JPH06175593A - レーザバルーン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レ−ザバル−ン装置に関し、輝度が高く、大
きな投影面積を与え、さらに投影パタ−ンの３６０度の
スクロ−ルが可能にすることを目的とする。 【構成】 バル−ン４の内部に設けたスキャナ６にレー
ザ光２を導いて任意の視覚情報に対応した光信号８を作
成し、これをミラー９で反射させることによりバル−ン
４の周面に視覚情報を投影するようにしたレ−ザバル−
ン装置において、ミラー９を、光信号８がバル−ン４の
一周にわたって導かれるように回転させ、またスキャナ
６の駆動系を、このスキャナから得られる光信号８がミ
ラー９の回転に同期回転するように制御してバル−ン４
の周面に視覚情報が回転することなしに投影されるよう
に構成する。ミラー９としては球面ミラーが用いられ、
またスキャナ６の制御用信号およびレーザ光２はそれぞ
れバル−ン支承用のワイヤ10と一体の光フアイバ３およ
びケーブル17を介して地上から送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空中に浮上させたバル
−ン（気球）にレ−ザ光を導いてこのレ−ザ光をＸ，Ｙ
方向に走査することにより作成した文字情報やロゴ、ラ
ンダムパタ−ンなどの任意の視覚情報についての光信号
をバル−ンの周面に投影するようにしたレ−ザバル−ン
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、夜空にバル−ンを浮上させ、これ
にビデオ画像やアニメを映したり、立体的に魚を泳がせ
て海底空間を演出するなどのハイテク技術を用いた新し
い映像システムが注目を集めている。

【０００３】スクリ−ンの役目をするバル−ンはコンピ
ユ−タにより自動追尾され、動画、静止画、文字など様
々の形態の視覚情報を投影することができる。

【０００４】このようなバル−ン映像装置には、例え
ば、映写機の場合のようにフィルムを用い、これをキセ
ノンランプによりスクリ−ンであるバル−ン上に投影し
てイメ−ジパタ−ンを映像する内部照射によるものや、
レ−ザ光を用いてバル−ン上にイメ−ジ情報の一部をス
ポット表示するものなどが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記内部照
射による方法ではキセノンランプを用いることから輝度
が低く、遠方から見るとバル−ン上の映像が鮮明に識別
できず、またスポット表示による方法では、レ−ザを用
いているので遠方からでも映像を鮮明に見ることはでき
るが、イメ−ジパタ−ンを部分的にしか見ることができ
ないという問題点があった。

【０００６】そこで、本発明では、輝度の高いレ−ザ光
をバル−ン内部に導きこれをＸ，Ｙ方向に走査して任意
の視覚情報に対応した光信号を作成し、この光信号を、
回転駆動される（球面）ミラ−を通してバル−ン内壁に
照射することにより、輝度が高く、大きな投影面積を与
え、さらに投影パタ−ンの３６０度のスクロ−ルが可能
なレ−ザバル−ン装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるレ−ザバル−ン装置は、 ・ミラーを、スキャナの光信号がバル−ンの一周にわた
って導かれるように回転させ ・スキャナの駆動系を、当該スキャナから得られる光信
号がミラーの回転に同期回転するように制御し ・バル−ンの周面に視覚情報が回転することなしに投影
される ようにしている。

【０００８】

【作用】本発明は、レーザ光源を使用してバルーン壁に
高輝度表示を与えるようにしたもので、レーザ光源から
のレーザ光に対してバルーン内のＸ，Ｙ方向ミラーで表
示対象パターンに対応した走査を行い、この走査後の光
信号を回転ミラーで反射させることによりバルーン内壁
にこの表示対象パターン（文字，イメージなどの各種パ
ターン）を投影するようにしたものである。

【０００９】そして、このＸ，Ｙ方向ミラーは、表示対
象パターンに対応した走査のための移動をするだけでな
く、ここから得られる光信号（文字パターンなどを示す
光信号）がミラーの回転と同期回転するように駆動制御
されており、その結果、バルーン上での投影パターンが
静止画像として表示されることになる。

【００１０】

【実施例】以下、図１〜図８を用いて本発明の実施例を
説明する。先ず、図１は本発明の概要を示す説明図、図
２はプロジェクタの概要を示す説明図、図３はプロジェ
クタの全体構成を示す説明図、図４はプロジェクタの断
面を示す説明図、図５はプロジェクタ内部の上面を示す
説明図、図６はプロジェクタ内部の底面を示す説明図で
ある。

