JP2012059575A - Spotlight - Google Patents

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Hiroyuki Sekii
広行 関井
Tadashi Murakami
忠史 村上
Masanori Ishiwatari
正紀 石渡
Tatsukiyo Uchida
達清 内田
Yuki Shirakawa
友樹 白川
Tetsuya Nishi
哲也 西
Hiromichi Shibazaki
弘道 柴▲崎▼
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    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21W2131/40Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
    • F21W2131/406Lighting for industrial, commercial, recreational or military use for theatres, stages or film studios

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spotlight using a light source of a wide-angle light distribution, in which wide-angle diffused light is condensed to enhance light utilization efficiency.SOLUTION: The spotlight 1 includes a light source 3 of a wide-angle light distribution, a condenser lens 4 for making light from the light source 3 a parallel light, a first convex lens 5 for condensing the parallel light to its focal point F1, and a second convex lens 6 located at a region separated further from the light source 3 than the focal point F1 of the first convex lens 5. The condenser lens 4 has a cavity 41 for composing an light incident surface of a concave shape facing the light source 3 and condenses the light from the light source 3 by covering the light source 3 with the cavity 41 to make the parallel light. This parallel light becomes a virtual light source of a point light source condensed at the focal point F1 of the first convex lens 5. This virtual light source is arranged at the focal point F2 of the second convex lens 6 and the light from the virtual light source is made incident to the second convex lens 6 and becomes spotlight for emission. With this, a wide-angle diffused light from the light source 3 is condensed without any leakage and spot-irradiated, and light utilization efficiency can be enhanced.

Description

本発明は、例えば舞台、スタジオ、展示会場などにおける被照射体の大きさに応じビーム角を変えてスポット照明することが可能なスポットライトに関する。   The present invention relates to a spotlight that can perform spot illumination by changing a beam angle according to the size of an irradiated object in a stage, a studio, an exhibition hall, or the like.

この種のスポットライトの例を、図6に示す。スポットライト100は、筐体102内に設けられ全方向の照射の指向特性を持つ高輝度放電灯やハロゲンランプ等からなる光源103を用い、その光が反射鏡104で前方に集光され、凸レンズ105によりスポット照射する。この凸レンズ105からのスポット光の径を決めるビーム角は、光源103と反射鏡104をスライド機構106によって一体に移動することにより可変される。   An example of this type of spotlight is shown in FIG. The spotlight 100 uses a light source 103 such as a high-intensity discharge lamp or a halogen lamp, which is provided in a housing 102 and has directional characteristics of irradiation in all directions. Spot irradiation is performed by 105. The beam angle that determines the diameter of the spot light from the convex lens 105 is varied by moving the light source 103 and the reflecting mirror 104 together by the slide mechanism 106.

また、図7(a)、(b)に示されるように、光源に複数のLEDを用いたスポットライトが知られている(例えば、特許文献1参照)。このスポットライト101は、複数の狭角配光のLED107からの光を平凸型のアレイレンズ108で平行光に集光し、平凸レンズ109により仮想焦点Fに集光し、さらに、照射角制御レンズ110によりスポット照射する。このスポットライト101は、レンズ摺動機構により照射角制御レンズ110を移動し、それにより照射角制御レンズ110と仮想焦点Fとの間隔を調整し、スポット光のビーム角を変えて照射する。   Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, a spotlight using a plurality of LEDs as a light source is known (see, for example, Patent Document 1). The spotlight 101 condenses light from a plurality of LEDs 107 having a narrow-angle light distribution into parallel light by a plano-convex array lens 108, condenses it to a virtual focal point F by a plano-convex lens 109, and further controls an irradiation angle. Spot irradiation is performed by the lens 110. The spotlight 101 moves the irradiation angle control lens 110 by a lens sliding mechanism, thereby adjusting the distance between the irradiation angle control lens 110 and the virtual focal point F, and irradiating the spotlight 101 while changing the beam angle of the spot light.

