(57)【要約】【課題】オーロラの発光輝度変動・発光間隔変動・輝度差変動の人の網膜が反応できる中低周波域に存在する「１／ｆゆらぎ」を伴わせたオーロライルミネーションを再現できるバーチャルオーロライルミネーションシステムの提供。【解決手段】オーロラの実記録映像を画像データに変換し、該画像データ中の任意の点のオーロラの輝度・色相変化を数値化した時系列的なオーロラ観測データを格納して構築されたデータベース１１と、該データベース１１から読み出されたオーロラ観測データに必要な加工処理を施すデータ加工処理手段１２と、該加工処理手段１２にて処理された加工データを再現オーロライルミネーションとして出力する出力媒体１７とで構成した【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーロラの実記録映像を画像データに変換し、該画像データ中の任意の点のオーロラの輝度・色相変化を数値化した時系列的なオーロラ観測データを格納して構築されたデータベースと、
該データベースから読み出された前記オーロラ観測データに必要な加工処理を施すデータ加工処理手段と、
該加工処理手段にて処理された加工データを再現オーロライルミネーションとして出力する出力媒体とで構成したことを特徴とするバーチャルオーロライルミネーションシステム。
【請求項２】
前記加工データは、オーロラの前記実記録映像から得られた輝度情報、色相情報および発光時間情報のうち、少なくともいずれか１以上の情報に基づいて加工処理されたデータである請求項１に記載のバーチャルオーロライルミネーションシステム。
【請求項３】
前記出力媒体は、プロジェクタおよび／またはＬＥＤである請求項１または２に記載のバーチャルオーロライルミネーションシステム。
【請求項４】
再現オーロライルミネーションの発光休止時間の間隔は、オーロラの前記発光時間情報に１／ｆゆらぎ理論を適用して設定した請求項２または３に記載のバーチャルオーロライルミネーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幻想的な光として古代から人の心を魅了してきたオーロラの発光現象を１／ｆゆらぎを伴わせて再現できるようにしたバーチャルオーロライルミネーションシステムに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
近時においては、景気の低迷や受験戦争などによりストレス社会が助長され、人々の精神的な疲労がますます深刻の度を高める傾向にある。このような背景にあって、潮騒、さざ波、そよ風をはじめとする多くの自然現象は、人の精神への癒し作用をもたらすものとして注目を集めている。また、このような自然現象については、その癒し効果を科学的・理論的に裏付けようとする研究も進められてきている。
【０００３】
しかしながら、現代人は、急速に進展する都市化・宅地化により自然と触れ合う機会がますます少なくなってきており、それだけ自然界が与えてくれる癒し効果の恩恵を享受し難くなる傾向にある。そして、このような傾向は、若年世代の自然に対する無関心さを生み出し、さらなる自然環境の破壊を助長する可能性を高める一因ともなっている。
【０００４】
一方、従来より、自然界の「１／ｆゆらぎ」現象を疑似的に生成して照明器具の照明に応用したり、小川のせせらぎなどの自然音をデジタル化してＢＧＭ（環境音楽）として再現するなど、「１／ｆゆらぎ」現象を応用した各種の癒し手法も提供されるに至っている。
【０００５】
そのなかには、例えば下記特許文献１に開示されている「ＬＥＤ発光制御装置」もあり、該装置が備えるＬＥＤに対し１／ｆゆらぎを伴った発光を行わせることで、これを見る人に心身の安らぎや活性を与えることができるように工夫されている。
【特許文献１】特開２００２−３４３５８６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１を含む従来からある「１／ｆゆらぎ」現象を取り込んだ各種の癒し手法による場合には、「１／ｆゆらぎ」を擬似的に再現することはできる。
【０００７】
しかし、上記従来手法は、自然現象にほぼ匹敵する程度の再現性があるとは必ずしもいえず、例えばオーロラなどの実際の自然現象に接した際に感受される畏敬の念や感動などと同等のレベルのバーチャルリアルティ体験ができるものとはなっていない不都合があった。
【０００８】
本発明は、従来手法にみられた上記課題に鑑みてなされたものであり、太古の昔からある自然現象の一つであるオーロラの発光輝度変動・発光間隔変動・輝度差変動には、人の網膜が反応できる中低周波域において癒し効果が得られる「１／ｆゆらぎ」の存在することを本発明者らが見出し、これを契機にオーロライルミネーションとして再現できるようにしたバーチャルオーロライルミネーションシステムを提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、オーロラの実記録映像を画像データに変換し、該画像データ中の任意の点のオーロラの輝度・色相変化を数値化した時系列的なオーロラ観測データを格納して構築されたデータベースと、該データベースから読み出された前記オーロラ観測データに必要な加工処理を施すデータ加工処理手段と、該加工処理手段にて処理された加工データを再現オーロライルミネーションとして出力する出力媒体とで構成したことを最も主要な特徴とする。
【００１０】
この場合、前記加工データは、オーロラの前記実記録映像から得られた輝度情報、色相情報および発光時間情報のうち、少なくともいずれか１以上の情報に基づいて加工処理されたデータを用いるのが好ましい。また、前記出力媒体は、プロジェクタおよび／またはＬＥＤを用いるのが望ましい。さらに、再現オーロライルミネーションの発光休止時間の間隔は、オーロラの前記発光時間情報に１／ｆゆらぎ理論を適用して設定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、オーロラの実記録映像を加工処理して得られる加工データに基づいてオーロライルミネーションを再現出力することで、実際のオーロラに接した際に感受される畏敬の念や感動などと同等のレベルのバーチャルリアリティ体験ができるので、安価なコストのもとで優れた癒し効果を得ることができるほか、自然に対する関心を高めてこれを畏怖・尊重する気風を醸成することもできる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、オーロラの実記録映像から得られた輝度情報、色相情報および発光時間情報に基づいて加工処理されたデータを用いてオーロライルミネーションを再現出力することができるので、実際のオーロラに接した際の印象により近いバーチャルリアリティ体験ができ、より優れた癒し効果を得ることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、出力媒体がプロジェクタであれば、動画映像として再現オーロライルミネーションをその投射面に表示することができ、出力媒体がフルカラーＬＥＤであれば、実際のオーロラの輝度・色相の変化に対応させながら再現オーロライルミネーションとして個々のＬＥＤを点灯させることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、再現オーロライルミネーションの発光休止時間の間隔をオーロラの発光時間情報に１／ｆゆらぎ理論を適用して設定してあるので、個々の再現オーロライルミネーションを自然のオーロラの動態変化を損なうことなく、あたかも新しいデータを用いたようにして出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の概略構成例を示す機能ブロック図であり、システムの全体は、オーロラ観測データＡをサーバ等に格納して構築されている独自のデータベース１１と、該データベース１１から読み出されたオーロラ観測データＡに必要な加工処理を施すデータ加工処理手段１２と、該データ加工処理手段１２にて処理された加工データを出力する出力媒体１７とで構成されている。
【００１６】
図２は、フルカラーＬＥＤによるオーロラ再現を例に構成された独自開発の発光制御用電子回路システムの概略図を示し、Ｄ／Ａ変換器１５を介してディジタル変換し、これを直線性のよいアンプ１６を介して増幅した上で、各ＬＥＤ１９を点灯制御することで行われる。図３は、この場合における個々のＬＥＤ１９を点灯させるための主電子回路例を示すものであり、ＮＰＮトランジスタ２０からの信号の入力状況に応じてＬＥＤ１９を点滅制御できるようになっている。なお図中の符号２１は、入力端子を示す。
【００１７】
データベース１１は、ビデオテープレコーダ（ＶＣＲ）などの図示しない撮像記録手段を用いて複数のオーロラの元の実映像を記録し、該実記録映像をオーロラ発光データＡとして例えば図４に示すような１／３０［ｆｌａｍｅ／ｓｅｃ］毎の画像データ２２に変換した後、該画像データ２２中の任意の点ｒ（ｘｉ，ｙｉ）のオーロラの輝度・色相変化をＡ／Ｄ変換により数値化し、時系列的なオーロラ観測データＡ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ）とした上で、これをサーバ等に格納することで構築されている。なお、この場合におけるデータＲは、赤色データを、データＧは、緑色データを、データＢは、青色データをそれぞれ示し、これら光の三原色データによりによりオーロラの輝度・色相変化を再現できることになる。また、データｔは、オーロラの輝度・色相変化を時系列化するための時間データを示す。
【００１８】
データ加工処理手段１２は、コンピュータ１３に担当させるほか、ＲＯＭなどからなるメモリ手段１４と、該メモリ手段１４が処理したデータをアナログ変換するＤ／Ａ変換器１５との組合せのもとでも担当させている。
【００１９】
図５は、データ加工処理手段１２により遂行されるデータ加工処理手順の一例を示すフローチャート図であり、処理開始後、まず、データベース１１にアクセスして使用データを選択した上で、該当するオーロラ観測データＡ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ）のファイルを読み込む。
【００２０】
該当するオーロラ観測データＡ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ）のファイルを読み込んだ後は、そのデータを加工する必要があるか否かの判別が行われ、必要がある場合には、輝度情報や色相情報や発光時間情報についての加工方法の選択が行われ、その際に選択された加工方法に従って出力データが加工される。
【００２１】
この際に行われる加工処理パターンは、時間変化についての加工処理と、時間間隔についての加工処理と、輝度・色相についての加工処理とがある。このうち、時間変化についての加工処理は、オーロラの輝度・色相の時間変化をオーロラの元の実映像をベースとして、用途に応じて適切に変換することで行われる。
【００２２】
また、時間間隔についての加工処理は、データベース１１からの初回の必要データの読出しを終えた後、データベース１１から次の必要データを読み出すまでの時間を１／ｆゆらぎに基づいて設定することで、今回分データの読出し間隔と次回分データの読出し間隔とが同じにならないように発光の休止間隔を変えることができることになる。
【００２３】
さらに、輝度・色相についての加工処理は、液晶プロジェクタを含むプロジェクタ１８により再現オーロライルミネーションを動画映像として投射する面や、再現オーロライルミネーションとして発光させるＬＥＤ１９の具体的な状況に応じて、輝度・色相のデータを変換することで行われる。
【００２４】
このような加工処理を経て出力データが生成された後は、プロジェクタ１８とＬＥＤ１９とで構成される出力媒体１７の別に合わせた色の補正処理が行われる。なお、オーロラ観測データＡ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ）のファイルを読み込んだ後にデータを加工する必要がないと判別された場合には、直ちにプロジェクタ１８とＬＥＤ１９とで構成される出力媒体１７の別に合わせた色の補正処理が行われる。
【００２５】
かくして、プロジェクタ１８とＬＥＤ１９とで構成される出力媒体１７の別に合わせた色の補正処理を経た後は、対応する出力媒体１７であるプロジェクタ１８によるオーロラの再現出力処理および／またはフルカラーＬＥＤ１９によるオーロラの再現出力処理が行われる。
【００２６】
そして、このような出力処理を繰り返す必要がある場合には、次のデータファイル読み込みまでの時間を設定し、１／ｆゆらぎ理論に基づき発光休止時間を生成した上で、オーロラ観測データＡ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，ｔ）のファイル読み込み処理へと戻り、同様な処理が繰り返される。
【００２７】
この場合、データベース１１には、例えば約３４秒分の発光時間に対応する１０２４フレーム分のデータが格納され、１／ｆゆらぎに関する関数を掛け合わせることで、再現オーロライルミネーションの発光時間を変更し、自然のオーロラの動態変化を損なうことなく、あたかも新しいデータを用いたように再現できることになる。なお、出力媒体１７に対する出力処理を繰り返す必要がない場合には、今回分の出力を行った後にその処理を終了する。
【００２８】
このため、出力媒体１７がプロジェクタ１８であれば、実際のオーロラの輝度・色相の変化に対応させた動画映像として再現オーロライルミネーションをその投射面に表示することができ、出力媒体がフルカラーＬＥＤ１９であれば、実際のオーロラの輝度・色相の変化に対応させながら再現オーロライルミネーションとして個々のＬＥＤ１９を点灯させることができる。
【００２９】
このため、本発明によれば、出力媒体１７であるプロジェクタ１８の投射面やフルカラーＬＥＤ１９を目視することで、あたかも自然界でオーロラに接すると同様な優れた癒し効果を得ることができる。
【００３０】
また、本発明は、簡単な構造のもとで装置化することができるので、操作性にすぐれているばかりでなく、コスト的にも安価なものとすることもできるので、誰もが場所をとらずに簡単に癒し効果を得ることができるといった利便性や低廉性を得ることができる。
【００３１】
以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容は、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えることができる。例えば、出力媒体１７は、液晶表示パネルなど、コンピュータ等が備える適宜の表示画面であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
人々に対し自然に近い癒し効果を与えるヒーリング機器や各種のケア施設において自然を疑似体験できる装置としてのほか、人工物に囲まれた医療施設における医療ホスピス装置や自然環境の乏しい都会の子供達に自然を疑似体験させてやることができる科学教育装置などとしても効果的に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の概略構成例を示す機能ブロック図。
【図２】図１においてフルカラーＬＥＤによるオーロラ再現を行う際のシステム構成例を示す概略説明図。
【図３】ＬＥＤを点滅させるために例示した電子回路図。
【図４】オーロラの発光データの一例を示すグラフ図。
【図５】データベースに保持させたオーロラ観測データに必要な加工処理を施す際の処理手順の一例を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００３４】
１１  データベース
１２  データ加工処理手段
１３  コンピュータ
１４  メモリ手段
１５  Ｄ／Ａ変換器
１６  アンプ
１７  出力媒体
１８  プロジェクタ
１９  ＬＥＤ
２０  ＮＰＮトランジスタ
２１  入力端子
２２  画像データ
【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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