JP2008258071A - 投影装置及びそれを用いた観賞用表現体 - Google Patents

Abstract

【課題】変化に富み、且つ、ファンタジックな映像を投影することのできる投影装置及びそれを用いた観賞用表現体を提供する。
【解決手段】本発明に係る投影装置１１は、粘稠且つ透光性を有する液体１５を、透光性を有する壁面体に沿って流下させる被投影物と、 該被投影物を通過した光を表示面１４に投影するための投光装置１３と、を備えることを特徴とする。粘稠性を有する液体１５が壁面体の表面に沿って流れ落ちるときにつくりだす波紋様の不規則な軌跡とその動きを、投光装置１３を用いて表示面１４に投影することにより、ゆっくりした波紋様の幻想的な動きを映像として視覚的に楽しむことができる。表示面１４としては、平面や曲面の壁面、白色又は半透明の略球面等が考えられる。室内で壁面に投影してもよく、プラネタリウムの投影面のような曲面（内球面）に投影すると、よりダイナミックな影像を観賞することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、装飾的な光を発する投影装置及びそれを用いた観賞用表現体に関する。

現在、室内や屋外に設置されて装飾的な光や映像を映し出す観賞用表現体としては、小型の室内装置品や、壁面等に設置される大型表示装置等、種々の形態がある。しかし、その多くは、映し出される光や映像が規則的で変化に乏しいものであったり、あるいは逆に、実際に撮影された実写映像やコンピュータ上で制作されたCG映像のような、現実的或いは具体的映像でしかなかった。

また、液体内に発生させた気泡の上昇を観賞して楽しむ表現体も知られている。特許文献１には、透光性液体を封入した透光性の容器内に、気泡発生器によって連続的に気泡を発生させ、照明によって容器内に光を照射する水柱装飾装置が開示されている。また、特許文献２には、泡の影像をステンドグラス等の裏面に投影し、ステンドグラス等の意匠に演出を与える装飾装置が開示されている。しかし、気泡を用いるものは、全体に変化が単調となりやすく、また、大規模な演出を楽しむためには装置そのものを大型にする必要があった。
実開平5-8805号公報 実用新案登録第3114382号公報

本発明が解決しようとする課題は、変化に富み、且つ、ファンタジックな映像を投影することのできる投影装置及びそれを用いた観賞用表現体を提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る投影装置は、
a) 粘稠且つ透光性を有する液体を、透光性を有する壁面体に沿って流下させ、光の屈折を活かした被投影物と、
b) 該被投影物を通過した光を表示面に投影するための投光装置と、
を備えることを特徴とする。

粘稠性を有する液体が壁面体の表面に沿って自重で流れ落ちるときにつくりだす波紋様の不規則な軌跡とその動きを、投光装置を用いて表示面に投影することにより、ゆっくりした波紋様の幻想的な動きを映像として視覚的に楽しむことができる。この投影装置でつくりだされる影像が投影される表示面としては、平面や曲面の壁面、白色又は半透明の球面等が考えられる。壁面の場合は投影光の反射光を観賞することになり、球面の場合は、その球面の内部から反射光を観賞する場合と、球面の外部から透過光を観賞する場合とがあり得る。

上記投影装置の被投影物において、該液体の粘度は、前記の壁面体上で50mmの距離を5〜120秒で流れる程度であることが望ましい。これよりも粘度が低いと、液体の流下速度が速すぎるために投影模様をゆっくり楽しむことができない上、壁面体上の液体の厚みが薄くなり、十分視認可能な波紋が形成されない。一方、これよりも粘度が高いと、影像の変化速度が遅すぎるために興趣が減殺される。

このような粘度は3000〜10000 cP（centi-poise）程度に相当するが、液体の粘度は、同材質で高い粘度を有するものと低い粘度を有するものを適宜割合で調合することにより容易に調整することができるため、本発明を実施する際には、上記のような流下速度となるように設定するのが、投影効果を挙げるという点では適している。

また、万が一、壁面体が破損した場合に使用者に危険が及ばないよう、上記液体には安全な成分から成るものを用いることが望ましい。具体的には、糖類やグリセリン、シリコンオイル等を用いることができる。

また、一般に液体の粘度は温度により変化するため、季節により、或いは一日の気温の変化により、影像の動きの様子が変化する。そのような変化自体も面白いものではあるが、波紋の動きの変化を楽しみたいときには、液体の温度を調節するための装置（液温制御装置）を設けることが望ましい。

液体が流下する壁面体は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。曲面である方が、液体の流下態様に変化が生じやすく、観賞効果が高まる。例えば、直円筒状の瓶や、球面状の部分を有する瓶の内面に沿って粘稠液体を流下させることにより、流れ落ちる液体の波紋様の広がりに変化が生じ、美しい影像が得られる。また、これらの場合、投光装置をうまく配置することにより、広い立体角範囲に影像を投影することができるようになる。更に、壁面体の表面に凹凸を設けることにより、更に複雑な動きを楽しむことができるようになる。

