JPH03634B2 - - Google Patents

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JPH03634B2
JPH03634B2 JP16537384A JP16537384A JPH03634B2 JP H03634 B2 JPH03634 B2 JP H03634B2 JP 16537384 A JP16537384 A JP 16537384A JP 16537384 A JP16537384 A JP 16537384A JP H03634 B2 JPH03634 B2 JP H03634B2
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JP
Japan
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data
axis
amount
projector
control
Prior art date
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JP16537384A
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Japanese (ja)
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JPS6142680A (en
Inventor
Tamotsu Takahashi
Juji Imamura
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、投映機を3軸又は2軸のまわりに回
転するように構成し、各軸の独立した回転をコン
ピユータで制御して投映像の合成運動をおこなう
プラネタリウムに関し、特にはその自動と手動の
制御に係わる。
[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention comprises a projector configured to rotate around three or two axes, and a computer controls the independent rotation of each axis to perform composite motion of projected images. Concerning planetariums, in particular their automatic and manual controls.

従来技術 従来のプラネタリウムは年周軸、日周軸、緯度
軸、才差軸によつて回転可能とされ、各軸に夫々
設けられたモータの回転を制御することによつて
年周運動、日周運動、緯度変化、才差運動を再現
するようになつていた。従つて、従来のプラネタ
リウムでは夫々のモータに対し所定の電圧を印加
するよう手動操作することにより上記各運動の手
動制御をおこなうことができた。
Prior Art Conventional planetariums can be rotated by an annual axis, a diurnal axis, a latitude axis, and a precessional axis, and the annual and diurnal movements are controlled by controlling the rotation of motors installed on each axis. It was able to reproduce circumferential motion, latitudinal changes, and precession. Therefore, in the conventional planetarium, each of the above movements could be manually controlled by manually applying a predetermined voltage to each motor.

一方、他のプラネタリウムの形式として、投映
機を3軸又は2軸のまわりに回転するように構成
し、各軸の独立した回転をコンピユータ制御する
ものが提案されている。より具体的には、恆星は
3軸で保持される恆星投映球の各軸の回転による
運動の合成として日周運動、緯度運動、才差運動
をおこない、惑星、太陽、月等は同様にして2軸
の合成運により前記日周運動・緯度運動・才差運
動に伴なう運動及び年周運動をおこなうようにさ
れる。このような合成運動は、プログラム制御に
おいては、目的地のデータに対して各軸のモータ
の回転量を計算し出力することを逐次おこなうこ
とで達成される。従つて、各軸のモータの回転量
は目的とする運動と直接は関係しない値となる。
それ故、このような形式のプラネタリウムにおい
ては手動制御を簡単におこなうことは非常に困難
である。
On the other hand, as another type of planetarium, one has been proposed in which the projector is configured to rotate around three or two axes, and the independent rotation of each axis is controlled by a computer. More specifically, the Hengsei performs diurnal, latitudinal, and precessional movements as a result of the rotation of each axis of the Hengsei projection sphere, which is held on three axes, and the planets, sun, moon, etc. The combined movement of the two axes causes the movements associated with the diurnal movement, latitudinal movement, and precessional movement, as well as the annual movement. Such a synthetic motion is achieved in program control by sequentially calculating and outputting the amount of rotation of the motor of each axis based on destination data. Therefore, the amount of rotation of the motor for each axis is a value that is not directly related to the intended movement.
Therefore, it is very difficult to easily perform manual control in this type of planetarium.

目的・要旨 本発明はこのような点に鑑みてなされたもの
で、上記の如き2軸以上の合成運動によるプラネ
タリウムで簡単な手動制御を達成することを目的
とする。
Purpose/Summary The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to achieve simple manual control in a planetarium using synthetic motion of two or more axes as described above.

上記の目的は、自動制御をメモリされたデータ
にもとずいて単位時間毎に計算し出力するように
なし、一方、手動制御はアナログ入力量を前記単
位時間毎のデータ変更量ととらえて制御すること
によりおこなわれる。
The purpose of the above is to make automatic control calculate and output every unit time based on the memorized data, while manual control treats the analog input amount as the amount of data change per unit time and controls it. It is done by doing.

実施例 まず、第1図〜第5図を用いて本発明に係わる
プラネタリウムの構成を説明する。
Embodiment First, the configuration of a planetarium according to the present invention will be explained using FIGS. 1 to 5.

プラネタリウムの投映機は第1図に示すように
ドーム1の中心に配置されるが、投映機は恆星投
映機2とその近傍に各個別々に設けられた太陽、
月、各惑星(地球・水星・金星・火星・木星・土
星)の投映機3,3……とに分かれている(第2
図参照)。投映機3,3……は投映対象が異なる
のみで投映像を移動させる構成は同一であるから
以下惑星等投映機3,3……ということにする。
The projector of the planetarium is placed at the center of the dome 1 as shown in Fig. 1, but the projectors include the Hengsei projector 2 and the sun, which are individually installed near it.
The moon, each planet (Earth, Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn) is divided into projectors 3, 3... (Second
(see figure). Since the projectors 3, 3, . . . differ only in their projection targets and have the same configuration for moving the projected image, they will be referred to as planetary projectors 3, 3, etc. hereinafter.

