JP2000090707A - 小平面が形成された反射器及びらせん形のレンズを備えたランプ - Google Patents
小平面が形成された反射器及びらせん形のレンズを備えたランプInfo
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- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビームの開きが良好で、光源イメージの良好
な拡散で均一に照明されるはっきりしたポットを有し、
錯覚を起こさせるイメージの効果がほとんど又は全くな
い反射形ランプを提供する。 【解決手段】 電気的な光源と、反射器１４とが設けら
れており、光源が、軸線に沿って壁部と開口との間で空
隙に位置決めされており、壁部が、光のビームを提供す
るために光源に対して成形及び位置決めされた、光源に
面した反射面１８を有しており、該反射面が多数の小平
面２２を有しており、レンズ１６が設けられており、該
レンズが、該レンズ上に分配された多数のレンチキュラ
を有しており、該レンチキュラが、レンズの中心部から
レンズの縁部にまで延びた、複数Ｍのらせん形アームパ
ターンを形成するように位置決めされている。
な拡散で均一に照明されるはっきりしたポットを有し、
錯覚を起こさせるイメージの効果がほとんど又は全くな
い反射形ランプを提供する。 【解決手段】 電気的な光源と、反射器１４とが設けら
れており、光源が、軸線に沿って壁部と開口との間で空
隙に位置決めされており、壁部が、光のビームを提供す
るために光源に対して成形及び位置決めされた、光源に
面した反射面１８を有しており、該反射面が多数の小平
面２２を有しており、レンズ１６が設けられており、該
レンズが、該レンズ上に分配された多数のレンチキュラ
を有しており、該レンチキュラが、レンズの中心部から
レンズの縁部にまで延びた、複数Ｍのらせん形アームパ
ターンを形成するように位置決めされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的なランプ、
特に反射形ランプに関する。特に、本発明は、制御され
たビームパターンを形成するための反射器・レンズの組
合せに関する。
特に反射形ランプに関する。特に、本発明は、制御され
たビームパターンを形成するための反射器・レンズの組
合せに関する。
【０００２】
【従来の技術】反射形ランプは、ビームの開き及びビー
ムの美観を適応させる必要がある。一般的に、ユーザ
は、特定の必要性に適合する開き角度を有するビームを
求める。ビームは、基本的に反射器の輪郭によって形成
される。通常、回転放物面は、厳密にコリメートされた
平行なビームを提供するために使用される。しかしなが
ら、完全に平滑な反射器は、基礎的な光源のイメージを
投影する。したがって、フィラメント又はアークのイメ
ージが、照明されている対象物に投影された光パターン
として見られる。この望ましくない結果は、通常、光源
イメージを破壊するレンズ上のレンチキュラを用いて克
服される。レンチキュラは、例えば平行なビームから、
選択された開き角度を備えた円錐形へ光を拡開させるた
めにも使用される。レンチキュラは、通常パターンを成
して配置されているが、明暗の縞模様を生ぜしめる、重
なり合った光パターンを形成するおそれがある。一般的
な６方最密構造のレンチキュラパターンは、図１に示し
たように六角形のビームパターン（ビデオ走査されたイ
メージ）を生ぜしめる。このようなパターンは、道路を
照明するのには適しているが、美観が重要な消費者ディ
スプレイ又は同様の適用例には適していない。概して、
光源イメージの分散は、より拡開したスポット及び主体
領域におけるより少ない光につながる。したがって、ス
ポットがはっきりした、光源イメージが分散させられた
ＰＡＲランプが必要とされている。
ムの美観を適応させる必要がある。一般的に、ユーザ
は、特定の必要性に適合する開き角度を有するビームを
求める。ビームは、基本的に反射器の輪郭によって形成
される。通常、回転放物面は、厳密にコリメートされた
平行なビームを提供するために使用される。しかしなが
ら、完全に平滑な反射器は、基礎的な光源のイメージを
投影する。したがって、フィラメント又はアークのイメ
ージが、照明されている対象物に投影された光パターン
として見られる。この望ましくない結果は、通常、光源
イメージを破壊するレンズ上のレンチキュラを用いて克
服される。レンチキュラは、例えば平行なビームから、
選択された開き角度を備えた円錐形へ光を拡開させるた
めにも使用される。レンチキュラは、通常パターンを成
して配置されているが、明暗の縞模様を生ぜしめる、重
なり合った光パターンを形成するおそれがある。一般的
な６方最密構造のレンチキュラパターンは、図１に示し
たように六角形のビームパターン（ビデオ走査されたイ
メージ）を生ぜしめる。このようなパターンは、道路を
照明するのには適しているが、美観が重要な消費者ディ
スプレイ又は同様の適用例には適していない。概して、
光源イメージの分散は、より拡開したスポット及び主体
領域におけるより少ない光につながる。したがって、ス
ポットがはっきりした、光源イメージが分散させられた
