JP2011086539A - スポットライト - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、照射効率の低下を来すことなく、容易に照射位置を変えることができる。
【解決手段】本体筐体１０に設けたフランジ１０Ｆには、内径Ｄ１の内溝１０Ｇが窄設され、レンズ筐体２０には、内溝１０Ｇの内径Ｄ１より十分小さい外径Ｄ２のフランジ２０Ｆが形成されている。フランジ２０Ｆを内溝１０Ｇに嵌挿することにより、レンズ筐体２０は遮光板１３に略平行な面内で２次元方向に移動可能となり、移動位置に拘わらず、常に透光開口１３１の像が結像レンズ２１、２２を透過し、一定光量の照射光を被照射体上に投光することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、スポットライトに係り、特に舞台、スタジオ、宴会場等の演出空間、店舗のショーウインドウ等において、照射光を投光するスポットライトに関する。

従来から、例えば図７（ａ）に示すように、光源３１から放射される光を反射鏡３２によって遮光板３３に設けた開口３３１に集光し、この開口３３１の像を結像レンズ４０により被照射体に投光して照射光３０１を形成するスポットライト３００が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなスポットライト３００では、照射光３０１の位置を変える場合に、例えば図７（ｂ）に示すように、遮光板３３に設ける開口３３１の位置を変位させている。あるいは、円形の開口を透過する光の遮断を行う複数枚のカッター羽根を具備し、開口の位置を変えることができるようにしたスポットライトも提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。

しかしながら、これらのスポットライトは、開口の位置を変えた場合に、光源の集光した光の光軸がずれてしまい、そのため開口を透過する光量が減少して照射光が暗くなり、照射効率が低下するという問題がある。

一方、図８に示すように、２軸の回動機構４１、４２を備えることにより、スポットライト４００全体の向きを変えるようにした例もある。しかしながら、この例では機構が複雑になり、装置の大型化、並びに高コスト化を招いてしまう。

特開平０３−２１６９０１号公報 実開平１０−３０２５０２号公報 特開２００４−５５２８８号公報

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、照射効率の低下を来すことなく、容易に照射位置を変えることのできるスポットライトを提供することを目的とする。

本発明のスポットライトは、光源と、前記光源の放射する光を集光する反射鏡と、前記反射鏡の集光した光を透光するための透光開口を有する遮光板と、前記透光開口の像を結像して被照射体に照射光を投光する結像レンズと、を備えるスポットライトであって、前記透光開口は、前記結像レンズの結像が可能な範囲より小さく、前記結像レンズは、前記遮光板と略平行な面内で移動可能に配置されることを特徴とするものである。

この構成により、遮光板の透光開口は、光源の放射する光が常に集光される位置にあるため、結像レンズを遮光板と略平行な面内で移動させて照射光の位置を変える場合に、遮光板の透光開口を透過する光量が減少して照射光が暗くなり、照射効率が低下することがない。

また、本発明は、上記のスポットライトにおいて、前記光源と前記反射鏡、および前記遮光板を収納する第１筐体と、前記結像レンズを収納する第２筐体と、を備え、前記第１筐体は、前記結像レンズと対向する側に、前記遮光板と略平行な内溝またはフランジを有し、前記第２筐体は、前記遮光板と対向する側に、フランジまたは内溝を有し、前記フランジは、前記内溝の前記遮光板と略平行な方向に拡がる領域より小さい外形を有し、前記内溝に前記フランジを嵌挿できるようにしたことを特徴とするものである。

この構成により、照射光の位置を変える場合に、第１筐体の内溝の範囲内でフランジを移動させることで、結像レンズが遮光板と平行な面内で変位して照射光の位置を容易に変えることができ、構造が簡単で、大型化やコストの増大を来すことのないスポットライトを提供できる。なお第１筐体、第２筐体のいずれが内溝、フランジであってもよい。

また、本発明は、上記のスポットライトにおいて、前記結像レンズは、魚眼レンズであることを特徴とするものである。

この構成により、結像レンズが魚眼レンズであることで、結像レンズを遮光板と略平行な面内で移動させた場合に、照射光の位置を大きく変えることができるとともに、画角が１８０°近くもあるため、可変範囲をさらに増大することができる。ここで魚眼レンズとは、画面の中心からの距離と角度が比例する方式を採用した等距離射影方式（Equidistance Projection ）と、画像上の面積が立体角に比例する方式を採用した等立体角射影方式（Equisolid Angle Projection ）とがあるが、これらの方式を用いることにより、照射位置の可変範囲を１８０°近くにすることができる。なお、等立体角射影方式によれば、照射方向によらず、ビームの拡がり角を一定にすることができる。

