(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯体内の所定箇所に、光源と、反射器と、少なくとも第一及び第二の二枚のレンズを配設すると共に、それらレンズ同士の離間寸法を調節して投影像の大きさを調整するズーム機構と、前記光源と前記各レンズとの離間寸法を調節して投射光の焦点調整を行うフォーカス機構を備えてなるスポットライトであって、
前記ズーム機構は、光軸と平行に配設されズーム調整ハンドルの回転操作で正方向又は逆方向に回転する駆動軸と、前記第一のレンズが装着されると共に前記駆動軸の第一の螺子部のピッチに従って前進又は後退する第一のレンズホルダと、前記第二のレンズが装着されると共に前記駆動軸の第二の螺子部のピッチに従って前進又は後退する第二のレンズホルダを備え、
前記フォーカス機構は、前記駆動軸と第一及び第二のレンズホルダが搭載され光軸に沿って前後摺動自在に支持される基台と、該基台を前後摺動させるフォーカス調整ハンドルを備え、
前記駆動軸における前記第一の螺子部のピッチと第二の螺子部のピッチの少なくとも一方が、前記ズーム調整ハンドルの操作で前記各レンズ同士の離間寸法を変化させた際、前記フォーカス調整で得た投射光の焦点を変化させない関係に前記夫々のレンズが位置する不等ピッチをもって形成され、
前記フォーカス調整ハンドルの操作による前記基台の摺動に伴い前記光源と前記各レンズの離間寸法が変化してフォーカス調整がなされると共に、
前記ズーム調整ハンドルの操作による前記駆動軸の回転に伴い前記各レンズ同士の離間寸法が変化してズーム調整がなされることを特徴とするスポットライト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビスタジオや劇場舞台などの演出空間で使用されるスポットライトの改良に関し、詳しくは、灯体内に光源、反射器、少なくとも二枚のレンズなどを配すると共に、光源と各レンズとの離間寸法を調節して投射光の焦点（結像の位置）を調整するフォーカス調整機能と、レンズ同士の離間寸法を調節して投影像の大きさ（投射光の拡散角度）を調整するズーム調整機能を備えたスポットライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種スポットライトにおけるフォーカス調整やズーム調整を行う機構として、灯体のレンズ筒内に配される第一のレンズと第二のレンズを、夫々第一のレンズホルダと第二のレンズホルダにより光軸に沿って前後摺動自在に支持すると共に、夫々のレンズホルダに対応する第一の操作ハンドルと第二の操作ハンドルをレンズ筒の外側に前後摺動自在に配し、それら操作ハンドルを各々摺動操作して各レンズの位置を個別に調整することで、各レンズ同士の離間寸法を調節して投影像の大きさを調整（ズーム調整）すると共に、光源と各レンズとの離間寸法を調節して投射光の焦点調整（フォーカス調整）を行うものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６２−８９７０８号公報
【０００４】
しかし乍ら、このように夫々のレンズごとに設けた操作ハンドルの操作により各レンズを個別に摺動させてズーム調整とフォーカス調整を行うものは、ハンドル操作に経験と勘が要求され、熟練者でないと調整が難しく繰り返し操作しなければならないという問題がある。
【０００５】
このような不具合を解消するものとして、一つのハンドルの回転操作で二枚のレンズ同士の離間寸法を調節して投影像の大きさを調整すると共に、前記ハンドルの摺動操作で光源と各レンズとの離間寸法を調節して投射光の焦点調整を行うものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献２】
米国特許公報６，０９２，９１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した一つのハンドルの操作でズーム調整とフォーカス調整を行うものは、夫々のレンズが装着されたレンズホルダと一体に摺動するラックを前記ハンドルと一体に回転する歯車に噛合させ、ハンドルの回転操作による歯車の回転でラックと一体に各レンズホルダが摺動して夫々のレンズ同士を離間若しくは接近させてズーム調整を行う一方、ハンドルの摺動操作によって、前記レンズ同士の離間寸法を保持したままでラックと一体に各レンズホルダを摺動させてフォーカス調整を行うようになっている。
