JPH01246513A - 投光光学系 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象技術分野〕 この発明はハロゲンランプの投光光束を光ファイバー束
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。

〔従来技術〕

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３図尺示すようにランプ１のガラス封止部１
ａがその光軸上にあるため通常凹面鏡からなる反射部２
を有し、この反射部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１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４図Ａのようになる。一方間図Ｂで示すように焦点す
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
イバー束からなるライトガイド３の端部を置いたばあい
、このライトカイトの他端からの投光スポットも環状と
なる。

なおランプｌの光軸上におい工焦点すから遠去かるにし
たがってその光束分布は第４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５図に示すようにランプ１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つ工はぼ平行光に補正した光
束をライドガイド３に入光させる方法、あるいは同じ目
的をもって第６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〕第５図あるいは
第６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、しかもその構成と（にその製造工程が複
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宿造も全体的に犬ぎくなる
欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明はこのような従来の欠点にかんがみ、と（にレ
ンズ等の高精度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
。

〔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
焦点よりも内側にライトガイドの一端が位置するように
配設される。

またハロゲンランプとライトガイド間には熱線減衰フィ
ルターが設けられ、このフィルターのハロゲンランプ側
の面には反射鏡が設けられ、この反射鏡の中、ライトガ
イドの端面に対応する部分に透過部が形成される。

一方ハロゲンランプの光軸上において、反射鏡よりハロ
ゲンランプ寄りに反射鏡によって反射された光を透過部
を通しエライトガイドに導く凸面鏡が設けられる。

〔発明の作用〕

ハロゲンランプから発した光線は反射鏡と凸面で２回反
射され、ライトガイドに入射される光はより均一化され
る。

〔実施例〕

以下図によってこの発明の一実施例につい工説明する。

すなわち第１図および第２図において、ハロゲンランプ
１は凹面鏡からなる反射部２を有している。またライト
ガイド３は複数の光ファイバーすなわち光ファイバー束
により構成される。そし又このライトガイドはハロゲン
ランプｌの元軸上において七の一端がハロゲンランプｌ
からの光束の焦点すよりそのハロゲンランプ側に位置す
るように配設される。

ハロゲンランプ１とライトガイド３間にはハロゲンラン
プｌによって発生する熱線を減衰させるための熱線減衰
フィルター４が設けられる。そしてこのフィルターの一
方の面すなわちハロゲンランプ１側には平面状の反射鏡
５が形成される。なおこの反射鏡は熱縁減衰フィルター
４に蒸着あるいは別体に形成したものを貼付またはその
他の手段により設けられる。そしてこの反射鏡の中、ラ
イトガイド３の端面に対応する部分にそのライトガイド
の有効径に比し、所定の寸法だけ犬さい径を有する透過
部６が形成される。

またハロゲンランプｌの光軸Ｌｌ上において、反射鏡よ
りハロゲンランプ寄りに、このハロゲンランプのバルブ
径にほぼ等しい径を有する凸面鏡７が設けられる。そし
てこの凸面鏡はハロゲンランプ１かも放射され、かつ反
射鏡５によつ工反射された光を透過＠６を通してライト
ガイド３に導（ようにその曲率が設定される。

第１図および第２図に示すようにハロゲンランプ１から
放射された光線は反射鏡５でハロゲンランプｌ　１１４
１１に反射され、さらに凸面鏡７により反射鏡５１１４
＋１に反射され、透過部６を通ってライトガイド３の一
端に入射される。ここでライトカイト３に対する光線の
入射角θ２がハロゲンランプ１からの出射角θ１より小
さいことが必要である。

この発明の実施例においてはハロゲンランプ１の反射部
２の開口径を３４ｔｎｘ、この反射部の開口部から焦点
すまでの距離を３６ｍｍとしたばあい１反射鏡５の直径
を２０玉、透過部６の径を４ｍ１１、凸面鏡７の直径を
７ＩｉＩ、その曲率半径を２０１１、反射部２の開口部
から凸面鏡７の凸面までの光軸上における距離を６．０
５１１、反射鏡５と凸面鏡７との距離を１１．９５１１
そしてライトガイド３の直径を３．５絹とすればノ・ロ
ゲンランプ１からの光はライトガイド３に対し効率よ（
集光し、したがって環状の投光スポットは発生しない。

ここでライトガイド３への光線の入射角θ２は第２図に
示すように）−コゲ／ランプ１からの光線の出射角θ１
より小さいことが必要条件となる。

〔発明の効果〕

この発明は上述のように熱線減衰フィルターのハロゲン
ランプ側の面に反射鏡を形成し、一方ノ・ロゲンラング
の光軸上におい１このランプ寄りに反射鏡と対向する凸
面鏡を設け、ノ）コゲ／ランプから放射された光線を反
射鏡によってハロゲンランプ側に反射し、さらにこの反
射光を凸面鏡により反射し、これを反射鏡に設けた透過
部（熱線減衰フィルター）を通してライトガイドの一端
に導くようにしているので、光線のライトガイドへの入
射角がハロゲンランプから直接入射する時に比べ圧縮さ
れるためライトガイドの他端において得られる投光スポ
ットは一層均一となる。またその均一な投光スポットを
得るために反射鏡と凸面鏡を組合せているので、その構
成が単純で、とくに従来のように高価な光学部品を用い
ずに達成でき、したがって単純な構造と高い効率を同時
に得ることができる。

また反射鏡と凸面鏡との組合せはハロゲンランプの光軸
上におけるこのランプとライトガイド間の距離すなわち
光学系全長の長さを短縮することができる。

なおこの発明における投光光学系は反射光学系であるた
め、これを色検出装置に用いたばあいに色収差が発生し
ないことも特長である。

【図面の簡単な説明】

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図は第１図において／”ハロゲンランプか
ら出た光線がライトガイドに至る過程を説明する側面図
、第３図は一般のノ・コゲ／ランプの投光曲線を示す側
面図、第４図は第３図の各点における特性曲線図、第５
図および第６図は従来の投光光学系を示す側面図である
。 １・・・ハロゲンランプ、２・・・反射部、３・・・ラ
イトガイド、４・・・熱線減衰フィルター、５・・・反
射鏡、６・・・透過部、７・・・凸面鏡。 ・　特　許　出　願　人　　　山弐ノ・ネクエル株式会
社第３図 手続補正書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　反射部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、上記ライトガイドの一端を上記ハロゲン
   ランプからの光束の焦点より上記ハロゲンランプ側に配
   設するとともに、上記熱線減衰フィルターの上記ハロゲ
   ンランプ側の面に反射鏡を形成し、かつこの反射鏡の中
   、上記ライトガイドの端面に対応する部分にそのライト
   ガイドの有効径に比し、所定の寸法だけ大きい径を有す
   る透過部を形成し、さらに上記ハロゲンランプの光軸上
   において、上記反射鏡より上記ハロゲンランプ寄りに、
   このハロゲンランプから放射され、かつ上記反射鏡によ
   つて反射された光を上記透過部を通して上記ライトガイ
   ドに導く凸面鏡を設けたことを特徴とする投光光学系。