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JP2016212297A - Factory visit supporting device - Google Patents

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JP2016212297A
JP2016212297A JP2015096763A JP2015096763A JP2016212297A JP 2016212297 A JP2016212297 A JP 2016212297A JP 2015096763 A JP2015096763 A JP 2015096763A JP 2015096763 A JP2015096763 A JP 2015096763A JP 2016212297 A JP2016212297 A JP 2016212297A
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JP
Japan
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light
factory
support apparatus
intermediate screen
main surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015096763A
Other languages
Japanese (ja)
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
Priority to JP2015096763A priority Critical patent/JP2016212297A/en
Publication of JP2016212297A publication Critical patent/JP2016212297A/en
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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a factory visit supporting device that can enhance understanding of factory visitors by reproducing video information and character information on a factory with virtual images, and perform useful support of factory visit.SOLUTION: A factory visit supporting device 100 of the present invention is a factory visit supporting device 100 that causes a viewer to visually recognize a display as a virtual image 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 window part 90.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、工場に設けられ、工場見学者である視覚者に対し、工場に係る情報の表示を虚像として視覚させることで、工場見学の支援を行う工場見学支援装置に関するものである。   The present invention relates to a factory tour support device that is provided in a factory and provides a factory tour support by allowing a viewer who is a factory visitor to visually recognize the display of information related to the factory as a virtual image.

スクリーンがない空間に映像を映し出すことが可能な投影装置が提案されている。   Projectors that can project images in a space without a screen have 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
備えた装置が開示されている。
特許第3707944号公報
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. An apparatus with a transparent secondary screen that can reflect is disclosed.
Japanese Patent No. 3707944

上記従来技術の装置によって、工場に係る情報の表示を行うことで、工場見学者に情報を提供し、もって、工場見学の支援に活用しようとする場合、表示像として1次スクリーンから2次スクリーンに投光される光の拡散角の制御については何ら言及されておらず、当該表示の視認性が損なわれる可能性がある、という問題があった。   By displaying information related to the factory using the above-described conventional device, when providing information to the factory visitor and using it for supporting the factory tour, the display screen is displayed from the primary screen to the secondary screen. No mention is made of the control of the diffusion angle of the light projected on the screen, and there is a problem that the visibility of the display may be impaired.

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、本発明に係る工場見学支援装置は、予め想定された視覚者の視覚領域から、視覚者に対し、表示を虚像として視覚させる工場見学支援装置であって、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、窓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 factory tour support apparatus according to the present invention is a factory that allows a viewer to visually recognize a display as a virtual image from a visual region of a viewer assumed in advance. A tour support device, comprising: a projector unit that projects an image; and an intermediate screen that forms an image projected by the projector unit, and reflects the image formed on the intermediate screen to a window unit Display.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、明るさを検知するセンサーと、前記センサーによって検知された明るさに応じて前記透明体に表示する像の光量を制御する制御部と、を有することを特徴とする。   In addition, the factory tour support apparatus according to the present invention includes a sensor that detects brightness, and a control unit that controls the amount of light of an image displayed on the transparent body according to the brightness detected by the sensor. It is characterized by.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、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 factory tour support apparatus according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, one main surface is provided with a microlens array including a plurality of microlenses, and the other main surface is a smooth surface. It is the microlens array base material which is.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、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 factory tour support apparatus according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, a micro lens array including a plurality of micro lenses is provided on one main surface, and the other main surface has a light diffusion. The surface is a microlens array / light diffusion substrate.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、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 factory tour support apparatus according to the present invention, the intermediate screen has two main surfaces, one main surface is provided with a microlens array including a plurality of microlenses, and the other main surface is a smooth surface. A microlens array substrate having two main surfaces, a light diffusing surface provided on one main surface, and a light diffusing substrate having a smooth surface on the other main surface, the microlens The main surface of the array base material on which the microlens array is provided and the main surface of the light diffusion base material on which the light diffusion surface is provided are arranged to face each other.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、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。   The factory tour support apparatus according to the present invention is characterized in that the projector unit includes a laser light source that generates laser light and a scanning unit that scans the intermediate screen with the laser light.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、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 factory tour support device according to the present invention, the projector unit includes a light source that generates light and an LCOS element that reflects the light to the intermediate screen.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、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 factory tour support device according to the present invention, the projector unit includes a light source that generates light and a DMD element that reflects the light to the intermediate screen.

