JP2010135095A - 投光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源ランプ、反射鏡、光学系のすべての構成部材の光軸が互いに一致した状態を、簡単にかつ確実に実現することのできる投光装置を提供すること。
【解決手段】 この投光装置は、前方に開口する光出射口を有し、前後方向に長い略筒型形状のケーシングを備え、このケーシング内における光照射方向前方側の光学系配置領域において、光学系を構成するレンズ機構および光制御機構が、光照射方向に沿って伸びるようケーシングに固定されて設けられた共通の位置決め用支持部材に取り付けられており、当該位置決め用支持部材は、光学系配置領域の後端を越えて光照射方向後方側の光源装置配置領域に延出しており、光源装置配置領域において、光源装置を構成する光源ランプおよび反射鏡が、それぞれ、当該位置決め用支持部材に取り付けられたランプ保持機構および反射鏡保持部材によって保持固定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、劇場、スタジオ、ホール、その他における所期の演出効果を実現するために用いられるスポットライトなどの投光装置に関する。

一般に、例えば、劇場の舞台照明においては、舞台に所期の演出効果を実現するため、例えばスポットライトなどの投光装置（照明装置）により舞台上の特定の位置を局所的に照明することが行われており、これまでに、種々の構成の投光装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。

このような投光装置のある種のものは、例えば、図６に示すように、前方に開口する光出射口７１Ａを有する、前後方向に長い角筒型形状のケーシング７１を具えており、このケーシング７１内における光照射方向後方側領域に、例えばキセノンランプよりなる光源ランプ（放電ランプ）７４およびこの光源ランプ７４から放射された光を集光する例えば楕円反射面を有する反射鏡７６により構成された光源装置７３が配置されると共に、ケーシング７１内の光照射方向前方側領域に、前方レンズ８０および後方レンズ８２の２つのレンズを備えたレンズ機構と、所期の演出効果を得るための光制御機構８５とにより構成された光学系が配置されている。また、光源ランプ７４の点灯時において、光源ランプ７４および反射鏡７６を冷却風によって冷却する冷却機構７８が設けられている。

光源ランプ７４は、ケーシング７１の底壁に固定されて設けられた空冷ダクト７９の後端に固定されたランプ固定用チャック７５によって、光軸が水平方向に伸びる姿勢で保持されている。
反射鏡７６は、ケーシング７１の底壁に固定された枠状の反射鏡保持部材７７によって、その光軸が光源ランプ７４のアーク方向に一致すると共に焦点位置が光源ランプ７４のアーク発生部に一致する状態で、保持されている。

ケーシング７１内における前方側領域には、２本のロッド状のレール部材８８よりなる位置規制用支持部材が光照射方向（ケーシング７１の長手方向）に沿って互いに並行に伸びるようケーシング７１に固定されて設けられており、このレール部材８８に、レンズ機構を構成する前方レンズ８０を保持する前方レンズ保持部材８１および後方レンズ８２を保持する後方レンズ保持部材８３が前後方向に位置調整可能に取り付けられている。
また、光制御機構８５を構成するシャッター装置８６およびカッター装置８７が、後方レンズ８２と光源装置７３との間の位置において、レンズ機構と共通の位置規制用支持部材に取り付けられている。

特開２００２−２５３０５号公報

而して、このような投光装置を作製するに際しては、光源ランプ７４、反射鏡７６、レンズ機構および光制御機構８５のすべての構成部材が互いに光軸Ｌが一致した状態で配置された状態が得られるよう、取り付け位置、保持姿勢などの光学的な調整作業が必要とされる。
上記構成の投光装置における光学的な調整作業の具体的な一例を示すと、例えば、光源ランプ７４、反射鏡７６、光制御機構８５、前方レンズ８０および後方レンズ８２を所定の位置に仮に配置（各保持部材による保持固定）した後、照明領域においてホットスポットが形成されるよう、ランプ固定用チャック７５による光源ランプ７４の位置、姿勢の調整、反射鏡７６の光軸の調整、レンズ機構および光制御機構８５の位置調整などが順次に行われる。

