JP2012194579A - Composite planetarium system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドーム状スクリーンに星空を投影する複合プラネタリウム装置に関する。 The present invention relates to a composite planetarium apparatus that projects a starry sky on a dome-shaped screen.
従来の光学式プラネタリウムでは、ドームスクリーンの中心に恒星を投影する光学式の恒星投影機を設置し、ドームスクリーンに星空を投影する構成となっていた。
従来の恒星投影機の一例を図12に示す。
恒星投影機は南天の星野を投影する南天恒星球5と北天の星野を投影する北天恒星球2を備え、両者はちょうど相対する姿勢で設置されている。それぞれの中心には光源7があり、光源7から出た光は、それぞれの恒星球に取り付けられた投影ユニットに入射する。
In the conventional optical planetarium, an optical stellar projector that projects a star at the center of the dome screen is installed, and the starry sky is projected onto the dome screen.
An example of a conventional star projector is shown in FIG.
The stellar projector has a southern
図13に、投影ユニット内の様子を示す。
光源からの光は、コンデンサレンズ9a,9b、実際の恒星の配置に合致するよう精密な孔を開けられた恒星原板10を通り、投影レンズ11によってスクリーンに星空を投影する。複数の投影ユニットによって投影される星野がちょうどドームスクリーン上でぴったりつなぎ合わされることにより、あたかも一つの星空のように投影される。この恒星投影機は、日周運動軸1と緯度変換軸3により自在に姿勢角を変えることができ、これにより地球上の任意の場所と時刻の星空を再現することができる。遮光半球6は地平線下に星が投影されないためのもので、重りによって常に水平位置より下の投影光を遮光する。
FIG. 13 shows the inside of the projection unit.
The light from the light source passes through
最近では、光学式プラネタリウムで投影される恒星の数は飛躍的に増大し、肉眼では見えない星まで精緻に再現することにより、本物の星空と見間違うリアルな星空を提供するのみならず、観客に双眼鏡などを用いて投影された星空を観察させ、あたかも本物の星空で天体観察させることができる投影機も登場し、プラネタリウムの新たな使い道を提供するに至っている。 Recently, the number of stars projected on the optical planetarium has increased dramatically, and by accurately reproducing even stars that are invisible to the naked eye, not only provide a real starry sky that is mistaken for the real starry sky, but also the audience In addition, a projector that can observe the starry sky projected with binoculars as if it were a starry sky in the real starry sky has appeared, and has provided a new use for the planetarium.
また、近年発達してきたディジタルプラネタリウムの構成を図14に示す。
ドームスクリーン20周辺には、ドーム内の特定の範囲に映像を映し出すことのできるプロジェクタが3台設置されている。それぞれを21a,21bおよび21cとする。そのすべてを重ね合わせるとドームスクリーン上のほぼ全面を覆うことができるようになっており、それぞれのプロジェクタ21a,21bおよび21cがドームスクリーン上でどこを投影するかという投影範囲は予めそれぞれ割り当てられている。それぞれのプロジェクタは、リアルタイムで映像を生成できる映像コンピュータ22a,22bおよび22cから出力された映像信号を投影するようになっている。それぞれの映像コンピュータ22a,22bおよび22cは、ホストコンピュータ23と接続されている。
ホストコンピュータ23は、オペレータの指示入力やあらかじめ設定された自動シーケンスプログラムによって与えられる時刻,経度,緯度などのパラメータ(基本パラメータ)を算出し、それぞれの映像コンピュータに伝達する。
各映像コンピュータは、基本パラメータを元に、スクリーン上のどこにどの星が投影されるべきかを算出し、自己の投影範囲内にある星像を含む映像を作り出し、プロジェクタで投影させる。これにより、ドーム内の全面にホストコンピュータで指令された時刻と場所の星空が投影される。
このディジタルプラネタリウムの場合、コンピュータの映像生成いかんで、星だけでなく月や惑星、その他あらゆる天体、もしくは天体だけでなくあらゆる物体を自在に投影することもできる。
FIG. 14 shows the configuration of a digital planetarium that has been developed in recent years.
Around the
The
Each video computer calculates which star is to be projected on the screen based on the basic parameters, creates an image including a star image within its own projection range, and projects it with a projector. Thereby, the starry sky at the time and place commanded by the host computer is projected on the entire surface of the dome.
In the case of this digital planetarium, it is possible to freely project not only stars but also the moon, planets, any other celestial body, or any object in addition to the celestial body, using computer image generation.
また、ディジタルプラネタリウムと光学式プラネタリウムを組み合わせた複合型プラネタリウムの構成を図15に示す。
前記の光学式プラネタリウムとディジタルプラネタリウムを併設した形態となっている。光学式プラネタリウムは、ドーム中心に設置され、主に恒星のみを投影する。図14のディジタルプラネタリウムと同様に設置されたプロジェクタは、恒星以外のさまざまな天文現象、たとえば惑星や月、あるいは太陽の軌跡を示す黄道や天の赤道、座標線その他様々な物体を投影する。光学式プラネタリウムが設定する緯度や経度,日時などのパラメータと、ディジタルプラネタリウムのそれを一致させると、例えば光学式プラネタリウムで投影された星座に、ディジタルプラネタリウムによって星座の星を結ぶ線や星座絵などを位置を一致させて投影できるようになる。
このように、複合型プラネタリウムでは、光学式プラネタリウムが映し出す美しくリアルな星空と、ディジタルプラネタリウムの幅広い機能の両面を満足させることができる。
FIG. 15 shows the structure of a composite planetarium in which a digital planetarium and an optical planetarium are combined.
