JP3675924B2

JP3675924B2 - プラネタリウムにおける星雲又は星団の投映方法及びそれに使用する投映原板の作成方法

Info

Publication number: JP3675924B2
Application number: JP02302296A
Authority: JP
Inventors: 賢司伊勢崎; 一晴相原; 真裕大貫; 和仁桑田; 光久田中
Original assignee: Goto Optical Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Goto Optical Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: JPH09197957A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラネタリウムにおいて星雲又は星団（以下、「星雲・星団」と総称する）を投映する方法及びそれに使用する原板の作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラネタリウムにおいて星空を投映した画面に、必要に応じて星雲・星団を投映することは演出効果上有用である。
この場合、一つ一つの星が分離して視認される恒星の投映と異なり、肉眼における観察レベルにおいては、膨大な星の集合からなり一つの面積を持ったぼやっとした雲のようにしか視認できない星雲・星団を忠実に再現して投映することは難しかった。
【０００３】
従来、このような星雲・星団を投映する方法としては現実の星雲・星団の像を反射パターンとして施した投映原板上を投映光学系中に配し、光源よりの光をこの反射パターンにより拡散反射することにより反射像を得て、この反射像を投映する方法が一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術の投映方法においては、現実の星雲・星団と比較して、得られる投映像のリアリティが今一つ充分でなかった。
【０００５】
即ち、第一に投映像は拡散反射像として得られるために、投映されるべき星団・星雲内の微細な照度差や模様（絵柄）の解像度が悪いという問題があった。
【０００６】
第二に光源より発散させる光束の照度は、投映原板に反射する際に相当量減衰され、スクリーン上に得られる投映像の照度が低いという問題があった。
【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に鑑みて、再現性に優れた星雲・星団の投映方法を提供することを目的として創作されたものであり、投映光学系中に配される投映原板の透過孔の集合により星雲又は星団の投映像の形状を表現すると共に、孔径の大小及び透過孔同士の距離の設定によりこの投映像内の明暗を表現することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図６はこの発明の投映方法の実施例を示す図である。
図中符号２０は電球等の光源であり、この光源２０よりの光はコンデンサーレンズ２１により集光されて投映原板１０の多数の透過孔を通過することにより透過像を得て、この透過像は投映レンズ群２２によりスクリーン（ドーム内面）Ｓに投映される。
【０００９】
次に図１は投映原板１０の実施例を示す図である。
この投映原板１０は、ガラス基板１１上に多数の透過孔１を有する遮光層１２を施すことにより構成される。
上記の透過孔１は公知の方法、例えば、ガラス基板１１上に遮光層としてチタン或いはクロム成膜を施し、エッチング法により遮光層１２の透過孔１部分を除去することにより施される。
この場合、透過孔１の形状としてここでは円形を例示しているが、これに限られず、楕円形、矩形、星型、多角形等多様なものが想定し得ることはいうまでもない。
尚、図中符号１３は遮光層１１の表面に施される例えば酸化珪素（ｓｉｏ）
やフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）等からなる保護膜である。
【００１０】
以上の投映原板１０において、星雲・星団の投映像の形状は多数の透過孔１の集合により表現されるが、視認によって観察される星雲・星団内の明暗の様子は、透過孔の大小及び透過孔同士の距離の設定により表現される。
即ち、光源２０よりの光は透過孔１を通過することによりスクリーン面に投映される訳だが、透過孔の有無及びその大きさにより場所ごとの透過率が変化し、この透過率の変化が投映像の形状及び明暗模様（絵柄）となって表れる。
