JP2009535760A - サーチライトの減光装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、サーチライトによって生じる光照射野の明度を調節するために、サーチライトから発せられる光を部分的又は完全に遮蔽するよう形成されて配置されている少なくとも一つの遮蔽部材を有するサーチライト用の減光システムに関している。本発明においては、サーチライト（１）から発せられる光を少なくとも部分的に遮蔽する構造化マスクを用いて少なくとも一つの遮蔽部材が構成されており、サーチライト（１）によって生じる光照射野の明度の段階的な調節のために手段が設けられており、少なくとも一つの遮蔽部材をサーチライト（１）から発せられる光の領域へと移動させることによって、一段階の明度ずつ生じる光照射野の明度を低下させる、又はサーチライト（１）から発せられる光の領域から遮蔽部材を取り除くことによって、一段階の明度ずつ生じる光照射野の明度を上昇させることができる。

Description

本発明は、請求項１の主要部に基づく減光装置、及び減光装置を備えるサーチライトに関する。

そのような減光装置は、サーチライトによって生じる光照射野の明度を機械的に減光するために機能することによって、光照射野の明度を調整し、可能であれば低下させる。また、減光装置はこの目的のためにサーチライトによって発せられる光を少なくとも部分的に遮るように構成されている一つ以上の遮蔽部材を有する。そのような減光装置は、特に、例えば昼光サーチライト又はセラミックサーチライトを構成するであろう高出力のサーチライトにおいて用いられることで、生じる光照射野の明度を調節し、また、例えば高出力サーチライトを減光するために限られた範囲のみで使用することができる現在周知の電子安定器と比較すると、電子安定器はサーチライトを減光する際に、そのようなサーチライトの作動状態に影響を与え、サーチライトの色温度を変化させるため、そのような減光装置が有利である。したがって、周知の電子安定器は非常に限られた減光範囲における減光を行えるのみであるか、全く減光を行うことができない。

しかしながら特にテレビスタジオにおいては、特定の光照射野を再現可能に調節するために、均一な光分布で０％（減光無し）から１００％（完全な減光）の減光範囲において減光を行うことが絶対に必要である。

独国実用新案出願ＤＥ２９９１６９９２Ｕ１によって、照明装置用、特にスタジオのサーチライト用の調節式マルチフラップシャッタの形態である機械式減光装置が知られており、その装置には多数の層板がフレームに回転可能に取り付けられている。前記層板は、手動又は電気作動式の調節機構によって、層板の端部が重なるように一つが他のものの上に位置するマルチフラップシャッタの完全に閉じた位置から、層板がサーチライトの前部ディスクに対して垂直に配置される完全に開いた位置へとその場で動くことができる。サーチライトの一定の発光強度により生じた光照射野の明度は、層板の角度調節により、完全に層板が閉じているゼロから層板が開いているランプによるほぼ完全な発光強度まで調節可能である。層板システムは、相互に平行な層板又は放射状に配置された層板のいずれかによって形成されており、層板にセラミック被覆を施すことによって、高出力のサーチライトの場合に同様に発せられる熱による層板の変形を防ぐことができる。

マルチフラップシャッタを構成する前記減光装置は、サーチライトによって生じる光照射野に好ましくない影響をもたらすであろう。特に、前記マルチフラップシャッタは生じた光照射野の明度の無段階減光を可能にするが、サーチライトの焦点調節にも依存する不規則性、例えば生じた光照射野に縞模様の形状をもたらす。さらに、マルチフラップシャッタは層板を保持するためのウェブ又は軸の形状の支持部材を有し、層板はそれらの配置に関しては変化するが、サーチライトによる発光の範囲からは移動しないため、完全な照明、すなわちサーチライトによって生じる最大の光強度の光照射野は実現できない。より細い層板が用いられた場合、光照射野における縞模様は減少できるが、より多数の層板が必要となるため、最大の調節可能な明度はさらに低下する。

「段階式濃度フィルタ」及び「可変式濃度フィルタ」とも呼ばれる別の減光装置は、例えばガラスディスク上に配置された光学くさびの形態の遮蔽部材を採用しており、それは一方向に向かって先が細くなっており、サーチライトを減光するために発せられる光の領域へと移動することによって、大きな明度を調節するために光学くさびの狭い部分が光の領域に配置され、小さな明度を調節するために光学くさびの広い部分が発せられる光へと移動することで、一方で弱く遮光することができ、他方では強く遮光することができる。前記遮蔽部材は、例えばサーチライトに対して移動可能な四角形の板、又はサーチライトに対して回転可能な円形の部材で構成することができ、サーチライトに対する遮蔽部材の位置を変化させることによって明度を調節することができる。さらに、光学くさびの代わりに、連続的に変化する灰色分布も前記遮蔽部材に備えることができる。そのような減光装置においては、光照射野における滑らかな光分布を調節するために、用いられる遮蔽部材が幅及び高さにおいてサーチライトの光照射口の少なくとも２倍、好ましくはさらに大きな倍数で形成されなければならないことが欠点である。

独国特許出願ＤＥ１９９４６０１５Ａ１によって、サーチライトによって生じる光照射野の明度を調節するために、二つの穴空きの格子が用いられている減光装置が知られており、光照射野の明度を調整するためにその格子は相互に対して移動する。このようにして、光照射野の明度の無段階調節は可能である。しかしながら、明度は非常に狭い範囲においてのみ調節でき、完全に暗くすることはできない。
独国実用新案出願公開第２９９１６９９２号明細書 独国特許出願公開第１９９４６０１５号明細書

本発明の目的は減光装置及び減光装置を備えたサーチライトを提供することであり、それらは、光照射野の光分布に対する最小限の影響のみを有し、生じる光照射野の広い範囲における調節と、コンパクトな構成を可能にする。

