JPH0690398B2 - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JPH0690398B2 JPH0690398B2 JP59213975A JP21397584A JPH0690398B2 JP H0690398 B2 JPH0690398 B2 JP H0690398B2 JP 59213975 A JP59213975 A JP 59213975A JP 21397584 A JP21397584 A JP 21397584A JP H0690398 B2 JPH0690398 B2 JP H0690398B2
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- light
- rotation axis
- plane
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、照明装置、より詳細には平面状の被照明物
を均一に照明するための照明装置に関する。
を均一に照明するための照明装置に関する。
（従来技術） 例えば、美術絵画などは、これを展示するに際して、画
面全体を均一に照明する必要がある。
面全体を均一に照明する必要がある。
また、全面露光方式の電子複写機や静電印刷機等では、
平面的な感光面を均一に露光するために、結像レンズの
コサイン４乗則等を考慮して、原稿面を特殊な光強度分
布で照明しているが、もし、原稿全体を均一に照明でき
るものならば、露光光束の方を補正して均一の露光条件
を達成する方が、特殊な光強度分布を達成するよりも容
易であるし、精度も高い。
平面的な感光面を均一に露光するために、結像レンズの
コサイン４乗則等を考慮して、原稿面を特殊な光強度分
布で照明しているが、もし、原稿全体を均一に照明でき
るものならば、露光光束の方を補正して均一の露光条件
を達成する方が、特殊な光強度分布を達成するよりも容
易であるし、精度も高い。
平面状の被照明物を均一に照明することは、上記の如
く、種々の分野において大きな技術的意義を有する。
く、種々の分野において大きな技術的意義を有する。
平面状の被照明物を均一に照明する技術としては、従
来、電子複写機の原稿照明に関連して、米国特許第4298
25号公報に開示された方法が知られている。この方法
は、光源からの光を完全に拡散させて原稿面の照射に供
するという方法であるが、複写機の原稿照明方法として
はフレア光が多いという問題があり、また複写機以外へ
の適用は極めて困難である。
来、電子複写機の原稿照明に関連して、米国特許第4298
25号公報に開示された方法が知られている。この方法
は、光源からの光を完全に拡散させて原稿面の照射に供
するという方法であるが、複写機の原稿照明方法として
はフレア光が多いという問題があり、また複写機以外へ
の適用は極めて困難である。
（目的） この発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであ
って、平面状の被照明物を均一に、しかも単一光源で照
明でき、種々の被照明物の照明に適用可能な、全く新規
な照明装置の提供を目的とする。
って、平面状の被照明物を均一に、しかも単一光源で照
明でき、種々の被照明物の照明に適用可能な、全く新規
な照明装置の提供を目的とする。
（構成） 以下、本発明を説明する。
この明細書では、２種の発明が開示される。第１の種類
の発明を、以下、第１種の発明、第２の種類の発明を、
以下、第２種の発明と称する。
の発明を、以下、第１種の発明、第２の種類の発明を、
以下、第２種の発明と称する。
第１種の発明では、照明装置は、光源と、反射鏡とを有
する。
する。
反射鏡は、その反射面が回転曲面、すなわち、特殊な曲
線を特定の軸のまわりに回転させて得られる曲面をなし
ている。上記特定の軸を、反射面の回転軸と称する。こ
の軸は、照明されるべき平面に垂直であり、かつ、照明
範囲外に位置する。
線を特定の軸のまわりに回転させて得られる曲面をなし
ている。上記特定の軸を、反射面の回転軸と称する。こ
の軸は、照明されるべき平面に垂直であり、かつ、照明
範囲外に位置する。
また、反射面の形状は、光源からの光が、上記平面上
へ、上記回転軸からの距離に比例する光束密度で反射す
るような形状に定められている。
へ、上記回転軸からの距離に比例する光束密度で反射す
るような形状に定められている。
光源としては、点状光源や、円弧状光源が用いられう
る。点状光源が用いられるとき、光源は、反射鏡の回転
軸上に配置される。円弧状光源が用いられるときは、円
弧の中心軸、すなわち、円弧の曲率中心を通り、円弧面
に直交する軸が、反射面の回転軸と合致するように配備
