JP4873346B2 - A dark box light spot stereoscopic display toy that looks into a three-dimensional display of an imaginary light spot - Google Patents
A dark box light spot stereoscopic display toy that looks into a three-dimensional display of an imaginary light spot Download PDFInfo
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Description
本発明は、両目で覗き見るための覗き孔を設けた暗箱に外部の光を導入し、暗箱の前方の空間に光点を立体的に表示して架空の星座や星団を表現するもので、表示した光点を遠近方向に動かす機能を持たせた暗箱光点立体表示玩具に関するものである。 The present invention introduces external light into a dark box provided with a peephole for peeping with both eyes, and represents a fictitious constellation or star cluster in a three-dimensional display of light spots in the space in front of the dark box. The present invention relates to a dark box light spot stereoscopic display toy having a function of moving a displayed light spot in a perspective direction.
従来、鏡、プリズム、レンズ等を用いて立体像を表示する玩具等はあったが、本発明のように鏡、プリズム、レンズ等の光学系を用いずに光点を立体的空間に表示し、しかも光点を遠近方向に動かす機能を持つ簡単で安価な玩具はなかった。 Conventionally, there have been toys that display a three-dimensional image using a mirror, prism, lens, etc., but as in the present invention, a light spot is displayed in a three-dimensional space without using an optical system such as a mirror, prism, lens or the like. In addition, there was no simple and inexpensive toy with the function of moving the light spot in the perspective direction.
従来の玩具では、立体的空間に位置が定まった光点を表示することで神秘的な星空を表現し、さらに光点を遠近方向に動かせるものはなく、本発明は、発明の本体の外部に及ぶ立体的空間に位置が定まった光点を表示することで架空の星空を表現し、鑑賞に堪える美しさと神秘性を持たせることと、近いところを見続ける事の多い仕事や勉強で酷使した目に遠近の光点を表示し、それらによって近景、遠景の代わりをさせ、それらを見ることによって目のピント調節機能をはたらかせ、また、光点を遠近方向に動かす機構を加えることで、より神秘性を高めながら光点を見つめるだけで目のピント調節機能をはたらかせることを課題とした。 No conventional toy expresses a mysterious starry sky by displaying a light spot whose position is determined in a three-dimensional space, and there is nothing that can move the light spot in the perspective direction. By displaying a light spot with a fixed position in a three-dimensional space, it expresses a fictitious starry sky, gives it beauty and mystery that can be appreciated, and overuses it for work and study that often keeps looking at nearby places By displaying the light spots in the distance of the eyes, replacing them with the foreground and the distant view by them, working the focus adjustment function of the eyes by looking at them, and adding a mechanism to move the light spots in the perspective direction, The task was to work the focus adjustment function of the eyes just by looking at the light spot while improving mystery.