本発明によると、この目的は請求項１の特徴を有する減光装置によって解決される。

上述の減光装置においては、少なくとも一つの遮蔽部材がサーチライトによって発せられる光を少なくとも部分的に遮蔽する構造化マスクによって形成されている発明に基づいて提供されており、手段がサーチライトによって生じる光照射野の明度の漸次調節のために設けられていることで、
・生じた光照射野の明度を１明度レベル分低下させるために、少なくとも一つの遮蔽部材をサーチライトによって発せられる光の範囲へと移動させ、又は
・生じた光照射野の明度を１明度レベル分上昇させるために、サーチライトによって発せられる光の領域から少なくとも一つの遮蔽部材を取り除く。

それ故に、本発明の前記減光装置は構造化マスクの形状で設置された遮蔽部材を有しており、それは生じる光照射野の明度を調節するためにサーチライトによって発せられる光の領域へ移動され、又は光の領域から取り除かれる。サーチライトによって発せられる光の中へとマスクを移動させること、又は発せられる光からマスクを取り除くことは、光照射野の明度の漸次調節を可能にし、光はマスクによって少なくとも部分的に遮蔽され、若しくはマスクが発せられる光の領域に無い時は、変化せずに伝達される。ここで、明度の調節は、例えば層板を旋廻させる時などに、実施されるマスクの断面の種類によっては影響を受けないが、光に影響を与えるためにマスクを発せられる光の中へと完全に誘導する、又は光を変化させずに通すために光の領域からマスクを完全に取り除くことによって影響を受けることが重要である。

減光装置は複数の異なる遮蔽部材を有しており、それらは生じる光照射野の明度レベルを調節するためにそれぞれ異なるマスクを形成することが有益である。異なる遮蔽部材の重ね合わせによって、生じる光照射野の様々な明度レベルが調節可能であり、各遮蔽部材は遮蔽係数によって表され、それはマスクの表面全体に対するマスクの不透明な領域の面積比によって決定され、それ故にマスクに当たる全ての光に対する遮蔽される光の割合を示す。

ここで根幹となる発想は、異なるマスクをデジタルに重ね合わせることによって、様々な明度レベルが調節できることである。マスクを構成する遮蔽部材を組み合わせることによって、遮蔽部材により影響を受ける遮蔽は徐々に変化することができ、この変化は一つ以上の遮蔽部材を加える又は取り除くことによって漸次的に達成される。光照射野の明度を調節するための遮蔽部材の組み合わせ及び重ね合わせによって調節される遮蔽は、重ね合わせられた遮蔽部材の遮蔽係数の合計によって表され、それは個々の遮蔽部材の遮蔽係数を加算することによって得ることができる。異なる遮蔽部材に設けられた不透明な領域が、それらの配置において相互に完全に相違しており、遮蔽部材を重ね合わせた場合に、個々の遮蔽部材の不透明な領域が相互に重ならない時に、これは適用することができる。他の遮蔽部材と重なる位置の場合に、不透明な部分間で重複が生じるように個々の遮蔽部材が形成されていると、遮蔽係数の合計を算出する際に同じことが対応するよう考えられなければならない。

遮蔽部材の重ね合わせによって様々な明度レベルが調節可能であり、遮蔽が例えば０％−１０％−・・・−１００％のサーチライトによって生じる光の最大明度の明度である明度レベルに直線的に変化することができるように遮蔽部材は形成可能である。また、非直線的な階調、例えば目の明度感覚をモデリングする階調が可能になるよう遮蔽部材を形成することが考えられる。

減光装置の全ての遮蔽部材がサーチライトによって発せられる光の領域に配置される際に、サーチライトによって発せられる光の完全な遮蔽が達成されるように減光装置の遮蔽部材は形成されることが有益である。この場合、光が完全に遮蔽され、調節された光照射野の完全な減光が起こるように遮蔽部材は重ねられる。

遮蔽部材は規則的に配置された不透明若しくは部分的に透明な及び透明な領域をそれぞれ有しており、それによって遮蔽部材に当たる光が部分的に遮蔽されるようにマスクに相当する遮蔽部材は構成されることが有益である。それぞれのマスクは格子状又はラスター状の構造をとることができ、それは規則的に配置された不透明及び透明な領域によって形成される。ここで基本的側面は、例えば細い格子又はラスターの形状であるマスクの細い形状が光に均一な影響を、結果的に均一な光照射野を達成できることである。マスクの選択された構造が細いほど、調節された光照射野における光分布はより均一になり、その均一性に関して生じた光照射野の質に対する遮蔽部材の影響は小さくなる。サーチライトの光の中へとマスクを動かすことによって、原理上は調節された光照射野の明度において灰色のレベルが生じ、その強度はマスクの透明な領域に対する不透明な領域の面積比に由来する。マスクの不透明な領域の面積が大きいほど、マスクに当たる光の遮蔽、結果的に生じた光照射野の明度の低下及び減光が大きくなる。これに関しては、原理上、マスクを形成する遮蔽部材も不規則に、すなわち遮蔽部材上に不均一に配置される構造の形態で構成可能である。これに関して、遮蔽部材の重ね合わせによって調節される生じた光照射野が所望されるように減光され、十分に均一であるように各遮蔽部材が構成されることが決め手となる。

また、遮蔽部材を格子状のマスクとしてではなく、均一な灰色の色調を有する灰色で部分的に透明なディスクとして形成することが考えられ、それは構造化されていないが均一な灰色の色調を有する。そのような遮蔽部材を重ね合わせると、調節された遮蔽係数は加算によってではなく、個々の遮蔽係数の乗算によって得られる。透明な灰色のディスクのみが提供されると、光照射野の完全な減光は不可能である。

