screen 40 used in the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, a microlens array / light diffusion base material 70 is used as the intermediate screen 40. In addition, the arrow in a figure has shown the light into which the light from the collimator lens 35 injects.

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 / light diffusing substrate 70 has a first main surface 71 and a second main surface 72, and a plurality of microlenses 73 are periodically arranged on the first main surface 71. A lens array 74 is provided, and the second main surface 72 is a light diffusion surface 75. The microlens array substrate 70 is made of a transparent substrate.

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 light diffusing surface 75 is composed of fine irregularities having a random cycle. Such a light diffusion surface 75 is configured by providing fine scratches on a smooth surface, for example, like ground glass. In order to configure the light diffusion surface 75, blasting such as sand blasting or bead blasting is suitable.

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 diffusion base material 70 as described above is used, the same effects as those 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。本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置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水槽内情報表示装置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 information display device 100 in the aquarium according to another embodiment of the present invention is also different from the information display device 100 in the aquarium according to the previous embodiment because the intermediate screen 40 used is different from the information display device 100 according to the previous embodiment.

図6及び図7は本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置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。   6 and 7 are views showing an intermediate screen 40 used in the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, two sheets of the microlens array substrate 50 and the light diffusion substrate 60 described so far are used as the intermediate screen 40. In addition, the arrow in a figure has shown the direction in which the light from the collimator lens 35 injects.

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 light diffusing substrate 60 has a first main surface 61 and a second main surface 62, a light diffusing surface 64 is provided on the first main surface 61, and the second main surface 62 is a smooth surface 65.

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 light diffusing surface 64 is composed of fine irregularities having a random period. Such a light diffusing surface 64 is configured by providing fine scratches on a smooth surface like ground glass, for example. In order to configure the light diffusion surface 64, blasting such as sand blasting or bead blasting is suitable.

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 intermediate screen 40 according to the present invention, the first main surface 51 provided with the microlens array 54 of the microlens array substrate 50 and the first main surface provided with the light diffusion surface 64 of the light diffusion substrate 60. 61 are arranged opposite to each other. Further, the facing distance between the microlens array substrate 50 and the light diffusion substrate 60 is preferably 0 μm or more and 100 μm or less.

コリメータレンズ35からの光を入射させる面は、図6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7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 collimator lens 35 is incident may be on the smooth surface 55 side of the microlens array substrate 50 as shown in FIG. 6, or as the smooth surface 65 of the light diffusion substrate 60 as shown in FIG. Also good. However, the former layout can make the brightness of the virtual image more uniform.

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 microlens array 54 protrudes most from the main surface of the microlens array substrate 50 and the top where the light diffusion surface 64 protrudes most from the main surface of the light diffusion substrate 60. The interval between.

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 array base material 50 and the light diffusion base material 60 as the intermediate screen 40, light is more effectively used than when a simple screen is used to form an image. Can be transmitted, and the luminance can be increased. In addition, since sufficient luminance can be obtained with a small amount of light, it is possible to save power by suppressing the output of each laser light source and the like.

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-diffusion base material 60, it is preferable that diffusion angle (theta) D is 5 degrees or more and 6 degrees or less. When the microlens array substrate 50 and the light diffusion substrate 60 are used in combination like the intermediate screen 40 according to the present embodiment, the anisotropic diffusion property (horizontal direction and vertical direction) of the microlens array substrate 50 is used. It is desirable to combine with a light diffusing substrate 60 having a small diffusion angle (in combination with a light diffusing substrate having a large diffusion angle), in order to maintain a property that the diffusion profile is different). Because the nature of becomes dominant and approaches the isotropic diffusion as a whole). However, since the rainbow pattern caused by diffracted light does not disappear when the diffusion angle of the light diffusion base material 60 is 5 ° or less, in the present invention, the diffusion base material 60 has a diffusion angle θ D of 5 ° or more and 6 ° or less. The thing is adopted.

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 intermediate screen 40 including the microlens array substrate 50 and the light diffusion substrate 60 as described above is used, the same effects as those 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8は本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100の構成を示す図である。本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100は、プロジェクター部83と中間スクリーン40とからなる投影ユニット85が、不図示のXYZステージに取り付けられており、投影ユニット85が移動可能とされている。投影ユニット85の移動は電動式でもよいし、手動式でも良い。このような構成によれば、例えば、投影ユニット85をAに示す方向に移動させると、水槽内の虚像I’がA’の方向に移動する。このような本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100によれば、より多様な映像表示、情報表示を行うことが可能となり、水槽を見る視覚者により大きな楽しさを与えることができる。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an in-aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention. In the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention, a projection unit 85 including a projector unit 83 and an intermediate screen 40 is attached to an XYZ stage (not shown), and the projection unit 85 is movable. Has been. The movement of the projection unit 85 may be electric or manual. According to such a configuration, for example, when the projection unit 85 is moved in the direction indicated by A, the virtual image I ′ in the water tank moves in the direction A ′. According to the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention, it is possible to perform more various video display and information display, and to give a greater enjoyment to the viewer who sees the aquarium. it can.

