JPH03287247A - ドームスクリーン用マルチ投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、博覧会等の映像展示館、常設イベント産業、
訓練用シミュレーターなどのドームスクリーンに、実写
映像、アニメーション映像、コンピューターグラフィッ
ク映像等の静止画または動画をマルチ投影するためのド
ームスクリーン用マルチ投影装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ドームスクリーンに静止画を投影する装置として
プラネタリュームがあり、またドームスクリーンに動画
を投影する装置として、映写機に魚眼レンズを装着して
投影する装置がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

プラネタリュームの場合は、星空をシミュレートする装
置であるため、投影原板を演出中に変換する機能を全く
持たないという問題があり、さらに光点の群を投影する
だけであるので、ＩＫＷ前後の光源を１球又は２球程度
しか備えておらず、そのためドームスクリーン上に再現
される星の光（スクリーン入射程度で約ＩＬｘ）が著し
く微弱であるので、スライドや映画と併用して投影をし
たとき、映像によるドームスクリーンの反射光により複
合映像演出が成立しないという問題点もある。

また映写機に魚眼レンズを装填してドームスクリーンに
投影する場合は、映写機の構造上、３軸運動をする架台
に搭載できないという問題があり、さらに魚眼レンズを
装着するため、魚眼レンズの設計上発生する固有の問題
点（コサイン４乗則）により投影像の周辺光量や周辺解
像力が極端に低下するという問題もある。

本発明は前述の問題を有利に解決できるドームスクリー
ン用マルチ投影装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明のドームスクリーン
用マルチ投影装置においては、水平旋回用駆動装置８に
より水平旋回される旋回支持台３に、垂直旋回用駆動装
置１２により垂直旋回される水平な旋回軸１１が回動自
在に取付けられ、その旋回軸１１の中間部に介在固定さ
れたケーシング１０における旋回軸直径方向の両側に、
旋回用駆動装置１９．２０により旋回される箱体１６゜
１７が、旋回軸１１に直角な支軸１５により回動自在に
取付けられ、前記各箱体１Ｂ、１７に、放射状に配置さ
れた多数の静止画投影ユニット２３が取付けられ、その
静止画投影ユニット２３は、複数の投影原板を変換する
機構と複数のフィルタ−を変換する機構と調光が可能な
光源とを備えている。

また水平旋回用駆動装置８により水平旋回される旋回支
持台３に、垂直旋回用駆動装置１２により垂直旋回され
る水平な旋回軸１１が回動自在に取付けられ、その旋回
軸１１の中間部に介在固定されたケーシング１０におけ
る旋回軸直径方向の両側に、旋回用駆動装置１９．２０
により旋回される箱体１Ｂ、１７が、旋回軸１１に直角
な支軸１５により回動自在に取付けられ、前記各箱体１
６゜１７に、放射状に配置された多数の動画液晶テレビ
投影ユニット３８が取付けられることによっても、前記
目的を達成することができる。

〔実施例〕

次に本発明を図示の例によって詳細に説明する。

第１図ないし第４図は第１発明の一実施例を示すもので
あって、下部フレーム１とその両側に固定された側部フ
レーム２とからなる旋回支持台３における前記下部フレ
ーム１の周囲に、ウレタン系合成樹脂からなる４箇の旋
回用車輪４が取付けられ、各旋回用車輪４は固定支持台
５に載置され、かつ下部フレーム１の下部に固定された
支承筒６は、固定支持台５の中央に固定された中心軸７
に対し軸受を介して嵌合され、さらに前記下部フレーム
１にサーボモータからなる水平旋回用駆動装置８が固定
され、その水平旋回用駆動装置８により、タイミングベ
ルトまたはチェーン９と歯車とを介して１箇の旋回用車
輪４が駆動される。

ケーシング１０の左右両側に、同一直線上に配置された
水平な旋回軸１１が固定され、各旋回軸１１は側部フレ
ーム２により軸受を介して回転自在に支承され、かつ一
方の側部フレーム２にサーボモータからなる垂直旋回用
駆動装置１２が固定され、その駆動装置１２により駆動
歯車１３および従動歯車１４を介して旋回軸１１が垂直
旋回される。

前記ケーシング１０に、旋回軸１１に直交する方向に延
長する一対の支軸１５が固定され、前記旋回軸１１を挾
んで対向するように配置された一対の箱体１６，１７の
中央部に支持筒１８が固定され、その支持筒１８は前記
支軸１５に軸受を介して回動自在に嵌設され、かつ前記
ケーシング１０に、各箱体１Ｂ、１７を旋回させるため
のサーボモータからなる２台の旋回用駆動装置１９．２
０が固定され、その旋回用駆動装置１９．２０により駆
動歯車２１および従動歯車２２を介して箱体１６．１７
が旋回される。

