JP3380695B2 - プラネタリウム - Google Patents

プラネタリウム

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正貴 須田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラネタリウムに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプラネタリウムとしては、ドーム
の中央に恒星投映機を配置し、その恒星投映機の周りに
複数の補助投映機を配置した構成がよく知られている。
プラネタリウムに於いては、時間や季節の移り変わりを
再現するために、恒星投映機は勿論のこと、各種補助投
映機はドームスクリーン上の任意の位置に像を投映でき
ることが望ましい。しかしながら、補助投映機の配置に
よっては、恒星投映機等によって死角ができ、その投映
機によって像を投映できる位置が限られることがある。
【0003】このため、同じ像を投映できる投映機を2
台配置することが知られている。例えば、朝夕焼けを投
映するための朝夕焼け投映機については、互いに反対方
向に投映できるように2台配置した構成が知られてい
る。この構成によれば、2台ある朝夕焼け投映機のうち
一方を選択して動作させることにより、朝焼け(薄
明)、夕焼け(薄暮)のいずれも演出することができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、同じ像を
投映できる投映機を2台配置することにより、投映機が
1台の場合よりも広い範囲に像を投映できるようにな
る。しかしながら、従来のプラネタリウムでは、同じ像
を投映できる2台の投映機の一方の投映機が投映できる
投映範囲から、他方の投映機の投映投映範囲へ亘って像
をなめらかに連続して移動させることはできい。
【0005】例えば、朝夕焼け投映機を2台配置したと
しても、朝夕焼けの像をドームの全周に亘ってなめらか
に連続的に移動させることができないので、太陽が一周
する北極圏での白夜を演出することはできなかった。
【0006】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、同じ像を投映する投
映機を少なくとも2台配置したプラネタリウムであっ
て、2台の投映機の投映投映範囲に亘って投映像をなめ
らかに連続して移動させることができるプラネタリウム
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであって、各々光源を有し、
じ像を投映することができる第1及び第2の投映機と、
第1の投映範囲内の任意の位置に前記像を投映するべ
く、第1の投映機の光源を点灯させる第1駆動手段と、
前記第1投映範囲と一部が重複した第2投映範囲内の任
意の位置に前記像を投映するべく、第2の投映機の光源
を点灯させる第2駆動手段と、第1投映範囲と第2投映
範囲とにわたって像を移動させる場合に、前記像を投映
すべき位置が第1投映範囲か第2投映範囲かによって前
記第1乃至第2投映機の光源を選択的に点灯させるとと
もに、前記第1投映範囲と前記第2投映範囲との重複投
映範囲に像を投映するときは、前記像の明るさが変動す
ることを防止するために、前記第1及び第2投映機のう
ちの一方の光源の光量を徐々に低下させ、他方の光源の
光量を徐々に上昇させるべく前記第1及び第2駆動手段
を制御する制御手段と、を備えたことを主たる特徴とす
る。
【0008】このような構成では、第1,第2の投映機
で投映範囲を分担して投映するのに、各投映機の投映範
囲を重複させるとともに、その重複した投映範囲に像を
投映するとき、この像の明るさが変動することを防止す
るために、前記第1及び第2投映機のうちの一方の光源
の光量を徐々に低下させ、他方の光源の光量を徐々に上
昇させるべく第1,第2投映機の光源を制御手段によっ
て共に点灯させるので、第1投映範囲と第2投映範囲と
に亘って、像を移動させる場合でも、明るさに変動なく
なめらかに連続して像を移動させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本実施形態のプラネタリウムは図
1に示すような全体構成を有し、ドームの中心に、ドー
ムスクリーン5に星野を投映するための恒星投映機3が
配置されている。恒星投映機3は、鉛直軸周りに回転可
能な回転架台4の上に載置されている。回転架台4の上
には、一対の朝夕焼け投映機1,2が配置されている。
朝夕焼け投映機1,2は図2に平面より見て示すよう
に、回転架台4の回転軸をはさんで対称な位置に、各々
独立した鉛直軸周りに回転可能なように取り付けられて
いる。また、回転架台4の近傍には、太陽像をドームス
クリーン5に投映するための太陽投映機6が設けられて
いる。この太陽投映機6は、互いに二軸の周りに回転可
能に設けられており、ドームスクリーン5上の任意の位
置に太陽像を投映することができる。
【0010】本実施の形態のプラネタリウムは図3に示
すブロックズのような制御回路を有し、太陽投映機6を
回転駆動するためのX軸モータ11、Y軸モータ12、
朝夕焼け投映機1,2を水平回転させるための水平回転