本発明によれば、簡単な構造ながら、照射効率の低下を来すことなく、容易に照射位置を変えることのできるスポットライトを提供できる。

本発明の実施形態に係るスポットライトの外観を示す斜視図 本発明の実施形態に係るスポットライトの概略構成を示す断面図 本発明の実施形態に係るスポットライトにおいて、照射光の位置を変える場合のスポットライトの外観を示す斜視図 （ａ）本発明の実施形態に係るスポットライトにおいて、照射光の位置を変える場合のスポットライトの要部構成を示す断面図 （ｂ）本発明の実施の形態に係るスポットライトにおいて、照射光の位置を変える場合のスポットライトの要部構成を示す平面図 （ａ）本発明の実施の形態に係るスポットライトにおいて、照射光の位置を変えない場合のスポットライトの照射状態を示す図 （ｂ）本発明の実施の形態に係るスポットライトにおいて、照射光の位置を変えた場合のスポットライトの照射状態を示す図 本発明の実施の形態に係るスポットライトにおいて、結像レンズに魚眼レンズを用いた場合の照射状態を示す図 （ａ）従来のスポットライトの概略構成と、照射光の位置を変えない場合の照射状態を示す図 （ｂ）従来のスポットライトにおいて、照射光の位置を変えた場合の照射状態を示す図 ２軸の回動機構を備える従来のスポットライトの概略構成を示す斜視図

以下、本発明の実施形態に係るスポットライトについて、図面を用いて説明する。本発明の実施形態に係るスポットライトは、例えば、舞台やスタジオ等の演出空間、或いは店舗、美術館、博物館、展示場等において、照射光を投光するものである。

図１および図２は、本発明の実施形態に係るスポットライトの概略構成を示す、それぞれ斜視図および断面図である。

図１において、本実施形態のスポットライト１００は、光源部１と、光源部１に係合するレンズ部２から構成される。

図２において、光源部１は、一端が閉塞され、他端が開放された円筒状の本体筐体１０と、本体筐体１０内部の閉塞端側に配置された光源１１と、光源１１の三方を囲むように配置された反射鏡１２と、光源１１の前方に配置された遮光板１３と、を備える構成である。

本体筐体１０は、樹脂成型、アルミダイキャスト、又は金属の切削加工ないしプレス加工によって、他端にフランジ１０Ｆを有する円筒状に形成され、少なくとも内面には、光の反射を防止するための艶消し黒色塗装、又は黒色アルマイト処理が施されている。

フランジ１０Ｆは、内側周縁に後述するレンズ筐体２０のフランジ２０Ｆが摺動可能に嵌挿される内径Ｄ１なる内溝１０Ｇが窄設されている。

光源１１は、通常ハロゲンランプが用いられるが、被照射体の種類によって必要とされる照度や消費電力等の条件により、セラミックメタルハライドランプ、ＬＥＤ等他のランプであってもよい。

反射鏡１２は、光源１１から放射された光を集光するものであり、その形状は回転楕円体形状であって、一方の焦点に光源１１の発光部分を位置させることで他方の焦点に光を集光することができる。この反射鏡１２は、アルミニウム板を絞り加工して形成するが、材料および製法を限定するものではない。

遮光板１３は、ステンレス板やアルミニウム板等により円板状に形成され、中央に反射鏡１２によって集光された光を透過する略円形の透光開口１３１を備えている。この遮光板１３は、光を反射しないように黒色であることが好ましく、艶消し黒色塗装や黒色アルマイト処理がなされ、又は酸化チタン等の光を吸収する膜が形成されている。

透光開口１３１は、照射光の位置を変えた場合の光量低下を防止するために、後述する２枚の結像レンズ２１、２２で光源１１の集光された光を結像することが可能な範囲より小さいものである。

レンズ部２は、図２に示すように、レンズ筐体２０と、２枚の結像レンズ２１、２２と、結像レンズ２１、２２を嵌着してレンズ筐体２２に内嵌されたレンズマウント２３から構成される。なお、結像レンズ２１、２２は、本実施形態のように２枚に限定されることはなく、所定の機能を有する１枚、或いは２枚を超える複数枚から構成されるものであってもよい。

レンズ筐体２０は、樹脂成型、アルミダイキャスト、又は金属の切削加工やプレス加工によって、光源部１に対向する端部に外径Ｄ２なるフランジ２０Ｆを有する円筒状に形成され、少なくとも内面に光の反射を防止するための艶消し黒色塗装、又は黒色アルマイト処理が施されている。

レンズ筐体２０に形成されたフランジ２０Ｆは、組み立てに際して本体筐体１０に形成されたフランジ１０Ｆの内溝１０Ｇに嵌挿される。

結像レンズ２１、２２は、アクリルやポリカーボネート等の樹脂、ガラス等で形成され、それぞれレンズマウント２３の所定の位置に嵌着される。また、液体レンズや、液晶レンズを用いることもできる。レンズ形状は、所定の機能を有するもので有れば特に限定されるものではなく、例えば、球面或いは非球面の凸レンズや凹レンズ、更には、図６に示すような魚眼レンズを用いることも可能である。

以上のように構成されたスポットライト１００において、本体筐体１０のフランジ１０Ｆに形成された内溝１０Ｇの内径Ｄ１と、レンズ筐体２０に形成されたフランジ２０Ｆの外径Ｄ２とは、Ｄ１＞Ｄ２なる関係を有し、且つその差は、照射光の位置を変えることが可能な範囲に応じた十分大きな値である。

このような関係を満たすことにより、レンズ筐体２０のフランジ２０Ｆを本体筐体１０の内溝１０３に嵌挿した際に、レンズ部２を光源部１に対して遮光板１３と略平行な２次元方向に移動して照射光の位置を変えることができる。

なお、光源部１に対するレンズ部２の移動は、手動で行ってもよく、或いは、モータやアクチュエータを使用する既存の２軸駆動機構を用いてもよい。
またこのフランジと内溝は逆であってもよい。すなわち、本体筐体１０のフランジをレンズ筐体２０の内溝１０３に嵌挿するようにしてもよい。この構成によっても、レンズ部２を光源部１に対して遮光板１３と略平行な２次元方向に移動して照射光の位置を変えることができる。

図３および図４は、スポットライト１００の照射光の位置を変えるために、レンズ部２を光源部１に対して遮光板１３と略平行な方向に移動させた場合の、それぞれ外観を示す斜視図と、第三角法投影図によって示す要部の状態を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。

図３および図４において、レンズ部２は光源部１に対して下方に移動されており、これに伴って、レンズ部２に対する遮光板１３の透光開口１３１の位置が変わっている。

次に、このように構成された本実施形態のスポットライト１００の動作について、図５を用いて説明する。

図５（ａ）は、照射光の位置を変えない場合のスポットライト１００の照射状態を示す図である。

光源１１から放射された光を反射鏡１２によって遮光板１３の透光開口１３１に集光し、光源１１からの光が集光された透光開口１３１の像を結像レンズ２１、２２によって水平方向に投光し、被照射体上に照射光１０１を形成する。

図５（ｂ）は、照射光の位置を変えた場合のスポットライト１００の照射状態を示す図であり、レンズ部２は光源部１に対して下方に移動されている。

光源１１から放射された光を反射鏡１２によって遮光板１３の透光開口１３１に集光し、この透光開口１３１の像を遮光板１３に略平行な面の下方に位置が変わった結像レンズ２１、２２によって斜め下方向に投光し、被照射体上の移動した位置に照射光１０１を形成する。

このように、レンズ部２を遮光板１３に平行な面内で移動させても、透光開口１３１を通過して結像レンズ２１、２２に入射する光の光量が一定であるため、照射効率の低下を抑えることができる。

図６は、レンズ部２の２枚の結像レンズ２１、２２に替えて、魚眼レンズ２４を用いて構成したスポットライト２００の照射状態を示す図である。

ここで用いる魚眼レンズ２４は、カメラ等において使用されるものと同じように、１８０°近い画角を有するレンズであり、レンズ部２を光源部１の遮光板１３に略平行な面内で位置を変えることで、照射方向を１８０°近く変化させることができる。

以上説明したように、このような本発明の実施形態に係るスポットライトによれば、光源部の本体筐体に設けたフランジに内溝を窄設して内溝にし、レンズ部の筐体に設けたフランジを嵌挿することで、レンズ部を光源部の遮光板に略平行な面内で移動可能となり、常に透光開口の像が結像レンズを透過して、一定光量の照射光を被照射体上に投光することができ、簡単な構造で、且つ照射効率の低下を来すことなく、照射位置を容易に変えることができる。

１ 光源部
１０ 本体筐体
１０Ｆ、２０Ｆ フランジ
１０Ｇ 内溝
１１ 光源
１２ 反射鏡
１３ 遮光板
１３１ 透光開口
１００、２００ スポットライト
１０１、２０１ 照射光
２ レンズ部
２０ レンズ筐体
２１、２２ 結像レンズ
２４ 魚眼レンズ

Claims (3)

1. 光源と、前記光源の放射する光を集光する反射鏡と、前記反射鏡の集光した光を透光するための透光開口を有する遮光板と、前記透光開口の像を結像して被照射体に照射光を投光する結像レンズと、を備えるスポットライトであって、
   前記透光開口は、
   前記結像レンズの結像が可能な範囲より小さく、
   前記結像レンズは、
   前記遮光板と略平行な面内で移動可能に配置される
   スポットライト。
2. 請求項１に記載のスポットライトであって、
   前記光源と前記反射鏡、および前記遮光板を収納する第１筐体と、
   前記結像レンズを収納する第２筐体と、
   を備え、
   前記第１筐体は、
   前記結像レンズと対向する側に、前記遮光板と略平行な内溝またはフランジを有し、
   前記第２筐体は、
   前記遮光板と対向する側に、フランジまたは内溝を有し、
   前記フランジは、前記内溝の前記遮光板と略平行な方向に拡がる領域より小さい外形を有し、
   前記内溝に前記フランジを嵌挿できるように構成された
   スポットライト。
3. 請求項１又は２に記載のスポットライトであって、
   前記結像レンズは、
   魚眼レンズである
   スポットライト。

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