以上、本発明に係る水槽内情報表示装置によれば、プロジェクター部や中間スクリーンなどの簡単な構成により、水槽内に高輝度な虚像を表示することが可能となり、屋外で使用した場合は映像の視認性を確保できると共に、暗い室内で用いた場合は、不必要に室内を照らさない、という効果を得ることができる。   As described above, according to the information display device in the aquarium according to the present invention, it is possible to display a high-intensity virtual image in the aquarium with a simple configuration such as a projector unit or an intermediate screen. Visibility can be secured, and when used in a dark room, the effect of not unnecessarily illuminating the room can be obtained.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図9は本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100の構成を示す図である。これまで説明してきた実施形態においては、中間スクリーン40が含まれる平面と、この中間スクリーン40で結像された像を反射する水槽壁部90が含まれる平面とが平行であった。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention. In the embodiments described so far, the plane including the intermediate screen 40 and the plane including the water tank wall 90 that reflects the image formed on the intermediate screen 40 are parallel.

これに対して、本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100は、図9に示すように、中間スクリーン40が含まれる平面と、この中間スクリーン40で結像された像を反射する水槽壁部90が含まれる平面とが平行でないことを特徴としている。本実施形態に係る水槽内情報表示装置100は、要は、中間スクリーン40が、水槽壁部90に対して傾斜していることを特徴としている。   In contrast, the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention reflects a plane including the intermediate screen 40 and an image formed on the intermediate screen 40 as shown in FIG. It is characterized in that the plane including the aquarium wall 90 is not parallel. The information display device 100 in the aquarium according to this embodiment is characterized in that the intermediate screen 40 is inclined with respect to the aquarium wall 90.

本実施形態に係る水槽内情報表示装置100においては、このように、中間スクリーン40を、水槽壁部90に対して傾斜させることとで、視覚者が虚像を観察しやすくなる、という効果を享受することができる。   In the aquarium information display device 100 according to the present embodiment, in this way, by tilting the intermediate screen 40 with respect to the aquarium wall 90, the viewer can easily observe a virtual image. can do.

図10は中間スクリーン40が含まれる平面と、像を反射する水槽壁部90が含まれる平面との間の関係を説明する図であり、水槽内情報表示装置100から中間スクリーン40を抜き出して、水槽壁部90がなす平面と間の関係を示している。   FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the plane including the intermediate screen 40 and the plane including the aquarium wall 90 that reflects the image. The intermediate screen 40 is extracted from the aquarium information display device 100. The relationship between the plane which the water tank wall part 90 makes is shown.

図10(A)は、水槽壁部90が含まれる平面に対して、中間スクリーン40が含まれる平面が角度φ1で傾斜している図9の例を示している。また、図10(B)に示すように、水槽壁部90が含まれる平面に対して、水槽内情報表示装置100の中間スクリーン40が含まれる平面が角度φ2で傾斜しているような水槽内情報表示装置100とすることもできる。 FIG. 10A shows an example of FIG. 9 in which the plane including the intermediate screen 40 is inclined at an angle φ 1 with respect to the plane including the aquarium wall 90. Further, as shown in FIG. 10B, the water tank in which the plane including the intermediate screen 40 of the information display device 100 in the water tank is inclined at an angle φ 2 with respect to the plane including the water tank wall 90. The internal information display device 100 may be used.

角度φ1や角度φ2は、20°〜40°であることが好ましい。このような角度範囲であると、虚像が傾斜している印象を視覚者に対してさほど与えることなく、かつ、視覚者が上述の虚像を観察しやすくなるという効果を得ることができる。 The angle φ 1 and the angle φ 2 are preferably 20 ° to 40 °. Within such an angle range, it is possible to obtain an effect that the viewer can easily observe the virtual image without giving the viewer an impression that the virtual image is inclined.

図10のいずれの例も、水槽内情報表示装置100の中間スクリーン40が含まれる平面が、中間スクリーン40を通る水平方向の軸を中心として傾斜するものであった。これに対して、水槽内情報表示装置100の中間スクリーン40が含まれる平面を、中間スクリーン40を通る垂直方向の軸を中心として、傾斜させるようにしてもよい。   In any example of FIG. 10, the plane including the intermediate screen 40 of the aquarium information display device 100 is inclined about the horizontal axis passing through the intermediate screen 40. On the other hand, you may make it incline the plane in which the intermediate screen 40 of the information display apparatus 100 in a tank is contained centering | focusing on the axis | shaft of the perpendicular direction which passes along the intermediate screen 40. FIG.

以上のような本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100によれば、これまで説明した実施形態に係る水槽内情報表示装置100と同様の効果に加え、視覚者が虚像を観察しやすくなる、という効果も享受することができる。   According to the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention as described above, in addition to the same effects as the aquarium information display device 100 according to the embodiments described so far, a viewer observes a virtual image. The effect that it becomes easy to do can also be enjoyed.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図11は本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100による視覚効果を説明する図である。なお、図11において、水槽内情報表示装置100自体は図示省略し、水槽内情報表示装置100による、視覚者が視覚する虚像I’を示している。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a view for explaining the visual effect of the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 11, the in-water tank information display device 100 itself is not shown, and a virtual image I ′ that is visually recognized by a viewer by the in-water tank information display device 100 is shown.

本実施形態においては、前記水槽内の虚像I’と、水槽壁部90との間に、気泡発生装置110などの構造物が配されることを特徴としている。このような気泡発生装置110によって気泡を発生させることで、水槽内情報表示装置100による視覚効果に興趣を添えることが可能となる。また、気泡発生装置110から発生する気泡は透明であるため、背後の虚像I’が視認されても、視覚者に違和感を与えない。   The present embodiment is characterized in that a structure such as the bubble generating device 110 is disposed between the virtual image I ′ in the water tank and the water tank wall 90. By generating bubbles with such a bubble generation device 110, it is possible to add interest to the visual effect of the information display device 100 in the aquarium. Further, since the bubbles generated from the bubble generation device 110 are transparent, even if the virtual image I ′ behind is visually recognized, the viewer does not feel uncomfortable.