減光装置は、明度を調節するために相互に組み合わせ可能な、灰色のディスクを構成する遮蔽部材と、構造化マスクを構成する遮蔽部材とを両方有することができる。そして、調節される遮蔽係数は、灰色のディスクの遮蔽係数を乗じた構造化マスクの遮蔽係数の加算値に由来する。

さらに、色をつけるために、サーチライトによって生じる光へと移動される一つ以上の異なる着色部材を備えることもできる。そのような着色部材によって着色効果が生じる、又は色温度が補正できるようになる。

有益な側面においては、減光装置はハウジング内に配置された分離ユニットを構成しており、サーチライトによって発せられる光に影響を与えるために、それは例えばサーチライトの光照射口の近くに配置され、サーチライトによって発せられる光はそこを介してサーチライトから出る。したがって、減光装置は、サーチライトから取り外し可能であり別のサーチライトで作動させることができる分離モジュールを構成する。また、これに関して、代替案として減光装置がサーチライトと一体化されることによって、減光装置が非分離ユニットであり、生じる光照射野の明度を調節するためにサーチライトによって発せられる光の中へとサーチライト内部の遮蔽部材を移動させるようにすることも考えられる。

減光装置の一つ以上の遮蔽部材は、減光装置中の旋廻軸に対して移動可能又は旋廻可能に取り付けられていることが好ましい。遮蔽部材が移動可能に取り付けられると、それらは移動されることによってサーチライトによる発光の領域へと移動され、又は領域から取り除かれる。遮蔽部材が旋廻可能に取り付けられると、明度を調節するために遮蔽部材が左から、右から、上又は下から、サーチライトのウイングドアのように光の領域へと折り畳まれる、又はサーチライトの光照射口に平行に延びる平面において旋廻されるように、光の伝播方向に対して直角又は平行な旋廻軸を配置することが考えられる。

一つ以上の遮蔽部材をシフト又は旋回させるために駆動手段が設けられ、それは調節される明度に応じてサーチライトによって発せられる光の領域へと遮蔽部材を移動し、又はサーチライトによって発せられる光の領域から遮蔽部材を取り除くことが好ましい。このようにして、生じた光照射野の明度は減光装置によって漸次的に変化させることができ、所望される遮蔽係数及びそして所望される明度レベルは遮蔽部材を組み合わせることによって調節される。発せられる光の中へと旋廻される遮蔽部材の調節される組み合わせは、光照射野の所望される明度に依存し、それは個々の遮蔽部材の重ね合わせ及び結果的に調節される遮蔽係数に由来する。

駆動手段は電気機械式であり、例えば電気モータを有し、それによって遮蔽部材は光の中へと移動される又は光から取り除かれる。任意に、電気モータはトランスミッションと協働することができ、例えば駆動ベルト、歯付ベルト又はカルダン軸を介して遮蔽部材に連結可能である。また、電気モータの代わりに、駆動手段は遮蔽部材を調節するための双安定電磁石を有することができ、電磁石の状態に応じて一つの電磁石はそれぞれ一つの遮蔽部材に作用し、光の中へと遮蔽部材を運ぶ又は光から遮蔽部材を取り除く。

さらに、それはバネによって遮蔽部材を付勢することで、減光装置中のそれらの位置に遮蔽部材を保持及び固定するために設置することもできる。

また、駆動手段は電子制御ユニットを有し、又は外部電子制御ユニットと協働することができ、それによって、使用者によって特定された遮蔽係数は用いられる遮蔽部材の組み合わせへと変換される。電子制御ユニットは、調節された状態を記憶し、例えば停電の後に自動で同じ状態を復元するように作成することができる。さらに電子制御ユニットは、特にフィルム及びスタジオの照明用システムにおいて一般に用いられるＤＭＸ５１２及びＣＡＮ規格を用いることによって、バスシステム及び、バスシステムを介して光制御デスクへと連結することができ、使用者は光制御デスクを介してサーチライトの明度を調節することができる。また、これに関して、使用者は調節されたそれぞれの明度を読み取ることができ、減光装置の稼働状態を復元することができる。

また、電子制御ユニットを介して減光装置を電子安定器に接続すること、及び電子安定器を介してサーチライトの制御及び微調整をすることが考えられ、且つ有益である。例えば、明度の粗調整は減光装置によって行うことが可能であり、一方で微調整は電子安定器によって行われることで、無段階のサーチライトの制御が事実上可能となる。したがって、例えば４５％の遮蔽係数が遮蔽部材によって調節され、その後に２％の追加遮蔽を用いることによって４７％の値に電子安定器による微調整が可能である。

さらに、電子制御ユニットは、調節された光照射野の明度を検出するためのセンサと協働することもでき、その信号は光照射野の明度を自動で制御及び安定化するために用いられ、又は調節される明度の設定値を特定する記録装置、特にカメラと協働することもできる。

更なる変形形態においては、減光装置は作動棒と連結可能であり、それによって使用者は減光装置の明度を機械的に調節することができる。そのような作動棒は、特に減光装置が地上の非常に高い位置にある装置に設置されたサーチライトに連結されている時の手段であり、サーチライトの傾き及び旋廻を調節するために標準装備として設けられている。同時に作動棒は、例えばいわゆる作動ベルを用いることによって減光装置と協働することができ、サーチライトの明度を調節するために機能することができる。

減光装置の一つ以上の遮蔽部材が金属製マスクを構成し、その不透明な領域が金属面によって形成されていることが有益である。ここで前記金属面は、例えば鋼板又はガラス板に蒸着させたアルミニウムによって形成することができる。また、遮蔽部材の耐熱性を向上させるために、セラミック被覆の遮蔽部材を備えることも考えられる。金属製マスクは、打抜き、エンボス、延伸、レーザー、打設又は射出形成され、特にレーザーによるマスクの形成は正確に且つ安価になせることが有益である。特に簡便で安価な変形形態おいては、遮蔽部材は印刷ディスクを構成することもできる。

