JPS6161301A - スポツトライト用平凸レンズ - Google Patents
スポツトライト用平凸レンズInfo
- Publication number
- JPS6161301A JPS6161301A JP18148384A JP18148384A JPS6161301A JP S6161301 A JPS6161301 A JP S6161301A JP 18148384 A JP18148384 A JP 18148384A JP 18148384 A JP18148384 A JP 18148384A JP S6161301 A JPS6161301 A JP S6161301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- convex lens
- lens
- value
- plano
- refractive index
- Prior art date
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- Granted
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 241000277269 Oncorhynchus masou Species 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、舞台照明に用いられるスポットライト用平凸
レンズに関するものである。
レンズに関するものである。
［背景技術］
具１台照明に使用するスポットライトは、第５図に示す
ように、集光用のレンズ八に対する光を原−Ｌの位置を
反射鏡Ｍと共に軸方向に動かすことで、照射径を変化さ
せることができるものであるが、照射径を変化させた場
合にも、その照射域の中央部の光量が周囲より落ちてい
ない、つまり中落ちのないことと、照射域と非照射域と
の境界が明瞭で照射域のニップがはっきりとしているこ
ととが求められる。
ように、集光用のレンズ八に対する光を原−Ｌの位置を
反射鏡Ｍと共に軸方向に動かすことで、照射径を変化さ
せることができるものであるが、照射径を変化させた場
合にも、その照射域の中央部の光量が周囲より落ちてい
ない、つまり中落ちのないことと、照射域と非照射域と
の境界が明瞭で照射域のニップがはっきりとしているこ
ととが求められる。
とこ、ろで、スポットライトで光源からの光を集光して
投射するレンズには、従来球面の単レンズが使用されて
いたｒこめに、レンズ径が大きくなると、球面収差、コ
マ収差、非点収差等の各収差、殊に球面収差のために、
第６図の照度分布図に示すように中落ちがひどくなって
しまうという問題点を有している。尚、第６図は焦点距
離が２７８＋ｎｍの曲率半径が１００ｍｍである球面型
平凸レンズを、ｌｋｗハロゲンランプと共に使用して、
投光距離を５１１１とした時の実測データである。また
、球面収差のほかに、コマ収差や非点収差の影響も受け
るのは、光源が理想的点光源ではないからである。
投射するレンズには、従来球面の単レンズが使用されて
いたｒこめに、レンズ径が大きくなると、球面収差、コ
マ収差、非点収差等の各収差、殊に球面収差のために、
第６図の照度分布図に示すように中落ちがひどくなって
しまうという問題点を有している。尚、第６図は焦点距
離が２７８＋ｎｍの曲率半径が１００ｍｍである球面型
平凸レンズを、ｌｋｗハロゲンランプと共に使用して、
投光距離を５１１１とした時の実測データである。また
、球面収差のほかに、コマ収差や非点収差の影響も受け
るのは、光源が理想的点光源ではないからである。
集光用のレンズ゛として、球面収差のない非球面レンズ
を用いれば、上記のようなことがなくなるわけであるが
、この場合も光源が点光源ではないことから、コマ収差
及び非点収差とフィラメントの大きさとを考慮した非球
面レンズとしなくてはならない上に、焦点距離や屈折率
によって、個々に設計を行なわな（ではならず、実際上
、非球面レンズを採用することはきわめて困難である。
を用いれば、上記のようなことがなくなるわけであるが
、この場合も光源が点光源ではないことから、コマ収差
及び非点収差とフィラメントの大きさとを考慮した非球
面レンズとしなくてはならない上に、焦点距離や屈折率
によって、個々に設計を行なわな（ではならず、実際上
、非球面レンズを採用することはきわめて困難である。
［発明の目的〕
本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは、中落ちがなく且つ境界がはっきり
とした照射光を得られるとともに、作成が容易であるス
ポットライト用平凸レンズを提供するにある。
目的とするところは、中落ちがなく且つ境界がはっきり
とした照射光を得られるとともに、作成が容易であるス
ポットライト用平凸レンズを提供するにある。
［発明の開示１
しかして本発明に係るスポットライト用平凸レンズＡは
、第１図に示すように、楕円の長軸Ｘ側部分を長軸×ま
わりに回転させた回転体として形成される曲面を備えた
ものであって、楕円は求める焦点距離をｆ１屈折率をｎ
とする時、長軸半径ａ及び短軸半径すが ａ＝ｆ−ｋ ｂ ＝［ｆ−ａ ・（ｎ−１）］”” であり、且つｋの値が１≦ｋ≦２であることに特徴を有
しているものである。すなわち、各種レンズ形状を光路
