JP5542661B2 - スライドドア装置及びエレベータ - Google Patents

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Description

この発明は、ドアを自動で水平に移動させるスライドドア装置、及びそれを用いたエレベータに関するものである。
従来のスライドドア装置では、出入口の左右の縦枠に、長尺かつ連続な発光面を有する一対の発光器と、対向する発光器の発光面を撮像する一対のカメラとが設けられており、これにより出入口の全体が監視領域としてカバーされている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−338846号公報
上記のような従来のスライドドア装置では、両方の発光器が同時に発光されるため、障害物で反射された光がカメラに入射し、対向する発光器からの光が障害物により遮断されたことを検出しにくくなり、検出精度が低下する恐れがある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、広い監視領域をカバーしつつ、障害物をより確実に検出することができるスライドドア装置、及びそれを用いたエレベータを得ることを目的とする。
この発明によるスライドドア装置は、水平に移動されることにより出入口を開閉するドア、出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、出入口の他側に設けられ、第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、出入口の一側に設けられている第1の撮像手段、出入口の他側に設けられている第2の撮像手段、及び第1及び第2の発光器と第1及び第2の撮像手段とを制御して出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じてドアの開閉を制御する制御装置を備え、制御装置は、互いにタイミングをずらして第1及び第2の発光器を点灯させる。
また、この発明によるスライドドア装置は、水平に移動されることにより出入口を開閉するドア、出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、出入口の他側に設けられ、第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、出入口の一側に設けられ、第2の発光面を撮像する第1の撮像手段、出入口の他側に設けられ、第1の発光面を撮像する第2の撮像手段、及び第1及び第2の発光器と第1及び第2の撮像手段とを制御して出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じてドアの開閉を制御する制御装置を備え、第1及び第2の発光器は、互いに異なる波長の光を発光し、第1及び第2の撮像手段は、対応する波長の光を撮像する。
また、この発明によるエレベータは、昇降路内を昇降されるかご、水平に移動されることにより、かごと乗場との間に設けられた出入口を開閉するエレベータドア、出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、出入口の他側に設けられ、第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、出入口の一側に設けられている第1の撮像手段、出入口の他側に設けられている第2の撮像手段、及び第1及び第2の発光器と第1及び第2の撮像手段とを制御して出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じてエレベータドアの開閉を制御する制御装置を備え、制御装置は、互いにタイミングをずらして第1及び第2の発光器を点灯させる。
また、この発明によるエレベータは、昇降路内を昇降されるかご、水平に移動されることにより、かごと乗場との間に設けられた出入口を開閉するエレベータドア、出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、出入口の他側に設けられ、第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、出入口の一側に設けられている第1の撮像手段、出入口の他側に設けられている第2の撮像手段、及び第1及び第2の発光器と第1及び第2の撮像手段とを制御して出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じてエレベータドアの開閉を制御する制御装置を備え、第1及び第2の発光器は、互いに異なる波長の光を発光し、第1及び第2の撮像手段は、対応する波長の光を撮像する。