される。
る。点状光源が用いられるとき、光源は、反射鏡の回転
軸上に配置される。円弧状光源が用いられるときは、円
弧の中心軸、すなわち、円弧の曲率中心を通り、円弧面
に直交する軸が、反射面の回転軸と合致するように配備
される。
第２種の発明でも、照明装置は、光源と反射鏡とを有す
る。第２種の発明では、平面状の被照明物は、ガラス等
の透明な平行平面板を介して照明される。このような平
行平面板を透過する光の透過率は入射角の大きさによっ
て変化する。そこでこの第２種の発明では、回転曲面形
状を、上記透過率を考慮して、第１種の装置の反射面形
状を補正した形状に定めるのである。
る。第２種の発明では、平面状の被照明物は、ガラス等
の透明な平行平面板を介して照明される。このような平
行平面板を透過する光の透過率は入射角の大きさによっ
て変化する。そこでこの第２種の発明では、回転曲面形
状を、上記透過率を考慮して、第１種の装置の反射面形
状を補正した形状に定めるのである。
以下、図面を参照しながら説明する。
第１図において、符号10は均等に照明されるべき平面を
示す。被照明物は、照明されるべき面をこの平面10に合
致させて配置される。また、この平面10は、同時に照明
範囲を示している。
示す。被照明物は、照明されるべき面をこの平面10に合
致させて配置される。また、この平面10は、同時に照明
範囲を示している。
符号12はランプ、符号14は遮光部材、符号16は反射鏡を
示す。
示す。
ランプ12と、遮光部材14とは光源を構成する。ランプ12
は、円弧状の発光部を有するキセノンランプである。遮
光部材14はランプ12の直接光が、平面10に到達しないよ
うに設けられている。
は、円弧状の発光部を有するキセノンランプである。遮
光部材14はランプ12の直接光が、平面10に到達しないよ
うに設けられている。
反射鏡16の反射面は回転曲面で形成され、この回転曲面
の回転軸は、ランプ12の中心軸と合致している。この回
転軸は、第１図において、符号18で示されている。
の回転軸は、ランプ12の中心軸と合致している。この回
転軸は、第１図において、符号18で示されている。
回転軸18は、平面10に垂直であり、かつ、平面10の範囲
外に位置している。
外に位置している。
次に、第２図を見ると、この第２図は、第１図の様子
を、回転軸18の方向から見た状態となっている。図中、
符号L1は、平面10の照明範囲の、回転軸18からの最短距
離、符号Lnは同じく最遠距離を示す。回転軸18を照明範
囲外に位置させることにより、最短距離L1を小さく設定
できる。
を、回転軸18の方向から見た状態となっている。図中、
符号L1は、平面10の照明範囲の、回転軸18からの最短距
離、符号Lnは同じく最遠距離を示す。回転軸18を照明範
囲外に位置させることにより、最短距離L1を小さく設定
できる。
さて、第２図に示すように、平面10内に微小面積△Ｓを
考えて見る。回転軸18から、この微小面積△Ｓを見込む
角をｄψ，回転軸18を中心とする、動径方向の幅をdLと
する。また、この微小面積△Ｓの回転軸18からの距離を
Ｌとすると、微小面積△Ｓは、LdψdLで与えられる。ラ
ンプ12の発光部からの光が照射すべき微小面積△Ｓは、
距離Ｌに比例して大きくなる。
考えて見る。回転軸18から、この微小面積△Ｓを見込む
角をｄψ，回転軸18を中心とする、動径方向の幅をdLと
する。また、この微小面積△Ｓの回転軸18からの距離を
Ｌとすると、微小面積△Ｓは、LdψdLで与えられる。ラ
ンプ12の発光部からの光が照射すべき微小面積△Ｓは、
距離Ｌに比例して大きくなる。
従って、平面10を均等に照明するためには、照明すべき
平面10に入射する照明光、すなわち、反射鏡16による反
射光の光束密度が、上記平面10上で、距離Ｌに比例して
大きくなるようにすればよく、反射鏡16の反射面形状
は、この条件を満足するように定められねばならない。
平面10に入射する照明光、すなわち、反射鏡16による反
射光の光束密度が、上記平面10上で、距離Ｌに比例して
大きくなるようにすればよく、反射鏡16の反射面形状
は、この条件を満足するように定められねばならない。
なお、上記条件は、光源が点光源で反射鏡16が完全な回
転曲面を有するときに厳密になり立つので、少くとも、
円弧光源の半径が照射範囲L1に対して十分に小さく、ま
たランプ12,反射鏡16の、回転軸18からの見込角αは、
平面10を回動軸18から見込む角よりも大きくなければな
らず、また、平面10に直交する１対の側反射板20が、補
助反射部材として放射状に設けられている。
転曲面を有するときに厳密になり立つので、少くとも、
円弧光源の半径が照射範囲L1に対して十分に小さく、ま
たランプ12,反射鏡16の、回転軸18からの見込角αは、
