專利名稱：聚光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對電視演播廳或劇場舞臺等演出場地所使用的聚光燈的改良，具體來講涉及在燈體內(nèi)裝配光源、反射器和至少兩只鏡頭的同時，具備通過調(diào)節(jié)光源與各鏡頭間的間距尺寸來調(diào)節(jié)投射光焦點(成像的位置)的焦點調(diào)整功能以及通過調(diào)節(jié)鏡頭間的間距尺寸來調(diào)整投影像大小(投射光的擴散角度)的變焦調(diào)節(jié)功能的聚光燈。
背景技術(shù)：
在這種聚光燈中執(zhí)行焦點調(diào)整和變焦調(diào)節(jié)的以下構(gòu)造是為人所知的(例如，請參閱實開照62-89708號公報)在通過各自的第1鏡頭架和第2鏡頭架沿光軸前后自由滑動地支持安裝于燈體的鏡筒內(nèi)的第1鏡頭與第2鏡頭的同時，在鏡筒外側(cè)前后自由滑動地配置對應(yīng)各鏡頭架的第1操作柄和第2操作柄，通過分別滑動這些操作柄對各鏡頭的位置做個別調(diào)整，以調(diào)節(jié)各個鏡頭之間的間距尺寸并調(diào)整投影像的大小(變焦調(diào)整)，同時，調(diào)節(jié)光源與各鏡頭的間距尺寸以進行投射光的焦點調(diào)整(聚焦調(diào)整)。
但是，像這樣通過操作安裝在每個鏡頭上的操作柄使各鏡頭分別滑動進行變焦調(diào)整和聚焦調(diào)整的方式存在一個問題，就是要求對操作柄的操作有經(jīng)驗的直覺，若非熟練人員則很難調(diào)整，必須反復(fù)操作。
作為解決這種不方便之處的方法，提出了在通過一只柄的旋轉(zhuǎn)操作來調(diào)節(jié)兩只鏡頭間的間距尺寸并調(diào)整投影像大小的同時，通過滑動上述操作柄來調(diào)節(jié)光源與各鏡頭之間的間距尺寸以進行投射光的焦點調(diào)整的方案(例如，請參閱美國專利公報6,092,914號)。

發(fā)明內(nèi)容
前面介紹的通過操作一只柄進行變焦調(diào)整和聚焦調(diào)整的方法是令與裝有鏡頭的各鏡頭架一體滑動的齒軌和與上述的柄一體旋轉(zhuǎn)的齒輪嚙合，通過柄的旋轉(zhuǎn)操作帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，各鏡頭架與齒軌一體滑動，使各個鏡頭彼此分開或靠近以進行變焦調(diào)整，另一方面，通過柄的滑動操作保持上述鏡頭之間的間距尺寸，使各鏡頭架與齒軌一體滑動以進行聚焦調(diào)整。
因此，按照該結(jié)構(gòu)，由于齒輪及與之嚙合的每個齒軌的螺桿螺距都是相同的螺距，伴隨柄的旋轉(zhuǎn)操作，鏡頭之間的間距尺寸被該螺桿螺距所確定，所以聚焦調(diào)整后的各鏡頭的位置與由變焦調(diào)整的鏡頭位置很難聯(lián)系起來。由此，如果在聚焦調(diào)整后再進行變焦調(diào)整，那么成像的位置會發(fā)生變化，就必須重新做聚焦調(diào)整，這很難說其具有良好的操作性。
本發(fā)明是以上述過去的情況為鑒而做出的，其目的是提供一種在通過將安裝在燈體內(nèi)的至少兩只的鏡頭沿光軸前后滑動來進行聚焦調(diào)整和變焦調(diào)整的聚光燈內(nèi)，在聚焦調(diào)整后即便再進行變焦調(diào)整也不會使成像位置發(fā)生改變的、能容易地進行聚焦調(diào)整和變焦調(diào)整的新型聚光燈。