JPS62131402A - 照射装置 - Google Patents

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、光源から出た光を反射鏡および集光レンズを
用いて被照射面に照射する照射装置に関する。

従来の技術 従来の照射装置は、例えば第５図のような構成になって
いた、っ第５図において、１０はキセノンフラッシュラ
ンプ、１１は線状発光部である発光管であり、３本が互
いに平行に近接して並んでおり、トリガにより３本同時
に発光する。１２は集光レンズ、１３は柱状反射鏡であ
る４角柱反射鏡であり、ランプ１ｏに対して３面の反射
面を有する。破線で囲まれた領域１４は所要発光範囲で
あり、集光レンズ１２を介して四角い被照射面をちょう
ど照射するのに対応した形状と配置と大きさを設定しで
ある。また、ランプ１０の各発光管は電気的に直列に接
続されており、かつ、平行に近接して配置され、集光レ
ンズ１２と発光管１１の軸が平行になるように配置して
あり、被照射面にランプ１０の複数の線状発光部の像を
投影する。

また、柱状反射鏡１３はランプ１０の発光管１１の軸に
平行に設ける。

第６図はランプ１０の側面構成図である。第６図におい
て、１６は発光管１１のアークの断面であり実際に発光
する部分である。１６はランプ１Ｑの柱状反射鏡１３に
よる虚像ランプであり、３つの反射面に対応している。

１７は集光レンズ１２によって被照射面をちょうど照射
する光路範囲である。ここで、柱状反射鏡１３は、ラン
プ１ｏから出て柱状反射鏡１３で反射される光線すなわ
ち虚像ランプ１６から出たと考える光線のうち対応する
反射面を通る光線の、少なくとも一部が、ランプ１ｏを
通過して、その光が光路範囲１了に入るように設定する
。

このように構成すると、柱状反射鏡１３で反射された光
線は、各発光管１１のアーク１５の間を通過することに
なり、発光管１１の軸に垂直な方向の被照射面上の光の
分布は、集光レンズ１２とランプ１０のみで照射した場
合よりも均一になる。

一方、柱状反射鏡１３によって反射された光の発光管軸
の方向の分布は、柱状反射鏡１３をランプ１０の発光管
１１の軸に平行に設けているので、発光管１１の発光部
の軸方向の輝度分布と同様な分布となる。そのため、発
光管１１の軸に水平な方向の被照射面上の光の分布は、
発光管１１の発光部の軸方向の輝度分布と同様な分布と
なる。以上より、被照射面上の光の分布は、垂直方向に
も、水平方向にもかなり均一にできる。また、集光レン
ズ１２とランプ１ｏのみで照射した場合よりも柱状反射
鏡１３によって集光レンズ１２を介して被照射面を照射
する光量を多くでき被照射面上の照射レベルを増加でき
る。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の照射装置では、柱状反射鏡１３で、反
射される光線のうちランプ１ｏを通過して光路範囲１７
に入る光を利用することにより集光レンズ１２とランプ
１ｏのみで照射した場合よりは、被照射面上の輝度レベ
ルを向上させることができるとともに、被照射面上の輝
度分布を均一にすることができるが、実際に発光するの
は発光部１５だけであり、被照射面にランプ１ｏの複数
の線状発光部の像を投影した場合、発光部間の輝度レベ
ルは十分でなく、輝度分布が十分均一ではないという問
題点があった。また、これらを改善しようとすると反射
鏡５は大形に、または、形状が複雑で製作が難しくなる
というような問題があったＯ 問題点を解決するだめの手段 本発明は、このような従来の問題を解決するもので、集
光レンズと、透光性の管壁を有する複数の発光管を並列
に並べたランプと、前記レンズを通る被照射面に対応し
た光路以外の部分に設けられ、かつ前記ランプからの光
を直接前記光路内に反射する成分を有する反射部以外に
前記ランプからの光を前記ランプへ反射する反射部を有
する反射鏡とを備え、前記ランプの発光部を前記集光レ
ンズを介して前記被照射面に投影するごとく配置した照
射装置である。

作用 本発明は上記した構成により、ランプ軸方向の光の分布
はランプの輝度分布そのままに均一とし、かつ、ランプ
軸に垂直な方向の光の分布を反射鏡による反射及び複数
の透光性管壁の屈折により均一にでき、さらに全体の光
のレベルを増加できるものである。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における照射装置の構成
図である。第１図において、１はランプであるキセノン
フラッシュランプ、２は発光管であり、６本が互いに平
行に近接して並んでおり、トリガによ！ｌｌｅ本同時に
発光する。３は集光レンズ、４はフィルタ、５は反射鏡
である６角柱反射鏡であり、ランプ１に対して５面の反
射面を有する。破線で囲んだ領域６は所要発光範囲であ
り、発光管２の線状発光部を含み、集光レンズ３を介し
て四角い被照射面をちょうど照射するような形状と配置
と大きさに設定しである。また、ランプ１の発光管は、
電気的に直列に接続されており、かつ、平行で近接して
配置され、集光レンズ３のレンズ面と発光管２の軸とが
平行になるように配置してあり、被照射面にランプ１の
複数の線状発光部の像を含む所要発光範囲らを多少ポカ
して投影する。まだ、６角柱反射鏡６はランプ１の発光
管２の軸に平行に設ける。

第２図はランプ１の側面構成図である。第２図において
、７は発光管２のアークの断面であり実際に発光する部
分、８は発光管２の透光性管壁であるクリアバルブ、９
は所要発光範囲６から集光レンズ３を通り被照射面に入
射する光線の対応した光路範囲、５は第１図と同一の６
角柱反射鏡（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの５面の平面の反射部
より構成される）であり、前記集光レンズ３を通る被照
射面に対応した光路範囲９以外の部分に設けである。第
３図はクリアバルブ８に入射する平行光線の屈折状態を
示す図である。第１の実施例において、発光部７より発
生した光のうち、集光レンズ３以外の方向に発生した光
の大部分は、６角柱反射境５に入射する。そのうち反射
部す、ｃ、ｄに入射した光は従来例に示す柱状反射鏡１
３と同様に、ランプ１を介してまたは直接光路範囲９内
に反射され被照射面を照射する。また、このときランプ
１のクリアバルブ８に入射した光のうち一部はクリアバ
ルブ８によって第３図に示すように屈折して反射部＆、
６に入射する。反射部ａ、θは、前記クリアバルブ８か
らの屈折光と発光部γからの光をキセノンフラッシュラ
ンプ１の発光管列に反射するように設置してあり、直接
前記光路９内に反射し被照射面を照射するものではない
。

このようにした反射部ａ、θの存在により発光部アより
発生した光のうち直接または間接的に反射部２Ｌ、６に
入射した光はキセノンフラッシュランプ１の存在する方
向に反射され、クリアバルブ８に入射する。クリアバル
ブ８に入射した光は第３図に示すような屈折状袢で複数
のクリアバルブ８によって複雑に屈折し集光レンズ３、
及び、６角柱反射鏡６の方向に進む。そのうち集光レン
ズ３の方向に進む屈折光（たとえば光線人）は被照射面
を照射する。一方、８角柱反射境５の方向に進む屈折光
のうち反射部す、ｃ、ｄに入射する光（たとえば光線Ｂ
）は発光部γから反射部ｂ　、　ｃ。

ｄへ進む光と同じく集光レンズ方向に反射し被照射面を
照射する。また反射部ａ、ｅに入射する屈折光は直接ま
たは他の反射鏡を介して再びキセノンフラッシュランプ
１の発光管列方向に反射され、前記と同様に集光レンズ
３の方向と６角柱反射鏡５の方向とに屈折され被照射面
を照射する。以上のように第１の実施例においては、直
接光路範囲９内に光を反射する反射部す、ｃ、ｄ以外に
光をランプ１に反射する反射部り、ｅを設けるという簡
単な構成でランプ１から発生した光の利用率を良くして
被照射面上の輝度レベルを向上させることができる。さ
らにクリアバルブ８での屈折光が被照射面に照射される
ことになり、あたかもクリアバルブ８も発光部になった
かの働きをするので、発光部７の間の被照射面上での照
度レベルの低下を補うことができ、被照射面上の輝度分
布は従来の照射装置で照射した場合よりもはるかに均一
にできる。

下表に、第１の実施例における実験結果を示す。

実験は２０ｍ前方の２　ｍＸ　ｊ６１７１の四角形の被
照射面を焦点距離３４０〜３７０ｍｍ程度のフレネルレ
ンズを用い所要発光範囲を４０ｍｍＸ　３２ｍｍとして
キセノンランプによって照射した。

以上のように、被照射面上の照射レベルも、その均一性
も大幅に改善されることが明らかである。

次に第２の実施例について説明する。第２の実施例のラ
ンプ１の側面構成図を第４図に示す。第４図において５
は第１の実施例の６角柱反射鏡６に光路範囲９以外の方
向に照射された光路範囲９の近傍の光を遮光するととも
に、その光をキセノンフラッシュランプ１の存在する方
向に反射する反射部ｆ、ｇを設けた８角柱反射鏡で、他
の構成は第１の実施例と同じである。反射部ｆ、ｇの存
在により発光部７より発生ｌ〜だ光のうち直接寸たけ間
接的に反射部ｆ２ｇに入射した光はキセノンフラッシュ
ランプ１の存在する方向に反射され、クリアバルブ８に
入射する。第１の実施例と同様にクリアバルブ８に入射
した光は第３図に示すような屈折状態で複数のクリアバ
ルブ８によって複雑に屈折し８角柱反射鏡６の方向に進
む。８角柱反射鏡５の方向に進む屈折光のうち反射部ｂ
　、　ｃ。

