JP5147113B2 - スポットライト - Google Patents

Description

本発明は、舞台等に用いられ、光源と、光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、光源及び楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有するスポットライトに関するものである。

従来より、舞台やスタジオにおける照明装置としてスポットライトが用いられている（例えば特許文献１参照）。
図１０に示すように、特許文献１に記載のスポットライト１００では、本体１０１の内部に光源１０２を有しており、光源１０２の前方に平凸レンズ１０３を有し、光源１０２の後方に反射鏡１０４を有している。そして、フォーカス調整ツマミ１０５が設けられており、フォーカス調整ツマミ１０５を回転させると、光源１０２及び反射鏡１０４がセットで移動して、照射面の配光を大きく（拡散）したり、小さく（集光）したりすることができるようになっている。
登録実用新案第３００９００５号公報（第１図）

しかしながら、前述した特許文献１に記載のスポットライト１００においては、集光時にはレンズ１０３と光源１０２の距離が遠くなるため、レンズ１０３に届く光の量が大幅にロスされるため、器具効率が悪いという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、器具効率がよく、１枚の平凸レンズを用いて集光及び拡散が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、灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、前記平凸レンズの裏面に多数の亀甲から形成される亀甲模様を設けるとともに、前記裏面の中心付近に曲率半径が小さな入射面を有する亀甲を配し、前記裏面の外周部に曲率半径が大きな入射面を有する亀甲を配置した構成を有している。

この構成により、平凸レンズの裏面に曲率半径が異なる亀甲を有する亀甲模様を設けるとともに、平凸レンズの中心付近に曲率半径が小さな亀甲を配し、平凸レンズの外周部に曲率半径が大きな亀甲を配置した。曲率半径が小さいということは屈折が大きく、曲率半径が大きいということは屈折が小さいので、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズをマスクに対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。ここで、亀甲の曲率半径とは、亀甲の裏面（光源側面）の曲率半径を言う。

また、本発明のスポットライトは、灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、前記平凸レンズの裏面に高さが同じで種々の幅を有する亀甲からなる亀甲模様を設け、前記裏面の中心付近に小幅の亀甲を配置するとともに外側部分に大幅の亀甲を配置した構成を有している。

この構成により、平凸レンズの裏面に同じ高さで種々の幅を有する亀甲からなる亀甲模様を設け、内側部分に小幅の亀甲を配置するとともに外側部分に大幅の亀甲を配置した。同じ高さで亀甲の幅が小さいと曲率半径が小さくなるので屈折が大きくなり、亀甲の幅が大きいと曲率半径が大きくなるので屈折が小さくなる。このため、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズをマスクに対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。

また、本発明のスポットライトは、前記亀甲の幅が、１．５ｍｍ〜７ｍｍであるとともに、前記裏面の中心付近に配置された小幅の亀甲の集合体の外周が円を形成し、前記円の半径と前記外側部分の幅の比が２：３〜３：２である構成を有している。

この構成により、亀甲の幅を１．５ｍｍ〜７ｍｍとし、内側部分の半径と外側部分の幅の比が２：３〜３：２となるようにすることが効果的である。

また、本発明のスポットライトは、灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、前記平凸レンズの裏面に幅が同一で種々の高さを有する亀甲からなる亀甲模様を設け、前記裏面の中心付近に高さが高い亀甲を配するとともに、外側に向かって徐々に低い亀甲を配する構成を有している。

この構成により、平凸レンズの裏面に曲率半径が異なる亀甲を有する亀甲模様を設けるとともに、平凸レンズの裏面に幅が同一で種々の高さを有する亀甲からなる亀甲模様を設け、中心付近に高さが高い亀甲を配するとともに、外側に向かって徐々に低い亀甲を配した。同一幅で高い亀甲は曲率半径が小さくなるので屈折が大きくなり、低い亀甲は曲率半径が大きくなるので屈折が小さくなる。このため、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズをマスクに対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。

また、本発明のスポットライトは、灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、前記平凸レンズの裏面に種々の幅及び高さの亀甲からなる亀甲模様を設け、内側に曲率半径が小さな亀甲を配置するとともに外側に曲率半径が大きな亀甲を配置した構成を有している。

この構成により、平凸レンズの裏面に種々の幅及び高さの亀甲からなる亀甲模様を設け、内側に曲率半径が小さな亀甲を配置するとともに外側に曲率半径が大きな亀甲を配置した。曲率半径が小さいということは屈折が大きく、曲率半径が大きいということは屈折が小さいので、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズをマスクに対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。

