JP2008135345A - 照明器具及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】非軸対称の所定の配光パターンが得られ、照度むらを改善でき、また照射光の多様性を発揮できる照明器具及び照明システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、光源２と、光源２からの光を非軸対称の配光パターン１１に制御する制御手段５ａとを備え、制御手段５ａは、角度変化手段と位置変化手段とが連動するように構成されている照明器具１である。
【選択図】図１

Description

この発明は、撮影用スタジオや舞台等の照明に用いられる照明器具及び照明システムに関する。

従来、スポットライト等の照明器具は、基本的に軸対称の配光パターンをなすようになっている。これを図７及び図８を参照して説明する。図７（ａ）は、スポットライトの光の照射状態を示す説明図である。図７（ａ）において、天井面等から吊下げられたスポットライト１が示されている。このスポットライト１は、光源としてハロゲンランプ、電球、ＨＩＤランプ等が用いられる。光源からの光はレンズを介して光源からの直接光及び反射板からの反射光により下方へほぼ円錐状に照射される。この照射光１０の床面上の投影はほぼ円形をなしている。

次に、図７（ｂ）は照射光１０の照度分布を示すもので、横軸を距離とし、縦軸を照度としたいわゆる配光パターン１１を示している。この配光パターン１１から明らかなように中央部の照度が高く、中央部から遠ざかるに従い照度が低くなる軸対称の山形の配光パターン１１をなしている。

ここで、上記スポットライト１を撮影用スタジオに用いる場合について考察してみる。図８はスポットライト１の光を人物Ｍに照射した状態を示す説明図である。人物Ｍを被照射体とする場合、人物Ｍ全体を光で照射するためスポットライト１により斜め上方から人物Ｍを照射することとなる。

前述したように、スポットライト１は軸対称の配光パターン１１をなしているため、スポットライト１の照射光１０によりスポットライトから近い部分Ｌ１は明るく、遠い部分Ｌ２は暗くなる傾向にある。したがって、人物の上部（頭部）では照射された面が明るく、下部（足下部）では照射された面が暗くなるという照度むらが生じていた。

この照度むらを緩和するため、スポットライトの照射口に拡散フィルタを設けることが考えられる。

一方、レンズを光軸に沿って前後方向へ摺動させてフォーカス調整とズーム調整を行うスポットライトが知られている（「特許文献１」参照）。
特開２００４−１０３３６１号公報

しかながら、スポットライトの照射口に拡散フィルタを設ける場合であっても、照度むらを満足できるレベルまで改善するに至らなかった。また、特許文献１では、レンズを光軸に沿って前後方向へ摺動させる技術的開示は示されているものの、照度むらを改善すべくレンズを移動させる等の技術的思想は全く開示されていない。

そこで、本発明は、非軸対称の所定の配光パターンが得られ、照度むらを改善でき、また照射光の多様性を発揮できる照明器具及び照明システムを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の照明器具は、光源と、光源からの光を非軸対称の配光パターンに制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

制御手段は、光源とレンズとの関係において相対的に位置や角度を変えることができる手段を含み、要は、光源からの光を非軸対称の配光パターンに制御できる手段を意味し、その具体的態様は問わない。したがって、レンズを備えていない照明器具あっても、非軸対称の配光パターンに制御できる手段を構成していればよい。

本発明の請求項２に記載の照明器具は、請求項１記載の照明器具において、制御手段は、光源の光路上に配設されたレンズに対する光源からの光の入射角を変化させる角度変化手段であることを特徴とする。

レンズに対する光源からの光の入射角を変化させる角度変化手段は、光源に対するレンズの角度を変化させても、レンズに対する光源の角度を変化させてもよく、また、両者の角度を変化させて入射角を変化させてもよい。

本発明の請求項３に記載の照明器具は、請求項１に記載の照明器具において、制御手段は、光源と、光源の光路上に配設されたレンズとの相対的位置関係を光軸に対して、垂直方向に変化させる位置変化手段であることを特徴とする。

