JP2000314922A - 光線平行化装置及び同光線平行化装置を備える観察用人工虹発生装置 - Google Patents
光線平行化装置及び同光線平行化装置を備える観察用人工虹発生装置Info
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Abstract
とができ、かつ構造が簡単で安価な光線平行化装置を提
供するとともに、同光線平行化装置を用いて、高い照度
が得られ、自然界に生じる虹を忠実に再現することが可
能な観察用人工虹発生装置を提供する。 【解決手段】前後面へ直線状に連通し、軸線方向が互い
に平行となるように形成された多数の小径な導光孔を有
するパネルよりなる構成の光線平行化装置10を用い、
複数のランプ8からなる光源7と、この光源からの光線
を平行にするための前記光線平行化装置10と、この平
行化された光線を受けて人工虹を作るために水を噴霧し
て霧滴スクリーン3を作る霧滴スクリーン装置4とを有
する構成の観察用人工虹発生装置とした。
Description
る光源からの光線を平行にするための光線平行化装置及
び同光線平行化装置を備え、観察用の人工虹を発生する
ための装置に関する。
置31は図6に示すように、単球のランプよりなる光源
32と霧滴スクリーン装置33とよりなり、この霧滴ス
クリーン装置はノズル群34から下向きに霧滴を噴出し
て霧滴スクリーン35を形成するものとしてあり、ノズ
ル群34から噴出された霧滴は水槽36に受けられ、ポ
ンプ37を途中に備える送水管38によって、再びノズ
ル群34へ戻されて循環するように構成されていて、前
記霧滴スクリーン35に対して光源32からの光を照射
すると、霧滴スクリーン35上に人工虹が再現される。
光源32が単球ランプであるため、単球ランプを大容量
のものとしても高い照度が得られないので、鮮明な虹を
再現することができない。
のような平行光線ではなく、光源から放射状に照射され
るため、自然界で発生する虹の副虹や虹と副虹との間の
暗くなる部分などを忠実に再現することができず、ま
た、観察者が移動した場合の虹の見え方の変化も不自然
なものとなる。
が同スクリーン後方の壁などに反射して、人工虹の背景
を明るくしてしまい、人工虹が観察しにくくなるという
問題もある。
得るための装置にはレンズ等を利用した光学機器がある
が、多数枚のレンズを必要し、構造が複雑で高価であ
り、観察用人工虹発生装置の光源として採用することは
困難である。簡素な構造で安価な光線平行化装置が得ら
れれば、観察用人工虹発生装置のみならず今後の環境試
験装置などにも応用できることとなる。
もので、高い照度が得られ、自然界に生じる虹を忠実に
再現することが可能な観察用人工虹発生装置を提供する
ことを目的とする。
の光を平行にすることができ、かつ構造が簡単で安価な
光線平行化装置を提供することを目的とする。
係る光線平行化装置は、前後面へ直線状に連通し、軸線
方向が互いに平行となるように形成された多数の小径な
導光孔を有するパネルよりなる構成のものとしてある。
端が開口する多数の細筒状の筒路体を、互いに平行とな
るように束ねて構成したパネルよりなり、前記筒路体の
孔を導光孔としてなる構成のものとしてあり、また、前
記導光孔の径を前記パネルの厚さの1/100以下にし
たものとしてある。
数のランプからなる光源と、この光源からの光線を平行
にするための光線平行化装置と、この平行化された光線
を受けて人工虹を作るために水を噴霧して霧滴スクリー
ンを作る霧滴スクリーン装置とを有する構成のものとし
てある。
線状に連通し、軸線方向が互いに平行となるように形成
された多数の小径な導光孔を有するパネルよりなる構成
のものとしてある。
滴スクリーンを通過した光を取り込んで吸収するため反
射抑制パネルを備え、同反射抑制パネルは、前後面へ直
線状に連通し、軸線方向が互いに平行となるように形成
された多数の小径な導光孔を有するパネルよりなる構成
のものとしてある。また、前記光源の上方に、排熱機構
を設けた構成のものとしてある。
用人工虹発生装置の実施例を図1乃至図5に示す具体例
に基づいて説明する。図1、2に示すように、本実施例
の観察用人工虹発生装置1は、人工虹を作るのに必要な
光を発する光源装置2と、この光を受けて実際に人工虹
を発生させる霧滴スクリーン3を作る霧滴スクリーン装
置4とよりなり、両装置2、4は観察者が通る観察スペ
ース5を挟んで配置される。
8を略鉛直平面上に配列したものとしてあり、光源7の
縦横の寸法は、発生させようとする虹の大きさとほぼ同
じとし、例えば1m×1mの虹を発生させようとする場
合は、光源7の縦寸法H(図1参照)と横寸法W(図2
参照)を各1m程度のものとする。
光源7と略平行をなす光線平行化装置10を設けてあ
り、この光線平行化装置10は、前後面へ直線状に連通
し、軸線方向が互いに平行となるように形成された多数
の小径な導光孔を有するパネル状のものとしてあり、具