追跡して収差を調べたところ、ある範囲の楕円形状が収
差除去に有効であることを発見したものであり、そして
これら楕円形状は焦点圧ｆｉｆと屈折率ｎとで変化して
しまうことから、焦点距離ｆと屈折率ｎとから上記楕円
形状を簡単に割り出せるようにしたものである。尚、ｋ
の値は、光源が理想的点光源であるなら、１つの値に収
束されることになるが、ｌｋｗハロゲンランプの場合で
・フィラメントの大きさがほぼ２０ＩＩＩＩ１１あるこ
とから、任意係数としているものであり、またこのｋの
値を変えることにより、焦点圧ｇｌｆは同じでも集光具
合の異なるものを得ることができるわけで、光源の大き
さ、照射径の可変量等に応じて、好ましい値が選択され
るものである。このｋの値としては１から２までの開で
あれば、球面収差及び池の収差が良く補正されたものと
なって、中落ちや照射域のエツジが明瞭となるが、１に
近いほどエツジが鮮明となり、２に近いほど照射域中央
部の照度が周部に比して高くなる。ｋの値を１より小さ
くすると、曲面の曲率変化がなくなって球面収差が目立
ち、中落ち減少が大きくなってしまい、また２より大き
い値とすると、曲率変化の大きいものとなり、球面収差
を過剰に補正したものとなって、中落ちはないものの、
光源を焦点面に位置させて照射光を絞った場合にも、集
光せずに拡散してしまい、照射域のエツジがぼやけてし
まうことから、舞台照明用のスポットライトとして好ま
しくなくなってしまう。
、第１図に示すように、楕円の長軸Ｘ側部分を長軸×ま
わりに回転させた回転体として形成される曲面を備えた
ものであって、楕円は求める焦点距離をｆ１屈折率をｎ
とする時、長軸半径ａ及び短軸半径すが ａ＝ｆ−ｋ ｂ ＝［ｆ−ａ ・（ｎ−１）］”” であり、且つｋの値が１≦ｋ≦２であることに特徴を有
しているものである。すなわち、各種レンズ形状を光路
追跡して収差を調べたところ、ある範囲の楕円形状が収
差除去に有効であることを発見したものであり、そして
これら楕円形状は焦点圧ｆｉｆと屈折率ｎとで変化して
しまうことから、焦点距離ｆと屈折率ｎとから上記楕円
形状を簡単に割り出せるようにしたものである。尚、ｋ
の値は、光源が理想的点光源であるなら、１つの値に収
束されることになるが、ｌｋｗハロゲンランプの場合で
・フィラメントの大きさがほぼ２０ＩＩＩＩ１１あるこ
とから、任意係数としているものであり、またこのｋの
値を変えることにより、焦点圧ｇｌｆは同じでも集光具
合の異なるものを得ることができるわけで、光源の大き
さ、照射径の可変量等に応じて、好ましい値が選択され
るものである。このｋの値としては１から２までの開で
あれば、球面収差及び池の収差が良く補正されたものと
なって、中落ちや照射域のエツジが明瞭となるが、１に
近いほどエツジが鮮明となり、２に近いほど照射域中央
部の照度が周部に比して高くなる。ｋの値を１より小さ
くすると、曲面の曲率変化がなくなって球面収差が目立
ち、中落ち減少が大きくなってしまい、また２より大き
い値とすると、曲率変化の大きいものとなり、球面収差
を過剰に補正したものとなって、中落ちはないものの、
光源を焦点面に位置させて照射光を絞った場合にも、集
光せずに拡散してしまい、照射域のエツジがぼやけてし
まうことから、舞台照明用のスポットライトとして好ま
しくなくなってしまう。
第２図に焦点距離ｆが２００ｍｍ、屈折率ｎが１゜５で
ある時に上記式で導きだされる楕円で形成された曲面を
有する平凸レンズＡに、被照面側から平行光線を入射さ
せて逆光路追跡した時の光路図を示す。同図（、）は、
ｋを０．５とした時、つまりは平凸レンズＡを球面レン
ズとした時であり、同図（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ
）（ｇ）は、ｋの値を夫々１．１．２１．５．１．７５
．２．３とした時である。図から明らかなように、ｋの
値が０．５である時と、３である時には、焦点付近を通
過する光線の数が少ないが、１から２の間であると、殆
どの光線が、焦点付近を通過し、球面収差のないものと
なっている。また光路追跡により、コマ収差及び非点収
差についても調べたところ、ｋが１から２までの間であ
れば、これらの収差についてよく補正されたものとなっ
ている。
ある時に上記式で導きだされる楕円で形成された曲面を
有する平凸レンズＡに、被照面側から平行光線を入射さ
せて逆光路追跡した時の光路図を示す。同図（、）は、
ｋを０．５とした時、つまりは平凸レンズＡを球面レン
ズとした時であり、同図（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ
）（ｇ）は、ｋの値を夫々１．１．２１．５．１．７５
．２．３とした時である。図から明らかなように、ｋの
値が０．５である時と、３である時には、焦点付近を通
過する光線の数が少ないが、１から２の間であると、殆
どの光線が、焦点付近を通過し、球面収差のないものと
なっている。また光路追跡により、コマ収差及び非点収
差についても調べたところ、ｋが１から２までの間であ
れば、これらの収差についてよく補正されたものとなっ
ている。
次に、焦点圧ｍｒを２７８＋ｏ＋ｏ、屈折率ｎを１．５
、ｋの値を１．０８とした長軸半径ａが３００＋ａｍ・
短軸半径すが２０４．２＋ａｍである楕円で形成される
曲面を有する平凸レンズを使用した１ｋｗハロゲンラン
プを光源とするスポットライトで、投光距離を５ｍとし
た時の、被照面の実測照度分布を第３図に示す、また第
４図に、焦点距離ｒを２１１ｍｍ。
、ｋの値を１．０８とした長軸半径ａが３００＋ａｍ・
短軸半径すが２０４．２＋ａｍである楕円で形成される
曲面を有する平凸レンズを使用した１ｋｗハロゲンラン
プを光源とするスポットライトで、投光距離を５ｍとし
た時の、被照面の実測照度分布を第３図に示す、また第
４図に、焦点距離ｒを２１１ｍｍ。
屈折率ｎを１．５、ｋの値を１．６６とした長軸半径ａ
が３５０１１ＩＬＬ１、短軸半径すが１９２．２１ａｍ
である楕円で形成される曲面を有する平凸レンズを使用
した１ｋｕ＋ハロゲンランプを光源とするスポットライ
トで、投光距離を５ｍとした時の、被照面の実測照度分
布を示す。いずれの場合も中落ちがなく、且つ照射域の
エツジがはっきりとしたものとなっている。
が３５０１１ＩＬＬ１、短軸半径すが１９２．２１ａｍ
である楕円で形成される曲面を有する平凸レンズを使用
した１ｋｕ＋ハロゲンランプを光源とするスポットライ
トで、投光距離を５ｍとした時の、被照面の実測照度分
布を示す。いずれの場合も中落ちがなく、且つ照射域の
エツジがはっきりとしたものとなっている。
［発明の効果１
以上のように本発明においては、中落ちや照射域のエツ
ジがはっきりとした照射光を得ることができるものであ
り、また必要とする焦点距離と、使用するレンズの屈折
率とから、曲面形状を容易に算出形成することができる
ものである。
ジがはっきりとした照射光を得ることができるものであ
り、また必要とする焦点距離と、使用するレンズの屈折
率とから、曲面形状を容易に算出形成することができる
ものである。
第１図は本発明一実施例の断面図、第２図は光路図、第
３図及び第４図は照度分布図、第５図はスポットライト
の概略断面図、第６図は従来例の照度分布図であり、Ａ
は平凸レンズ、ａは長軸半径、ｂは短軸半径、［は焦点
距離、ｋは任意係数、ｎは屈折率を示す。 代理人 升埋士 石 出 艮 七 第３図 Ｊｖ 第４図
３図及び第４図は照度分布図、第５図はスポットライト
の概略断面図、第６図は従来例の照度分布図であり、Ａ
は平凸レンズ、ａは長軸半径、ｂは短軸半径、［は焦点
距離、ｋは任意係数、ｎは屈折率を示す。 代理人 升埋士 石 出 艮 七 第３図 Ｊｖ 第４図
Claims (1)
- （１）楕円の長軸側部分を長軸まわりに回転させた回転
体として形成される曲面を備えたものであって、楕円は
求める焦点距離をｆ、屈折率をｎとする時、長軸半径ａ
及び短軸半径ｂが ａ＝ｆ・ｋ ｂ＝［ｆ・ａ・（ｎ−１）］＾１＾／＾２ であり、且つｋの値が１≦ｋ≦２であることを特徴とす
るスポットライト用平凸レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18148384A JPS6161301A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | スポツトライト用平凸レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18148384A JPS6161301A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | スポツトライト用平凸レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161301A true JPS6161301A (ja) | 1986-03-29 |
| JPH0217881B2 JPH0217881B2 (ja) | 1990-04-23 |
Family
ID=16101543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18148384A Granted JPS6161301A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | スポツトライト用平凸レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282501U (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-26 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350110U (ja) * | 1976-10-02 | 1978-04-27 |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP18148384A patent/JPS6161301A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5350110U (ja) * | 1976-10-02 | 1978-04-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282501U (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217881B2 (ja) | 1990-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |