JPH02132403A - レフレクタ・システム及びそのシステムを使用した照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は対象物を小さな照射角度で照射するためのレフ
レクタ壷システム及びそのシステムを使用した照明器具
に関するものである。

（従来の技術） 従来、この種のレフレクタ令システムとして、パラボラ
・レフレクタ（放物線を回転して形成された立体的な曲
面形状の一部を使用したレフレクタ）が使用されている
。以下に、第２図を参照してこのパラボラ・レフレクタ
について説明する。

パラボラ・レフレクタの場合、点光源１が焦点Ｆに置か
れると、光線２は第２図に示すように光軸３に平行に反
射される。

この時のパラボラ（放物線）は、下記の式で表わされる
。尚、ｐはパラボラのパラメータである。

ｙ　　＝２ｐｘ　　　　　（Ｉ） また、パラボラの焦点距離ｆはｆ−１）／２で表わされ
、従って上式は下記のようにも表わされる。

ｙ　　−４ｆｘ　　　　（ＩＩ） 従って、このパラメータＸとｙとｆのうち２つの値が決
められると、残りの値は式（ｎ）より算出することがで
きる。

パラボラ・レフレクタの開口部４の直径ｄは２ｙに相当
し、またレフレクタの深さＬ１はＸに当る。

（発明が解決しようとする課題） 前述のパラボラ・レフレクタはエリプス・レフレクタ（
楕円を軸を中心として回転して形成された立体的な曲面
形状の一部を使用したレフレクタ）に比較しその曲線の
立上りが大きいため、光線の利用率が低いという欠点が
ある。この利用率を向上させるためにはレフレクタの深
さＬ１を大きくせねばならず、開口部４の直径ｄも自動
的に大きくなる。一般にレフレクタの直径は技術的に、
または外観上の問題から制限されるので、この方法では
光線の利用率を任意に高めることはできない。

また、大型のパラボラ・レフレクタでは、コストの問題
から、光源１を交換できるように、頂点の部分に第２の
開口部が設けられているのが普通である（第３図乃至第
５図参照）。これに対し、小さなレフレクタでは光源に
固着されており、光源の寿命完了時にレフレクタととも
に交換されている。

ところが、光線エネルギーの利用率を向上させるために
パラボラ・レフレクタを大きくすると、一方では前記第
２の開口部５の存在により利用率は一段と低くなる。従
って、この方法でも満足な解決策とはなり得ない。

パラボラΦレフレクタで光線エネルギーの利用率を向上
させるための他の方法も検討されており、即ちできるだ
け小さな照射角を得るために短い棒状の光源を光軸に沿
って設置している。この配置は、利用率向上の観点から
言っても正しい。このような光源は、例えば第３図に示
す低電圧のハロゲン電球のようなトロイド状の配光を有
しており、測定によると全光束の９０％は放射角度ｑが
３００から１５０゜の範囲内に放射される。尚、第３図
では光度が０６から１８０°まで示されている。

更に、他の対策として、焦点距離を変化させることで、
利用率向上が計れるかどうかの検討もなされてる。第４
図乃至第６図は焦点距離ｆを１０鰭と２０ｍｍと３０ｍ
１１とした時の各々のパラボラ・レフレクタの光線の反
射状態を示してある。尚、図におけるパラボラ・レフレ
クタの開口部４の直径ｄは１３０ｍｍ，ランプ固定のた
めの開口部の直径ｄ２は３０ｍｍであり、また光線は３
０°から１５０°まで１０°おきに示してある。

第４図乃至第６図から理解されるように、焦点距離の変
化は利用率向上には実質上ほとんど影響を及ぼさない。

何れの場合も利用率は５０〜６０％である。

しかしながら、第４図のような配置は多くの光線が後方
に放射される欠点がある。また、これによりソケットや
トランスなどの部品が電球からの熱や、放電灯からの紫
外線により損傷する可能性がある。従って、通常は、焦
点を第５図と第６図の間に配置しているが、逆に相当の
部分の光線が光源１から直接前方に放射され（直射光）
拡散を生じるという欠点がある。この放射光６は眩しい
ばかりでなく、反射光２で形成される光のパターン境界
を不明瞭にしてしまう欠点がある。この直射光を除去す
るために、光源１のガラスパルブの頭部を黒く塗装する
とか、キャップを光源１の前方に設置するといったこと
が行なわれているが、これは満足な解決策ではない。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、光線エネ
ルギーの利用率を向上させることができるレフレクタシ
ステム及び該レフレクタシステムを使用した照明器具を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、請求項（１）では、
対象物を小さな照射角度で照射するためのレフレクタ・
システムを、エリプス・レフレクタ部Ｒ２とパラボラ・
レフレクタ部Ｒ１と光源１とから構成するとともに、前
記エリプス・レフレクタ部Ｒ２をパラボラ・レフレクタ
部Ｒ１のよりも小さく形成し、その光軸を前記パラボラ
・レフレクタ部Ｒ１のそれと一致させ、且つパラボラ・
レフレクタ部Ｒ１に対面して設置し、また光源１をエリ
プス・レフレクタ部Ｒ２の一次焦点Ｆ２に配置し、更に
、前記エリプス・レフレクタ部の二次焦点Ｆ３を前記パ
ラボラ・レフレクタ部Ｒ１の焦点Ｆ１とほほ一致させた
ことを特徴としている。

