JP2516143B2 - 投影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は一つの装置で複数種の
像を投影でき、しかも同一面上に複数の像を所望の照度
で重ねて投影することができる投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プラネタリウムにおいて星空を
投影した画面に必要に応じて天の川、星雲星団、星座絵
等を投影することはその演出効果上有用であった。

【０００３】この場合、投影装置に予め複数種の投影原
板を用意しその交換を行えば、複数種の像を投影するこ
とができた。

【０００４】しかしながら、この場合これにより得られ
る投影像は択一的なものであり、複数の像を同一面上に
重ねて投影することはできなかった。

【０００５】そこで、従来技術においては複数個の投影
装置を同時に使用することにより同一面上に複数の像を
重ねて投影していた。例えば、恒星を投影した画面に星
座絵を重ねて投影するには、透過パターンとしてピンホ
ールを採用した投影原板を有する恒星投影装置と、透過
パターンとして透明陽画を採用した補助投影装置を同時
に使用することが必要であった。又、天の川を投影した
画面に更に星座絵を重ねて投影するには、透過パターン
として透明陽画を採用した２台の補助投影装置を同時に
使用することが必要であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題点があった。 複数の投影装置による投影画面が重なる結果、各投影
装置による投影倍率が異なることより投影像が正確に合
致しない欠点があった。 別個の投影装置を用いて同一面上に複数の像を重ねて
投影しなくてはならないので、投影画面の位置合わせの
ための調整が必要でありその作業が煩瑣であった。 投影像の数に応じた投影装置が必要となる関係上多大
な設置スペースを要し、その結果重ねて投影できる像の
種類が設置スペースにより制約される不便さがあった。 限られた数の投影原板でその数より多い投影像を得る
には、投影原板の交換を行わなければならないので手数
を要した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は以上の如き従
来技術の問題点を解消した投影装置を提供することを目
的として創作されたものである、次の２つの発明を開示
する。即ち、第１の発明の投影装置は透過パターンによ
り投影像を得るための投影原板と、反射パターンにより
投影像を得るための投影原板を投影光路上に重複して共
軸上に配し、これらの投影原板にそれぞれ個別に制御可
能な光源を用意したことを特徴とする。

【０００８】又、第２の発明の投影装置は上記第１の発
明において一つの投影原板に複数種の反射パターンを施
すと共に、これらの反射パターンをそれぞれの特定の光
源により拡散反射される物質により構成し、各反射パタ
ーンに対応する複数種の光源を用意すると共に、これら
を個別に制御可能としたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】従って、上記第１の発明の投影装置は次の作用
を生じる。 ２種の投影原板が投影光路上に重複して配されるの
で、透過パターンによる投影像と反射パターンによる投
影像を同時に投影できる作用を生じる。 透過パターンによる投影像は投影原板の後方よりの光
線束により、反射パターンによる投影像は投影原板の前
方よりの光線束により得られるので、それぞれの光源を
独立のものとすることができる。よって、これらの光源
を個別に制御することにより透過パターン或いは反射パ
ターンの何れかによる投影像のみを得たり、或いは両者
による投影像を同時に得る等の選択を可能とする作用を
生じる。 反射パターンは透過パターンの非透過部分を利用して
施すことができるので、両パターンを同一の原板に施し
たり、それぞれのパターンを施した原板を積層すること
を可能とする作用を生じる。 各光源は単独制御なので、それぞれの投影像の照度を
所望の値に独立して調光可能な作用を生じる。

【００１０】又、上記第２の発明の投影装置は次の作用
を生じる。 一つの投影原板に特定の光源により拡散反射される複
数種の反射パターンを施しているので、各反射パターン
に対応する光源を個別に制御することにより特定の反射
パターンのみを可視状態として、所望の投影像のみ投影
可能な作用を生じる。 各光源は単独制御なので、それぞれの投影像の照度を
所望の値に独立して調光可能な作用を生じる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を添付図面に
基づいて説明する。図１は第１の発明の実施例を示す図
であり、ここではプラネタリウムにおいて恒星の投影
と、所望の図形の補助投影を同時に行うことのできる装
置を想定している。

【００１２】この投影装置は基本的には透過パターンを
施した投影原板を有する従来公知の投影装置の構造を採
用するが、投影原板の前面に反射パターンを配すると共
に反射パターン用の光源を設けた点が従来の投影装置と
異なる。

【００１３】図中符号３は投影像を得るためのパターン
を配した投影原板であり、この実施例においてはガラス
等からなる透明な基板４の表面に反射パターン及び透過
パターンを配した構成よりなる。図４及び５は上記投影
原板３の一例を示す図である。図中符号５は透過パター
ンであるが、ここでは基板４の表面にマスキングを施す
ことにより構成されている。この実施例においては透過
パターンにより恒星の投影像を得るので、上記透過パタ
ーンは具体的にはピンホール５Ａにより実現されること
となる。