The optical planetarium and the digital planetarium are provided side by side. The optical planetarium is installed at the center of the dome and mainly projects only stars. The projector installed in the same manner as the digital planetarium of FIG. 14 projects various astronomical phenomena other than stars, such as planets, the moon, or the ecliptic of the sun, the equator of the sky, coordinate lines, and other various objects. When parameters such as latitude, longitude, date and time set by the optical planetarium are matched with those of the digital planetarium, for example, a line or constellation picture connecting the stars of the constellation by the digital planetarium is displayed on the constellation projected by the optical planetarium. Projections can be made with matching positions.
Thus, the complex planetarium can satisfy both the beautiful and realistic starry sky projected by the optical planetarium and the wide range of functions of the digital planetarium.
しかしながら従来の技術には、以下の問題があった。
従来技術の光学式プラネタリウムは、精密加工によって作り出される恒星原板をレンズで直接拡大投影することにより、シャープでリアルな星像を投影することが可能だが、恒星以外の天体を投影することができないか、または恒星以外の天体を投影するには、専用の補助投影装置を取り付ける必要があったが、これらの補助投影機の分、投影機全体のサイズとコストアップを招く問題があった。また、ディジタルプラネタリウムでは、光学式恒星投影機の問題は容易に解決されるが、ディジタル映像を生成するコンピュータの処理能力や、投影用の液晶やDMDパネルの解像度およびコントラストの問題などにより、光学式のようなシャープな恒星像を投影することが困難で、特に明るい星が肥大しやすい問題点があり、リアルな星空を再現する目的を達成できないでいた。
However, the conventional technique has the following problems.
The optical planetarium of the prior art can project a sharp and realistic star image by directly enlarging and projecting a stellar original plate created by precision processing with a lens, but is it possible to project celestial bodies other than stars? In order to project a celestial body other than a star, it is necessary to attach a dedicated auxiliary projection device, but there is a problem in that the size and cost of the entire projector are increased by the amount of these auxiliary projectors. The digital planetarium easily solves the problems of optical stellar projectors. However, due to the processing power of computers that generate digital images and the resolution and contrast of projection liquid crystals and DMD panels, It is difficult to project a sharp stellar image like this, and there is a problem that particularly bright stars tend to enlarge, and the purpose of reproducing a realistic starry sky could not be achieved.
これについて詳しく説明する。
例えば、市販のプロジェクタでは、現在、画像生成素子としてDMD素子や液晶素子を用いたものが主流であるが、これらのプロジェクタでは、映像をミュート(真っ黒)の状態にしても、画像生成素子の光の散乱や光学系の光漏れなどによって、完全に光量をゼロにすることができない。最も明るい状態(全白)と、最も暗い状態(全黒)の明るさの比を、コントラスト比と呼ぶが、通常は1:1000程度、最も性能の良いものでも1:20000程度にすぎない。
一方、恒星の明るさは、等級によって区別されるが、全天で最も明るい星はおおいぬ座のシリウスで−1.5等級である。そして、最も暗い星は、投影機の仕様によって様々であるが、たとえば10等級まで投影するとする。このとき、最も明るい星と最も暗い星の明るさの比率は、2.5110+1.5≒40000となる。
This will be described in detail.
For example, commercially available projectors currently use DMD elements or liquid crystal elements as image generation elements. However, in these projectors, even if the video is muted (black), the light of the image generation elements The amount of light cannot be completely reduced to zero due to scattering of light or light leakage of the optical system. The brightness ratio between the brightest state (all whites) and the darkest state (all blacks) is called the contrast ratio, but is usually about 1: 1000, and even the best performance is only about 1: 20000.
On the other hand, the brightness of a star is distinguished by the magnitude, but the brightest star in the whole sky is Sirius of the Great Virgo and is -1.5. The darkest star varies depending on the specifications of the projector. At this time, the ratio of the brightness of the brightest star to the darkest star is 2.51 10 + 1.5 ≈40000.
例えばコントラスト比1:10000のプロジェクタを使用すると仮定する。プロジェクタの画面では、映像は全て、タテヨコの画素に分けられ、それぞれの画素の明るさを制御することによって画像を完成させる。恒星のような物体は、単一の画素または隣接する複数の画素を明るく設定することにより表示される。
実際の夜空で、真っ暗と呼べる明るさは、プラネタリウムの投影で、画面を十分暗く表示するバックグランドレベルにしなければならない。このとき、10等星を表示するためには、10等星の明るさをプロジェクタのバックグラウンドレベルに対し、少なくとも10倍程度の明るさで表示しなければならないと考えると、輝度は、全白レベルに対して、10/10000=0.001となる。
一方、その40000倍の明るさのシリウスを表示するには、全白レベルに対して40000/10000となるので、4倍の輝度が必要である。この明るさを表示するのは上記性能のプロジェクタでは難しい。
For example, assume that a projector with a contrast ratio of 1: 10000 is used. On the screen of the projector, all images are divided into vertical pixels, and the image is completed by controlling the brightness of each pixel. An object such as a star is displayed by setting a single pixel or a plurality of adjacent pixels brightly.
The brightness that can be called dark in the actual night sky must be at a background level that displays the screen sufficiently dark by the projection of the planetarium. At this time, in order to display a 10th magnitude star, it is necessary to display the brightness of the 10th magnitude star at least 10 times as high as the background level of the projector. For the level, 10/10000 = 0.001.
On the other hand, in order to display the Sirius having the brightness of 40,000 times, the luminance is 40000/10000 with respect to the total white level, so that the brightness is 4 times. It is difficult to display this brightness with a projector having the above performance.
また、複合型プラネタリウムでは、光学式プラネタリウムの美しい星空とディジタルプラネタリウムの機能の両者を満足させることができるが、例えば大きな面積を持つ天体をドームに投影する場合、その天体の影に隠れる恒星は隠さなければならないが、光学式プラネタリウムでは、特定の範囲の恒星を消すことができないため、天体に隠されるべき恒星も重なって投影されてしまい、演出上不自然になる問題点があった。 In addition, the complex planetarium can satisfy both the beautiful starry sky of an optical planetarium and the function of a digital planetarium. However, in the optical planetarium, since a specific range of stars cannot be erased, the stars that should be hidden by the celestial bodies are also projected in an overlapping manner, which makes the production unnatural.
電子式投影機と光学式投影機とが協働するプラネタリウム装置が提案されている(特許文献1)。これは操作者の操作負担を軽くし、不自然な映像の投映を抑止するとともに臨場感や没入感に優れたプラネタリュウム装置を提供することを目的とし、ドームスクリーンの中央に光学式投影機を、周囲に複数台の電子式投影機をそれぞれ配置し、光学式投映機から投映される星像のうち、電子式投映機からの電子画像とスクリーンで重なりあう部分を抽出し、重なりあう部分の光学式投映機から投映される星像を抑制するものである。さらに光学式投映機で所定の等級以下の恒星を纏めて投映する一般恒星投映手段と、所定の等級以上の恒星を個々に投映する高輝星投映手段とを有し、一般恒星投映手段からの光はシャッタにより遮光し、高輝星投映手段からの光りをオンオフ制御のシャッタにより遮光するものである。 A planetarium device in which an electronic projector and an optical projector cooperate is proposed (Patent Document 1). The purpose of this is to reduce the burden on the operator, to suppress the projection of unnatural images, and to provide a planetarium device with excellent presence and immersion, with an optical projector in the center of the dome screen. Multiple electronic projectors are arranged around each other, and from the star image projected from the optical projector, the part that overlaps the screen with the electronic image from the electronic projector is extracted, and the overlapping part is optical This suppresses the star image projected from the projector. Further, the optical projector has a general star projection means for projecting together stars having a predetermined grade or less and a high star projection means for individually projecting stars of a predetermined grade or more, and light from the general star projection means. Is shielded by a shutter, and light from the high-brightness star projection means is shielded by an on / off controlled shutter.
この提案は電子式投映機からの星像と光学式投映機からの星像が重なった場合に、光学式投映機からの投映を抑止してプラネタリウムのドームスクリーンの不自然な映像の投映を防止し星空を綺麗に見せようとするものである。また、一定の等級以上の恒星を一般恒星投映手段から投映し、光学式投映機の高輝星投映手段からの星像の光りを遮光するものであり、電子式投映機からの星像についての投映について配慮を行うものではない。 This proposal prevents the projection of an unnatural image on the planetarium dome screen by suppressing the projection from the optical projector when the star image from the electronic projector and the star image from the optical projector overlap. I want to show the starry sky beautifully. In addition, a star of a certain grade or higher is projected from a general star projection means, and the light of the star image from the high brightness star projection means of the optical projector is shielded, and the projection of the star image from the electronic projector is projected. Does not give consideration to.
このような状況から従来は光学式プラネタリウムによる星空と、ディジタル映像による汎用性の両者の優れた点を完全に満足させることが難しいという問題があった。本発明は前記のような問題を解決するためになしたものである。
本発明の目的は、美しくリアルな星空を再現可能でありながら、さまざまな映像演出も可能にする多機能な複合プラネタリウムシステムを提供することにある。
Under such circumstances, there has conventionally been a problem that it is difficult to completely satisfy both the starry sky by the optical planetarium and the versatility of the digital video. The present invention has been made to solve the above problems.
An object of the present invention is to provide a multifunctional complex planetarium system capable of reproducing various beautiful images while reproducing a beautiful and realistic starry sky.
