(57)【要約】【課題】構造が簡単でありながら、可逆的に視野角を制御できる視野角制御フィルタ１を提供する。【解決手段】フィルタ主面に対する基準視線方向Ｑに沿う主面１１を備え、所定の方向に並列に配置されるとともに、印加電圧に応じた光吸収スペクトル特性を有する複数のクロミズム層１０と、互いに隣接するクロミズム層１０間のそれぞれに配置された複数の透明層２０と、を備える。【選択図】  図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ主面に対する基準視線方向に沿う主面を備え、所定の方向に並列に配置されるとともに、印加電圧に応じた光吸収スペクトル特性を有する複数のクロミズム層と、互いに隣接する前記クロミズム層間のそれぞれに配置された複数の透明層と、を備える視野角制御フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の視野角制御フィルタにおいて、
前記複数のクロミズム層は、前記フィルタ主面の平面視において、第１の方向に並列に配置された第１のクロミズム層群と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に並列に配置された第２のクロミズム層群とを含むことを特徴とする視野角制御フィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載の視野角制御フィルタにおいて、
互いに積層される第１のフィルタと第２のフィルタを有し、前記第１フィルタは前記第１のクロミズム層群を含み、前記第２フィルタは第２のクロミズム層群を含むことを特徴とする視野角制御フィルタ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の視野角制御フィルタにおいて、
前記第１の方向と前記第２の方向とは、直交することを特徴とする視野角制御フィルタ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の視野角制御フィルタにおいて、
前記クロミズム層の短手方向の両端に電圧を印加する電極端子を備えることを特徴とする視野角制御フィルタ。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか一項に記載の視野角制御フィルタにおいて、
前記クロミズム層の長手方向の両端に電圧を印加する電極端子を備えることを特徴とする視野角制御フィルタ。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか一項に記載の視野角制御フィルタにおいて、
前記透明層は、導電性を有し、前記クロミズム層と前記透明層に電圧を印加する電極端子を備える視野角制御フィルタ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の視野角制御フィルタにおいて、
前記フィルタ主面の少なくとも一方面を覆う保護層を備える視野角制御フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視野角を制御する視野角制御フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可逆的に視野角を制御する視野角制御フィルタに関し、レンズ部の光の出射側に光の透過又は不透過を切り替えるシャッター部を備えた視野角制御部材が知られている（特許文献１）。また、液晶配向方向と平行又は直交する方向の複屈折性を有する高分子フィルムを貼り合わせた補償パネルを有する視野角制御表示装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０８５２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４９１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の視野角制御フィルタは、構造が複雑であるため生産コストが高いという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、構造が簡単でありながら、可逆的に視野角を制御できる視野角制御フィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フィルタ主面に対する基準視線方向に沿う主面を備え、所定の方向に並列に配置されるとともに、印加電圧に応じた光吸収スペクトル特性を有する複数のクロミズム層と、互いに隣接する前記クロミズム層間のそれぞれに配置された複数の透明層と、を備えることにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の視野角制御フィルタは、フィルタ主面に対する基準視線方向に沿う主面を備えたクロミズム層を所定の方向に並列に配置させる構造であるので、構造が簡単である。
また、本発明によれば、クロミズム層に対する印加電圧を制御することにより、可逆的に視野角を制御できる視野角制御フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る視野角制御フィルタを備えたパーソナルコンピュータの例を示す図である。
【図１Ｂ】図１ＡのIＢ-IＢ線に沿う断面図である。
【図２Ａ】電極端子の配置が異なる視野角制御フィルタの第１例を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのIIＢ-IIＢ線に沿う断面図である。
【図３Ａ】電極端子の配置が異なる視野角制御フィルタの第２例を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのIIIＢ-IIIＢ線に沿う断面図である。
【図４Ａ】図１Ａ及び図１Ｂの視野角制御フィルタの製造方法を説明する図であって、クロミズム層が形成された透明層を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図１Ａ及び図１Ｂの視野角制御フィルタの製造方法を説明する図であって、積層されたクロミズム層と透明層をカットして視野角制御フィルタを得る手法を説明するための斜視図である。
【図５Ａ】図１の視野角制御フィルタの他の製造方法を説明するための断面図（その１）である。
【図５Ｂ】図１の視野角制御フィルタの他の製造方法を説明するための断面図（その２）である。
【図６Ａ】発明の第２実施形態に係る視野角制御フィルタの断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す視野角制御フィルタの平面図である。
【図７】発明の第３実施形態に係る視野角制御フィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《第１実施形態》
以下、図面に基づいて、パーソナルコンピュータ１のモニター１０１を見る者のうち、必要に応じて、ある方向から見る者には情報の視認を許可し、他の方向から見る者には情報の視認を制限する機能を備えた視野角制御フィルタ１について説明する。
【００１０】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態の視野角制御フィルタ１は、複数のクロミズム層１０と、これに介在する複数の透明層２０と、クロミズム層１０の両端に電圧を印加する電極端子３０と、フィルタ主面の両方を覆う保護層４０を備えている。
【００１１】
クロミズム層１０は、印加電圧（電荷）に応じた光吸収スペクトル特性を有し、電圧の印加／非印加において光吸収スペクトルの異なる状態間を可逆的に変化する。この特性により、クロミズム層１０は、電圧印加時と電圧非印加時において色及び／又は明度などの光物性が変化する。
本実施形態のクロミズム層１０としては、酸化タングステン（ＷＯ３、ＬｉイオンドープＷＯ３）などの無機材料、ポリアニリン、ビオロゲン、ポリオキソタングステートなどの有機材料を用いることができる。
【００１２】
また、図１Ｂに示すように、クロミズム層１０は、モニター１０１の画面に対向するフィルタ主面に対する基準視線方向Ｑに沿う主面１１を備えている。この基準視線方向Ｑは、コンピュータ１００のモニター１０１に提示される情報の視認を許可する者の視線の方向であり、任意に定義することができる。また、２人以上、２方向以上からモニター１０１を視認する場合を考慮して、２以上基準視線方向Ｑを定義することも可能である。他方、図１Ｂに示す制御視線方向Ｒは、コンピュータ１００のモニター１０１に提示される情報を視認させないように制限する者の視線の方向である。
【００１３】
この制御視線方向Ｒは、基準視線方向Ｑを基準とする角度αにより定義することができる。また、図１Ｂに示す主面１１の高さｈは、制御視線方向Ｘ、視野角制御フィルタ１の厚さに応じて任意に設定することができ、本実施形態では２００μｍ〜３５０μｍ、好ましくは２６０μｍ〜３００μｍとすることができる。
【００１４】
これら複数のクロミズム層１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、所定の方向に並列に配置されている。つまり、クロミズム層１０と透明層２０は、交互に、所定の方向に並列に配置されている。なお、クロミズム層１０を配置する方向は限定されず、図１Ａに示すようにモニター１０１の縦方向でもよいし、モニター１０１の横方向でもよい。
【００１５】
なお、各図においては、発明の特徴をより理解しやすくするために、その寸法及び寸法関係を一部誇張して示す。例えば、図１Ａに示すクロミズム層１０同士のピッチは実際よりも大きく示されているが、実際には、５０μm〜１３０μm、好ましくは８０μｍ〜１００μｍ程度である。
【００１６】
透明層２０は、互いに隣接するクロミズム層１０間のそれぞれに配置されている。本実施形態の透明層２０の材料は特に限定されず、透明度が所定値以上のガラス、ポリカーボネートやアクリルなどのプラスチック材料を用いることができる。また、透明層２０の材料としては、ガラス、ポリカーボネートやアクリルなどのプラスチック材料を用いることができ、適宜、導電性のもの又は非導電性のものを選択することができる。図１Ａ及び図１Ｂに示されている視野角制御フィルタ１においては、非導電性の透明層２０の材料が用いられている。
【００１７】
図１Ｂに示すように、一対の電極端子３０はＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）電極などの透明電極であって、各クロミズム層１０の短手方向、つまり主面１１の高さｈ方向の両端に電圧を印加するように、視野角制御フィルタ１の両主面の全面に形成されている。一対の電極端子３０には、スイッチＳＷを有する電力供給回路が接続され、スイッチＳＷにより電圧の印加のオンオフが制御される。
【００１８】
このように、各クロミズム層１０の短手方向の両端から電圧をかけることにより、各クロミズム層１０に印加される電圧にムラがなく、光吸収スペクトル特性に基づく色の濃さや透明度の変化を均一にすることができる。
【００１９】
なお、電極端子３０の配置は特に限定されず、図２Ａ及び図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに示すような他の態様を採用することもできる。
【００２０】
図２Ａは、電極端子の配置が異なる視野角制御フィルタ１の第１例を示す平面図、図２Ｂは、図２ＡのIIＢ-IIＢ線に沿う断面図である。図２Ａ及び図２Ｂには、電極端子３０を、クロミズム層１０の長手方向の両端に電圧を印加するように設けた視野角制御フィルタ１の例が示されている。同図のように電極端子３０を設けても、すべてのクロミズム層１０に電圧を印加することができる。
また、同図のように電極端子３０を設けた場合には、図１Ａ，図１Ｂに示す視野角制御フィルタ１のように、フィルタ主面の両面かつ全面にＩＴＯ電極を設ける必要がないので、情報が提示される画面の透明率を向上させることができ、ユーザが情報を視認しやすくすることができる。
【００２１】
さらに、図３Ａは、電極端子の配置が異なる視野角制御フィルタ１の第２例を示す平面図、図３Ｂは、図３ＡのIIIＢ-IIIＢ線に沿う断面図である。
図３Ａ及び図３Ｂは、電極端子３０を、クロミズム層１０と透明層２０の両方に電圧を印加するように設けた視野角制御フィルタ１の例を示す。本例の透明層２０は例えば導電性樹脂で形成されているので、導電性を有する。図３Ａ及び図３Ｂのように導電性透明層２０を用いることにより、電極端子３０を任意の位置に配置することができ、設計の自由度を向上させることができる。
また、同図のように電極端子３０を設けた場合には、図１Ａ，図１Ｂに示す視野角制御フィルタ１のように、フィルタ主面の両面かつ全面にＩＴＯ電極を設ける必要がないので、情報が提示される画面の透明率を向上させることができ、ユーザが情報を視認しやすくすることができる。
【００２２】
図１Ｂに戻り、さらに、クロミズム層１０の短手方向の両端に接する面状の電極端子３０には、フィルタ主面を覆う２枚の保護層４０が積層されている。同図ではフィルタの主面の両方に保護層４０を設けた例を示すが、少なくとも一方の保護層４０を省略することもできる。また、保護層４０は、ガラス、ポリカーボネート、アクリルなどの透明材料で形成されている。保護層４０を設けることにより、クロミズム層１０や電極端子３０を保護することができるので、視野角の制御を正確に行うことができる。
【００２３】
次に作用を説明する。
【００２４】
視野角を制御したい場合にはスイッチＳＷをオン（開）にする。スイッチＳＷがオンされると、クロミズム層１０に所定の電圧が印加される。電圧が印加されると、クロミズム層１０の光吸収スペクトルが変化し、クロミズム層１０の色が濃くなる又はその透明度が低くなる（不透明になる）。そして、クロミズム層１０が備える基準視線方向Ｑに沿う主面１１も濃い色又は不透明となるので、制御視線方向Ｒからの視野を制限し、制御視線方向Ｒからモニター１０１に表示された情報が視認できないようにする。
【００２５】
他方、視野角を制御したくない場合にはスイッチＳＷをオフ（閉）にする。スイッチＳＷがオフされると、クロミズム層１０の電圧はゼロになる。電圧がゼロになると、クロミズム層１０は元の薄い色又は透明な状態となる。そして、クロミズム層１０が備える主面１１も元の透明な状態に戻るので、制御視線方向Ｒからの視野を制限することなく、基準視線方向Ｑ及び制御視線方向Ｒからモニター１０１に表示された情報が視認できるようにする。
なお、本例では、クロミズム層１０が、電圧を印加するとその色が濃くなる又はその透明度が低くなる（不透明になる）ものを例にして説明したが、電圧を印加するとその色が薄くなる又はその透明度が高くなる（透明になる）クロミズム層１０を用いることもできる。その場合は、制御したい場合にスイッチＳＷをオフ（閉）の状態とし、視野角を制御したくない場合にスイッチＳＷをオン（開）にする。
【００２６】
続いて、図４Ａ及び図４Ｂに基づいて、本実施形態のクロミズム層１０の製造方法を説明する。図４Ａはクロミズム層が形成された透明層を示す斜視図、図４Ｂは、積層されたクロミズム層と透明層をカットして視野角制御フィルタを得る手法を説明するための斜視図である。
【００２７】
まず、図４Ａに示すように、透明層２０にクロミズム層１０を形成する。クロミズム層１０の形成手法は特に限定されず、例えば酸化タングステンを、スパッタリング法を用いて透明基板上に蒸着させ、酸化タングステンのクロミズム層１０を形成する。
【００２８】
次に、図４Ｂに示すように、クロミズム層１０が形成された複数の透明層２０を積層する。この積層された透明層２０を、Ｘ−Ｘ線に沿って、矢印Ｙ方向にカットする。これにより、クロミズム層１０と透明層２０が交互に所定の方向に並列に配置された視野角制御フィルタ１を得る。
【００２９】
さらに、図５Ａ及び図５Ｂに基づいて、本実施形態のクロミズム層１０の他の製造方法を説明する
【００３０】
まず、図５Ａに示すように、透明層２０に所定の方向に並列する複数の溝２０１を形成する。さらに、図５Ｂに示すように、ディスペンサーを用いて、各溝２０１に流動性を有するエレクトロクロミック物質を塗布し、溝２０１にエレクトロクロミック物質を流し込む。本手法においては、ポリマータイプのエレクトロクロミック物質を用いることが好ましい。
【００３１】
以上のように構成され、作用する本実施形態の視野角制御フィルタ１によれば、簡単な構造でありながら、電圧の印加に応じて可逆的に所定方向の視野を制御することができる。
【００３２】
《第２実施形態》
次に、図面に基づいて第２実施形態の視野角制御フィルタ１について説明する。
【００３３】
図６Ａは、第１のフィルタ１Ａと第２のフィルタ１Ｂとを積層させた視野角制御フィルタ１の例を示す図、図６Ｂは、図６Ａに示す視野角制御フィルタ１の平面図である。
【００３４】
図６Ａに示す本実施形態の視野角制御フィルタ１は、２枚の第１のフィルタ１Ａと第２のフィルタ１Ｂが、絶縁層５０を介して、互いに積層されて構成されている。上側の第１フィルタ１Ａは第１のクロミズム層群１０Ａを含み、下側の第２フィルタ１Ｂは第２のクロミズム層群１０Ｂを含む。
【００３５】
図６Ｂに示すように、第２実施形態の視野角制御フィルタ１のクロミズム層１０は、フィルタ主面の平面視において、第１の方向に並列に配置された第１のクロミズム層（１０Ａ）群と、第１の方向とは異なる第２の方向に並列に配置された第２のクロミズム層（１０Ｂ）群とを含む。
【００３６】
また、同図に示すように、フィルタ主面の平面視において、第１のクロミズム層（１０Ａ）群が配置される第１の方向と、第２のクロミズム層（１０Ｂ）群が配置される第２の方向とは略直交する。つまり、第１のクロミズム層（１０Ａ）群はモニター１０１の縦方向に沿った第１の方向に配置され、第２のクロミズム層（１０Ｂ）群はモニター１０１の横方向に沿った第２の方向に配置され、格子状となっている。
【００３７】
また、第１フィルタ１Ａ及び第２フィルタ１Ｂは、その短手方向の両端部において、一対の電極端子３０Ａ、３０Ｂと電気的に接続されており、スイッチＳＷＡ、スイッチＳＷＢのオンオフにより電圧が印加される。
【００３８】
次に作用を説明する。
【００３９】
左右からの視野角を制限したい場合には、スイッチＳＷＡをオン（開）する。スイッチＳＷＡがオンされると、第１クロミズム層１０Ａに所定の電圧が印加される。電圧が印加されると、第１クロミズム層１０Ａの光吸収スペクトルが変化し、第１クロミズム層１０Ａの色が濃くなる又はその透明度が低くなる（不透明になる）。そして、第１クロミズム層１０Ａが備える基準視線方向Ｑに沿うとともに、第１方向（モニター１０１の縦方向）に沿って配置された主面１１Ａも濃い色又は不透明となるので、モニター１０１の正面の左右両側からの視線を制限し、正面の使用者の隣側からモニター１０１に表示された情報が視認できないようにする。例えば、電車などの座席で使用する場合に、隣に座る人がモニター１０１を覗き見ることができないようにすることができる。
【００４０】
上下、主に上方からの視線角を制限したい場合には、スイッチＳＷＢをオン（開）する。同様に、スイッチＳＷＢがオンされると、第２クロミズム層１０Ｂの色が濃くなる又はその透明度が低くなる（不透明になる）。そして、第２クロミズム層１０Ｂが備える基準視線方向Ｑに沿うとともに、第２方向（モニター１０１の横方向）に沿って配置された主面１１Ｂも濃い色又は不透明となるので、モニター１０１の上下側からの視線を制限し、上方の使用者の隣側からモニター１０１に表示された情報が視認できないようにする。例えば、電車などの座席で使用する場合に、立っている人や歩行中の人がモニター１０１を覗き見ることができないようにすることができる。
【００４１】
なお、スイッチＳＷＡ、スイッチＳＷＢのオンオフは、コントローラＣＬにより独立して制御可能である。このため、使用時の状況に応じて、近くにいる同じ姿勢（高さ）の人がモニター１０１を見ることができないようにする視野角制御と、相対的に高い位置にいる人からモニター１０１を見ることができないようにする視野角制御とを行うことができる。
【００４２】
他方、視野角を制御したくない場合、つまり、複数人でモニター１０１に提示される情報を見たい場合には、制御スイッチＳＷＡ、ＳＷＢをオフ（閉）にする。スイッチＳＷＡ、スイッチＳＷＢがオフされると、第１クロミズム層１０Ａ、第２クロミズム層１０Ｂの印加電圧（電荷）はゼロになる。電圧がゼロになると、第１クロミズム層１０Ａ、第２クロミズム層１０Ｂの主面１１Ａ、１１Ｂは元の薄い色又は透明な状態となる。このためクロミズム層１０は視野を制限することなく、モニター１０１に対向する中心領域の左右領域、上下領域からモニター１０１に表示された情報が視認できるようにすることができる。
【００４３】
《第３実施形態》
次に、図面に基づいて、第３実施形態の視野角制御フィルタ１について説明する。発明の第３実施形態に係る視野角制御フィルタの斜視図である。図７に示された視野角制御フィルタ１は、１枚のフィルタにより構成され、第１クロミズム層１０Ａ、第２クロミズム層１０Ｂが格子状に配置されている。
【００４４】
ちなみに、図７に示す視野角制御フィルタ１は、図５Ａ及び図５Ｂにおいて説明した製造方法を用いて、予め透明層２０に格子状の溝（図示せず）を形成し、ディスペンサーを用いてエレクトロクロミック材料を塗布することにより得ることができる。
【００４５】
このように１枚のフィルタで格子状に配置された、１クロミズム層１０Ａ及び第２クロミズム層１０Ｂを製造することにより、上下側及び左右側の視線を制御できるとともに、厚さの薄い視野角制御フィルタ１を得ることができる。
【００４６】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
本実施形態では、パーソナルコンピュータに適用された場合を例にして説明したが、本実施形態の視野角制御フィルタ１，１は、自動現金受払い機、携帯電話、ゲーム機その他の電子機器のモニター１０１に適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００…パーソナルコンピュータ（電子機器）
１０１…モニター
１…視野角制御フィルタ
１０，１０Ａ，１０Ｂ…クロミズム層
２０，２０Ａ，２０Ｂ…透明層
２１…導電性透明層
２０１…溝部
３０，３０Ａ，３０Ｂ…電極
４０…保護層
５０…絶縁層
【図１Ａ】
2011013451.tif 000003
【図１Ｂ】
2011013451.tif 000004
【図２Ａ】
2011013451.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2011013451.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2011013451.tif 000009
【図４Ｂ】
2011013451.tif 000010
【図５Ａ】
2011013451.tif 000011
【図５Ｂ】
2011013451.tif 000012
【図６Ａ】
2011013451.tif 000013
【図６Ｂ】
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【図７】
2011013451.tif 000015