また、構造物としては気泡発生装置110に限らず、例えば、岩、水草、オブジェなどであってもよい。虚像I’と水槽壁部90における反射面の間に構造物があっても虚像が視認されるからである。この場合、水槽内情報表示装置100による水槽壁部90前面からの投影にもかかわらず、虚像I’の手前に物体があることで、虚像I’が水槽内情報表示装置100とは無関係に存在しているような印象を与え、虚像I’の浮遊感を高めることができる。また、視覚者に対して、虚像I’が実物であるかのような錯覚を覚えさせることができる。   Further, the structure is not limited to the bubble generating device 110, and may be, for example, a rock, aquatic plant, or an object. This is because the virtual image is visually recognized even if there is a structure between the virtual image I ′ and the reflecting surface of the water tank wall 90. In this case, despite the projection from the front surface of the aquarium wall 90 by the aquarium information display device 100, the virtual image I ′ exists regardless of the aquarium information display device 100 because there is an object in front of the virtual image I ′. The floating feeling of the virtual image I ′ can be enhanced. Further, it is possible to make the viewer feel the illusion that the virtual image I ′ is real.

以上のような本発明の他の実施形態に係る水槽内情報表示装置100によれば、これまで説明した実施形態に係る水槽内情報表示装置100と同様の効果に加え、水槽内情報表示装置100による視覚効果に興趣を添えることが可能となる。   According to the aquarium information display device 100 according to another embodiment of the present invention as described above, in addition to the same effects as the aquarium information display device 100 according to the embodiments described so far, the aquarium information display device 100. It is possible to add interest to the visual effect of.

次に、本発明に係る水槽内情報表示装置100を利用した投影システム200について説明する。図12は本発明の実施形態に係る投影システム200の構成を示す図である。図12において水槽内情報表示装置100における詳細な構成については図示省略する。このような投影システム200の使用例としては、例えば、入場券を購入して施設内に入った入場者に対して、虚像I’を水槽内で視覚させることなどに利用することができる。上記のような入場券にはタグが埋め込まれている。   Next, a projection system 200 using the in-aquarium information display device 100 according to the present invention will be described. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a projection system 200 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 12, the detailed configuration of the aquarium information display device 100 is not shown. As an example of use of such a projection system 200, for example, it can be used to make a virtual image I 'visible in a water tank to a visitor who purchases an entrance ticket and enters the facility. A tag is embedded in the admission ticket as described above.

図12において、パーソナルコンピューター150としては、データ受信機能、演算機能、データ蓄積機能、データ送信機能などを有する汎用のものを用いることができる。パーソナルコンピューター150のデータ蓄積部(不図示)には、水槽内情報表示装置100で投影する投影データが保存されている。パーソナルコンピューター150は、水槽内情報表示装置100と通信可能に接続されており、投影データを水槽内情報表示装置100に送信することができるようになっている。   In FIG. 12, as the personal computer 150, a general-purpose computer having a data reception function, a calculation function, a data storage function, a data transmission function, and the like can be used. In a data storage unit (not shown) of the personal computer 150, projection data projected by the aquarium information display device 100 is stored. The personal computer 150 is communicably connected to the aquarium information display device 100, and can transmit projection data to the aquarium information display device 100.

また、水槽の近傍には、タグリーダー125が配されている。タグリーダー125はパーソナルコンピューター150と通信可能に構成されており、視覚者が保有することが想定されている入場券(タグ)123を近接させると、入場券(タグ)123と無線交信することで入場券(タグ)123の存在を検知し、その検知データをパーソナルコンピューター150に送信する。   A tag reader 125 is disposed in the vicinity of the water tank. The tag reader 125 is configured to be communicable with the personal computer 150. When an admission ticket (tag) 123 that is assumed to be held by a viewer is brought close to the tag reader 125, wireless communication is performed with the admission ticket (tag) 123. The presence of the admission ticket (tag) 123 is detected, and the detected data is transmitted to the personal computer 150.

パーソナルコンピューター150では、入場券(タグ)123の検知データを受信すると、入場券(タグ)123を携行する視覚者に応じた投影データを、水槽内情報表示装置100に送信する。水槽内情報表示装置100では、送信された投影データに基づいて虚像I’を投影する。   When the personal computer 150 receives the detection data of the admission ticket (tag) 123, the personal computer 150 transmits projection data corresponding to the viewer carrying the admission ticket (tag) 123 to the aquarium information display device 100. The aquarium information display device 100 projects a virtual image I ′ based on the transmitted projection data.

なお、特許請求の範囲では、タグリーダー125を「水槽無線通信部」と称し、また、入場券(タグ)123を「視覚者無線通信部」と称している。また、特許請求の範囲における「交信検知部」は、タグリーダー125に内蔵されてなるものである。   In the claims, the tag reader 125 is referred to as “aquarium wireless communication unit”, and the admission ticket (tag) 123 is referred to as “visual wireless communication unit”. The “communication detection unit” in the claims is built in the tag reader 125.

また、「水槽無線通信部」としてはNFCリーダー(Near Field Communication)を、また、「視覚者無線通信部」としてはNFC(Near Field Communication)タグを利用することができる。   Further, an NFC reader (Near Field Communication) can be used as the “water tank wireless communication unit”, and an NFC (Near Field Communication) tag can be used as the “visual wireless communication unit”.