前記目的を達成するために本発明の請求項1は光学式恒星投影機と、映像生成装置および映像投影用プロジェクタを有するディジタル映像装置を有し、前記光学式恒星投影機は、最も明るい輝星から高輝度領域側の所定の光度までの範囲内の任意の恒星を投影し、前記ディジタル映像装置は、前記高輝度領域側の所定の光度より一定量明るい光度以下の任意の恒星を投影し、星空を完成させることを特徴とする。
「高輝度領域側の所定の光度」を例えば3等星とし、「一定量明るい光度」を2等星分とすると、3等星から1等星まで光度の範囲の恒星はディジタル映像装置か、光学式恒星投影機かいずれかで投影し、ディジタル映像装置および光学式恒星投影機による恒星の投影を混ぜて行うことができる。「高輝度領域側の所定の光度」の等級を低くし、「一定量明るい光度」の幅を大きくとれば、広範囲な明るさに入る恒星の数は多くなり、かなりの数の恒星はいずれの投影機,映像装置でも投影できる。
本発明の請求項2は、請求項1記載の発明において前記光学式恒星投影機から投影される輝星を個別にON/OFFまたは光量を制御する手段を有することを特徴とする。
本発明の請求項3は、請求項1または2記載の発明において前記光学式恒星投影機は、暗い星を投影する機能も有し、該光学式恒星投影機から投影される暗い星の投影を、輝星とは独立してON/OFFまたは光量を制御する手段を有することを特徴とする。
本発明の請求項4は、請求項1,2または3記載の発明において前記輝星は、個別の恒星に相当する輝星投影ユニットで投影することを特徴とする。
本発明の請求項5は、請求項4記載の発明において前記輝星投影ユニットは暗い星を投影するための恒星原板を有する微光星投影ユニットとともに設けられ、光ファイバを装着し、この光ファイバの一端に光線を導くことにより構成され、特定の恒星の輝度を上げることを特徴とする。
本発明の請求項6は、請求項1,2,3,4または5記載の発明において前記光学式恒星投影機とディジタル映像装置の位置関係を正確に維持するため、光学式恒星投影機に搭載した基準マーク投影手段によって位置合わせを行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object,
If the “predetermined brightness on the high brightness area side” is, for example, a third magnitude star and the “predetermined amount of bright brightness” is equal to a second magnitude star, a star in the range of magnitude from the third magnitude star to the first magnitude star is a digital video device, The projection can be performed by either an optical stellar projector, and the projection of the stellar by the digital image device and the optical stellar projector can be mixed. If the grade of “predetermined luminous intensity on the high-brightness area” is lowered and the range of “bright luminous intensity” is increased, the number of stars in a wide range of brightness will increase, and a considerable number of stars will Projection is possible with projectors and video equipment
A second aspect of the present invention is characterized in that in the first aspect of the invention, the bright star projected from the optical star projector is individually turned on / off or has a means for controlling the amount of light.
According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the optical stellar projector has a function of projecting a dark star, and the projection of the dark star projected from the optical stellar projector is performed. And a means for controlling ON / OFF or the amount of light independently of the bright star.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the first, second, or third aspect, the bright star is projected by a bright star projection unit corresponding to an individual star.
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the bright star projection unit is provided together with a faint star projection unit having a stellar original plate for projecting a dark star, and an optical fiber is attached to the optical fiber. It is constructed by guiding a light beam to one end of the light source and is characterized by increasing the brightness of a specific star.
Claim 6 of the present invention is mounted on an optical stellar projector in order to accurately maintain the positional relationship between the optical stellar projector and the digital video apparatus in the invention of
請求項1によれば、光学式プラネタリウムから、ある一定の明るさ以上の星のみを光学式プラネタリウムで投影し、それ以外の暗い星はディジタルプラネタリウムで投影することで星野を完成させることができる。暗い星についてはディジタルプラネタリウムが投影を行うので、ディジタルプラネタリウムの性能について表示できる明るさ範囲(ダイナミックレンジ)を小さくでき、特別な仕様のディジタル映像投影機を用いることなく美しい星野を実現できる。
また、請求項2によれば、光学式プラネタリウムで投影される輝星の投影機に、個別のON/OFFもしくは調光可能な機能を持たせることにより、不要な輝星が投影されないようにすることができる。
請求項3によれば、光学式プラネタリウムからも必要に応じて暗い星も投影できるようにして、星空のみをゆっくり観察するとき、また双眼鏡や天体望遠鏡を用いて星空を観察する用途にも十分耐えうる解像度で星空を投影することもできる。
請求項4によれば、輝星を投影するため、個別の輝星に割り当てられた専用の投影ユニットを用いて、高輝度で輝星を投影することができるようにすると同時に、個別の調光やON/OFFができる。
請求項5によれば、輝星投影ユニットは光ファイバを装着し、光ファイバの一端に照明する光源を入力することにより構成され、専用のレンズを用いずに輝星を投影できる。
本発明による各構成により、光学式投影機特有の明るいシャープな一等星が存在する美しい星空を再現することができる。すべての星を光学式投影機で投影した場合、双眼鏡で拡大して観察した場合でもなお、微細な星を忠実に再現することができる。
また、以下のような演出を行うことが可能となる。
・全ての星を瞬かせることが可能となる。
・すべての星に色をつけることができる。
・投影する星の数を変化させることができる。
・異なる波長の星のデータを投影できる。
・新しい星のデータ(より恒星数が多いものなど)があれば、保守作業なしに加えることが可能となる。
According to the first aspect, the star field can be completed by projecting only stars having a certain brightness or higher from the optical planetarium with the optical planetarium, and projecting other dark stars with the digital planetarium. Since the digital planetarium projects dark stars, the brightness range (dynamic range) that can be displayed for the performance of the digital planetarium can be reduced, and a beautiful star field can be realized without using a specially designed digital video projector.