第3図及び第4図において、恆星投映機2は恆
星投映球10を3軸のまわりに自在に回転させる
ようになつており、その球面上には、中心部に収
納された1個の恆星投映用の光源11により全天
の恆星をレンズ投映する所要個数の投映レンズユ
ニツト12と、これらのユニツト12の間のスペ
ース部分に配設されて座標標識、星座絵、ブライ
トスター等を夫々投映する複数の補助投映ユニツ
ト13が設けられている。各投映レンズユニツト
12はコンデンサーレンズ12a、恆星原板12
b、投映レンズ12cからなり、複数に分割され
た全天の所要包括角度範囲内の恆星を各自受持つ
て投映する。
In FIGS. 3 and 4, the Gosei projector 2 is designed to freely rotate the Gosei projection sphere 10 around three axes, and on the spherical surface is a Gosei projection ball 10 housed in the center. A required number of projection lens units 12 which project the entire sky with a lens using a projection light source 11, and are arranged in the space between these units 12 to project coordinate markers, constellation pictures, bright stars, etc., respectively. A plurality of auxiliary projection units 13 are provided. Each projection lens unit 12 includes a condenser lens 12a and a condenser original plate 12.
b. It consists of a projection lens 12c, each of which takes charge of and projects the stars within a required comprehensive angle range of the entire sky divided into a plurality of parts.

前記3軸は、恆星投映球10の或る大円に垂直
な第I軸と、球の中心を通り水平な第軸と、第
I、軸の交点を通り垂直な第軸であり、前記
大円外周には第I軸用ベアリング14及びギヤ1
5が設けられていて、ギヤ15は還状ホルダー1
8の内部に設けられた第I軸駆動モータM1と第
I軸エンコーダE1とに連結されている。
The three axes are an I-th axis perpendicular to a certain great circle of the Gongsei projection sphere 10, a horizontal axis passing through the center of the sphere, and a perpendicular axis passing through the intersection of the I-th and axes. A bearing 14 for the I-axis and a gear 1 are placed on the outer circumference of the circle.
5 is provided, and the gear 15 is connected to the circular holder 1.
8 is connected to an I-axis drive motor M1 and an I-axis encoder E1.

恆星投映球10は、ベアリング14を介し、内
輪16と外輪17及び両者を連結するリブ(図示
せず)によつて形成される還状ホルダー18によ
つて保持される一方、この還状ホルダー18を保
持する水平軸19,19を基板20に立設された
支持部材21,21の各ベアリング22に枢支さ
せて第軸のまわりに回動するよう構成される。
この回動は支持部材21に固設された第軸駆動
モータM2が水平軸19のギヤ23に噛合するこ
とによりおこなわれ、同様にして設けられた第
軸エンコーダ、E2が第軸のまわりの回転を検
出する。基板20は、その中央部の垂直軸24を
ベアリング25に枢支され、垂直軸24のギヤ部
24aには第軸駆動モータM3と第軸エンコ
ーダE3が連結されている。
The Gongsei projection sphere 10 is held via a bearing 14 by a ring-shaped holder 18 formed by an inner ring 16, an outer ring 17, and a rib (not shown) connecting the two. Horizontal shafts 19, 19 holding the horizontal shafts 19, 19 are pivotally supported by respective bearings 22 of support members 21, 21 erected on the substrate 20, and are configured to rotate around the first shafts.
This rotation is performed by a shaft drive motor M2 fixedly attached to the support member 21 meshing with a gear 23 of the horizontal shaft 19, and a similarly installed shaft encoder E2 rotates around the shaft. Detect. The substrate 20 has a central vertical shaft 24 supported by a bearing 25, and a gear portion 24a of the vertical shaft 24 is connected to a first shaft drive motor M3 and a second shaft encoder E3.

光源11及び各補助投映ユニツト13の各自に
設けられた光源26への給電は、還状ホルダー1
8の両面に配設されたスリツプリング27とこれ
らに摺接するブラシ28及び水平軸19の周面に
配設されたスリツプリング29とこれらに摺接す
るブラシ30を介しておこなわれる。尚、垂直軸
に対しても同様のスリツプリングとブラシが設け
られている。
Power is supplied to the light source 26 provided in the light source 11 and each auxiliary projection unit 13 through the circular holder 1.
This is done through a slip ring 27 disposed on both sides of the horizontal shaft 19, a brush 28 in sliding contact with these rings, a slip ring 29 disposed on the peripheral surface of the horizontal shaft 19, and a brush 30 in sliding contact with these. Note that a similar slip ring and brush are provided for the vertical axis as well.

