CN100460748C - 聚光灯 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种在聚焦调整后即使再进行变焦调整也不会使成像位置发生改变的、能够容易地进行聚焦调整和变焦调整的新型聚光灯。即，利用本发明的聚光灯，通过操作变焦调整柄(5)使驱动轴(10)旋转，镜头(4a)就会依照第一个螺杆部分(15)的不等螺距(P1)前后移动，镜头(4b)依照第二个螺杆部分(16)的等螺距P2前后移动，各镜头(4a～4c)之间的间距尺寸发生改变，焦距就会被调节。各镜头之间的间距尺寸即便发生变化，经聚焦装置(b)调整过的焦点也不会发生改变。因此，可以很容易做到聚焦调整和变焦调整，特别是对电视演播厅或剧场舞台等演出场所非常有帮助。

Description

聚光灯

技术领域

本发明涉及对电视演播厅或剧场舞台等演出场地所使用的聚光灯的改良，具体来讲涉及在灯体内装配光源、反射器和至少两只镜头的同时，具备通过调节光源与各镜头间的间距尺寸来调节投射光焦点(成像的位置)的焦点调整功能以及通过调节镜头间的间距尺寸来调整投影像大小(投射光的扩散角度)的变焦调节功能的聚光灯。

背景技术

在这种聚光灯中执行焦点调整和变焦调节的以下构造是为人所知的(例如，请参阅实开照62-89708号公报)：在通过各自的第1镜头架和第2镜头架沿光轴前后自由滑动地支持安装于灯体的镜筒内的第1镜头与第2镜头的同时，在镜筒外侧前后自由滑动地配置对应各镜头架的第1操作柄和第2操作柄，通过分别滑动这些操作柄对各镜头的位置做个别调整，以调节各个镜头之间的间距尺寸并调整投影像的大小(变焦调整)，同时，调节光源与各镜头的间距尺寸以进行投射光的焦点调整(聚焦调整)。

但是，像这样通过操作安装在每个镜头上的操作柄使各镜头分别滑动进行变焦调整和聚焦调整的方式存在一个问题，就是要求对操作柄的操作有经验的直觉，若非熟练人员则很难调整，必须反复操作。

作为解决这种不方便之处的方法，提出了在通过一只柄的旋转操作来调节两只镜头间的间距尺寸并调整投影像大小的同时，通过滑动上述操作柄来调节光源与各镜头之间的间距尺寸以进行投射光的焦点调整的方案(例如，请参阅美国专利公报6,092,914号)。

发明内容

前面介绍的通过操作一只柄进行变焦调整和聚焦调整的方法是：令与装有镜头的各镜头架一体滑动的齿轨和与上述的柄一体旋转的齿轮啮合，通过柄的旋转操作带动齿轮旋转，各镜头架与齿轨一体滑动，使各个镜头彼此分开或靠近以进行变焦调整，另一方面，通过柄的滑动操作保持上述镜头之间的间距尺寸，使各镜头架与齿轨一体滑动以进行聚焦调整。

因此，按照该结构，由于齿轮及与之啮合的每个齿轨的螺杆螺距都是相同的螺距，伴随柄的旋转操作，镜头之间的间距尺寸被该螺杆螺距所确定，所以聚焦调整后的各镜头的位置与由变焦调整的镜头位置很难联系起来。由此，如果在聚焦调整后再进行变焦调整，那么成像的位置会发生变化，就必须重新做聚焦调整，这很难说其具有良好的操作性。

本发明是以上述过去的情况为鉴而做出的，其目的是提供一种在通过将安装在灯体内的至少两只的镜头沿光轴前后滑动来进行聚焦调整和变焦调整的聚光灯内，在聚焦调整后即便再进行变焦调整也不会使成像位置发生改变的、能容易地进行聚焦调整和变焦调整的新型聚光灯。

