JPS5914202B2 - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JPS5914202B2 JPS5914202B2 JP53164365A JP16436578A JPS5914202B2 JP S5914202 B2 JPS5914202 B2 JP S5914202B2 JP 53164365 A JP53164365 A JP 53164365A JP 16436578 A JP16436578 A JP 16436578A JP S5914202 B2 JPS5914202 B2 JP S5914202B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflector
- light
- bands
- control
- radiation
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Lenses (AREA)
- Securing Globes, Refractors, Reflectors Or The Like (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は反射される放射光エネルギを制御および変化さ
せるための照明装置ならひに方法に関する。
せるための照明装置ならひに方法に関する。
照明技術の分野においては、反射されるエネルギの制御
は幾つかの形態の反射装置および放射光透過装置を用い
て種々の方法によつて行なわれて5 いる。
は幾つかの形態の反射装置および放射光透過装置を用い
て種々の方法によつて行なわれて5 いる。
たとえば、目的によつては、反射光の光源を備えたアイ
リス絞υ形の装置が慣用されている。また、その他の構
成としてけ、半球状の反射体、反射体に関して可動な放
射光エネルギ源、コリメータレンズ、可動スリーブと組
合された光源また10ぱ一部あるいぱ全部が相互に可動
な分割反射体部と組合された発光源等がある。また、反
射された放射光エネルギの光路中に支持された相互に移
動して接触および離間することのできる複合レンズ素子
の使用も提案されている。さらに広く知られ15た装置
としては色の変化を生じさせるための異なつた扇形部材
を備えたこの技術分野で通常゛゜カラーホィール’′と
呼ばれている回動可能なフィルタ構造がある。しかしこ
れらの全ての装置には夫々種々の欠点があつてそれらの
有用性、効率および20性能範囲に制約がある。すなわ
ち、アイリス絞わ形の孔部では、面投光(フラット)の
配光からスポット配光に移る際における利用可能な光の
大部分が遮蔽されるので効率が極めて低い。放射光エネ
ルギの可動光源はスポット配光または焦点をぱ25ずし
た環状配光のいずれの形成についても用途に制限がある
。コリメータレンズについても同じ様な制限があわ得ら
れる効率はむしろさらに低い。光源を備えた可動スリー
ブの使用は効率が全く低く、そして分割反射体部分ある
いは複合レンズ装30置の使用は多くの照明使用者にと
つて組立および作動が実際的ではない。本発明の主な目
的ぱ光エネルギ出力を最小の効率損失で調整することの
できる照明装置を提供することにある。
リス絞υ形の装置が慣用されている。また、その他の構
成としてけ、半球状の反射体、反射体に関して可動な放
射光エネルギ源、コリメータレンズ、可動スリーブと組
合された光源また10ぱ一部あるいぱ全部が相互に可動
な分割反射体部と組合された発光源等がある。また、反
射された放射光エネルギの光路中に支持された相互に移
動して接触および離間することのできる複合レンズ素子
の使用も提案されている。さらに広く知られ15た装置
としては色の変化を生じさせるための異なつた扇形部材
を備えたこの技術分野で通常゛゜カラーホィール’′と
呼ばれている回動可能なフィルタ構造がある。しかしこ
れらの全ての装置には夫々種々の欠点があつてそれらの
有用性、効率および20性能範囲に制約がある。すなわ
ち、アイリス絞わ形の孔部では、面投光(フラット)の
配光からスポット配光に移る際における利用可能な光の
大部分が遮蔽されるので効率が極めて低い。放射光エネ
ルギの可動光源はスポット配光または焦点をぱ25ずし
た環状配光のいずれの形成についても用途に制限がある
。コリメータレンズについても同じ様な制限があわ得ら
れる効率はむしろさらに低い。光源を備えた可動スリー
ブの使用は効率が全く低く、そして分割反射体部分ある
いは複合レンズ装30置の使用は多くの照明使用者にと
つて組立および作動が実際的ではない。本発明の主な目
的ぱ光エネルギ出力を最小の効率損失で調整することの
できる照明装置を提供することにある。
本発明の別の目的は反射された光35エネルギを迅速か
つ簡単に調整もしくは変化させて光分布、光度、色、偏
光その他の特性の変化のような種々の必要性に合致させ
ることのできる照明具部材の構成を工夫することである
。本発明のさらに別の目的は、汎用性に欠ける標準的な
封止ビーム形またはPAR形電球と交換して用いられる
ように標準的なねじ式その他の形式のベースを備えるこ
とのできる調整可能な照明装置を提案することにある。
つ簡単に調整もしくは変化させて光分布、光度、色、偏
光その他の特性の変化のような種々の必要性に合致させ
ることのできる照明具部材の構成を工夫することである
。本発明のさらに別の目的は、汎用性に欠ける標準的な
封止ビーム形またはPAR形電球と交換して用いられる
ように標準的なねじ式その他の形式のベースを備えるこ
とのできる調整可能な照明装置を提案することにある。
本考案のさらに別の目的は、放射光エネルギ源からの放
射光を制御するための照明装置を装置の内外いずれかに
設けられた蓄電池またはAC電源により光源にエネルギ
を供給する手段と組合せることにある。
射光を制御するための照明装置を装置の内外いずれかに
設けられた蓄電池またはAC電源により光源にエネルギ
を供給する手段と組合せることにある。
本発明の第一の特色によれば、放射光エネルギ源と、放
物面に基づく複数の反射面を形成し、かつこれら反射面
が互いに共通な一つの焦点と異なつた焦点距離とを有し
、かつ前記放射光エネルギ源からの放射光エネルギをほ
ぼ平行な光線として反射させるようになされている前記
エネルギ源に対して離れた位置関係で配置された反射体
部材と多数の放射光制御帯域を有しこれら帯域の平面投
影部の大きさ}よび形状が前記反射体部材の全てのまた
は一部のものの放物面の平面投影部に対して関連付けら
れている前記ほぼ平行な光線の光路中に支持された放射
光エネルギの透過光束の特性の選択的制御のための放射
光エネルギ透過部材とを有し、前記反射体部材ふ・よび
放射光エネルギ透過部材が相互の間で回転移動をなすよ
うに取付けられていることを特徴とする照明装置が提供
される。
物面に基づく複数の反射面を形成し、かつこれら反射面
が互いに共通な一つの焦点と異なつた焦点距離とを有し
、かつ前記放射光エネルギ源からの放射光エネルギをほ
ぼ平行な光線として反射させるようになされている前記
エネルギ源に対して離れた位置関係で配置された反射体
部材と多数の放射光制御帯域を有しこれら帯域の平面投
影部の大きさ}よび形状が前記反射体部材の全てのまた
は一部のものの放物面の平面投影部に対して関連付けら
れている前記ほぼ平行な光線の光路中に支持された放射
光エネルギの透過光束の特性の選択的制御のための放射
光エネルギ透過部材とを有し、前記反射体部材ふ・よび
放射光エネルギ透過部材が相互の間で回転移動をなすよ
うに取付けられていることを特徴とする照明装置が提供
される。
以下本発明の実施例を添付の図面に基いて例として説明
する。
する。
第1図ないし第15図には、本発明に係る方法を実施し
て反射された放射光エネルギの配光パターン、光度、色
、偏光その他の特性またはこれらの組合せを選択的に制
御および変化させるための照明装置の好ましい一態様が
示されている。
て反射された放射光エネルギの配光パターン、光度、色
、偏光その他の特性またはこれらの組合せを選択的に制
御および変化させるための照明装置の好ましい一態様が
示されている。
この照明装置の具体例中に}いては、この照明具を標準
的なPAR形電球と交換して使用できるようにするため
の標準的なねじ込みベースを含む部材の構成が与えられ
ている。この部材の構成は後で説明するような本発明の
方法を実施するための他の構成の例としても挙げられて
ぶり、したがつて、本発明は第1〜15図またはその他
の図中に示される具体例のみに適用されるものではない
。
的なPAR形電球と交換して使用できるようにするため
の標準的なねじ込みベースを含む部材の構成が与えられ
ている。この部材の構成は後で説明するような本発明の
方法を実施するための他の構成の例としても挙げられて
ぶり、したがつて、本発明は第1〜15図またはその他
の図中に示される具体例のみに適用されるものではない
。
第1〜12図に示す照明装置の主な部材は放射光エネル
ギの光源、放射光エネルギの光源を収容する支持体ない
しはハウジング、ハウジング内に取付けられた放物面状
の反射体部材、およびこれら反射体部材からの反射光エ
ネルギの光束の通路中に位置するようになされた透光部
材を含む。
ギの光源、放射光エネルギの光源を収容する支持体ない
しはハウジング、ハウジング内に取付けられた放物面状
の反射体部材、およびこれら反射体部材からの反射光エ
ネルギの光束の通路中に位置するようになされた透光部
材を含む。
本発明の照明具組立体の主要な特色は(1)、放物面に
基いて形成されかつ共通の一つの焦点と異なつた焦点距
離とを有する多数の反射体表面の説置と(2)、これら
反射体表面に対応する放射光制御帯域によつて特色付け
られる透光手段と反射体表面との組合せを含む。本明細
書中に訃いて用いられる6放物面に基く1という記載は
その基本的な数学的根拠が方程式:(Y−YO)2=4
a(X−XO)式中aは焦点距離、 XOおよびY。
基いて形成されかつ共通の一つの焦点と異なつた焦点距
離とを有する多数の反射体表面の説置と(2)、これら
反射体表面に対応する放射光制御帯域によつて特色付け
られる透光手段と反射体表面との組合せを含む。本明細
書中に訃いて用いられる6放物面に基く1という記載は
その基本的な数学的根拠が方程式:(Y−YO)2=4
a(X−XO)式中aは焦点距離、 XOおよびY。
は原点の座標、卦よびX}よびYは面の放物線断面に}
ける任意の点の座標を示す。
ける任意の点の座標を示す。
で表わされる標準放物線である一つまたはそれ以上の回
転面を指すものである。
転面を指すものである。
XlYまたはXlY両座標に定数項を加減したものも望
ましい。
ましい。
第1〜12図について、さらに詳述すれば照明具のハウ
ジング2は円錐形状をなして卦り、かつPAR形電球を
装着するのに使用される種類のソケツトに対する係合に
適した通常の構造のねじ付ベース4を備えている。
ジング2は円錐形状をなして卦り、かつPAR形電球を
装着するのに使用される種類のソケツトに対する係合に
適した通常の構造のねじ付ベース4を備えている。
ハウジング2の内面には互いに対向して配置された一対
の柱体6および8を設けてある。これら柱体6卦よび8
はモールド成形その他適当な手段によつてハウジングと
一体の部分として成形してもよく、さらにそれらの内側
にはねじ溝を有する開口部を形成してある。柱体6およ
び8に対しては、第3,4および5図により詳細に示す
ように放物面に基いて形成され、共通の比較的長い焦点
距離を有する一対の反射体セグメントR1およびR2な
らびに放物面に基いて形成され、比較的短い焦点距離を
有する他の反射体セグメントR5からなる一つのモール
ド成形された反射体を取付けてある。第3図に示すよう
に全体としてR5で表われているこのセグメントは説明
のために部分反射体セグメントR3,R4および58に
分割され、部分セグメント58は円弧の点線によつて部
分的に画定されている。これら二対の放物面反射体セグ
メントは第3図に最も明確に示すようにかつ第4図卦よ
び第5図にも示すように壁Wl,W2,W3}よびW4
に夫々結合させることによつて互いに接続されている。
そして壁W1卦よびW2にはさらに、この一つの反射体
をハウジング2に対して堅固に取付けるための取付ねじ
10および12を挿着するためのラグ部W5訃よびW6
を形成してある。放物面反射体セグメントR5の中央に