光軸に対して垂直方向に変化させるとは、光源を基準としてレンズの位置を変化させるもの、又はレンズを基準として光源の位置を変化させるものを含む。また、垂直方向とは、結果的に垂直方向であればよく、その変化の軌道は問わない。さらに、垂直方向は、幾何学的に厳密な方向を意味するものではない。

本発明の請求項４に記載の照明器具は、請求項１に記載の照明器具において、制御手段は、請求項２に記載の角度変化手段と請求項３に記載の位置変化手段とが連動するように構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載の照明システムは、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明器具と、照明器具と接続され、照明器具に制御信号を供給する照明器具制御機構とを具備することを特徴とする。

照明器具と照明器具制御機構との接続は、有線や無線で接続されることを意味する。

本発明によれば、照明器具から被照射体への光の照射方向に対応して生じる被照射体の照度むらの改善が可能であり、また、照射光の多様性を発揮できる照明器具及び照明システムを提供することができる。

本発明の照明装置の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。なお、上述の従来例と同一又は相当部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１（ａ）において、照明器具としてのスポットライト１からの光は、下方へほぼ円錐状に照射され、この照射光１０の床面上の投影はほぼ円形をなしている。配光パターン１１は非軸対称に制御されており、この制御については、詳細を後述する。

図１（ｂ）に示す照度分布、いわゆる配光パターン１１は、非軸対称であり、図示上、左側に偏って照度が高い山がある。

次に、このスポットライト１により人物Ｍを照射する場合について図２を参照して説明する。まず、天井面等から吊下げられたスポットライト１は、斜め上方から人物Ｍに向けて、その光が照射されている。そして、スポットライト１からの配光パターン１１は、図１に示すように非軸対称に制御されているので、人物Ｍに対し、スポットライト１から近い部分Ｌ１は照度が低く、スポットライト１から遠い部分Ｌ２は照度が高くなるように制御されている。

したがって、光が照射される人物Ｍ全体にわたって、ほぼ均一な照度となり、照度むらの発生を少なくすることができる。

次に、スポットライト１の配光パターン１１を非軸対称に制御する構成について説明する。図３は、スポットライト１の概略の光学系を示す説明図である。スポットライト１には、光源２、反射体３、レンズ４及び制御手段が収容配置されている。

まず、光源２には、ハロゲンランプ、電球、ＨＩＤランプ等が用いられている。そして、光源２の背面側には反射体として円弧状に曲成された反射板３が配設されている。なお、反射板は必ずしも必要ではない。一方、光源２の前面側には、レンズ４が配設されている。図中、光源２からレンズ４に向かう破線は光軸１２を示すものである。

今、光源２を点灯すると光源２からの直接光及び反射板からの反射光は、光軸１２に沿ってレンズ４を通過し、被照射体に照射される。現在の状態では、図７に示すような軸対称の配光パターンとなっている。したがって、この状態で、このまま人物の照射に適用した場合には、照度むらが生じてしまうこととなる。

そこで、この照度むらを防止すべく、制御手段の第１の実施形態について説明する。この実施形態では、レンズ４をその中央部を支軸として回動させて、レンズ４の角度を変化させ、つまり、レンズ４に対する光源２からの光の入射角を変化させるものである。この場合、レンズ４を回動でき、所定角度で停止できる制御手段として角度変化手段５ａを備えている。

一態様として、レンズ４を矢印Ａ方向に回動し、光源２の光軸１２に対する角度を変えた状態を一点鎖線４ａで示す。この状態では、レンズ４に対する光源２の光軸１２の角度が変わり、つまり、レンズ４に対する光源２からの光の入射角が変わり、光源２からレンズ４を通過した照射光の配光パターンは非軸対称となる。