特開2007−52957号公報JP 2007-52957 A

しかしながら、この種のスポットライトにおいては、光源103からの光は全方向から前方向に絞られるが、まだ約180°に近い広角の指向特性を成すので、図6のA部に示されるように、その一部が凸レンズ105で集光されず、光利用効率が低下する。また、近年、照明光源として、青色LEDと青色光から黄色光に波長変換するB/Y螢光体とを組み合わせた約180°の広角配光を成す白色LEDが使用されてきている。しかし、このスポットライト100は、光源にこのような白色LEDを用いようとした場合、上記と同様に広角配光の光を集光するために適した光学系を備えていないので、光利用効率を高めることが困難である。   However, in this type of spotlight, the light from the light source 103 is narrowed from all directions to the front, but still has a wide-angle directivity characteristic of about 180 °, so as shown in part A of FIG. , A part of the light is not collected by the convex lens 105, and the light use efficiency is lowered. In recent years, a white LED having a wide-angle light distribution of about 180 °, which is a combination of a blue LED and a B / Y phosphor that converts the wavelength of blue light to yellow light, has been used as an illumination light source. However, the spotlight 100 does not include an optical system suitable for condensing light having a wide-angle light distribution as described above when using such a white LED as a light source. It is difficult to increase.

また、図7に示したようなスポットライト101においては、LED107に白色LED等の広角配光の光源を用いた場合、アレイレンズ108に臨界角以上で入射する広角成分が全反射される。このため、反射による光損失を生じ、光源からの広角拡散光を仮想焦点Fにすべて集光できず、光利用効率が低下する。   In the spotlight 101 as shown in FIG. 7, when a light source with a wide-angle light distribution such as a white LED is used as the LED 107, the wide-angle component incident on the array lens 108 at a critical angle or more is totally reflected. For this reason, light loss due to reflection occurs, and the wide-angle diffused light from the light source cannot be collected at the virtual focal point F, and the light utilization efficiency is reduced.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、広角配光の光源を用いたスポットライトにおいて、広角拡散光を集光し光利用効率を高めることができるスポットライトを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides a spotlight capable of condensing wide-angle diffused light and improving light utilization efficiency in a spotlight using a light source with a wide-angle light distribution. With the goal.

上記目的を達成するために本発明のスポットライトは、広角配光の光源と、前記光源に対面した凹部形状の光入射面を有して、該光入射面に入射した光源からの光を平行光とする集光レンズと、前記集光レンズから出射された光を集光する第1の凸レンズと、前記第1の凸レンズの焦点よりも光源から離れる領域にあって、光源の光軸に沿ってスライド自在に支持される第2の凸レンズと、を備えたことを特徴とするスポットライト。   In order to achieve the above object, the spotlight of the present invention has a light source with a wide-angle light distribution and a concave light incident surface facing the light source, and collimates light from the light source incident on the light incident surface. A light collecting lens, a first convex lens for condensing light emitted from the light collecting lens, and a region farther from the light source than the focal point of the first convex lens, along the optical axis of the light source And a second convex lens that is slidably supported.

このスポットライトにおいて、前記集光レンズと前記第1の凸レンズとが一体であることが好ましい。   In this spotlight, it is preferable that the condenser lens and the first convex lens are integrated.

本発明のスポットライトによれば、光源からの広角拡散光は、ほぼ全て集光レンズの凹部形状の光入射面に入射され平行光となり、漏れなく第1の凸レンズの焦点に集光され、第2の凸レンズより照射されるので、光利用効率を高めることができる。   According to the spotlight of the present invention, almost all of the wide-angle diffused light from the light source is incident on the concave-shaped light incident surface of the condensing lens and becomes parallel light, and is collected at the focal point of the first convex lens without leakage. Since it irradiates from 2 convex lenses, light utilization efficiency can be improved.

本発明の第1の実施形態に係るスポットライトの構成図。The block diagram of the spotlight which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同上スポットライトの光軸上に配置される各レンズの斜視図。The perspective view of each lens arrange | positioned on the optical axis of a spotlight same as the above. 同上スポットライトの光源の構成図。The block diagram of the light source of a spotlight same as the above. 同上スポットライトの広角配光時における仮想光源の調整位置を示す図。The figure which shows the adjustment position of the virtual light source at the time of wide angle light distribution of a spotlight same as the above. (a)は本発明の第2の実施形態に係るスポットライトの構成図、(b)は同スポットライトの広角配光時における仮想光源の調整位置を示す図。(A) is a block diagram of the spotlight which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a figure which shows the adjustment position of the virtual light source at the time of wide-angle light distribution of the spotlight. 従来のスポットライトの構成図。The block diagram of the conventional spotlight. (a)は従来の他のスポットライトの構成図、(b)は同スポットライトにおける光源とアレイレンズとの斜視図。(A) is a block diagram of the other conventional spotlight, (b) is a perspective view of a light source and an array lens in the spotlight.