この発明の実施の形態1によるエレベータのかごドア装置をかご内から見た正面図である。 図1のかごドア装置の制御回路を示す概略のブロック図である。 図2の主制御部による第1及び第2の発光器の点灯タイミングと第1及び第2のカメラの撮像タイミングとを示す説明図である。 監視領域内に障害物が存在しないときに図2の画像処理判定部で得られる差分画像を示す説明図である。 監視領域内に障害物が存在するときに図2の画像処理判定部で得られる差分画像の第1の例を示す説明図である。 監視領域内に障害物が存在するときに図2の画像処理判定部で得られる差分画像の第2の例を示す説明図である。 図2の主制御部の戸開時の動作を示すフローチャートである。 図2の主制御部の戸閉時の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態2による第1及び第2の発光器の点灯タイミングと第1及び第2のカメラの撮像タイミングとを示す説明図である。 この発明の実施の形態3によるエレベータの乗場ドア装置を乗場から見た正面図である。 この発明の実施の形態4によるエレベータのかごドア装置を乗場側から見た背面図である。 図11のエレベータのかごドア装置及び乗場ドア装置を示す平面図である。
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータのかごドア装置(スライドドア装置)をかご内から見た正面図である。図において、昇降路内を昇降されるかご1には、かご出入口1aが設けられている。かご出入口1aは、水平に移動されるエレベータドアとしての第1及び第2のかごドア2a,2bにより開閉される。かご出入口1aの周囲には、かご出入口枠3が設けられている。
かご出入口枠3は、かご出入口1aの左右に設けられた第1及び第2の縦枠3a,3bと、第1及び第2の縦枠3a,3bの上端部間に設けられた上部水平枠3cと、かご出入口1aの床部に設けられた下部水平枠3dとを有している。
第2の縦枠3bの前面には、かご操作パネル4が設けられている。かご操作パネル4には、表示装置5、警報装置6、複数の階指定ボタン7、戸開ボタン8及び戸閉ボタン9が設けられている。上部水平枠3cの前面には、表示灯10が設けられている。
第1の縦枠3aの第2の縦枠3bに対向する側面には、第1の発光器11が設けられている。第1の発光器11は、上下方向に長尺かつ連続な第1の発光面11aを有している。第2の縦枠3bの第1の縦枠3aに対向する側面には、第2の発光器12が設けられている。第2の発光器12は、上下方向に長尺かつ連続な第2の発光面12aを有している。第1及び第2の発光面11a,12aは、かご出入口1aのほぼ全高に渡って設けられ、かご出入口1aを挟んで互いに対向している。
第1の縦枠3aの第2の縦枠3bに対向する側面の上端部には、第2の発光面12aを撮像する第1の撮像手段としての第1のカメラ13が設けられている。第1のカメラ13は、第1の発光面11aの上端部に隣接して配置されている。第2の縦枠3bの第1の縦枠3aに対向する側面の下端部には、第1の発光面11aを撮像する第2の撮像手段としての第2のカメラ14が設けられている。第2のカメラ14は、第2の発光面12aの下端部に隣接して設けられている。
図2は図1のかごドア装置の制御回路を示す概略のブロック図である。図において、かごドア2a,2bの開閉動作は、開閉制御部15により制御される。開閉制御部15は、かご1上に搭載されている。
第1及び第2のカメラ13,14からの信号は、画像処理判定部16に送られる。画像処理判定部16は、第1及び第2のかごドア2a,2bの開閉時に、第1及び第2のカメラ13,14からの信号に基づいて、第1及び第2の発光器11,12からの光が障害物により遮断されるかどうかを判定する。
第1及び第2の発光器11,12、第1及び第2のカメラ13,14、開閉制御部15及び画像処理判定部16は、主制御部17により制御される。主制御部17は、かごドア2a,2bの開閉時に第1及び第2の発光器11,12から光を照射させ、かご出入口1a付近の障害物の有無を監視する。また、主制御部17は、障害物の有無に応じて、かごドア2a,2bの開閉指令を開閉制御部15に送る。
