JPH0421172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、ドーム状スクリーン即ち球面状ス
クリーンに係る。更に詳細には、ドーム状スクリ
ーン内部の映写機、投影型テレビ等の投影機によ
る投影により、映像を投射し、ドーム底面に設け
る観賞位置で観客の観賞に適するドーム状スクリ
ーンに係る。

(ロ) 従来の技術 ドーム状スクリーンは、プラネタリウム等各種
の展示場として使用され、スクリーンに映像を投
影し、観客はスクリーン内で映像を観賞するもの
として知られている。ドーム状スクリーンへの映
像の投影方法としては、ドーム状スクリーン内部
に映写機、テレビ等の投影機を設置する方法と、
ドーム状スクリーン背後から映像を投影する手段
とが知られている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 平面からなる一般のスクリーンとは異り、ドー
ム状スクリーンでは、内部中心から映写機、テレ
ビ等の投影機により映像を投射すると、スクリー
ンによつて乱反射された光がスクリーンの他の部
分に投射されいわゆる迷光を生ずる。そして迷光
のため、スクリーン映像のコントラストが低下す
る問題点を有することが知られている。そのた
め、スクリーンに部分的に孔を穿設することが試
みられたが、その場合は、投影される映像の明度
が低下する問題点を有した。

他方、ドーム状スクリーン外部から映像を投影
する方法では、内部投影に比し投影機の投影方法
が複雑となる問題点を有した。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明は内側に投影機を設置しドームの底面
に観賞位置の形成可能なドーム状スクリーンにお
いて、投影機からの投射光を反射可能であるとと
もに観賞位置からは眼の分解能以下の大きさから
なる凹面を、ドーム内側に向けて複数設け、その
口径を反射光の光束がドーム底面の鑑賞位置方向
のみに反射し、他のドーム状スクリーン方向に向
かわない形状とすることを特徴とするドーム状ス
クリーンを提供することでこれら従来の問題点を
解決する。

(ホ) 作用 投影機から投射する投射光は、複数の凹面鏡で
反射する。各凹面鏡の反射光は鑑賞位置方向のみ
に反射しスクリーン方向には向かわず迷光は生じ
ない。しかも、ドーム状スクリーン中心点付近に
設ける各凹面よりドーム状スクリーン周辺部に設
ける凹面の方が、ドーム状スクリーン中心点側の
反射光の光束を制限する割合が大な形状となるた
め、中心点側をドーム面と一致させると、底面側
では必然的にドーム面との間に段差が生じるがこ
の面を遮光面とすれば、たとえ他のスクリーン面
によつて散乱された光が凹面鏡に到達しても、こ
の部分によつて遮光され透光となることを防止す
ることが出来る。又各凹面は眼の分解能以下の寸
法となつているため各面の反射光は鑑賞位置から
は輝点としてとらえられ隣接する輝点の集合によ
り連続した広い面積の明るい映像として認識され
る。

(ヘ) 実施例 この発明の第１実施例の中央断面図を表す第１
図、第２実施例の中央断面図を表す第２図に従い
説明する。

第１図に示す実施例ではドーム状スクリーン
１、水平な底面２に設ける観賞位置３を有する。
それに対し第２図に示す実施例は最近のプラネタ
リウム劇場にみられるように、傾斜した底面２に
観賞位置３を設け、前傾座席とする。両実施例と
も、底面２は円形からなり、底面の中心点０には
映写機、投影型テレビ等の投影機４を設置する。
球体スクリーン１内側表面には、ドーム内側に反
射面を向けた多数の凹面鏡５を固定する。凹面鏡
５（凹面反射面）の大きさは、各観賞位置から肉
眼による視認点以下が望ましく、底面２が20〜30
ｍからなる場合、球形スクリーン１半径の各１分
以内直径約３〜５mmが望ましい。各凹面鏡５の第
１図、第２図Ａ点における凹面は、第３図に示す
ように回転放物面又は、第４図に示すように球面
からなる。第３図に示すような回転放物面から凹
面鏡がなる場合、投影機４から投影された投影光
は、投影機４から凹面鏡５までの距離が凹面鏡５
の焦点距離に比し大なため、略平行光と考えら
れ、この平行光が凹面鏡５の光軸方向に投射され
ると、鏡面で反射された後、第３図に示すよう
に、凹面鏡の焦点Ｆに集光する。ついで、焦点Ｆ
を頂点とする円錐方向に拡散する。この反射光が
拡散する方向即ち錐体底面方向は、底面２の範囲
内、好ましくは、観客の眼の存在する範囲内、少
なくも球体スクリーン１方向には反射光がいかな
い口径の曲面とする。凹面鏡５が第４図に示すよ
うに球面からなる場合は、球面収差が発生して反
射光は焦点に集光せずに拡散するが球面収差を含
めて、反射光が拡散する方向は底面２の範囲内、
即ち、球体スクリーン１には反射光がいかない口
径とし、凹面鏡の光軸を投影機４の方向に向けて
設置する。反射光の拡散方向を底面２方向とする
ためには、球体スクリーン１の内側に設ける凹面
５は全てを同一形状とし反射光の処理を行わない
ことは望ましくなく、その場合は迷光を生ずる。
即ち、第１図に示す実施例では天頂Ａ（即ちドー
ム状スクリーン中心点Ａ）、第２図に示す実施例
では、中心点Ｏからの底面に垂直な直線と球体ス
クリーン１との交点Ａ（ドーム状スクリーン中心
点Ａ）において、反射光の拡散方向を底面２内に
設定する凹面５を、∠AOB＝∠BOC＝∠COD＝
30°とする点Ｂ、点Ｃに同様に設置すると、凹面
鏡５の光軸を投影機４の方向に向けても∠B′BE、
及び∠C′CEの範囲での反射光は他の凹面で再反
射して迷光を生ずる。