また、「水槽無線通信部」としてビーコン受信機を、また、「視覚者無線通信部」としてビーコン送信機を利用することができる。この場合、ビーコン送受新技術には、Bluetooth LEやiBeaconなどを用い得る。   Further, a beacon receiver can be used as the “aquarium wireless communication unit”, and a beacon transmitter can be used as the “visual radio communication unit”. In this case, Bluetooth LE, iBeacon, or the like can be used as the beacon transmission / reception technology.

また、無線通信を利用した技術ではないが、「水槽無線通信部」に代わるものとしてQRコードリーダーを利用し、「視覚者無線通信部」に代わるものとしてQRコード自体を用いるようにすることもできる。   In addition, although it is not a technology using wireless communication, a QR code reader may be used as an alternative to the “aquarium wireless communication unit” and the QR code itself may be used as an alternative to the “visual wireless communication unit”. it can.

以上のような本発明に係る投影システム200によれば、タグを保有する視覚者が所望とするタイミングで、虚像I’を水槽内で視覚させることなどに利用することができる。   According to the projection system 200 according to the present invention as described above, it can be used for visualizing the virtual image I ′ in the aquarium at a timing desired by the viewer holding the tag.

次に、本発明の他の実施形態に係る投影システム200について説明する。図13は本発明の他の実施形態に係る投影システム200の構成を示す図である。図13において水槽内情報表示装置100における詳細な構成については図示省略する。   Next, a projection system 200 according to another embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a projection system 200 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 13, the detailed configuration of the aquarium information display device 100 is not shown.

このような投影システム200の使用例としては、例えば、タグリーダーが内蔵され、このタグリーダーと連携するアプリケーションがインストールされているスマートフォン135を視覚者が保有し、スマートフォン135から視覚者の個人情報なども送信する設定となっていることが想定され、当該視覚者に対して、虚像I’を水槽内で視覚させることなどに利用することができる。   As an example of use of such a projection system 200, for example, a viewer has a smartphone 135 in which a tag reader is incorporated and an application that cooperates with the tag reader is installed. Can also be used for visualizing the virtual image I ′ in the water tank.

図13において、パーソナルコンピューター150としては、データ受信機能、演算機能、データ蓄積機能、データ送信機能などを有する汎用のものを用いることができる。パーソナルコンピューター150のデータ蓄積部(不図示)には、水槽内情報表示装置100で投影する投影データが保存されている。パーソナルコンピューター150は、水槽内情報表示装置100と通信可能に接続されており、投影データを水槽内情報表示装置100に送信することができるようになっている。   In FIG. 13, as the personal computer 150, a general-purpose computer having a data reception function, a calculation function, a data storage function, a data transmission function, and the like can be used. In a data storage unit (not shown) of the personal computer 150, projection data projected by the aquarium information display device 100 is stored. The personal computer 150 is communicably connected to the aquarium information display device 100, and can transmit projection data to the aquarium information display device 100.

また、パーソナルコンピューター150は、中継ポイント142や通信網145を介して、スマートフォン(タグリーダー)135と通信可能に構成されている。さらに、パーソナルコンピューター150は、通信網145を介して、サーバー160とデータ通信可能とされている。   The personal computer 150 is configured to be communicable with a smartphone (tag reader) 135 via the relay point 142 and the communication network 145. Furthermore, the personal computer 150 can communicate data with the server 160 via the communication network 145.

サーバー160としては、データ受信機能、演算機能、データ蓄積機能、データ送信機能などを有する汎用のものを用いることができる。サーバー160のデータ蓄積部(不図示)には、水槽内情報表示装置100で投影することができる、個人情報に基づく投影データが保存されている。個人情報に基づく投影データの内容としては、広告などを想定している。このサーバー160は、パーソナルコンピューター150からの要求に応じて、個人情報に基づく投影データをパーソナルコンピューター150側に送信するようになっている。   As the server 160, a general-purpose server having a data reception function, a calculation function, a data storage function, a data transmission function, and the like can be used. In a data storage unit (not shown) of the server 160, projection data based on personal information that can be projected by the in-aquarium information display device 100 is stored. As the content of the projection data based on the personal information, an advertisement or the like is assumed. The server 160 transmits projection data based on personal information to the personal computer 150 in response to a request from the personal computer 150.

また、水槽の近傍には、タグ133が配されている。このタグ133に、視覚者が保有することが想定されているスマートフォン(タグリーダー)135が近接させると、スマートフォン(タグリーダー)135は、タグ133を検知したこと、及び、スマートフォン(タグリーダー)135の保有者に係る個人情報を、中継ポイント142及び通信網145を介して、パーソナルコンピューター150に送信する。   A tag 133 is disposed in the vicinity of the water tank. When a smartphone (tag reader) 135 assumed to be held by a viewer is brought close to the tag 133, the smartphone (tag reader) 135 detects that the tag 133 is detected, and the smartphone (tag reader) 135. The personal information relating to the owner is transmitted to the personal computer 150 via the relay point 142 and the communication network 145.

パーソナルコンピューター150では、検知したタグ133に応じた、投影データを水槽内情報表示装置100に送信する。水槽内情報表示装置100では、送信された投影データに基づいて虚像I’を投影する。   The personal computer 150 transmits projection data corresponding to the detected tag 133 to the aquarium information display device 100. The aquarium information display device 100 projects a virtual image I ′ based on the transmitted projection data.

