JP2001014901A - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP2001014901A
JP2001014901A JP11185052A JP18505299A JP2001014901A JP 2001014901 A JP2001014901 A JP 2001014901A JP 11185052 A JP11185052 A JP 11185052A JP 18505299 A JP18505299 A JP 18505299A JP 2001014901 A JP2001014901 A JP 2001014901A
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incandescent lamp
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irradiated
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Shigeki Fujisawa
繁樹 藤澤
Katsumi Nakamori
克己 中森
Eiichi Yukifuru
栄一 雪古
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Ushio Inc
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Ushio Denki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバーの出射面の光束発散度を均一に
でき、非照射物に均一な光束を照射することができる照
明装置を提供することにある。 【解決手段】 白熱ランプ1から放射された光が、反射
鏡2によって反射集光されて光ファイバー3の一端の入
射面に入射し他端の出射面から出射し非照射物を照明す
る照明装置において、白熱ランプ1は、一端封止型の白
熱ランプであり、反射鏡2の頂部T側に白熱ランプ1の
ピンチシール部13が挿入される挿入孔を有し、反射鏡
2の第1焦点F1に白熱ランプのフィラメント11が配
置され、第2焦点F2に光ファイバー3の入射面3aが
位置しており、白熱ランプ1の発光管12は、反射鏡2
の頂部T側に位置する領域にフロスト処理Aが施されて
いることを特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、光ファイバーを用
いた照明装置に関するものであり、特に、光ファイバー
から出射された光を非照射物に照射し非照射物を照明す
る照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光ファイバーから出射された光を
非照射物に照射し、非照射物からの反射光をCCDによ
って受光し、このCCDからの信号を用いて画像を形成
し、この画像によって非照射物の形状および傷などを検
査するための光ファイバーを用いた照明装置が知られて
いる。
【0003】図7は、従来の光ファイバーを用いた照明
装置の説明図である。白熱ランプ1は、内部にフィラメ
ント11を配置した一端封止型の白熱ランプであり、反
射鏡2は白熱ランプ1を覆うように配置されており、第
1焦点F1と第2焦点F2を有する回転楕円体である。
そして、反射鏡2の第1焦点F1にフィラメント11が
配置され、第2焦点F2に光ファイバー3の入射面3a
が位置している。
【0004】つまり、白熱ランプ1から放射された光が
反射鏡2によって集光され光ファイバー3の入射面3a
に入射する構造になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、白熱電
球1から放射された光を効率良く集光するために、前述
したように光ファイバー3の入射面3aは、反射鏡2の
第2焦点F2に位置しており、しかも、図8に示すよう
に光ファイバー3の入射面3aの中心に第2焦点F2が
位置しているため、入射面3aの中心に入射する光束
(lm)が大きく、この中心から離れるにしたがって入
射する光束が小さくなる現象が生じていた。すなわち、
入射面3aの中心の照度(lm/m2)が大きく、この
中心から離れるにしたがって入射面3aの照度が小さく
なる現象が生じていた。
【0006】このような現象の結果、光ファイバー3の
他方の端面である出射面3bでは、その出射面3bの中
心からの光束発散度(lm/m2)が大きく、出射面3
bの中心から離れるにしたがって光束発散度が小さくな
り、この結果、光ファイバー3の出射面3b全体で考え
た場合、出射面3bの光束発散度が均一ではなく、この
ような不均一な光束発散度を有する光で非照射物を照明
すると、非照射物から反射される反射光束(lm/
2)も不均一になり、具体的には、CCDの受光面で
の照度に極端なムラが発生し、CCDの受光面での照度
を信号に変えて画像を形成する際、照度のムラが大きい
と完全にCCDによる信号を補正できない場合があり、
非照射物の形状が適切であっても、また、傷などが存在
していなくても、非照射物から反射される反射光束が不
均一なために異常であると誤認する問題があった。