投光装置には、ＬＥＤやハロゲンランプ、白熱灯、蛍光灯など、既存のあらゆる光源を用いることができる。ＬＥＤの場合、赤色や青色、緑色、白色等の種々の色のものを用いることができる。また、異なる色のＬＥＤを壁面体の異なる位置に配置し、異なる場所からそれぞれの光を投光することにより、よりファンタジックな影像を投影することができるようになる。

被投影物と投光装置の位置関係は、被投影物の形態に応じて適宜設定することが望ましい。

表示面としては、前記の通り、様々な面を用いることができる。なお、本願では、投影装置と、その光が投影される表示面を合わせたものを観賞用表現体と称する。
壁面としては、普通の室内の平面壁面でもよいが、プラネタリウムの投影面のような曲面（内球面）を用いることにより、よりダイナミックな影像を観賞することができるようになる。

前記の白色又は半透明の球面としては、白色又は半透明のアクリルボールや、白色膜のバルーンを用いることができる。バルーンは、径の大きなものを用いれば、外側から観賞するだけでなく、その中に入って内側からほぼ360°の影像を楽しむことができる。

また、いずれの場合にせよ、本発明に係る投影装置と表示面の位置関係は様々に設定することができる。すなわち、壁面に投影する場合は、本発明の投影装置は床面に置いたり、床面よりも高い位置に置いたりすることにより、壁面上での影像の流れ方が変わってくる。また、球面内に置く場合も、床面に置く場合、球面の中心に置く場合、天井近くに置く場合、側面近くに置く場合等、様々な配置が可能である。更には、投影装置の位置をゆっくり動かすことも可能である。この場合、影像の動きが更に複雑化し、演出効果を高める。

なお、投影の際に、影像にあった音楽を流すことで、いっそう興趣が高まる。

以下、図面を用いて、本発明の投影装置及びそれを用いた観賞用表現体の実施例を説明する。

［実施例１］
図１(a)は、本発明の第１の実施例である観賞用表現体１０の断面図である。本実施例は本発明の一つの実施形態を概念的に示すものであるため、細部の構造は省略している。本実施例における投影装置１１は、上部に液体投入用の頸部１２ａを有し、下部に略球面状の収容部１２ｂを有する狭口瓶１２を壁面体とし、その狭口瓶１２の下にLED投光装置１３を設けたものである。この投影装置１１の周囲を、略球状の白色アクリル製表示面１４で囲って観賞用表現体１０とした。

この狭口瓶１２の上部の口から粘稠性の液体１５を少しずつ投入すると、液体は頸部１２ａの内壁面に沿って徐々に流下してゆき、収容部１２ｂに達した時点で、そのまま真下に滴下することなく、収容部１２ｂの球面状壁面の内面に沿って流下してゆく。これら頸部１２ａ及び収容部１２ｂの内壁面を流下する際、液体１５が粘稠性を有するため、その先端部分がそれに続く部分よりもやや厚くなっており、その部分が不規則な波状の模様を呈する。このような流下時の液体１５の先端部分、それに続く液体１５の薄い膜状の部分を投光装置１３からの光がそれらを通過する際、光の屈折がそれぞれ異なるため、先端部の波状の模様と相重なり合って、幻想的な光のパターンを形成する。そして、この光のパターンは、液体１５が流下するにつれて複雑に変化する。液体１５が粘稠性であること、及び、収容部１２ｂの形状が球状であることが、その変化の複雑さに寄与している。この透過光が表示面１４に投影されることにより、表示面１４上には複雑且つ幻想的な模様が動的に形成される。

本実施例のような、細い頸部１２ａと略球面状の収容部１２ｂを有する瓶において、粘稠性の液体１５を頸部１２ａ内面から収容部１２ｂ内面に向けて途中落下しないでスムーズに流下させ、且つ、収容部１２ｂの球面内面に十分に広げるためには、両者を接続する部分の丸み（アール）１２ｃを適切に設定することが重要である。

［実施例２］
図１(b)は、本発明の第２の実施例である観賞用表現体２０の断面図である。本実施例も、本発明の別の実施形態を概念的に示すものであるため、細部の構造は省略している。本実施例における投影装置２１の特徴は、その壁面体の形状にある。第１実施例では壁面体（狭口瓶１２）の内壁面を液体１５が流下するようになっていたが、本実施例では壁面体である狭口瓶２２の収容部２２ｂ内に別の球体（内球体２６）を設け、液体２５を、収容部２２ｂの内壁面に加えて、内球体２６の外壁面をも流下するようにしている。これにより、更に複雑な模様を呈することができるようになる。また、液体２５を頸部２２ａから内球体２６に滴下させる間の液滴２５ａも、表示面の影像に趣向を加える。