この課題を解決するための請求項1の発明は、図1で示すように暗箱1の前面に薄膜2、後面に右目で覗く右覗き孔3、左目で覗く左覗き孔4、薄膜2と後面の間に薄膜2と平行に光選択分離膜5を設け、暗箱1の前方に架空の光点となる位置が固定した固定星6を設定し、固定星6と右覗き孔3を結ぶ直線と薄膜2が交わる点に右目用光導入小孔7、その右目用光導入小孔7が右覗き孔3から見えるのに必要十分な孔の右光選択中孔8を光選択分離膜5に設け、同様に固定星6と左覗き孔4を結ぶ直線と薄膜2が交わる点に左目用光導入小孔9、その左目用光導入小孔9が左覗き孔4から見えるのに必要十分な孔の左光選択中孔10を光選択分離膜5に設ける。 As shown in FIG. 1, the invention of claim 1 for solving this problem includes a
次に架空の光点を遠近方向に移動させる課題を解決するには、暗箱1の前方に位置が移動する架空の光点となる移動星11を設定し、移動星11と右覗き孔3を結ぶ直線を横切るように右移動薄膜片12を設けるが、右移動薄膜片12の一端は折り曲げることで伸縮を可能にした伸縮部13を介して接合部14で薄膜2と接合させ、他端に貫通枠15の中を通して暗箱1の外部に伸ばした操作柄16を設け、移動星11と右覗き孔3を結ぶ直線と右移動薄膜片12が交わる点に右移動光導入小孔17をあけ、右移動光導入小孔17を通して移動星11から右覗き孔3へ光を導入する道すじ上の薄膜2、光選択分離膜5のそれぞれの位置に光を妨げない大きさ、形状の孔として薄膜2に右薄膜中孔18、光選択分離膜5に右光選択横長孔19を設け、同様に移動星11と左覗き孔4を結ぶ直線を横切るように左移動薄膜片20を設けるが、左移動薄膜片20の一端は折り曲げることで伸縮を可能にした伸縮部13を介して接合部14で薄膜2と接合させ、他端に貫通枠15の中を通して暗箱1の外部に伸ばした操作柄16を設け、移動星11と左覗き孔4を結ぶ直線と左移動薄膜片20が交わる点に左移動光導入小孔21をあけ、左移動光導入小孔21を通して移動星11から左覗き孔4へ光を導入する道すじ上の薄膜2、光選択分離膜5のそれぞれの位置に光を妨げない大きさ、形状の孔として薄膜2に左薄膜中孔22、光選択分離膜5に左光選択横長孔23を設ける。 Next, in order to solve the problem of moving the imaginary light spot in the perspective direction, a moving star 11 that is an imaginary light spot whose position moves in front of the dark box 1 is set, and the moving star 11 and the
なお、移動星11を表示するには、左右の目に入射する光の角度のどちらか一方だけを変えても移動星11としての目的を達成できるので、他の一方は固定星6とみなして光を導入する道すじを確保するための各開口部を設けても良い。 In order to display the moving star 11, the purpose of the moving star 11 can be achieved even if only one of the angles of light incident on the left and right eyes is changed. Therefore, the other one is regarded as the
密接した複数の固定星6を設定する場合は、一つの固定星6として扱い、これらのからの光はまとめて一つの右光選択中孔8、左光選択中孔10を通過させ、同様に密接した複数の移動星11を設定するときにも一つの移動星11として扱い、これらからの光もまとめて一つの右光選択横長孔19、左光選択横長孔23を通過させるが、左右の目に入射する光の角度のどちらか一方だけを変えても移動星11としての目的を達成できるので、どちらか一方は固定星として扱い、右光選択中孔8、左光選択中孔10のいずれかを通しても良い。 When setting a plurality of close
請求項2の発明は、図2で示すように固定星6から右覗き孔3、左覗き孔4に光を導入する直線上の薄膜2、光選択分離膜5のいずれかの位置に有色透明体24を張りつけて有色の光点の表現を可能にしたもので、移動星11にも活用することができる。 As shown in FIG. 2, the invention of
請求項3の発明は、図3で示すように外部の光の代わりに発光ダイオード等の人工発光体25の光を利用する部分を有するもので、制御回路を経て人工発光体25に電気を供給することにより光点の明るさの制御が可能になり、また、発光色の異なる人工発光体25を用いることによって異なる色の光点を表示することを可能にするものである。 The invention of
以上の手段であるが、各図において架空の光点からの光を右覗き孔3の中心付近へ導入する道すじを右光導入道すじ表示線26、架空の光点からの光を左覗き孔4の中心付近へ導入する道すじを左光導入道すじ表示線27として表した。 As described above, in each figure, a path for introducing light from an imaginary light spot to the vicinity of the center of the right
本発明は、以上のように構成されており、暗箱1の前方に現実に光点がある場合の左右の目に入射する光の方向と、同じ位置に架空の光点を設定し、右目用光導入孔7、左目用光導入孔9から光選択分離膜5に設けた開口部を通過して左右の目に入射する光の方向に区別がなく、架空の光点の位置に現実の光点が存在すると認識させることができる。 The present invention is configured as described above, and sets the imaginary light spot at the same position as the direction of light incident on the left and right eyes when the light spot is actually in front of the dark box 1, and is used for the right eye. There is no distinction in the direction of light entering the left and right eyes from the
また、光点が遠い位置にあるか、近い位置にあるかは左右の目に入射する光の方向の違いによるもので、左右の目に入射する光の方向が平行であれば無限の距離に、左右の目が内側に向くように光が入射するほど近い距離に光点があると認識され、本発明では操作柄16を動かすことで右移動光導入小孔17、左移動光導入小孔21が動き、これらの孔から左右の目に導入される光の方向が変化するので、それに応じて架空の光点の表示位置を左右、遠近方向に変化させることができる。 Also, whether the light spot is far or near is due to the difference in the direction of the light incident on the left and right eyes, and if the direction of the light incident on the left and right eyes is parallel, the distance is infinite. The light spot is recognized as being closer to the light beam so that the left and right eyes face inward. In the present invention, the right movement light introduction
本発明は、以上のように目の直前から無限遠の位置に架空の光点を表示し、架空の星座や複数の接近した光点を表示して架空の星団を表現することができ、加えて、それらの光点を動かす、着色、点滅させることができる。 As described above, the present invention can display an imaginary light spot at a position at infinity from immediately before the eye, and can display an imaginary constellation or a plurality of light spots that are close to each other to express an imaginary star cluster. Can move, color, and blink the light spots.
以上のことにより、本発明は、観賞用玩具として有効であることに加えて、現実の星座を構成している各々の星は地球から等距離にあるように見えるが、各々の星の地球からの距離は異なっており、その距離の違いを具現化できるので理科の教材としても利用でき、さらに、目の緊張を和らげるには遠い景色を見るのが良いとされるが、遠い距離に設定した光点で遠い景色の代用とすることができ、加えて、本発明は、面の景色と異なり、点を見るので凝視し易い利点がある。 From the above, in addition to being effective as an ornamental toy, the present invention appears that each star constituting a real constellation is equidistant from the earth. The distance is different, and it can be used as a science teaching material because it can embody the difference in distance, and it is better to look at distant scenery to relieve eye tension, but it was set at a far distance It can be used as a substitute for a distant landscape with a light spot, and in addition, the present invention has an advantage that it is easy to stare because it looks at a point unlike a landscape of a surface.
また、光点を遠近方向に動かせるので、光点を凝視したままで光点を遠近方向に動かすことによって目のピント調節機能をはたらかせることができ、さらに、光点を着色、点滅させることにより、目的に合う光点を指示し易くなり、教材として星座の学習になどに利用するとき、目のピント調節機能に適当な刺激を与えるときなどに特定の光点を指示し易くなるなどの利点がある。 In addition, since the light spot can be moved in the perspective direction, the eye focus adjustment function can be activated by moving the light spot in the perspective direction while staring at the light spot, and further, by coloring and blinking the light spot Advantages such as making it easier to point out a light spot that suits the purpose, making it easier to point to a specific light spot when using it as a learning material for learning constellations, or when giving an appropriate stimulus to the focus adjustment function of the eye There is.
図1で示すように暗箱1の前面に薄膜2、後面に右目で覗くための右覗き孔3、左目で覗くための左覗き孔4、薄膜2と後面の間に光選択分離膜5を設け、暗箱1の前方に位置が固定した架空の固定星6を設定し、固定星6と右覗き孔3を結ぶ直線と薄膜2が交わる点に右目用光導入小孔7を設け、その右目用光導入小孔7から右覗き孔3に外部の光を導入するが、その光を右目だけに導入するために、光の道すじと光選択分離膜5が交差する位置に右光選択中孔8を設け、同様に左目に光を導入するために固定星6と左覗き孔4を結ぶ直線と薄膜2が交わる点に左目用光導入小孔9を設け、その左目用光導入小孔9から左覗き孔4に外部の光を導入するが、その光を左目だけに導入するために、光の道すじと光選択分離膜5が交差する位置に左光選択中孔10を設けることにより、固定星6を表示する。 As shown in FIG. 1, a
次に架空の光点を遠近方向に移動させるためには、暗箱1の前方に位置が移動する架空の光点となる移動星11を設定し、移動星11と右覗き孔3を結ぶ直線を横切るように右移動薄膜片12を設けるが、右移動薄膜片12の一端は折り曲げることで伸縮を可能にした伸縮部13を介して接合部14で薄膜2と接合させ、他端に暗箱1を貫通させた貫通枠15の中を通して暗箱1の外部に伸ばした操作柄16を設け、移動星11と右覗き孔3を結ぶ直線と右移動薄膜片12が交わる点に右移動光導入小孔17をあけ、右移動光導入小孔17を通して移動星11から右覗き孔3へ光を導入する道すじ上の薄膜2、光選択分離膜5のそれぞれの位置に光を妨げない大きさ、形状の孔として薄膜2に右薄膜中孔18、光選択分離膜5に右光選択横長孔19を設け、同様に移動星11と左覗き孔4を結ぶ直線を横切るように左移動薄膜片20を設けるが、左移動薄膜片20の一端は折り曲げることで伸縮を可能にした伸縮部13を介して接合部14で薄膜2と接合させ、他端に暗箱1を貫通させた貫通枠15の中を通して暗箱1の外部に伸ばした操作柄16を設け、移動星11と左覗き孔4を結ぶ直線と左移動薄膜片20が交わる点に左移動光導入小孔21をあけ、左移動光導入小孔21を通して移動星11から左覗き孔4へ光を導入する道すじ上の薄膜2、光選択分離膜5のそれぞれの位置に光を妨げない大きさ、形状の孔として薄膜2に左薄膜中孔22、光選択分離膜5に左光選択横長孔23を設ける。 Next, in order to move the imaginary light spot in the perspective direction, a moving star 11 that is an imaginary light spot whose position moves in front of the dark box 1 is set, and a straight line connecting the moving star 11 and the
なお、右薄膜中孔18、左薄膜中孔22、右光選択横長孔19、左光選択横長孔23の各開口部は、各開口部を通過する光の道すじが右移動薄膜片12、左移動薄膜片20の動きによって左右に動くので、その動きに対応するように横方向に長く設定するが、これらの部分に右移動薄膜片12、左移動薄膜片20と同様の移動させる機構を持たせても良く、それにより各開口部を小さいままで構築することもできる。 It should be noted that the right thin
右移動薄膜片12、左移動薄膜片20は、それぞれ複数設けても良いし、一つの右移動薄膜片12に複数の右移動光導入小孔17、一つの左移動薄膜片20に複数の左移動光導入小孔21を設けても良く、このことにより表示する移動星11の数を増やし易くなる。 A plurality of right moving
接近した複数の固定星6からの光は、まとめて一つの右光選択中孔8、左光選択中孔10を通すことにより、星が密集している架空の星団を容易に表示可能とする形態、同様に複数の接近した移動星11からの光は、まとめて一つの右薄膜中孔18、左薄膜中孔22、右光選択横長孔19、左選択横長孔23を通す部分を有することにより、星が密集した架空の星団を動かすことを容易にする形態がある。(図1、図5に一部示す) Light from a plurality of approaching
本発明では、左右の目に入射する光点からの光の入射角を変化させて移動星11の表示を実現しているが、左右の目に入射する光の入射角の内、どちらか一方の角度だけ変えるだけで光点の位置は変化して認識され、移動星11としての目的を達成できるので、左右の目に入射する移動星11からの光の一方は固定星6と同様の各開口部を設けて変化させない形態がある。(図1、図6に一部示す) In the present invention, the moving star 11 is displayed by changing the incident angle of the light from the light spot incident on the left and right eyes, but either one of the incident angles of the light incident on the left and right eyes is realized. Since the position of the light spot is changed and recognized only by changing the angle of, and the purpose as the moving star 11 can be achieved, one of the light from the moving star 11 incident on the left and right eyes is the same as the
図2は、架空の光点から右覗き孔3、左覗き孔4に光を導入する道すじ上の薄膜2、光選択分離膜5のいずれかの位置に透明で色を有するセロハン等の有色透明体24を設けて有色の光点の表示を可能にした形態である。 FIG. 2 shows a colored transparent material such as a cellophane which is transparent and has a color at any position of the
図3は、暗箱1に外部の光を導入する代わりに人工発光体25の光を導入する形態を示し、人工発光体25として発光ダイオードを用い、不要な光を遮断する遮蔽筒30を被せて薄膜2に装着したもので、発光色の異なる発光ダイオードを使い分けることで光点を色分け、また、一般的な制御回路を経て電気を供給することによって光点の明るさを変えることなどの演出が可能にする形態である。 FIG. 3 shows a mode in which the light from the
本発明の伸縮部13は、折り曲げてあるので容易に変形して右移動薄膜片12、左移動薄膜片20の不要な上下動を抑制しながら左右の動きを可能にし、さらに薄膜2と密着させることで外部からの不要な光が内部に進入することを抑制しているが、伸縮部13は薄い板状のゴムなどの弾性体で構成しても良い。 Since the
さらに、図4は一端を薄膜2に接合させ、反対側の他端を薄膜2から浮かせて隙間を設けた板状の滑り枠28を互いに隙間の部分が向かい合うように設け、その隙間に右移動薄膜片12が滑走するように構築したもので、右移動薄膜片12を薄膜2に密着させることができ、外部からの不要な光の進入や不要な上下動を抑制しながら右移動薄膜片12の左右の動きを可能にする形態を示したもので、左移動薄膜片20にも活用できる。 Further, in FIG. 4, a plate-like sliding
図5は、複数の小移動薄膜片29を伸縮部13を介して連結させ、一つの右移動薄膜片12としての機能を持たせたもので、一つの操作柄16の操作で各小移動薄膜片29が異なる量の動きをし、各小移動薄膜片29上の右移動光導入小孔17によって表現される各移動星11が異なる量の動きを示すことにより、本発明の表現に幅を持たせた形態を示したもので、左移動薄膜片20にも活用できる。 FIG. 5 shows a structure in which a plurality of small moving
本発明では、暗箱1の中が暗いほど光点が強調されるので、操作柄16が暗箱を貫通する部分からの不要な光の進入を少なくしたほうが良いが、これは一般常識的な技術で達成することができるもので、関係する図では操作柄16を貫通枠15の中を通すことによって、外部から直接に不要な光が目に進入しない形態を示してある。 In the present invention, the darker the dark box 1 is, the more the light spot is emphasized. Therefore, it is better to reduce the intrusion of unnecessary light from the portion where the operation handle 16 penetrates the dark box, but this is a common sense technique. In the related drawings, a configuration in which unnecessary light does not enter the eye directly from the outside by passing the operation handle 16 through the through
さらに、貫通枠15と操作柄16の間にスポンジ状の弾性体等を設けることで、より外部からの光の進入を少なくすることができる形態がある。(図示せず) Furthermore, by providing a sponge-like elastic body or the like between the penetrating
また、右移動薄膜片12、左移動薄膜片20と、それらに関連する部分を薄膜2の外側に設置することで操作柄16付近からの光の進入を無くした形態、暗箱1内に納めた電磁石、モーターなどの電気的手段、ぜんまいなどの機械的手段を用いて操作柄16を動かすことで暗箱1を貫通する部分を無くして光の進入を無くした形態がある。(図示せず) Also, the right moving
複数の固定星6を近い距離から遠い距離に平均的に散らしてして表示すれば、架空の近点や遠点を目的に合わせて見ることができ、本発明の課題である目のピント調節機能を働かせる目的も達成できるので、固定星6のみを表示しても本発明の課題の大方を満たすことができ、より簡単に安価に製造できる形態がある。(図示せず) If a plurality of
光選択分離膜5は、間隔を開けて複数設けてもよく、一枚の光選択分離膜5では、表示する光点を増やすと光選択分離膜5での開口部が増え、その開口部を通して右目に入射するべき光が左目に、左目に入射するべき光が右目に入射する不要な光の道すじが発生し易いが、複数の光選択分離膜5を設けることにより、この不具合を減少させることができる形態がある。(図示せず) A plurality of light
さらに図6は、光選択分離膜5を右覗き孔3、左覗き孔4の中間部から薄膜2の中間部の間に薄膜2と垂直方向に設置した形態を示し、この形態では、右目に入射する光が光選択分離膜5と交差する道すじを有するような位置に架空の光点を設定した場合、その光点の光を導入するための薄膜2での開口部は光選択分離膜5の左目側となり、その開口部から左目に不要な光が入射する不具合が生じるが、このような不具合が生じる架空の光点の設定位置は暗箱1の前方中心部から外れた外側の領域であるので、それらの領域を外し、暗箱1の前方中心部のみに架空の光点を設定することで光選択分離膜5に開口部を必要とせず、より簡単な構造で製造しやすい形態がある。 Further, FIG. 6 shows a mode in which the light
本発明は、光点で星を表現しようとしており、光点となる光を導入する孔は小さい方が良いが、孔が小さいので何からの理由で左右の目に光を導入する孔の内、どちらか一方が塞がってしまう光点が生じる可能性が高まるが、正常な光点の数に比べて極少数の場合、これらの右、または左の目のみに光が入射して表示される光点は、立体的空間に散在する多くの正常な光点に混じると、位置が定まらず、目の直前から無限の遠方に糸を引いてるように見え、少なくとも平面的、立体的空間のどちらにも属さず、神秘性を有するもので、このような右、または左の目のみに光を導入して表示する光点を予め積極的に取り入れた形態がある。(図示せず) In the present invention, a star is expressed by a light spot, and it is preferable that a hole for introducing light serving as a light spot is small. However, since the hole is small, the inside of the hole for introducing light to the left and right eyes for some reason. , There is a high possibility that one of the light spots will be blocked, but when there are very few light spots compared to the number of normal light spots, light is incident only on the right or left eye and displayed. When the light spot is mixed with many normal light spots scattered in the three-dimensional space, the position is not fixed, and it seems that the thread is pulled infinitely far from immediately before the eyes, at least in either planar or three-dimensional space There is a form in which a light spot that is displayed by introducing light into only the right or left eye is positively incorporated in advance. (Not shown)
本発明で、暗箱1に外部の光を導入して光点を表示する場合、外部の光の状況によって右覗き孔3、左覗き孔4に導入される光の強弱、色彩に差が生じる不具合が生じる可能性があるが、光を透過、散乱させるすりガラス状の膜を暗箱1の前方部に設置することにより、導入する光の強度、色彩を均一化して不具合を解消できるが、光点として外部の光と人工発光体25を併用する場合でも、その外側に設置でき、すりガラス状の膜が本体の外観を形成し、薄膜2の各開口部が見えないので構造を推測できにくく、利用者に不思議な感覚を与えることができる形態がある。(図示せず) In the present invention, when external light is introduced into the dark box 1 to display a light spot, a difference occurs in the intensity and color of light introduced into the
本発明は、左右の目の位置を定めて利用するもので、右覗き孔3、左覗き孔4を覗かせることで、これを達成させているが、常識的な方法で頭部を固定することで左右の目の位置を定め、右覗き孔3、左覗き孔4を独立した開口部としない形態がある。(図示せず) In the present invention, the positions of the left and right eyes are determined and used. This is achieved by looking through the
発明に係わる光点を立体的に表示する装置は、観賞用、教材用、目の緊張を和らげるのに有用であり、従来の技術で容易に工業的に量産することが可能であり、産業上の利用可能性を有する。 An apparatus for stereoscopically displaying the light spot according to the invention is useful for relieving eye tension, for ornamental purposes, for teaching materials, and can be easily industrially mass-produced by conventional techniques. With the availability of
1 暗箱
2 薄膜
3 右覗き孔
4 左覗き孔
5 光選択分離膜
7 右目用光導入小孔
8 右光選択中孔
9 左目用光導入小孔
10 左光選択中孔
12 右移動薄膜片
17 右移動光導入小孔
19 右光選択横長孔
20 左移動薄膜片
21 左移動光導入小孔
23 左光選択横長孔
24 有色透明体
25 人工発光体DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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