しかしながら、光源ランプ７４、反射鏡７６、レンズ機構および光制御機構８５のすべての構成部材を個別に調整しなければならないので、調整作業自体が煩雑であり、所期の状態を得るために長時間の時間を要するという問題がある。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、光源ランプ、反射鏡、光学系のすべての構成部材の光軸が互いに一致した状態を、簡単にかつ確実に実現することのできる投光装置を提供することを目的とする。

本発明の投光装置は、前方に開口する光出射口を有し、前後方向に長い略筒型形状のケーシングを備え、このケーシング内における光照射方向後方側領域が光源装置配置領域とされていると共に光照射方向前方側領域が光学系配置領域とされており、光学系配置領域において、光学系を構成するレンズ機構および光制御機構が、光照射方向に沿って伸びるようケーシングに固定されて設けられた共通の位置決め用支持部材に取り付けられており、
当該位置決め用支持部材は、光学系配置領域の後端を越えて光源装置配置領域に延出しており、光源装置配置領域において、光源装置を構成する光源ランプおよび反射鏡が、それぞれ、当該位置決め用支持部材に取り付けられたランプ保持機構および反射鏡保持部材によって保持固定されていることを特徴とする。

本発明の投光装置によれば、光学系配置領域において、レンズ機構および光制御機構が取り付けられた共通の位置決め用支持部材が、光源装置配置領域に延出して設けられており、当該位置決め用支持部材に、ランプ保持機構および反射鏡保持部材が取り付けられて、いわば『光学ベンチ』が構成されているので、光源ランプおよび反射鏡を、それぞれ、ランプ保持機構および反射鏡保持部材によって保持固定させることにより、煩雑な光学的調整作業を伴うことなしに、光源ランプ、反射鏡および光学系のすべての構成部材の光軸が互いに一致した状態を簡単にかつ確実に実現することができ、所期の性能を有するものを容易に作製することができる。

図１は、本発明の投光装置の一例における内部構造の概略を示す側面図、図２は、図１に示す投光装置の内部構造の概略を示す平面図、図３は、図１に示す投光装置におけるランプ保持機構の構成を拡大して示す側面図、図４は、空冷ダクトの構成の概略を示す背面図、図５は、図１に示す投光装置における反射鏡保持部材の構成の概略を示す正面図である。
この投光装置は、投光装置本体１０が、当該投光装置本体１０の光出射口１０Ａが特定の範囲内においてあらゆる方位を向くことができるよう、図示しない支持台によって、水平面内において鉛直方向（図２において紙面に対して垂直な方向）に伸びる軸の周りに回転（パン）可能に支持されると共に、水平方向（図１において紙面に対して垂直な方向）に伸びる軸の周りに揺動運動（ティルト）可能に支持されて、構成されている。以下においては、投光装置本体１０が水平な姿勢に固定された状態（図１に示す状態）に基づいて、投光装置本体１０の構成について具体的に説明する。

投光装置本体１０は、前方に開口する光出射口１０Ａを有する前後方向に長い略円筒型形状のケーシング１１を具えており、このケーシング１１内における、光照射方向後方側領域が光源装置配置領域１１Ａとされていると共に光照射方向前方側領域が光学系配置領域１１Ｂとされている。

ケーシング１１内には、ケーシング１１の長手方向の全域にわたって、光照射方向に沿って互いに並行に伸びる２本のロッド状のレール部材３８よりなる位置決め用支持部材が、各々のレール部材３８の両端部が水平に伸びる板状のシャーシ（固定用基板）１２に設けられたレール部材固定用部材３９に固定されて、設けられている。

光源装置２０は、前方に光放射口２１Ａを有する反射鏡２１と、例えば両端封止型のキセノンランプ（放電ランプ）よりなる光源ランプ２５と、光源ランプ２５の点灯時において、光源ランプ２５および反射鏡２１を冷却風により冷却する冷却機構３０とを具えている。

