(57)【要約】  本発明は、中心軸を有する集束ビーム発生手段（１０１）及び、中心軸を実質的中心として設置されるレンズ（１０２）を有する投光照明に関する。投光照明は、発生手段に対してレンズを移動させる手段を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を有する集束ビームを生成する手段、
前記中心軸を実質的中心とする位置に設置されるレンズ、及び、
前記生成手段に対して前記レンズを移動させる手段
を有する投光照明。
【請求項２】
前記移動手段は、前記レンズを前記中心軸に平行な方向に移動させることを特徴とする、請求項１に記載の投光照明。
【請求項３】
前記移動手段は、前記レンズを前記中心軸に垂直な方向に移動させることを特徴とする、請求項１に記載の投光照明。
【請求項４】
少なくとも、第１中心軸を有する第１集束ビーム及び、第２中心軸を有する第２集束ビームを生成する手段、
前記第１中心軸を実質的中心とする位置に設置される第１レンズ及び、前記第２中心軸を実質的中心とする位置に設置される第２レンズ、並びに、
前記生成手段に対して前記第１レンズ及び前記第２レンズを移動させる手段
を有する、請求項１に記載の投光照明。
【請求項５】
集束ビームを生成する前記手段は、光源、コリメーションレンズ及び集束レンズを有することを特徴とする、請求項１に記載の投光照明。
【請求項６】
少なくとも、前記第１集束ビーム及び、前記第２集束ビームを生成する前記手段は、光源、コリメーションレンズ、第１集束レンズ及び第２集束レンズを有することを特徴とする、請求項１に記載の投光照明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な用途で使用されることを意図した投光照明に関する。
【０００２】
本発明は特に、ステージ照明、外観照明又は強調照明（ａｃｃｅｎｔ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ）に有効である。
【背景技術】
【０００３】
照明の分野では、様々な種類のビームがしばしば必要とされる。たとえば、外観を照らしたいときには、外観全体を照らすために広いビームが望ましいだろう。その代わりに、外観の一部を照らすためには狭いビームが望ましいだろう。この目的のため、それぞれ異なる投光照明を使用しなくてはならない。たとえばＦｒａｅｎ社はコリメータ及びコリメータ前方にマイクロレンズを有する投光照明を提案している。そのような投光照明によって与えられるビームを調節するため、マイクロレンズのアレイ及びコリメータは置換されなくてはならない。よって完全な範囲を網羅する投光照明が製造されなくてはならない。これは製造者にとって複雑であり、それぞれ異なる照明用途でそれぞれ異なる投光照明を必要とするユーザーにとって操作しやすいものではない。しかも、コリメータ及びマイクロレンズの置換には長く、複雑なプロセスを必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、構成要素を置換することなく様々なビームを提供することが可能な投光照明の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明は、中心軸を有する集束ビームの発生手段及び、当該中心軸を実質的中心として設置されるレンズ、及び、当該発生手段に対して当該レンズを移動させる手段を有する投光照明を提案する。
【０００６】
本発明に従うと、集束ビーム光路上に設置されるレンズを移動させることで、様々なビームが得られる。よって本発明に従った投光照明は、様々なビームを与えるために構成要素を置換することを要しない。
【０００７】
本発明の第１実施例では、移動手段は、当該レンズを当該中心軸に平行な方向に移動させる。当該方向でのレンズの移動はビームの幅を調節する。よってこの実施例では、集束ビーム光路中に設置されたレンズを、当該ビームに平行な方向に移動させることで様々な幅を有する様々なビーム得られる。
【０００８】
本発明の第２実施例では、移動手段は、当該レンズを当該中心軸に垂直な方向に移動させる。当該方向でのレンズの移動はビームの傾き、つまり投光照明出口でのビーム角度を調節する。よってこの実施例では、従来技術において必要とされていた投光照明の回転を行うことなく投光照明によって与えられたビームの回転を可能にする。
【０００９】
有利になるように、投光照明は、第１中心軸を有する第１集束ビーム、第２中心軸を有する第２集束ビーム、第１中心軸を実質的中心として設置される第１レンズ、第２中心軸を実質的中心として設置される第２レンズ、及び当該発生手段に対して当該第１レンズ及び当該第２レンズを移動させる手段を有する。複数のレンズを使用することで、投光照明で使用される各レンズのサイズは減少する。その結果、実施例の項で説明するように、投光照明出口で所望のビームを得るために必要となるレンズの変位量は減少する。
【００１０】
少なくとも第１集束ビーム及び第２集束ビームの発生手段は、光源、コリメーションレンズ、第１集束レンズ及び第２集束レンズを有するのが好ましい。複数の集束レンズにおいて単一の光源を使用することで、各集束レンズ上で均一な照明フラックスを得ることが可能となる。その結果、投光照明で得られるビームの照明フラックスは均一である。これは、フラックスが当該単一集束レンズ上で均一ではない場合、単一集束レンズに関する単一光源については当てはまらない。これにより、投光照明出口でのビームにおけるアーティファクトは減少する。
