WO2015146167A4 - 光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス - Google Patents

光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス Download PDF

Info

Publication number
WO2015146167A4
WO2015146167A4 PCT/JP2015/001695 JP2015001695W WO2015146167A4 WO 2015146167 A4 WO2015146167 A4 WO 2015146167A4 JP 2015001695 W JP2015001695 W JP 2015001695W WO 2015146167 A4 WO2015146167 A4 WO 2015146167A4
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical element
wall
wall surfaces
prisms
optical
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/001695
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2015146167A1 (ja
Inventor
納谷　昌之
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201580016020.0A priority Critical patent/CN106133559B/zh
Publication of WO2015146167A1 publication Critical patent/WO2015146167A1/ja
Publication of WO2015146167A4 publication Critical patent/WO2015146167A4/ja
Priority to US15/273,172 priority patent/US10295809B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/004—Systems comprising a plurality of reflections between two or more surfaces, e.g. cells, resonators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/006—Systems in which light light is reflected on a plurality of parallel surfaces, e.g. louvre mirrors, total internal reflection [TIR] lenses

Definitions

  • the present invention relates to techniques for making objects appear transparent, and in particular to optical elements that can be used to make objects appear transparent.
  • the present invention also relates to an extended optical element and a lamp house provided with the optical element.
  • augmented reality AR
  • MR mixed reality
  • some of these techniques can make it difficult to recognize the presence of an object by presenting an image behind the object (hereinafter, referred to as “background image”) on the surface of the object.
  • background image an image behind the object
  • a background image with less discomfort to the environment (external environment) around the object is presented (projected, etc.) on the surface of the object. This allows the object to be buried in the external environment. As a result, the presence of the object can be diluted (cognitively transparent).
  • Patent Document 1 discloses a technique for transparently making an object transparent by projecting a plurality of background images on the surface of the object.
  • Non-Patent Document 1 discloses a total reflection type optical camouflage technology by a structure in which eight triangular prisms are combined.
  • FIG. 23 and FIG. 24 are a plan view and a perspective view showing the optical camouflage structure 100 disclosed in Non-Patent Document 1.
  • FIG. Here, eight triangular prisms 101a to 101h are combined to form a columnar space having a square opening at the center, and light Lin incident from one surface of the prisms 101h and 101g repeats total reflection in the prism, and the prisms It is configured to be output from one side of 101c and 101d.
  • the portion (the stem of the flower 115) present in the space of the object (the flower 115 in the figure) inserted in the space at the center of the structure 100 is transparentized And a pencil 116 placed on the light incident surface side of the structure 100 can be seen from the exit surface.
  • Non-Patent Document 1 since the optical camouflage structure 100 disclosed in Non-Patent Document 1 is configured by combining eight triangular prisms, its handling is very bad.
  • the prisms 101h and 101g, and the prisms 101c and 101d are disposed so as to abut each other, and it is difficult to hold them in combination or to move the installation location.
  • the first optical element according to the present invention has four inner wall surfaces surrounding a prismatic space having a square opening in plan view, four outer wall surfaces respectively parallel to the inner wall surfaces, and one diagonal of the square opening.
  • a polygonal prismatic transparent body having two outer wall surfaces facing each other, which are perpendicular to each other, the distance between the two outer wall surfaces facing each other being greater than the diagonal line, the two outer wall surfaces facing each other Light incident perpendicularly to one of the two outer wall surfaces repeats total reflection on the inner and outer wall surfaces, and finally, light incident from the other outer wall surface of the two outer wall surfaces facing each other It emits on the axis substantially the same as the optical axis of.
  • the term “transparent body” includes not only transparent materials having a light transmittance of 90% or more but also semi-transparent materials having a transmittance of about 20%, and when viewed from the other outer wall surface, What is necessary is just to have the light transmittance of the extent which can visually recognize the scenery by the side of the outer wall side of. Even if it has absorption or reflection for a specific wavelength, the total light transmittance in the visible region may be 20%.
  • the first optical element of the present invention may be an integral structure or may be composed of a plurality of separable members.
  • two prismatic bodies having parallelogram-shaped bottom surfaces having internal angles of 45 ° and 135 ° form 45 ° internal angles of each other and 135 ° internal angles of the parallelogram-shaped bottom surfaces.
  • the inner angles of 45 ° and 135 ° may have an error of ⁇ 5 °. The same applies to the following third optical element.
  • the two prisms preferably have the same shape.
  • the first optical element of the present invention can also be configured by arranging and combining two of the second optical elements of the present invention in which the protrusions are rectangular parallelepipeds, with the protrusions adjacent to each other and symmetrically.
  • two prisms having parallelogram-shaped bottoms having internal angles of 45 ° and 135 ° constitute two 45 ° internal angles of the two prisms in plan view.
  • One side of the sides is disposed in contact with each other at an angle of 90 °, and is connected to one surface of a parallel flat plate, with one side surface of the two prisms being flush with each other.
  • the two prisms preferably have the same shape.
  • the first optical element of the present invention may be configured so as to be symmetrically disposed so that two of the third optical elements of the present invention face the other side surfaces facing one side surface of the prismatic body.
  • the first to third optical elements of the present invention preferably have a refractive index of 1.41 or more.
  • the material of the transparent body is preferably any one of acrylic, polycarbonate, cycloolefin resin and glass, or a mixture of two or more of these materials.
  • the optical element of the present invention may have a shield that covers the side surfaces other than the two outer wall surfaces facing each other.
  • the expansion optical element of the present invention is a combination of the first optical element of the present invention with one or more of the second optical elements having the same shape of two prisms, and of the two outer wall surfaces facing each other One outer wall surface and the other outer wall surface are expanded.
  • the lamp house of the present invention includes the optical element of the present invention and a lamp disposed in a prismatic space surrounded by the four inner walls of the optical element.
  • the prismatic space of the optical element may be provided with an arc-shaped reflecting plate for reflecting light from the lamp.
  • a reflector and / or a diffuser may be provided to cover at least a part of the four outer wall surfaces of the optical element.
  • the reflecting plate which covers the upper surface of an optical element may be provided.
  • the first optical element according to the present invention has four inner wall surfaces surrounding a prismatic space having a square opening in plan view, four outer wall surfaces respectively parallel to the inner wall surfaces, and one square opening.
  • a polygonal prismatic transparent body having two outer wall surfaces facing each other, which are perpendicular to the diagonal, and comprising a transparent body having a greater distance between the two outer wall surfaces facing each other than the diagonal, and two outer surfaces facing each other Since the distance between the wall surfaces is longer than the diagonal of the square opening, eight conventional triangular prisms are combined to provide a portion where the prisms abut each other on both light entrance and exit surfaces. It is much easier to handle than the optical camouflage structure.
  • the optical element of the present invention In the optical element of the present invention, light incident perpendicularly to one of the two outer wall surfaces facing each other repeats total reflection on the inner wall surface and the outer wall surface, and finally the two are opposed to each other 2 Since the light is emitted substantially on the same axis as the optical axis of the light incident from the other outer wall surface of the two outer wall surfaces, a landscape image on one outer wall surface side from the other outer wall surface, that is, a background image behind the element I can see it.
  • FIG. 1st Embodiment of the optical element of this invention It is a perspective view of 1st Embodiment of the optical element of this invention. It is a top view of the optical element shown in FIG. It is a top view of the optical element of design modification 1 of a 1st embodiment. It is a top view of the optical element of design modification 2 of a 1st embodiment. It is a top view of the optical element of design modification 3 of a 1st embodiment. It is a top view of the optical element of design modification 4 of a 1st embodiment. It is a top view of the optical element of design modification 5 of a 1st embodiment. It is a top view for demonstrating the optical element which consists of two parts. It is a perspective view of 2nd Embodiment of the optical element of this invention.
  • FIG. 9A It is a top view of the optical element shown to FIG. 9A. It is a top view of the optical element of design modification 1 of a 2nd embodiment. It is a top view of the optical element of design modification 2 of a 2nd embodiment. It is a top view of the optical element of design modification 3 of a 2nd embodiment. It is a perspective view which shows the optical element of 3rd Embodiment. It is a top view which shows an example of usage of the optical element of 3rd Embodiment. It is a top view which shows the other example of the usage method of the optical element of 3rd Embodiment. It is a top view which shows the design modification 1 of the optical element of 3rd Embodiment.
  • FIG. It is a perspective view of the lamp house shown in FIG. It is a top view which shows 4th Embodiment of the lamp house of this invention. It is a top view which shows the optical camouflage structure of a prior art typically. It is a perspective view which shows the optical camouflage structure of a prior art typically.
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical element 1 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the optical element 1 shown in FIG.
  • the optical element 1 has four inner wall surfaces 12a to 12d surrounding a prismatic space 11 having a square opening in plan view, and four outer surfaces parallel to the inner wall surfaces 12a to 12d, respectively.
  • a polygonal prism-shaped transparent body having wall surfaces 13a to 13d and two outer wall surfaces 13e and 13f opposite to each other, which are perpendicular to one diagonal line of the square opening, and having a diagonal length A of one square opening
  • the distance B between the two outer wall surfaces 13e and 13f facing each other is larger than that of a transparent body.
  • the light Lin vertically incident on one of the two outer wall surfaces 13e and 13f facing each other repeats total reflection on the inner wall surfaces 12a to 12d and the outer wall surfaces 13a to 13d, and finally, It is emitted from the other outer wall surface 13f. More specifically, light incident from the outer wall surface 13e is totally reflected by the inner wall surfaces 12a and 12d formed at an angle of 45 ° with respect to the outer wall surface 13e, and the light path is changed by 90 °. After that, light enters the outer wall surfaces 13a and 13d parallel to the inner wall surfaces 12a and 12d at an angle of 45 °, and is totally reflected by the outer wall surfaces 13a and 13d to change the optical path by 90 °.
  • the light further enters the outer wall surfaces 13b and 13c at an angle of 45 °, is totally reflected by the outer wall surfaces 13b and 13c, and the light path is further changed by 90 °. Thereafter, light enters the inner wall surfaces 12b and 12c parallel to the outer wall surfaces 13b and 13c at an angle of 45 °, is totally reflected, the light path is changed by 90 °, and is emitted from the outer wall surface 13f. At this time, the emitted light Lout is output on the axis substantially the same as the optical axis of the light Lin incident on the one outer wall surface 13e.