請求項（２）では、請求項（１）記載のレフレクタ・シ
ステムにおいて、エリプス・レフレクタ部Ｒ２が、回転
楕円体の半分からなることを特徴としている。

請求項（３）では、請求項（１）または（２）記載のレ
フレクタ・システムにおいて、エリプス・レフレクタ部
Ｒ２の開口部８の開口縁を通過する光源１からの直射光
と、光軸とのなす角度Ｐが、下記の条件を満たし、且つ
エリプス・レフレクタＲ２が下記の式に一致する軸長を
有することを特徴としている。

（条件）９０゜＞ｐ＞６０’ （式）半短軸ｂ　−　ｄ　２／２ （式）半長軸ａ＝　ｂ　／　ｓｉｎ（ｐ　）尚、ｄ２＝
エリプス・レフレクタ部Ｒ２（ｒ）開口部８の直径 請求項（４）では、請求項（１）　，　（２）または（
３）記載のレフレクタ・システムにおいて、エリプス・
レフレクタ部Ｒ２の開口部８の直径ｄ２が下記の条件を
満たすことを特徴としている。

（条件）ｄ２≦２ｙ 但し、ｙは次の方程式で求められる。

（式）　ｙ２＋４　ｆ　１　（ｙ／ｔａｎ（ｖ）　−　
ｆ　１）　−０尚、 ・ｆ１はパラボラ・レフレクタ部Ｒ１の頂点から焦点Ｆ
１までの距離、 −　ｔａｎ（ｖ　）はｘ／（２ｅ＋ｘ）、−ｘはｂ　　
−ｃｏｓ（４５°）　／　（ａ　＋　ｅ−ｃｏｓ（４５
’，）ｌ、・ｅは　ａ”−ｂ”あるいはｂ　／ｔａｎ（
ｐ　’）請求項（５）では、請求項（１）〜（４）の何
れかー項記載のレフレクタ・システムにおいて、パラボ
ラ・レフレクタ部Ｒ１の焦点Ｆ１の距離ｆ−１が下記の
方程式で算出された値ｆ１の±３０％内にあることを特
徴としている。

（式）ｆ１２−４・Ｌ３・ｆｌ＝ｄ１２／１６一　〇 尚、Ｌ３＝ｄｉ／２ｔａｎ（ｐ）−２ｅ請求項（θ）で
は、請求項（１）〜（５）の何れか一項記載のレフレク
タ・システムにおいて、両レフレクタ部Ｒ１、Ｒ２間の
距離Ｌ”４が下記の式で算出される値をＬ４としたとき
、Ｌ４−３ｅより大きいことを特徴としている。

（式）　Ｌ４−ｆ　１−Ｌ１＋ｅ 尚、Ｌｌ＝ｄ１２／１６ｆｌ 請求項（７）では、請求項（６）記載のレフレクタシス
テムにおいて、距離Ｌ−４がほぼＬ４−ｅであることを
特徴とする 請求項（８）では請求項（１）〜（７）の何れか一項記
載のレフレクタ・システムにおいて、光源１の長手方向
の軸が、エリプス・レフレクタ部Ｒ２の光軸と一致する
ことを特徴としている。

請求項（９）では、請求項（８）記載のレフレクタ・シ
ステムにおいて、光源１の長さが、２ｅより小さいこと
を特徴としている。

請求項（１０）では、請求項（１）〜（９）の何れか一
項記載のレフレクタ拳システムにおいて、光源として電
球１５のフィラメント１６が用いられ、フィラメントの
直径がその長さの３／４以上であることを特徴としてい
る。