本発明の一実施形態に係るスポットライトについて、図1乃至図3を参照して説明する。図1、図2に示されるように、スポットライト1は、筐体2と、広角配光の光源3と、集光レンズ4と、第1の凸レンズ5と、第2の凸レンズ6と、内部筐体7と、位置調整機構8とを有する。集光レンズ4は、光源3に対面した凹部形状の光入射面となる空洞41を有し、空洞41に入射した光源3からの光を平行光として出射する。第1の凸レンズ5は、集光レンズ4から出射された平行光をその焦点F1に集光する。第2の凸レンズ6は、第1の凸レンズ5の焦点F1よりも光源3から離れる領域にあって、光源3の光軸10に沿ってスライド自在に支持される。   A spotlight according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the spotlight 1 includes a housing 2, a light source 3 with a wide-angle light distribution, a condenser lens 4, a first convex lens 5, a second convex lens 6, an internal A housing 7 and a position adjusting mechanism 8 are provided. The condenser lens 4 has a cavity 41 serving as a concave light incident surface facing the light source 3, and emits light from the light source 3 incident on the cavity 41 as parallel light. The 1st convex lens 5 condenses the parallel light radiate | emitted from the condensing lens 4 to the focus F1. The second convex lens 6 is in a region farther from the light source 3 than the focal point F 1 of the first convex lens 5, and is slidably supported along the optical axis 10 of the light source 3.

筐体2は、第2の凸レンズ6、内部筐体7、及び位置調整機構8を収納し、内部筐体7は、光源3、集光レンズ4、及び第1の凸レンズ5を収納している。光源3、集光レンズ4、及び第1、第2の凸レンズ5、6は、共通の光軸10上に順に照射方向に沿って配置され、内部筐体7は位置調整機構8に取り付けられ光軸10に沿って移動自在とされている。このスポットライト1は、光源2からの光を集光レンズ4で平行光とし、この平行光を第1の凸レンズ5の焦点F1に集光し、内部筐体7を位置調整機構8で移動して焦点F1と第2の凸レンズ6との間隔を調整し、スポット径を変えて被照射体を照射する。   The housing 2 houses the second convex lens 6, the internal housing 7, and the position adjustment mechanism 8, and the internal housing 7 houses the light source 3, the condenser lens 4, and the first convex lens 5. . The light source 3, the condenser lens 4, and the first and second convex lenses 5 and 6 are sequentially arranged along the irradiation direction on the common optical axis 10, and the inner housing 7 is attached to the position adjustment mechanism 8 and is light. It is movable along the axis 10. In this spotlight 1, the light from the light source 2 is converted into parallel light by the condenser lens 4, the parallel light is condensed at the focal point F 1 of the first convex lens 5, and the internal housing 7 is moved by the position adjusting mechanism 8. The distance between the focal point F1 and the second convex lens 6 is adjusted to change the spot diameter and irradiate the irradiated object.

筐体2は、第2の凸レンズ6、内部筐体7、及び位置調整機構8等の内部部品を取り付けるための矩形や円形等の外装ケースを成し、その部材は、舞台照明用などに対しては耐熱性が要求されるので、アルミニウム、スチール、マグネシウムなどの金属が望ましい。また、筐体2は光源3と対向する照射方向側の側面に開口を有し、その開口には第2の凸レンズ6が取り付けられている。   The casing 2 forms a rectangular or circular outer case for mounting internal components such as the second convex lens 6, the inner casing 7, and the position adjusting mechanism 8, and the members thereof are used for stage lighting and the like. Since heat resistance is required, metals such as aluminum, steel, and magnesium are desirable. The housing 2 has an opening on the side surface on the irradiation direction side facing the light source 3, and a second convex lens 6 is attached to the opening.

光源3は、後述するように、青色LEDと、青色LEDからの青色光(B)を黄色光(Y)に波長変換するB/Y蛍光体とにより成る白色LEDが用いられ、この白色LEDは前方に向け広角拡散光を放射する。   As will be described later, the light source 3 is a white LED composed of a blue LED and a B / Y phosphor that converts the wavelength of blue light (B) from the blue LED into yellow light (Y). Wide angle diffused light is emitted toward the front.