本発明に係る工場見学支援装置は、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、窓部に高輝度な虚像を表示することが可能となり、当該虚像によって工場に係る映像情報、文字情報などを再生することで、工場見学者の理解を高めることでき、有用な工場見学の支援を行うことができる。   The factory tour support apparatus according to the present invention can display a high-intensity virtual image on a window portion with a simple configuration such as a projector unit or an intermediate screen, and the video information, character information, and the like related to the factory can be displayed by the virtual image. By regenerating, it is possible to enhance the understanding of factory visitors and to support useful factory tours.

さらに、工場見学支援装置によれば、虚像と、この虚像の背景の作業者の様子とを同時に視覚することができるようになるので、見学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。   Furthermore, according to the factory tour support device, the virtual image and the state of the worker behind the virtual image can be viewed simultaneously, so that the visitor can recognize more information without shifting his line of sight. It becomes possible to do.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、一方の空間(見学者通路空間)内の見学者が、他方の空間(工場作業空間)内の様子と、虚像表示された情報や映像を同時に視認することができ、しかも、他方の空間(工場作業空間)内に人物がいる場合はその人物からは映像が視認されない。   In addition, the factory tour support apparatus according to the present invention allows a visitor in one space (visitor passage space) to view the state in the other space (factory work space) and information and video displayed in a virtual image at the same time. In addition, when there is a person in the other space (factory work space), an image is not visually recognized by the person.

さらに、本発明に係る工場見学支援装置は、他方の空間(工場作業空間)内へのプロジェクターなどの持ち込みを不要にするという効果を得る。特に、他方の空間(工場作業空間)がクリーンルームであるような場合には、このような効果は非常に有効である。   Furthermore, the factory tour support apparatus according to the present invention has the effect of making it unnecessary to bring a projector or the like into the other space (factory work space). In particular, when the other space (factory work space) is a clean room, such an effect is very effective.

本発明の実施形態に係る工場見学支援装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the factory tour assistance apparatus 100 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工場見学支援装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the factory tour assistance apparatus 100 which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置100の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the factory tour assistance apparatus 100 which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置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 factory tour assistance apparatus 100 which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置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 factory tour assistance apparatus 100 which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置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 factory tour assistance apparatus 100 which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。また、図1は本発明の実施形
態に係る工場見学支援装置100の構成を示す図である。なお、以下に説明する図面は、模式的に示した図であって、実際の形状、寸法、配置とは異なる場合もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a factory tour support apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. Note that the drawings described below are schematic views and may differ from actual shapes, dimensions, and arrangements.

工場見学支援装置100は、工場に設けられ、工場見学者である視覚者に対し、工場に係る情報の表示を虚像として視覚させることで、工場見学の支援を行うものである。このような工場見学支援装置100によれば、虚像と、この虚像の背景の作業者の様子とを同時に視覚することができるようになるので、見学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 factory tour support apparatus 100 is provided in a factory, and assists a factory tour by visualizing a display of information relating to the factory as a virtual image to a viewer who is a factory tourer. According to the factory tour support apparatus 100 as described above, since the virtual image and the state of the worker behind the virtual image can be simultaneously viewed, the tourer can move more information without shifting his / her line of sight. Can be recognized.