さらに、本発明のスポットライトは、灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、前記平凸レンズの裏面に曲率半径が異なる亀甲を有する亀甲模様を設けるとともに、前記裏面の中心部には、曲率半径が小さな亀甲が設けられ、前記裏面の中心部の周囲には、一定幅で曲率半径が大きな亀甲が配されている構成を有している。

この構成により、前記平凸レンズの裏面に曲率半径が異なる亀甲を有する亀甲模様を設けるとともに、前記平凸レンズの中心付近を囲んで曲率半径が大きな亀甲を配したので、中心付近の屈折が小さくなる。このため、１枚の平凸レンズをマスクに対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、中心に設けられている曲率半径が小さい亀甲によって照射面の中央に光が強い部分である「光のたまり」が生じるのを軽減することができ、均一度の高い照射面を提供することができる。

本発明は、平凸レンズの裏面に曲率半径が異なる亀甲を有する亀甲模様を設けるとともに、平凸レンズの裏面中心付近に曲率半径が小さな亀甲を配し、平凸レンズの裏面外周部に曲率半径が大きな亀甲を配置した。曲率半径が小さいということは屈折が大きく、曲率半径が大きいということは屈折が小さいので、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズをマスクに対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。さらに、平凸レンズの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができるという効果を有するスポットライトを提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態のスポットライトについて、図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかるスポットライト１０の概略構成図であり、（Ａ）は拡散状態を示し、（Ｂ）は集光状態を示す。図２（Ａ）は平凸レンズの前面を示す斜視図、（Ｂ）は平凸レンズの裏面を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大図である。

図１において、スポットライト１０は、灯体１１内部に、光源１２と、この光源１２からの光を反射する楕円反射板１３と、照射光を所定形状に整形するマスク１４と、光源１２及び楕円反射板１３からの光を集光又は拡散させる平凸レンズ１５とを有している。また、光源１２は楕円反射板１３の第１焦点（楕円反射板１３に近い方の焦点）に配置され、マスク１４は第２焦点（楕円反射版１３から遠い方の焦点）に配置されており、平凸レンズ１５はマスク１４の光照射方向の前方にあって、マスク１４に対して相対的に接近・離反自在となっている。なお、図１（Ａ）は、光源１２、楕円反射板１３及びマスク１４を一体で移動させて平凸レンズ１５に近づけた状態を示し、図１（Ｂ）は平凸レンズ１５から遠ざけた状態を示している。

図２に示すように、平凸レンズ１５の裏面１５ａ（光源１２側面）には、曲率半径が異なる多数の亀甲２１を有する亀甲模様２０が設けられており、平凸レンズ１５の中心付近には曲率半径が小さな亀甲２１ａが配され、平凸レンズの外周部には曲率半径が大きな亀甲２１ｂが配置されている。ここで、亀甲２１の曲率半径とは、亀甲２１の入射面（光源側面）の曲率半径を言う。従って、曲率半径が小さいということは屈折が大きく、曲率半径が大きいということは屈折が小さいことを意味する。

以上、説明した第１実施形態にかかるスポットライト１０によれば、平凸レンズ１５の裏面１５ａに曲率半径が異なる亀甲２１を有する亀甲模様２０を設けるとともに、平凸レンズ１５の中心付近に曲率半径が小さな亀甲２１ａを配し、平凸レンズ１５の外周部に曲率半径が大きな亀甲２１ｂを配置したので、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズ１５をマスク１４に対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。

（実施例１）
図３（Ａ）は平凸レンズの前面を示す斜視図、（Ｂ）は平凸レンズの裏面を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大図、図４は亀甲の曲率半径の説明図、図５は平凸レンズの裏面の平面図である。

図３に示すように、本実施例１にかかるスポットライト１０では、平凸レンズ１５Ａの裏面１５ａに高さが同じで種々の幅を有する亀甲２２からなる亀甲模様２０Ａを設け、裏面１５ａの中心付近に小幅の亀甲２２ａを配置するとともに外側部分に大幅の亀甲２２ｂを配置している。

すなわち、図４に示すように、平凸レンズ１５Ａの裏面１５ａに設けられている亀甲模様２０Ａ（図５参照）を構成する亀甲２２の高さが同一なので、亀甲模様２０Ａの入射面側（光源１２側であり図４において右側）は全体として平面となっている。また、同一高さの亀甲２２においては、小幅な亀甲２２ａの入射面の曲率半径は、大幅な亀甲２２ｂの入射面の曲率半径よりも大きくなるので、小幅の亀甲２２ａの方が屈折が大きくなる。

