(57)【要約】【課題】照射距離の長距離化あるいは光源の省電力化を図ることが可能な光照射器を提供する。【解決手段】光照射器１１は、楕円鏡１と、放物面鏡２，３，６と、光源Ｓと、双曲面鏡４，５とを備える。楕円鏡１の第１焦点と放物面鏡２の焦点とが点Ｐ１で一致し、光源Ｓは、その中心が点Ｐ１と一致するように配置される。放物面鏡３、双曲面鏡４，５は、放物面鏡２の内部に配置され、双曲面鏡４の第１焦点と放物面鏡３の焦点とは点Ｐ３で一致する。双曲面鏡４の第２焦点と楕円鏡１の第２焦点とは点Ｐ２で一致する。放物面鏡６は、楕円鏡１と反対側に位置する放物面鏡２の端部（光を照射する側の端部）において放物面鏡２に接続される。放物面鏡６の焦点は双曲面鏡５の第１焦点と一致する。放物面鏡６の中央部分は開口しており、その開口部分から光が照射される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円鏡と、
その焦点が前記楕円鏡の第１焦点と一致するように配置された第１の放物面鏡と、
前記楕円鏡の第１焦点かつ前記第１の放物面鏡の焦点となる位置に配置された光源と、
前記第１の放物面鏡の内部に配置されて、その中央部分が開口した第２の放物面鏡と、
前記第１の放物面鏡の内部に配置されて、その第１焦点が前記第２の放物面鏡の焦点と一致し、かつ、その第２焦点が前記楕円鏡の第２焦点と一致する第１の双曲面鏡と、
前記第１の放物面鏡の内部に配置された第２の双曲面鏡と、
前記楕円鏡と反対側に位置する前記第１の放物面鏡の端部において前記第１の放物面鏡に接続されて、その中央部分が開口し、その焦点が前記第２の双曲面鏡の第１焦点と一致する第３の放物面鏡とを備える、光照射器。
【請求項２】
前記第１および第２の双曲面鏡の各々の中央部分は開口し、
前記光照射器は、
その焦点が、前記楕円鏡の第１焦点と一致するように配置された第１のレンズと、
その焦点が、前記楕円鏡の第２焦点と一致するように、前記第１のレンズと前記楕円鏡の第２焦点との間に配置された第２のレンズと、
その焦点が、前記楕円鏡の第２焦点と一致するように、前記楕円鏡の第２焦点に対して前記第２のレンズと反対側に設けられた第３のレンズと、
その焦点が、前記第２の双曲面鏡の第２焦点と一致するように、前記第３のレンズと前記第２の双曲面鏡の第２焦点との間に配置された第４のレンズとをさらに備える、請求項１に記載の光照射器。
【請求項３】
前記第１のレンズの外径は、前記第１のレンズが前記楕円鏡の第１焦点と前記第１の放物面鏡の外端とを結ぶ光軸と干渉しない大きさに定められ、
前記第２のレンズの外径は、前記第２のレンズが前記楕円鏡で反射される前記光源からの光線の光軸と干渉しない大きさに定められ、
前記第３のレンズの外径は、前記第３のレンズが、前記楕円鏡の第２焦点を通り、前記第１の双曲面鏡および前記第２の放物面鏡で反射する光線の光軸と干渉しない大きさに定められ、
前記第４のレンズの外径は、前記第４のレンズが、前記第２の双曲面鏡で反射する光線の光軸と干渉しない大きさに定められる、請求項２に記載の光照射器。
【請求項４】
楕円鏡と、
その焦点が前記楕円鏡の第１焦点と一致するように配置された第１の放物面鏡と、
前記楕円鏡の第１焦点かつ前記第１の放物面鏡の焦点となる位置に配置された光源と、
前記第１の放物面鏡の内部に配置されて、その中央部分が開口した第２の放物面鏡と、
前記第１の放物面鏡の内部に配置されて、その第１焦点が前記第２の放物面鏡の焦点と一致し、かつ、その第２焦点が前記楕円鏡の第２焦点に一致する双曲面鏡とを備える、光照射器。
【請求項５】
前記双曲面鏡の中央部分は開口し、
前記光照射器は、
その焦点が、前記楕円鏡の第１焦点と一致するように配置された第１のレンズと、
その焦点が、前記楕円鏡の第２焦点と一致するように、前記第１のレンズと前記楕円鏡の第２焦点との間に配置された第２のレンズと、
その焦点が、前記楕円鏡の第２焦点と一致するように、前記楕円鏡の第２焦点に対して前記第２のレンズと反対側に設けられた第３のレンズとをさらに備える、請求項４に記載の光照射器。