【0007】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、光ファイバーの出射
面の光束発散度を均一にでき、非照射物に均一な光束を
照射することができる照明装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の照明装置は、白熱ランプから放射
された光が、反射鏡によって反射集光されて光ファイバ
ーの一端の入射面に入射し他端の出射面から出射し非照
射物を照明する照明装置において、前記白熱ランプは、
一端にピンチシール部が形成された一端封止型の白熱ラ
ンプであり、前記反射鏡は回転楕円体であり、当該反射
鏡の頂部側に前記白熱ランプのピンチシール部が挿入さ
れる挿入孔を有し、当該反射鏡の第1焦点に白熱ランプ
のフィラメントが配置され、第2焦点に光ファイバーの
入射面が位置しており、前記白熱ランプの発光管は、反
射鏡の頂部側に位置する領域にフロスト処理が施されて
いることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の照明装置の説明
図である。図2は、図1の本発明の照明装置の白熱ラン
プのみを示した説明図である。
【0010】白熱ランプ1は、発光管12内にフィラメ
ント11が配置され、一端にピンチシール部13が形成
された一端封止型の白熱ランプであり、9V,50Wで
点灯するものである。反射鏡2は開口直径が35mmで
白熱ランプ1を覆うように配置されており、第1焦点F
1と第2焦点F2を有する回転楕円体である。そして、
反射鏡2の頂部T側に白熱ランプ1のピンチシール部1
3が挿入される挿入孔21が形成されている。そして、
反射鏡2の第1焦点F1にフィラメント11が配置さ
れ、第2焦点F2に直径10mmの光ファイバー3の入
射面3aが位置している。なお、第1焦点F1と第2焦
点F2との離間距離は42mmである。そして、発光管
12は、その外表面のうち、図中Aで示されている領域
である反射鏡2の頂部T側に位置する領域にフロスト処
理が施されている。
【0011】図2を用いて、発光管12のフロスト処理
が施された領域を具体的に説明すると、白熱ランプ1の
発光管12は、直管部14と、ピンチシール部13に続
く曲面部15を有しており、図中Aで示されている領域
である曲面部15全域と直管部14の一部にまで跨って
フロスト処理が施されている。
【0012】このように、第1焦点に位置するフィラメ
ント11から放射された光のうち、発光管12のフロス
ト処理が施され領域Aを透過した光は拡散され、その拡
散光の一部は本来進むべき方向から変化し、第1焦点F
1から外れた位置から放射されたことと同じ光となり、
反射鏡2の第2焦点F2に位置している光ファイバー3
の入射面3aに入射しなくなるか、入射しても入射面3
aの中心から離れた位置に入射することになる。
【0013】この結果、入射面3aの中心に入射する光
束を若干小さくすることができ、さらに、入射面3aの
中心から離れた位置の入射面3aに入射する光束を若干
大きくすることができるので、これらの要因が重なり会
うことによって、入射面3a全体では、ほぼ均一な光束
が入射することになる。すなわち、入射面3aの照度を
ほぼ均一にすることができる。
【0014】このような現象の結果、光ファイバー3の
他方の端面である出射面3bでは、その出射面3bの中
心からの光束発散度と、出射面3bの中心から離れた位
置での光束発散度がほぼ等しくなり、言い換えれば、光
ファイバーの出射面3b全体の光束発散度を均一にで
き、非照射物に均一な光束を照射することができる。
【0015】従って、非照射物に均一な光束を照射する
ことができるので、非照射物から反射される反射光束も
本来反射されるべき現実に沿った反射光束となり、具体
的には、CCDの受光面での照度が現実に沿った適正な
照度となり、CCDの受光面での照度を信号に変えて画
像を形成する際、忠実な画像を形成することができ、非
照射物の形状、また、傷などを確実に確認することがで
きる。
【0016】図3、図4は、本発明の光ファイバーを用
いた照明装置の白熱ランプの他の実施例を示す。図3の
白熱ランプの発光管12は、ピンチシール部13に続く
曲面部15の外表面のみフロスト処理が施されている。
この場合、直管部14にはフロスト処理が施されていな
いため、直管部14を透過した光は、光ファイバーの入
射面に入射することになり、この結果、入射面に入射す
る光束が上がり、光ファイバーの出射面の光束拡散度が
上がり、従って、非照射物に大きな光束を照射すること
ができる。言い換えれば、非照射物をより明るく照明す
ることができる。なお、曲面部15の外表面にフロスト
処理が施されているので、この部分を透過した光が前述
した作用を有するものであり、若干光ファイバーの入射
面の中心には、この中心から離れた位置と比較して大き
な光束が入射することになるが、非処理物に均一な光束
を照射することに支障をきたす程度のものではない。
【0017】図4の白熱ランプの発光管12は、その外
表面のうち、ピンチシール部13に続く曲面部15全域
とフィラメント11と対向する位置の直管部14の一部
にまで跨ってフロスト処理が施されている。この場合、
