JPH0614163Y2 - 光フアイバ照明ヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は光ファイバを使用した環状に光線を出射する照
明ヘッドに関するものである。

〔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，プラスチック
などの材質により形成された光ファイバ束に入射し、当
該光ファイバ束の他端において光ファイバ束断面の形状
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、目的にもっとも合致するようにした光ファ
イバ照明ヘッ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ァイバ束の断面が環状に成型され
た、又は複数の光ファイバ束のユニットに分岐した後、
当該ユニットが環状に配置された環状照明ヘッドは必要
な照明スポット寸法と均一な照度分布を得やすいと同時
に環状照明ヘッドの環内部に光学顕微鏡，工業用テレビ
ジョン，ＣＣＤカメラ，光ファ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、従来の光ファイバ式環状照明ヘッドにおいて
は、光ファイバ束の中心を通る軸と環状照明ヘッドの中
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、照明用光ファイバ束端面と照明対象物間の距
離を一定にして、一定の照明スポット寸法、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ァイバ束端面
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
とはできなかった。

即ち従来の光ファイバ環状照明ヘッドの使用において
は、必要とする照明の態様に対応して複数個の環状照明
ヘッドを準備する必要があった。

この関係を第１図の従来の光ファイバ環状照明ヘッドの
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は光ファイバ環状照明ヘッドの環状部
であり、２は環状部の周囲に配置した光線を出射する光
ファイバ束のユニットである。

光源（図示しない）から入射した光線は光ファイバ束３
により導光され、光ファイバ束のユニット２から４で示
される光ファ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ッドの中心を通る軸５と角
度αをなす。

第２図は光ファイバ束から出射する光線の態様を示す模
式図で、２は光ファイバ束、４は光ファイバの中心を通
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 で定まり、ここでｎ_０は光ファイバコア材の屈折率、ｎ
_１は光ファイバクラッド材の屈折率である。即ち開口角
θは光ファイバの組成により一定である。

このように光ファイバ束ユニッ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
例において光ファイバ束端面と対象物間の距離ｄが図示
する形になり、また環状光ファイバ照明ヘッドの中心を
通る軸と光ファイバ束ユニットの中心を通る軸とのなす
角度が角度αになった時照明対象物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ット寸法は大
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ッ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。

即ち、本考案は環状本体の内側に等間隔に配置された金
属製弾性体にそれぞれ光ファイバ束ユニットを取付け、
且つ前記光ファイバ束ユニット又は金属製弾性体を押圧
して光ファイバ束ユニットの環状本体の中心を通る軸と
の角度を変更させる光角度調節リングを前記環状本体に
螺合した構成とし、光角度調節リングを回動することに
より、光ファイバ束ユニットの中心を通る軸と環状本体
の中心を通る軸のなす角度を任意に変化するように構成
したものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を第３図に基づき説明すれば次の通
りである。

第３図において、１１は環状本体１２の内側に等間隔に
配置された光線を出射する光ファイバ束のユニットで、
金属製弾性体１３によって把持されている。

１４は光ファイバ束ユニットの環状照明ヘッドの中心を
通る軸との角度を変更させる可動片（光角度調節リン
グ）で、外側の鍔部１４ａが前記環状本体１２と螺合し
ていて、回転させると、上下動するように構成され、そ
の下線は前記弾性体１３に接し、その上下動によりユニ
ット１１の光軸の角度が変化する。

１５は環状本体１２と下部で一体となっている円筒であ
る。

〔作用及び効果〕

以上のように構成されるので、可動片１４、すなわち光
角度調節リングを回動すると、その下縁により、周囲に
配置された弾性体１３が揺動し、光ファイバ束ユニット
１１の光軸の設置角度が同時に変化し、その結果光ファ
イバ束の中心を通る軸４と環状照明ヘッドの中心を通る
軸５のなす角度αが任意に変更される。

実例として環状照明ヘッドの外径を８６mm、内径を３１
mmとし、内径６mmの光ファイバ束ユニット口金中に２５
０μｍ直径のプラスチック光ファイバを充填固定したも
のを８ヶ環状に配置し、光ファイバの全長を１．５メー
トルとしたライトガイドを製作して他端を１００ワット
ハロゲン電球光源に臨ませ、光線を入射した。

光角度調節リング１４を回転させることにより光ファイ
バ束の中心を通る軸と環状照明ヘッドの中心を通る軸の
なす角度αを変更させ下記第１表の数値を得た。

比較例として従来の角度固定の光ファイバ照明ヘッドに
よる数値を下記第２表に示す。

本考案の方法の従来の方法に比較した優位性は明らかで
ある。

本考案の方法の実施に当って使用できる光ファイバは多
成分ガラス光ファイバ、石英光ファイバ、ポリマークラ
ッド石英光ファイバ、プラスチック光ファイバが使用で
きるが、無機系材質の光ファイバを使用するに当っては
光ファイバ束部の動きによりこれら光ファイバが急角度
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。

光線を出射する光ファイバ束を把持する弾性体としては
金属製の弾性体の他に有機物のエラストマーを好適に使
用できる。

本考案の方法が好適に使用できる光ファイバを使用した
環状に光線を出射する照明ヘッドとして、実施例を示し
た通り、別置きの光源装置から光ファイバ束により光線
を導びく型式のものの他に、当該ヘッド内に電球光源を
内蔵し光ファ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図は従来の照明ヘッドを説明する模式図、第２図は
光ファ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裁断側面図であ
る。 １１…光ファイバ束ユニット １２…環状本体 １３…金属性弾性体 １４…可動片（光角度調節リング） １５…円筒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状本体１２の内側に等間隔に配置された
   金属製弾性体１３にそれぞれ光ファイバ束ユニット１１
   を取付け、且つ前記光ファイバ束ユニット１１又は金属
   製弾性体１３を押圧して光ファイバ束ユニット１１の環
   状本体１２の中心を通る軸との角度を変更させる光角度
   調節リング１４を前記環状本体１２に螺合したことを特
   徴とする光ファイバ照明ヘッド。