JP3085864B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP3085864B2 JP26297394A JP26297394A JP3085864B2 JP 3085864 B2 JP3085864 B2 JP 3085864B2 JP 26297394 A JP26297394 A JP 26297394A JP 26297394 A JP26297394 A JP 26297394A JP 3085864 B2 JP3085864 B2 JP 3085864B2
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定雄 千吉良
幸弘 金田
孝明 田中
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Fujikura Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は管、容器、タンク内等を
観察する装置などに使用される照明装置に係り、特に細
径化が可能で、細管や挿入孔が小さい場合などに有効な
照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば液体天然ガス(LNG)、液体窒
素タンク内等の極低温液体中の観察は、カメラ等の撮影
手段と照明手段とを備えた観察装置を用いて行われてい
る。この観察装置は、ケーブルで吊り下げた状態でタン
クの挿入孔からタンク内に挿入され、照明手段から照明
光を側方や前方(タンク下方向)に照射しつつ、撮影手
段で側方あるいは前方を撮影し、ケーブルを通してタン
クの外部に送られた画像信号をモニター等で観察するも
のである。図4および図5は、この種の観察装置の従来
例を示すものである。この観察装置1は、ケーブル2と
それに吊設された観察装置本体3と、観察装置本体3の
上部に取り付けられたハロゲンランプなどの照明装置
4,5とを主な構成要素として備えている。
【0003】観察装置本体3は、カバー6内にカメラ等
の撮影手段を備え、カバー6の前方と側方に設けられた
窓7,8を通して外部の様子を撮影するものである。こ
の観察装置本体3には撮影手段の視界を側方−前方に切
り替える視界切替手段や、照明装置の角度を調整するた
めの照明切替手段などが収容されている。
【0004】この観察装置1はケーブル2で吊り下げて
観察するべきタンクの挿入孔からタンク内の所定位置に
降ろされ、照明装置4,5で照明光を照射しつつ、側方
あるいは前方を観察装置本体3の撮影手段で撮影し、そ
の画像信号をケーブル2を通して外部に送る。観察装置
本体3の上方に配設された照明装置4,5は、図4に示
すように側方を観察する場合には縦長の照明装置4,5
を直立させた状態にして側方に光を照射する。また図5
に示すように、前方(タンク下方向)を観察する場合に
は照明切替手段を駆動させて照明装置4,5を傾斜さ
せ、観察装置本体3の前方に光を照射するようになって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
観察装置は、観察装置本体3に照明装置の方向を切り替
えるためのモータ等の動力源や伝達機構を配設している
ために、その外径がかなり太くなり、そのために挿入で
きるタンクの挿入孔径が限定され、小径の挿入孔には適
用できないという問題があった。また、照明装置が観察
装置の上部に配設されているので照明の効率が悪く、特
に前方に光を照射するためには十分な光量の照明光源を
使用せねばならなかった。さらにモータ等の動力源を使
用して照明装置の方向を調整する必要があるので、照明
装置や照明切替手段が大型かつ複雑となり、観察装置お
よび関連設備が大掛かりなものとなってしまうという不
都合があった。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、照明装置の形状をできるだけ細径化して、タンク内
への挿入孔径が小さくても観察装置を挿入できるように
した照明装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の照明装置は、光源と透明パイプとを備え、
上記光源からの光を上記透明パイプの一方の端面から入
射させ、他方の端面から出射させる照明装置であって、
前記透明パイプの、光が入射される端面における内径が
他方の端面における内径よりも小さく、光が入射される
端部の内壁が他方の端部に向かって拡大するテーパ状に
形成されており、かつ前記透明パイプの側壁に長手方向
に沿う割が形成され、該透明パイプの断面がC字状に形
成されていることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の照明装置は、パイプ状の光伝送体を用
いてなるものなので、細径の照明装置が得られる。また
光源からの光を、透明パイプ中を伝送させて、その端面
から出射させるものであるので、透明パイプ長手方向へ
の照明を効率良く行なうことができる。また、透明パイ
プの、光が入射される端面における内径が、他方の端面
における内径よりも小さく、光が入射される端部の内壁
が、他方の端部に向かって拡大するテーパ状に形成され
ているので、光源からの光を受光する面が大きく、また
入射した光を効率良く伝送することができる。さらに、
透明パイプの側壁に割が形成されているので、常温と低
