JPH0412481Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は光フアイバを使用した照明ヘツドに係
り、産業上顕微鏡など照明を必要とする光学機
械、工業用テレビジヨン、CCDカメラ等を使用
する画像処理、フアクトリオートメーシヨン等で
の利用が行われる。 〔従来技術とその問題点〕 ハロゲン球、キセノン球、クリプトン球など各
種の光源より出射する光線を多成分ガラス、石
英、プラスチツクなどの材質により形成された光
フアイバ束に入射し、当該光フアイバ束の他端に
おいて光フアイバ束断面の形状を円形、線形、方
形、環形などに成型し、又は複数の端数に分岐
し、目的にもつとも合致するようにした光フアイ
バ照明ヘツドは各種のものが実用化されている。 特に光を出射する光フアイバ束の断面が環状に
成型された、又は複数の光フアイバ束のユニツト
に分岐した後、当該ユニツトが環状に配置された
環状照明ヘツドは必要な照明スポツト寸法と均一
な照度分布を得やすいと同時に環状照明ヘツドの
環内部に光学顕微鏡、工業用テレビジヨン、
CCDカメラ、光フアイバイメージガイド、光セ
ンサなどの画像や光情報の取込みに適した対物レ
ンズをのぞませることができるため有益である。 ところが、従来の光フアイバ式環状照明ヘツド
においては、光フアイバ束の中心を通る軸と環状
照明ヘツドの中心を通る軸が予め定められた角度
で一定に保持された構造のため、照明用光フアイ
バ束端面と照明対象物間の距離を一定にして、一
定の照明スポツト寸法、照度分布及び光線角度の
照明を得るにとゞまり、照明対象物の寸法、必要
な光線角度に対応して照明用光フアイバ束端面と
照明対象物間の距離を変化させて最適の照明を得
ることはできなかつた。 即ち従来の光フアイバ環状照明ヘツドの使用に
おいては、必要とする照明の態様に対応して複数
個の環状照明ヘツドを準備する必要があつた。 この関係を第１図の従来の光フアイバ環状照明
ヘツドの側方よりの断面を示す模式図により説明
すると次の通りである。 第１図において１は光フアイバ環状照明ヘツド
の環状部であり、２は環状部の周囲に配置した光
線を出射する光フアイバ束のユニツトである。 光源（図示しない）から入射した光線は光フア
イバ束３により導光され、光フアイバ束のユニツ
ト２から４で示される光フアイバ束の中心を通る
光軸を中心として出射され、当該光軸は環状照明
ヘツドの中心を通る軸５と角度αをなす。 第２図は光フアイバ束から出射する光線の態様
を示す模式図で、２は光フアイバ束、４は光フア
イバの中心を通る軸、６は光出射角度と強度の分
布を示す。 θは開口角即ち最大光出射角度を示すが、この
角度はθ＝sin^-1n₁／n₀で定まり、ここでn₀は光フア イバコア材の屈折率、n₁は光フアイバクラツド材
の屈折率である。即ち開口角θは光フアイバの組
成により一定である。 このように光フアイバ束ユニツトから出射され
る光線の出射角度と強度の分布は第２図の形をと
るため第１図の例において光フアイバ束端面と対
象物間の距離ｄが図示する形になり、また環状光
フアイバ照明ヘツドの中心を通る軸と光フアイバ
束ユニツトの中心を通る軸とのなす角度が角度α
になつた時照明対象物２全体に均一な照度でかつ
最も強い照明が与えられる。 しかるに、例えば画像取込装置の結像の都合上
対象物７の位置を変更し、例えばｄを更に小とし
た場合、対象物に与えられる照明はリング状とな
り、不均一な照明となる。 又ｄを大にした場合、光線が分散し光スポツト
寸法は大きくなるが、一方単位部分の照度は低下
する不都合がある。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は以上の問題点を解決するためになされ
たもので、照明対象物の環状照明ヘツドの中心を
通る軸方向の移動、即ちｄの変化に対応してαの
角度を任意に変更可能にして照明対象物７に対し
照度の大きいこと及びその均一な分布を確保する
ようにしたものである。 すなわち、本考案は光線を出射する光フアイバ
束が、環状光フアイバ照明ヘツドの中心方向に向
つて角度を可変できるよう支持されたハウジング
ユニツト内に装着固定され、照明ヘツドの外周上
にあつて自由に操作できる可動調節リングを回転
することにより、複数個のハウジングユニツトの
環状光フアイバ照明ヘツドの中心軸に対してなす
角度が一斉に変化するようカム環のカム溝により
駆動するようにしたものである。 このような本考案に係る照明ヘツドの実用上の
優位性は従来の問題点を解決するに充分なもので
ある。 〔実施例〕 以下本考案の実施例を第３図及び第４図に基づ
いて説明すれば次の通りである。 第３図及び第４図において、１１は支持環であ
り固定環１２の内部に固定されている。１５は角
度調整リングであり、固定環１２の外周にて操作
により回転させることができる。１６はカム環で
８個のカム溝Ｂを有し、固定環１２の内周で回転
する。 複数個のハウジング１３は各々光フアイバ束を
保持し、支持環１１の円周上にある溝Ａに嵌合
し、シヤフト１７を支点として回転しハウジング
１３の角度を変化できるよう配置されているが、
ハウジング１３のＣ部分は球状をなしており、こ
れがカム環１６のカム溝Ｂ１４はカム環１６に固
定されたピンで、図のように固定環１２の溝Ｄを
突抜け角度調整リング１５に嵌合している。 〔作用及び効果〕 以上のように構成された光フアイバ式照明ヘツ
ドにおいては、角度調整リング１５を操作回転す
ると、ピン１４を介してカム溝Ｂを有するカム環
１６が回動し、当該カム溝Ｂに嵌合したハウジン
グ１３のＣ部分がスライドしてハウジング１３及
びこの中に組込まれた光フアイバ束の角度を変化
させる。 実例として環状照明ヘツドの外径を80mm、内径
を31mmとし、内径６mmの光フアイバ束ユニツト口
金中に250μｍ直径のプラスチツク光フアイバを
充填固定したハウジング８ケ環状に配置し、光フ
アイバの全長を1.5メートルとしたライトガイド
を制作して他端を50ワツトハロゲン電球光源に臨
ませ、光線を入射した。 角度調節リング１５を回転させることにより光
フアイバ束の中心を通る軸と環状照明ヘツドの中
心を通る軸のなす角度αを変更させ下記の第１表
の数値を得た。

【表】 比較例として従来の角度固定の光フアイバ照明
ヘツドによる数値を下記第２表に示す。

【表】 本考案の方法の従来の方法に比較した優位性は
第１表と第２表の比較により明らかである。 本考案の方法の実施に当つて使用できる光フア
イバは多成分ガラス光フアイバ、石英光フアイ
バ、ポリマークラツド石英光フアイバ、プラスチ
ツク光フアイバが使用できるが、無機系材質の光
フアイバを使用するに当つては光フアイバ束部の
動きによりこれら光フアイバが急角度に屈曲して
折損することがないよう運動範囲を広くとるなど
の配慮が必要である。 本考案の方法が好適に使用できる光フアイバを
使用した環状に光線を出射する照明ヘツドとし
て、実施例に示した通り、別置きの光源装置から
光フアイバ束により光線を導びく型式のものの他
に、当該ヘツド内に電球光源を内蔵し光フアイバ
により短距離光線を導びく光源内蔵型式のものも
含まれることは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の照明ヘツドを説明する模式図、
第２図は光フアイバ束から出射される光線の強さ
と角度を示す模式図、第３図は本考案の実施例の
一部截断側面図、第４図はカム環の両面図であ
る。 １１……支持環、１２……固定環、１３……ハ
ウジング、１５……角度調整リング、１６……カ
ム環、１７……シヤフト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光線を出射する光フアイバ束の中心を通る軸と
   環状照明ヘツドの中心を通る軸のなす角度を任意
   に変化できるようにした照明ヘツドに於いて、支
   持環１１の周縁に複数のハウジング１３を揺動自
   在に設け、且つ前記支持環１１にカム環１６を備
   えた角度調整リング１５を回動自在に設けると共
   に、前記カム環１６に設けたカム溝Ｂに前記ハウ
   ジング１３を係合したことを特徴とする光出射角
   度可変型光フアイバ照明ヘツド。