フィラメント11と対向する位置の直管部14の一部に
までフロスト処理が施されているので、この部分を透過
した光によって、光ファイバーの入射面全体に、より均
一な光束が入射することになり、非処理物により均一な
光束を照射することができる。なお、図5に示すように
フィラメント11と対向する位置の直管部14の全ての
領域にまで跨ってフロスト処理を施すと、光ファイバー
の入射面全体に、さらに均一な光束が入射することにな
るが、この場合、入射面での照度低下が大きく、非処理
物に照射される光束が小さくなり過ぎて、実用的ではな
い。
【0018】図1に示す本発明の照明装置において、光
ファイバー3の出射面3bから19mm離れた位置にお
ける被照射面に入射する光束の状態を、被照射面の相対
照度に置き換えて実験を行った。結果を図6(イ)に示
す。図6(ロ)は、白熱ランプの発光管にフロスト処理
を施していないこと以外は図1に示す照明装置と同じで
ある従来の照明装置を用いて同様な実験を行った結果を
示す。図6では、被照射面における最大照度の位置を相
対照度100%ととし、被照射面のそれぞれの位置にお
ける照度を最大照度に対する相対値(%)で示したもの
である。なお、被照射面の測定領域は、光ファイバーの
出射面中心から伸びる仮想中心線と被照射面の交点を中
心として、縦12mm横12mmの領域を1mm四方に
分割してそれぞれの分割領域の照度を測定したものであ
る。
【0019】この結果から明らかなように、本発明の照
明装置は、相対照度が80〜100%の領域が、従来の
照明装置の相対照度が80〜100%の領域に比べ、明
らかに広くなっており、被照射面の広い領域をほぼ均一
な光束で照射することができることがわかる。従って、
光ファイバーの出射面の光束発散度を均一にでき、非照
射物に均一な光束を照射することができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バーを用いた照明装置によれば、光ファイバーの入射面
全体にほぼ均一な光束が入射し、光ファイバーの出射面
の光束発散度を均一にでき、非照射物に均一な光束を照
射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバーを用いた照明装置の説明
図である。
【図2】本発明の光ファイバーを用いた照明装置の白熱
ランプの説明図である。
【図3】本発明の光ファイバーを用いた照明装置の他の
実施例の白熱ランプの説明図である。
【図4】本発明の光ファイバーを用いた照明装置の他の
実施例の白熱ランプの説明図である。
【図5】本発明の光ファイバーを用いた照明装置に適さ
ない白熱ランプの説明図である。
【図6】被照射面の相対照度を示す実験データ説明図で
ある。
【図7】従来の光ファイバーを用いた照明装置の説明図
である。
【図8】光ファイバーの入射面と反射鏡の第2焦点を示
す説明図である。
【符号の説明】 1 白熱ランプ 11 フィラメント 12 発光管 13 ピンチシール部 14 直管部 15 曲面部 2 反射鏡 21 挿入孔 3 光ファイバー 3a 光ファイバーの入射面 3b 光ファイバーの出射面 F1 第1焦点 F2 第2焦点 A フロスト処理領域 T 反射鏡の頂部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01K 1/26 F21M 1/00 R // F21Y 101:00 Fターム(参考) 2H037 AA03 BA07 DA35 2H038 AA52 3K042 AA01 AC02 AC07 BA01 BB05

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白熱ランプから放射された光が、反射鏡
    によって反射集光されて光ファイバーの一端の入射面に
    入射し他端の出射面から出射し非照射物を照明する照明
    装置において、 前記白熱ランプは、一端にピンチシール部が形成された
    一端封止型の白熱ランプであり、 前記反射鏡は回転楕円体であり、当該反射鏡の頂部側に
    前記白熱ランプのピンチシール部が挿入される挿入孔を
    有し、当該反射鏡の第1焦点に白熱ランプのフィラメン
    トが配置され、第2焦点に光ファイバーの入射面が位置
    しており、 前記白熱ランプの発光管は、反射鏡の頂部側に位置する
    領域にフロスト処理が施されていることを特徴とする照
    明装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007516571A (ja) * 2003-07-28 2007-06-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電球

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007516571A (ja) * 2003-07-28 2007-06-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電球

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