JP2001318408A - 照明装置及び該照明装置を有する撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全体形状の小型化、集光効率の向上、構成部品
を削減化、低コスト化等を図ることができ、安定した光
学特性が得られる照明装置及び該照明装置を有する撮影
装置を提供すること、特に、スチルカメラ、ビデオカメ
ラ等に好適な照明装置、及びそれを用いた撮影装置を提
供する。 【解決手段】透明体からなる放電管を備えた照明装置で
あって、該放電管の内部に形成された密閉空間領域内
に、光束を射出する放電空間と、該放電空間から射出し
た光束の略光軸方向に進む光成分の配光を制御する集光
光学系を構成し、また、該照明装置を有する撮影装置を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置及び該照
明装置を有する撮影装置に関し、特に光源そのものに集
光特性を持たせた照明装置及びそれを用いた撮影装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の撮影装置に用いられて
いる照明装置は、光源と、この光源から発せられた光束
を前方に導く反射傘やフレネルレンズ等の複数の光学部
品によって構成されている。このような照明装置におい
て、光源から様々な方向に射出した光束を、効率よく必
要照射画角内に集光させると同時に全体形状を小型化さ
せる為、従来より種々の提案がなされている。特に、光
源と集光光学系を一体的に構成することにより、介在部
材を削減して効率改善を図ると共に小型化を図ったもの
は、特にその効果が高く従来より提案されている。

【０００３】この種の提案としては、実開昭６０−１７
７４１０号公報に示されるように、断面形状が略放物線
形状に形成された透明ブロックの内部にキセノンガスを
封入した孔を形成し、この透明ブロックの前面側周縁は
未蒸着面を残し、後面に金属薄膜からなる反射面を形成
したストロボが提案されている。一方、光源と一体では
ないが、光学系全体形状の小型化を図った提案として、
本出願人が、特開平４−１３８４３８号公報で示したよ
うに、光源から前方に射出された光束を正の屈折力を有
するレンズによって集光させ、光源から側方へ照射する
光束を光学部材入射後前方に向けて反射させる全反射面
によって集光させ、同一の射出面から射出させる、小型
で集光効率の高いプリズムを用いた照明光学系がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年カメラ等の撮影装
置においては、装置自体の小型・軽量化が進む一方、撮
影レンズは、高倍率ズーム化の傾向にある。一般的に、
このような撮影装置の小型化かつ高倍率化によって撮影
レンズＦナンバーは徐々に暗くなる傾向にあり、補助光
源を使用しないで撮影すると、手ぶれによって予想外の
失敗写真になる可能性があった。この状況を打開する
為、通常、カメラ等の撮影装置では、補助光源として照
明装置が内臓されているが、上記のような状況から補助
照明装置の大きさを更に小型化させる必要性があると共
に、使用頻度も大幅に増加する為一回の撮影に必要とさ
れる発光量も増やす必要があった。

【０００５】このような背景から、上記従来例の実開昭
６０−１７７４１０号公報のものでは、閃光放電管自体
に集光効果を持たせる形状を付加することによって、光
源単独で集光制御を可能にしている。このように構成す
ることによって、部品点数が少ない為効率が良く、また
光学系全体の小型化も可能にしていた。しかし、この従
来のものでは、その装置における上下方向の断面につい
てみると、側方に向かう反射光成分については、放物線
形状の反射面によって効率よく制御できるものの、比較
的射出角度の小さい射出光軸付近に向かう直接光成分は
制御できておらず、意図する配光特性よりも広い範囲の
配光分布特性、または不要な成分を含んだ配光特性とな
っていた。また、このような理由から、制御不能な直接
光成分を減らす為、反射面に当たる成分を増やし効率良
く集光制御しようとすると、射出光軸方向の奥行きが深
くなり、小型化に対して逆行すると共に、透明ブロック
中での通過距離が長くなる為、透過率の関係から光量ロ
スになる成分が増えてしまうといった問題点が生じてい
た。また、左右方向の集光制御については考慮されてお
らず、光学性能上必ずしも理想的な形状にはなっていな
かった。