体的には、図3に示すように両端が開口する多数の細筒
状の筒路体11を互いに平行となるように束ねてパネル
状に構成し、筒路体の孔を前記導光孔としてあり、筒路
体11の孔径Rは、パネルの厚さすなわち筒路体の長さ
Lの1/100以下とするのが望ましい。
ロー状のものとしてあり、筒路体の内壁および縁部は黒
色等の明度の低い色としてあって、光の反射が極力小と
なるようにしてある。
熱をケーシング9外へ排出するための排熱機構12を設
けてあって、この排熱機構は排気ダクト13と排気ファ
ン14とで構成してある。
レーム16上に搭載されていて、移動可能となってお
り、前記霧滴スクリーン装置4との間隔を調節できるよ
うになっている。
めの多数のノズルが水平方向に配列されてなるノズル群
17を備え、前述した光源装置2の光線平行化装置10
に対し概略平行な霧滴スクリーン3を形成するものとし
てあり、霧滴スクリーン3の大きさが光源7の縦横寸法
よりも大きくなるように、ノズル群17を構成するノズ
ルの数や高さを設定する。
17の下方には、噴霧された水を受ける水受用の水槽1
8が設けられていて、この水槽に一端を接続した送水管
19の他端を、ポンプ20を介してノズル群17に接続
してある。
パネル21を立設してあり、この反射抑制パネル21
は、図4に示すように前述した光源装置2の光線平行化
装置10と同様に両端が開口する多数の細筒状の筒路体
22を互いに平行となるように束ねてパネル状に構成し
てあって、筒路体22の孔を導光孔としてあり、外周を
枠体23で囲んである。
光線平行化装置10の筒路体11と同様に黒色等の明度
の低い色としてあって、光の反射が極力小となるように
してある。
パネル21はともにベース24に立設されたフレームに
て支持してある。次ぎに、上述のように構成した光線平
行化装置および観察用人工虹発生装置の作用を説明す
る。
各ランプ8、8からの光は放射状に広がり、斜め方向の
光線を多く含んでいるが、斜め方向の光線は光線平行化
装置10を通過する際に、筒路体11の導光孔の内壁で
反射を繰り返して減衰、吸収され、したがって光線平行
化装置を通過した後の光は、互いに平行な光線の割合が
非常に多い光、すなわち太陽光に近い光が得られる。
ノズル群17から噴霧された霧滴が霧滴スクリーン3を
形成し、この霧滴は落下して水槽18に受けられ、ポン
プ20により送水管19を経て、再びノズル群17へ送
られて循環する。
ン3に照射され、この霧滴スクリーン3を構成する微細
な霧滴のプリズム作用により、図5に示すように人工虹
25が発生し、観察者は光線の進行方向と観察者の視線
26とのなす角θが40度乃至42度となる範囲内で、
霧滴スクリーン3上に人工虹25を観察することができ
る。
工虹25と副虹27との間の暗い部分も、自然界と同様
に観察することができ、さらに、観察者が自分の位置を
変えることによって、人工虹25の大きさや太さが自然
界と同様に変わる様子も観察することができる。
を通過した光は、同スクリーン背後の反射抑制パネル2
1に達し、反射抑制パネル21を構成する筒路体22の
導光孔内部の壁で反射を繰り返して減衰、吸収される。
これにより光の反射が抑えられ、人工虹25をより明瞭
に観察することができる。
置10および反射抑制パネル21を、両端が開口する多
数の細筒状の筒路体11、22を互いに平行となるよう
に束ねてパネル状に構成して、筒路体11、22の孔を
導光孔としてあるが、断面形状が格子状であるパネル
や、あるいは断面形状が六角格子状であるハニカム構造
のパネルを使用する場合もある。
クリーン装置4と反射抑制パネル21を1つのベース2
4上に設けてあるが、個別のベースにて支持する場合も
あるし、ベースにキャスターを取り付けて移動可能とす
る場合もある。
発明によれば、レンズ等を利用した高価な光学機器を用
いることなく簡単な構造で低コストの光線平行化装置を
実現することができる。
化装置を用いることで、実際の太陽光に近似する平行光
線を使って人工虹を発生させることができ、自然界の虹
に近い人工虹が得られ、したがって自然界で見ることの
できる副虹、および虹と副虹の間の暗くなる部分なども
忠実に再現することができ、さらに、観察者が移動した
場合の虹の見え方の変化も自然界の虹と同様に再現する
ことができる。
るので、高い照度を得ることができ、鮮明な虹を観察す
ることができる。また、霧滴スクリーンを通過した光は
反射抑制パネルに吸収されて観察者の側へ反射すること
は殆どないので、人工虹をより観察し易くすることがで
きる。
示す概略全体図。
示す概略平面図。
全体図。
置 5 観察スペース 7 光源 8 ランプ 9 ケーシング 10 光線平行化装置 11 筒路体 12 排熱機構 13 排気ダクト 14 排気ファン 15 キャスター 16 支持フレーム 17 ノズル群 18 水槽 19 送水管 20 ポンプ 21 反射抑制パネル 22 筒路体 23 枠体 24 ベース 25 人工虹 26 観察者の視線 27 副虹