ＰＡＲランプが必要とされている。
【０００３】ビームの美観は規定するのが困難である。
これは、実際の光パターンを、認識されたパターンへ統
合するための人間の目及び脳の活発な反応による。認識
プロセスは、部分的に、ビームにおける実際の光の色、
強度、コントラスト及びその他のファクタに依存し、ま
た、認識されるビームの外側にどのくらいの迷光が存在
するかにも依存する。ビームの美観は、反射器における
光源の焦点、レンズにおける損傷及び視覚的認識の特性
等の変数によって影響されることができる。人間の目
は、例えば、コントラストのために縁部を強調するよう
に作用するので、光の強度の急激な変化で示された場合
には、認識されたビームの縁部は強調される。不都合な
ことに、このプロセスは、メータで測定した場合には重
要でないように見えるビームの欠陥を強調する可能性が
ある。また、このプロセスは、錯視をも生ぜしめる。例
えば、鋭いカットオフを備えたビームの場合、明るいビ
ーム中心が、より明るいリングによって取り囲まれ、こ
のより明るいリングが、今度は、暗いリングによって取
り囲まれ、この暗いリングが更に暗い外側領域によって
取り囲まれていることを認識することができる。明るい
リングと暗いリングとは、錯覚を起こさせ、実際のメー
タによる読取りと同一であることはできない。ＰＡＲラ
ンプのコリメートされた光は、球面状レンチキュラを通
過して拡開した場合に鋭いカットオフを形成するのみな
らず、レンズに生じるおそれのある製造欠陥を示すおそ
れがある。球面輪郭からのあらゆる構造的なずれは、放
物線状の反射器が使用されると、ビームに現れることが
できる。したがって、ビームの開きが良好で、光源イメ
ージの良好な拡散で均一に照明されるはっきりしたスポ
ットを有し、錯覚を起こさせるイメージの効果がほとん
ど又は全くない反射形ランプが必要とされている。
これは、実際の光パターンを、認識されたパターンへ統
合するための人間の目及び脳の活発な反応による。認識
プロセスは、部分的に、ビームにおける実際の光の色、
強度、コントラスト及びその他のファクタに依存し、ま
た、認識されるビームの外側にどのくらいの迷光が存在
するかにも依存する。ビームの美観は、反射器における
光源の焦点、レンズにおける損傷及び視覚的認識の特性
等の変数によって影響されることができる。人間の目
は、例えば、コントラストのために縁部を強調するよう
に作用するので、光の強度の急激な変化で示された場合
には、認識されたビームの縁部は強調される。不都合な
ことに、このプロセスは、メータで測定した場合には重
要でないように見えるビームの欠陥を強調する可能性が
ある。また、このプロセスは、錯視をも生ぜしめる。例
えば、鋭いカットオフを備えたビームの場合、明るいビ
ーム中心が、より明るいリングによって取り囲まれ、こ
のより明るいリングが、今度は、暗いリングによって取
り囲まれ、この暗いリングが更に暗い外側領域によって
取り囲まれていることを認識することができる。明るい
リングと暗いリングとは、錯覚を起こさせ、実際のメー
タによる読取りと同一であることはできない。ＰＡＲラ
ンプのコリメートされた光は、球面状レンチキュラを通
過して拡開した場合に鋭いカットオフを形成するのみな
らず、レンズに生じるおそれのある製造欠陥を示すおそ
れがある。球面輪郭からのあらゆる構造的なずれは、放
物線状の反射器が使用されると、ビームに現れることが
できる。したがって、ビームの開きが良好で、光源イメ
ージの良好な拡散で均一に照明されるはっきりしたスポ
ットを有し、錯覚を起こさせるイメージの効果がほとん
ど又は全くない反射形ランプが必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、ビームの開きが良好で、光源イメージの良好な
拡散で均一に照明されるはっきりしたポットを有し、錯
覚を起こさせるイメージの効果がほとんど又は全くない
反射形ランプを提供することである。
課題は、ビームの開きが良好で、光源イメージの良好な
拡散で均一に照明されるはっきりしたポットを有し、錯
覚を起こさせるイメージの効果がほとんど又は全くない
反射形ランプを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】改良されたビームパター
ンを提供する反射形ランプは、電気的な光源と、空隙を
形成した壁部と、軸線及び開口を規定した縁部を備えた
反射器とで形成されている。光源は、軸線に沿って壁部
と開口との間の空隙に位置決めされている。反射器は、
さらに、光源に面した反射面を有するように形成されて
おり、この反射面は、光のビームを提供するように光源
に対して成形及び位置決めされている。反射面は、軸線
を中心として位置決めされた多数の小平面を有してお
り、これにより、小平面を通る、軸線に対して垂直な横
断面は、Ｎ個の小平面区分を提供し、この場合、Ｎは１
６以上６４以下である。さらに、ランプは、縁部に沿っ
て反射器と係合するように成形された光透過性の板とし
て形成されたレンズを有している。このレンズは、レン
ズ上に分配された多数のレンチキュラを有している。レ
ンチキュラは、レンズ中心からレンズ縁部にまで延びた
複数Ｍのらせん形アームパターンを形成するように位置