平面10を回動軸18から見込む角よりも大きくなければな
らず、また、平面10に直交する１対の側反射板20が、補
助反射部材として放射状に設けられている。
次に、第３図を見ると、この第３図は、第１図の配置
を、回転軸18を含む平面で截断した断面の様子を示して
いる。この第３図に則して、反射鏡16の反射面の形状を
考察する。
を、回転軸18を含む平面で截断した断面の様子を示して
いる。この第３図に則して、反射鏡16の反射面の形状を
考察する。
ランプ12の発光部から、反射鏡16を介して照明部（回転
軸18から距離L1ないしLnの範囲にある領域）を見込む角
を、図の如くθ１〜θｎとする。
軸18から距離L1ないしLnの範囲にある領域）を見込む角
を、図の如くθ１〜θｎとする。
今、ランプ12から、角θ１〜θｎの領域へ、ｎ本の光線
が等角度で放射されているものとし、これらｎ本の光線
の角を、θ１，θ２，……，θｉ，θｉ＋１，……，θ
ｎ＋１，θｎとする。等角度的であるから、θｉ＋１‐
θ１＝一定である。
が等角度で放射されているものとし、これらｎ本の光線
の角を、θ１，θ２，……，θｉ，θｉ＋１，……，θ
ｎ＋１，θｎとする。等角度的であるから、θｉ＋１‐
θ１＝一定である。
これらｎ本の光線のうちで、ｍ番目のものと、m-1番目
のものを考え、これらm-1番目,m番目の光線が、平面10
に到達する位置を考え、これらの位置の、回転軸18から
の距離を、図示の如く、Lm-1，Lmとし、その差Lm‐Lm-1
を△ｍであらわすこととする。
のものを考え、これらm-1番目,m番目の光線が、平面10
に到達する位置を考え、これらの位置の、回転軸18から
の距離を、図示の如く、Lm-1，Lmとし、その差Lm‐Lm-1
を△ｍであらわすこととする。
前述したところから明らかなように、均一照明の条件
は、光束密度が、距離Ｌに比例することである。する
と、Lm-1とLmとの中間の位置、すなわち、（Lm＋Lm-1）
/2の位置での光束密度は、1/△ｍであるから、上記条件
は、比例定数をｋとして、 となる。この関係は、ｍ＝２〜ｎに対して成立たねばな
らないから、ｍ＝２については、 が成立つ。
は、光束密度が、距離Ｌに比例することである。する
と、Lm-1とLmとの中間の位置、すなわち、（Lm＋Lm-1）
/2の位置での光束密度は、1/△ｍであるから、上記条件
は、比例定数をｋとして、 となる。この関係は、ｍ＝２〜ｎに対して成立たねばな
らないから、ｍ＝２については、 が成立つ。
（２）式を（１）式で除去すると、 を得る。
一方、△ｍ＝Lm‐Lm-1，△２＝L2‐L1であるから、
（３）式は と書くことができ、これから、 （▲L2 2▼‐▲L2 1▼）＝（▲L2 m▼‐▲L2 m-1▼） （ｎ
≧ｍ≧２） （４） が得られる。
（３）式は と書くことができ、これから、 （▲L2 2▼‐▲L2 1▼）＝（▲L2 m▼‐▲L2 m-1▼） （ｎ
≧ｍ≧２） （４） が得られる。
（４）式の関係をｍ＝２〜ｎまでもとめ、両辺を加算す
ると、 となり、これから、 ▲L2 n▼＝（n-1）▲L2 2▼‐（n-2）▲L2 1▼ （６） が得られる。（６）式を▲L2 2▼について解くと、 が得られる。
ると、 となり、これから、 ▲L2 n▼＝（n-1）▲L2 2▼‐（n-2）▲L2 1▼ （６） が得られる。（６）式を▲L2 2▼について解くと、 が得られる。
次に、（５）式において、加算の上限をｎからｍにかえ
てみると、 ▲L2 m▼＝（m-1）▲L2 2▼‐（n-2）▲L2 1▼ （８） が得られる。（７）式を用いて（８）式からL2を消去す
ると、 が得られる。これから、ただちに が得られる。（10）式はｍ＝２〜ｎについて成立つ。
てみると、 ▲L2 m▼＝（m-1）▲L2 2▼‐（n-2）▲L2 1▼ （８） が得られる。（７）式を用いて（８）式からL2を消去す
ると、 が得られる。これから、ただちに が得られる。（10）式はｍ＝２〜ｎについて成立つ。
従って、均一な照明を行うには、（10）式がなり立つよ
うに、反射鏡の反射面形状を定めればよい。円弧光源の
半径の大きさにより、（10）式では遠くの方が照度が増
加する傾向で誤差を生ずる。そのため、円弧光源の半径
により光束密度を補正する必要がある。このときのL
mは、後述される（14）〜（21）式と同様に、透過率の
補正係数を、円弧光源の補正係数に置き換えることで容
易に求められる。
うに、反射鏡の反射面形状を定めればよい。円弧光源の
半径の大きさにより、（10）式では遠くの方が照度が増
加する傾向で誤差を生ずる。そのため、円弧光源の半径
により光束密度を補正する必要がある。このときのL
mは、後述される（14）〜（21）式と同様に、透過率の