Claims (7)
- 【請求項1】前後面へ直線状に連通し、軸線方向が互い
に平行となるように形成された多数の小径な導光孔を有
するパネルよりなる光線平行化装置。 - 【請求項2】両端が開口する多数の細筒状の筒路体を、
互いに平行となるように束ねて構成したパネルよりな
り、前記筒路体の孔を導光孔としてなる光線平行化装
置。 - 【請求項3】前記導光孔の径を前記パネルの厚さの1/
100以下としてなる請求項1、2に記載の光線平行化
装置。 - 【請求項4】複数のランプからなる光源と、この光源か
らの光線を平行にするための光線平行化装置と、この平
行化された光線を受けて人工虹を作るために水を噴霧し
て霧滴スクリーンを作る霧滴スクリーン装置とを備える
観察用人工虹発生装置。 - 【請求項5】前記光線平行化装置は、前後面へ直線状に
連通し、軸線方向が互いに平行となるように形成された
多数の小径な導光孔を有するパネルよりなる請求項4に
記載の観察用人工虹発生装置。 - 【請求項6】前記霧滴スクリーンの背後に、霧滴スクリ
ーンを通過した光を取り込んで吸収するため反射抑制パ
ネルを備え、同反射抑制パネルは、前後面へ直線状に連
通し、軸線方向が互いに平行となるように形成された多
数の小径な導光孔を有するパネルよりな請求項4に記載
の観察用人工虹発生装置。 - 【請求項7】前記光源の上方に、排熱機構を設けてなる
請求項4に記載の観察用人工虹発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12520799A JP3854005B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 観察用人工虹発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12520799A JP3854005B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 観察用人工虹発生装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006177518A Division JP2006285285A (ja) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | 光線平行化装置及び同光線平行化装置を備える観察用人工虹発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000314922A true JP2000314922A (ja) | 2000-11-14 |
JP3854005B2 JP3854005B2 (ja) | 2006-12-06 |
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ID=14904551
Family Applications (1)
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JP12520799A Expired - Fee Related JP3854005B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 観察用人工虹発生装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003102668A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Marc Henri Eugene Quinn | A method and system for artificially creating and displaying a rainbow |
JP2006243338A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Kddi Corp | 映写装置 |
CN114299801A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 浙江大学 | 一种共轴准直光路虹霓特性测量系统及测量方法 |
CN114464061A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-10 | 重庆大学 | 环形彩虹观测系统 |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP12520799A patent/JP3854005B2/ja not_active Expired - Fee Related
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