【００１４】図中符号６は反射パターンである。この反
射パターン６はこの実施例では基板４（透過パターン
５）の表面に印刷或いは塗装等により反射層を施すこと
により構成され、添付図面においては草を銜えた鳩の図
形の投影像が得られるパターンとしている。

【００１５】上記の投影原板３は投影装置の投影光路１
０上に配される。図中符号１は透過パターン５用の光源
であり、この光源１よりの光が集光レンズ２により集束
されて原板３の透過パターン５に入射することにより透
過像を得、この透過像は投影レンズ７によりスクリーン
８に投影される。

【００１６】図中符号９は反射パターン６用の光源であ
り、この光源９よりの光が原板３の反射パターン６によ
り拡散反射することにより反射像を得、この反射像は上
記透過像の場合と同じく投影レンズ７によりスクリーン
８に投影される。尚、図中符号１１は透過光用の物点、
１２は透過光による像点、１３は反射光用の物点、１４
は反射光による像点を指す。

【００１７】特に図示しないが、以上の実施例において
は透過パターン用の光源１と反射パターン用の光源９は
個別に投入、調光等の制御がなされる。即ち、両方の光
源を投入した場合は透過像と反射像が同時に投影され、
片方の光源のみを投入した場合には投入された方の像の
みが投影される。

【００１８】図２は第１の発明の異なる実施例を示す図
である。上記実施例においては１枚の投影原板に透過パ
ターン及び反射パターンをそれぞれ施すことにより両パ
ターンを投影光路上に重複して配する手段としていたの
に対し、この実施例においてはビームスプリッターを用
いることにより光路を透過パターン用と反射パターン用
に分岐し、両パターンを投影光路上に重複して配する手
段としている。即ち、この実施例においては投影レンズ
の後方に配したビームスプリッターにより入射側光路を
２方向に設け、透過パターンを施した投影原板と反射パ
ターンを施した投影原板をそれぞれの光路に振り分けて
いる。

【００１９】図中符号２０はビームスプリッターであ
り、光源１と集光レンズ２と投影レンズ７とを結ぶ光軸
上に配される。

【００２０】図中符号２５は透過パターンを施した原板
であり、上記光軸上にしてビームスプリッター２０の後
方に配される。

【００２１】図中符号２６は反射パターンを施した原板
であり、上記光軸と直交すると共にビームスプリッター
２０により投影レンズ７側に反射される光軸上に配され
る。

【００２２】図３は第２の発明の実施例を示す図であ
る。この発明は主要部分を上記第１の発明と共通にする
が、一つの投影原板に複数種の反射パターンを施し、こ
れらから所望の投影像を選択して投影できるようにした
点が異なる。

【００２３】図中符号３３は投影像を得るためのパター
ンを配した投影原板である。図６乃至８は上記投影原板
３３の一例を示す図である。この実施例においてはガラ
ス等からなる透明な基板３４の表面に反射パターン及び
透過パターンを配した構成よりなる。図中符号３５は透
過パターンであるが、ここでは基板３４の表面にマスキ
ングを施すことにより構成されている。この実施例にお
いては透過パターンにより恒星の投影像を得るので、上
記透過パターンは具体的にはピンホール３５Ａにより実
現されることとなる。

【００２４】図中符号３１は透過パターン３５用の光源
であり、この光源３１よりの光が集光レンズ３７により
集束されて原板３４の透過パターン３５に入射すること
により透過像を得、この透過像は投影レンズ３７により
スクリーン（図示せず）に投影される。

【００２５】図中符号３６Ａ及び３６Ｂは反射パターン
である。この反射パターン３６Ａ及び３６Ｂはこの実施
例では基板３４（透過パターン３５）の表面に印刷或い
は塗装等により反射層を施すことにより構成され、添付
図面においては反射パターン３６Ａを鳩の図形の投影像
が得られるパターン、同じく３６Ｂをその鳩に銜えられ
るべき草の図形の投影像が得られるパターンとしてい
る。この場合、この反射パターン３６Ａ及び３６Ｂはそ
れぞれ特定の光源により拡散反射される物質により構成
され、そのための別個の光源３８Ａ及び３８Ｂが用意さ
れる。即ち、ここでは反射パターン３６Ａをハロゲンラ
イトのような通常の白熱電球により発光する可視光線に
より拡散反射する物質で構成し、それに対応する光源３
８Ａとしてハロゲンライトを採用している。そして、反
射パターン３６Ｂはブラックライトのような特殊な電球
により発光する近紫外域の光線が当たって、拡散反射を
し緑色の蛍光を放つ珪酸亜鉛で構成し、それに対応する
光源３８Ｂとしてブラックライトを採用している。

