JPH0664221U - 照明光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロスが少なく均一照明が得られる照明光学系
を提供することを目的とする。 【構成】 レンズ付電球３と収束レンズ４間に光ファイ
バープレート７を配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、均一照明が得られる照明光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図１の（ａ）に示すように光束を発生する光源１（例えばフィラメント 電球）の光束を利用して照明に用いる時、図１（ａ）に示すようにできるだけ多 くの光束をコンデンサーレンズ２によって集める手法があるが、それが一体とな った図１の（ｂ）に示すようなレンズ付電球３がある。この電球３は独立したフ ィラメント電球とコンデンサーレンズを組合せたもので、小形で安く図１と同じ 機能のものを作る事ができる。

【０００３】 しかし、このレンズ付電球は、製造上フィラメントとコンデサーレンズの相対 的位置にバラツキが避けられないので、このレンズ付電球３を光源に使用した照 明系に使用した場合、目的とする均一照明が得られないという問題があった。

【０００４】 これを図２に示すレンズ付照明電球３を使った照明装置に基づき説明すると、 レンズ付電球３の内部構造物の製造上のバラツキによって、図２の物体５を照明 したとき、（ａ）のように一方（左側斜線部）が暗い照明となったり、（ｂ）の ように電球フィラメントの実像が生じたり、（ｃ）のように左側（斜線部）が暗 い照明となるなどムラを生じてしまう。

【０００５】 このように均一に照明したいという目的が満足されない原因は、レンズ付電球 の製作精度にあり、図４の（ａ）に示すようにコンデンサーレンズ２とフィラメ ントＦとの関係位置が正しく製造されたレンズ付フィラメント電球３に対して、 （ｂ）のように、フィラメントＦとコンデンサーレンズ２の距離が近過ぎる場合 は光束が発散し、照明部分は暗くなってしまう。

【０００６】 又図４の（ｃ）のようなフィラメントＦとコンデンサーレンズ２が中心からズ レていると、光束は図示のようになり、その照明は図３の（ａ）か（ｃ）のよう になる。又図５に示されるように、レンズ付電球のコンデンサーレンズ２とフィ ラメントＦの距離がある距離の時は、その後の集束レンズ４によりフィラメント Ｆの実像が物体上に生じ、図３の（ｂ）のようになる。 従来は、これらの不均一照明の不具合を除くため、図６に示すように絞り位置 に拡散板６を配置するようにしていた。 しかしこの方法は、拡散板６による光の吸収及び散乱により物体に当たる照明 光が相当暗くなってしまうという欠点がある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案は、図２のようなレンズ付電球３を使った照明光学系において、 目的とする均一照明を得るためにレンズ付電球３の発する光束のバラツキに影響 されずに明るい効率のよい、拡散板など用いない照明光学系を提供する事を課題 とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記の課題を解決するためになされたもので、図７に示すように、図 ２における絞り位置に光ファイバープレート又はファイバーバンドルを置くこと により、光のロスが少なく照明ムラのない均一照明を得ることが出来る照明光学 系を得ることに成功したものである。

【０００９】 なお、ファイバーバンドルとは短い光ファイバーを集めて板状としたもので、 ありファイバープレートとは短い光ファイバー束を加熱溶触後圧縮してファイバ ー間に隙間がないようにしたものである。

【００１０】 今、図８に示すように１本の光ファイバー８に入射した光束が一方端より射出 する時、次式が成立する。

【００１１】

【数１】

【００１２】 θは例えば３０゜である。 このような光ファイバーを束ねたファイバープレート７又はファイバーバンド ルを図７のように配置すると、光ファイバープレート７を通った光束はその射出 面より２θの立体角内で発散する。

【００１２】 このように一本一本の光ファイバー８が図８のように光を射出するので、その 集合体である光ファイバープレート７の機能として光ファイバープレートに入射 する光束のムラや、光束の発散又は収束が生じても、その光束が光ファイバープ レートを通る事により光束のムラは均一化されてしまう。

【００１３】

【実施例】

図９は本考案の実施例１を示すもので、ＣＣＤカメラ９用に設計した同軸落射 方式の照明光学系で、１０はハーフミラー又は白板ガラスである。 図１０は同じくＣＣＤカメラ９用に設計した側射照明方式の照明光学系の実施 例２を示すもので、この場合はハーフミラー１０を用いずに図６に示した照明光 学系を用いたものである。

【００１４】

【考案の効果】

本考案に係る照明光学系を用いると、レンズ付電球の発する光束のバラツキに 影響されずに共通の光学系により調整を必要とせずに目的とする均一照明を行う ための照明光学系を提供することができ、ＣＣＤカメラに結像させる光学装置な どに有用な照明光学系である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の照明光学系の模式図である。

【図２】従来の照明装置の模式図である。

【図３】図２に示す照明装置の問題点を説明するための
図である。

【図４】図２に示す照明装置における問題点の原因を説
明するための図である。

【図５】フィラメントの実像が照明部に発生する場合の
照明装置の模式図である。

【図６】図５の照明装置の欠点を解消するために考えら
れた従来の照明装置の模式図である。

【図７】本考案の基本構成を示す模式図である。

【図８】本考案の原理説明図である。

【図９】実施例１の構成を示す図である。

【図１０】実施例２の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ コンデンサーレンズ ３ レンズ付位置 ４ 収束レンズ ５ 物体 ６ 拡散板 ７ ファイバープレート ８ 光ファイバー ９ ＣＣＤカメラ １０ ハーフミラー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明用の光源ランプとその発光部の発す
   る光束を集光するコンデンサーレンズとその集められた
   光束を目的の物体に応じて最適の照明を行うための光学
   系を有する照明光学系において、前記コンデンサーレン
   ズと最適の照明を行うための光学系の間にファイバープ
   レート又はファイバーバンドルを配した事を特徴とする
   照明光学系。