(57)【要約】【課題】比較的狭い空間において乗客に迫力ある大型の映像を提供する。【解決手段】向かい合う側壁及びそれらの側壁を繋ぐ天井によって仕切られる空間内において、天井に映像を投影する映像投影システムであって、映像を出力する出力部を有し、側壁に設置されたプロジェクタ１６を備え、プロジェクタ１６が設置された側壁に対向する天井に映像を投影することを特徴とする映像投影システム。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
向かい合う側壁及びそれらの側壁を繋ぐ天井によって仕切られる空間内において、前記天井に映像を投影する映像投影システムであって、
映像を出力する出力部を有し、前記側壁に設置されたプロジェクタを備え、
前記プロジェクタが設置された側壁から離れ、当該側面に対向する前記天井内の領域に映像を投影することを特徴とする映像投影システム。
【請求項２】
請求項１に記載の映像投影システムにおいて、前記プロジェクタは、前記向かい合う側壁のそれぞれに少なくとも１つ設けられることを特徴とする映像投影システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の映像投影システムにおいて、
さらに反射ミラーを備え、
前記プロジェクタから前記天井に略対向する方向へ映像を出力し、前記プロジェクタから出力された映像を前記反射ミラーによって反射させることを特徴とする映像投影システム。
【請求項４】
請求項３に記載の映像投影システムにおいて、前記反射ミラーを用いて、前記プロジェクタから出力された映像の形状補正を行うことを特徴とする映像投影システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の映像投影システムにおいて、前記側壁に配設された照明用電灯を備え、前記プロジェクタは前記照明用電灯の近傍に設置されることを特徴とする映像投影システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の映像投影システムにおいて、空調用ダクトを備え、前記プロジェクタの少なくとも一部が前記空調用ダクト内に格納されることを特徴とする映像投影システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の映像投影システムにおいて、車両の天井に映像を投影することを特徴とする映像投影システム。
【請求項８】
請求項５に記載の映像投影システムにおいて、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段において検出された位置に基づいて、前記プロジェクタから映像の投影の制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする映像投影システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、向かい合う側壁及びそれらの側壁を繋ぐ天井によって仕切られる空間内において天井に映像を投影する映像投影システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルに進入した電車や窓を締め切った航空機では、乗客は外の景色を視覚的に楽しむことができなかった。そこで、座席毎にディスプレイ装置やオーディオ装置を設置し、外の風景を見ることができない乗客に対して映像情報又は音声情報を提供するサービスが行われている。また、航空機等では、乗客の座席前方に大型のスクリーンを配置し、プロジェクタを用いて映像情報を大きく投影する方法も用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各座席にディスプレイ装置を設置した場合、設置できるディスプレイ装置が小型になってしまうため、自然の景色、観光案内、広告等の映像を十分な迫力で表現することができなかった。また、多くとも数人の乗客しか共通の画像を観ることしかできず、多数の乗客が共感できる映像の提供が困難であった。
【０００４】
一方、乗客の座席前方に大型スクリーンを配置した場合、電車や航空機では狭い空間に多数の座席を配設する必要があるため、スクリーンに近い座席からはかえって映像が見難く、後方の座席からはより前方の座席や乗客の陰になって映像が見難くなっていた。また、スクリーンが自分の座席より後方にある場合には、スクリーン自体が障壁となって映像を観ることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑みて、上記問題の少なくとも１つを解決できる映像投影システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、向かい合う側壁及びそれらの側壁を繋ぐ天井によって仕切られる空間内において、前記天井に映像を投影する映像投影システムであって、映像を出力する出力部を有し、前記側壁に設置されたプロジェクタを備え、前記プロジェクタが設置された側壁から離れ、当該側面に対向する前記天井内の領域に映像を投影することを特徴とする映像投影システムである。
