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2009年5月23日 (土)

第16話、疑似光源は焦点近傍に配置する!Simulated light source is placed near a focal point!

 ヘッドランプなどの灯具の中には必ずと言っていいほど、”楕円という反射面”(短くして"楕円面"とか、単に"楕円"とか呼ばれます)や、”放物という反射面”が、用いられています。 何故、そのような反射面が用いられるのか、原点に立ち返って考えてみましょう。 
 エジソンが白熱電球を発明した時、その電球は部屋の中央付近にセットされ、人々はそれを見つめておられた様子でした。 見ても目が痛くない位に"暗いランプ"でした。それでも人々は” 明るい。明るい!”と驚嘆しつつ、その発明を喜んだのでした。(子供向けの本では、そのような挿絵で紹介されています。)
 Lighting equipment such as headlamps while always and matter "is an elliptical reflector" (short, "ellipsoid" or simply called or "Oval") and "a parabolic reflector" are used. Let's think about a back to the starting point, or why, such as reflective surfaces are used. When Thomas Edison invented the incandescent light bulb, the bulb is set near the middle of the room and the people who were watching it seemed. Look not hurt eye position was a "dark light". But still people are "bright. Bright!" Was so pleased at the invention, and marvel. (Shows such as illustrations in children's books. )
 現代のハロゲン電球とかHID電球を、その当時に持ち込んで点灯したとしたら、人々は(エジソン電球の時と同様に)その電球を見つめることが出来たでしょうか? まぶし過ぎて(目が眩んで)、とても賞賛どころではなかったと思います。
 室内照明という照明改善には、大きくの方向がありました。
 Then bring contemporary halogen bulbs, HID light bulbs, lights, then people could like the Edison light bulb moment when staring at the light bulb?  Too much glare (blinded by the eye), I so admired, was not. There is in two directions of indoor lighting improvements.
(1)、光源の見かけの大きさを適度に大きくして、見ても眩しくないようにする。(例えば、一般家庭用の白熱電球にフロストがかかっており、ガラス球全体が、光って見える。) (1) the apparent magnitude of light to moderate, and even bright and you do not. (For example, general household incandescent light bulb on the Frost and the shiny glass balls. )
(2)、光源を何かで隠して、室内に居る人の眼に直接光線が飛び込まないように工夫する。 (2), or cued disciplined rays directly in the eyes of the people hiding in something light and stay indoors.

 (1)は、見かけの輝度を下げるというもので、"直接照明方式での改善"と、呼んでもいいでしょう。 それに対して、(2)は、"間接照明方式での改善"と呼ばれる類(たぐい)の改善です。人の眼がある方向へは、ほとんど光が進まないように(反射)して、その光を例えば"大きな壁"に向けて投射するのです。 照らされた壁は、乱反射光を、部屋中にばら撒きます。そのようにして部屋全体を明るく照明しよう、というのが、間接照明の基本的な考えです。
(1) the mean apparent brightness to lower the "improvement in direct lighting system" called. In contrast, (2), is better known as "improvement in indirect lighting system" like. Toward human eyes almost light to avoid (reflected) light for example is a projection towards the "great wall" of the. Illuminated walls are different ways to diffuse light to distribute. The whole room the bright lighting, it is the basic idea of indirect lighting.
 ヘッドランプの照明は、一風変わっています。 室内照明に比べて、照明すべき範囲が、格段に狭いのです。 車の進行方向に対して左右は±60°程度、上下は、-7~+2°程度と、室内照明を100%とするなら、わずか、数%以下の狭い範囲を照射するという、特殊照明なのです。
 特に高速で走行中に必要とされる"遠方をスポット的に照らす目的"に限るならば、左右±15°、上下-2°~+0°という具合に、極端に狭い範囲(わずか1%程度以下)を照射するという"特殊スポット照明"です。
 Headlamp lighting the oddity. Is a much more narrow range should be lighting than indoor lighting.  Depends on the car's direction is ± 60 ° around, up and down,-7-+2 ° is a special lighting to illuminate the narrow range of only a few % or less and the lighting to 100%, if that. Depends if limited to "for illuminating the distant spot" be needed especially if you are running at high speed, ± 15 °, vertical-2 °-"special spot light" exposure to extremely narrow range (only much less than 1%) of +0 degrees, and so on.
 この特殊な照明演出に、まことに都合の良い反射面がありました。 それが、"楕円という反射面"だったのです。更には"楕円"の特殊な1形態である"放物という反射面"だったのです。わずか数%以下という狭い空間に向けて、光源からの光を送り込むのです。 四方八方に発散しようとしている光を、非常に限定された方向にコントロールして送り出そうとしているのですから、当然のことながら光源の位置は、それら反射面の焦点近傍に置くのが、"自然な(無理の無い)設計"となるのです。
 There was good due to this special lighting effects, reflective surfaces. It is the "ellipse" reflector". A special form of the 'oval' is further was "a parabolic reflector". Towards the narrow space only several % or less of the light from the light source are. While of course is trying to send a directional light to emanate in all directions and has very limited control over position of the light is them is put in the focal point of the reflector "natural (not unreasonable) design" and will is.
 "楕円"なら、その第一焦点付近に、"放物"なら、その唯一1つの焦点付近に、"光源"を配置するのです。 楕円とか放物の反射面をヘッドランプに持ち込んだ経緯は、この様なものであったと想像しています( 調べてはいないので断言はできませんが、多分そうでしょう。) それ故、変則的に焦点位置から光源をずらしたとしても、それは極わずかな"ずれ"なのです。 大きくかけ離れた位置に配置されるような設計を試みたとしても、最終製品に結びつく可能性は、非常に小さい(ゼロに近い)と言えます。とりわけ、放物系反射面( 放物と呼ばれる系に属する反射面 )では、スクリーンに向かう光を作り出す関係上、《 その焦点近傍に、"光源"があることが不可欠です。》
 When elliptical reflectors with reflective surfaces near the first focus light do I place. And the parabolic surface with reflective surfaces, only 1 one is the "light" located near the focal point. Try to imagine how elliptical or parabolic reflector of headlamp brought something like this was in (maybe so but cannot be declared because it did not examine the. ) Hence the staggered from the focal point light in an irregular but it is a very slight "deviation". Could lead to final product, even if attempted to be placed at widely divergent design is very small (close to zero). In particular, parabolic produce light of reflective surfaces (in a system is called a parabolic reflector), head to the screen on the "focal point that the "light" that is essential."
 では、"楕円"という反射面は、どういう場合にヘッドランプに使われるのでしょうか? それは主に、疑似光源像[=反射光像 ]を"元の光源以外の場所に作り出す"場合、に使われるのです。 この楕円という反射面であっても、『 焦点付近に光源を置くという鉄則 』に、変わりはありません。
 今日の話のポイントは、『 楕円面であっても、放物面であっても、"疑似光源像"を含めた"光源"は、焦点近傍に配置されるべきものなのだ。』という点です。 特に疑似光源については(実態が見えない関係上)、この事を ともすると忘れて(軽んじて)しまう傾向が、私自身の中にもあります。 自戒の意味を含めて、(今日のお話を)書かせて頂きました。
 So the used headlamp reflector of the 'oval', what if? If it mostly simulated light source image [= specular image, "to the location of the light source other than the original produces" to be used.  Reflective surface of this elliptical, even rules that put a light near the focus, remains.
 Today's talking points, "even ellipsoid, parabolic in terms including "picture of false light", "light" is what should be placed in the focal point.
 "That is the point. Especially about the simulated light source (can't see the actual limitations), this thing came close, forget (neglect) would tend to have in my own. Including the meaning of warning, gave them written (talk about today).

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