請求項（１１）では、請求項（１）〜（１０）の何れか
一項記載のレフレクタ・システムにおいて、エリプス・
レフレクタ部Ｒ２が金属からなることを特徴としている
。

請求項（１２）では、請求項（１０）記載のレフレクタ
・システムにおいて、エリプス・レフレクタ部Ｒ２の外
表面が暗く着色されていることを特徴としている。

請求項（Ｉ３）では、請求項（１）〜（１２）の何れか
一項記載のレフレクタ争システムにおいて、パラボラ・
レフレクタ部Ｒ１が透明な材料からなり、その反射表面
にコールドミラー膜を有していることを特徴としている
。

請求項（１４）では、請求項（１）〜（１３）何れか一
項記載のレフレクタ・システムにおいて、パラボラ・レ
フレクタ部Ｒ１が透明な材料からなり、その反射表面に
波長を選択する膜を有していることを特徴としている。

請求項（１５）では、請求項（１）〜（１４）の何れか
一項記載のレフレクタシステムを備えた照明器具であっ
て、エリプス・レフレクタ部Ｒ２が１つのレフレクタラ
ンプとして構成されていることを特徴としている。

請求項（１６）では、請求項（１５）記載の照明器具に
おいて、器具の前方に取手１８が配置されており、該取
手１８がソケット１７を有していることを特徴としてい
る。

請求項（１７）では、請求項（１５）または（１６）記
載の照明器具において、取手１８が金属板からなり、幅
のある側面が器具の光軸と平行になるように配置されて
いることを特徴としている。

請求項（１８）では、請求項（１６）または（１７）記
載の照明器具において、取手１８が電気伝導体として使
われていることを特徴としている。

請求項（１９）では、請求項（１５）〜（１８）の何れ
か一項記載の照明器具において、器具が、その前方に少
なくても２つの切れ込みを有し、取手１８を前後にずら
せるようになっていることを特徴としている。

（作用） 本発明のレフレクタ赤システムによれば、光源１から放
射された光のうち、特定の放射角度の光線はエリプス・
レフレクタ部Ｒ２に反射されてパラボラ・レフレクタ部
Ｒ１に広く放射され、そこでさらに反射される。また、
前記角度より大きな放射角度の光線は直接パラボラ・レ
フレクタ部Ｒ１に入射され、ここで反射される。

つまり、光源１から放射された光はほぼ全てパラボラ・
レフレクタ部Ｒ１に入射することから、光源１の光を高
い効率で利用して放射することが可能であり、また放射
時において拡散光（直射光）の発生がない。

また、このレフレクタ中システムを使用した照明器具に
よれば、上記作用によって対象物を小さな照射角度で、
しかも鮮明な光のパターンで的確に照射することができ
る。また、両レフレクタ間の距離を変えることにより、
放射角度を容易に変化することもできる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を図に従って説明する。

第１図はレフレクタ・システムの概略を示す正面図及び
側面図である。

このレフレクタシステムは１個のパラボラ・レフレクタ
部Ｒ１と、これに対面して配置されたエリプス・レフレ
クタ部Ｒ２からなり、これらの光軸は互いに一致してい
る。

前記エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８の近傍に設
けられた一次焦点Ｆ２に光源１が配置されており、該光
源１より放射され、エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口
部８の開口縁を通過する光線は光軸に対し角度ｐを有す
る。また、エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８はパ
ラボラ・レフレクタ部Ｒ１の開口部７の直径ｄ１に比較
して遥かに小さな直径ｄ２を有する。更に、エリプス・
レフレクタ部Ｒ２の二次焦点Ｆ３は、図の中ではパラボ
ラ・レフレクタ部Ｒ１の焦点Ｆ１と正確に一致している
。

本発明の効果を第２図乃至第６図で示した従来のパラボ
ラ・レフレクタと比較して理解し易いように、前記レフ
レクタ・システムの各開口部７，８の直径ｄ１、ｄ２を
次のように決定した。

・パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の開口部７の直径ｄ１を
第２図に示したパラボラ・レフレクタの直径ｄと等しく
する。

−エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８の直径ｄ２を
ランプ固定のための開口部の直径と等しくする。

即ち、各直径ｄ１、ｄ２及び各パラメータは次のような
値となる。

・パラボラ・レフレクタ部Ｒ１ 開口部直径二ｄｌ＝１３０關 焦点距離：ｆｌ−３５ｍｍ ・エリプス争レフレクタ部Ｒ２ 開口部直径：ｄ２＝３０＋＋ｕａ 長半軸：ａ＝１５．２３１闘 短半軸：ｂ−１５．０ｍｍ 焦点距離：ｆ２＝１２．６＋ｎ＋＊ ・両レフレクタ部間距離：Ｌ４＝８．１ｍｍ第７図から
理解されるように、光源１から放射された光のうち、放
射角度ｑが３０°〜１０００の光線はエリプス・レフレ
クタ部Ｒ２で反射されてパラボラ・レフレクタ部Ｒ１に
広く放射され、そこでさらに反射される（以下、この光
線を単に反射光１０という）。この際、光線の僅かに一
部のみがエリプス・レフレクタ部Ｒ２により妨害される
。