したがって、このような構造によれば、歯車及びこれに噛合する夫々のラックの螺子ピッチは同一ピッチであり、ハンドルの回転操作に伴うレンズ同士の離間寸法はその螺子ピッチにより決まってしまうので、フォーカス調整した各レンズの位置とズーム調整によるレンズ位置を関連させることが困難である。よって、フォーカス調整をした後にズーム調整を行った場合、結像の位置が変わってしまい再度フォーカス調整をし直す必要があり、操作性に優れているとは言い難いものであった。
【０００８】
本発明は上述したような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、灯体内に配設された少なくとも二枚のレンズを光軸に沿って前後方向へ摺動させてフォーカス調整とズーム調整を行うスポットライトにおいて、フォーカス調整をした後にズーム調整を行っても結像の位置が変わることのない、フォーカス調整とズーム調整を簡単に行うことができる新規なスポットライトを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明は、灯体内の所定箇所に、光源と、反射器と、少なくとも第一及び第二の二枚のレンズを配設すると共に、それらレンズ同士の離間寸法を調節して投影像の大きさを調整するズーム機構と、前記光源と前記各レンズとの離間寸法を調節して投射光の焦点調整を行うフォーカス機構を備えてなるスポットライトであって、
前記ズーム機構は、光軸と平行に配設されズーム調整ハンドルの回転操作で正方向又は逆方向に回転する駆動軸と、前記第一のレンズが装着されると共に前記駆動軸の第一の螺子部のピッチに従って前進又は後退する第一のレンズホルダと、前記第二のレンズが装着されると共に前記駆動軸の第二の螺子部のピッチに従って前進又は後退する第二のレンズホルダを備え、
前記フォーカス機構は、前記駆動軸と第一及び第二のレンズホルダが搭載され光軸に沿って前後摺動自在に支持される基台と、該基台を前後摺動させるフォーカス調整ハンドルを備え、
前記駆動軸における前記第一の螺子部のピッチと第二の螺子部のピッチの少なくとも一方が、前記ズーム調整ハンドルの操作で前記各レンズ同士の離間寸法を変化させた際、前記フォーカス調整で得た投射光の焦点を変化させない関係に前記夫々のレンズが位置する不等ピッチをもって形成され、
前記フォーカス調整ハンドルの操作による前記基台の摺動に伴い前記光源と前記各レンズの離間寸法が変化してフォーカス調整がなされると共に、
前記ズーム調整ハンドルの操作による前記駆動軸の回転に伴い前記各レンズ同士の離間寸法が変化してズーム調整がなされることを特徴とする。
【００１０】
このように構成した場合、フォーカス調整ハンドルの操作で基台を前後摺動させて投射光の焦点を調整した後、ズーム調整ハンドルの操作で夫々のレンズ同士の離間寸法を変化させて投影像を所望の大きさに変化させても、一度調整した投射光の結像の位置が変わることはない。
【００１１】
本発明の態様として、上記第一の螺子部が上記駆動軸に形成された正方向の送り螺子であり、上記第二の螺子部が上記駆動軸に形成された逆方向の送り螺子であり、
駆動軸の正回転により第一のレンズホルダが第一の螺子部のピッチに従って前進し、第二のレンズホルダが第二の螺子部のピッチに従って後退して各レンズ同士の離間寸法が変化する一方、
駆動軸の逆回転により第一のレンズホルダが第一の螺子部のピッチに従って後退し、第二のレンズホルダが第二の螺子部のピッチに従って前進して各レンズ同士の離間寸法が変化するよう構成した態様を挙げることができる。
【００１２】
また、本発明の態様として、上記第一及び第二の螺子部が上記駆動軸に形成された正方向の送り螺子であり、
駆動軸の正回転により第一のレンズホルダが第一の螺子部のピッチに従って前進すると共に、第二のレンズホルダが第二の螺子部のピッチに従って前進して各レンズ同士の離間寸法が変化する一方、