決めされている。この場合、ＮはＭよりも大きい。
ンを提供する反射形ランプは、電気的な光源と、空隙を
形成した壁部と、軸線及び開口を規定した縁部を備えた
反射器とで形成されている。光源は、軸線に沿って壁部
と開口との間の空隙に位置決めされている。反射器は、
さらに、光源に面した反射面を有するように形成されて
おり、この反射面は、光のビームを提供するように光源
に対して成形及び位置決めされている。反射面は、軸線
を中心として位置決めされた多数の小平面を有してお
り、これにより、小平面を通る、軸線に対して垂直な横
断面は、Ｎ個の小平面区分を提供し、この場合、Ｎは１
６以上６４以下である。さらに、ランプは、縁部に沿っ
て反射器と係合するように成形された光透過性の板とし
て形成されたレンズを有している。このレンズは、レン
ズ上に分配された多数のレンチキュラを有している。レ
ンチキュラは、レンズ中心からレンズ縁部にまで延びた
複数Ｍのらせん形アームパターンを形成するように位置
決めされている。この場合、ＮはＭよりも大きい。
【０００６】
【発明の実施の形態】図２には、らせん形反射器及びレ
ンズを備えたランプの有利な実施例の横断面図が示され
ている。ランプ１０の有利な実施例は、光源１２と、ら
せん形の小平面のパターンを備えた反射器１４と、らせ
ん形のレンチキュラのパターンを備えたレンズ１６とを
有している。光源１２は、タングステンハロゲン又はア
ーク放電から形成されていてよいが、コンパクトなあら
ゆる電気的な光源１２が使用可能である。有利な光源１
２は、シングルエンドのプレスシールされたタングステ
ンハロゲン電球の一般的な形状を有している。ダブルエ
ンド及びその他の形状が使用されてよい。
ンズを備えたランプの有利な実施例の横断面図が示され
ている。ランプ１０の有利な実施例は、光源１２と、ら
せん形の小平面のパターンを備えた反射器１４と、らせ
ん形のレンチキュラのパターンを備えたレンズ１６とを
有している。光源１２は、タングステンハロゲン又はア
ーク放電から形成されていてよいが、コンパクトなあら
ゆる電気的な光源１２が使用可能である。有利な光源１
２は、シングルエンドのプレスシールされたタングステ
ンハロゲン電球の一般的な形状を有している。ダブルエ
ンド及びその他の形状が使用されてよい。
【０００７】図３には、反射器１４の横断面図が示され
ている。反射器１４は、カップ又は中空のシェルの一般
的な形状を有するように、成形されたガラス又はプラス
チックから形成されていてよい。光源１２は、反射器１
４によって取り囲まれている。反射器１４は、極めて反
射性の内面１８を備えた内部を有している。反射器１４
の内面１８は、通常、１つ又は２つ以上の区分が回転放
物面状に湾曲させられた輪郭を成している。有利なラン
プ１０は、軸線２０を有しており、反射器１４の面はこ
の軸線２０を中心としてほぼ対称的である。反射性の内
面１８には複数の小平面２２が形成されている。小平面
２２は、半径方向に延びるように（直線的な太陽光線パ
ターンに）形成されていてよい。有利な実施例において
は、小平面は、ランプ軸線２０を中心にした少なくとも
部分的にらせん形である。反射器１４の空隙は、前端に
縁部２４を有しており、この前端２４は、外部へ光が通
過するための開口２６を規定している。前端の開口２６
は円形であると有利である。反射器１４は、電気的及び
機械的接続及び支持のために、後方に面したネック２８
又は同様のステム又はその他の支持又は接続構造を有し
ている。
ている。反射器１４は、カップ又は中空のシェルの一般
的な形状を有するように、成形されたガラス又はプラス
チックから形成されていてよい。光源１２は、反射器１
４によって取り囲まれている。反射器１４は、極めて反
射性の内面１８を備えた内部を有している。反射器１４
の内面１８は、通常、１つ又は２つ以上の区分が回転放
物面状に湾曲させられた輪郭を成している。有利なラン
プ１０は、軸線２０を有しており、反射器１４の面はこ
の軸線２０を中心としてほぼ対称的である。反射性の内
面１８には複数の小平面２２が形成されている。小平面
２２は、半径方向に延びるように（直線的な太陽光線パ
ターンに）形成されていてよい。有利な実施例において
は、小平面は、ランプ軸線２０を中心にした少なくとも
部分的にらせん形である。反射器１４の空隙は、前端に
縁部２４を有しており、この前端２４は、外部へ光が通
過するための開口２６を規定している。前端の開口２６
は円形であると有利である。反射器１４は、電気的及び
機械的接続及び支持のために、後方に面したネック２８
又は同様のステム又はその他の支持又は接続構造を有し
ている。
【０００８】基本的な反射器の輪郭は回転放物面である
と有利である。したがって、基本的な輪郭の反射器１４
は、軸線２０又は中心線を有しており、この軸線２０
は、反射器の面を標準的な円筒の座標（ｒ，φ，Ｚ）で
表すために使用されてよい。この場合、ｒは、軸線２０
からの半径方向の距離、φは、軸線２０を中心にした角
度測定、Ｚは、軸線２０に沿った距離である。付加的
に、基本的な反射面は、軸線に沿った距離と、軸線２０
からの距離と、軸線２０を中心にした距離とに関して表
されてよい複数の小平面２２を有するように変更されて