【請求項６】
前記第１のレンズの外径は、前記第１のレンズが前記楕円鏡の第１焦点と前記第１の放物面鏡の外端とを結ぶ光軸と干渉しない大きさに定められ、
前記第２のレンズの外径は、前記第２のレンズが前記楕円鏡で反射される前記光源からの光線の光軸と干渉しない大きさに定められ、
前記第３のレンズの外径は、前記第３のレンズが、前記第２の放物面鏡および前記双曲面鏡を反射する光線の光軸と干渉しない大きさに定められる、請求項５に記載の光照射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光照射器に関し、照射距離の長距離化あるいは光源の省電力化を図ることが可能な光照射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から放射された光を照射対象上で集光させる方法として、たとえば楕円鏡の第１焦点に光源を配置して楕円鏡の第２焦点に集光する方法（たとえば特許文献１を参照）、あるいは複数の幾何光学レンズを組み合わせて集光する方法などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、楕円鏡を使用した場合には、照射距離が短いという課題がある。楕円鏡の場合、集光の原理から、楕円鏡の第１焦点および第２焦点を利用して集光しなければならない。このため照射距離は、楕円鏡の長軸の長さ以内に限定されてしまう。したがって照射器と照射対象とを近接させる必要がある。
【０００５】
すなわち、楕円鏡を用いた照射器の場合、照射器と照射対象とを離すためには、たとえば楕円鏡の焦点間距離を長くしなければならない。楕円鏡の焦点間距離を長くするためには、照射器を大型化させる必要があり、必要な材料の増加、およびそれにともなう高コスト化といった問題が発生する。
【０００６】
一方、楕円鏡を浅くすることで照射器と照射対象との距離を確保した場合には、光源から放射された光束のうち集光されるものが僅かとなる。すなわち集光効率が極端に悪化する。このためにたとえば高パワーの光源を用いる場合、光源の消費電力が大きくなる。
【０００７】
また、平行型の光照射器の場合、放物面鏡の焦点に光源を配置したものが一般的に利用されている。しかし、光源が放射する光のうちの一部は、放物面鏡によって平行光に変換されずに拡散光として光照射器から放射される場合がある。このため、照明率が低いといった課題がある。照明率が低いために、たとえば、照射距離が短いといった課題、あるいは、所望の照射距離を得るために、高パワーの光源を用いる必要があるといった課題が生じる。
【０００８】
本発明は、照射距離の長距離化あるいは光源の省電力化を図ることが可能な光照射器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従う光照射器は、楕円鏡と、第１の放物面鏡と、光源と、第２の放物面鏡と、第１の双曲面鏡と、第２の双曲面鏡と、第３の放物面鏡とを備える。第１の放物面鏡は、その焦点が楕円鏡の第１焦点と一致するように配置される。光源は、楕円鏡の第１焦点かつ第１の放物面鏡の焦点となる位置に配置される。第２の放物面鏡は、第１の放物面鏡の内部に配置されて、その中央部分が開口する。第１の双曲面鏡は、第１の放物面鏡の内部に配置されて、その第１焦点が第２の放物面鏡の焦点と一致し、かつ、その第２焦点が楕円鏡の第２焦点と一致する。第２の双曲面鏡は、第１の放物面鏡の内部に配置される。第３の放物面鏡は、楕円鏡と反対側に位置する第１の放物面鏡の端部において第１の放物面鏡に接続されて、その中央部分が開口し、その焦点が第２の双曲面鏡の第１焦点と一致する。
【００１０】
