JPH0663732A - 高出力の小型集光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長大化せしめたフイラメントを有する高出力
ランプを楕円ミラーに組み込み、ランプのフイラメント
をその第１焦点部上に実質的に位置せしめることによ
り、目的とする第２焦点に光束を効率良く結ばせるもの
である。 【構成】 フイラメント導出部１１を有する楕円ミラー
１０は、その楕円中心軸１２よりある一定の距離ｆの位
置を中心とし、かつその一定の距離ｆを半径として回転
せしめた平面形状がドーナツ状をなす形状に形成し、こ
の楕円ミラー１０に、ある目的点に焦点１４を結ばせる
ために楕円ミラー１０の中心軸方向に指向させた連続反
射面１３を設け、楕円ミラー１０の第１焦点部１５に長
大化せしめたフイラメント１７を有するハロゲンランプ
１６を組み込み、フイラメント１７を実質的に第１焦点
部１５上に位置せしめて点光源とする。 【効果】 高出力化のために環状ランプのフイラメント
が、楕円ミラーの第１焦点部に環状形態で配置されるた
め、装置の全高を低くかつコンパクトにできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スポツトハンダ付けに
際して、高容量の熱エネルギーを必要とする分野、たと
えばプリント基板にＩＣパッケージを瞬間的に溶着する
場合、あるいはコンパクトで比較的高容量の熱エネルギ
ーを必要とする場合に好適なランプ光を点光源として使
用する高出力の小型集光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高出力の熱エネルギーを得るためにラン
プ光を光源とした集光装置自体は既に知られている。ス
ポットハンダ付けに際して、高容量の熱エネルギーを必
要とする分野、たとえばプリント基板にＩＣ部品を瞬間
的に溶着する場合、あるいはコンパクトで比較的高容量
の熱エネルギーを必要とするような場合に、ランプ光を
光源とした集光装置として、例えば特開昭６１−１４０
３６８号、実開昭６１−１５２３８１号、実開昭６１−
１８５５６６号等が挙げられる。

【０００３】ハロゲンランプを光源としたスポットの熱
源を得るための集光装置は、例えば図７に示されるよう
に、一面に開口部１を有する楕円状の反射面２を持った
楕円ミラー３が使用される。この楕円ミラー３はその楕
円の軸４を中心とし、該中心軸４からある一定の距離ｒ
を半径として回転させた断面形状がＵ字状をなす形状で
あり、該楕円ミラー３の第１焦点部５に対し、ハロゲン
ランプからなる光源６をおき、その光源６のフイラメン
ト７から放射される光束８を反射面２で乱反射させ、目
的とする第２焦点９に焦点を結ばせることにより、第２
焦点９の部分をスポットの熱源として利用するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、このようなス
ポットの熱源は、光を光源とする場合、理想的には点光
源であればあるほど効率良く光が集光される。しかしな
がら、上記のごとく集光装置の場合、楕円ミラーは、そ
の楕円の軸を中心に回転させた形状であり、そして棒状
に成形されたハロゲンランプは、光を最も効率よく集光
せしめることのできる第１焦点部に垂直に組み込まれ
る。

【０００５】このような形状の楕円ミラーにより効率良
く光を集光せしめて高出力の熱エネルギーを得るために
は、ランプのフイラメントを長大化せしめた大容量の光
源を組み込む必要があり、しかもその第１焦点部には長
大化せしめられたフイラメントを有するランプ光源を組
み込む構造となるため、効率的に光を集光せしめるには
その楕円ミラー自体も必然的に大形にしなければならな
いので、理想的な点光源として使用することはできなか
った。

【０００６】上記のように、点光源とならない場合は、
光源からの光は楕円ミラーの反射面により乱反射される
ことから、目的の焦点位置に効率良く焦点を結ばせるこ
とができない。すなわち、乱反射により、焦点が大きく
なってしまう。それ故、少しでも効率良く焦点を結ばせ
るためには、光源に対して相対的に大きな楕円ミラーを
使用しなければならないことになり、高出力の熱エネル
ギーを効率的に得ようとすればするほど、集光装置が大
形化することになる。

