JP3726952B2 - プラネタリウム - Google Patents

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関し、より詳細にはプラネタリウムの惑星投影装置の改良創作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、惑星投影装置により惑星の運行、即ち不等速楕円運動（ケプラー運動）を再現して投影するための各惑星投影筒の駆動方式としては年周駆動軸から歯車列を介して各惑星投影筒を連動して駆動する機械式のもの、駆動装置から歯車列を介して不等速楕円運動（ケプラー運動）を再現する発信側装置からの制御信号により受信側の惑星投影装置を制御する倣い制御式のもの（例えば特公昭３７−３２１８）、演算した値に基づき各惑星投影筒を２軸制御して駆動するコンピュータ式のもの（例えば、特開昭６０−３９６７５、特開昭６０−２３０６８２）が存した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来技術のうちの機械式のもの及び倣い制御式のものは歯車列により連続的に駆動することにより惑星の運行を再現するので、過去又は未来の所望の時点での惑星の運行位置を投影するためには現在位置における時点から相当時間分だけ歯車列を回転しなくてはならず、例えば１００年の移動に３０分もの時間を要することもあった。又、歯車を使用する関係上各惑星投影筒の動きがスムーズでなく、投影像が揺れて動き、騒音を発するおそれがあった。又、惑星の公転周期は整数ではないため、歯車列での再現には限界があり、長時間の範囲での惑星の運行を再現する場合は累積誤差の発生が避けられない問題もあった。
【０００４】
一方、後者のコンピュータ式のものは直交するＸ軸とＹ軸により惑星投影筒を２軸制御するので複数の惑星投影筒を想定した場合、各惑星投影筒を上下方向に配して恒星投影球に設けることが困難であった。そのため、前記の特開昭６０−２３０６８２に開示しているように惑星投影装置を恒星投影球と離れた場所に設置せざるを得ず、その設置スペースのために客席スペースが減少したり、惑星投影筒から発する光束の蹴られが生じたりした。又、惑星投影筒を駆動させる信号がメインコンピュータで演算されるため、メインコンピュータにトラブルが発生した場合には、惑星投映が不可能になってしまう問題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は以上の従来技術の問題点を解消した惑星投影装置を有するプラネタリウムを提供することを目的として創作されたものであり、恒星投影球の才差軸と同心に配されるか又は才差軸近傍に設けた才差軸と平行な固定軸に回動自在に配されることによりＸ軸運動を行う回転ステージと、この回転ステージ上のＸ軸に対する偏心位置に配されると共に回転ステージに対して投影方向を上下に可変するＹ軸運動を行う１又は複数の惑星投影筒からなり、これらのＸ軸運動及びＹ軸運動を日時データを受け取った惑星運行演算装置により演算した値に基づき制御することにより惑星の運行を投影する惑星投影装置を備えたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
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はこの発明のプラネタリウムの惑星投影装置を示す図である。図中符号１は恒星投影球であり、プラネタリウム本体Ｐの架台に運動自在に支持される。図中符号Ｓは惑星投影装置であり、この惑星投影装置は固定軸１０とこの固定軸１０に対し回動自在に配されることによりＸ軸運動を行う回転ステージ２０と、この回転ステージ２０上に配されて投影方向を上下に可変するＹ軸運動を行う惑星投影筒３０から構成される。固定軸１０は恒星投影球１に固定され、この実施例においては恒星投影球の才差軸１Ａと同心に配されるが、才差軸近傍に設けられてもよく、この場合の固定軸１０は才差軸と平行に設けられることが望ましい。この実施例においては固定軸１０は恒星投影球１に対して適宜手段により着脱自在に取り付けられる。尚、図１においては北天側の恒星投影球のみを図示しているが、惑星投影装置Ｓは南天側の恒星投影球にも同じように設けられる。又、南北2 つの恒星球の間に歯車式の惑星投影機構部を設けた、従来の他型式のプラネタリウムにも、この発明は適用できる。
【０００７】
固定軸１０に対し回動自在に配される回転ステージ２０は図１に示すようにＸ軸方向に複数設けられる。この実施例では回転ステージ２０を支持する固定軸１０を、回転ステージを単位として分割すると共に恒星投影球に対するのと同様の着脱手段をもって互いに着脱自在している。
【０００８】