以上のような恆星投映球10によつて星空の恆
星等を投映する訳であるが、少なくとも光源11
は継続して点灯されるので投映上の水平線より下
方に向う投映光をカツトするために恆星投映球1
0をとりまく特殊構造の還状シヤツタ(図示せ
ず)が設けられている。
The star projection sphere 10 as described above projects the starry sky, etc., but at least the light source 11
Since the light is continuously lit, in order to cut out the projected light directed downward from the horizontal line on the projection screen, the
A special circular shutter (not shown) surrounding the zero is provided.

第5図は惑星等投映機3,3……の構成を示し
ており、投映機31は水平面内で直交する2軸の
まわりに回動自在に構成されている。即ち、図示
しない支持部材上に設けられたコロ32,32に
支持されて円弧部材33が水平面内の軸のまわ
りに回動自在とされ、支持部材に取付けられたモ
ータM4によつて回動される一方、円弧部材33
の直径方向に突出する軸34に投映器31が固定
され、この軸34を軸受35,35で回動可能に
保持するともに、円弧部材33に固定されたモー
タM5によつて軸、34を回転することにより水
平面で軸と直交するV軸のまわりに回動自在と
され、両回動によつて投映器31を任意の方向に
向けるように構成されている。
FIG. 5 shows the configuration of the planetary projectors 3, 3, . That is, the arcuate member 33 is supported by rollers 32, 32 provided on a support member (not shown) and is rotatable around an axis in a horizontal plane, and is rotated by a motor M4 attached to the support member. On the other hand, the arc member 33
A projector 31 is fixed to a shaft 34 projecting in the diametrical direction, and this shaft 34 is rotatably held by bearings 35, 35, and the shaft 34 is rotated by a motor M5 fixed to an arcuate member 33. This allows the projector 31 to rotate freely around the V axis perpendicular to the axis in the horizontal plane, and is configured to direct the projector 31 in any direction by both rotations.

以上説明した恆星投映機2は3軸合成運動に
て、また、惑星等投映機3,3……は2軸合成運
動によつて駆動され、任意の方向に像を投映する
ことができる。そしてこれら各投映機を各個独立
に制御することで種々の演出効果をあげることが
できる。
The planetary projector 2 described above is driven by a three-axis composite motion, and the planetary projectors 3, 3, . . . are driven by a two-axis composite motion, and can project an image in any direction. By controlling each of these projectors independently, various effects can be achieved.

このような恆星投映機2、惑星等投映機3,3
…及びその他の機器やランプ等は第6図にブロツ
ク図で示す構成によつて制御される。第6図でコ
ンピユータCは各惑星の天体軌道式等の制御に必
要なデータや演出をおこなうためのプログラムを
メモリするメモリ装置ME、プログラムを入力す
るためのキーボードKB及び手動制御のための入
力をおこなうコンソールCNが接続されており、
起動されるとメモリ装置MEからプログラムを読
出し、そのプログラムに従つて各種機器を制御す
る指令を出力する。コンピユータCからの出力は
バスラインBLによつて運ばれ、このバスライン
BLには、各種ランプLo…Lnが制御部Coo…
Con、パワー部POO…Ponを介して接続され、恆
星投映機2のモータM1,M2,M3が制御部
C10,C11,C12,パワー部P10,P11,P12を介して
接続され、さらに惑星等投映機3,3…の各
軸、V軸に対するモータM407,M507が制
御部C200,C201,C210,C211…C270,C271及びパワ
ー部P200,P201,P210,P211…P270,P271を介して
接続される。また、各モータに対して夫々設けら
れるエンコーダE1,E2,E3,E407…E
07の検出信号は夫々の制御部にフイードバツ
クされる。
Such a star projector 2, planetary projector 3, 3
...and other equipment, lamps, etc. are controlled by the configuration shown in the block diagram in FIG. In Figure 6, computer C includes a memory device ME that stores data and programs necessary for controlling the celestial orbits of each planet, a keyboard KB for inputting programs, and an input for manual control. The console CN to perform is connected,
When activated, it reads a program from the memory device ME and outputs commands to control various devices according to the program. The output from computer C is carried by bus line BL, which
In BL, various lamps Lo...Ln are connected to control section Coo...
Con, power section POO...Connected via Pon, motors M1, M2, M3 of Hengsei projector 2 are control section
C 10 , C 11 , C 12 , power units P 10 , P 11 , P 12 are connected to each other, and motors M4 07 , M5 0 … are connected to the respective axes of the planetary projectors 3, 3, and the V axis. 7 are connected via control sections C 200 , C 201 , C 210 , C 211 . . . C 270 , C 271 and power sections P 200 , P 201 , P 210 , P 211 . In addition, encoders E1, E2, E3, E4 provided for each motor , respectively.
The detection signals of 50 ... 7 are fed back to the respective control sections.

各モータへの制御出力はコンピユータCで微小
単位時間毎に演算され、微小単位時間でのモータ
軸の角度変位量としてバスラインBLから送られ
る。各制御部はこのデータを受けて各モータを駆
動するように制御するとともに各エンコーダから
のフイードバツク信号にもとずいてモータの速度
制御、位置制御をおこなう。
The control output to each motor is calculated for each minute unit time by the computer C, and is sent from the bus line BL as the amount of angular displacement of the motor shaft in every minute unit time. Each control section receives this data to drive each motor, and also controls the speed and position of the motor based on feedback signals from each encoder.