いる。この組合せのための有利な反射器１４は、等しい
角度幅の多数の小平面２２に分割された放物線状の反射
器１４である。図示したように、各小平面２２は、底部
３０から縁部２４にまで一定の円弧φ１（例えば４５゜
の円弧）に亘って延びている。有利な回転率は、Ｚの一
定の関数である。円弧の半径は増大も減少もしない。し
たがって、各らせん形の小平面２２は、概して、反射器
の輪郭に従いながら（軸線方向の中間平面における横断
面）、各小平面２２は、軸線２０に沿った距離（Ｚ）が
増大しながら軸線２０を中心にして“回転”している。
これは、最も単純な設計フォームである。有利な小平面
２２の設計は、軸線２０に対して垂直な平面で見て直線
的又は平らな横断面３２を有している。したがって、内
面１８の横断面は、正Ｎ角形である。図４には、４８個
の平らな小平面２２を備えた内面が示されており、反射
器の、軸線方向に対して横方向の横断面は、正４８角形
である。平らな小平面の横断面は、工具を用いた製造の
ために最も単純な設計である。択一的に、小平面の横断
面は、凹面又は凸面、シヌソイド、角錐、又は基本的な
小平面横断面輪郭を変更するその他の様々な面変化であ
ってよい。ただし、小平面が平滑な反射器として融合し
てしまうので、小平面の輪郭が、元の円形横断面を備え
た小平面輪郭に合致しないようにしなければならない。
小平面における円形の横断面からの増大する出発と共
に、増大する光ビーム開きが、最終的なビームに付加さ
れる。全体的な所望のビーム角度を得るためにより少な
いレンチキュラ開きが必要とされているので、このビー
ム角度の拡開はある程度まで許容できる。平らな小平面
のためには、小平面の端部において生じる付加的な拡開
は、１８０゜を小平面の数で割った数に等しいか又はこ
の数よりも少ない（例えば、４８の小平面のためには
３．７５゜である）。全ての光が小平面の縁部から拡開
されるわけではないので、拡開された全体の光は、０゜
から１８０／Ｎ゜にまで滑らかに変化する開き角度を有
している。平均拡開値は、１８０／２Ｎである。本発明
の有効度は、反射器１４に沿った小平面２２の数Ｎによ
って著しく影響される。小平面の数Ｎが１６〜６４の場
合、様々な程度で、光源のイメージを霞ませて混合する
という所望の効果を生み出す。５０よりも多い小平面の
ためには、平らな小平面を備えて、反射面１８は次第に
標準的な放物線に近づいて、光源イメージ混合効果が損
失される。小平面数が３０よりも少なくなると、小平面
３０は、より一層円から逸脱し、一層ビームを拡開させ
る。ビームに過剰な開きが付加されるおそれがあり、し
たがって、狭幅なスポットビームの形成が困難となる。
小平面数Ｎが有利な４８である場合、反射器により誘発
されるビームの開きは、１．８７５゜の平均のために０
〜３．７５である。これは、設計スペクトルの一端にお
いて商業的に受け入れ可能な狭幅なビーム（９゜）を可
能にし、幅広なビーム（５６゜）のために適切なイメー
ジ混合を提供する。
と有利である。したがって、基本的な輪郭の反射器１４
は、軸線２０又は中心線を有しており、この軸線２０
は、反射器の面を標準的な円筒の座標（ｒ，φ，Ｚ）で
表すために使用されてよい。この場合、ｒは、軸線２０
からの半径方向の距離、φは、軸線２０を中心にした角
度測定、Ｚは、軸線２０に沿った距離である。付加的
に、基本的な反射面は、軸線に沿った距離と、軸線２０
からの距離と、軸線２０を中心にした距離とに関して表
されてよい複数の小平面２２を有するように変更されて
いる。この組合せのための有利な反射器１４は、等しい
角度幅の多数の小平面２２に分割された放物線状の反射
器１４である。図示したように、各小平面２２は、底部
３０から縁部２４にまで一定の円弧φ１（例えば４５゜
の円弧）に亘って延びている。有利な回転率は、Ｚの一
定の関数である。円弧の半径は増大も減少もしない。し
たがって、各らせん形の小平面２２は、概して、反射器
の輪郭に従いながら（軸線方向の中間平面における横断
面）、各小平面２２は、軸線２０に沿った距離（Ｚ）が
増大しながら軸線２０を中心にして“回転”している。
これは、最も単純な設計フォームである。有利な小平面
２２の設計は、軸線２０に対して垂直な平面で見て直線
的又は平らな横断面３２を有している。したがって、内
面１８の横断面は、正Ｎ角形である。図４には、４８個
の平らな小平面２２を備えた内面が示されており、反射
器の、軸線方向に対して横方向の横断面は、正４８角形
である。平らな小平面の横断面は、工具を用いた製造の
ために最も単純な設計である。択一的に、小平面の横断
面は、凹面又は凸面、シヌソイド、角錐、又は基本的な
小平面横断面輪郭を変更するその他の様々な面変化であ
ってよい。ただし、小平面が平滑な反射器として融合し
てしまうので、小平面の輪郭が、元の円形横断面を備え
た小平面輪郭に合致しないようにしなければならない。
小平面における円形の横断面からの増大する出発と共
に、増大する光ビーム開きが、最終的なビームに付加さ
れる。全体的な所望のビーム角度を得るためにより少な
いレンチキュラ開きが必要とされているので、このビー
ム角度の拡開はある程度まで許容できる。平らな小平面
のためには、小平面の端部において生じる付加的な拡開
