JP3641968B2

JP3641968B2 - 光源装置

Info

Publication number: JP3641968B2
Application number: JP06047799A
Authority: JP
Inventors: 雅之玉井
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JP2000258854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば写真処理装置や写真プリンタなどの写真処理機器に備えられ、スキャニングや画像の焼き付けを行うべく、ネガフィルム等の写真フィルムに光を照射する光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から提案されているスキャナ光源としての光源装置は、例えば上方からの平面図である図２に示すように、筐体５１内に光源５２を備えている。光源５２は、光を出射するハロゲンランプ５３と、リフレクタ５４と、封止部５５とで構成されている。封止部５５は、ハロゲンランプ５３のフィラメントと、このフィラメントに電力を供給するための配線とを結合している。
【０００３】
リフレクタ５４は、ハロゲンランプ５３から出射された光を前方（後述するフィルタユニット５７方向）へ反射させることができるように、その内面が凹面状に形成されてハロゲンランプ５３の周囲に設けられている。リフレクタ５４は、例えばガラスで構成され、その内面には、光を反射させるためのダイクロイック膜が蒸着されている。
【０００４】
この光源５２と筐体５１外部の所定位置に搬送されるネガフィルム（図示しない）とを結ぶ光軸上には、熱線反射フィルタ５６と、フィルタユニット５７と、フライアイレンズ５８と、コールドミラー５９と、レンズユニット６０とが、光の進行方向に沿ってこの順で設けられている。
【０００５】
熱線反射フィルタ５６は、光源５２からの光のうち、可視光を透過させる一方、熱線を反射させるものであり、上記光軸に対して垂直に設けられている。これにより、熱線反射フィルタ５６にて反射された熱線のほとんどが光源５２方向に戻され、ネガフィルムへの熱線の到達が抑制されている。
【０００６】
フィルタユニット５７は、ネガフィルムが無い場合でも図示しないＣＣＤがオーバーフローしないように減光するためのＮＤフィルタを備えている。フライアイレンズ５８は、透明基板上に多数のマイクロレンズを２次元的に配置したものであり、入射光を拡散させる機能を有している。
【０００７】
コールドミラー５９は、熱線を透過させる一方、可視光のみをレンズユニット６０方向に反射させることができるように、光源５２とコールドミラー５９とを結ぶ光軸に対して例えば４５°傾けて設けられている。同図は、コールドミラー５９におけるフライアイレンズ５８側が、その反対側よりも上方に位置するように傾いた状態を示している。
【０００８】
レンズユニット６０は、複数のレンズからなっており、コールドミラー５９からの入射光をネガフィルムに集光させるべく、コールドミラー５９の下方に位置している。
【０００９】
また、筺体５１内には冷却ファンユニット６１が設けられており、ハロゲンランプ５３が発した熱によって筺体５１内の温度が上昇するのを抑制している。
【００１０】
このような構成では、光源５２から出射された光のうち、可視光は熱線反射フィルタ５６を透過し、熱線のほとんどが熱線反射フィルタ５６にて遮断される。熱線反射フィルタ５６を透過した光は、フィルタユニット５７を透過し、フライアイレンズ５８にて拡散された後、コールドミラー５９を介してレンズユニット６０に入射する。レンズユニット６０に入射した光は、当該レンズユニット６０にて集光されてネガフィルムに照射される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガラス製のリフレクタ５４は、金属製よりも熱線の除去効果が高いという点で優れているが、金属製よりも光の反射率が悪く、光量低下が起こるという欠点がある。また、リフレクタ５４の内面に蒸着されるダイクロイック膜は、熱によって寿命が短くなるため、リフレクタ５４自体を５〜６ヵ月で交換しなければならず、煩雑な作業が頻繁に伴う。さらに、ガラス製のリフレクタ５４の搬送は破損回避のため慎重にならざるを得ず、持ち運びに不便である。したがって、光の有効利用や作業性等を考慮すると、リフレクタ５４は金属製であることが望ましい。