図1において、見学者通路空間と工場作業空間との間には壁部があり、この壁部には透明な窓部90が設けられている。見学者通路空間は、見学者が通る通路であり、工場作業空間は作業者が作業を行う空間である。Eは工場見学者(視覚者)の視覚領域(視点)である。   In FIG. 1, there is a wall portion between the visitor passage space and the factory work space, and a transparent window portion 90 is provided on this wall portion. The visitor passage space is a passage through which the visitor passes, and the factory work space is a space where the worker performs work. E is a visual region (viewpoint) of a factory visitor (viewer).

工場見学支援装置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。窓部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。   The factory tour support apparatus 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 window 90 displays the virtual image superimposed on the front field of view by making the display by the projection unit 85 visible as a virtual image.

次に、工場見学支援装置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工場見学支援装置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 factory tour assistance apparatus 100 is demonstrated. FIG. 1 shows an example of the structure of the projection unit 85 of the factory tour support apparatus 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、工場見学支援装置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 factory tour support apparatus 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. This
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。窓部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、予め想定された見学者(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 window 90 displays the image I formed on the intermediate screen 40 by reflecting it. Thereby, from the visual region (E) of the presumed visitor (viewer), the display can be made visible to the viewer as the virtual image I ′. 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と窓部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 window 90.

ここで、本発明に係る工場見学支援装置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 factory tour support apparatus 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、視覚者が窓部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 window 90, the first direction of the intermediate screen 40 (microlens array substrate 50) is a direction in which an image viewed as a horizontal image by the viewer is formed. In addition, 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
2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、工場見学支援装置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 by the factory tour support apparatus 100 is different, and the reduction in luminance at the periphery of the image is suppressed between the periphery of the upper and lower ends of the image and the periphery of the left and right ends of the image. to the same extent, because each curvature of the first direction in the first principal surface 51 side apex of the microlens 53 and the radius R 1, it is better to the curvature radius R 2 of the second direction are different .

さらに、一般的には、工場見学支援装置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 by the factory tour support apparatus 100 is horizontally long, the radius of curvature R 1 in the first direction at the apex of each microlens 53 on the first main surface 51 side. Is preferably smaller than the radius of curvature R 2 in the second direction.

なお、工場見学支援装置100の光源としてレーザー光源を用いた工場見学支援装置では、マイクロレンズアレイ54を用いることにより、レーザー光によるスペックルノイズが抑制されるという利点を有している。   The factory tour support apparatus using a laser light source as the light source of the factory tour support apparatus 100 has an advantage that speckle noise due to laser light is suppressed by using the microlens array 54.

次に、中間スクリーン40(マイクロレンズアレイ基材50)を工場見学支援装置100に用いる場合、中間スクリーン40として好ましい光学的な特性について説明する。まず、以下、拡散角を頻用するので、これを定義する。   Next, optical characteristics preferable for the intermediate screen 40 when the intermediate screen 40 (microlens array substrate 50) is used in the factory tour support apparatus 100 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、工場見学支援装置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、工場見学支援装置10
0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、工場見学支援装置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 includes a diffusion angle θ 1 corresponding to the horizontal direction (first direction) of display by the factory tour support apparatus 100 and the factory tour support apparatus 10.
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) of display by 0. This is because the image information displayed on the factory tour support apparatus 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、工場見学支援装置1
00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, the horizontal diffusion angle θ 1 is 20 ° or more and 50 °.
If the vertical diffusion angle θ 2 is 10 ° or more and 30 ° or less, the factory tour support apparatus 1
The intermediate screen 40 used for 00 is optimal. This is to realize a high-brightness virtual image display efficiently while suppressing the output of the light source while keeping the brightness of the peripheral portion of the image uniform for a viewer who faces the virtual image. The above range is optimal when the processing accuracy of the 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.

以上のような本発明に係る工場見学支援装置100は、プロジェクター部83や中間スクリーン40などの簡単な構成により、窓部90に高輝度な虚像を表示することが可能となり、当該虚像によって工場に係る映像情報、文字情報などを再生することで、工場見学者の理解を高めることでき、有用な工場見学の支援を行うことができる。   The factory tour support apparatus 100 according to the present invention as described above can display a high-intensity virtual image on the window 90 with a simple configuration such as the projector 83 and the intermediate screen 40, and the virtual image can be displayed on the factory. By reproducing such video information, character information, and the like, it is possible to enhance the understanding of the factory visitor and to support useful factory tour.