図２及び図３は回転ステージ２０の詳細を示す図である。この実施例においては回転ステージ２０はベアリング１１を介して固定軸１０に回動自在に外挿される。一方、固定軸１０には大歯車２１が外挿固定され、回転ステージの偏心位置に配したＸ軸運動用モータ２２により駆動される歯車２３をこの大歯車に噛合させた歯車機構により回転ステージは任意位置に回動する。このほか、図には示さないが、摩擦を利用した駆動方式やベルトを介した機構により、X 軸駆動をさせることもできる。
【０００９】
惑星投影筒３０は電球３１、コンデンサレンズ３２、原板３３、投影レンズ３４を内蔵した公知の構造のものである。この惑星投影筒３０は回転ステージ２０上のＸ軸に対する偏心位置に配されると共に回転ステージに対して投影方向を上下に可変するＹ軸運動を行うよう構成される。この実施例においては投影方向を上下に可変する手段として回転ステージ上に設けたＹ軸運動用モータ３５により惑星投影筒３０を上下に揺動させることにより惑星投影筒自体にＹ軸運動を与えている（図４参照）。惑星投影筒３０は一つの回転ステージ２０に対して複数設けてもよく、図５に２つ設けた例を図示する。
【００１０】
図６は惑星投影筒３０の投影方向を上下に可変するＹ軸運動を行うための異なる実施例を示す図であり、ここでは惑星投影筒の投影光束を反射させるミラーを配し、このミラーにＹ軸運動を与えることにより投影方向を上下に可変する手段としている。即ち、ここでは回転ステージ２０上に固定した惑星投影筒３０の投影光束を、その前方に配した固定ミラー４０を介して回転ミラー４１に反射させることにより投影方向を上下に可変する。図中符号４２は回転ミラー４１を回動させるためのＹ軸運動用モータである。惑星投影筒３０を上下に揺動させる前記の実施例においては惑星投影筒の上下変化量が大きいために回転ステージ同士の間隔を大きくとらなければならないが、ミラーを用いたこの実施例の方式ではミラー自体の上下変化量が小さいために回転ステージ同士の間隔を詰めることが可能となり、しかも可動部分の質量が小さいために小さな動力で済み、精度上も有利となる。
【００１１】
以上の惑星投影装置Ｓにおいて各惑星投影筒３０は回転ステージの回動によるＸ軸運動と、投影方向を上下に可変するＹ軸運動の合成によりドーム上の任意の位置に惑星像を投影するが、この発明においては惑星の運行の投影の制御は従来技術のようにプラネタリウム全体の制御を司るメインコンピュータが行うのではなく、メインコンピュータから受け取った日時データに基づき惑星運行演算装置が演算してＸ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータを制御することにより行われる。図７はこの場合の惑星運行演算装置の配置の一例を示す図であり、ここでは、惑星投影装置Ｓの各Ｘ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータを一元的に管理・制御する単一の惑星運行演算装置７０を用意し、これをメインコンピュータ６０に実装している。又、惑星運行演算装置７０は図８に示すようにメインコンピュータ６０と切り離してプラネタリウム本体Ｐに実装してもよい。
【００１２】
一方、惑星運行演算装置は前記のように各Ｘ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータを一元的に管理・制御する単一のものでなく、各回転ステージごとに用意してもよい。前記した図１乃至６に示す実施例においてはこのような形式の惑星運行演算装置５０を実装しており、この惑星運行演算装置は各回転ステージに配され、これらの惑星運行演算装置はメインコンピュータ６０より受け取った日時データに基づき各惑星の投影方向を演算し、図示しないコントローラを介してＸ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータに駆動信号を送る。こうすることにより、メインコンピュータ６０にトラブルが発生した場合でも、惑星運行演算装置に日時データを発信できる簡単な外部制御装置を接続することで惑星投映を行うことができる。又、プラネタリウム本体のトラブル発生時や保守時においては、同様に、惑星投影装置を独立して作動させることができる。尚、Ｘ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータは回転ステージ上に存するので、これらへの信号電流の供給は図示しないスリップリングを介して行われることになる。
【００１３】
図９はこの発明において惑星投影装置Ｓを恒星投影球１から切り離すと共に、回転ステージを単位として分割した例を示す図である。この場合、惑星投影装置Ｓを取り外した恒星投影球１にはそれに代わり例えば星座絵等の補助投影装置１００を装着してもよい。
【００１４】
図１０はこの発明において恒星投影球１から取り外された惑星投影装置Ｓをプラネタリウム施設内に配した架台Ｓ１上に別置きして惑星を投影する例を示す図である。この場合は、惑星運行演算装置６０にプラネタリウム本体Ｐの中心位置（日周軸、緯度軸、才差軸の交点）と惑星投影装置Ｓが同架される回転ステージとＸ軸の交点との偏心量を加えた演算を実行させ、惑星運行を本体プラネタリウムと同期させて惑星投影を行うことが必要となる。尚、図１０の実施例では、分離された惑星投影装置Ｓの固定軸１０は鉛直となっているが、水平にしたり、プラネタリウム本体Ｐの才差軸と平行になるように傾斜させてもよい。