【００１２】
しかし、リフレクタ５４を金属で構成すると、ハロゲンランプ５３からの光のうち、可視光のみならず熱線もリフレクタ５４によって前方へ全反射され、熱線反射フィルタ５６に入射する。ここで、熱線反射フィルタ５６は、光軸に対して垂直に設けられているので、熱線反射フィルタ５６に入射した熱線がほとんど光源５２方向に反射され、光源５２がまともにその熱線を受ける。すると、特に、リフレクタ４のおわん内のハロゲンランプ５３の管壁部の温度は極端に上昇する。その結果、上記温度を規格内に収めることが困難となり、最終的には光源５２が破損するという問題が生ずる。
【００１３】
なお、上記の規格とは、光源５２の温度上昇による破損を防止するために定められているものであり、管壁部は例えば８００℃以下、封止部５５は例えば３５０℃以下とされている。
【００１４】
なお、リフレクタ５４がガラス製、金属製にかかわらず、光源５２の温度上昇を抑えるため、同図に示すように、光源５２を冷却するための冷却ファン６２を別途設ける構成もあるが、冷却ファン６２を設置するスペースやコスト、騒音等に問題があり、あまり好ましくはない。
【００１５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、金属製のリフレクタを用いた場合でも、光源の温度上昇による光源の破損を回避することのできる光源装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光源装置は、上記の課題を解決するために、光を出射する光源と、光源からの光のうち熱線を反射させる一方、照射対象に照射する可視光を透過させる熱線反射部材とを備えた光源装置において、上記熱線反射部材は、当該熱線反射部材にて反射された熱線が光源に当たらないように、光源と照射対象とを結ぶ光軸に対して傾斜して設けられていることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、たとえ光源を光および熱線の供給効率の高いもので構成したとしても、熱線反射部材の傾斜配置によって、熱線反射部材にて反射された熱線が光源に直接当たらないので、熱線反射部材を垂直配置することによって光源に向かって熱線をまともに反射していた従来ほど、光源の温度は上昇せず、これによって光源の各構成部材の温度が規格内に収まる。したがって、光源の温度上昇による光源の破損を回避することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１９】
本実施形態に係るスキャナ光源としての光源装置は、例えばネガフィルムに光を照射することによって、ネガフィルムに記録された原画像を、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）によって検出するフィルムスキャナや、上記原画像を感光材料としての印画紙に焼き付ける写真焼付装置等に適用されるものであり、上方からの平面図である図１に示すように、ランプボックスとしての筐体１内に光源２を備えている。
【００２０】
光源２は、光を出射するハロゲンランプ３と、リフレクタ４と、封止部５とで構成されている。封止部５は、ハロゲンランプ３のフィラメントと、このフィラメントに電力を供給するための配線とを結合している。また、封止部５は、ハロゲンランプ３を固定するソケットとしての機能と、ハロゲンランプ３で生じた熱を吸収・放出するヒートシンクとしての機能とを有している。
【００２１】
リフレクタ４は、例えばアルミのような金属材料で構成され、ハロゲンランプ３から出射された光を前方（後述するフィルタユニット７方向）へ反射させることができるように、その内面が凹面状に形成されてハロゲンランプ３の周囲に設けられている。リフレクタ４を金属で構成することにより、ガラスで構成したときよりも光の反射効率が良くなる。また、光反射膜としてのダイクロイック膜が不要であるため、使用によりリフレクタ４としての機能が低下することがない。したがって、リフレクタ４を半永久的に使用することが可能となり、作業性が向上する（リフレクタ４の交換という煩雑な作業を頻繁に伴わない）。また、リフレクタ４の外面には複数のフィンが形成されており、ハロゲンランプ３で生じた熱を効率良く放熱することが可能となっている。
【００２２】
この光源２と筐体１外部の所定位置に搬送される図示しないネガフィルム（照射対象）とを結ぶ光軸上には、熱線反射フィルタ６（熱線反射部材）と、フィルタユニット７と、フライアイレンズ８と、コールドミラー９と、レンズユニット１０とが、光の進行方向に沿ってこの順で設けられている。
【００２３】
熱線反射フィルタ６は、光源２からの光のうち、熱線を反射させる一方、ネガフィルムに照射する可視光（例えば４００〜７８０ｎｍの波長域の光）を透過させるものであるが、その詳細については後述する。
【００２４】
フィルタユニット７は、ネガフィルムが無い場合でも図示しないＣＣＤがオーバーフローしないように減光するためのＮＤフィルタを備えており、駆動系１１によって駆動される。なお、上記の駆動系１１は、例えば駆動モータと駆動伝達ベルト、ギア等で構成される。
【００２５】
フライアイレンズ８は、透明基板上に多数のマイクロレンズを２次元的に配置したものであり、入射光を一様に拡散させてむらのない光を作り出す機能を有している。なお、フライアイレンズ８は、一般的な拡散板とは違って乳白色の顔料等を含んでおらず、無色透明であるため、高透過率を実現できるようになっている。
【００２６】
コールドミラー９は、熱線を透過させる一方、可視光のみをレンズユニット１０およびネガフィルム方向に反射させることができるように、光源２とコールドミラー９とを結ぶ光軸に対して例えば４５°傾けて設けられている。同図は、コールドミラー９におけるフライアイレンズ８側が、その反対側よりも上方に位置するように傾いた状態を示している。これにより、光源２からネガフィルムに至る光路は、コールドミラー９にて９０°折れ曲がる。また、熱線反射フィルタ６の後段に、熱線を除去するこのコールドミラー９を配置していることにより、熱線の除去効果を高めて、ネガフィルムへの熱線の到達ならびにネガフィルムの温度上昇を確実に抑えている。
【００２７】
レンズユニット１０は、複数のレンズからなっており、コールドミラー９からの入射光をネガフィルムに集光させるべく、コールドミラー９の下方に位置している。レンズユニット１０は、筐体１に対して着脱可能となっており、使用するネガフィルムの種類（サイズ）に応じて焦点距離が決まっている。そして、本実施形態では、焦点距離の異なるレンズユニット１０が複数用意されている。これにより、使用するネガフィルムに応じてレンズユニット１０を使い分け、光の照射をネガフィルムのサイズに応じて適切に行うことが可能となっている。
【００２８】
また、筺体１内における、光源２の背後近傍には、筺体１の外部の空気を筺体１の内部に導入する冷却ファンユニット１２が設けられており、ハロゲンランプ３から発せられた熱による筺体１内の温度上昇を抑制できる構成となっている。
【００２９】
上記の構成において、光源２から出射された光のうち、可視光は熱線反射フィルタ６を透過し、熱線のほとんどが熱線反射フィルタ６にて遮断される。熱線反射フィルタ６を透過した光は、フィルタユニット７を透過し、フライアイレンズ８にて拡散された後、コールドミラー９に入射する。コールドミラー９に入射した光は、当該コールドミラー９にて光の進行方向がレンズユニット１０の基板１０ａに対して垂直方向に折り曲げられた後、レンズユニット１０に入射する。レンズユニット１０に入射した光は、当該レンズユニット１０にて集光されてネガフィルムに照射される。
【００３０】
次に、本発明の特徴である熱線反射フィルタ６の配置について説明する。
【００３１】
本実施形態では、図１に示すように、熱線反射フィルタ６が、当該熱線反射フィルタ６にて反射された熱線が光源２に当たらないように、光源２とネガフィルムとを結ぶ光軸に対して傾斜して設けられている。光軸との傾斜角度は、熱線反射フィルタ６にて反射された熱線が光源２に当たらないような角度であればよく、光源２と熱線反射フィルタ６との距離、光源２の位置、光源２および熱線反射フィルタ６の大きさ、筐体１の大きさ等を考慮して様々に設定可能である。したがって、例えば上記の傾斜角度として好ましい範囲は一概には言えない。
【００３２】
例えば、熱線反射フィルタ６を光軸に対して４５°以上の角度で傾ければ、熱線反射フィルタ６にて反射された熱線を光源２に確実に当てないようにすることができるが、光源２の位置が熱線反射フィルタ６から遠ざかることになるので、筐体１が大型化する。したがって、筐体１が大型化してもよいのであれば、４５°以上の傾斜角度としてもよい。逆に、筐体１の小型化を図りながら光源２の温度上昇を抑えたいのであれば、熱線反射フィルタ６の傾斜角度を、熱線が光源２に当たらないような角度で最大のものとすればよい。
【００３３】
このように熱線反射フィルタ６を傾斜して設けることにより、たとえリフレクタ４を金属で構成することによって、熱線反射フィルタ６へ反射する熱線の量がガラス製のものより増えた場合でも、熱線反射フィルタ６にて反射される熱線はリフレクタ４のおわん内に戻らないので、熱線反射フィルタ６を光軸に対して垂直配置する従来ほど、管壁部の温度上昇はない。これにより、管壁部の温度を規格内に確実に留めることができ、温度上昇による管壁部の破損を防止することができる。
【００３４】
ここで、熱線反射フィルタ６を光軸に対して垂直に設ける従来の構成と、光軸に対して傾ける本発明の構成とで、ハロゲンランプ３の管壁部の温度を実際に測定してみた。その結果、管壁部の温度は、従来の構成では規格で定められた８００℃以上の９００℃であったが、本発明の構成では上記規格以下の７５０℃であり、本発明の効果を裏付けるものとなっている。
【００３５】
なお、管壁部の根元に位置する封止部５については温度測定していないが、管壁部で上記のように温度上昇を抑制できていることから、同じような効果が得られているものと推測される。
【００３６】
ところで、上記熱線反射フィルタ６（図１）のように、光源２とフィルタユニット７との間に設けた熱線反射フィルタを光軸に対して傾斜させると、該熱線反射フィルタを透過する可視光の波長域が２０ｎｍほどシフトし、光量低下が生じる。そこで、本実施形態では、熱線反射フィルタ６の表面に熱線を反射させる目的で設けられている蒸着膜を、光軸に対して垂直に配置した熱線反射フィルタと比べて透過光の波長域が変化しないような材料で構成し、熱線反射面に一様に蒸着している。このように、蒸着膜の種類を変えることにより、光軸に対して傾斜して設けられた熱線反射フィルタ６であっても、透過光の波長域がシフトしなくなるので、ネガフィルムに照射される光の光量低下を回避し、ＣＣＤによるスキャニングまたは印画紙への画像の焼き付けを的確に行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、光源２をスキャナ光源として説明したが、本発明は露光光源にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係る光源装置は、以上のように、熱線反射部材は、当該熱線反射部材にて反射された熱線が光源に当たらないように、光源と照射対象とを結ぶ光軸に対して傾斜して設けられている構成である。
【００３９】
それゆえ、たとえ光源を光および熱線の供給効率の高いもので構成したとしても、熱線反射部材の傾斜配置によって、熱線反射部材を垂直配置していた従来ほど、光源の温度は上昇せず、これによって光源の各構成部材の温度が規格内に収まる。したがって、光源の温度上昇による光源の破損を回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光源装置を上方から見たときの平面図である。
【図２】従来の光源装置を上方から見たときの平面図である。
【符号の説明】
２光源
３ハロゲンランプ
４リフレクタ
６熱線反射フィルタ（熱線反射部材）

Claims

光を出射する光源と、
光源からの光のうち熱線を反射させる一方、照射対象に照射する可視光を透過させる熱線反射部材とを備えた光源装置において、
上記熱線反射部材は、当該熱線反射部材にて反射された熱線が光源に当たらないように、光源と照射対象とを結ぶ光軸に対して傾斜して設けられ、かつ、熱線を反射させる目的で当該熱線反射部材の熱線反射面に一様に蒸着された蒸着膜が、上記傾斜による透過光の波長域のシフトをなくす特性を有していることを特徴とする光源装置。