JPH0620246Y2 - 光源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、照射方向が水平から上向きで使用される一般
照明用の光源装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

ショートアーク放電灯は、陰極の先端に形成されるアー
ク輝点が点光源に極めて近いので、光学系を利用して光
の集中や拡散などを容易に行うことができる。そこで、
例えばキセノンショートアーク放電灯をパラボラ反射鏡
で取り囲んだ一般照明用の光源装置は、パラボラ反射鏡
で反射した平行光が被照射面をシャープな配光で照射す
るので、建造物の壁面などを照明するディスプレイ照明
用などに幅広く利用されるようになった。

ところで、キセノンショートアーク放電灯は、点灯時に
陽極が極めて高温になるが、もし陽極を下側にして点灯
すると、バルブ内の対流が激しくなってアークが揺れ、
また、この対流のために陰極も極めて高温になって円錐
状をした陰極の先端部が消耗するので、陽極を上側にし
た姿勢で点灯する。従って、例えば大きな建造物の高い
壁面を下方から照明するディスプレイ照明用の光源装置
のように、照射方向が水平から上向きで使用される光源
装置では、陽極を前方にして配置する。そして、完全な
平行光を得るためには、アーク輝点が形成される陰極の
先端をパラボラ反射鏡の焦点に一致させるが、実際に
は、完全な平行光では照射せず、例えば２〜５°程度の
広がり角度を持った光束で照射する場合が多く、このと
きは、アーク輝点の位置をパラボラ反射鏡の焦点より少
し後方（パラボラ反射鏡頂部のホール寄り）に変位させ
ている。

第２図は、アーク輝点Ｋの位置をパラボラ反射鏡の焦点
Ｆより少し後方に変位させた時の配光を示す。アーク輝
点Ｋの光はパラボラ反射鏡に入射するが、パラボラ反射
鏡の投影面積を例えばＳ₁〜Ｓ₅に５等分したとき、アー
ク輝点Ｋから投影面積Ｓ₁〜Ｓ₅の反射部分にそれぞれに
入射し、反射する光の広がり角度は、開口側のＳ₅の反
射部分に入射し、反射する広がり角度θ₅が最も小さ
く、順次その角度は大きくなるが、奥底部のホール側の
Ｓ₁に入射し、反射する光の広がり角度θ₁は、Ｓ₂に入
射し、反射する光の広がり角度θ₂（図示せず）よりも
逆に小さくなる。このため、開口側Ｓ₅の反射光ｌ₅は照
度が大きく、ホール側Ｓ₁の反射光ｌ₁の照度も比較的大
きい。そして、被照射面近傍で反射光ｌ₁と反射光ｌ₅は
小さな角度で交わる。このため、被照射面における照度
分布は一様な曲線にならず、周辺近傍に過照度部分がで
きる。すなわち、円形の被照射面の周辺近傍にドーナツ
状の明るい部分が形成され、不自然な照明になってしま
う不具合がある。このため、開口側のＳ₅のない小さな
パラボラ反射鏡、つまり反射光ｌ₁と反射光ｌ₅が小さな
角度で交わらないパラボラ反射鏡を使用すると過照度部
分は解消するが、開口側のＳ₅に向かう光が無駄にな
り、光の利用効率が低下してしまう。

ちなみに、サーチライトのように、照射方向が水平から
下向きで使用される一般照明用の光源装置では、陰極が
パラボラ反射鏡の焦点より前方に配置される。従って、
パラボラ反射鏡の軸線の左右で反射した光はそれぞれ内
側に向い、クロスして外側に広がる。そして、入射角の
小さい反射光ｌ₁の方が入射角の大きい反射光ｌ₅よりも
大きな角度で内側に反射するので、両者は交わらずに離
反して行く。このため、反射光ｌ₁と反射光ｌ₅が交わる
ことによって発生する過照度部分の問題はない。

〔考案の目的〕

そこで本考案は、照射方向が水平から上向きで使用され
る光源装置において、光の利用効率を低下させることな
く被照射面の周辺近傍の過照度部分を解消することがで
き、被照射面を一様に照射することが可能な光源装置を
提供することを目的とする。

〔考案の構成とその作用〕

本考案の光源装置は、パラボラ反射鏡と、このパラボラ
反射鏡の前方開口部側に陽極が位置するよう光軸に沿っ
て配置され、アーク輝点が当該パラボラ反射鏡の焦点よ
りも若干頂部のホール側にずらして配置されたショート
アーク放電灯と、パラボラ反射鏡の前方開口部の周縁内
側に配置され、内面が鏡面のリング状反射板とよりなる
ことを特徴とする。

すなわち、パラボラ反射鏡の前方開口部近傍で反射した
光ｌ₅は、リング状反射板で反射し、再びパラボラ反射
鏡で反射してアーク輝点近傍に戻る。このため、パラボ
ラ反射鏡のホール側で反射して被照射面を照射する光ｌ
₁と交わらず、被照射面の周辺近傍の過照度部分を解消
することができる。そして、アーク輝点近傍に戻った光
は、再び反射して被照射面を照射するので、光の利用効
率が低下しない。

〔実施例〕

以下に図面に示す実施例に基いて本考案を具体的に説明
する。

第１図において、本考案の光源装置は、照射方向が水平
から上向きで使用されるものであり、例えば定格消費電
力が１５０Ｗのショートアーク放電灯１と、内径が１０
０mmφの前方開口部21が上向きに配置されたパラボラ反
射鏡２からなる。ショートアーク放電灯１のバルブ11内
には放電ガスとしてキセノンガスが封入されており、先
端に平面部が形成された上側の陽極12と先端がコーン状
に尖った下側の陰極13が所定の小さな間隔で対向配置さ
れている。このキセノンショートアーク放電灯１を点灯
すると、陰極13先端に形成されるアーク輝点Ｋを中心に
して自然光に近似したスペクトルで発光する。このキセ
ノンショートアーク放電灯１がパラボラ反射鏡２のホー
ル22に挿通されてパラボラ反射鏡２で取り囲まれるが、
アーク輝点Ｋの位置は、パラボラ反射鏡２の焦点Ｆより
も少し下方に変位しており、パラボラ反射鏡２の反射光
は、完全な平行光ではなく、２〜５°程度の広がり角度
を有するようになっている。そして、パラボラ反射鏡２
の前方開口部21の周縁21aには、内径が８０mmφの開口
を有し、内面に鏡面処理が施されたリング状反射板３が
取り付けられている。つまり、内径が１００mmφの前方
開口部21がリング状反射板３によって８０mmφに絞られ
ている。

しかして、キセノンショートアーク放電灯１を点灯する
と、パラボラ反射鏡２のホール22側で反射した光ｌ₁は
リング状反射板３の開口を通って被照射面を照射する
が、前方開口部21側で反射した光ｌ₅は、リング状反射
板３で反射してアーク輝点Ｋの近傍に戻る。従って、被
照射面近傍で反射光ｌ₁が反射光ｌ₅と交わらず、過照度
部分が発生しないので、照度分布が一様になって、自然
なディスプレイ照明を得ることができる。また、アーク
輝点Ｋの近傍に戻った光は、再びパラボラ反射鏡２で反
射して被照射面を照射するので、光の利用効率が低下し
ない。なお、第１図では、アーク輝点Ｋより出た光とア
ーク輝点Ｋの近傍に戻る光を同一の光軸上に描いている
が、実際は、アーク輝点Ｋが焦点Ｆに一致していないの
で、若干ずれた光線となる。

〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案の光源装置は、内面が鏡面
のリング状反射板をパラボラ反射鏡の前方開口部の周縁
内側に配置して前方開口部を絞ったので、被照射面の周
辺近傍の過照度部分を解消することができて被照射面を
一様に照射することが可能であり、光の利用効率も低下
しない光源装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案実施例の説明図、第２図は従来例の配光
説明図である。 １…ショートアーク放電灯、11…バルブ 12…陽極、13…陰極、Ｋ…アーク輝点 ２…パラボラ反射鏡、21…前方開口部 22…ホール、Ｆ…焦点、３…リング状反射板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】パラボラ反射鏡と、このパラボラ反射鏡の
   前方開口部側に陽極が位置するよう光軸に沿って配置さ
   れ、アーク輝点が当該パラボラ反射鏡の焦点よりも若干
   頂部のホール側にずらして配置されたショートアーク放
   電灯と、パラボラ反射鏡の前方開口部の周縁内側に配置
   され、内面が鏡面のリング状反射板とよりなることを特
   徴とする光源装置。