ｄに入射する光は発光部７から反射部ｂ　、ｃ　、ｄへ
進む光と同じく集光レンズ方向に反射し被照射面を照射
する。また反射部＆、６に入射する屈折光は直接または
他の反射鏡を介して再びキセノンフラッシュランプ１の
発光管列方向に反射され、第１の実施例と同様に集光レ
ンズ３の方向と８角柱反射鏡５′の方向とに屈折され被
照射面を照射する。また反射部ｆ１ｇに入射する屈折光
は直接または他の反射鏡を介して再びキセノンフラッシ
ュランプ１の発光管列方向に反射され、前記と同様に８
角柱反射鏡６′の方向とに屈折され被照射面を照射する
。

以上のように、第２の実施例において、第１の実施例の
６角柱反射鏡５に反射部ｆｐｇを設ける、という簡単な
構成で第１の実施例よりランプ１から発生した光の利用
率を良くして被照射面上の輝度レベルをさらに向上させ
ることができ、また車座照射面上の輝度分布は第１の実
施例の照射装置で照射した場合よりも均一にできる。ま
た、第２の実施例においては、ランプ１または反射鏡５
′から光路範囲９以外へ進む光やランプ１または反射鏡
５′の光路範囲９以外の部分から集光レンズ３の方へ進
む光を反射部ｆ、ｇを含む８角柱反射鏡５′によって、
ランプのすぐ近くで遮光する構成である。

そのため、遮光のだめの構成が非常に小形にできるとと
もに、ランプ１の発光部のすぐそばで遮光できるためレ
ンズ付近で遮光する場合よりも所要発光範囲θ以外の所
（たとえば反射部す、ｄの端の方）から集光レンズに入
射する光路の大部分を効率良く遮光できる。そのため、
被照射面において被照射面以外は、極力漏洩光のレベル
を下げたいような用途には特に効果がある。

なお、第１．第２の実施例において、水平方向には光が
広がるため、６角柱反射鏡５，８角柱反射鏡５はランプ
１に近いほど被照射面上の照射レベルを増加でき、また
、分布も良くできる。また、６角柱反射鏡６，８角柱反
射鏡６を適当な大きさ・形状・配置にすれば、ランプ１
をそのままで、光の分布を均一なままにして被照射面の
大きさを大きくできる。第１の実施例において６角柱反
射鏡を使用し、第２の実施例において８角柱反射鏡を使
用したが、他の多角柱反射鏡でも、同様の効果が得られ
るし、円柱や２次曲面柱反射鏡でも同様である。また、
ランプ１は、集光レンズ３に平行に設置したが、多少傾
いていてもよい。また、ランプ１は、集光レンズ３の焦
点近傍に配置し被照射面上にランプ１の多少ポカした投
影像を作るようにして、最も照射レベルと分布を良くし
たが、はっきりした投影像やランプの像がぼかされたも
のでもよい。ランプ１は、各発光管２を電気的に直列に
接続しだが、ランプが同時に点灯さえすれば並列または
直並列に接続してもよい。また、ランプ１は、複数の線
状発光部がありさえすれば、一本の発光管を折り曲げた
ものでも良い。また、発光管には、近接導体やトリガ線
が巻かれていても問題はない。また、ランプ１は、キセ
ノンフラッシュランプでなくても、蛍光ランプやＨＩＤ
ランプなどの放電ランプでもよいし、他の閃光ランプで
もよいし線状に発光する白熱ランプなどでも良い。また
、ランプ１は、可視光を放射するものでなくても紫外や
赤外の光を放射するものであ−。

でもよい。また、フィルタは、例えば被照射面を赤外線
で照射するために可視光を遮断するものでも良いし、他
のフィルタがはいっても良いし、なくても良いのはいう
までもない。また、反射鏡は、柱状としたが、球状など
他のものでもよい。

発明の効果 以上のように、本発明の照射装置は、簡単な構成で必要
な大きさの被照射面を効率良く均一に照射できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成図、第２図は同実
施例の側面図、第３図はクリアバルブ８に入射する平行
光線の屈折状態を示す図、第４図は本発明の第２の実施
例の側面図、第５図は従来の照射装置の構成図、第６図
は同従来例の側面図である。 １・・・・・・キセノンフラッシュランプ、２・・・・
・・発光管、３・・・・・・集光レンズ、６・・・・・
・反射鏡。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２−
−ｇ厄盾 ３−一〜ｌｔＦ＋レシス゛ 停−−−プ（ルダ Ｓ−Ｇ　ｋｎ反１１尭

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）集光レンズと、透光性の管壁を有する複数の発光
   管を並列に並べたランプと、前記レンズを通り被照射面
   に対応した光路以外の部分に設けられ、かつ前記ランプ
   からの光を直接前記光路内に反射する成分を有する反射
   部以外に前記ランプからの光を前記ランプへ反射する反
   射部を有する反射鏡とを備え、前記ランプの発光部を前
   記集光レンズを介して前記被照射面に投影するごとく配
   置した照射装置。
2. （２）集光レンズを通り被照射面に対応した光路の近傍
   の少なくとも一部の光を集光レンズ方向に対して遮光す
   るごとく設けた反射鏡を有する特許請求の範囲第１項記
   載の照射装置。