駆動軸の逆回転により第一のレンズホルダが第一の螺子部のピッチに従って後退すると共に、第二のレンズホルダが第二の螺子部のピッチに従って後退して各レンズ同士の離間寸法が変化するよう構成した態様を挙げることができる。
【００１３】
また本発明の態様として、上記基台に固定状に搭載される第三のレンズを備えた態様を挙げることができる。
【００１４】
また本発明の態様として、上記フォーカス調整機構は、上記基台の摺動方向に沿うよう灯体内部に形成したラックと、該ラックと噛合し回転しながら前記基台と一体に前後移動する歯車と、灯体外側に配設され前記歯車と一体に回転しながら前後移動するフォーカス調整ハンドルを備え、
フォーカス調整ハンドルの回転操作で歯車が回転し、ラックに形成した螺子部のピッチに従って基台が前進又は後退するよう形成した態様を挙げることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスポットライトの実施形態の一例を図１〜図６を参照して説明する。図１は本例のスポットライトＡの概要を示す側面図で、図中１は灯体、２は光源、３は反射器、４ａ，４ｂ，４ｃはレンズ、５はズーム調整ハンドル、６はフォーカス調整ハンドル、Ｌは光軸を示す。
【００１６】
灯体１は、光源２と反射器３が収容されるランプハウス部１ａと、レンズ４ａ，４ｂ，４ｃが収容されるレンズ筒部１ｂとの間に、アパーチャ部を通過する光を任意枠形にカットする所要数のカッター羽根７を収容するカッター枠１ｃを配設してなり、レンズ筒部１ｂ内には、レンズ４ａ，レンズ４ｂ，レンズ４ｃの離間寸法を調節して投影像の大きさを調整するズーム機構ａと、光源１と夫々のレンズ４ａ，４ｂ，４ｃとの離間寸法を調節して投射光の焦点調整を行うフォーカス機構ｂが設けられている。
【００１７】
ズーム機構ａは、図２，図３，図５に示すように、前記三枚のレンズ４ａ，４ｂ，４ｃ同士の離間寸法を変化させて投影像の大きさ（投射光の拡散角度）を所望に調整するもので、レンズ筒部１ｂの外側に配されたズーム調整ハンドル５と、光軸Ｌと平行に架設されズーム調整ハンドル５の回転操作で正方向又は逆方向に回転する駆動軸１０と、ズーム調整ハンドル５の正逆回転により駆動軸１０を正逆回転させる傘歯歯車１１ａ，１１ｂと、レンズ４ａが装着されるレンズホルダ１２と、レンズ４ｂが装着されるレンズホルダ１３と、レンズ４ｃが装着されるレンズホルダ１４からなっている。
【００１８】
駆動軸１０は後述する基台３０の前後端部間に回転自在に架設され、ズーム調整ハンドル５の正方向の回転操作で正回転し、逆方向の回転操作で逆回転するようになっている。駆動軸１０の光源２寄り側の部分には、第一の螺子部を構成するボール螺子（送り螺子）１５が後述する第一のピッチＰ１をもって、右螺子として形成されている。また駆動軸１０の灯体先端寄り側の部分には、第二の螺子部を構成するボール螺子（送り螺子）１６が後述する第二のピッチＰ２をもって、左螺子として形成されている。
基台３０の前後端部間には、上下のガイド軸１７、１８が駆動軸１０と平行に架設されている。
【００１９】
レンズホルダ１２は、駆動軸１０の第一の螺子部を構成するボール螺子１５に螺合するボールを収容した螺合部１９を備え、駆動軸１０の正回転により前進し逆回転により後退するようになっている。
またレンズホルダ１２は、上下のガイド軸１７，１８が摺動自在に挿入されレンズホルダ１２の前後摺動をガイドするガイド部２０，２１を備えている。
【００２０】
レンズホルダ１３は、駆動軸１０の第二の螺子部を構成するボール螺子１６に螺合するボールを収容した螺合部２２を備え、駆動軸１０の正回転により後退し逆回転により前進するようになっている。
またレンズホルダ１３は、上下のガイド軸１７，１８が摺動自在に挿入されレンズホルダ１３の前後摺動をガイドするガイド部２３，２４を備えている。
【００２１】
レンズホルダ１４は基台３０に固定されており、レンズ４ｃを基台３０に対し固定状に支持している。
【００２２】