集光レンズ4は、光学材料BK7(ホウケイ酸クラウンガラスをいう)などを用いたガラスレンズ、またはアクリル、ポリカーボネードなどを用いた樹脂レンズなどが使用され、特に、高照度の照明が要求される場合、耐熱性の高いガラスレンズが用いられる。集光レンズ4は、光軸10を中心軸とする回転体を成す樽状のレンズ体40を有する。レンズ体40は、光源3に対向する面に形成された凹部形状の空洞41と、空洞41を通ってレンズ体40内に入射した光を光軸10方向に反射する反射面42と、反射面42で反射された光を外部に出射する平面状の出射面43とを有する。集光レンズ4は光源3の光の出射側をほぼ全て空洞41で覆い、光源3からの広角拡散光のほぼ全てが空洞41内に入射するように配置されている。なお、レンズ体40の形状は樽状に限らない。   As the condensing lens 4, a glass lens using an optical material BK7 (referred to as borosilicate crown glass) or a resin lens using acrylic, polycarbonate, or the like is used, and particularly when illumination with high illuminance is required. A glass lens with high heat resistance is used. The condensing lens 4 has a barrel-shaped lens body 40 that forms a rotating body with the optical axis 10 as a central axis. The lens body 40 includes a concave cavity 41 formed on a surface facing the light source 3, a reflection surface 42 that reflects light that has entered the lens body 40 through the cavity 41 in the direction of the optical axis 10, and a reflection surface And a flat emission surface 43 for emitting the light reflected by 42 to the outside. The condenser lens 4 is disposed so that almost all of the light emission side of the light source 3 is covered with the cavity 41, and almost all of the wide-angle diffused light from the light source 3 is incident on the cavity 41. The shape of the lens body 40 is not limited to a barrel shape.

空洞41は、光軸10を中心軸とする回転体を成す。この空洞41は光源3を覆うための開口44と、光源3の広角拡散光のうち主として広角成分の光が入射するすり鉢状の入射面45と、その天面を成し光軸10に近い狭角成分の光が入射する入射面46とを有する。この入射面46は凸状に形成されている。   The cavity 41 forms a rotating body having the optical axis 10 as a central axis. This cavity 41 has an opening 44 for covering the light source 3, a mortar-shaped incident surface 45 on which mainly light of a wide-angle component of the wide-angle diffused light of the light source 3 is incident, a narrow surface close to the optical axis 10 that forms its top surface. And an incident surface 46 on which angular component light is incident. The incident surface 46 is formed in a convex shape.

この集光レンズ4においては、光源3から空洞41に入射された広角拡散光のうち、入射面45に入射した光は反射面42で光軸10に沿う平行光とされ、入射面46に入射した光は凸レンズ作用で光軸10に沿う平行光とされる。すなわち、集光レンズ4は光源3からの光軸近傍の光だけではなく、それ以外の広角に拡散した光も平行光として集光し、光源3からの全ての光を第1の凸レンズ5に向けて平行光として出射する。   In the condenser lens 4, of the wide-angle diffused light incident on the cavity 41 from the light source 3, the light incident on the incident surface 45 is converted into parallel light along the optical axis 10 by the reflecting surface 42 and incident on the incident surface 46. The converted light is converted into parallel light along the optical axis 10 by a convex lens action. That is, the condensing lens 4 condenses not only light in the vicinity of the optical axis from the light source 3 but also light diffused to a wide angle other than that as parallel light, and all the light from the light source 3 is directed to the first convex lens 5. And emitted as parallel light.

第1の凸レンズ5は、集光レンズ4と同様のレンズ部材が使用され、集光レンズ4の出射面43に対向する平面状の入射面51と、凸面を成す出射面52とを有する平凸レンズを成し、その入射面51は集光レンズ4の出射面43と等しい形状を成している。また、第1の凸レンズ5はその焦点F1に集光レンズ4からの平行光を集光し、この焦点F1の1点に集光された光は、第2の凸レンズ6に対して等価的に点光源の仮想光源となる。   The first convex lens 5 is a plano-convex lens that uses a lens member similar to the condensing lens 4 and has a planar incident surface 51 that faces the exit surface 43 of the condensing lens 4 and an exit surface 52 that forms a convex surface. The incident surface 51 has the same shape as the exit surface 43 of the condenser lens 4. The first convex lens 5 condenses the parallel light from the condenser lens 4 at the focal point F 1, and the light condensed at one point of the focal point F 1 is equivalent to the second convex lens 6. It becomes a virtual light source of a point light source.

第2の凸レンズ6は、第1の凸レンズ5と同様のレンズ部材が用いられ、第1の凸レンズ5に対向する入射面が平面を成し、照射方向の出射面が凸状を成す平凸レンズより成る。第2の凸レンズ6は、その焦点F2の位置が第1の凸レンズ5の焦点F1(仮想光源)の位置に、かつ、焦点F1の仮想光源よりも光源3から離れる領域に配置される。ここでは、内部筐体7が筐体2内で光軸10に沿って移動自在であるので、筐体2が内部筐体7に対して相対的に移動自在であることになり、筐体2に固定される第2の凸レンズ6は、等価的に光軸10に沿ってスライド自在に支持されていることになる。   The second convex lens 6 is a plano-convex lens in which the same lens member as the first convex lens 5 is used, the incident surface facing the first convex lens 5 forms a plane, and the exit surface in the irradiation direction forms a convex shape. Become. The second convex lens 6 is arranged at a position of the focal point F2 at the position of the focal point F1 (virtual light source) of the first convex lens 5 and in a region farther from the light source 3 than the virtual light source of the focal point F1. Here, since the internal housing 7 is movable along the optical axis 10 in the housing 2, the housing 2 is movable relative to the internal housing 7. The second convex lens 6 fixed to is equivalently supported so as to be slidable along the optical axis 10.

内部筐体7は、筐体2と同様の部材から成る矩形又は円形の筒体を成し、照射方向に第1の凸レンズ5を装着するための開口を有し、その開口に対向する筒体底面に光源3を備え、筒体内に集光レンズ4と第1の凸レンズ5とを保持するレンズホルダを兼ねている。   The internal casing 7 is a rectangular or circular cylinder made of the same member as the casing 2, has an opening for mounting the first convex lens 5 in the irradiation direction, and is a cylinder facing the opening. The light source 3 is provided on the bottom surface, and also serves as a lens holder that holds the condenser lens 4 and the first convex lens 5 in the cylinder.

位置調整機構8は、焦点F1の仮想光源と第2の凸レンズ6との距離を変更するための機構であり、光軸10に沿って筐体2内の底面に敷かれたレール21上に移動可能に取り付けられる。位置調整機構8は、例えば、内部筐体7を支持する可動台を備え、この可動台をレール21上でスライド可能とし、かつ、ねじ等の固定具によりレール21上の任意の位置で固定可能とする。この位置調整機構8は、内部筐体7を光軸10に沿って移動及び所望位置で固定させる構成であればよい。なお、内部筐体7を移動させる代わりに、内部筐体7及び仮想光源の位置を筐体2に固定し、第2の凸レンズを光軸10に沿って移動及び所望位置で固定させる構成であってもよい。例えば、第2の凸レンズを光軸方向にスライド自在のレンズホルダに固定し、このレンズホルダに設けた歯車と筐体2内に固定されたラックとを噛合させ、その歯車の回転を手動又は自動で操作してレンズホルダを光軸方向に沿って前後にスライドするなどの、周知のレンズ摺動機構を用いることができる。   The position adjustment mechanism 8 is a mechanism for changing the distance between the virtual light source at the focal point F1 and the second convex lens 6, and moves on the rail 21 laid on the bottom surface in the housing 2 along the optical axis 10. Installed as possible. The position adjusting mechanism 8 includes, for example, a movable base that supports the internal housing 7, can be slid on the rail 21, and can be fixed at an arbitrary position on the rail 21 with a fixing tool such as a screw. And The position adjusting mechanism 8 may be configured to move the inner casing 7 along the optical axis 10 and fix it at a desired position. Instead of moving the inner casing 7, the positions of the inner casing 7 and the virtual light source are fixed to the casing 2, and the second convex lens is moved along the optical axis 10 and fixed at a desired position. May be. For example, the second convex lens is fixed to a lens holder slidable in the optical axis direction, a gear provided on the lens holder and a rack fixed in the housing 2 are engaged, and the rotation of the gear is manually or automatically performed. It is possible to use a known lens sliding mechanism such as sliding the lens holder back and forth along the optical axis direction.

図3に示されるように、光源3は青色光を発光するLED31と、LED31が埋め込まれて実装される絶縁基板32と、この絶縁基板32に埋め込まれたLED31を覆う波長変換素子のB/Y螢光体33とを有する。この光源3はLED31からの青色光と、この青色光を受けたB/Y螢光体33より出射される黄色光とにより白色光を発生する白色LEDとして形成されている。この白色LEDは、同図に示されるように、その放射光分布がランバート分布を成し、約180°の範囲で前方を照射する広角配光Dを成している。   As shown in FIG. 3, the light source 3 includes an LED 31 that emits blue light, an insulating substrate 32 in which the LED 31 is embedded and mounted, and a B / Y of a wavelength conversion element that covers the LED 31 embedded in the insulating substrate 32. And a phosphor 33. The light source 3 is formed as a white LED that generates white light by blue light from the LED 31 and yellow light emitted from the B / Y phosphor 33 that has received the blue light. As shown in the figure, the white LED has a Lambertian distribution of emitted light, and forms a wide-angle light distribution D that irradiates the front in a range of about 180 °.

上記のように構成されたスポットライト1においては、光源3からの光は集光レンズ4で平行光とされて、集光レンズ4の焦点F1に集光されて仮想光源となり、この仮想光源と第2の凸レンズ6との距離が位置調整機構8の操作により変更される。この操作により、第2の凸レンズ6から出射されるスポット光における光軸10に対し広がるビーム角が変化される。上記図1に示した状態においては、焦点F1の仮想光源の位置が第2の凸レンズ6の焦点F2の位置になるよう調整されているので、第2の凸レンズ6からの出射光は平行光となり、ビーム角の狭い狭角配光のスポット光として照射される。   In the spotlight 1 configured as described above, the light from the light source 3 is converted into parallel light by the condenser lens 4 and condensed at the focal point F1 of the condenser lens 4 to become a virtual light source. The distance from the second convex lens 6 is changed by operating the position adjustment mechanism 8. By this operation, the beam angle which spreads with respect to the optical axis 10 in the spot light emitted from the second convex lens 6 is changed. In the state shown in FIG. 1, since the position of the virtual light source at the focal point F1 is adjusted to the position of the focal point F2 of the second convex lens 6, the light emitted from the second convex lens 6 becomes parallel light. It is irradiated as a narrow-angle light spot light with a narrow beam angle.

図4は、第2の凸レンズ6からの出射光のビーム角が拡大され、スポット光が広角配光を成す状態を示す。この状態においては、位置調整機構8の調整により、第1の凸レンズ5は第2の凸レンズ6に接近され、その焦点F1の仮想光源の位置が、第2の凸レンズ6の焦点F2よりも第2の凸レンズ6の入射面側に近付くように配置されている。このとき、第2の凸レンズ6から出射されるスポット光は、ビーム角が拡大され光軸10に対し広がる広角配光となる。   FIG. 4 shows a state where the beam angle of the light emitted from the second convex lens 6 is enlarged and the spot light forms a wide-angle light distribution. In this state, the first convex lens 5 is brought closer to the second convex lens 6 by the adjustment of the position adjusting mechanism 8, and the position of the virtual light source at the focal point F 1 is second than the focal point F 2 of the second convex lens 6. It arrange | positions so that it may approach to the entrance plane side of the convex lens 6 of this. At this time, the spot light emitted from the second convex lens 6 has a wide-angle light distribution in which the beam angle is expanded and the optical axis 10 is expanded.

スポット光のビーム角の調整に際して、第1の凸レンズ5は、その焦点F1と第2の凸レンズ6の焦点F2とが一致する図1に示された状態から、第2の凸レンズ6に略接触するまでの範囲で移動可能とされている。この調整範囲では、焦点F1の仮想光源からの光は、ほぼ全て第2の凸レンズ6に入射されるので、ビーム角が変化しても光利用効率は殆ど低下しない。なお、焦点F1の位置の仮想光源が第2の凸レンズ6の焦点F2の位置よりも光源3側に位置するなら、広いビーム角の配光とすることができるが、仮想光源からの第2の凸レンズ6への入射光の径が第2の凸レンズ6のレンズ口径より大きくなる。このため、仮想光源からの光が全て第2の凸レンズ6に入射されなくなると共に、筐体2が光軸10方向に長くなり装置全体が大型化する。このようなことがないように、本実施形態では、仮想光源が第2の凸レンズ6の焦点F2の位置よりも光源3側には移動できないようにし、仮想光源からの光が常に第2の凸レンズ6の開口内に入射されるようにし、かつ、ビーム角を広く調整できるようにしている。   When adjusting the beam angle of the spot light, the first convex lens 5 substantially contacts the second convex lens 6 from the state shown in FIG. 1 where the focal point F1 and the focal point F2 of the second convex lens 6 coincide. It is possible to move within the range up to. In this adjustment range, almost all of the light from the virtual light source at the focal point F1 is incident on the second convex lens 6, so that the light utilization efficiency is hardly lowered even if the beam angle changes. If the virtual light source at the position of the focal point F1 is located closer to the light source 3 than the position of the focal point F2 of the second convex lens 6, light distribution with a wide beam angle can be achieved, but the second light source from the virtual light source can be obtained. The diameter of the incident light on the convex lens 6 is larger than the lens diameter of the second convex lens 6. For this reason, all of the light from the virtual light source is not incident on the second convex lens 6, and the casing 2 is elongated in the direction of the optical axis 10, thereby increasing the size of the entire apparatus. In order to prevent such a situation, in this embodiment, the virtual light source is prevented from moving to the light source 3 side with respect to the position of the focal point F2 of the second convex lens 6, and the light from the virtual light source is always the second convex lens. 6 and the beam angle can be adjusted widely.

