JPH02135606A

JPH02135606A - 照明装置

Info

Publication number: JPH02135606A
Application number: JP63289508A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Akanabe; 祐一茜部
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、被照明領域が長尺の被照明体を照明する照明
装置に関する。

（発明の背景）被照明領域が長尺の被照明体を照射する従来方法として
、下記のような方法がある。

■被照明体と略同−長の発光部を有する光源（例えば、
螢光灯やハロゲンランプ）を用いる方法。

■多数の光源を配設する方法。

■光源側の端面形状が発光部の形状に、被照明体側の端
面形状が被照明領域の形状に合わせた光ファイバ束を用
いる方法。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記構成の方法では下記のような問題点がある
。

先ず、■の方法においては、（ａ）被照明体と略同−長の発光部を有する光源を用い
ることは、光束の利用効率が悪く、消費電力が大きい。

（ｂ）被照明体と略同−長の発光部を有する光源として
螢光灯を用いる場合、ハロゲンランプや水銀灯に比べて
高輝度を得るのが難しい。

（Ｃ）被照明体と略同−長の発光部を有する光源として
ハロゲンランプを用いる場合、ハロゲンランプバルブ内
のフィラメントも長尺となるので、フィラメントは保持
リングを用いて支持されている。よって、保持リング近
傍のフィラメントの温度は下がり、保持リング近傍のフ
ィラメントからの光量が低下し、又保持リングが、影と
なって長手方向の光量のムラが発生する。

更に、ハロゲンランプを長尺にする場合、単位長さ当た
りの電力を小さくすると、発光効率（光束／投入電力）
を高くすることが難しく、フィラメントは発光部と非発
光部（短絡部）とからなるセグメントタイプとするのが
一般的である。又、短絡部は発光しないので、長手方向
の光量のムラが発生する。

次に、■の方法においては、（ａ）部品点数が増大する。

（ｂ）複数の光源で照射するので、各光源での境界部分
で光量ムラが発生しやすい。

（Ｃ）光源には寿命があるので、光源の個数が増えると
交換の頻度が増大する。

更に、■の方法においては、（ａ）光ファイバは一般に高価である。

（ｂ）樹脂製の光ファイバはガラス製の光ファイバに比
べて比較的安価であるが、樹脂製の光ファイバは許容パ
ワー密度が余り大きくできない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、発光部が短く、しかも単一の光源で、被照明領域が
長尺の被照明体を均一に、しかも効率よく照明できる照
明装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決する請求項１の発明は、被照明領域が長
尺の被照明体を照明する照明装置において、前記被照明
体の被照明領域より短い発光部を有する光源と、該光源
の発光部に関して被照明体と反対方向に配設された反射
鏡とから構成され、該反射鏡の、前記被照明領域と発光
部を通る平面で切った断面形状が前記被照明領域の一方
の端部近傍及び前記光源の中心近傍を焦点とする第１の
楕円の一部と、前記被照明領域の他方の端部近傍及び前
記光源の中心近傍を焦点とする第２の楕円の一部とから
なるものであり、請求項２の発明は前記被照明体近傍に
光拡散体を配設し、該光拡散体を２次光源としたもので
ある。

（作用）本発明の照明装置において、請求項１においては、被照
明体の被照明領域より短い発光部を有する光源から出射
する光は直接被照明体に向かう光束と、被照明領域と発
光部を通る平面で切った断面形状が前記被照明領域の一
方の端部近傍及び前記光源の中心近傍を焦点とする第１
の楕円の一部と、前記被照明領域の他方の端部近傍及び
前記光源の中心近傍を焦点とする第２の楕円の一部とか
らなる反射鏡で反射して被照明体に向かう光束とに分け
られる。そして、反射鏡で反射して被照明体に向かう光
束は直接被照明体に向かう光束を補償する。又、請求項
２においては、請求項１における被照明体近傍に配設さ
れた光拡散体が２次光源となる。

（実施例）次に図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の第一の実施例を説明する平面構成図、
第２図は第１図における正面断面図、第３図は第１図で
の被照明体における光源からの直接光のみの照度分布を
説明する図、第４図は第１図での被照明体における光源
からの間接光のみの照度分布を説明する図、第５図は本
発明の第２の実施例を説明する平面構成図、第６図は第
５図におけるスクリーン上の照度分布を説明する図であ
る。

