JP2001174681A - 楕円リフレクタの光軸調整方法及び楕円リフレクタ光軸調整治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】楕円リフレクタの光軸調整にレーザを用い、リ
フレクタの反射するレーザ光の光路から光軸を求める簡
便な調整の方法と治具を提供する。 【解決手段】楕円リフレクタ５１のあるべき光軸上にピ
ンホール板１を配置し、この背後にレーザ２とスクリー
ン３を置き、楕円リフレクタ５１と光源５２を収めたラ
ンプハウス５と上記の１、２、３、を保持する基盤４か
ら成る治具により光軸を調整する。少なくとも２本のレ
ーザ光２１、又は回転するレーザ光２１が、ピンホール
１１を通過し楕円リフレクタ５１で反射され、再度ピン
ホール１１を通過してスクリーン３を投射するように、
ピンホール１１の位置と、レーザ光２１の照射角と、楕
円リフレクタ５１の姿勢を合わせ込む。このときの楕円
リフレクタ５１の姿勢をランプハウス５に固定し、楕円
リフレクタ５１腔内する出現したレーザ光２１の交点に
光源５２の位置を設定し、光軸を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学系の光軸の調
整に係わるものであり、詳しくは二つの焦点をもつ楕円
リフレクタの光軸の調整に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】楕円反射面をもつリフレクタは二つの焦
点を有し、第１の焦点に光源を配置し、光源の放射した
光は第２の焦点に集光する。すなわち、楕円リフレクタ
の第１の焦点と第２の焦点を結ぶ光軸を正しく捉え、第
１の焦点に光源を正確に位置付けることにより、光源の
もつ光量を分散することなく第２の焦点に集光すること
が出来る。楕円リフレクタの一般的な光源としてはキセ
ノンランプに代表される高輝度のランプが用いられ、そ
の寿命は比較的短期間に尽きるため、光源を交換する度
に光源の位置調整や楕円リフレクタの姿勢調整が必要に
なり、従来から行われている光軸の調整方法としては次
のものがある。

【０００３】光源を点灯して行う調整方法には、第２の
焦点に集光位置が合うように光源の位置を調整する方
法、若しくは照射面の照度と照度のムラを測定して光源
と楕円リフレクタを最適位置に調整する方法がある。光
源を点灯せずに行う調整方法としては、楕円リフレクタ
の光軸に垂直で、かつ第１の焦点を含む平面内に位置す
る楕円リフレクタ上に、対向する小孔を少なくとも二対
設け、小孔を通して光源を覗いたとき、光源が小孔の中
央に有るように光源の位置を調整する方法がある。ま
た、楕円リフレクタの光軸に垂直で、かつ第１の焦点を
含む平面内に位置する楕円リフレクタ上に少なくとも二
つの小孔を設け、この小孔から第２の焦点に点灯する微
光を覗き、光源の位置を微光の中央に置くよう調整する
方法もある。この方法は、光源を点灯して小孔から光束
の一部を取り出し外部に設けた光学系に投射し、光源を
適正位置に調整することもできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】楕円リフレクタの光軸
を調整する従来の方法は、上述の何れの方法においても
調整に時間を要している。光源を点灯して行う調整方法
は、強い発光から要員の目を保護する必要があり、また
床面積を確保し暗幕等による遮光も必要になる。さらに
光源を点灯しない方法は、楕円リフレクタ上に小孔を施
す加工が必要になる。本発明は、光源を点灯せず、また
楕円リフレクタに小孔を施すことも必要のない、簡便な
楕円リフレクタの光軸調整方法とその調整治具を提供
し、従来の調整方法を改善することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、楕円リフレクタと光源及びこの両者を懸架
し収容したランプハウスから成る光学装置の光軸調整方
法において、楕円リフレクタのあるべき光軸上にピンホ
ール板を配置し、細く絞った光束を上記ピンホール板の
背後からピンホールに照射し、ピンホールを通した上記
の光束を楕円リフレクタで反射し、この反射した光束が
再度ピンホール板のピンホールを通過するように、ピン
ホールの位置と光束の照射角と楕円リフレクタの姿勢を
求め、このときの楕円リフレクタの姿勢をランプハウス
に固定することを特徴とする楕円リフレクタの光軸調整
方法により課題を解決する。

