JPH09146149A - 照明器端部の光度ロールオフを補正する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投光照明器から均一な照明を生じさせる小型
装置を提供する。 【解決手段】 円筒形の投光照明器（２０）に付けて使
用する金属反射装置が、ほぼ放物線状（３１）の反射傘
（３２）を有し、投光照明器（２０）の一端（２２）に
クリップで留められる。この反射傘の縁は、投光照明器
中央へと向かうその先端（３３）に至るにつれて次第に
細くテーパ状になっており、そのテーパ形状を選択する
ことで、直接光と反射光とが重なり合って投光照明器の
端部（２２）の光度ロールオフを相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電灯端部の光度ロ
ールオフを補正する装置に関し、特に、環状電灯端部の
光度ロールオフを徐々に補正し、密着イメージセンサ
（ＣＩＳ）型イメージカメラの結像領域に均一照明を生
じさせる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、ＣＩＳ型イメージカメラの結像領
域を照明するのに環状蛍光灯が用いられる。環状蛍光灯
に付随する特徴としては、その電灯の各端部で光度出力
レベルが次第にロールオフするという点があげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電灯の
各端部で光度出力レベルが暫時ロールオフするというこ
の特徴により、カメラの結像領域の照明にむらが生じて
しまう。結像領域に均一照明を生じさせようとする試み
の一つとして、長めの電灯を使用し、その電灯中間部の
均一な部分だけを照明に用いる手法が知られているが、
使用する電灯を長くしなければならないのは不都合であ
る。すなわち、電灯を長くすると電力消費が増すと共
に、放熱も大きくなる。また、電灯の長手方向に沿って
反射板を据え付ける手法も知られているが、この反射板
の採用によって相対的に大きく扱いにくいパッケージと
なってしまう。従って、パッケージの小型化が求められ
る場合にはこの手法も好ましいものとはならない。

【０００４】それゆえ本発明は、投光照明器から均一な
照明を生じさせる小型装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒形の投光
照明器に用いられる装置を提供するものであって、ほぼ
放物線状をなし、所定位置におかれると、投光照明器の
一端部近くでその投光照明器回りにぴったりと嵌まるよ
うに構成された金属反射傘によって特徴づけられる。こ
の金属反射傘では、投光照明器の端部から隔たっていく
該金属反射傘の縁が、投光照明器の中央へと向かうその
先端に至るにつれて次第に細くテーパ状になっており、
この金属反射傘のテーパ形状を適宜選択することで、金
属反射傘からの反射光が投光照明器から直進する光と重
なり合って投光照明器端部の光度ロールオフを相殺す
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１を見ると、密着イメージセン
サ（ＣＩＳ）型イメージカメラ１０には、本発明に従っ
て構成された装置３０が組み込まれている。カメラ１０
は、カメラ本体１２と該本体１２の内部に設置されたフ
レーム部１８とを備える。このフレーム部１８は本体１
２に固定、接続されている。またカメラ１０は、本体１
２の内底部分にあり、長手方向に伸びている結像領域１
４を備える。この結像領域１４には、その長手方向に沿
って架空の走査線１５がその中央に置かれている。

【０００７】環状蛍光灯２０はカメラ１０の本体１２内
に配備され、結像領域１４上に物体（図示せず）の像を
結ぶための照明を提供する。この像は、公知のレンズ構
成（同様に図示せず）を採用した従来の方法を用いて結
像領域１４上に結ばれるので、ここではその説明を省く
ことにする。一方、電灯２０は長手方向の中心軸２３を
有する。この中心軸２３は、結像領域１４の長手方向中
心に位置づけられた走査線１５と平行に伸びている。す
なわち、この長手方向の中心軸２３は、図１に示すよう
に、走査線１５上に位置している。また電灯２０は、長
手方向に相対する端部２１，２２を有し、湾曲した外部
表面１９が端部２１，２２間に介在する。端部２１，２
２は同一のものなので、電灯２０の端部２２のみを詳細
に説明する。

【０００８】電灯２０の端部２２にはゴム製の絶縁部２
４が配備されている。この絶縁部２４が取り囲み覆って
いるのは、電灯２０のフィラメント（図示せず）と電気
的に接続可能な導電体２６である。該導電体２６は、電
灯２０のフィラメントに電力を供給する電源（同様に図
示せず）に接続されている。ここでは、本発明の特徴を
より明らかにするために、電源および導電体２６を相互
接続する導電体が示されていないことに留意しなければ
ならない。