フォーカス機構ｂは、図４，図５に示すように、前記各レンズ４ａ，４ｂ，４ｃと光源２との離間寸法を調節して投射光の焦点調整を行うためのもので、光軸Ｌに沿って前後摺動自在に支持される基台３０と、基台３０の摺動方向に沿うようレンズ筒部１ｂの内面に形成したラック３１と、ラック３１と平行になるよう上下に並設され基台３０側面に突設したガイド部３０ａを前後摺動自在に支持するガイドレール３２と、ラック３１と噛合し回転しながら基台３０と一体に前後移動する歯車３３と、レンズ筒部１ｂの外側に配され歯車３０と一体に回転しながら前後移動するフォーカス調整ハンドル６からなっている。
【００２３】
基台３０には、上記した駆動軸１０、ガイド軸１７，１８、レンズホルダ１２，１３，１４とこれにより支持されるレンズ４ａ，４ｂ，４ｃが搭載されている。
【００２４】
また、駆動軸１０における第一の螺子部を構成するボール螺子１５と、第二の螺子部を構成するボール螺子１６は、ズーム機構ａによって前記各レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ同士の離間寸法を変化させても、フォーカス機構ｂにより調整した焦点調整が変化することのない所定位置に各レンズ４ａ，４ｂ，４ｃが位置するよう、任意のピッチＰ１，Ｐ２をもって各々形成されている。
【００２５】
すなわち、前記ボール螺子１５とボール螺子１６は、各レンズ４ａ〜４ｃのレンズ特性，得ようとする投影像の大きさの調整範囲等の各種条件に基づき、レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ同士の離間寸法が変化してもフォーカス機構ｂにより調整した焦点調整が変化することのない所定位置に各レンズ４ａ〜４ｃが各々位置するよう、予め割り出した任意のピッチＰ１，Ｐ２をもって形成されている。
【００２６】
例えば、本例のスポットライトＡにおいて、得ようとする投影像の大きさの調整範囲（ズーム調整範囲）が２０度〜３５度であって、各レンズ４ａ，４ｂ，４ｃのレンズ形状が図示のものであり、ボール螺子１６における各送り螺子溝１６ａのピッチＰ２を約１７ｍｍの等ピッチに設定した場合、上記ピッチＰ１は、駆動軸１０の光源２側の端部に設定した基準線を基準とし、駆動軸１０の先端側に向けて一回転ごとの各送り螺子溝１５ａの中心と前記基準線からの寸法が、１２ｍｍ、２１ｍｍ、２８ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５３ｍｍ、５７ｍｍとなるよう不等ピッチとすれば、ズーム機構ａによって前記各レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ同士の離間寸法を変化させても、フォーカス機構ｂにより調整した焦点調整が変化することはない。
【００２７】
図１〜図５中に示す符号４０，４１は、ズーム調整ハンドル５，フォーカス調整ハンドル６の摺動をガイドするべくレンズ筒部１ｂに形成した長孔で、これら長孔４０，４１は、複数枚の遮光板を重ねた周知の蛇腹構造の遮蔽機構によりズーム調整ハンドル５，フォーカス調整ハンドル６の摺動を妨げないよう塞がれ、光漏れを防止するようになっている。
【００２８】
尚、本例においては、２０度〜３５度のズーム調整範囲を得るべく、図示するような三枚のレンズ４ａ，４ｂ，４ｃを用いて収差を抑え、投影像のゆがみを防止するように構成したが、１５度〜２５度のズーム調整範囲を得る場合は、図７に示すような三枚のレンズ４ａ’，４ｂ’，４ｃ’を用い、３０度〜５０度のズーム調整範囲を得る場合は、図８に示すような三枚のレンズ４ａ”，４ｂ”，４ｃ”を用いることで、夫々収差を抑えて投影像のゆがみを防止することができる。
【００２９】
尚、図６において投影像の大きさ（投射光の拡散角度）は（ｉ）図が２０度、（ｉｉ）図が２５度、（ｉｉｉ）が３５度であり、図７において投影像の大きさは（ｉ）図が１５度、（ｉｉ）図が２０度、（ｉｉｉ）図が２５度、図８において投影像の大きさは（ｉ）図が３０度、（ｉｉ）が４０度、（ｉｉｉ）図が５０度である。
【００３０】
