JPH0228151B2

JPH0228151B2 - Puranetariumu

Info

Publication number: JPH0228151B2
Application number: JP13222783A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Hatsutori
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1983-07-19
Filing date: 1983-07-19
Publication date: 1990-06-21
Anticipated expiration: 2003-07-19
Also published as: JPS6023877A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はレンズ投映式のプラネタリウムに関
し、特に恒星投映機からドームの水平線下に投映
される投映像のカツトに適する遮光体を備えたプ
ラネタリウムに関する。

従来技術第１図ａ，ｂは従来のプラネタリウムの傾斜ド
ーム１ａを示したもので、傾斜ドーム１ａは中央
にレンズ投映式の恒星球２ａを設置され、実際の
水平線H′₀に対して角度α′だけ傾けて形成された
床面１１ａに、観客席１９ａが階段状に設けられ
ている。そして、観客席１９ａと向い合うドーム
内周面は、水平線H′₀と角度α′傾いた最大傾斜水
平線H′₁の位置まで投映像を投映できるように延
長されていて観客にとつて見やすい構成となつて
いる。

このような傾斜ドーム１ａでは、実際の水平線
H′₀以下の星像カツトは、従来の水平ドームの場
合と同様、各投映機２ａに重錘を利用したシヤツ
ターを設けて行うことができるが、この重錘利用
のシヤツターは、傾斜ドーム１ａにおいて適宜設
定される前記傾斜水平線H′₁より下方の星像のみ
をカツトすることができない。なぜならば、重錘
利用のシヤツターは、その特性上実際の水平線
H′₀以下の星像はすべてカツトするため、投映上
の傾斜水平線H′₁以下の星像カツトに適用させる
ことができないからである。

さりとて、投映上の傾斜水平線H′₁以下の星像
カツトに、従来のピンホール式投映機で使用され
ていた第２図に示す如き固定フエンス５ａを用い
れば、レンズ投映式の場合には、地平線の浮き上
り現象という好ましくない現象を引き起こす。

次に、この地平線の浮き上り現象を第３図にも
とづいて説明する。周面に複数個のレンズ投映式
投映機３ａを備えた恒星球２ａは、任意の方向に
回転駆動され、各投映機３ａが全天を複数に分割
した区画のそれぞれを分担して投映する。投映機
３ａは、恒星球２ａの中央に配置された光源１３
ａの光を集光するコンデンサーレンズ１４ａ、分
担の区画内の星像をおさめた恒星原版１５ａ、投
映レンズ１６ａ、およびこれらを保持するケース
１８ａから構成されている。

上記投映機３ａが図中P′₁の位置、即ち、投映
レンズ１６ａの投映画角２ω′の下縁側が投映上
の傾斜水平線H′₁に一致する位置にあるとき、傾
斜水平線H′₁以下の投映光をカツトするように固
定フエンス５ａを設けた場合、この位置から恒星
球２ａがCW方向に回転すると、２ω′という投映
画角をもつている投映機３ａは、その投映画角２
ω′の上縁側が固定フエンス５ａの上縁と一致す
る位置P′₂まで星像を投映することになる。この
ことは、P′₂の位置と固定フエンス５ａの上縁を
結ぶ線が前記投映上の傾斜水平線H′₁となす角度
θ′だけ水平線を浮き上らせたということを意味す
る。

この浮き上り角度θ′の大きさは、例えば、投映
画角２ω′を46゜、恒星球２ａの半径r′を50cm、ド
ーム１ａの半径R′を1280cm、恒星球２ａの中心
O′から固定フエンス５ａまでの距離l′を100cmと
した場合、方位によつて異なるが、最大で約20゜
にも達し、プラネタリウムの演出上きわめて不都
合な大きさとなる。なお、固定フエンス５ａを投
映画角２ω′の上縁に対して定めると逆に水平線
が沈みこむ沈み現象をおこし、同様な問題をひき
おこす。

目的本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、レ
ンズ投映式の投映機においても、実際の水平線以
下の星像の投映を良好にカツトすることができる
だけでなく、さらに投映上の水平線を傾斜させる
ことができる傾斜ドームに適用した場合にも、水
平線の浮き上り現象または沈み現象をほとんど生
じさせない遮光体を備えたプラネタリウムの提供
を目的とする。