は、１８０゜を小平面の数で割った数に等しいか又はこ
の数よりも少ない（例えば、４８の小平面のためには
３．７５゜である）。全ての光が小平面の縁部から拡開
されるわけではないので、拡開された全体の光は、０゜
から１８０／Ｎ゜にまで滑らかに変化する開き角度を有
している。平均拡開値は、１８０／２Ｎである。本発明
の有効度は、反射器１４に沿った小平面２２の数Ｎによ
って著しく影響される。小平面の数Ｎが１６〜６４の場
合、様々な程度で、光源のイメージを霞ませて混合する
という所望の効果を生み出す。５０よりも多い小平面の
ためには、平らな小平面を備えて、反射面１８は次第に
標準的な放物線に近づいて、光源イメージ混合効果が損
失される。小平面数が３０よりも少なくなると、小平面
３０は、より一層円から逸脱し、一層ビームを拡開させ
る。ビームに過剰な開きが付加されるおそれがあり、し
たがって、狭幅なスポットビームの形成が困難となる。
小平面数Ｎが有利な４８である場合、反射器により誘発
されるビームの開きは、１．８７５゜の平均のために０
〜３．７５である。これは、設計スペクトルの一端にお
いて商業的に受け入れ可能な狭幅なビーム（９゜）を可
能にし、幅広なビーム（５６゜）のために適切なイメー
ジ混合を提供する。
【０００９】図５にはレンズ１６の上面が示されてい
る。有利なレンズ１６は、成形された光透過性のガラス
から形成されているが、プラスチックが使用されてもよ
い。レンズ１６は、反射器１４の開口２６をシールする
ように反射器１４と共に閉鎖し、ひいては光源１２を取
り囲むように適合した直径を有するディスク又は皿の一
般的形状を有していてよい。有利なレンズ１６は、開口
２６を閉鎖するように反射器の縁部２４と共にシールし
た外縁を有していてよい。レンズ１６は、軸線２０を中
心としてらせん形のアーム３８を形成するように同心的
なリング３６に配置された複数のレンチキュラ３４を有
している。有利なレンチキュラ３６は、反射器からの平
均的なビームの開きにレンチキュラの開きを加えたもの
が所望の全体的ランプビームの開きを生ぜしめるように
ビームの開きを提供するように選択されている。
る。有利なレンズ１６は、成形された光透過性のガラス
から形成されているが、プラスチックが使用されてもよ
い。レンズ１６は、反射器１４の開口２６をシールする
ように反射器１４と共に閉鎖し、ひいては光源１２を取
り囲むように適合した直径を有するディスク又は皿の一
般的形状を有していてよい。有利なレンズ１６は、開口
２６を閉鎖するように反射器の縁部２４と共にシールし
た外縁を有していてよい。レンズ１６は、軸線２０を中
心としてらせん形のアーム３８を形成するように同心的
なリング３６に配置された複数のレンチキュラ３４を有
している。有利なレンチキュラ３６は、反射器からの平
均的なビームの開きにレンチキュラの開きを加えたもの
が所望の全体的ランプビームの開きを生ぜしめるように
ビームの開きを提供するように選択されている。
【００１０】有利なレンチキュラ配列は、レンズ１６の
中心部を中心にしてリング状に位置決めされたレンチキ
ュラの極配列（polar array ）を有している。レンチキ
ュラの各リングは、同じリングにおけるレンチキュラの
間の開放空間を排除するのに十分な、増大する数のレン
チキュラから成っている。同様に、レンチキュラの隣接
するリングは、隣接するリングの間の空間を排除するた
めに十分に半径方向に近い。したがって、それぞれの連
続する同心的なレンチキュラリング３６の始点は、半径
に沿って一定の距離ｒ２及び一定の角方向のずれφ２だ
けずらされている。したがって、ずれ（ｒ２，φ２）
は、明暗の縞につながるビーム円弧における重なり合う
屈折につながるレンチキュラの線形配列又はレンチキュ
ラ間の接合の発生を排除する。角方向のずれφ２の様々
な程度が試され、２゜が最良に見えることが分かった。
有利な実施例においては、各リング３６は、基本数Ｍの
倍数のレンチキュラを有している。図５において使用さ
れているレンチキュラの基本数Ｍは６であるので、各連
続する列におけるレンチキュラの数は６ずつ増大する。
理論上では、２よりも大きい、レンチキュラのあらゆる
基本数Ｍが、らせん形パターンをある程度生ぜしめるた
めに働くことができる。実際には、５の基本数が、実用
上の最小限度であるようである。基本数Ｍが比較的小さ
いレンチキュラの場合には、レンチキュラは比較的大き
く、良好な個々の光源イメージ分散を提供するが、グル
ープで見るとらせん形アームパターンが粗雑に規定さ
れ、多数の光源イメージの不十分な重ね合わせが存在
し、ひいては縞状の又は継ぎ接ぎ状のパターンを生ぜし
める。また、より大きなレンチキュラの場合には、１つ
のレンチキュラが、反射器の開きによって提供される開
き角度全体に亘って延びていてよく、その結果、小平面
からの開きイメージ全体が、全体的に１つのレンチキュ
ラによって投影される。最大基本数Ｍは確実に規定され
ていないが、２０よりも小さいと考えられている。基本
数Ｍが増大するほど、レンチキュラは比較的小さくな
る。Ｍと同じであるらせん形アーム数が増大しかつパタ
ーンがより精密となりひいては多数の重なる光源イメー
ジを形成するとしても、個々のイメージの分散が比較的
少なくなる。その結果、極端な場合、厳密に重なった、
分散されない光源イメージが生ぜしめられる。したがっ
て、レンチキュラ３４のサイズとらせん形アームの数と
はバランスが取れている必要がある。
中心部を中心にしてリング状に位置決めされたレンチキ
ュラの極配列（polar array ）を有している。レンチキ
ュラの各リングは、同じリングにおけるレンチキュラの
間の開放空間を排除するのに十分な、増大する数のレン
チキュラから成っている。同様に、レンチキュラの隣接
するリングは、隣接するリングの間の空間を排除するた
めに十分に半径方向に近い。したがって、それぞれの連
続する同心的なレンチキュラリング３６の始点は、半径
に沿って一定の距離ｒ２及び一定の角方向のずれφ２だ
けずらされている。したがって、ずれ（ｒ２，φ２）
は、明暗の縞につながるビーム円弧における重なり合う
屈折につながるレンチキュラの線形配列又はレンチキュ
ラ間の接合の発生を排除する。角方向のずれφ２の様々
な程度が試され、２゜が最良に見えることが分かった。
有利な実施例においては、各リング３６は、基本数Ｍの
倍数のレンチキュラを有している。図５において使用さ
れているレンチキュラの基本数Ｍは６であるので、各連
続する列におけるレンチキュラの数は６ずつ増大する。
理論上では、２よりも大きい、レンチキュラのあらゆる
基本数Ｍが、らせん形パターンをある程度生ぜしめるた
めに働くことができる。実際には、５の基本数が、実用
上の最小限度であるようである。基本数Ｍが比較的小さ
いレンチキュラの場合には、レンチキュラは比較的大き
く、良好な個々の光源イメージ分散を提供するが、グル
ープで見るとらせん形アームパターンが粗雑に規定さ
れ、多数の光源イメージの不十分な重ね合わせが存在
し、ひいては縞状の又は継ぎ接ぎ状のパターンを生ぜし
める。また、より大きなレンチキュラの場合には、１つ
のレンチキュラが、反射器の開きによって提供される開
き角度全体に亘って延びていてよく、その結果、小平面
からの開きイメージ全体が、全体的に１つのレンチキュ
ラによって投影される。最大基本数Ｍは確実に規定され
ていないが、２０よりも小さいと考えられている。基本
数Ｍが増大するほど、レンチキュラは比較的小さくな
る。Ｍと同じであるらせん形アーム数が増大しかつパタ
ーンがより精密となりひいては多数の重なる光源イメー
ジを形成するとしても、個々のイメージの分散が比較的
少なくなる。その結果、極端な場合、厳密に重なった、
分散されない光源イメージが生ぜしめられる。したがっ
て、レンチキュラ３４のサイズとらせん形アームの数と
はバランスが取れている必要がある。
【００１１】小平面が設けられた反射器１４は、光がレ
ンズ１６に侵入する前に光を僅かにデコリメート（拡
開）させる。この僅かなデコリメーションは、ビーム縁
部を取り囲んだ光強度曲線のスロープを変化させる。光
度変化は、もはや、人間の目によって縁部として認識さ
れるほど急激ではなく、その結果、錯覚を起こさせる明
暗リング効果は低減又は排除される。反射器及びレンズ
の組合せは、放物線形状の効率を犠牲にすることなしに
レンズ１６における傷を隠蔽するのに十分にビームを効
果的にデコリメートもする。本発明の別の有利な効果
は、コーティングされたカプセルを使用するランプにお
ける色混合でる。したがって、ランプは、光でさえも、
スムーズな縁部を備えた、錯覚を起こさせる暗い又は明
るいリングなしに又はほとんどなしに円形のビームの認
識を与える。
ンズ１６に侵入する前に光を僅かにデコリメート（拡
開）させる。この僅かなデコリメーションは、ビーム縁
部を取り囲んだ光強度曲線のスロープを変化させる。光
度変化は、もはや、人間の目によって縁部として認識さ
れるほど急激ではなく、その結果、錯覚を起こさせる明
暗リング効果は低減又は排除される。反射器及びレンズ
の組合せは、放物線形状の効率を犠牲にすることなしに
レンズ１６における傷を隠蔽するのに十分にビームを効
果的にデコリメートもする。本発明の別の有利な効果
は、コーティングされたカプセルを使用するランプにお
ける色混合でる。したがって、ランプは、光でさえも、
スムーズな縁部を備えた、錯覚を起こさせる暗い又は明
るいリングなしに又はほとんどなしに円形のビームの認
識を与える。
【００１２】作用する実施例においては、寸法はほぼ以
下のようになっている：光源は、タングステンハロゲン
又はアーク放電から形成されたが、あらゆるコンパクト
な電気が許容可能である。反射器は、成形されたガラス
から成っており、内壁に等しい角度で内壁に形成された
４８個の平らな小平面を備えた内部の反射面とを有して
いた。４８の小平面は、軸線を中心として４５゜の角度
に亘ってらせん形に形成された。反射器は、７．６３ｃ
ｍ（３インチ）の外側深さと、１２．１９ｃｍ（４．８
インチ）の外径とを有していた。レンズは、成形された
光透過性ガラスから形成され、１９の同心的なリングに
配置されたレンチキュラを有していた。最も内側のリン
グには２４のレンチキュラが設けられており、レンチキ
ュラの数は、連続するそれぞれのリング２６ごとに６ず
つ増大し、全部で１４８２のレンチキュラが設けられて
いる。レンチキュラのそれぞれのリングは、隣接するリ
ングにおけるレンチキュラに対して約２゜だけずらされ
（φ２）、これにより、レンズ中心からレンズ縁部にま
で延びた、軸線を中心にした約４５゜の回転を備えたら
せん形状を生ぜしめた。
下のようになっている：光源は、タングステンハロゲン
又はアーク放電から形成されたが、あらゆるコンパクト
な電気が許容可能である。反射器は、成形されたガラス
から成っており、内壁に等しい角度で内壁に形成された
４８個の平らな小平面を備えた内部の反射面とを有して
いた。４８の小平面は、軸線を中心として４５゜の角度
に亘ってらせん形に形成された。反射器は、７．６３ｃ
ｍ（３インチ）の外側深さと、１２．１９ｃｍ（４．８
インチ）の外径とを有していた。レンズは、成形された
光透過性ガラスから形成され、１９の同心的なリングに
配置されたレンチキュラを有していた。最も内側のリン
グには２４のレンチキュラが設けられており、レンチキ
ュラの数は、連続するそれぞれのリング２６ごとに６ず
つ増大し、全部で１４８２のレンチキュラが設けられて
いる。レンチキュラのそれぞれのリングは、隣接するリ
ングにおけるレンチキュラに対して約２゜だけずらされ
（φ２）、これにより、レンズ中心からレンズ縁部にま
で延びた、軸線を中心にした約４５゜の回転を備えたら
せん形状を生ぜしめた。
【００１３】上記の使用例を用いて、ランプは構成さ
れ、ビームは壁部において輝いた。図６は、ビデオ走査
されたイメージから取ったような、結果的なビーム結果
を示している。均一に照明された、明るく照明された中
央のディスクが存在することが分かる。ディスクの縁部
は、ほとんど正確に円形であり、あらゆる光源イメージ
は霞まされている。外側の領域も同様に、光度の迅速な
低下を備えながら、パターニングにおいてスムーズに照
明されている（シェーディングにおけるディジタル化効
果が存在する）。実際のスポットは、人間の目に対して
よりよくなくとも等しく良好であるようである。要する
に、高い質の円形のスポットが生ぜしめられた。開示さ
れた寸法、構成及び実施例は単に例であり、その他の適
切な構成及び関係が、本発明を実施するために使用され
てよい。
れ、ビームは壁部において輝いた。図６は、ビデオ走査
されたイメージから取ったような、結果的なビーム結果
を示している。均一に照明された、明るく照明された中
央のディスクが存在することが分かる。ディスクの縁部
は、ほとんど正確に円形であり、あらゆる光源イメージ
は霞まされている。外側の領域も同様に、光度の迅速な
低下を備えながら、パターニングにおいてスムーズに照
明されている（シェーディングにおけるディジタル化効
果が存在する）。実際のスポットは、人間の目に対して
よりよくなくとも等しく良好であるようである。要する
に、高い質の円形のスポットが生ぜしめられた。開示さ
れた寸法、構成及び実施例は単に例であり、その他の適
切な構成及び関係が、本発明を実施するために使用され
てよい。
【図１】図１は、従来のＰＡＲランプから発せられた従
来のビームパターンを示す図である。
来のビームパターンを示す図である。
【図２】らせん形反射器及びレンズを備えたランプの有
利な実施例を示す横断面図である。
利な実施例を示す横断面図である。
【図３】反射器を示す横断面図である。
【図４】反射器内を見た上面図である。
【図５】レンズの上面図である。
【図６】らせん形反射器及びらせん形レンズＰＡＲラン
プからのビームパターンを示す図である。
プからのビームパターンを示す図である。
１０ ランプ、 １２ 光源、 １４ 反射器、 １６
レンズ、 １８ 内面、 ２０ 軸線、 ２２ 小平
面、 ２４ 縁部、 ２６ 開口、 ２８ 頸部、 ３
０ ヒール、 ３４ レンチキュラ、 ３６ リング、
３８ アーム
レンズ、 １８ 内面、 ２０ 軸線、 ２２ 小平
面、 ２４ 縁部、 ２６ 開口、 ２８ 頸部、 ３
０ ヒール、 ３４ レンチキュラ、 ３６ リング、
３８ アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョーゼフ−ピー ガラント アメリカ合衆国 ケンタッキー レクシン トン グレン アビー ロード 809
Claims (8)
- 【請求項１】 改良されたビームパターンを提供する反
射形のランプにおいて、 ａ）電気的な光源と、 ｂ）空隙を形成した壁部と、軸線と、開口を規定した縁
部とを備えた反射器とが設けられており、前記光源が、
軸線に沿って前記壁部と開口との間で空隙に位置決めさ
れており、壁部が、光のビームを提供するために光源に
対して成形及び位置決めされた、光源に面した反射面を
有しており、該反射面が、軸線を中心にして位置決めさ
れた多数の小平面を有しており、小平面を通る、軸線に
対して垂直な横断面が、Ｎ個の小平面区分を提供し、Ｎ
が、１６以上６４以下であり、 ｃ）前記縁部に沿って反射器と係合するように成形され
た光透過性の板として形成されたレンズが設けられてお
り、該レンズが、該レンズ上に分配された多数のレンチ
キュラを有しており、該レンチキュラが、レンズの中心
部からレンズの縁部にまで延びた、複数Ｍのらせん形ア
ームパターンを形成するように位置決めされており、前
記Ｎが前記Ｍよりも多いことを特徴とする、反射形のラ
ンプ。 - 【請求項２】 前記小平面の数が、３２以上５６以下で
