自作プラネタリウム（投影機）の電球で悩んでます。

Question

高校３年の女です。こんばんは☆

私はこの週末にある文化祭で自作プラネタリウムを製作しています。
投影機は大き目のボール（料理などで使うやつ）を裏返して、穴を開け
下から光を入れて映そうと考えていたのですが
今日やってみたら電球が悪いらしく全く天井のスクリーンへ映りませんでした・・・（天井までは４メートルくらい）

今は普通の100ｗの電球を使っているのですが、調べてみるとどうやら豆電球のほうがいいみたいです。
けれど豆電球で光が弱くて天井のスクリーンへ絶対映らないと思います。
投影専用のＥＸ電球というのもあるみたいですが難しいみたいだし・・・
正直素人の私にはどれがいいのかさっぱりわからなくて、困っています。
どのような電球が良いか教えてください！！

ちなみにボールの内側にアルミホイルを貼って乱反射しよう！という案が出たのですが有効なのでしょうか？？

satoh · Accepted Answer

プラネタリウムを作ったことも無い素人ですが、困っていらっしゃるようなので、わかる範囲だけでも。

原理的には、投影機は大きい方がいいです。
投影機は映写機みたいな原理で動いていて、スクリーンには電球が拡大され投影されるのです。

電球--A--ボール----B-----スクリーン

の場合、スクリーンには「(Bの長さ)÷(Aの長さ)」倍された電球が映ることになります。
今回は、ボールの半径は10cmくらいみたいで、ボールからスクリーンまでの距離は3mくらいでしょうか。そうだとすると、スクリーンには電球が30倍に拡大されてしまいます。
なので、投影側（ボール）は出来るだけ大きく、光源は出来るだけ小さいのがいいのです。でも、ボールは極端に大きくできませんので、出来るだけ光源を小さくするのを目指すのです。

ちなみに、原理（？）は、スクリーンの距離に立ってボールの穴を通して電球を見ていることを考えると、左右に動いても穴を通して電球（フィラメント）が見える範囲が、その穴を通して電球が照らす範囲になります。なので、ボールの内側にアルミホイルを貼るのは全く無駄です。


EX電球の電圧調整の部分が難しいとのことですが、高校でしたら理科室に「定電圧定電流電源」があったりしないでしょうか？これなら、ツマミを回すだけで自在に電圧、電流を変えられるので便利です。
むしろ、理科室に点光源になるようなものがあると一発解決なんですけどね。


あとは部屋は出来るだけ暗くすることでしょうか。ドームの置いてある部屋自体も暗くして、ドームに入る前に説明なんかをして時間稼ぎをすると、目が暗さになれてきて（これを暗順応と言います）、小さな明かりでもみえるようになります。暗順応は、時間がかかるのが難点ですが。

pitagorajr · Answer

質問を読みました。もう週末になってしまいましたね。すぐに回答できなくてごめんなさい。後輩に伝えて来年により良い物を出しください。それとも成功しましたか。していたらおめでとう。

pitagorajr · Answer

自分で電球とトランスを手に入れて繋ぐ技術はありますか。私の提案は一番安上がりと思います。23ワット（半端な数字ですが規格として多いです）で5分と申し上げたのは少し脅かしでまだ長く使えると思います。ヘットの電球をヘットライトに使えば何時間でもよいのですが、空気の流通の無い狭いボールの中では（これが大切です。ボールが手で触れる熱さでも中の電球が膨らみます。蛇足ですが自動車のヘットライトは上下ように２本のフィラメントをどちらか点けるようになっています。同時に点けるとガラスが膨らんだ経験があります。）私はいろいろしてるでしょう。10分間は危ないと思います。理科室には電源はあるでしょうから、それをお借りして、電球だけいろいろ実験がよいと思います。昔の３５ワット電球はコイルになったフィラメントを山形（山脈ではない）の折ってあったので範囲の面が点と言っても２ミリ×６ミリぐらいにおさまってよかったです。ワットを増やすと時間が短くなる。
　光源が広いのですから、星の穴だけ小さくして正確さを希望してもあまり効果なく、ある程度穴を大きくすると投影された星がぐんぐん明るくなりますから、両方の面から実験されてはいかがでしょうか。
　穴が大きくても正確にするためにはボールの半径を大きくすることも大切です。いろいろのバランスです。素人が成功はしないでしょう。（失礼）しかし満足の行く結果がでればいいですね。経過でよい勉強になるでしょう。

pitagorajr · Answer

それが私の遊びで経験してます。点光源でないとだめです。100ボルトの電球には使いやすいのがありません。自動車のストップランプがよいです。12ボルト2アンペアのトランスを買ってきてつなぐとよいです。私はそれで四角い理科室で何とか北天の回転などを見せて効果がありました。熱くなるので5分間が限度です。休んで冷まして使います。30年ほど前は自動車のヘットライトの電球いいのが（３５w)があったのだが最近あまり使っていない。ホームセンターでいろいろな自動車電球を見て芯（フィラメント）が太くて短いのを探すとよい。でも６０wなんかにするとトランスが高価になってしまう。どんな大きさのプラネタリ－ムか知らないけど補足質問をどうぞ。

mtld · Answer

私は作った事は無いのですが　直感的に考えて点光源でないと無理では？

ＥＸ電球はググッたらすぐ出まして　自作向けに作られた物のようです　見た目は豆電球ですね？　
小さいほど点光源に近づくので普通の電球より豆電球が良かったのでしょうけれど弱すぎた思います
ですから発光部（フィラメント）が小さくて強力な電球なら良いと思いますが　

豆電球でも色々あります　電圧も電流も色々です　発光強度は　電圧×電流＝電力です　電球に書いてあります
ピリケン球（ソケットが特殊）が　わりと強力ですが　7,2V　0,5Aで3,6W　交流直流どちらでも使えますので　電圧＆電流が合えば（電流は大きくても良い）何かのACアダプタが使えます　試して見ては？

参考URL：http://www.megastar-net.com/desktopschool/exlamp.html

自作プラネタリウム（投影機）の電球で悩んでます。

プラネタリウムを作ったことも無い素人ですが、困っていらっしゃるようなので、わかる範囲だけでも。

質問を読みました。

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