要旨本発明は、恒星球の投映上の水平線近傍を取り
囲むように、内側が下方に所定角度傾斜し、前記
水平線の上下方向に設定間隔で配列された複数の
環状遮光板からなる遮光体を設けたことを、前記
目的達成のための要旨としている。

実施例第４図ないし第９図は本発明の第１実施例であ
つて、複数の投映機３を備え環状の支持リング４
を取付けられた恒星球２は、支持リング４の外周
部を方位軸９に固着された半円形の支持アーム８
によつて、水平線と角度α゜をなす傾斜床面１１に
固着された基台１０に対し、回動可能に保持され
ている。恒星球２は、図示しない恒星球駆動装置
から、支持リング４と半円形の支持アーム８との
間に設けられた日周運動駆動手段６、および緯度
軸駆動手段７を介して任意の方向に回転される。

恒星球２を取り囲んで支持アーム８の外側に
は、投映上の水平線H₁と平行な環状遮光板５Ａ
を、前記水平線H₁の上下方向に設定間隔で複数
枚配列してなる第１遮光体５が設けられており、
該第１遮光体５は、環状遮光板５Ａを設定間隔に
保持する支持部材５Ｂにより、方位軸９に固定さ
れかつ支持アーム８に外接するように設けられた
半球面状の第２遮光体１２の外向きフランジ１２
Ａに保持されている。

第５図は第１遮光体５の拡大斜面図であつて、
各環状遮光板５Ａは、第７図および第９図に示す
如く、恒星球２の投映上の水平線H₁に対し投映
機３の投映画角２ω゜の半分の角度ω゜だけ、内側
に傾斜されている。

第６図は１つの恒星投映機３の概略光路図を示
したもので、光源１３で照明される恒星原版１５
上に設けられた各ピンホール１５Ａは、投映レン
ズ１６により傾斜ドーム１（第９図参照）のスク
リーン面上に星像として投映される。この場合、
光源１３のフイラメント１３Ａから出た光線は、
コンデンサーレンズ１４で集光されて恒星原版１
５の各ピンホール１５Ａを通り、図示のような光
路を経て、投映レンズ１６に内蔵された絞り１６
Ａの近辺に一度集光し、そこにフイラメント１３
Ａの空中像を作る。このため、各ピンホール１５
Ａから出た光線は、投映レンズ１６の直後では直
径ｄの光束となつている。それ故、投映レンズ１
６の直後に光束ｄよりも小さな何らかの遮光体１
７を設置したとしても、遮光体１７の外側を通過
する光線により、投映された星像は、少し暗くな
るのみで消えてしまうことはない。本発明はこの
性質を巧みに利用したものである。

第７図に示す実施例のように、環状遮光板５Ａ
の厚さをｔ、投映上の水平線H₁方向の幅をＴ、
投映上の水平線H₁に対する傾斜角度を投映レン
ズ１６の投映画角２ωの半分の角度ω、環状遮光
板５Ａの厚さｔ方向のピツチを光束ｄの径と同じ
にし、上記Ｔ，ｄ，ｔ，ωについてＴ＝（ｄ−ｔ）／sinω の関係が成り立つように設定すれば、投映レンズ
１６が水平線H₁上にあるとき、水平線H₁以下の
星像は、第１遮光体５により完全に遮光される。

これに対し、水平線H₁から環状遮光板５Ａの
傾斜角度ωまでの間の入射角βで投映される光束
ｄは、環状遮光板５Ａにより図示の大きさｃだけ
遮光されるが、（ｄ−ｃ）は透過される。遮光さ
れる（または透過される）割合は、光束ｄの入射
角βにより変化する。しかも、この関係は、恒星
球２が矢印方向に回転し、投映機３と環状遮光板
５Ａとの関係位置が変化しても一定に保たれる。
第８図は、ω＝23゜、ｄ＝20mmφ、ｔ＝0.5mmで、
Ｔが前記関係式を満足するときの光束ｄの入射角
β゜に対する透過率T_S％の関係を示したグラフであ
る。

第９図は、恒星球２が矢印方向に回転し、投映
レンズ１６が第１遮光体５に対して相対位置を変
化したときの遮光状態の変化を示したものであ
る。恒星球２の投映レンズ１６が第１遮光体５に
対してP₂で示す如く投映上の水平線H₁と一致す
る位置にあるときは、第７図について説明した如
く、第１遮光体５は投映上の水平線H₁以下の星
像を完全に遮光する。しかし、投映レンズ１６が
P₁で示す如く、投映画角２ωの下縁側が第１遮
光板５の一番上の環状遮光板５Ａと一致するとき
は、恒星原版１５の最下端の星像は、前記水平線
H₁がドーム１と交る点S₀より上のS₁点の位置に
投映されるから、第１遮光体５は投映上の水平線
H₁よりも図示の角度θ₁だけ上の星像まで遮光す
る。これに対し、投映レンズ１６がP₃で示す如
く、投映画角２ωの上縁側が第１遮光体５の一番
下の環状遮光板５Ａと一致するときは、P₁の場
合と反対に、最下端の星像は、P₃から投映上の
水平線H₁と平行な投映画角２ωの上縁線がドー
ム１と交る点S₂に投映されるから、第１遮光体５
は前記水平線H₁よりも図示の角度θ₂だけ下つた
位置から下を遮光する。第１遮光体５より下の遮
光は、半球面状の第２遮光体１２によつて行われ
る。

次に、上記θ₁，θ₂の大きさを、例えば、投映画
角２ωが46゜、恒星球２の半径ｒが50cm、ドーム
１の半径Ｒが1280cm、恒星球２の中心ｏから第１
遮光体５までの距離ｌが80cm（恒星球２の表面と
第１遮光体５の距離が30cm）、第１遮光体５が投
映上の水平線H₁に垂直で、P₂の位置にある投映
レンズ１６の投映画角２ωによつて大きさが定め
られる場合について計算すれば、 θ₁＝θ₂≒0.9゜となり、従来の固定フエンスを用いたときの最大
約20゜の大きさに比べて非常に小さくなる。

それ故、プラネタリウムを第４図ないし第９図
に示すように構成すれば、投映上の水平線に対す
る水平線の浮き上り現象だけでなく沈み現象を
も、プラネタリウムの演出上全く問題を生じない
程小さくして、実質的に解決することができる。

第１０図ａ，ｂは本発明の第１遮光体の他の実
施例であつて、第１遮光体５は、投映上の水平線
H₁に垂直な線に対し、上側が恒星球２の方向に
角度ωだけ傾斜するように配列された場合を示
す。第１遮光体５は、図示の如く、投映上の水平
線H₁上の位置P₂にある投映レンズ１６の投映画
角２ω内に配置すればよく、一番上の環状片遮光
体５A₁は、投映画角２ωの上側の線と一致する。
第１０図ｂはこの実施例の部分的な斜面図であつ
て、第１遮光体５は多角錐台の形状をしており、
支持部材５B₁は各環状片遮光板５A₁の面に直角
に取付けられ、隣接する各環状片遮光板５A₁の
当接面は、接着その他の手段により結合される。

第１遮光板５を上記のように構成した場合、各
環状片遮光板５A₁は平板となり、支持部材５B₁
の取付けは、各環状片遮光板５A₁に垂直となる
から、第１遮光板５の製作が著しく容易となる。

第１１図は本発明のさらに他の実施例であつ
て、第１０図に示す第１遮光板５において、環状
片遮光板５A₁のピツチｐを光束ｄの径より小さ
くした場合である。

第１遮光板５を上記のように構成した場合、最
大透過率は若干減少するが、環状片遮光板５A₁
の幅Ｔを小さくして第１遮光板５をコンパクトに
まとめることができる。

第１２図および第１３図は、本発明のさらに他
の実施例であつて、第９図に示す第１実施例にお
いて、投映上の水平線H₁から上への第１遮光体
５の高さd₁と下への高さd₂を、それぞれ投映レン
ズ１６の投映画角２ωの下縁側（P₁の位置のと
き）および上縁側（P₃の位置のとき）が前記水
平線H₁のS₀に一致する光線の間にあるように定
める。さらに環状遮光板５Ａの間隔は、第１３図
に示す如く上から下へ順次狭くしていき、投映上
の水平線H₁の上下からドーム１のS₀へ入射角θ₃
（第１３図）で入射する光線が隣接する環状遮光
板５Ａの両端縁を透過するように、図示のΔdを
定めた場合である。

この場合、上記d₁，d₂は、恒星球２の半径を
ｒ、ドーム１の半径をＲ、恒星球２の中心ｏから
第１遮光板５の外側端までの距離をｌ、投映レン
ズ１６の投映画角を2ω、P₁またはP₃の位置にあ
る投映レンズ１６からドーム１のS₀への入射角を
δとすれば、 d₁＝d₂＝（Ｒ−ｌ）tanδ＝（Ｒ−ｌ）tan ｛sin^-1（ｒ／Ｒsinω）｝となる。なぜなら、第１２図のΔ0P₁S₀よりＲ／sinω＝ｒ／sinδ sinδ＝ｒ／Ｒsinω ∴δ＝sin^-1（ｒ／Ｒsinω）第１遮光板５を上記のように構成した場合、投
映レンズ１６がP₁およびP₃の位置にあるときで
も、第１遮光体５を透過する光線を投映上の水平
線H₁がドーム１と交る点S₀に入射することがで
きるから、水平線の浮き上りと沈み現象は完全に
解消することができる。

第１３図の実施例では、環状遮光板５Ａの傾斜
角は一定であるが、これを順次変えるようにして
もよいことは勿論である。

また、上記各実施例では、第１遮光体５は円柱
状（第５図）が多角錐状（第１０図ｂ）をなす場
合について説明したが、第１遮光体５は多角柱状
や円錐状にしてもよい。したがつて、本明細書で
用いられる「環状」という語は輪の意味ではな
く、恒星球を「取り囲む」という広義の意味で用
いられている。

さらに、上記各実施例では第２遮光体は半球面
状で、光束を完全に遮光しているが、第１遮光体
を床面まで延長しても同様の機能をはたすことが
でき、また、若干の光束がもれたとしても、その
光束がスクリーンおよび観客に向かわなければ特
に問題はない。

なお、本発明の装置は、一球式恒星投映機の場
合に限定されるものではなく、二球式恒星投映機
にも適用することができる。

効果本発明は、恒星球の投映上の水平線近傍を取り
囲むように、内側が下方に所定角度傾斜し、前記
水平線の上下方向に設定間隔で配列された複数の
環状遮光板からなる遮光体を設けたものであるか
ら、レンズ投映式の傾斜ドームにおける水平線の
浮き上りまたは沈み現象を、構造が簡単で安価な
遮光体を用いて実質的に解消することができる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、従来のプラネタリウム
を示したもので、第１図ａは縦断面図、第１図ｂ
は断面平面図、第２図は投映機の遮光に固定フエ
ンスを用いた場合の縦断面図、第３図は第２図の
要部拡大断面図、第４図ないし第９図は本発明の
一実施例を示したもので、第４図ａは一部切欠き
正面図、第４図ｂは同左側面図（一部切欠き）、
第４図ｃは第４図ａを傾斜軸の上方から見た平面
図、第５図は第１遮光体を一部切欠いて示した斜
面図、第６図は光源からの光路を示す正面図、第
７図は第１遮光体の機能を示す正面図、第８図は
入射角と透過率の関係を示す線図、第９図は投映
レンズが異なる位置にあるときの第１遮光体の機
能を示す正面図、第１０図および第１１図はそれ
ぞれ異なる他の実施例を示したもので、第１０図
ａは要部断面正面図、第１０図ｂは部分的な斜面
図、第１１図は要部断面正面図、第１２図および
第１３図はさらに異なる他の実施例を示したもの
で、第１２図は断面正面図、第１３図は同要部拡
大断面図である。２…恒星球、３…投映機、５…第１遮光体、５
Ａ…環状遮光板、１２…第２遮光体、ｄ…光束、
H₁…投映上の水平線。

Claims

【特許請求の範囲】

１恒星球の投映上の水平線近傍を取り囲むよう
に、内側が下方に所定角度傾斜し、前記水平線の
上下方向に設定間隔で配列された複数の環状遮光
板からなる遮光体を設けたことを特徴とするプラ
ネタリウム。