  • the optical element 1 Since light incident from the outer wall surface 13e is emitted from the outer wall surface 13f as described above, the optical element 1 is disposed in the prismatic space 11 when the optical element 1 is viewed directly from the outer wall surface 13f side of the optical element 1 The object is invisible (transparent) from the outer wall surface 13 f side, and the scenery (background) on the outer wall surface 13 d side of the optical element 1 can be seen from the outer wall surface 13 f. Therefore, the present optical element 1 can be used as an optical camouflage element.
  • one outer wall surface 13e of the two outer wall surfaces 13e and 13f facing each other is a light incident surface
  • the other outer wall surface 13f is an emission surface
  • the optical element 1 is viewed from the outer wall surface 13f side
  • the landscape on the other outer wall surface 13f side can be seen according to the same principle.
  • the surface precision of the inner wall surfaces 12a to 12d and the outer wall surfaces 13a to 13d on which the incident light is totally reflected is preferably equal to or less than the incident light wavelength ⁇ .
  • visible light is assumed as incident light, and the surface accuracy is preferably about 0.4 ⁇ m or less.
  • the surface accuracy becomes larger than the incident light wavelength, when light is incident, scattered light or the like is generated to reduce the reflectance, and the transmittance as the element is reduced.
  • the optical element 1 of the present embodiment is integrally formed of one transparent body, and can be manufactured by, for example, extrusion molding, injection molding, or the like. Any material that is transparent and translucent can be used as long as it has a refractive index greater than the refractive index of air, but in particular, the refractive index is preferably 1.41 or more.
  • the refractive index is preferably 1.41 or more.
  • the resin material is inexpensive and easy to form.
  • the optical element 1 of the present embodiment is very easy to handle as compared with an optical camouflage structure configured by combining eight conventional triangular prisms.
  • the configuration in which eight triangular prisms are combined is not easy to handle and has a low degree of freedom in installation.
  • there is a problem in stability because there is a portion (connected by a wire) in which the corners of the prisms are abutted and connected to each other.
  • the optical element 1 of this embodiment is comprised integrally, such a problem does not arise.
  • the hatched portion 15 of the transparent optical element is a portion which exists by making the distance between the outer wall surfaces 13 e and 13 f larger than the diagonal of the square opening.
  • FIGS. 3 to 7 show plan views of the optical elements of the first to fifth design modifications.
  • the elements equivalent to those of the optical element 1 of the embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the detailed description thereof is omitted.
  • the optical element 2 of the design modification 1 shown in FIG. 3 has a shorter distance between the facing outer wall surfaces 13e and 13f compared to the optical element 1 of FIG. 1, and the outer wall surface 13f side is the inner wall surfaces 12b and 12c. Is a shape that is point-contacted (actually, line-contacted) in plan view. Also in the optical element 2, the light Lin incident from the outer wall surface 13 e repeats total internal reflection and is emitted from the outer wall surface 13 f.
  • the rectangular parallelepiped portion 15 of the optical element 1 does not exist on the outer wall surface 13 f side where the emitted light Lout is emitted by the element 2 of this example. However, since it is constituted by one member (part) and a rectangular parallelepiped portion is provided on one outer wall surface 13 d side and can be used as a handle portion, the handling property is the optical element 1 Is the same as
  • the thickness of the inner wall surfaces 12a to 12d and the outer wall surfaces 13a to 13d is increased, and the lateral widths of the outer wall surfaces 13e and 13f to be incident and output surfaces are formed wide.
  • the thickness of the portion 15 unrelated to the total internal reflection may be a thickness that can maintain the structure, and the optical element 1 of the embodiment has a rectangular solid shape, but here, in the trapezoidal column is there. If it is a rectangular parallelepiped shape, it is more preferable for the user to hold the side easily.
  • incident light from the outer wall surface 13e is If there is no wall, the light passes through the inside of the optical element 3 and is emitted from the other outer wall 13f. If there is an inner wall, total reflection is repeated by the inner wall and the outer wall parallel to the inner wall. Finally, the light is emitted coaxially with the incident light from the outer wall surface 13f.
  • the optical element 4 of the design modification example 3 shown in FIG. 5 is formed so that the thickness between the inner wall surfaces 12a to 12d and the outer wall surfaces 13a to 13d is thinner than the prismatic space 11 provided at the center. .
  • the optical element 1 according to the first embodiment light incident from one of the two outer wall surfaces 13e and 13f facing each other is totally reflected once on each of the inner and outer wall surfaces.
  • the configuration is such that the light is emitted from the other outer wall surface 13f
  • the incident light is configured to be repeatedly reflected a plurality of times on each of the inner and outer wall surfaces. As described above, even if the reflection is repeated a plurality of times, the optical axes of the incident light and the outgoing light are substantially coaxial.
  • the optical element 5 of the design modification 4 shown in FIG. 6 has mutually opposing outer wall surfaces 13e and 13f and 16a and 16b which vertically intersect with the diagonals of the two square openings of the prismatic space 11 provided at the center. Is equipped.
  • the light reflected by the inner wall surfaces 12a and 12d is incident on the outer wall surfaces 13a and 13b.
  • the present optical element 5 has a shape of four rotational symmetry with respect to the central axis located at the center point of the element 5 in plan view, and the relationship between the outer wall surfaces 16a and 16b opposed to each other is the outer wall surfaces 13e and 13f. The light incident from one side repeats total reflection within the element and is emitted from the other.
  • the opening shape of the prismatic space 11 provided at the center is not a square, but a hexagonal shape in which a pair of opposing square corners is missing.
  • the inner wall surfaces 12a and 12d inclined 45 ° with respect to the outer wall surface 13e are provided at the part that reflects the light incident from the outer wall surface 13e, the circumference of the incident light is changed by 90 ° on the inner wall surface
  • the inner wall surfaces 12a and 12d may be present in the width of the outer wall surface 13e on which light is incident, and the shape of the portion outside the width of the outer wall surface 13e may be a shape that does not interfere with the light path of light.
  • the surfaces 17a and 17b perpendicular to the outer wall surface 13e are formed. Therefore, in the present invention, the optical element has four inner wall surfaces surrounding a prismatic space having a square opening in a plan view, but as in the present embodiment, the part of the opening has a square portion in a portion unrelated to reflection. It includes the case where it has a notched shape.
  • the optical element 1 of the first embodiment and the optical elements 2 to 6 of the design modification examples 1 to 5 are formed of one transparent part (member), the optical element 1 to 6 may be composed of two transparent parts. Furthermore, the optical element may be composed of more than two members, such as three or four. However, it is particularly preferable to be composed of two or less members because the handleability decreases as the number increases.
  • FIG. 8 is a plan view of optical elements 7 to 10 having the same shape as the optical element 1 of the first embodiment, but here, the optical elements 7 to 10 are each formed of two parts.
  • the optical element 7 includes a first part 21 in which a parallel flat plate is combined with an end of a columnar body having an L-shaped planar shape, and a second part 22 which is a columnar body having an L-shaped planar shape It is configured.
  • the optical element 8 is composed of a first part 23 including three inner wall surfaces and an outer wall surface parallel to them and a second part 24 including one inner wall surface and an outer wall surface parallel to the one inner wall surface.
  • the optical element 9 is configured such that two identically shaped parts 30 are disposed symmetrically, and similarly, the optical element 10 is configured such that two identically shaped parts 40 are disposed symmetrically.
  • Each of the optical elements 7 to 10 is composed of two parts (members), and the parts are always arranged in contact with each other.
  • the first part 21 and the second part 22 are connected by the faces 7a and 7b
  • the optical element 8 is connected the first part 23 and the second part 24 by the faces 8a and 8b.
  • two parts 30 of the same type are connected by surfaces 9a and 9b
  • two parts 40 of the same type are connected by surfaces 10a and 10b.
  • the two parts are combined in contact with each other in a plane, so that a stable structure can be formed, and if the number of parts is two, compared with one case, it is easy to handle. It is not inferior.
  • the two parts when inserting an object to be shielded from the line of sight in the prismatic space 11, the two parts can be placed so as to sandwich the object, so the freedom of installation is improved and the practicability is increased.
  • the column can be disposed in a prismatic space so as to sandwich the column, and the column can be made transparent.
  • the optical element is composed of a plurality of separable members, as in the optical elements 8 to 10 of FIG. If it is a thing, handleability is high and preferable.
  • the transparent bodies having the shapes as in the design modifications 1 to 5 of the first embodiment may also be formed of two or three or more parts instead of an integral structure.
  • one optical element is composed of two or more parts, it is preferable that the light matching property is high if all the parts are made of the same material. Further, as in the elements 9 and 10 of FIG. 7, as long as they are configured by combining parts of the same shape, it is sufficient to manufacture only one part, and it is possible to use extrusion molding or injection molding Productivity is high because only one type of mold is sufficient.
  • FIG. 9A is a perspective view of the optical element 30 according to the second embodiment
  • FIG. 9B is a plan view of the optical element 30 shown in FIG. 9A.
  • This optical element 30 is also one part for constituting the optical element 9 shown in FIG.
  • two prismatic bodies 31 and 32 of the same shape having parallelogram-shaped bottom surfaces having internal angles of 45 ° and 135 ° are internal angles of 45 °, internal angles of 135 ° So as to be adjacent to each other, the main body formed by connecting one side surface of each of the two prisms 31, 32 as the connecting surface 33 and the surface 34a, 34b opposite to the connecting surface 33 of the main body It has a projection 35 having faces 35a, 35b parallel to the facing faces 34a, 34b.
  • the internal angles of 45 ° and 135 ° of the two prisms 31 and 32 may have an error of ⁇ 5 °, that is, the two prisms 31 and 32 may have an error of 45 ° ⁇ 5 ° and 135 °. What is necessary is just to have a base of a parallelogram shape having an inner angle of ⁇ 5 °.
  • the optical element 30 As shown in FIG. 9B, light incident from the outer wall surface 35a is repeatedly totally reflected in the main body formed by connecting two prisms 31, 32 and emitted from the outer wall surface 35b. It is a structure. As a result, when the element 30 is viewed directly from the outer wall surface 35b, the scenery of the outer wall surface 35a is viewed on the same principle as the first embodiment. Therefore, when the element 30 is viewed from the outer wall surface 35b, the object 29 disposed inside the L-shaped wall surface is transparent and can not be seen. Therefore, it can be used as an optical camouflage element. When the inner angles of the prisms 31 and 32 deviate from 45 ° and 135 °, the image on the other wall surface side seen from one outer wall surface is distorted. It can be used without.
  • optical element 30 of the present embodiment can be used alone, but as described above, the optical element 9 of FIG. 8 is configured by combining the two and making the protruding portions 35 adjacent to each other and arranging them symmetrically. be able to.