は、たとえば、フイラメント16を有する電球14から
なる放射光エネルギ源があり、これは導線18}よび2
0によつて部材4の端部22およびベース5に接続して
ある。電球ベースは第4図訃よび第5図により明確に示
すようにモールド成形された反射体セグメントR5の一
体部分として形成される電球受け部26中の空所に収容
されている。フイラメント16の位置は一対の反射体セ
グメントR1およびR2ならびに反射セグメントR5の
双方の共通焦点にあるように選定してある。
の柱体6および8を設けてある。これら柱体6卦よび8
はモールド成形その他適当な手段によつてハウジングと
一体の部分として成形してもよく、さらにそれらの内側
にはねじ溝を有する開口部を形成してある。柱体6およ
び8に対しては、第3,4および5図により詳細に示す
ように放物面に基いて形成され、共通の比較的長い焦点
距離を有する一対の反射体セグメントR1およびR2な
らびに放物面に基いて形成され、比較的短い焦点距離を
有する他の反射体セグメントR5からなる一つのモール
ド成形された反射体を取付けてある。第3図に示すよう
に全体としてR5で表われているこのセグメントは説明
のために部分反射体セグメントR3,R4および58に
分割され、部分セグメント58は円弧の点線によつて部
分的に画定されている。これら二対の放物面反射体セグ
メントは第3図に最も明確に示すようにかつ第4図卦よ
び第5図にも示すように壁Wl,W2,W3}よびW4
に夫々結合させることによつて互いに接続されている。
そして壁W1卦よびW2にはさらに、この一つの反射体
をハウジング2に対して堅固に取付けるための取付ねじ
10および12を挿着するためのラグ部W5訃よびW6
を形成してある。放物面反射体セグメントR5の中央に
は、たとえば、フイラメント16を有する電球14から
なる放射光エネルギ源があり、これは導線18}よび2
0によつて部材4の端部22およびベース5に接続して
ある。電球ベースは第4図訃よび第5図により明確に示
すようにモールド成形された反射体セグメントR5の一
体部分として形成される電球受け部26中の空所に収容
されている。フイラメント16の位置は一対の反射体セ
グメントR1およびR2ならびに反射セグメントR5の
双方の共通焦点にあるように選定してある。
円錐形ハウジング2の外縁に沿つてTによつて一般的に
示される放射光透過部材(以下透過部材という)を回転
可能に取付けてある。シール係合のためにO−リングが
設けてあり、またハウジングに固着された保持クリツプ
部材28には部材Tの環状フランジ部32に形成された
溝30に滑動可能に係合されるフツク端28Aを形成し
てある。このような構成によつて部材Tは以下さらに詳
述するような任意の所望の位置に回動することができる
。第7図に図式的に示すように放物面反射体セグメント
Rl,R2およびR5は互いに離れた位置関係で反射帯
域卦よび非反射帯域あるいはデッド帯域Zl,Z2,Z
3およびZ4を形成し、そしてこれら部材の反射面は図
式的にPl,P2,P3訃よびP4で示すような好まし
い態様に粒状化してある。
示される放射光透過部材(以下透過部材という)を回転
可能に取付けてある。シール係合のためにO−リングが
設けてあり、またハウジングに固着された保持クリツプ
部材28には部材Tの環状フランジ部32に形成された
溝30に滑動可能に係合されるフツク端28Aを形成し
てある。このような構成によつて部材Tは以下さらに詳
述するような任意の所望の位置に回動することができる
。第7図に図式的に示すように放物面反射体セグメント
Rl,R2およびR5は互いに離れた位置関係で反射帯
域卦よび非反射帯域あるいはデッド帯域Zl,Z2,Z
3およびZ4を形成し、そしてこれら部材の反射面は図
式的にPl,P2,P3訃よびP4で示すような好まし
い態様に粒状化してある。
これによつて反射光が、本発明において多数の反射面が
使用される反射体表面の形状をとつて生じることが防止
される。本発明によれば、これらの反射帯域}よびデツ
ド帯域は、透光部材T中に}ける放射光制御帯域の形を
決定する基準帯域として用いられる。
使用される反射体表面の形状をとつて生じることが防止
される。本発明によれば、これらの反射帯域}よびデツ
ド帯域は、透光部材T中に}ける放射光制御帯域の形を
決定する基準帯域として用いられる。
このように透光部材Tはその平面投影部の大きさおよび
形状が反射体放物面の幾つかのものの平面投影部に対応
する多数の放射光制御帯域によつて形成され、それによ
つて部材Tを照明具ハウジング上の変化する調節位置を
通して回転させたときに部材Tを透過する放射光エネル
ギの特性を選択的に制御することが可能となる。放射光
エネルギの透過特性を制御する→lとして、透光部材T
中に卦いてスポツト投光形状または面投光形状の発光出
力を与えるための放射光制御帯域を示してある。
形状が反射体放物面の幾つかのものの平面投影部に対応
する多数の放射光制御帯域によつて形成され、それによ
つて部材Tを照明具ハウジング上の変化する調節位置を
通して回転させたときに部材Tを透過する放射光エネル
ギの特性を選択的に制御することが可能となる。放射光
エネルギの透過特性を制御する→lとして、透光部材T
中に卦いてスポツト投光形状または面投光形状の発光出
力を与えるための放射光制御帯域を示してある。
これらの制御帯域の大きさおよび形は反射体セグメント
Rl,R2,R3卦よびR4ならびに反射体デツド帯域
Zl,Z2,Z3およびZ4に対応しており、第2図中
には部材Tの一つの回転位置を示してある。図示のよう
に、制御帯域Z5およびZ6の寸法と位置は反射体表面
R1およびR2に対応している。同様にして、制御帯域
Z7訃よびZ8の寸法訃よび位置は反射体セグメントR
3およびR4に対応する。これら全ての四つの制御帯域
は拡散帯域と呼ばれ、それらの内部表面には第4図中に
40および42でまた第5図中に36および38で示す
ような極めて焦点距離の短い多数の凸レンズ素子を形成
してある。第2図に示す制御帯域の配置によれば、反射
体表面から反射されてこれらの凸レンズ素子36,38
,40訃よび42に入る平行光線はレンズ素子から出る
際に、焦点で交わりこれらの点から発散して最小のエネ
ルギ損失で「面投光」形状を形成する。第2図に示すよ
うに透光部材Tには凸レンズ素子を設けずに構成され、
放射光平行光線を受光してこれらを拡散その他の変化を
生じさせずに透過させるための別の制御帯域Z,,Zl
O,Zll}よびZl2をさらに形成してある。
Rl,R2,R3卦よびR4ならびに反射体デツド帯域
Zl,Z2,Z3およびZ4に対応しており、第2図中
には部材Tの一つの回転位置を示してある。図示のよう
に、制御帯域Z5およびZ6の寸法と位置は反射体表面
R1およびR2に対応している。同様にして、制御帯域
Z7訃よびZ8の寸法訃よび位置は反射体セグメントR
3およびR4に対応する。これら全ての四つの制御帯域
は拡散帯域と呼ばれ、それらの内部表面には第4図中に
40および42でまた第5図中に36および38で示す
ような極めて焦点距離の短い多数の凸レンズ素子を形成
してある。第2図に示す制御帯域の配置によれば、反射
体表面から反射されてこれらの凸レンズ素子36,38
,40訃よび42に入る平行光線はレンズ素子から出る
際に、焦点で交わりこれらの点から発散して最小のエネ
ルギ損失で「面投光」形状を形成する。第2図に示すよ
うに透光部材Tには凸レンズ素子を設けずに構成され、
放射光平行光線を受光してこれらを拡散その他の変化を
生じさせずに透過させるための別の制御帯域Z,,Zl
O,Zll}よびZl2をさらに形成してある。
さらにまた第2図中に訃いて示されるように、これら制
御帯域Z9ツZlO,Zll}よびZl2はそれらの形
状に卦いて反射体2のデツド帯域Zl,Z2,Z3}よ
びZ4に対応し、そしてそれらの前方に卦いてかつ何等
の有用な機能を果さないような位置に配置してある。
御帯域Z9ツZlO,Zll}よびZl2はそれらの形
状に卦いて反射体2のデツド帯域Zl,Z2,Z3}よ
びZ4に対応し、そしてそれらの前方に卦いてかつ何等
の有用な機能を果さないような位置に配置してある。
しかし、これらの制御帯域Z9ZlO,ZllおよびZ
l2は放射光がそれらを透過する位置に移動されると平
行な光路に沿つて、何等の変化も生じさせずに移動する
平行光線を形成し、この場合には「スポツト投光」形状
がつくられる。面投光形状を形成し、次いでスポツト投
光形状に変化させるための反射光の制御特性を第7ない
し第9図訃よび第10図ないし第12図中に示して訃り
、これら図中では簡略化した光線図を用いて変化する光
路を略示してある。
l2は放射光がそれらを透過する位置に移動されると平
行な光路に沿つて、何等の変化も生じさせずに移動する
平行光線を形成し、この場合には「スポツト投光」形状
がつくられる。面投光形状を形成し、次いでスポツト投
光形状に変化させるための反射光の制御特性を第7ない
し第9図訃よび第10図ないし第12図中に示して訃り
、これら図中では簡略化した光線図を用いて変化する光
路を略示してある。
第7図中においては、制御帯域Z5,Z6およびZ8が
夫々の反射体表面Rl,R2,R3訃よびR4の前方に
配置された「面投光」位置に訃いて透光部材Tを再び示
してある。
夫々の反射体表面Rl,R2,R3訃よびR4の前方に
配置された「面投光」位置に訃いて透光部材Tを再び示
してある。
光源14からの放射光エネルギは反射体表面Rl,R2
,R3}よぴR4に接する位置に移動する。第8図中に
は、光束Ll,L2,L3}よびL4が平行光路に沿つ
て外側に反射される場合の反射体表面R5を示してある
。
,R3}よぴR4に接する位置に移動する。第8図中に
は、光束Ll,L2,L3}よびL4が平行光路に沿つ
て外側に反射される場合の反射体表面R5を示してある
。
しかし、光束L3,L4はTの凸レンズ素子40に入り
そこから出る際に焦点で交叉し、図示の光束のように発
散して面投光形状を生じる。これと同時に、平行路を移
動する反射体からの光束L1およびL2は変化せずその
光路に沿つて外方に進行して拡散光束と交わる。反射面
4から反射された光束も同様にして凸レンズ素子42に
よつて制御される。第9図中に訃いては、反射体R1卦
よびR2を図式的に示してあり、光束LlO卦よびLl
lが反射体表面R1から外側に反射されて凸レンズ素子
36に入り同様にして拡散光束Ll2およびLl4を生
じる。
そこから出る際に焦点で交叉し、図示の光束のように発
散して面投光形状を生じる。これと同時に、平行路を移
動する反射体からの光束L1およびL2は変化せずその
光路に沿つて外方に進行して拡散光束と交わる。反射面
4から反射された光束も同様にして凸レンズ素子42に
よつて制御される。第9図中に訃いては、反射体R1卦
よびR2を図式的に示してあり、光束LlO卦よびLl
lが反射体表面R1から外側に反射されて凸レンズ素子
36に入り同様にして拡散光束Ll2およびLl4を生
じる。
また反射体表面R2からの同様な光束の拡散が凸レンズ
素子38でも生じ、一方光束Ll6卦よびLl8は変化
しない。今、面形状の投光がなされているとし、この面
投光形状を変化させてスポツト投光形状にしようとする
場合には、透光部材Tをたとえば第10図に示すような
位置にハウジング2上で901の弧角で回動させる。
素子38でも生じ、一方光束Ll6卦よびLl8は変化
しない。今、面形状の投光がなされているとし、この面
投光形状を変化させてスポツト投光形状にしようとする
場合には、透光部材Tをたとえば第10図に示すような
位置にハウジング2上で901の弧角で回動させる。
この調整位置では、制御帯域Z5,Z6,Z7およびZ
8が反射体のデツド帯域Zl,Z2,Z3およびZ4の
前方に位置し、かつ制御帯域Z,,ZlO,Zll訃よ
びZl2が反射体表面Rl,R2,R3およびR4の前
方に位置する。第11図の光線図に示すように、光線L
2O,L24およびL26は反射体表面R3から反射さ
れて、制御帯域Zllを通過し何等拡散されずに平行な
位置関係で外側に進行し、このようにしてスポツト投光
形状を生じる。同様にして反射面R4から反射された光
束もZl2中を変化せずに通過する。第12図中に}い
ては、反射体表面R1からの反射光束L28卦よびL3
Oは変化を生じずに通過してスポツト投光形状を形成す
る。また反射体表面R2からの反射光束も平行に保つて
スポット投光形状を生じる。このように、スポツト投光
形状から面投光形状への、もしくはその逆への移行が迅
速にまたは徐々に変化する態様で行なわれる。第13図
では光束を平行に保持して卵形のスポツト投光形状を与
える四つの制御帯域によつて得られるスポツト投光形状
を図式的に示す。第14図は部分的な拡散が行なわれる
透光部材Tの中間位置を示し、第15図は完全な面投光
の形状を示す。
8が反射体のデツド帯域Zl,Z2,Z3およびZ4の
前方に位置し、かつ制御帯域Z,,ZlO,Zll訃よ
びZl2が反射体表面Rl,R2,R3およびR4の前
方に位置する。第11図の光線図に示すように、光線L
2O,L24およびL26は反射体表面R3から反射さ
れて、制御帯域Zllを通過し何等拡散されずに平行な
位置関係で外側に進行し、このようにしてスポツト投光
形状を生じる。同様にして反射面R4から反射された光
束もZl2中を変化せずに通過する。第12図中に}い
ては、反射体表面R1からの反射光束L28卦よびL3
Oは変化を生じずに通過してスポツト投光形状を形成す
る。また反射体表面R2からの反射光束も平行に保つて
スポット投光形状を生じる。このように、スポツト投光
形状から面投光形状への、もしくはその逆への移行が迅
速にまたは徐々に変化する態様で行なわれる。第13図
では光束を平行に保持して卵形のスポツト投光形状を与
える四つの制御帯域によつて得られるスポツト投光形状
を図式的に示す。第14図は部分的な拡散が行なわれる
透光部材Tの中間位置を示し、第15図は完全な面投光
の形状を示す。
一般に、一組の放物面のできるだけ短い焦点距離と他の
一組の放物面のできるだけ長い焦点距離とを用い、かつ
これら双方の反射体をこの反射装置について利用できる
大きさに合わせてできるだけ深くすることによつて放射
制御の度合を最大にすることができる。
一組の放物面のできるだけ長い焦点距離とを用い、かつ
これら双方の反射体をこの反射装置について利用できる
大きさに合わせてできるだけ深くすることによつて放射
制御の度合を最大にすることができる。
以上に説明し、かつ第1ないし15図に示したような反
射された発光エネルギについて面投光形状もしくはスポ
ツト投光形状のいずれかを生じさせるための方法および
装置は他の重要な点についての反射光の制御を与えるた
めに種々の態様に変形することができる。
射された発光エネルギについて面投光形状もしくはスポ
ツト投光形状のいずれかを生じさせるための方法および
装置は他の重要な点についての反射光の制御を与えるた
めに種々の態様に変形することができる。
たとえば、一つまたはそれ以上の色フイルタ部を有する
透光部材を用いてある範囲にわたる色合およびパターン
を与えることができる。同様にして、透光部材の制御帯
域中に}ける偏光フイルタ部の使用等によつて反射光の
性質を変えることもできる。さらにまた、光度制御、信
号発生等のような変形例も容易に得られる。また本発明
による制御帯域技術を用いて、前述した種々の方法の中
のいずれかの放射光制御を行なう際には、かかる方法を
用いる装置の設計にあたつて他の重要な変形例を考慮す
べきであり、このような変形例として第16ないし19
図が挙げられる。このような一つの変形例は前記の三つ
の反射体表面Rl,R2およびR3よりさらに数の少な
い反射体表面を用いることからなる。第16ないし19
図に示すように、透光部材T1に対して二つだけの反射
体セグメントが組合わされる。この二つのセグメントは
比較的焦点距離の長い放物面セグメント50と比較的焦
点距離の短い放物面セグメント52とを含み、両セグメ
ントは発光源がそこに置かれる共通焦点54を有してい
る。使用するセグメントを三つにするか二つにするかは
個々の用途に訃ける必要性によつて決定される。これら
二つの回転面についての放物曲線は、前記の標準放物線
方程式を用いる放物面に基くものであり、かつ所要の光
制御の度合ならびに光源のベースによる損失量の許容値
によつて定められる。これらセグメントの寸法形状特性
は照明装置に許容される奥行および全体としての直径に
よつて決定され、セグメントの縁部は場合によつては互
いに重なり合つていてもよい。両曲線の焦点が合致する
ように注意せねばならず、このためには連立方程式の解
が必要となる。前記のような焦点距離の短い凸レンズか
らなる部材Tの制御帯域は第17図中では54卦よび5
6で、また第18図中では面投光形状を生じる位置にお
いて示されている。
透光部材を用いてある範囲にわたる色合およびパターン
を与えることができる。同様にして、透光部材の制御帯
域中に}ける偏光フイルタ部の使用等によつて反射光の
性質を変えることもできる。さらにまた、光度制御、信
号発生等のような変形例も容易に得られる。また本発明
による制御帯域技術を用いて、前述した種々の方法の中
のいずれかの放射光制御を行なう際には、かかる方法を
用いる装置の設計にあたつて他の重要な変形例を考慮す
べきであり、このような変形例として第16ないし19
図が挙げられる。このような一つの変形例は前記の三つ
の反射体表面Rl,R2およびR3よりさらに数の少な
い反射体表面を用いることからなる。第16ないし19
図に示すように、透光部材T1に対して二つだけの反射
体セグメントが組合わされる。この二つのセグメントは
比較的焦点距離の長い放物面セグメント50と比較的焦
点距離の短い放物面セグメント52とを含み、両セグメ
ントは発光源がそこに置かれる共通焦点54を有してい
る。使用するセグメントを三つにするか二つにするかは
個々の用途に訃ける必要性によつて決定される。これら
二つの回転面についての放物曲線は、前記の標準放物線
方程式を用いる放物面に基くものであり、かつ所要の光
制御の度合ならびに光源のベースによる損失量の許容値
によつて定められる。これらセグメントの寸法形状特性
は照明装置に許容される奥行および全体としての直径に
よつて決定され、セグメントの縁部は場合によつては互
いに重なり合つていてもよい。両曲線の焦点が合致する
ように注意せねばならず、このためには連立方程式の解
が必要となる。前記のような焦点距離の短い凸レンズか
らなる部材Tの制御帯域は第17図中では54卦よび5
6で、また第18図中では面投光形状を生じる位置にお
いて示されている。
第11ないし15図ならびに第16ないし19図のこの
具体例においては反射体帯域58で示される放射光非制
御帯域が含まれている。反射された放射光は反射体の選
択によつて調節できるが、調整可能なようにはなされて
いない。前記具体例中にふ・いて、光制御の度合を増大
させるためには、非制御帯域58を除去することが望ま
しく、これは反射体卦よび透光部材を第20ないし23
図に示すような反射装置}よび透光部材T2を含むよう
に変形することによつて達成される。
具体例においては反射体帯域58で示される放射光非制
御帯域が含まれている。反射された放射光は反射体の選
択によつて調節できるが、調整可能なようにはなされて
いない。前記具体例中にふ・いて、光制御の度合を増大
させるためには、非制御帯域58を除去することが望ま
しく、これは反射体卦よび透光部材を第20ないし23
図に示すような反射装置}よび透光部材T2を含むよう
に変形することによつて達成される。
これは全ての反射光が全く効率の損失を伴なわないで、
調整されるような方法のためのものである。この具体例
では放射光エネルギの光源が放物面セグメント62,6
4ふ・よび66の共通焦点に置かれている。反射体セグ
メント64の軸70は軸68に対して垂直である。また
第4の反射体部材72が設けられて訃り、その唯一つの
特色は平担な表面が軸68および70に対して45゜の
角度をなしていることである。放物線は前記と同様に形
成され、また寸法形状特性はこれも前記と同様にして決
定される。縁部の位置等のような放物面64のパラメー
タは、その表面65から反射されたあらゆる放射光が軸
68に対しては垂直で、かつ軸70に対しては平行とな
り、そして表面77から離れて、すなわち、これと交わ
らないように選定しなければならない。
調整されるような方法のためのものである。この具体例
では放射光エネルギの光源が放物面セグメント62,6
4ふ・よび66の共通焦点に置かれている。反射体セグ
メント64の軸70は軸68に対して垂直である。また
第4の反射体部材72が設けられて訃り、その唯一つの
特色は平担な表面が軸68および70に対して45゜の
角度をなしていることである。放物線は前記と同様に形
成され、また寸法形状特性はこれも前記と同様にして決
定される。縁部の位置等のような放物面64のパラメー
タは、その表面65から反射されたあらゆる放射光が軸
68に対しては垂直で、かつ軸70に対しては平行とな
り、そして表面77から離れて、すなわち、これと交わ
らないように選定しなければならない。
縁部66aは光源60の基部と反射面64との交点より
も軸70から遠くにある点に置いてはならない。縁部6
5aの位置は焦点60、縁部66aおよび反射体表面6
5間の関係によつて決定される。実際上は表面65は縁
部65aを越えて延出していてもよい。表面72は両軸
68および70について45゜の角度をなし、縁部65
a}よび66aを越えて延長し、かつ軸68に対して平
行となるような面72からの全ての反射光束が反射体セ
グメント66の背面と接触もしくは交叉しないように位
置させねばならない、これら光学系を照明器中において
予め定められた空間に固定せねばならないときには、寸
法および位置調整が必要になることがある。76で示す
各帯域はこれらの帯域が反射セグメント62,66およ
び72の前方におかれたときの一つの設定状態を示し、
一方78で示す各帯域は透光部材T2がその中心のまわ
ジに18『回動されたときに、これらの帯域が反射セグ
メント62,66卦よぴ72の前方におかれたときの別
の設定状態を示している。
も軸70から遠くにある点に置いてはならない。縁部6
5aの位置は焦点60、縁部66aおよび反射体表面6
5間の関係によつて決定される。実際上は表面65は縁
部65aを越えて延出していてもよい。表面72は両軸
68および70について45゜の角度をなし、縁部65
a}よび66aを越えて延長し、かつ軸68に対して平
行となるような面72からの全ての反射光束が反射体セ
グメント66の背面と接触もしくは交叉しないように位
置させねばならない、これら光学系を照明器中において
予め定められた空間に固定せねばならないときには、寸
法および位置調整が必要になることがある。76で示す
各帯域はこれらの帯域が反射セグメント62,66およ
び72の前方におかれたときの一つの設定状態を示し、
一方78で示す各帯域は透光部材T2がその中心のまわ
ジに18『回動されたときに、これらの帯域が反射セグ
メント62,66卦よぴ72の前方におかれたときの別
の設定状態を示している。
80で示す桝帯域がさらに形成されるが、反射体の前記
の形状のためにこれらの帯域においては反射光を生じる
ことなく、したがつて、これら帯域では反射光の調節は
なされない。
の形状のためにこれらの帯域においては反射光を生じる
ことなく、したがつて、これら帯域では反射光の調節は
なされない。
前述した装置は著しく障害をもたらす程大きくなる場合
がある。したがつて、その設計は利用可能な体積、必要
な放射光制御の度合またはその双方にしたがつて定めら
れる。第16ないし19図ならびに第20ないし23図
の各実施例に}いて、放射光のパターンは反射体の軸に
垂直な一つの軸のみについて対称となり、これによつて
支障が来たされる場合がある。
がある。したがつて、その設計は利用可能な体積、必要
な放射光制御の度合またはその双方にしたがつて定めら
れる。第16ないし19図ならびに第20ないし23図
の各実施例に}いて、放射光のパターンは反射体の軸に
垂直な一つの軸のみについて対称となり、これによつて
支障が来たされる場合がある。
したがつて、複数の制御帯域を有する反射体および透光
部材を用いることが望ましい。このような場合に訃いて
、しかも対称性を保持し最大の制御を与えるためには、
制御帯域の数はある等しい整数とすべきであり、各設定
状態間での完全な調整を与えるのに必要な回転度は36
00を制御帯域の数で割つた値となる。多数の制御帯域
を備えた一例として、第24図中に8箇の放射制御帯域
と1箇の非制御帯域とを含む反射体組立体を図式的に示
してある。
部材を用いることが望ましい。このような場合に訃いて
、しかも対称性を保持し最大の制御を与えるためには、
制御帯域の数はある等しい整数とすべきであり、各設定
状態間での完全な調整を与えるのに必要な回転度は36
00を制御帯域の数で割つた値となる。多数の制御帯域
を備えた一例として、第24図中に8箇の放射制御帯域
と1箇の非制御帯域とを含む反射体組立体を図式的に示
してある。
図中96は非制御放射光帯域を示し、前記実施例の非制
御帯域58に相当するもので、これと同様にして形成さ
れている。97は8箇の制御帯域を示し、これらの帯域
もデツド帯域98と同様に第16ないし18図の具体例
の反射帯域に相当する。
御帯域58に相当するもので、これと同様にして形成さ
れている。97は8箇の制御帯域を示し、これらの帯域
もデツド帯域98と同様に第16ないし18図の具体例
の反射帯域に相当する。
第24中では全ての面97は点線で示すように製作上の
許容誤差のためにそれらの作動帯域を越えて延長されて
いる。第25図中には第24図の反射部材に対して用い
るのに適した透光部材の制御帯域を示してある。
許容誤差のためにそれらの作動帯域を越えて延長されて
いる。第25図中には第24図の反射部材に対して用い
るのに適した透光部材の制御帯域を示してある。
帯域99は一つの設定状態を帯域100は別の設定状態
を示す。帯域101ではすでに前記各実施例で述べたよ
うに調整がなされない。第26図は第26図は第24図
の反射体部材に重ね合わされた第25図の透光部材を示
す。第20〜23図の装置はより大きな度合の放射光制
御を与えるのに用いられる。
を示す。帯域101ではすでに前記各実施例で述べたよ
うに調整がなされない。第26図は第26図は第24図
の反射体部材に重ね合わされた第25図の透光部材を示
す。第20〜23図の装置はより大きな度合の放射光制
御を与えるのに用いられる。
二つ以上の設定状態を用いることが望ましく、これは前
記具体例を拡張することによつて可能となる。
記具体例を拡張することによつて可能となる。
たとえば、第27図は三つの別の設定状態を有し、夫々
の二つの設定状態間で連続的な調整がなされる調整可能
な照明具に用いる反射装置の正面図を示す。
の二つの設定状態間で連続的な調整がなされる調整可能
な照明具に用いる反射装置の正面図を示す。
この構成は第16ないし18図の具体例を拡張したもの
に相当する。反射体表面を102,103および105
で示してあり、105はデツド帯域である。種々の反射
体セグメントの放物線は放射光源から到来して反射装置
に入る全ての放射光が実際上反射体表面によつて受光さ
れ、全ての反射体表面の焦点が一致し、そして反射され
た反射光が他の反射体セグメントの裏面に当らないよう
になされることを条件として第16ないし18図の具体
例の場合と同様にして計算される。前述したように、幾
つかの反射体表面を第27図中の一点鎖線で示すように
製作上の許容誤差のために、それらの作動帯域を越えて
僅かに延長してもよい。第28}よび第29図は第27
図示の反射装置を用いるのに適した制御帯域を有する透
光部材T3を示す。
に相当する。反射体表面を102,103および105
で示してあり、105はデツド帯域である。種々の反射
体セグメントの放物線は放射光源から到来して反射装置
に入る全ての放射光が実際上反射体表面によつて受光さ
れ、全ての反射体表面の焦点が一致し、そして反射され
た反射光が他の反射体セグメントの裏面に当らないよう
になされることを条件として第16ないし18図の具体
例の場合と同様にして計算される。前述したように、幾
つかの反射体表面を第27図中の一点鎖線で示すように
製作上の許容誤差のために、それらの作動帯域を越えて
僅かに延長してもよい。第28}よび第29図は第27
図示の反射装置を用いるのに適した制御帯域を有する透
光部材T3を示す。
帯域108は非制御帯域である。帯域109は反射体表
面102,103および104の前面に位置したときの
一つの設定状態を、帯域111はさらに別の設定状態を
示す。非制御帯域108は第20〜23図の具体例につ
いてすでに説明した方法によつて減少または除去するこ
とができる。放射光エネルギの透過部材と反射部材との
間の相対移動を行なう場合には、いずれか一方を回動可
能とし、他方を固定すればよいことは明らかである。
面102,103および104の前面に位置したときの
一つの設定状態を、帯域111はさらに別の設定状態を
示す。非制御帯域108は第20〜23図の具体例につ
いてすでに説明した方法によつて減少または除去するこ
とができる。放射光エネルギの透過部材と反射部材との
間の相対移動を行なう場合には、いずれか一方を回動可
能とし、他方を固定すればよいことは明らかである。
放射光エネルギの透過部材は共通回転軸のまわりに取付
けられた多数の透過部材からなるものでもよく。
けられた多数の透過部材からなるものでもよく。
また、共通回転軸のまわりに取付けられかつ夫々独立に
回動可能な多数の透過部材からなるものでもよい。
回動可能な多数の透過部材からなるものでもよい。
第1図は本発明の照明装置の一態様を示す側面図、第2
図は第1図示の装置の正面図、第3図は反射面をより明
確に表わすために第1図および第2図示の装置からレン
ズ部材を取り除いて示した別の正面図、第3A図は反射
体セグメントの間の支持壁の詳細を示す斜視図、第4図
は第2図の4一4線断面図、第5図は第2図の5−5線
断面図、第6図は照明装置の支持構造物への取付けの一
態様を示す部分詳細図、第7図は制御帯域の一つの望ま
しい調節位置に訃いて、放射光透過部材を反射体に重ね
合わせかつ反射帯域および非反射帯域を略示した図式的
な図、第8図は第7図の8−8線断面図、第9図は第7
図の9−9線断面図、第10図は制御帯域を望ましい第
二の調整位置にしたときの放射光制御装置を示す第7図
と同様の図、第11図は第10図の11−11線断面図
、第12図は第10図の12−12線断面図、第13〜
15図は放射光エネルギの透過光束をスポツト投光形状
から面投光形状に変化させる段階を示す図、第16図は
二つの反射体セグメントを備えた照明具反射体の変形例
を略示する図式的な図、第17図は第16図の照明装置
に用いられる透光部材の図式的な図、第18図は第17
図の透光部材をさらに第16図の装置に重ね合わせて示
す図、第19図は第16図の19−19線断面図、第2
0図はさらに別の反射体セグメントを設けて放射光制御
の度合を増大させた照明具反射体の別の変形例を図式的
に示す図、第21図は第20図の照明装置に用いる透光
部材を図式的に示す図、第22図は第20図の構造体に
第21図の構造体を重ね合わせて示す図、第23図は第
20図の23−23線断面図、第24〜26図は8箇の
放射光制御帯域を設けた別の変形例を示す図、第27〜
29図は三通りの別個に区別できる設定状態をとること
が可能な反射体装置の別の変形例を示す図である。 2・・・・・・ハウジング、4・・・・・・ねじ付ベー
ス、14・・・・・・電球、36,38,40,42・
・・・・・制御帯域(凸レンズ素子)、56・・・・・
・非制御帯域、R1〜R5・・・・・・反射体セグメン
ト、T・・・・・・透光部材、Z1〜Z4・・・・・・
デツド帯域、Z5〜Z8・・・・・・制御帯域、W1〜
W4・・・・・・壁体。
図は第1図示の装置の正面図、第3図は反射面をより明
確に表わすために第1図および第2図示の装置からレン
ズ部材を取り除いて示した別の正面図、第3A図は反射
体セグメントの間の支持壁の詳細を示す斜視図、第4図
は第2図の4一4線断面図、第5図は第2図の5−5線
断面図、第6図は照明装置の支持構造物への取付けの一
態様を示す部分詳細図、第7図は制御帯域の一つの望ま
しい調節位置に訃いて、放射光透過部材を反射体に重ね
合わせかつ反射帯域および非反射帯域を略示した図式的
な図、第8図は第7図の8−8線断面図、第9図は第7
図の9−9線断面図、第10図は制御帯域を望ましい第
二の調整位置にしたときの放射光制御装置を示す第7図
と同様の図、第11図は第10図の11−11線断面図
、第12図は第10図の12−12線断面図、第13〜
15図は放射光エネルギの透過光束をスポツト投光形状
から面投光形状に変化させる段階を示す図、第16図は
二つの反射体セグメントを備えた照明具反射体の変形例
を略示する図式的な図、第17図は第16図の照明装置
に用いられる透光部材の図式的な図、第18図は第17
図の透光部材をさらに第16図の装置に重ね合わせて示
す図、第19図は第16図の19−19線断面図、第2
0図はさらに別の反射体セグメントを設けて放射光制御
の度合を増大させた照明具反射体の別の変形例を図式的
に示す図、第21図は第20図の照明装置に用いる透光
部材を図式的に示す図、第22図は第20図の構造体に
第21図の構造体を重ね合わせて示す図、第23図は第
20図の23−23線断面図、第24〜26図は8箇の
放射光制御帯域を設けた別の変形例を示す図、第27〜
29図は三通りの別個に区別できる設定状態をとること
が可能な反射体装置の別の変形例を示す図である。 2・・・・・・ハウジング、4・・・・・・ねじ付ベー
ス、14・・・・・・電球、36,38,40,42・
・・・・・制御帯域(凸レンズ素子)、56・・・・・
・非制御帯域、R1〜R5・・・・・・反射体セグメン
ト、T・・・・・・透光部材、Z1〜Z4・・・・・・
デツド帯域、Z5〜Z8・・・・・・制御帯域、W1〜
W4・・・・・・壁体。
Claims (1)
- 1 放射光エネルギ源と、放射面に基づく複数の反射面
を形成しかつこれら反射面が互いに共通な一つの焦点と
異なつた焦点距離とを有しかつ前記放射光エネルギ源か
らの放射光エネルギをほぼ平行な光線として反射させる
ようになされている前記エネルギ源に対して離れた位置
関係で配置された反射体部材と、多数の放射光制御帯域
を有しこれら帯域の平面投影部の大きさおよび形状が前
記反射体部材の全てのまたは一部のものの放物面の平面
投影部に対して関連付けられている前記ほぼ平行な光線
の光路中に支持された放射光エネルギの透過光束の特性
の選択的制御のための放射光エネルギ透過部材とを有し
、前記反射体部材および放射光エネルギ透過部材が相互
の間で回転移動をなすように取付けられていることを特
徴とする照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53164365A JPS5914202B2 (ja) | 1978-12-22 | 1978-12-22 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53164365A JPS5914202B2 (ja) | 1978-12-22 | 1978-12-22 | 照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5590005A JPS5590005A (en) | 1980-07-08 |
| JPS5914202B2 true JPS5914202B2 (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=15791751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53164365A Expired JPS5914202B2 (ja) | 1978-12-22 | 1978-12-22 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914202B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59165603U (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-06 | 市光工業株式会社 | 自動車用灯具 |
-
1978
- 1978-12-22 JP JP53164365A patent/JPS5914202B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5590005A (en) | 1980-07-08 |
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