【００２６】特に図示しないが、以上の実施例において
は透過パターン用の光源３１と各反射パターン用の光源
３８Ａ及び３８Ｂは個別に投入、調光等の制御がなされ
る。即ち、透過パターン用の光源と反射パターン用の光
源を双方を投入した場合は透過像と反射像が同時に投影
され、片方の光源のみを投入した場合には投入された方
の像のみが投影される。そして、反射パターン用の光源
３８Ａ及び３８Ｂに関しては何れかを投入することによ
り、対応する反射パターンが拡散反射し所望の投影像が
投影される。光源３８Ａ及び３８Ｂの両方を投入した際
に得られる投影像Ｘを図９として、光源３８Ａのみを投
入した際に得られる投影像Ｙを図１０として、光源３８
Ｂのみを投入した際に得られる投影像Ｚを図１１として
それぞれ図示する。

【００２７】尚、以上の各発明において透過パターン及
び反射パターンは投影原板の片面に配する他に、その両
面にそれぞれ振り分けて配してもよいことは勿論であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の構成よりなるこの発明は次の特有
の効果を奏する。 透過パターンによる投影像と反射パターンによる投影
像を同時に投影でき、しかもそれぞれの光源を制御する
ことにより両パターンを同時に或いは個別に投影するこ
とが可能なので、恰も二つの投影装置を配したのと同様
の効果を一つの投影装置で得られ、設置スペース効率に
優れ、しかも設置コストも軽減される。 投影レンズ及び光路が共通なので、従来技術のように
二つの投影装置を配した場合と異なり、複数の投影像を
同時に投影した場合でも画面のコントラストが低下する
おそれがなく、パララックスが生ぜず、しかも投影画面
の位置合わせが不要となるので性能的にも優れた投影が
可能となる。 一つの投影原板に特定の光源により拡散反射される複
数種の反射パターンを施し、これらの投影を光源の選択
により切り換えるので、透過パターンによる投影も相ま
って一つの投影装置により多数の投影像を得ることがで
きるので、従来技術のように重ねて投影できる像の種類
が設置スペースにより制約される不便さがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の光学系を示す側面図。

【図２】同上異なる実施例の光学系を示す側面図。

【図３】第２の発明の光学系を示す側面図。

【図４】第１の発明の投影原板の平面図。

【図５】同上断面図

【図６】第２の発明の投影原板の平面図。

【図７】同上Ａ−Ａ線断面図。

【図８】同上Ｂ−Ｂ線断面図。

【図９】第２の発明により得られる投影像の一例を示す
正面図。

【図１０】第２の発明により得られる投影像の一例を示
す正面図。

【図１１】第２の発明により得られる投影像の一例を示
す正面図。

【符号の説明】

１ （透過パターンの）光源 ２ 集光レンズ ３ 投影原板 ５ 透過パターン ６ 反射パターン ７ 投影レンズ ９ （反射パターンの）光源 ３１ （透過パターンの）光源 ３２ 集光レンズ ３３ 投影原板 ３５ 透過パターン ３６Ａ 反射パターン ３６Ｂ 反射パターン ３７ 投影レンズ ３８Ａ（反射パターンの）光源 ３８Ｂ（反射パターンの）光源

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パターンを施した投影原板及びこのパタ
   ーンを投影して投影像を得るための光学系を有する投影
   装置において、透過パターンにより投影像を得るための
   投影原板と、反射パターンにより投影像を得るための投
   影原板を投影光路上に重複して共軸上に配し、これらの
   投影原板にそれぞれ個別に制御可能な光源を用意したこ
   とを特徴とする投影装置。
2. 【請求項２】 透過パターン側の光源と反射パターン側
   の光源を個別に制御可能とした請求項１に記載の投影装
   置。
3. 【請求項３】 投影原板の片面に透過パターン及び反射
   パターンを施した請求項１記載の投影装置。
4. 【請求項４】 投影原板の両面に透過パターン及び反射
   パターンをそれぞれ施した請求項１記載の投影装置。
5. 【請求項５】 投影レンズの後方に配したビームスプリ
   ッターにより入射側光路を２方向に設け、透過パターン
   を施した投影原板と反射パターンを施した投影原板をそ
   れぞれの光路に振り分けた請求項１から４の何れかに記
   載の投影装置。
6. 【請求項６】 一つの投影原板に複数種の反射パターン
   を施すと共に、これらの反射パターンをそれぞれ特定の
   光源により拡散反射される物質により構成し、各反射パ
   ターンに対応する複数種の光源を用意すると共に、これ
   らを個別に制御可能とした請求項１に記載の投影装置。
7. 【請求項７】 透過パターン側の光源と反射パターン側
   の光源を個別に制御可能とした請求項６に記載の投影装
   置。
8. 【請求項８】 投影原板の片面に透過パターン及び反射
   パターンを施した請求項６記載の投影装置。
9. 【請求項９】 投影原板の両面に透過パターン及び反射
   パターンをそれぞれ施した請求項６記載の投影装置。
10. 【請求項１０】 投影レンズの後方に配したビームスプ
    リッターにより入射側光路を２方向に設け、透過パター
    ンを施した投影原板と反射パターンを施した投影原板を
    それぞれの光路に振り分けた請求項６から９の何れかに
    記載の投影装置。