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為一種聚光燈，其在燈體內(nèi)的指定位置上安裝光源、反射器和至少第1及第2兩只鏡頭，同時，還擁有通過調(diào)節(jié)這些鏡頭之間的間距尺寸來調(diào)整投射像大小的變焦裝置，以及通過調(diào)節(jié)上述光源與上述各鏡頭的間距尺寸來進行投射光的焦點調(diào)整的聚焦裝置，其特征在于，上述變焦裝置擁有與光軸平行安裝并通過變焦調(diào)節(jié)柄的旋轉(zhuǎn)操作進行正向或反向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，在裝配上述第1鏡頭的同時與上述驅(qū)動軸的第1個螺桿部分螺紋配合、并通過驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)而前進或后退的第1鏡頭架，及在裝配上述第2鏡頭的同時與上述驅(qū)動軸的第2個螺桿部分螺紋配合、并通過驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)而前進或后退的第2鏡頭架；上述聚焦裝置擁有可沿光軸前后自由滑動地支撐的基座和使該基座前后滑動的聚焦調(diào)整柄；在上述基座上安裝上述驅(qū)動軸及第1和第2鏡頭架的同時，在上述驅(qū)動軸上形成的第1和第2螺桿部分分別以任意螺距形成，以便即使上述各鏡頭間的間距隨變焦裝置發(fā)生變化，上述各鏡頭仍能處于令經(jīng)聚焦裝置調(diào)整過的焦點調(diào)整不會發(fā)生改變的指定位置上。
若形成這樣的結(jié)構(gòu)，那么，通過操作聚焦調(diào)整柄令基座前后滑動來調(diào)整好投射光的焦點后，即使再操作變焦調(diào)整柄改變各鏡頭間的間距以使投影像的大小改變至希望的尺寸，曾調(diào)整過的投影光的成像位置也不會發(fā)生改變。
本發(fā)明包括以下形式上述第1螺桿部分是在上述驅(qū)動軸上形成的正方向的進給絲桿，上述第2螺桿部分是上述驅(qū)動軸上形成的反方向的進給絲桿；通過驅(qū)動軸的正轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距前進，而第2鏡頭架則依照第2螺桿部分的螺距后退，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化；通過驅(qū)動軸的反轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距后退，而第2鏡頭架則依照第2螺桿部分的螺距前進，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化。
本發(fā)明的形式還有上述的第1及第2螺桿部分是在上述驅(qū)動軸上形成的正方向的進給絲桿；通過驅(qū)動軸的正轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距前進，同時，第2鏡頭架依照第2螺桿部分的螺距前進，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化；通過驅(qū)動軸的反轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距后退，而第2鏡頭架依照第2螺桿部分的螺距后退，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化。
本發(fā)明的形式還有配置以固定形式安裝在上述基座上的第3鏡頭。
本發(fā)明的形式還有上述聚焦調(diào)整裝置擁有沿著上述基座滑動的方向在燈體內(nèi)部形成的齒軌，與該齒軌嚙合、并邊旋轉(zhuǎn)邊與上述基座成一體地前后移動的齒輪，以及安裝在燈體外側(cè)、并邊與上述齒輪成一體地旋轉(zhuǎn)邊前后移動的聚焦調(diào)整柄；