【０００７】
ここで、前記プロジェクタは、前記向かい合う側壁のそれぞれに少なくとも１つ設けられることが好適である。これによって、天井の広い領域に映像を投影することができる。
【０００８】
また、さらに反射ミラーを備え、前記プロジェクタから前記天井に略対向する方向へ映像を出力し、前記プロジェクタから出力された映像を前記反射ミラーによって反射させることが好適である。このように反射ミラーを備えることによって、電車や航空機といった狭い空間において、乗客の邪魔にならないように天井の広い領域に映像を投影することができる。
【０００９】
このとき、前記反射ミラーを用いて、前記プロジェクタから出力された映像の形状補正を行うことが好適である。これによって、側壁から天井に映像を投影する際に生ずる映像の歪を取り除くことができる。
【００１０】
また、前記側壁に配設された照明用電灯を備え、前記プロジェクタは前記照明用電灯の近傍に設置されることが好適である。照明に用いられる照明用電灯からの熱を利用してプロジェクタの結露を防ぐことができる。
【００１１】
また、空調用ダクトを備え、前記プロジェクタの少なくとも一部が前記空調用ダクト内に格納されることが好適である。空調用ダクトの熱を利用してプロジェクタの冷却又は加熱を行うことができる。
【００１２】
上記本発明の映像投影システムは、電車、航空機、自動車等の車両の天井に映像を投影するために用いることができる。このとき、前記車両の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段において検出された位置に基づいて、前記プロジェクタから映像の投影を開始又は停止させる手段と、を備えることも好適である。これによって、車両が特定の位置に移動した場合に、映像の投影を開始又は終了する処理等を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本実施の形態では、電車の客車への設置に適した映像投影システム１００を例にして説明を行う。
【００１４】
本発明の実施の形態における映像投影システム１００は、図１に示すように、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１０、ビデオ再生部１２、マルチビデオプロセッサ１４、プロジェクタ１６、反射ミラー１８及び音声出力部２０から基本的に構成される。また、映像投影システム１００の外部には電車の運行等を制御する車両制御部２００が設けられる。ＰＬＣ１０は、この車両制御部２００と相互に信号伝達可能に接続される。
【００１５】
本実施の形態における映像投影システム１００は、１４台のプロジェクタ１６−１〜１６−１４及び１４個の反射ミラー１８−１〜１８−１４を備えている。
プロジェクタ１６と反射ミラー１８はそれぞれ組み合わされて、図２に示すように、電車の客室の側壁に配設される。但し、プロジェクタ１６及び反射ミラー１８の数や配置はこれに限られるものではなく、配置対象となる空間の大きさ、形状又は設置物に応じて適宜変更することができる。
【００１６】
ＰＬＣ１０は、映像投影システム１００の全体的な制御を行うものであり、ユーザや車両制御部２００からの制御信号を受けて、ビデオ再生部１２に対して映像情報の再生の開始や終了、再生速度や繰り返し回数等の調整、投影された映像の明度、コントラスト等の画像調整、音声の大きさや質の調整等の制御信号を出力する。
【００１７】
例えば、ＰＬＣ１０にタッチパネル（図示しない）を設けることによって、ユーザから制御指示を取得することができる。電車がトンネルに進入した際に、車掌がタッチパネル上のスタートスイッチに触れることにより、ビデオ再生部１２に映像の再生を開始する再生信号を出力させることができる。
【００１８】
また、ＰＬＣ１０に時計機能及び予約記憶手段（図示しない）を設けておき、予約時間と制御内容とを関連付けて予約記憶手段に予めセットしておくことによって、その予約時間になった際に予約された制御内容に応じた制御信号を自動的に出力させても良い。
【００１９】
ビデオ再生部１２は、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）再生装置やビデオテープ再生装置等の映像・音声再生装置であり、予め搭載された光ディスクやビデオテープ等から映像情報及び音声情報を再生する。ビデオ再生部１２は、ＰＬＣ１０からの制御信号を受けて、光ディスクやビデオテープに収録された映像情報や音声情報を再生する。また、ＰＬＣ１０からの画像調整信号や音声調整信号を受けて映像情報や音声情報の再生状態の調整を行う。映像情報はマルチビデオプロセッサ１４に出力され、音声情報は音声出力部２０へ出力される。
