JPH01198709A - 投光光学系 - Google Patents
投光光学系Info
- Publication number
- JPH01198709A JPH01198709A JP2203088A JP2203088A JPH01198709A JP H01198709 A JPH01198709 A JP H01198709A JP 2203088 A JP2203088 A JP 2203088A JP 2203088 A JP2203088 A JP 2203088A JP H01198709 A JPH01198709 A JP H01198709A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light guide
- optical axis
- light
- halogen lamp
- reflecting mirror
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はハロゲンランプの投光光束を光ファイパー束
により構成されるライトガイドへ導くための投光光学系
に関するもので、色検出装置等への応用が可能である。
により構成されるライトガイドへ導くための投光光学系
に関するもので、色検出装置等への応用が可能である。
ハロゲンランプはその性質上白色光にきわめて近い光を
発するため、より正確な色を認識するのに好んで用いら
れるが、第２図に示すようにランプ２のガラス封止部１
ａがその光軸上にあるため通常反射鏡３を有し、この反
射鏡によってその光を効率よくその前方に反射するよう
にしている。
発するため、より正確な色を認識するのに好んで用いら
れるが、第２図に示すようにランプ２のガラス封止部１
ａがその光軸上にあるため通常反射鏡３を有し、この反
射鏡によってその光を効率よくその前方に反射するよう
にしている。
この図においてランプ２に近接する光軸付近では光量の
ひじように少ない光束しか存在しないため、光量分布は
第３図Ａのようになる。一方同図Ｂで示すように焦点付
近では光量の多い光点が得られるが、各光線の光軸とな
す角度は他の部分と変わらないため、その点に光ファイ
バー東からなるライトガイドの端部を置いたばあい、こ
のライトガイドの他端からの投光スポットも環状となる
なおランプ２の光軸上において焦点ｂから遠去かるにし
たがってその光束分布は同図Ｃ，Ｄのように変化する。
ひじように少ない光束しか存在しないため、光量分布は
第３図Ａのようになる。一方同図Ｂで示すように焦点付
近では光量の多い光点が得られるが、各光線の光軸とな
す角度は他の部分と変わらないため、その点に光ファイ
バー東からなるライトガイドの端部を置いたばあい、こ
のライトガイドの他端からの投光スポットも環状となる
なおランプ２の光軸上において焦点ｂから遠去かるにし
たがってその光束分布は同図Ｃ，Ｄのように変化する。
そこで投光スポットの形状が環状になる現象を回避する
ために第４図に示すようにランプ２の光軸上において、
その焦点から遠去かる位置に凸レンズ１１を配設し、こ
の凸レンズを通ることによってほぼ平行光に補正した光
束をライトガイド１に入光させる方法、あるいは同じ目
的をもって第５図に示すようにその焦点以前の位置に凹
レンズ１２を配設する方法がある。
ために第４図に示すようにランプ２の光軸上において、
その焦点から遠去かる位置に凸レンズ１１を配設し、こ
の凸レンズを通ることによってほぼ平行光に補正した光
束をライトガイド１に入光させる方法、あるいは同じ目
的をもって第５図に示すようにその焦点以前の位置に凹
レンズ１２を配設する方法がある。
〔この発明が解決しようとする問題点〕ｗＪ４図あるい
は第５図に示すものにあってはレンズ１１．１２を保持
する必要があり、しかもその構造が複雑となり、いきお
い部品点数の増加とともにそれを装置として組立てたば
あいにその構造も全体的に大き（なる欠点がある。
は第５図に示すものにあってはレンズ１１．１２を保持
する必要があり、しかもその構造が複雑となり、いきお
い部品点数の増加とともにそれを装置として組立てたば
あいにその構造も全体的に大き（なる欠点がある。
この発明はこのような従来の欠点にかんがみ、とくにレ
ンズ等の光学部品を用いることな（ライトガイドに対し
て均一な投光スポットを得ることを目的とする。
ンズ等の光学部品を用いることな（ライトガイドに対し
て均一な投光スポットを得ることを目的とする。
し発明の構成〕
この発明はその目的を達成するために、ハロゲンランプ
の光軸がライトガイドの光軸に対して所定の角度傾けて
配設され、その焦点はライトカイトの光軸上に位置する
。
の光軸がライトガイドの光軸に対して所定の角度傾けて
配設され、その焦点はライトカイトの光軸上に位置する
。
またハロゲンランプの焦点とライトカイトとの間におい
て、このライトガイドの光軸と交差するハロゲンランプ
からの光をライトガイドに導く反射鏡がそのライトガイ
ドの光軸に近接して配設される。
て、このライトガイドの光軸と交差するハロゲンランプ
からの光をライトガイドに導く反射鏡がそのライトガイ
ドの光軸に近接して配設される。
以下図によってこの発明の一実施例について説明する。
すなわち第１図において、ライトガイド１は複数の光フ
ァイバーにより光フアイバー束として構成される。また
ハロゲンランプ２は反射鏡３を有している。そしてこの
ハロゲンランプはその軸心線すなわち光軸Ｌ２がライト
ガイドの光軸Ｌｌに対し所定の角度θだけ傾いた状態で
、かつその焦点すがライトガイド１の光軸上に位置する
ように配設される。それはハロゲンランプ２からの光線
の中、もつとも明るい成分すなわち主光束はある円錐面
上にあると考えられ、したがってライトガイド１の光軸
Ｌ１をその円錐面上に置けばもつとも効率がよいことに
なるからである。つまりライトガイド１の光軸Ｌ１に対
するハロゲンランプ２の光軸Ｌ２の傾き角θがその円錐
の頂角となるように設定すればよいことになる。このと
き主光束の１要素である主光線はライトガイドｌの光軸
Ｌ１と一致することになるためライトガイドｌの他端に
おける環状投光スポットは発生しないことになる。
ァイバーにより光フアイバー束として構成される。また
ハロゲンランプ２は反射鏡３を有している。そしてこの
ハロゲンランプはその軸心線すなわち光軸Ｌ２がライト
ガイドの光軸Ｌｌに対し所定の角度θだけ傾いた状態で
、かつその焦点すがライトガイド１の光軸上に位置する
ように配設される。それはハロゲンランプ２からの光線
の中、もつとも明るい成分すなわち主光束はある円錐面
上にあると考えられ、したがってライトガイド１の光軸
Ｌ１をその円錐面上に置けばもつとも効率がよいことに
なるからである。つまりライトガイド１の光軸Ｌ１に対
するハロゲンランプ２の光軸Ｌ２の傾き角θがその円錐
の頂角となるように設定すればよいことになる。このと
き主光束の１要素である主光線はライトガイドｌの光軸
Ｌ１と一致することになるためライトガイドｌの他端に
おける環状投光スポットは発生しないことになる。
またハロゲンランプ２の焦点すとライトガイド１との間
において、このライトガイドに近接して反射鏡５が配設
される。この反射鏡はノ・ロゲンランブ２から放射され
る光の中、その焦点より後において、ライトガイド１の
光軸Ｌ１と交差する光を反射し、これをライトガイド１
に導くように働く。
において、このライトガイドに近接して反射鏡５が配設
される。この反射鏡はノ・ロゲンランブ２から放射され
る光の中、その焦点より後において、ライトガイド１の
光軸Ｌ１と交差する光を反射し、これをライトガイド１
に導くように働く。
ここでハロゲンランプ２の光軸Ｌ２とライトガイド１の
光軸Ｌｌとがなす角度なθ、反射鏡５のライトガイド１
の光軸に対する角度なψとすると、反射鏡５によって反
射される光のライトガイドｌに対する入射角αはα＝２
（ψ−θ）で表わされる。
光軸Ｌｌとがなす角度なθ、反射鏡５のライトガイド１
の光軸に対する角度なψとすると、反射鏡５によって反
射される光のライトガイドｌに対する入射角αはα＝２
（ψ−θ）で表わされる。
なおライトカイトｌは入射角が大きいほど入射効率が減
少するという性質を有しているため、入射角αをなるべ
く小さ（設定するのが望ましいが、実験的にはψ＝（θ
＋１８０）／２となるようにψの値を設定するのがよい
ようである。
少するという性質を有しているため、入射角αをなるべ
く小さ（設定するのが望ましいが、実験的にはψ＝（θ
＋１８０）／２となるようにψの値を設定するのがよい
ようである。
またハロゲンランプ２とライトガイド１間にはハロゲン
ランプ２によって発生する熱線を減衰させるための熱嶽
減衰フィルター４が設けられる。
ランプ２によって発生する熱線を減衰させるための熱嶽
減衰フィルター４が設けられる。
さらにハロゲンランプ２の光軸のライトガイド１の光軸
に対する傾き角θあるいは反射鏡５のライトガイド１の
光軸Ｌ１に対する角度ψはハロゲンランプ２のばらつき
やその他の要因に対して可変としてもよく、とくにその
焦点付近を軸として回動するようにすればライトガイド
１の位置な固定したままで容易に最適な位置を割り出す
ことができる。
に対する傾き角θあるいは反射鏡５のライトガイド１の
光軸Ｌ１に対する角度ψはハロゲンランプ２のばらつき
やその他の要因に対して可変としてもよく、とくにその
焦点付近を軸として回動するようにすればライトガイド
１の位置な固定したままで容易に最適な位置を割り出す
ことができる。
この発明は上述のようにハロゲンランプの光軸をライト
ガイドの光軸に対して所定の角度傾けて配設しているの
で、環状光束の輪の部分の中、もつとも明るい光束成分
がライトガイドの光軸にほぼ一致して入射することとな
り、したがってライトガイドの他端において均一な投光
スポットが得られる。さらにハロゲンランプの焦点とラ
イトガイドとの間において、このライトガイドの光軸と
交差するハロゲンランプからの光をライトガイドに導く
反射鏡をそのライトガイドの光＠に近接して配設Ｌ’Ｃ
いるので、ライトカイトに対する入光量を増加させるこ
とができ、しかもその構成は反射鏡が１枚付加するのみ
で達成できるためきわめて容易に製作しうる効果がある
。
ガイドの光軸に対して所定の角度傾けて配設しているの
で、環状光束の輪の部分の中、もつとも明るい光束成分
がライトガイドの光軸にほぼ一致して入射することとな
り、したがってライトガイドの他端において均一な投光
スポットが得られる。さらにハロゲンランプの焦点とラ
イトガイドとの間において、このライトガイドの光軸と
交差するハロゲンランプからの光をライトガイドに導く
反射鏡をそのライトガイドの光＠に近接して配設Ｌ’Ｃ
いるので、ライトカイトに対する入光量を増加させるこ
とができ、しかもその構成は反射鏡が１枚付加するのみ
で達成できるためきわめて容易に製作しうる効果がある
。
第１図はこの発明における投光光学系の一実施例を示す
側面図、第２図はハロゲンランプの投光曲線を示す側面
図、第３図は第２図の各点における特性曲線図、第４図
および第５図は従来の投光光学系を示す側面図である。 ｌ・・・ライトガイド、２・・・ハロゲンランプ、３・
・・反射鏡、４・・・熱線減衰フィルター、５・・・反
射鏡。 特 許 出 願 人 山弐ノ・ネウエル株式会社３
コ
側面図、第２図はハロゲンランプの投光曲線を示す側面
図、第３図は第２図の各点における特性曲線図、第４図
および第５図は従来の投光光学系を示す側面図である。 ｌ・・・ライトガイド、２・・・ハロゲンランプ、３・
・・反射鏡、４・・・熱線減衰フィルター、５・・・反
射鏡。 特 許 出 願 人 山弐ノ・ネウエル株式会社３
コ
Claims (1)
- 反射鏡を有するハロゲンランプと、光ファイバー束によ
り構成されるライトガイドおよびこのライトガイドと上
記ハロゲンランプとの間に設けられ、上記ライトガイド
への熱線を減少させる熱線減衰フィルターとを備えたも
のにおいて、上記ハロゲンランプはその光軸を上記ライ
トガイドの光軸に対して所定の角度傾けるとともに、そ
の焦点を上記ライトガイドの光軸上に位置させて配設し
、さらに上記ハロゲンランプの焦点と上記ライトガイド
との間において、上記ライトガイドの光軸と交差する上
記ハロゲンランプからの光を上記ライトガイドに導く反
射鏡をこのライトガイドの光軸に近接して配設した投光
光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203088A JPH01198709A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 投光光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203088A JPH01198709A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 投光光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198709A true JPH01198709A (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=12071580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203088A Pending JPH01198709A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 投光光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01198709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5971577A (en) * | 1995-10-02 | 1999-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Light source device and illumination system |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP2203088A patent/JPH01198709A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5971577A (en) * | 1995-10-02 | 1999-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Light source device and illumination system |
| US6280062B1 (en) | 1995-10-02 | 2001-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Light source device and illumination system |
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