さらに、工場見学支援装置100によれば、虚像と、この虚像の背景の作業者の様子とを同時に視覚することができるようになるので、見学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。   Furthermore, according to the factory tour support apparatus 100, the virtual image and the state of the worker behind the virtual image can be simultaneously viewed, so that the tourer can obtain more information without shifting his line of sight. It becomes possible to recognize.

また、本発明に係る工場見学支援装置100は、一方の空間(見学者通路空間)内の見学者が、他方の空間(工場作業空間)内の様子と、虚像表示された情報や映像を同時に視認することができ、しかも、他方の空間(工場作業空間)内に人物がいる場合はその人物からは映像が視認されない。   In addition, the factory tour support apparatus 100 according to the present invention allows a visitor in one space (visitor passage space) to simultaneously view the state in the other space (factory work space) and information and video displayed in a virtual image. In addition, when there is a person in the other space (factory work space), an image is not visually recognized by the person.

さらに、本発明に係る工場見学支援装置100は、他方の空間(工場作業空間)内へのプロジェクターなどの持ち込みを不要にするという効果を得る。特に、他方の空間(工場作業空間)がクリーンルームであるような場合には、このような効果は非常に有効である。   Furthermore, the factory tour support apparatus 100 according to the present invention has an effect of making it unnecessary to bring a projector or the like into the other space (factory work space). In particular, when the other space (factory work space) is a clean room, such an effect is very effective.

なお、以上の実施形態においては、工場見学支援装置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 is described as the drawing method of the factory tour support apparatus 100 based on an example in which the display unit 100 is applied. The display unit 100 according to the above employs an LCOS method using a light source and an LCOS (Liquid crystal on silicon) element as a drawing method, or a DLP using a light source and a DMD (Digital Mirror Device) element. The present invention can also be applied to those adopting the (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、工場見学支援装置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 factory tour support apparatus 100 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。図5は本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置100の構成を示す図である。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a factory tour support apparatus 100 according to another embodiment of the present invention.

製造ノウハウの流出などを避けるため、工場においては公開したくない空間が存在することがある。このような空間を秘匿空間と称することとする。   In order to avoid leaks of manufacturing know-how, there may be spaces in factories that you do not want to disclose. Such a space is referred to as a secret space.

先の実施形態では、虚像によって工場に係る映像情報、文字情報などを再生することで、工場見学者の理解を高めることでき、有用な工場見学の支援を行うようにしていた。これに対して、本実施形態では、前記秘匿空間を工場見学者に見せないようにするものである。   In the previous embodiment, by reproducing video information, character information, and the like relating to a factory using a virtual image, the factory visitor's understanding can be enhanced, and useful factory tour support is provided. On the other hand, in this embodiment, the secret space is not shown to a factory visitor.

本実施形態に係る工場見学支援装置100は、工場見学を行っている視覚者に対し、高い光量の虚像を視覚させ、当該虚像の奥方向の秘匿空間の視認を不可能にするものである。すなわち、工場見学支援装置100では、工場見学者に対し、高い光量の虚像で目隠しを行うようなものである。   The factory tour support apparatus 100 according to the present embodiment makes it possible for a viewer performing a factory tour to visually recognize a virtual image with a high amount of light and make it impossible to visually recognize a secret space in the depth direction of the virtual image. In other words, the factory tour support apparatus 100 is designed to blind a factory visitor with a high-light virtual image.

図6は本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置100の構成を示す図である。以下、先の実施形態と異なる点について説明する。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a factory tour support apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, differences from the previous embodiment will be described.