補正係数を、円弧光源の補正係数に置き換えることで容
易に求められる。
さらに、反射鏡16の、ｍ番目の光線に対する反射点の位
置を、ランプ12の発光部を中心とする極座標で（rm，θ
ｍ）とすれば、この位置における反射面の傾きは、これ
をαｍとすると、Ｌ′ｍ＝Lm‐ｄとして を満足する。ただし（11）式中のＰは、 であり、この式の中のＨは、第３図に示すように光源の
発光部と平面10との間の最短距離である。従って、Ｐは
上記反射点の位置と照明部の照射点（ｍ番目の光線によ
る）との間の距離である。
置を、ランプ12の発光部を中心とする極座標で（rm，θ
ｍ）とすれば、この位置における反射面の傾きは、これ
をαｍとすると、Ｌ′ｍ＝Lm‐ｄとして を満足する。ただし（11）式中のＰは、 であり、この式の中のＨは、第３図に示すように光源の
発光部と平面10との間の最短距離である。従って、Ｐは
上記反射点の位置と照明部の照射点（ｍ番目の光線によ
る）との間の距離である。
反射面の形状を連続面とするときは、反射点での接線の
傾きが（１）式となるようにすればよい。なお、反射面
を連続面とするとき、反射面上の位置（ｒ、θ）（原点
は、発光部）は、次の微分方程式を満足する。
傾きが（１）式となるようにすればよい。なお、反射面
を連続面とするとき、反射面上の位置（ｒ、θ）（原点
は、発光部）は、次の微分方程式を満足する。
ただし、Ｌ＝Ｌ（θ）は、式（10）で与えられているLm
の式で、ｎ→∞として、θの連続関数としたものであ
る。
の式で、ｎ→∞として、θの連続関数としたものであ
る。
従って、反射鏡16の反射面形状、即ち、回転曲面の規準
となる形状を設計するには、微分方程式（12）を解く
か、あるいは、ｎを有限として設計するのであれば、
（10）式または（11）式を満足するように、設計すれば
よい。（10）、（11）式を用いる場合は、少くとも、隣
り合う任意の光線の反射点の反射面もしくは反射面の接
線が、上記光線間で交わるように、ｒを変化させて、順
次決定していくことにより、求める。
となる形状を設計するには、微分方程式（12）を解く
か、あるいは、ｎを有限として設計するのであれば、
（10）式または（11）式を満足するように、設計すれば
よい。（10）、（11）式を用いる場合は、少くとも、隣
り合う任意の光線の反射点の反射面もしくは反射面の接
線が、上記光線間で交わるように、ｒを変化させて、順
次決定していくことにより、求める。
なお、反射面形状に対する条件が与えられているので、
上記設計を、コンピューターによる計算で行うことが可
能である。
上記設計を、コンピューターによる計算で行うことが可
能である。
第３図において示すように、遮光部材14は、ランプ12の
光が、被照明部へ直接に到達しないように設けられてい
るが、反射鏡16による照明の有効光束に対向する部分14
1を、回帰的な補助反射面とすることにより、光を発光
部に回帰させることによって、照明の効率をあげること
ができる。このとき遮光部材10は、補助反射部材とな
る。
光が、被照明部へ直接に到達しないように設けられてい
るが、反射鏡16による照明の有効光束に対向する部分14
1を、回帰的な補助反射面とすることにより、光を発光
部に回帰させることによって、照明の効率をあげること
ができる。このとき遮光部材10は、補助反射部材とな
る。
また、光源から反射鏡16の反射面までの、有効光線の距
離を、光源の発光径，発光位置のばらつき量の10倍以上
とすることにより、反射面の面積度等の条件がゆるやか
となり、発光状態のばらつきによる照度むらを小さくで
きる。
離を、光源の発光径，発光位置のばらつき量の10倍以上
とすることにより、反射面の面積度等の条件がゆるやか
となり、発光状態のばらつきによる照度むらを小さくで
きる。
以上は、第１種の発明についての説明である。
以下に、第２種の発明につき説明する。
例えば、複写機において、平面状の被照明物たる原稿
は、原稿載置ガラスを介して照明される。原稿載置ガラ
ス等の透明な平行平面板は、その透過率が、平行平面板
への入射角に応じて変化するので、被照明物を均一に照
明するには、反射鏡の反射面の形状を、第１種の場合の
反射面形状を、上記透過率の変化を考慮して補正する必
要がある。
は、原稿載置ガラスを介して照明される。原稿載置ガラ
ス等の透明な平行平面板は、その透過率が、平行平面板
への入射角に応じて変化するので、被照明物を均一に照
明するには、反射鏡の反射面の形状を、第１種の場合の
反射面形状を、上記透過率の変化を考慮して補正する必
要がある。
この、第２種の発明で反射面の形状を定めるための条件
を、第４図を参照して説明する。なお、繁雑を避けるた
め、混同の虞れのないものについては、第４図において