以上のように、この実施形態によれば、レンズ４の角度を適宜変えることにより、その場面に応じた任意の配光パターンを得ることができる。

なお、この実施形態では、レンズを回動させ、その角度を変化させるものについて説明したが、光源の光軸を変えるが如く、光源を傾斜又は反射板の向きを変化させて、光源からの光のレンズに対する入射角を変えるような制御手段、すなわち角度変化手段を設けてもよい。

次に、制御手段の第２の実施形態について説明する。この実施形態では、光源２と反射板３をともに矢印Ｂで示す上下方向に移動でき、所定位置で停止できるような位置変化手段５ｂを備えている。

一態様として、光源２と反射板３を上方に移動した状態を一点鎖線２ａ、３ａで示す。この状態では、レンズ４に対し光源２の光軸１２は垂直方向に変化し、ずれることになるので、光源２からレンズ４を通過した照射光の配光パターンは、非軸対称となる。

以上のように、位置変化手段５ｂでレンズ４に対する光源２の位置を調整し、所定の位置に変えることにより所望の非軸対称の配光パターンを得ることができる。

次に、制御手段の第３の実施形態について図４を参照して説明する。上述の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この実施形態では、光源２と反射板３をともに矢印Ｃで示す円弧状に移動でき、所定位置で停止できるような制御手段、すなわち角度変化手段５ｃを備えている。

一態様として、光源２と反射板３を移動した状態を点線２ｂ、３ｂで示す。

このような制御手段を用いた場合にも、レンズ４に対する光源２からの光の入射角が変わり、配光パターンを非軸対称に制御することができる。

次に、制御手段の第４の実施形態について図５を参照して説明する。上述の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この実施形態では、レンズ４の角度変化と上下方向の移動ができる角度変化手段５ｄと位置変化手段５ｅとからなる制御手段を備えている。まず、光源２の前面側にレンズ４が配設されている。レンズ４は、中央部を支軸として矢印Ｄ方向に回動でき、レンズ４の角度を変化させ、レンズ４に対する光源２からの光の入射角を変化させることができるものである。加えて、このレンズ４を矢印Ｅで示す上下方向、つまり、光源２の光軸１２に対して垂直方向に移動でき、所定位置で停止できるものである。

これらレンズ４の角度変化と上下方向の移動は個別に制御できるようになっている。

一態様として、第１にレンズ４を所定角度回動し（一点鎖線４ｂで示す。）、第２に上方に移動（破線４ｃで示す。）した態様を示している。

以上のように、この実施形態によれば、レンズ４の角度変化と上下方向の位置変化を適宜調整することにより、所望の非軸対称の配光パターンを得ることができる。

なお、レンズの角度変化と上下方向の移動機構からなる制御手段を連動するように構成してもよい。この場合、簡単な操作で所望の配光パターンが得られる。

制御手段の操作は、手動でもよいがモータ等の駆動装置によって動作し、リモコン等によって操作されるようにするのが望ましい。

また、例えば、配光パターンを予め複数種用意しておき、リモコンのボタン操作で所望の配光パターンを選択するようにしてもよい。

次に、上記各実施形態における制御手段の連動について説明する。

第１に、第１の実施形態における角度変化手段５ａと、第２の実施形態における位置変化手段５ｂとを組合せ連動するようにして制御手段を構成し、配光パターンを制御するようにしてもよい。

第２に、第１の実施形態における角度変化手段５ａと、第３の実施形態における角度変化手段５ｃとを組合せ連動するようにして制御手段を構成してもよい。

第３に、第２の実施形態における位置変化手段５ｂと、第４の実施形態における制御手段とを組合せ連動するようにして制御手段を構成してもよい。

第４に、第３の実施形態における角度変化手段５ｃと、第４の実施形態における制御手段とを組合せ連動するようにして制御手段を構成してもよい。

このように、各実施形態における各手段を連動させることにより、制御手段の調整で、所望の配光パターンが容易に、きめ細かく制御でき、一層多様な配光パターンを得ることができる。