【００１５】
【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) 恒星投影球の才差軸と同心に配されるか又は才差軸近傍に設けた才差軸と平行な固定軸に回動自在に配されることによりＸ軸運動を行う回転ステージ上に惑星投影筒を配しているので、恒星投影球の日周運動、緯度回転運動、回転架台運動に対し惑星投影装置が同期し、惑星の投映位置が恒星の投映位置に対しズレてしまうことがないので、これまでの欠点であった演出上の不自然さを回避することができる。
(2) 同様の理由より、投影時のケラレが発生しない。
(3) 以上の構造を採用しているにもかかわらず、歯車列による各惑星投影筒の駆動でなく、演算した値に基づき各惑星投影筒を２軸制御して駆動する方式を採用することに成功したので、長時間の惑星の運行の再現を行う場合でも短時間で投影することが可能となり、しかも演算による位置補正が容易なため精度の高い再現が可能となる。
(4) 惑星の運行の投影の制御を従来技術のようにプラネタリウム全体の制御を司るメインコンピュータでなく、メインコンピュータから切り離した惑星運行演算装置により行うので、処理の負担が分散されると共に、メインコンピュータにトラブルが発生した場合でも惑星投影装置の制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のプラネタリウムの要部の側面図。
【図２】 同上、回転ステージ部分の一部切り欠き平面図。
【図３】 同上、回転ステージ部分の一部切り欠き側面図。
【図４】 同上、回転ステージ部分の一部切り欠き側面図。
【図５】 同上、回転ステージ部分の異なる実施例の一部切り欠き平面図。
【図６】 同上、回転ステージ部分の異なる実施例の一部切り欠き平面図。
【図７】 この発明のプラネタリウムの側面図。
【図８】 同上、異なる実施例の側面図。
【図９】 同上、使用の一例を示す側面図。
【図１０】 同上、使用の一例を示す側面図。
【符号の説明】
Ｓ 惑星投影装置
１ 恒星投影球
１０ 固定軸
２０ 回転ステージ

Claims (6)

1. 恒星投影球の才差軸と同心に配するか又は才差軸近傍に設けた才差軸と平行な固定軸に回動自在に配してＸ軸運動用モータによりＸ軸運動を行う回転ステージと、この回転ステージ上のＸ軸に対する偏心位置に配されると共に、Ｙ軸運動用モータにより回転ステージ上に設けた投影筒を上下に揺動させることにより投影筒自体にＹ軸運動を与えて回転ステージに対して投影方向を上下に可変するＹ軸運動を行う１又は複数の惑星投影筒からなり、上記のＸ軸運動及びＹ軸運動を行なうＸ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータの駆動を日時データを受け取った惑星運行演算装置により演算した値に基づき制御することにより惑星の運行を投影する惑星投影装置を備えたことを特徴とするプラネタリウム。
2. 恒星投影球の才差軸と同心に配するか又は才差軸近傍に設けた才差軸と平行な固定軸に回動自在に配してＸ軸運動用モータによりＸ軸運動を行う回転ステージと、この回転ステージ上のＸ軸に対する偏心位置に配されると共に、回転ステージ上に固定した投影筒の投影光束を、Ｙ軸運動用モータにより回動される回転ミラーに反射させることにより、回転ステージに対して投影方向を上下に可変するＹ軸運動を行う１又は複数の惑星投影筒からなり、上記のＸ軸運動及びＹ軸運動を行なうＸ軸運動用モータ及びＹ軸運動用モータの駆動を日時データを受け取った惑星運行演算装置により演算した値に基づき制御することにより惑星の運行を投影する惑星投影装置を備えたことを特徴とするプラネタリウム。
3. 惑星投影筒が配される回転ステージはＸ軸方向に複数設けられる請求項１又は２の何れかに記載のプラネタリウム。
4. 惑星投影筒が配される個々の回転ステージごとに、回転ステージのＸ軸運動と、回転ステージに設けられた惑星投影筒の投影方向のＹ軸運動を制御するための個別の惑星運行演算装置を配した請求項１から３の何れかに記載のプラネタリウム。
5. 惑星投影筒を配した回転ステージとこれを回動自在に支持する固定軸からなる惑星投影装置を恒星投影球に着脱自在に設けた請求項１から４の何れかに記載のプラネタリウム。
6. 惑星投影筒を配した回転ステージを支持する固定軸を、回転ステージを単位として分割すると共に恒星投影球に対するのと同様の着脱手段をもって互いに着脱自在とすることにより、惑星投影装置を分割可能とした請求項５記載のプラネタリウム。

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