【０００６】一方、本出願人が、特開平４−１３８４３
８号公報で示したような、光源から前方に射出された光
束を正の屈折力を有するレンズによって集光させ、光源
から側方へ照射する光束を光学部材入射後前方に向けて
反射させる全反射面によって集光させ、同一の射出面か
ら射出させる、小型で集光効率の高いプリズムを用いた
照明光学系がある。しかし、このような光学プリズムを
利用して集光させた場合には、ある一定以上の小型化が
困難なこと、また、更に効率を上げようとすると光学プ
リズムへの入射出に伴う表面反射や、透明部材通過に伴
う透過率の影響等をも無視できなくなることなど、小型
で光量ロスの少ない光源とするためには、更に改善の余
地があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記従来のものにおけ
る課題を解決し、全体形状の小型化、集光効率の向上、
構成部品を削減化、低コスト化等を図ることができ、安
定した光学特性が得られる照明装置及び該照明装置を有
する撮影装置を提供すること、特に、スチルカメラ、ビ
デオカメラ等に好適な照明装置、及びそれを用いた撮影
装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（１４）のように構成した
照明装置及び該照明装置を有する撮影装置を提供するも
のである。 （１）透明体からなる放電管を備えた照明装置であっ
て、該放電管の内部に形成された密閉空間領域内に、光
束を射出する放電空間と、該放電空間から射出した光束
の略光軸方向に進む光成分の配光を制御する集光光学系
を有することを特徴とする照明装置。 （２）透明体からなる放電管を備えた照明装置であっ
て、該放電管の内部に形成された密閉空間領域内に、光
束を射出する放電空間と、該放電空間から射出した光束
の略光軸方向に進む光成分の配光を制御する集光光学系
を有すると共に、該放電管の内壁に該放電空間から射出
した光束の光軸に対して角度をもつ光成分の配光を制御
する反射面を形成したことを特徴とする照明装置。 （３）前記集光光学系が、前記放電管の透明体と屈折率
の異なる透明部によって形成されていることを特徴とす
る上記（１）または上記（２）に記載の照明装置。 （４）前記屈折率の異なる透明部は、１箇所以上の中空
部分によって形成されていることを特徴とする上記
（３）に記載の照明装置。 （５）前記屈折率の異なる透明部の屈折率は、前記放電
管の透明体の屈折率よりも低い屈折率であることを特徴
とする上記（３）または上記（４）に記載の照明装置。 （６）前記中空部分の放電空間から射出した光束の入射
面、または入射面及び射出面に、前記放電管の境界面の
屈折力より強い屈折力の面形状を形成したことを特徴と
する上記（４）に記載の照明装置。 （７）前記中空部分に、前記放電管の透明体と屈折率が
異なる透明部材が充填されていることを特徴とする上記
（４）に記載の照明装置。 （８）前記透明部材の屈折率は、前記放電管の透明体の
屈折率よりも低い屈折率であることを特徴とする上記
（７）に記載の照明装置。 （９）前記中空部分の放電空間から射出した光束の入射
面が、円筒形状に形成された前記放電空間の中心軸と同
心の半円筒形状とされていることを特徴とする上記
（７）または上記（８）に記載の照明装置。 （１０）放電管を備えた照明装置おいて、該放電管が内
部に光束を射出する放電空間が形成された第１の透明体
と、該放電空間から射出した光束の略光軸方向に進む光
成分の配光を制御する集光部と、該放電空間から射出し
た光束の光軸に対して角度をもつ光成分の配光を制御す
る反射面と、を有する第２の透明体を、一つ以上の中空
部分を介して接合させ、一体化して構成されていること
を特徴とする照明装置。 （１１）前記第２の透明体は、その屈折率が前記第１の
透明体と異なっていることを特徴とする上記（１０）に
記載の照明装置。 （１２）前記放電管の透明体の後面には、その一部に蒸
着による金属皮膜からなる反射面が形成され、前記放電
空間から射出された光束の一部を反射させるように構成
されていることを特徴とする上記（１）〜（１１）のい
ずれかに記載の照明装置。 （１３）前記放電管の透明体の後面には、前記放電空間
から射出された光束の一部を反射させる反射板が設けら
れていることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいず
れかに記載の照明装置。 （１４）上記（１）〜（１３）のいずれかに記載の照明
装置を有することを特徴とする撮影装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を適用することにより、照明光学系の全体形状
を小型化すると共に、集光効率を上げること、さらに
は、照明光学系の構成部品を削減し、コストを低減させ
ることが可能となる。また、これと同時に、光学系の構
成部品が少ないことから、必要とされる光学特性に対し
て特性を振られる要素が少なく、安定した光学特性が得
られることが期待される。すなわち、誤差要因を考慮し
て必要以上に安全側の設計することがないため、光源か
らのエネルギを高い効率で利用し、照射面上で均一な配
光特性を保った照明が可能になる。また、これにより、
小型・高効率、簡単で安価な構成のスチルカメラ、ビデ
オカメラ等に好適な照明装置、及びそれを用いた撮影装
置を提供することができる。また、上記構成を適用する
ことにより、放電空間から射出した光束を、光軸近傍に
進む直接光成分と光軸に対してある程度角度を持った全
反射光成分の配光を独立に制御することができ、かつ、
一度形状が決定されると単一部品の為、製造上のばらつ
きが少なく、光学特性の安定した照明光学系を形成する
ことができる。また、照明装置の光源となる発光部と一
体的に集光光学系を形成することにより、従来の照明光
学系に対してその全体形状を極端に小型化することがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１から図４は、本発明の実施例１による
照明装置、特に本実施例では閃光発光装置を示すもので
ある。そして、その図１（ａ）、（ｂ）は閃光発光装置
の光学系を構成する要部の縦断面図、図２は本発明を適
用したカメラの正面図、図３は本発明を適用したカメラ
の上面図であり一部断面形状を示している。図４は図３
に示した閃光発光部のみを示した要部拡大図である。
尚、図１（ａ）、（ｂ）では光源中心から射出した光線
の光線トレースの状態も合わせて示している。

【００１１】図２、図３に示すように、本発明による閃
光発光装置はカメラ本体の上部に配置されている。１は
閃光発光部、１１は撮影装置本体、１２は撮影レンズを
備えるレンズ鏡筒、１３はレリーズボタン、１４はカメ
ラの動作をユーザーに知らせる為の液晶表示窓、１５，
１６はＡＦ用の投受光窓、１７はファインダーの覗き窓
である。なお、閃光発光部を除くそれぞれの機能につい
ては公知の技術であるので、ここでは詳しい説明は省略
する。なお、本発明の機械的構成要素は前述の構成に限
定されるものではない。

【００１２】次に、閃光発光部１の形状について図１
（ａ）、（ｂ）、図４を用いて説明する。同図におい
て、２は閃光を発する閃光放電管（キセノン管）を形成
する透明体であり、２ａが円筒状の放電空間、２ｂが中
空部分、２ｃが光射出面、２ｄ、２ｄ’が外周部に形成
された全反射面、２ｅが凹面形状の中空部分の入射光
面、２ｆが凹面形状の中空部分の射出光面、２ｇ、２
ｇ’が中空部分の上下の側面形状をそれぞれ示してい
る。３は該閃光放電管から射出した光束のうち光射出方
向の後方に射出された成分を射出方向に反射させる反射
傘であり、内面が高反射率を有する光輝アルミ等の金属
材料で形成され、閃光放電管の後方の面に密着する形で
保持されている。また、４は閃光放電管の陰極端子、５
は閃光放電管の陽極端子をそれぞれ示している。

【００１３】上記構成において、カメラ１１は、従来公
知の技術であるように、たとえば「ストロボオートモー
ド」にカメラがセットされている場合には、レリーズボ
タンがユーザーによって押された後に、不図示の測光装
置で測定された外光の明るさと装填されたフィルムの感
度によって、閃光発光装置を発光させるか否かを中央演
算装置が判断する。中央演算装置が撮影状況下において
「閃光発光装置を発光させる」と判定した場合には、中
央演算装置が発光信号を出し、反射傘３に取り付けられ
てる不図示のトリガーリード線を介して閃光放電管を発
光させる。発光された光は、照射光軸と反対方向に射出
された光束は、後方に配置された反射傘３を介して、ま
た、照射方向に射出した光束は、前面に配置した屈折
面、及び全反射面の作用により、所定の配光特性に変換
され被写体側に照射される。すなわち、図１（ａ）、
（ｂ）に示すように、放電空間から射出した光線の内、
射出光軸に対して比較的角度の大きな主に側方に向かう
成分は、全反射面２ｄ、２ｄ’の反射によって射出光軸
に近い成分に変換され、射出光軸に対して比較的角度の
小さな成分は、中空部分２ｂの屈折によって所望の角度
成分に変換される。一方、図４に示すように、放電空間
の長手方向の集光は、透明体２の光射出面２ｃに形成さ
れたプリズム面によって集光制御され、所望の照射範囲
に対応するように配光特性が調整される。

【００１４】本発明は、特にこの上下配光の配光特性を
最適化させるための形状に関する提案であり、以下図１
（ａ）、（ｂ）を用いてこの最適形状の設定方法に関し
てさらに詳しく説明する。

【００１５】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１
の閃光放電管径方向の縦断面図であり、単一部材で集光
制御を可能にした透明体（ガラスモールド部材）２と透
明体２の後面を覆うように形成した半円筒状の反射傘３
から構成されている。また、図１（ａ）、（ｂ）には、
同時に透明体２の放電空間２ａの中心部より射出させた
代表光線の追跡も同時に示しており、図１（ａ）では射
出光軸に近い成分の光線トレースを示し、図１（ｂ）は
放電空間２ａの中心部から射出光軸に対して主に側方に
射出した成分の光線レースを示している。なお、図１
（ａ）、（ｂ）では光線以外のすべての光学系の構成お
よび形状は同一である。ここに示す実施例１では、放電
空間２ａの中心から射出した光束をすべて射出光軸に対
して平行になるように各面形状を設定している。実際の
配光特性は、放電空間が有限の体積を持っている為、上
記光線トレースのように完全に射出光軸と平行な成分だ
けに変換されるわけではなく、射出光軸を中心とする、
集光性の高いある一定の広がりを持った分布に変換され
る。

【００１６】以下、その形状の特性、及びそのときの光
線がどのような挙動を示すかをさらに詳細に説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、円筒状に形成した放電
空間中心部付近から射出された光束は、放電空間の境界
面の屈折の影響を受けず、中空空間２ｂの入射面２ｅに
到達する。中空空間の入射面２ｅの形状は、放電空間２
ａの境界面より強い屈折力を持った面で構成されてお
り、この２ｅの面での屈折によって、まずある程度射出
光軸に対しての角度差が少なくなるように制御される。
次に、中空空間２ｂの光射出面２ｆに到達し、さらに屈
折制御されて、射出光軸とほぼ平行になるように補正変
換される。このとき、中空部分２の上下の側面２ｇ、２
ｇ’は、入射面２ｅ屈折後の光束がこの面から入射しな
いような角度設定になっている。この後、光束は、透明
体２の光射出面２ｃに到達するが、光射出面２ｃには、
この断面形状に関しては、屈折力を持っていないため、
この面での屈折の影響を受けず、そのまま、透明体２の
外部に射出される。

【００１７】このように、透明体２の一部に中空部分を
設け、この部分への入射出面を凹面とすることによっ
て、射出光軸に近い成分のみを射出光軸にほぼ平行とな
るように変換することができる。また、同図に示すよう
に放電空間の後方に向かう光束でも、射出光軸に対して
角度が少ない成分に関しては、放電空間２ａと同心形状
の反射傘３を使用することによって、再度放電空間の中
心付近を通過し、上記光束と同様の光路をたどるように
構成することができる。上記構成で、中空部分２ｂの入
射面２ｅと射出面２ｆの面形状を共に凹面としている
が、必ずしも両方の面を凹面にする必要はなく、たとえ
ば、入射面２ｅの曲率をさらに強め、この面一面のみで
射出光軸に対してほぼ平行となるように変換し、射出面
は平面とするように構成してもほぼ同様の効果を得るこ
とができる。しかし、このように、中空空間２ｂへの入
射面の曲率を強めると、放電管中心から射出した光束に
ついてはうまく制御できるものの、放電空間２ａの周辺
部分から射出した光束は、この入射面２ｅで全反射し、
有効に使えない可能性がある。このように、中空部分２
ｂの入射面２ｅの形状は放電空間２ａの大きさに応じて
決定する必要があり、曲率を強めすぎるとかえって悪影
響を生じる可能性もあり、本実施例では、中空部分の２
面に屈折力を振り分ける構成としている。

【００１８】また、本実施例では、中空部分２ｂへの入
射面２ｅ、射出面２ｆを放電空間の中心から射出した光
束が、射出光軸に対して平行になるように非球面形状に
することによって対応している。しかし、射出後の光線
の広がりをある程度許容できるのであれば、この面をシ
リンドリカル面とした方が、型製作は容易になり、安価
に製作することができ、必ずしも非球面に限定するもの
ではない。さらに、本実施例では、透明体２の内部に中
空部分２ｂを形成しているが、同様の効果を持たせる為
に、中空部分に透明体２の屈折率より低い屈折率を持つ
透明部材を充填してもほぼ同等の効果が得られる。この
とき、上記２透明部材の屈折率と透明体２の屈折率比が
大きいほど同一形状では集光度合いが高くなる。

【００１９】次に、図１（ｂ）を用いて放電空間２ａの
中心付近から射出した光束のうち射出光軸となす角度が
大きい成分について説明する。本実施例では、上下全反
射面２ｄ、２ｄ’の形状を放電空間２ａの中心を焦点と
する放物面で構成している。このように形状を設定する
ことによって、図１（ｂ）に示すように放電空間２ａか
ら射出した光束を射出光軸に対してほぼ平行な光束に変
換することができる。次に、全反射後の光線は透明体の
光射出面２ｃより射出されるが、図１（ａ）同様光射出
面２ｃのこの断面にはパワーを持っていない為、この面
での影響を受けず被写体面上に照射される。また、放電
空間２ａの中心付近から射出した光束のうち射出光軸と
なす角度が大きい成分で、かつ後方に向かった光束は、
透明体後方に配置した反射傘で反射した後、再度放電空
間中心部に戻され、上記光線トレースと同様の光路を通
って照射面上に射出される。また、図示した光線トレー
スのように、上下全反射面２ｄ、２ｄ’によって制御さ
れる成分は、中空部分２ｂの領域に干渉しないような形
状になるよう、中空部分２ｂの側面２ｇ、２ｇ’の形状
を規定している。

【００２０】この形状のように放電空間の形状に応じて
上下全反射面２ｄ、２ｄ’の形状を最適に設定すること
によって最も集光性の高い配光分布を得ることができ
る。一方、図１（ａ）の説明同様、これはあくまで、放
電空間の中心部付近を通る光束について言えることであ
り、実際の放電空間は有限の体積を持っている為、照射
範囲はある一定角度範囲まで広がることになる。また、
上記形状は放物面形状に限定されるわけではなく、最初
からある一定角度範囲まで広げるようにするための任意
形状、たとえば楕円形状等の２次曲面でもよく、必要と
される照射分布に応じて形状は変更してもよいものであ
る。

【００２１】また、上記形状は、放電空間が円筒形状の
場合の最適化形状例であり、たとえば、放電空間が直方
体形状のような場合には、それに応じた非球面形状に変
えた方が好適な場合があり、何れの場合も放電空間の中
心部から射出させて光束が、上記反射面２ｄ、２ｄ’で
反射後に射出光軸に平行に変換される形状の反射面が最
も配光分布を狭くでき、効率良く集光制御することが可
能になる。上記説明のように、図１（ａ）の屈折制御と
図１（ｂ）の反射光制御は、配光分布をそれぞれの面形
状によって独立に制御できる。そして、放電空間が十分
に小さい場合は、上記方法で、かなり効率よく配光分布
の制御が可能となる。

