JPH0836223A - 気泡スクリーン発生装置及び映像投射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】観賞魚用の水槽に気泡群を発生させ、これをス
クリーンに見たてて映像などを写しだすことで、観賞魚
飼育の嗜好性を高めることを目的とする。 【構成】横手方向に長く、たくさんの気泡発生孔を設け
た気泡発生部１４４を水槽１４１背面付近の底面に設置
し、これにより気泡スクリーン１４５を形成する。ま
た、投射光発生部１４２から出た光を可動反射板１４３
で反射することによって映像投射を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中に映像などを表示
する気泡スクリーン発生装置及びその映像投射装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、部屋で鑑賞魚を飼育する際、水槽
内をライトアップして部屋のインテリアとして水槽を使
うようになってきている。また、公告，展示用としては
水族館などで、同じように水槽内をライトアップした
り、水中に文字を写したり（例えば、「特開平４−２０
２２４号公報」記載の、水槽の底に造形物を置き、裏側
面には公告プレートをはめ込み、それらをネオンで照ら
すもの）、水槽の背面に投射型ディスプレイを密着配置
して映像を写したりしている。特に映像を写しだすこと
は、水槽内の観賞魚の背景を任意に選択することが容易
に行なえ自由に水槽演出を行なうことができる。

【０００３】これとは別に空気中に散布した水滴に映像
を写しだす（例えば、「特開平３−２５８３６７号公
報」記載の、空気中に水を噴射して形成した映写用スク
リーンに映像などを写すもの）ことが行なわれている。
これはショールームなどの展示やプール、イベント会場
などのアトラクションで使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
は水中の気泡に映像などを写しだすことは行なわれてい
ない。

【０００５】本発明の目的は、水中の気泡群を発生さ
せ、これに映像などを写しだす気泡スクリーン発生装置
及びその映像投射装置を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、水中で観賞魚と気泡
に写った映像を同時に見て雰囲気を楽しむことのできる
気泡スクリーン発生装置及びその映像投射装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、水中に
映像を写しだす投射用スクリーンに、気泡群を発生する
気泡スクリーン発生装置が、さらにスクリーンに映像を
投射する映像投射装置が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、水中に微細で多数
の気泡を発生することのできる気泡発生部が提供され
る。

【０００９】また、本発明によれば、水面へ浮上運動す
る気泡群の流れを制御し、投射スクリーンとして適した
薄い平板上にする気泡流制御器が提供される。

【００１０】また、本発明によれば、気泡スクリーンに
投射すのるに適した光学系を備えた映像信号投射装置が
提供される。

【００１１】

【作用】本発明によれば、気泡発生部により水中に微細
で多数の気泡を発生し、さらに必要に応じて気泡流制御
器で水面へ浮上運動する気泡群の流れを制御して投射ス
クリーンとして適した薄い平板上にすることにより気泡
スクリーンを形成し、これに投射するに適した光学系を
備えた映像信号投射装置を用いて映像を投射すること
で、水中に映像を写しだすことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に従って説明す
る。

【００１３】図１に気泡スクリーン発生装置及びその映
像投射装置の基本構成を示す。図１に於いて１３は映像
投射装置であり、例えばプロジェクタなどで光源として
図示した。また１２は気泡スクリーン発生装置のうち、
気泡を発生する気泡発生部を示している。気泡発生部１
２は水中に配置する。気泡発生部１２は横手方向に細長
く多数の気泡発生孔を設けてあるので、これに空気など
を供給することで平板状の気泡群１１を発生することが
できる。この気泡群１１を映写用スクリーンに見立てて
これに映像投射装置の光源からの投射光１４を投射し、
水中に映像を写しだす。以下この気泡群を気泡スクリー
ンとする。

【００１４】図２に気泡スクリーンに映像が写る原理を
示す。図２に於いて、１５は水、１１ａ及びｂは気泡、
１４は映像の投射光である。この時投射光１４は例えば
光源をスクリーンに対して斜め後方に配置するなどして
直接観測者の目に入らない角度で投射されているものと
する。したがって投射光が気泡にあたらなければ観測者
は映像（投射光）を見ることはできない。水中の気泡１
１ｂに投射光が当たった場合光の散乱現象が起こり、こ
の時散乱光の一部を観測者が見ることができる。気泡の
数が充分多くかつ微粒化していれば、光を発する気泡１
１ｂと発しない気泡１１ａそれぞれが、あたかも絵（映
像）を構成する一つのビットの役割をして気泡群全体で
水中に映像が浮かび上がっているように見える。

【００１５】図３を用いてさらに詳しく説明する。気泡
スクリーンに映像を写す場合、光源の位置は大きく分け
てスクリーンを基準に視点側に置く場合と視点の反対側
に置く場合の２種類が考えられる。また観測者１７が見
る光（映像）は光源から気泡スクリーンにあたって散乱
した光１６（ａ），（ｂ）のうちの一部（ａ）であるの
で、言い替えれば光源からの光が気泡スクリーン面に垂
直にあたる必要はなく、光源をある程度自由に配置する
ことができる。

【００１６】第１の実施例においては図４に示すような
投射を行なう。図４に於いて観測者は気泡スクリーンに
あたって散乱した散乱光１６（ａ）を見る。もし、映像
光を気泡スクリーンに垂直に当てると散乱光以外に透過
した直接光（以下直接光と呼ぶ）１８も視認されること
になり、観測者１７にとって見づらい映像になる。そこ
で、この問題を解決するために、例えば図４に示すよう
に映像光を水平面よりある程度角度をつけて投射するこ
とにする。本発明では例えば光源を水平面より約３０度
の角度をつけて設置すれば明るさの損失も小さく、見や
すい映像を写すことができる。

【００１７】図５に気泡スクリーン発生手段の第１の実
施例を示す。図５に於いて５１が気泡発生部、５２は気
泡発生孔、そして５３は気体を供給するためのホースで
ある。気泡発生部５１は通常、映像が見やすいスクリー
ンを形成するために横手方向に細長い円柱形あるいは四
角柱形などの形状で、しかも空気を封じ込めることので
きる物を用いる。これに開口面ができる限り小さく、し
かもたくさんの気泡孔を設ける。そこでホース５３から
空気などの気体を供給すると各気泡孔から気泡を発生す
る。このような気泡発生部を用いることで、気泡自体は
小さく、密度の高い平板状のスクリーンを形成すること
ができ、より鮮明な映像を得ることができる。

【００１８】図６に気泡スクリーン発生装置の第２の実
施例を示す。図７に於いて、６１が気泡発生部、６２
（ａ）および（ｂ）が気泡流制御器であり、例えば透明
なガラスやプラスチックの平板を用いる。図に示すよう
に、気泡発生部を挟み込むように２枚の平板を距離ｄを
とって配置することで、より密度の高く薄い気泡スクリ
ーンを得ることができる。距離ｄは数ｍｍ以下が望まし
い。これに映像などの投射光を当てる際、もし気泡流制
御器４２（ａ）および（ｂ）の間に気泡がなかったら投
射光はほぼ直進しほとんど光の散乱もなく観測者に映像
は見えない。これは投射型映像装置のスクリーンが透明
なガラスだった場合と同じである。次にもし気泡流制御
器４２（ａ）および（ｂ）の間に気泡があった場合に
は、投射光が気泡にあった時光の散乱が起こり、散乱光
の一部を観測者は見ることができる。同じようにこれは
投射型映像装置のスクリーンが曇りガラスだった場合と
同じであり、映像を見ることができる。

【００１９】図７に気泡スクリーン発生装置の第３の実
施例を示す。図７（ａ）は気泡発生部を横から見た図、
図７（ｂ）は気泡発生部を正面（スクリーンを見る面）
から見た図である。７４（ａ），（ｂ）は開口面の大き
い気泡発生孔、７５は開口面の小さい気泡発生孔で、横
手方向に細長く伸びた気泡発生部の筐体に沿って並んで
配置している。開口面の大きい気泡発生孔からは直進性
の良い大きい気泡６１が発生し、開口面の小さい気泡発
生孔からは小さくて多数の気泡６２が発生するようにな
っている。このような設定で気泡を発生すると、直進性
の良い大きい気泡により平らで薄い気泡スクリーンを形
成し、スクリーンの目が粗いところを小さい気泡で埋め
る。小さい気泡は直進性がなく普通なら広がってしまう
が、大きい気泡に挟まれて広がらずに密度を保つ。これ
を正面から見ると図６（ｂ）に示すように大きい気泡の
隙間に小さい気泡が入り込むようになり、気泡の密度が
高い気泡スクリーンを得ることができる。ただし大きい
気泡については映像の解像度を劣化させない範囲で、開
口面積を決定する。

【００２０】図８に気泡スクリーン発生装置及びその映
像投射装置の第４の実施例を示す。図８において８１は
水槽、８３は気泡発生部である。８６は反射板で、水槽
背面の上辺に固定し、下辺は可動にして通常は８６
（ｂ）の位置に取り付けてある。８５はプロジェクター
である。反射板を用いずに直接光を投射する場合は、プ
ロジェクターを水槽背面のさらに後方の所に設置するこ
とになるが、図８に示すようにプロジェクターを可動反
射板の下方に設置することによって、前者の場合より水
平方向の寸法を縮小でき、装置の小型化を図る。ここで
直接光を水平面に対して上方に射出する場合、反射板を
使った光学系の大きさはシフトしない場合と比べて奥行
きをさらに小さくすることができる。また、映像を写さ
ないときは反射板を８６（ａ）の位置に動かす。こうす
ることにより水槽内の映像がうつり、水槽に奥行き感を
だすことができる。本実施例の場合また図９に示すよう
に、反射板の角度を変えて直接光を下方に射出しても良
い。

【００２１】図１０に映像投射装置の一実施例を示す。
図１０に於いて１００は映像処理部、１０１は気泡スク
リーン、１０２はプロジェクターの光源、１０３は液晶
板、１０４はプロジェクターのレンズであるが、例とし
てあおりレンズとする。プロジェクターを水平面と適当
な角度をつけて設置する場合、当然ながらスクリーン上
方の場所Ｃはスクリーン下方の場所Ｂより距離ｄ’だけ
光路が長くなる。この光路差を補正するようなレンズを
用いることによって、ピントのずれから生じるスクリー
ン上方の映像の不鮮明さを改善できる。

【００２２】図１１に気泡スクリーン発生装置及びその
映像投射装置の第５の実施例を示す。図１１に於いて１
１１が装置全体を包含する外装、１１２がプロジェクタ
ー、１１３が可動反射板、１１４は図３乃至図６で検討
した気泡スクリーン発生装置を用いる。１１９は鑑賞魚
を飼育するための水槽で、１１６が映像処理部（例えば
ビデオ装置）、１１７は水を浄化するための浄化器、１
１８は浄化器と水槽を連結する循環系である。この装置
を用いると鑑賞魚を飼育しながら映像を楽しめる。

【００２３】次に図１２に気泡発生部の一実施例を示
す。前記第１〜第５の実施例では、平面に近い気泡スク
リーンを形成するために、横手方向に長い気泡発生部を
例として用いたが、図１２（ａ）に示すように環状の気
泡発生部１２１を用いて円筒形の気泡スクリーン１２２
を形成し、そのスクリーンの中、若しくは外から映像光
を投射することにより、平面スクリーンと異なった効果
が得られる。図１２(ｂ)に於いて１２３は投射装置で、
特に１２５は魚眼レンズ、１２４は映像処理部、１２７
は液晶板、１２８は光源である。気泡スクリーンの内部
に投射装置１２３を置く場合、投射装置１２３は魚眼レ
ンズによってスクリーンの中心軸に対して３６０度映像
光を投射できる。これによってエンタティメント性が増
大する。

【００２４】図１３に気泡スクリーン発生装置及びその
映像投射手段の第６の実施例を示す。図１３に於いて１
３１は鑑賞魚用の水槽、１３４は気泡発生部（例えば図
５で示した５１を複数設置したもの）、１３５は砂、１
３９は透明なガラス板で作成した気泡流制御部である。
気泡流制御部は気泡スクリーンの密度を上げるため水槽
背面から３ｍｍ程度距離をおいて設置する。そして、水
面付近での気泡群流を円滑にするために、図１３に示す
ように気泡流制御部の上部は水槽前面方向に折れ曲がっ
た形状とする。それと同時に水槽内全体の水流も円滑に
するため吸水口１３６を設ける。以上のような形態をと
ることによって気泡群の動きが円滑になり、映像の質的
向上に結びつく。また図５で示した気泡発生部を複数用
いて気泡数を増加させ、気泡密度を増加させている。

【００２５】図１４に気泡スクリーン発生装置及びその
映像投射手段の第７の実施例を示す。１４１は水槽、１
４２は投射光発生部（例えばプロジェクター）、１４３
は可動反射板、１４４は気泡発生部である。また１４７
は映像信号処理部（例えばビデオ装置）、１４６は水を
浄化し空気を供給するための浄化装置、１４９は水槽内
をライトアップする照明装置、１５０は浄化装置と気泡
スクリーン発生装置をつなぐ空気供給用ホースである。
投射光発生部１４２は光源１４２（ａ）、液晶板１４２
（ｂ）、レンズ１４２（ｃ）などで構成される。また照
明装置１４９と浄化装置１４６と映像信号処理装置１４
７を制御する制御部、さらに可動反射板１４３を動かす
反射板駆動装置１５１を備えている。

【００２６】映像を気泡スクリーンに写すように制御部
１４８に操作入力した場合、制御部１４８は照明を暗く
又は切るように照明装置を制御する。それと同時に浄化
装置１４６にはホース１５０を通して気泡スクリーン発
生装置１４４に空気を送るように、映像信号処理部１４
７には映像投射装置１４２に光源１４２（ａ）を入れる
ように各々制御する。また反射板駆動装置１５１には投
射光が気泡スクリーンに写るような位置に可動反射板１
４３を動かすよう制御する。さらに映像信号処理部１４
７には映像投射装置１４２に映像信号を送る。この結
果、気泡スクリーンに映像が写しだされる。

【００２７】反対に映像を気泡スクリーンに写さないよ
うに制御部１４８に操作入力した場合、照明をいれ、空
気を送るのをやめ、光源を切り、映像信号を送るのをや
め、可動反射板１４３を水槽に密着する位置に動かす。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、気泡発生部に
より水中に微細で多数の気泡を発生し、さらに必要に応
じて気泡流制御器で水面へ浮上運動する気泡群の流れを
制御して投射スクリーンとして適した薄い平板上にする
ことにより気泡スクリーンを形成し、これに投射するに
適した光学系を備えた映像信号投射装置を用いて映像を
投射することで、水中に映像を写しだすことができる。
またこの方法により、鑑賞魚と映像の融合が織りなす豪
奢なインテリア空間を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気泡スクリーン発生装置及びその映像
投射装置の基本構成を示す図である。

【図２】気泡スクリーンに映像が写る原理を示す図であ
る。

【図３】映像投射装置の気泡スクリーンに対する配置方
法を示した図である。

【図４】映像投射装置の気泡スクリーンに対する配置方
法を示した図である。

【図５】本発明の気泡スクリーン発生装置の一実施例を
示した図である。

【図６】本発明の気泡スクリーン発生装置の一実施例を
示した図である。

【図７】本発明の気泡スクリーン発生装置の一実施例を
示した図である。

【図８】本発明の気泡スクリーン発生装置及びその映像
投射装置の一実施例を示した図である。

【図９】本発明の気泡スクリーン発生装置及びその映像
投射装置の一実施例を示した図である。

【図１０】本発明による映像投射装置の一実施例を示し
た図である。

【図１１】本発明の気泡スクリーン発生装置及びその映
像投射装置の一実施例を示した図である。

【図１２】本発明による気泡発生部の一実施例を示した
図である。

【図１３】本発明の気泡スクリーン発生装置及びその映
像投射装置の一実施例を示した図である。

【図１４】本発明の気泡スクリーン発生装置及びその映
像投射装置の一実施例を示した図である。

【符号の説明】

１４１…水槽、１４２…投射光発生部、１４３…可動反
射板、１４４…気泡発生部、１４５…気泡スクリーン、
１４６…浄化装置、１４７…映像信号処理部、１４８…
制御部、１４９…照明装置、１５０…ホース、１５１…
反射板駆動装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鵜飼 真 茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立製 作所ＡＶ機器事業部内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水中に気泡スクリーン発生装置により気泡
   群を発生させ気泡スクリーンを形成し、該気泡スクリー
   ンに映像投射装置を用いて投射光を投射することにより
   映像などを表示することを特徴とする気泡スクリーン発
   生装置。
2. 【請求項２】前記気泡スクリーン発生装置は中に気泡群
   を発生させる少なくとも１つの気泡発生部を具備し、 該気泡発生部は横手方向に長い筐体に微小な気泡発生孔
   を多数設け、その一端に筐体中に気体を供給するための
   ホースを備えたことを特徴とする請求項１記載の気泡ス
   クリーン発生装置。
3. 【請求項３】前記気泡スクリーン発生装置は水中に気泡
   群を発生させる気泡発生部と、前記気泡群の水面への上
   昇を整流する気泡流制御部を具備し、 該気泡流制御部は少なくとも２枚の透明な材質の平板を
   具備し、該平板を前記気泡発生部の前後に配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の気泡スクリーン発生装置。
4. 【請求項４】前記気泡発生部を複数個設けたことを特徴
   とする請求項２記載の前記気泡スクリーン発生装置。
5. 【請求項５】前記気泡発生部は開口面積の異なる気泡発
   生孔を有することを特徴とする請求項２記載の気泡スク
   リーン発生装置。
6. 【請求項６】映像投射装置と、水の入った水槽と、浄化
   装置と、前記水槽中の水中に配置される気泡スクリーン
   発生装置を具備し、 該映像投射装置は投射光発生部と映像信号処理部と反射
   板を具備したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
   か１項に記載の気泡スクリーン発生装置。
7. 【請求項７】請求項２に記載の気泡発生部は、上から見
   て気泡発生孔が円形などの配列にするのが容易な筐体の
   形状にし、円筒状などの形状の気泡スクリーンを発生さ
   せることを特徴とする気泡スクリーン発生装置。
8. 【請求項８】請求項１に記載の映像投射装置において、 該映像投射装置は映像投射手段と、該映像投射手段から
   投射される投射光を屈折させ間接的に気泡スクリーンに
   当てる反射板を具備し、 該反射板の角度を可変できることを特徴とする映像投射
   装置。
9. 【請求項９】請求項３に記載の気泡スクリーン発生装置
   は水中に気泡群を発生させる気泡発生部と、前記気泡群
   の水面への上昇を整流する気泡流制御部を具備し、 該気泡発生部は複数設け、 該気泡流制御部は該気泡発生部から発生させた気泡を集
   める甲の平板と、少なくとも２枚の透明な材質の乙の平
   板を具備し、 該乙の平板を微小な間隔で配置し、前記甲の平板で集め
   た気泡を該乙の平板の間に流入させることを特徴とする
   気泡スクリーン発生装置。
10. 【請求項１０】請求項６記載の気泡スクリーン発生装置
    において、 前記水槽は水槽内を照らす照明装置を備え、 更に該照明装置と、映像信号処理部と、浄化装置を制御
    する制御部を備えたことを特徴とする気泡スクリーン発
    生装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか１項に記載
    の気泡スクリーンを形成し映像を浮かび上がらせ、該水
    槽中で飼育する観賞魚と映像を同時に観賞することを特
    徴とする気泡スクリーン発生装置。