好ましくは、第１および第２の双曲面鏡の各々の中央部分は開口し、光照射器は、第１のレンズと、第２のレンズと、第３のレンズと、第４のレンズとをさらに備える。第１のレンズは、その焦点が、楕円鏡の第１焦点と一致するように配置される。第２のレンズは、その焦点が、楕円鏡の第２焦点と一致するように、第１のレンズと楕円鏡の第２焦点との間に配置される。第３のレンズは、その焦点が、楕円鏡の第２焦点と一致するように、楕円鏡の第２焦点に対して第２のレンズと反対側に設けられる。第４のレンズは、その焦点が、第２の双曲面鏡の第２焦点と一致するように、第３のレンズと第２の双曲面鏡の第２焦点との間に配置される。
【００１１】
好ましくは、第１のレンズの外径は、第１のレンズが楕円鏡の第１焦点と第１の放物面鏡の外端とを結ぶ光軸と干渉しない大きさに定められる。第２のレンズの外径は、第２のレンズが楕円鏡で反射される光源からの光線の光軸と干渉しない大きさに定められる。第３のレンズの外径は、第３のレンズが、楕円鏡の第２焦点を通り、第１の双曲面鏡および第２の放物面鏡で反射する光線の光軸と干渉しない大きさに定められる。第４のレンズの外径は、第４のレンズが、第２の双曲面鏡で反射する光線の光軸と干渉しない大きさに定められる。
【００１２】
本発明の他の局面に従う光照射器は、楕円鏡と、第１の放物面鏡と、光源と、第２の放物面鏡と、双曲面鏡とを備える。第１の放物面鏡は、その焦点が楕円鏡の第１焦点と一致するように配置される。光源は、楕円鏡の第１焦点かつ第１の放物面鏡の焦点となる位置に配置される。第２の放物面鏡は、第１の放物面鏡の内部に配置されて、その中央部分が開口する。双曲面鏡は、第１の放物面鏡の内部に配置されて、その第１焦点が第２の放物面鏡の焦点と一致し、かつ、その第２焦点が楕円鏡の第２焦点に一致する。
【００１３】
好ましくは、双曲面鏡の中央部分は開口し、光照射器は、第１のレンズと、第２のレンズと、第３のレンズとをさらに備える。第１のレンズは、その焦点が、楕円鏡の第１焦点と一致するように配置される。第２のレンズは、その焦点が、楕円鏡の第２焦点と一致するように、第１のレンズと楕円鏡の第２焦点との間に配置される。第３のレンズは、その焦点が、楕円鏡の第２焦点と一致するように、楕円鏡の第２焦点に対して第２のレンズと反対側に設けられる。
【００１４】
好ましくは、第１のレンズの外径は、第１のレンズが楕円鏡の第１焦点と第１の放物面鏡の外端とを結ぶ光軸と干渉しない大きさに定められる。第２のレンズの外径は、第２のレンズが楕円鏡で反射される光源からの光線の光軸と干渉しない大きさに定められる。第３のレンズの外径は、第３のレンズが、第２の放物面鏡および双曲面鏡を反射する光線の光軸と干渉しない大きさに定められる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光照射器の照射距離の長距離化あるいは光源の省電力化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光照射器の適用例を模式的に示した図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光照射器の他の適用例を模式的に示した図である。
【図３】図１に示したライン状の光に垂直な方向での光照射器１１の断面を示した図である。
【図４】図３に示した構成の光照射器において、光源から発せられた光の光軸を説明するための図である。
【図５】実施の形態２に係る光照射器１１Ａのライン状の光に垂直な方向での断面を示した図である。
【図６】図５に示した構成の光照射器において、レンズ７〜１０による効果を説明するための図である。
【図７】実施の形態３に係る光照射器の断面図である。
【図８】図７に示した光照射器において、光源から発せられた光の光軸を説明するための図である。
【図９】実施の形態４係る光照射器の断面図である。
【図１０】図９に示した構成の光照射器において、レンズ７〜９による効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない。
【００１８】
［実施の形態１］