ここで、亀甲の幅Ｗを、１．５ｍｍ〜７ｍｍの範囲とするのが望ましい。また、図５に示すように、内側部分の半径Ｒと外側部分の幅Ｂの比を、Ｒ：Ｂ＝２：３〜３：２とするのが望ましい。

従って、平凸レンズ１５Ａの裏面１５ａに同じ高さで種々の幅を有する亀甲２２からなる亀甲模様２０Ａを設け、内側部分に小幅の亀甲２２ａを配置するとともに外側部分に大幅の亀甲２２ｂを配置したので、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズ１５Ａをマスク１４に対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズ１５Ａの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。

（実施例２）
図６（Ａ）は平凸レンズの前面を示す斜視図、（Ｂ）は平凸レンズの裏面を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大図、図７は平凸レンズの断面図及び亀甲の曲率半径の説明図である。

図６に示すように、本実施例２にかかるスポットライト１０では、平凸レンズ１５Ｂの裏面１５ａに幅が同一で種々の高さを有する亀甲２３からなる亀甲模様２０Ｂを設け、裏面１５ａの中心付近に高さが高い亀甲２３ａを配するとともに、外側に向かって徐々に低い亀甲２３ｂを配する構成を有している。

すなわち、図７に示すように、平凸レンズ１５Ｂの裏面１５ａに設けられている亀甲模様２０Ｂを構成する亀甲２３の幅が同一なので、図６（Ｂ）に示すように、亀甲模様２０Ｂは全体的に均一となる。また、同一幅の亀甲２３においては、高さが高い亀甲２３ａの入射面の曲率半径は、高さが低い亀甲２３ｂの入射面の曲率半径よりも小さくなるので、高さが高い亀甲２３ａの方が屈折が大きくなる。

従って、平凸レンズ１５Ｂの裏面１５ａに幅が同一で種々の高さを有する亀甲からなる亀甲模様２０Ｂを設け、中心付近に高さが高い亀甲２３ａを配するとともに、外側に向かって徐々に低い亀甲２３ｂを配したので、中心付近の屈折が大きくなり、１枚の平凸レンズ１５Ｂをマスク１４に対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、照射面の中央に生じるランプ影を低減することができ、器具効率を向上させることができる。また、平凸レンズ１５Ｂの周辺部の屈折率が小さいので、エッジのある照射面を形成することができる。

なお、前述した実施例１及び実施例２では、亀甲２２の高さを一定として幅を変えた場合及び亀甲２３の幅を一定として高さを変えた場合について説明したが、高さ及び幅を変えて曲率半径を変え、平凸レンズ１５の中央の屈折を大きくし、周縁部の屈折を小さくすることも可能である。

次に、本発明の第２実施形態にかかるスポットライト１０Ｂについて、図面を用いて説明する。
図８は第２実施形態にかかるスポットライトに用いられる平凸レンズ１６の裏面の平面図、図９は第２実施形態にかかるスポットライトの効果を示す説明図であり（Ａ）は従来のスポットライトによる照射面を示す平面図、（Ｂ）は本発明のスポットライトによる照射面を示す平面図である。

本発明のスポットライト１０Ｂ（図１中括弧書きで表示）においては、灯体１１内部に、光源１２と、光源１２からの光を反射する楕円反射板１３と、照射光を所定形状に整形するマスク１４と、光源１２及び楕円反射板１３からの光を集光又は拡散させる平凸レンズ１６とを有し、光源１２を楕円反射板１３の第１焦点に配置するとともに第２焦点にマスク１４を配置し、平凸レンズ１６をマスク１４に対して相対的に接近・離反自在に設けたものである。

図８に示すように、平凸レンズ１６の裏面１６ａには、曲率半径が異なる亀甲２４を有する亀甲模様２０が設けられており、裏面１６ａの中心部には、曲率半径が小さな亀甲２４ａが設けられ、この曲率半径が小さな亀甲２４ａの周囲に一定幅で曲率半径が大きな亀甲２４ｂが配されている。さらに、その外側には、曲率半径が小さな亀甲２４ｃが配されている。

曲率半径が小さな亀甲２４ａ、２４ｃ及び曲率半径が大きな亀甲２４ｂは、前述した第１実施形態における実施例１及び実施例２で前述したように、亀甲２４の幅及び高さを調整することにより、形成することができる。