工場見学支援装置100は、見学者通路空間の明るさを検知するセンサーとして照度センサー110を有している。また、工場見学支援装置100は、光量制御部120を有しており、これにより投影ユニット85の光量を制御するようになっている。この光量制御部120は、照度センサー110によって検知される照度に基づいて、投影ユニット85から出力する光量を制御することで、見学者通路空間の照度に合わせて、目隠しのために
最適な光量で、窓部90に像を表示する。
The factory tour support apparatus 100 has an illuminance sensor 110 as a sensor for detecting the brightness of the visitor passage space. In addition, the factory tour support apparatus 100 includes a light amount control unit 120, which controls the light amount of the projection unit 85. The light amount control unit 120 controls the light amount output from the projection unit 85 based on the illuminance detected by the illuminance sensor 110, thereby matching the illuminance of the visitor passage space with the optimum light amount for blindfolding. The image is displayed on the window 90.

なお、本実施形態では、見学者通路空間の明るさを検知するセンサーとして照度センサー110を用いたが、輝度センサーやデジタルカメラなどその他のものを用いるようにしても良い。   In this embodiment, the illuminance sensor 110 is used as a sensor for detecting the brightness of the visitor passage space, but other sensors such as a luminance sensor and a digital camera may be used.

以上のような実施形態によれば、工場内の秘匿空間を見学者に見せないようにすることができ、工場見学の支援を円滑に行うことができる。   According to the embodiment as described above, it is possible to prevent the visitor from seeing the secret space in the factory, and it is possible to smoothly support the factory tour.

次に、本発明の他の 実施形態について説明する。図6は本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置100の構成を示す図である。本実施形態も、工場内の秘匿空間を見学者に見せないようにするものである。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a factory tour support apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. This embodiment is also configured not to show the secret space in the factory to the visitor.

以下、先の実施形態と相違する点について説明する。本実施形態に係る工場見学支援装置100は、秘匿空間の輝度を検知するセンサーとして照度センサー110を有している。また、本実施形態に係る工場見学支援装置100は、中間スクリーン40と窓部90との間には、光学フィルタ150が設けられており、必要に応じて、減光を行うことができるようになっている。フィルタ制御部140は、フィルタ150を制御することで、窓部90に投光する光量を制御する。フィルタ制御部140は、照度センサー110によって検知される輝度に基づいて、フィルタ制御部140による減光量を制御することで、秘匿空間の輝度に合わせて、目隠しのために最適な光量で、窓部90に像を表示する。   Hereinafter, differences from the previous embodiment will be described. The factory tour support apparatus 100 according to the present embodiment includes an illuminance sensor 110 as a sensor that detects the brightness of the secret space. Further, the factory tour support apparatus 100 according to the present embodiment is provided with an optical filter 150 between the intermediate screen 40 and the window 90 so that the light can be reduced as necessary. It has become. The filter control unit 140 controls the amount of light projected to the window 90 by controlling the filter 150. The filter control unit 140 controls the amount of light reduced by the filter control unit 140 based on the luminance detected by the illuminance sensor 110, so that the window unit has an optimum light amount for blindfolding according to the luminance of the secret space. An image is displayed at 90.

なお、本実施形態では、減光手段としてフィルタ150を用いたが、シャッターなども用いることができる。   In the present embodiment, the filter 150 is used as the dimming means, but a shutter or the like can also be used.

また、虚像I’の輝度や中間スクリーン40の輝度を検知するセンサーを備え、これらで検知した検知情報によって、フィルタ150を制御するようにしてもよい。   Further, a sensor that detects the brightness of the virtual image I ′ and the brightness of the intermediate screen 40 may be provided, and the filter 150 may be controlled based on detection information detected by these sensors.

さらに、本実施形態では、輝度センサー130の検知情報に基づいてフィルタ150を制御して、光量の調節を行ったが、先の実施形態の照度センサー110の検知情報に基づいてフィルタ150を制御するようにしても良い。   Further, in the present embodiment, the filter 150 is controlled based on the detection information of the luminance sensor 130 to adjust the amount of light, but the filter 150 is controlled based on the detection information of the illuminance sensor 110 of the previous embodiment. You may do it.

また、輝度センサー130の検知情報に基づいて、先の実施形態の光量制御部120が投影ユニット85の光量を制御するようにしてもよい。   Further, the light amount control unit 120 of the previous embodiment may control the light amount of the projection unit 85 based on the detection information of the luminance sensor 130.

以上のような実施形態によれば、工場内の秘匿空間を見学者に見せないようにすることができ、工場見学の支援を円滑に行うことができる。   According to the embodiment as described above, it is possible to prevent the visitor from seeing the secret space in the factory, and it is possible to smoothly support the factory tour.

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工場見学支援装置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工場見学支援装置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. Since the factory tour support apparatus 100 according to another embodiment of the present invention is different from the factory tour support apparatus 100 according to the previous embodiment, the difference between the intermediate screens 40 will be described.

図7は本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。本実施形態においては、中間スクリーン40として、マイクロレンズアレイ/光拡散基材70が用いられる。なお、図中の矢印はコリメータレンズ35からの光が入射する光を示している。   FIG. 7 is a view showing an intermediate screen 40 used in a factory tour support apparatus 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工場見学支援装置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工場見学支援装置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 factory tour support apparatus 100 according to another embodiment of the present invention is also different from the factory tour support apparatus 100 according to the previous embodiment because the intermediate screen 40 used is different from the factory tour support apparatus 100 according to the previous embodiment.

図8及び図9は本発明の他の実施形態に係る工場見学支援装置100に用いられる中間スクリーン40を示す図である。 本実施形態においては、中間スクリーン40として、これまで説明したマイクロレンズアレイ基材50と、光拡散基材60の2枚が用いられる。なお、図中の矢印はコリメータレンズ35からの光が入射する方向を示している。   8 and 9 are views showing an intermediate screen 40 used in the factory tour support apparatus 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8に示すようにマイクロレンズアレイ基材50の平滑面55側としてもよいし、図9に示すように光拡散基材60の平滑面65としてもよい。ただし、前者のレイアウトの方が、虚像の輝度をより均一にすることができる。   The surface on which the light from the collimator lens 35 is incident may be on the smooth surface 55 side of the microlens array substrate 50 as shown in FIG. 8, 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.

なお、これまで説明した実施形態の構成を任意に組み合わせた発明についても、本発明に係るプライバシー保護装置100の範疇に含まれるものである。   Note that an invention in which the configurations of the embodiments described so far are arbitrarily combined is also included in the category of the privacy protection device 100 according to the present invention.

以上、 本発明に係る工場見学支援装置は、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、窓部に高輝度な虚像を表示することが可能となり、当該虚像によって工場に係る映像情報、文字情報などを再生することで、工場見学者の理解を高めることでき、有用な工場見学の支援を行うことができる。   As described above, the factory tour support apparatus according to the present invention can display a high-intensity virtual image on the window portion with a simple configuration such as a projector unit or an intermediate screen. By regenerating, etc., it is possible to enhance the understanding of factory visitors and to support useful factory tours.

さらに、工場見学支援装置によれば、虚像と、この虚像の背景の作業者の様子とを同時に視覚することができるようになるので、見学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。   Furthermore, according to the factory tour support device, the virtual image and the state of the worker behind the virtual image can be viewed simultaneously, so that the visitor can recognize more information without shifting his line of sight. It becomes possible to do.

また、本発明に係る工場見学支援装置は、一方の空間(見学者通路空間)内の見学者が、他方の空間(工場作業空間)内の様子と、虚像表示された情報や映像を同時に視認することができ、しかも、他方の空間(工場作業空間)内に人物がいる場合はその人物からは映像が視認されない。   In addition, the factory tour support apparatus according to the present invention allows a visitor in one space (visitor passage space) to view the state in the other space (factory work space) and information and video displayed in a virtual image at the same time. In addition, when there is a person in the other space (factory work space), an image is not visually recognized by the person.

さらに、本発明に係る工場見学支援装置は、他方の空間(工場作業空間)内へのプロジェクターなどの持ち込みを不要にするという効果を得る。特に、他方の空間(工場作業空間)がクリーンルームであるような場合には、このような効果は非常に有効である。   Furthermore, the factory tour support apparatus according to the present invention has the effect of making it unnecessary to bring a projector or the like into the other space (factory work space). In particular, when the other space (factory work space) is a clean room, such an effect is very effective.

10・・・投影部
11・・・第1光源
12・・・第2光源
13・・・第3光源
21・・・第1ダイクロイックプリズム
22・・・第2ダイクロイックプリズム
26・・・集光レンズ
30・・・投影ミラー(走査部)
35・・・コリメータレンズ
40・・・中間スクリーン
50・・・マイクロレンズアレイ基材
51・・・第1主面
52・・・第2主面
53・・・マイクロレンズ
54・・・マイクロレンズアレイ
55・・・平滑面
60・・・光拡散基材
61・・・第1主面
62・・・第2主面
64・・・光拡散面
65・・・平滑面
70・・・マイクロレンズアレイ/光拡散基材
71・・・第1主面
72・・・第2主面
73・・・マイクロレンズ
74・・・マイクロレンズアレイ
75・・・光拡散面
83・・・プロジェクター部
85・・・投影ユニット
90・・・窓部(透明体)
100・・・工場見学支援装置
110・・・照度センサー
120・・・光量制御部
130・・・輝度センサー
140・・・フィルタ制御部
150・・・フィルタ
DESCRIPTION OF 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 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 diffusing substrate 71 ... first main surface 72 ... second main surface 73 ... micro lens 74 ... micro lens array 75 ... light diffusing surface 83 ... projector portion 85 ... Projection unit 90 ... Window (transparent body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Factory tour support apparatus 110 ... Illuminance sensor 120 ... Light quantity control part 130 ... Luminance sensor 140 ... Filter control part 150 ... Filter

Claims (8)

予め想定された視覚者の視覚領域から、視覚者に対し、表示を虚像として視覚させる工場見学支援装置であって、
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、窓部に反射させることで表示を行うことを特徴とする工場見学支援装置。
A factory tour support device for visualizing a display as a virtual image from a visual region of a visual viewer assumed in advance.
A projector unit for projecting an image;
A factory tour support apparatus, comprising: an intermediate screen that forms an image projected by the projector unit, wherein the image formed by the intermediate screen is reflected by a window unit.
明るさを検知するセンサーと、
前記センサーによって検知された明るさに応じて前記透明体に表示する像の光量を制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の工場見学支援装置。
A sensor to detect brightness,
5. The factory according to claim 1, further comprising: a control unit that controls a light amount of an image displayed on the transparent body according to brightness detected by the sensor. Tour support device.
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又は請求項2に記載の工場見学支援装置。
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. Or the factory tour support apparatus of Claim 2.
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又は請求項2に記載の工場見学支援装置。
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 factory tour support apparatus according to claim 1 or 2.
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又は請求項2に記載の工場見学支援装置。
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. Or the factory tour support apparatus of Claim 2.
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5のいずれか1項に記載の工場見学支援装置。
The projector unit is
A laser light source for generating laser light;
The factory tour support apparatus according to claim 1, further comprising: a scanning unit that scans 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5のいずれか1項に記載の工場見学支援装置。
The projector unit is
A light source that generates light;
The factory tour support apparatus according to claim 1, further comprising an LCOS element that reflects the light to the intermediate screen.
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5のいずれか1項に記載の工場見学支援装置。
The projector unit is
A light source that generates light;
The factory tour support apparatus according to claim 1, further comprising: a DMD element that reflects the light to the intermediate screen.
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