ある、請求項１記載のランプ。 - 【請求項３】 前記らせん形アームパターンの数が、５
以上２０以下である、請求項１記載のランプ。 - 【請求項４】 改良されたビームパターンを提供する反
射形のランプであって、 ａ）電気的な光源と、 ｂ）空隙を形成した壁部と、軸線と、開口を規定した縁
部とを備えた反射器とが設けられており、前記光源が、
軸線に沿って壁部と開口との間の空隙に位置決めされて
おり、壁部が、反射器の領域からビームを提供するため
に光源に対して成形及び位置決めされた、光源に面した
反射面を有しており、反射器が、軸線を中心にらせん形
を形成した複数Ｎの小平面を有しており、該小平面は、
反射器内部から反射器縁部にまで延びており、らせん形
の小平面が、軸線を中心にしたＮ個の光源イメージの半
径方向の繰り返しを生ぜしめるようになっており、 ｃ）縁部に沿って反射器と係合するように成形された光
透過性の板として形成されたレンズが設けられており、
該レンズが、該レンズ上に分配された複数のレンチキュ
ラを有しており、該レンチキュラが、レンズ中央からレ
ンズ縁部にまで延びた複数のらせん形アームパターンを
形成するように位置決めされており、各レンチキュラ
が、Ｎ゜よりも大きな開き角度を有していることを特徴
とする、反射形のランプ。 - 【請求項５】 ビーム角度を提供する反射形のランプで
あって、 ａ）電気的な光源と、 ｂ）源と、開口を規定した縁部との間に空隙を規定した
壁部と、開口を通って源から軸線方向に延びた軸線とを
備えた反射器とが設けられており、光源が、軸線に沿っ
て前記壁部と前記開口との間で空隙に位置決めされてお
り、前記壁部が、光源に面した反射面を有しており、反
射面が、小平面縁部を有する複数のらせん形の小平面を
有しており、前記小平面縁部が、軸線方向に移動を増大
するために軸線に対して拡大するらせん形の経路をたど
っており、 ｃ）前記縁部に沿って反射器と係合するように成形され
た光透過性の板として形成されたレンズが設けられてお
り、該レンズが、該レンズ上に分配された多数のレンチ
キュラを有していることを特徴とする、反射形のラン
プ。 - 【請求項６】 ランプが、Ａ゜のビーム角度を提供し、
反射器の小平面が、軸線に対して平行からＢ゜のずれを
提供し、レンチキュラが、軸線に対して平行からＣ゜の
ビーム開きを提供し、Ａ＝Ｂ＋Ｃである、請求項７記載
の反射器。 - 【請求項７】 ＢがＣよりも小さい、請求項６記載の反
射器。 - 【請求項８】 小平面が形成された反射器とらせん形の
レンズとを備えたランプにおいて、 ａ）コンパクトな電気的な光源と、 ｂ）反射器とが設けられており、該反射器が、軸線及び
内部反射面を備えた空隙を形成した壁部と、前方の開口
とを有しており、前記壁部が、前方の開口に対して光源
をほぼ取り囲んでおり、内壁に形成された複数の小平面
が設けられており、該小平面が、軸線を中心にして少な
くとも部分的にらせん形を形成しており、前記反射器
が、さらに、従来技術において知られているような機械
的及び電気的な結合構造を有しており、 ｃ）レンズが設けられており、該レンズが、前記空隙を
取り囲んだ前方の開口に沿って反射器に結合されてお
り、前記レンズが、軸線を中心にしてらせん形に配置さ
れた多数のレンチキュラを有しており、反射器の開口を
シールした外縁が設けられていることを特徴とする、ラ
ンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/151542 | 1998-09-11 | ||
| US09/151,542 US6086227A (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Lamp with faceted reflector and spiral lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000090707A true JP2000090707A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=22539238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11255762A Pending JP2000090707A (ja) | 1998-09-11 | 1999-09-09 | 小平面が形成された反射器及びらせん形のレンズを備えたランプ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6086227A (ja) |
| EP (1) | EP0985870B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000090707A (ja) |
| CN (1) | CN1107836C (ja) |
| AT (1) | ATE356317T1 (ja) |
| CA (1) | CA2280120A1 (ja) |
| DE (1) | DE69935381T2 (ja) |
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