为实现上述目的，本发明为一种聚光灯，其在灯体内的指定位置上安装光源、反射器和至少第1及第2两只镜头，同时，还拥有通过调节这些镜头之间的间距尺寸来调整投射像大小的变焦装置，以及通过调节上述光源与上述各镜头的间距尺寸来进行投射光的焦点调整的聚焦装置，其特征在于，

上述变焦装置拥有与光轴平行安装并通过变焦调节柄的旋转操作进行正向或反向旋转的驱动轴，在装配上述第1镜头的同时与上述驱动轴的第1个螺杆部分进行螺纹配合、并通过驱动轴的旋转而前进或后退的第1镜头架，及在装配上述第2镜头的同时与上述驱动轴的第2个螺杆部分进行螺纹配合、并通过驱动轴的旋转而前进或后退的第2镜头架；

上述聚焦装置拥有可沿光轴前后自由滑动地被支撑的基座和使该基座前后滑动的聚焦调整柄；

在上述基座上安装上述驱动轴及第1和第2镜头架的同时，在上述驱动轴上形成的第1和第2螺杆部分分别以任意螺距形成，以便即使上述各镜头间的间距随变焦装置发生变化，上述各镜头仍能处于令经聚焦装置调整过的焦点调整不会发生改变的指定位置上。

若形成这样的结构，那么，通过操作聚焦调整柄令基座前后滑动来调整好投射光的焦点后，即使再操作变焦调整柄改变各镜头间的间距以使投影像的大小改变至希望的尺寸，曾调整过的投影光的成像位置也不会发生改变。

本发明包括以下形式：上述第1螺杆部分是在上述驱动轴上形成的正方向的进给丝杆，上述第2螺杆部分是上述驱动轴上形成的反方向的进给丝杆；

通过驱动轴的正转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距前进，而第2镜头架则依照第2螺杆部分的螺距后退，各镜头之间的间距尺寸发生变化；

通过驱动轴的反转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距后退，而第2镜头架则依照第2螺杆部分的螺距前进，各镜头之间的间距尺寸发生变化。

本发明的形式还有：上述的第1及第2螺杆部分是在上述驱动轴上形成的正方向的进给丝杆；

通过驱动轴的正转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距前进，同时，第2镜头架依照第2螺杆部分的螺距前进，各镜头之间的间距尺寸发生变化；

通过驱动轴的反转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距后退，而第2镜头架依照第2螺杆部分的螺距后退，各镜头之间的间距尺寸发生变化。

本发明的形式还有：配置以固定形式安装在上述基座上的第3镜头。

本发明的形式还有：上述聚焦调整装置拥有沿着上述基座滑动的方向在灯体内部形成的齿轨，与该齿轨啮合、并边旋转边与上述基座成一体地前后移动的齿轮，以及安装在灯体外侧、并边与上述齿轮成一体地旋转边前后移动的聚焦调整柄；

通过聚焦调整柄的旋转操作，齿轮进行旋转，基座依照形成于齿轨上的螺杆部分的螺距前进或后退。

附图说明

图1是介绍本发明的聚光灯实施形式的正面图。图2是图1的重要部位的放大剖面图，介绍变焦调整情况。图3是图1的重要部位的放大剖面图，介绍变焦调整情况。图4是图1的重要部位的放大剖面图，介绍聚焦调整情况。图5是介绍聚焦装置和变焦装置的重要部位放大立体图。图6是介绍变焦角度为20～35度的镜头组合的例子的模式图。图7是介绍变焦角度为15～25度的镜头组合的例子的模式图。图8是介绍变焦角度为30～50度的镜头组合的例子的模式图。

具体实施形式

下面参照图1～图6来介绍与本发明有关的聚光灯的实施形式的一个例子。图1是介绍本例中聚光灯A的概要的侧面图，图中的1为灯体，2是光源，3是反射器，4a、4b、4c是镜头，5是变焦调整柄，6是聚焦调整柄，L代表光轴。

灯体1是通过在容纳光源2和反射器3的灯箱部分1a与容纳镜头4a、4b、4c的镜筒部分1b之间，设置容纳所需数量的将透过孔隙的光切割成任意轮廓形状的切割叶片7的切割框1c而构成，在镜筒部分1b中，设置了通过调节镜头4a、镜头4b、镜头4c的间距尺寸来调整投影像大小的变焦装置a、以及通过调节光源1和各镜头4a、4b、4c的间距尺寸进行投射光焦点调整的聚焦装置b。

如图2、图3、图5所示，变焦装置a是通过改变上述3只镜头4a、4b、4c之间的间距尺寸将投影像的大小(投射光的扩散角度)调节至希望的情况，它由安装于镜筒1b外侧的变焦调整柄5、通过旋转与光轴L平行架设的变焦调整柄5而进行正方向或反方向旋转的驱动轴10、通过变焦调整柄5的正反旋转而使驱动轴10正反旋转的伞齿轮11a和11b、装有镜头4a的镜头架12、装有镜头4b的镜头架13、以及装有镜头4c的镜头架14构成。

驱动轴10架设于将在后面介绍的基座30的前后端部之间，能旋转自由，根据变焦调整柄5的正方向旋转操作而正转，根据反方向旋转操作而反转。在驱动轴10靠近光源2一侧的部分，构成第1螺杆部分的滚珠螺杆(进给丝杆)15以将在后面介绍的第1螺距P1形成右螺杆。另外，在驱动轴10靠近灯体端部一侧的部分，构成第2螺杆部分的滚珠螺杆(进给丝杆)16以将在后面介绍的第2螺距P2形成左螺杆。

在基座30的前后端部之间，上下导向轴17、18与驱动轴10平行架设。

镜头架12装有用于容纳与构成驱动轴10第1螺杆部分的滚珠螺杆15螺纹配合的滚珠的螺纹配合部分19，随驱动轴10的正转而前进，随反转而后退。

另外，镜头架12还配有供上下导向轴17和18自由滑动插入、并引导镜头架12前后滑动的导向部分20、21。

镜头架13装有用于容纳与构成驱动轴10第2螺杆部分的滚珠螺杆16螺纹配合的滚珠的部分22，随驱动轴10的正转而后退，随反转而前进。

另外，镜头架13还拥有供上下导向轴17和18自由滑动插入、并引导镜头架13前后滑动的导向部分23、24。

镜头架14被固定在基座30上，相对于基台30呈固定状地支撑镜头4c。

如图4、图5所示，聚焦装置b旨在通过调节上述各镜头4a、4b、4c与光源2之间的间距尺寸进行投射光的焦点调整，它是由能够沿光轴L前后自由滑动的基座30、沿基座30滑动方向在镜筒部分1b内面形成的齿轨31、与齿轨31平行地上下并列设置并前后自由滑动地支持突出设置于基座30外面上的导向部分30a的导轨32、与齿轨31相啮合并边旋转边与基座30一体地前后移动的齿轮33、以及安装于镜筒部分1b的外侧并一边与基座30一体地旋转一边前后移动的聚焦调整柄6构成。

在基座30上装有前面介绍的驱动轴10、导向轴17和18、镜头架12、13、14及其所支持的镜头4a、4b和4c。

另外，在驱动轴10上，构成第1螺杆部分的滚珠螺杆15与构成第2螺杆部分16的是以任意的螺距P1和P2分别形成的，以便即使通过变焦装置a改变上述镜头4a、4b、4c之间的间距尺寸，各镜头4a、4b、4c仍会处于令经聚焦装置b调整过的焦点不会发生变化的指定位置上。

即，上述滚珠螺杆15和滚珠螺杆16是根据各镜头4a～4c的镜头特性、及希望得到的投影像大小的调整范围等各项条件，以预先分度的任意螺距P1和P2而形成的，以便即使改变镜头4a、4b、4c之间的间距尺寸，各镜头4a～4c仍会处于经聚焦装置调整过的焦点不会发生变化的指定位置上。