また、第８図から理解されるように、光源１から放射さ
れた光のうち、放射角度ｑが１００°〜１５００の光線
は直接パラボラ・レフレクタ部Ｒ１に入射され、ここで
反射される（以下、この光線を単に直接光９という）。

この時のエリプス・レフレクタ部Ｒ２からの妨害は実質
上ないに等しいが、この直射光９は光軸に対し僅かにず
れを有する。このずれは４〜５°で、しかも外側ではな
く内側にずれているので、たとえば１ｍの距離では反射
光１０の作る光のパターンとほぼ同じ大きさのパターン
となる。

以下に、本発明のレフレクタシステムの各パラメータを
決定する方法を第１図を参照して説明する。

最初にパラボラ・レフレクタ部Ｒ１の開口部７の直径ｄ
１を目的に応じて決定する。本例ではこの直径ｄ１を１
３０１ＩＩＩＩ１としている。一方、エリプス・レフレ
クタ部Ｒ２の開口部８の直径ｄ２はできるだけ小さいほ
うが良く、パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の直径ｄ１の約
３０％以下がよく、本例ではｄ　２　＝　３　０　ｍｍ
としている。

また、光源１より放射され、エリプス・レフレクタ部Ｒ
２の開口部８の開口縁を直接通過する光線が光軸と作る
角度ｐは６０°と９０″の間が好ましい。ちなみに、こ
こではｐ−８０°としている。

この直径ｄ２と角度ｐにより、相当する楕円が算出され
る。前記のエリプス・レフレクタ部Ｒ２としては、下記
の理由により、回転楕円体（楕円を軸を中心として回転
して形成された立体的な曲面形状）の半分が使用される
。つまり、エリプス・レフレクタ部Ｒ２の反射表面で反
射された光線で作られる反射光１０の光のパターンの大
きさと、直接光９で作られる光のパターンの大きさの違
いが最小となるからである。

以下にの残りのパラメータの算出方法について説明する
。

ｄｌ＝３０ｍｍ，ｐ−８０°であることから、ｂ＝ｄ２
／２＝１５ｍｍ　　（ｍ） ａ−ｂ／ｓｉｎ（ｐ）＝１５．２３１ｍｍ　　（ＩＶ）
また、一次焦点Ｆ２から開口部８までの距離は楕円の離
心率ｅに相当し、それは次のように算出される。

ｅ＝ｂ／ｔａｎ（ｐ）−２．６４５ｗ　　（Ｖ）この値
はまたエリプス・レフレクタ部Ｒ２の外側にある二次焦
点Ｆ３から開口部８までの距離にも相当する。

更に、頂点から一次焦点Ｆ２までの距離ｆ２は次の様に
算出される。

ｆ２−ａ−ｅ−１２．　５８６ｍｍ　　（Ｖｌ）更にま
た、パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の開口部７から、一次
焦点Ｆ２までの距離Ｌ２は次のように算出される。

Ｌ２＝ｄ　１／２ｊａｎ（ｐ）　＝１　１．　４６　１
ｍｍ（■） これにより、エリプス・レフレクタ部Ｒ２の二次焦点Ｆ
３からパラボラ・レフレクタ部Ｒ１の開口部７までの距
離Ｌ３が次の様に算出される。

Ｌ３＝Ｌ２’−２ｅ＝６．１７１ｍｍ　　　（■）焦点
Ｆ１は焦点Ｆ３と一致している。

前記のＬ３とｄ１からパラボラ・レフレクタ部Ｒ１の他
のパラメータ（焦点距離ｆ１とレフレクタの深さＬＬ）
が次の方程式により決定される。

ｆｌ　　−４Ｌ３　　・ｆ　１＝ｄ１２／１６−０（Ｉ
Ｘ） ＬＬ＝ｄ１２／１６ｆｌ　　　（Ｘ） 即ち、ｆ１とＬ１の体は次の様になる。

ｆｌ＝３５．７３２ｍｍ ＬＬ　＝２９．５６０＋ｎ＋ａ エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８の開口縁を角度
ｐで通過する放射光を直接パラボラ・レフレクタ部Ｒ１
の縁ではなく反射表面内に入射させるためにも、ｆｌ−
の値は上式で算出された値ｆ１より少し小さくてもよい
。従って、本例では焦点距離ｆ−１を３５ｍｍと決定し
、これによりＬ１は３０．１７９止となる。