また、パーソナルコンピューター150は、必要に応じて、スマートフォン(タグリーダー)135の保有者に係る個人情報に基づいてサーバー160に対して個人情報に基づく投影データを要求する。パーソナルコンピューター150は、サーバー160から個人情報に基づく投影データを受信すると、これを水槽内情報表示装置100に送信する。水槽内情報表示装置100では、送信された個人情報に基づく投影データに基づいて虚像I’を投影する。   Further, the personal computer 150 requests projection data based on the personal information to the server 160 based on the personal information related to the owner of the smartphone (tag reader) 135 as necessary. When the personal computer 150 receives the projection data based on the personal information from the server 160, it transmits this to the aquarium information display device 100. The aquarium information display device 100 projects a virtual image I ′ based on the projection data based on the transmitted personal information.

なお、特許請求の範囲では、タグ133を「水槽無線通信部」と称し、また、スマートフォン(タグリーダー)135を「視覚者無線通信部」と称している。また、特許請求の範囲における「交信検知部」は、スマートフォン(タグリーダー)135に内蔵されてなるものである。   In the claims, the tag 133 is referred to as a “water tank wireless communication unit”, and the smartphone (tag reader) 135 is referred to as a “viewer wireless communication unit”. The “communication detection unit” in the claims is built in the smartphone (tag reader) 135.

また、「水槽無線通信部」としてはNFC(Near Field Communication)タグを、また、「視覚者無線通信部」としてはNFCリーダー(Near Field Communication)を利用することができる。   Further, an NFC (Near Field Communication) tag can be used as the “aquarium wireless communication unit”, and an NFC reader (Near Field Communication) can be used as the “visual wireless communication unit”.

また、「水槽無線通信部」としてビーコン送信機を、また、「視覚者無線通信部」としてビーコン受信機を利用することができる。この場合、ビーコン送受新技術には、Bluetooth LEやiBeaconなどを用い得る。   Further, a beacon transmitter can be used as the “water tank wireless communication unit”, and a beacon receiver can be used as the “viewer wireless communication unit”. In this case, Bluetooth LE, iBeacon, or the like can be used as the beacon transmission / reception technology.

また、無線通信を利用した技術ではないが、「水槽無線通信部」に代わるものとしてQRコードを利用し、「視覚者無線通信部」に代わるものとしてQRコードリーダーを用いるようにすることもできる。   In addition, although it is not a technique using wireless communication, a QR code can be used as an alternative to the “aquarium wireless communication unit” and a QR code reader can be used as an alternative to the “visual wireless communication unit”. .

以上のような本発明に係る投影システム200によれば、スマートフォン(タグリーダー)を保有する視覚者が所望とするタイミングで、必要に応じて個人情報に基づく、虚像I’を水槽内で視覚させることなどに利用することができる。   According to the projection system 200 according to the present invention as described above, the virtual image I ′ based on the personal information is visualized in the aquarium as needed at a timing desired by a viewer who holds a smartphone (tag reader). It can be used for things.

次に、本発明の他の実施形態に係る投影システム200について説明する。図14は本発明の他の実施形態に係る投影システム200の構成を示す図である。図14において水槽内情報表示装置100における詳細な構成については図示省略する。   Next, a projection system 200 according to another embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a projection system 200 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 14, the detailed configuration of the aquarium information display device 100 is not shown.

このような投影システム200の使用例としては、例えば、水槽に接近した視覚者に対して、虚像I’を水槽内で視覚させることなどに利用することができる。   As an example of use of such a projection system 200, for example, it can be used for visualizing a virtual image I 'in a water tank for a viewer approaching the water tank.

図14において、パーソナルコンピューター150としては、データ受信機能、演算機能、データ蓄積機能、データ送信機能などを有する汎用のものを用いることができる。パーソナルコンピューター150のデータ蓄積部(不図示)には、水槽内情報表示装置100で投影する投影データが保存されている。パーソナルコンピューター150は、水槽内情報表示装置100と通信可能に接続されており、投影データを水槽内情報表示装置100に送信することができるようになっている。   In FIG. 14, as the personal computer 150, a general-purpose computer having a data reception function, a calculation function, a data storage function, a data transmission function, and the like can be used. In a data storage unit (not shown) of the personal computer 150, projection data projected by the aquarium information display device 100 is stored. The personal computer 150 is communicably connected to the aquarium information display device 100, and can transmit projection data to the aquarium information display device 100.

また、水槽の近傍には、人の存否を検知するセンサ170が配されている。このセンサ170としては、赤外線などを用いた人感センサ、或いは、人の重量を検知するセンサを用いることもできる。さらに、センサ170としては、視覚者がボタンを押すことで、人の存否を判別するようなものであってもよい。   A sensor 170 that detects the presence or absence of a person is disposed in the vicinity of the water tank. As the sensor 170, a human sensor using infrared rays or a sensor for detecting the weight of a person can be used. Further, the sensor 170 may be configured such that the presence or absence of a person is determined by a viewer pressing a button.

上記のセンサ170は、パーソナルコンピューター150と通信可能に構成されている。ここで、センサ170が、人の存在を検知すると、その検知データをパーソナルコンピューター150に送信する。   The sensor 170 is configured to be able to communicate with the personal computer 150. Here, when the sensor 170 detects the presence of a person, the detection data is transmitted to the personal computer 150.