も、第１図ないし第３図と同一の符号を用いてある。第
４図中、符号10Aは透明な平行平面板、符号16Aは反射鏡
を示している。
を、第４図を参照して説明する。なお、繁雑を避けるた
め、混同の虞れのないものについては、第４図において
も、第１図ないし第３図と同一の符号を用いてある。第
４図中、符号10Aは透明な平行平面板、符号16Aは反射鏡
を示している。
透明な平行平面板10Aに入射角ｉで入射する光の透過率
Ｔは、偏光成分の透過率をTS，TP、偏光成分の比をα，
β（α＋β＝１）として、 Ｔ＝α▲T2 S▼＋β▲T2 P▼ （13） と表される。
Ｔは、偏光成分の透過率をTS，TP、偏光成分の比をα，
β（α＋β＝１）として、 Ｔ＝α▲T2 S▼＋β▲T2 P▼ （13） と表される。
ここに、 である。
今、第１種の発明の場合と同じく、ランプ12の発光部か
ら、有効に被照明部へ到るｎ本の光線を考える。
ら、有効に被照明部へ到るｎ本の光線を考える。
回転軸18から距離L1の位置を照射する光線の、平行平面
板10Aへの入射角をρ１，距離Lnの位置を照射する光線
の入射角をρｎ，とし、入射角が一様に変化していくも
のとし、前者の透過率をT1，後者の透過率をTnとする。
このとき（Tn／T1）が、各光線の照射位置間隔に一定の
比を乗じたものと設定し、ｍ番目の光線の照射位置Lmを
もとめる。
板10Aへの入射角をρ１，距離Lnの位置を照射する光線
の入射角をρｎ，とし、入射角が一様に変化していくも
のとし、前者の透過率をT1，後者の透過率をTnとする。
このとき（Tn／T1）が、各光線の照射位置間隔に一定の
比を乗じたものと設定し、ｍ番目の光線の照射位置Lmを
もとめる。
補正係数ｅを、 を用いて、（３）式を補正すると、 これから、 em-2（▲L2 2▼‐▲L2 1▼）＝▲L2 m▼‐▲L2 m-1▼（16） （16）式について、ｍを、１から（n-1）まで加える
と、 （１＋ｅ＋e2＋……＋en-2）（▲L2 2▼‐▲L2 1▼）＝▲
L2 n▼‐▲L2 1▼ （17） これから が得られ、さらに▲L2 2▼についてとくと、 が得られ、これをｍまで加え合せて、 が得られる。
と、 （１＋ｅ＋e2＋……＋en-2）（▲L2 2▼‐▲L2 1▼）＝▲
L2 n▼‐▲L2 1▼ （17） これから が得られ、さらに▲L2 2▼についてとくと、 が得られ、これをｍまで加え合せて、 が得られる。
従って、 が得られる。さらに、円弧光源の半径による補正をする
場合には、補正係数ｅを、 として置き換えることで、Lmを求められる。
場合には、補正係数ｅを、 として置き換えることで、Lmを求められる。
従って、ｍ番目の光線が、回転軸18から、式（21）で与
えられる距離Lmの位置に入射するように、反射面形状を
設計すればよい。
えられる距離Lmの位置に入射するように、反射面形状を
設計すればよい。
反射面形状を連続曲面とする場合は、式（21）のLmを、
ｎを無限大として、角θの連続関数Ｌ（θ）とし、これ
を用いて、微分方程式（12）を解けばよい。
ｎを無限大として、角θの連続関数Ｌ（θ）とし、これ
を用いて、微分方程式（12）を解けばよい。
透明な平行平面板10Aが、ガラス板であるとし、偏光成
分の比α，βが、α＝β＝0.5としたときの、入射角ｉ
と透過率Ｔとの関係を、第５図に示す。
分の比α，βが、α＝β＝0.5としたときの、入射角ｉ
と透過率Ｔとの関係を、第５図に示す。
この第５図から明らかなように、透過率Ｔは入射角ｉが
40度を越えると、急激に減少する。従って、照明の均一
性にさほどの精度を要求されない場合は、透明平行平面
板の透過率を考慮しての反射面形状の補正は、平行平面
板への入射角が40度以上となる光線について行なえば十
分である。なお、光量の減少を考慮すると、平行平面板
がガラス板であるときは、入射角ｉを70度以下とするこ
とが望ましい。
40度を越えると、急激に減少する。従って、照明の均一
性にさほどの精度を要求されない場合は、透明平行平面
板の透過率を考慮しての反射面形状の補正は、平行平面
板への入射角が40度以上となる光線について行なえば十
分である。なお、光量の減少を考慮すると、平行平面板
がガラス板であるときは、入射角ｉを70度以下とするこ
とが望ましい。
なお、第４図の照明装置を電子複写機の原稿照射用に用
いるときは、反射鏡16Aが、平行平面板10Aの面からレン
ズ（図示されず）への正反射限界線を横切り、回転軸18
にもっとも近い反射鏡への入射光線が、被照明部の回転
軸18にもっとも近い部分を照射し、反射鏡への入射位置
が回転軸18から遠ざかるほど、被照明部の照明位置が回
転軸18から遠ざかるように、かつ、各光線の平行平面板