【０００９】本発明に従って構成された装置３０は、図
１に示すように、カメラ１０のフレーム部１８に固定さ
れる。図２乃至図４から明らかなように、装置３０は電
灯２０からの光を反射する反射傘部３２を備える。この
反射傘部３２は、放物線状の本体部分３１と、その放物
線状の本体部分３１から外へ突き出た先細部３３とを備
える。図３および図４で最も的確に示されるように、反
射傘部３２はペン先状の形状をなし、電灯２０の端部２
２から電灯２０の中央に向かって次第に細くなってい
る。また、反射傘部３２は、アーチ型に曲がった内部反
射面３５（図３）を有し、電灯２０からの光を反射す
る。この反射面３５からの光が、走査線１５、すなわち
結像領域１４に向かって進むように、反射面３５は走査
線１５に対して方向づけられている。

【００１０】さらに装置３０は、タブ３６を介して反射
傘部３２に連結されるクリップ部３４を備える。このク
リップ部３４の形状としては半円形が好ましく、ある曲
率の内部アーチ面３８を有している。このアーチ面３８
の曲率は、電灯２０の外部表面１９（図１）のものより
も若干小さくなる。このように、アーチ面３８の曲率を
若干小さめにすることにより、クリップ部３４を電灯２
０の端部２２で外部表面１９にかませて固定可能にす
る。

【００１１】さらにまた、装置３０は、相互接続部４２
を介してクリップ部３４に連結される止め金部４０を備
える。この止め金部４０は一対の平板部４４，４６を有
し、平板部４８によってそれら対の部材が相互に接続さ
れている。板部４４および４６は平行をなし、これら三
つの板部４４，４６および４８によって、開口４１を有
するＵ字形構成が形成される。このように構成された止
め金部４０により、装置３０がカメラ１０のフレーム部
１８に接続可能となる。また、相互接続部４２により、
平板部４４とアーチ型のクリップ部３４との間の変わり
目がスムースになる。

【００１２】装置３０の材質としては、ステンレス鋼
等、磨きあげられて高反射率の材を用いるのが好まし
い。また、拡散反射を目的として、反射傘部３２には白
色層を用いるのが望ましい。またその代わりとして、装
置３０の材質が銅であってもよい。ステンレス鋼および
ベリリウム銅のいずれも、クリップ部３４に必要なバネ
特性を備えている。さらに装置３０は、クリップ部３４
のバネ特性を満たす高歪限界のプラスチックから成形し
た後、メッキを施して反射傘部３２に高反射面を付与し
てもよい。この装置３０に採用される材は、比較的高い
導電特性および熱伝導特性も有している。

【００１３】装置３０の製造にあたっては、先ず、適宜
寸法の定められた一片の材を取り、適切な場所にスロッ
トの切り込みを入れる。そして、該当する材料部分が切
り離され、先細部３３が形成される。この先細部３３の
独自に収束する断面は、該装置３０を使用するように意
図された電灯２０の直径によって決まる。その後、該当
する材料部分が巻かれ、反射傘部３２およびクリップ部
３４が形成される。反射傘部３２に特有の放物線形状、
およびクリップ部３４の曲率は、この装置３０を使用す
るように意図された電灯２０の作りによって決定され
る。

【００１４】ここで、それぞれ独自の形状を形成するよ
うに反射傘部３２とクリップ部３４とが巻かれている一
方で、止め金部４０を形成する材料部分は平らなままに
保たれる。従って、クリップ部３４を巻いてその形を作
り出している間に相互接続部４２が形成される。このよ
うにして、反射傘部３２、クリップ部３４および相互接
続部４２が形成された後、該当箇所の材を曲げて止め金
部４０をＵ字形に形成する。以上のようにして装置３０
を製造する際には、従来公知の工作機械が用いられる。

【００１５】次に、装置３０をカメラ１０に（図１に示
すように）据え付けるには、先ず、カメラ１０のフレー
ム部１８に向けてＵ字形止め金部４０の開口４１を位置
付けて、その止め金部４０をフレーム部１８に滑り込ま
せる。止め金部４０がフレーム部１８に滑り込むと、板
部４４，４６がフレーム部１８を締め付けて装置３０を
フレーム部１８に連結する。そして、クリップ部３４を
電灯２０の外部表面１９にかませて電灯２０の端部２２
に装置３０を連結する。

【００１６】ここで、走査線１５に対して電灯２０を位
置決め、整列するために、クリップ部３４と止め金部４
０とが連携しているのは言うまでもない。クリップ部３
４は電灯２０に連結され、止め金部４０が走査線１５に
対してこの組立品を位置づける。