各箱体１６，１７の周囲に、２０台の静止画投影ユニッ
ト２３が２列にかつ等角度間隔で放射状に取付けられ、
さらに各箱体１６，１７の中央部に複数の排気用モータ
ファン２４と遮光遮音用カバー２５とが取付けられてい
る。

前記水平旋回用駆動装置８．垂直旋回用駆動装置１２お
よび旋回用駆動装置１９．２０を、３６０度の範囲にわ
たって正回転運転および逆回転運転することができ、か
つ回転速度を制御することができる。また１つの箱体に
取付けられた２０台の静止画投影ユニット２３は、ドー
ムスクリーンにおける半球部分に投影する。

各箱体１６，１７に取付けられた２０台の静止画投影ユ
ニット２３から各箱体１６，１７内に排出された熱風は
、各箱体１６，１７の頂部に設けられた排気用モータフ
ァン２４により箱体の外部に排出される。また遮光遮音
用カバー２５により、箱体１６，１７の頂部の開口部が
遮光されると共に、前記モータファン２４の騒音が遮音
される。

全球スクリーンの分割法は、透視図法にもとづいて、４
０面に分割される。箱体における各静止画投影ユニット
２３の配置は、第１図および第２図に示すように、全球
を４段に分割して１段当たり１０台の静止画投影ユニッ
ト２３を配置し、各静止画投影ユニット２３から例えば
直径１８ｍのドームスクリーン上に投影した４０面の投
影像が完全に繋がるように、各静止画投影ユニットの投
影角光軸の角度を設定し、かつ光軸間の距離から、レン
ズの焦点距離を設定する。

第５図は上段に位置する静止画投影ユニットの投影フレ
ーム図であり、第６図は下段に位置する静止画投影ユニ
ットの投影フレーム図である。

画面の分割法としては、透視図法のほかに、正多面体法
、準多面体法などを採用することができ、演出目的との
関係で選択可能である。また分割面数は、ドームスクリ
ーンの直径と投影像の画質レベルの設定により決定され
る。

第３図は箱体１６，１７に装着される静止画投影ユニッ
ト２３の構造を示すものであって、反射鏡２６．コンデ
ンサーレンズ２７およびコンデンサーレンズ２８は光源
２９の集光効率をよくするための集光光学系であり、光
源２９としては、例えば６５０Ｗのハロゲンランプを使
用し、調光器により調光が可能な機能を備えている。

投影レンズ３０としては、投影画角４０度の投影レンズ
が用いられる。本来は３６度の投影角でよいが、前記実
施例の場合は、レンズの主点の位置がドームスクリーン
の中心に位置しておらず、しかもドームスクリーンの全
周を１０分割しているため、投影画角を４０度にしてい
る。

フィルターターレット３１の周囲には４色のフィルター
４１を装填することができ、かつ静止画投影ユニット２
３のフレーム３２にステッピングモータ３３が固定され
、そのステッピングモータ３３により駆動歯車３４およ
び従動歯車３５を介してフィルターターレット３１が正
回転または逆回転される。また正転逆転の連続回転運動
および任意の色のフィルターを選択位置で停止させるた
め、独立のモータードライバーユニットによりプログラ
ム制御駆動を行なう。

投影原板ターレット３６の周囲には、４駒の投影原板４
２を装填することができ、前記フレーム３２に固定され
たステッピングモータ３７の回転軸に投影原板ターレッ
ト３６の中央部が固定され、そのステッピングモータ３
７により投影原板ターレット３６が回転される。投影原
板ターレット３６を９０度回転または１８０度回板回転
て、任意の投影原板の選択位置で停止させるため、独立
モータドライバーによりプログラム制御駆動を行なう。

またフィルター４１および投影原板４２を冷却するため
に、前記フレーム３２内に１台の吸気ファン４３と２台
の排気ファン４４とが設置される。

前記反射鏡２６と光源２９とコンデンサーレンズ２７．
２８とフィルター４１と投影原板４２と投影レンズ３０
とは、順次直列に並ぶように配置されている。

前記実施例においては、光源２９としてハロゲンランプ
を使用しているが、投影原板が焼損するのを防止するた
めに、コンプレッサー等の付属設備を追加して、小型の
キセノンランプを使用することもできる。

第１発明を実施する場合、投影原板の装填手段として、
投影原板ターレット３６に代えて、スチールカメラのモ
ータドライブに使用されているような方式で長尺である
ストリップフィルムをカセットに装填して、プリントフ
ィルムをモータドライブすることにより、静止画投影ユ
ニット１台あたりの駒数を数百枚にすることも可能であ
る。

第１発明の実施例の場合は、静止画投影ユニット１台に
装備する光源として、８５０Ｗのハロゲンランプを使用
しているため、ドームスクリーンに投影する光源しては
、事実上１３ＫＷの光源で投影していることになり、ま
た全球スクリーンでは２６Ｋｗの光源を使用しているこ
とになり、最近流行の大型映像に使用されている最大の
光源と同等のスクリーン照度が得られるため映像の画質
が飛躍的に向上する。

その結果、他の映像機器との複合映像演・出の効果を飛
躍的に高めることが可能になる。また静止画投影ユニッ
トの持つ光源の制御、フィルターの変換機能、投影原板
の変換機能を、自由に組み合わせ制御できるため、ドー
ムスクリーンで多彩なマルチ映像、モザイク映像、ブロ
ック映像、一画面映像の演出効果が得られ、がっ合成運
動中にも画面変換ができるため、演出効果は一層強化さ
れ１す ることになる。

さらに１画面で構成された映像を種々な組み合わせで合
成旋回運動させることにより、単なるインボルブ効果だ
けでなく、旋回感覚、浮遊感覚。

上昇下降感覚などのシミュレーション的演出効果を観客
が強く体験する効果が得られる。

また星空の投影原板をモノクロプリントで作威し、この
プリントフィルムを投影しながら、かつカラーターレッ
ト盤を連続回転させながら、回転を適宜制御することに
より、星空が接近してきたり、遠ざかっていくような錯
覚を観客に与えるという演出効果を再現することもでき
る。この効果に３軸運動を加味することにより、演出効
果を一層向上させることができる。さらにモノクロの星
空の投影原板の代わりにモノクロの絵柄を記録した投影
原板を投影しながら、フィルターターレット盤を制御す
ることにより、従来ドームスクリーンでは得られなかっ
たカレートスコープ的な幻想的な世界の演出も可能であ
る。

〜１２ 第２発明を実施する場合は、前記静止画投影ユニット２
３に代えて、第７図に示すように液晶テレビ投影ユニッ
ト３８を箱体１６，１７に取付けるが、その他の構成は
第１発明の実施例の場合と同様である。第２発明の場合
は、ドームスクリーンに全天動画をマルチ投影すること
ができる。

ドーム動画マルチ投影装置としては、ＮＴＳＣ方式の超
小型液晶テレビ投影機が既に市販されているので、この
投影機を動画投影用の液晶テレビ投影ユニット３８とし
て箱体１６，１７に装着すればよい。

直径６ｍ前後の半球ドームスクリーンに、多数の液晶テ
レビ投影ユニット３８を有する投影装置により投影すれ
ば、ドームマルチ投影装置を使用した場合と同様の演出
効果が得られ、さらにマルチ動画が持つ演出的迫力はマ
ルチ静止画を凌駕するものである。将来的には、ハイビ
ジョン対応の小型液晶テレビ投影機の出現が十分に予測
される。

ハイビジョンの映像は３５ｍｍ映画と同等の画質を持つ
ため、大型ドームに動画マルチ映像を投影することも可
能になる。これは、ハイビジョンカメラが３サチコン方
式からＣＯＤ方式に転換すべく研究されている現状から
も推測できる。

全球ドームスクリーンに１台の投影装置で映像を投影す
ることは現時点では全く不可能であり、映像界の積年の
課題であったが、本発明にかがるドームスクリーン用マ
ルチ投影装置を使用することにより可能になり映像界で
は画期的な演出手法となる。

第８図は水平旋回手段の他の例を示すものであって、床
３９に設けられた円形開口部の上縁部に円環状ガイドレ
ール４０が固定され、円環状旋回支持台３に取付けられ
た４箇の旋回用車輪４は前記円環状ガイドレール４０に
載置され、かつ円環状旋回支持台３にサーボモータから
なる水平旋回用駆動装置８が固定され、その水平旋回用
駆動装置８により、タイミングベルトまたはチェーン９
と歯車とを介して１箇の旋回用車輪４が駆動される。