本実施例では、液体２５を、収容部２２ｂの内壁面に流下させる場合と内球体２６の外壁面に流下させる場合とに分けるため、上部の口に液体２５を導入する際の位置を変化させるための装置を設ける必要がある。このような装置は、図１(b)に示すように、移動するパイプ２７であってもよいし、頸部２２ａ内面に設けた通路可変弁２８であってもよい。

次に、本発明の被投影物において、液体を壁面体内で連続的に流下させ、長時間の投影を可能にするための装置の例を図２(a)及び(b)に示す。
［実施例３］
図２(a)は、本発明の第３の実施例である投影装置の断面図である。本実施例の投影装置３１では、図１(a)に示す壁面体内で液体３５を連続的に流下させるために、壁面体である狭口瓶３２の底部の液体３５を上部の口へ循環させるためのポンプ３６を設けている。この液体循環流路には、液体３５の温度を一定に保つための、或いは、場面に応じて液体の温度を適宜変化させ、流下速度を変化させるための液温調節装置３７を設けてもよい。

［実施例４］
図２(b)は、本発明の第４の実施例である投影装置４１の断面図である。本実施例の投影装置４１では、壁面体として、２個の球状の収容部４２ｂを狭い頸部４２ａで連接したものを用い、これを適宜反転させることにより、内部の液体４５が常に頸部４２ａ及び下側の収容部４２ｂの内壁面に沿って流下するようにしたものである。このような壁面体としては、例えば、図１(a)に示す狭口瓶１２を２個、上下に連接したものを用いることができる。壁面体の反転は、その頸部４２ａの中央に設けたモータ(M)４６により行うことができ、モータ制御装置(ctl)４７によりその反転の周期及び反転時の速度、停止位置等を適宜設定することにより、任意の影像をつくり出すことができる。また、頚部４２ａに、開口面積を変化させることのできる隘路４８を設けることにより、液体４５の流下速度を変化させ、影像の変化の様子を変化させることができる。
本実施例でも、取り外し可能な液温調節装置を投影装置４１の下部に設けることにより、実施例３と同様、液体４５の流下量や流下速度を調節することができる。

投影装置４１からの光を表示面に投影する方法について、各種の実施例を挙げて説明する。
［実施例５］
図３(a)は、本発明の第５の実施例である観賞用表現体５０の断面図である。本実施例における投影装置５１では、表示面として直径500mmの乳白色アクリルボール５４、投光装置として出力10Wのハロゲンランプ５３を用い、さらに、投光装置と被投影物との間にガラス板５６及び多層反射フィルム５７（マジカルフィルム、株式会社ホログラムサプライ製）を介挿することにより、多層反射フィルム５７による光の屈折効果を利用して鮮やかな色彩（ブルー、グリーン、ピンク等）の光を被投影物に投光する。これにより、色彩の点においても多様に変化する影像を得ることができる。
なお、本実施例（実施例５）及び次に述べる実施例６、７において、表示面としては、直径2mの乳白色アクリルボールも良好に使用できる。

［実施例６］
図３(b)は、本発明の第６の実施例である観賞用表現体６０の断面図である。本実施例における投影装置６１では、表示面として直径500mmの乳白色アクリルボール６４、投光装置として出力10Wのハロゲンランプ６３を用い、さらに、投影装置６１の頸部６２ａ及び下部収容部６２ｂをホログラムに光学的な加工が施された透過性フィルム６６（クロススターフィルムCR-75、株式会社ホログラムサプライ製）で上部から覆う。これにより、分光された光が虹様の影像を形成するが、その影像が時間の経過とともに繰り返しかつランダムに形成されるため、影像の不規則性が高まり、影像のおもしろさを高める。この際、青色照明用フィルム（ポリエステル材）６７を置くことで、青空に虹がかかるような影像を得ることも可能である。

［実施例７］
図３(c)は、本発明の第７の実施例である観賞用表現体７０の断面図である。本実施例における投影装置７１では、表示面として直径500mmの乳白色アクリルボール７４、投光装置として出力１Wの青・緑・赤の３個のLED７３を用い、各色のLED７３が定時間隔で順に、あるいはランダムに明滅する。これにより、波紋様の影像に光色の変化が加わり、影像の幻想性をさらに高めることができる。