本発明の第１の実施の形態に係る光照射器は、集光型の光照射器である。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光照射器の適用例を模式的に示した図である。図１を参照して、光照射器１１は、ライン状に光を集光して照射対象２０に照射する。この例では、光照射器１１は、赤外線を照射対象２０に照射する。赤外線カメラ３０は、照射対象２０の赤外線画像（たとえば加熱後の自然冷却時における赤外線画像）を取得する。照射対象２０と光照射器１１との距離は、たとえば約３ｍ程度である。
【００１９】
照射対象２０は、たとえば屋外に置かれた診断対象設備であり、たとえば鋼板でできた筐体を有する。診断対象設備は屋外に置かれているため、設備の内部が浸水している可能性がある。図１に示すように、ライン状に集光された光（ヒートライン）を診断対象表面（鋼板）に照射することで、鋼板の水平方向（横方向）の熱伝導、および鋼板背面の内容物の熱伝達により、鋼板表面の温度勾配が顕著になることが期待される。この温度分布勾配を赤外線カメラ３０で捉えて分析する。たとえばライン状の光に沿った温度分布曲線の変極点が求められ、この変極点の位置が診断対象内部の水位として推定される。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光照射器の他の適用例を模式的に示した図である。図２を参照して、光照射器１１は、その内部の光源（図示せず）を起点に左右に首振りする。これにより、ヒートラインが照射対象２０（診断対象）の表面で走査される。
【００２１】
たとえば加熱過程から自然冷却過程の照射対象２０（診断対象）の表面の赤外線画像を解析することにより、解析画像では、温度変化の追従性の違いが示される。温度変化の大きさと、欠陥（錆、減肉など）の大きさとの関係を予め求めることによって、解析画像から、欠陥形状あるいは減肉深さなどを推定することが可能になる。
【００２２】
図３は、図１に示したライン状の光に垂直な方向での光照射器１１の断面を示した図である。図３を参照して、光照射器１１は、楕円鏡１と、放物面鏡２，３，６と、光源Ｓと、双曲面鏡４，５とを備える。
【００２３】
楕円鏡１の第１焦点と放物面鏡２の焦点とが一致するように楕円鏡１および放物面鏡２が配置される。光源Ｓは、赤外線を発する円筒状の光源であり、その中心が楕円鏡１の第１焦点かつ放物面鏡２の焦点となる位置に配置される。点Ｐ１は、楕円鏡１の第１焦点および放物面鏡２の焦点を示す。
【００２４】
放物面鏡３、双曲面鏡４，５は、放物面鏡２の内部に配置される。放物面鏡３の中央部分（点Ｐ２，Ｐ３を通る線分を中心軸とした部分）は開口している。双曲面鏡４の第１焦点は放物面鏡３の焦点と一致する。双曲面鏡４の第２焦点は楕円鏡１の第２焦点と一致する。点Ｐ２は、楕円鏡１の第２焦点および双曲面鏡４の第２焦点を示す。点Ｐ３は、放物面鏡３の焦点および双曲面鏡４の第１焦点を示す。
【００２５】
放物面鏡６は、楕円鏡１と反対側に位置する放物面鏡２の端部（光を照射する側の端部）において放物面鏡２に接続される。放物面鏡６の焦点は双曲面鏡５の第１焦点と一致する。放物面鏡６の中央部分は開口しており、その開口部分から光が照射される。
【００２６】
図３は、放物面鏡６の焦点および双曲面鏡５の第１焦点が点Ｐ２に一致する場合を示している。すなわち放物面鏡６の焦点および双曲面鏡５の第１焦点は、楕円鏡１の第２焦点および双曲面鏡４の第２焦点に一致する。しかし、このように限定される必要はない。放物面鏡６の焦点および双曲面鏡５の第１焦点が一致していれば、それらの焦点は、楕円鏡１の第２焦点および双曲面鏡４の第２焦点（すなわち点Ｐ２）と異なる位置にあってもよい。
【００２７】
上記構成によって、光照射器１１から出た光は、光照射器１１の照射口（放物面鏡６の開口部）から任意の距離にある点Ｐ４において焦点を結ぶ。この点Ｐ４は、双曲面鏡５の第２の焦点に対応する。
【００２８】
