JP6527496B2 - ドーム状スクリーン、ドーム状スクリーン投影装置及びこれの組立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、立体的な視画像を得るために用いられるドーム状スクリーン及びこのスクリーンに投影するためのプロジェクターを備えたスクリーン投影装置並びにそれらの組立て方法に関するものである。

立体的な視画像を得るためのドーム状スクリーンとしては、鋼材によって半球状体を形成し、この半球状体を袋状のシートで覆い、袋の中の空気をポンプで抜くことによって、鋼材の半球状体に沿うようにして、内面にドーム状のスクリーンを形成するようにしたものが知られている。（特許文献１）
また、スクリーン面と躯体部分を一体化したドームを、軽量素材の複数の分割片に設けた凸部と凹部を嵌合わせることによって形成するものも知られている。（特許文献２）

上記したようなものは、構造が大掛かりなものであるし、一定の場所に定置しておくようなものであれば都合が良いが、移動させるようなことが容易にできない。
そうしたことから、金属製のセグメントを縁部同士で接合させることによって、球面状のスクリーンを形成するようにし、このスクリーン内に映像を投射するようにした移動可能なものも知られている。（特許文献３）

特開平１１−９５７０８号公報 特開２００２−２７６１７９号公報 特開２００６−２２０７７２号公報

しかしながら、上記特許文献３のものは、スクリーンを各セグメントに分解して移動できるように形成されているけれども、各セグメントが金属で形成されているし、上記スクリーンをスタンドによって支持するようにしたものであるから、スクリーンを大きくすると重くなってしまい、重いスクリーンはスタンドで支えることができないので、どうしてもその大きさが限られてしまう。

そこで、本件発明においては、スクリーンを構成する部材の重量を軽くし、大きなスクリーンも容易に形成することができ、また、容易に分解することができるようにして、どこにでも移動させて利用することができるようにしようとするものである。

本発明は、曲面状に形成されたスクリーンと、該スクリーンを保持するフレームを有し、上記スクリーンは合成樹脂で製造された複数のスクリーン部材を連結して形成されており、上記フレームは複数の構成部材で形成されていて、上記曲面状のスクリーンを吊下げ状態に保持するようにしてドーム状スクリーンとする。
また、上記ドーム状スクリーンの内面に立体視画像を投影するプロジェクターを設けてドーム状スクリーン投影装置とする。

更に、ドーム状スクリーンを設置しようとする基盤面の上に基礎部材を定置し、上記基礎部材から複数の組立て式の柱部材を立設し、上記柱部材にリフト体を取付け、上記リフト体に梁部材を固定し、上記リフト体によって梁部材を柱部材の中間部まで上昇させ、スクリーン上部のスクリーン部材を連結して梁部材に吊下げ、更に梁部材を柱部材の上部に上昇させ、スクリーン下部のスクリーン部材を連結してスクリーン上部と一体化させてドーム状スクリーンを組立てるようにする。

本発明は上記の如く、スクリーンを形成するスクリーン部材が合成樹脂で形成されているのでスクリーンを軽量に形成することができて、大きなスクリーンでも小さなスクリーンでも所望のものを容易に形成することができる。そして、このスクリーンはフレームに吊下げられるようにして保持されているので、合成樹脂製のスクリーンがその重みなどによって撓むようなこともなく、正常な曲面状態に保持しておくことができる。
こうしたドーム状スクリーンにプロジェクターから映射すると、スクリーン上に映像を映し出すことができ、立体感のある映像を見ることができる。

また、基盤面の上に設けた基礎部材から複数の組立て式の柱部材を立設し、この柱部材にリフト体を取付け梁部材を固定し、上記リフト体によって梁部材を柱部材の中間部まで上昇させた状態でスクリーン部材を連結してスクリーン上部を梁部材に吊下げ、更に梁部材を柱部材の上部に上昇させてスクリーン下部のスクリーン部材を連結してスクリーン上部と一体化させるようにしたから、スクリーン上部及びスクリーン下部のスクリーン部材の組み立てが夫々基盤面の上で行うことができて高所作業の必要がなく、安全に組立てることができる。

そして、上記スクリーンが複数のスクリーン部材で形成され、フレームも複数の部材で形成されていて、上記の組立てが容易であると共に、分解することも容易であって、自由に運搬移動させることができ、屋内、屋外に限らず、どこにでも設置して使用することができる。

本発明の実施例を示す斜視図である。 図１に示すもののスクリーン部材の斜視図である。 図２に示すスクリーン部材の上部固定状態を示す一部省略斜視図である。 図１に示すもののスクリーン部材を取付ける前の状態を示す斜視図である。 図１に示すものの最初の組立て状態を示す斜視図である。 図５の次の組立て状態を示す斜視図である。 図６の次の組立て状態を示す斜視図である。 図７の次の組立て状態を示す斜視図である。 図８の次の組立て状態を示す斜視図である。 図９の次の組立て状態を示す斜視図である。 図１０の次の組立て状態を示す斜視図である。 図１１の次の組立て状態を示す斜視図である。 図１２の次の組立て状態を示す斜視図である。 図１３の次の組立て状態を示す斜視図である。 スクリーンに投影した状態を示す斜視図である。 図１に示すものを分解し収納キャリヤーに収納した状態を示す斜視図である。 スクリーン部材の突合せ状態を調整具で調整する状態を示す一部省略斜視図である。 図１７に示すものの断面図である。

スクリーン１は、複数のスクリーン部材２を連結して曲面状に形成している。図１に示すものは、スクリーン１のスクリーン上部３が９枚のスクリーン部材２で形成されており、スクリーン下部４も９枚のスクリーン部材２で形成されている。
各スクリーン部材２は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、その他の合成樹脂材料によって形成される。このスクリーン部材２には曲面状のスクリーン面部５と、その縁部６から後側に屈曲状態にされているフランジ部７があって、各スクリーン部材２は同じ形状に形成されている。（図２）

このスクリーン部材２のフランジ部７を隣接するスクリーン部材２のフランジ部７と突合せ状態にして連結するが、フランジ部７に適宜の間隔に設けた孔８を使ってボルトとナット、クリップなどによって連結すると便利である。
スクリーン上部３とスクリーン下部４は、広幅のフランジ部９の部分を同様に突合せ状態にして連結するとスクリーン面部５の全体が滑らかな曲面を描くスクリーン１が形成される。

このスクリーン１は、フレーム１１によって吊下げ状態に保持されている。フレーム１１は、複数の構成部材によって形成されており、図示するものでは、スクリーン１を設置しようとする基盤面１３上に基礎部材１４を定置し、この基礎部材１４から複数の柱部材１６を立て、この柱部材１６の上部に弧状部材１７を有する梁部材１８を位置させている。（図４）

上記スクリーン１は、上記梁部材１８によって適宜の方法で吊下げられるが、図示するものでは、梁部材１８の弧状部材１７とスクリーン上部３の下端に位置する広幅のフランジ部９を繋ぐ吊下体１９によって、吊下げ状態に維持されている。スクリーン下部４は上記の如くスクリーン上部３と互いの広幅のフランジ部９を突合せ状態にして連結するので、スクリーン全体がフレーム１１に吊下げ状態に保持され、スクリーン部材２に荷重が掛かることが少なく、合成樹脂で形成されていても撓むようなことが殆どない。

上記スクリーン１は、図示のものでは、スクリーン上部３の上端部側２２と、スクリーン下部４の下端部側２３が一部切り除かれたような状態にされ、上端部側２２はスクリーン部材２の狭幅のフランジ部１０が、フレーム１１の梁部材１８に固定されている。こうした固定は、スクリーン部材２の狭幅のフランジ部１０と梁部材１８に設けた弧状体３５を、取付具２０による固定などによって行うことができる。
スクリーン下部４の下端部側２３も基礎部材１４に設けた弧状体３６に上記の上端部側２２と同様にして固定すると、スクリーン全体をより安定状態を保持することができる。

上記スクリーン１は、用途に応じて大きなものから、小さなものまで適宜の大きさに形成されるが、図示するものでは、横幅を５.２ｍとし、縦幅（高さ）を３.４ｍとしたものである。
上記スクリーン１のスクリーン面部５の内面側は、投影した画像が鮮明に映写されるように塗料、フイルムコートその他によって表面処理層２５を設けることが好ましい。（図１８）

上記スクリーンの連結したスクリーン部材２とスクリーン部材２の突合せ部分２６は、微妙にずれることがあるので、スクリーン部材２のフランジ部７に設けた連結用の孔８を利用して、調整具４６を取付け、ネジ４７を回転させてフランジ部の突合せ状態を移動、変化させ、突合せ部分２６の面部５側を平坦な状態にすることができる。（図１７、図１８）

また、スクリーン部材の突合せ部分２６には突合せ線が現れることがあるので、この突合せ線の上にテープ２７などを貼るようにすると、全体をより平滑なスクリーン面にすることができて好ましいことがある。（図１８）
この場合、後記するようにスクリーン１を分解する際には、このテープ２７などを剥ぎ取ってから分解するようにするとよい。

上記フレーム１１の構成部材は、鋼材などの金属、剛性の高いプラスチック、木材その他の丈夫な材料によって形成されている。図示するものでは鋼材で形成した各種のトラス材２８を連結して構成している。各トラス材２８は、ボルト・ナットやクリップ（図示略）などによって連結して組立状態にしたり、連結を解いて分解状態にすることができる。

上記スクリーン１に映像を投影するプロジェクター３１としては、目的に応じて各種のものが使用できる。図示のものでは、フレーム１１の梁部材１８に支持部３２を設け、そこにプロジェクター３１を固定している。このプロジェクター３１の前面には凸面反射鏡３３を同じく上記支持部３２に取付けており、プロジェクター３１から投射された光は、凸面反射鏡３３によって反射され、スクリーン１の面部５の全面に映像が写し出されるようになる。

上記のドーム状スクリーン３０は、次のようにして組立てることができる。（図５〜図１４）
先ず、ドーム状スクリーン３０を設置しようとする基盤面１３にトラス材２８を連結した基礎部材１４を定置し、そこに同じくトラス材を連結した柱部材１６を立設する。
図示するものでは、基礎部材１４を略Ｔ字状に形成しており、上記したスクリーン下部４の下端部側２３を固定する弧状体３６が設けられている。柱部材１６は、上記基礎部材１４の端部から３本立ち上っている。この柱部材１６は、先ず、柱部材の下部３７のトラス材を基礎部材１４に固定し、これにリフト体３９を嵌挿してから柱部材の上部３８を連結して立ち上げる。他の２本の柱部材１６もこれと同様にして立ち上げる。

上記リフト体３９に、後方に延びる弧状部材１７を有する梁部材１８を固定する。このリフト体３９は、柱部材１６の下部又は上部に設けたウインチ４０によって柱部材１６に沿って上下動できるようにされており、これによって梁部材１８を上下に移動させることができる。

上記梁部材１８を柱部材１６の中間部まで上昇させ、梁部材１８の弧状部材１７から下方に延びる吊下体１９をスクリーン上部３のスクリーン部材２の広幅のフランジ部９に連結する。そして、スクリーン上部の狭幅のフランジ部１０を梁部材１８の弧状体３５に、上記取付具２０などによって固定し、スクリーン上部３のスクリーン部材２を梁部材１８に吊下げ状態にして保持する。
他のスクリーン部材２も同様にして、吊下げ状態にすると共に、隣接するスクリーン部材２と連結すると、スクリーン上部３を形成することができ、スクリーン上部３をフレーム１１の梁部材１８に安定的に吊り下げた状態とにすることができる。

こうしてスクリーン上部３を組立て、リフト体３９を更に上方に動かすと、梁部材１８に吊られたスクリーン上部３が上方に持ち上げられる。そこでスクリーン下部４のスクリーン部材２の広幅のフランジ部９を、スクリーン上部３のスクリーン部材２の広幅のフランジ部９に固定し、スクリーン部材２の下端を基礎部材１４の弧状体３６に固定すると、スクリーン上部３のスクリーン部材２と、スクリーン下部４のスクリーン部材２が連結された状態になる。

他のスクリーン部材２も同様にして、スクリーン上部３に連結すると共に隣接するスクリーン部材２と連結して、スクリーン上部３と繋がったスクリーン下部４を形成することができる。
こうして形成したスクリーン１は、フレーム１１の梁部材１８に吊り下げられた状態で安定的に維持することができる。この場合、上記リフト体３９を取外し可能なピンなどによって固定しておくと、リフト体３９が誤って降下することもなく一層安全に保つことができる。

上記した吊下体１９には、ターンバックル４４などの調節体を設けておくと、吊下体の長さを変えることができるので、スクリーン１の吊下げ状態を適宜に調整することができて便利である。
図示するスクリーンを形成するスクリーン部材２は、全て同じ形状にされているが、スクリーン上部３とスクリーン下部４のものなどで、形状の変わったものとして組合せることも可能である。

このスクリーン１に映像を映すプロジェクターは、適宜の位置に配置して使用することができるが、図示するものでは、梁部材１８に設けた支持部３２にプロジェクター３１を固定しており、その前面に凸面反射鏡３３を設けている。
こうしたものでは、梁部材１８が下方に位置しているときに、支持部３２に上記プロジェクター３１と凸面反射鏡３３を固定して上方に持ち上げ、その後で上記したスクリーン１を組立てることができるから、プロジェクター３１が重いものであっても取付け易く、取扱いが容易であるし、スクリーンの上部に位置しているのでスクリーンに投射される画像を見るときに邪魔になることもない。（図４、図９）

上記プロジェクター３１を作動させると、プロジェクターから発せられた画像は凸面反射鏡３３で反射されてスクリーン１の全体に写し出されるから、観客は立って見たり、椅子に座って見たりすることが自由にでき、投影された映像を楽しむことができる。（図１５）
映像としては軽飛行機やヘリコプターなどのよる遊覧飛行、カーレース、オフロードレース、パノラマ地形その他の各種のものを自由に選ぶことができる。

観客用にモーションデバイス５０を用意し、スクリーンに映し出される映像の動きに応じて姿勢、体位などを変えたりすることにより一層臨場感のある映像を楽しむことができる。また、その動きに合わせてフレームに取付けたりしたスピーカー５１から音を出すようにすると、音響効果も上がるし、送風、芳香などによって更に優れた臨場感を味わうことができるようになる。

このドーム状スクリーン１は、上記した組立の手順とは逆に、スクリーン下部４を解体し、梁部材１８を下方に移動させてスクリーン上部３を解体することができる。そして、その後で、フレーム１１の梁部材１８、柱部材１６、基礎部材１４を順次解体すれば、容易に全体を解体することができる。

こうして解体したものは、スクリーン部材２やフレーム１１の各部材などに仕分けして、各々収納キャリヤー５４などに分類して収納することができるので、簡単に保管、輸送することができ、また、移動先で再び組立てて使用することができる。（図１６）

上記図示するスクリーンは、横方向に半球状（１８０度）になっているが、上記スクリーン部材の枚数を変えて、１００度、２４０度、２８０度などのスクリーンにすることができる。また、全周状（３６０度）にし複数のプロジェクターを用意するなどして、スクリーンの内側に位置することによってスクリーンに周りを囲まれた状態で見ることができるようにすることも可能である。

そして、スクリーンを球体の下半分としたお椀状にしてここに映像を投影し、側方上部から観客が見るようにしたり、逆に球体の上半分としたお椀状にして観客が映像を下方から見上げるようにしたりすることもできるから、多様なスクリーン形態にして、各種の映像を楽しむことができる。

