(57)【要約】【課題】  市販のビデオプロジェクターを、魚眼レンズを用いてドーム面に投映するための装置に転用できるドーム用ビデオプロジェクターアダプターを提供する。【解決手段】  既存のビデオプロジェクター７を固定可能とした本体６と、上記ビデオプロジェクターの投映レンズ８から出射した光束を適正な画角に補正する中間アダプターレンズ９と、上記中間アダプターレンズからの光束の画角を拡大してドームスクリーン全天に投映する魚眼アダプターレンズ１１によりアダプターを構成する。【選択図】      図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
既存のビデオプロジェクターを固定可能とした本体と、上記ビデオプロジェクターの投映レンズから出射した光束を適正な画角に補正する中間アダプターレンズと、上記中間アダプターレンズからの光束の画角を拡大してドームスクリーン全天に投映する魚眼アダプターレンズからなることを特徴とするドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項２】
投映方向を上向きにしてビデオプロジェクターを本体に固定する手段と、上記ビデオプロジェクターの主点に一致する軸に回転自在に取付けられる傾斜レンズマウントと、上記傾斜レンズマウントに取り付けられる中間アダプターレンズ及び魚眼アダプターレンズを有する請求項１記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項３】
投映方向を上向きにしてビデオプロジェクターを本体に固定する手段と、上記ビデオプロジェクターの主点に一致する軸にそれぞれ独立して回転自在に取付けられる中間アダプターレンズ及び魚眼アダプターレンズを有する請求項１記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項４】
ビデオプロジェクターを水平状態で本体に固定する手段と、上記ビデオプロジェクターの投映レンズから出射した光束を反射して、上向きに配した中間アダプターレンズ及び魚眼アダプターレンズに向けて出射する反射手段を有する請求項１記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項５】
中間アダプターレンズにズーム機能を持たせた請求項１から４の何れかに記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項６】
中間アダプターレンズにアナモフィック機能を持たせた請求項１から５の何れかに記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項７】
中間アダプターレンズに画像の歪を補正する機能を持たせた請求項１から６の何れかに記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項８】
中間アダプターレンズに、絞り機構およびシャッター機構を装備した請求項１から７の何れかに記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【請求項９】
魚眼アダプターレンズを着脱自在とした請求項１から８の何れかに記載のドーム用ビデオプロジェクターアダプター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案はプラネタリウムなどの天文・宇宙に関する映像、学術的な映像、エンターテイメント映像などをドームスクリーンに投映する装置に関し、より詳細にはビデオプロジェクターからの映像を魚眼レンズを用いてドーム面に投映する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドームスクリーン全天にビデオプロジェクター（以下、単に「プロジェクター」と称する。）で投映する場合、複数のプロジェクターで分割して投映する分割投映方式と、市販ビデオプロジェクターを改造して魚眼投映レンズを装着したドーム用魚眼プロジェクターで投映する単眼投映方式が公知である。後者の場合、ドーム内設置位置を任意とし、映像が１台のプロジェクターでドームスクリーンの全面を包括できる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０９２７５公報
【特許文献２】特開平９−１４９３５１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
このうち、分割投映方式は主に大型ドームに使用しているが、プロジェクターや画像送出装置のコストが高額になり、エッジブレンディング・照度バランス・カラーバランスなどの映像の調整や品質維持が難しい問題があった。
【０００５】
これに対し、主に小型のドームに使用される単眼投映方式は、装置のコストや映像調整の手間は分割方式に比べるとはるかに軽減できるが、市販プロジェクターの選定にあたってはその光学系に適合する魚眼投映レンズの設計と、プロジェクターの改造を必要とするため、一度製品化するとモデルチェンジをすることが困難であった。これに反し、市販プロジェクターは年々高性能化し価格も安くなるので、選定範囲に自由度を持たせ、タイムリーに最高のものを使用したいのだが、選定したいプロジェクターに既存の魚眼投映レンズが合わないケースがほとんどで、前記したように新たに光学系に適合する魚眼投映レンズを設計しなければならないため、モデルチェンジを先送りするという状況に甘んじてきた。
【０００６】
一方、全天ドーム用の映像制作においてはコンピュータグラフィクスに依存する映像コンテンツが大部分を占め、高額な制作費と複雑なシステムを必要とした。小型ドームの施設においてはそのようなコンテンツを利用するには設備的・経済的な限界があり、簡易的に映像コンテンツを制作する方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この考案は以上の従来技術の問題点を解消するために創作されたものであり、市販のビデオプロジェクターを、魚眼レンズを用いてドーム面に投映するための装置に転用できるドーム用ビデオプロジェクターアダプターを提供することを目的とする。
【０００８】
すなわち、この考案のドーム用ビデオプロジェクターアダプターは既存のビデオプロジェクターを固定可能とした本体と、上記ビデオプロジェクターの投映レンズから出射した光束を適正な画角に補正する中間アダプターレンズと、上記中間アダプターレンズからの光束の画角を拡大してドームスクリーン全天に投映する魚眼アダプターレンズからなることを特徴とする。
【０００９】
この考案においては、市販プロジェクターの投映レンズから照射された後の光束をドームスクリーン全天に拡大するために魚眼アダプターレンズを使用する。このレンズはプロジェクターの画像素子を円形または必要な形状に切り取った光束を、入射側で余裕を持って捕らえることができる口径を有し、投映レンズの画角範囲を１８０°にできるだけ近い画角に拡大変換する作用がある。このレンズは口径や変換画角が条件を満たしていれば、市販の撮影用魚眼コンバージョンレンズなどを代用してもよい。
【００１０】
しかし、市販プロジェクターの投映画角は例えば図７に示すように各社仕様が異なる。この魚眼アダプターレンズを多くのプロジェクターに利用するために、この考案においては投映レンズと魚眼アダプターレンズの間に中間アダプターレンズを介し、画角調整や歪および収差補正機能を持たせることとした。
【００１１】
ドームスクリーンにおける設置位置を変化させるには、市販プロジェクターにズーム機能がついている場合は、それを利用して適正な画角に調整すればよい。より自由度を持たせるためには中間アダプターレンズに各社の画角差異を吸収できるようなわずかなズーム機能を持たせることも有効である。
【００１２】
市販プロジェクターの多くは投映レンズが固定シフト付きになっており、画像を円形に切り取ってドームスクリーン全天に投映した場合、その円形の縁がドームスクリーンの見切り線に重ならないため、視覚的に歪んで見えてしまう。この問題を解決するためにはプロジェクターが持っているデジタルキーストン補正機能を利用するか、画像送出装置のデジタル処理による歪補正を行う方法がある。また光学的に処理する方法として、中間アダプターレンズに歪補正機能を持たせることもできる。但し、高機能な機種になると電動シフトまたは手動シフト機能が付いているため、投映レンズの光軸を画像の中心にセットすることができるので、歪補正をする必要はない。
【００１３】
プラネタリウムなどで本プロジェクターを使用することを想定した場合、プラネタリウムによる星野の投映をするときは本プロジェクターの画面を黒にして美しい星空を再現したいが、ほとんどの市販プロジェクターは黒画面においてもわずかな迷光を発するため真の黒画面にならないことは広く知られた現象であり、そのために星空のコントラストが著しく阻害される。この問題を解決するために、中間アダプターレンズに絞り兼シャッター機構を内蔵するか、または外部に装備することもできる。
【００１４】
また、魚眼アダプターレンズを着脱自在としてもよく、上記レンズをはずした場合は、一般的な画角のビデオプロジェクターとして利用でき、施設内で通常のプレゼンテーションを行うなどの用途に使用できる。
【００１５】
また、取り外した魚眼アダプターレンズをデジタルカメラやデジタルビデオカメラに装着し全天の静止画や動画を撮影するのにも流用することができ、そうやって制作した画像は全天に投映した場合極めて歪の少ない映像として使用することができる。
【考案の効果】
【００１６】
以上の構成からなるこの考案のアダプターによれば、市販プロジェクターの改造をすることなく、アダプターにセットして中間アダプターレンズと、魚眼アダプターレンズを組合せることによって、最適な仕様のプロジェクターが利用できる単眼投映方式のドーム用魚眼プロジェクターが実現される。
【００１７】
よって、この考案によれば従来の単眼投映方式のドーム用魚眼プロジェクターのように、モデルチェンジに対応しにくいという欠点を排除し、市販のビデオプロジェクターの技術革新に柔軟に対応し、高性能で低価格なドーム用魚眼プロジェクターを提供することができるようになった。特に小型のＤＬＰや液晶プロジェクターを利用したドーム用魚眼プロジェクターの実現に有効である。
【００１８】
また、この考案のアダプターの魚眼アダプターレンズを流用して撮影を行えば、手軽に安価に全天ドーム映像コンテンツを制作することができ、映像制作から投映までの一貫したプロセスを安価に提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この考案の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。ここでは、電子映像を用いたプラネタリウム施設において、この考案のアダプターを使用したドーム用魚眼プロジェクターにおいて全天映像を投映する場合を例にとることとする。
【００２０】
図１は前記のプラネタリウム施設の概要を示す図である。このプラネタリウム施設はドームスクリーン１と、スクリーン下中央に設置したドーム用魚眼プロジェクター２からなる。
【００２１】
図２はこの考案のアダプターを使用したドーム用魚眼プロジェクターの詳細を示す図である。図中符号６はアダプターの本体であり、ここでは内部に市販（既存）のプロジェクター７を固定して収容する筐体状に構成される。上記プロジェクター７の投映レンズ８から出射した光束は、中間アダプターレンズ９によって適正な画角に補正されたあと、魚眼アダプターレンズ１１によって画角が拡大され、図１に示すようにドームスクリーン１の全天に投映される。なお、図中符号１５は上記本体を床面に対し起立させるための補助脚、１６は冷却ファンである。
【００２２】
以上の中間アダプターレンズ９及び魚眼アダプターレンズ１１は上記プロジェクター７の主点に一致する軸１７に回転自在に取付けられる傾斜レンズマウント１０に取り付けられる。よって、プロジェクター７のレンズシフト仕様に応じて、上記アダプターレンズ群のシフト角１２を最適角度に調整することができる。
【００２３】
また、特に図示しないが魚眼アダプターレンズ１１および中間アダプターレンズ９をそれぞれ独立して軸１７に回転自在にしてもよく、この場合はシフト角１２によって生じる画像上下の収差を平均化するために有効な手段となる。
【００２４】
なお、プロジェクター７として、固定レンズシフト方式ではなく、投映レンズ８がプロジェクター光軸１３と一致するような電動レンズシフト方式のものを使用した場合は、シフト角１２は０°となり、魚眼アダプターレンズ１１と中間アダプターレンズ９の光軸は、プロジェクター光軸１３と一致することとなる。
【００２５】
ところで、中間アダプターレンズ１１にズーム機能を持たせれば、プロジェクター７の投映レンズ８が固定焦点仕様でも画角を調整できるので、スクリーンの設置条件に応じて適正な画像範囲を設定することができる。
【００２６】
また、中間アダプターレンズ１１にアナモフィック機能を持たせれば、像面上で水平方向と垂直方向との像の倍率を異ならせることができ、プロジェクター７の画像領域の縦横サイズをフルに使用できるので、横方向の解像度を向上させ、画面全体の照度を向上させることができる。
【００２７】
また、傾斜レンズマウント１０の中間アダプターレンズ１１付近には絞り兼シャッター機構を取付けてもよい。この場合は、前記したように黒画面において迷光を遮断して真の黒画面を得ることが可能となる。
【００２８】
魚眼アダプターレンズ１１はアダプターに対し着脱自在としてもよく、このレンズを外した場合は残余の構成でプレゼンテーションのために通常画面を投映できることとなる。この場合は、アダプター本体６を床面に起立させたまま図１に示すように天頂に映像４を投映しても良いし、脚１５をはずして３のようにドームの任意の場所に水平に置いて使用してもよい。
【００２９】
プラネタリウム施設ではドーム見切線が傾斜しているとか、アミューズメント施設などでは垂直に立っている事例もある。このような形態のドームに設置する場合は、脚１５の形状変更や、本体６への取付位置の変更で対応する。プロジェクターが小型の場合はカメラ用の三脚などに取付けて投映方向を自在に調整することも使いやすい方法である。
【００３０】
魚眼アダプターレンズ１１をアダプターから外した場合は撮影用のカメラのコンバージョンレンズに流用してもよい。図４は魚眼アダプターレンズ１１を使用して全天を撮影する方法を図式化したものであるが、デジタルカメラ１７には接続アダプター１８で、デジタルビデオカメラ１９には接続アダプター２０を組合せて使用する。
【００３１】
図５に示すように、ドーム用魚眼プロジェクター２には通常画像送出用パソコン５が接続され、デジタルプラネタリウム・プレゼンテーション・静止画再生・動画再生などのアプリケーションソフトを起動してプラネタリウムなどの演出を行う。
【００３２】
また、前記のデジタルビデオカメラ１９で撮影した全天実写動画像は、ビデオカメラとドーム用魚眼プロジェクター２とを映像信号ケーブルで接続し、ビデオカメラの再生機能を利用してドームスクリーンに全天投映する。
【００３３】
図６はこの考案のアダプターの異なる実施例を示す図である。この実施例においてはビデオプロジェクター７を水平状態で本体６に固定し、上記ビデオプロジェクターの投映レンズから出射した光束を反射して、上向きに配した中間アダプターレンズ９及び魚眼アダプターレンズ１１に向けて出射している。反射手段としてここではミラー２１を採用しており、このミラーとアダプターレンズ９及び魚眼アダプターレンズ１１をミラーマウント２２に取り付けている。この実施例によれば全天投映においてもプロジェクター７を一般的な使い方と同様に水平に設置することができるので、プロジェクターにかかる熱などの負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この考案のドーム用ビデオプロジェクターアダプターを実施したドーム用魚眼プロジェクターの使用例を示す側面図。
【図２】この考案のドーム用ビデオプロジェクターアダプターを実施したドーム用魚眼プロジェクターの一部切り欠き側面図。
【図３】同上、平面図。
【図４】同上、魚眼アダプターレンズを撮影用のカメラのコンバージョンレンズとして使用する例を示す側面図。
【図５】同上、他機器との接続例を示す側面図。
【図６】この考案の異なる実施例のドーム用ビデオプロジェクターアダプターを実施したドーム用魚眼プロジェクターの一部切り欠き側面図。
【図７】既存のプロジェクターの画角の比較を示す表。
【符号の説明】
【００３５】
６        アダプターの本体
７        プロジェクター
８        投映レンズ
９        中間アダプターレンズ
１１      魚眼アダプターレンズ
【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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【図６】
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【図７】
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