図４は、図３に示した構成の光照射器において、光源から発せられた光の光軸を説明するための図である。図４を参照して、光源Ｓから発せられた光のうち、楕円鏡１で反射したもの（実線で示す）は、楕円鏡の第２焦点および双曲面鏡４の第２焦点である点Ｐ２に集まる。この光は双曲面鏡４で反射されて放物面鏡３に到達する。放物面鏡３の焦点と双曲面鏡４の第１焦点とが一致しているので、点Ｐ２を通り、双曲面鏡４および放物面鏡３で反射された光は平行光に変換され、平行光は放物面鏡６で反射する。放物面鏡６で反射した平行光は双曲面鏡５でさらに反射される。放物面鏡６の焦点および双曲面鏡５の第１焦点が一致している（この場合は点Ｐ２）ので、双曲面鏡５で反射した光は双曲面鏡５の第２焦点（図４には示さず）に集光する。
【００２９】
光源Ｓから発せられた光のうち、放物面鏡２で反射したもの（破線で示す）は、平行光に変換される。平行光は、放物面鏡６によって反射される。なお、光源Ｓから発せられた光のうち放物面鏡２の外端に到達したもの（１点鎖線で示す）も、放物面鏡６によって反射される。上記の場合と同様に、放物面鏡６で反射した光は双曲面鏡５でさらに反射されて双曲面鏡５の第２焦点に集光する。
【００３０】
このように実施の形態１によれば、楕円鏡１の焦点距離には関係なく照射距離を長くすることができる。したがって光照射器を大型化しなくとも照射距離を長くできるので、光照射器の省資源化を図ることができるとともに、コストの増加を抑えることができる。
【００３１】
さらに実施の形態１によれば、集光効率をより高めることができる。これにより、従来の光照射器と同じ集光効率で比較した場合に、光源の消費電力を低減できる。
【００３２】
また、図２に示されるような用途に光照射器を用いる場合、照射距離が長くなることによって、光照射器の首振りの角度が小さくても必要なヒートラインの走査幅（走査方向の長さ）を確保することができる。また、この場合の照射距離の変化を小さくすることができるので、照射対象の表面でほぼ焦点があった状態でヒートラインを走査できる。
【００３３】
［実施の形態２］
本発明の第２の実施の形態に係る光照射器は、第１の実施の形態に係る光照射器よりも集光効率を高めた集光型の光照射器である。なお、第２の実施の形態に係る光照射器も図１および図２に示した用途に適用できる。すなわち第２の実施の形態に係る光照射器もライン状の光を発する光照射器として使用できる。
【００３４】
図５は、実施の形態２に係る光照射器１１Ａのライン状の光に垂直な方向での断面を示した図である。図５は図３と対比される図である。
【００３５】
図３および図５を参照して、光照射器１１Ａは、レンズ７〜１０をさらに備える点において光照射器１１と異なる。また、双曲面鏡４，５の中央部分（点Ｐ２，Ｐ３を通る線分を中心軸とした部分）が開口している点において光照射器１１Ａは光照射器１１と異なる。
【００３６】
レンズ７〜１０の各々は、焦点から来た光を平行光にすることができ、平行光として来た光を焦点に結ぶレンズであれば特に限定されず、たとえば両凸レンズを用いることができる。レンズ７の焦点は、楕円鏡１の第１焦点かつ放物面鏡２の焦点となる位置、すなわち点Ｐ１と一致する。
【００３７】
レンズ８は、レンズ７と点Ｐ２との間に配置される。レンズ８の焦点位置は、点Ｐ２の位置である。レンズ９は、点Ｐ２に対してレンズ８と反対側に配置される。レンズ９の焦点の位置は点Ｐ２の位置である。すなわち、点Ｐ２は、楕円鏡１の第２焦点、双曲面鏡４の第２焦点、双曲面鏡５の第１焦点、放物面鏡６の焦点、レンズ８の焦点およびレンズ９の焦点である。
【００３８】
レンズ１０は、レンズ９と、双曲面鏡５の第２焦点との間に配置される。レンズ１０の焦点の位置は、双曲面鏡の第２焦点の位置、すなわち点Ｐ４の位置と一致する。
【００３９】
なお、光照射器１１Ａの他の部分の構成は、光照射器１１の対応する部分の構成と同様であるので以後の詳細な説明は繰返さない。
【００４０】
図６は、図５に示した構成の光照射器において、レンズ７〜１０による効果を説明するための図である。図６を参照して、光源Ｓから発せられた拡散光のうちレンズ７に入射したものは、レンズ７によって平行光に変換される。レンズ７からの平行光はレンズ８によって、点Ｐ２の位置で焦点を結ぶように集光される。
【００４１】
光軸が点Ｐ２を通る光のうち、レンズ９に入射した光は、レンズ９によって平行光に変換される。レンズ９からの平行光は、レンズ１０によって、双曲面鏡５の第２焦点（図示せず）に集光される。
【００４２】
集光効率の観点から、レンズ７〜１０の大きさは、各反射鏡で反射する光の光軸と干渉しない大きさであることが求められる。具体的には、レンズ７が、楕円鏡１の第１焦点と放物面鏡２の外端とを結ぶ光軸Ｌ１，Ｌ２と干渉しないようにレンズ７の大きさ（外径）が定められる。光軸Ｌ１，Ｌ２に沿って進む光線は、放物面鏡６により反射し、さらに、双曲面鏡５に反射して、双曲面鏡５の第２焦点に集光される。
【００４３】
また、レンズ８が楕円鏡１で反射される光源Ｓからの光線の光軸Ｌ３，Ｌ４と干渉しないように、レンズ８の大きさ（外径）が定められる。光軸Ｌ３，Ｌ４に沿って進む光線は、点Ｐ２（楕円鏡１の第２焦点）を通り、レンズ９に入射して平行光に変換される。レンズ９に入射した平行光はレンズ１０によって、レンズ１０の焦点位置、言い換えると双曲面鏡５の第２焦点に集光される。
【００４４】
また、レンズ９が点Ｐ２（楕円鏡１の第２焦点）を通り双曲面鏡４および放物面鏡３で反射する光線の光軸Ｌ５，Ｌ６と干渉しないように、レンズ９の大きさ（外径）が定められる。光軸Ｌ５，Ｌ６に沿って進む光線は、双曲面鏡４で反射された後に放物面鏡３により平行光に変換され、放物面鏡６および双曲面鏡５でさらに反射して、双曲面鏡５の第２焦点に集光される。また、レンズ９からの平行光が放物面鏡３、双曲面鏡４，５の開口部分と干渉することなく通過するよう、レンズ９の大きさ、あるいは放物面鏡３、双曲面鏡４，５の開口部分の直径が定められる。
【００４５】
また、双曲面鏡５によって反射された光線の光軸Ｌ７，Ｌ８が、レンズ１０と干渉しないようにレンズ１０の大きさ（外径）が設定される。双曲面鏡５によって反射された光線は双曲面鏡５の第２焦点に集光される。
【００４６】
このように実施の形態２によれば、実施の形態１に係る光照射器に加えてレンズを組み込むことで、実施の形態１よりも集光効率を高めることができる。これにより、光源の省電力をより一層図ることができる。
【００４７】
なお、上記実施の形態１，２では、ライン状に光を集光するための光照射器を説明したが、点Ｐ１〜Ｐ４を結ぶ直線を軸として回転対称に照射器を形成することで、点状に光を集光するための光照射器を実現することもできる。
【００４８】
［実施の形態３］
本発明の第３の実施の形態に係る光照射器は、平行型の光照射器である。図７は、実施の形態３に係る光照射器の断面図である。図７は、図３と対比される図である。
【００４９】
図３および図７を参照して、実施の形態３に係る光照射器１２は、光照射器１１から双曲面鏡５および放物面鏡６が省略された構成を有する。なお、光照射器１２の他の部分の構成は、光照射器１１の対応する部分の構成と同様であるので、以後の詳細な説明は繰り返さない。
【００５０】
図８は、図７に示した光照射器において、光源から発せられた光の光軸を説明するための図である。図８を参照して、光源Ｓから発せられた光のうち、楕円鏡１で反射したもの（実線および２点鎖線で示す）は、楕円鏡の第２焦点および双曲面鏡４の第２焦点である点Ｐ２に集まる。この光は双曲面鏡４で反射されて放物面鏡３に到達する。放物面鏡３の焦点と双曲面鏡４の第１焦点とが一致しているので、点Ｐ２を通り、双曲面鏡４および放物面鏡３で反射された光は平行光に変換されて照射口より出射される。光源Ｓから発せられた光のうち、放物面鏡２で反射したもの（破線および１点鎖線で示す）は、平行光に変換されて照射口より出射される。
【００５１】
実施の形態３によれば、上記構成によって、平行型の光照射器を実現できる。さらに、実施の形態３によれば、光源が放射する光を効率的に平行光に変換することができるので、照明率を向上させることができる。この結果、同じ照明率を有する従来の平行型の光照射器に比べて、光源の省電力化を図ることができる。また、実施の形態３によれば、光源のパワーが同じであれば、従来の平行型の光照射器に比べて、照射面に到達する光束を増加させることができるので、有効な照射距離を延長させることができる。
【００５２】
［実施の形態４］
本発明の第４の実施の形態に係る光照射器は、第３の実施の形態に係る光照射器よりも照明率を高めた平行型の光照射器である。
【００５３】
図９は、実施の形態４に係る光照射器の断面図である。図９は、図７と対比される図である。図７および図９を参照して、光照射器１２Ａは、レンズ７〜９をさらに備える点において光照射器１２と異なる。また、双曲面鏡４の中央部分（点Ｐ２，Ｐ３を通る線分を中心軸とした部分）が開口している点において光照射器１２Ａは光照射器１２と異なる。
【００５４】
レンズ７〜９の各々は両凸レンズである。レンズ７の焦点は、楕円鏡１の第１焦点かつ放物面鏡２の焦点となる位置、すなわち点Ｐ１の位置と一致する。
【００５５】
レンズ８は、レンズ７と点Ｐ２との間に配置される。レンズ８の焦点の位置は、点Ｐ２の位置である。レンズ９は、点Ｐ２に対してレンズ８と反対側に配置される。レンズ９の焦点の位置は点Ｐ２の位置である。すなわち、点Ｐ２は、楕円鏡１の第２焦点、双曲面鏡４の第２焦点、レンズ８の焦点およびレンズ９の焦点である。
【００５６】
なお、光照射器１２Ａの他の部分の構成は、光照射器１２の対応する部分の構成と同様であるので以後の詳細な説明は繰返さない。また、光照射器１２Ａの構成は、図５に示した光照射器１１Ａから、双曲面鏡５，放物面鏡６およびレンズ１０を省略した構成と同じである。
【００５７】
図１０は、図９に示した構成の光照射器において、レンズ７〜９による効果を説明するための図である。図１０を参照して、光源Ｓから発せられた拡散光のうちレンズ７に入射したものは、レンズ７によって平行光に変換される。レンズ７からの平行光はレンズ８によって、点Ｐ２の位置で焦点を結ぶように集光される。光軸が点Ｐ２を通る光のうち、レンズ９に入射した光は、レンズ９によって平行光に変換されて光照射器１２Ａの照射口から照射される。
【００５８】
実施の形態２と同様に、レンズ７〜９の大きさは、各反射鏡で反射する光の光軸と干渉しない大きさであることが求められる。具体的には、レンズ７が、楕円鏡１の第１焦点と放物面鏡２の外端とを結ぶ光軸Ｌ１，Ｌ２と干渉しないようにレンズ７の大きさ（外径）が定められる。光軸Ｌ１，Ｌ２に沿って進む光線は、放物面鏡２によって平行光に変換されて光照射器１２Ａの照射口から照射される。
【００５９】
また、レンズ８が、楕円鏡１で反射される光源Ｓからの光線の光軸Ｌ３，Ｌ４と干渉しないようにレンズ８の大きさ（外径）が定められる。光軸Ｌ３，Ｌ４に沿って進む光線は、点Ｐ２（楕円鏡１の第２焦点）を通って、レンズ９に入り、レンズ９によって平行光に変換されて光照射器１２Ａの照射口から照射される。
【００６０】
また、レンズ９が点Ｐ２（楕円鏡１の第２焦点）を通り、双曲面鏡４および放物面鏡３で反射する光線の光軸Ｌ５，Ｌ６と干渉しないように、レンズ９の大きさ（外径）が定められる。光軸Ｌ５，Ｌ６に沿って進む光線は、双曲面鏡４で反射された後に放物面鏡３により平行光に変換されて、光照射器１２Ａの照射口から照射される。
【００６１】
このように実施の形態４によれば、実施の形態３に係る光照射器に加えてレンズを組み込むことで、実施の形態３よりも照明率を高めることができる。これにより、光源の省電力化、有効照射距離の延長を図ることができる。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１  楕円鏡、２，３，６  放物面、４，５  双曲面鏡、７〜１０  レンズ、１１，１１Ａ，１２，１２Ａ  光照射器、２０  照射対象、３０  赤外線カメラ、Ｌ１〜Ｌ８  光軸、Ｐ１〜Ｐ４  点、Ｓ  光源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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