原理上は、剛性ガラス又はプラスチックのディスク、可撓性フィルムも遮蔽部材に用いることができる。フィルムの使用は特に減光装置の省スペース構造をもたらし、フィルムが使用されない時にはフィルムを巻き上げ、そして遮蔽するために光の中へとそれらを展開するよう設置される。また、フィルム状の遮蔽部材は、例えばサーチライトのハウジングに平行になるようサーチライトの下に配置することができ、その後に遮蔽するためにサーチライトの端の周囲をサーチライトの光照射口の領域へと動かされる。

また、目的は請求項２６の特徴を有するサーチライトによって解決される。その発明においては、サーチライトは上述の減光装置を有する。

発明の元になる思想は、図に記載された実施例を参照して以下において詳細に説明される。

図１Ａ及び図１Ｂはランプ１７を有するサーチライト１を示し、ランプ１７は反射板１８と共にサーチライトのハウジング１６に配置され、反射板１８と協働して光ＬＳを発生させ、それをサーチライト１から光照射口１１を介して発することで、光照射野Ｌ、Ｌ’を形成する。通常は、光ＬＳはサーチライト１によってほぼ円錐形に発せられ、光ＬＳを包含する光の円錐はいわゆるハーフピーク角によって規定され、それは光の円錐によって形成される散乱角を描く。これに関して、サーチライト１は特にフィルム又は劇場用のスタジオサーチライトであり、特にセラミック又は昼光サーチライトである高出力サーチライトを構成するであろう。サーチライトのハウジング１６において、ストラップ１８が旋廻可能に取り付けられており、それによってサーチライト１はリグ、スタンド又は他の保持装置に取り付けることができる。

本発明は特に高出力のサーチライトに関しており、それはｋＷの範囲の電力で稼働し、電子安定器によっては容易に減光できない。したがって、そのようなヘッドライトは機械式の減光装置を通常採用しており、それによってサーチライト１によって生じた光照射野Ｌ、Ｌ’の明度は調節することができ、遮蔽部材はサーチライトの光照射口１１の近くに配置されることでサーチライト１の発光ＬＦの明度に影響を与える。

サーチライト１によって生じる光照射野Ｌ、Ｌ’の重要な特性は、光分布の均一性、すなわち光照射野Ｌ、Ｌ’の範囲における均一の明度である。例えば生じる光照射野Ｌ、Ｌ’を機械的に減光するために用いられるマルチフラップシャッタの形状である従来の減光装置は、それらは層板の形態のために縞模様を形成し、それ故に調節された光照射野Ｌ、Ｌ’の均一性に悪影響を与える欠点を有している。この問題は以下に記載される減光装置によって解決され、それは本発明の元になるアイデアを使用し、層板の代わりに細かいメッシュ構造又は灰色のディスクを構成する遮蔽部材を採用している。

図１Ａ及び１Ｂにおいて、減光装置２はサーチライト１の光照射口１１の近くに配置されており、保持爪１２、１３及び１４を介してサーチライト１に連結されており、保持爪は光照射口１１の近くにおいてサーチライトのハウジング１６に又は光照射口１１を取り囲む環状レンズ取り付け部に取り付けられている。減光装置２はハウジング２５を有しており、その中にはサーチライト１によって発せられた光ＬＳのための貫通孔２１が配置されており、サーチライト１の光照射口１１及び減光装置２の貫通孔２１はお互いの頂部が揃うように配置されることで、光照射口１１から発せられた光ＬＳは完全に貫通孔２１の領域へと入り、そこを通過する。こうして、サーチライト１から発せられた光ＬＳは光照射口１１を通ってサーチライトから出て、減光装置２の貫通孔２１を通過し、対応する光照射野Ｌ、Ｌ’を生じる。

減光装置２はサーチライト１によって生じる光照射野Ｌ、Ｌ’の明度を調節するために形成されて取り付けられており、所望するようにそれを減光する。本発明の減光装置２のある実施形態が図２に図示されており、図２は貫通孔２１がある平面における減光装置２の部分断面図を示す。減光装置２は複数の遮蔽部材２２を有しており、それらは減光装置２における旋廻軸２４に対して旋廻可能に取り付けられている。さらに、駆動手段２３が減光装置２に取り付けられており、それによって遮蔽部材２２は減光装置２における低位置から高位置へと旋廻方向Ｓに向けて旋廻可能であり、低位置にある場合、遮蔽部材は貫通孔２１の近くに配置されておらず、それ故に貫通孔２１を通るサーチライト１の光ＬＳの近くに配置されない、高位置においては貫通孔２１を覆うために、サーチライト１によって発せられて貫通孔２１を通る光が遮蔽部材を通過し貫通孔２１の近くに配置されている遮蔽部材２２によって少なくとも部分的に遮蔽される。

ここで駆動手段２３は、例えばトランスミッションを備えた又は備えていない電気モータを構成することができ、それはシャフトを介して遮蔽部材２２に作用して、遮蔽部材を動かす。また、電気モータの代わりに駆動手段２３は双安定電磁石を有することも考えられ、それはスイッチの状態に応じて遮蔽部材２２を高位置又は低位置へと旋廻させ、遮蔽部材２２はバネによって付勢されることで一方向への旋廻を支持することができる。