開閉制御部15、画像処理判定部16及び主制御部17は、それぞれマイクロコンピュータにより構成されている。また、開閉制御部15、画像処理判定部16及び主制御部17のうちの少なくとも2つを、共通のコンピュータにより構成することも可能である。制御装置は、開閉制御部15、画像処理判定部16及び主制御部17を有している。
次に、障害物の具体的な検出方法について説明する。図3は図2の主制御部17による第1及び第2の発光器11,12の点灯タイミングと第1及び第2のカメラ13,14の撮像タイミングとを示す説明図である。主制御部17は、ステップ1、2、3の順に点灯及び撮像を実施する。また、障害物の監視を連続で行う場合には、ステップ1〜3を所定の周期(例えば30msec)で繰り返し実施する。
まず、ステップ1では、第1の発光器11を点灯させ、第2のカメラ14により第1の発光面11aを撮像し、取得したデータ、即ち第1の点灯時画像を画像処理判定部16へ送る。このとき、第2の発光器12は、消灯させておく。
次に、ステップ2では、第2の発光器12を点灯させ、第1のカメラ13により第2の発光面12aを撮像し、取得したデータ、即ち第2の点灯時画像を画像処理判定部16へ送る。このとき、第1の発光器11は、消灯させておく。
この後、ステップ3では、第1及び第2の発光器11,12の両方を消灯させ、第1及び第2のカメラ13,14により第1及び第2の発光面11a,12aを撮像し、取得したデータ、即ち第1及び第2の消灯時画像を画像処理判定部16へ送る。
画像処理判定部16は、第1の点灯時画像と第1の消灯時画像との差分画像を求めるとともに、第2の点灯時画像と第2の消灯時画像との差分画像を求める。このような差分処理を行うと、差分画像には第1及び第2の発光面11a,12aの像のみが残る。従って、カメラ13,14を頂点として発光面11a,12aを底辺とする2つの三角形の監視領域内に障害物が存在しない場合、差分画像には、図4に示すような連続した1本の直線状の発光面像が残る。
これに対して、監視領域内に障害物が存在する場合、発光器11,12からの光の一部が遮断されるため、差分画像には、図5又は図6に示すような発光面像が残る。即ち、図5の差分画像では、発光面像が複数に分断され、不連続になっている。また、図6の差分画像では、発光面像の長さが通常時よりも短くなっている。画像処理判定部16は、発光面像が不連続になったこと、短くなったこと、又は発光面像が消失したことを検出すると、障害物が存在すると判定し、その旨の信号を主制御部17に送る。
次に、図7は図2の主制御部17の戸開時の動作を示すフローチャートである。主制御部17は、かごドア2a,2bが実際に戸開動作を開始する所定時間前(例えば数秒前)に上記のような障害物の検出動作を開始し(ステップS1)、障害物の有無を判定する(ステップS2)。このとき、障害物が検出されなければ、通常戸開を開始する(ステップS3)。
これに対して、障害物が検出されると、かご1内の乗客がかごドア2a,2bから離れるように、警報装置6により警告を発報させる(ステップS4)。具体的には、予め記憶された音声、例えば「ドアが開きます。ドアから離れて下さい。」等のアナウンスを警報装置6から流す。この後、再度障害物の有無を判定し(ステップS5)、障害物がなくなっていれば、通常戸開を開始する(ステップS3)。
通常戸開を開始すると、第1及び第2の発光器11,12を消灯し、障害物の検出動作を停止する(ステップS6)。そして、全戸開するまで通常戸開動作を継続する(ステップS7)。
一方、警告を発したにも拘わらず障害物が再度検出された場合は、例えば「ドアが開きます。」等の警告を警報装置6により再度発報させ(ステップS8)、通常よりも低速での戸開動作を開始する(ステップS9)。
低速戸開を開始すると、第1及び第2の発光器11,12を消灯し、障害物の検出動作を停止する(ステップS10)。そして、全戸開するまで低速戸開動作を継続する(ステップS11)。
次に、図8は図2の主制御部17の戸閉時の動作を示すフローチャートである。主制御部17は、かごドア2a,2bが実際に戸閉動作を開始する所定時間前(例えば1秒前)に上記のような障害物の検出動作を開始し(ステップS12)、障害物の有無を判定する(ステップS13)。そして、障害物が検出されなければ、戸閉を開始する(ステップS14)。また、障害物が検出された場合、障害物が検出されなくなるまで待機し、障害物が検出されなくなってから戸閉を開始する。
