JP2000047050A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- JP2000047050A JP2000047050A JP10229537A JP22953798A JP2000047050A JP 2000047050 A JP2000047050 A JP 2000047050A JP 10229537 A JP10229537 A JP 10229537A JP 22953798 A JP22953798 A JP 22953798A JP 2000047050 A JP2000047050 A JP 2000047050A
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Abstract
型なものを使用できて装置の小型化が可能であり、ミラ
ーの光の捕捉率もよい光源装置を提供する。 【解決手段】光源ランプ1の光をミラー2で反射し、こ
の反射光が複数の光ファイバー3のそれぞれの入射端面
3aに入射する光源装置において、ミラーを第1焦点が
共通する複数の部分回転楕円体が連設されてなる多面ミ
ラーとし、光源ランプの発光中心をミラーの第1焦点に
配置し、その各第2焦点に光ファイバー3のそれぞれの
入射端面3aを位置させ、ミラーの各反射面R1 ,R2
で反射された光束が、第2焦点の手前で交差するように
する。複数の光ファイバーのそれぞれの入射端面をミラ
ーの各反射面で反射された光束が集光する位置に配置す
る。ミラーの各反射面で反射された光束が交差する位置
にフィルター4を配置する。
Description
複数の光ファイバーのそれぞれの入射端面に入射する光
源装置に関するものである。
強いので、複数の光ファイバーを用いて複数方向に指向
する光で室内などを効果的に照明したり、公園の噴水な
どを複数の光ファイバーから出射するカラフルな光線で
ライトアップする照明装置が知られている。かかる照明
装置用の光源装置は、光源ランプとミラーからなり、光
源から放射された光をミラーで反射し、この反射光を複
数の光ファイバーのそれぞれの入射端面に入射させる。
コアの外周が保護膜で覆われた円柱状体である。従っ
て、端面形状が円形である光ファイバーを複数本束ねる
と、相互に接触する光ファイバーの間に大きな空間がで
き、また、コアの外周が保護膜で覆われていることもあ
って、束ねられた光ファイバーの端面の全面積における
コアの占有面積は小さい。このため、この束ねられた光
ファイバーの端面にミラーで反射されたほぼ平行な光を
照射すると、光ファイバーのコアに入射する光の割合が
低く、光の利用効率が低くなる。このため、反射面が光
ファイバーの本数と同じ数に分割されて複数の光軸を有
する多面ミラーを使用し、各反射面で反射した光束を光
ファイバーのそれぞれの入射端面で集光させれば光の利
用効率が向上する。多面ミラーを使用する光源装置は、
例えば特表平9−507927号公報に開示されてい
る。
開口側から見た正面図であり、光ファイバーの本数が例
えば6本であれば、反射面Rは6面形成される。反射面
Rは、図2に示すように、部分回転楕円体であり、第1
焦点F1 は共通である。すなわち、反射面Rは、第1焦
点F1 が共通する複数の部分回転楕円体が連設されてな
る。図2は反射面が2面形成された例を示すが、各反射
面R1 ,R2 の光軸L1 ,L2 は、第1焦点をF1 、第
2焦点をF2 とした回転楕円体を反射面とした場合のミ
ラー2の仮想光軸である中心線Cに対して角度θが例え
ば8゜程度自己の反射面方向に傾いている。つまり、各
反射面R1 ,R2 の第2焦点F21,F22の位置はそれぞ
れ異なり、光ファイバー3のそれぞれの入射端面は、第
2焦点F21,F22に位置するように配置される。従っ
て、各反射面R1 ,R2 で反射した光束は、交差するこ
となく、それぞれ外側に広がりながら第2焦点F21,F
22に集光して光ファイバー3のそれぞれの入射端面に入
射する。
心線Cに対して自己の反射面方向に傾いているので、つ
まり、各反射面が開口部において外側に開いた状態で連
設されているので、ミラーの開口径が大きくなり、装置
の小型化を阻害する要因になる。また、各反射面の光軸
がミラーの中心線Cに対して自己の反射面方向に傾いて
いる多面ミラーは、反射面の円弧長が同一である通常の
ミラーに比べて、光源が配置される第1焦点からミラー
の反射面を仰ぐ角度が小さくなって光の捕捉率が低くな
る不具合がある。
イバーから出射する光をカラフルにしたり、赤外線や紫
外線が放射しないように、光ファイバーの入射端面の前
方にフィルターが配置されることが多いが、反射面で反
射した光束が外側に広がって光ファイバー間が大きく離
れているので、図2に示すように、1つのフィルター4
を透過した光を各光ファイバーに入射させる場合、大き
なフィルターを必要とし、これも装置の小型化を阻害す
る要因になる。また、フィルターを回転させて光ファイ
バーから出射する光の色を変化させることも多いが、フ
ィルターが大きいとフィルターを回転させるために必要
な空間も大きくなる不具合がある。
さく、フィルターも小型なものを使用できて装置の小型
化が可能であり、ミラーの光の捕捉率もよい光源装置を
