JPH0583884B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0583884B2 JPH0583884B2 JP7336988A JP7336988A JPH0583884B2 JP H0583884 B2 JPH0583884 B2 JP H0583884B2 JP 7336988 A JP7336988 A JP 7336988A JP 7336988 A JP7336988 A JP 7336988A JP H0583884 B2 JPH0583884 B2 JP H0583884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- halogen lamp
- light guide
- light
- reflecting mirror
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の対象技術分野〕
この発明はハロゲンランプの投光光束を光フア
イバー束により構成されるライトガイドへ導くた
めの投光光学系に関するもので、色検出装置等へ
の応用が可能である。
イバー束により構成されるライトガイドへ導くた
めの投光光学系に関するもので、色検出装置等へ
の応用が可能である。
〔従来技術〕
ハロゲンランプはその性質上白色光にきわめて
近い光を発するため、より正確な色を認識するの
に好んで用いられるが、第３図に示すようにラン
プ１のガラス封止部１ａがその光軸上にあるため
通常凹面鏡からなる反射部２を有し、この反射部
によつてその光を効率よくその前方に反射するよ
うにしている。
近い光を発するため、より正確な色を認識するの
に好んで用いられるが、第３図に示すようにラン
プ１のガラス封止部１ａがその光軸上にあるため
通常凹面鏡からなる反射部２を有し、この反射部
によつてその光を効率よくその前方に反射するよ
うにしている。
この図においてランプ１に近接する光軸付近で
は光量のひじように少ない光束しか存在しないた
め、光量分布は第４図Ａのようになる。一方同図
Ｂで示すように焦点ｂ付近では光量の多い光点が
得られるが、各光線の光軸となす角度は他の部分
と変わらないため、その点に光フアイバー束から
なるライトガイド３の端部を置いたばあい、この
ライトガイドの他端からの投光スポツトも環状と
なる。
は光量のひじように少ない光束しか存在しないた
め、光量分布は第４図Ａのようになる。一方同図
Ｂで示すように焦点ｂ付近では光量の多い光点が
得られるが、各光線の光軸となす角度は他の部分
と変わらないため、その点に光フアイバー束から
なるライトガイド３の端部を置いたばあい、この
ライトガイドの他端からの投光スポツトも環状と
なる。
なおランプ１の光軸上において焦点ｂから遠去
かるにしたがつてその光束分布は第４図Ｃ，Ｄの
ように変化する。
かるにしたがつてその光束分布は第４図Ｃ，Ｄの
ように変化する。
そこで投光スポツトの形状が環状になる現象を
回避するために第５図に示すようにランプ１の光
軸上において、その焦点から遠去かる位置に凸レ
ンズ１１を配設し、この凸レンズを通ることによ
つてほぼ平行光に補正した光束をライトガイド３
に入光させる方法、あるいは同じ目的をもつて第
６図に示すようにその焦点以前の位置に凹レンズ
１２を配設する方法がある。
回避するために第５図に示すようにランプ１の光
軸上において、その焦点から遠去かる位置に凸レ
ンズ１１を配設し、この凸レンズを通ることによ
つてほぼ平行光に補正した光束をライトガイド３
に入光させる方法、あるいは同じ目的をもつて第
６図に示すようにその焦点以前の位置に凹レンズ
１２を配設する方法がある。
第５図あるいは第６図に示すものにあつてはレ
ンズ１１，１２を保持する必要があり、しかもそ
の構成とくにその製造工程が複雑となり、いきお
い部品点数の増加とともにそれを装置として組立
てたばあいにその構造も全体的に大きくなる欠点
がある。
ンズ１１，１２を保持する必要があり、しかもそ
の構成とくにその製造工程が複雑となり、いきお
い部品点数の増加とともにそれを装置として組立
てたばあいにその構造も全体的に大きくなる欠点
がある。
この発明はこのような従来の欠点にかんがみ、
とくにレンズ等の高精度の光学部品を用いること
なくライトガイドに対して均一な投光スポツトを
得ることを目的とする。
とくにレンズ等の高精度の光学部品を用いること
なくライトガイドに対して均一な投光スポツトを
得ることを目的とする。
この発明はその目的を達成するためにハロゲン
ランプの焦点よりも内側にライトガイドの一端が
位置するように配設される。
ランプの焦点よりも内側にライトガイドの一端が
位置するように配設される。
またハロゲンランプとライトガイド間には熱線
減衰フイルターが設けられ、このフイルターのハ
ロゲンランプ側の面には反射鏡が設けられ、この
反射鏡の中、ライトガイドの端面に対応する部分
に透過部が形成される。
減衰フイルターが設けられ、このフイルターのハ
ロゲンランプ側の面には反射鏡が設けられ、この
反射鏡の中、ライトガイドの端面に対応する部分
に透過部が形成される。
一方ハロゲンランプの光軸上において、反射鏡
よりハロゲンランプ寄りに反射鏡によつて反射さ
れた光を透過部を通してライトガイドに導く凸面
鏡が設けられる。
よりハロゲンランプ寄りに反射鏡によつて反射さ
れた光を透過部を通してライトガイドに導く凸面