また、両レフレクタ部Ｒ１、Ｒ２の開口部間距離Ｌ４は
次の式で算出される。

Ｌ４＝ｆ　１−−Ｌｌ−＋ｅ＝８．０９４ｍ＋ｓ（′Ａ
） この距離Ｌ４は正確に算出した値に必ずしも一致させる
必要はなく、それより小さくてもよい。

第９図と第１０図にはこの距離がＬ４２ｍｍ時の反射光
１０と直接光９の状態を各々示してある。

次に各パラメータの範囲について述べる。

■エリプス・レフレクタＲ２ レフレクタの形は上述したように回転楕円体の半分であ
る必要がある。そうしないと、反射光１０で形成される
発散光線束（円錐形をなして広がる光線束）が直接光９
で形成されるそれに比較してずっと小さくなり、反射光
１０がパラボラ・レフレクタ部Ｒ１の中央部へ集中して
しまうからである。

■角度ｐ 角度ｐが９０°に近づくに従い、計算上の光線の利用率
は向上する。しかし、ｐが９０°の場合、エリプス・レ
フレクタ部Ｒ２は半球となりパラボラ・レフレクタ部Ｒ
１で反射された光は光源１に戻る。また、角度Ｐが９０
°より大きいとエリプスレフレクタ部Ｒ２はパラボラレ
フレクタ部Ｒ１の中に配置されることになり、この場合
損失は増加する。従って、角度Ｐは６０°より大きく９
０゜よりも小さい方が好ましい。

第１１図と第１２図には角度ｐが６０°の時の反射光１
０と直射光９の状態を夫々示してある。

このように２つのレフレクタ部Ｒ１、Ｒ２は互いに各々
遠く離れて配置されることになり、この場合、損失と、
光線の光軸からのずれは夫々大きくなる。

■直径ｄ１とｄ２の関係 直径ｄ２は２ｙ以下が良い、ｙは次の方程式で算出され
る。

ｙ２＋４　ｆ　１　　（ｙ／ｔａｎ（ｖ）　−　ｆ　１
）　−０（Ｘ［） ｊａｎ（ｖ）　＝ｘ／　（２ｅ＋ｘ）　　　　　　　（
ＸＩ［）ｘ＝ｂ　　−ｃｏｓ（４５°）　／（　ａ＋ｅ
　◆ｃｏｓ（４５°）｝（双） 第３図で示したように、６０°から１２０°の放射角ｑ
の光線は放射角Ｏ０から３０°のそれに比較して非常に
大きなエネルギーを有している。

この境界が約４５°である。上記方程式により、放射角
ｑ−４５°で光源１より放射され、エリプス・レフレク
タ部Ｒ２で反射され、さらにパラボラ・レフレクタ部Ｒ
１で反射された光線が、エリプス・レフレクタ部Ｒ２を
通過する時の高さｙが算出される。

第１３図乃至第１５図には、エリプスレフレクタ部Ｒ２
の直径ｄ２が３０關と４０ｍｍと５０ｍｒａの時の反射
光１０の状態（ｑ−４５°の光線のみ）を各々示してあ
る。また、第１６図と第１７図は直径ｄ２が４０ｍｍで
、放射角ｑが３０〜１５０″の光線の反射光１０と直接
光９の状態を各々示してある。これらの計算により、ｄ
２はｄ１の３０％以下である必要があることが分る。

■パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の焦点距離ｆｌ−この焦
点距離ｆ１−は前記の方程式（ＩＫ）で算出される値（
ｆ１）の±３０％内にある必要がある。仮に、ｆｌ−が
ｆ１より大きいと、エリプス・レフレクタＲ２の開口部
８の開口縁を通過する光線はパラボラ・レフレクタ部Ｒ
１には入射せず両レフレクタ部Ｒ１、Ｒ２の間に放出さ
れる。ｆ１′がｆ１の１３０％より大きいと、第１８図
と第１９図に各々示すように損失が大きくなる。

また、焦点距離ｆ１−がｆ１の７０％だと、第２０図と
第２１図に各々示すようにエリプス・レフレクタ部Ｒ２
はパラボラφレフレクタ部Ｒ１の中に配置される。この
場合、損失と光線の偏向はまだ大きくないが、同じ利用
率であれば、もっと小さなパラボラレフレクタ部Ｒ１で
よい。なぜなら、光源１からの光線は、パラボラ・レフ
レクタ部Ｒ１の反射面全体には入射しないからである。