【０００６】上記したピンホール板の背後からピンホー
ルに向けた細く絞った光束の照射において、光軸に垂直
で直角に交わる任意の少なくとも２点から光束を同時に
照射し、ピンホールを通した上記による複数の光束が楕
円リフレクタで反射され再度ピンホール板のピンホール
を通過するように、ピンホールの位置と光束の照射角と
楕円リフレクタの姿勢を求め、このときの楕円リフレク
タの姿勢をランプハウスに固定することを特徴とする楕
円リフレクタの光軸調整方法により課題を解決する。

【０００７】また、ピンホール板の背後からピンホール
に向けた細く絞った光束の照射において、光軸に垂直で
直角な回転する円の円周上から光束を照射し、ピンホー
ルを通した光束が楕円リフレクタで反射され再度ピンホ
ール板のピンホールを通過するように、ピンホールの位
置と光束の照射角と楕円リフレクタの姿勢を求め、この
ときの楕円リフレクタの姿勢をランプハウスに固定する
ことを特徴とする楕円リフレクタの光軸調整方法により
課題を解決する。

【０００８】上述の調整方法において、楕円リフレクタ
腔内の光束が一カ所で交差する点に光源を配置すること
を特徴とする楕円リフレクタの光軸調整方法により課題
を解決する。

【０００９】さらに上述の調整方法において、楕円リフ
レクタの光軸方向に配置した、ピンホールをさん孔した
ピンホール板と、細く絞った光束をピンホール板の背後
からピンホールを通して楕円リフレクタに照射する発光
器と、楕円リフレクタと光源を収容したランプハウスを
保持する基盤から成ることを特徴とする楕円リフレクタ
光軸調整治具により課題を解決する。

【００１０】上記の楕円リフレクタ光軸調整治具におい
て、楕円リフレクタが反射し再度ピンホールを通過した
光束を捉えるスクリーンを光軸に垂直で直角に配置した
ことを特徴とする楕円リフレクタ光軸調整治具により課
題を解決する。

【００１１】さらに前述した楕円リフレクタ光軸調整治
具において、細く絞った光束をピンホール板の背後から
ピンホールを通して楕円リフレクタに照射する発光器に
レーザを用いる光学系を特徴とする楕円リフレクタ光軸
調整治具により課題を解決する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明による楕円リフレクタの光
軸調整治具とこれを用いた光軸の調整方法について、本
発明の実施の一形態を示す図１の模式図を用いて説明す
る。該治具の構成は、ピンホール１１をさん孔したピン
ホール板１、発光器であるレーザ２、スクリーン３、及
び上記した１〜３の構成部位及び光軸調整の対象である
ランプハウス５を保持する為の基盤４から成る。

【００１３】図１は、基盤４の上にランプハウス５を置
き、その光軸方向にピンホール板１、ピンホール板１の
背後にレーザ２、レーザ２の背後にスクリーン３を配置
した該治具の組立を示す。上記１〜３の構成部位は、図
示しない機構によって基盤４に保持されている。また、
楕円リフレクタ５１と点灯しない光源５２を懸架し収容
したランプハウス５は、図示しない機構によって基盤４
の基準位置に保持されている。

【００１４】本発明による光軸の調整方法を説明する。
まず調整方法の全般を二つに分けて示し、次いで請求項
に沿って細部を記述する。調整の第１段は、楕円リフレ
クタ５１があるべき光軸上の第２の焦点４２に集光する
ように、楕円リフレクタ５１の姿勢を調整するものであ
り、次の手順で行われる。第１の手順で、ピンホール板
１を楕円リフレクタ５１の前面に配置し、ピンホール１
１をあるべき光軸の中に位置付ける。第２の手順で、レ
ーザ２の発するレーザ光２１の照射角を調整し、レーザ
光２１がピンホール板１の背後からピンホール１１を通
して楕円リフレクタ５１に達して反射するようにする。
第３の手順で、楕円リフレクタ５１の反射したレーザ光
２１が再度ピンホール板１のピンホール１１を通過する
ように楕円リフレクタ５１の姿勢を調整し固定する。必
要により上記した第１の手順から第３の手順を反復して
行い、ピンホール１１の位置と、レーザ光２１の照射角
と、楕円リフレクタ５１の姿勢を合わせ込む。

【００１５】調整の第２段は、楕円リフレクタ５１の第
１の焦点４１に光源５２を位置付けることである。前記
の合わせ込みにより、楕円リフレクタ５１の腔内にレー
ザ光２１の交差する一点が出現する。このレーザ光２１
の交点に光源５２の位置を合わせる。

【００１６】請求項５、請求項６、及び請求項７の調整
治具を用いて、請求項２と請求項４に示す調整方法の細
部を述べる。レーザ２には小型で取り扱いの容易なＨｅ
−Ｎｅレーザを用い、光軸に垂直で直角に交わり、光軸
で直交する２本の線分上に各１基のレーザ２を配置し、
レーザ光２１を同時に照射する。２基のレーザ２が同時
に照射したレーザ光２１は、ピンホール１１を通して楕
円リフレクタ５１に達して反射される。次いでランプハ
ウス５に楕円リフレクタ５１を懸架する図示しない機構
を用いて楕円リフレクタ５１の姿勢を調整し、楕円リフ
レクタ５１の反射する２本のレーザ光２１の光路をピン
ホール１１に導く。２本のレーザ光２１はピンホール１
１の位置で交差し再度ピンホール１１を通過する。この
際の楕円リフレクタ５１の姿勢を、図示しない機構によ
ってランプハウス５に固定する。このとき、楕円リフレ
クタ５１の腔内に２本のレーザ光２１の交差する点が出
現する。

【００１７】Ｈｅ−Ｎｅレーザは視認性の良い赤色のレ
ーザ光２１であり、再度ピンホール１１を通過したレー
ザ光２１の所在は、ピンホール板１の背後に配置した光
軸に垂直で直角なスクリーン３に投射されるため、容易
に確認できる。

【００１８】楕円リフレクタ５１の腔内に出現したレー
ザ光２１の交点に光源５２の位置を合わせる。光源５２
の位置調整は、ランプハウス５に光源５２を懸架する図
示しない機構を用い、光源５２の発光電極と楕円リフレ
クタ５１の腔内で交差する２本のレーザ光２１の交点が
一致するように位置合わせを行う。

【００１９】請求項５、請求項６、及び請求項７の調整
治具を用いて、請求項３及び請求項４に示す調整方法の
細部を述べる。レーザ２には前述と同様にＨｅ−Ｎｅレ
ーザを用い、光軸に垂直で直角な回転する円の円周上に
１基のレーザ２を配置しレーザ光２１を照射する。図示
しない回転円盤の保持するレーザ２の照射したレーザ光
２１は、ピンホール１１を通して楕円リフレクタ５１に
達して反射される。このときランプハウス５に楕円リフ
レクタ５１を懸架する図示しない機構を用いて楕円リフ
レクタ５１の姿勢を調整し、楕円リフレクタ５１の反射
するレーザ光２１の光路をピンホール１１に導く。円錐
状に回転するレーザ光２１はピンホール１１の位置が円
錐の頂点になり、再度ピンホール１１を通過する。この
際の楕円リフレクタ５１の姿勢を図示しない機構によっ
てランプハウス５に固定する。このとき、楕円リフレク
タ５１の腔内に２本のレーザ光２１の交差する点が出現
する。

【００２０】Ｈｅ−Ｎｅレーザは視認性の良い赤色のレ
ーザ光２１であり、再度ピンホール１１を通過したレー
ザ光２１の所在は、ピンホール板１の背後に配置した光
軸に垂直で直角な平面のスクリーン３を投射することで
知ることが出来る。さらに、スクリーン３に投射された
レーザ光２１の軌跡が真円になるように楕円リフレクタ
５１の姿勢を調整することで、精度の高い調整を行うこ
とが出来る。

【００２１】楕円リフレクタ５１の腔内に出現したレー
ザ光２１の交点に光源５２の位置を合わせる。光源５２
の位置調整は、ランプハウス５に光源５２を懸架する図
示しない機構を用い、光源５２の発光電極と楕円リフレ
クタ５１の腔内で交差するレーザ光２１の交点が一致す
るように位置合わせを行う。

【００２２】斯くして本発明による楕円リフレクタ５１
の光軸調整は、基盤４に取り付けたランプハウス５の位
置を基準にした相対的な空間を指向し、楕円リフレクタ
５１の腔内に出現したレーザ光２１の交差点を第１の焦
点４１とし、ピンホール１１の位置を第２の焦点４２と
する光軸に調整される。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、実施の形態としても一例を述
べたとおり、次ぎに示す効果を奏するものである。楕円
リフレクタの光軸調整は、３次元の空間に存在する目に
見えない焦点を求めるものである。この為、調整には多
くの時間と作業の慣熟を必要としている。従来の光源を
点灯して行う調整は、強い発光から要員の目を保護し周
囲を遮光する等の配慮も必要になる。また、楕円リフレ
クタに調整用の小孔を施す方法もあるが、精密加工の工
程が追加され、反射面への加工も好ましいものではな
い。本発明の効果は、これら従来技術の懸案事項を払拭
するものである。楕円リフレクタの光路が光束として視
認でき、求める二つの焦点は光束の交点として空間に表
示される為、調整の作業は極めて簡潔で精度の高いもの
になる。また、光源ランプの交換に伴う光軸の調整は、
一度設定した楕円リフレクタの姿勢はそのまま固定し、
光束の交点で示される第１の焦点に光源の位置を合わせ
るだけの簡便なものにできる。さらに該治具の発光器
に、小容量で取り扱いの容易な市販のＨｅ−Ｎｅレーザ
を用いることにより、低廉で高精度の光学治具を提供す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全般を示す模写図である。

【符号の説明】

１ ピンホール板 １１ ピンホール ２ レーザ ２１ レーザ光 ３ スクリーン ４ 基盤 ４１ 第１の焦点 ４１ 第２の焦点 ５ ランプハウス ５１ 楕円リフレクタ ５２ 光源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楕円リフレクタと光源及びこの両者を収容
   したランプハウスから成る光学装置の光軸調整方法にお
   いて、 楕円リフレクタのあるべき光軸上にピンホール板を配置
   し、細く絞った光束を上記ピンホール板の背後からピン
   ホールに照射し、ピンホールを通した上記の光束を楕円
   リフレクタで反射し、この反射した光束が再度ピンホー
   ル板のピンホールを通過するように、ピンホールの位置
   と光束の照射角と楕円リフレクタの姿勢を求め、このと
   きの楕円リフレクタの姿勢をランプハウスに固定するこ
   とを特徴とする楕円リフレクタの光軸調整方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のピンホール板の背後から
   ピンホールに向けた細く絞った光束の照射において、 光軸に垂直で直角に交わる任意の少なくとも２点から光
   束を同時に照射し、ピンホールを通した上記による複数
   の光束が楕円リフレクタで反射され再度ピンホール板の
   ピンホールを通過するように、ピンホールの位置と光束
   の照射角と楕円リフレクタの姿勢を求め、このときの楕
   円リフレクタの姿勢をランプハウスに固定することを特
   徴とする楕円リフレクタの光軸調整方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載のピンホール板の背後から
   ピンホールに向けた細く絞った光束の照射において、 光軸に垂直で直角な回転する円の円周上から光束を照射
   し、ピンホールを通した上記による光束が楕円リフレク
   タで反射され再度ピンホール板のピンホールを通過する
   ように、ピンホールの位置と光束の照射角と楕円リフレ
   クタの姿勢を求め、このときの楕円リフレクタの姿勢を
   ランプハウスに固定することを特徴とする楕円リフレク
   タの光軸調整方法。
4. 【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３に記載
   の楕円リフレクタの光軸調整方法において、楕円リフレ
   クタ腔内の光束が一カ所で交差する点に光源を配置する
   ことを特徴とする楕円リフレクタの光軸調整方法。
5. 【請求項５】楕円リフレクタの光軸方向に配置した、ピ
   ンホールをさん孔したピンホール板と、細く絞った光束
   をピンホール板の背後からピンホールを通して楕円リフ
   レクタに照射する発光器と、楕円リフレクタと光源を収
   容したランプハウスを保持する基盤から成ることを特徴
   とする楕円リフレクタ光軸調整治具。
6. 【請求項６】請求項５において、楕円リフレクタが反射
   し再度ピンホールを通過した光束を捉えるスクリーンを
   光軸に垂直で直角に配置したことを特徴とする楕円リフ
   レクタ光軸調整治具。
7. 【請求項７】請求項５又は請求項６において、細く絞っ
   た光束をピンホール板の背後からピンホールを通して楕
   円リフレクタに照射する発光器に、レーザを用いる光学
   系を特徴とする楕円リフレクタ光軸調整治具。