JP2014098872A - Projection system - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、投影システムに係り、特に投影式の投影システムに関する。 The present invention relates to a projection system, and more particularly to a projection type projection system.
近年、鑑賞者に対して印象付けた告知を行うべく、人型のスクリーンに対して人物画像を投影し、種々の告知を行わせる投影システムが開発されている(例えば特許文献1参照)。このような投影システムでは、ある程度プログラミング化されたコンテンツが繰り返しスクリーンに投影されるようになっており、その表示内容を変更するには管理者がプロジェクタに接続されたコンピュータを操作する必要がある。
また、鑑賞者が表示内容を変更できるように、スクリーン近傍に切り替え用の機械式のスイッチを配置した投影システムも知られている。
In recent years, a projection system that projects a human image onto a human-type screen and makes various notifications has been developed in order to make a notice impressed by a viewer (see, for example, Patent Document 1). In such a projection system, content programmed to some extent is repeatedly projected on a screen, and an administrator needs to operate a computer connected to the projector to change the display content.
A projection system is also known in which a mechanical switch for switching is arranged near the screen so that the viewer can change the display contents.
ところで、投影された画像を阻害しないように表示させるには、機械式のスイッチをスクリーンから外れた位置に配置する必要がある。また、操作性を考えるとスクリーン近傍に配置することが望ましい。さらに、スクリーンに対しては、印象付けを強くすることが重要であり、そのスクリーン近傍に機械式のスイッチが存在していると印象付けを弱める一因となってしまう。
また、タッチパネルを用いることも考えられるが、スクリーン全体をカバーするタッチパネルを用いるとなるとそれだけ高価になってしまうのが実状である。
そこで本発明の課題は、タッチパネルを用いなくとも、投影画像の表示を阻害せずにスクリーン上からの操作を可能として、鑑賞者に与える印象を強めることである。
By the way, in order to display the projected image without obstructing it, it is necessary to dispose the mechanical switch at a position off the screen. Also, considering the operability, it is desirable to arrange it near the screen. Furthermore, it is important for the screen to have a strong impression. If there is a mechanical switch in the vicinity of the screen, the impression is weakened.
Although it is conceivable to use a touch panel, if a touch panel that covers the entire screen is used, it is actually more expensive.
Therefore, an object of the present invention is to enhance the impression given to the viewer by enabling operation from the screen without obstructing the display of the projected image without using a touch panel.
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
画像の映像光を照射する投影部と、
前記投影部から照射された映像光を背面で受けて前面に投影するスクリーン部と、
前記スクリーン部の背面側であって、前記投影部から照射された映像光の投影範囲から外れた位置に配置された光学式センサと、を備え、
前記光学式センサは、前記スクリーン部に投影された前記投影範囲内に向けて光線を照射することを特徴とする投影システムが提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
A projection unit that emits image light of the image;
A screen unit that receives the image light emitted from the projection unit on the back surface and projects the image light on the front surface;
An optical sensor disposed on the back side of the screen unit and at a position outside the projection range of the image light emitted from the projection unit,
A projection system is provided in which the optical sensor irradiates light within the projection range projected on the screen unit.
本発明によれば、タッチパネルを用いなくとも、投影画像の表示を阻害せずにスクリーン上からの操作を可能として、鑑賞者に与える印象を強めることができる。 According to the present invention, it is possible to perform an operation from the screen without obstructing the display of the projected image without using a touch panel, and the impression given to the viewer can be strengthened.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図1は本実施形態の投影システムの主制御構成を示すブロック図である。図1に示すように投影システム1には、人物画像の映像光を照射する投影部2と、投影部2から照射された映像光を背面で受けて前面に投影する人型のスクリーン部3とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a main control configuration of the projection system of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
投影部2は、画像や音声からなるコンテンツデータに基づいて各部を制御するコンテンツ制御部21と、コンテンツ制御部21に接続され、当該コンテンツ制御部21から出力された映像データを映像光に変換してスクリーン部3に向けて照射するプロジェクタ22とを備えている。
コンテンツ制御部21には、日本語コンテンツデータ、英語コンテンツデータ、中国語コンテンツデータ、韓国語コンテンツデータが格納されている。
各コンテンツデータは、各言語に対応した映像データと音声データとを含んでいる。ここで、映像データは、例えば図2に示すように、人物の上半身のみの人物画像G1を基準とした映像データである。なお、人物画像G1の下部には、左から順に日本、米国、中国、韓国の国旗を模したマークm1,m2,m3,m4が人物画像G1に重なるように配置されている。このマークm1,m2,m3,m4は、コンテンツを切り替えるため、各コンテンツの言語を各国の国旗で示したものである。
The
The
Each content data includes video data and audio data corresponding to each language. Here, the video data is video data based on a person image G1 of only a person's upper body as shown in FIG. 2, for example. Note that marks m1, m2, m3, and m4 simulating the flags of Japan, the United States, China, and South Korea are arranged in order from the left in the lower part of the person image G1 so as to overlap the person image G1. The marks m1, m2, m3, and m4 indicate the language of each content with national flags in order to switch the content.
次に、スクリーン部3について説明する。
図3は、スクリーン部3の概略構成を示す説明図であり、(a)は前面側を示す斜視図、(b)は背面側を示す斜視図である。
図3に示すようにスクリーン部3には、人物の上半身が表示される上半身部4と、下半身が表示される下半身部5と、これらを支持する支持部6が設けられている。
上半身部4と下半身部5とは、映像光の照射方向に対して略直交する例えばアクリル板などの一枚の透光板7により形成されている。透光板7の背面には背面投影用のフィルムスクリーン8が積層され、なおかつフィルムスクリーン8の背面にはフィルム状のフレネルレンズ9が積層されている(図5参照)。
そして、上半身部4の外形は人物の上半身を模した形状に形成されているのに対し、下半身部5の外形は矩形状に形成されている。下半身部5をなす透光板7の前面には、投影部2により投影された人物画像G1では表現されていない下方部分(下半身画像G2)が描かれたシート51が貼付されている。
つまり、下半身部5においては背面からの光がシート51によって遮られるため、前面へ透過することはないが、上半身部4においては背面からの光を前方へ透過することができるようになっている。
Next, the
FIGS. 3A and 3B are explanatory views showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 3, the
The
And while the external shape of the
That is, in the
支持部6は、下半身部5の下端部に設けられた台座61と、下半身部5の背面中央部に対して上下方向に沿うように台座61から立設した柱部62と、柱部62に取り付けられて、下半身部5の背面を保持する保持板63とを備えている。
The
図4は、上半身部4と下半身部5との境界付近の構造を背面側から示す斜視図である。図4に示すように、保持板63の上端部には、センサユニット10が固定されている。センサユニット10には、幅方向に沿って延在し、保持板63に固定されたセンサベース11と、センサベース11に対して幅方向に所定の間隔をあけて4つ配置された光学式センサ12とが設けられている。光学式センサ12は例えば赤外線等の光線を照射し、当該光線が遮られると、光学式センサ12の照射方向の前方に物体が存在していることを検出する非接触式のセンサである。
FIG. 4 is a perspective view showing the structure near the boundary between the
図5は光学式センサ12と他の部材との位置関係を示す断面図である。図5中、一点鎖線は投影部2による映像光照射時の照射範囲Hの下端部を示している。照射範囲Hは、投影部2から上半身部4までの映像光の光路の範囲を示すものである。また、映像光がスクリーン部3に投影された範囲を投影範囲とし、投影範囲は上半身部4に収められるようになっていて、投影範囲よりも下方部分は下半身部5となっている。
そして、光学式センサ12は、折り曲げ形成された板状のセンサ保持部13によって、透光板7の背面側であって投影範囲の下方で保持されている。この保持によって、透光板7に投影された投影範囲内に向けて光学式センサ12から光線Lが照射されるようになっている。また、フィルムスクリーン8及びフレネルレンズ9には、光線Lの光路が通過する開口81,91が形成されている。開口部81,91の前方には透光板7が配置されているために、これらの開口部81,91は透光板7によって遮られることになる。開口部81,91は本発明に係る透過部であり、この開口部81,91を形成することで光学式センサ12の光線Lが干渉して、当該光学式センサ12の検出結果に影響することを防いでいる。また、この開口81,91内に光学式センサ12の先端部を進入させていると、奥行き方向の設置スペースを小さくすることも可能である。これによって、光学式センサ12がフィルムスクリーン8及びフレネルレンズ9を避けて光線Lを照射することになる。
また、光線Lの照射方向と、透光板7の前面との傾きαは、光線Lと他の部材との干渉防止を考慮すると、20度以上70度以下の範囲に収まる角度で取り付けられていることが好ましい。
また、透光板7の厚みは、光線Lのビーム径よりも厚く設定されていることが好ましい。例えば、光線Lのビーム径よりも透光板7が薄い場合、透光板7内に光線Lが径方向で収まらなくなるために、一部の光が拡散或いは反射してしまう。そうなってしまうと光線Lの一部が他の部材に干渉してしまい、正確な検出の妨げとなってしまう。一方、光線Lのビーム径よりも透光板7が厚い場合、透光板7内に光線Lを径方向で収めることができ、光の拡散や反射を抑制することができる。これにより、検出の正確性を維持することができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the
The
In addition, the inclination α between the irradiation direction of the light beam L and the front surface of the
Moreover, it is preferable that the thickness of the
なお、前述した人物画像G1の下部にあるマークm1,m2,m3,m4は、4つの光学式センサ12から照射される光線Lが透光板7に重なる領域に対してそれぞれ投影されている。各マークm1,m2,m3,m4の前方を観察者が手などによって覆うと、光学式センサ12の光線Lが遮られるため、光学式センサ12が検出信号を出力する。
Note that the marks m1, m2, m3, and m4 below the person image G1 described above are respectively projected onto regions where the light beams L emitted from the four
また、図5に示すように、センサユニット10の後方には、当該センサユニット10を覆うカバー30が設けられている。このカバー30の内面には、各光学式センサ12からの検出信号を受信するセンサドライバ31が取り付けられている。
図1に示すように、スクリーン部3には、例えばスピーカなどの音声出力部32が設けられている。音声出力部32及びセンサドライバ31は、コンテンツ制御部21に通信自在に接続されている。
コンテンツ制御部21は、センサドライバ31を介して入力された各光学式センサ12の検出信号に基づいて、プロジェクタ22及び音声出力部32を制御する。例えば、本実施形態では、光学式センサ12の検出信号に基づいてコンテンツの言語が切り替わるようになっている。例えば、映像データにおいては字幕や服装が切り替わり、音声データにおいては音声が切り替わる。
As shown in FIG. 5, a
As shown in FIG. 1, the
The
次に、本実施形態の作用について説明する。
通常、日本国内においては、日本語コンテンツデータに基づいてコンテンツ制御部21がプロジェクタ22及び音声出力部32を制御している。なお、図2においては、日本語コンテンツデータが再生中であるので、日本の国旗を模したマークm1が強調表示され、他のマークm2,m3,m4が薄く表示されている。
その後、観察者によって、例えば米国の国旗を模したマークm2が覆われると、その覆われたマークm2に対応する光学式センサ12が検出信号をセンサドライバ31に出力する。そして、センサドライバ31から検出信号がコンテンツ制御部21に入力されると、コンテンツ制御部21は英語コンテンツデータに基づいてプロジェクタ22及び音声出力部32を制御する。これにより、映像及び音声が英語版に切り替わる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Usually, in Japan, the
Thereafter, when a mark m2 imitating, for example, a US flag is covered by an observer, the
以上のように、本実施形態によれば、フィルムスクリーン8及びフレネルレンズ9に形成された開口81,91に光線Lの光路が通過しているので、光線Lがフィルムスクリーン8やフレネルレンズ9によって屈折や拡散されることが防止されている。このため、光学式センサ12の光線Lを意図した領域に照射することが可能となる。
そして、これらの開口81,91を介して光学式センサ12が、透光板7に投影された投影範囲内に向けて光線Lを照射しているので、タッチパネルを用いなくとも投影された画像上に操作領域を配置することができる。
したがって、タッチパネルを用いなくとも、投影画像の表示を阻害せずにスクリーン部3上からの操作ができることになり、鑑賞者に与える印象を強めることが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, since the optical path of the light beam L passes through the
And since the
Therefore, the operation from the
また、投影部2によって投影された人物画像G1では表現されていない下方部分(下半身画像G2)が描かれたシート51が透光板7の前面における投影範囲の直下方に貼付されているので、このシート51によって、投影範囲の下方に配置された光学式センサ12が隠されることになる。したがって、鑑賞者側からは人物画像G1及び下半身画像G2からなる人物が見えることになり、あたかもそこに人物だけが存在しているという印象を与えることができる。
In addition, since the
また、光学式センサ12が照射する光線Lのビーム径よりも透光板7の方が厚いので、透光板7内に光線Lを径方向で収めることができ、光の拡散や反射を抑制することができる。これにより、検出の正確性を維持することができる。
In addition, since the
また、光学式センサ12が照射した光線Lと、透光板7とか重なる領域に対して、操作内容を示すマークm1,m2,m3,m4が人物画像G1に重ねられているので、操作内容とともに操作位置を観察者に提示することができる。
Further, since the marks m1, m2, m3, and m4 indicating the operation contents are superimposed on the person image G1 in the region where the light beam L irradiated by the
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、下半身画像G2が描かれたシート51によって光学式センサ12を隠す構成を例示して説明したが、例えば演壇などの壇を配置することで光学式センサ12を隠すようにしてもよい。
また、本実施形態では、操作内容として「言語の切替」を各国の国旗に模したマークm1,m2,m3,m4で示した場合を例示しているが、その他の操作を光学式センサ12で行う場合にはその操作内容が直感的に分かるマークを用いることが好ましい。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the
Further, in the present embodiment, the case where “language switching” is indicated by the marks m1, m2, m3, and m4 imitating national flags of each country as the operation content is illustrated, but other operations are performed by the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
Although several embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
The invention described in the scope of claims attached to the application of this application will be added below. The item numbers of the claims described in the appendix are as set forth in the claims attached to the application of this application.
〔付記〕
<請求項1>
画像の映像光を照射する投影部と、
前記投影部から照射された映像光を背面で受けて前面に投影するスクリーン部と、
前記スクリーン部の背面側であって、前記投影部から照射された映像光の投影範囲から外れた位置に配置された光学式センサと、を備え、
前記光学式センサは、前記スクリーン部に投影された前記投影範囲内に向けて光線を照射することを特徴とする投影システム。
<請求項2>
請求項1記載の投影システムにおいて、
前記スクリーン部は、
板状の透光板と、
前記透光板の背面側に積層されたフィルムスクリーンと、
前記フィルムスクリーンの背面側に積層されたフィルム状のフレネルレンズと、を備えていることを特徴とする投影システム。
<請求項3>
請求項1記載の投影システムにおいて、
前記透光板の厚みは、前記光学式センサが照射する光線のビーム径よりも厚く設定されていることを特徴とする投影システム。
<請求項4>
請求項2又は3記載の投影システムにおいて、
前記スクリーン部は、前記光学センサが照射した光線を透過する透過部を備えていることを特徴とする投影システム。
<請求項5>
請求項4記載の投影システムにおいて、
前記透過部は、前記光線の航路が通過する前記フィルムスクリーン及び前記フレネルレンズに形成された開口であることを特徴とする投影システム。
<請求項6>
請求項5記載の投影システムにおいて、
前記透光板は、前記開口を塞ぐことを特徴とする投影システム。
<請求項7>
請求項1〜6のいずれか一項に記載の投影システムにおいて、
前記光学式センサは、前記投影範囲の下方に配置されていて、
前記透光板の前面における前記投影範囲の直下方には、前記投影部により投影された前記人物画像では表現されていない下方部分が描かれたシートが貼付されていることを特徴とする投影システム。
<請求項8>
請求項1〜7のいずれか一項に記載の投影システムにおいて、
前記投影部は、前記光学式センサが照射した光線と、前記スクリーン部とが重なる領域に対して、操作内容を示すマークを前記画像に重ねて投影することを特徴とする投影システム。
<請求項9>
画像の映像光を照射する投影部と、
前記投影部から照射された映像光を背面で受けて前面に投影するスクリーン部とを備え、
前記スクリーン部は、
板状の透光板と、
前記透光板の背面側に積層されたフィルムスクリーンと、
前記フィルムスクリーンの背面側に積層されたフィルム状のフレネルレンズと、
前記スクリーン部の背面側に配置され、前記フレネルレンズと前記フィルムスクリーンとを避けて光線を照射する光学式センサと、を備えることを特徴とする投影システム。
[Appendix]
<Claim 1>
A projection unit that emits image light of the image;
A screen unit that receives the image light emitted from the projection unit on the back surface and projects the image light on the front surface;
An optical sensor disposed on the back side of the screen unit and at a position outside the projection range of the image light emitted from the projection unit,
The projection system according to
<Claim 2>
The projection system of
The screen portion is
A plate-shaped translucent plate;
A film screen laminated on the back side of the translucent plate;
A projection system comprising: a film-like Fresnel lens laminated on a back side of the film screen.
<Claim 3>
The projection system of
The projection system according to
<Claim 4>
The projection system according to
The projection system, wherein the screen unit includes a transmission unit that transmits a light beam irradiated by the optical sensor.
<Claim 5>
The projection system according to
The projection system, wherein the transmission unit is an opening formed in the film screen and the Fresnel lens through which the light path passes.
<Claim 6>
The projection system according to
The projection system, wherein the light transmissive plate closes the opening.
<Claim 7>
In the projection system according to any one of
The optical sensor is disposed below the projection range,
A projection system in which a sheet on which a lower portion not represented in the person image projected by the projection unit is drawn is pasted immediately below the projection range on the front surface of the light transmission plate .
<Claim 8>
In the projection system according to any one of
The projection system projects a mark indicating the operation content on the image so as to be superimposed on a region where the light beam irradiated by the optical sensor and the screen unit overlap.
<Claim 9>
A projection unit that emits image light of the image;
A screen unit for receiving the image light emitted from the projection unit on the back and projecting it on the front;
The screen portion is
A plate-shaped translucent plate;
A film screen laminated on the back side of the translucent plate;
A film-like Fresnel lens laminated on the back side of the film screen;
A projection system comprising: an optical sensor that is disposed on a back side of the screen portion and that emits light rays while avoiding the Fresnel lens and the film screen.
1 投影システム
2 投影部
3 スクリーン部
4 上半身部(投影範囲)
6 支持部
7 透光板
8 フィルムスクリーン
9 フレネルレンズ
12 光学式センサ
21 コンテンツ制御部
22 プロジェクタ
51 シート
81 開口(透過部)
91 開口(透過部)
G1 人物画像
G2 下半身画像
H 照射範囲
L 光線
m1,m2,m3,m4 マーク
DESCRIPTION OF
6 Supporting
91 Opening (transmission part)
G1 Portrait image G2 Lower body image H Irradiation range L Ray m1, m2, m3, m4 mark
Claims (9)
前記投影部から照射された映像光を背面で受けて前面に投影するスクリーン部と、
前記スクリーン部の背面側であって、前記投影部から照射された映像光の投影範囲から外れた位置に配置された光学式センサと、を備え、
前記光学式センサは、前記スクリーン部に投影された前記投影範囲内に向けて光線を照射することを特徴とする投影システム。 A projection unit that emits image light of the image;
A screen unit that receives the image light emitted from the projection unit on the back surface and projects the image light on the front surface;
An optical sensor disposed on the back side of the screen unit and at a position outside the projection range of the image light emitted from the projection unit,
The projection system according to claim 1, wherein the optical sensor irradiates light within the projection range projected onto the screen unit.
前記スクリーン部は、
板状の透光板と、
前記透光板の背面側に積層されたフィルムスクリーンと、
前記フィルムスクリーンの背面側に積層されたフィルム状のフレネルレンズと、を備えていることを特徴とする投影システム。 The projection system of claim 1, wherein
The screen portion is
A plate-shaped translucent plate;
A film screen laminated on the back side of the translucent plate;
A projection system comprising: a film-like Fresnel lens laminated on a back side of the film screen.
前記透光板の厚みは、前記光学式センサが照射する光線のビーム径よりも厚く設定されていることを特徴とする投影システム。 The projection system of claim 1, wherein
The projection system according to claim 1, wherein a thickness of the light transmitting plate is set to be thicker than a beam diameter of a light beam irradiated by the optical sensor.
前記スクリーン部は、前記光学センサが照射した光線を透過する透過部を備えていることを特徴とする投影システム。 The projection system according to claim 2 or 3,
The projection system, wherein the screen unit includes a transmission unit that transmits a light beam irradiated by the optical sensor.
前記透過部は、前記光線の航路が通過する前記フィルムスクリーン及び前記フレネルレンズに形成された開口であることを特徴とする投影システム。 The projection system according to claim 4, wherein
The projection system, wherein the transmission unit is an opening formed in the film screen and the Fresnel lens through which the light path passes.
前記透光板は、前記開口を塞ぐことを特徴とする投影システム。 The projection system according to claim 5, wherein
The projection system, wherein the light transmissive plate closes the opening.
前記光学式センサは、前記投影範囲の下方に配置されていて、
前記透光板の前面における前記投影範囲の直下方には、前記投影部により投影された前記人物画像では表現されていない下方部分が描かれたシートが貼付されていることを特徴とする投影システム。 In the projection system according to any one of claims 1 to 6,
The optical sensor is disposed below the projection range,
A projection system in which a sheet on which a lower portion not represented in the person image projected by the projection unit is drawn is pasted immediately below the projection range on the front surface of the light transmission plate .
前記投影部は、前記光学式センサが照射した光線と、前記スクリーン部とが重なる領域に対して、操作内容を示すマークを前記画像に重ねて投影することを特徴とする投影システム。 In the projection system according to any one of claims 1 to 7,
The projection system projects a mark indicating the operation content on the image so as to be superimposed on a region where the light beam irradiated by the optical sensor and the screen unit overlap.
前記投影部から照射された映像光を背面で受けて前面に投影するスクリーン部とを備え、
前記スクリーン部は、
板状の透光板と、
前記透光板の背面側に積層されたフィルムスクリーンと、
前記フィルムスクリーンの背面側に積層されたフィルム状のフレネルレンズと、
前記スクリーン部の背面側に配置され、前記フレネルレンズと前記フィルムスクリーンとを避けて光線を照射する光学式センサと、を備えることを特徴とする投影システム。 A projection unit that emits image light of the image;
A screen unit for receiving the image light emitted from the projection unit on the back and projecting it on the front;
The screen portion is
A plate-shaped translucent plate;
A film screen laminated on the back side of the translucent plate;
A film-like Fresnel lens laminated on the back side of the film screen;
A projection system comprising: an optical sensor that is disposed on a back side of the screen portion and that emits light rays while avoiding the Fresnel lens and the film screen.
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