【００２０】
マルチビデオプロセッサ１４は、ビデオ再生部１２から出力された映像情報を受けて、その映像情報を適宜分割してプロジェクタ１６の各々が出力する分割映像情報を生成する。映像投影システム１００に単一のプロジェクタ１６が設けられている場合には、マルチビデオプロセッサ１４はビデオ再生部１２から受け取った映像情報をそのままビデオプロジェクタ１６へ送出する。一方、複数のプロジェクタ１６が配置されている場合、１つの映像情報を複数に分割して分割映像情報を生成し、各プロジェクタ１６へ出力させても良い。この場合、複数のプロジェクタ１６から出力された分割映像情報が組み合わせされて、客車の天井に映像情報が投影されることとなる。
【００２１】
プロジェクタ１６は、マルチビデオプロセッサ１４から出力された分割映像情報を受けて、その分割映像情報を光学的な画像として出力する。プロジェクタ１６としては、市販されているプロジェクタを用いることができる。反射ミラー１８は、図２に示すように、プロジェクタ１６と組み合わされて側壁に設置され、プロジェクタ１６から出力された画像を反射して天井に投影する。音声出力部２０は、デジタル／アナログ変換器、増幅器及びスピーカ等から基本的に構成され、ビデオ再生部１２から出力された音声情報を受けて、その音声情報をスピーカから音声として出力する。
【００２２】
図３に、電車の客車３００にプロジェクタ１６及び反射ミラー１８を設置した例を示す。プロジェクタ１６及び反射ミラー１８は、電車の客車３００内の側壁上部に設置されることが好適である。プロジェクタ１６は画像の出力部２２を客車３００の床３０２に向けて設置され、その出力部２２に対向するように反射ミラー１８が設けられる。反射ミラー１８の取り付け角度を調整することで、プロジェクタ１６から出力された画像は反射ミラー１８によって反射され、それらのプロジェクタ１６及び反射ミラー１８が設置された側壁と対向する側の天井３０４に投影される（図中、光路をハッチング領域で示す）。
【００２３】
例えば、図１及び図２に例示したように１４台のプロジェクタ１６−１〜１６−１４が配置されている場合、マルチビデオプロセッサ１４において１つの映像情報を１４分割した分割映像情報を生成し、各プロジェクタ１６−１〜１６−１４へ出力させる。この場合、各プロジェクタ１６−１〜１６−１４から出力された各分割映像情報が組み合わせられて、客車の天井に１つの映像が投影される。
【００２４】
また、１つの映像情報を２分割して分割映像情報を生成し、側壁の対向する位置に設置された２つのプロジェクタ１６から投影させることもできる。この場合、ペアとなったプロジェクタ１６から出力された分割映像情報が組み合わせされて１つの映像が構成され、客車の天井に合計７つの映像が投影される。
【００２５】
図３に示すように、反射ミラー１８を客車の網棚２４の高さとほぼ等しい高さ、又は、網棚２４よりも高い位置に設置することが好適である。すなわち、客車３００内において床３０２から１６００ｍｍ以上の位置にプロジェクタ１６及び反射ミラー１８を設置することが好ましい。
【００２６】
このような位置に設置することによって、プロジェクタ１６や反射ミラー１８が乗客の移動の妨げとならいようにすることができる。また、乗客が頭を打つ等の危険を低減することができる。
【００２７】
さらに、天井３０４と反射ミラー１８との間にプロジェクタ１６を配置することが可能となり、プロジェクタ１６と反射ミラー１８とを天井３０４に大型の映像が投影できる間隔で配置することができる。また、床３０２にプロジェクタ１６を設置して床３０２から天井３０４へ映像を直接投影した場合には、客車３００内を移動する乗客の身体によって投影が遮られる問題を生ずるが、本実施の形態の配置では、反射ミラー１８からより上方へ向かって映像が投影されるため、通常座席の間に設けられる通路を乗客が行き来した場合にも映像の投影が乗客の身体によって遮蔽され難く、他の乗客は安定した映像を観賞することができる。
【００２８】
図４及び図５にプロジェクタ１６及び反射ミラー１８の設置状態の拡大図を示す。図４は図５のＺ方向から見た図であり、図５は図４のＹ方向から見た図にそれぞれ相当する。図４及び図５には、プロジェクタ１６及び反射ミラー１８の取り付け治具３０及びカバー４０も併せて示している。図６に取り付け治具３０の外観図及び図７にカバー４０の外観図をそれぞれ示す。
【００２９】
プロジェクタ１６及び反射ミラー１８は、取り付け治具３０を用いて取り付けられる。反射ミラー１８は固定孔３２，３４を用いて取り付け治具３０に固定される。また、プロジェクタ１６は固定孔３６を用いて取り付け治具３０に固定される。プロジェクタ１６及び反射ミラー１８が取り付けられた取り付け治具３０は、固定孔３８を用いて客車３００の側壁に設置することができる。
【００３０】
ここで、固定孔３２，３４は水平方向に対して傾けて配設されることが好適である。その角度αは、プロジェクタ１６及び反射ミラー１８が設置される側壁と映像が投影される天井との配置に基づいて定めることができ、電車や航空機では１５°以上４５°以下であることが好適である。また、反射ミラー１８の取り付けを角度βだけ微調整できるように、固定孔３４を長穴形状とすることも好適である。角度βは、少なくとも１０°以上とすることが好ましい。
【００３１】
取り付け治具３０によって設置されたプロジェクタ１６及び反射ミラー１８には、さらにカバー４０が覆い被せられる。カバー４０は、角部に丸みがつけられ、反射ミラー１８によって反射された映像の光路に当たる領域に開口部４２が設けられている。カバー４０を設けることによって、プロジェクタ１６等を設置したときの乗客に対する視覚的な違和感を低減できることができる。さらに、乗客や荷物が衝突した場合に乗客や荷物の安全性を高めると共に、内部に格納されたプロジェクタ１６や反射ミラー１８への衝撃を低減することができる。
【００３２】
また、プロジェクタ１６は、図３〜５に示すように、その出力部２２が照明用電灯２６の近傍に位置するように設置されることが好適である。特に、照明用電灯２６として蛍光灯を用いる場合には、プロジェクタ１６の出力部２２を蛍光灯のソケット部２７付近に設けることが好適である。照明用電灯２６をプロジェクタ１６の出力部２２の近傍に配置するためにカバー４０には切り欠き部４４を設けることが好ましい。照明用電灯２６は、図５に示すように、その一部がカバー４０の内部に収められ、切り欠き部４４を通して外部に向けて延設することができる。
【００３３】
このように、照明用電灯２６の近傍に出力部２２を配置することによって、照明用電灯２６からの放熱を利用して出力部２２のレンズ等の結露を防止することができる。また、照明用電灯２６のソケット部２７を取り付け治具３０やカバー４０によって覆い隠すことができ、乗客への視覚的な美観を高めることができる。
【００３４】
また、客車３００等の移動体車両の天井部には空調用ダクト３０６が設けられていることが多い。このような場合、プロジェクタ１６の少なくとも一部が空調ダクト３０６内に配置されることが好適である。特に、図４に示すように、プロジェクタ１６の放熱口２８の少なくとも一部を空調用ダクト３０６と連通するように配置することが好適である。このように配置することによって、プロジェクタ１６や反射ミラー１８をより高い位置に設置できると共に、空調用ダクト３０６の冷気や暖気を利用してプロジェクタ１６の温度調節を行うことができる。特に、プロジェクタ１６をカバー４０で覆うことによって、プロジェクタ１６の温度を効率的に調整することができる。
【００３５】
反射ミラー１８は、図８に示すように、ミラー本体５０及びミラー支持台５２を含んで構成される。ミラー本体５０は、ステンレス等の金属板や金属膜を蒸着したアクリル等のプラスチック板とすることが好適である。ミラー支持台５２にミラー本体５０の湾曲を調整する機構を設けておき、ミラー本体５０を湾曲させることによって投影される映像の形状補正を行うことができる。ミラー本体５０の上部の湾曲を強くし、下部の湾曲を弱くすることによって、図９に示すように、側壁により近い領域に投影される映像領域の幅の拡大率を大きくし、側壁により遠い領域に投影される映像領域の幅の拡大率を小さくすることができ、投影される映像の台形補正を行うことができる。
【００３６】
例えば、図１０に示すように、ミラー支持台５２にミラー押さえ部５４及び湾曲調整用のねじ穴５６を設け、図１１の断面図に示すように、ミラー本体５０の端部をミラー押さえ部５４によって挟み込み、ねじ穴５６に嵌合するねじ５７を用いてミラー支持台５２の下部からミラー本体５０を押し上げることによってミラー本体５０を適切な形状に湾曲させることができる。
【００３７】
さらに、図１２に示すように、反射ミラー１８の端部にマスキング５８を施し、映像が反射される領域を制限することによって台形補正の精度を向上させることもできる。すなわち、投影される映像は端部に向かうほど歪みが大きくなる傾向をもつため、その端部領域の映像をカットして歪みが少ない領域のみ投影するのである。
【００３８】
このように、投影される映像に対して台形補正を行うことによって、マルチビデオプロセッサ１４において１つの映像情報を複数に分割した分割映像情報を生成し、複数のプロジェクタ１６からそれぞれ出力させることによって、分割映像情報を組み合わせた大型の映像を分割映像間の切れ目が目立たない状態で投影することができる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態によれば、他の乗客、座席又はスクリーンに邪魔されることなく、より多くの乗客が迫力ある大型の映像を同時に観ることが可能となる。
【００４０】
本実施の形態では、電車の客車に設置される映像投影システム１００を例として説明を行ったが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、航空機の客室、バスや自家用車等の座席空間、住宅やビルの部屋や廊下、展示ホール等に適用することができる。例えば、航空機の客室に設置する場合には、荷物ラック内にプロジェクタ１６や反射ミラー１８を格納しても良い。
【００４１】
本実施の形態において、図１３に示すように、位置検出部２０２をさらに設けることも好適である。位置検出部２０２は、電車の絶対的又は相対的な位置を検出するものであり、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や電波ビーコンとすることができる。位置検出部２０２は、車両制御部２００に接続され、検出された位置はＰＬＣ１０へ伝達される。ＰＬＣ１０に電車の位置と関連付けてビデオ再生部１２の制御内容を予約しておくことによって、位置検出部２０２で検出された位置に基づいて投影する映像情報の内容を変更する等の制御を行うことができる。
【００４２】
また、図１４に示すように、外部の音声を取得するためのマイクロフォン、増幅器及びアナログ／デジタル変換器等を備えた外部音声取得部２０４を設けることも好適である。外部音声取得部２０４によって取得された外部の騒音に応じた信号をＰＬＣ１０に取り込むことによって、その騒音の大きさに基づいてビデオ再生部１２へ制御信号を出力し、映像投影システム１００から出力される音声の大きさを調整することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、電車や航空機等の比較的狭い空間において乗客に迫力ある大型の映像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における映像投影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるプロジェクタ及び反射ミラーの車両内への配置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるプロジェクタ及び反射ミラーの配置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプロジェクタ及び反射ミラーの配置を示す拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプロジェクタ及び反射ミラーの配置を示す拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態における取り付け治具を示す外観図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるカバーを示す外観図である。
【図８】本発明の実施の形態における反射ミラーの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における反射ミラーによる映像の形状補正を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態における反射ミラーのマスキングの例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるミラー支持台の例の構成を示す外観図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるミラー支持台へのミラー本体の取り付け例を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態における変形例の映像投影システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態における変形例の映像投影システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）、１２  ビデオ再生部、１４  マルチビデオプロセッサ、１６  プロジェクタ、１８  反射ミラー、２０  音声出力部、２２  出力部、２４  網棚、２６  照明用電灯、２７  ソケット部、２８  放熱口、３０  取り付け治具、３２，３４，３６，３８  固定孔、４０  カバー、４２  開口部、４４  切り欠き部、５０  ミラー本体、５２  ミラー支持台、５４  ミラー押さえ部、５６  湾曲調整用のねじ穴、５８  マスキング、１００  映像投影システム、２００  車両制御部、２０２  位置検出部、２０４  外部音声取得部、３００  客車、３０２  床、３０４  天井、３０６  空調ダクト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004312480.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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