特開 2016-212235 プロジェクタ用補助光学系、及びプロジェクタシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-212235(P2016-212235A)

(43)【公開日】2016年12月15日

(54)【発明の名称】プロジェクタ用補助光学系、及びプロジェクタシステム

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/28 20060101AFI20161118BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20161118BHJP

   G02B 27/18 20060101ALI20161118BHJP

   G09F 19/18 20060101ALI20161118BHJP

   G03B 21/00 20060101ALN20161118BHJP

【ＦＩ】

   G03B21/28

   H04N5/74 A

   G02B27/18 Z

   G09F19/18 Z

   G03B21/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2015-95347(P2015-95347)

(22)【出願日】2015年5月8日

(71)【出願人】

【識別番号】315012747

【氏名又は名称】前田 英男

(74)【代理人】

【識別番号】100151703

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 英男

(72)【発明者】

【氏名】前田 英男

【テーマコード（参考）】

2K203

5C058

【Ｆターム（参考）】

2K203FA62

2K203FA80

2K203FA83

2K203FB04

2K203GB47

2K203GB62

2K203GC05

2K203GC30

2K203HA03

2K203HA08

2K203HB30

2K203MA32

5C058BA27

5C058EA01

5C058EA13

5C058EA32

(57)【要約】

【課題】奥行きの短いプロジェクタシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】
プロジェクタから出射する投影光を、該投影光の反対方向に反射させ、かつ前記プロジェクタの上方の光路である第一光路中を通過させる第一反射光学系と、該第一反射光学系によって反射された前記投影光を反射させ、かつ前記第一光路のさらに上方の光路である第二光路中を通過させる第二反射光学系と、を有することを特徴とするプロジェクタ用補助光学系を採用する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロジェクタから出射する投影光を、該投影光の反対方向に反射させ、かつ前記プロジェクタの上方の光路である第一光路中を通過させる第一反射光学系と、
該第一反射光学系によって反射された前記投影光を反射させ、かつ前記第一光路のさらに上方の光路である第二光路中を通過させる第二反射光学系と、
を有することを特徴とするプロジェクタ用補助光学系。

【請求項2】

前記第一反射光学系は、二つの反射光学素子を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ用補助系。

【請求項3】

光入射面側に反射層が形成されている反射光学素子を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ用補助系。

【請求項4】

前記プロジェクタの投影光と第一光路とは略平行であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクタ用補助系。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクタ用補助光学系と、
プロジェクタと、スクリーンと、を有することを特徴とするプロジェクタシステム。

【請求項6】

前記スクリーンは、少なくとも人間の頭部形状を含めた人間の形状をしており、前記プロジェクタからは前記スクリーンの人間の形状に沿う人間の映像が投影されることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタシステム。

【請求項7】

前記プロジェクタは台形補正された投影光を前記スクリーンに投影することを特徴とする請求項５または６に記載のプロジェクタシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プロジェクタ用補助光学系とプロジェクタシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

商品の販売促進のために、ＰＯＰ（Point Of Purchase advertising）広告が盛んに用いられている。ＰＯＰ広告の一例として、陳列された商品（展示物）の傍に液晶ディスプレイを設置し、展示物に関する映像を液晶ディスプレイに表示させる方法がある。これにより、展示物をアピールしたり、展示物の使用方法を説明したりすることができる。

【0003】

特許文献１には、映像を扉に投影するプロジェクタを備えるショーケースが開示されている。特許文献１において、スクリーンが、扉を構成するガラスに貼り付けられ、プロジェクタが棚の下面に取り付けられる。プロジェクタが斜め下方向に映像を投影することで、映像がスクリーンに映し出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−３２６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プロジェクタは、前後方向に移動可能なように棚の下面に取り付けられる。プロジェクタとスクリーンとの距離はプロジェクタの焦点距離と等価であり、プロジェクタの焦点距離は一般に１ｍ以上あるので、棚の奥行きも、少なくとも１ｍ以上設ける必要がある。プロジェクタとスクリーンとを纏めてプロジェクタシステムと捉えた場合、プロジェクタシステムは小型にならず、ショーケースの大型化は避けられない。