【００１１】地上に設置されたレーザ光源１からのレー
ザ光２は光ファイバ３を通して空中に浮上させたバルー
ン４内に配置されたプロジェクタ５に導かれる。このレ
ーザ光２はスキャナ６に入力されてＸ，Ｙ方向に走査さ
れ、この走査された光信号８が球面ミラー９により反射
されてバルーン４の壁部に照射され、イメージパターン
が形成表示されるように構成されている。

【００１２】なお、バルーン４はワイヤ１０により地上
に固定され、本実施例では地上25ｍまで上昇させること
ができる。このワイヤ１０と光ファイバ３は一体化され
ている。ワイヤ１０は地上に設置した気球昇降装置１１
により制御され、バルーン４を支障昇降させる。また、
地上には、球面ミラー回転用モータ２８の制御を行う制
御装置１３や、スキャナ６のＸＹ方向制御用のＸＹスキ
ャナ制御装置１４などが設置してある。

【００１３】これらの制御装置１３、１４からは、それ
ぞれ、モータ制御用のＡＣケーブル１６およびスキャナ
のＸＹ走査制御用のスキャナ制御ケーブル１７がバルー
ン４に結合され、前記ワイヤ１０と一体化されている。
このような一体化により操作が容易になる。

【００１４】プロジェクタ５には地上のレーザ光源１か
らレーザ光２が送られており、このレーザ光２は、ＸＹ
スキャナ制御装置１４からの制御信号に基づいて動作す
るスキャナ６（Ｘ方向ミラー３６やＹ方向ミラー３７な
ど）でＸ，Ｙ方向に走査されてから球面ミラー９で反射
され、バルーン壁２２に投影されることになる（図３参
照）。

【００１５】なお、この制御信号は、Ｘ方向ミラー３６
やＹ方向ミラー３７の回動量をコントロールするもの
で、表示対象パターンの光信号を作成するための信号
と、この光信号自体を球面ミラー９の回転に同期させて
回転させるための信号とを含んでいる。

【００１６】そして、スキャナ６は、光ファイバ３を通
して導入されたレーザ光２を集束させるレーザ集束光学
系２１とこのレーザ集束光学系２１からの集束レーザ光
２３をＸ，Ｙ方向に走査する走査光学系２４とで構成さ
れている。

【００１７】レーザ集束光学系２１は、光ファイバ３か
らレーザ導入ミラー３１を介して導入されたレーザ光を
その集束のために反射するミラー３３と、このミラー３
３からハーフミラー３４を介して入射したレーザ光を走
査光学系２４に反射するミラー３５とで構成される。

【００１８】走査光学系２４は、ミラー３５からのレー
ザ光をＸ方向に走査しつつ反射するＸ方向ミラー３６、
続いてＹ方向に走査しつつ反射するＹ方向ミラー３７、
およびこれらのミラーを移動させるモータ３８、３９と
で構成される。

【００１９】さらに、フィルタパターン光学系３２は、
ハーフミラー３４で反射されたレーザ光を順次反射する
ミラー４０、４１、４２と、ミラー４１を移動させるフ
ィルタパターン用モータ４３とで構成されている。

【００２０】また、プロジェクタ５の各構成部材は直径
が230mm ，高さ500mm のアクリル製円筒５１に収容さ
れ、フィルタパターン用のミラー４２および球面ミラー
回転用モータ２８は３mm厚のベースアルミ板５２に固着
されている。なお、球面ミラー回転用モータ２８として
は１rpm 、ccw のものを用いている。

【００２１】そして、走査光学系２４のＸ方向ミラー３
６、Ｙ方向ミラー３７およびこれらのミラーを回転させ
るモータ３８、３９はスキャナホルダ５３に保持され、
また、レーザ集束光学系２１はアクリル製円筒５１に固
着された３mm厚のベースアルミ板５４に保持されてい
る。

【００２２】次に、実施例の動作について説明する。先
ず、地上のレーザ光源１から光ファイバ３を通して送ら
れてきたレーザ光２はバルーン４内に配置したレーザ集
束光学系２１に導入される。なお、光ファイバ３は図４
に示したようにレーザ導入ミラー３１を支承するベース
アルミ板５４に設けた光ファイバ出力差込み口に挿入固
着されている。レーザ光２の強度は、観客に対する安全
対策も考慮して、バルーン内壁に投影されたとき安全基
準以下になるように設定される。

【００２３】レーザ集束光学系２１では、レーザ光２は
レーザ導入ミラー３１、ミラー３３からハーフミラー３
４を通りミラー３５に導かれてそのスポットが絞られ
る。そして、この集束レーザ光は走査光学系２４のＸ方
向ミラー３６およびＹ方向ミラー３７に導かれて投影用
のＸＹ走査レーザ光（光信号）２５が作成されることに
なる。

【００２４】ここで、Ｘ方向ミラー３６およびＹ方向ミ
ラー３７の動きはモータ３８および３９によってそれぞ
れ制御されており、地上のＸＹスキャナ制御装置１４は
各モータ３８、３９に対して、投影用信号となるＸＹ走
査レーザ光２５を作成するための信号の外にこの作成さ
れたＸＹ走査レーザ光２５が球面ミラー９と同期回転し
た状態で出力されるようにするための信号も送ってい
る。そのため、バルーン内壁に投影されるイメージパタ
ーンは回転せずにが静止画像となる（図７および図８参
照）。

【００２５】そして、このＸＹ走査レーザ光２５はミラ
ー２６を介して球面ミラー９に送られ、この回転してい
る球面ミラー９で反射されてバルーン内の周面に投影さ
れることにより、イメージパターンとして観客に供され
る。

【００２６】以上のように、レーザ光の走査によって得
られる光信号（各種視覚情報）を、回転式の球面ミラー
９で反射させてバルーン４の内部からその周面に投影す
ることにより、バルーン４の全周にわたる３６０度の投
影表示を行っている。

【００２７】すなわち、プロジェクタ５はバルーン４に
内蔵されており、投影方法としては球面ミラー９による
反射投影を用いているため、プロジェクタ５からバルー
ン内壁面である投影面への距離が十分とれなくてもより
大きな投影面積を確保することができる。例えば、直径
３ｍのバルーンを使用する場合、文字で 1.5ｍ× 1.5ｍ
のサイズまでの投影面積をカバーできる。また、文字投
影には適さないが、より曲率の大きな球面ミラーを装着
使用すればさらに大きな投影面積を確保することができ
る。

【００２８】一方、ハーフミラー３４で反射されたレー
ザ光はフィルタパターン光学系３２に送出される。すな
わち、ミラー４０で上方に反射されてミラー４２に導か
れ、その反射光がミラー４１によりバルーン内壁にフィ
ルタパターンとして投影される。このフィルタパターン
は文字投影の場合に用いられるミラー４１の回転により
バルーン内壁の任意位置に投影される。

【００２９】また、先に述べたように、地上からのレー
ザ光をＸ，Ｙ方向ミラー３６、３７で走査して光信号
（各種視覚情報）を作成するとき、その形状が球面ミラ
ー９に同期して回転するような態様でもＸ，Ｙ方向ミラ
ーのそれぞれの移動を制御しているため、バルーン内壁
２２に投影されるパターンはその静止状態が確保される
ことになる。以下、これについて説明する。

【００３０】図７はスキャナのＸ，Ｙ方向ミラーと球面
ミラーとの同期をとらないときのバルーン内壁に投影さ
れる文字の様子を示す説明図であり、図８はこの同期を
とったときのバルーン内壁に投影される文字の様子を示
す説明図である。なお、図７および図８の最後の欄に示
した数字「１」〜「４」はそれぞれ図４〜図６の数字
「１」〜「４」に対応したものでバルーン４に対する観
測方向を表している。

【００３１】すなわち、スキャナのＸ，Ｙ方向ミラーと
球面ミラーとの同期をとらないときには図７に示すよう
に、バルーン内壁２２に投影される文字などのパターン
は観察者からは回転しているように見える。

【００３２】例えば、「１」の原点位置では文字の上方
向が球面ミラー９の上方向と合致するため投影された文
字も正立しているが、球面ミラー９が９０度回転した
「２」の位置では、文字の左側がミラー９の上方向にな
るため横倒しになって投影されることになる。