ケーシングｌＯの左右両側に固定された水平な旋回軸１
１は、前記円環状旋回支持台３により軸受を介して回転
自在に支承され、かつ前記円環状旋回支持台３に固定さ
れたサーボモータからなる垂直旋回用駆動装置１２によ
り、駆動歯車１３および従動歯車１４を介して旋回軸１
１が垂直旋回される。

第８図の場合、観客が位置する床３９を強化ガラスなど
の透明な材料により構成すれば、従来、１台の投影装置
では全く実現不可能であった全球ドームスクリーン上に
３軸運動を再現させながらマルチ映像を投影することが
可能になる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように構成されているので、以下に記載
するような効果を奏する。

多数の静止画投影ユニット２３または多数の動画液晶テ
レビ投影装置３８を装着した２台の箱体１６．１７を、
旋回支持台３の旋回により水平旋５ 回させたり、その旋回軸１１に直角な支軸１５の周りに
旋回させたりすることができ、かつ前記２台の箱体１Ｂ
、１７を支軸１５の周りに別個に旋回させることもでき
るので、ドームスクリーンに３軸運動を伴う静止画マル
チ映像または動画マルチ映像を投影することができ、そ
のため投影演出効果を向上させることができる。

さらに静止画投影ユニットの持つ光源の制御。

フィルターの変換機能、投影原板の変換機能を、自由に
組み合わせ制御できるため、ドームスクリーンで多彩な
マルチ映像、モザイク映像、ブロック映像、一画面映像
の演出効果が得られ、がっ合成運動中にも画面変換がで
きるため、演出効果は一層強化される。

また箱体１６，１７に多数の動画液晶テレビ投影ユニッ
ト３８を放射状に取付けることにより、ドームスクリー
ンに３軸運動を伴う動画マルチ映像演出を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

６ 第１図ないし第４図は第１発明の実施例を示すものであ
って、第１図はドームスクリーン用静止画マルチ投影装
置の縦断正面図、第２図はその平面図、第３図は静止画
投影ユニットの断面図、第４図はその側面図である。第
５図は上段投影ユニットのフレームチャート図、第６図
は下段投影ユニットのフレームチャート図である。第７
図は第２発明の実施例に係るドームスクリーン用動画マ
ルチ投影装置の縦断正面図、第８図はマルチ投影装置に
おける水平旋回手段の他の例を示す縦断正面図である。 図において、ｌは下部フレーム、２は側部フレーム、３
は旋回支持台、４は旋回用車輪、５は固定支持台、６は
支承筒、７は中心軸、８は水平旋回用駆動装置、１０は
ケーシング、１１は旋回軸、１２は垂直旋回用駆動装置
、１５は支軸、１６および１７は箱体、１９および２ｏ
は旋回用駆動装置、２３は静止画投影ユニット、２４は
排気用モータファン、２５は遮光遮音用カバー　２９は
光源、３０は投影レンズ、３１はフィルターターレット
、３６は投影原板ターレット、３８は動画液晶テレビ投
影ユニット、４０は円環状ガイドレール、４１はフィル
ター　４２は投影原板である。 ９

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平旋回用駆動装置８により水平旋回される旋回
   支持台３に、垂直旋回用駆動装置１２により垂直旋回さ
   れる水平な旋回軸１１が回動自在に取付けられ、その旋
   回軸１１の中間部に介在固定されたケーシング１０にお
   ける旋回軸直径方向の両側に、旋回用駆動装置１９、２
   ０により旋回される箱体１６、１７が、旋回軸１１に直
   角な支軸１５により回動自在に取付けられ、前記各箱体
   １６、１７に、放射状に配置された多数の静止画投影ユ
   ニット２３が取付けられ、その静止画投影ユニット２３
   は、複数の投影原板を変換する機構と複数のフィルター
   を変換する機構と調光が可能な光源とを備えているドー
   ムスクリーン用マルチ投影装置。
2. （２）水平旋回用駆動装置８により水平旋回される旋回
   支持台３に、垂直旋回用駆動装置１２により垂直旋回さ
   れる水平な旋回軸１１が回動自在に取付けられ、その旋
   回軸１１の中間部に介在固定されたケーシング１０にお
   ける旋回軸直径方向の両側に、旋回用駆動装置１９、２
   ０により旋回される箱体１６、１７が、旋回軸１１に直
   角な支軸１５により回動自在に取付けられ、前記各箱体
   １６、１７に、放射状に配置された多数の動画液晶テレ
   ビ投影ユニット３８が取付けられているドームスクリー
   ン用マルチ投影装置。