このように、本実施形態によれは、光源3からの広角拡散光は、ほぼ全て集光レンズ4の空洞41内に集光され平行光となると共に、その平行光が第1の凸レンズ5の焦点F1に絞られる仮想光源となり、ほぼ全て第2の凸レンズ6に入射する。これにより、広角配光の光源3を用いた場合に、光源3からの光を漏れなくスポット照射でき、高い光利用効率が得られる。   As described above, according to the present embodiment, almost all of the wide-angle diffused light from the light source 3 is collected in the cavity 41 of the condenser lens 4 to become parallel light, and the parallel light is converted into the first convex lens 5. It becomes a virtual light source focused to the focal point F1, and almost all is incident on the second convex lens 6. Thereby, when the light source 3 having a wide-angle light distribution is used, the light from the light source 3 can be spot-irradiated without omission and high light utilization efficiency can be obtained.

また、光源3を1つの白色LEDから構成しているので、高輝度放電灯やハロゲンランプ、又は複数のLED等を使用する場合と比較し、小型化できる。また、複数のLEDを使用する場合に比べ、LED間の色ばらつきにより照射面に色むらが発生することがない。   Further, since the light source 3 is composed of one white LED, it can be reduced in size as compared with the case of using a high-intensity discharge lamp, a halogen lamp, or a plurality of LEDs. Further, as compared with the case where a plurality of LEDs are used, color unevenness does not occur on the irradiated surface due to color variations between the LEDs.

次に、本発明の第2の実施形態に係るスポットライトについて、図5(a)、(b)を参照して説明する。本実施形態は、前記実施形態において集光レンズ4と第1の凸レンズ5とを一体としたものである。本実施形態の集光レンズ4aは、前述の集光レンズ4の出射面43と第1の凸レンズ5の入射面51とが一体とされている。この集光レンズ4aは、その入射面側を前記実施形態と同様にレンズ体40の空洞41とし、その出射面側を第1の凸レンズ5の出射面52に相当する出射面43aとしている。この集光レンズ4aは、空洞41内に入射した光源3からの光を反射面42で光軸10に沿う平行光とし、かつ、この平行光を凸状の出射面43aにより、その焦点F1に集光し、仮想光源を形成する。   Next, a spotlight according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the condenser lens 4 and the first convex lens 5 are integrated in the above-described embodiment. In the condensing lens 4a of the present embodiment, the exit surface 43 of the condensing lens 4 and the incident surface 51 of the first convex lens 5 are integrated. In the condenser lens 4 a, the incident surface side is the cavity 41 of the lens body 40 as in the above embodiment, and the emission surface side is the emission surface 43 a corresponding to the emission surface 52 of the first convex lens 5. The condensing lens 4a converts the light from the light source 3 incident in the cavity 41 into parallel light along the optical axis 10 at the reflecting surface 42, and the parallel light at the focal point F1 by the convex emission surface 43a. Condensed to form a virtual light source.

本実施形態によれば、集光レンズ4aは前記実施形態における集光レンズ4の出射面43と第1の凸レンズ5の入射面51との界面で発生し易い表面反射がなくなり、光ロスがなくなるので、光利用効率を高めることができる。   According to the present embodiment, the condensing lens 4a is free from surface reflection that is likely to occur at the interface between the exit surface 43 of the condensing lens 4 and the incident surface 51 of the first convex lens 5 in the above-described embodiment, thereby eliminating light loss. Therefore, the light use efficiency can be increased.

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、光源3を一つのLEDとしたが、複数のLEDを用いてもよい。また、白色LEDは青色LEDと組合わる波長変換素子として、B/Y蛍光体に限らず、白色光を発生するために組み合わせられる赤色及び緑色螢光体など、他の波長変換素子を用いてもよい。   In addition, this invention is not restricted to the structure of said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention. For example, although the light source 3 is a single LED, a plurality of LEDs may be used. Further, the white LED is not limited to the B / Y phosphor as a wavelength conversion element combined with the blue LED, and other wavelength conversion elements such as red and green phosphors combined to generate white light may be used. Good.

1 スポットライト
3 光源
4、4a 集光レンズ
41 空洞(凹部形状の光入射面を構成)
45、46 入射面(光入射面)
5 第1の凸レンズ
6 第2の凸レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spotlight 3 Light source 4, 4a Condensing lens 41 Cavity (it comprises a concave-shaped light incident surface)
45, 46 Incident surface (light incident surface)
5 First convex lens 6 Second convex lens

Claims (2)

広角配光の光源と、
前記光源に対面した凹部形状の光入射面を有して、該光入射面に入射した光源からの光を平行光とする集光レンズと、
前記集光レンズから出射された光を集光する第1の凸レンズと、
前記第1の凸レンズの焦点よりも光源から離れる領域にあって、光源の光軸に沿ってスライド自在に支持される第2の凸レンズと、を備えたことを特徴とするスポットライト。
A light source with a wide-angle light distribution;
A condensing lens having a concave-shaped light incident surface facing the light source, and collimating light from the light source incident on the light incident surface;
A first convex lens for condensing light emitted from the condenser lens;
A spotlight comprising: a second convex lens which is located in a region farther from the light source than the focal point of the first convex lens and is slidably supported along the optical axis of the light source.
前記集光レンズと前記第1の凸レンズとが一体であることを特徴とする請求項1に記載のスポットライト。   The spotlight according to claim 1, wherein the condenser lens and the first convex lens are integrated.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518911C2 (en) * 2012-09-25 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method for focusing spotlight with discharge lamp
JP2016171069A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 浚洸光學科技股▲ふん▼有限公司 Light emitting system
CN106796020A (en) * 2014-04-29 2017-05-31 陈家铭 Lighting control system and method
JP2017174734A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 スタンレー電気株式会社 Lens body, lens combination, and vehicle lighting appliance
CN107270241A (en) * 2017-06-19 2017-10-20 江苏亿诺车辆部件有限公司 A kind of automobile lamp lens
CN108167710A (en) * 2018-01-13 2018-06-15 杨毅 Lamps and lanterns
US20190041028A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 Erco Gmbh Lamp
CN109386757A (en) * 2017-08-02 2019-02-26 艾科有限公司 Luminaire
US10247392B2 (en) 2015-06-30 2019-04-02 Chun Kuang Optics Corp. Luminous system
CN111351006A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 艾科有限公司 Light emitting device
CN114484335A (en) * 2022-02-10 2022-05-13 厦门东昂科技股份有限公司 Angle-adjustable lamp

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518911C2 (en) * 2012-09-25 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method for focusing spotlight with discharge lamp
CN106796020A (en) * 2014-04-29 2017-05-31 陈家铭 Lighting control system and method
US10953785B2 (en) 2014-04-29 2021-03-23 Chia Ming Chen Light control systems and methods
EP3146262A4 (en) * 2014-04-29 2018-03-14 Chia Ming Chen Light control systems and methods
US10406967B2 (en) 2014-04-29 2019-09-10 Chia Ming Chen Light control systems and methods
JP2016171069A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 浚洸光學科技股▲ふん▼有限公司 Light emitting system
US10247392B2 (en) 2015-06-30 2019-04-02 Chun Kuang Optics Corp. Luminous system
JP2017174734A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 スタンレー電気株式会社 Lens body, lens combination, and vehicle lighting appliance
CN107270241B (en) * 2017-06-19 2019-07-12 江苏亿诺车辆部件有限公司 A kind of automobile lamp lens
CN107270241A (en) * 2017-06-19 2017-10-20 江苏亿诺车辆部件有限公司 A kind of automobile lamp lens
US20190041028A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 Erco Gmbh Lamp
US11536436B2 (en) 2017-08-02 2022-12-27 Erco Gmbh Light fixture
CN109386757A (en) * 2017-08-02 2019-02-26 艾科有限公司 Luminaire
US11199306B2 (en) * 2017-08-02 2021-12-14 Erco Gmbh Lamp
US11519586B2 (en) 2018-01-13 2022-12-06 Shanghai Blue Lake Lighting Tech. Co., Ltd. Lamp
WO2019154007A1 (en) * 2018-01-13 2019-08-15 杨毅 Lamp
CN108167710A (en) * 2018-01-13 2018-06-15 杨毅 Lamps and lanterns
US11149920B2 (en) * 2018-12-21 2021-10-19 Erco Gmbh Oval-condenser zoom with independent axis adjustment
CN111351006B (en) * 2018-12-21 2022-09-16 艾科有限公司 Light emitting device
CN111351006A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 艾科有限公司 Light emitting device
CN114484335A (en) * 2022-02-10 2022-05-13 厦门东昂科技股份有限公司 Angle-adjustable lamp
CN114484335B (en) * 2022-02-10 2024-03-15 厦门东昂科技股份有限公司 Angle-adjustable lamp

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