通過聚焦調(diào)整柄的旋轉(zhuǎn)操作，齒輪進行旋轉(zhuǎn)，基座沿著形成于齒軌上的螺桿部分的螺距前進或后退。


圖1是介紹本發(fā)明的聚光燈實施形式的正面圖。圖2是圖1的重要部位的放大剖面圖，介紹變焦調(diào)整情況。圖3是圖1的重要部位的放大剖面圖，介紹變焦調(diào)整情況。圖4是圖1的重要部位的放大剖面圖，介紹聚焦調(diào)整情況。圖5是介紹聚焦裝置和變焦裝置的重要部位放大立體圖。圖6是介紹變焦角度為20～35度的鏡頭組合的例子的模式圖。圖7是介紹變焦角度為15～25度的鏡頭組合的例子的模式圖。圖8是介紹變焦角度為30～50度的鏡頭組合的例子的模式圖。
具體實施形式下面參照圖1～圖6來介紹與本發(fā)明有關(guān)的聚光燈的實施形式的一個例子。圖1是介紹本例中聚光燈A的概要的側(cè)面圖，圖中的1為燈體，2是光源，3是反射器，4a、4b、4c是鏡頭，5是變焦調(diào)整柄，6是聚焦調(diào)整柄，L代表光軸。
燈體1是通過在容納光源2和反射器3的燈箱部分1a與容納鏡頭4a、4b、4c的鏡筒部分1b之間，設(shè)置容納所需數(shù)量的將透過孔隙的光切割成任意輪廓形狀的切割葉片7的切割框1c而構(gòu)成，在鏡筒部分1b中，設(shè)置了通過調(diào)節(jié)鏡頭4a、鏡頭4b、鏡頭4c的間距尺寸來調(diào)整投影像大小的變焦裝置a、以及通過調(diào)節(jié)光源1和各鏡頭4a、4b、4c的間距尺寸進行投射光焦點調(diào)整的聚焦裝置b。
如圖2、圖3、圖5所示，變焦裝置a是通過改變上述3只鏡頭4a、4b、4c之間的間距尺寸將投影像的大小(投射光的擴散角度)調(diào)節(jié)至希望的情況，它由安裝于鏡筒1b外側(cè)的變焦調(diào)整柄5、通過旋轉(zhuǎn)與光軸L平行架設(shè)的變焦調(diào)整柄5而進行正方向或反方向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸10、通過變焦調(diào)整柄5的正反旋轉(zhuǎn)而使驅(qū)動軸10正反旋轉(zhuǎn)的傘齒輪11a和11b、裝有鏡頭4a的鏡頭架12、裝有鏡頭4b的鏡頭架13、以及裝有鏡頭4c的鏡頭架14構(gòu)成。
驅(qū)動軸10架設(shè)于將在后面介紹的基座30的前后端部之間，能旋轉(zhuǎn)自由，根據(jù)變焦調(diào)整柄5的正方向旋轉(zhuǎn)操作而正轉(zhuǎn)，根據(jù)反方向旋轉(zhuǎn)操作而反轉(zhuǎn)。在驅(qū)動軸10靠近光源2一側(cè)的部分，構(gòu)成第1螺桿部分的滾珠螺桿(進給絲桿)15以將在后面介紹的第1螺距P1形成右螺桿。另外，在驅(qū)動軸10靠近燈體端部一側(cè)的部分，構(gòu)成第2螺桿部分的滾珠螺桿(進給絲桿)16以將在后面介紹的第2螺距P2形成左螺桿。
在基座30的前后端部之間，上下導(dǎo)向軸17、18與驅(qū)動軸10平行架設(shè)。
鏡頭架12裝有用于容納與構(gòu)成驅(qū)動軸10第1螺桿部分的滾珠螺桿15螺紋配合的滾珠的螺紋配合部分19，隨驅(qū)動軸10的正轉(zhuǎn)而前進，隨反轉(zhuǎn)而后退。
另外，鏡頭架12還配有供上下導(dǎo)向軸17和18自由滑動插入、并引導(dǎo)鏡頭架12前后滑動的導(dǎo)向部分20、21。
鏡頭架13裝有用于容納與構(gòu)成驅(qū)動軸10第2螺桿部分的滾珠螺桿16螺紋配合的滾珠的部分22，隨驅(qū)動軸10的正轉(zhuǎn)而后退，隨反轉(zhuǎn)而前進。
另外，鏡頭架13還擁有供上下導(dǎo)向軸17和18自由滑動插入、并引導(dǎo)鏡頭架13前后滑動的導(dǎo)向部分23、24。
鏡頭架14被固定在基座30上，相對于基臺30呈固定狀地支撐鏡頭4c。
如圖4、圖5所示，聚焦裝置b旨在通過調(diào)節(jié)上述各鏡頭4a、4b、4c與光源2之間的間距尺寸進行投射光的焦點調(diào)整，它是由能夠沿光軸L前后自由滑動的基座30、沿基座30滑動方向在鏡筒部分1b內(nèi)面形成的齒軌31、與齒軌31平行地上下并列設(shè)置并前后自由滑動地支持突出設(shè)置于基座30外面上的導(dǎo)向部分30a的導(dǎo)軌32、與齒軌31相嚙合并邊旋轉(zhuǎn)邊與基座30一體地前后移動的齒輪33、以及安裝于鏡筒部分1b的外側(cè)并一邊與齒輪30一體地旋轉(zhuǎn)一邊前后移動的聚焦調(diào)整柄6構(gòu)成。
在基座30上裝有前面介紹的驅(qū)動軸10、導(dǎo)向軸17和18、鏡頭架12、13、14及其所支持的鏡頭4a、4b和4c。
另外，在驅(qū)動軸10上，構(gòu)成第1螺桿部分的滾珠螺桿15與構(gòu)成第2螺桿部分16的是以任意的螺距P1和P2分別形成的，以便即使通過變焦裝置a改變上述鏡頭4a、4b、4c之間的間距尺寸，各鏡頭4a、4b、4c仍會處于令經(jīng)聚焦裝置b調(diào)整過的焦點不會發(fā)生變化的指定位置上。
即，上述滾珠螺桿15和滾珠螺桿16是根據(jù)各鏡頭4a～4c的鏡頭特性、及希望得到的投影像大小的調(diào)整范圍等各項條件，以預(yù)先分度的任意螺距P1和P2而形成的，以便即使改變鏡頭4a、4b、4c之間的間距尺寸，各鏡頭4a～4c仍會處于經(jīng)聚焦裝置調(diào)整過的焦點不會發(fā)生變化的指定位置上。
例如，本例中的聚光燈A，如果設(shè)定希望得到的投影像大小的調(diào)整范圍(變焦調(diào)節(jié)范圍)為20度～35度、各鏡頭4a、4b、4c為圖中所示的鏡頭形狀、滾珠螺桿16上的各個進給絲桿槽16a的螺距P2約為17mm的等螺距，那么，上述螺距P1以設(shè)定在驅(qū)動軸10靠光源2一側(cè)的端部的基準(zhǔn)線為標(biāo)準(zhǔn)，朝向驅(qū)動軸10前端一側(cè)每旋轉(zhuǎn)一圈時進給絲桿槽15a的中心距上述標(biāo)準(zhǔn)線的各尺寸若分別為12mm、21mm、28mm、35mm、40mm、45mm、50mm、53mm、57mm這樣的不等螺距，即使通過變焦裝置a改變上述各鏡頭4a、4b、4c之間的間距尺寸，經(jīng)聚焦裝置b調(diào)整過的焦點也不會發(fā)生變化。
圖1～圖5中的符號40和41代表的是為引導(dǎo)變焦調(diào)整柄5、聚焦調(diào)整柄6的滑動而在鏡筒部1b內(nèi)設(shè)置的長孔，這些長孔40和41通過由數(shù)張遮光板摞疊成眾所周知的蛇腹形狀的遮蔽結(jié)構(gòu)，在不妨礙變焦調(diào)整柄5和聚焦調(diào)整柄6的滑動的情況下堵住，以防止光的外漏。
在本例中，為獲得20度～35度的變焦調(diào)節(jié)范圍，利用圖中所示的三只鏡頭4a、4b、4c控制像差，防止投影像的變形。要獲得15度～25度的變焦調(diào)節(jié)范圍時，就使用圖7所示的三只鏡頭4a’、4b’、4c’，要獲得30度～50度的變焦調(diào)節(jié)范圍時，就使用圖8所示的三只鏡頭4a”、4b”、4c”，可控制各自的像差，防止投影像的變形。
在圖6中投影像的大小(投射光的擴散角度)分別是(i)圖為20度、(ii)圖為25度、(iii)圖為35度；在圖7中投影像的大小分別是(i)圖為15度、(ii)圖為20度、(iii)圖為25度；在圖8中投影像的大小分別是(i)圖為30度、(ii)圖為40度、(iii)圖為50度。