サーチライト１によって発せられた光照射野Ｌ、Ｌ’の明度に影響を与えるために、様々な遮蔽部材２２が貫通孔２１の領域へと動かされることによって、光照射野Ｌ、Ｌ’の所望される明度が調節されるように発せられる光ＬＳを遮蔽することができる。光照射野Ｌ、Ｌ’の最大明度は、全ての遮蔽部材２２が図２に示されるように貫通孔２１の外側の低位置にあるように、貫通孔２１の近くに遮蔽部材２２が配置されない時にもたらされる。しかしながら、光ＬＳの最大の遮蔽は、全ての遮蔽部材２２が貫通孔２１の領域へと移動され、その結果光ＬＳが最大限に遮蔽されて光照射野Ｌ、Ｌ’が最も暗くなる時に実現する。図１Ｂに模式的に示されるように、より明るい光照射野Ｌはより弱い遮蔽によってもたらされ、一方、遮蔽部材２２によるより強い遮蔽によって対応するより弱い光照射野Ｌ’は調節される。

減光装置２の明度レベルを調節するために、駆動手段２３は電子制御ユニットを有する又は外部電子制御ユニットと協働することができ、それは調節されるべき明度レベルに対する使用者の入力を遮蔽部材２２の適切な組み合わせへと変換し、結果的に減光装置２を調節する。

原理上は、図２に示されるような様々な実施形態が遮蔽部材２２に対して実現可能である。特に、遮蔽部材２２は格子状又はラスター状の構造を有することができ、個々の遮蔽部材によって調節可能な遮蔽が、遮蔽部材２２の透明な領域に対する不透明な領域の面積比によって決定される。遮蔽部材は異なるように形成されることで、漸次的に増える様々な遮蔽が個々の遮蔽部材の重ね合わせによって調節可能である。

個々の遮蔽部材及びそれらの組み合わせによって調節可能な遮蔽は、個々の遮蔽部材２２それぞれに対して、遮蔽部材２２の面全体に対する不透明な領域の面積比から得られる遮蔽係数によって特徴付けることができる。そして、遮蔽部材２２の組み合わせの調節された遮蔽係数の合計は、個々の遮蔽部材２２の重ね合わせによって決定される。遮蔽部材２２を重ね合わせた場合に、個々の遮蔽部材２２の不透明な遮蔽領域が重複しない時は、遮蔽係数の合計は個々の遮蔽部材の遮蔽係数の加算によって得られる。しかしながら、個々の遮蔽部材の不透明な領域が少なくとも部分的に重複する場合には、重複する領域の面積区分は、遮蔽係数の合計を決定するために個々の遮蔽係数の加算において差し引かれなければならない。

これに関連して、均一な灰色の色調である灰色のディスクとして遮蔽部材２２を形成することも考えられる。そのような灰色のディスクを用いると、構造化ディスクにおけるように、遮蔽係数は加算によっては得ることができず、個々の遮蔽部材２２の遮蔽係数の乗算によって得ることができる。両方の構造化遮蔽部材２２と灰色のディスクとの併用も考えられ、遮蔽係数の合計は構造化遮蔽部材２２の遮蔽係数の加算、及び灰色のディスクを構成する遮蔽部材２２の遮蔽係数とのその後の乗算によって得られる。

遮蔽部材２２の形成及び遮蔽部材２２の重ね合わせによる光照射野の明度の調節は、図３Ａから３Ｄに示されている遮蔽部材と図４Ａ及び４Ｂに示される表を参照して以下において詳細に説明される。

図３Ａから３Ｄは４つの異なる遮蔽部材２２Ａから２２Ｄを示し、それらは透明な領域２２１及び不透明な領域２２０によって形成されるラスター状の規則的に分布した構造をそれぞれ有する。遮蔽部材２２Ａから２２Ｄによってそれぞれなされる遮蔽は、個々の遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの遮蔽係数によって表すことができ、それはサーチライト１の光ＬＳによって照射される遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの表面全体に対する不透明な領域２２０の面積比、結果的に遮蔽部材２２Ａから２２Ｄによって遮蔽される光の量を示す。

図４Ａに示されるような第１の遮蔽部材２２Ａは、表面全体の１／１６における不透明な領域２２０の面積区分、及び不透明な領域２２０による遮蔽部材２２Ａに当たる光ＬＳの結果的にもたらされる遮蔽により、１／１６の遮蔽係数を有している。言い換えると、遮蔽部材２２Ａによって、遮蔽部材に当たる光ＬＳの１／１６が遮蔽されている。遮蔽部材２２Ｂ、２２Ｃ及び２２Ｄは対応するよう、１／８（遮蔽部材２２Ｂ）、１／４（遮蔽部材２２Ｃ）、及び１／２（遮蔽部材２２Ｄ）の遮蔽係数を有する。個々の遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの不透明な面２２０は、遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの重ね合わせにおいて、すなわち、個々の遮蔽部材２２Ａが減光装置２の貫通孔２１の近くにおいて相互に重なるように配置されている時に、遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの不透明な領域２２０は重複しないように配置されることで、個々の遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの遮蔽係数が重ね合わせの場合に合計される。図２に示されるように、遮蔽部材２２Ａ及び遮蔽部材２２Ｂが同時に貫通孔２１の領域へと移動され、それらが重なり合って貫通孔２１を通る光ＬＳに対して遮蔽効果を共に有する場合、調節された遮蔽係数の合計は３／８であり、遮蔽部材２２Ａ及び２２Ｂの遮蔽係数の合計と一致する。全ての遮蔽部材２２Ａから２２Ｄが重ね合わせられる、すなわち、貫通孔２１の領域へと移動される場合、遮蔽係数は１５／１６であり、最大の調節可能な減光の値に相当する。図３Ａから図３Ｄに示される遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの実施形態においては、光ＬＳは最大の減光である遮蔽部材２２Ａから２２Ｄを未だに通過しており、調節された光照射野Ｌ、Ｌ’の明度は最大の明度の１／１６の値に相当する。

これに関して、完全に不透明（遮蔽係数１）であり、貫通孔２１の中に旋廻されると、サーチライト１の完全な減光を達成する追加遮蔽部材を備えることも考えられる。

遮蔽部材２２Ａから２２Ｄは、個々の遮蔽部材２２Ａから２２Ｄの遮蔽係数がそれぞれ係数の乗算によって関連するよう設定されていることが有益である。それ故に、図３Ａから３Ｄに示される実施形態においては、遮蔽部材２２Ｂの遮蔽係数は遮蔽部材２２Ａの遮蔽係数の二倍に相当する。遮蔽部材２２Ａから２２Ｄのそのような形態においては、個々の遮蔽部材の遮蔽係数は関係式、
ｉ番目の遮蔽部材の遮蔽係数＝２^ｉ−１／２^Ｎ
で表され、Ｎは用いられる遮蔽部材の合計数を示す。四つの遮蔽部材においては、第一の遮蔽部材の遮蔽係数は１／１６、第二の遮蔽部材は１／８、などに相当する。しかしながら、完全な減光、すなわち遮蔽係数１が全ての遮蔽部材の重ね合わせによって実現されなければならない場合は、遮蔽部材の遮蔽係数は調整されなければならないか、追加の遮蔽部材が設置されなければならない。

図４Ａ及び４Ｂは二つの表を図示しており、そこでは、調節可能な遮蔽係数が用いられる遮蔽部材の数及び種類に応じて記載されている。各欄において、それぞれ以下のものが示されている。
・第１欄、用いられる遮蔽部材の数、
・第２欄、用いられる遮蔽部材よって調節可能な状態の数、すなわち、調節可能な明度レベルの数
・第３欄、最小の増分明度レベル
・第４欄、最大の調節可能な遮蔽係数
・第５−１０欄、用いられる個々の遮蔽部材の遮蔽係数

図３Ａから図３Ｄに示される遮蔽部材２２Ａから２２Ｄは、図４Ａに示される表に記載される四つの遮蔽部材の場合に相当する（図４Ａの表の第４行参照）。

図４Ａ及び図４Ｂに示される実施形態においては、光照射野Ｌ、Ｌ’の明度は遮蔽部材の重ね合わせによる最大及び最小の値の間で調節することができ、最大値はサーチライト１によって最大限に発せられる光ＬＳの明度（遮蔽０に相当する）に相当し、最小値は全ての使用される遮蔽部材の重ね合わせによる減光（最大の調節可能な遮蔽係数による遮蔽に相当する、図４Ａ及び４Ｂにおける第４欄参照）に相当する。光照射野Ｌ、Ｌ’の明度は、遮蔽係数によって決定される明度レベルまで各遮蔽部材により漸次的に変更可能である。

図４Ａに示される場合、遮蔽部材は最大の調節可能な減光が完全ではない（第４欄に示される最大の調節可能な遮蔽係数に相当する）ように設定されていることで、用いられる遮蔽部材全ての重ね合わせであっても、光ＬＳの残余部分は遮蔽部材を通過することができる。ここで、明度レベルの実現可能な最大の数は、遮蔽部材の用いられる数によって調節可能であることが有益である。特に図４Ａで示される場合、図４Ｂの場合と比較して、二つより多くの遮蔽部材を用いる際に、同一の増分明度レベルにつき一つ少ない遮蔽部材が必要とされる（第３欄参照）。

調節可能な状態の数、すなわち、異なる調節可能な明度レベルは、図４Ａに相当する遮蔽部材を形成する時には、式
Ｚ＝２^Ｎ
から得ることができ、Ｎは用いられる遮蔽部材の数を表し、Ｚは調節可能な状態の数を表す。これは図４の場合に適用され、光ＬＳの残余部分は最大限の減光を伴って透過することによって、不完全な減光が調節可能である。図３Ａから３Ｄに相当し、遮蔽部材を構造化することによって調節可能な個々の遮蔽部材の遮蔽係数は、用いられる遮蔽部材の様々な数に応じて図４Ａの第５欄から第１０欄にそれぞれ示されている。

他方、図４Ｂに示される場合においては、全ての遮蔽部材の重ね合わせによって、光照射野が完全に減光されるように遮蔽部材は形成されており、それ故に光照射野Ｌ、Ｌ’の明度は値０（第４欄における最大遮蔽係数１に相当する）を確保する。

図４Ｂに示される場合、完全な減光が全ての遮蔽部材の重ね合わせによって調節可能であるように遮蔽部材は形成されており、調節可能な状態の数、すなわち、明度レベルの数は
Ｚ＝２^{（Ｎ−１）}＋１
から得ることができ、Ｎは用いられる遮蔽部材の数を順に表し、Ｚは調節可能な状態の数を表す。個々の遮蔽部材の遮蔽係数は、用いられる遮蔽部材の様々な数に応じて図４Ｂの第５から第１０欄にそれぞれ順番に記載されている。

４つの異なる遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’の別の実施形態が、図５Ａから５Ｄに示されている。ここでの遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’によって調節可能な遮蔽係数の値は、１／８（遮蔽部材２２Ａ’）、１／４（遮蔽部材２２Ｂ’）、３／８（遮蔽部材２２Ｃ’）及び５／８（遮蔽部材２２Ｂ’）に相当する。図５Ａから５Ｄに示される遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’によって調節可能な組み合わせ及び結果的に生じる遮蔽係数が図６の表に記載されており、
・第１行は、遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’の様々な組み合わせに対する調節された明度レベルを示し、
・第２行は、調節された遮蔽係数を示し、
・第３行は、１から調節された遮蔽係数を引いた値に相当する調節された透過率を示し、
・第４行から第７行は、それぞれの組み合わせに用いられた遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’を示し、Ｘは遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’の使用を示す。