冷却機構３０は、ケーシング１１内の光源装置配置領域１１Ａにおける下部位置において、送風口が上方を向くよう設けられた送風ファン３１と、ケーシング１１内の光源装置配置領域１１Ａにおける上部位置に設けられた排気ファン３２と、送風ファン３１の送風口に接続された例えば鋳物よりなる空冷ダクト３３とにより構成されている。
空冷ダクト３３は、図４にも示すように、下端が送風ファン３１の送風口に接続された上下方向に伸びる角筒状の垂立部３３Ａと、内部空間が垂立部３３Ａに連通して冷却風を光源ランプ２５のバルブの外面に沿って流れるよう供給する、水平方向に伸びる略円筒状の水平部３３Ｂとを有する。

空冷ダクト３３の垂立部３３Ａの下端部における両側部には、２本のレール部材３８の各々が挿通される軸受け部３４が形成されていると共に、水平部３３Ｂの後端に、光源ランプ２５をその光軸が水平方向に伸びる姿勢で保持固定するランプ固定用チャック４０が取り付けられており、これにより、光源ランプ２５を保持固定するランプ保持機構が構成されている。

光源ランプ２５は、一方の封止部２６が空冷ダクト３３の水平部３３Ｂの内部に挿入された状態で、当該一方の封止部２６に設けられた口金２６Ａがランプ固定用チャック４０によって保持固定されており、従って、レール部材３８に対して位置決めされている。
ランプ固定用チャック４０は、光源ランプ２５の発光部の位置を、上下方向、左右方向、および、前後方向に微調整する３本の調整ネジ４１を有すると共に、光源ランプ２５の調整後の位置を固定する位置固定用ネジ４２を有する。

反射鏡２１は、例えば、回転楕円面の一部により構成された反射面を有する楕円反射鏡であって、その光軸が光源ランプ２５のアーク方向に一致すると共に焦点位置が光源ランプ２５のアーク発生部に一致する状態で、反射鏡保持部材４５によって保持固定されている。
反射鏡保持部材４５は、図５に示すように、２本のレール部材３８の各々が挿通される軸受け部４６Ａが下方位置に形成された、反射鏡２１の前方開口縁部が保持固定する略リング状の枠体４６により構成されている。
図３および図５における符号４７は、枠体４６の前面に取り付けられた、反射鏡２１の光軸の位置の微調整を行うための複数例えば４つの板状の光軸調整部材であり、符号４８は、反射鏡２１を枠体内方側（前方側）へ向けて付勢する板バネであって、この実施例においては、３つの板バネ４８が枠体４６の外周面における円周方向に対して等間隔毎に並んだ位置に取り付けられている。

また、光源装置配置領域１１Ａには、光源ランプ２５から直接的に、あるいは、反射鏡２１によって反射されて放射される赤外線を反射する熱線反射フィルタ１５が設けられている。

光学系配置領域１１Ｂにおいて構成された光学系は、照明領域において形成されるスポット径を調整する前方レンズ５０および当該前方レンズ５０を保持する前方レンズ保持部材５１と、照明領域において形成されるスポットのピントを調整する後方レンズ５２および当該後方レンズ５２を保持する後方レンズ保持部材５３とにより構成されたレンズ機構と、光源装置２０と後方レンズ５２との間の位置に設けられた、所期の演出効果を得るための光制御機構とにより構成されている。

前方レンズ保持部材５１および後方レンズ保持部材５３は、いずれも、２本のレール部材３８の各々が挿通された状態で、光軸方向（図１における前後方向）に位置調整可能（光軸方向に摺動可能）に取り付けられており、レンズ機構調整レバー５５を前後方向に移動させることにより、図示しないレンズ位置調整機構を介して、前方レンズ５０および後方レンズ５２の両者がレール部材３８に沿ってスライドされて光軸方向の両者の位置が調整されると共に、後方レンズ位置調整ハンドル５６を回すことにより、図示しないレンズ位置調整機構を介して、後方レンズ５２のみがレール部材３８に沿ってスライドされて光軸方向における位置調整がされる。