への入射角が、正反射限界線の角より大きくなるように
反射鏡16Aを設計することにより、平行平面板10Aからレ
ンズへの直接反射光の入射を防止できる。
いるときは、反射鏡16Aが、平行平面板10Aの面からレン
ズ（図示されず）への正反射限界線を横切り、回転軸18
にもっとも近い反射鏡への入射光線が、被照明部の回転
軸18にもっとも近い部分を照射し、反射鏡への入射位置
が回転軸18から遠ざかるほど、被照明部の照明位置が回
転軸18から遠ざかるように、かつ、各光線の平行平面板
への入射角が、正反射限界線の角より大きくなるように
反射鏡16Aを設計することにより、平行平面板10Aからレ
ンズへの直接反射光の入射を防止できる。
これまで、光源として、円弧状のランプを用いる場合に
ついて説明してきたが、光源として点状光源を用いるこ
ともできる。この場合も上述したと同様のやり方で、反
射面形状の設計条件を知ることができる。点状光源を用
いるときは、これを反射面の回転軸上に位置させるよう
にする。
ついて説明してきたが、光源として点状光源を用いるこ
ともできる。この場合も上述したと同様のやり方で、反
射面形状の設計条件を知ることができる。点状光源を用
いるときは、これを反射面の回転軸上に位置させるよう
にする。
本発明の別の実施態様を、第６図および第７図に示す。
第６図において、符号14Aは遮光部材、符号16B、16C
は、反射鏡を示す。反射鏡16B,16Cは、反射面が、回転
軸180を共通の回転軸とする回転曲面であり、いずれ
も、単独で、平行平面板10A上の平面を均一に照明しう
るように形状を定められている。もちろん、光源のラン
プ12は円弧状であって、その中心軸は回転軸180と合致
している。
は、反射鏡を示す。反射鏡16B,16Cは、反射面が、回転
軸180を共通の回転軸とする回転曲面であり、いずれ
も、単独で、平行平面板10A上の平面を均一に照明しう
るように形状を定められている。もちろん、光源のラン
プ12は円弧状であって、その中心軸は回転軸180と合致
している。
第７図において、符号12Aは点状の発光源を有するラン
プ、符号14Bはランプ12Aとともに、点状光源を構成する
遮光部材を、それぞれ示す。符号16Dは、軸181を回転軸
とする回転曲面を反射面形状とする反射鏡を示す。ラン
プ12Aの点状の発光源は、回転軸181上に位置する。点状
光源を回転軸上に位置させるとは、このように、点状光
源の点状の発光源を軸上に位置させることである。反射
鏡16Dの反射面形状はもちろん、平行平面板10Aを介して
平面状の被照明物、例えば原稿を均一に照明しうるよう
に定められている。
プ、符号14Bはランプ12Aとともに、点状光源を構成する
遮光部材を、それぞれ示す。符号16Dは、軸181を回転軸
とする回転曲面を反射面形状とする反射鏡を示す。ラン
プ12Aの点状の発光源は、回転軸181上に位置する。点状
光源を回転軸上に位置させるとは、このように、点状光
源の点状の発光源を軸上に位置させることである。反射
鏡16Dの反射面形状はもちろん、平行平面板10Aを介して
平面状の被照明物、例えば原稿を均一に照明しうるよう
に定められている。
この例のように、点光源を用い、回転軸181に関し反射
鏡16Dと被照明部を互いに反対側に位置させることによ
り、照明装置をコンパクト化することができる。
鏡16Dと被照明部を互いに反対側に位置させることによ
り、照明装置をコンパクト化することができる。
第８図は、本発明の照明装置を利用した電子複写機の１
例を要部のみ略示している。
例を要部のみ略示している。
符号50は原稿載置ガラスを示し、複写されるべき原稿
は、この原稿載置ガラス50上に載置され、原稿載置ガラ
ス50を介して均一照明される。従って、この複写装置に
適用されているのは、第２種の発明である。
は、この原稿載置ガラス50上に載置され、原稿載置ガラ
ス50を介して均一照明される。従って、この複写装置に
適用されているのは、第２種の発明である。
照明装置は、ランプ52、遮光板54とからなる円弧状光源
と、反射鏡56とで構成され、第４図に示すタイプのもの
である。
と、反射鏡56とで構成され、第４図に示すタイプのもの
である。
図示されない原稿を設置して照明装置による照明を行う
と、原稿からの反射光は、反射鏡60,フイルター64、レ
ンズ62,反射鏡68を介して、ベルト状の感光体70上に結
像する。感光体70は、露光に先出って、チャージャー72
により均一帯電され、露光時には静止している。フイル
ター64は、感光体70の露光光強度をレンズ62のコサイン
４乗則等を考慮して均一に補正するためのものである。
と、原稿からの反射光は、反射鏡60,フイルター64、レ
ンズ62,反射鏡68を介して、ベルト状の感光体70上に結
像する。感光体70は、露光に先出って、チャージャー72
により均一帯電され、露光時には静止している。フイル
ター64は、感光体70の露光光強度をレンズ62のコサイン
４乗則等を考慮して均一に補正するためのものである。
全面露光により感光体70に形成された静電潜像は、つい
で感光体70の回動により現像部を通過し、その際、現像
装置74により現像されている。
で感光体70の回動により現像部を通過し、その際、現像
装置74により現像されている。
転写紙はカセット84、86、88に積載されているうちの適
当なものが、適当なタイミングで、搬送路90にそって搬
送され、転写部において転写器76により、感光体70上の
可視像を転写され、つづいて定着装置80で可視像を定着
されて、トレイ82上へ排出される。
当なものが、適当なタイミングで、搬送路90にそって搬
送され、転写部において転写器76により、感光体70上の
可視像を転写され、つづいて定着装置80で可視像を定着
されて、トレイ82上へ排出される。
可視像転写後の感光体70はクリーナー78で残留トナーを
除去され、かくして複写プロセスは終了する。
除去され、かくして複写プロセスは終了する。
この複写装置では、反射鏡60,68、レンズ62、フイルタ
ー64は、それぞれ矢印方向へ可動であって複写倍率を切
換うるようになっている。この場合、原稿が均一に照明
されるので、複写倍率がかわっても、均一露光条件の実
現が容易である。
ー64は、それぞれ矢印方向へ可動であって複写倍率を切
換うるようになっている。この場合、原稿が均一に照明
されるので、複写倍率がかわっても、均一露光条件の実
現が容易である。
ところで、第９図に示すように、ランプ52A,反射鏡56A
等による本発明の照明装置を、原稿載置ガラス50に対し
て、複写操作の手前側（第９図で下方）に配備して、原
稿の均一照明を行うことができる。このようにすると、
照明光の殆どが、操作者側に向わず、反対向き（第９図
で斜め右上方向）となるので、原稿押え等を用いない場
合も、照明光が操作者の目に入ってまぶしいという問題
を回避することができる。
等による本発明の照明装置を、原稿載置ガラス50に対し
て、複写操作の手前側（第９図で下方）に配備して、原
稿の均一照明を行うことができる。このようにすると、
照明光の殆どが、操作者側に向わず、反対向き（第９図
で斜め右上方向）となるので、原稿押え等を用いない場
合も、照明光が操作者の目に入ってまぶしいという問題
を回避することができる。
（効果） 以上、本発明によれば、新規な照明装置を提供できる。
この照明装置によれば、平面状の被照明物を均一に照明
することができる。なお、第１種の発明でも第６、第７
図に示す如き態様が可能である。
この照明装置によれば、平面状の被照明物を均一に照明
することができる。なお、第１種の発明でも第６、第７
図に示す如き態様が可能である。
第１図ないし第３図は、第１種の発明を説明するための
図、第４図は、第２種の発明を説明するための図、第５
図は、ガラス板における入射角と透過率との関係を示す
図、第６図は本発明（第２種）の１実施例を示す側面
図、第７図は本発明（第２種の１実施例を示す側面図、
第８図は、本発明（第２種）を適用した電子複写機の１
例を示す要部正面図、第９図は、照明装置の配置態位の
１例を説明するための図である。 12……ランプ、14……遮光部材、16……反射鏡、10A…
…透明な平行平面板、18……回転軸
図、第４図は、第２種の発明を説明するための図、第５
図は、ガラス板における入射角と透過率との関係を示す
図、第６図は本発明（第２種）の１実施例を示す側面
図、第７図は本発明（第２種の１実施例を示す側面図、
第８図は、本発明（第２種）を適用した電子複写機の１
例を示す要部正面図、第９図は、照明装置の配置態位の
１例を説明するための図である。 12……ランプ、14……遮光部材、16……反射鏡、10A…
…透明な平行平面板、18……回転軸
Claims (9)
- 【請求項１】平面状の被照明物を均一に照明する装置で
あって、回転曲面を反射面とする反射鏡と、点状もしく
は円弧状の光源とを有し、 上記反射面の回転軸が照明されるべき平面に垂直であっ
て、かつ、照明範囲外に位置し、 上記光源が点状光源のときは上記回転軸上に配備され、
上記光源が円弧状の光源であるときは、円弧の中心軸を
上記回転軸に合致させて配備され、 上記反射面の、上記回転軸を含む仮想平面による断面形
状が、上記光源からの入射光線に対し凹形状であり、 上記仮想平面内において、光源から反射面に向けて等角
度的に放射される多数の光線が上記反射面により反射さ
れ、照明領域へ到達する到達位置の、上記回転軸からの
距離を、回転軸に近い側から順に、L1，L2,...