提供することを目的とする。
めに、請求項1の発明は、光源ランプから放射された光
をミラーで反射し、この反射光が複数の光ファイバーの
それぞれの入射端面に入射する光源装置において、ミラ
ーとして、その反射面が、第1焦点が共通する複数の部
分回転楕円体が連設されてなる多面ミラーを使用し、そ
の第1焦点に光源ランプの発光部を配置し、その各第2
焦点に光ファイバーのそれぞれの入射端面を位置させ、
ミラーの各反射面で反射された光束が、第2焦点の手前
で交差するようにする。これにより、ミラーの開口径が
小さくなって光源装置の小型化に対応できるとともに、
ミラーの光の捕捉率も向上する。
が入射端面から遠ざかるにつれて離間するようにする
と、光の利用効率が向上すると共に、光ファイバーを固
定する機器を取り付けよくなる。
各反射面で反射された光束が交差する位置にフィルター
を配置することにより、一つの小さなフィルターを透過
した光を各光ファイバーに入射することができ、また、
回転フィルターにした場合も、フィルターを回転させる
のに必要な空間が小さくなり、光源装置の小型化に対応
できる。
実施の形態を具体的に説明する。図3は本発明の光源装
置の実施の形態を示す。図3において、装置のケーシン
グ7内に水平方向に配置されたミラー2は、ホウケイ酸
ガラスからなり、反射面にはTiO2とSiO2 よりな
る多層コーティング膜が蒸着され、可視光は反射するが
赤外線は透過するコールドミラーである。そして、ミラ
ー2は、その反射面が第1焦点F1 が共通する複数の部
分回転楕円体が連設されてなる多面ミラーであり、図3
においては、反射面が部分回転楕円体である2つの反射
面R1 ,R2 からなる多面ミラーを示す。
ると、反射面R1 の第1焦点F1 と第2焦点F21を結ぶ
光軸は、第1焦点をF1 、と第2焦点をF2 としたとき
の回転楕円体を反射面とした場合の第1焦点F1 と第2
焦点F2 を結ぶ仮想光軸である中心線Cに対して角度θ
1 が8゜程度対向する反射面方向に傾いている。一方、
反射面R2 の第1焦点F1 と第2焦点F22を結ぶ光軸
は、第1焦点をF1 、と第2焦点をF2 としたときの回
転楕円体を反射面とした場合の第1焦点F1 と第2焦点
F2 を結ぶ仮想光軸である中心線Cに対して角度θ2 が
8゜程度対向する反射面方向に傾いている。
源ランプ1は、例えば定格消費電力が130W、電圧が
70Vの両端封止型のメタルハライドランプである。そ
して、光源ランプ1は、その発光部が反射面R1 と反射
面R2 の共通する第1焦点F1 に位置するように水平姿
勢で配置されている。
軸L1 ,L2 は、ミラー2の仮想光軸である中心線Cに
対して角度θ1 ,θ2 が、前述のとおり、8゜程度対向
する反射面方向に傾いている。すなわち、反射面R1 ,
R2 の光軸L1 ,L2 は、図2に示す従来例の光軸とは
逆方向に傾いている。従って、反射面R1 と反射面R2
は、開口部において通常のミラーに比べて対向する反射
面方向に傾いた状態で連設されている。
5が取り付けられ、この固定具5によって2本の光ファ
イバー3が固定されている。そして、光ファイバー3の
入射端面3aは、それぞれミラー2の反射面R1 の第2
焦点F21および反射面R2 の第2焦点F22に位置し、か
つ多くの光が入射するように、光束に対して適当な角度
をもって傾いており、2本の光ファイバー3は、入射端
面3aから遠ざかるにつれて離間した状態でケーシング
7から延び出している。この結果、入射端面3aから遠
い位置では各光ファイバー3間の距離が大きくなるの
で、メインテナンスなどによって各光ファイバー3を固
定具5から取外し、または取り付けるときに作業性が向
上する。
力軸にはフィルター4が取り付けられており、このフィ
ルター4は光ファイバー3の入射端面3aの少し前方に
位置している。このフィルター4の位置は、次に説明す
るように、ミラー2の反射面R1 ,R2 で反射された2
つの光束が交差する位置である。そして、フィルター4
が回転することにより、光ファイバー3から出射する光
の色が変化するようになっている。
源ランプ1の発光部が反射面R1 と反射面R2 の共通す
る第1焦点F1 に位置しているので、反射面R1 で反射
した光束は反射面R1 の第2焦点F21に集光し、反射面
R2 で反射した光束は反射面R2 の第2焦点F22に集光
して、それぞれ光ファイバー3の入射端面3aに入射す
る。従って、反射面R1 ,R2 で反射した光は全て光フ
ァイバー3の入射端面3aに入射し、光の利用効率を極
めて高くすることができる。
L2 がミラー2の仮想光軸である中心線Cに対して対向
する反射面方向に傾いているので、反射面R1 で反射し
た光束と反射面R2 で反射した光束は、それぞれが集光
する位置である第2焦点F21,22の手前で交差する。従
って、その交差する部分においては、2つの光束の幅
(断面積)が狭くなり、この交差する位置に配置された
フィルター4は、円盤状の場合は、半径の小さなもので
あっても2つの光束をカバーすることができ、光ファイ
バー3から出射する光の色を変化させることができる。
このため、フィルター4を回転させるための空間も小さ
なものでよく、光源装置の小型化に大きく寄与すること
ができる。