【００３３】したがって、図８に示したように、バルー
ン４のどの方向からでも同じ態様で観察できるようにす
るためには、スキャナ６から出力される文字投影用の光
信号が球面ミラー９の回転に同期回転するように当該ス
キャナ６のＸ，Ｙ方向ミラー３６，３７のそれぞれを制
御する必要があり、この制御によって静止状態の投影イ
メージパターンの３６０度のスクロールが可能になる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、地上
からバルーンに導いたレーザ光を表示対象パターンに応
じたＸＹ方向に移動するスキャナで走査し、この走査に
よって得られた光信号を回転ミラーで反射させてバルー
ンの一周面にわたって投影するに際して、先の光信号
（のパターン）が当該回転ミラーと同期して回転するよ
うに当該スキャナを駆動制御しているため、大きな投影
面積で３６０度のスクロールを正立状態の高輝度静止画
像として得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を示す説明図である。

【図２】本発明の、プロジェクタの概要を示す説明図図
である。

【図３】本発明の、プロジェクタの全体構成を示す説明
図である。

【図４】本発明の、プロジェクタの断面を示す説明図で
ある。

【図５】本発明の、プロジェクタ内部の上面を示す説明
図である。

【図６】本発明の、プロジェクタ内部の底面を示す説明
図である。

【図７】スキャナのＸ，Ｙ方向ミラーと球面ミラーとの
同期をとらないときのバルーン内壁に投影される文字の
様子を示す説明図である。

【図８】スキャナのＸ，Ｙ方向ミラーと球面ミラーとの
同期をとったときのバルーン内壁に投影される文字の様
子を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・レーザ光源 ２・・・レー
ザ光 ３・・・光ファイバ ４・・・バル
ーン（気球） ５・・・プロジェクタ ６・・・スキ
ャナ ８・・・光信号 ９・・・球面
ミラー 10・・・ワイヤ 11・・・気球
昇降装置 13・・・制御装置 14・・・ＸＹ
スキャナ制御装置 16・・・ＡＣケーブル 17・・・スキ
ャナ制御ケーブル 21・・・レーザ集束光学系 22・・・バル
ーン内壁 23・・・集束レーザ光 24・・・走査
光学系 25・・・ＸＹ走査レーザ光 28・・・球面
ミラー回転用モータ 31・・・レーザ光導入ミラー 32・・・フィ
ルタパターン光学系 33・・・ミラー 34・・・ハー
フミラー 35・・・ミラー 36・・・Ｘ方
向ミラー 37・・・Ｙ方向ミラー 38・・・モー
タ 39・・・モータ 40・・・ミラ
ー 41・・・ミラー 42・・・ミラ
ー 43・・・フィルタパターン用モータ 51・・・アク
リル製円筒 52・・・ベースアルミ板 53・・・スキ
ャナホルダ 54・・・ベースアルミ板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バル−ン(4) の内部に設けたスキャナ
   (6) にレーザ光(2) を導いてここで任意の視覚情報に対
   応した光信号(8) を作成し、これをミラー(9)で反射さ
   せることにより当該バル−ン(4) の周面に前記視覚情報
   を投影するようにしたレ−ザバル−ン装置において、 前記ミラー(9) を、前記光信号(8) が前記バル−ン(4)
   の一周にわたって導かれるように回転させ、 前記スキャナ(6) の駆動系を、当該スキャナから得られ
   る光信号(8) が前記ミラー(9) の回転に同期回転するよ
   うに制御し、 バル−ン(4) の周面に視覚情報が回転することなしに投
   影されるようにしたレ−ザバル−ン装置
2. 【請求項２】 前記ミラー(9) として、球面ミラーを用
   いた請求項１記載のレーザバルーン装置。
3. 【請求項３】 前記スキャナ(6) として、前記レ−ザ光
   (2) をＸ方向に走査するＸ方向ミラ−(36)とＹ方向に走
   査するＹ方向ミラ−(37)とを少なくとも用いた請求項１
   記載のレーザバルーン装置。
4. 【請求項４】 前記レーザ光(2) として、地上に設置さ
   れたレ−ザ光源(1)から光フアイバ(3) を通して送られ
   てくるレーザ光を用いた請求項１記載のレ−ザバル−ン
   装置。
5. 【請求項５】 前記光フアイバ(3) として、前記バル−
   ン(4) を支承するためのワイヤ(10)と一体化された光フ
   アイバを用いた請求項４記載のレ−ザバル−ン装置。