JP2006162913A

JP2006162913A - 人工虹発生用容器

Info

Publication number: JP2006162913A
Application number: JP2004353628A
Authority: JP
Inventors: Koji Kawaguchi; 光次川口
Original assignee: OSAKA KOGAKU KOGYO KK
Current assignee: OSAKA KOGAKU KOGYO KK
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】７色の光が揺れ動く幻想的で鑑賞者を退屈させない人工虹発生用容器を提供すること。
【解決手段】周壁が透光性を有する部材で形成され、内部に液体を充填可能な水密構造の容器であって、容器内部に透光性を有する液体を充填させて、底部を鏡面に形成したときに、容器内部に入射した入射光を底部の鏡面部分で反射させた反射光によって虹を形成するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プリズムを利用して壁面やスクリーンなどに人工的に虹を映し出すことのできる人工虹発生具に関するものである。

本願発明者は、三角柱状のプリズムの一面に円弧状断面の円筒溝を設け、入射光をこの円筒溝の上面で全反射させた反射光によって、自然の虹に近い円弧状の人工虹を発生させることのできる人工虹発生具を発明し、既に特許出願している（特許文献１参照）。
特開２００１−１４１９１４号公報

しかしながら、上記の人工虹発生具では、壁面やスクリーンなどに自然の虹に近い円弧状の美しい人工虹を映し出すことができるものの、映し出された人工虹は常に静止状態であるため、観賞者はしばしば退屈さを感じたり飽きてしまうという不具合がある。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、７色の光が揺れ動く幻想的で鑑賞者を退屈させない人工虹を発生することのできる人工虹発生用容器を提供することを目的としている。

本発明の人工虹発生用容器は、周壁が透光性を有する部材で形成され、内部に液体を充填可能な水密構造の容器であって、容器内部に透光性を有する液体を充填させて、底部を鏡面に形成したときに、容器内部に入射した入射光を底部の鏡面部分で反射させた反射光によって虹を形成するように構成したことを特徴とするものである。

底部は、正面視において円弧状に形成されていてもよい。

また、底部が、側面視において片流れの傾斜状に形成されていてもよい。

本発明の人工虹発生用容器によれば、周壁が透光性を有する部材で形成され、内部に液体を充填可能な水密構造の容器であって、容器内部に透光性を有する液体を充填させて、底部を鏡面に形成したときに、容器内部に入射した入射光を底部の鏡面部分で反射させた反射光によって虹を形成するように構成しているので、既製のプリズムを使用することなく、容器外部の空気と容器内部の液体との屈折率の相違によって、人工的に虹を形成することができる。また、液体の流動性を利用して、液体を揺れ若しくは波立たせることにより、反射光を不規則に揺動させて幻想的な虹色の光を映し出すことができ、鑑賞者を退屈させない演出をすることができる。

また、底部が、正面視において円弧状に形成されているものでは、入射光が、正面視円弧状の鏡面において反射されるため、均一な帯幅で円弧を描く自然の虹に近い人工虹を形成することができる。

また、底部が、側面視において片流れの傾斜状に形成されているものでは、底部を、光が入射してくる側が低くなるように配置することにより、低い位置から入射する光であっても底部の傾斜面で効果的に受け止めることができる上、壁やスクリーンの高い位置に人工虹を映し出すことができ、より効果的な空間演出を実現できる。

以下、本発明の一実施形態にかかる人工虹発生用容器１を図面に基づいて説明する。

本実施形態にかかる人工虹発生用容器１は、厚さ５ｍｍの透明のアクリル樹脂製の板材で形成されており、容器内部に液体を充填可能な水密構造となっている。そして、図１，図２に示すように、正面視円弧状に湾曲形成された底板部２と、底板部２の左右両側に配置される左板部３および右板部４と、底板部２の前後に配置される前板部５および後板部６で構成されている。

底板部２は、幅方向に曲率半径４００ｍｍで緩やかに湾曲している。前後板部５，６は、下端部が底板部２の湾曲面に沿う正面視円弧状に形成されており、左右板部３，４は、上下方向にやや長い矩形状に形成されている。

底板部２は、床面から所定距離離して配置されており、幅方向両端部が左右板部３，４で支持されている。底板部２の前端部は、左右板部３，４の下端部から約５０ｍｍの高さに配置されており、底板部２は、前方から後方に向かって約５度の傾斜角度で一方向に上昇するように傾斜している。前板部５は、左右板部３，４間に、底板部２の前端部から立ち上がるように設けられており、後板部６は、同じく左右板部３，４間に、底板部２の後端部から立ち上がるように設けられている。

次に、人工虹発生用容器１の使用方法について説明する。まず、図３に示すように、光源側に、前板部５を対向配置させる。光源としては、通常は太陽光が好ましいが、数百Ｗ位のライトを光源として使用してもよい。次に、容器内部に水を入れ、容器内部を水で充填させる。すると、図４に示すように、太陽光または種々の強いライト光が、前板部５を透過し、水が充填された容器内部に所定の屈折率で入射する。前板部５側から所定の屈折率で容器内部に入射した光は、底板部２に所定の入射角α２（鋭角）で入射した後、底板部２で反射され、さらに所定の屈折率で水中から空気中に出射光Ｘ２として出射していく。すなわち、周囲の空気と人工虹発生用容器１内に充填された水との屈折率の相違によって、容器内部の水がプリズムを形成して、容器内に入射した光が屈折するとともに、容器内部の水と底板部３の下方の空気層との屈折率の相違、若しくは容器内部の水および底板部３と底板部３の下方の空気層との屈折率の相違により形成された境界面が鏡面となって、入射した光が反射して、再び空気中に出射していくのである。

なお、図４では、説明の都合上、容器内を通過する光の経路を代表的光線で示したが、実際には、前板部５側から容器内に入射した光は、プリズム効果により波長ごとに７色に分光され、各波長の屈折率によって屈折、反射した後、再び空気中に出射していく。さらに、前板部５側から容器内に入射する光は平行光線であって、底板部２に所定の角度で入射するが、底板部２が湾曲形状であるため、反射光の光路は、左右方向に拡開される。その結果、図４に示すように、前方に配置されたスクリーンや壁面などに、均一な帯幅で７色に分かれた円弧状の人工虹が映し出される。

また、容器内部の水の表面が、何らかの外力、例えば、自然の風の力によって波立たされると、容器内を透過した後、再び空気中に出射する光が不規則に揺動させられ、スクリーンなどに映し出される人工虹は、ゆらゆらと揺らぐ。

以上、詳述したように、本実施形態の人工虹発生用容器１は、周囲の空気と人工虹発生用容器１の容器内部に充填された水との屈折率の相違によって、容器内部の水がプリズムを形成するので、既製のプリズムを使用することなく、入射光を屈折分散させて、人工虹を形成することができる。また、入射光が、正面視円弧状の底板部において反射されるため、均一な帯幅で円弧を描く自然の虹に近い人工虹を形成することができる。

また、水の流動性を利用して、水面を波立たせることにより、反射光を不規則に揺動させて幻想的な虹色の光を映し出すことができ、鑑賞者を退屈させない演出をすることができる。

また、底板部２が、光の入射側から反射側に向けて高くなるように、θ＝約５°で傾斜して配置されているため、底板部２を水平に配置させた場合に比べて、入射光を受け止めやすく、底板部２を鏡面として入射光を効果的に反射させることができる。また、図3に示すように、底板部２を傾斜して配置させた場合の入射角α２（傾斜面Ｌ２に対する法線ｎ２と入射光との成す角度）は、底板部２を水平に配置させた場合の入射角α１（水平面Ｌ１に対する法線ｎ１と入射光との成す角度）よりも小さいので、傾斜面Ｌ２で反射した後、空気中に出射する出射光Ｘ２が水面と成す角度β２は、水平面Ｌ１で反射した後、空気中に出射した出射光Ｘ１が水面と成す角度β１に比べて大きくなる。その結果、壁やスクリーンの高い位置に人工虹を映し出すことができ、より効果的な空間演出を実現できる。

なお、本発明にかかる人工虹発生用容器は、本実施形態の人工虹発生用容器１の構成に限定されるものではない。本実施形態では、底板部２、左右板部３，４、前後板部５，６のすべてが透明のアクリル樹脂製の板材で形成されているが、材質はこれに限られない。また、少なくとも前後板部５，６が透光性を有していれば、左右板部３，４は透光性を有していなくてもよい。また、底板部２に人工的に鏡面を形成してもよい。さらに、容器内部に収容される液体としては、水に限られず、他の液体であってもよい。また、容器内部に収容した液体の表面を強制的に波立たせる装置を設けてもよい。

本発明の一実施形態に係る人工虹発生用容器１の正面図である。図１をＡ―Ａ線で断面して示す縦断面図である。人工虹発生用容器１の使用状態を示す外観斜視図である。入射光と出射光の光路を示す説明図である。

符号の説明

１人工虹発生用容器
２底板部（底部）
３左板部（周壁）
４右板部（周壁）
５前板部（周壁）
６後板部（周壁）

Claims

周壁が透光性を有する部材で形成され、内部に液体を充填可能な水密構造の容器であって、容器内部に透光性を有する液体を充填させて、底部を鏡面に形成したときに、容器内部に入射した入射光を底部の鏡面部分で反射させた反射光によって虹を形成するように構成したことを特徴とする人工虹発生用容器。
底部が、正面視において円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の人工虹発生用容器。
底部が、側面視において片流れの傾斜状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の人工虹発生用容器。