パーソナルコンピューター150では、人の検知データを受信すると、投影データを水槽内情報表示装置100に送信する。水槽内情報表示装置100では、送信された投影データに基づいて虚像I’を投影する。   When the personal computer 150 receives human detection data, the personal computer 150 transmits the projection data to the aquarium information display device 100. The aquarium information display device 100 projects a virtual image I ′ based on the transmitted projection data.

以上のような本発明に係る投影システム200によれば、水槽近傍の視覚者に対し、虚像I’を水槽内で視覚させることなどに利用することができる。   According to the projection system 200 according to the present invention as described above, it can be used for visualizing the virtual image I ′ in the water tank to a viewer near the water tank.

なお、水槽内情報表示装置100自体や投影システム200で投影する投影データとしては、静止画データであってもよいし、動画データでもよい。   The projection data projected by the aquarium information display device 100 itself or the projection system 200 may be still image data or moving image data.

静止画データとしては、写真・文字・イラスト(手書き含む)のいずれでもよいし、また、動画データとしては、実写動画・文字動画・イラスト動画のいずれでもよいし、これらのいずれかを2つ以上組み合わせて構成した投影データであってもよい。   Still image data may be any of photos, characters, and illustrations (including handwriting), and moving image data may be any of a live-action movie, a character movie, or an illustration movie, or two or more of these. It may be projection data configured in combination.

水槽内情報表示装置100においては、投影する映像の周辺部が黒であると、視覚者に投影範囲や映像の輪郭を意識させないため、映像の浮遊感を高めることができたり、あるいは、映像が実物であるかのような錯覚を覚えさせたりすることができる。   In the aquarium information display device 100, if the peripheral portion of the projected image is black, the viewer is not conscious of the projection range or the contour of the image, so that the floating feeling of the image can be enhanced, or the image is You can have the illusion of being real.

なお、水槽内情報表示装置100の描画方式として、レーザー走査方式、LCOS方式、DLP方式の中では、レーザー走査方式のコントラストが最も高い(すなわち、他の方式に比べ、黒がより黒く表示され、水槽壁部90での反射光がより少なくなる)ため、映像の浮遊感を高めることができたり、あるいは、映像が実物であるかのような錯覚を覚えさせることができたりする、という効果は、レーザー走査方式の水槽内情報表示装置100に対して最も期待することができる。   In addition, among the laser scanning method, the LCOS method, and the DLP method as the drawing method of the aquarium information display device 100, the laser scanning method has the highest contrast (that is, black is displayed blacker than other methods, Since the reflected light at the aquarium wall 90 is less), the effect of enhancing the floating feeling of the image or making the illusion that the image is real can be obtained. The information can be most expected for the laser scanning information display apparatus 100 in the water tank.

また、水槽には生物を入れておくこともできる。この場合、水槽内情報表示装置100から生物に照射される光は中間スクリーン40からの散乱光であるため、 プロジェクトマッピングなどプロジェクターの投射光がそのまま照射される照射方式に比べて、 生物に対して与えるストレスを軽減することができる。   It is also possible to keep living things in the aquarium. In this case, since the light emitted from the aquarium information display device 100 to the living thing is scattered light from the intermediate screen 40, compared to the irradiation method in which the projection light of the projector such as project mapping is irradiated as it is to the living thing. The stress given can be reduced.

次に、より面積の広いマイクロレンズアレイを得る方法について説明する。図15はマイクロレンズアレイ基材50のタイリングの概念図である。図15はマイクロレンズアレイ基材50の厚みをみた図である。マイクロレンズアレイ基材50(図2参照)は、マイクロレンズアレイ54とその周囲にマイクロレンズ非形成領域57を有している。   Next, a method for obtaining a microlens array having a larger area will be described. FIG. 15 is a conceptual diagram of tiling of the microlens array substrate 50. FIG. 15 shows the thickness of the microlens array substrate 50. The microlens array substrate 50 (see FIG. 2) has a microlens array 54 and a microlens non-formation region 57 around it.

上記のようなマイクロレンズアレイ基材50を、マイクロレンズアレイ54とマイクロレンズ非形成領域57とが重なるようにして、タイリングしていくことで、マイクロレンズアレイを大面積化さあせることができる。その際、図15に示すように、段差が生じるようにタイリングさせてもよい。   By tiling the microlens array substrate 50 as described above so that the microlens array 54 and the microlens non-formation region 57 overlap each other, the area of the microlens array can be increased. . At that time, as shown in FIG. 15, tiling may be performed so that a step is generated.

次に、マイクロレンズアレイ基材50の開口数として好適な値を検討する。図16はマイクロレンズアレイ基材50の開口数の算出条件を説明する図である。図16はマイクロレンズアレイ基材50の厚みをみた図である。また、図16において、Wはマイクロレンズアレイ54の幅(或いは、高さ)を示しており、マイクロレンズアレイ基材50から視覚者が視覚する範囲までの最小距離である。また、θ’は光が拡散する範囲の1/2の角度である。   Next, a suitable value for the numerical aperture of the microlens array substrate 50 will be examined. FIG. 16 is a diagram for explaining the calculation conditions for the numerical aperture of the microlens array substrate 50. FIG. 16 is a view of the thickness of the microlens array substrate 50. In FIG. 16, W indicates the width (or height) of the microlens array 54, and is the minimum distance from the microlens array substrate 50 to the range visually recognized by the viewer. Θ ′ is an angle that is ½ of the range in which light diffuses.