According to the second aspect of the present invention, the bright star projector projected by the optical planetarium is provided with an individual ON / OFF or dimmable function so that unnecessary bright stars are not projected. be able to.
According to claim 3, it is possible to project a dark star from an optical planetarium as necessary so that it can sufficiently withstand the use of binoculars and astronomical telescopes when observing only the starry sky slowly. The starry sky can be projected at a resolution that can be achieved.
According to
According to the fifth aspect, the bright star projection unit is configured by attaching an optical fiber and inputting a light source that illuminates one end of the optical fiber, and can project bright stars without using a dedicated lens.
With each configuration according to the present invention, it is possible to reproduce a beautiful starry sky where bright sharp first-class stars peculiar to an optical projector are present. When all stars are projected with an optical projector, even when magnified and observed with binoculars, fine stars can be faithfully reproduced.
In addition, the following effects can be performed.
-All stars can be blinked.
-Color all stars.
-The number of stars to be projected can be changed.
・ Can project star data of different wavelengths.
・ New star data (such as those with more stars) can be added without maintenance work.
以下図面を参照して発明の実施の形態を詳しく説明する。
図1は、本発明による複合プラネタリウムシステムの外観を示す概略図である。
ドームスクリーンの中心には、光学式輝星投影機31が設置されている。光学式輝星投影機31は、恒星のうち、一定の光度、例えば2.0等星より明るい星(以下輝星)をドームスクリーン上に投影する機能を有する。輝星は、日周運動や緯度変換が可能である。
ドームスクリーン33の周辺には、映像を投影可能なビデオプロジェクタ32a〜32nがドーム中心方向を向いて複数台が設置されており、ドームスクリーン33のほぼ全面に映像を投影可能となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the external appearance of a composite planetarium system according to the present invention.
An optical
Around the
コンピュータ35の指令に基づき映像コンピュータ34a,34bおよび34cは、輝星投影機31が投影するよりも暗い星、すなわち2.1等星より暗い星(以降微光星)を含む星空の映像を生成する。この映像がビデオプロジェクタ32a,32bおよび32cによって投影される。
輝星投影機31から投影された輝星の像と、全天周映像装置であるビデオプロジェクタ32a,32bおよび32cから投影された微光星の像がドームスクリーン33上で完成された星空の映像となって現れる。
Based on commands from the computer 35, the
The image of the starry sky in which the image of the bright star projected from the
図2は、本発明によるプラネタリウムシステムの輝星投影機の構造の実施の形態を示す正面図である。
恒星球は、南天用42と北天用41が日周軸39の両端に互いに反対方向を向いて取り付けられ、日周軸39は、日周軸受1で日周ベース40上に支えられている。日周ベース40は、日周軸39と直交する緯度軸3の上に載せられており、緯度軸3の両端は架台フォーク4上で支えられ、回転駆動可能となっている。日周軸39には日周歯車43aが固定され、該日周歯車43aにモータ軸歯車43bが噛合している。日周軸39は日周モータ44によって回転駆動される。緯度軸3には緯度軸歯車45aが固定され、該緯度軸歯車45aにモータ軸歯車45bが噛合している。緯度軸3は緯度軸モータ46によって回転駆動される。日周軸39と緯度軸3には、それぞれ日周ロータリエンコーダ47と緯度ロータリエンコーダ48が取り付けられ、日周軸39の角位置は日周センサ49で、緯度軸3の角位置は緯度軸センサ50でそれぞれ検出可能となっている。
FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the structure of the planetarium system bright star projector according to the present invention.
As for the stellar sphere, the south sky 42 and the north sky 41 are attached to opposite ends of the diurnal shaft 39 in opposite directions, and the diurnal shaft 39 is supported on the
南天と北天用の恒星球41,42には、それぞれ多数の輝星投影筒51が日周テーブル52上に取り付けられている構造となっている。ランプハウス53内には光源ランプ54があり、光源ランプ54を出た光は、コンデンサレンズ55で集光されて光ファイバ束56に入射する。光ファイバ束56は個別の光ファイバ57に分岐され、それぞれの輝星投影筒51に導かれている。光ファイバ57の端部から出射した光は、輝星投影筒51内で投影レンズ58を通してドームスクリーンに点像を結ぶ。それぞれの輝星投影筒51は、実際の恒星、例えばシリウスやリゲルなどの恒星に相当する角度に調整されて据えつけられ、なおかつ、投影される光量が、NDフィルタまたは絞りによって調整され、それぞれの恒星の光度に相当する明るさで投影されるようになっている。
A large number of bright
図3に輝星投影筒の詳細を示す。
鏡筒60内には、電気信号によって駆動されるソレノイド61によって開閉駆動するシャッター板62が取り付けられており、光ファイバから出射した光を透過,遮蔽(オン,オフ)させることが可能である。電気信号は、例えばマイクロコンピュータ35からパワーアンプを通じて個別の輝星投影筒に供給される。このような輝星投影機により、2.0等級より明るい恒星を、所定の位置に、なおかつ任意かつ個別にON/OFFをして投影することができる。
この実施の形態では複数の輝星投影筒51が同じ光源を共有する例を示したが、それぞれが個別の光源を持ち、シャッタ機構を用いずに光源自体のON/OFFを行っても同様の効果が得られることは勿論である。
FIG. 3 shows details of the bright star projection cylinder.
A
In this embodiment, an example in which a plurality of bright
プラネタリウムでは、時に満天の星空にかぎらず、雲が存在するような夜空を再現したり、高い山が見えるなど、星以外のものが現れる夜空を再現することがよく行われる。
図4では、雲がいくつか浮かんでいる背景に星が見える夜空全体をドームマスターと呼ばれる形式で示したものである。中心が天頂70、正方形の画面の内接円71が地平線となる。ちょうど魚眼レンズを天頂に向けて撮影された画像に等しい。内接円の外の範囲72は、地平線の下に相当し、実際には無効となる範囲である。このような光景を投影するときは、雲が存在している範囲を計算し、その範囲内にある星は投影されないようにする必要がある。
In planetariums, it is often done to reproduce the night sky in which something other than the stars appears, such as a night sky with clouds or a high mountain, not just the starry sky.
In FIG. 4, the entire night sky in which a star is seen in the background with some clouds floating is shown in a form called a dome master. An inscribed
図5は、実施の形態の制御システムのフローを示したものである。図6がドームマスター形式で用意された雲の画像であり、雲は73である。マイクロコンピュータ35は星空とあわせて投影する場合、投影されるそれぞれの恒星の赤道座標を、恒星球の日周ロータリエンコーダ47および緯度ロータリエンコーダ48によって検出された日周軸39と緯度軸3の現在角位置を参照して地平座標に変換する(ステップ(以下「S」という)01,S02)。この地平座標より、ドームマスター上の座標を算出するには、たとえば幅と高さが1800PIXEL のドームマスターの場合、
X座標=900+10×COS(方位角)×(90−高度)
Y座標=900+10×SIN(方位角)×(90−高度)
として算出できる(S03)。この画像の画素が、雲の範囲に含まれる場合は、この恒星が雲に重なっていると判定されるから、この恒星を消すような制御を行えばよい(S04,S06)。重なっていない場合にはこの恒星をオンする(S05)。例えば図7はその様子を示したのであり、恒星74aのドームマスター上の座標が(Xa,Ya)、そして恒星74bのドームマスター上の座標が(Xb,Yb)だとすれば、雲に重ならない恒星74aの輝星投影筒のシャッターは開いて投影させ、恒星74bのそれは雲に重なっているので閉じればよい。
FIG. 5 shows a flow of the control system of the embodiment. FIG. 6 shows a cloud image prepared in the dome master format. When the microcomputer 35 projects together with the starry sky, the equatorial coordinates of each star to be projected are displayed on the current axis 39 and latitude axis 3 detected by the diurnal
X coordinate = 900 + 10 × COS (azimuth angle) × (90−altitude)
Y coordinate = 900 + 10 × SIN (azimuth angle) × (90−altitude)
(S03). When the pixel of this image is included in the cloud range, it is determined that the star is overlapped with the cloud. Therefore, control for erasing the star may be performed (S04, S06). If not, the star is turned on (S05). For example, FIG. 7 shows such a situation. If the coordinates on the dome master of the
これにより、雲が存在する夜空の再現においても、雲のない範囲の輝星だけを再現することができる。また、実際には2.0等星より暗い微光星も再現する必要があるため、ビデオプロジェクタで投影する映像には、雲に加えて微光星も加えておく必要があるが、この場合、雲に重なる部分の微光星を消すことは容易に可能である。また、雲は完全に星の光を遮光するか、透過するかのどちらかとは限らず、光を減衰する場合もあるため、輝星投影筒31には、透過光量を制御できる絞り、または可変NDフィルタ装置を取り付ける。マイクロコンピュータ35により、ドームマスター上の雲の画像の濃度により絞りまたは可変NDフィルタ装置を制御すれば、雲に隠れると、あたかも自然に星の光が減衰する様子を再現することもできる。
Thereby, even in the reproduction of the night sky in which clouds exist, it is possible to reproduce only bright stars in a range without clouds. Also, since it is necessary to reproduce faint stars that are darker than 2.0 mag stars, it is necessary to add faint stars in addition to clouds to the image projected by the video projector. It is easy to erase the faint stars that overlap the clouds. In addition, the cloud does not necessarily completely block or transmit the light of the star, but may attenuate the light. Therefore, the bright
なお、この実施の形態においては、輝星と微光星の位置関係が正確に維持されている必要があるが、このためには、恒星投影機にレーザーなどによる基準マーク手段を搭載し、任意の地平座標を指定してマークを照射し、これを基準に恒星投影機から投影される輝星の高度,方位角と、ビデオプロジェクタで投影される画像の位置関係を測定する演算回路をマイクロコンピュータ35に搭載すればよい。本件出願人が提案している特開2006−337682の方法が有効である。
また、この実施の形態では2等星以上は輝星投影筒で、2.1等星以下はビデオプロジェクタで投影する例を説明したが、ある明るさ範囲(例えば2.5等星から1.5等星の範囲)の恒星は輝星投影筒,ビデオプロジェクタの両方で個々の恒星を決めて投影することも可能である。
In this embodiment, the positional relationship between the bright star and the faint star needs to be accurately maintained. For this purpose, a reference mark means such as a laser is mounted on the stellar projector, and an arbitrary A microcomputer is used to measure the positional relationship between the brightness and azimuth of bright stars projected from a stellar projector and the image projected by a video projector. 35 may be mounted. The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-337682 proposed by the present applicant is effective.
Further, in this embodiment, an example is described in which projection is performed on a bright star projection cylinder for a second star or higher and a video projector for a second star or lower on a 2.1 star, but a certain brightness range (for example, 2.5 to 1. It is also possible to project individual stars in the range of the fifth magnitude star) by determining individual stars with both a bright star projection cylinder and a video projector.
また、恒星投影機から微光星も投影することが必要になる場合もある。
図8は、輝星と微光星の両方を投影可能とした光学式投影機の実施の形態を示す断面図である。構造は、概ね公知の光学式プラネタリウムの恒星投影機と同様であり、中心部にある共通光源80を囲むように、複数の微光星投影ユニット81が設けられている。この微光星投影ユニット81の中には、公知の光学式プラネタリウム投影機のものと同様にコンデンサレンズ86、恒星原板87、投影レンズ88が装着されており、光源80を出た光は、コンデンサレンズ86、恒星原板87、投影レンズ88を通ってドームスクリーンに恒星原板の像を結び、夜空同様の星空を再現する。ただしそれぞれの投影ユニット81には、シャッタが備わっており、必要に応じて投影光を遮断することができる。
恒星原板には、2等星よりも暗い微光星に相当する孔が設けられている。恒星原板に記される星野パターンの一例を図9に示す。ここで記されている線は本説明の便宜のため記入している。
It may also be necessary to project faint stars from a stellar projector.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an embodiment of an optical projector that can project both bright stars and faint stars. The structure is substantially the same as that of a known optical planetarium star projector, and a plurality of low-light
The stellar original plate is provided with holes corresponding to faint stars that are darker than second stars. An example of the Hoshino pattern recorded on the star original plate is shown in FIG. The lines shown here are shown for convenience of this explanation.
一方、2等星よりも明るい輝星は、輝星投影筒82で投影される。恒星投影機の一部に設けられた採光装置83から、採光レンズによって、光ファイバ束の入力端84に光束を導入する。光ファイバ85は分岐されて各輝星投影筒に導かれる。輝星投影筒の構造は図3のとおりである。この輝星投影機が2等星より明るい星にそれぞれ割り当てられており、輝星投影機から投影される星野パターンが図10である。
実際に微光星投影ユニットと、輝星投影機双方で投影された星空が図11である。これが実際に投影される星空である。
On the other hand, bright stars brighter than second magnitude stars are projected by the bright
FIG. 11 shows the starry sky actually projected by both the faint star projection unit and the bright star projector. This is the starry sky that is actually projected.
輝星投影機はそれぞれが、マイクロコンピュータなどの指令により、個別にON/OFFまたは光量をコントロールすることができる。また、微光星投影ユニットにも、投影光を任意に制御できる絞り機構、またはシャッター機構が取り付けられており、微光星の投影をON/OFFすることができる。これにより、輝星は常に輝星投影筒で投影しながら、微光星は、ビデオプロジェクタで投影することも、また微光星投影ユニットで投影することもできる。この実施の形態では、微光星投影ユニットと輝星投影筒が同じ光源を共有している例を示したが、この両者の光源を別のものとし、微光星投影ユニットにはシャッターを設けず、微光星用光源のON/OFFによって同様の効果が得られることは勿論である。 Each of the bright star projectors can individually control ON / OFF or the amount of light according to a command from a microcomputer or the like. Further, the faint star projection unit is also provided with a diaphragm mechanism or a shutter mechanism that can arbitrarily control the projection light, so that the projection of the faint star can be turned ON / OFF. As a result, while bright stars are always projected by the bright star projection cylinder, the faint stars can be projected by the video projector or by the faint star projection unit. In this embodiment, the example in which the low-light star projection unit and the bright star projection tube share the same light source is shown. However, both light sources are different from each other, and the low-light star projection unit is provided with a shutter. Of course, the same effect can be obtained by turning on / off the light source for faint stars.
一般にビデオプロジェクタよりも光学式投影機のほうが解像度が勝るから、例えば、星空だけを精緻に投影したいときは、微光星は、微光星投影ユニットによって投影するのがよく、雲と同時に投影するなど複雑な演出が望ましいときは、微光星投影ユニットのシャッターを閉じて、微光星はビデオプロジェクタで投影することが望ましい。
これにより、光学式投影機ならではの美しい星空を投影しながら、任意の範囲の星空を消すことができるなどの、従来のディジタル方式プラネタリウムでしか実現できなかった機能を持つプラネタリウムを実現することができる。
In general, optical projectors have higher resolution than video projectors. For example, when you want to project only the starry sky precisely, low-light stars should be projected by the low-light star projection unit, and simultaneously with the clouds. When a complicated performance such as the above is desirable, it is desirable to close the shutter of the faint star projection unit and project the faint star with a video projector.