【0006】

本発明の目的は、奥行きの短いプロジェクタシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。

【0008】

１．プロジェクタから出射する投影光を、該投影光の反対方向に反射させ、かつ前記プロジェクタの上方の光路である第一光路中を通過させる第一反射光学系と、該第一反射光学系によって反射された前記投影光を反射させ、かつ前記第一光路のさらに上方の光路である第二光路中を通過させる第二反射光学系と、を有することを特徴とするプロジェクタ用補助光学系。

【0009】

２．前記第一反射光学系は、二つの反射光学素子を有することを特徴とする前記１に記載のプロジェクタ用補助系。

【0010】

３．光入射面側に反射層が形成されている反射光学素子を少なくとも一つ有することを特徴とする前記１または前記２に記載のプロジェクタ用補助系。

【0011】

４．前記プロジェクタの投影光と第一光路とは略平行であることを特徴とする前記１から前記３のいずれか一つに記載のプロジェクタ用補助系。

【0012】

５．前記１から前記４のいずれか一つに記載のプロジェクタ用補助光学系と、プロジェクタと、スクリーンと、を有することを特徴とするプロジェクタシステム。

【0013】

６．前記スクリーンは、少なくとも人間の頭部形状を含めた人間の形状をしており、前記プロジェクタからは前記スクリーンの人間の形状に沿う人間の映像が投影されることを特徴とする前記５に記載のプロジェクタシステム。

【0014】

７．前記プロジェクタは台形補正された投影光を前記スクリーンに投影することを特徴とする前記５または前記６に記載のプロジェクタシステム。

【発明の効果】

【0015】

プロジェクタシステムの奥行きを短くできるプロジェクタ用補助光学系、及び、奥行き
短いプロジェクタシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】プロジェクタシステム１０の概略構成を示す側面図である。

【図2】プロジェクタ１とスクリーン２の関係を示す概要斜視図である。

【図3】プロジェクタ１とスクリーン２との間の光路を示す光路概要図である。

【図4】プロジェクタシステム１０の概略構成を示す側面図である。

【図5】スクリーン２上の画像が台形状に変形している様を示す図である。

【図6】スクリーン２上の画像が台形補正されている様を示す図である。

【図7】プロジェクタシステム１０を正面から観察した場合に、第二反射光学系が見えてしまう様を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して第１の実施形態について説明する。図１に、プロジェクタシステム１０の概略構成を示す側面図を示す。

【0018】

図２は、プロジェクタ１とスクリーン２との位置関係を示す概要斜視図である。

【0019】

プロジェクタシステム１０は、プロジェクタ１と、プロジェクタ用補助光学系７とを有する。プロジェクタ用補助光学系７は、第一反射光学系３と、第二反射光学系４とを有する。

【0020】

第一反射光学系３と第二反射光学系４との間は第一光路６を形成し、第二反射光学系４とスクリーン２との間は第二光路５を形成する。

【0021】

第一反射光学系３は、ミラー３１と、ミラー３２との二つの反射光学素子を有する。第二反射光学系は、ミラー４１を有する。

【0022】

プロジェクタ１は、パソコンからの映像信号からなる動画や静止画を投影する一般的なプロジェクタを採用できるほか、被写体からの反射光を投影レンズによって拡大または縮小投影する投影システム等を採用することもできる。

【0023】

ミラー３１、ミラー３２、ミラー４１などのミラーは反射光学素子であり、光を反射する手段であればその実現手段を問わない。例えば、アルミを蒸着したガラス板プラスチック板や、誘電体多層膜を形成したガラス板やプラスチック板を採用できる。これらは界面における反射効果を利用したものである。反射効果のための材料はアルミに限られず、銀や金なども採用できる。反射効果としては他に回折効果を利用でき、例えば反射型回折格子を採用することもできる。

【0024】

なお、反射光学素子が平板ミラーである場合、光入射面側に反射層が形成されていることが望ましい。平板ミラーの光入射面の反対面に反射層がある場合、光は一旦平板内に入射するが、入射光が発散または収束していてパワーをもつ非平行光の場合、平板ミラーの光入射面の反対面の反射層で反射して光入射面から出射すると収差を持ってしまう場合がある。また、平板ミラーの光入射面の反対面の反射層で反射してからさらに光入射面で反射し、再度光入射面の反対面の反射層で反射して光入射面から出射するという光が発生し、ゴースト光となってしまう恐れがあるからである。勿論、平板ミラーの光入射面に誘電体多層膜などの無反射層を設けておけば、平板ミラーの光入射面の反対面の反射層で反射してからさらに光入射面で反射する光はなくなるのではあるが、無反射層は高価であり、製品全体の低コスト化にためには避けたいところである。そのため、これらのミラーには、光入射面側に反射層が形成されている反射光学を少なくとも一つは設けておきたい。

【0025】

スクリーン２は、透過型のスクリーンが好適である。３Ｍ社のリアプロジェクションフィルムや、ダイヤミック社の彩美s〈SaiVis（商標）〉などが好適である。

【0026】

次に、プロジェクタ１から出射される投影光１１の光路について説明する。

【0027】

第一反射光学系３はプロジェクタ１からの投影光１１の光路を第一光路６に光路変換する。具体的には、ミラー３１は投影光を図中のＺ方向すなわち上方へ立ち上げ、ミラー３２はさらに図中のＹ方向すなわちプロジェクタの後方へ光路変換する。

【0028】

第一光路６はプロジェクタ１からの投影光１１の光路と平行であることが望ましい。
プロジェクタ１の底面１２から第一光路６までのＺ方向の距離が短くなり、プロジェクタ１の底面１２からスクリーン２上での画像の位置までの距離が短くなり、プロジェクタシステム１０としての高さを小さくできる。

【0029】

第一光路６を経た投影光は、次いで第二反射光学系４に入射し、第二反射光学系４は投影光をスクリーン２と第二反射光学系４との間の第二光路５へ光路変換する。

【0030】

投影光１１は次いで第二光路５を経てスクリーン２へ入射し、スクリーン２上で画像を形成する。

【0031】

図３は、プロジェクタ用補助光学系７がない場合のプロジェクタ１とスクリーン２との位置関係を示す概要図である。

【0032】

図２と図３の見比べると、プロジェクタ用補助光学系７を使用することで、奥行方向の長さが短縮されることが分かる。

【0033】

すなわち、プロジェクタ用補助光学系７は、投影光１１の光路を折り曲げる効果があるので、プロジェクタシステム１０の奥行、すなわちｙ方向の長さを短くする効果を有する。

【0034】

図４は、第二反射光学系であるミラー４１を図中ｘｙ平面内で角度調整可能に形成したことを示す概要図である。

【0035】

図４中でθは傾斜角である。第一反射光学系３の設置具合によっては、第一光路内の投影光の角度が水平方向（図中ｙ方向）から大きく異なってしまうことがある。そのような場合には、投影光１１内の画像は、図５に示すように、上方が拡大したり、逆に下方が拡大（不図示）したりして台形状に画像が変わってしまうことがある。このような時には、プロジェクタ１内の光路内の台形補正手段を用い、図６のように、画像を正しく補正することが可能である。

【0036】

次いで、スクリーン２に人型のスクリーン２１を用いた場合のプロジェクタシステム１０であるバーチャルマネキンについて説明する。

【0037】

図７はバーチャルマネキン１００の概要図である。プロジェクタシステム１０においてスクリーン２１のようにスクリーンをあたかも人間であるような形状にする。スクリーン２１が少なくとも人間の頭部形状を含めた人間の形状であることが望ましい。

【0038】

そして、このスクリーン２１上に、プロジェクタ１からこの人間の形状に沿う人間の映像を動画または静止画の状態で投影してやる。このような人間の形状のスクリーンに人間の映像等を投影したものはバーチャルマネキンと呼ばれている。

【0039】

バーチャルマネキン１００は、従来のマネキン人形のようにプラスチックで作製したものではなく、映像で表現した人間になるので、色々な表現が可能なマネキンである。

【0040】

例えば、人間の動画を投影すると、生きた人間がその場にいるように見え、観察者へのアイキャッチ効果がある。店頭に商品紹介の動画を投影すれば、人間の代わりに販売促進を行ってくれる。空港や駅や病院などの公共の場に設置し、お客様への案内役に供することもできる。その他、人間の代わりに色々な場所で人間に代替手段として採用できる。

【0041】

本発明に係るバーチャルマネキンは、奥行きの短いプロジェクタシステム１０を採用しているので、奥行きの短いバーチャルマネキンの構築が可能となる。

【0042】

以上のように本発明によれば、プロジェクタ１から出射する投影光１１を、投影光１１の反対方向に反射させ、かつプロジェクタ１の上方の光路である第一光路６中を通過させる第一反射光学系３と、第一反射光学系３によって反射された投影光１１を反射させ、かつ第一光路６のさらに上方の光路である第二光路５中を通過させる第二反射光学系４と、を有するプロジェクタ用補助光学系７により、奥行きの短いプロジェクタシステム１０を提供することできる。

【0043】

また本発明によれば、 第一反射光学系３は、二つの反射光学素子を有することで、第一光路６をプロジェクタ１からの投影光１１の光路と平行に設定することができ、プロジェクタ１の底面１２から第一光路６までのＺ方向の距離を短くできる。これにより、プロジェクタ１の底面１２からスクリーン２上での画像の位置までの距離を短くでき、プロジ
ェクタシステム１０としての高さを小さくできるプロジェクタ用補助系７を提供できる。

【0044】

また本発明によれば、 光入射面側に反射層が形成されている反射光学素子では光が平板内に入射することがないのでゴースト光が発生しないし、光が発散または収束しつつ平板に入射した場合に生じる収差というものもない。従って、光入射面側に反射層が形成されている反射光学素子を少なくとも一つ有することで、ゴースト光や収差の発生の可能性を低くするプロジェクタ用補助系７を提供できる。

【0045】

また本発明によれば、プロジェクタ１の投影光１１と第一光路６とは略平行であることで、プロジェクタ１の底面１２から第一光路６までのＺ方向の距離が短くなり、プロジェクタ１の底面１２からスクリーン２上での画像の位置までの距離が短くできる。従って、プロジェクタシステム１０としての高さを小さくできるプロジェクタ用補助系７を提供できる。

【0046】

また本発明によれば、プロジェクタ用補助光学系７と、プロジェクタと、スクリーンと、を有することで、プロジェクタシステム１０の奥行きを短くできる。
また本発明によれば、奥行きの短いプロジェクタシステム１０を採用しているので、奥行きの短いバーチャルマネキンの構築が可能となる。

【0047】

また本発明によれば、投影光１１は台形補正されてスクリーン２に投影されていることにより、第一反射光学系３の調整を簡単化しつつ、スクリーン２上の生じた画像の台形化を補正して正しい形の画像を形成することができる。

【符号の説明】

【0048】

1 プロジェクタ
2 スクリーン
3 第一反射光学系
4 第二反射光学系
5 第二光路
6 第一光路
7 プロジェクタ補助光学系
10 プロジェクタシステム
11 投影光
12 底面
31 ミラー
32 ミラー
32 ミラー
41 ミラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】