【００１１】
本発明のこれら及び他の態様は以降で参照する実施例から明らかとなる。
【実施例】
【００１２】
本発明の第１実施例に従った投光照明が図１ａから図１ｃで図示されている。この投光照明は、集束ビーム発生手段１０１及びレンズ１０２を有する。集束ビームは中心軸ＡＡを有し、レンズは、当該中心軸が実質的中心となるように設置される。図１ａから図１ｃの例では、レンズ１０２は厳密に中心軸ＡＡが中心となるように設置されている。このことは、レンズ１０２の中心が中心軸ＡＡ上にあることを意味する。発生手段１０１は、集束ビームを発生させる如何なる手段であって良い。たとえば、楕円反射体を有する光源が集束ビームを発生させて良い。発生手段１０１の別な例は図３ａから図３ｃで説明されている。
【００１３】
投光照明は、図１ａから図１ｃには図示されていないがレンズ１０２の移動手段をさらに有する。図１ａでは、レンズ１０２は、発生手段１０１によって発生する集束ビーム光線が集束する点の前に設置される。この例でのレンズ１０２は、平凹レンズ、つまり発散レンズである。しかし、本発明の技術的範囲から離れることなく集束レンズを使用することも可能である。図１ａから分かるように、比較的狭いビームが得られる。図１ｂでは、発生装置１０１によって発生する集束ビーム光線が集束する点にレンズ１０２が設置されている。よってビームはレンズ１０２によって調節されず、図１ｂから分かるように中程度のビームが得られる。図１ｃでは、発生装置１０１によって発生する集束ビーム光線が集束する点の後方にレンズ１０２が設置されている。よって図１ｃから分かるように比較的大きなビームが得られる。
【００１４】
発生手段１０１に対するレンズ１０２の位置を調節することで、投光照明出口でのビームの幅を調節することが可能となる。これは、発生手段１０１によって発生する集束ビームの中心軸ＡＡに平行な方向にレンズ１０２が移動することで実現される。
【００１５】
発散レンズ１０２の代わりに集束レンズを使用して良い。しかし、この第１実施例では発散レンズが好ましい。その理由は、発散レンズは、集束レンズの使用によって発生する恐れのあるゴーストビームを回避するからである。球面レンズ又は非球面レンズ１０２の代わりに、シリンドリカルレンズを使用して良い。これにより、直線ビームの獲得が可能となる。
【００１６】
本発明の第２実施例に従った投光照明が図２ａから図２ｃに図示されている。この投光照明は発生手段１０１及びレンズ１０２を有する。この例においてレンズ１０２は両凹レンズ、つまり発散レンズである。しかし、両凹レンズのような発散レンズを使用することで同一の結果を得ることが可能である。この例において、レンズ１０２は発生装置１０１によって発生する集束ビーム光線が集束する点に設置されている。しかし、レンズはこの点の前後に設けられても同一の結果を得ることが可能である。
【００１７】
この第２実施例では、移動手段はレンズ１０２を中心軸ＡＡに垂直な方向に移動させる。図２ａでは、レンズ１０２の中心は中心軸ＡＡである。よって集束ビームは調節されない。図２ｂでは、レンズ１０２は、レンズ１０２の中心が中心軸ＡＡの右に位置するように移動する。よって図２ｂから分かるように、ビームは左側にそれる。図２ｃでは、レンズ１０２は、レンズ１０２の中心が中心軸ＡＡの左に位置するように移動する。よって図２ｂから分かるように、ビームは右側にそれる。
【００１８】
図２ｂ及び図２ｃの例では、レンズ１０２は厳密に中心軸ＡＡを中心とした位置に設置されていない。しかし、レンズ１０２の比較的大部分は当該中心軸ＡＡを中心とした位置に設置されている。このことは、レンズ１０２が、中心軸ＡＡを実質的中心とした位置に設置されていることを意味する。レンズ１０２の少なくとも一部が中心軸ＡＡ上に設置されているときにはレンズ１０２は、中心軸ＡＡを実質的中心とした位置に設置されていると見なすことができる。このことにより、集束ビームは、屈折の違い（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ  ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）が生じるようにレンズ１０２の比較的小さな部分に向かう。
【００１９】
発生手段１０１に対するレンズ１０２の位置を調節することで、ビームの傾きを調節することが可能である。よって投光照明出口でのビームは、投光照明を回転させることなく配向させることが可能である。これは、レンズ１０２が発生手段１０１によって発生する集束ビームの中心軸ＡＡに垂直な方向に移動することで実現される。図１ａから図１ｃで図示されているように、球面レンズ又は非球面レンズの代わりにシリンドリカルレンズ１０２を使用しても良い。
【００２０】
本発明の好適実施例に従った投光照明が図３ａに図示されている。この投光照明は、光源３０１、コリメーション手段３０２、集束レンズアレイ３０３及び発散レンズアレイ３０４を有する。集束レンズアレイ３０３は複数の集束レンズを有する。集束レンズアレイ３０３の各レンズはコリメーション手段３０２と組み合わせることで集束ビームの発生手段を形成する。
【００２１】
コリメーション手段３０２は、光源３０１によって発生するビームから平行ビームを生成する。図３ａから図３ｃの例では、光源３０１はＬＥＤであるが、放物面状の反射体と組み合わせた如何なる光源を使用しても良い。そのようなコリメーションレンズ３０２は当業者に周知である。たとえば、Ｆｒａｅｎ社から販売されている製品番号ＦＨＳ−ＨＮＢ１−ＬＢ０１−ｘ（商標）の型のコリメータは平行ビームを生成する。
【００２２】
平行ビームが集束レンズアレイ３０３を通過するとき、複数の集束ビームが発生する。図３ａから図３ｃで明らかなように、発散レンズアレイ３０４は、その各レンズが、様々な集束レンズの中心軸のうちの１つを実質的中心とするように設置されているようなものである。
【００２３】
図３ａでは、発散レンズアレイ３０４は、集束ビーム光線が集束する面の前方に設置されている。図３ｂでは、発散レンズアレイ３０４は、集束ビーム光線が集束する面に設置されていて、図３ｃでは、発散レンズアレイ３０４は、この面の後方に設置されている。図３ａから図３ｃで明らかなように、そして図１ａから図１ｃで説明されている理由より、投光照明出口でそれぞれ異なる幅のビームが得られる。
【００２４】
図３ｂで説明されているような投光照明はたとえば、様々なビーム傾きを有するビームの発生に使用することが可能である。この目的のため、発散レンズアレイ３０４は図２ａから図２ｃで説明されているレンズを有するアレイによって置き換えられる。その置き換えられた発散レンズはこのアレイに平行な方向を移動する。
【００２５】
複数のレンズを有する投光照明は１つのレンズを有する投光照明よりも大きな利点を有する。実際、同一サイズの投光照明では、複数のレンズが使用されるとき、レンズのサイズは小さくなる。ここで図３ａから図３ｃでは、集束ビーム光線が集束する面に対する発散レンズアレイ３０４の位置を調節することで、様々なビーム幅が得られる。この面は、集束レンズアレイ３０３の集束レンズの焦点距離によって定義される。この焦点距離は集束レンズのサイズと共に減少する。その結果、レンズが小さくなればなるほど、必要とされる発散レンズアレイ３０４の変位は小さくなる。よって、複数のレンズを使用する投光照明はただ１つのレンズを使用する投光照明よりも小型である。
【００２６】
図４ａから図４ｃは、本発明の別な実施例に従った投光照明を図示している。この投光照明はコリメートされたビームを生成する手段４０１ａから４０１ｆを有する。コリメートされたビームを生成する各手段は、図３ａから図３ｃで図示されている光源３０１及びコリメーションレンズ３０２のような光源及びコリメーションレンズを有する。図４ａから図４ｃで図示されている例では、６つのコリメートされたビームが生成される。投光照明はレンズアレイ３０３及び発散レンズアレイ３０４を有する。この例では、集束レンズアレイ３０３のレンズのうちの１つはコリメートされたビーム４０１ａから４０１ｆを生成する手段のうちの１つと組み合わせることで集束ビームを生成する手段を形成する。図４ａから図４ｃで図示されているように、集束ビーム生成手段に対して発散レンズアレイ３０４を移動させることで、それぞれ異なるビーム幅が得られる。
【００２７】
図４ｂで説明されているような投光照明はたとえば、様々なビーム傾きを有するビームを発生させるのに使用することが可能である。この目的のため、発散レンズ３０４は図２ａから図２ｃで説明されたレンズを有するアレイに置き換えられ、置き換えられた発散レンズはこのアレイに平行な方向に移動する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１ａ】本発明の第１実施例に従った投光照明を図示している。
【図１ｂ】本発明の第１実施例に従った投光照明を図示している。ただし図１ａ及び図１ｃとは用途が異なる。
【図１ｃ】本発明の第１実施例に従った投光照明を図示している。ただし図１ａ及び図１ｂとは用途が異なる。
【図２ａ】本発明の第２実施例に従った投光照明を図示している。
【図２ｂ】本発明の第２実施例に従った投光照明を図示している。ただし図２ａ及び図２ｃとは用途が異なる。
【図２ｃ】本発明の第２実施例に従った投光照明を図示している。ただし図２ａ及び図２ｂとは用途が異なる。
【図３ａ】本発明の好適実施例に従った投光照明を図示している。
【図３ｂ】本発明の好適実施例に従った投光照明を図示している。ただし図３ａ及び図３ｃとは用途が異なる。
【図３ｃ】本発明の好適実施例に従った投光照明を図示している。ただし図３ａ及び図３ｂとは用途が異なる。
【図４ａ】本発明の別な実施例に従った投光照明を図示している。
【図４ｂ】本発明の別な実施例に従った投光照明を図示している。ただし図４ａ及び図４ｃとは用途が異なる。
【図４ｃ】本発明の別な実施例に従った投光照明を図示している。ただし図４ａ及び図４ｂとは用途が異なる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
2007531229.tif 000009
【図３ｂ】
2007531229.tif 000010
【図３ｃ】
2007531229.tif 000011
【図４ａ】
2007531229.tif 000012
【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【国際調査報告】
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2007531229.tif 000016
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