【００１７】上述したのと同様に、反射傘部５２を備え
た他の装置５０が本発明に従って構成され、電灯２０の
他端２１に連結される。この装置５０は図１〜４に示し
た装置３０の鏡像として構成される。これは、走査線１
５に対して、カメラ１０のフレーム部１８が反対称とな
るためである。

【００１８】電灯２０で相対する端部２１，２２からの
光を反射するのに、本発明に従って構成された装置３０
および５０を用いない場合、結像領域１４の走査線１５
沿いの光度出力レベルは図５にグラフ化して表される。
この場合、走査線１５の中央部分ではその光度出力レベ
ルは均一であるが、走査線１５の各端部における光度出
力レベルは、図５に示すように暫時ロールオフする。こ
のように、走査線１５の各端部で光度出力レベルがロー
ルオフするのは、電灯２０の相対する端部２１，２２で
暫時ロールオフする電灯２０の光度出力レベルのせいで
ある。

【００１９】一方、本発明に従って構成された装置３
０，５０を（図１に示すように）据え付けて電灯２０か
らの光を反射する場合、結像領域１４の走査線１５沿い
の光度出力レベルは図６にグラフ化して表される。この
場合、図６に示すように、中央部分および相対する両端
部も含め、走査線１５の全長で光度出力レベルが均一と
なる。これは、装置３０の反射傘部３２、および装置５
０の反射傘部５２が、共にペン先状の形をしているため
である。装置５０の動作は装置３０のものと同一なの
で、簡略化して装置３０の動作のみを詳細に説明する。

【００２０】走査線１５の全長に渡って光度出力レベル
が均一となる理由をより具体的に説明すれば、反射傘３
２がペン先形状をなしているので、電灯２０の端部２２
では電灯２０の反射光の量が次第に増加するためであ
る。すなわち、電灯２０の端部２２の反射光量は、電灯
２０の端部２２に向かうに従って暫時増加する。これ
は、先細部３３から放物線状の本体部３１に向かって反
射面３５の面積が増えるために生じることである。その
結果、光度ロールオフが最大となる電灯２０の端部２２
付近で光度が最大となる。このように、電灯２０の端部
２２において暫時増加する反射光と電灯２０からの光と
が重なり合い、図６に示すように、走査線１５の各端部
における光度出力レベルを均一にする。

【００２１】ここで、電灯２０の端部２２における反射
光の段階的変化が、装置３０の反射傘部３２でペン先状
をなす独自のテーパ形状によって決定されることは明ら
かである。従って、反射傘部３２でペン先状をなすテー
パ形状を適宜しつらえることによって、電灯２０の作り
が特殊なものであっても収納可能となる。また、電灯２
０の端部２２における反射光の方向は、クリップ部３４
と止め金部４０の位置の相関性によって決まる。従っ
て、互いに相関性を有するクリップ部３４および止め金
部４０の位置関係を製造工程で適宜合わせることによっ
て、走査線１５に対する電灯２０の位置を特定して収納
することもできる。

【００２２】図１に示すように、電灯２０の端部２２に
装置３０を連結することにより多くの効果が得られる。
その一つは、電灯２０の端部２２における光度ロールオ
フを補正し、図６に示すように、走査線１５の各端部に
おける光度出力レベルを均一にすることである。また、
カメラ１０のフレーム部１８、および電灯２０の端部２
２に連結されると、電灯２０の外部表面１９に起こる静
電荷に対して、装置３０が接地路として働くという効果
も奏する。これは、電灯２０の破損原因となる静電気発
生の可能性を最小限に抑える。さらにまた、カメラ１０
のフレーム部１８、および電灯２０の端部２２に連結さ
れると、装置３０が電灯２０の生じた熱を放出するヒー
トシンクとして働くという効果も奏する。これは電灯２
０にたまる熱を抑えてその寿命を延ばすのに役立つ。

【００２３】さらにまた、装置３０を採用すると比較的
小さなスペースで済む。それによって、比較的小型なカ
メラ１０のパッケージが達成される。また、装置３０は
最小限の部品からなっているので、製造上の費用効率が
よく、在庫に備えておくのも容易になる。

【００２４】次に、本発明の第二の実施形態を図７〜１
０に図示する。図７〜１０で図解された本発明の実施形
態は、図１〜６に示した実施形態におおかた類似してい
るので、同様の要素には同様の符号を利用するが、先に
説明した実施形態との混乱を避けるために、図７〜１０
の実施形態では語尾に「ａ」を付している。

【００２５】図７〜１０の実施形態においては、装置３
０ａの反射傘部３２ａが円錐形状をなしている。具体的
には、装置３０ａの反射傘部分３２ａのアーチ型内部反
射面３５ａ（図９）が円錐形状をなしている。この反射
傘部３２ａの円錐形状を個々に設計することにより、装
置３０ａを連結する電灯が特殊な作りであっても収納可
能となる。

【００２６】装置３０ａが図７に示すように電灯２０ａ
に連結されると、その円錐形状が電灯２０ａの中央に向
かって広がる。これにより、反射面３５ａから反射され
る光の量が、電灯２０ａの端部２２ａに向かうにつれて
次第に増加する。すなわち、反射面３５ａから反射され
る光の量が電灯２０ａの端部２２ａに向かうにつれて次
第に増加し、電灯２０ａの光度出力が電灯２０ａの端部
２２ａに向かうに従って次第にロールオフするので、走
査線１５ａの各端部における光度出力レベルは、図１〜
６の実施形態に関して既に上述したように均一になる。

【００２７】装置３０ａの製造にあたっても、図１〜６
に示した実施形態の装置３０に関して上述したのと同じ
手法が用いられる。また同様に、装置５０ａが装置３０
ａの鏡像として構成される。そして、装置３０ａおよび
５０ａの動作は同一である。本発明の技術分野に係わる
当業者にとって、本発明の上記説明から改良、変更およ
び変形を加えることは可能である。本願特許請求の範囲
は、本発明の技術分野に係わる当業者の範囲内でなされ
るそのような改良、変更および変形をも含むように意図
されたものである。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電灯の端部付近にほぼ放物線状の反射傘が設けら
れる。その反射傘の縁は、電灯の中央へと向かうその先
端に至るにつれて次第に細くテーパ状になっており、直
接光と反射光とを重ねて電灯端部の光度ロールオフを補
うべくそのテーパ形状が適宜選択されるので、使用する
電灯が特殊な作りであってもその端部の光度ロールオフ
を補正することができる。

【００２９】また、電灯の長手方向に沿って反射板を据
え付ける従来の手法に比べ、本発明の装置は比較的小さ
なスペースで済むので、カメラパッケージの小型化も可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従って構成された装置を含む密着イ
メージセンサ（ＣＩＳ）型イメージカメラの斜視図であ
る。

【図２】 図１の矢印Ａ方向に見た図であり、本発明に
従って構成された装置のみを示す。

【図３】 図２の３−３線にほぼ沿って取られた図であ
る。

【図４】 図３の４−４線にほぼ沿って取られた図であ
る。

【図５】 図２〜４に示した装置を用いない環状電灯に
おいて、その長手方向沿いの光度出力レベルを表すグラ
フである。

【図６】 図２〜４に示した装置を用いた環状電灯にお
いて、図５と同様その長手方向沿いの光度出力レベルを
表すグラフである。

【図７】 図１の斜視図に類似した図であり、本発明の
他の実施形態を示す。

【図８】 図７の矢印Ｂ方向に見た図であり、本発明に
従って構成された装置のみを示す。

【図９】 図８の９−９線にほぼ沿って取られた図であ
る。

【図１０】 図９の１０−１０線にほぼ沿って取られた
図である。

【符号の説明】

１０ イメージカメラ １２ カメラ本体 １４ 結像領域 １５ 走査線 １８ フレーム部 １９ 外部表面 ２０ 電灯 ２１，２２ 端部 ２４ 絶縁部 ２６ 導電体 ３０ 装置 ３２ 反射傘部 ３４ クリップ部 ４０ 止め金部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイ ゲ 中華人民共和国 200003 シャンハイ、ナ ン ジン ロード（ウエスト） 150 ナ ンバー・604−608 ノベル プラザ サイ ト オフィス（番地なし） シャンハイ ヨン タイ リール エステイト デベロ プメント カンパニー、リミテッド内 (72)発明者 マーレイ アール ジンク カナダ国 エヌ・２・ブイ １・ピー・６ オンタリオ州 ウォータールー、メイビ ュー クレセント 311・エー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形の投光照明器に用いられ、該照明
   器端部の光度ロールオフを補正する装置において、ほぼ
   放物線状（３１）をなし、所定位置におかれると、一方
   の端部（２２）近くでその投光照明器（２０）回りにぴ
   ったりと嵌まるように構成された金属反射傘（３２）が
   設けられ、前記端部（２２）から隔たっていく該金属反
   射傘（３２）の縁が、投光照明器（２０）の中央へと向
   かうその先端（３３）に至るにつれて次第に細くテーパ
   状になっており、前記金属反射傘（３２）のテーパ形状
   を適宜選択することで、前記金属反射傘（３２）からの
   反射光が投光照明器（２０）から直進する光と重なり合
   って投光照明器の前記端部（２２）の光度ロールオフを
   相殺することを特徴とする装置。