As a result, it is possible to realize a planetarium having functions that could only be realized by a conventional digital planetarium, such as erasing the starry sky in an arbitrary range while projecting a beautiful starry sky unique to an optical projector. .
ドーム状スクリーンに星空を投影するプラネタリウム装置である。 It is a planetarium device that projects the starry sky on a dome-shaped screen.
31 光学式輝星投影機(輝星投影筒)
32a〜32n ビデオプロジェクタ
33 ドームスクリーン
40 日周ベース
41 北天用恒星球
42 南天用恒星球
43a,43b,45a,45b 歯車
44 日周モータ
46 緯度軸モータ
47,48 ロータリエンコーダ
49,50 センサ
51 輝星投影筒
52 日周テーブル
53 ランプハウス
54 ランプ
55,86 コンデンサレンズ
56 光ファイバ束
57,85 光ファンバ
58,88 投影レンズ
60 鏡筒
61 ソレノイド
62 シャッタ板
70 天頂
71 内接円
73 雲
80 共通光源
81 微光星投影ユニット
82 輝星投影筒
83 採光装置
87 恒星原板
31 Optical bright star projector (brilliant projection cylinder)
32a to
Claims (6)
前記光学式恒星投影機は、最も明るい輝星から高輝度領域側の所定の光度までの範囲内の任意の恒星を投影し、
前記ディジタル映像装置は、前記高輝度領域側の所定の光度より一定量明るい光度以下の任意の恒星を投影し、
星空を完成させることを特徴とする複合プラネタリウムシステム。 An optical stellar projector, a digital video device having a video generation device and a video projection projector,
The optical stellar projector projects any star within a range from the brightest bright star to a predetermined luminous intensity on the high brightness area side,
The digital video device projects an arbitrary star having a luminous intensity below a certain amount brighter than a predetermined luminous intensity on the high luminance area side,
A complex planetarium system characterized by completing a starry sky.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014224871A (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社五藤光学研究所 | Planetarium projector and planetarium system |
WO2017159063A1 (en) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | ソニー株式会社 | Display device and information processing terminal device |
CN107643122A (en) * | 2017-09-27 | 2018-01-30 | 常州硕美光电科技有限公司 | Mars Irradiation simulating device |
WO2019138637A1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | コニカミノルタプラネタリウム株式会社 | Planetarium control device, planetarium system, and control program for planetarium control device |
WO2022019086A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 有限会社大平技研 | Optical planetarium and planetarium system having same |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001109063A (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Minoruta Puranetariumu Kk | Fixed star projector for planetarium |
JP2001356683A (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-26 | Minoruta Puranetariumu Kk | Planetarium |
JP2003122247A (en) * | 2001-10-17 | 2003-04-25 | Minoruta Puranetariumu Kk | Planetarium equipment and star field projection original plate |
JP2006145614A (en) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Konica Minolta Planetarium Co Ltd | Planetarium apparatus |
JP2006153936A (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Konica Minolta Planetarium Co Ltd | Planetarium apparatus |
JP2006215231A (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Konica Minolta Planetarium Co Ltd | Planetarium |
JP2006337682A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Takayuki Ohira | Image projection system |
-
2012
- 2012-06-21 JP JP2012139641A patent/JP5295411B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001109063A (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Minoruta Puranetariumu Kk | Fixed star projector for planetarium |
JP2001356683A (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-26 | Minoruta Puranetariumu Kk | Planetarium |
JP2003122247A (en) * | 2001-10-17 | 2003-04-25 | Minoruta Puranetariumu Kk | Planetarium equipment and star field projection original plate |
JP2006145614A (en) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Konica Minolta Planetarium Co Ltd | Planetarium apparatus |
JP2006153936A (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Konica Minolta Planetarium Co Ltd | Planetarium apparatus |
JP2006215231A (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Konica Minolta Planetarium Co Ltd | Planetarium |
JP2006337682A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Takayuki Ohira | Image projection system |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014224871A (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社五藤光学研究所 | Planetarium projector and planetarium system |
WO2017159063A1 (en) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | ソニー株式会社 | Display device and information processing terminal device |
JPWO2017159063A1 (en) * | 2016-03-14 | 2019-01-17 | ソニー株式会社 | Display device and information processing terminal device |
US10455184B2 (en) | 2016-03-14 | 2019-10-22 | Sony Corporation | Display device and information processing terminal device |
CN107643122A (en) * | 2017-09-27 | 2018-01-30 | 常州硕美光电科技有限公司 | Mars Irradiation simulating device |
WO2019138637A1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | コニカミノルタプラネタリウム株式会社 | Planetarium control device, planetarium system, and control program for planetarium control device |
JPWO2019138637A1 (en) * | 2018-01-10 | 2020-12-24 | コニカミノルタプラネタリウム株式会社 | Planetarium controller, planetarium system and planetarium controller control program |
JP7299165B2 (en) | 2018-01-10 | 2023-06-27 | コニカミノルタプラネタリウム株式会社 | Planetarium controller, planetarium system and control program for the planetarium controller |
WO2022019086A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 有限会社大平技研 | Optical planetarium and planetarium system having same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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