モータ13、14、並びに回転架台4を水平回転させる
架台回転モータ26は、それぞれモータドライバー15
〜18、27を介してCPU19に接続されている。
又、各モータ11〜14、26には、それぞれの回転数
を検出するためのエンコーダ11a〜14a、26aが
設けられており、各エンコーダエンコーダ11a〜14
a、26aにより出力される信号は各モータドライバー
15〜18、27にフィードバックされる。各モータド
ライバー15〜18、27はCPU19からの信号と各
エンコーダ11a〜14a、26aからの信号とに基づ
いて各モータ15〜18、27の駆動を制御する。ま
た、朝夕焼け投映機1,2の光源ランプ21、22は、
点灯回路23、24を介してCPU19に接続されてい
る。各点灯回路23、24はCPU19からの信号に基
づいて各光源ランプ21、22を調光する。
【0011】また、CPU19には操作パネル25も接
続されている。操作パネル25からCPU19へは、演
出上の時刻や観察者の視点位置に関するデータ等が入力
される。
【0012】次に、朝夕焼け投映機1,2の水平回転モ
ータ13、14の制御について、図2を参照して説明す
る。
【0013】本実施形態では、太陽投映機6により投映
される太陽の方位角(以下、太陽方位角を記す)と、ド
ーム中心から朝夕焼け投映機1,2の回転中心までの距
離(以下、オフセット量と記す)、回転架台4の回転角
とにより算出された投映角で、朝夕焼け投映機1,2の
水平回転モータ13、14を制御する。これにより、太
陽投映機6によって太陽像が投映されている方位角に朝
焼け、夕焼け、薄明、薄暮等を追従投映する。
【0014】すなわち、図2に示すように、太陽方位角
がθ度、回転架台の回転角がω度、ドーム半径がRmm、
オフセット量がLmmである場合、朝夕焼け投映機1の回
転角ηは近似的に、 η = (θ−ω)+δ(θ−ω)/90−δ ・・・(1) 但し、δ = tanー1(L/R) と求められる。
【0015】そして、この式(1)の演算を太陽像を移
動させている間繰り返し実行し、逐次水平回転モータ1
3、14を駆動する。これにより、朝夕焼けを太陽像の
移動に追従させることができる。
【0016】尚、本実施形態では、朝夕焼け投映機1、
2が回転架台4に取り付けられてる例を説明している
が、朝夕焼け投映機1、2が固定台に取り付けられてい
る形態の場合には、上記式(1)のω=0として、回転
角ηを求めて追従させれば同じ結果が得られる。
【0017】つぎに、朝夕焼け投映機1,2の調光制御
について説明する。
【0018】太陽投映機6による太陽像の投映位置が朝
夕焼け投映機1、2の一方に近い場合、太陽像投映位置
に近い方の朝夕焼け投映機(図2の場合の朝夕焼け投映
機1)のみの光源ランプを点灯させ、他方の朝夕焼け投
映機の光源ランプは消灯させておけばよい。しかしなが
ら、朝夕焼け投映機1,2を常に択一的に点灯させるの
では、一方の朝夕焼け投映機の投映範囲から他方の朝夕
焼け投映機の投映範囲にかけて太陽像を移動させる場合
に問題がある。このような場合は、白夜の演出など、太
陽像を方位角180度以上移動させる場合に必然的に発
生する。すなわち、太陽像の投映位置が一方の朝夕焼け
投映機の投映範囲から他方の朝夕焼け投映機の投映範囲
に移り変わる時点で、それまで点灯していた光源ランプ
を消灯させ、消灯していた光源ランプを点灯させたとし
ても、一方の光源ランプの消灯と他方の光源ランプの点
灯との間に時間のずれが発生するため、朝夕焼け像を一
瞬消えるという不都合が発生する。
【0019】そこで、これらの問題を解決するため本実
施形態では、図4に示すように、朝夕焼け投映機1,2
の投映範囲の一部を重複させ、その重複した範囲に朝夕
焼けを点灯させる際には、朝夕焼け投映機1,2両方の
光源ランプ21、22を点灯させるように調光制御す
る。具体的には、朝夕焼け投映機1の投映範囲は、ドー
ムスクリーンを方位角180度で分割した引継ぎ境界線
よりも左右に角度Wずつ広い範囲7を投映可能範囲とし
ている。一方、朝夕焼け投映機2についても朝夕焼け投
映機1の投映可能範囲と同じ広さの投映可能範囲が設定
されている。したがって各朝夕焼け投映機1,2から見
て左右端の角度2W分ずつの領域が、互いの投映可能範
囲が重複した重複範囲となる。そして、この重複範囲内
に朝夕焼けを投映している間は両方の朝夕焼け投映機の
光源ランプを点灯させることにより、太陽像の投映位置
が一方の朝夕焼け投映機の投映範囲から他方の朝夕焼け
投映機の投映範囲に移り変わる際に朝夕焼けが一瞬消え
るという不都合が解消できる。
【0020】更に、重複範囲内に朝夕焼けを投映してい
る間に一方の朝夕焼け投映機の光源ランプの光量100
%から0%へ徐々に低下させ、他方の朝夕焼け投映機の
光源ランプの光量を0%から100%へ徐々に上昇させ
ることにより、朝夕焼けの明るさが変動することを防止
することができる。そのために、重複範囲内における朝
焼け投映機1,2の出力光量の割合α,βを次の1次式
(2)、2次式(3)のいずれかによって決定する。
【0021】 1次式(2) α=(1ー θ/2W)×100 β=(1ー(2Wーθ)/2W)×100 2次式(3) α=(1ー(θ/2W)2 )×100 β=(1ー((2Wーθ)/2W)2 )×100 ここで、θは投映方向が引き継ぎ範囲に入っている角度