また、図７に示す例では、図１〜図６に示す例における第一及び第二の螺子部１５，１６が、駆動軸１０に形成された正方向（右螺子）の送り螺子であり、駆動軸１０の正回転により、レンズ４ａ’を保持するレンズホルダ１２が第一の螺子部１５のピッチに従って前進すると共に、レンズ４ｂ’を保持するレンズホルダ１３が第二の螺子部１６のピッチに従って前進して各レンズ４ａ’，４ｂ’，４ｃ’が離間若しくは接近し、駆動軸１０の逆回転によりレンズホルダ１２が第一の螺子部１５のピッチに従って後退すると共に、レンズホルダ１３が第二の螺子部１６のピッチに従って後退して各レンズが離間若しくは接近するよう構成されている。またこの例における第一及び第二の螺子部１５，１６のピッチは、各レンズ４ａ’，４ｂ’，４ｃ’のレンズ特性，得ようとする投影像の大きさの調整範囲等の各種条件に基づき、レンズ４ａ’，４ｂ’，４ｃ’同士の離間寸法が変化してもフォーカス機構ｂにより調整した焦点調整が変化することのない所定位置に各レンズ４ａ’〜４ｃ’が各々位置するよう、予め割り出した任意のピッチをもって形成することは言うまでもない。
【００３１】
図８に示す例では、第一及び第二の螺子部１５，１６が図１〜図６に示す例と同様、正方向（右螺子）の送り螺子と逆方向（左螺子）の送り螺子で構成されるが、この例においても、第一及び第二の螺子部１５，１６のピッチは、各レンズ４ａ”，４ｂ”，４ｃ”のレンズ特性，得ようとする投影像の大きさの調整範囲等の各種条件に基づき、レンズ４ａ”，４ｂ”，４ｃ”同士の離間寸法が変化してもフォーカス機構ｂにより調整した焦点調整が変化することのない所定位置に各レンズ４ａ”〜４ｃ”が各々位置するよう、予め割り出した任意のピッチをもって形成することは言うまでもない。
【００３２】
このようにして、得ようとする投影像の大きさの調整範囲（ズーム比）を小さくすることは、収差を抑えて投影像のゆがみを防止することに有効であり、また上記したように、ズーム比の異なるレンズを組み合わせたレンズ筒部を複数種形成し、夫々のレンズ筒部をカッター枠に対して着脱自在に構成することで、使用目的に応じた適宜のズーム比を有するレンズ筒部を選択して使用することが可能になる。
【００３３】
以上、本発明に係るスポットライトの実施形態の例を図面を参照して説明したが、本発明は図示例に限定されず、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において各種の変更が可能であることは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したので、フォーカス調整ハンドルを操作して投射光の焦点を調整した後、ズーム調整ハンドルを操作して投影像を所望の大きさに変化させても、一度調整した投射光の結像の位置が変わることはない。よって、フォーカス調整とズーム調整を極めて簡単に行うことができ、特に、テレビスタジオや劇場舞台などの演出空間において有用なスポットライトを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスポットライトの実施形態の一例を示す正面図。
【図２】図１の要部拡大断面図で、ズーム調整状態を表す。
【図３】図１の要部拡大断面図で、ズーム調整状態を表す。
【図４】図１の要部拡大断面図で、フォーカス調整状態を表す。
【図５】フォーカス機構とズーム機構を示す要部の拡大斜視図。
【図６】ズーム角度が２０〜３５度のレンズ組合せ例を示す模式図。
【図７】ズーム角度が１５〜２５度のレンズ組合せ例を示す模式図。
【図８】ズーム角度が３０〜５０度のレンズ組合せ例を示す模式図。
【符号の説明】
１：灯体
２：光源
３：反射器
ａ：ズーム機構
ｂ：フォーカス機構
４ａ，４ｂ，４ｃ、４ａ’，４ｂ’，４ｃ’、４ａ”，４ｂ”，４ｃ”：レンズ
５：ズーム調整ハンドル
６：フォーカス調整ハンドル
１０：駆動軸
１５：第一の螺子部
１６：第二の螺子部
１２，１３，１４：レンズホルダ
３０：基台
Ｐ１，Ｐ２：螺子ピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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