前記コンソールCNには、第7図に示すよう
に、自動・手動を切換えるスイツチSWと切換え
られたモードを表示する表示窓DWと本発明に係
わる手動入力手段としてのボリユームV1,V
2,V3が設けられている。ボリユームV1,V
2,V3は夫々緯度運動、日周運動、才差運動に
対応したデータを入力するようになつており、中
央点をデータゼロとし、右回りがデータ増加、左
回りがデータ減少となつている。緯度運動は観測
点を惑星等の任意の緯度に移動させるものである
から、データは右回りで現在緯度から北極方向に
移動、左回りで南極方向に移動を示し、その回動
量で移動速度を示すことになる。日周運動と才差
運動は経時変化であるから、右回りで現在時点か
ら未来に、左回りで過去に向う変化を示し、その
回動量で速度(単位時間当りに変化する日年数)
を示す。
As shown in FIG. 7, the console CN includes a switch SW for switching between automatic and manual modes, a display window DW for displaying the switched mode, and volumes V1 and V as manual input means according to the present invention.
2, V3 is provided. Volume V1, V
2. V3 is designed to input data corresponding to latitudinal movement, diurnal movement, and precession, respectively, with the center point being zero data, clockwise rotation increases data, and counterclockwise rotation decreases data. . Since latitudinal movement moves the observation point to any latitude of the planet, the data indicates movement from the current latitude to the north pole when turning clockwise, and movement towards the south pole when turning counterclockwise, and the movement speed is determined by the amount of rotation. It will be shown. Since diurnal motion and precessional motion change over time, clockwise rotation indicates change from the present time to the future, counterclockwise rotation indicates change toward the past, and the amount of rotation indicates the speed (number of days of change per unit time).
shows.

コンソールCNには、図示しないけれども、観
測点の位置を指定する中心指定スイツチ群を有し
ており、観測点として太陽・月・各惑星(地球・
水星・金星・火星・、木星・土星)を選択するこ
とができる。
Although not shown in the figure, the console CN has a center designation switch group for specifying the position of the observation point.
Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn) can be selected.

本発明はこのようなアナログ入力装置からのア
ナログデータをコンピユータ制御にとり入れて自
動制御とマツチングさせる訳であるが、その制御
方法を第8図と第9乃至13図を用いて説明す
る。
The present invention incorporates analog data from such an analog input device into computer control and matches it with automatic control, and the control method will be explained using FIG. 8 and FIGS. 9 to 13.

第8図はコンピユータに対する入出力とコンピ
ユータ内での制御の概略を示した機能ブロツク図
であり、I、、軸の合成運動により投映をお
こなう恆星投映機について示したものである。惑
星等投映機については、V軸に変わるだけで実
質的に同一である。
FIG. 8 is a functional block diagram showing an outline of the input/output to and from the computer and the control within the computer, and shows a Gosei projector which performs projection by the combined movement of the I, , and axes. As for the planetary projector, it is essentially the same except that it changes to the V axis.

第8図においてコンピユータCにはプログラム
制御時のデータか手動入力のデータのいずれかが
取込まれる。プログラムのデータは目標位置及び
目標位置まで移動する速度を指定する指定緯度、
指定日周、指定才差のデータと観測点を指定する
中心指定のデータであり、一方、手動入力のデー
タは各ボリユームV1,V2,V3からの前記し
た各データ及び中心指定の手動入力データであ
る。各ボリユームV1,V2,V3からの電圧は
A/D変換され、これに正負の回動方向を示すデ
ータビツトを付けたデジタルデータとされる。自
動或いは手動のデータがとり込まれるとコンピユ
ータCはこれより恆星投映機の基準点の単位時間
当りの変位量△Aを算出する。
In FIG. 8, computer C receives either data during program control or manually input data. The program data includes a specified latitude that specifies the target position and the speed to move to the target position,
These are the data of the specified diurnal cycle, the specified predisposition, and the data of the center designation that specifies the observation point.On the other hand, the manually input data is the above-mentioned data from each volume V1, V2, and V3, and the manually input data of the center designation. be. The voltages from each volume V1, V2, V3 are A/D converted and converted into digital data with data bits indicating positive and negative rotation directions added thereto. When the automatic or manual data is taken in, the computer C calculates the displacement ΔA of the reference point of the Hengsei projector per unit time from this data.