戸閉動作中は、障害物の有無の判定を継続し(ステップS15)、障害物が検出されなければ戸閉動作を継続し(ステップS16)、かごドア2a,2bが全戸閉位置に達したかどうかを確認する(ステップS17)。即ち、戸閉動作中は、全戸閉状態になるまで障害物の有無を繰り返し判定する。
戸閉動作中に障害物が検出されると、かごドア2a,2bを反転戸開させ(ステップS18)、最初の動作に戻る。反転戸開中は、第1及び第2の発光器11,12を消灯し、障害物の検出動作を停止する。障害物が検出されないまま、全戸閉状態になると、第1及び第2の発光器11,12を消灯し、障害物の検出動作を停止して(ステップS19)、図8の動作が終了する。
このようなかごドア装置では、第1及び第2の発光器11,12の点灯タイミングを互いにずらしているので、第1及び第2の発光器11,12と第1及び第2のカメラ13,14とをかご出入口1aの両側に配置して広い監視領域をカバーしつつ、第1及び第2の発光器11,12の一方が点灯している際の他方からの光の影響を排除して障害物をより確実に検出することができる。
また、第1の発光器11を点灯させる際に、第2の発光器12を消灯させつつ第2のカメラ14により第1の発光面11aを撮像させ、第2の発光器12を点灯させる際に、第1の発光器11を消灯させつつ第1のカメラ13により第2の発光面12aを撮像させるので、障害物で反射した光の影響を排除して障害物をより確実に検出することができる。
さらに、第1及び第2の発光器11,12が上下方向に長尺かつ連続な第1及び第2の発光面11a,12aを有しているので、広範囲に渡って隙間無く障害物を検出することができる。
さらにまた、戸開開始前に障害物が検出されると、警告を発したり、低速戸開したりするので、戸開時に乗客の衣服や荷物がかごドア2a,2bと縦枠3a,3bとの間に引き込まれるのをより確実に防止することができる。
また、戸閉時に障害物が検出されると、全戸開状態で待機、又は反転戸開させるので、乗客や荷物がかごドア2a,2bに挟まれるのをより確実に防止することができる。
実施の形態2.
次に、図9はこの発明の実施の形態2による第1及び第2の発光器の点灯タイミングと第1及び第2のカメラの撮像タイミングとを示す説明図である。実施の形態2は、実施の形態1(図3)のステップ2とステップ3とを入れ替えたものであり、他の構成及び制御方法は実施の形態1と同様である。
このように、第2の点灯時画像を取得する前に第1及び第2の消灯時画像を取得しても、実施の形態1と同様に、障害物で反射した光の影響を排除して障害物をより確実に検出することができる。
実施の形態3.
次に、図10はこの発明の実施の形態3によるエレベータの乗場ドア装置(スライドドア装置)を乗場から見た正面図である。図において、乗場には、乗場出入口21が設けられている。乗場出入口21は、かごドア2a,2bに連動して水平に移動されるエレベータドアとしての第1及び第2の乗場ドア22a,22bにより開閉される。乗場出入口21の周囲には、乗場出入口枠23が設けられている。
乗場出入口枠23は、乗場出入口21の左右に設けられた第1及び第2の縦枠23a,23bと、第1及び第2の縦枠23a,23bの上端部間に設けられた上部水平枠23cと、乗場出入口21の床部に設けられた下部水平枠23dとを有している。
第1の縦枠23aの前面には、表示装置24、警報装置25、上呼びボタン26及び下呼びボタン27が設けられている。上部水平枠23cの前面には、表示灯28が設けられている。
第1の縦枠23aの第2の縦枠23bに対向する側面には、第1の発光器11が設けられている。第2の縦枠23bの第1の縦枠23aに対向する側面には、第2の発光器12が設けられている。第1の縦枠23aの第2の縦枠23bに対向する側面の上端部には、第2の発光面12aを撮像する第1のカメラ13が設けられている。第2の縦枠23bの第1の縦枠23aに対向する側面の下端部には、第1の発光面11aを撮像する第2のカメラ14が設けられている。他の構成及び制御方法は、実施の形態1と同様である。
このように、障害物検出装置を乗場ドア装置に設けた場合であっても、障害物で反射した光の影響を排除して障害物をより確実に検出することができる。
実施の形態4.