  • an optical element 36 of the first design variation of the second embodiment in FIG. 10 it is possible to arrange an object 29 to be shielded inside the L of the optical element 30 in combination with the shielding plate 37.
  • the shielding plate 37 a wall surface of a building, a building or the like may be used.
  • a shield 39 may be disposed to cover the outside of the L shape in the design modification 1 as well.
  • an object outside the one wall 35a can be seen from the other wall 35b side, and is disposed inside the L-shaped wall.
  • Object 29 can be made substantially transparent.
  • FIG. 12 is a plan view showing an optical element 130 according to a third modification of the second embodiment.
  • the optical element 30 shown in FIGS. 9 to 11 includes a main body to which two prismatic bodies of the same shape are connected. However, in the optical element 130 of FIG. 12, the prismatic bodies 131 and 132 have the same shape. Not an example. Here, the respective one side surfaces which are the connection surfaces 133 of the two prisms 131 and 132 have the same shape.
  • the optical element 130 protrudes outward from one surface 134a opposite to the connecting surface 133 of the main body and the main body including the two prisms 131 and 132, and has a surface 135a parallel to the opposite surface 134a. It has 135.
  • the light incident from the outer wall surface 135a repeats total reflection in the main body formed by connecting the two prisms 131 and 132, and is emitted from the outer wall surface 134b.
  • the prisms 131 and 132 do not have the same shape, that is, they are not symmetrical, the image of the wall surface 135a and the image seen from the other wall surface 135b are different.
  • images arranged in the order of circle ( ⁇ ), cross (x) and triangle ( ⁇ ) are seen in the order of x, ⁇ and ⁇ on the wall surface 135b side.
  • the object 29 disposed inside the L-shaped wall surface can be made substantially transparent and can be used as an optical camouflage element.
  • FIG. 13A is a perspective view of an optical element 48 according to the third embodiment
  • FIGS. 13B and 13C are plan views for explaining an example of use of the optical element shown in FIG. 13A.
  • the optical element 40 is also a part for forming the optical element 10 shown in FIG.
  • two prismatic bodies 41 and 42 of the same shape having parallelogram-shaped bottom surfaces having internal angles of 45 ° and 135 ° make the internal angles of 45 ° contact each other at an angle of 90 ° in plan view
  • one side of the two sides forming the inner angle of 45 ° is disposed in contact with each other so as to form an angle of 90 °
  • one side 43a and 43b is flush with one side of the parallel plate 45 It is a transparent member connected.
  • the internal angles of 45 ° and 135 ° of the two prisms 41 and 42 may have an error of ⁇ 5 °, that is, the two prisms 41 and 42 may have an error of 45 ° ⁇ 5 ° and 135 °. What is necessary is just to have a base of a parallelogram shape having an inner angle of ⁇ 5 °.
  • FIG. 13B shows a state in which the other side surfaces 47a and 47b opposed to the one side surfaces 43a and 43b of the prisms 41 and 42 of the optical element 40 are disposed to be attached to the wall 27. If the object 29 is disposed between the wall 27 and the wall surface forming the L shape of the optical element 40, the side surfaces 47a and 47b are in contact when the other surface 46 of the parallel flat plate 45 is seen from the arrow H in FIG. The design of the wall 27 is visible, the object 29 is invisible from the arrow H and is transparent.
  • the patterns of the surfaces of the optical element 40 in contact with the side surfaces 47a and 47b are continuous, such as horizontal stripes (stripes extending in the left and right in the figure), the sense of incongruity does not occur when viewed from the arrow H. Therefore, it can be used as an optical camouflage element.
  • the inner angles of the prisms 41 and 42 deviate from 45 ° and 135 °, the image on the other wall surface side seen from one outer wall surface is distorted. It can be used.
  • FIG. 13C schematically shows the optical member 40 as viewed from the arrow H, that is, the side surfaces 47a and 47b.
  • the optical member 40 As viewed from the arrow H, as a result of total internal reflection within the block, two flowers 44 arranged on the side 46 of the optical member 40 can see the image 44a on the side of 47a, 47b. Therefore, it becomes possible to use as optical camouflage also in this form.
  • FIG. 13D is a plan view showing the optical element 140 of the first design variation of the third embodiment
  • FIG. 13E is a plan view showing the optical element 240 of the second design variation of the third embodiment.
  • the optical element 40 shown in FIG. 13A is provided with a main body of a shape in which two prismatic bodies of the same shape are arranged in line symmetry, but the optical element 140 of FIG. 13D is of the prismatic bodies 141 and 142. This is an example in which the shapes are not identical.
  • the side surfaces 143a and 143b of the two prisms 141 and 142 are flush with each other, and have a shape connected to one surface of the parallel plate 145.
  • the length of a pair of sides (a side different from the side connected to the parallel flat plate) of the parallelogram of the bottom of the prisms 141 and 142 is different, and the side surface 147a of the prism 141 is parallel to the side surface 147b of the prism 142
  • the position is away from the other surface 146 of the flat plate 145.
  • Transparency can be achieved when an object is placed inside a wall that forms a letter shape. Therefore, it can be used as an optical camouflage element as in the optical element 40 shown in FIG. 13A.
  • the optical element 240 of FIG. 13E is an example in which the shapes of the prisms 241 and 242 are not identical.
  • the side surfaces 243 a and 243 b of the two prisms 241 and 242 are flush with each other, and have a shape connected to one surface of the parallel plate 245.
  • the lengths of one set of sides of the parallelogram (the length of the side connected to one surface of the parallel flat plate 245) of the bottom surfaces of the prisms 241 and 242 are different.
  • Transparency can be achieved when an object is placed inside a wall that forms a letter shape. Therefore, it can be used as an optical camouflage element as in the optical element 40 shown in FIG. 13A.
  • FIG. 14 is a plan view of an optical element 48 configured by combining two optical elements 40 shown in FIG. 13A.
  • the optical element 48 is configured by arranging two of the optical element 40 as parts so that the other side surfaces 47a and 47b facing the one side surfaces 43a and 43b of the prism body face each other.
  • the optical element 10 in FIG. 8 has a configuration in which two of the parts 40 and the other side surfaces 47a, 47a, 47b, 47b are connected in contact with each other.
  • a gap is provided between the other side surfaces 47a and between the other side surfaces 47b.
  • the effect of optical camouflage is obtained. It has no effect.
  • a shutter can be installed in the gap between the parts 40 of the present optical element 48, and a semitransparent body can be inserted. By providing the shutter, it is possible to turn on / off the field of view.
  • the optical element 50 according to the design modification of the optical element 48 is transmitted by inserting a translucent member 52 between one of the parts 40 and 40 and the surfaces 47 a and 47 a. It is possible to superimpose the transmission image of the translucent body 52 on the image. For example, when a glass plate partially inserted with a pattern (picture) of a butterfly 55 is inserted as the transparent body 52, the flower 54 placed on the outside of the surface 49a of one part 40 and the butterfly of the glass plate Images 54a and 55a in which 55 overlap can be seen from the surface 49b side of the other part 40.
  • FIG. 16 is a plan view showing an optical element 60 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the present optical element 60 is the optical element 1 of the first embodiment (hereinafter, referred to as a first element 1) and the optical element 30 of the second embodiment (hereinafter, a second element 30). And a combination of By arranging the first element 1 at the center and combining a plurality of second elements 30 on both sides thereof, the width F1 of the original incident / emission surface can be expanded to a desired width F2.
  • the element 60 is an embodiment of an expanding optical element.
  • first element 1 and the second element 30 and the second elements 30 arranged in the expanding direction of the entrance / exit plane are arranged with a slight gap of about 1 to 2 ⁇ m, although the gap portion is observed in the form of stripes, a wide range of the entrance surface 60a can be viewed from the exit surface 60b. In this case, light incident on each element from the side of the incident surface 60a repeats total reflection inside each element and is emitted from each element.
  • first element 1 and the second element 30 are made of the same material, no gap is provided between the first element 1 and the second element 30 or between the second elements 30. It may be placed in surface contact. In this case, the light incident from the incident surface 60a side goes straight ahead and is emitted from the emission surface 60b except for the portion reflected by the inner wall surface of the first element 1.
  • FIG. 17 is a plan view of an optical element 62 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the present optical element 62 includes a shielding plate 63 that covers the outer wall surfaces 13a and 13b of the optical element 1 according to the first embodiment, and a shielding plate 64 that covers the outer wall surfaces 13c and 13d.
  • the shield plates 63 and 64 are provided to shield the end of the optical element 1 to further enhance the visual effect of making the object 29 disposed inside the optical element 1 transparent when viewed from the outer wall surface 13 e. be able to.
  • FIG. 18 shows a plan view of the lamp house of the first embodiment.
  • the lamp house 70 is composed of an optical element 1 and a lamp 72 disposed in a prismatic space 11 at the center thereof.
  • the light from the lamp 72 disposed inside the optical element 1 is output in the left-right direction of the optical element 1 as shown in FIG. From the outer wall surface 13 f side of the optical element 1, the scenery on the outer wall surface 13 e side can be seen, and the lamp 72 disposed inside can not be seen.
  • the lamp 72 a fluorescent lamp, an incandescent lamp, an LED or the like can be used, and there is no particular limitation.
  • the lamp house 70 may be used as indirect lighting by fixing the outer wall surface 13 f in contact with the wall of a building or the like.
  • FIG. 19 is a plan view and a front view of a lamp house 75 according to a second embodiment of the present invention.
  • the diffusion plate 76 is provided on both sides of the optical element 1 in the light diverging direction of the lamp 72.
  • a reflector 78 is provided to be disposed and to cover the upper surface of the optical element 1.
  • FIG. 20 is a plan view of a lamp house 80 according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 21 is a perspective view of the lamp house 80.
  • the lamp house 80 according to the present embodiment includes, in addition to the optical element 1 and the lamp 72 disposed in the prismatic space 11 at the center thereof, one side of the optical element 1 in the light diverging direction of the lamp 72 is a diffusion plate It has a structure covered by 76 and the other side is covered by a reflection plate 82.
  • the diverging direction of the light from the lamp 72 disposed inside the optical element 1 is controlled by providing the reflecting plate 82 and the diffusing plate 76 so that the light is diffused only to the diffusing plate 76 side. It is configured.
  • FIG. 22 is a plan view of a lamp house 85 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the lamp house 85 of the present embodiment includes the optical element 1, a lamp 72 in the prismatic space 11 at the center thereof, and a reflecting plate 86 having an arc-shaped cross section that reflects light from the lamp.
  • the reflecting plate 86 By inserting the reflecting plate 86 in the prismatic space 11, the directivity of the diverging light generated from the optical element 1 can be enhanced.
  • the view on the outer wall surface 13e side is visible from the outer wall surface 13f of the optical element 1, and the lamp 72 and the reflecting plate 86 disposed inside are transparent and can not be seen.
  • the example provided with the optical element 1 integrally comprised by one member was given about each said lamp house, also in the lamp house, the optical comprised from two parts as shown in FIG. 8 was shown.
  • An element may be provided.
  • the shape of the optical element is not limited to the shape of the optical element 1.
  • the lamp house can be used by arranging a lamp instead of the object 29 to be made transparent.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