本発明におけるドーム状スクリーン装置は、公共施設や商業施設におけるイベント、学校などの教育機関での利用、研究などにも広く利用することができ、また、上記の如く組立、分解、移動が可能であるから移動施設として多くの用途に用いることができる。

１ スクリーン
２ スクリーン部材
３ スクリーン上部
４ スクリーン下部
７ フランジ部
１１ フレーム
１４ 基礎部材
１６ 柱部材
１８ 梁部材
１９ 吊下体
３０ ドーム状スクリーン
３１ プロジェクター
３３ 凸面反射鏡
３９ リフト体
４６ 調整具
５０ モーションデバイス
５１ スピーカー
５４ 収納キャリヤー

Claims (5)

1. 曲面状に形成されたスクリーンと、
   該スクリーンを保持するフレームを有し、
   上記スクリーンは球体を中心部で縦方向に分割された半球状で前面が開放され内面がスクリーンとなる曲面状を有しており、
   この曲面状のスクリーンは縦方向に複数に分割されると共に、横方向に上下に分割され、また上端部と下端部が取り除かれている複数のスクリーン部材によって構成され、
   上記各スクリーン部材は合成樹脂材料によって形成され曲面状のスクリーン面部の縁部から後方に屈曲して一体に形成されているフランジ部を有しており、
   上記スクリーン部材は隣接するスクリーン部材と上記フランジ部を突合せ状態にして順次連結し、
   上記フレームは上記曲面状のスクリーンの側方及び後方に位置する複数の柱部材とこれを連結する梁部材を有しており、
   上記梁部材は上記柱部材をウインチにより上下動するリフト体に係止され、該リフト体を上昇させて停止し梁部材から下方に延びる吊下体によって上記曲面状のスクリーンを吊下げ状態に保持している前面開放型のドーム状スクリーンと、
   その前面開放型のドーム状スクリーンの曲面状のスクリーンに画像を投影するプロジェクターを具備する前面開放型ドーム状スクリーン投影装置。
2. 上記ドーム状スクリーンのスクリーン部材のフランジ部には、隣接するスクリーン部材の間を連結する連結孔に取付け、ネジを回転させて突合せ接合位置を微調整することができる調整具を設けている請求項１に記載の前面開放型ドーム状スクリーン投影装置。
3. 上記ドーム状スクリーンの曲面状のスクリーンに画像を投影するプロジェクター及び凸面反射鏡は、フレームの梁部材によって支持されている請求項１又は２に記載の前面開放型ドーム状スクリーン投影装置。
4. 上記プロジェクターにより前面開放型ドーム状スクリーンの曲面状のスクリーンに投影される映像に合わせて観客に臨場感を感じさせるようなモーションデバイスを更に備える請求項１〜３のいずれかに記載の前面開放型ドーム状スクリーン投影装置。
5. 基盤上にフレームの基礎部材を設置し、
   上記基礎部材の上に組立て式の柱部材を複数本立設し、
   各柱部材にリフト体を取付け、
   このリフト体を昇降させるウインチを設け、
   上記リフト体に梁部材を固定し、
   該梁部材にプロジェクターを固定し、
   該梁部材を柱部材の中間部まで上昇させ、
   半球状で前面が開放された曲面状のスクリーンの上部を形成するスクリーン部材をそのフランジ部によって相互に連結状態にすると共に梁部材とフランジ部を吊下体によって吊下げ、
   こうした梁部材を更に柱部材の上部に上昇させてスクリーンの上部を上方に持上げ、
   曲面状のスクリーンの下部を形成するスクリーン部材を相互にそのフランジ部によって連結状態にすると共に梁部材に吊下げられているスクリーン上部のスクリーン部材にそのフランジ部を使って連結し、
   スクリーン上部とスクリーン下部を一体化し半球状で前面開放型のドーム状スクリーンを形成し、
   このドーム状スクリーンを柱部材の上昇位置にある梁部材を有するフレームに吊下げ状態に保持する
   前面開放型ドーム状スクリーン投影装置の組立て方法。