■両レフレクタ部間の距離Ｌ＝４ 前記の（Ｘ）式で算出した値Ｌ４からこの距離Ｌ−４が
大きいと、より大きな角度の発散光線束ができる。第２
２図と第２３図は距離Ｌ″４−Ｌ４＋３ｅの場合の反射
光１０と直接光９の状態を各々示してある。この状態で
高い光線の利用率を維持するためにはパラボラ・レフレ
クタＲ１を少し大きくせねばならない。これによって光
線は両レフレクタ部Ｒ１、Ｒ２間に放出されなくなる。

また、小さな放射角が必要な場合、距離Ｌ−４を約Ｌ４
−ｅの位置にする。そうすれば第１０図と第１１図に示
すように反射光１０は僅かに内向きに、そして直接光９
は僅かに外向きになる。この距離がＬ４−３ｅ以下にな
ると全光線は外向に放射され、第２４図と第２５図に各
々示すように発散光線束の中に暗いゾーンができる。従
って、Ｌ−４はＬ４−３ｅ以上でなければならない。

■光源１の大きさ 光源１の長さはできるだけ小さい方が良く、２ｅより短
い方が良い。そうでないと損失が大きくなる。また、電
球の場合、フィラメントの直径はその長さの３／４以上
がよい。これにより損失は低く押えられる。その上限は
製造条件により決定される。

第２６図には本発明のレフレクタ・システムを使用した
円筒状の照明器具を示してある。

パラボラ・レフレクタ部Ｒ１は器具Ｋ内に垂直に保持さ
れており、その外周部分をリング１２により壁１３に固
定されている。

エリプス・レフレクタ部Ｒ２は口金１４と結合されてい
る。低電圧ハロゲン電球１５は、そのフィラメント１６
が焦点Ｆ２に位置するようにこの口金１４内に固定され
ている。

口金１４はソケット１７に取付けられており、該ソケッ
ト１７は後述する取手１８に固定されている。

前面リング１９は図面中の上、下部にあたる部分各々に
２つの溝を有しており、該溝に取手１８の端部が前後方
向に移動自在に嵌め込まれている。

即ち、この取手１８を動かすことによって前記パラボラ
レフレクタ部Ｒ１との距離は調整し、発散光線束の広が
りの大きさを変化することができる。

また、取手１８は器具Ｋより取り外せるようになってい
て、電球１５，口金１４及びエリプスレフレクタ部Ｒ２
が容易に交換できるようになっている。

更に、取手１８は薄い金属板からなり、ソケット１７を
確実に保持するとともに、幅のある側面が光軸と平行に
なるように配置されていることからパラボラ・レフレク
タ部Ｒ１から光線をごく僅かしか妨害しない。更にまた
、取手１８は電気的にソケット１７と結合されており、
電球に電流を供給する電気伝導体として利用されている
。図示を省略したが、溝の中にはバネが内蔵されており
、リング１９内に設けられた電線から電流を受け、取手
１８に供給する。

尚、電圧は約１２Ｖのため、取手１８を絶縁する必要は
ない、また、電球は口金とエリプス・レフレクタ部Ｒ２
とともに直接取手１８に固定されてもよい。更に、この
取手１８は必ずしも電気伝導体でなくてもよく、また金
属板である必要もなく、例えば管材から形成しその中に
電線を通してもよい。

前記エリプス・レフレクタ部Ｒ２は金属、例えばアルミ
ニウムからなり、表面は光沢があるように仕上げてあり
、従って可視光のみならず、光源１からの全放射線がパ
ラボラレフレクタ部Ｒ１へ向けられる。

これに対し、前記パラボラ・レフレクタ部Ｒ１は透明な
材質、例えばガラスからなり、またその反射表面にはダ
イクロイック膜が設けられている。

この２つのレフレクタ部Ｒ１、Ｒ２の組合わせにより、
光源１からの熱線や不必要な波長領域の放射線は事実上
完全に器具Ｋの後方へ透過される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明のレフレクタ・システム及び
そのシステムを使用した照明器具によれば下記の効果を
発揮することができる。

（ａ）光源１から放射された光をほぼ全てパラボラ・レ
フレクタ部Ｒ１に入射して反射させることができるので
、光源１の光を高い効率で利用して放射することが可能
であり、光源エネルギーの利用率を約９０％に向上させ
ることができる。また、放射時において拡散光（直射光
）の発生がないので眩しさがなく、またこれにより光の
パターン境界を鮮明に出すことができる。

（ｂ）従来のようにパラボラ・レフレクタの頂点に開口
部を設ける必要がなく、パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の
製造が大変簡単になることからレフレクタ・システムを
安価に製造することが可能となる。特に、ガラスのレフ
レクタの製造の場合この利点は大きい。また、エリプス
・レフレクタ部Ｒ２は金属、例えばアルミニウム等で簡
単に製造できる。

（Ｃ）下記の方法により、光源１からの放射線が全てパ
ラボラ・レフレクタ部Ｒ１に入射することから、光源１
からの熱や紫外線を実質上１００％除去することできる
。

−エリプス・レフレクタ部Ｒ２を金属から形成し、光源
１からの可視光線のみならず、熱線または紫外線もパラ
ボラ・レフレクタ部Ｒ１へ反射させる。

・パラボラレフレクタ部を透明な材料、たとえばガラス
から形成し、その反射表面にコールドミラー膜または波
長選択する膜を設け、所定の波長成分を後方へ透過させ
る。

（ｄ）パラボラ・レフレクタ部Ｒ１がその反射表面に波
長を選択的に反射させる膜を有している場合、非常に純
度の高い光色あるいは正確な波長のインターバルが得ら
れる。

（ｅ）光源１がエリプス・レフレクタ部Ｒ２に完全に覆
われており、外からは見えないため、眩しさが全くなく
、またそれ以外に上述したように拡散光（直射光）が発
生しない。

（ｆ）両レフレクタ部間の距離Ｌ４を変えることにより
、放射角度が容易に変化できる。

（ｇ）光源１が通常の器具のようにレフレクタまたはハ
ウジングの底に埋込まれておらず、ホルダにより空中に
固定されることから、加熱による光源１の寿命時間の減
少への影響がない。また、エリプス・レフレクタ部Ｒ２
の外表面を暗色に塗布すると、その表面から効率良く熱
を空気中に放出させることもできる。

（ｈ）パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の深さＬ１は小さく
、またソケット１７をハウジングに固定する装置も必要
ないことから、照明器具のハウジングを小さくすること
ができる。