図２はこの透過孔１と透過率の関係を示す説明図であり、図中符号Ｘは投映原板１０のＸ−Ｘ方向の透過率の変化を示すグラフ、同じくＹはＹ−Ｙ方向の透過率の変化を示すグラフを指す。
【００１１】
参考迄に、現実の星団・星雲を投映するための投映原板１０の実例としてオメガ星団の投映パターンを施したものを図７に、同じくＭ３１星雲の投映パターンを施したものを図８に示す。
【００１２】
次に、図３は投映像をよりリアルにするための実施例を示すものであり、ここでは投映原板１０の表面に例えばエポキシ樹脂の有機顔料等からなる半透明塗料１４を塗布することにより、星雲・星団のぼやっとした雲のような見え方を再現している。
【００１３】
又、図４は同じくよりリアルにするための実施例を示すものであり、ここでは透過孔１内に例えばニッケルとクロムの合金であるクロメル等からなる半透明のフィルター層１５を蒸着することにより、星雲・星団のぼやっとした雲のような見え方を再現している。
この場合、図５に示すように、透過孔１内に配されたフィルター層１５の周辺部１５Ｂの透過率を中心部１５Ａの透過率より低く設定すれば、隣合う透過孔同士の連続性が曖昧となって、よりリアルな投映像を得ることができる。
【００１４】
尚、この発明の投映方法に使用する投映原板の作成方法として、ここでは投映すべき星雲・星団の原画中の濃度を任意の階調の白黒の濃度に変換し、この濃度の階調に応じた孔径の透過孔を任意間隔で配する方法を開示することとする。
この方法は電算機を利用した既存の画像処理技術を応用して容易に実施できるものであり、図９はその手順の一例を示すフローチャートである。
【００１５】
（手順Ｓ１）
現実の星団・星雲の写真等が原画として用意され、これをＣＣＤ撮像及びスキャナーにより走査し電気的なデジタルイメージデータを得る。
【００１６】
（手順Ｓ２、Ｓ３）
得られたイメージがカラーの場合は、絵柄の明度をグレースケールで処理するために、カラー情報を破棄して白黒情報に変換する。
換言すれば、白黒写真を０（黒）〜２５５（白）の明度レベルでコントラスト表現する。
【００１７】
（手順Ｓ４）
得られた白黒の明度を所定の階調で表現する。
例えば、２５５階調のデータを８階調にするものであり、このステップで絵柄の明度を何段階で表示するかを決める。
【００１８】
（手順Ｓ５）
絵柄部分と絵柄の背景部に生ずる雑音である明るさを消去する。
【００１９】
（手順Ｓ６）
サンプリング数の変更をすることで、孔同士の重なりを避ける条件を崩さずに透過孔の大きさを決める。
【００２０】
（手順Ｓ７）
例えば、０〜２５５の明度レベルの数値に対応した孔径に変換する。
【００２１】
（手順Ｓ８）
原画の明度に対応する、各透過孔の孔径を得る。
【００２２】
【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。
▲１▼投映像は微細な大小の透過孔の集合を透過して得られる透過像なので、投映されるべき星団・星雲内の微細な照度差や模様の解像度が良好である。
【００２３】
▲２▼同様に理由より、反射投映像のように照度が減衰されず、高い照度の投映像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の投映方法に使用する投映原板の要部の断面図。
【図２】この発明の投映方法に使用する投映原板の透過率を説明するための説明図。
【図３】この発明の投映方法に使用する投映原板の異なる実施例の要部の断面図。
【図４】この発明の投映方法に使用する投映原板の異なる実施例の要部の断面図。
【図５】この発明の投映方法に使用する投映原板の異なる実施例の要部の平面図。
【図６】この発明の投映方法に使用する光学系の側面図。
【図７】この発明の投映方法に使用する投映原板の実例を示す要部の平面図。
【図８】この発明の投映方法に使用する投映原板の実例を示す要部の平面図。
【図９】この発明の投映原板の作成方法のフローチャート。

Claims

投映光学系中に配される投映原板において、半透明の透過層を重ねた透過孔の集合により星の集合からなり一つの面積を持ったぼやっとした雲のように視認されるべき星雲又は星団の投映像の形状を表現すると共に、孔径の大小及び透過孔同士の距離の設定によりこの投映像内の明暗を表現することを特徴とするプラネタリウムにおける星雲又は星団の投映方法。
塗料の塗布により、半透明の透過層とした請求項１記載のプラネタリウムにおける星雲又は星団の投映方法。
透過孔内に配されたフィルター層により、半透明の透過層とした請求項１記載のプラネタリウムにおける星雲又は星団の投映方法。
透過孔内に配されたフィルター層の周辺部の透過率を中心部の透過率より低く設定した請求項３記載のプラネタリウムにおける星雲又は星団の投映方法。