JPH02195643A - 反射鏡付き電球の配光調整方法およびその装置 - Google Patents

反射鏡付き電球の配光調整方法およびその装置

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JPH02195643A
JPH02195643A JP1460989A JP1460989A JPH02195643A JP H02195643 A JPH02195643 A JP H02195643A JP 1460989 A JP1460989 A JP 1460989A JP 1460989 A JP1460989 A JP 1460989A JP H02195643 A JPH02195643 A JP H02195643A
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optical axis
bulb
light bulb
reflector
illuminance
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JP1460989A
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Morio Tominaga
守雄 富永
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、回転2次曲面などの曲面からなる反射鏡に電
球を取付ける場合、その配光特性を調整するようにした
反射鏡付き電球における配光調整方法およびその装置に
関する。
(従来の技術) 例えば、反射鏡付き小形ハロゲン電球は、第7図に示す
ように、回転楕円面を有するガラス製反射鏡1の背面に
、光軸上に位置して開口部としての筒形取付部2を一体
に突設し、この反射鏡l内の光軸上に小形ハロゲン電球
5を配設し、このハロゲン電球5の圧潰封止部7が上記
筒形取付部2に差し込まれ、接着剤8を介して接着固定
されるようになっている。
反射鏡lの内面は反射面3とされており、また小形ハロ
ゲン電球5は石英ガラス製バルブ内にフィラメント6を
収容して形成されており、このフィラメント6に接続さ
れたリード線が端子ピン9゜9に接続される。
このような反射鏡付き電球においては、例えば店舗の陳
列商品などのようなほぼ一定の距離にある被照射面に対
して所定の配光をなすように定められており、全ての電
球はその配光特性が一定の基準内に収まるように均一な
品質であることが望まれている。
ところで配光特性は、反射面3の反射特性とフィラメン
ト6の位置との組み合せにより左右されるものであり、
反射面3の形状が高精度に定まり、かつフィラメント6
が例えば反射鏡lの焦点位置に正確に設置されるならば
高精度の反射特性が得られる。
しかしながら、ガラス製反射鏡1の反射面3を反射特性
が一定になるように形成することは困難であり、ガラス
歪みによる形状不揃いを生じ易いためばらつきの発生は
避けられない。
また、小形ハロゲン電球5においても、圧潰封止により
マウントを保持するものであるためフィラメント6の位
置決めが難しく、やはりばらつきの発生は避けられない
このため、この種の反射鏡付き小形ハロゲン電球におい
ては、個品ごとに反射鏡1の反射面3内に小形ハロゲン
電球5を収容した段階でフィラメント6の位置合せを行
う必要がある。
(発明が解決しようとする課題) 従来におけるこの種のフィラメント6の位置合せは、特
願昭61−210705号にも記載されているように、
反射鏡1の光軸上に1個の照度計を設け、反射鏡1の前
方に照射される光の照度をこの照度計で測定し、これに
より反射鏡1と電球5を相対的に変位させてフィラメン
ト6の位置調整を行っていた。
しかしながら、このような調整方法によると、反射鏡1
の光軸上の1点のみで照度を測定しているので、照射領
域の全体の配光特性が把握できず、全体に亘る配光特性
を基準内に設定することができない不具合がある。
