JPH07169302A - 投光照明装置 - Google Patents

投光照明装置

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JPH07169302A
JPH07169302A JP31486193A JP31486193A JPH07169302A JP H07169302 A JPH07169302 A JP H07169302A JP 31486193 A JP31486193 A JP 31486193A JP 31486193 A JP31486193 A JP 31486193A JP H07169302 A JPH07169302 A JP H07169302A
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JP
Japan
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lamp
angle
coordinate
illuminated surface
rotation axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31486193A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuneo Maehara
恒男 前原
Mitsuharu Nakagawara
光治 中川原
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】定位置に投光スポットを形成するだけで灯具の
取付位置や基準位置を実測せずに求めることができる投
光照明装置を提供する。 【構成】灯具1は床面に直交する第1の回動軸AX1
床面に沿った第2の回動軸AX2 との2軸の回りで回動
する。床面には座標平面(x−y平面)が設定されてお
り、演算装置4は、床面上に規定された3箇所に投光ス
ポットを形成したときの各回動軸AX1 ,AX2 の回り
での回転角度を用いて、灯具1について床面に投影した
座標位置(X,Y)と、床面からの高さHと、第1の回
転軸AX1のx軸に対する基準位置の角度θとを求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投光照明用の灯具の取
付位置や基準位置を被照明面に設定した座標平面に応じ
て求めることができる投光照明装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、舞台照明やテレビスタジオ等
では、操作装置から指示を与えることによって投光方向
を変化させることができるようにした投光照明装置が用
いられている。すなわち、投光照明用の灯具をモータの
ような駆動装置を用いて被照明面に直交する第1の回動
軸と被照明面に平行な第2の回動軸との回りに回動させ
るのであって、操作装置から指示を与えると駆動装置に
よって灯具が所望の向きに向けられるのである。また、
この種の投光照明装置では、被照明面に設定した座標平
面での座標を操作装置で指示することによって、被照射
面上の所望の位置に投光スポットを形成することができ
るようにしてある(特開平3−29296号公報参
照)。すなわち、被照明面からの灯具の距離、被照明面
に設定した座標平面に灯具を投影したときの灯具の座標
位置、座標平面の座標軸に対する第1の回動軸の回りで
の灯具の回動の基準位置などがあらかじめ設定されてお
り、操作装置から座標位置が指示されると、これらの位
置関係を用いて各回動軸の回りでの灯具の回転角度を演
算し、演算結果に従って駆動装置を制御するのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来構成では、操作装置からの指示によって灯具を所望方
向に向けるために、灯具の取付位置や基準位置をあらか
じめ求めておくことが必要であって、取付位置や基準位
置は巻尺等を用いて実測しているのが現状である。した
がって、灯具ごとに実測を行なうことが必要であって、
一般に灯具は高所に配置されるから、実測作業が困難で
ありかつ実測作業には危険を伴うという問題を有してい
る。
【0004】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、灯具の取付位置や基準位置を求めるにあたっ
て実測作業を不要とし、所定位置に投光するだけで灯具
の取付位置や基準位置を容易に求めることができるよう
にした投光照明装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、被照
明面との距離が一定であって被照明面に直交する第1の
回動軸の回りおよび被照明面に平行な第2の回動軸の回
りで回動自在となるように定位置に取り付けられた投光
照明用の灯具と、灯具を各回動軸の回りでそれぞれ回動
させる駆動装置と、被照明面の所望位置に投光スポット
が形成されるように各回動軸の回りでの灯具の回転角度
を駆動装置に指示する操作装置と、被照明面に設定され
た座標平面の所定の座標位置に投光スポットを形成した
ときの各回動軸の回りでの灯具の回転角度に基づいて、
上記座標平面に投影した灯具の取付位置の座標と、被照
明面と灯具との距離と、上記座標平面の座標軸に対する
第1の回動軸の基準位置の角度との少なくとも1つの値
を求める演算装置とを備えることを特徴とする。
【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記座標平面の座標軸に対する第1の回動軸の基準
位置の角度が既知であって、被照明面の面内で既定され
た座標平面の2箇所以上の所定の座標位置に投光スポッ
トを形成したときの各回動軸の回りでの灯具の回転角度
に基づいて、上記座標平面に投影した灯具の取付位置の
座標と、被照明面と灯具との距離との少なくとも1つの
値を求めることを特徴とする。
【0007】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、操作装置が、駆動装置に対してワイ
ヤレス信号によって各回動軸の回りでの灯具の回転角度
を指示することを特徴とする。
【0008】
【作用】請求項1の発明の構成によれば、被照明面に設
定した座標平面において座標が既知である所定の箇所に
投光スポットを形成したときの灯具の各回動軸の回りで
の回転角度を用いることによって、灯具の取付位置や基
準位置を求めるのであって、たとえば投光スポットを2
箇所に形成すれば灯具の取付位置を求めることができ、
投光スポットを3箇所に形成すれば灯具の取付位置と基
準位置とを求めることができる。すなわち、投光スポッ
トを所定位置に形成するように操作装置を操作すれば、
演算装置によって実測作業を伴わずに灯具の取付位置や
基準位置を求めることができるのである。その結果、灯
具が高所に配置されている場合に高所での実測作業が不
要になる上に、灯具を制御する操作装置に対して灯具の
位置を容易に教示することができるようになるのであ
る。具体的な演算については実施例で説明する。
【0009】請求項2の発明の構成は、請求項1の発明
の実施態様であって、被照明面に設定した座標平面に対
する第1の回転軸の基準位置の角度が既知である場合に
ついて、灯具の取付位置を2箇所の投光スポットの位置
から求めるようにしているのである。一般に、第1の回
動軸(すなわち、被照明面に直交する回動軸)の回りで
の回動の基準位置は灯具の取付時に知られているから、
この発明は実用的であって、2箇所の投光スポットの座
標位置により3個の未知数を含む4個の数式が得られる
から、灯具の取付位置の座標と被照明面からの灯具の距
離を求めることができる。
【0010】請求項3の発明の構成によれば、操作装置
からのワイヤレス信号によって灯具の向きを制御するか
ら、投光スポットの位置を投光スポットの近くで確認し
ながら灯具を操作することができ、灯具の位置を容易か
つ正確に求めることができるのである。
【0011】
【実施例】本実施例の基本構成は、従来例と同様であっ
て、図1に示すように、投光照明用の灯具1を備え、こ
の灯具1の向きをモータのような駆動装置2によって変
更できるようにしてある。灯具1はいわゆるスポットラ
イトであって、被照明面(たとえば、床面)に直交する
第1の回動軸AX1 と、被照明面に平行な第2の回動軸
AX2 との回りにそれぞれ回動自在となっており、駆動
装置2は、モータ、減速用のギア、回転角度を検出する
角度検出器などからなり、各回動軸AX1 ,AX2 の回
りについて、それぞれ指示された回転角度に灯具1を回
動できるようになっている。すなわち、第1の回動軸A
1 の回りで灯具1を回動させるといわゆるパン走査を
行なうことになり、また、第2の回動軸AX2 の回りで
灯具1を回動させるといわゆるチルト走査を行なうこと
になる。一般に被照明面は水平面であって、灯具1は被
照明面の上方に配置されるから、第1の回動軸AX1
回りで灯具1を回動させれば、灯具1からの投光照明に
よって被照明面に形成される投光スポットは灯具1の直
下を中心とする一つの円周上を移動し、また、第2の回
動軸AX2 の回りで灯具1を回動させれば、投光スポッ
トは灯具1の直下を通る一つの直線上を移動するのであ
る。
【0012】灯具1を駆動装置2によって各回動軸AX
1 ,AX2 の回りにどれだけ回転させるかは、操作装置
3によって指示される。ここにおいて、被照明面には直
交座標が規定されており、投光スポットを形成すべき位
置を操作装置3から座標値で指示(数値による指示、も
しくはモニタ画面上でのポイント指示)すると、演算装
置4によって座標値に対応した灯具1の各回動軸A
1 ,AX2 の回りでの回転角度を求め、駆動装置2を
その回転角度だけ回転させるのである。この演算には、
灯具1の取付位置(座標平面に投影した灯具1の座標位
置と被照明面からの灯具1の距離)および基準位置(座
標平面の座標軸に対する第1の回動軸AX1の基準位置
の角度)を用いるのであって、灯具1の取付位置および
基準位置はデータレジスタ5にあらかじめ格納してあ
る。また、操作装置3では灯具1の向きを各回動軸AX
1 ,AX2 の回りでの回転角度によっても指示すること
ができるようになっている。いま、第1の回動軸AX1
の回りでの基準位置からの回転角度をパン角度、灯具1
から被照明面に下ろした垂線に対する第2の回動軸AX
の回りでの灯具1の回転角度をチルト角度と呼ぶことに
すると、操作装置3では、パン角度およびチルト角度を
指定して灯具1の向きを操作することも可能になってい
るのである。
【0013】ところで、操作装置3では上述したような
灯具1の向きを調節する操作モードのほか、灯具1の位
置を求める測定モードを選択することができるようにな
っている。測定モードでは演算装置4によって以下のよ
うな演算が行なわれる。いま、図1(b)のように、床
面(被照明面)に直交座標系(座標平面)が設定されて
いるものとする。灯具1の取付位置は、灯具1を床面に
投影したときの座標平面での座標(X,Y)と灯具1の
床面からの高さHとで表され、灯具1の基準位置は、第
1の回動軸AX1 の回りでの基準位置の角度θ(すなわ
ち、第1の回動軸AX1 の回りでの灯具1の回動範囲の
一方の末端位置のx軸に対する角度)で表される。そこ
で、座標平面で規定した3箇所(x1 ,y1 ),
(x2 ,y2 ),(x3 ,y3 )に投光スポットを形成
したときの、それぞれのパン角度とチルト角度とを(θ
1 ,φ1 ),(θ2 ,φ2 ),(θ3 ,φ3 )とすると
数1の関係が成立する。
【0014】
【数1】
【0015】数1に基づいてθ、X,Y、Hを求める
と、数2のようになる。
【0016】
【数2】
【0017】数2において、X,Yに含まれるθ、およ
びHに含まれるX,Yは、それぞれ前式で求めた値であ
る。しかるに、床面上で規定した3箇所の座標位置に投
光スポットを形成し、そのときの灯具1のパン角度およ
びチルト角度を求めれば、座標位置と角度とに数2を適
用することによって、灯具1の座標位置(X,Y)と灯
具1の高さHと、灯具1のパン角度について床面に設定
した座標平面での基準位置の角度θとを求めることがで
きるのである。ここにおいて、投光スポットを規定の位
置に形成する際には、投光スポットの中心が各座標位置
に位置するように操作装置3によって灯具1を操作す
る。
【0018】操作装置3によって実際に数2の演算を行
なう際には、まず灯具1を操作し、床面の上の規定の座
標位置に投光スポットを形成する。規定の座標位置に投
光スポットが形成されると、パン角度およびチルト角度
を取り込む操作を行なう。投光スポットが規定位置に形
成したときに灯具1のパン角度およびチルト角度は操作
装置3において知られているから、パン角度およびチル
ト角度の取込み操作には、たとえば押釦スイッチよりな
る入力スイッチを設けておき、投光スポットが規定位置
に形成されたときに入力スイッチを押すようにすればよ
い。ここにおいて、投光スポットを形成すべき座標はデ
ータレジスタ5に格納されており、入力スイッチを押す
と、パン角度およびチルト角度の取込みと同時に対応す
る座標も取り込まれるのである。この操作を3回繰り返
せば数2の演算が可能になるから、3回目の取込みが終
了した時点で操作装置3から演算装置4にデータを転送
し数2の演算を行なうようにすればよい。このようにし
て求められた灯具1の座標位置(X,Y)、高さH、基
準角度θを用いれば、以後は床面上の座標位置を指定す
るだけで、数1を適用してパン角度およびチルト角度を
決定することができるのである。
【0019】操作装置3としては、灯具1に対して有線
で接続されているものであってもよいが、設定モードに
おいては投光スポットが規定の位置に正確に形成されて
いることを容易に確認できるようにするためには、ワイ
ヤレス信号によって、灯具1の向きを調節するととも
に、パン角度およびチルト角度の取込み操作を行なうこ
とができるようにするのが望ましい。すなわち、操作装
置3における操作部と他の部分とを分離し、操作部はい
わゆるリモコン装置として、他の部分に対して赤外線、
電波、超音波などを用いて指示を与えることができるよ
うにするのが望ましい。
【0020】また、上記構成では、灯具1の基準角度θ
を未知としているが、この基準角度θは灯具1を天井等
に設置する際に規定される場合が多いから、一般には既
知になっている。基準角度θが既知であれば、未知数が
3個(X,Y,H)になるから、4個の数式が得られれ
ばよく、その場合には床面の上の規定の2箇所について
投光スポットを形成し、そのときのパン角度およびチル
ト角度に基づいて数2と同様の演算を行なうようにすれ
ばよい。すなわち、4個の未知数の1つが既知であれば
投光スポットは2箇所に形成すればよく、また4個の未
知数の2つが既知であれば投光スポットは1箇所に形成
することで求めることができる。
【0021】(実施例2)ところで、投光スポットは点
状ではなく広がりを持っており、点で規定した座標位置
に投光スポットの中心を正確に一致させるのは難しいも
のである。そこで、本実施例では、投光スポットの広が
りを考慮して灯具1の位置を求めるようにした例を示
す。
【0022】すなわち、灯具1において投光スポットの
広がり角度ψ(ビームの広がりの頂角)は既知であるか
ら、図2に示すように、ビームの中心線に対して広がり
角度ψの2分の1だけずれた位置に投光スポットのエッ
ジが形成されることになる。そこで、数1における高さ
Hに関する3個の数式を、次の数3のように置き換える
ことができる。
【0023】
【数3】
【0024】すなわち、灯具1の高さHに関する数式の
みが変更されるから、基準角度θ、座標位置(X,Y)
については数2と同じであって、高さHに関してのみ数
4のような関係に変更されることになる。
【0025】
【数4】
【0026】演算装置4では、θ,X,Yについては数
2の演算を行ない、Hについては数4の演算を行なうの
である。他の構成および動作は実施例1と同様である。
【0027】
【発明の効果】請求項1の発明は、被照明面に設定した
座標平面において座標が既知である所定の箇所に投光ス
ポットを形成したときの灯具の各回動軸の回りでの回転
角度を用いることによって、灯具の取付位置や基準位置
を求めるので、投光スポットを所定位置に形成するよう
に操作装置を操作すれば、演算装置によって実測作業を
伴わずに灯具の取付位置や基準位置を求めることができ
るという効果がある。すなわち、灯具が高所に配置され
ている場合に高所での実測作業が不要になる上に、灯具
を制御する操作装置に対して灯具の位置を容易に教示す
ることができるという利点を有する。
【0028】請求項2の発明は、被照明面に設定した座
標平面に対する第1の回転軸の基準位置の角度が既知で
ある場合について、灯具の取付位置を2箇所の投光スポ
ットの位置から求めるようにしているので、実測作業を
伴うことなく灯具の取付位置の座標と被照明面からの灯
具の距離を求めることができるという利点がある。請求
項3の発明は、操作装置からのワイヤレス信号によって
灯具の向きを制御するので、投光スポットの位置を投光
スポットの近くで確認しながら灯具を操作することがで
き、灯具の位置を容易かつ正確に求めることができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示し、(a)はブロック図、(b)
は原理説明図である。
【図2】実施例2の原理説明図である。
【符号の説明】
1 灯具 2 駆動装置 3 操作装置 4 演算装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被照明面との距離が一定であって被照明
    面に直交する第1の回動軸の回りおよび被照明面に平行
    な第2の回動軸の回りで回動自在となるように定位置に
    取り付けられた投光照明用の灯具と、灯具を各回動軸の
    回りでそれぞれ回動させる駆動装置と、被照明面の所望
    位置に投光スポットが形成されるように各回動軸の回り
    での灯具の回転角度を駆動装置に指示する操作装置と、
    被照明面に設定された座標平面の所定の座標位置に投光
    スポットを形成したときの各回動軸の回りでの灯具の回
    転角度に基づいて、上記座標平面に投影した灯具の取付
    位置の座標と、被照明面と灯具との距離と、上記座標平
    面の座標軸に対する第1の回動軸の基準位置の角度との
    少なくとも1つの値を求める演算装置とを備えることを
    特徴とする投光照明装置。
  2. 【請求項2】 上記座標平面の座標軸に対する第1の回
    動軸の基準位置の角度が既知であって、被照明面の面内
    で既定された座標平面の2箇所以上の所定の座標位置に
    投光スポットを形成したときの各回動軸の回りでの灯具
    の回転角度に基づいて、上記座標平面に投影した灯具の
    取付位置の座標と、被照明面と灯具との距離との少なく
    とも1つの値を求めることを特徴とする請求項1記載の
    投光照明装置。
  3. 【請求項3】 操作装置は、駆動装置に対してワイヤレ
    ス信号によって各回動軸の回りでの灯具の回転角度を指
    示することを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    投光照明装置。
JP31486193A 1993-12-15 1993-12-15 投光照明装置 Withdrawn JPH07169302A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007305367A (ja) * 2006-05-10 2007-11-22 Korg Inc 照明システム
JP2020509536A (ja) * 2017-02-27 2020-03-26 ツァクトラック ゲーエムベーハー 回転可能及び旋回可能な技術ステージ装置を較正するための方法

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Date Code Title Description
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Effective date: 20010306