（１）光源１がパラボラ・レフレクタ部Ｒ１内に深く固
定されておらず、小さなエリプス・レフレクタ部Ｒ２と
一緒に交換できることから、光源１を簡単に交換できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレフレクタ・システムの概略を示す正
面図及び側面図、第２図乃至第６図は従来例を示すもの
で、第２図はパラボラ・レフレクタの概略側面図、第３
図は低電圧ハロゲン電球のトロイド形配光分布、第４図
乃至第６図は異なった焦点距離を有するパラボラ・レフ
レクタの概略側面図、第７図乃至第２６図は本発明に係
わるもので、第７図と第８図は第１図のレフレクタシス
テムにおける反射光と直接光の状態を各々示す側面図、
第９図乃至第２５図は様々なパラメータに対応した光線
状態を示す側面図、第２６図はレフレクタシステムを使
用した照明器具の正面図及びその縦断面図である。 Ｒ１・・・パラボラレフレクタ部、Ｒ２・・・エリプス
レフレクタ部、Ｋ・・・照明器具、１・・・光源、１５
・・・電球、１６・・・フィラメント、１７・・・ソケ
ット、１８・・・取手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）対象物を小さな照射角度で照射するためのレフレ
   クタ・システムを、エリプス・レフレクタ部Ｒ２とパラ
   ボラ・レフレクタ部Ｒ１と光源１とから構成するととも
   に、 前記エリプス・レフレクタ部Ｒ２をパラボラ・レフレク
   タ部Ｒ１のよりも小さく形成し、その光軸を前記パラボ
   ラ・レフレクタ部Ｒ１のそれと一致させ、且つパラボラ
   ・レフレクタ部Ｒ１に対面して設置し、 また光源１をエリプス・レフレクタ部Ｒ２の一次焦点Ｆ
   ２に配置し、 更に、前記エリプス・レフレクタ部の二次焦点Ｆ３を前
   記パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の焦点Ｆ１とほぼ一致さ
   せた ことを特徴としたレフレクタ・システム。 （２）エリプス・レフレクタ部Ｒ２が、回転楕円体の半
   分からなることを特徴とする請求項（１）記載のレフレ
   クタ・システム。 （３）エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８の開口縁
   を通過する光源１からの直射光と、光軸とのなす角度Ｐ
   が、下記の条件を満たし、且つエリプス・レフレクタＲ
   ２が下記の式に一致する軸長を有することを特徴とする
   請求項（１）または（２）記載のレフレクタ・システム
   。 （条件）９０゜＞ｐ＞６０゜ （式）半短軸ｂ＝ｄ２／２ （式）半長軸ａ＝ｂ／ｓｉｎ（ｐ） 尚、ｄ２＝エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８の直
   径 （４）エリプス・レフレクタ部Ｒ２の開口部８の直径ｄ
   ２が下記の条件を満たすことを特徴とする請求項（１）
   、（２）または（３）記載のレフレクタ・システム。 （条件）ｄ２≦２ｙ 但し、ｙは次の方程式で求められる。 （式）ｙ＾２＋４ｆ１（ｙ／ｔａｎ（ｖ）−ｆ１）＝０
   尚、 ・ｆ１はパラボラ・レフレクタ部Ｒ１の頂点から焦点Ｆ
   １までの距離、 ・ｔａｎ（ｖ）はｘ／（２ｅ＋ｘ）、 ・ｘはｂ＾２・ｃｏｓ（４５゜）／｛ａ＋ｅ・ｃｏｓ（
   ４５゜）｝、・ｅは√（ａ＾２−ｂ＾２）あるいはｂ／
   ｔａｎ（ｐ）（５）パラボラ・レフレクタ部Ｒ１の焦点
   Ｆ１の距離ｆ′１が下記の方程式で算出された値ｆ１の
   ±３０％内にあることを特徴とする請求項（１）〜（４
   ）の何れか一項記載のレフレクタ・システム。 （式）ｆ１＾２−４・Ｌ３・ｆ１−ｄ１＾２／１６尚、
   Ｌ３＝ｄ１／２ｔａｎ（ｐ）−２ｅ （６）両レフレクタ部Ｒ１、Ｒ２間の距離Ｌ′４が下記
   の式で算出される値をＬ４としたとき、Ｌ４−３ｅより
   大きいことを特徴とする請求項（１）〜（５）の何れか
   一項記載のレフレクタ・システム。 （式）Ｌ４＝ｆ１−Ｌ１＋ｅ 尚、Ｌ１＝ｄ１＾２／１６ｆ１ （７）距離Ｌ′４がほぼＬ４−ｅであることを特徴とす
   る請求項（６）記載のレフレクタシステム。 （８）光源１の長手方向の軸が、エリプス・レフレクタ
   部Ｒ２の光軸と一致することを特徴とする請求項（１）
   〜（７）の何れか一項記載のレフレクタ・システム。 （９）光源１の長さが、２ｅより小さいことを特徴とす
   る請求項（８）記載のレフレクタ・システム。 （１０）光源として電球１５のフィラメント１６が用い
   られ、フィラメントの直径がその長さの３／４以上であ
   ることを特徴とする請求項（１）〜（９）の何れか一項
   記載のレフレクタ・システム。 （１１）エリプス・レフレクタ部Ｒ２が金属からなるこ
   とを特徴とする請求項（１）〜（１０）の何れか一項記
   載のレフレクタ・システム。 （１２）エリプス・レフレクタ部Ｒ２の外表面が暗く着
   色されていることを特徴とする請求項（１０）記載のレ
   フレクタ・システム。 （１３）パラボラ・レフレクタ部Ｒ１が透明な材料から
   なり、その反射表面にコールドミラー膜を有しているこ
   とを特徴とする請求項（１）〜（１２）の何れか一項記
   載のレフレクタ・システム。 （１４）パラボラ・レフレクタ部Ｒ１が透明な材料から
   なり、その反射表面に波長を選択する膜を有しているこ
   とを特徴とする請求項（１）〜（１３）何れか一項記載
   のレフレクタ・システム。 （１５）請求項（１）〜（１４）の何れか一項記載のレ
   フレクタシステムを備えた器具であって、エリプス・レ
   フレクタ部Ｒ２が１つのレフレクタランプとして構成さ
   れていることを特徴とする照明器具。 （１６）器具の前方に取手１８が配置されており、該取
   手１８がソケット１７を有していることを特徴とする請
   求項（１５）記載の照明器具。 （１７）取手１８が金属板からなり、幅のある側面が器
   具の光軸と平行になるように配置されていることを特徴
   とする請求項（１５）または（１６）記載の照明器具。 （１８）取手１８が電気伝導体として使われていること
   を特徴とする請求項（１６）または（１７）記載の照明
   器具。 （１９）器具が、その前方に少なくても２つの切れ込み
   を有し、取手１８を前後にずらせるようになっているこ
   とを特徴とする請求項（１５）〜（１８）の何れか一項
   記載の照明器具。