［実施例８］
次に、本発明に係る観賞用表現体の使用例を示す。なお、以下の実施例に用いる投影装置は、図に示したものに限られない。
図４(a)は、本発明の第８の実施例である観賞用表現体８０の使用の状態を示す断面図である。本実施例では、投影装置８１を床面の中心に設置し、表示面として略球面状の白色膜バルーン８４（直径2〜10m）を用いている。サイズの小さいものは、投影装置８１が発した光の表示面を外側から観賞するのに適しており、サイズが大きいものであれば、図４(b)に示すように、外側から観賞するほか、観賞者がバルーン８４の中に入り、バルーン８４の内側を表示面として投影された360度の影像を楽しむこともできる。バルーン８４の形状は球面状に限らず、図４(c)に示すようなピラミッド型や円筒型としても、立体感があり興趣に富む影像を得ることができる。
また、投影装置８１の数や配置については、好みに応じて任意に設けることができ、さらに明るい映像を得ることができる。サイズの大きい表示面に投影する場合は、投光装置として出力３W以上のLEDを用いると、明るい影像を得ることができてよい。

［実施例９］
図５(a)は、本発明の第９の実施例である投影装置９１の使用方法を示す斜視図である。本実施例では、本発明に係る投影装置９１を遮光した室内の床面に設置し、室内の出来るだけ白色系の壁面や天井を表示部として利用することで、室内全体を波紋様の幻想的な光で包み込むことができる。又は、投影する室内は、壁面や天井にあらかじめ複数の鏡を設置することで、投影された光の紋様を鏡の反射で増幅させて楽しむことができる。その場合、鏡に代えて、光沢性のある漆塗りの面や光沢性のある黒い塩ビ板を用いると、光が黒い鏡面に美しく反射し、興趣が高まる。黒い塩ビ板を用いる場合は、任意に彎曲させるなどして投影面に変化をつけると、よりおもしろい影像が得られる。投影と併せて、影像に応じた音楽をかければ、いっそう演出効果が高まる。
また、図５(b)のように、プラネタリウム投影に使用されるドーム状の室内（直径10m、向日市天文館内）においても、本発明に係る投影装置を設置して投影したところ、その影像は天蓋部のみならず観客席にまで及び、観賞に充分な影像を得ることができた。
本実施例においては、投影装置の近傍に凸レンズ９２を設置すると、影像が部分的に拡大されることから、好みの影像を得ることができる。また、その凸レンズ９２を任意に移動させれば、さらに影像に変化をつけて楽しむことができる。

本発明の(a)第１の実施例である観賞用表現体の断面図、(b)第２の実施例である観賞用表現体の断面図。 本発明の(a)第３の実施例である投影装置の断面図、(b)第４の実施例である投影装置の断面図。 本発明の(a)第５の実施例である観賞用表現体の断面図、(b)第６の実施例である観賞用表現体の断面図、(c)第７の実施例である観賞用表現体の断面図。 本発明の第８の実施例である観賞用表現体の使用の状態を示す断面図(a)〜(c)。 本発明の第９の実施例である投影装置の使用方法を示す斜視図(a)(b)。

符号の説明

１０…観賞用表現体
１１…投影装置
１２…狭口瓶
１２ａ…頸部
１２ｂ…収容部
１３…投光装置
１４…表示面
１５…液体
２０…観賞用表現体
２１…投影装置
２２ａ…頸部
２２ｂ…収容部
２３…投光装置
２５…液体
２５ａ…液滴
２６…内球体
２７…パイプ
２８…通路可変弁
３１…投影装置
３２…狭口瓶
３２ａ…頸部
３５…液体
３６…ポンプ
３７…液温調節装置
４１…投影装置
４２ａ…頸部
４２ｂ…収容部
４５…液体
４６…モータ
４７…モータ制御装置
４８…隘路
５０…観賞用表現体
５１…投影装置
５３…ハロゲンランプ
５４…アクリルボール
５６…ガラス板
５７…多層反射フィルム
６０…観賞用表現体
６１…投影装置
６２ａ…頸部
６２ｂ…収容部
６３…ハロゲンランプ
６４…アクリルボール
６６…透過性フィルム
６７…青色照明用フィルム
７０…観賞用表現体
７１…投影装置
７３…LED
７４…アクリルボール
８０…観賞用表現体
８１…投影装置
８４…バルーン
９１…投影装置
９２…凸レンズ

Claims (5)

1. a) 粘稠且つ透光性を有する液体を、透光性を有する壁面体に沿って流下させる被投影物と、
   b) 該被投影物を通過した光を表示面に投影するための投光装置と、
   を備えることを特徴とする投影装置。
2. 前記液体が、前記壁面体上で50mmを5〜120秒で流れる粘度を有する請求項１に記載の投影装置。
3. 前記壁面体が略球面を有し、前記液体が該球面の内面又は外面に沿って流下する請求項１又は２に記載の投影装置。
4. 液温制御装置を備える請求項１〜３のいずれかに記載の投影装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の投影装置を、表示面で包容してなる観賞用表現体。

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