図中f1,f2,f3はI、、軸の現在位置を示
す角度データであり、コンピユータCに内蔵され
るメモリに記憶されている。そしてこれらf1
f2,f3が前記変位量△Aに応じて緯度回転、日周
回転、才差回転の計算をつけ、3軸が移動すべき
目標位置を示す角度データf1′,f2′,f3′となり、
速度データから計算された各軸の回転速度データ
V1,V2,V3とともに恆星投映機の各軸制御部
C10,C11,C12に転送される。以上の計算処理は
一定の単位時間△t内におこなわれ、計算で得ら
れたf1′,f2′,f3′は次の計算処理でのf1,f2,f3
なる。一方データを受取つた各軸の制御部C10
C11,C12は上記時間△t内に球面三角法にもとづ
いて三軸同時補間をおこないながら計算をおこな
い各軸の速度制御と位置制御をおこなう。そして
このような単位時間△t毎に計算処理をくりかえ
す。自動の場合はプログラムに書かれた目標位置
に達すると処理を終了し、プログラムの次のステ
ツプの処理をおこなうが、手動の場合は各ボリユ
ームからの入力が続くかぎり処理を続行する。
In the figure, f 1 , f 2 , and f 3 are angle data indicating the current position of the I axis, and are stored in a memory built into the computer C. And these f 1 ,
f 2 , f 3 calculate latitude rotation, diurnal rotation, and precession rotation according to the displacement amount ΔA, and angle data f 1 ′, f 2 ′, f indicate the target position to which the three axes should be moved. 3 ′,
Rotation speed data of each axis calculated from speed data
Along with V 1 , V 2 , and V 3 , each axis control section of the Hengsei projector
Transferred to C 10 , C 11 , and C 12 . The above calculation process is performed within a certain unit time Δt, and f 1 ', f 2 ', f 3 ' obtained by the calculation become f 1 , f 2 , f 3 in the next calculation process. On the other hand, the control unit C 10 of each axis that received the data,
C 11 and C 12 are calculated while performing three-axis simultaneous interpolation based on spherical trigonometry within the above-mentioned time Δt, and speed control and position control of each axis is performed. Then, the calculation process is repeated every unit time Δt. In automatic mode, processing ends when the target position written in the program is reached and the next step in the program is started, but in manual mode, processing continues as long as input from each volume continues.

上記処理をさらに第9乃至13図のフローチヤ
ート図を用いて説明する。
The above processing will be further explained using the flowcharts shown in FIGS. 9 to 13.

第9図はコンピユータCのメインルーチンであ
り、どのようなモードが選択されたかをまずチエ
ツクし、選択された自動又は手動のモードに応じ
て自動のサブルーチン又は手動のサブルーチンを
処理するよう構成されている。
FIG. 9 shows the main routine of computer C, which is configured to first check what mode has been selected and process an automatic subroutine or manual subroutine depending on the selected automatic or manual mode. There is.

第10図は自動のサブルーチンを示し、まず
#1では初期設定をおこなう。この初期設定では
演出プログラムの先頭アドレスの指定をおこな
い、演出タイマ、変数等をクリアし、各軸の現在
位置データから対応する恆星時・緯度等の値を設
定する。
FIG. 10 shows an automatic subroutine. First, in #1, initial settings are performed. In this initial setting, the start address of the performance program is specified, the performance timer, variables, etc. are cleared, and the corresponding values of time, latitude, etc. are set from the current position data of each axis.

次に、#2では演出プログラムの1ステツプを
メモリ装置MEから続取り解読する。解読された
データのうち次のステツプの開始時刻は演出タイ
マにストアされる。そして、#3で読取つたデー
タ中に終了データが含まれるか判断し、もし終了
データがあればメインルーチンにリターンする。
Next, in #2, one step of the presentation program is continued and decoded from the memory device ME. The start time of the next step among the decoded data is stored in the performance timer. Then, in #3, it is determined whether the read data includes end data, and if there is end data, the process returns to the main routine.

#4では計算処理を行つたり出力用データをス
トアするワークエリアをクリアしておく。
In #4, the work area for performing calculation processing and storing output data is cleared.

次に、#5#6#7で日周運動に係わる処理を
行なう。#5の判断は日周目標位置が現在位置に
等しいかの判断であり、NOの場合#6で単位時
間△tに恆星投映機が移動すべき変位量△Aを求
める。
Next, in steps #5, #6, and #7, processing related to diurnal movement is performed. The judgment in #5 is whether the diurnal target position is equal to the current position. If NO, in #6, the amount of displacement △A that the Hengsei projector should move per unit time △t is determined.

変位量△Aを第14図を用いて説明するに、図
において曲線をある星の移動軌跡とすると、コン
ピユータCは現在位置Poと目標位置Pnと移動軌
跡に対応する計算式から、単位時間△tに移動す
べき変位量△Aが各軸の補間制御がスムーズにお
こなえ、且つ観客から見て不自然にならないよう
に変位量△Aを定め、この△Aに応じた速度Vを
計算する。このような計算には種々の手法がある
が、例えば、移動軌跡をn等分し、現在位置名
P0と次の位置P1を結ぶ直線と移動軌跡との最大
ずれ量が所定範囲内に収まるように等分数nを変
えて適切な変位量△Aを求めることができる。こ
の変位量△Aはプログラムによつて変わり、また
惑星のように複雑な動きをする場合は単位時間毎
に変わる。
To explain the amount of displacement △A using Fig. 14, if the curve in the figure is the movement trajectory of a certain star, the computer C calculates the unit time △ from the calculation formula corresponding to the current position Po, the target position Pn, and the movement trajectory. The displacement ΔA to be moved at time t is determined so that the interpolation control of each axis can be performed smoothly and does not look unnatural to the audience, and the speed V according to this ΔA is calculated. There are various methods for such calculations, but for example, divide the movement trajectory into n equal parts and calculate the current position name.
An appropriate amount of displacement ΔA can be determined by changing the equal fraction n so that the maximum amount of deviation between the straight line connecting P 0 and the next position P 1 and the movement locus falls within a predetermined range. This displacement amount ΔA changes depending on the program, and in the case of complex movements such as planets, it changes every unit time.

このように変位量△Aが求められると、次の
#7で日周運動をおこなうための恆星投映球の各
軸及び惑星等投映機の各軸に出力するデータが計
算される。これについては第11,12図を用い
て後述する。
Once the displacement ΔA is determined in this way, the data to be output to each axis of the planetary projection sphere and each axis of the planetary projector for performing diurnal motion is calculated in the next step #7. This will be described later using FIGS. 11 and 12.

以上と同様の処理が、緯度変化の場合は#8
#9#10で、才差運動の場合は#11#12#13で、
年周運動の場合は#14#15#16で夫々求められ、
#17で各軸の制御部C10,C11,C12,C200…C271
出力される。各制御部は出力されたデータにもと
ずいて各軸を同時補間しながら速度制御と位置制
御をおこなう。
The same process as above is done in case of latitude change #8
#9 #10, in case of precession #11 #12 #13,
In the case of annual motion, #14 #15 #16 are calculated respectively,
At #17, it is output to the control units C 10 , C 11 , C 12 , C 200 . . . C 271 of each axis. Each control section performs speed control and position control while simultaneously interpolating each axis based on the output data.

続いて#18で単位時間△tの経過をまつて、
#19から直接#4へ、或いは#20を介して#2に
戻る。#19は解読され演出タイマに書込まれた次
のステツプの開始時刻になつたかどうかが判断さ
れ、1ステツプが終了していない場合は#4に戻
つて単位時間△t毎の1ステツプ内の処理を繰り
返す。次のステツプの開始時刻になると#20に移
り、ここで解読されたデータのうち運動系以外の
データ、例えばランプ系への調光データを出力す
る。調光データ等は1ステツプ内で変化がないよ
うにステツプが決められており、また、#20はル
ーチンの最後に位置するので、あるステツプに対
する調光データ等は前のステツプのデータ中に入
れられている。
Next, in #18, wait for the unit time △t to pass,
Go directly from #19 to #4 or return to #2 via #20. #19 is decoded and it is judged whether the start time of the next step written in the performance timer has arrived, and if one step has not finished, the process returns to #4 and the start time of the next step for each unit time △t is determined. Repeat the process. When the start time of the next step arrives, the process moves to #20, and out of the data decoded here, data other than the motor system, such as dimming data for the lamp system, is output. The steps are determined so that the dimming data, etc. do not change within one step, and #20 is located at the end of the routine, so the dimming data, etc. for a certain step will be included in the data of the previous step. It is being

次に第11図のサブルーチンで#7(日周運動)
#10(緯度変化)#13(才差運動)の計算を説明す
る。各々の計算は計算式が異なるだけで計算の処
理方法は同一である。即ち、#100で恆星投映球
の3軸に対する計算をおこない、#101で惑星投
映機の各2軸に対する計算をおこなう。計算は球
面三角法を用いておこなわれる。恆星投映球の3
軸の場合では、3軸の現在位置を示す角度データ
f1,f2,f3と変位量△A及び速度Vから各軸が単
位時間△tに移動すべき角度データf1′,f2′,
f3′と各軸の速度V1,V2,V3が求められる。惑星
等投映機の各2軸に対する計算も同様にしておこ
なわれ、これらのデータは出力用ワークエリアに
ストアされる。
Next, in the subroutine shown in Figure 11, #7 (diurnal movement)
Explain the calculation of #10 (latitude change) and #13 (precession). Each calculation uses the same calculation formula, but the calculation processing method is the same. That is, in #100, calculations are made for the three axes of the Hengsei projection sphere, and in #101, calculations are made for each of the two axes of the planetary projector. Calculations are performed using spherical trigonometry. Gongsei projection ball 3
In the case of axes, angle data indicating the current position of the three axes
From f 1 , f 2 , f 3 , displacement △A and velocity V, angle data f 1 ′, f 2 ′, at which each axis should move in unit time △t,
f 3 ′ and the velocities V 1 , V 2 , and V 3 of each axis are found. Calculations for each of the two axes of the planetary projector are performed in the same way, and these data are stored in the output work area.