図５Ａから５Ｄに示される遮蔽部材において、遮蔽部材２２Ａ’は遮蔽部材２２Ｂ’から２２Ｄ’と一体化しており、遮蔽部材２２Ａ’の格子状の構造は遮蔽部材２２Ｂ’から２２Ｄ’においても認識されるという特殊性がある。したがって、括弧に入れられた（Ｘ）によって図６に示されるように、遮蔽部材２２Ａ’は１／８の遮蔽係数に相当する第２の明度レベルを調節するためにのみ用いられる。明度レベル３−９を調節するために、遮蔽部材２２Ｂ’−２２Ｄ’は図６に示されるように単に相互に組み合わされており、組み合わせに用いられる遮蔽部材はそれぞれ図６においてＸで表されている。遮蔽部材２２Ｂ’−２２Ｄ’を組み合わせる際に、最大の調節可能な減光が１の遮蔽係数に相当することで、最大の減光によって一切の光ＬＳは重ね合わされた遮蔽部材２２Ｂ’−２２Ｄ’を透過することはできず、その結果、生じる光照射野Ｌ、Ｌ’の明度はゼロである。

図５Ａから５Ｄの遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’の利点は、遮蔽部材がレーザーで金属シートを加工することによって容易に作成することができることである。このため、全ての遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’は格子状の構造を有さなければならず、遮蔽部材２２Ａ’から２２Ｄ’において、遮蔽部材２２Ａ’の格子は他の遮蔽部材２２Ｂ’から２２Ｄ’においても形成されることが理解される。

原理上、不透明な領域と透明な領域との間のあらゆる分離は、図３Ａ−３Ｄ及び図５Ａ−５Ｄの遮蔽部材２２Ａ−２２Ｄ及び２２Ａ’−２２Ｄ’においてそれぞれ選択することができる。実際に、選択されたラスターが小さいほど、光照射野Ｌ、Ｌ’の調節された光分布はより均一になる。減光装置２は生じた光照射野Ｌ、Ｌ’の明度に単に作用するため、減光装置２はサーチライト１によって発せられる光ＬＳのハーフピーク角には依存しない。

遮蔽部材を形成する際に、遮蔽部材上に不均一な遮蔽係数を設け、遮蔽部材上の遮蔽係数を変化させることが有益であろう。特に、サーチライトの大きなハーフピーク角、すなわち拡大された光照射野を用いる場合、及び比較的分厚い遮蔽部材を用いる場合に、遮蔽部材の外の領域における光の斜め入射が悪影響の及んだ生成光照射野、特に光照射野に寄生パターン又は光照射野の中央部に影をもたらすであろう。この問題は、遮蔽部材のそれぞれ外側の領域、すなわち、中央から離れた各遮蔽部材の外側の領域においてそれらを拡大することによって、光の通路における遮蔽部材の位置に応じて遮蔽部材が調整されることで解決する。後方の遮蔽部材、すなわち光が最後に通過する遮蔽部材の拡大は、前方の遮蔽部材に対してよりも大きく選択されなければならない。原理上、光の円錐においてより後方に配置された遮蔽部材は、その構造と、照射されるより大きな面に相当するその面全体との両方において、より前方及びランプの近くに配置された遮蔽部材よりも広く形成されなければならないことが理解される。そして遮蔽部材の構造は、円錐状の光の伝播に応じて相互に対してわずかにオフセットされており、外側に向けてそれぞれ拡大されている。

開示されている減光装置２の主な利点は、生じる光照射野Ｌ、Ｌ’の明度の漸次調節が、減光装置２の単純な構成及び小さなスペースの要件で広範にわたり機械的に可能になることである。図４Ａ及び４Ｂに示されるように、調節可能な明度レベルの増分の大きさは、用いられる遮蔽部材の数に依存しており、それが小さいほどより多くの遮蔽部材が用いられる。

特に、２２Ａ−２２Ｄ、２２Ａ’−２２Ｄ’及び２２は金属製マスクによって形成することができ、マスクは例えばステンレス鋼シート又はアルミニウムで蒸着被覆したガラスディスクで作ることができ、レーザーによる処理によって容易及び安価な方法で製造できることが有益である。レーザーによる処理が容易に実施でき、レーザーによって作成できない又は単に困難である形状は避けられるようにマスクの構造が選択されることが有益である。これに関して、図３Ａ−３Ｄ及び図５Ａ−５Ｄにおいて示されるように、マスクの形成は、特に角又は四角の形状を用いることによってなされ、レーザーによって作成することが難しい円形は避けられる。

本発明の元になる思想を用いる完全に別の種類の遮蔽部材が考えられる。特に、遮蔽部材を不規則に構成することが考えられ、図３Ａから３Ｄ及び５Ａから５Ｄに示される実施形態とは反対に、不規則な格子構造が用いられる。ここで、遮蔽部材がサーチライトによって生じる光に対して遮蔽効果を有すること、及び生じる光照射野の明度が遮蔽部材の重ね合わせによって漸次的に調節可能であることが重要である。

サーチライトの光照射口の近くに配置された減光装置を有するサーチライトの斜視図 図１Ａに示されている減光装置を有するサーチライトの模式的な断面図 減光装置のある実施形態の模式的な部分断面図 マスクを構成する様々な遮蔽部材の模式図 遮蔽部材の様々な実施形態に用いられる遮蔽部材の数に応じた調節可能な遮蔽係数を示す表 図６に示される遮蔽係数を調節するためのマスクを構成する様々な遮蔽部材の模式図 図５Ａ−５Ｄに示される遮蔽部材の組み合わせによって調節可能な遮蔽係数を示す表

