JPH02167450A - Hemispherical non-glare lighting apparatus - Google Patents

Hemispherical non-glare lighting apparatus

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JPH02167450A
JPH02167450A JP18385789A JP18385789A JPH02167450A JP H02167450 A JPH02167450 A JP H02167450A JP 18385789 A JP18385789 A JP 18385789A JP 18385789 A JP18385789 A JP 18385789A JP H02167450 A JPH02167450 A JP H02167450A
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JP
Japan
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diffuser
light
lamp
hemispherical
concave surface
Prior art date
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Application number
JP18385789A
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Japanese (ja)
Inventor
H Anderson Charles
チャールズ エイチ.アンダーソン
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Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To reduce the size of a diffuser assembly by positioning a light source for guiding light to the optical medium of a hemispherical translucent diffuser with a recessed surface for preventing any shade of an object from being formed. CONSTITUTION: Light projected on a protruding surface 18 of a translucent and hemispherical diffuser 14 radiates light diffused from a recessed surface 19. Then, the light is transmitted from a lamp 9 of a lamp house 8 that is separated from the diffuser 14 by a fiber optical cable 10. Also, an object 20 to be inspected is located at the side of the recessed surface 19, and light diffused from the diffuser 14 is emitted by all recessed surfaces 19 from every angle, thus achieving light without causing any shading of the surface of the object 20. Then, the uniformity and diffusion of illumination eliminate a bright mirror-surface reflection. Also, by positioning the object 20 away from a diffuser assembly, a lamp 9 with strong light can be used, thus eliminating the need for limiting the shape of the lamp 9.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、視覚検査装置のための照明装置に関する。よ
り詳細に述べれば、視覚検査される物の半球状あるいは
、影のできない照明のための装置と方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an illumination device for a visual inspection device. More particularly, it relates to an apparatus and method for hemispherical or shadowless illumination of objects to be visually inspected.

従来の技術及び問題点 視覚装置と視覚検査tよ、反射率の高い物を見ることを
含む応用においてかなりの限界に直面していた。例えば
、溶接で結合したもの、電気部品のリード線、機械仕上
げあるいは光沢のある仕上げの金属物などがあげられる
Prior Art and Problems Visual devices and visual testing have faced significant limitations in applications involving viewing highly reflective objects. Examples include items joined by welding, lead wires for electrical components, and metal items with machined or glossy finishes.

テレビやビデオカメラのような視覚装置の映像のために
典型的に使用されているソリッド・スデトのあるいはチ
ューブ・タイプのセンサは、通常の光源により生ずるか
なり明るい鏡面反射、もしくは過熱点の域を有する物を
見る時、滲みや曇りが出やすい。観察される物の映像の
これらの滲んだ過熱点(ま、その映像の部分の詳細の観
察を妨げ、その上、近くの域を見えにくくする。
Solid-state or tube-type sensors, typically used for imaging in visual devices such as televisions and video cameras, have areas of fairly bright specular reflections or hot spots caused by normal light sources. When looking at things, blurring or cloudiness tends to appear. These blurred hot spots in the image of the object being observed (well, prevent the observation of details in that part of the image, and furthermore obscure nearby areas).

「鏡面反射」とは、平らな表面の域を有づる良く磨かれ
あるいは光った物からの鏡のような反射である。典型的
には、視覚装置において、金属や良く光った物質や、平
らな面の域を有する物が、強い光源からの光を反射する
時、その様な反則が起りやすい。
"Specular reflection" is a mirror-like reflection from a highly polished or shiny object that has areas of flat surface. Typically, in visual devices, such violations are likely to occur when metal, shiny materials, or objects with flat areas reflect light from a strong light source.

「滲み(Saturation) Jは、ビデオカメラ
の出力が最大ピーク・トウ・ピーク電圧の状態で見られ
る。そしてそれ以上には滲みはでない。ビデオ・カメラ
の周波数のダイナミック・レンジは、カメラが通常の映
像デイティルで最も良い状態に調整された時、それらの
表面上の明るくあるいは、反射率が高い域を有する物の
極端なダイナミックレンジを適応させるには不充分であ
る。典型的には、そのような画の滲み部分は負担が掛か
り過ぎた状態である為に形が広がり大ぎくなる。この広
がりを「曇り(Bloomir+g) jと呼んでいる
。映像の滲んで曇った部分は、映像における重要な部分
を不明瞭にする。]ダイナミック・レンジ」は、照明物
あるいは、その視覚映像の反則光の強度の範囲、最も明
るいところから最も暗いところまで、に関連する。
"Saturation" is seen when the output of a video camera is at its maximum peak-to-peak voltage, and there is no saturation beyond that. When best adjusted in image detail, it is insufficient to accommodate the extreme dynamic range of objects that have bright or highly reflective areas on their surfaces. The blurred parts of an image are under too much stress, so the shape expands and becomes large. This expansion is called "cloudy (Bloomir+g)".The blurred and cloudy parts of the image are important parts of the image. Dynamic range refers to the range of intensity of reflected light in an illuminated object or its visual image, from brightest to darkest.

同様にマイクロスコープを利用した視覚検査装置で、映
像過熱点は手動視覚検査をしている間の人間の眼性疲労
の問題を生じる。又、マイクロスコープを通して取られ
た写真の場合、露光の問題を生じる。すなわち、写真フ
ィルムの限られたダイナミックレンジ、そしてフィルム
交換の失敗に関連した問題の為、もし露光時間が過熱点
でない部分の映像の正しい露光の為に引算していた場合
視覚の過熱点の露光が過度になる。更に加えて、過熱点
でない部分では、露光時間が過熱点の映像の正しい露光
の為に針幹されたなら露光不足になる。
Similarly, in vision inspection equipment that utilizes a microscope, the image overheating spot creates a problem of human eye fatigue during manual vision inspection. Also, in the case of photographs taken through a microscope, exposure problems arise. That is, because of the limited dynamic range of photographic film and the problems associated with failed film changes, if the exposure time is subtracted for correct exposure of the image in areas that are not hot spots, the visual hot spot Excessive exposure. Additionally, areas that are not hot spots will be underexposed if the exposure time is adjusted to properly expose the hot spot image.

視覚検査装置の為の一般の光源は以下のものを含む。白
熱光を発する照明、環状の配列のランプ、LED、フォ
ーカス・フィラメント・プロジェクタ、直線形もしくは
円形のファイバ・オブテイクス光源、そしてあらゆる大
きさ又、形のガスもしくは、蛍光ランプ。これらの−殻
内光源は、それらが、全て照明や強い光源の下の物に存
在するという事実の為に視覚的過熱点を生ずる。例えば
、ガラスやプラスチックのファイバーの環帯はしばしば
離れたランプや他の光源から光を伝導する手段として使
用される。しかしながらその様なファイバ・オプティッ
クス環?t)は、小さな固定角度でしか拡散照明を提供
しない。そしてこの様に、まだ強い光源を構成する。固
定角度は、照明下の物の位置で頂点から測られる。
Common light sources for visual inspection equipment include: Incandescent lighting, annular arrays of lamps, LEDs, focused filament projectors, linear or circular fiber objects, and gas or fluorescent lamps of all sizes and shapes. These in-shell light sources create visual hot spots due to the fact that they are all present in objects under illumination or strong light sources. For example, a ring of glass or plastic fibers is often used as a means to conduct light from a remote lamp or other light source. However, such a fiber optic ring? t) provides diffuse illumination only at small fixed angles. And in this way, it still constitutes a strong light source. The fixed angle is measured from the vertex at the position of the object under illumination.

それ故に、必要なのは、その表面上に、高い反射率の部
分を有する物から、明るい反射あるいは過熱点の発生を
除去もしくは最小化する為、太きい固定角度で極端な拡
散の照明パターンを有する照明装置の開発であった。そ
の様な装置は、減少されたダイナミック・レンジを有す
る反射光パターンを生み出すであろう。
Therefore, what is needed is illumination with an extremely diffuse illumination pattern at a wide fixed angle in order to eliminate or minimize the occurrence of bright reflections or hot spots from objects with highly reflective areas on their surfaces. It was the development of a device. Such a device would produce a reflected light pattern with reduced dynamic range.

先行技術は大きな固定角度で光を拡散する光源を提供す
るよう試みている。そして、それは、イギリスのIFS
(出版物)社の「自動視覚検査」の105ページに記載
され第1図に図が描かれている。第1図において、半球
状リフレクタ1は検査中の物2を覆っている。光源は環
状ランプ3でありそれは、半球状リフレクタ1の内面4
に対し光を導く。環状ランプ3からの光は内面4で四散
された光5のように四散される。おそらく四散された光
5の幾らかは、検査中の物2に達している。
The prior art attempts to provide light sources that spread light over a large fixed angle. And that is the British IFS
It is described on page 105 of ``Automatic Visual Inspection'' published by Co., Ltd. and illustrated in FIG. In FIG. 1, a hemispherical reflector 1 covers an object 2 under inspection. The light source is an annular lamp 3, which is located on the inner surface 4 of a hemispherical reflector 1.
Guide light against. The light from the annular lamp 3 is scattered like light 5 scattered by the inner surface 4. Perhaps some of the scattered light 5 reaches the object 2 under examination.

内面4は、光の四散を達成する為に、艶消しの白で塗装
されているか、点描となっている。ランプリフレクタ6
は、検査中の物2と環状ランプ3の間に位置する。半球
状リフレクタ1の頂上のカメラ開口部7はカメラで観察
させ検査中の物2の映像を形成させる。
The inner surface 4 is painted matt white or stippled in order to achieve a scattering of light. lamp reflector 6
is located between the object under inspection 2 and the annular lamp 3. A camera opening 7 at the top of the hemispherical reflector 1 allows the camera to observe and form an image of the object 2 under inspection.

先行技術の半球状リフレクタの一つの不利な点は、唯一
の拡散素子、半球状リフレクタ1が反射によって働くと
いうことである。この様に、半球状リフレクタ1の内側
において、全ての光源は位置しな番プればならず又、全
ての拡散は発生しなければならない。特に、その結果、
照明は、例えばマイクロスコープとか生産ライン上の光
検査設備とか小さなスペースにあう事を求められる場合
の装置を大きくしてしまう。又、半球状リフレクタ1に
おける光源で電気ワイヤはりフレフタに繋れることを求
められていたが、電力の存在が望ましくないある状況で
は、それは望ましくない。もし問題が環状ランプ3で増
長するならば、半球状リフレクタ上のメンテナンスがな
される必要性がある。多分、それが一部分である光装置
からのりフレフタの除去が求められる。環状ランプ3の
位置は可能なランプの型の選択を限定する。例えば、大
きさの制約は、高い強度で白熱光を発するランプの使用
を阻む。
One disadvantage of prior art hemispherical reflectors is that only one diffusing element, hemispherical reflector 1, works by reflection. Thus, inside the hemispherical reflector 1, all light sources must be located and all diffusion must occur. In particular, as a result,
Lighting increases the size of equipment that is required to fit into a small space, such as a microscope or optical inspection equipment on a production line. Also, although the light source in the hemispherical reflector 1 required electrical wires to be connected to the reflector, in some situations where the presence of electrical power is undesirable, this is undesirable. If the problem is exacerbated in the annular lamp 3, there is a need for maintenance to be done on the hemispherical reflector. Presumably, the removal of the glue frefter from the optical device of which it is a part is desired. The position of the annular lamp 3 limits the selection of possible lamp types. For example, size constraints preclude the use of lamps that emit incandescent light at high intensities.

別の不利な点は、半球状リフレクタは、単なる拡散素子
である事である。
Another disadvantage is that hemispherical reflectors are simply diffusing elements.

さらに、不利な点は、そこから拡散光が放射する領域に
対する固定角度のサイズをランプリフレクタ6が減少さ
せてしまう事である。
A further disadvantage is that the lamp reflector 6 reduces the size of the fixed angle for the area from which the diffused light emanates.

問題 を解決するための手段及び作用 本発明の実施例は、凸面上に投射した光を吸収し、凹面
から拡散した光を放射する、凸面と凹面を有する半透明
の半球状ディフューザを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION Embodiments of the present invention provide a translucent hemispherical diffuser with a convex surface and a concave surface that absorbs light projected onto the convex surface and emits diffused light from the concave surface.

検査あるいは試験される物は、ディフューザの凹側に位
置するので、ディフューザによって放射された拡散光は
、あらゆる角度からディフューザに面した物の面を照ら
す。光は事実上、ディフューザの凸面の全ての上に投射
されるために方向づ(プられる。この様に拡散光は実質
的に全ての凹面によって“放射される。物はディフュー
ザの凹面の曲率中心の近くに位置する。それ故に、拡散
した放射光線は物を実質的に2πステラジアンの固定角
度(すなわち180度の固定角度〉で照らす。本発明の
それぞれの実施例は、照明された物を観察する為の観察
ボートを含む。観察ボートは、半球状ディフューザの中
心の軸上に位置するか、あるいは照明された物を斜角か
ら観察する為に軸上から外れた所に位置する。
Since the object to be inspected or tested is located on the concave side of the diffuser, the diffused light emitted by the diffuser illuminates the side of the object facing the diffuser from all angles. The light is directed to be projected onto virtually all of the concave surfaces of the diffuser. In this way, the diffused light is "emitted" by virtually all of the concave surfaces. Therefore, the diffused radiation illuminates the object at a fixed angle of substantially 2π steradians (i.e., a fixed angle of 180 degrees). The viewing boat may be located on-axis at the center of the hemispherical diffuser or off-axis for viewing the illuminated object from an oblique angle.

半球状ディフューザの幾つかの実施例は、半球状ディフ
ューザから隔たったランプを含む。これらの実施例にお
いて光は、ディフューザの凸面に放射される為に、ファ
イバ・オプティカル・ケブルによってランプから伝導さ
れる。
Some embodiments of hemispherical diffusers include a lamp spaced from the hemispherical diffuser. In these embodiments, light is conducted from the lamp by a fiber optic cable for emission onto the convex surface of the diffuser.

これらの実施例の一つは、ディフューザの凸面上に投射
される前に、ファイバ・オプティカル・ケーブルによっ
て放射された光を拡散する為のネガティブ発散レンズと
円錐形リフレクタを含む。
One of these embodiments includes a negative diverging lens and a conical reflector to diffuse the light emitted by the fiber optic cable before being projected onto the convex surface of the diffuser.

この実施例において、軸から外れた観察ボートが、ネガ
ティブ発散レンズの一つの側へ提供される。
In this embodiment, an off-axis observation boat is provided to one side of the negative diverging lens.

これらの実施例のもう一つにおいて、二つの円錐形リフ
レクタが、ファイバ・オプティカル・ケー・プルによっ
て放射された光を拡散するために使用される。照明され
た物の軸上の観察を認める為、この実施例において、ネ
ガティブ発散レンズは使用されない。
In another of these embodiments, two conical reflectors are used to diffuse the light emitted by the fiber optical cable. A negative diverging lens is not used in this embodiment to allow on-axis viewing of the illuminated object.

本発明の更にもう一つの実施例は、半球状ディフューザ
へ、ランプから光を伝導する為の隔ったランプとファイ
バ・オプティカル・ケーブルを含む。半球状ディフュー
ザは半透明であり、四面及び相対する平面を有する。フ
ァイバ・オプティカル・ケーブルはディフューザの平面
へ取り付けられたファイバ・オプティックス・リングで
末端となる。ファイバ・オプティックス・リングによっ
て放射された光は、ディフューザの平面に入り、そして
ディフューザの光学的媒体内で、反射及び再反射され、
そして凹面から放射され、全般的に照明されるべき物の
方向に方向づけらる。光がディフューザの光学的媒体内
で反射され及び再反射される時、光の拡散の一段階が発
生する。光がディフューザの凹面から放射される時、次
の拡散の段階が発生する。
Yet another embodiment of the invention includes a separate lamp and fiber optic cable for conducting light from the lamp to a hemispherical diffuser. The hemispherical diffuser is translucent and has four sides and opposing flat surfaces. The fiber optic cable terminates in a fiber optic ring attached to the plane of the diffuser. The light emitted by the fiber optics ring enters the plane of the diffuser and is reflected and re-reflected within the optical medium of the diffuser;
It is then radiated from the concave surface and directed generally towards the object to be illuminated. A stage of light diffusion occurs when light is reflected and re-reflected within the optical medium of the diffuser. The next stage of diffusion occurs when light is emitted from the concave surface of the diffuser.

本発明の前述の実施例は、デイツユ−1fから隔ってラ
ンプを位置することによって従来の技術の半球状のりフ
レフタの先に述べたいくつかの問題を解決する。この方
法においてディフューザ・アッセンブリの物質的な大き
さを縮小することができた。そしてマイクロスコープの
様な比較的小さな光装置やCODカメラの様な比較的小
さなビデオカメラにディフューザ・アッセンブリの利用
をしやすくした。ディフューザ・アッセンブリにワイヤ
を走らせる必要はない。そしてもし、ディフューザ・ア
ッセンブリから隔てて位置付【プることができな番ブれ
ば大きすぎたりかさばりすぎる強い光のランプが使用さ
れ得る。又、ランプの形についてはなんの制限もない。
The previously described embodiments of the present invention solve some of the previously mentioned problems of prior art hemispherical glue deflectors by locating the lamps at a distance from daylight 1f. In this way it was possible to reduce the physical size of the diffuser assembly. This makes it easier to use the diffuser assembly in relatively small optical devices such as microscopes and relatively small video cameras such as COD cameras. There is no need to run wires to the diffuser assembly. And if it cannot be located far from the diffuser assembly, a high-light lamp that is too large or bulky may be used. Furthermore, there are no restrictions on the shape of the lamp.

第1図に示されるように従来の技術のランプの形は環状
であった。本発明の隔って配置されるたランプは、ディ
フューザ・アッセンブリを妨げたり取り外したりする事
なしに、ランプの形の変化や、ランプ・アッセンブリで
メインテナンスを遂行する事を認める。加えて、半透明
のディフューザは、照明される物の反対側のディフュー
ザの側である、ディフューザの凸面から光源がくるよう
にする事によって、ランプを隔てられた所に位置するこ
とを可能にする。
As shown in FIG. 1, the shape of the prior art lamp was annular. The spaced apart lamps of the present invention permit changes in lamp shape and maintenance to be performed on the lamp assembly without disturbing or removing the diffuser assembly. In addition, a translucent diffuser allows the lamp to be spaced apart by having the light source come from the convex side of the diffuser, the side of the diffuser opposite the object being illuminated. .

本発明のもう一つの実施例はガス放電の光源を含み、こ
れは一般的に、半球状においてらせん状巻きであるので
、半透明のらせん状ディフューザは、半球状の光源の凹
面によって定義される空間内に位置し得る。すなわち、
らせん状の光源は実質的にディフューザの凸面全体の域
に−様な光源を与える為にディフューザの凸面に配置さ
れる。
Another embodiment of the invention includes a gas discharge light source, which is generally helically wound in a hemispherical shape, so that a translucent helical diffuser is defined by the concave surface of the hemispherical light source. can be located within space. That is,
A helical light source is disposed on the convex surface of the diffuser to provide a uniform light source over substantially the entire convex surface of the diffuser.

ディフューザは、更に光を拡散し、ディフューザの凹面
から拡散された光を放射する。照明される物は、通常、
ディフューザの凹面の曲率中心に位置される。この実施
例は、ディフューザの軸上の域に中心をおく観察ポート
を含む。
The diffuser further diffuses the light and emits the diffused light from the concave surface of the diffuser. The object to be illuminated is usually
It is located at the center of curvature of the concave surface of the diffuser. This embodiment includes a viewing port centered on the on-axis area of the diffuser.

らせん状の光源とデイ7」−ザは通常半球状あるいは、
光源とディフューザの軸上中心部分が平らである平板化
半球状を有づる。本発明の実施例は、反射及び拡散光が
光源へはねかえりその結果ディフューザへ向かうのを助
ける為のらせん状の光源を覆っている半球状リフレクタ
を含む。代わりに、リフレクタは省略しても良い。
Spiral light source and day 7'' - The is usually hemispherical or
The axial central portions of the light source and diffuser have a flattened hemispherical shape. Embodiments of the present invention include a hemispherical reflector over a helical light source to help reflect and diffuse light bounce back to the light source and thus to the diffuser. Alternatively, the reflector may be omitted.

半透明ディフューザは、照らされる物に面している側と
は反対のディフューザの面であるディフューザの凸面上
に光源が位置ツる事を可能にする。
A translucent diffuser allows the light source to be positioned on the convex side of the diffuser, which is the side of the diffuser opposite to the side facing the object being illuminated.

この事は、ディフューザの凸面上に起こる事が邪魔にな
ったり、ディフューザと照らされる物の間をとったりし
ないので光源の位置をより自由にさせる。
This allows for more freedom in positioning the light source as there is no interference or interference between the diffuser and the object being illuminated by what happens on the convex surface of the diffuser.

半透明のディフューザは、拡散の幾つかの段階をデイツ
ユ−1fの凹面に光がとどく前に生じることを認める。
The translucent diffuser allows several stages of diffusion to occur before the light reaches the concave surface of Day-1f.

例えば、種々のりフレフタあるいは、らせん状ランプが
すでに拡散されているディフューザへ光源を提供する為
に使用され得る。
For example, various glue flaps or spiral lamps can be used to provide a light source to an already diffused diffuser.

X厘札 第2A図は、ファイバ・オプティカル・ケーブル10へ
光線を集めるための標準150ワツトのりフレフタ型・
プロジェクション・ランプ9を含む隔たったランプハウ
ス8を有する、本発明の実施例を図示する。ランプ9の
光の強さは、加減抵抗器によってコントロールされ得る
。ランプハウス8は、ファイバ・オプティックス照明の
為に、一般的に使用される商業的に有用な光源の型であ
る。ファイバ・オプティカル・ケーブルは商業的に有用
な直径が1/4インチから1/2インチの光の導管に並
べられたガラス・ファイバの束である柔軟なファイバ・
オプティックス・ライトガイドである。ケーブル10の
典型的な長さは、1〜2mである。
Figure 2A of the X-card shows a standard 150 watt glue deflector for focusing the light beam onto the fiber optic cable 10.
1 illustrates an embodiment of the invention having a separate lamphouse 8 containing a projection lamp 9. FIG. The light intensity of the lamp 9 can be controlled by a rheostat. Lamphouse 8 is a type of commercially useful light source commonly used for fiber optic lighting. Fiber optical cable is a commercially useful flexible fiber bundle that is a bundle of glass fibers arranged into a 1/4 inch to 1/2 inch diameter optical conduit.
It is an optics light guide. A typical length of cable 10 is 1-2 m.

ランプ9から出される発光は、可視スペクトルに制限さ
れない。適当なフィルタあるいは、ランプ9の使用を通
して、紫外線光や赤外線光がファイバ・オプティカル・
クープル108Iでもたらされる。
The emission emitted by lamp 9 is not limited to the visible spectrum. Through the use of suitable filters or lamps 9, ultraviolet and infrared light can be transmitted through fiber optics.
Couple 108I.

ファイバ・オプティカル・ケーブル10は、機械加工さ
れたアルミニウムで出来た取り外し可能なりフレフタ・
ハウジング・トップ11につながれている。リフレクタ
・ハウジング・1ヘツブ11は、ファイバ・オプティカ
ル・ケーブル10を末端にする容器を提供する。
The fiber optic cable 10 has a removable flapper made of machined aluminum.
It is connected to housing top 11. Reflector housing 1 heb 11 provides a container for terminating fiber optical cable 10.

第2A図に見られるように、ファイバ・オプティカル・
ケーブル10から放射される光線12は、ファイバ・オ
プティカル・ケーブル10の数個の切れ目機能によって
分岐づる。光線12は、半球状ディフューザ14を照明
するための前段階として光線を分岐させるネガティブ・
ビーム・発散レンズ13上に投射される。レンズ13は
、−441の有効焦点距離を有する無色のネガティブ・
レンズである。発散レンズ13は、半球状ディフーザ1
4と円錐形リフレクタ17の内&!!16上に投射され
る出光線15をうみだす為に投射された光線12を形作
り方向づ【プる為に使用される。発散レンズは、半球状
ディフューザ14の凸面18を横切る光の−様な配分の
為に正しく角度のある光線15を供給することを求めら
れる。発散レンズ13の要素、サイズ及び焦点の長さは
、その適用に調和する為に変更され得る。
As seen in Figure 2A, the fiber optic
The light beam 12 emitted from the cable 10 is split by several cut features in the fiber optic cable 10. The light beam 12 is provided with a negative beam that splits the light beam as a prelude to illuminating the hemispherical diffuser 14.
The beam is projected onto a diverging lens 13. Lens 13 is a colorless negative lens with an effective focal length of -441.
It's a lens. The diverging lens 13 is a hemispherical diffuser 1
4 and the conical reflector 17 &! ! It is used to shape and direct the projected light ray 12 to produce an output ray 15 which is projected onto 16. A diverging lens is required to provide a correctly angled light beam 15 for the -like distribution of light across the convex surface 18 of the hemispherical diffuser 14. The elements, size and focal length of the diverging lens 13 may be varied to suit the application.

リフレクタ・ハウジング・トップ11に取り句けられた
円錐形リフレクタ17は、機械加工されたアルミニウム
で構成されていて、ディフューザ14の凸面18の低部
の−様な照明を得る為、出光1i115を反射ツ゛る為
に利用される。円錐形リフレクタ17の内壁16はディ
フューザの凸面18の正しい域に出光線15を反射する
為の臨界角であり、磨かれている。壁16の分1114
よまた、光の反射を正しくする為の臨界である。
A conical reflector 17 mounted on the reflector housing top 11 is constructed of machined aluminum and reflects the outgoing light 1i 115 for illumination of the lower part of the convex surface 18 of the diffuser 14. It is used for twisting. The inner wall 16 of the conical reflector 17 is polished at a critical angle for reflecting the outgoing light ray 15 into the correct area of the convex surface 18 of the diffuser. wall 16 minutes 1114
It is also critical for correct reflection of light.

半球状ディフューザ14は、中空の半球であり、薄い壁
のプラスティックあるいは、光を拡散する特徴をもつ光
学的乳白色ガラスを有する他の半透明材料で出来ている
。例としては、20から30ミルの厚さのレフ1ノン、
ポリプロピレンもしくはモールド・ガラスである。拡散
する特徴は、乳白色ガラスあるいは、外観が曇ったりし
ているようなディフューザの半透明材料の光学的媒体に
おいて木来備わっているものである。及び/又は、拡散
する特長番よ、凸面18を、及び/又は半球状ディフュ
ーザ14の凹面19を、織り生地のようにすることによ
って提供され得る。織り生地化は、凸及び/又は凹面を
砂吹きあるいはエツチングすることによってなされる。
The hemispherical diffuser 14 is a hollow hemisphere made of thin-walled plastic or other translucent material with optical opalescent glass having light-diffusing features. Examples include Lef 1 non, 20 to 30 mils thick;
Polypropylene or molded glass. Diffusing characteristics are inherent in the optical medium of opalescent glass or translucent materials of the diffuser, which have a cloudy appearance. And/or the diffusing feature may be provided by making the convex surface 18 and/or the concave surface 19 of the hemispherical diffuser 14 like a woven fabric. The woven fabric is formed by sandblasting or etching the convex and/or concave surfaces.

照明の下の物20はおおよそ凹面19の曲率中心に位置
する。典型的には、照明下の物20から半球状ディフュ
ーザ14の低部の端への作動距離(working d
istance)は、おおよそ1.5インチの直径で溶
接接合検査のような目的の為に使用されるにり小さいデ
ィフューザに対して0.0625インチから、そして1
2インチかそれより大きめの直径を有するより大ぎいデ
ィフューザに対して、数インチまでの範囲である。
The object 20 under illumination is located approximately at the center of curvature of the concave surface 19. Typically, the working distance from the object 20 to the bottom edge of the hemispherical diffuser 14 is
istance) from 0.0625 inches for smaller diffusers used for purposes such as weld joint inspection with a diameter of approximately 1.5 inches, and 1.
Ranges up to several inches, with larger diffusers having diameters of two inches or more.

照らされている物20の上面で測ると、おおよそ2πス
テラジアンの固定角r!1(固定角11180度〉で四
面19は対し、その凹面19からディフューザは、−様
に光を発散している。この様に物20の表面は凹面19
全体からくる光の−様な配分をうける。この様□に物2
0の表面の影のない照明が達成される。この特徴は、照
明の一様性と拡散が、通常の照明システムよりもより増
大するように明るい鏡面反射をなくす。ビデオカメラは
曇りや滲みやビデオのオーバーロードの危険なしに安全
に使用され得る。それ故、ビデオカメラは現在、以前不
可能だった適用の為に使用出来る。反射率の高い物が、
ビデオカメラや通常の写真の使用で、そっくりそのまま
見える。
A fixed angle r of approximately 2π steradians, measured at the top surface of the object 20 being illuminated! 1 (fixed angle of 11,180 degrees), the diffuser emits light from the concave surface 19 in a negative manner.In this way, the surface of the object 20 is the concave surface 19.
The light coming from the whole is distributed in a similar way. Things like this□2
Shadowless illumination of the 0 surface is achieved. This feature eliminates bright specular reflections so that the uniformity and diffusion of illumination is increased more than in conventional lighting systems. The video camera can be safely used without the risk of fogging, smearing or overloading the video. Therefore, video cameras can now be used for applications that were not possible before. Objects with high reflectivity
With the use of a video camera or regular photography, it can be seen exactly as it is.

照明下の物20は、通常、可視、U■あるいはIRの放
銅波長で観察できる物の事実上いかなるタイプあるいは
形状でも良い。電界中で、溶接接合が検査され得る。
The object 20 under illumination can be virtually any type or shape of object that can typically be observed at visible, U2, or IR emission wavelengths. Welded joints can be inspected in an electric field.

第2Δ図と第2B図は、ディフューザ14の軸上から外
れた観察ボー1〜22と、円錐形リフレクタ17の軸上
から外れた観察ボート23を通して物20を観察するビ
デオカメラ21を示している。
2Δ and 2B show the video camera 21 observing the object 20 through the off-axis observation boats 1-22 of the diffuser 14 and the off-axis observation boat 23 of the conical reflector 17. .

ビデオカメラ21は、チューブ・タイプかもしくは、C
OD装置のものである。ビデオカメラのかわりに、観察
装置は、映像の品質上同じ改善をされている静止画か動
画のカメラ、マイクロスコブあるいは他の光学拡大鏡で
あっても良い。
The video camera 21 is a tube type or C
It is from an OD device. Instead of a video camera, the viewing device may be a still or video camera, a microscob or other optical magnifier with the same improvements in image quality.

第3A図と第3B図は、本発明の実施例であり軸上の観
察ボートを示す。この実施例においてその構成は、第2
A図と第2B図に図示された軸からはずれた観察ボート
の実施例と似ている。この実施例で、物20の観察は、
観察される物20に刻し角度を持つ代わりに垂直から、
照明器具24の中心を通して達成される。ディフューザ
14の観察ボー1−26を通して又、ファイバ・オプテ
ィック・リングの観察ボート27を通して観察する。
Figures 3A and 3B illustrate an on-axis observation boat according to an embodiment of the invention. In this embodiment, the configuration is the second
This is similar to the off-axis observation boat embodiment illustrated in Figures A and 2B. In this example, the observation of object 20 is
Instead of having an angle carved into the object 20 being observed, from the perpendicular,
This is achieved through the center of the luminaire 24. Observations are made through observation boats 1-26 of the diffuser 14 and through observation boats 27 of the fiber optic ring.

この実流例は、テレビやビデオ・モニターと同様に、人
が観察する為の、マイクロ・スコープの照明として使用
する為に有用である。
This practical example is useful for use as illumination for human viewing microscopes, as well as television and video monitors.

リモート・ランプ・ハウス8とファイバ・オプティカル
・クープル10番よ第2A図に示されている。ファイバ
・オプティカル・ケーブル10は、商業的に入手可能な
ファイバ・オプティックス・リング25で終了している
。軸上の実施例において使われたファイバ・オプティカ
ル・ケーブル10ば、光を放銅するファイバの環帯であ
るファイバ・オブティクス・リング25において終了す
る。
Remote lamp house 8 and fiber optical couple 10 are shown in Figure 2A. Fiber optical cable 10 terminates in a commercially available fiber optic ring 25. The fiber optic cable 10 used in the on-axis embodiment terminates in a fiber optics ring 25, which is a ring of fibers that radiates light.

通常のサイズは、直径が2インチから4インチで環帯の
幅は、0.20〜0.50インチである。
Typical sizes are 2 inches to 4 inches in diameter and annulus widths of 0.20 to 0.50 inches.

ファイバは、前もって決定された作動距離で、滑らかで
−様な光の配分を産出する為環帯から光を集める為配列
されている。商業的に有用なファイバ・オプティックス
・リングの通常の作動距離は、1.5インチであり、直
径スポラl−1インチ以上の−様な照明が提供される。
The fibers are arranged to collect light from the annulus to produce a smooth, even distribution of light at a predetermined working distance. The typical working distance of commercially useful fiber optics rings is 1.5 inches, providing spora l-like illumination of 1 inch or more in diameter.

ファイバ・オプティカル・リング25は、ディフューザ
14の凸面18上に投射する光線29を方向づ番プる。
Fiber optical ring 25 directs a beam of light 29 that is projected onto convex surface 18 of diffuser 14 .

そして円錐形リフレクタ28と30に対する。そしてそ
れは、凸面18の低い域を照明する為に反射光線を方向
づける。
and for conical reflectors 28 and 30. It then directs the reflected light beam to illuminate the lower area of the convex surface 18.

ディフューザ14は、観察ポートの位置をのぞいて第2
A図に関連して述べた通りである。
The diffuser 14 has a second diffuser 14 excluding the observation port position.
This is as stated in relation to Figure A.

第4A図と第4B図は、アクリル・プラスチックの固形
片から機械加工されて作られたワン・ピースのディフュ
ーザ・アッセンブリ31を有する本発明の実施例を図示
している。言い換えれば、機械加工する代わりに、ディ
フューザ・アッセンブリは、最終的な形にモールドされ
ても良い。又、一つの単体にする代わりにそれは、いく
つかの構成で作られるか分けられてもよい。本発明のこ
の実施例は、ファイバ・オプティックス・リング25に
おける軸上の観察ポート27とディフューザ・アッセン
ブリ31における軸上の観察ポート26を有する軸上の
設計のものである。半球状凹面19は、砂吹き、エツチ
ング、モールドあるいは、その他の処理がされ、拡散の
為の織り生地状になっている。言い換えれば、あるいは
それに加えて、薄い乳白色のガラス・プラスチックの挿
入物が所望の拡散特性を達成する為にファイバ・オプテ
ィックス・リング25とディフューザ・アッセンブリ3
1の間に位置され得る。反射面32は、ファイバ・オプ
ティックス・リング25から投射する光の内部反射を得
る為の臨界の角度である。そして凹面19の−様な照明
を達成するために半球状四面19の低い域に向番プて長
剣される光を方向づける為の臨界の角度である。反剥面
32は、反射光の強さを増す為に銀である。
Figures 4A and 4B illustrate an embodiment of the invention having a one-piece diffuser assembly 31 machined from a solid piece of acrylic plastic. In other words, instead of being machined, the diffuser assembly may be molded into the final shape. Also, instead of being one single unit, it may be made or separated in several configurations. This embodiment of the invention is an on-axis design with an on-axis viewing port 27 in the fiber optics ring 25 and an on-axis viewing port 26 in the diffuser assembly 31. The hemispherical concave surface 19 is sandblasted, etched, molded, or otherwise treated to form a woven fabric for diffusion. In other words, or in addition, a thin opalescent glass-plastic insert can be used with the fiber optics ring 25 and diffuser assembly 3 to achieve the desired diffusion properties.
1. Reflective surface 32 is at a critical angle for obtaining internal reflection of light projecting from fiber optics ring 25. This is a critical angle for directing the elongated light toward the lower region of the hemispherical four faces 19 in order to achieve the -like illumination of the concave surface 19. The anti-peeling surface 32 is made of silver to increase the intensity of reflected light.

この実施例は、商業的に有用なファイバ・オプティック
ス・リングの照明と多くは同じ方法で通常のマイクロス
コープに直接取り付(プられる。その様なマイクロ・ス
コープの対物レンズ33は、ファイバ・オプティックス
・リング25の上に直接配置されるように示されている
。本実施例は、マイクロスコープの応用の広い範囲に関
して低価格照明付属品としてプラスチック化合物からモ
ールドで製造し得る。
This embodiment can be mounted directly onto a conventional microscope in much the same way as commercially useful fiber optic ring illumination. The objective lens 33 of such a microscope is It is shown placed directly over the optics ring 25. This embodiment can be molded from a plastic compound as a low cost lighting accessory for a wide range of microscopic applications.

第5A図、第5B図、第6A図及び第6B図は、軸上観
察ポー1−を有する、本発明の二つの類似した実施例の
図示である。この実施例の各々は、半球状デイツユ−#
f14へ大変−様な光の配分をする光源を提供する為に
、局部的に配置されたらせん状巻きランプ34を含む。
5A, 5B, 6A and 6B are illustrations of two similar embodiments of the invention having an on-axis viewing port 1-. Each of this example has a hemispherical date
A locally placed spirally wound lamp 34 is included to provide a light source with a highly variable distribution of light to f14.

局部的に配置されたらせん状巻ぎランプ34は、前述実
施例の隔った所に位置するランプ、ファイバ・オプティ
カル・ケーブル10.ファイバ・オプティックス・リン
グ25、発散レンズ13、及び、種々のりフレフタに取
って代わる。らせん状巻きランプは、9111IIlの
直径のネオンの詰まったパイレックスガラス管から構成
される。ガラス管は一つの完全ならじん状に巻き付ける
ことが可能でもしくは、分離した区分を構成することが
可能である。典型的には、このランプは、94:ロボル
]・、45ミリアンペアで句勢される。合成発光は、色
温度にお(プる明白色として分類される。そして、標準
の蛍光灯J:りもかなり明るい。この型のランプは、事
実上直径1.5インチから12インチ以上までどの大き
さにも製造し得る。
The locally located spirally wound lamp 34 is similar to the remotely located lamp, fiber optic cable 10. of the previously described embodiments. It replaces the fiber optics ring 25, the diverging lens 13, and the various glue deflectors. The spiral-wound lamp consists of a neon-filled Pyrex glass tube with a diameter of 9111III. The glass tube can be wrapped into one complete tube or can be constructed into separate sections. Typically, this lamp is energized at 94:45 mA. Synthetic luminescence is classified as a bright color depending on the color temperature and is considerably brighter than a standard fluorescent lamp. Can be manufactured to any size.

ディフューザ14において軸上観察ボート26は提供さ
れる。そしてそれに対応する軸上観察ポート35は、ら
せん状巻きランプの中心に提供される。第5A図と第5
B図の実施例は、第6A図と第6B図の実施例とは、ら
せん状ランプ34とデイユーザ14の半球状が、第5A
図と第5B図の具体例においでいくぶん平らであり、第
6A図と第6B図が本来の半球状を有している事におい
て相違している。平らな形状は、低い外形の照明器具3
6の為に提供され、より狭い状況で使用されることを可
能にする。
An on-axis viewing boat 26 is provided in the diffuser 14 . And a corresponding on-axis viewing port 35 is provided at the center of the spirally wound lamp. Figures 5A and 5
The embodiment of FIG. 6A and FIG. 6B differs from the embodiment of FIGS.
6A and 6B differ in that they are somewhat flat in the embodiments of FIGS. and 5B, while FIGS. 6A and 6B have a true hemispherical shape. The flat shape is a low profile lighting fixture 3
6, allowing it to be used in narrower situations.

第7A図と第7B図は、リフレクタ37の中心に軸上観
察ポート38を有する半球状リフレクタ37を第6A図
と第6B図に加えたような実施例である。
7A and 7B are embodiments in which a hemispherical reflector 37 having an axial observation port 38 at the center of the reflector 37 is added to FIGS. 6A and 6B.

本発明の種々の図示した実施例は、ディフュザ14もし
くは、ディフューザ・アッセンブリ31に観察ポートを
含む。極端な鏡面反射面を含むある応用の為に、ディフ
ューザ14の観察ボート26に関連した比較的略い域が
、物2oがら反則され、ビデオ・カメラ21によって拾
い上げられる暗い域の映像を生じる。暗い域の映像は、
ある場合、物20の表面の小さな特徴や詳細をあいまい
にし、おおいかくず。第8図において、ビーム・スプリ
ッタ40.即ちハーフ・シルバ・ミラは観察ポー1−2
6の上に45度の角度で位置する。
The various illustrated embodiments of the invention include a viewing port in the diffuser 14 or diffuser assembly 31. For some applications involving extremely specular reflective surfaces, a relatively approximate area of the diffuser 14 associated with the observation boat 26 will be deflected from the object 2o, resulting in a dark area image picked up by the video camera 21. Images in dark areas are
In some cases, debris obscures small features and details on the surface of the object 20. In FIG. 8, beam splitter 40. In other words, half Silva Mira is observation po 1-2
6 at a 45 degree angle.

ファイバ・オプティックス・リング25がらの光線41
は、反剣面39から反射され、反射光[1142は、ビ
ーム・スプリッタ4oの表面45の上に投射されるよう
に方向づけられる。光線42は、表面45から反射され
、反射光143は、照明される物20に軸上に方向づけ
られる。物2oによって反射されたビーム・スプリッタ
4oへ投射される光線のほとんどは、光JI44のよう
にビーム・スプリッタを通り過ぎ、ビデオ・カメラ21
によって検知される。この様に、物2oは、ディフュー
ザ14によって対する全ての角度から生じる−様な光の
配分に包まれる。そして、観察ボート26は、カメラで
は見えない様になる。本実施例が最も効果的に機能する
為にファイバ・オプティックス・リングからの光は強い
ものであるべきである。ビーム・スプリッタは、例え、
はとんどの検査や観察の応用のためには通常必要ではな
いとしても、本発明の他の種々の具体例に使用され得る
Light beam 41 from fiber optics ring 25
is reflected from the counterface 39 and the reflected light [1142 is directed to be projected onto the surface 45 of the beam splitter 4o. Light ray 42 is reflected from surface 45 and reflected light 143 is directed axially onto object 20 to be illuminated. Most of the rays reflected by the object 2o and projected onto the beam splitter 4o pass through the beam splitter as the light JI 44 and are sent to the video camera 21.
Detected by. In this way, the object 2o is surrounded by a -like distribution of light originating from all angles to it by the diffuser 14. The observation boat 26 then becomes invisible to the camera. For this embodiment to work most effectively, the light from the fiber optics ring should be intense. A beam splitter, for example,
Although not normally necessary for most inspection and observation applications, it may be used in various other embodiments of the invention.

以上の説明に関連して更に以下の項を開示する。In connection with the above description, the following sections are further disclosed.

(1)  物の影ができない照明のための、ディフュー
ザ・アッセンブリであって、 実質的に半球状であり凹型面を有する半透明のディフュ
ーザと、 前記ディフューザの光学的媒体へ光を導く為に位置する
光源 とを含むディフューザ・アッセンブリ。
(1) A diffuser assembly for shadowless illumination, comprising a translucent diffuser having a substantially hemispherical concave surface and a position for directing light to an optical medium of the diffuser. a diffuser assembly including a light source;

(2)  (1)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリであって、前記光源は、前記ディフューザから隔た
ったランプと、前記ディフューザの光学的媒体へ光を導
く為に前記位置へ前記ランプから光を伝導する為のファ
イバ・オプティカル・ケーブルとを含む。
(2) A diffuser assembly according to paragraph (1), wherein the light source includes a lamp spaced from the diffuser and transmitting light from the lamp to the location for directing the light to an optical medium of the diffuser. Includes fiber optic cables for

(3)  (1)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリであって、更に、前記光源から前記ディフユーザヘ
ー様に光を分配する為に位置する発散レンズを含む。
(3) The diffuser assembly described in item (1) further includes a diverging lens positioned to distribute light from the light source to the diffuser.

(4)  (1)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリであって、更に、前記ディフューザの光学的媒体へ
光りを反射する為の少なくとも一つのりフレフタを含む
(4) The diffuser assembly according to paragraph (1), further including at least one deflector for reflecting light to an optical medium of the diffuser.

(5)  (1)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリにおいて、前記ディフューザの光学的媒体は光を拡
散するための乳白色ガラス光学濃度を有する。
(5) In the diffuser assembly described in paragraph (1), the optical medium of the diffuser has an opalescent glass optical density for diffusing light.

(6)  (1)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリにおいて、前記凹面は、光を拡散するために折り生
地の様になっている。
(6) In the diffuser assembly described in item (1), the concave surface is shaped like folded fabric to diffuse light.

(7)  (61項に記載したディフューザ・アッセン
ブリにおいて、前記凹面は、砂吹き面である。
(7) (In the diffuser assembly described in item 61, the concave surface is a sandblasted surface.

(8)  (6)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリにおいて、前記凹面は、エツチングされた面である
(8) In the diffuser assembly described in item (6), the concave surface is an etched surface.

(9)  (1)項に記載したディフューザ・アッセン
ブリにおいて、前記ディフューザは、プラスチックであ
る。
(9) In the diffuser assembly described in item (1), the diffuser is made of plastic.

(10)  (1)項に記載したディフューザ・アッセ
ンブリにおいて、前記ディフューザは、ガラスである。
(10) In the diffuser assembly described in item (1), the diffuser is made of glass.

(11)  (1)項に記載したディフューザ・アッセ
ンブリであって、前記ディフューザは、更に、前記光源
からの前記導いた光を受ける為に位置する凹面を含む。
(11) The diffuser assembly according to item (1), wherein the diffuser further includes a concave surface positioned to receive the guided light from the light source.

(12)  (11)項に記載したディフューザ・アッ
センブリにおいて、凹面は前記ディフューザの光学的媒
体に入るように前記導いた光を散乱する為織り生地の様
になっている。
(12) In the diffuser assembly described in paragraph (11), the concave surface is woven to scatter the directed light into the optical medium of the diffuser.

(13)  (1)項に記載したディフューザ・アッセ
ンブリであって、更に、前記ディフューザの軸上に位置
ツる観察ボートを含む。
(13) The diffuser assembly described in item (1) further includes an observation boat positioned on the axis of the diffuser.

(14)  (1)項に記載したディフューザ・アッセ
ンブリであって、更に、前記ディフューザの軸上からは
ずれた所に位置する観察ボートを含む。
(14) The diffuser assembly described in item (1) further includes an observation boat located off-axis of the diffuser.

(15)物の影ができない照明方法であって、(2) 
実質的に半球状で、凹面を有する半透明のディフューザ
を規定し; 0 前記凹面の曲率中心近くに照らされる物を位置し; O前記ディフーザの光学的媒体に向けて光を導ぎ、その
方向に、前記の物を照らす為に、前記凹面から前記物に
向けて、光を一様に放射性しめる 各ステップを含む。
(15) A lighting method that does not create shadows of objects, (2)
defining a substantially hemispherical, translucent diffuser having a concave surface; 0 positioning the object to be illuminated near the center of curvature of said concave surface; 0 directing light towards an optical medium of said diffuser; the steps include uniformly emitting light from the concave surface toward the object to illuminate the object.

(16)  (15)項に記載した方法において、ステ
ップ0は、照明する為に1tJ記凹面の低部の端の下に
、前記物の位置を定めることを含む。
(16) In the method described in paragraph (15), step 0 includes positioning the object under the bottom edge of the 1tJ concave surface for illumination.

(17)  (15)項に記載した方法において、ステ
ップOは、前記デイフーザの光学的媒体に向けて光りを
反射させるように位置したりフレフタを規定することを
含む。
(17) In the method described in paragraph (15), step O includes defining a flefter positioned to reflect light toward an optical medium of the diffuser.

(18)  (15)項に記載した方法において、ステ
ップ(2)は、前記半透明のディフューザに観察ボート
を規定することを含む。
(18) In the method described in item (15), step (2) includes defining an observation boat in the translucent diffuser.

(19)  (18)項に記載した方法において、更に
以下のステップを含む。0薗記観察ボートを通して照明
された物を観察する。
(19) The method described in item (18) further includes the following steps. 0 Observe the illuminated objects through the observation boat.

(20)  (19)項に記載した方法において、ステ
ップOは、ビデオカメラで前記観察ボートを通して前記
物を観察することを含む。
(20) In the method described in item (19), step O includes observing the object through the observation boat with a video camera.

(21)  (19)項に記載した方法において、ステ
ップ0マイクロスコープで前記観察ボートを通して前記
物を観察することを含む。
(21) In the method described in item (19), step 0 includes observing the object through the observation boat with a microscope.

(22)  (18)項に記載した方法において、更に
以下のステップを含む。@前記物から反射する前記観察
ボートの映像をはばむために前記物へ前記観察ボートを
通して光を導くための手段を規定する。
(22) The method described in item (18) further includes the following steps. @Providing means for directing light through the observation boat to the object to intercept images of the observation boat reflecting from the object.

(23)  (22)項に記載した方法にJ3いて、前
記導く手段は前記物から長剣した光りを通すための手段
を含む。
(23) In the method described in item (22), the guiding means includes means for transmitting the elongated light from the object.

(24)物の影のない照明の為のディフューザ・アッセ
ンブリであって、 実質的に半球状で凹面を有する半透明のディフューザと
、 前記ディフューザの光学的媒体へ光を導く為の光源と、 前記凹面の曲率中心の近くに位M1t′る物を観察する
為の前記ディフューザにお(プる観察ポー1〜と、そし
て、前記物へ前記観察ボートを通して光を導く為の又、
前記物から反射する光を通ず為の手段とを含むディフュ
ーザ・アッセンブリ。
(24) A diffuser assembly for shadowless illumination of objects, comprising: a substantially hemispherical, concave, translucent diffuser; a light source for directing light to an optical medium of the diffuser; a diffuser for observing an object M1t' located near the center of curvature of the concave surface;
and means for transmitting light reflected from said object.

(25)  (24)項に記載したディフューザ・アッ
センブリに+15いて、前記手段は、ビーム・スプリッ
タである。
(25) In the diffuser assembly described in item (24), the means is a beam splitter.

(26)  (24)項に記載したディフューザ・アッ
センブリにおいて、前記手段は、ハーフ・シルバ・ミラ
ーである。
(26) In the diffuser assembly described in item (24), the means is a half silver mirror.

(27)  (24)項に記載したディフューザ・アッ
センブリにおいて、前記手段は、前記WA察ポートを通
す前記物へ光を反射する為に位置する長剣表面を含む。
(27) In the diffuser assembly of paragraph (24), the means includes a long sword surface positioned to reflect light to the object through the WA sensing port.

(28)少なくとも一つの物の均一の照明の為のディフ
ューザ・アッセンブリであって、実質的に半球状で一方
が凹面であり、そして実質的に半球状で前記デヒューザ
の長剣方向が凸面である物を有する薄い、半透明のディ
フューザと、そして、前記凹面のほぼ曲率中心に位置す
る物を見る為の前記ディフューザにおける観察ボートと
を含むディフューザ・アッセンブリ。
(28) A diffuser assembly for uniform illumination of at least one object, which is substantially hemispherical and has a concave surface on one side, and is substantially hemispherical and has a convex surface in the long direction of the diffuser. and a viewing boat in the diffuser for viewing objects located approximately at the center of curvature of the concave surface.

(29)  (28)項に記載したディフューザ・アツ
センブリにおいて、前記ディフューザの光学的媒体は、
光を拡散する為に乳白色ガラスの光学的特徴を有する。
(29) In the diffuser assembly described in item (28), the optical medium of the diffuser is
It has the optical characteristics of opalescent glass to diffuse light.

(30)  (29)項に記載したディフューザ・アッ
センブリにおいて、前記凹面は、前記凹面によって放た
れた光を撒き散らす為に、織り生地のようになっている
(30) In the diffuser assembly described in paragraph (29), the concave surface is shaped like a woven fabric to scatter the light emitted by the concave surface.

(31)  (291項に記載したディフューザ・アッ
センブリにおいて、前記凸面ば、前記凹面によって放た
れた光を撒き散らす為に、織り生地のようになっている
(31) (In the diffuser assembly described in paragraph 291, the convex surface is shaped like a woven fabric to scatter the light emitted by the concave surface.

(32)半透明の平面球面形ディフューザは、物を検査
したり、観察したりする為に、影のない一様な照明を提
供する。半透明のディフューザの光学的媒体は光を一様
にする為に、乳白色のガラス光学的濃度を有し、そして
/又は、ディフューザの一つかそれ以上の表面は、ディ
フューザの光学的媒体へ入ったり出たりする光を拡散す
る為に織り生地のようになっている。半透明のディフュ
ーザは光源と観察される物との間に位置する。光源から
のディフューザの光学的媒体に入る光はディフューザの
凹面から一様に再放射される。観察される物は、半透明
のディフューザの曲率中心にほぼ位置する。このように
、ディフューザの放射凹面は、はぼ2πステラデイアン
の固定角度で刻している。光は、ディフューザ外部のあ
らゆる反射面によってデイツユ−「の光学的媒体に入る
前に拡散される。一つのディフューザの実施例は、ディ
フューザの必要な部分としての反射面を含む。
(32) A translucent flat spherical diffuser provides uniform, shadow-free illumination for inspecting and observing objects. The translucent diffuser optical medium has an opalescent glass optical density to homogenize the light, and/or one or more surfaces of the diffuser are transparent to the diffuser optical medium. It looks like woven fabric to diffuse the light that comes out. A translucent diffuser is located between the light source and the object being observed. Light entering the optical medium of the diffuser from the light source is uniformly re-radiated from the concave surface of the diffuser. The observed object is located approximately at the center of curvature of the translucent diffuser. Thus, the radiating concave surface of the diffuser is carved at a fixed angle of approximately 2π steradians. Light is diffused by any reflective surfaces external to the diffuser before entering the optical medium of the daylight source. One diffuser embodiment includes a reflective surface as an integral part of the diffuser.

光源は、遠隔ランプ及びファイバ・オプティカル・シス
テムもしくはディフューザをおおう局部的にスパイラル
状に巻かれたネオンチューブである。
The light source is a locally spirally wound neon tube over a remote lamp and fiber optic system or diffuser.

それぞれのディフューザは、照らされた物を見る為の観
察ボートを含む。観察ボートはそれと関連してビーム・
スプリッタ即ち、ハーフ・シルバド・ミラ・アッセンブ
リを有し、それは、物によって反射されることからボー
トの映像を防ぐ為にその物の方に光を導き、そしてビデ
オカメラあるいは、他の観察装置に物によって反射され
る光を通ず。
Each diffuser includes a viewing boat for viewing the illuminated object. The observation boat has an associated beam
A splitter or half-silvered mirror assembly that directs light toward the object to prevent the boat's image from being reflected by the object and directs the light toward the object to prevent it from being reflected by the object. Through the light reflected by.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、半球状リフレクタを備えた照明装置の従来技
術の側断面図である。 第2A図は、隔たったランプと軸上がらはずれた観察ポ
ー1〜を備えた本発明の実施例の側断面図である。 第2B図は、第2A図に示した発明の実施例の透視図で
ある。 第3A図は、隔たったランプと軸上に位置する観察ボー
トを備えた本発明の実施例の側断面図である。 第3B図は、第3A図に示した発明の実施例の透視図で
ある。 第4A図は、隔たったランプと凸面に対する平らなディ
フューザ表面を備えた本発明の実施例の側断面図である
。 第4B図は、第4A図に示した発明の実施例の透視図で
ある。 第5A図は、ディフューザを覆う平板化半球状らぜ/υ
ランプを備えた本発明の実施例の側断面図である。 第5B図は、第5A図に示した発明の実施例の透視図で
ある。 第6A図は、ディフューザを覆う半球状らせんランプを
備えた本発明の実施例の側断面図である。 第6B図は、第6A図に示した発明の実施例の透視図で
ある。 第7A図は、アイフユーザを覆う半球状らせんランプを
次に覆う半球状リフレクタを備えた本発明の実施例の側
断面図である。 第7B図は、第7A図に示した発明の実施例の透視図で
ある。 第8図は、ビーム・スプリッタ即ちハーフ・シルバード
・ミラを備えた本発明の実施例の側断面図である。 主な符号の説明 9:ランプ 10:ファイバ・オプティカル・ケーブル14:半透明
デヒューザ 18:凸面 :凹面 図面の浄書(内容に変更なし) h′グ、/ Ft’g、 6汐 Ft’q、 7a Ftり、7b 手 続 補 正 書(方式) 発明の名称 半球状のぎらつかない照明装置及び照明方法氏名(名称
) テキサス インスツルメンツ インコーホレイテッド 代 理 人 ネ甫正乙こより士曽カロする言青求項の数補正の対象 図面 イ田正の内容 別紙のとおり
FIG. 1 is a side sectional view of a prior art illumination device with a hemispherical reflector. FIG. 2A is a side cross-sectional view of an embodiment of the invention with spaced lamps and off-axis viewing ports 1-. FIG. 2B is a perspective view of the embodiment of the invention shown in FIG. 2A. FIG. 3A is a side cross-sectional view of an embodiment of the invention with spaced lamps and an on-axis viewing boat. FIG. 3B is a perspective view of the embodiment of the invention shown in FIG. 3A. FIG. 4A is a side cross-sectional view of an embodiment of the invention with spaced lamps and a flat diffuser surface versus a convex surface. FIG. 4B is a perspective view of the embodiment of the invention shown in FIG. 4A. Figure 5A shows the flattened hemispherical lattice covering the diffuser /υ
1 is a side sectional view of an embodiment of the invention with a lamp; FIG. FIG. 5B is a perspective view of the embodiment of the invention shown in FIG. 5A. FIG. 6A is a side cross-sectional view of an embodiment of the invention with a hemispherical spiral lamp covering a diffuser. FIG. 6B is a perspective view of the embodiment of the invention shown in FIG. 6A. FIG. 7A is a side cross-sectional view of an embodiment of the invention with a hemispherical reflector that then covers a hemispherical helical lamp that covers the eye user. FIG. 7B is a perspective view of the embodiment of the invention shown in FIG. 7A. FIG. 8 is a side cross-sectional view of an embodiment of the invention with a beam splitter or half silvered mirror. Explanation of main symbols 9: Lamp 10: Fiber optical cable 14: Translucent diffuser 18: Convex: Concave Engraving of drawing (no change in content) h'g, / Ft'g, 6 汐Ft'q, 7a Ft, 7b Procedural amendment (method) Name of the invention Hemispherical non-glare lighting device and lighting method Name (name) Texas Instruments Incorporated Agent Neho Masako to Shiso Karo's number of amendments The contents of the target drawing Ida Tadashi are as shown in the attached sheet.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)物の影ができない照明のための、ディフューザ・
アッセンブリであつて、 実質的に半球状であり凹型面を有する半透明のディフュ
ーザと、 前記ディフューザの光学的媒体へ光を導く為に位置する
光源 とを含むディフューザ・アッセンブリ。
(1) Diffuser for lighting that does not create shadows
A diffuser assembly comprising: a translucent diffuser having a substantially hemispherical concave surface; and a light source positioned to direct light to an optical medium of the diffuser.
(2)物の影ができない照明方法であって、(a)実質
的に半球状で、凹面を有する半透明のディフューザを規
定し、 (b)前記凹面の屈曲の中心近くが照らされるように物
の位置を決め、 (c)前記ディフューザの光学媒体に向けて光を導き、
その方向に、前記の物を照らすために、前記凹面から前
記物に向けて、光を一様に放射せしめる。
(2) A method of illumination that does not cast shadows of objects, the method comprising: (a) defining a substantially hemispherical, semi-transparent diffuser having a concave surface; (b) such that a portion near the center of the curvature of the concave surface is illuminated; (c) directing light toward an optical medium of the diffuser;
In order to illuminate the object in that direction, light is emitted uniformly from the concave surface toward the object.
JP18385789A 1988-07-19 1989-07-18 Hemispherical non-glare lighting apparatus Pending JPH02167450A (en)

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