がミラー2の中心線Cに対して対向する反射面方向に傾
き、反射面R1 と反射面R2 が開口部において対向する
反射面方向に傾いた状態で連設されているので、ミラー
2の開口径を小さくすることができるとともに、ミラー
2の光の捕捉率も向上することができる。
に示す従来例のミラーの開口径と光の捕捉率を比較した
ものである。図5(A)は、開口径の比較を示すが、開
口径が90mmφの通常の回転楕円体ミラーを、反射面
の円弧長を同一にして、反射面R1 ,R2 の光軸L1 ,
L2 をミラー2の中心線Cに対して8゜だけ対向する反
射面方向に傾けた実施例のミラーの開口径は81.9m
mφである。これに対して、反射面の円弧長を同一にし
て、反射面R1 ,R2 の光軸L1 ,L2 をミラー2の中
心線Cに対して8゜だけ自己の反射面方向に傾けた従来
例のミラーの開口径は96.4mmφであり、本発明の
ミラーの開口径を従来例のミラーの85%にすることが
できた。従って、光源装置の小型化に大きく寄与するこ
とができる。
の捕捉率は、光源ランプの発光部が位置する第1焦点か
ら反射面を仰く角度によって表すことができるが、この
角度は実施例のミラーが256.2゜であり、従来例の
ミラーが224.2゜である。従って、実施例のミラー
の光の捕捉率は従来比114%であり、光の捕捉率を大
幅に向上することができる。
は、多面ミラーの各反射面の光軸をミラーの仮想光軸で
ある中心線に対して対向する反射面方向に傾けて、ミラ
ーの第1焦点に配置された光源の光がミラーの各反射面
で反射し、それぞれの光束が集光する位置である第2焦
点の手前で交差するようにしたので、多面ミラーの開口
径が小さく、フィルターも小型なものを使用できて装置
の小型化が可能であり、ミラーの光の捕捉率もよい光源
装置とすることができる。また、各光ファイバーは、入
射端面から遠ざかるにつれて離間しているので、入射端
面から遠い位置では各ファイバー間の距離が充分に空く
のでメインテナンスなどによって各光ファイバーを取り
外したり取り付けたりする場合、作業性が向上する利点
を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 光源ランプから放射された光をミラーで
反射し、この反射光が複数の光ファイバーのそれぞれの
入射端面に入射する光源装置において、 前記ミラーは、その反射面が、第1焦点が共通する複数
の部分回転楕円体が連設されてなる多面ミラーであり、
その第1焦点に光源ランプの発光部が配置され、その各
第2焦点に光ファイバーのそれぞれの入射端面が位置し
ており、 前記ミラーの各反射面で反射された光束が、第2焦点の
手前で交差することを特徴とする光源装置。 - 【請求項2】 前記各光ファイバーは、その入射端面か
ら遠ざかるにつれて離間することを特徴とする請求項1
記載の光源装置。 - 【請求項3】 前記ミラーの各反射面で反射された光束
が交差する位置にフィルターが配置されたことを特徴と
する請求項1記載の光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22953798A JP3521754B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22953798A JP3521754B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000047050A true JP2000047050A (ja) | 2000-02-18 |
JP3521754B2 JP3521754B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=16893733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22953798A Expired - Fee Related JP3521754B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3521754B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006138728A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Nissei Electric Co Ltd | 光学検出装置 |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP22953798A patent/JP3521754B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006138728A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Nissei Electric Co Ltd | 光学検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3521754B2 (ja) | 2004-04-19 |
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