另外，圖7中介紹的例子的結(jié)構(gòu)是圖1～圖6所示的例子中的第1及第2螺桿部分15和16是在驅(qū)動軸10上形成的正方向(右螺桿)進給絲桿，隨著驅(qū)動軸的正轉(zhuǎn)，支持鏡頭4a’的鏡頭架12沿第1螺桿部分15的螺距前進，同時支持鏡頭4b’的鏡頭架13沿第2螺桿部分16的螺距前進，各鏡頭4a’、4b’、4c’便會分離或靠近；隨著驅(qū)動軸10反轉(zhuǎn)，鏡頭架12沿第1螺桿部分15的螺距后退，同時鏡頭架13沿第2螺桿部分16的螺距后退，各鏡頭就會分離或靠近。當(dāng)然，該例中的第1及第2螺桿部分15、16的螺距是根據(jù)各鏡頭4a’、4b’、4c’的鏡頭特性、和希望獲得的投影像大小的調(diào)節(jié)范圍等各項條件，以事先分度的任意螺距形成的，以便即使鏡頭4a’、4b’、4c’之間的間距尺寸發(fā)生變化，各鏡頭4a’～4c’也會處于經(jīng)聚焦裝置b調(diào)整過的焦點不會發(fā)生改變的指定位置上。
在圖8所示的例子中，與圖1～圖6中介紹的一樣，第1及第2螺桿部分15、16是由正方向(右螺桿)進給絲桿和反方向(左螺桿)進給絲桿構(gòu)成的，在該例中，第1及第2螺桿部分15、16的螺距自然也是根據(jù)各鏡頭4a”、4b”、4c”的鏡頭特性、和希望獲得的投影像大小的調(diào)節(jié)范圍等各項條件，以事先分度的任意螺距形成的，以便即使鏡頭4a”、4b”、4c”之間的間距尺寸發(fā)生變化，各鏡頭4a”～4c”也會處于不會使經(jīng)聚焦裝置b調(diào)整過的焦點發(fā)生改變的指定位置上。
像這樣，將想得到的投影像尺寸的調(diào)整范圍(變焦比)縮小，會有助于控制像差，以及防止投影像的變形，而且，像前面介紹的那樣，通過組成多種由不同變焦比的鏡頭組合的鏡筒部分，使各鏡筒對切割框能自由裝卸，從而，能夠根據(jù)使用目的來選擇配備適當(dāng)變焦比的鏡筒。
以上結(jié)合附圖介紹了與本發(fā)明有關(guān)的聚光燈的實施形式，當(dāng)然，本發(fā)明不僅僅局限于圖中所示的例子，在權(quán)利要求書中描述的技術(shù)思想的范疇內(nèi)，各種變化都是可能的。
本項發(fā)明的內(nèi)容就像前面所介紹的那樣，操作聚焦調(diào)整柄對投射光的焦點進行調(diào)整后，即使通過操作變焦調(diào)整柄將投影像改變至所希望的尺寸，一度調(diào)整過的投射光的成像位置也不會發(fā)生變化。因此，聚焦調(diào)整和變焦調(diào)整能夠非常容易地操作，特別是，能夠為電視演播廳及劇場舞臺等演出場所提供有幫助的聚光燈。
權(quán)利要求
1.一種聚光燈，在燈體內(nèi)的指定位置上安裝光源、反射器和至少第1、第2兩只鏡頭，同時，裝備有通過調(diào)節(jié)上述這些鏡頭之間的間距尺寸來調(diào)整投影像大小的變焦裝置以及通過調(diào)節(jié)上述光源與上述各鏡頭之間的間距尺寸進行投射光焦點調(diào)整的聚焦裝置，其特征在于，上述變焦裝置配備有與光軸平行設(shè)置、并通過變焦調(diào)整柄的旋轉(zhuǎn)操作而進行正向或反向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，在裝備上述第1鏡頭的同時、與上述驅(qū)動軸的第1螺桿部分螺紋配合并隨驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)而前進或后退的第1鏡頭架，以及在裝備上述第2鏡頭的同時、與上述驅(qū)動軸的第2螺桿部分螺紋配合并隨驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)而前進或后退的第2鏡頭架；上述聚焦裝置配備沿光軸可前后自由滑動地支撐的基座及使該基座前后滑動的聚焦調(diào)整柄；在上述基座上安裝上述驅(qū)動軸和第1及第2鏡頭架的同時，在上述驅(qū)動軸上形成的第1及第2螺桿部分分別以任意螺距形成，以便即使通過變焦裝置改變上述各鏡頭之間的間距尺寸，上述各鏡頭也會處于使經(jīng)聚焦裝置調(diào)整過的焦點不會發(fā)生變化的指定位置上。