また、従来の場合、フィラメント6の位置調整を行うに
は、反射鏡1の背面に開口部した筒形取付部2に小形ハ
ロゲン電球5の圧潰封止部7を収容し、この筒形取付部
2内で電球5をx、y、zの3方向へ直線的に移動させ
る手段が採用されていた。しかしながら、この場合、筒
形取付部2の内面と電球5の圧潰封止部7との間には僅
かなりリアランスしかないのでYおよびZ方向への移動
量には制限があり、良好な調整が得られない場合もあっ
た。
本発明においては、照射範囲の全体に亘り配光特性を基
準内に設定することができるとともに、位置調整の領域
が大きくなって高精度の配光調整が簡単に行なえる反射
鏡付き電球の配光調整方法およびその装置の提供を目的
とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の1番目に係る方法は、曲面からなり光軸上の背
面に開口部を有する反射鏡と、端部がこの反射鏡の上記
背面開口部に取付けられた電球とからなる反射鏡付き電
球の配光調整方法において、上記反射鏡の背面開口部に
電球の端部を挿入してこの電球を点灯させ、この反射鏡
の照射方向前方における光軸上に配置した第1の照度計
によりこの光軸上の照度をUl定し、このn1定にもと
づき上記電球を光軸上の照射方向前後に移動させて位置
調節するとともに、この反射鏡の前方における光軸を中
心とする周方向に配置した第2の照度計により照度を測
定し、この測定にもとづき上記電球をその端部を中心と
して上記第2の照度計の配置方向に沿って回動変位させ
るようにしたことを特徴とする。
本発明の2番目に係る装置は、曲面からなり光軸上の背
面に開口部を有する反射鏡を保持する反射鏡ホルダと、
端部がこの反射鏡の上記背面開口部に取付けられる電球
を保持しかつこの電球に通電する手段を備えたランプホ
ルダと、上記反射鏡の前方における光軸上に配置した第
1の照度計およびこの反射鏡の前方における光軸を中心
とする周方向に配置した第2の照度計と、上記第1の照
度計の測定にもとづき上記反射鏡ホルダとランプホルダ
を相対的に光軸に沿う前後に移動させて位置調節する直
線移動機構と、上記第2の照度計の測定にもとづき上記
反射鏡ホルダとランプホルダを相対的に電球の端部を中
心として上記第2の照度計の配置方向に沿って回動変位
させる回動機構とを具備したことを特徴とする。
(作用) 本発明の1番目によれば、反射鏡の背面開口部に挿入さ
れた電球を点灯させて第1の照度計により光軸上の照度
を測定し、この測定にもとづき上記電球を光軸上の照射
方向前後に移動させて位置調節し、また第2の照度計に
より照度を測定してこの測定にもとづき上記電球をその
一端部を中心として上記第2の照度計の配置方向に沿っ
て回動変位させるから、上記第1および第2の照度計に
より反射鏡前方の広い範囲の配光特性を測定することが
でき、また第2の照度計で測定した結果にもとづき電球
をその端部を中心として回動変位させるから、電球端部
に比べてフィラメントの移動量を大きくすることができ
、反射鏡の背面開口部と電球との間に僅かなりリアラン
スしかない場合でもフィラメントをYまたは2の方向へ
大きく移動させて配光特性の調整が可能になる。
また、本発明の2番目によれば、配光特性の調整が自動
的に行なえ、個品づつの調整を効率良く行なえ、多量処
理に適する。
(実施例) 以下本発明について、第1図ないし第6図に示す一実施
例にもとづき説明する。
第1図および第2図は反射鏡付き小形ハロゲン電球の配
光調整装置の全体を示し、10は先に説明した反射鏡1
を保持する反射鏡ホルダである。
この反射鏡ホルダ1(lは、たとえば反射tf!、1の
前面開口部周囲を挟持するチャックからなり、反射鏡1
の光軸Xが鉛直となるようにこの反射鏡1を保持する。
20は小形ハロゲン電球5を保持するランプホルダであ
る。
このランプホルダ20は第3図および第4図に詳図され
ており、これにもとづき説明すると、21はチャック台
であり、このチャック台21には支持ビン22を介して
、チャックおよび通電部材を兼ねるクランプ端子23.
23が回動自在に取付けられている。クランプ端子23
.23は導電材からなり、スプリング24.24の付勢
力を受けて上記チャック台21との間で小形ハロゲン電
球5の外部リード線を挟持するようになっている。この
ため小形ハロゲン電球5は、軸線が鉛直となる姿勢で機
械的に支持される。
また、クランプ端子23.23には電源接続線25゜2
5が接続され、これら電源接続線25.25は電源に接
続されている。このため小形ハロゲン電球5のフィラメ
ント6に通電がなされ、このフィラメント6が発光する
ようになっている。
このようなランプホルダ20のチャック台21には、両
端にa方向回転軸26.2Bが突設されており、これら
a方向回転軸2B、 2Bは第1図および第2図に示さ
れた矩形の揺動枠27に回動自在に取付けられている。
この揺動枠27には、a方向回転用の減速機付きステッ
プモータ28が固定されており、この減速機付きステッ
プモータ28の駆動軸はカップリング29を介して上記
一方のa方向回転輪26に連結されている。したがって
、減速機付きステップモータ28が回転すると一方のa
方向回転軸2Bを介してチャツク台21換言すればラン
プホルダ20が第2図の矢印a方向に回動されるように
なっている。
上記揺動枠27には、上記a方向回転軸26.26と直
交する方向にb方向回転軸30.30が突設されており
、これらb方向回転軸30.30は第1図および第2図
に示されたコ字形をなす昇降枠31に回動自在に取付け
られている。
この昇降枠31には、b方向回転用の減速機付きステッ
プモータ32が前記a方向回転用の減速機付きステップ
モータ28と直交する姿勢で固定されており、この減速
機付きステップモータ32の駆動軸はカップリング33
を介して上記一方のb方向回転軸30に連結されている
。したがって、この減速機付きステップモータ32が回
転すると一方のb方向回転軸30を介して揺動枠27、
つまりランプホルダ20が第2図の矢印す方向に回動さ
れるようになっている。
上記昇降枠31は基台35に対して上下動可能に取付け
られている。すなわち、昇降枠31の一側面にはスライ
ド溝36が形成されており、これに対し基台35にはガ
イドレール37が設けられている。したがって、昇降枠
31は基台35に対してスライド溝36とガイドレール
37の案内作用により上下方向に移動可能にして取付け
られている。
この基台35には、X方向、つまり昇降用の減速機付き
ステップモータ38が固定されており、この減速機付き
ステップモータ3Bの駆動軸にはカップリング39を介
してねじ軸40が連結されている。このねじ軸40は上
記昇降枠31に取着したポールナツト41に螺挿されて
いる。したがって、昇降用の減速機付きステップモータ
38が回転するとねじ軸40およびポールナツト41の
螺進退作用により昇降枠31が上下方向に駆動されるよ
うになっている。
先に説明した反射鏡ホルダlOの前方には、第1゜第2
および第3の照度計50.51a 、 51bおよび5
2a 、 52bが配置されている。
これら照度計の配置関係は第5図に示されており、これ
にもとづき説明すると、これら第1.第2および第3の
照度計50.51a 、 51bおよび52a。
52bは、前記ランプホルダ20の回動中心点を基準中
心とした所定半径R(例えばR−1m)を有する球面P
上に配置されており、第1の照度計50は光軸X線上に
設けられている。
第2の照度計51a 、 51bは2個で1組とされて
おり、上記球面P上に位置しかつ所定のビーム角θを通
る円周O上で光軸Xを中心とした対称位置にあり、かつ
光軸Xと直交するY方向に配置されている。
さらに、第3の照度計52a 、 52bも2個で1組
とされており、上記球面P上に位置しかつ上記ビーム角
θを通る円周O上で光軸Xを中心とした対称位置にあり
、かつ光軸XならびにY方向と直交するZ方向に配置さ
れているものである。
これら各照度計50.51a 、 51bおよび52a
52bは、電球5を点灯した時に反射鏡1の前方に投射
される光の照度をDI定するもので、これら各照度計5
0.51a 、 51bおよび52a 、 52bで測
定した明るさの値は電気的信号として第6図に示した制
御回路60に送られる。
この制御回路60は後述するが、各照度計50゜51a
 、 51bおよび52a 、 52bから送られてき
たn1定値と基準値とを比較し、これの比較判定の結果
にもとづきモータドライバ61を通じてそれぞれのステ
ップモータ2B、 32.38を作動させるべく信号を
発するようになっている。
このような構成に係る配光調整装置の作用について説明
する。
反射鏡ホルダIOに反射鏡1を保持させるとともに、ラ
ンプホルダ20に小形ハロゲン電球5を保持させる。
この場合、ランプホルダ20に支持された小形ハロゲン
電球5の圧潰封止部7が反射鏡lの筒形取付部2内に位
置するように、小形ハロゲン電球5と反射鏡1の位置が
設定状められる。
そして、小形ハロゲン電球5の外部リード線はランプホ
ルダ20のクランプ端子23.23により機械的に支持
され、かつクランプ端子23.23に電気的に接続され
ているので、これらクランプ端子23゜23を電源に接
続すると小形ハロゲン電球5のフィラメント6に通電が
なされ、この電球5が点灯する。
電球5から放射される光の一部は反射鏡1の反射面3で
反射されて反射鏡1の前方に向けて照射され、かつ電球
5から放射される光の残りは直接反射鏡1の前方に向け
て照射され、したがって反射鏡1の前方にビーム光が照
射される。
このビーム光の明るさを、各照度計50.51a 。
51bおよび52a 、 52bにて測定する。
すなわち、反射鏡1の光軸X上に設置した第1の照度計
50が光軸X上の照度値S50を測定し、この照度を電
気信号に変換して制御回路60に送り込む。
制御回路60においては、上記測定照度値S5Qと基準
値とを比較し、測定照度値S50が基準値以上であれば
良と判断する。
測定照度値S50が基準値未満であれば、この制御回路
60は昇降用の減速機付きステップモータ38に信号を
送り、このモータ38を微少量作動させる。
これにより昇降枠31は基台35に対して僅かに上動、
または下動し、したがってランプホルダ20が上昇また
は下降されるので、小形ハロゲン電球5は反射鏡1に対
して光軸Xに沿い変位される。なお、上昇または下降の
いづれの方向に動かすかは、反射光が不足するかまたは
ランプからの直射光が不足するかにより選択される。
このような作動の後、再び第1の照度計50が光軸X上
の照度値550をn1定し、この測定照度値S50が基
準値以上になるまで上記作動を繰返す。
これにより光軸X上の照度を基準値以上となるように調
整する。
なお、上記の調整作動を何回も繰返しても測定照度値S
50が基準値以上に達しない場合は、このランプは不良
品であると判断する。
上記光軸X上の測定照度値350が基準値以上になれば
、制御回路60はS50の2分の1の値(350−−3
50/2)を演算する。
次に、第2の照度計51a 、 51bにより、前記所
定ビーム角θを通る円周O上の照度を測定する。
所定ビーム角θを通る円周O上の照度は、光軸X上の基
準照度に対して1/2以上(つまり850′以上)であ
ることが規定されている。
なお、所定ビーム角θは、各品種毎に決められる値であ
る。
上記第2の照度計51a 、 51bが所定ビーム角θ
を通る円周O上の照度S 51a 、  S 51bを
測定し、この照度を電気信号に変換して制御回路60に
送り込む。
制御回路60においては、上記測定照度値551a。
351bと上記550−  (−350/2)とを比較
し、測定照度値551a 、  551bが両方とも8
50″以上であれば良と判断する。
しかしながら、測定照度値S 51a 、  551b
のいづれか一方、たとえばS 51aがS50゛値未満
であれば、この制御回路60はb方向用減速機付きステ
ップモータ32に信号を送り、このステップモータ32
を微少量回動させる。このため揺動枠27、つまりラン
プホルダ20がb方向に回動され、よって小形ハロゲン
電球5がb方向回転軸30を中心として回動されること
になり、フィラメントBが僅かに照度計51b側に近づ
け、上記351a方向の反射光を増大させる。
このような作動後に、再び第2の照度計51a 。
51bが所定ビーム角θを通る円周O上の照度S 51
a 、  S 51bを測定し、上記一方の照度S 5
1aがS50゛値を越えるまで上記作動を繰返す。
なお、他方の測定照度値S 51bがS50゛値未満で
あれば、b方向用減速機付きステップモータ32が逆方
向に回転され、小形ハロゲン電球5が上記とは逆方向に
回動される。
このようにしてビーム角θを通る円周O上のY方向に沿
う照度を基準値以上となるように調整する。
なお、両方の照度S 51a 、  851bが共に5
50−未満である場合は、このランプは不良品であると
判断する。
次に、第3の照度計52a 、 52bにより、前記所
定ビーム角θを通る円周O上の照度を測定する。
上記第3の照度計52a 、 52bが所定ビーム角θ
を通る円周O上の照度S 52a 、  S 52bを
n1定し、この照度を電気信号に変換して制御回路60
に送り込む。
制御回路60においては、上記測定照度値552a。
S 52bと上記S50″ (−850/2)とを比較
し、測定照度値S 52a 、  S 52bが両方と
も850゛以上であれば良と判断する。
しかしながら、測定照度値S 52a 、  S 52
bのいづれか一方、たとえばS 52aがS50″値未
満であれば、この制御回路60はa方向用減速機付きス
テップモータ28に信号を送り、このステップモータ2
8を微少量回動させる。このためランプホルダ20がa
方向に回動され、よって小形ハロゲン電球5がa方向回
転軸26を中心として回動されることになり、フィラメ
ント6が僅かに照度計52b側に近づく。これによりS
 52a方向の反射光を増大させる。
このような作動後に、再び第2の照度計52a。
52bが所定ビーム角θを通る円周O上の照度S 52
a 、  S 52bを測定し、上記一方の照度S 5
2aが350−値を越えるまで上記作動を繰返す。
なお、他方の測定照度値S 52bが850゛値未満で
あれば、a方向用減速機付きステップモータ28は逆方
向に回転され、小形ハロゲン電球5が上記とは逆方向に
回動される。
このようにしてビーム角θを通る円周O上のZ方向に沿
う照度を基準値以上となるように調整する。
なお、両方の照度S 52a 、 S 52bが共に8
50゛未満である場合は、このランプは不良品であると
判断する。
このようにして全ての照度計50.51a 、 51b
および52a 、 52bがビーム光の各所の明るさを
所定照度以上であると判断すれば、配光特性が所定基準
に達していると判定することができ、このような調整後
には反射鏡1の筒形取付部2とハロゲン電球5の圧潰封
止部7との間の間隙に接着剤8を充填し、これを乾燥固
化させることによりハロゲン電球5を反射鏡lに固定す
る。
これにより配光調整および組立てが完了する。
上記の実施例によれば、第1の照度計50により光軸上
の照度を測定し、この測定にもとづき上記電球5を光軸
上の照射方向前後に移動させて位置調節し、また第2お
よび第3の照度計51a 、 51bおよび52a 、
 52bにより照度を測定してこの測定にもとづき上記
電球5をその一端部を中心として上記第2および第3の
照度、計51a 、 51bおよび52a 、 52b
の配置方向に沿ってそれぞれ回動変位させるから、上記
第1、第2および第3の照度計50.51a 、 51
bおよび52a 、 52bにより反射鏡l前方の広い
範囲の配光特性を測定することができる。
また上記第2および第3の照度計51a 、 51bお
よび52a 、 52bで測定した結果にもとづき電球
5をその端部を中心として回動変位させるから、電球5
の端部を大きく移動させることなくフィラメント6の移
動量を大きくすることができ、反射鏡lの筒形取付部2
と電球5の圧潰封止部7との間に僅かなりリアランスし
かない場合でもフィラメント6をYまたは2の方向へ大
きく移動させて配光特性の調整が可能になる。
また、上記装置を用いれば、上記配光特性の調整が自動
的に行なえ、個品づつの調整が効率良く行なえ、多量の
処理に適する。
なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。
例えば、反射鏡1は回転楕円面のほかに回転放物面であ
ってもよく、また正面から見て楕円や角形等であっても
よい。
そして、電球5はハロゲン電球に限らず、通常の白熱電
球および放電灯であってもよい。
そしてまた、上記実施例では第2および第3の照度計5
1a 、 51bおよび52a 、 52bを用いて電
球5をYおよびZの2方向に回動させる場合について説
明したが、本発明は電球5の回動方向をYまたは2のい
づれか1方向だけにしても実施可能である。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明の1番目によれば、第1の照
度計により光軸上の照度を測定し、この測定にもとづき
上記電球を光軸上の照射方向前後に移動させて位置調節
し、また第2の照度計により照度を測定してこの測定に
もとづき上記電球をその一端部を中心として上記第2の
照度計の配置方向に沿って回動変位させるから、上記第
1および第2の照度計により反射鏡前方の広い範囲の配
光特性を測定することができる。また、第2の照度計で
測定した結果にもとづき電球をその一端部を中心として
回動変位させることによりフィラメントを変位させるの
で、反射鏡の背面開口部と電球との間に僅かなりリアラ
ンスしかない場合でもフィラメントをYまたはZの方向
へ太き(移動可能となり、したがって調整量が大きくな
って良好な配光調整が可能になる。
また、本発明の2番目によれば、上記1番目の作用効果
に加えて、配光特性の調整が自動的に行なえ、個品づつ
の調整が効率良く行えることになり、多量処理に適する
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明の一実施例を示し、第1図
は配光調整装置の全体の構成を示す正面図、第2図はそ
の平面図、第3図はランプホルダの斜視図、第4図はそ
の側面図、第5図は照度計の配置を示す説明図、第6図
は制御系の構成を示すブロック図、第7図は反射鏡付き
電球の構成を示す断面図である。 l・・・反射鏡、2・・・筒形取付部、3・・・反射面
、5・・・電球、6・・・フィラメント、7・・・圧潰
封止部、IO・・・反射鏡ホルダ、20・・・ランプホ
ルダ、2f・・・チャック台、23・・・クランプ端子
、2B、30・・・回転軸、27・・・揺動枠、28.
32.38・・・減速機付きステップモータ、31 ・
・・昇降枠、50.51a 、 51b 、 52a 
、 52b −・・照度計、60・・・制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第1図 第3図 第 図 ス 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光軸上の背面に開口部を有する曲面からなる反射
    鏡と、端部がこの反射鏡の上記背面開口部に取付けられ
    た電球とからなる反射鏡付き電球の配光調整方法におい
    て、 上記反射鏡の背面開口部に電球の端部を挿入してこの電
    球を点灯させ、この反射鏡の照射方向前方における光軸
    上に配置した第1の照度計によりこの光軸上の照度を測
    定し、この測定にもとづき上記電球を相対的に光軸上の
    前後方向に移動させて位置調節するとともに、この反射
    鏡の前方における光軸を中心とする円周方向に配置した
    第2の照度計により照度を測定し、この測定にもとづき
    上記電球を上記端部を中心として上記第2の照度計の配
    置方向に沿って回動変位させるようにしたことを特徴と
    する反射鏡付き電球の配光調整方法。
  2. (2)光軸上の背面に開口部を有する曲面からなる反射
    鏡を保持する反射鏡ホルダと、端部がこの反射鏡の上記
    背面開口部に取付けられる電球を保持しかつこの電球に
    通電する手段を備えたランプホルダと、上記反射鏡の照
    射方向前方における光軸上に配置した第1の照度計およ
    びこの反射鏡の照射方向前方における光軸を中心とする
    周方向に配置した第2の照度計と、上記第1の照度計の
    測定にもとづき上記反射鏡ホルダとランプホルダを相対
    的に光軸に沿う前後に移動させて位置調節する直線移動
    機構と、上記第2の照度計の測定にもとづき上記反射鏡
    ホルダとランプホルダを相対的に電球の端部を中心とし
    て上記第2の照度計の配置方向に沿って回動変位させる
    回動機構とを具備したことを特徴とする反射鏡付き電球
    の配光調整装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5572342A (en) * 1994-03-30 1996-11-05 Nippondenso Co., Ltd. LCD, light source, and hemispheric concave reflector mounted individually to a support and part of a heads up display

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5572342A (en) * 1994-03-30 1996-11-05 Nippondenso Co., Ltd. LCD, light source, and hemispheric concave reflector mounted individually to a support and part of a heads up display

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