先ず、第１図及び第２図において、１は被照明領域（Ｌ
）が長尺の被照明体である。２は発光部２ａを有する光
源である。この発光部２ａの発光領域（ｆｆ）は被照明
領域（Ｌ）よりも短くなっている。３．４は光源２の発
光部２ａに関して被照明体１と反対方向に配設された反
射鏡である。反射鏡３の被照明体１の被照明領域と発光
部２ａを通る平面で切った断面形状は被照明体１の被照
明領域の一方の端部近傍及び前記光源２の中心近傍をそ
れぞれ焦点Ｆ、、Ｆ、とする第１の楕円の一部を反射面
３ａとしている。また、反射鏡４の照明体１の被照明領
域と発光部２ａを通る平面で切った断面形状は被照明領
域の他方の端部近傍及び前記光源の中心近傍をそれぞれ
焦点Ｆ、、Ｆ、とする第２の楕円の一部を反射面４ａと
している。

５．６は上下方向に向かう光束の一部を反射して被照明
体１方向に向ける反射板である。

次に上記構成の作動を説明する。先ず、反射鏡３．４や
反射板がない場合（つまり、直接光の場合）を第３図を
用いて説明する。被照明体１の被照明領域の照度分布は
、下式に示すコサイン４乗則で表される。

Ｌ−ＬＯｃｏｓ’θ−（１）ここで、Ｌ；被照明領域の任意の点Ｐにおける照度Ｌｏ；被照明領域の中で最も明るい地点Ｏの照度 θ、ＺＰＦ、０である。

次に、反射鏡３により反射された光束（つまり、間接光
の場合）による照度分布を第４図を用いて説明する。図
において紙面に平行な光束を考えると、発光部２ａ上の
焦点Ｆ、から出射した光束は反射鏡３上で反射して、被
照明体１上の焦点Ｆ。

に集束する。また、発光部２ａ上の他の点Ｑから出射し
た光束は反射鏡３上の点Ｒで反射して、被照明体１上の
点ｆに集束する。

ここで、ｚＱ　ＲＦ　、−ψとすると、ｚｆＲＦ、請ψ
である。

角度ψは、点Ｑの位置、反射点Ｒの位置により変化する
が、図において、点Ｒ８で反射する場合は、０となり、
光束は焦点Ｆ２に向かう。反射点Ｒを固定すると、角度
ψはＱがＦ、から離れているほど大きくなり、Ｆｌに近
付くほど小さくなる。

そして、ＱがＦ、に近づくにつれ、角度ψは小さくなり
、反射した光束はＦ２に集中する。

従って、反射鏡３によって反射された光束による照度分
布は、第４図に示すようにＦ２をピークとして、発光部
２ａの長さに応じて拡がった分布となる。このことは、
反射鏡４についても同様である。

第４図に示す間接光による照度分布の特性は、第３図に
示す直接光によるコサイン４乗則の照度分布の不均一を
補償する傾向の分布である。従って、両者を合成すると
被照明体１の被照明領域の照度分布は略均−となり、し
かも、光源２の発光部２ａは被照明体１の被照明領域よ
りも短くてすむので、効率が良い。

尚、上記実施例においては、反射板５，６を設けている
が、被照明体１の被照明領域の照度分布は全体的に上が
り、傾向は略同じである。

次に、第５図及び第６図を用いて本発明の第２の実施例
を説明する。

第５図において、１１は被照明領域（Ｌ）が長尺の被照
明体としての光拡散性を有するすりガラスである。１２
は発光部１２ａを有する光源である。この発光部１２ａ
の発光領域Ｃｆ１）は被照明領域（Ｌ）よりも短くなっ
ている。１３．１４は光源１２の発光部１２ａに関して
被照明体１１と反対方向に配設された反射鏡である。反
射鏡１３の照明体１１の長尺方向の断面形状は被照明体
１１の被照明領域の一方の端部近傍及び前記光源１２の
中心近傍をそれぞれ焦点Ｆ２．Ｆ、とする第１の楕円の
一部を反射面１３ａとしている。また、反射鏡１４の被
照明体１１の長尺方向の断面形状は被照明領域の他方の
端部近傍及び前記光源の中心近傍をそれぞれ焦点Ｆ、、
Ｆ、とする第２の楕円の一部を反射面１４ａとしている
。

１５はすりガラス１１に密着して設けられたフレネルレ
ンズである。１６は透過原稿であるリバーサルフィルム
、１７はレンズ、１８はスクリーンである。

次に、上記構成の作動を説明する。第１の実施例で説明
したように、光源１２から出射した光はフレネルレンズ
１５を介して、すりガラス１１上に照度分布が均一にな
るように照射される。そして、このすりガラス１１を２
次光源としてリバーサルフィルム１６を照明し、レンズ
１７により、スクリーン１８上にリバーサルフィルム１
６の像が投影される。

ここで、第６図を用いてスクリーン１８上の照度分布を
説明する。図において、■の曲線は反射鏡１３．１４が
無い場合の照度分布、■は反射鏡１３．１４がある場合
の照度分布である。

この様な構成によれば、発光部１２ａが短くとも、スク
リーン１８に投影される像の照度分布は略均−となり、
効率良く、品質のよい投影像を得ることができる。

そしてこのスクリーン１８の位置に、ＣＣＤラインセン
サの様なラインセンサの、長尺のものを配置し、リバー
サルフィルムを第５図の紙面と直角な方向に送ることに
よりリバーサルフィルムの画像を電気信号に変換するこ
とができる。

ＣＣＤラインセンサは近年長尺の物も普及してきている
。小型の物に比べ、素子数が同じなら素子間隔が大きい
ので、投影の解像力を向上しやすい。本発明はこの様な
長尺のＣＣＤラインセンサを用いる場合の照明にも有効
である。

（発明の効果）以上述べたように請求項１の発明によれば、被照明体の
被照明領域より短い発光部を有する光源と、該光源の発
光部に関して被照明体と反対方向に配設された反射鏡と
から構成され、反射鏡の照明体の長尺方向の断面形状が
被照明領域の一方の端部近傍及び前記光源の中心近傍を
焦点とする第１の楕円の一部と、被照明領域の他方の端
部近傍及び前記光源の中心近傍を焦点とする第２の楕円
の一部とからなるしたことにより、発光部が短く、しか
も単一の光源で、被照明領域が長尺の被照明体を均一に
、しかも効率よく照明できる照明装置を実現できる。又
、請求項２の発明によれば、請求項１の発明において被
照明体近傍に光拡散体を配設し、該光拡散体を２次光源
としたことにより、発光部が短く、しかも単一の光源で
、被照明領域が長尺の被照明体を均一に、しかも効率よ
く照明できる照明装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を説明する平面構成図、
第２図は第１図における正面断面図、第３図は第１図で
の被照明体における光源からの直接光のみの照度分布を
説明する図、第４図は第１図での被照明体における光源
からの間接光のみの照度分布を説明する図、第５図は本
発明の第２の実施例を説明する平面構成図、第６図は第
５図におけるスクリーン上の照度分布を説明する図であ
る。これらの図において、１・・・被照明体　　　　２．１２・・・光源２ａ、１
２ａ・・・発光部３．４，１３．１４・・・反射鏡５．６・・・反射板　　　１１・・・すりガラス１５・
・・フレネルレンズ１６・・・リバーサルフィルム１７・・・レンズ　　　　１８・・・スクリーン餉５１
　β司筒２図第３図第５図第６図中央スクリーン上の位置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被照明領域が長尺の被照明体を照明する照明装置
において、前記被照明体の被照明領域より短い発光部を有する光源と、該光源の発光部に関して被照明体と反対方向に配設された反射鏡とから構成され、該反射鏡の、前記被照明領域と発光部を通る平面で切った断面形状が前記被照明領域の一方の端部
近傍及び前記光源の中心近傍を焦点とする第１の楕円の
一部と、前記被照明領域の他方の端部近傍及び前記光源
の中心近傍を焦点とする第２の楕円の一部とからなるこ
とを特徴とする照明装置。
（２）前記被照明体近傍に光拡散体を配設し、該光拡散
体を２次光源としたことを特徴とする請求項１記載の照
明装置。