符号の説明

１ サーチライト
１１ 光照射口
１２−１４ 保持爪
１５ 被覆部材
１６ サーチライトのハウジング
１７ ランプ
１８ 反射板
１９ サーチライトのストラップ
２ 減光装置
２１ 貫通孔
２２ 格子
２２Ａ−２２Ｄ 格子
２２Ａ’−２２Ｄ’ 格子
２２０ 不透明な領域
２２１ 透明な領域
２３ 駆動手段
２４ 旋廻軸
２５ ハウジング
Ｌ、Ｌ’ 光照射野
ＬＳ 光
Ｓ 旋廻方向

Claims (27)

1. サーチライトによって生じる光照射野の明度を調節するためのサーチライト用減光装置であって、サーチライトによって発せられる光を部分的又は完全に遮蔽するよう形成及び取り付けられている少なくとも一つの遮蔽部材を有し、
   少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）がサーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）を少なくとも部分的に遮蔽する構造化マスクによって形成されており、手段（２３）がサーチライト（１）の生じた光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度の漸次調節のために取り付けられており、
   サーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）の範囲へ少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）を移動させることによって、生じた光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度を１明度レベルずつ低下させることができる、又は
   サーチライト（１）によって発せられた光（ＬＳ）の範囲から遮蔽部材を取り除くことによって、生じた光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度を１明度レベルずつ上昇させることができる
   ことを特徴とする減光装置。
2. 複数の異なる遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が取り付けられており、それらが生じた光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度レベルを調節するための異なるマスクを形成していることを特徴とする請求項１に記載の減光装置。
3. 異なる遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が形成されて取り付けられることによって、生じる光照射野（Ｌ、Ｌ’）の様々な明度レベルを異なる遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）の重ね合わせによって調節することができることを特徴とする請求項２に記載の減光装置。
4. 角遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が、遮蔽される光の量を示す遮蔽係数によって特徴付けられ、重ね合わせられた遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）の遮蔽係数の合計が異なる遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）の遮蔽係数の加算によって得られることを特徴とする請求項３に記載の減光装置。
5. 異なる遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）全てがサーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）の範囲に配置されると、サーチライト（１）によって発せられた光が完全に遮蔽されることを特徴とする請求項３又は４に記載の減光装置。
6. マスクを構成する少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が、規則的に配置された不透明又は部分的に透明な領域（２２０）及び透明な領域（２２１）を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の減光装置。
7. マスクを構成する少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が、不透明又は部分的に透明な領域（２２０）、及び透明な領域（２２１）によって形成される格子状又はラスター状の構造を有することを特徴とする請求項６に記載の減光装置。
8. マスクを構成する少なくとも一つの遮蔽歩合（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が、サーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）が部分的に透過する灰色の板を構成することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の減光装置。
9. 規則的に配置された不透明又は部分的に透明な領域（２２０）及び透明な領域（２２１）を有する少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）と、灰色の板を構成する少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）によって特徴付けられ、様々な明度レベルが遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）の重ね合わせによって調節可能である請求項１から請求項８のいずれかに記載の減光装置。
10. 着色部材がサーチライトによって発せられた光（ＬＳ）に着色するためにさらに取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の減光装置。
11. 減光装置（２）がハウジング（２５）に配置された分離ユニトを形成することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の減光装置。
12. 少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が、移動可能又は減光装置（２）の旋廻軸（２４）に対して旋廻可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の減光装置。
13. 旋廻可能に取り付けられた少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２Ａ−２２Ｄ）の旋廻軸（２４）が、サーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）の伝播方向にほぼ垂直又は平行に配置されていることを特徴する請求項１２に記載の減光装置。
14. 駆動手段（２３）が少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）を移動させる又は旋廻させるために取り付けられていることで、少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）をサーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）の領域の中へと移動させる又はサーチライト（１）によって発せられる光（ＬＳ）の領域から遮蔽部材を取り除くことができることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の減光装置。
15. 駆動手段（２３）が電気モータを有することを特徴とする請求項１４に記載の減光装置。
16. 駆動手段（２３）が電磁石によって少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）を旋廻するよう形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の減光装置。
17. 少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）がバネによって付勢されていることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の減光装置。
18. 駆動手段（２３）が、遮蔽係数を調節するために使用者によって設定された遮蔽係数を異なる遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）の組み合わせへと変換する電子制御ユニットを有することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれかに記載の減光装置。
19. 電子制御ユニットが、サーチライト（１）の光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度の微調整のためにサーチライトの電子安定器と協働するために形成されて取り付けられていることを特徴とする請求項１８に記載の減光装置。
20. 電子制御ユニットが、生じる光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度を制御するために、生じる光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度を測定するセンサと協働するよう形成されて取り付けられていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の減光装置。
21. 電子制御ユニットが、生じる光照射野（Ｌ、Ｌ’）の明度を調節するために記録装置、特にカメラと協働するよう形成されて取り付けられていることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれかに記載の減光装置。
22. 減光装置（２）が生じる光照射野（Ｌ，Ｌ’）の明度を調節するために作動棒に連結可能である請求項１から請求項２１のいずれかに記載の減光装置。
23. 少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が、その不透明が領域（２２０）が金属面によって形成されている金属製マスクを構成する請求項１から請求項２２のいずれかに記載の減光装置。
24. 金属製マスクが打抜き、エンボス、延伸、レーザー、打設又は射出形成されていることを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれかに記載の減光装置。
25. 少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）が印刷ディスクを構成することを特徴とする請求項１から請求項２４のいずれかに記載の減光装置。
26. 少なくとも一つの遮蔽部材（２２、２２Ａ−２２Ｄ）がガラス又はプラスチック製のディスク又はフィルムを構成することを特徴とする請求項１から請求項２５のいずれかに記載の減光装置。
27. 請求項１から請求項２６のいずれかに記載の減光装置を有するサーチライト。

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