Lm,.....,Lnとするとき、 が満足されるように、上記凹形状が定められることによ
り、 上記反射面が、上記光源からの光を、上記照明されるべ
き平面に向かって、上記回転軸からの距離に比例する光
束密度で反射するような形状に定められていることを特
徴とする、照明装置。 - 【請求項２】光源が円弧状光源であり、 照明されるべき平面上への光束密度の、上記回転軸から
の距離に比例する比例関係を円弧状光源の半径に応じて
補正する光束密度で反射するような形状に、反射面の形
状が定められていることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項記載の照明装置。 - 【請求項３】光源が、発光部からの光を発光部へ回帰さ
せるような反射面を持つ補助反射部材を、上記発光部に
関して反射鏡と対向する位置に有することを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項または第２項記載の照明装
置。 - 【請求項４】反射鏡の反射面の回転軸から放射状に、側
反射板を有する、特許請求の範囲第１項または第２項ま
たは第３項記載の照明装置。 - 【請求項５】平面状の被照明物を、透明な平行平面板を
介して均一に照明する装置であって、回転曲面を反射面
とする反射鏡と、点状もしくは円弧状の光源とを有し、 上記反射面の回転軸が照明されるべき平面に垂直であっ
て、かつ、照明範囲外に位置し、 上記光源が点状光源のときは上記回転軸上に配備され、
上記光源が円弧状の光源であるときは、円弧の中心軸を
上記回転軸に合致させて配備され、 上記反射面の、上記回転軸を含む仮想平面による断面形
状が、上記光源からの入射光線に対し凹形状であり、 上記仮想平面内において、光源から反射面に向けて等角
度的に放射される多数の光線が上記反射面により反射さ
れ、照明領域へ到達する到達位置の、上記回転軸からの
距離を、回転軸に近い側から順に、L1，L2,...
Lm,.....,Lnとし、上記透明な平行平面板の透過率を補
正する補正係数をｅとするとき、 が満足されるように、上記凹形状が定められることによ
り、 上記反射面が、上記光源からの光を上記照明されるべき
平面に向かって、上記回転軸からの距離に比例し、上記
平行平面板の透過率を補正する光束密度で反射するよう
な形状に定められていることを特徴とする、照明装置。 - 【請求項６】光源が円弧状光源であり、 照明されるべき平面上への光束密度の、上記回転軸から
の距離に比例する比例関係を、円弧状光源の半径に応じ
て補正する光束密度で反射するような形状に、反射面の
形状が定められていることを特徴とする、特許請求の範
囲第５項記載の照明装置。 - 【請求項７】光源が、発光部からの光を発光部へ回帰さ
せるような反射面を持つ補助反射部材を、上記発光部に
関して反射鏡と対向する位置に有することを特徴とす
る、特許請求の範囲第５項または第６項記載の照明装
置。 - 【請求項８】反射面の回転軸から放射状に、側反射板を
有する、特許請求の範囲第５項または第６項または第７
項記載の照明装置。 - 【請求項９】透明な平行平面板がガラス板であって、反
射面形状は、上記ガラス板への入射角40度以上の光束に
ついて補正されていることを特徴とする、特許請求の範
囲第５項ないし第９項の任意のひとつに記載された、照
明装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213975A JPH0690398B2 (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 照明装置 |
| DE19853536583 DE3536583A1 (de) | 1984-10-12 | 1985-10-14 | Beleuchtungseinrichtung |
| CA000492947A CA1257238A (en) | 1984-10-12 | 1985-10-15 | Illuminating device |
| US06/787,110 US4747033A (en) | 1984-10-12 | 1985-10-15 | Illuminating device |
| US07/357,631 US4891739A (en) | 1984-10-12 | 1989-05-24 | Illuminating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213975A JPH0690398B2 (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193501A JPS6193501A (ja) | 1986-05-12 |
| JPH0690398B2 true JPH0690398B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16648164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213975A Expired - Fee Related JPH0690398B2 (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690398B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624086Y2 (ja) * | 1988-08-18 | 1994-06-22 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4510560A (en) * | 1981-04-20 | 1985-04-09 | Masataka Negishi | Device for controlling light images |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59213975A patent/JPH0690398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4510560A (en) * | 1981-04-20 | 1985-04-09 | Masataka Negishi | Device for controlling light images |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6193501A (ja) | 1986-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |