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LEDじゃだめなん?素子を2個ぐらいつかって、きちんとレンズを設計すりゃこっちのほうがいいんじゃね。高くなっちゃうからダメなのかな
LEDって素子を直に使えば発光領域が極小なのでプラネタリウムの光源としては良好なんですが, その場合は素子の発信周波数の単色光(赤とか緑とか青)になっちゃって残念なことになりますし, 白色LEDの場合は光源の大きさではなくて蛍光体の大きさになっちゃうので, 投影された星が大きくなっちゃうんじゃないですかね.
# 子供のころ, ピンホールを通して出来た星がフィラメントのコイル型だったので悲しくなった
まず、ピンホール式プラネタリウムは「穴の開いた原版(フィルムでも)を点光源で照らすと、穴から投影面に点像が映る」ものです。レンズとかはありません。原理はピンホールカメラと同じなので、光源が点でないときはその形が映ります。普通の電球だとフィラメントの形が映ってしまうわけです。
で、ここで必要な点光源というのは、「ある点から(必要な)すべての方向に均一に光が出る、無指向性の点光源」です。「指向性があるなら複数の光源で分ければいい」と思うかもしれませんが、これがNGです。たとえば2つのレーザーポインタで、スクリーンの同じ点を照らしてみます。ここでレーザーポインタを固定したままスクリーンを前後に動かすと、当然点の位置はずれます。複数光源のプラネタリウムを四角い部屋で使う場合だと、近い壁ではそれぞれの光源からの像に隙間ができ、遠い壁では重なってしまいます。つまり、プラネタリウムの設計時点で投影するドームの大きさや部屋の形、設置場所を決めておかないといけません。個人レベルでは光源は1つしか使えないと思っていいです。
で、無指向性(最低180度あればなんとかなります)で点光源に近いLEDですが、これが難しいです。LED周りのモールドを発光面を中心にした球形にすれば、モールドによるレンズ様の効果はなくなりますが、LEDの光は2種類の半導体の境目から、接合面と同じ方向に強い指向性をもって出てきます。※通常は効率のため、基板に棒を立てたような構造で、基板と棒のつなぎ目から真横に360度光が出てるのを凹面鏡で前に反射しています。※透明なLEDが手元にあるなら、真ん中がお椀状になっているのが見えると思います。※凹面鏡がないと、円盤状に光が出ている形です。これを無指向性に変えるのは至難の業、というか出来ればLED電球メーカーも苦労はしないんでしょうけど。
点光源でないものからレンズで点光源かそれに近いものを作れるかはちょっとわかりませんが、作れたとしても特注の魚眼レンズくらいにはなるでしょう。生産数が少ないことを考えるとン十万円単位で収まるかも怪しいかと。
大型施設などのプラネタリウムはレンズ式で、ぶっちゃけプロジェクタを四方八方に向けて像がシームレスにつながって見えるようにしているものです。この場合の光源は(ただのプロジェクタの集合体なので)点光源である必要はなく、LED式のプロジェクタも使われています。
LEDの照明は直進性が高く、拡散しにくい。直接照らした所だけ明るくなって、部屋全体は暗いままだったりする。要するに、そのままだとプラネタリウムには向いていない光源だ。白熱電球の代わりにするために色々技術開発したんだろうけど詳しい事はよく知らない。
近所にLEDの街灯が使われてるところがあるんだけど、やたらまぶしい割に道路自体は暗くなってたわ。
>照らした所だけが明るくなる、いわゆる点光源
変な勘違いしてないか?
照らした所だけが明るくなる、いわゆる点光源は照明よりもむしろ映像の投影には向いてる。
それは平面に一方向から投影する場合。プラネタリウムって部屋全体に投影するから光源はせめて270度位以上に広がって欲しいってことだろ?LED素子単品だと指向特性が半値幅でも±70度がせいぜいだから、広がり角をとりたい場合には複数素子を角度を変えて並べるか、拡散させるカバーが必要になり、点光源にならなくなります。
商用のプラネタリウムって、あの黒いボールの中心に光源が1個あるわけでなく、黒いボールに付いているレンズの数だけ独立した投光器を持っているんじゃないの?おまけに、光を散らしたり集めたりはレンズで自由に設計できるのでは?
# 家庭用と同じレベルで語る代物ではないと思う。
最近のはHDプロジェクターが沢山入ってますが、光学式のはあのでっかい黒い玉の中心にでっかい電球が入ってるんですよ。
それと別に惑星とかを移すための玉とか、独立して投影する物毎に色々な玉が付いてたりなど。
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アレゲは一日にしてならず -- アレゲ研究家
光源 (スコア:0)
LEDじゃだめなん?
素子を2個ぐらいつかって、きちんとレンズを設計すりゃこっちのほうがいいんじゃね。
高くなっちゃうからダメなのかな
Re:光源 (スコア:3, 興味深い)
LEDって素子を直に使えば発光領域が極小なのでプラネタリウムの光源としては良好なんですが, その場合は素子の発信周波数の単色光(赤とか緑とか青)になっちゃって残念なことになりますし, 白色LEDの場合は光源の大きさではなくて蛍光体の大きさになっちゃうので, 投影された星が大きくなっちゃうんじゃないですかね.
# 子供のころ, ピンホールを通して出来た星がフィラメントのコイル型だったので悲しくなった
Re:光源 (スコア:3)
まず、ピンホール式プラネタリウムは「穴の開いた原版(フィルムでも)を点光源で照らすと、穴から投影面に点像が映る」ものです。レンズとかはありません。
原理はピンホールカメラと同じなので、光源が点でないときはその形が映ります。普通の電球だとフィラメントの形が映ってしまうわけです。
で、ここで必要な点光源というのは、「ある点から(必要な)すべての方向に均一に光が出る、無指向性の点光源」です。
「指向性があるなら複数の光源で分ければいい」と思うかもしれませんが、これがNGです。
たとえば2つのレーザーポインタで、スクリーンの同じ点を照らしてみます。
ここでレーザーポインタを固定したままスクリーンを前後に動かすと、当然点の位置はずれます。
複数光源のプラネタリウムを四角い部屋で使う場合だと、近い壁ではそれぞれの光源からの像に隙間ができ、遠い壁では重なってしまいます。
つまり、プラネタリウムの設計時点で投影するドームの大きさや部屋の形、設置場所を決めておかないといけません。
個人レベルでは光源は1つしか使えないと思っていいです。
で、無指向性(最低180度あればなんとかなります)で点光源に近いLEDですが、これが難しいです。
LED周りのモールドを発光面を中心にした球形にすれば、モールドによるレンズ様の効果はなくなりますが、
LEDの光は2種類の半導体の境目から、接合面と同じ方向に強い指向性をもって出てきます。
※通常は効率のため、基板に棒を立てたような構造で、基板と棒のつなぎ目から真横に360度光が出てるのを凹面鏡で前に反射しています。
※透明なLEDが手元にあるなら、真ん中がお椀状になっているのが見えると思います。
※凹面鏡がないと、円盤状に光が出ている形です。
これを無指向性に変えるのは至難の業、というか出来ればLED電球メーカーも苦労はしないんでしょうけど。
点光源でないものからレンズで点光源かそれに近いものを作れるかはちょっとわかりませんが、
作れたとしても特注の魚眼レンズくらいにはなるでしょう。生産数が少ないことを考えるとン十万円単位で収まるかも怪しいかと。
大型施設などのプラネタリウムはレンズ式で、ぶっちゃけプロジェクタを四方八方に向けて像がシームレスにつながって見えるようにしているものです。
この場合の光源は(ただのプロジェクタの集合体なので)点光源である必要はなく、LED式のプロジェクタも使われています。
Re: (スコア:0)
LEDの照明は直進性が高く、拡散しにくい。直接照らした所だけ
明るくなって、部屋全体は暗いままだったりする。
要するに、そのままだとプラネタリウムには向いていない光源だ。
白熱電球の代わりにするために色々技術開発したんだろうけど
詳しい事はよく知らない。
Re:光源 (スコア:1)
近所にLEDの街灯が使われてるところがあるんだけど、やたらまぶしい割に道路自体は暗くなってたわ。
Re: (スコア:0)
全然要してない。
照らした所だけが明るくなる、いわゆる点光源は照明よりもむしろ映像の投影には向いてる。
Re: (スコア:0)
>照らした所だけが明るくなる、いわゆる点光源
変な勘違いしてないか?
Re: (スコア:0)
照らした所だけが明るくなる、いわゆる点光源は照明よりもむしろ映像の投影には向いてる。
それは平面に一方向から投影する場合。
プラネタリウムって部屋全体に投影するから光源はせめて270度位以上に広がって欲しいってことだろ?
LED素子単品だと指向特性が半値幅でも±70度がせいぜいだから、広がり角をとりたい場合には複数素子を角度を変えて並べるか、拡散させるカバーが必要になり、点光源にならなくなります。
Re: (スコア:0)
LEDそのものはフィラメントに比べればより点光源に近いんじゃないでしょうかね。他のコメントにもある「星がコイル型」ってことも無いだろうし。
もちろん今回特注の電球のほうがより点光源ってこともあるだろうけど。
指向性は、さすがに基板があるので180度を越える事はできないでしょうし、データシートを見ても仰せられるとおり半値で70度くらいだけど、実際にそれ(もちろんレンズの無いタイプ)で天井を向けて照らしてみると、こりゃ使えるんじゃないかな、と思いますよ。
まぁ、家の部屋で投影するなら270度なんて不要だし、もし買ったら手持ちのレンズの無いLED素子で試してみようかと思ってます。
Re: (スコア:0)
商用のプラネタリウムって、あの黒いボールの中心に光源が1個あるわけでなく、
黒いボールに付いているレンズの数だけ独立した投光器を持っているんじゃないの?
おまけに、光を散らしたり集めたりはレンズで自由に設計できるのでは?
# 家庭用と同じレベルで語る代物ではないと思う。
Re: (スコア:0)
最近のはHDプロジェクターが沢山入ってますが、光学式のはあのでっかい黒い玉の中心にでっかい電球が入ってるんですよ。
それと別に惑星とかを移すための玉とか、独立して投影する物毎に色々な玉が付いてたりなど。