例如，本例中的聚光灯A，如果设定希望得到的投影像大小的调整范围(变焦调节范围)为20度～35度、各镜头4a、4b、4c为图中所示的镜头形状、滚珠螺杆16上的各个进给丝杆槽16a的螺距P2约为17mm的等螺距，那么，上述螺距P1以设定在驱动轴10靠光源2一侧的端部的基准线为标准，朝向驱动轴10前端一侧每旋转一圈时进给丝杆槽15a的中心距上述标准线的各尺寸若分别为12mm、21mm、28mm、35mm、40mm、45mm、50mm、53mm、57mm这样的不等螺距，即使通过变焦装置a改变上述各镜头4a、4b、4c之间的间距尺寸，经聚焦装置b调整过的焦点也不会发生变化。

图1～图5中的符号40和41代表的是为引导变焦调整柄5、聚焦调整柄6的滑动而在镜筒部1b内设置的长孔，这些长孔40和41通过由数张遮光板摞叠成众所周知的蛇腹形状的遮蔽结构，在不妨碍变焦调整柄5和聚焦调整柄6的滑动的情况下堵住，以防止光的外漏。

在本例中，为获得20度～35度的变焦调节范围，利用图中所示的三只镜头4a、4b、4c控制像差，防止投影像的变形。要获得15度～25度的变焦调节范围时，就使用图7所示的三只镜头4a’、4b’、4c’，要获得30度～50度的变焦调节范围时，就使用图8所示的三只镜头4a”、4b”、4c”，可控制各自的像差，防止投影像的变形。

在图6中投影像的大小(投射光的扩散角度)分别是：(i)图为20度、(ii)图为25度、(iii)图为35度；在图7中投影像的大小分别是：(i)图为15度、(ii)图为20度、(iii)图为25度；在图8中投影像的大小分别是：(i)图为30度、(ii)图为40度、(iii)图为50度。

另外，图7中介绍的例子的结构是：图1～图6所示的例子中的第1及第2螺杆部分15和16是在驱动轴10上形成的正方向(右螺杆)进给丝杆，随着驱动轴的正转，支持镜头4a’的镜头架12依照第1螺杆部分15的螺距前进，同时支持镜头4b’的镜头架13依照第2螺杆部分16的螺距前进，各镜头4a’、4b’、4c’便会分离或靠近；随着驱动轴10反转，镜头架12依照第1螺杆部分15的螺距后退，同时镜头架13依照第2螺杆部分16的螺距后退，各镜头就会分离或靠近。当然，该例中的第1及第2螺杆部分15、16的螺距是根据各镜头4a’、4b’、4c’的镜头特性、和希望获得的投影像大小的调节范围等各项条件，以事先分度的任意螺距形成的，以便即使镜头4a’、4b’、4c’之间的间距尺寸发生变化，各镜头4a’～4c’也会处于经聚焦装置b调整过的焦点不会发生改变的指定位置上。

在图8所示的例子中，与图1～图6中介绍的一样，第1及第2螺杆部分15、16是由正方向(右螺杆)进给丝杆和反方向(左螺杆)进给丝杆构成的，在该例中，第1及第2螺杆部分15、16的螺距自然也是根据各镜头4a”、4b”、4c”的镜头特性、和希望获得的投影像大小的调节范围等各项条件，以事先分度的任意螺距形成的，以便即使镜头4a”、4b”、4c”之间的间距尺寸发生变化，各镜头4a”～4c”也会处于不会使经聚焦装置b调整过的焦点发生改变的指定位置上。

像这样，将想得到的投影像尺寸的调整范围(变焦比)缩小，会有助于控制像差，以及防止投影像的变形，而且，像前面介绍的那样，通过组成多种由不同变焦比的镜头组合的镜筒部分，使各镜筒对切割框能自由装卸，从而，能够根据使用目的来选择配备适当变焦比的镜筒。