【解決手段】平面視において正方形状開口を有する角柱状の空間（１１）を取り囲む４つの内壁面（１２ａ～１２ｄ）と、それら内壁面（１２ａ～１２ｄ）とそれぞれ平行な４つの外壁面（１３ａ～１３ｄ）と、正方形状開口の１つの対角線に垂直な、互いに対向する２つの外壁面（１３e、１３ｆ）とを有する多角柱状の透明体であって、対角線よりも互いに対向する２つの外壁面間の距離が大きい透明体により光学素子（１）を構成する。

Description

光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス
　本発明は、物体を透明に見せる技術に関するものであり、特には、物体を透明に見せるために使用可能な光学素子に関するものである。また、その光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウスに関するものである。
　物体の表面に画像を投影することにより、拡張現実感（ＡＲ、Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）又は複合現実感（ＭＲ、Ｍｉｘｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）を提供する技術がある。また、これらの技術には、物体の後方の画像（以下、「背景画像」という。）を物体の表面に提示することにより、物体の存在を認識されにくくすることができるものがある。具体的には、これらの技術では、物体の周囲における環境（外部環境）に対して違和感が少ない背景画像を物体の表面に提示（投影など）する。これにより、物体を外部環境に埋没させることができる。その結果、物体の存在感を希薄にする（認知的に透明化する）ことができる。
　特許文献１では、複数の背景画像を物体の表面に投影することによって、認知的に物体を透明化する技術が開示されている。
　他方、非特許文献１には、三角柱プリズムを８つ組合せた構造による全反射型の光学迷彩技術が公開されている。
特開２０１３－１０９１９６号公報
Skulls in the Stars, "Physics demonstrations :cloaking device?" Posted on April 25, 2013 by skullsinthestars [2014年3月17日検索]、インターネット　＜URL：http://skullsinthestars.com/2013/04/25/physics-demonstrations-cloaking-device/＞
　図２３、図２４は、非特許文献１に公開されている光学迷彩構造物１００を示す平面図および斜視図である。ここでは８つの三角柱プリズム１０１ａ～１０１ｈを組合せ、中央に正方形の開口を有する柱状空間を設けた構成であり、プリズム１０１ｈ、１０１ｇの一面から入射した光Ｌinが、プリズム内で全反射を繰返し、プリズム１０１ｃ、１０１ｄの一面から出力される構成となっている。光出射面側から構造１００を見たとき、構造物１００の中心の空間内に挿入されている物体（図中においては花１１５）の空間内に存在する部分（花１１５の茎）は透明化され、構造物１００の光入射面側に置かれている鉛筆１１６が出射面から見える。
　しかしながら、非特許文献１に公開されている光学迷彩構造物１００は、８つの三角柱プリズムを組合せて構成されているものであるため、取り扱い性が非常に悪い。プリズム１０１ｈと１０１ｇ、およびプリズム１０１ｃと１０１ｄとはそれぞれ角を突き合わせて配置させており、組み合わせた状態で保持したり、設置場所を移動したりするなどが困難である。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、保持、設置が容易な取り扱い性の高い、物質を透明化することができる光学素子を提供することを目的とする。
　また、本発明は、上記光学素子を備えたランプハウスを提供することを目的とする。
　本発明の第１の光学素子は、平面視において正方形状開口を有する角柱状の空間を取り囲む４つの内壁面と、それら内壁面とそれぞれ平行な４つの外壁面と、正方形状開口の１つの対角線に垂直な、互いに対向する２つの外壁面とを有する多角柱状の透明体であって、対角線よりも互いに対向する２つの外壁面間の距離が大きい透明体からなり、互いに対向する２つの外壁面のうちの一方の外壁面に対して垂直に入射した光が、内壁面および外壁面において全反射を繰返し、最終的には互いに対向する２つの外壁面のうちの他方の外壁面から入射した光の光軸とほぼ同じ軸上に出射するものである。
　なお、ここで、透明体とは、光の透過率が９０％以上である透明のみならず、透過率が２０％程度の半透明も含み、他方の外壁面から素子を見たときに、一方の外壁面側の景色を目視できる程度の光透過率を有するものであればよい。特定波長に対して吸収や反射を有していたとしても、可視域トータルの光透過率が２０％となっていれば良い。
　本発明の第１の光学素子は、一体構造であってもよいし、分離可能な複数の部材から構成されていてもよい。
　本発明の第２の光学素子は、４５°と１３５°の内角を有する平行四辺形状底面を有する２つの角柱体が、それぞれの前記平行四辺形状底面の４５°の内角同士および１３５°の内角同士が隣接するように、２つの角柱体のそれぞれの一側面を接続面として接続されてなる本体部と、本体部の接続面に対向する面から外側に突出し、対向する面に平行な面を有する突出部を少なくとも１つ有するものである。なお、本明細書において、４５°、１３５°の内角には±５°の誤差を有していてもよい。下記第３の光学素子についても同様である。
　本発明の第２の光学素子において、２つの角柱体が同一形状であることが好ましい。
　本発明の第１の光学素子は、突出部が直方体である本発明の第２の光学素子を２つ、その突出部同士を隣接させ、対称に配置組み合わせることによっても構成することができる。
　本発明の第３の光学素子は、４５°と１３５°の内角を有する平行四辺形状底面を有する２つの角柱体が、平面視において２つの角柱体のそれぞれの４５°の内角を構成する２つの辺のうちの一辺同士が９０°の角をなすように接触させて配置され、２つの角柱体の一側面同士を面一として、平行平板の一面に接続されてなるものである。
　本発明の第３の光学素子において、２つの角柱体が同一形状であることが好ましい。
　本発明の第１の光学素子は、本発明の第３の光学素子を２つ、角柱体の一側面に対向する他側面同士が向い合うように、対称配置されて構成してもよい。
　本発明の第１～第３の光学素子は、屈折率１．４１以上であることが好ましい。
　透明体の材質は、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィン系樹脂およびガラスのいずれか１つ、もしくはこれらの材質のうちの２つ以上の混合物であることが好ましい。
　本発明の光学素子は、互いに対向する２つの外壁面以外の側面を覆う遮蔽物を備えていてもよい。
　本発明の拡張光学素子は、本発明の第１の光学素子に、２つの角柱体が同一形状である上記第２の光学素子を１つ以上組み合わせて、互いに対向する２つの外壁面のうちの一方の外壁面および他方の外壁面が拡張されてなる。
　本発明ランプハウスは、本発明の光学素子と、光学素子の４つの内壁に囲まれた角柱状の空間に配置されたランプとを備えている。
　本発明のランプハウスにおいては、光学素子の角柱状の空間に、ランプからの光を反射する、断面弧状の反射板が備えられていてもよい。
　また、光学素子の４つの外壁面の少なくとも一部を覆う反射板および／または拡散板が備えられていてもよい。
　また、光学素子の上面を覆う反射板が備えられていてもよい。
　本発明の第１の光学素子は、平面視において正方形状開口を有する角柱状の空間を取り囲む４つの内壁面と、それらの内壁面とそれぞれ平行な４つの外壁面と、正方形状開口の１つの対角線に垂直な、互いに対向する２つの外壁面とを有する多角柱状の透明体であって、対角線よりも互いに対向する２つの外壁面間の距離が大きい透明体からなり、互いに対向する２つの外壁面間の距離が正方形状開口の対角線よりも長くなっているので、従来の三角柱プリズム８つを組合せ構成されて光の入出射面の両方にそれぞれプリズム同士の角を突き合わせて接触した部分を備えた光学迷彩構造物と比較して格段に取り扱い性が良い。
　なお、透明体が１つの部材から構成されていれば、組立不要であり、さらに取り扱い性は向上する。複数の部材からなる場合であっても、互いに対向する２つの外壁面間の距離が正方形状開口の対角線よりも長くなっているので、部材間は必ず一部は面で接触させて組み立てる構成となるため、構造安定性に優れる。
　本発明の光学素子は、互いに対向する２つの外壁面のうちの一方の外壁面に対して垂直に入射した光が、内壁面および外壁面において全反射を繰返し、最終的には互いに対向する２つの外壁面のうちの他方の外壁面から入射した光の光軸とほぼ同じ軸上に出射するものであるので、他方の外壁面から一方の外壁面側の風景、すなわち素子後方の背景画像を見ることができる。