温の温度変化によって、透明パイプに熱膨張、熱収縮が
生じた場合にも、破裂、破損を防止することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。図1は本発
明の照明装置の一実施例を示した概略構成図である。図
中符号11は照明装置である。この照明装置11は光源
となるランプ12と、ランプ12の周囲に設けられたラ
ンプガード13、およびランプ12の光の一部を伝送す
る透明パイプ13を備えてなる。この照明装置11は、
ケーブル15およびその先端に取り付けられた撮影装置
16の周囲に設けられている。例えば、LNGタンク等
の内部を観察する際には、撮影装置16をケーブル15
で吊り下げた状態でタンク内に挿入し、照明装置11で
照明を行いつつ、撮影装置16の撮影窓17から観察を
行なうものである。
【0010】ケーブル15は抗張力線、電力送給用線、
映像信号出力線などを内蔵するもので、一端に撮影装置
16が取り付けてある。他端はタンクの外部に設置され
ている電源設備、制御設備、テレビモニターなどに接続
されてる。撮影装置16は、前方および側方の状態を撮
影するためのイメージカメラ(ビデオカメラ)、CCD
カメラ等のカメラ装置を備えている。このカメラ装置で
撮影された画像の信号は、ケーブル15を介して外部に
送られ、外部のモニター等で観察が行われる。また、こ
の撮影装置16は前方を観察する時の状態を示してお
り、側方を観察する際には、撮影装置16の前端に、ミ
ラーやプリズムを用いた側方観察用部材を取り付けるよ
うになっている。この撮影装置16は円筒形に形成さ
れ、上部は先端に向かって縮径するテーパ状に形成され
ている。
【0011】ランプ12は、細径化を実現するために小
型のものが用いられる。また、LNG中など極低温状態
で用いられる場合には、そのような温度域でも安定した
動作をする必要があり、ハロゲンランプやキセノンラン
プなどが好適に用いられる。ランプ12は観察装置16
の上方であって、ケーブル15の周囲に設けられてい
る。本実施例では、ケーブル15の周囲に4つのランプ
12が配されてる。このランプ12の数は適宜設定する
ことができる。ランプ12はその上方の周囲にランプガ
ード14が設けられており、これによってランプ12が
保護されている。またこのランプガード14の内周面
を、光を反射する材質で構成すると、ランプ12の前方
(下方向)に光が効率良く照射される。ランプガード1
4の形状は特に限定されないが円筒形に好ましく形成さ
れ、その外径は透明パイプ13の外径以下とされる。
【0012】ランプ12の下方に透明パイプ13が設け
られている。図2にこの透明パイプ13の斜視図を示
す。透明パイプ13は、光が入射される端面(以下、入
射端面という)31における内径が、他方の端面(以
下、出射端面という)32における内径よりも小さく形
成されており、入射端面31すなわち受光面の面積が大
きくなるように形成されている。また、光が入射される
端部の内壁には、他方の端部に向かって拡大するテーパ
部33が形成されている。透明パイプ13の中空部には
撮影装置16が、透明パイプ13の内周面と撮影装置1
6の外周面とが接するように配される。透明パイプ13
には、屈折率が1.30以上の透明硬質材料が使用され
る。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチ
ック材料、透明アルミナなどのセラミックス材料、ある
いは石英、サファイヤなどのガラス材料が挙げられる。
【0013】透明パイプ13に入射された光は透明パイ
プ13内を、周囲の低屈折率物質との境界面で反射しな
がら伝送される。例えばLNGの屈折率は約1.28で
あり、LNG中では、透明パイプ13内に入射された光
は、透明パイプ13の外周面においては透明硬質材料と
LNGとの境界面、内周面においては透明硬質材料と撮
影装置16との境界面で反射しながら透明パイプ13内
を伝送される。また透明パイプ13の内壁に形成された
テーパ部33においては、入射端面31から入射された
光がこのテーパ面を反射しながら、このテーパ部33よ
りも厚さが薄く形成された側壁36部分に導かれる。こ
こで、テーパ部33の傾きは、入射光が効率良く側壁3
6部分に導かれるように設定される。
【0014】入射端面31における内径、および出射端
面32における内径は、それぞれ内周面に接するケーブ
ル15の外径および撮影装置16の外径と同様に形成さ
れている。透明パイプ13の外径は適宜設定することが
できるが、大きすぎると照明装置が太径になり、タンク
の挿入孔径が小さい場合に挿入できなくなってしまう。
小さすぎると側壁36の厚さが薄くなり、十分な出射光
が得られない。透明パイプ13は、撮影装置16やケー
ブル15の小型化によってこれをより細径にすることが
可能であるが、例えば、光が入射される端面31におけ
る内径が20mm、他方の端面32における内径が60
mm、外径が72mmとすることができる。
【0015】また、透明パイプ13の側壁36には長手
方向に沿う割34が形成され、この透明パイプ13の断
面がC字状に形成されている。この割34を形成するこ
とにより、常温から低温、あるいは低温から常温に温度
変化した場合に、この透明パイプ13の熱膨張、熱収縮
によって、あるいは透明パイプ13の材料とこれに接す
る撮影装置16の材料の間の熱膨張係数の違いによって
生じる応力を緩和することができ、破裂、破損を防止で
きる。割34の幅35は透明パイプ13の材質によって
適宜変えることが可能であるが、例えば10mm程度に
形成される。
【0016】図3(a)、(b)はこの照明装置を用い
てなる、タンク内部観察装置の例を示す斜視図である。
図3(a)は観察装置の前方(タンクの下方向)を観察
する時の状態、(b)は側方を観察する時の状態を示し
たものである。図3(a)に示すように、前方観察時に
は、ランプ12からの照明光の一部が透明パイプ13内
を伝送され、出射端面32から出射される。この出射光
によって前方の照明を行いつつ、撮影装置16で前方の
観察を行なう。また側方観察時には、図3(b)に示す
ように撮影装置16の前端に、ミラーやプリズムを用い
た側方観察用部材18を取り付け、ランプ12からの照
明光で直接、側方の照明を行いつつ、撮影装置16で側
方の観察を行なう。このとき透明パイプ13の出射端面
32からは光が出射されないようになっている。このよ
うな観察装置にあっては、その形状を細径化して、透明
パイプ13およびランプガード14の外径が72mmの
ものを得ることができる。したがって、例えば内径が7
5mmと、かなり狭い挿入口からも挿入が可能になっ
た。
【0017】尚、本実施例においては、LNG等のタン
ク内の観察装置について述べたが、本発明の照明装置は
これに限らず、管体、管路、容器等の各種の観察装置に
適用でき、特に細径の被観察体、あるいは細径の挿入口
を有する被観察体に対して有効である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の照明装置
は、光源と透明パイプとを備え、上記光源からの光を上
記透明パイプの一方の端面から入射させ、他方の端面か
ら出射させるものであるので、照明装置の形状を細径化
させることができる。したがって、細径の被観察体、あ
るいは細径の挿入口を有する被観察体などより広い範囲
に適用が可能となる。また透明パイプの中空部分に撮影
装置を配することができ、コンパクトな観察装置が得ら
れる。さらに光源からの光を、透明パイプ中を伝送させ
て、その端面から出射させるものであるので、透明パイ
プ長手方向への照明を効率良く行なうことができる。そ
して撮影装置の撮影窓付近から照明光を出射させること
ができ、特に前方に対する照射効率を向上させて、明瞭
な画像を得ることができる。さらに、側方−前方観察時
に照明を駆動させて切り替える必要がなく、照明切り替
えのための動力源や動力伝達機構などを省くことができ
るので、観察装置およびその関連設備の構成を簡略化、
コンパクト化するとともに、作業性を向上させることも
できる。
【0019】また、透明パイプの、光が入射される端面
における内径が、他方の端面における内径よりも小さ
く、光が入射される端部の内壁を、他方の端部に向かっ
て拡大するテーパ状に形成することによって、光源から
の光を受光する面の面積を増大させて集光効率を向上さ
せることができ、また入射した光を効率良く伝送するこ
とができる。さらに、透明パイプの側壁に割を形成する
ことにより、常温と低温の温度変化によって透明パイプ
に熱膨張、熱収縮が生じた場合にも、破裂、破損を防止
することができる。したがって、急激な温度変化をとも
なう極低温環境下にある被観察体の観察に適用でき、高
い信頼性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の照明装置の一実施例を示す概略構成
図である。
【図2】 同じ照明装置の透明パイプを示す斜視図であ
る。
【図3】 本発明の照明装置を用いた観察装置の例を示
す斜視図であり、(a)は前方観察時、(b)側方観察
時の状態を示したものである。
【図4】 従来の観察装置の例を示す説明図であり、側
方観察時の状態を示したものである。
【図5】 同じ観察装置の前方観察時の状態を示す説明
図である。
【符号の説明】
11……照明装置、12……ランプ(光源)、13……
透明パイプ、31……入射端面、32……出射端面、3
3……テーパ部、34……割、36……側壁
フロントページの続き (72)発明者 金田 幸弘 神奈川県横浜市金沢区富岡西1−52−2 (72)発明者 田中 孝明 神奈川県横浜市磯子区汐見台3−3− 3307−743 (56)参考文献 特開 平2−269942(JP,A) 特開 平1−183001(JP,A) 実開 昭62−30202(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 23/26 F21V 8/00 G01N 21/84

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と透明パイプとを備え、前記光源から
    の光を前記透明パイプの一方の端面から入射させ、他方
    の端面から出射させる照明装置であって、 前記透明パイプの、光が入射される端面における内径が
    他方の端面における内径よりも小さく、光が入射される
    端部の内壁が他方の端部に向かって拡大するテーパ状に
    形成されており、かつ前記透明パイプの側壁に長手方向
    に沿う割が形成され、該透明パイプの断面がC字状に形
    成されている ことを特徴とする照明装置。
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