そこでこの第１図、第２図に示す実施例では、
第５図に示すように、Ａ点に凹面鏡５は、投影機
からの投射光は、底面２内へ拡散する曲面とする
が、Ｂ点では第６図、Ｃ点では第７図に示すよう
に、投影機４からの投射光を底面２方向外、即ち
球体ドーム方向へ反射する面は有さない凹面形状
とし、反射光の底面２方向外への進行方向には遮
光部６を設ける。

即ち、第６図、第７図に示す各凹面５において
は、凹面５を形成する曲面は、ドーム状スクリー
ン中心点Ａ側ではスクリーン表面まで完結させて
いるが、周辺部側では遮光部６に連続し、連続周
面としてはスクリーン表面まで完結していない。
そして第６図、第７図に示すように、凹面鏡５の
曲面の光軸は投影機４方向に向けた上で、ドーム
状スクリーン１周辺部に設ける凹面５ほど曲面の
ドーム底面側部分を形成しない割合を大とするこ
とで、第８図イ〜ハに示すようにドーム状スクリ
ーン中心点付近から周辺部方向の開口を小とし
て、ドーム状スクリーン周辺部に固定する凹面ほ
ど上方への反射光の光束を制御する割合の大な形
状とする。

遮光部６は、光を吸光する黒色塗装をするなど
して形成し、各凹面鏡が反射する底面２方向外へ
の反射光を吸収する。Ｂ点、Ｃ点では各々投影機
４からの投射光の角度に異にするため、遮光部の
形状、凹面の形状も変化させる。形状変化は、理
論上は、Ａ点からＤ点まで隣接する凹面鏡５ごと
に遮光部６、凹面鏡５形状を変化するのが望まし
い。

しかし、20〜30ｍの底面２からなり、１分以内
直径約３〜５mmの凹面鏡５からなる場合は、Ａ点
乃至Ｂ点、Ｂ点乃至Ｃ点、Ｃ点乃至Ｄ点は同一の
形状の凹面鏡及び遮光部６を使用しても実用上の
差異は生じない。即ち、Ａ点乃至Ｂ点は、第５図
に断面を、第８図イに平面を図示する形状からな
る。Ｂ点乃至Ｃ点は第６図に断面を、第８図ロに
平面を図示するようにBOの光軸に対し、上方30°
まで反射光の光束を制限する形状からなる。

Ｃ点乃至Ｄ点は第７図に断面を、第８図ハに平
面を図示するように、CO光軸に対して上方15°ま
での反射光束を制限する凹面鏡５形状、遮光部６
形状からなる。凹面鏡５の形状、遮光部６の形状
によつては、更に細かく形状変化をさせてもよ
い。

第１図、第２図に図示する実施例では、凹面鏡
５遮光部６の集合からなる板状体７を複数枚連続
することで球体スクリーン１表面を形成する。凹
面鏡５の間〓部分は、遮光吸収部分８で形成し、
無反射処理を施すため反射光は生じない。更に、
板状体７は、第９図、イ，ロ，ハに図示するよう
に、遮光部６は平面視直線状としても実用上は支
障はない。この場合は更に小面積の凹面の形成に
適する。遮光吸収部分８は印刷によつてもよい。
遮光吸収部分８には、第９図イ，ロ，ハ、第１０
図イ，ロ，ハに図示するように、吸音用の小孔を
設けてもよい。小孔９により音響効果の向上を図
ることが可能となる。鑑賞者の着席するシートに
は、音響装置を組み込んだ所謂ソニツクシートを
用いてもよく、その場合は音響効果は更に向上す
る。

第１３図、第１４図に示す実施例は、凹面鏡５
設置箇所のうち、数箇所は、凹面鏡５を設置せ
ず、吸音のための孔１０としたものである。

この場合、ドームのため生ずる音響反射を孔１
０により吸音し、明るさは幾分減少するが、吸音
効果は増大する。

板状体７は、第１１図に示すようにプラスチツ
クス等の透明体から形成し、ドーム内側は、平滑
とし、外側には凹凸面を形成してその上から鏡面
処理を施して形成する。又第１２図に示すよう
に、平板を凹凸処理し、従つてドーム内側面も球
面又は回転放物面としてもよい。

(ト) 効果 従つて、この発明ではコントラストも、明度も
低下することがなく、迷光の生じないドーム状ス
クリーンを提供するとともに、凹面は、分解能以
下の大きさからなるため、各面の反射光は観客に
は輝点としてとらえられ、隣接する輝点の集合に
より連続した広い面積の映像として認識されるド
ーム状スクリーンを提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の中央断面図、
第２図は同第２実施例の中央断面図、第３図、第
４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９
図、第１０図、第１１図、第１２図、第１３図、
第１４図は実施例の一部拡大図である。 １……ドーム状スクリーン、２……底面、３…
…観賞位置、４……投影機、５……凹面鏡、６…
…遮光部、７……板状体、８……遮光吸収部分、
９……小孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内側に投影機を設置しドームの底面に観賞位
   置の形成可能なドーム状スクリーンにおいて、投
   影機からの投射光を反射可能であるとともに観賞
   位置からは眼の分解能以下の大きさからなる凹面
   鏡を、ドーム内側に向けて複数設け、各凹面鏡の
   口径をその集光点とドームの底面とによつて形成
   される錐体の延長面と凹面との交線を外周とする
   形状又はそれに近い形状となしドーム底面方向以
   外に反射する光線のないことを特徴とするドーム
   状スクリーン。