【０００７】本発明者は、長大化せしめられたフイラメ
ントを有する高出力のランプを、点光源として使用する
ことのできる楕円ミラーが開発できれば、コンパクトな
集光装置であるながら、光を効率良く集光せしめること
ができることに着目し、種々の研究を行った。その結
果、長大化せしめたフイラメントを有する高出力のラン
プを楕円ミラーの第１焦点部に点光源として組み込むこ
とにより、コンパクトでありながら極めて高出力の熱ネ
ルギーを得ることのできる集光装置を開発することに成
功した。本発明の目的は、長大化せしめたフイラメント
を有する高出力ランプを、楕円中心軸方向に指向する反
射面を持った楕円ミラーの第１焦点部に組み込むことに
より、該ランプのフイラメントを実質的に第１焦点部上
に位置せしめてフイラメントを点光源として使用し、効
率良く光を目的とする第２焦点位置にスポツト集光さ
せ、高容量のエネルギーを得ることができるようにした
高出力の小型集光装置である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のごとく目的は、本
発明によれば、楕円中心軸よりある一定の距離の位置を
中心とし、かつその一定の距離を半径として回転し平面
形状がドーナツ状に形成された楕円ミラーと、この楕円
ミラーの内側全周に成型されかつある目的点に焦点を結
ばせるために楕円ミラーの中心軸の方向に指向せしめた
連続反射面と、上記楕円ミラーの第１焦点部上に組み込
まれる長大化せしめたフイラメントを有するランプと、
該フイラメントの端部を楕円ミラー外に導出したリード
線とから成るものである。

【０００９】すなわち、楕円ミラーの内側全周に連続反
射面を形成する楕円ミラーは、その楕円中心軸よりある
一定の距離の位置を中心とし、その一定の距離を半径と
して回転した平面形状がドーナツ状をした形状に形成す
る。連続反射面はある目的の一つの点で焦点を結ばせる
ために楕円ミラーの中心軸の方向に指向する。上記の楕
円ミラーの第１焦点部にほぼリング状に形成したランプ
を組み込む。このランプにはフイラメントを有するリー
ド線を封入し、そのリード線を楕円ミラーと一体に形成
したフイラメント導出部から導出する。上記ランプのフ
イラメントは楕円ミラーの第１焦点部に組み込まれるた
め、フイラメントが長大化せしめられた高出力のランプ
であっても、実質的に第１焦点部上に長大化のフイラメ
ントがおかれる結果となるから、大容量のために形成さ
れた長大化フイラメントを有する光源を理想的な点光源
として使用することができる。

【００１０】

【実施例】図１の楕円ミラー１０は、上ミラー１０ａと
下ミラー１０ｂとを互いに密接して構成され、その周側
にフイラメント導出部１１が一体に備えてある。フイラ
メント導出部１１は図１に示すように角形でもあるいは
その他任意の形状に形成することができる。楕円ミラー
１０は、図２に示すごとくその楕円中心軸１２よりある
一定の距離ｆの位置を中心とし、かつまたその一定の距
離ｆを半径として回転することにより平面形状がドーナ
ツ状をなす形状に形成する。楕円ミラー１０の内側に
は、図２に示すごとくその全周に沿って所望深さのかつ
断面形状がほぼ馬蹄状をした連続反射面１３が形成して
ある。この連続反射面１３はある１つの目的点である第
２焦点１４にスポツトで焦点を結ばせるために楕円ミラ
ー１０の中心軸１２の方向に指向させてある。

【００１１】上記楕円ミラー１０の楕円中心軸１２より
ある一定の距離ｆの位置を保った第１焦点部１５上に
は、ランプ、好適にはハロゲンランプ１６が組み込んで
ある。このハロゲンランプ１６は、その全体が図３に示
す如く平面形状がほぼリング状に成型してある。ハロゲ
ンランプ１６のフイラメント１７もそれと同じ形状に成
型されているが、これを直線状に伸ばせば、図５に示す
ごとく長大化された形態となり、高出力のエネルギーが
放出されることになる。ハロゲンランプ１６は、図５お
よび図６に示す如く補助リング１８を介してフイラメン
ト１７と同形状に成形したガラスチューブ１９内に通常
のように封入されて構成されるが、そのランプ自体の成
型については本発明の要旨と直接に関係がないため、そ
の説明は省略する。このハロゲンランプ１６のフイラメ
ント１７の端部側はリード線２０として、フイラメント
導出部１１から楕円ミラー１０外に導出され、電源側に
接続される。

【００１２】上記のリング形状の成形したハロゲンラン
プ１６はそのフイラメント１７が楕円ミラー１０の第１
焦点部１５上に実質的におかれるため、高容量のエネル
ギーを得るために長大化せしめたフイラメント１７を有
するハロゲンランプ１６を理想的な点光源とすることが
できる。このように、長大化せしめたフイラメント１７
を有するハロゲンランプ１６を楕円ミラー１０の第１焦
点部１５上に組み込むため、楕円ミラー１０自体の大き
さを必要以上に大型化しなくても、長大化せしめたフイ
ラメント１７を点光源として連続反射面１３により反射
させ、第２焦点１４に焦点を効率良く結ばせるため、高
容量のエネルギーを得ることができる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本発明の楕円ミラーは、そ
の楕円中心軸よりある一定の距離の位置を中心にし、そ
の一定の距離を半径として回転して平面がドーナツ状を
なす形状であり、しかも楕円ミラーの内側全周に成形し
た連続反射面は、目的点である第２焦点に焦点を結ばせ
るために楕円ミラーの中心軸の方向に指向され、そして
楕円ミラーの第１焦点部上にはほぼリング状に形成する
ことによって長大化せしめられたフラメントを有するラ
ンプを組み込むから、長大化したフイラメントが第１焦
点部上に環状配置で実質的に位置されることになる。し
たがって、理想的な点光源として効率良く光を目的の位
置に、高容量のエネルギーで集光せしめることができ
る。このように、長大化せしめたフイラメントを有する
ランプは楕円ミラーの第１焦点部上に点光源として組み
込まれるから、フイラメントが長大化されていても楕円
ミラー自体は大形にする必要がないので、装置全体がコ
ンパクトでありながら、高容量のエネルギーが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】高出力の小型集光装置の概略を示した斜面図で
ある。

【図２】図１の高出力の小型集光装置の縦断面図であ
る。

【図３】ハロゲンランプの概略平面図である。

【図４】図３のハロゲンランプの拡大説明図である。

【図５】図３のハロゲンランプを直線状に展開し一部を
切断した状態の正面図である。

【図６】図５のハロゲンランプの拡大縦断面図である。

【図７】従来の集光装置の概略を示した部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 楕円ミラー １２ 楕円中心軸 １３ 連続反射面 １４ 第２焦点部 １５ 第１焦点部 １６ ランプ １７ フイラメント ２０ リード線 ｆ 楕円中心軸より一定の距離の位置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楕円中心軸よりある一定の距離の位置を
   中心とし、かつその一定の距離を半径として回転し平面
   形状がドーナツ状に形成された楕円ミラーと、この楕円
   ミラーの内側全周に成型されかつある目的点に焦点を結
   ばせるために楕円ミラーの中心軸の方向に指向せしめた
   連続反射面と、上記楕円ミラーの第１焦点部上に組み込
   まれる長大化せしめたフイラメントを有するランプと、
   該フイラメントの端部を楕円ミラー外に導出したリード
   線とから成ることを特徴とする高出力の小型集光装置。
2. 【請求項２】 楕円ミラーに対してフイラメント導出部
   が一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の高出力の小型集光装置。
3. 【請求項３】 フイラメント導出部を有する楕円ミラー
   は、互いに他と密接される上ミラーと下ミラーとから成
   ることを特徴とする請求項１記載の高出力の小型集光装
   置。
4. 【請求項４】 楕円ミラーの第１焦点部に組み込まれる
   ランプはハロゲンランプであり、そのフイラメントもそ
   れと同じ形状に形成され、該ランプとフイラメントが全
   体としてほぼリング状に成形されていることを特徴とす
   る請求項１記載の高出力の小型集光装置。
5. 【請求項５】 楕円ミラーに形成した連続反射面は断面
   形状が馬蹄状に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の高出力の小型集光装置。