第12図は#16(年周運動)の計算を示す。プ
ラネタリウムの年周運動は太陽・惑星・月等が長
い年月の間にどのように移動するかを再現するも
のであるため、背景の星空、即ち、恆星投映球は
動かされず、惑星等投映機のみが動かされる。従
つて第10図の#15で計算される変位量△Aは年
周運動の期間と演出時間から決まる仮想量であ
る。第12図の#200では、この仮想変位量△A
に対する惑星等投映機の各軸が移動すべき角度デ
ータが各惑星等及び恆星との関係からもつとも自
然な位置として推算される。そしてこのデータを
出力用ワークエリアにストアして第10図#17で
出力する。
Figure 12 shows the calculation of #16 (annual motion). The annual motion of a planetarium is to reproduce how the sun, planets, moon, etc. move over a long period of time, so the starry sky in the background, that is, the star projection sphere, does not move, and the planetarium, etc. only is moved. Therefore, the displacement amount ΔA calculated in #15 of FIG. 10 is a virtual amount determined from the period of the annual motion and the presentation time. At #200 in Fig. 12, this virtual displacement amount △A
The angle data at which each axis of the projector should move relative to the planets, etc. can be estimated as a natural position based on the relationship with each planet, etc. and the constellation star. This data is then stored in the output work area and output in #17 of FIG.

第13図は手動のサブルーチンを示し、第7図
に示したボリユームからの入力によつて恆星投映
球、惑星等投映機の動きを制御するものである。
FIG. 13 shows a manual subroutine, which controls the movement of the projector such as the star projection sphere and the planets based on the input from the volume shown in FIG.

第13図において、#21は第10図の#1と同
様の初期設定をおこない、#22で操作パネルのス
イツチやボリユームのうち前の状態から変化した
ものをデータとして読取る。このデータはスイツ
チ類ではオン・オフの変化だけであり、ボリユー
ム類では変化量・変化の方向等をデジタル変換し
たものである。手動モードではランプ系のオンオ
フ及び光量も操作パネル上のスイツチ・ボリユー
ム類で入力されるので、#23ではこれらランプ系
のデータをランプ系の制御部に出力する。そし
て、#24で運動系のワークエリアをクリアしてお
く。
In FIG. 13, #21 performs the same initial settings as #1 in FIG. 10, and #22 reads as data the switches and volumes on the operation panel that have changed from the previous state. For switches, this data includes only on/off changes, and for volume types, the amount of change, direction of change, etc. are digitally converted. In manual mode, the lamp system on/off and light intensity are also input using switches and volumes on the operation panel, so in #23 these lamp system data are output to the lamp system control section. Then, clear the exercise work area in #24.

続いて、#25#26#27で日周運動を、#28#29
#30で緯度変化を、#31#32#33で才差運動を、
#34#35#36で年周運動を制御するための計算を
おこなう。
Next, diurnal movement with #25 #26 #27, #28 #29
#30 is latitude change, #31 #32 #33 is precession,
#34 #35 #36 perform calculations to control annual motion.

#25#28#31は第9図に示す日周ボリユームV
1、緯度ボリユームV2、才差ボリユームV3の
変化を見ており、変化があると次の#26#29#32
に進む。#26#29#32ではボリユームの変化量を
デジタル量に変換した値を単位時間△tでの基準
点の変位量△Aとして設定する。この際ボリユー
ムの正負の回転方向についてのデータビツトが付
加されておりこのデータビツトによつて正方向は
データ増加、負方向はデータ減少として△Aが設
定される。
#25 #28 #31 is the diurnal volume V shown in Figure 9
1. I am looking at the changes in latitude volume V2 and precession volume V3, and if there is a change, the next #26 #29 #32
Proceed to. In #26, #29, and #32, the value obtained by converting the amount of change in the volume into a digital amount is set as the amount of displacement ΔA of the reference point in unit time Δt. At this time, data bits for the positive and negative rotation directions of the volume are added, and ΔA is set by these data bits as data increases in the positive direction and data decreases in the negative direction.

このようにして変位量△Aが設定されると#27
#30#33に進み、第11図の処理をおこなつて恆
星投映機及び惑星等投映機の各軸の移動量を演算
し、これを#37で出力する。
When the displacement △A is set in this way, #27
Proceeding to #30 and #33, the process shown in FIG. 11 is performed to calculate the amount of movement of each axis of the Hengsei projector and the planetary projector, and this is output in #37.

尚、#34#35#36は年周運動に関するものでこ
の場合恆星投映機は動かず惑星等投映機のみが動
く。この惑星等投映機を手動制御するための年周
ボリユームは図示しないが第7図のボリユームと
同様であり、このボリユームの変化量は#35で変
位量△Aとして設定され、#36で第12図の処理
を受けて惑星等投映機のみを駆動する。
Note that #34, #35, and #36 are related to annual motion, and in this case, the Hengsei projector does not move, but only the planetary projector moves. The annual volume for manually controlling this planetary projector is not shown, but it is the same as the volume in Figure 7, and the amount of change in this volume is set as the displacement △A in #35, and the 12th volume is set in #36. Only the planet projector is driven by the processing shown in the figure.

第13図のフローに戻つて、#37に続く#38で
は単位時間△tの経過をまつて#22に戻り再びル
ーチンを繰り返す。第13図のルーチンはメイン
ルーチンにリターンするステツプがないが、これ
は第7図のモード選択ボタンが手動から自動に切
換えられる、或いは他の中断指令が与えられると
割込み処理によりメインルーチンにリターンする
ように構成されているためである。
Returning to the flow of FIG. 13, in #38 following #37, after the unit time Δt has elapsed, the process returns to #22 and repeats the routine again. The routine in Figure 13 does not have a step to return to the main routine, but this is because when the mode selection button in Figure 7 is switched from manual to automatic, or another interrupt command is given, the routine returns to the main routine by interrupt processing. This is because it is configured as follows.

効果 以上説明したように、本発明は、投映機を3軸
又は2軸のまわりに回転するように構成し、各軸
の独立した回転により投映像の合成運動をおこな
うプラネタリウムにおいて、単位時間毎の演出デ
ータを記憶する記憶手段と記憶手段より読み込ん
だ演出データから単位時間毎に投映像の単位変位
量を算出し、該単位変位量に基づいて各軸の回転
量を制御する制御手段と、手動入力用アナログ入
力手段と、手動制御時、アナログ入力手段の基準
位置からのシフト量をデジタル変換しこれを前記
単位変位量として前記制御手段に供給する手動デ
ータ供給手段とを備えたものであるので、合成運
動をおこなうための各軸の回転が目的とする運動
と直接的関係をもたないにもかかわらず、手動制
御用のデータをオペレータの理解しやすい目的と
する運動の変更量として入力でき、自動制御と手
動制御を良好にマツチングさせることができるも
のである。
Effects As explained above, the present invention can be used in a planetarium in which the projector is configured to rotate around three or two axes and the composite motion of the projected image is performed by independent rotation of each axis. a storage means for storing performance data; a control means for calculating a unit displacement amount of the projected image for each unit time from the performance data read from the storage means; and a control means for controlling the rotation amount of each axis based on the unit displacement amount; The apparatus is equipped with an analog input means for input, and a manual data supply means that digitally converts the shift amount of the analog input means from the reference position during manual control and supplies this to the control means as the unit displacement amount. , even though the rotation of each axis to perform the composite motion has no direct relationship with the target motion, data for manual control can be input as changes in the target motion that are easy for the operator to understand. , automatic control and manual control can be well matched.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係わるプラネタリウムのドー
ム内の配置を示す図、第2図は各投映機の斜視
図、第3図第4図は恆星投映機の斜視図と断面
図、第5図は惑星等投映機の斜視図、第6図は制
御の構成を示すブロツク図、第7図はコンソール
の一部を示す図、第8図は制御部分の機能ブロツ
ク図、第9乃至13図は制御のフローチヤート
図、第14図は変位量△Aを説明するための模式
図である。 2……恆星投映機、3……惑星等投映機、C…
…コンピユータ、V1……日周ボリユーム、V2
……緯度ボリユーム、V3……才差ボリユーム、
△t……単位時間、△A……変位量。
Fig. 1 is a diagram showing the arrangement inside the dome of the planetarium according to the present invention, Fig. 2 is a perspective view of each projector, Fig. 3, Fig. 4 is a perspective view and a sectional view of the Gosei projector, and Fig. 5 is a perspective view of each projector. A perspective view of the planetary projector, Fig. 6 is a block diagram showing the control configuration, Fig. 7 is a diagram showing a part of the console, Fig. 8 is a functional block diagram of the control part, and Figs. 9 to 13 are control diagrams. The flowchart of FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the displacement amount ΔA. 2...Gongsei projector, 3...Planet projector, C...
...Computer, V1...Diurnal volume, V2
...Latitude volume, V3...Precession volume,
△t...Unit time, △A...Displacement amount.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 投映機を3軸又は2軸のまわりに回転するよ
うに構成し、各軸の独立した回転により投映像の
合成運動をおこなうプラネタリウムにおいて、演
出データを記憶する記憶手段と、記憶手段より読
込んだ演出データから単位時間毎に投映像の変位
量を算出し、該変位量に基づいて各軸の回転量を
制御する制御手段と手動入力用アナログ入力手段
と、手動制御時、アナログ入力手段の基準位置か
らのシフト量をデジタル変換しこれを前記変位量
として前記制御手段に供給する手動データ供給手
段とを備えたプラネタリウム。
1. In a planetarium in which the projector is configured to rotate around three or two axes and the combined motion of the projected images is performed by independent rotation of each axis, there is a storage means for storing performance data and a storage means for reading data from the storage means. A control means for calculating the amount of displacement of the projected image for each unit time from the presentation data and controlling the amount of rotation of each axis based on the amount of displacement, an analog input means for manual input, and an analog input means for manual input. A planetarium comprising manual data supply means for digitally converting a shift amount from a reference position and supplying this as the displacement amount to the control means.
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