(0=<θ<=2W)を表す。
【0022】その結果に基づき、朝夕焼け投映機1,2
を、次の通りに調光する。
【0023】 [投映機1の出力光量]=[入力光量]×α/100 [投映機2の出力光量]=[入力光量]×β/100 図5は1次式(2)を用いた場合の朝夕焼け投映機1,
2の光量変化を示し、図6は2次式(3)を用いた場合
の朝夕焼け投映機1,2の光量変化を示している。
【0024】尚、以上の実施形態では天体投映機として
太陽投映機6を適用した例を説明したが、太陽投映機6
の代わりに月投映機を適用してもよい。この場合の天文
現象としては、月明かりが効果的である。
【0025】また、以上の実施形態では、天体像の方位
角変化に天文現象を追従させる例を説明したが、天体像
の高度変化に天文現象を追従させるようにしてもよい。
この場合の天文現象としては、虹、ムーンボウ(月によ
る虹)、おぼろ月が効果的である。
【0026】また、天文像の投映位置と正反対の位置に
天文現象を追従させてもよい。この場合の天文現象とし
ては、ブロッケン、対日照が効果的である。
【0027】さらに、本実施形態では2つの投映機であ
る朝夕焼け投映機1、2が設けられている場合について
述べたが、3つ以上の投映機が設けられわた場合の隣接
するものどうしに本発明は同様に適用して有効である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、第1,第2の投映機で
投映範囲を分担して投映するプラネタリウムにおいて、
各投映機の投映範囲を重複させるとともに、その重複し
た投映範囲に像を投映するときは、この像の明るさが変
動することを防止するために、前記第1及び第2投映機
のうちの一方の光源の光量を徐々に低下させ、他方の光
源の光量を徐々に上昇させるべく第1,第2投映機の光
源を制御手段によって共に点灯させられる。
【0029】これにより、第1投映範囲と第2投映範囲
とに亘って、像を移動させる場合でも、なめらかに連続
して像を移動させることができる。
【0030】特に、請求項2記載発明のように、投映機
が朝夕焼け投映機である場合には、朝夕焼け像をドーム
を一周させることができるので、太陽が一周する北極圏
の白夜を演出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のプラネタリウムの全体構成
を示す斜視図である。
【図2】図1のプラネタリウムの要部の上面図である。
【図3】図1のプラネタリウムの制御回路を示すブロッ
ク図である。
【図4】図1のプラネタリウムの天文現象投映機の投映
範囲を説明する上面図である。
【図5】図1のプラネタリウムの天文現象投映機の調光
の例を示すグラフである。
【図6】図1のプラネタリウムの天文現象投映機の調光
の別の例を示すグラフである。
【符号の説明】
1:朝夕焼け投映機(第1投映機) 2:朝夕焼け投映機(第2投映機) 4:回転架台 5:ドームスクリーン 19:CPU(制御手段) 13:モータ(第1駆動手段) 17:モータドライバ(第1駆動手段) 14:モータ(第2駆動手段) 18:モータドライバ(第2駆動手段) 21、22:ランプ 23、24:点灯回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々光源を有し、同じ像を投映すること
    ができる第1及び第2の投映機と、 第1の投映範囲内の任意の位置に前記像を投映するべ
    く、第1の投映機の光源を点灯させる第1駆動手段と、 前記第1投映範囲と一部が重複した第2投映範囲内の任
    意の位置に前記像を投映するべく、第2の投映機の光源
    を点灯させる第2駆動手段と、第1投映範囲と第2投映範囲とにわたって像を移動させ
    る場合に、 前記像を投映すべき位置が第1投映範囲か第
    2投映範囲かによって前記第1乃至第2投映機の光源
    選択的に点灯させるとともに、前記第1投映範囲と前記
    第2投映範囲との重複投映範囲に像を投映するときは、
    前記像の明るさが変動することを防止するために、前記
    第1及び第2投映機のうちの一方の光源の光量を徐々に
    低下させ、他方の光源の光量を徐々に上昇させるべく前
    記第1及び第2駆動手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするプラネタリウム。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2投映機は朝夕焼けを投
    映するものであることを特徴とする請求項1記載のプラ
    ネタリウム。
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JP6666616B2 (ja) * 2015-09-01 2020-03-18 有限会社大平技研 複合型プラネタリウムシステム,個別光学式天体投影機および天体投影方法

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