以上、説明した第２実施形態にかかるスポットライト１０Ｂによれば、平凸レンズ１６の裏面１６ａに曲率半径が異なる亀甲２４を有する亀甲模様２０を設けるとともに、平凸レンズ１６の中心付近を囲んで曲率半径が大きな亀甲２４ｂを配したので、中心の屈折が大きくなるとともにその周囲の屈折が小さくなる。このため、１枚の平凸レンズ１６をマスク１４に対して接近・離反することにより集光・拡散を行った際に、中心に設けられている曲率半径が小さい亀甲２４ａによって照射面の中央に光が強い部分である「光のたまり」が生じるのを軽減することができ、均一度の高い照射面を提供することができる。

なお、本発明のスポットライトは、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。

本発明の第１実施形態にかかるスポットライトの概略構成図であり、（Ａ）は拡散状態を示し、（Ｂ）は集光状態を示す。 （Ａ）は平凸レンズの前面を示す斜視図、（Ｂ）は平凸レンズの裏面を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大図 （Ａ）は平凸レンズの前面を示す斜視図、（Ｂ）は平凸レンズの裏面を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大図 亀甲の曲率半径の説明図 平凸レンズの裏面の平面図 （Ａ）は平凸レンズの前面を示す斜視図、（Ｂ）は平凸レンズの裏面を示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の拡大図 平凸レンズの断面図及び亀甲の曲率半径の説明図 本発明の第２実施形態にかかるスポットライトに用いられる平凸レンズの裏面の平面図 第２実施形態に用いられる平凸レンズによる効果を示す説明図であり、（Ａ）は問題点を示す平面図、（Ｂ）は効果を示す平面図 従来のスポットライトの構成を示す側面図

符号の説明

１０ スポットライト
１１ 灯体
１２ 光源
１３ 楕円反射板
１４ マスク
１５ 平凸レンズ
１５ａ 裏面
２０ 亀甲模様
２１、２２，２３ 亀甲
２１ａ 曲率半径が小さな亀甲
２１ｂ 曲率半径が大きな亀甲
２２ａ 小幅の亀甲
２２ｂ 大幅の亀甲
２３ａ 高い亀甲
２３ｂ 低い亀甲

Claims (6)

1. 灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、
   前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、
   前記平凸レンズの裏面に多数の亀甲から形成される亀甲模様を設けるとともに、前記裏面の中心付近に曲率半径が小さな入射面を有する亀甲を配し、前記裏面の外周部に曲率半径が大きな入射面を有する亀甲を配置したことを特徴とするスポットライト。
2. 灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、
   前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、
   前記平凸レンズの裏面に高さが同じで種々の幅を有する亀甲からなる亀甲模様を設け、前記裏面の中心付近に小幅の亀甲を配置するとともに外側部分に大幅の亀甲を配置したことを特徴とするスポットライト。
3. 前記亀甲の幅が、１．５ｍｍ〜７ｍｍであるとともに、前記裏面の中心付近に配置された小幅の亀甲の集合体の外周が円を形成し、前記円の半径と前記外側部分の幅の比が２：３〜３：２であることを特徴とする請求項２記載のスポットライト。
4. 灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、
   前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、
   前記平凸レンズの裏面に幅が同一で種々の高さを有する亀甲からなる亀甲模様を設け、前記裏面の中心付近に高さが高い亀甲を配するとともに、外側に向かって徐々に低い亀甲を配することを特徴とするスポットライト。
5. 灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、
   前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、
   前記平凸レンズの裏面に種々の幅及び高さの亀甲からなる亀甲模様を設け、内側に曲率半径が小さな亀甲を配置するとともに外側に曲率半径が大きな亀甲を配置したことを特徴とするスポットライト。
6. 灯体内部に、光源と、前記光源からの光を反射する楕円反射板と、照射光を所定形状に整形するマスクと、前記光源及び前記楕円反射板からの光を集光又は拡散させる平凸レンズとを有し、
   前記光源を前記楕円反射板の第１焦点に配置するとともに第２焦点に前記マスクを配置し、前記平凸レンズを前記マスクに対して相対的に接近・離反自在に設けたスポットライトであって、
   前記平凸レンズの裏面に曲率半径が異なる亀甲を有する亀甲模様を設けるとともに、前記裏面の中心部には、曲率半径が小さな亀甲が設けられ、前記裏面の中心部の周囲には、一定幅で曲率半径が大きな亀甲が配されていることを特徴とするスポットライト。

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