鏡が設けられる。
ハロゲンランプから発した光線は反射鏡と凸面
で２回反射され、ライトガイドに入射される光は
より均一化される。
で２回反射され、ライトガイドに入射される光は
より均一化される。
以下図によつてこの発明の一実施例について説
明する。
明する。
すなわち第１図および第２図において、ハロゲ
ンランプ１は凹面鏡からなる反射部２を有してい
る。またライトガイド３は複数の光フアイバーす
なわち光フアイバー束により構成される。そして
このライトガイドはハロゲンランプ１の光軸上に
おいてその一端がハロゲンランプ１からの光束の
焦点ｂよりそのハロゲンランプ側に位置するよう
に配設される。
ンランプ１は凹面鏡からなる反射部２を有してい
る。またライトガイド３は複数の光フアイバーす
なわち光フアイバー束により構成される。そして
このライトガイドはハロゲンランプ１の光軸上に
おいてその一端がハロゲンランプ１からの光束の
焦点ｂよりそのハロゲンランプ側に位置するよう
に配設される。
ハロゲンランプ１とライトガイド３間にはハロ
ゲンランプ１によつて発生する熱線を減衰させる
ための熱線減衰フイルター４が設けられる。そし
てこのフイルターの一方の面すなわちハロゲンラ
ンプ１側には平面状の反射鏡５が形成される。な
おこの反射鏡は熱線減衰フイルター４に蒸着ある
いは別体に形成したものを貼付またはその他の手
段により設けられる。そしてこの反射鏡の中、ラ
イトガイド３の端面に対応する部分にそのライト
ガイドの有効径に比し、所定の寸法だけ大きい径
を有する透過部６が形成される。
ゲンランプ１によつて発生する熱線を減衰させる
ための熱線減衰フイルター４が設けられる。そし
てこのフイルターの一方の面すなわちハロゲンラ
ンプ１側には平面状の反射鏡５が形成される。な
おこの反射鏡は熱線減衰フイルター４に蒸着ある
いは別体に形成したものを貼付またはその他の手
段により設けられる。そしてこの反射鏡の中、ラ
イトガイド３の端面に対応する部分にそのライト
ガイドの有効径に比し、所定の寸法だけ大きい径
を有する透過部６が形成される。
またハロゲンランプ１の光軸Ｌ１上において、
反射鏡よりハロゲンランプ寄りに、このハロゲン
ランプのバルブ径にほぼ等しい径を有する凸面鏡
７が設けられる。そしてこの凸面鏡はハロゲンラ
ンプ１から放射され、かつ反射鏡５によつて反射
された光を透過部６を通してライトガイド３に導
くようにその曲率が設定される。
反射鏡よりハロゲンランプ寄りに、このハロゲン
ランプのバルブ径にほぼ等しい径を有する凸面鏡
７が設けられる。そしてこの凸面鏡はハロゲンラ
ンプ１から放射され、かつ反射鏡５によつて反射
された光を透過部６を通してライトガイド３に導
くようにその曲率が設定される。
第１図および第２図に示すようにハロゲンラン
プ１から放射された光線は反射鏡５でハロゲンラ
ンプ１側に反射され、さらに凸面鏡７により反射
鏡５側に反射され、透過部６を通つてライトガイ
ド３の一端に入射される。ここでライトガイド３
に対する光線の入射角θ２がハロゲンランプ１か
らの出射角θ１より小さいことが必要である。
プ１から放射された光線は反射鏡５でハロゲンラ
ンプ１側に反射され、さらに凸面鏡７により反射
鏡５側に反射され、透過部６を通つてライトガイ
ド３の一端に入射される。ここでライトガイド３
に対する光線の入射角θ２がハロゲンランプ１か
らの出射角θ１より小さいことが必要である。
この発明の実施例においてはハロゲンランプ１
の反射部２の開口径を34mm、この反射部の開口部
から焦点ｂまでの距離を36mmとしたばあい、反射
鏡５の直径を20mm、透過部６の径を４mm、凸面鏡
７の直径を７mm、その曲率半径を20mm、反射部２
の開口部から凸面鏡７の凸面までの光軸上におけ
る距離を6.05mm、反射鏡５と凸面鏡７との距離を
11.95mmそしてライトガイド３の直径を3.5mmとす
ればハロゲンランプ１からの光はライトガイド３
に対し効率よく集光し、したがつて環状の投光ス
ポツトは発生しない。
の反射部２の開口径を34mm、この反射部の開口部
から焦点ｂまでの距離を36mmとしたばあい、反射
鏡５の直径を20mm、透過部６の径を４mm、凸面鏡
７の直径を７mm、その曲率半径を20mm、反射部２
の開口部から凸面鏡７の凸面までの光軸上におけ
る距離を6.05mm、反射鏡５と凸面鏡７との距離を
11.95mmそしてライトガイド３の直径を3.5mmとす
ればハロゲンランプ１からの光はライトガイド３
に対し効率よく集光し、したがつて環状の投光ス
ポツトは発生しない。
ここでライトガイド３への光線の入射角θ２は
第２図に示すようにハロゲンランプ１からの光線
の出射角θ１より小さいことが必要条件となる。
第２図に示すようにハロゲンランプ１からの光線
の出射角θ１より小さいことが必要条件となる。
この発明は上述のように熱線減衰フイルターの
ハロゲンランプ側の面に反射鏡を形成し、一方ハ
ロゲンランプの光軸上においてこのランプ寄りに
反射鏡と対向する凸面鏡を設け、ハロゲンランプ
から放射された光線を反射鏡によつてハロゲンラ
ンプ側に反射し、さらにこの反射光を凸面鏡によ
り反射し、これを反射鏡に設けた透過部（熱線減
衰フイルター）を通してライトガイドの一端に導
くようにしているので、光線のライトガイドへの
入射角がハロゲンランプから直接入射する時に比
べ圧縮されるためライトガイドの他端において得
られる投光スポツトは一層均一となる。またその
均一な投光スポツトを得るために反射鏡と凸面鏡
を組合せているので、その構成が単純で、とくに
従来のように高価な光学部品を用いずに達成で
き、したがつて単純な構造と高い効率を同時に得
ることができる。
ハロゲンランプ側の面に反射鏡を形成し、一方ハ
ロゲンランプの光軸上においてこのランプ寄りに
反射鏡と対向する凸面鏡を設け、ハロゲンランプ
から放射された光線を反射鏡によつてハロゲンラ
ンプ側に反射し、さらにこの反射光を凸面鏡によ
り反射し、これを反射鏡に設けた透過部（熱線減
衰フイルター）を通してライトガイドの一端に導
くようにしているので、光線のライトガイドへの
入射角がハロゲンランプから直接入射する時に比
べ圧縮されるためライトガイドの他端において得
られる投光スポツトは一層均一となる。またその
均一な投光スポツトを得るために反射鏡と凸面鏡
を組合せているので、その構成が単純で、とくに
従来のように高価な光学部品を用いずに達成で
き、したがつて単純な構造と高い効率を同時に得
ることができる。
また反射鏡と凸面鏡との組合せはハロゲンラン
プの光軸上におけるこのランプとライトガイド間
の距離すなわち光学系全長の長さを短縮すること
ができる。
プの光軸上におけるこのランプとライトガイド間
の距離すなわち光学系全長の長さを短縮すること
ができる。
なおこの発明における投光光学系は反射光学系
であるため、これを色検出装置に用いたばあいに
色収差がしないことも特長である。
であるため、これを色検出装置に用いたばあいに
色収差がしないことも特長である。
第１図はこの発明における投光光学系の一実施
例を示す側面図、第２図は第１図においてハロゲ
ンランプから出た光線がライトガイドに至る過程
を説明する側面図、第３図は一般のハロゲンラン
プの投光曲線を示す側面図、第４図は第３図の各
点における特性曲線図、第５図および第６図は従
来の投光光学系を示す側面図である。 １……ハロゲンランプ、２……反射部、３……
ライトガイド、４……熱線減衰フイルター、５…
…反射鏡、６……透過部、７……凸面鏡。
例を示す側面図、第２図は第１図においてハロゲ
ンランプから出た光線がライトガイドに至る過程
を説明する側面図、第３図は一般のハロゲンラン
プの投光曲線を示す側面図、第４図は第３図の各
点における特性曲線図、第５図および第６図は従
来の投光光学系を示す側面図である。 １……ハロゲンランプ、２……反射部、３……
ライトガイド、４……熱線減衰フイルター、５…
…反射鏡、６……透過部、７……凸面鏡。
Claims (1)
- １ 反射部を有するハロゲンランプと、光フアイ
バー束により構成されるライトガイドおよびこの
ライトガイドと上記ハロゲンランプとの間に設け
られ、上記ライトガイドへの熱線を減少させる熱
線減衰フイルターとを備えたものにおいて、上記
ライトガイドの一端を上記ハロゲンランプからの
光束の焦点より上記ハロゲンランプ側に配設する
とともに、上記熱線減衰フイルターの上記ハロゲ
ンランプ側の面に反射鏡を形成し、かつこの反射
鏡の中、上記ライトガイドの端面に対応する部分
にそのライトガイドの有効径に比し、所定の寸法
だけ大きい径を有する透過部を形成し、さらに上
記ハロゲンランプの光軸上において、上記反射鏡
より上記ハロゲンランプ寄りに、このハロゲンラ
ンプから放射され、かつ上記反射鏡によつて反射
された光を上記透過部を通して上記ライトガイド
に導く凸面鏡を設けたことを特徴とする投光光学
系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7336988A JPH01246513A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 投光光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7336988A JPH01246513A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 投光光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246513A JPH01246513A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH0583884B2 true JPH0583884B2 (ja) | 1993-11-30 |
Family
ID=13516195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7336988A Granted JPH01246513A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 投光光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01246513A (ja) |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP7336988A patent/JPH01246513A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01246513A (ja) | 1989-10-02 |
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