次に、図11はこの発明の実施の形態4によるエレベータのかごドア装置を乗場側から見た背面図、図12は図11のエレベータのかごドア装置及び乗場ドア装置を示す平面図である。図において、第1の発光器11及び第1のカメラ13は、かご1の第1のかごドア2aの戸袋近傍(第1のかごドア2aよりも乗場側)に設けられている。また、第2の発光器12及び第2のカメラ14は、かご1の第2のかごドア2bの戸袋近傍(第2のかごドア2bよりも乗場側)に設けられている。そして、第1及び第2の発光器11,12は、かごドア2a,2bと乗場ドア22a,22bとの間の空間にかごドア2a,2bの開閉方向と平行に光を照射する。他の構成及び制御方法は、実施の形態1と同様である。
このように、第1及び第2の発光器11,12からの光をかごドア2a,2bと乗場ドア22a,22bとの間の空間に照射する場合であっても、障害物で反射した光の影響を排除して障害物をより確実に検出することができる。
また、実際にドア2a,2b,22a,22bに挟まれる障害物をより確実に検出することができる。
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5について説明する。この例では、第1及び第2の発光器11,12により互いに異なる波長の光を発光させる。そして、第1及び第2のカメラ13,14は、対応する波長の光を撮像する。第1及び第2の発光器11,12の点灯タイミングは、実施の形態1のようにずらしても、ずらさなくてもよい。
具体的には、第1の発光器11は波長λ1の光を発光し、第2の発光器12は波長λ2の光を発光する。そして、第1の発光面11aを撮像する第2のカメラ14は、波長λ1の光を透過し波長λ2の光を遮光する光学フィルタを有している。また、第2の発光面12aを撮像する第1のカメラ13は、波長λ2の光を透過し波長λ1の光を遮光する光学フィルタを有している。これにより、第1及び第2のカメラ13,14は、対応する発光器11,12からの光のみを撮像する。他の構成及び制御方法は、実施の形態1と同様と同様である。
このようなかごドア装置では、障害物で反射した光の影響を排除して障害物をより確実に検出することができる。
なお、上記の例では、障害物により遮光されて発光面像が途切れたり短くなったりすることで障害物を検出したが、障害物の検出方法はこれに限定されない。例えば、最新の差分画像と所定時間前の差分画像との差分である時間差分画像を求め、時間差分画像に所定値以上の値が存在するかどうかを判定してもよい。この方法では、障害物が存在しなければ、時間差分画像は全面でほぼ0の値となる。また、動く障害物が存在すれば、時間差分画像に所定値以上の部分が出現する。このため、所定値以上の部分があれば、障害物が存在すると判定できる。このような方法によれば、発光面11a,12aに付着し動かないゴミを障害物と誤検出するのを防止し、乗客等の動く障害物のみを効率良く検出することができる。
また、発光器11,12から出射される光を可視光としてもよい。この場合、かご1内や乗場の乗客が発光面11a,12aを視覚的に認識することができ、ドア2a,2b,22a,22bの動作を乗客に視覚的に示すことができる。例えば、図7のフローチャートでは、戸開開始前に障害物の検出動作が開始され、発光器11,12が点滅されるため、乗客に戸開開始を事前に知らせることができる。また、図8のフローチャートでは、戸閉開始前に障害物の検出動作が開始され、発光器11,12が点滅されるため、乗客に戸閉開始を事前に知らせることができる。
さらに、点灯タイミング及び撮像タイミングは上記の例に限定されるものではない。例えば、第1の発光器11を点灯させる際に、第2の発光器12を消灯させつつ第1のカメラ13により撮像させ、第2の発光器12を点灯させる際に、第1の発光器11を消灯させつつ第2のカメラ14により撮像させてもよい。この場合、第1及び第2のカメラ13,14では、障害物が存在する場合に障害物からの反射光が検出されることになる。このような方法でも、第1及び第2の発光器11,12の一方を点灯している際に、他方からの光の影響を排除することができ、障害物をより確実に検出することができる。
さらにまた、上記の例では、両開き式のスライドドア装置について説明したが、片開き式であってもこの発明は適用でき、かごドア及び乗場ドアの枚数も特に限定されない。
また、上記の例では、この発明をエレベータのドア装置に適用したが、例えば建物に設けられた出入口、列車等の乗り物の乗降口、又は列車のプラットホームの乗降口にも、この発明のスライドドア装置を適用できる。

Claims (10)

  1. 水平に移動されることにより出入口を開閉するドア、
    上記出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、
    上記出入口の他側に設けられ、上記第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、
    上記出入口の一側に設けられている第1の撮像手段、
    上記出入口の他側に設けられている第2の撮像手段、及び
    上記第1及び第2の発光器と上記第1及び第2の撮像手段とを制御して上記出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じて上記ドアの開閉を制御する制御装置
    を備え、
    上記制御装置は、互いにタイミングをずらして上記第1及び第2の発光器を点灯させるスライドドア装置。
  2. 上記制御装置は、上記第1の発光器を点灯させる際に、上記第2の発光器を消灯させつつ上記第2の撮像手段により上記第1の発光面を撮像させ、上記第2の発光器を点灯させる際に、上記第1の発光器を消灯させつつ上記第1の撮像手段により上記第2の発光面を撮像させる請求項1記載のスライドドア装置。
  3. 上記制御装置は、上記第1の発光器を点灯させる際に、上記第2の発光器を消灯させつつ上記第1の撮像手段により撮像させ、上記第2の発光器を点灯させる際に、上記第1の発光器を消灯させつつ上記第2の撮像手段により撮像させる請求項1記載のスライドドア装置。
  4. 水平に移動されることにより出入口を開閉するドア、
    上記出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、
    上記出入口の他側に設けられ、上記第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、
    上記出入口の一側に設けられ、上記第2の発光面を撮像する第1の撮像手段、
    上記出入口の他側に設けられ、上記第1の発光面を撮像する第2の撮像手段、及び
    上記第1及び第2の発光器と上記第1及び第2の撮像手段とを制御して上記出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じて上記ドアの開閉を制御する制御装置
    を備え、
    上記第1及び第2の発光器は、互いに異なる波長の光を発光し、
    上記第1及び第2の撮像手段は、対応する波長の光を撮像するスライドドア装置。
  5. 上記第1及び第2の発光面は、上下方向に長尺かつ連続して上記第1及び第2の発光器に設けられている請求項1又は請求項4に記載のスライドドア装置。
  6. 上記第1及び第2の発光器から出射される光は可視光である請求項1又は請求項4に記載のスライドドア装置。
  7. 上記制御装置は、戸開開始前に障害物の検出動作を開始する請求項6記載のスライドドア装置。
  8. 上記制御装置は、戸閉開始前に障害物の検出動作を開始する請求項6記載のスライドドア装置。
  9. 昇降路内を昇降されるかご、
    水平に移動されることにより、上記かごと乗場との間に設けられた出入口を開閉するエレベータドア、
    上記出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、
    上記出入口の他側に設けられ、上記第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、
    上記出入口の一側に設けられている第1の撮像手段、
    上記出入口の他側に設けられている第2の撮像手段、及び
    上記第1及び第2の発光器と上記第1及び第2の撮像手段とを制御して上記出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じて上記エレベータドアの開閉を制御する制御装置
    を備え、
    上記制御装置は、互いにタイミングをずらして上記第1及び第2の発光器を点灯させるエレベータ。
  10. 昇降路内を昇降されるかご、
    水平に移動されることにより、上記かごと乗場との間に設けられた出入口を開閉するエレベータドア、
    上記出入口の一側に設けられ、第1の発光面を有する第1の発光器、
    上記出入口の他側に設けられ、上記第1の発光面に対向する第2の発光面を有する第2の発光器、
    上記出入口の一側に設けられている第1の撮像手段、
    上記出入口の他側に設けられている第2の撮像手段、及び
    上記第1及び第2の発光器と上記第1及び第2の撮像手段とを制御して上記出入口付近の障害物を検出するとともに、障害物の有無に応じて上記エレベータドアの開閉を制御する制御装置
    を備え、
    上記第1及び第2の発光器は、互いに異なる波長の光を発光し、
    上記第1及び第2の撮像手段は、対応する波長の光を撮像するエレベータ。
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