2.如權(quán)利要求1所述的聚光燈，其特征在于，上述第1螺桿部分是在上述驅(qū)動軸上形成的正方向進給絲桿，而上述第2螺桿部分則是在上述驅(qū)動軸上形成的反方向進給絲桿；通過驅(qū)動軸的正轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距前進，而第2鏡頭架則依照第2螺桿部分的螺距后退，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化；通過驅(qū)動軸的反轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距后退，而第2鏡頭架則依照第2螺桿部分的螺距前進，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化。
3.如權(quán)利要求1所述的聚光燈，其特征在于，上述第1及第2螺桿部分是在上述驅(qū)動軸上形成的正方向進給絲桿；通過驅(qū)動軸的正轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距前進，同時，第2鏡頭架依照第2螺桿部分的螺距前進，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化；通過驅(qū)動軸的反轉(zhuǎn)，第1鏡頭架依照第1螺桿部分的螺距后退，同時，第2鏡頭架依照第2螺桿部分的螺距后退，各鏡頭之間的間距尺寸發(fā)生變化。
4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的聚光燈，其特征在于，具備固定安裝在上述基座上的第3鏡頭。
5.如權(quán)利要求1～4任一項所述的聚光燈，其特征在于，上述聚焦調(diào)整裝置包括沿上述基座滑動方向在燈體內(nèi)部形成的齒軌，與該齒軌嚙合、并邊旋轉(zhuǎn)邊與上述基座成一體地前后移動的齒輪，和安裝于燈體的外側(cè)、并與上述齒輪成一體地邊旋轉(zhuǎn)邊前后移動的聚焦調(diào)整柄；通過聚焦調(diào)整柄的旋轉(zhuǎn)操作，齒輪進行旋轉(zhuǎn)，基座沿著形成于齒軌上的螺桿部分的螺距前進或后退。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一種在聚焦調(diào)整后即使再進行變焦調(diào)整也不會使成像位置發(fā)生改變的、能夠容易地進行聚焦調(diào)整和變焦調(diào)整的新型聚光燈。即，利用本發(fā)明的聚光燈，通過操作變焦調(diào)整柄5使驅(qū)動軸10旋轉(zhuǎn)，鏡頭4a就會依照第一個螺桿部分15的不等螺距P1前后移動，鏡頭4b依照第二個螺桿部分16的等螺距P2前后移動，各鏡頭4a～4c之間的間距尺寸發(fā)生改變，焦距就會被調(diào)節(jié)。各鏡頭之間的間距尺寸即便發(fā)生變化，經(jīng)聚焦裝置b調(diào)整過的焦點也不會發(fā)生改變。因此，可以很容易做到聚焦調(diào)整和變焦調(diào)整，特別是對電視演播廳或劇場舞臺等演出場所非常有幫助。
文檔編號F21V17/02GK1682066SQ03821270
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月9日
發(fā)明者田中庸道, 石曾根努 申請人:丸茂電機株式會社