本発明の光学素子の第１の実施形態の斜視図である。 図１に示す光学素子の平面図である。 第１の実施形態の設計変更例１の光学素子の平面図である。 第１の実施形態の設計変更例２の光学素子の平面図である。 第１の実施形態の設計変更例３の光学素子の平面図である。 第１の実施形態の設計変更例４の光学素子の平面図である。 第１の実施形態の設計変更例５の光学素子の平面図である。 ２つのパーツからなる光学素子を説明するための平面図である。 本発明の光学素子の第２の実施形態の斜視図である。 図９Ａに示す光学素子の平面図である。 第２の実施形態の設計変更例１の光学素子の平面図である。 第２の実施形態の設計変更例２の光学素子の平面図である。 第２の実施形態の設計変更例３の光学素子の平面図である。 第３の実施形態の光学素子を示す斜視図である。 第３の実施形態の光学素子の使用方法の一例を示す平面図である。 第３の実施形態の光学素子の使用方法の他の例を示す平面図である。 第３の実施形態の光学素子の設計変更例１を示す平面図である。 第３の実施形態の光学素子の設計変更例２を示す平面図である。 第３の実施形態の光学素子を２つ組み合わせて構成された光学素子の平面図である。 図１４に示す光学素子の使用形態を説明するための平面図である。 本発明の光学素子の第４の実施形態の平面図である。 本発明の光学素子の第５の実施形態の平面図である。 本発明のランプハウスの第１の実施形態を示す平面図である。 本発明のランプハウスの第２の実施形態を示す平面図および正面図である。 本発明のランプハウスの第３の実施形態を示す平面図である。 図２０に示すランプハウスの斜視図である。 本発明のランプハウスの第４の実施形態を示す平面図である。 従来技術の光学迷彩構造を模式的に示す平面図である。 従来技術の光学迷彩構造を模式的に示す斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態の光学素子１の斜視図であり、図２は図１に示す光学素子１の平面図である。
　図１、２に示すように、光学素子１は、平面視において正方形状開口を有する角柱状の空間１１を取り囲む４つの内壁面１２ａ～１２ｄと、内壁面１２ａ～１２ｄとそれぞれ平行な４つの外壁面１３ａ～１３ｄと、正方形状開口の１つの対角線に垂直な、互いに対向する２つの外壁面１３ｅ、１３ｆとを有する多角柱状の透明体であって、正方形状開口の１つの対角線の長さＡよりも互いに対向する２つの外壁面１３ｅ、１３ｆ間の距離Ｂが大きい透明体からなる。
　互いに対向する２つの外壁面１３ｅ、１３ｆのうちの一方の外壁面１３ｅに対して垂直に入射した光Ｌinが、内壁面１２ａ～１２ｄおよび外壁面１３ａ～１３ｄにおいて全反射を繰返し、最終的には他方の外壁面１３ｆから出射される。より詳細には、外壁面１３ｅから入射した光は、この外壁面１３ｅに対して４５°傾いて形成されている内壁面１２ａ、１２ｄにより全反射されて、光路が９０°変更される。その後、光は、内壁面１２ａ、１２ｄに平行な外壁面１３ａ、１３ｄに４５°の角度で入射し、外壁面１３ａ、１３ｄにて全反射されて光路が９０°変更される。光は、さらに外壁面１３ｂ、１３ｃに対して４５°の角度で入射し、外壁面１３ｂ、１３ｃで全反射され、さらに光路が９０°変更される。その後、光は外壁面１３ｂ、１３ｃと平行な内壁面１２ｂ、１２ｃに４５°の角度で入射して全反射され、光路が９０°変更されて、外壁面１３ｆから出射される。このとき、出射光Ｌoutは、一方の外壁面１３ｅに入射した光Ｌinの光軸とほぼ同じ軸上で出力される。
　上記のように外壁面１３ｅから入射した光が外壁面１３ｆから出射される構成であることから、この光学素子１の外壁面１３ｆ側から光学素子１を直視すると、角柱状空間１１内に配置された物体は、外壁面１３ｆ側から見えず（透明化し）、この光学素子１の外壁面１３ｄ側の風景(背景）が外壁面１３ｆから見える。したがって、本光学素子１は光学迷彩素子として用いることができる。
　ここでは、互いに対向する２つの外壁面１３ｅ、１３ｆのうちの一方の外壁面１３ｅを光の入射面、他方の外壁面１３ｆを出射面とし、外壁面１３ｆ側から光学素子１を見た場合について述べたが、一方の外壁面１３ｅ側から光学素子１を見た場合には、同様の原理により他方の外壁面１３ｆ側の風景が見える。
　なお、入射光が全反射する内壁面１２ａ～１２ｄおよび外壁面１３ａ～１３ｄの面精度は入射光波長λ以下であることが好ましい。ここで、入射光としては可視光を想定しており、面精度は概ね０．４μｍ以下であることが好ましい。面精度が入射光波長よりも大きくなると、光が入射した際に散乱光等が生じ反射率が低下し、素子としての透過性が低下する。
　本実施形態の光学素子１は、１つの透明体で一体的に構成されたものであり、例えば、押出成形、射出成型などにより作製することができる。透明、半透明体となる材料で空気の屈折率よりも大きい屈折率を有するものであればよいが、特には、屈折率１．４１以上であることが好ましい。例えば、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィン系樹脂およびガラスのいずれか、もしくはこれらの２つ以上の材料の混合物により構成されていることが好ましい。樹脂材料であれば安価であり、形成も容易である。
　本実施形態の光学素子１は、従来の三角柱プリズムを８つ組み合わせて構成される光学迷彩構造物と比較して、取り扱い性が非常に良い。８つの三角柱プリズムを組み合わせた構成では、取扱い性が悪く、設置の自由度が低かった。また、一部にプリズムの角同士を突き当てて接続された（線で接続された）部分があるために安定性に問題があった。これに対し、本実施形態の光学素子１は、一体的に構成されているものであるため、そのような問題が生じない。また、図２の平面図において、透明光学素子の斜線で示した部分１５は、正方形状開口の対角線よりも外壁面１３ｅ、１３ｆ間の距離を大きくしていることにより存在する部分であり光の全反射による進路変更に寄与するものではないが、このような外壁面１３ｅを含む直方体部分、あるいは外壁面１３ｆを含む直方体部分を備えたことにより、取り扱い時の持ち手部として利用することができ、素子を保持、取り扱いを容易なものとすることがきる。
　図３～図７に設計変更例１～５の光学素子の平面図を示す。各図において、上記実施形態の光学素子１と同等の要素については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
　図３に示す設計変更例１の光学素子２は、図１の光学素子１と比べて対向する外壁面１３ｅ、１３ｆ間の距離が短くなっており、外壁面１３ｆ側は、内壁面１２ｂ、１２ｃが平面視において点接触して（実際には線接触して）いる形状である。
　この光学素子２においても、外壁面１３ｅから入射した光Ｌinは、内部で全反射を繰返して外壁面１３ｆから出射する。本例の素子２で出射光Ｌoutが出射される外壁面１３ｆ側には光学素子１における直方体部分１５が存在していない。しかし、一つの部材（パーツ）により構成されており、また、一方の外壁面１３ｄ側には直方体部分が備えられており、持ち手部として利用することもできるので、取り扱い性は、光学素子１と同様である。
　図４に示す設計変更例２の光学素子３のように、内壁面１２ａ～１２ｄと外壁面１３ａ～１３ｄの厚みを厚くして、入出射面となる外壁面１３ｅ、１３ｆの横幅を広く形成してもよい。また、内部での全反射とは無関係な部分１５の厚みは構造を維持できる程度の厚みがあればよく、また、実施形態の光学素子１では直方体形状であったが、ここでは、台形柱状である。直方体形状であれば、使用者が側面を持つのに持ちやすくより好ましい。
　本光学素子３のように、内部の角柱状空間１１の対角線よりも、入出射面となる外壁面１３ｅ、１３ｆの横幅が広い場合、外壁面１３ｅからの入射光は、その直進進路上に内壁面が存在しない場合は、そのまま光学素子３中を透過して他方の外壁面１３ｆから出射され、内壁面が存在する場合には、内壁面および内壁面に平行な外壁面で全反射を繰返し、最終的には、入射光と同軸上で外壁面１３ｆから出射される。
　図５に示す設計変更例３の光学素子４は、中央に設けられている角柱状空間１１に比して内壁面１２ａ～１２ｄと外壁面１３ａ～１３ｄとの間の厚みが薄く形成されている。第１の実施形態の光学素子１においては、対向する２つの外壁面１３ｅ、１３ｆのうちの一方の外壁面１３ｅから入射した光は、各内壁面、外壁面において、１回ずつ全反射を行い他方の外壁面１３ｆから出射する構成となっていたが、本光学素子４では、入射光が各内壁面および外壁面で複数回の反射を繰り返して出射する構成となっている。このように、複数回の反射を繰り返しても、入射光と出射光の光軸はほぼ同軸となっている。
　図６に示す設計変更例４の光学素子５は、中央に設けられている角柱状空間１１の２つの正方形状開口の対角線のそれぞれに垂直に交わる互いに対向する外壁面１３ｅと１３ｆ、１６ａと１６ｂを備えている。
　入出射面となる外壁面１３ｅ、１３ｆの横幅が狭い場合、内壁面１２ａ、１２ｄで反射した光は外壁面１３ａ、１３ｂに入射するが、この光の入射範囲に光の進行方向に対して４５°で傾いた外壁面１３ａ、１３ｂが存在していればよく、内壁面に平行な外壁面における入射光の反射に不要な部分の形状は特に制限はないが、本例では、もう一つの互いに対向する２つの外壁面１６ａと１６ｂを備えた構造を有している。
　本光学素子５は、平面視における素子５の中心点に位置する中心軸に対して４回転対称の形状を有しており、互いに対向する外壁面１６ａ、１６ｂの関係は、外壁面１３ｅ、１３ｆの関係と同一であり、一方から入射した光が素子内部で全反射を繰返し他方から出射する。
　図７に示す設計変更例５の光学素子６は、中央に設けられている角柱状空間１１の開口形状が正方形ではなく、正方形の１対の対向する２つの角が欠けた六角形となっている。外壁面１３ｅから入射した光を反射する部分に、外壁面１３ｅに対して４５°傾いた内壁面１２ａ、１２ｄを備えて、この内壁面にて、入射光の頃を９０°変化させているが、光が入射する外壁面１３ｅの幅に内壁面１２ａ、１２ｄが存在していればよく、外壁面１３ｅの幅より外側となる部分の形状は光の光路を妨げない形状となっていればよく、本例では、外壁面１３ｅに対して垂直な面１７ａ、１７ｂが形成されている。従って、本発明において、光学素子は、平面視において正方形状開口を有する角柱状の空間を取り囲む４つの内壁面を有するが、本願のように開口の形状が反射に無関係な部分で正方形を一部切欠いた形状となっている場合を含むものである。
　上記の第１の実施形態の光学素子１およびその設計変更例１～５の光学素子２～６は、透明な１つパーツ（部材）から構成されているものとしたが、上記光学素子１～６は、透明な２つのパーツから構成されていてもよい。さらには、光学素子は、３つもしくは４つなど２つより多い複数の部材から構成されていてもよい。ただし、数が多くなるほど取扱い性が低下するため２つ以下の部材から構成されていることが特に好ましい。
　図８は、第１の実施形態の光学素子１と同一形状の光学素子７～１０の平面図であるが、ここでは、光学素子７～１０はそれぞれ２つのパーツから構成されている。
　光学素子７は、Ｌ字状の平面形状を有する柱状体の端部に平行平板が組み合わされた第１のパーツ２１と、Ｌ字状の平面形状を有する柱状体である第２のパーツ２２により構成されている。
　光学素子８は、３つの内壁面およびそれらに平行な外壁面を含む第１のパーツ２３と、１つの内壁面およびそれに平行な外壁面を含む第２のパーツ２４とから構成されている。
　光学素子９は、２つの同一形状のパーツ３０が対称に配置され、同様に、光学素子１０は、２つの同一形状のパーツ４０が対称に配置されて構成されている。
　いずれの光学素子７～１０も、２つのパーツ（部材）から構成されており、いずれもパーツ同士は必ず面同士が接触されて配置される。光学素子７は第１のパーツ２１と第２のパーツ２２が面７ａ、７ｂで接続され、光学素子８は第１のパーツ２３と第２のパーツ２４が面８ａ、８ｂで接続されている。同様に、光学素子９は同型の２つのパーツ３０が面９ａ、９ｂで接続され、光学素子１０は同型の２つのパーツ４０が面１０ａ、１０ｂで接続されている。いずれも２つのパーツを、面で接触して組合せているので、安定的に構造を形成することができ、また、パーツ数が２つであれば、１つの場合と比較しても取り扱い性に劣るものではない。また、角柱状空間１１に視線から遮蔽したい物体を挿入する際に、２つのパーツにより物体を挟むようにして設置することができるので、設置の自由度が向上し実用性が増す。例えば、柱などの固定構造物であっても、２つのパーツから構成された光学素子であれば、角柱状空間に柱を挟むようにして配置することができ、柱の透明化を図ることができる。光学素子が複数の分離可能な部材から構成されている場合には、図８の光学素子８～１０のように、各パーツが持ち手となる直方体部分１５（図１参照）を一部に含むものであれば、取扱い性が高く好ましい。
　なお、第１の実施形態の設計変更例１～５のような形状の透明体についても、一体構造ではなく、２つあるいは３つ以上のパーツから構成してもよい。
　２つあるいは３つ以上のパーツから１つの光学素子を構成する場合には、すべてのパーツが同一材料からなるものであれば光マッチング性が高く好ましい。また、図７の素子９、１０のように、同一の形状のパーツを組み合わせて構成するものであれば、１つの形状のパーツのみを作製すればよく、作製に用いられる押出し成型あるいは射出成形の型も１つのパーツ用のみで足りることから、生産性が高い。
　次に、第２の実施形態の光学素子について、図９Ａおよび図９Ｂを参照して説明する。
　図９Ａは第２の実施形態の光学素子３０の斜視図であり、図９Ｂは図９Ａに示す光学素子３０の平面図である。この光学素子３０は、図８で示した光学素子９を構成するための１つのパーツでもある。
　図９Ａ、図９Ｂに示す光学素子３０は、４５°と１３５°の内角を有する平行四辺形状底面を有する同一形状の２つの角柱体３１、３２が、４５°の内角同士、１３５°の内角同士が隣接するように、２つの角柱体３１、３２のそれぞれの一側面を接続面３３として接続されてなる本体部と、本体部の接続面３３に対向する面３４ａ、３４ｂから外側に突出し、その対向する面３４ａ、３４ｂに平行な面３５ａ、３５ｂを有する突出部３５を有するものである。
　なお、２つの角柱体３１、３２の４５°、１３５°の内角には±５°の誤差を有していてもよい、すなわち、２つの角柱体３１、３２は４５°±５°と１３５°±５°の内角を有する平行四辺形状の底面を有するものであればよい。
　この光学素子３０は、図９Ｂに示すように、外壁面３５ａから入射した光が、２つの角柱体３１、３２が接続されてなる本体部内において、全反射を繰り返し、外壁面３５ｂから出射される構成である。これにより、第１の実施形態の場合と同様の原理で、外壁面３５ｂから素子３０を直視すると、外壁面３５ａの風景を見ることになる。したがって、外壁面３５ｂから素子３０を見たとき、Ｌ字状の壁面内側に配置されている物体２９は、透明化されて見えない。したがって、光学迷彩素子として用いることができる。なお、角柱体３１、３２の内角が４５°、１３５°からずれると、一方の外壁面から見える他方の該壁面側の像が歪むこととなるが、±５°程度のずれであれば、支障なく用いることができる。
　本実施形態の光学素子３０は、単体でも用いることができるが、既述の通り、２つ組み合わせ、突出部３５同士を隣接させ、対称に配置することにより、図８の光学素子９を構成することができる。
　また、図１０に第２の実施形態の設計変更例１の光学素子３６として示すように、遮蔽板３７と組み合わせて光学素子３０のＬ字の内側に遮蔽したい物体２９を配置可能な構成としてもよい。なお、遮蔽板３７の代わりに、建物、建造物等の壁面を利用してもよい。
　さらに、図１１に第２の実施形態の設計変更例２の光学素子３８として示すように、設計変更例１にさらにＬ字の外側を覆う遮蔽板３９を配置した構成としてもよい。
　図１０、１１の光学素子３６、３８において模式的に示すように、ここでも一方の壁面３５ａの外部にある物体を、他方の壁面３５ｂ側から見ることでき、Ｌ字状壁面の内側に配置されている物体２９を実質的に透明化することができる。
　図１２は、第２の実施形態の設計変更例３の光学素子１３０を示す平面図である。図９～図１１に示した光学素子３０は、同一形状の２つの角柱体が接続された本体部を備えるものであるが、図１２の光学素子１３０は、角柱体１３１、１３２の形状が同一でない例である。ここでは、２つの角柱体１３１、１３２の接続面１３３となるそれぞれの一側面同士は同一形状である。光学素子１３０は、この２つの角柱体１３１、１３２からなる本体部と本体部の接続面１３３に対向する一方の面１３４ａから外側に突出し、その対向する面１３４ａに平行な面１３５ａを有する突出部１３５を備えている。
　この光学素子１３０においても、図１２に示すように、外壁面１３５ａから入射した光が、２つの角柱体１３１、１３２が接続されてなる本体部内において、全反射を繰り返し、外壁面１３４ｂから出射される構成である。本例では、角柱体１３１、１３２が同一形状でない、すなわち対称でないことから、壁面１３５aの像と他方の壁面１３５ｂから見える像が異なっている。図１２に示すように、壁面１３５a側では、丸（○）、バツ（×）、三角（△）の順に並んでいた像が、壁面１３５ｂ側では×、△、○の順に見えることとなる。
　しかしこのような構成であっても、Ｌ字状壁面の内側に配置されている物体２９を実質的に透明化することができ、光学迷彩素子として用いることができる。
　次に、第３の実施形態の光学素子について、図１３Ａ～Ｅおよび図１４を参照して説明する。
　図１３Ａは、第３の実施形態の光学素子４８の斜視図であり、図１３Ｂおよび図１３Ｃは図１３Ａに示す光学素子の使用例を説明するための平面図である。なお、この光学素子４０は、図８で示した光学素子１０を構成するための１つのパーツでもある。
　光学部材４０は、４５°と１３５°の内角を有する平行四辺形状底面を有する同一形状の２つの角柱体４１、４２が、平面視においてそれぞれの４５°の内角同士を９０°の角度で接触させて、すなわち、４５°の内角を構成する２つの辺の一辺同士が９０°の角をなすように接触させて配置され、それぞれの一側面４３ａ、４３ｂを面一として、平行平板４５の一面に接続されてなる透明部材である。
　なお、２つの角柱体４１、４２の４５°、１３５°の内角には±５°の誤差を有していてもよい、すなわち、２つの角柱体４１、４２は４５°±５°と１３５°±５°の内角を有する平行四辺形状の底面を有するものであればよい。
　図１３Ｂは、光学素子４０の角柱体４１、４２の一側面４３ａ、４３ｂに対向する他側面４７ａ、４７ｂを壁２７にくっ付けるようにして配置した状態を示している。壁２７と光学素子４０のＬ字を構成する壁面との間に物体２９を配置すれば、図１３Ｂ中矢印Ｈから平行平板４５の他面４６を見たとき、側面４７ａ、４７ｂが接している壁２７の模様が見え、物体２９は矢印Ｈからは見えず、透明化されている。壁２７の模様が横縞（図中左右に延びるストライプ）など、光学素子４０の側面４７ａ、４７ｂが接している面の模様が連続していれば矢印Ｈから見た場合に違和感が生じない。したがって光学迷彩素子として用いることができる。
　なお、角柱体４１、４２の内角が４５°、１３５°からずれると、一方の外壁面から見える他方の該壁面側の像が歪むこととなるが、±５°程度のずれであれば支障なく用いることができる。
　図１３Ｃは、光学部材４０を矢印Ｈから、すなわち側面４７ａ、４７ｂを見た場合について模式的に示している。光学部材４０の面４６側に配置された２つの花４４が、矢印Ｈから見るとブロック内での全反射の結果、その像４４ａが４７ａ、４７ｂの面に見える。したがって、この形態においても光学迷彩として用いることが可能となる。
　図１３Ｄは、第３の実施形態の設計変更例１の光学素子１４０を示す平面図であり、図１３Ｅは、第３の実施形態の設計変更例２の光学素子２４０を示す平面図である。
　図１３Ａに示した光学素子４０は、同一形状の２つの角柱体が、線対称に配置された形状の本体部を備えるものであるが、図１３Ｄの光学素子１４０は、角柱体１４１、１４２の形状が同一でない例である。ここでは２つの角柱体１４１、１４２の側面１４３ａ、１４３ｂが面一となり平行平板１４５の一面に接続された形状を有している。角柱体１４１、１４２の底面の平行四辺形の一組の辺（平行平板と接続する辺と異なる辺）の長さが異なり、角柱体１４１の側面１４７ａが、角柱体１４２の側面１４７ｂよりも平行平板１４５の他面１４６から離れた位置となっている。このように２つの角柱体の形状が異なる本光学素子１４０の場合にも、平行平板１４５の他面１４６から、角柱体の側面１４７ａ、１４７ｂ側の像を観察することができ、光学部材のＬ字状を構成する壁面の内側に物体が配置された場合に透明化することができる。したがって、図１３Ａに示す光学素子４０と同様に光学迷彩素子として用いることが可能である。
　同様に、図１３Ｅの光学素子２４０は、角柱体２４１、２４２の形状が同一でない例である。ここでは２つの角柱体２４１、２４２の側面２４３ａ、２４３ｂが面一となり平行平板２４５の一面に接続された形状を有している。角柱体２４１、２４２の底面の平行四辺形の一組の辺の長さ（平行平板２４５の一面と接続する辺の長さ）が異なる。このように２つの角柱体の形状が異なる本光学素子２４０の場合にも、平行平板２４５の他面２４６から、角柱体の側面２４７ａ、２４７ｂ側の像を観察することができ、光学部材のＬ字状を構成する壁面の内側に物体が配置された場合に透明化することができる。したがって、図１３Ａに示す光学素子４０と同様に光学迷彩素子として用いることが可能である。
　図１４は、図１３Ａに示す光学素子４０が２つ組み合わせて構成される光学素子４８の平面図である。
　光学素子４８は、光学素子４０をパーツとして、角柱体の一側面４３ａ、４３ｂに対向する他側面４７ａ、４７ｂ同士が向かい合うように２つ対称配置することにより構成されている。
　なお、本パーツ４０を２つ、他側面４７ａ、４７ａ同士、４７ｂ、４７ｂ同士を接触接続した構成が、図８の光学素子１０である。
　本光学素子４８は、他側面４７ａ同士の間、もう一つの他側面４７ｂ同士の間に隙間が設けられている。このように２つのパーツ４０、４０間に隙間が存在していても両者の対向する面４７ａ、４７ａ、あるいは面４７ｂ、４７ｂが光路に対して垂直に配置されていれば、光学迷彩の効果に影響を及ぼさない。
　本光学素子４８のパーツ４０、４０同士の隙間には、シャッターを設置したり、半透明体を挿入したりすることができる。シャッターを設けることにより、視界のＯＮ/ＯＦＦが可能となる。
　また、上記光学素子４８の設計変更例の光学素子５０を図１５に示すように、パーツ４０、４０間の１つの隙間、面４７ａ、４７ａ間に、半透明体５２を挿入することにより、透過画像に半透明体５２の透過像を重ねることが可能となる。例えば、透明体５２として、蝶５５の模様（絵）が一部に入っているガラス板を挿入した場合、一方のパーツ４０の面４９ａの外部に置かれている花５４と、ガラス板の蝶５５が重なった像５４ａ、５５ａを他方のパーツ４０の面４９ｂ側から見ることができる。
　図１６は、本発明の第４の実施形態の光学素子６０を示す平面図である。
　本光学素子６０は、第１の実施形態の光学素子１（以下において、第１の素子１とする。）と第２の実施形態の光学素子３０（以下において、第２の素子３０とする。）との組み合わせにより構成されている。中心に第１の素子１を配置し、その両脇に第２の素子３０を複数組み合わせていくことにより、もともとの入出射面の幅Ｆ１を所望の幅Ｆ２まで拡大することができる。本素子６０は、拡張光学素子の実施形態である。ここで、第１の素子１とその入出射面の拡大方向に配置される第２の素子３０、および第２の素子３０同士を、１～２μｍ程度のわずかな隙間を空けて配置すれば、隙間部分が縞状に観察されるが入射面６０ａの広い範囲を出射面６０ｂから見ることができる。この場合、入射面６０ａ側から各素子に入射した光は、いずれも各素子内部で全反射を繰り返し、各素子から出射される。
　第１の素子１と第２の素子３０が同一材料から構成されている場合、第１の素子１と第２の素子３０との間、第２の素子３０同士の間に隙間を設けず、面接触させて配置してもよい。この場合、入射面６０ａ側から入射した光は、第１の素子１の内壁面により反射される部分を除き、直進して出射面６０ｂから出射される。
　図１７は、本発明の第５の実施形態の光学素子６２の平面図である。
　本光学素子６２は、第１の実施形態の光学素子１の外壁面１３ａ、１３ｂを覆う遮蔽板６３、外壁面１３ｃ、１３ｄを覆う遮蔽板６４を備えている。この遮蔽板６３、６４を備えて、光学素子１の端部を遮蔽することにより、外壁面１３ｅから光学素子１を見た際の内部に配置された物体２９を透明化する視覚効果をより高めることができる。
　以下、本発明のランプハウスの実施形態について説明する。本発明のランプハウスは、上述の光学素子を備えたものである。
　図１８に第１の実施形態のランプハウスの平面図を示す。ランプハウス７０は、光学素子１と、その中心の角柱状空間１１に配置されたランプ７２とから構成される。光学素子１の内部に配置されたランプ７２からの光は図１８中に示すように、光学素子１の左右方向に出力される。光学素子１の外壁面１３ｆ側からは、外壁面１３ｅ側の景色が見え、内部に配置されているランプ７２は見えない。
　ランプ７２としては、蛍光灯、白熱灯、ＬＥＤなどを用いることができ、特に制限はない。
　ランプハウス７０は、外壁面１３ｆを建築物の壁などに接触させて固定して、間接照明として利用してもよい。
　図１９は、本発明の第２の実施形態のランプハウス７５の平面図および正面図である。本実施形態のランプハウス７５は、光学素子１と、その中心の角柱状空間１１に配置されたランプ７２に加え、ランプ７２の光の発散方向となる光学素子１の両脇に拡散板７６が配置され、さらに、光学素子１の上面を覆うように反射板７８が備えられている。
　拡散板７６、および反射板７８を備えることにより、光学素子１から出力される光の指向性を高めることができる。
　図２０は、本発明の第３の実施形態のランプハウス８０の平面図であり、図２１は、ランプハウス８０の斜視図である。本実施形態のランプハウス８０は、光学素子１と、その中心の角柱状空間１１に配置されたランプ７２とに加え、ランプ７２の光発散方向となる光学素子１の一方の側面側を拡散板７６で覆い、他方の側面側を反射板８２で覆った構成を構造を有している。このように光学素子１の内部に配置されたランプ７２からの光の発散方向を反射板８２および拡散板７６を備えることにより制御したものであり、拡散板７６側にのみ光が発散するように構成されている。
　図２２は、本発明の第４の実施形態のランプハウス８５の平面図である。本実施形態のランプハウス８５は、光学素子１と、その中心の角柱状空間１１にランプ７２と、ランプからの光を反射する断面弧状の反射板８６とを備えている。角柱状空間１１に反射板８６を挿入することにより、光学素子１から生じる発散光の指向性を高めることができる。この場合も光学素子１の外壁面１３ｆからは、外壁面１３ｅ側の景色が見え、内部に配置されているランプ７２および反射板８６は透明化されて見えない。
　上記各ランプハウスについては、１つの部材により一体的に構成されている光学素子１を備えた例を挙げたが、ランプハウスにおいても、図８に示したような２つのパーツから構成された光学素子を備えてもよい。また、光学素子の形状も光学素子１の形状に限らない。例えば、図１２、図１３に示した第２の実施形態の光学素子の設計変更例において、透明化したい物体２９の代わりに、ランプを配置することにより、ランプハウスとして用いることもできる。

Claims (15)

  1. 　平面視において正方形状開口を有する角柱状の空間を取り囲む４つの内壁面と、該内壁面とそれぞれ平行な４つの外壁面と、前記正方形状開口の１つの対角線に垂直な、互いに対向する２つの外壁面とを有する多角柱状の透明体であって、前記対角線よりも前記互いに対向する２つの外壁面間の距離が大きい透明体からなり、前記互いに対向する２つの外壁面のうちの一方の外壁面に対して垂直に入射した光が、前記内壁面および前記外壁面において全反射を繰返し、最終的には前記互いに対向する２つの外壁面のうちの他方の外壁面から前記入射した光の光軸とほぼ同じ軸上に出射される光学素子。
  2. 　４５°と１３５°の内角を有する平行四辺形状底面を有する２つの角柱体が、それぞれの前記平行四辺形状底面の４５°の内角同士および１３５°の内角同士が隣接するように、該２つの角柱体のそれぞれの一側面を接続面として接続されてなる本体部と、
    　該本体部の前記接続面に対向する面から外側に突出し、該対向する面に平行な面を有する突出部を少なくとも１つ有する光学素子。
  3. 　前記２つの角柱体が同一形状である請求項２記載の光学素子。
  4. 　前記突出部が直方体である請求項３記載の光学素子を２つ、前記突出部同士を隣接させ、対称に配置組み合わせて構成された請求項１記載の光学素子。
  5. 　４５°と１３５°の内角を有する平行四辺形状底面を有する２つの角柱体が、平面視において該２つの角柱体のそれぞれの４５°の内角を構成する２つの辺のうちの一辺同士が９０°の角をなすように接触させて配置され、前記２つの角柱体の一側面同士を面一として、平行平板の一面に接続されてなる光学素子。
  6. 　前記２つの角柱体が同一形状である請求項５記載の光学素子。
  7. 　請求項６記載の光学素子を２つ、
    　前記角柱体の前記一側面に対向する他側面同士が向い合うように、対称配置されて構成された請求項１記載の光学素子。
  8. 　屈折率１．４１以上である請求項１から７いずれか１項記載の光学素子。
  9. 　アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィン系樹脂およびガラスのいずれか１つ、もしくは２つ以上の混合物からなるものである請求項１から８いずれか１項記載の光学素子。
  10. 　前記互いに対向する２つの外壁面以外の側面を覆う遮蔽物を備えてなる請求項１、４および７いずれか１項記載の光学素子。
  11. 　請求項１、４および７いずれか１項記載の光学素子に、１つ以上の請求項３記載の光学素子を組み合わせて、前記互いに対向する２つの外壁面のうちの一方の外壁面および他方の外壁面が拡張されてなる拡張光学素子。
  12. 　請求項１、４および７いずれか１項記載の光学素子と、
    　該光学素子の前記４つの内壁に囲まれた前記角柱状の空間に配置されたランプとを備えたランプハウス。
  13. 　前記光学素子の前記角柱状の空間に、前記ランプからの光を反射する、断面弧状の反射板が備えられている請求項１２記載のランプハウス。
  14. 　前記光学素子の前記４つの外壁面の少なくとも一部を覆う反射板および／または拡散板が備えられている請求項１２または１３記載のランプハウス。
  15. 　前記光学素子の上面を覆う反射板が備えられている請求項１２から１５いずれか１項記載のランプハウス。
PCT/JP2015/001695 2014-03-27 2015-03-25 光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス WO2015146167A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580016020.0A CN106133559B (zh) 2014-03-27 2015-03-25 光学元件、具备光学元件的扩展光学元件及灯罩
US15/273,172 US10295809B2 (en) 2014-03-27 2016-09-22 Optical element, extended optical element comprising optical element, and lamp housing

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-065857 2014-03-27
JP2014065857 2014-03-27
JP2014-165346 2014-08-15
JP2014165346A JP6230973B2 (ja) 2014-03-27 2014-08-15 光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/273,172 Continuation US10295809B2 (en) 2014-03-27 2016-09-22 Optical element, extended optical element comprising optical element, and lamp housing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2015146167A1 WO2015146167A1 (ja) 2015-10-01
WO2015146167A4 true WO2015146167A4 (ja) 2015-11-26

Family

ID=54194711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/001695 WO2015146167A1 (ja) 2014-03-27 2015-03-25 光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10295809B2 (ja)
JP (1) JP6230973B2 (ja)
CN (1) CN106133559B (ja)
WO (1) WO2015146167A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016152322A1 (ja) * 2015-03-24 2016-09-29 ソニー株式会社 構造体、配線モジュールおよび電子機器
US9971162B2 (en) * 2016-02-05 2018-05-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Apparatuses and methods for making an object appear transparent
US10737623B2 (en) * 2016-11-30 2020-08-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cloaking devices
US10286957B2 (en) * 2017-03-25 2019-05-14 Yizong He Invisible frame for automobile windshield and side windows
CN206552113U (zh) 2017-03-25 2017-10-13 何亦宗 一种隐形四棱柱
US10602033B2 (en) * 2017-05-02 2020-03-24 Varjo Technologies Oy Display apparatus and method using image renderers and optical combiners
US10444480B2 (en) * 2017-08-03 2019-10-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cloaking devices constructed from prisms and vehicles comprising the same
US10737621B2 (en) * 2017-09-14 2020-08-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cloaking devices with lenses and plane mirrors and vehicles comprising the same
US10688930B2 (en) * 2018-01-30 2020-06-23 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cloaking devices constructed from reflection boundaries and color filters and vehicles comprising the same
JP2020148959A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 トヨタ自動車株式会社 光学デバイス
JP7317229B2 (ja) * 2020-05-22 2023-07-28 富士フイルム株式会社 反射構造体及び視認性制御方法
JPWO2022209644A1 (ja) 2021-03-30 2022-10-06
CN114200550B (zh) * 2021-09-22 2023-06-06 上海新力动力设备研究所 一种三维物体隐形装置及其设计方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH056523U (ja) * 1991-07-02 1993-01-29 株式会社モチロ企画 蛍光灯用照明カバー
US7050171B1 (en) * 2002-11-04 2006-05-23 The United States Of America As Represneted By The Secretary Of The Army Single-exposure interferometer with no moving parts
JP2005316087A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Konica Minolta Opto Inc 変調光学系および映像投影装置
US7352512B2 (en) * 2005-07-11 2008-04-01 The Boeing Company Compact self-compensating beam splitter apparatus and method of using
KR101255282B1 (ko) * 2008-06-04 2013-04-15 엘지디스플레이 주식회사 프리즘 시트 및 이를 이용한 백 라이트 유닛 및액정표시장치
CN102519356B (zh) * 2011-12-15 2013-10-16 上海理工大学 一种基于全反射的光路互换装置
JP6121097B2 (ja) 2012-02-22 2017-04-26 稲見　昌彦 情報提示装置
US9405118B1 (en) * 2012-05-14 2016-08-02 Weimin Lu Optical cloaking system
EP3882674B1 (en) * 2012-06-01 2023-08-16 Toppan Printing Co., Ltd. Process of forming a unisometric reflection display
CN102866448B (zh) * 2012-09-11 2015-07-29 清华大学深圳研究生院 双棱镜四分之一波片

Also Published As

Publication number Publication date
CN106133559B (zh) 2019-03-08
JP2015194670A (ja) 2015-11-05
WO2015146167A1 (ja) 2015-10-01
JP6230973B2 (ja) 2017-11-15
CN106133559A (zh) 2016-11-16
US10295809B2 (en) 2019-05-21
US20170010451A1 (en) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015146167A4 (ja) 光学素子と光学素子を備えた拡張光学素子およびランプハウス
US11531152B2 (en) Time-multiplexed backlight and multiview display using same
CN108351468B (zh) 使用移位多束元件对多视图显示器的角子像素渲染
ES2704675T3 (es) Luz de fondo multi-direccional a base de cuadrícula
JP6887447B2 (ja) 回折マルチビーム要素型バックライト
JP2022028698A (ja) マルチビーム要素型バックライトおよびこれを用いたディスプレイ
ES2856011T3 (es) Retroiluminación de colores basada en redes de difracción multihaz
CN110520671B (zh) 多层多视图显示器及方法
ES2906627T3 (es) Pantalla de vistas múltiples que representa subpíxeles angulares utilizando elementos multihaz desplazados
ES2950890T3 (es) Pantallas de vista múltiple con estructura de soporte reflectante
WO2018043673A1 (ja) 表示装置及び空中像の表示方法
US7880971B2 (en) Light-collimating film
JP2020506507A (ja) カラー調整された発光パターンを有するマルチビューバックライト
JP7046987B2 (ja) マルチビューバックライト、マルチビューディスプレイおよびオフセットマルチビーム要素の採用方法
US10890706B2 (en) Optical device
TW201734510A (zh) 採用反射格柵隔島的格柵式背光板、電子顯示器以及方法
US20110235201A1 (en) Two-image-point imaging optical device
KR102370252B1 (ko) 멀티컬러 정적 멀티뷰 디스플레이 및 방법
KR20160148707A (ko) 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법
CN113366258A (zh) 照明设备
KR102642698B1 (ko) 이분 방출 패턴을 갖는 광원, 멀티뷰 백라이트 및 방법
JP6257723B2 (ja) 立体像表示装置
JP7174920B2 (ja) 表示装置
KR102661934B1 (ko) 레이져 빔 결합기 및 이를 포함하는 시스템
JP6014063B2 (ja) 立体像表示装置及び立体像表示方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15769166

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15769166

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1