この実施例における投光装置の光制御機構は、機械的な調光を行うための第１のカッター装置（ダウサカッター）６０と、この第１のカッター装置６０の光照射方向前方側に位置された、機械的な遮光を行うための第２のカッター装置６１と、この第２のカッター装置６１の光照射方向前方側に位置された、照明領域に形成されるスポット径の調整を行うためのシャッター装置６２とにより構成されており、第１のカッター装置６０、第２のカッター装置６１およびシャッター装置６２は、いずれも、２本のレール部材３８が挿通された状態で、取り付けられている。

第１のカッター装置６０は、ケーシング１１の径方向外方に突出して伸びる操作桿６０Ａを水平方向に伸びる軸周りに回動させることにより例えば各々金属薄板からなる複数枚の羽根板をスライドさせて、光源装置２０から放射される光の光量を調整する機能を有する。
第２のカッター装置６１は、ケーシング１１の径方向外方に突出して伸びる操作桿６１Ａを水平方向に伸びる軸周りに回動させることにより例えば各々金属薄板からなる複数枚の羽根板をスライドさせて、例えばアパーチャ部を全開状態と全閉状態との間で切り替える機能を有する。
シャッター装置６２は、各々金属薄板からなる複数枚の羽根板によるアイリスシャッタを構成しており、ケーシング１１の径方向外方に突出して伸びる操作桿６２Ａを水平方向に伸びる軸周りに回動させることにより複数枚の羽根板をスライドさせて、例えば光源装置２５から放射される光（円形の光の径）を小さく絞るなどの絞り機能を有する。

上述したように、この投光装置においては、２本のレール部材３８よりなる位置決め用支持部材が光学系配置領域１１Ｂだけでなく、当該光学系配置領域１１Ｂの後端を越えて光学装置配置領域１１Ａに延出し、ケーシング１１の長手方向の全域にわたって配設されており、ランプ保持機構（空冷ダクト３３）および反射鏡保持部材４５、並びに、前方レンズ保持部材５１、後方レンズ保持部材５３および光制御機構の構成部材のすべてが、共通の位置決め用支持部材であるレール部材３８に取り付けられて、互いに光軸Ｌが一致する状態で直線的に配置されている。

上記構成の投光装置は、ランプ固定用チャック４０が取り付けられた空冷ダクト３３（ランプ保持機構）、反射鏡保持部材４５、光制御機構、後方レンズ保持部材５３および前方レンズ保持部材５１を、それぞれ、２本のレール部材３８における所定の位置に取り付けてユニット化した状態、いわば「光学ベンチ」を構成した状態で、ケーシング１１内に収容し、光源ランプ２５、反射鏡２１、後方レンズ５２および前方レンズ５０を対応する保持部材によって保持固定させ、その後、例えば光源ランプ２５の姿勢および発光部の位置の微調整、反射鏡２１の光軸の位置の微調整などを必要に応じて適宜に行うことにより、作製することができる。ここに、光源ランプ２５の微調整は、ランプ固定用チャック４０における３本の調整ネジ４１を適宜に調整することによって行うことができ、また、反射鏡２１の調整は、反射鏡保持部材４５に設けられた４本の光軸調整部材４７を適宜に調整することによって行うことができる。

而して、上記構成の投光装置によれば、光学系配置領域１１Ｂにおいて、レンズ機構および光制御機構を位置決めして配置するための位置決め用支持部材であるレール部材３８が、光学系配置領域１１Ｂの後端を越えて光源装置配置領域１１Ａに延出しており、当該レール部材３８に、ランプ保持機構、すなわち、ランプ固定用チャック４０が設けられた空冷ダクト３３および反射鏡保持部材４５が取り付けられて、いわば『光学ベンチ』が構成されているので、光源ランプ２５および反射鏡２１を、それぞれ、ランプ保持機構および反射鏡保持部材４５によって保持固定させることにより、煩雑な光学的調整作業を伴うことなしに、光源ランプ２５、反射鏡２１、光制御機構（第１のカッター装置６０、第２のカッター装置６１、シャッター装置６２）、後方レンズ５２および前方レンズ５０のすべての構成部材の光軸Ｌが互いに一致した状態を簡単にかつ確実に実現することができ、所期の性能を有するものを容易に作製することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
位置決め用支持部材は、例えばレンズ機構を光軸方向に位置調整可能に保持固定することができる構成のものであれば、ロッド状のレール部材に限定されるものではない。
また、上記実施例においては、冷却機構を構成する空冷ダクトを利用してランプ保持機構を構成しているが、ランプ固定用チャックが適宜の固定用部材によって位置決め用支持部材に取り付けられた構成とされていてもよい。
さらにまた、所期の演出効果を実現するよう構成されてさえいれば、光学系の具体的構成は特に制限されるものではない。

本発明の投光装置の一例における内部構造の概略を示す側面図である。 図１に示す投光装置の内部構造の概略を示す平面図である。 図１に示す投光装置におけるランプ保持機構の構成を拡大して示す側面図である。 空冷ダクトの構成の概略を示す背面図である。 図１に示す投光装置における反射鏡保持部材の構成の概略を示す正面図である。 従来の投光装置の一例における内部構造の概略を示す側面図である。

符号の説明

１０ 投光装置本体
１０Ａ 光出射口
１１ ケーシング
１１Ａ 光源装置配置領域
１１Ｂ 光学系配置領域
１２ シャーシ（固定用基板）
１５ 熱線反射フィルタ
２０ 光源装置
２１ 反射鏡
２１Ａ 光放射口
２５ 光源ランプ
２６ 一方の封止部
２６Ａ 口金
３０ 冷却機構
３１ 送風ファン
３２ 排気ファン
３３ 空冷ダクト
３３Ａ 垂立部
３３Ｂ 水平部
３４ 軸受け部
３８ レール部材
３９ レール部材固定用部材
４０ ランプ固定用チャック
４１ 調整ネジ
４２ 位置固定用ネジ
４５ 反射鏡保持部材
４６ 枠体
４６Ａ 軸受け部
４７ 光軸調整部材
４８ 板バネ
５０ 前方レンズ
５１ 前方レンズ保持部材
５２ 後方レンズ
５３ 後方レンズ保持部材
５５ レンズ機構調整レバー
５６ 後方レンズ位置調整ハンドル
６０ 第１のカッター装置（ダウサカッター）
６１ 第２のカッター装置
６２ シャッター装置
６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ 操作桿
７１ ケーシング
７１Ａ 光出射口
７３ 光源装置
７４ 光源ランプ
７５ ランプ固定用チャック
７６ 反射鏡
７７ 反射鏡保持部材
７８ 冷却機構
７９ 空冷ダクト
８０ 前方レンズ
８２ 後方レンズ
８１ 前方レンズ保持部材
８３ 後方レンズ保持部材
８５ 光制御機構
８６ シャッター装置
８７ カッター装置
８８ レール部材
Ｌ 光軸

Claims (1)

1. 前方に開口する光出射口を有し、前後方向に長い略筒型形状のケーシングを備え、このケーシング内における光照射方向後方側領域が光源装置配置領域とされていると共に光照射方向前方側領域が光学系配置領域とされており、光学系配置領域において、光学系を構成するレンズ機構および光制御機構が、光照射方向に沿って伸びるようケーシングに固定されて設けられた共通の位置決め用支持部材に取り付けられており、
   当該位置決め用支持部材は、光学系配置領域の後端を越えて光源装置配置領域に延出しており、光源装置配置領域において、光源装置を構成する光源ランプおよび反射鏡が、それぞれ、当該位置決め用支持部材に取り付けられたランプ保持機構および反射鏡保持部材によって保持固定されていることを特徴とする投光装置。

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