次に、各実施形態における共通事項について説明を加える。

制御手段は、ラックとピニオンとの噛み合い等、歯車の組合せによる機構が適用できる。制御手段は、手動によって操作し、所定の配光パターンに調整できるようにしてもよいし、また、これら機構をモータ等の駆動装置によって動作するようにしてもよい。

モータ等の駆動装置による場合も、照明器具本体に操作部を設け、この操作部の操作により制御手段を調整するようにしてもよい。

また、図示しない中央制御盤、リモコン等の照明器具制御機構の操作により行ってもよく、この場合、照明器具制御機構と制御手段とは、有線又は無線で接続されるようになっており、照明器具制御機構の操作により、照明器具制御機構は、制御信号を発生し、その信号を制御手段に供給するようになっている。制御手段は、信号を受信し、所定の配光パターンに調整するように動作する。

次に、第５の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、ＬＥＤ光源を示す正面図である。光源６は、円形の基板７に複数のＬＥＤ８が配設されており、このＬＥＤ８を点灯制御する制御手段として点灯制御回路を備えている。光源６は、照明器具の照射口に取付けられ、複数のＬＥＤ８は、各個別に点灯制御できるようになっており、この点灯制御により、適宜所定の配光パターンに制御できるようになっている。

なお、上述で説明してきた各実施形態において、照明器具と被照射体との距離をセンサにより自動的に検知し、この検知結果を基に被照射体の照度分布が均一になるように制御手段を自動的に制御するようにしてもよい。

以上の各実施形態において説明したように、制御手段を調整することにより所望の非軸対称の配光パターンを得ることができるものである。

したがって、撮影用スタジオ等において、人物を照明器具で照射する場合には、人物全体をほぼ均一な照度で照射することができる。

また、道路、階段等を斜め上方から照明器具によって照射する場合においては、路面、階段面の照射面が均一な照度で照射されることが好ましい。したがって、路面であれば、照明器具から遠い面は照度を高くし、近い面は照度を低くし、路面全体としてほぼ均一な照度となるように配光パターンを制御すればよい。

本発明は、照射光の多様性を発揮できるので、照明器具の種々の使用場面において、例えば、スタジオ、舞台、ショーウインド、ディスプレー、道路、階段等において、効果的に適用することができる。

なお、本発明は、レンズを光軸に沿って前後方向へ摺動させるフォーカス調整、ズーム調整の機構を併せ備えることは妨げない。

本発明の照明器具の実施形態としてスポットライトの光の照射状態を示す説明図である。 同スポットライトの光を人物に照射した状態を示す説明図である。 同照明器具の制御手段の第１及び第２の実施形態を説明するための光学系を示す説明図である。 同照明器具の制御手段の第３の実施形態を説明するための光学系を示す説明図である。 同照明器具の制御手段の第４の実施形態を説明するための光学系を示す説明図である。 同照明器具に取付けられるＬＥＤ光源を示す正面図である。 従来のスポットライトの光の照射状態を示す説明図である。 同スポットライトの光を人物に照射した状態を示す説明図である。

符号の説明

１ ：照明器具（スポットライト）
２、６ ：光源
１１ ：配光パターン
５ａ〜５ｅ ：制御手段

Claims (5)

1. 光源と、光源からの光を非軸対称の配光パターンに制御する制御手段とを具備することを特徴とする照明器具。
2. 制御手段は、光源の光路上に配設されたレンズに対する光源からの光の入射角を変化させる角度変化手段であることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 制御手段は、光源と、光源の光路上に配設されたレンズとの相対的位置関係を光軸に対して、垂直方向に変化させる位置変化手段であることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
4. 制御手段は、請求項２に記載の角度変化手段と請求項３に記載の位置変化手段とが連動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明器具と、照明器具と接続され、照明器具に制御信号を供給する照明器具制御機構とを具備することを特徴とする照明システム。

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