なお、このθ’は、図4に関連して、半値幅(FWHM)として定義された拡散角θとほぼ等しい。すなわち、θ≒θ’であるので、以下、表記はθに統一する。   This θ ′ is substantially equal to the diffusion angle θ defined as the full width at half maximum (FWHM) in relation to FIG. That is, since θ≈θ ′, hereinafter, the notation is unified to θ.

媒質が空気であることを考慮すると、θと開口数NAとの間には下式(1)が成立する。   Considering that the medium is air, the following expression (1) is established between θ and the numerical aperture NA.

Figure 2016212375
Figure 2016212375

視覚者が斜線の範囲で視覚する。このとき、虚像の輝度が端から端まで均一となる条件は式(2)を満たすことである。   The viewer sees in the shaded area. At this time, the condition that the luminance of the virtual image is uniform from end to end is to satisfy Expression (2).

Figure 2016212375
Figure 2016212375

式(1)及び式(2)から、開口数NAの最小値として、式(3)のものを用いるとよいことがわかる。   From equations (1) and (2), it can be seen that the equation (3) should be used as the minimum numerical aperture NA.

Figure 2016212375
Figure 2016212375

以上から、開口数NAとして、式(3)を満たすマイクロレンズアレイ基材50を用いると、好適な水槽内情報表示装置100を構成することができる。   From the above, when the microlens array substrate 50 satisfying the formula (3) is used as the numerical aperture NA, a suitable in-water information display device 100 can be configured.

表1に虚像に正対したときの視覚距離Dと虚像の大きさWにおける開口数NAの最小値を示す。   Table 1 shows the minimum value of the numerical aperture NA at the visual distance D and the size W of the virtual image when facing the virtual image.

Figure 2016212375
Figure 2016212375

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
57・・・マイクロレンズ非形成領域
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・・・水槽壁部(透明体)
100・・・水槽内情報表示装置
110・・・気泡発生装置
123・・・入場券(タグ)
125・・・タグリーダー
133・・・タグ
135・・・スマートフォン(タグリーダー)
142・・・中継ポイント
145・・・通信網
150・・・パーソナルコンピューター(情報処理装置)
160・・・サーバー(情報処理装置)
170・・・センサ
200・・・投影システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projection part 11 ... 1st light source 12 ... 2nd light source 13 ... 3rd light source 21 ... 1st dichroic prism 22 ... 2nd dichroic prism 26 ... condensing lens 30 ... Projection mirror (scanning section)
35 ... Collimator lens 40 ... Intermediate screen 50 ... Micro lens array substrate 51 ... First main surface 52 ... Second main surface 53 ... Micro lens 54 ... Micro lens array 55 ... smooth surface 57 ... microlens non-formation region 60 ... light diffusion base material 61 ... first main surface 62 ... second main surface 64 ... light diffusion surface 65 ... Smooth surface 70 ... micro lens array / light diffusion base material 71 ... first main surface 72 ... second main surface 73 ... micro lens 74 ... micro lens array 75 ... light diffusion surface 83 ... Projector unit 85 ... Projection unit 90 ... Water tank wall (transparent body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Water tank information display apparatus 110 ... Bubble generator 123 ... Admission ticket (tag)
125 ... Tag reader 133 ... Tag 135 ... Smartphone (tag reader)
142 ... Relay point 145 ... Communication network 150 ... Personal computer (information processing device)
160 ... Server (information processing device)
170 ... sensor 200 ... projection system

Claims (13)

