(57)【要約】【課題】  新しい投影式万華鏡の出現に対応して、新たな万華鏡映像を創出する装置と方法を創出する。【解決手段】  投影式万華鏡の可能性を生かすために、それが作り出す射出光束および映像の全体像を把握し、どの位置にどの角度のスクリーンを置くと、どのような投影映像が現れるかを明らかにした。射出光束の光軸に、ほぼ平行なスクリーンに投影するシステムでは、線状ないしテープ状の細長く伸びた映像要素が、相互に絡み合ったり突き抜けたり、経時的に変化する映像が現れる。光軸にほぼ直交するスクリーンでは、結像位置の近くでは従来の万華鏡映像が現出する。平面を組み合わせたスクリーンでは、両者が同時に鑑賞できる。湾曲したスクリーンでは、両者および中間的な映像が連続的に鑑賞できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影式万華鏡とスクリーンを組み合わせる万華鏡システムであって、射出光束の軸にほぼ平行なスクリーンまたは投影面に投影する万華鏡システム
【請求項２】
投影式万華鏡とスクリーンを組み合わせる万華鏡システムであって、射出光束の光軸とスクリーンまたは投影面の法線の間の角度が可変である万華鏡システム
【請求項３】
投影式万華鏡で平面を組み合わせたスクリーンまたは投影面に投影する万華鏡システム
【請求項４】
投影式万華鏡で湾曲したスクリーンまたは投影面に投影する万華鏡システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、投影式万華鏡を応用して、新たな映像美を創出する万華鏡システムと利用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  万華鏡は、観察対象物である種々の形状や色彩を有するオブジェクトを、平面鏡を組み合わせた鏡筒を介して覗くものであり、オブジェクトが鏡筒内の鏡面系で多重に反射されて創出される多様にして繊細・優美な映像を鑑賞するものである。従来の万華鏡は片目で覗く大きさであるため鏡筒が小さく一時に覗いて鑑賞できる人数は１人だけである場合が多い。特別に大きな万華鏡であっても同時に鑑賞できる人数は２人から３人程度を上限とする。【０００３】  この制約を取り除いて多人数で同時に鑑賞して共通の感動を分かち合えるようにすることの意義は大きい。そこで、強い光源でオブジェクトを照らして生み出される明るい万華鏡映像を対物レンズを組み合わせて外部のスクリーンまたは物体表面に投映できる投影式万華鏡が発明されている（特許文献１参照）。【０００４】
【特許文献１】  出願人：  依田  百合子  特願Ｈ２００８（本出願時点では未公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  新しい投影式万華鏡の出現に対応して、新たな万華鏡映像を創出する装置と方法を考究することが課題である。投影式万華鏡の可能性を生かすために、それが作り出す射出光束および映像の全体像を把握することによって、新しい万華鏡システムと利用方法を創造する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  万華鏡は、ひとつまたは複数のオブジェクトの映像を反射鏡筒の中で多重に反射させてオブジェクトの実物の映像の周りに鏡像が組み合わされた万華鏡映像を生み出している。これらのオブジェクトの映像は、それぞれ多数の光点から構成されている。従って、万華鏡映像は、薄い面状に分布した光点の分布と考えることができる。この光点分布映像は、投影用レンズによって投影面に投影される。図１に示すように、ある光点を出た光は、球面波として広がっていき、投影用レンズで屈折し幾何光学の法則（１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ）にしたがって、オブジェクトと投影用レンズ間の距離（ａ）と焦点距離（ｆ）によって定まる結像位置（ｂ）に結像する。従って、光点を出た光は、投影用レンズと結像点の間では、投影用レンズを底面とし結像点を頂点とする光のコーンを形作り、結像点以遠では、再びコーン状に広がって行く。これらを、光点コーンと記す。【０００７】  各オブジェクトの映像は光点が分布したものであるから、各オブジェクトの映像から射出される光束は光点コーンが組み合わされたものである。図２に示すように、オブジェクトから出た光は、投影用レンズで屈折し結像位置でオブジェクトの実像を形成する。さらに、以遠では再び拡散していく。これらを、以降、オブジェクト光芒と記す。万華鏡鏡筒で作られたオブジェクトの鏡像は、それぞれ対応する位置に結像する。【０００８】  オブジェクト光芒が通過している空間に、試験スクリーンを置くと、その位置と角度に応じて種々の映像を観察することが出来る。オブジェクト光芒の結像位置に、光軸に垂直に試験スクリーンを置くと、映像の形状と色彩分布はオブジェクトと相似形となる。この映像は従来の万華鏡の映像である。さらに、試験スクリーンの位置と角度を変えると、映像の形状と色彩の分布が変わる。結像位置から大きく遠ざかると、オブジェクトの映像は拡大し、焦点深度の外では形と色彩にボケと混合が生じる。試験スクリーン面と光軸の角度が平行に近くなると、映像は細長くなり線状ないしリボン状となる。【０００９】  万華鏡映像を形作る実像および鏡像からなる各オブジェクト映像には、それぞれオブジェクト光芒が対応している。それらを集合した光の束が、投影式万華鏡から射出される光束である。以降、これを射出光束と記す。射出光束の全体像が分かったので、どの位置にどの角度のスクリーンを置くと、どのような投影映像が現れるかを予測することができる。【００１０】  射出光束は、あたかも無数の色とりどりの光の矢が、末広がりの矢筒に差し込まれ、矢の位置・形・色が時間的に変化している様相としてイメージすることができる。【００１１】  射出光束の光軸に、ほぼ平行なスクリーンに投影するシステムでは、オブジェクト光芒を斜めに切断するため線状ないしテープ状の細長く伸びた映像要素が、相互に絡み合ったり突き抜けたり、経時的に変化する映像が現出する。【００１２】  射出光束の光軸に、ほぼ直交するスクリーンに投影するシステムでは、従来の万華鏡映像が現出する。【００１３】  光軸とスクリーン面の間の角度を可変できるシステムでは、光軸が面に直交する角度条件の近辺では、（００１２）に記したように従来の万華鏡映像が投影され、平行に��づくと共に、（００１１）に記したテープ状や紐状の映像が出現する。【００１４】  平面を組み合わせたスクリーンと組み合わせるシステムでは、（００１１）に記した映像と（００１２）に記した従来の万華鏡映像が同時に鑑賞できる。【００１５】  湾曲したスクリーンと組み合わせるシステムでは、両者および中間的な映像が連続的に変わっていく映像が鑑賞できる。
【発明の効果】
【００１６】  投影式を含む従来の万華鏡では、結像点の近くで、良く結像された映像または投影面上の映像を鑑賞していた。くっきりとして対称性に富んだ図柄や、折り畳んで切り欠く切紙細工のような映像が万華鏡の特徴とされてきた。これらに対して、本発明によると、新しい万華鏡システムによって新しい万華鏡映像を創出できた。さらに、従来の万華鏡映像と同時に、新しい万華鏡映像も鑑賞できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  投影万華鏡の射出光束の光軸を、スクリーン面にほぼ平行となるように配置する。すなわち、壁面または衝立などに接線的な方向から照射するシステムでは、それぞれのオブジェクト光芒の光軸に近い切断面がスクリーン上に現れ、オブジェクトの色彩に応じた線状ないしリボン状の細長い映像が現れる。システム配置の例とともに、実像と鏡像から成るオブジェクト映像が作り出す投影映像の全体を作図で示すことが難しいので、一つのオブジェクト光芒の作る映像の例を、図３に示す。オブジェクトの位置や相互位置関係が変化すると、オブジェクト光芒の位置や間隔などが変化するので、映像に多彩な変化が生ずる。【００１８】  射出光束をスクリーン面に垂直に近い角度で投影する配置では、従来の万華鏡映像に近い映像が鑑賞できる。スクリーン角度を変化させるシステムによって、線状映像に近い映像から従来の万華鏡映像に近い映像まで連続的に鑑賞できる。また、投影式万華鏡をスクリーンの周りで移動、回転させるシステムによって、同様の映像がえられる。【００１９】  平面状スクリーンを直角に近い角度で組み合わせたスクリーンを用いるシステムで、射出光束の光軸をひとつのスクリーン面にほぼ平行に照射すると、そのスクリーンには（００１１）に記述した細長い映像群が現れ、一方のほぼ直交するスクリーンには（００１２）に記述した従来の万華鏡映像に近い映像が現れる。例を図４に示す。室内では、壁面に近く上向きに投影式万華鏡を設置し、壁面と天井面に映像を投影する利用方法が可能である。部屋のコーナーに設置する利用方法では、２つの壁面と天井面にそれぞれ異なった映像を投影できる。【００２０】  湾曲したスクリーンを用いると、上記の映像変化が連続的に投影される。システム配置例と、ひとつのオブジェクト光芒が作りだす映像の例を、図５に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】オブジェクト上の一つの光点を出発した光コーン
【図２】ひとつのオブジェクト光芒の投影像
【図３】光軸にほぼ平行なスクリーンを用いるシステム：（ａ）立面図、（ｂ）平面図
【図４】平面状スクリーンを直角に近い角度で組み合わせたスクリーンを用いるシステム：（ａ）立面図、（ｂ）平面図
【図５】湾曲したスクリーンを用いるシステム：（ａ）立面図、（ｂ）平面図
【符号の説明】
【００２２】１  投影式万華鏡
２  光源
３  オブジェクト・ケース
４  オブジェクト
５  オブジェクトの鏡像
６  万華鏡鏡筒
７  投影用レンズ
８  光点
９  焦点
１０  オブジェクトの投影結像
１１  光点の結像
１２  光点コーンの外縁
１３  オブジェクト光芒の外縁
１４  オブジェクトの鏡像の投影結像
１５  試験スクリーン
１６  光軸にほぼ平行に置かれたスクリーン
１７  面を組み合わせたスクリーン
１８  湾曲したスクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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