JP2010208814A - 画像投影表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクターからの光が乗員の目に入ってしまうことで、まぶしさによる不快感を与えてしまうことを防ぐ画像投影表示システムを提供すること。
【解決手段】画像投影表示システム１のプロジェクター２０は、エレベーターの室内の壁面Ｗに取り付けられている。プロジェクター２０は、想定する乗員の目線より低い位置から床面Ｆに沿う方向へ画像光を進行させることにより、床面に画像を映し出す。これにより、プロジェクター２０からの光は乗員の目に直接入り難くなり、エレベーターの乗員にまぶしさによる不快感を与えてしまうことを防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベーター等の室内で用いられる画像投影表示システムに関する。

従来、エレベーター乗り場の天井部にプロジェクターを備え、天井からエレベーター乗場出入口の床面に案内情報を映し出すことにより、エレベーターの運行情報、一般案内情報等を案内するようにしたシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

同様にして、エレベーター室内の天井部にプロジェクターを備え、エレベーターの天井から床面に案内情報を映し出すようにすれば、エレベーターの乗員に運行情報、一般案内情報等を案内することができる。

特開平９−２６３３６８号公報（第３頁、段落（００１３）参照）

しかしながら、エレベーター室内の天井部にプロジェクターを備えた場合、プロジェクターを出射した光が乗員の目に直接入ってしまい、乗員にまぶしさによる不快感を与えてしまう虞があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］室内に画像を投影する画像投影表示システムであって、室内の床面の周囲で、目線の高さより低い位置に設置された第１投影装置を含み、前記第１投影装置は、設置された位置から前記床面に沿う方向へ画像光を進行させることにより、前記床面に画像を映し出すことを特徴とする画像投影表示システム。

この構成によれば、目線の高さより低い位置の第１投影装置から床面に沿う方向へ画像光が進行することによって、床面に画像が映し出される。これにより、第１投影装置からの画像光が目に入り難くなり、まぶしさによる不快感を与えてしまうことを防ぐことができる。

［適用例２］上記画像投影表示システムにおいて、室内の床面の周囲で、目線の高さより低い位置に設置された第２投影装置を含み、前記第２投影装置は、設置された位置から前記第１投影装置により床面に投影された画像の方向へ画像光を進行させることにより、前記床面に画像を映し出すことを特徴とする画像投影表示システム。

この構成によれば、第１投影装置と第２投影装置が投影する画像は床面上で重なり合って映し出されるので、一方の投影装置からの光が遮られた場合でも、床面に映し出された画像に影となる部分が生じてしまうことを防ぐことができる。

［適用例３］上記画像投影表示システムにおいて、前記第１投影装置は、室内の床面の周囲で、目線の高さより低い位置に設置された第１光学系および第２光学系と、前記画像光を分離する分離光学系と、を有し、前記第１光学系は、前記分離した一方の画像光を、設置された位置から前記床面に沿う方向へ進行させることにより、前記床面に画像を映し出し、前記第２光学系は、前記分離した他方の画像光を、前記第１光学系により床面に投影された画像の方向へ画像光を進行させることにより、前記床面に画像を映し出すことを特徴とする画像投影表示システム。

この構成によれば、１つの投影装置によって、分離されたそれぞれの画像光が床面上で重なり合って映し出されるので、複数個の投影装置を用いた場合に比べてより低コストで、床面に映し出された画像に影となる部分が生じてしまうことを防ぐことができる。

第１実施例に係る画像投影表示システムの概略図。 プロジェクターの断面構成を示す図。 光学エンジンの構成を示す図。 第２実施例に係る画像投影表示システムの構成を示す図。 制御装置の機能ブロック図。 プロジェクターの投影方向を説明する図。 第３実施例に係る画像投影表示システムの構成を示す図。

以下、本発明の実施の形態について実施例に基づいて説明する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る画像投影表示システムの概略図である。図２に、画像投影表示システム１の構成を示す。画像投影表示システム１は、制御装置１０と、プロジェクター（第１投影装置）２０と、を含む。なお、本実施例の画像投影表示システム１は、エレベーターのかご室Ｒ等の部屋に対して設けられ、プロジェクター２０によって、かご室Ｒの床面Ｆに画像を映し出すものである。以下、システムの各装置について説明する。

制御装置１０は、プロジェクター２０を制御する装置であり、投影用の画像信号をプロジェクター２０に出力する処理等を行う。この制御装置１０は、例えば、広告用の所定の画像や、エレベーターのかご室Ｒを出てからの乗員の行き先を案内する画像等をプロジェクター２０に投影させる制御を行う。

プロジェクター２０は、床面Ｆの周囲に立つ壁面Ｗに対して、乗員の目線高さより低い位置に設置される。具体的には、床面Ｆからプロジェクター２０の光出射位置までの高さＬ（図２参照）が、想定する乗員の目線の高さ、例えば、幼児が乗員となることも考慮して５０ｃｍ程度より低い位置に設置される。これにより、プロジェクター２０が投影する画像光を乗員の目に入り難くする。

図２は、プロジェクター２０の断面構成を示した図である。図２に示すように、プロジェクター２０は、光学エンジン２１と、投写レンズ２２と、第１ミラー２３と、第２ミラー２４と、を有する。

図３に、光学エンジン２１の概略構成を示す。図３に示すように、光学エンジン２１は、赤光（Ｒ光）、緑光（Ｇ光）、青光（Ｂ光）の各色用ＬＥＤ２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂと、コリメータレンズ２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂと、空間光変調装置２３０Ｒ，２３０Ｇ，２３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム２４０を有する。

ＬＥＤ２１０Ｒは、Ｒ光を供給する固体光源である。ＬＥＤ２１０ＲからのＲ光は、コリメータレンズ２２０Ｒで平行化された後、空間光変調装置２３０Ｒに入射する。空間光変調装置２３０Ｒは、Ｒ成分の画像信号に応じてＲ光を変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置２３０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２４０に入射する。

ＬＥＤ２１０Ｇは、Ｇ光を供給する固体光源である。ＬＥＤ２１０ＧからのＧ光は、コリメータレンズ２２０Ｇで平行化された後、空間光変調装置２３０Ｇに入射する。空間光変調装置２３０Ｇは、Ｇ成分の画像信号に応じてＧ光を変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置２３０Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム２４０に入射する。

ＬＥＤ２１０Ｂは、Ｂ光を供給する固体光源である。ＬＥＤ２１０ＢからのＢ光は、コリメータレンズ２２０Ｂで平行化された後、空間光変調装置２３０Ｂに入射する。空間光変調装置２３０Ｂは、Ｂ成分の画像信号に応じてＢ光を変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置２３０Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム２４０に入射する。

クロスダイクロイックプリズム２４０には、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜２５０，２６０が形成されている。第１ダイクロイック膜２５０は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。一方、第２ダイクロイック膜２６０は、Ｂ光を反射し、Ｒ光およびＧ光を透過させる。これにより、クロスダイクロイックプリズム２４０は、それぞれ異なる側から入射したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ２２の方向へ出射する。クロスダイクロイックプリズム２４０で合成された光は投写レンズ２２によって投写される。

なお、光学エンジン２１としては、上述の構成に限られることなく、例えば、ＬＥＤ以外の固体光源を用いてもよいし、高圧水銀ランプ等のランプ光源からの光をロッドインテグレーターやフライアイレンズで均一化して、均一な平行光を光変調装置に入射する構成としてもよい。また、空間光変調装置としても、透過型の液晶表示装置に限られることなく、反射型の液晶表示装置、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Value）等を用いてもよい。

図２の説明に戻って、第１ミラー２３は、投写レンズ２２および第２ミラー２４に対向する位置に設けられている。第１ミラー２３は、投写レンズ２２からの光を反射により折り曲げて第２ミラー２４に向けて進行させる。

第２ミラー２４は、第１ミラー２３に対向する位置であって、プロジェクター２０を箱状に囲む筐体の内側、床面Ｆとは反対となる面に設けられている。第２ミラー２４の反射面は、床面Ｆの方向に向けて凸状となる曲面形状をしており、第１ミラー２３からの光を反射することにより、主に鉛直方向に光を広角化する。こうして、投写レンズ２２だけでなく、さらに第２ミラー２４によって光を広角化することにより、投写レンズ２２から投影面までの距離を短縮できる、また、投写レンズ２２のみによって広角化する場合に比べると、投写レンズ２２の小型化、軽量化を図ることができる。

また、第２ミラー２４によって反射された光は床面Ｆに沿う方向に進行する。すなわち、床面Ｆに対して寝かせた光が進行する。これにより、第２ミラー２４で反射した光は、プロジェクター２０の出射側に設けられたガラス等の透明部材２５を透過して、床面Ｆを照射する。

こうして、光学エンジン２１から出射された光を第１ミラー２３、第２ミラー２４で順次反射させることによって、プロジェクター２０は、空間光変調装置２３０で変調した画像光を床面Ｆ上の所定領域Ａに投影する。

以上に説明した第１実施例によれば、プロジェクター２０は、想定する乗員の目線高さより低い壁面上の位置から、床面Ｆに沿う方向へ画像光を進行させるようにしたので、プロジェクター２０からの光は乗員の目に入り難い。したがって、まぶしさによって乗員に不快感を与えてしまうことを防ぐとともに、室内の床面Ｆに画像を映し出すことができる。

（第２実施例）
次に、第２実施例について説明する。図４に示すように、第２実施例に係る画像投影表示システム２は、第１プロジェクター（第１投影装置）２０ａと、第２プロジェクター（第２投影装置）２０ｂと、制御装置１１と、を備えている。なお、以下では、第１実施例と同様の構成については同じ符号を付与し、詳細な説明を省略することとする。

第２プロジェクター２０ｂは、第１プロジェクター２０ａと対向する壁面Ｗで、想定する乗員の目線より低い位置に設置されている。そして、投写レンズからの画像光が、第２プロジェクター２０ｂの出射側に設けられたガラス等の透明部材２５を透過して、第１プロジェクター２０ａが床面Ｆに投影した画像に重なるように設置されている。すなわち、第２プロジェクター２０ｂは、第１プロジェクター２０ａと同じ所定領域Ａに向けて画像光を投影するよう設置されている。なお、第２プロジェクター２０ｂの内部構成については、第１プロジェクター２０ａと同様であるため、詳細な説明を省略する。

次に、制御装置１１について説明する。制御装置１１は、第１プロジェクター２０ａおよび第２プロジェクター２０ｂを制御するための装置であり、図５に示すように、画像データ生成部１１０と、第１プロジェクター制御部１１１と、画像処理部１１２と、第２プロジェクター制御部１１３とを有する。

画像データ生成部１１０は、投影対象とする画像データを生成する。

第１プロジェクター制御部１１１は、第１プロジェクター２０ａを制御する部分であり、画像データの画像信号を第１プロジェクター２０ａに出力する処理等を行う。

画像処理部１１２は、第１プロジェクター２０ａの投影方向と第２プロジェクター２０ｂの投影方向が異なることから生じる画像のずれを補正し、床面に映し出す画像の向きを揃えるための画像処理を行う。第２実施例においては、第１プロジェクター２０ａと第２プロジェクター２０ｂの位置が対向しているため、図６に示すように、第１プロジェクターの投影方向Ｄａと第２プロジェクターの投影方向Ｄｂはα＝１８０°ずれることとなる。このため、第１プロジェクター２０ａおよび第２プロジェクター２０ｂによって同じ画像を投影した場合、上下逆向きの画像が重なり合って投影されてしまう。そこで、画像処理部１１２は、画像データの画像を１８０°回転させる画像処理を行う。なお、第１プロジェクター２０ａと第２プロジェクター２０ｂの位置関係についてはこれに限られるものではない。

第２プロジェクター制御部１１３は、第２プロジェクター２０ｂを制御する部分であり、画像処理部１１２による画像処理後の画像データの画像信号を第２プロジェクター２０ｂに出力する処理等を行う。これにより、第１プロジェクター２０ａが映し出す画像と、第２プロジェクター２０ｂが映し出す画像とは向きを揃えて重なり合う。

以上に説明したように、第２実施例によれば、まぶしさによる不快感を乗員に与えてしまうことを防ぐとともに、第１プロジェクター２０ａが映し出す画像と、第２プロジェクター２０ｂが映し出す画像が床面に重なり合うので、一方のプロジェクターからの光が遮られた場合でも、他方のプロジェクターによって床面に画像が映し出される。したがって、床面に映し出された画像に影となる部分が生じてしまうことを防ぐことができる。

（第３実施例）
上記第２実施例では、２つのプロジェクター２０ａ，２０ｂを用いて、床面に映し出された画像に影が生じてしまうことを防ぐようにしたが、１つのプロジェクターからの画像光を２以上に分離して、分離したそれぞれの画像光を床面の所定領域Ａに向けて投影するようにしてもよい。以下、第３実施例について説明する。

図７は、第３実施例に係る画像投影表示システム３の構成を示した図である。図７に示すように、画像投影表示システム３のプロジェクター３０は、第１光学系３１と、分離光学系３２と、第２光学系３３とを含む。

第１光学系３１は、想定する乗員の目線高さより低い位置の壁面Ｗに対して設置され、光学エンジン２１と、投写レンズ２２ａと、第１ミラー２３ａと、第２ミラー２４ａと、を有する。すなわち、第１光学系３１は、第１実施例のプロジェクター２０と同様の構成であり、画像光を床面Ｆに沿う方向へ進行させることによって、床面Ｆに近い位置から床面の所定領域Ａに画像を映し出す。

分離光学系３２は、光学エンジン２１より出射した画像光を、第１光学系３１に供給する画像光と第２光学系３３に供給する画像光に分離するための光学であり、光学エンジン２１からの光線の中心軸に対して略４５°傾けて設けられたハーフミラー等から構成される。分離光学系３２は、光学エンジン２１より出射した画像光を透過して第１光学系３１に進行させるとともに、画像光の一部は反射させることによって分離して第２光学系３３に進行させる。

第２光学系３３は、第１光学系３１と対向する壁面Ｗで、想定する乗員の目線より低い位置に設置されている。第１リレーレンズ３４と、ミラー３５ａ〜３５ｃと、第２リレーレンズ３６と、投写レンズ２２ｂと、第１ミラー２３ｂと、第２ミラー２４ｂと、を有する。

第１リレーレンズ３４は、分離光学系３２から入射した画像光をミラー３５ａに入射させるとともに画像光をいったん集光することにより、ミラー３５ａ〜３５ｃを介して第２リレーレンズ３６に反転像の画像光を入射させる。第２リレーレンズ３６は、入射した画像光を平行化して投写レンズ２２ｂに入射させる。これにより、第２光学系３３は、画像光を床面Ｆに沿う方向へ進行させて、床面Ｆに近い位置から床面の所定領域Ａに画像を映し出す。

以上に説明したように、第３実施例では、１つの光学エンジン２１を用いて、想定する乗員の目線より低い２つの位置から、床面の所定領域Ａに画像を映し出している。こうすることにより、まぶしさによる不快感を乗員に与えてしまうことを防ぐことができる。また、１つの光学エンジン２１によって、床面に映し出される画像に影が生じてしまうことを防いでいるので、２つのプロジェクターを用いた第２実施例に比べると、システムを実現するためのコストを低減できる。

以上、第１の実施例ないし第３の実施例について説明したが、実施の形態としては上述した全ての構成を備えたものに限られることなく、また、その趣旨に逸脱しない様々な形態としてもよい。以下、変形例について説明する。

（変形例１）上記第２実施例では、２つのプロジェクターを用いたが、３つ以上のプロジェクターを用いることによって、床面に映し出される画像に影が生じてしまうことをより確実に防ぐようにしてもよい。

（変形例２）上記実施例では、エレベーターのかご室Ｒに設けた画像投影表示システムについて説明したが、設置される場所としてはこれに限られることなく、様々な部屋に対しても同様に設置することができる。

１〜３…画像投影表示システム、１０…制御装置、２０…第１投影装置としてのプロジェクター、２０ａ…第１投影装置としての第１プロジェクター、２０ｂ…第２投影装置としての第２プロジェクター、２１…光学エンジン、２２…投写レンズ、３１…第１光学系、３２…分離光学系、３３…第２光学系。

Claims (3)

1. 室内に画像を投影する画像投影表示システムであって、
   室内の床面の周囲で、目線の高さより低い位置に設置された第１投影装置を含み、
   前記第１投影装置は、設置された位置から前記床面に沿う方向へ画像光を進行させることにより、前記床面に画像を映し出すことを特徴とする画像投影表示システム。
2. 請求項１に記載の画像投影表示システムにおいて、
   室内の床面の周囲で、目線の高さより低い位置に設置された第２投影装置を含み、
   前記第２投影装置は、設置された位置から前記第１投影装置により床面に投影された画像の方向へ画像光を進行させることにより、前記床面に画像を映し出すことを特徴とする画像投影表示システム。
3. 請求項１に記載の画像投影表示システムにおいて、
   前記第１投影装置は、
   室内の床面の周囲で、目線の高さより低い位置に設置された第１光学系および第２光学系と、
   前記画像光を分離する分離光学系と、を有し、
   前記第１光学系は、前記分離した一方の画像光を、設置された位置から前記床面に沿う方向へ進行させることにより、前記床面に画像を映し出し、
   前記第２光学系は、前記分離した他方の画像光を、前記第１光学系により床面に投影された画像の方向へ画像光を進行させることにより、前記床面に画像を映し出すことを特徴とする画像投影表示システム。

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