以上结合附图介绍了与本发明有关的聚光灯的实施形式，当然，本发明不仅仅局限于图中所示的例子，在权利要求书中描述的技术思想的范畴内，各种变化都是可能的。

本项发明的内容就像前面所介绍的那样，操作聚焦调整柄对投射光的焦点进行调整后，即使通过操作变焦调整柄将投影像改变至所希望的尺寸，一度调整过的投射光的成像位置也不会发生变化。因此，聚焦调整和变焦调整能够非常容易地操作，特别是，能够为电视演播厅及剧场舞台等演出场所提供有帮助的聚光灯。

Claims (6)

1.一种聚光灯，在灯体内的指定位置上安装光源、反射器和至少第1、第2两只镜头，同时，装备有通过调节上述这些镜头之间的间距尺寸来调整投影像大小的变焦装置以及通过调节上述光源与上述各镜头之间的间距尺寸进行投射光焦点调整的聚焦装置，其特征在于，

上述变焦装置配备有：与光轴平行设置、并通过变焦调整柄的旋转操作而进行正向或反向旋转的驱动轴，在装备上述第1镜头的同时、与上述驱动轴的第1螺杆部分进行螺纹配合并随驱动轴的旋转而前进或后退的第1镜头架，以及在装备上述第2镜头的同时、与上述驱动轴的第2螺杆部分进行螺纹配合并随驱动轴的旋转而前进或后退的第2镜头架；

上述聚焦装置配备沿光轴可前后自由滑动地被支撑的基座及使该基座前后滑动的聚焦调整柄；

在上述基座上安装上述驱动轴和第1及第2镜头架的同时，在上述驱动轴上形成的第1及第2螺杆部分分别以任意螺距形成，以便即使通过变焦装置改变上述各镜头之间的间距尺寸，上述各镜头也会处于使经聚焦装置调整过的焦点不会发生变化的指定位置上。

2.如权利要求1所述的聚光灯，其特征在于，上述第1螺杆部分是在上述驱动轴上形成的正方向进给丝杆，而上述第2螺杆部分则是在上述驱动轴上形成的反方向进给丝杆；

通过驱动轴的正转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距前进，而第2镜头架则依照第2螺杆部分的螺距后退，各镜头之间的间距尺寸发生变化；

通过驱动轴的反转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距后退，而第2镜头架则依照第2螺杆部分的螺距前进，各镜头之间的间距尺寸发生变化。

3.如权利要求1所述的聚光灯，其特征在于，上述第1及第2螺杆部分是在上述驱动轴上形成的正方向进给丝杆；

通过驱动轴的正转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距前进，同时，第2镜头架依照第2螺杆部分的螺距前进，各镜头之间的间距尺寸发生变化；

通过驱动轴的反转，第1镜头架依照第1螺杆部分的螺距后退，同时，第2镜头架依照第2螺杆部分的螺距后退，各镜头之间的间距尺寸发生变化。

4.如权利要求1～3任一项所述的聚光灯，其特征在于，具备固定安装在上述基座上的第3镜头。

5.如权利要求1～3任一项所述的聚光灯，其特征在于，上述聚焦调整装置包括：沿上述基座滑动方向在灯体内部形成的齿轨，与该齿轨啮合、并边旋转边与上述基座成一体地前后移动的齿轮，和安装于灯体的外侧、并与上述齿轮成一体地边旋转边前后移动的聚焦调整柄；

通过聚焦调整柄的旋转操作，齿轮进行旋转，基座依照形成于齿轨上的螺杆部分的螺距前进或后退。

6.如权利要求4所述的聚光灯，其特征在于，上述聚焦调整装置包括：沿上述基座滑动方向在灯体内部形成的齿轨，与该齿轨啮合、并边旋转边与上述基座成一体地前后移动的齿轮，和安装于灯体的外侧、并与上述齿轮成一体地边旋转边前后移动的聚焦调整柄；

通过聚焦调整柄的旋转操作，齿轮进行旋转，基座依照形成于齿轨上的螺杆部分的螺距前进或后退。

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