予め想定された視覚者の視覚領域から、視覚者に対し、表示を水槽内の虚像として視覚させる水槽内情報表示装置であって、
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、からなり、
前記中間スクリーンで結像された像を、水槽壁部に反射させることで表示を行うことを特徴とする水槽内情報表示装置。
An information display device in the aquarium for visualizing the display as a virtual image in the aquarium, from the visual region of the viewer assumed in advance,
A projector unit for projecting an image;
An intermediate screen for forming an image projected by the projector unit,
An aquarium information display device for displaying an image formed on the intermediate screen by reflecting the image on a wall of the aquarium.
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請求項1に記載の水槽内情報表示装置。
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 information display apparatus in the water tank described in 1.
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請求項1に記載の水槽内情報表示装置。
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 aquarium information display device according to claim 1.
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請求項1に記載の水槽内情報表示装置。
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 information display apparatus in the water tank described in 1.
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請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置。
The projector unit is
A laser light source for generating laser light;
5. The aquarium information display device according to claim 1, further comprising: a scanning unit configured to scan the intermediate screen with the laser light.
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請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置。
The projector unit is
A light source that generates light;
5. The aquarium information display device according to claim 1, further comprising: an LCOS element that reflects the light to the intermediate screen. 6.
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請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置。
The projector unit is
A light source that generates light;
The aquarium information display device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a DMD element that reflects the light to the intermediate screen.
前記プロジェクター部と、前記中間スクリーンと、が移動可能なステージに取り付けられることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置。 The in-water tank information display device according to any one of claims 1 to 7, wherein the projector unit and the intermediate screen are attached to a movable stage. 前記中間スクリーンが含まれる平面と、
前記水槽壁部が含まれる平面と、が平行でないことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置。
A plane including the intermediate screen;
The in-aquarium information display device according to any one of claims 1 to 8, wherein a plane including the aquarium wall portion is not parallel to the plane.
前記水槽内の虚像と、前記水槽壁部との間に構造物が配されることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置。 10. The aquarium information display device according to claim 1, wherein a structure is disposed between the virtual image in the aquarium and the aquarium wall. 11. 前記構造物が気泡発生装置であることを特徴とする請求項10に記載の水槽内情報表示装置。 The in-water information display device according to claim 10, wherein the structure is a bubble generating device. 請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置と、
視覚者が保有する視覚者無線通信部と、
前記水槽の近傍に配される水槽無線通信部と、
前記視覚者無線通信部と、前記水槽無線通信部との間の交信を検知する交信検知部と、
視覚者に対し虚像として視覚させる投影データを記憶する情報処理装置と、を有し、
前記交信検知部が前記視覚者無線通信部と、前記水槽無線通信部との間で交信を検知すると、
前記情報処理装置が前記水槽内情報表示装置に対して、前記投影データを送信することを特徴とする投影システム。
The aquarium information display device according to any one of claims 1 to 11,
A viewer wireless communication unit possessed by the viewer;
An aquarium wireless communication unit disposed in the vicinity of the aquarium;
A communication detection unit for detecting communication between the viewer wireless communication unit and the aquarium wireless communication unit;
An information processing device for storing projection data to be viewed as a virtual image by a viewer,
When the communication detection unit detects communication between the viewer wireless communication unit and the aquarium wireless communication unit,
The projection system, wherein the information processing device transmits the projection data to the information display device in the aquarium.
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の水槽内情報表示装置と、
前記水槽の近傍に配され、視覚者の存否を検知するセンサ部と、
視覚者に対し虚像として視覚させる投影データを記憶する情報処理装置と、を有し、
前記センサ部が視覚者の存在を検知すると、前記情報処理装置が前記水槽内情報表示装置に対して、前記投影データを送信することを特徴とする投影システム。
The aquarium information display device according to any one of claims 1 to 11,
A sensor unit that is arranged in the vicinity of the water tank and detects the presence or absence of a viewer,
An information processing device for storing projection data to be viewed as a virtual image by a viewer,
When the sensor unit detects the presence of a viewer, the information processing apparatus transmits the projection data to the information display apparatus in the aquarium.
JP2015239853A 2015-05-11 2015-12-09 Aquarium information display device, projection system Active JP6620540B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015096762 2015-05-11
JP2015096762 2015-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016212375A true JP2016212375A (en) 2016-12-15
JP6620540B2 JP6620540B2 (en) 2019-12-18

Family

ID=57551176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015239853A Active JP6620540B2 (en) 2015-05-11 2015-12-09 Aquarium information display device, projection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6620540B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021189395A (en) * 2020-06-04 2021-12-13 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01103881U (en) * 1987-12-28 1989-07-13
JPH0736108A (en) * 1993-07-15 1995-02-07 Bijiyuaru Sci Kenkyusho:Kk Video display device
JP2004145251A (en) * 2002-08-30 2004-05-20 Seiko Epson Corp Light transmissive screen and rear projector
JP3707944B2 (en) * 1998-12-21 2005-10-19 独立行政法人科学技術振興機構 Projection type image projection device
JP2006337459A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Toppan Printing Co Ltd Lens array sheet and rear projection type video screen
JP2008227883A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Brother Ind Ltd Projector
JP2013064985A (en) * 2011-08-29 2013-04-11 Denso Corp Head-up display device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01103881U (en) * 1987-12-28 1989-07-13
JPH0736108A (en) * 1993-07-15 1995-02-07 Bijiyuaru Sci Kenkyusho:Kk Video display device
JP3707944B2 (en) * 1998-12-21 2005-10-19 独立行政法人科学技術振興機構 Projection type image projection device
JP2004145251A (en) * 2002-08-30 2004-05-20 Seiko Epson Corp Light transmissive screen and rear projector
JP2006337459A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Toppan Printing Co Ltd Lens array sheet and rear projection type video screen
JP2008227883A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Brother Ind Ltd Projector
JP2013064985A (en) * 2011-08-29 2013-04-11 Denso Corp Head-up display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021189395A (en) * 2020-06-04 2021-12-13 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector
JP7400632B2 (en) 2020-06-04 2023-12-19 セイコーエプソン株式会社 Lighting equipment and projectors

Also Published As

Publication number Publication date
JP6620540B2 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6593391B2 (en) Transmission screen and head-up display device using the same
US9170474B2 (en) Efficient spatially modulated illumination system
TW201728963A (en) Three-dimensional display device
CN106873299A (en) Scanning projector transmissive viewing screen and scanning projection instrument system
JP2014106354A (en) Display unit
CN103777358A (en) Display apparatus
TW201346471A (en) Display device
US9195127B1 (en) Rear projection screen with infrared transparency
Koizumi et al. Optical system to display mid-air images on a glossy plane and remove ground images
KR20110128274A (en) Diffusing screen
KR20130018726A (en) Enhanced viewing brightness for surface display
US9110364B1 (en) Passive projection screen for presenting projected images in 3D
JP6620540B2 (en) Aquarium information display device, projection system
US20190212569A1 (en) Display device
CN113366258A (en) Lighting device
JP6531899B2 (en) Display device
JP2018503876A (en) Display device
US11086138B2 (en) Method of autostereoscopic imaging and autostereoscopic illumination unit
JP2018169413A (en) Lighting device and lighting system
WO2013146240A1 (en) Display device
CN101788750A (en) Optical engine for mini projector
JP2018097119A (en) Screen
JP6620416B2 (en) Game machine
JP2011133642A (en) Optical element and display system
JP6531900B2 (en) prompter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6620540

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150