【００２２】また、本実施例では全反射面２ｄ、２ｄ’
の後端を、照射光軸の前後方向に対して放電空間２ａの
中心付近まで伸ばし全反射領域とし、ここより後ろの領
域を反射傘３によって反射させる領域としている。これ
は、これより後方まで全反射面を伸ばすと、全反射しき
れずに後方に射出する成分が生じる。これは、放電空間
２ａが大きいほど生じやすく、光源中心より前方から射
出した成分の一部が全反射面２ｄ、２ｄから抜け出るこ
とになる。一方、反射傘の形状は、放電空間２ａと同心
の半円筒状の反射傘を採用し、この反射傘の開口部の前
端を放電空間中心の前後方向とほぼ一致させている。

【００２３】このように反射傘の形状を放電空間中心と
同心とさせる理由としては、まず、透明体２の後方部分
のガラス部分での影響が挙げられる。今回の実施例のよ
うな極めて小型の発光光学系においては、光源から後方
に向かった光束を反射傘３で反射させて、照射方向に向
かわせる必要があるが、光学系全体が小型化している
為、反射傘での反射光をすべて、放電空間２ａの内部を
介さずに放電空間２ａの外側をまわして配光制御を行う
為のスペース的な余裕がない為、放電空間内に再入射さ
せる光路を利用する必要がある。このとき、放電空間へ
再入射した成分は透明体２の後方のガラス部での屈折や
全反射により影響を受ける。特にこの後方のガラス厚が
厚いほど顕著であり、光源形状と反射傘の形状が適切に
対応していないと反射傘からの反射光の分布が必要以上
に広がってしまうことになる。このことから、反射傘を
放電空間に対応した円筒状にし、かつ上記放電空間と同
心形状にすると、放電空間内への再入射時の入射角度が
小さくなり、ガラス表面での表面反射によるロスが少な
くなり効率がよい。特に、透明体と反射面の隙間が少な
いと反射傘での反射後の角度変化が少なく特に有効であ
る。

【００２４】また、反射傘を、放電空間中心の位置とほ
ぼ一致する半円筒状にする理由としては、反射傘をこれ
以上長くすると反射傘が前まで回り込んでしまい、反射
傘内に光がこもるので効率が低下してしまうこと、ま
た、反射傘を光源中心よりも短くしてしまうと、前述の
ように全反射面２ｄ、２ｄ’が後方まで延び、光量ロス
となるばかりでなく、光学系全体が大きくなってしまい
好ましい構成とはならないためである。

【００２５】次に、図４を用いて、照明装置の軸方向の
集光について説明する。透明体２の射出面２ｃには複数
のプリズム面が形成されている。図示のように、中心部
は比較的鈍角のプリズム列が形成され、周辺部は比較的
鋭角のプリズム面が形成されている。このプリズム列を
形成することによって、ある程度左右方向の集光性を制
御することができる。上記実施例では、プリズム列によ
って集光させる実施例を示しているが、必ずしもこの方
向の集光制御はこの形状に限定されるわけではなく、た
とえばフレネルレンズや、シリンドリカルレンズ等を用
いてもよい。尚、放電空間２ａの中で放電に寄与する領
域は、陰極端子４と陽極端子５の間の領域となる。

【００２６】このように光源と一体的に集光光学系を形
成することによって、照明光学系を極めて小型化させる
ことができると共に、必要最小限の面構成で集光制御が
できる為効率が良い。また、光源単体で集光光学系が完
結している為、複数部材構成の場合に比べ、部品、組立
上の誤差が少なく性能が安定するという効果もある。さ
らに、上下方向の集光に限っていえば、集光制御が透明
体の内部で完結しているため、他に保護部材を使用せ
ず、そのまま製品の外観形状に出せるなどデザイン的な
優位性もある。

【００２７】［実施例２］図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は、本発明の実施例２の閃光発光装置の光学系を構成す
る要部の縦断面図である。同図は同一断面を示している
が、図５（ａ）は全体形状を説明するための図であり、
図５（ｂ）、（ｃ）は放電空間の中心部から射出した
代表光束の光線トレースを射出光軸に対して小さい角度
成分と大きい角度成分に分けて示した図である。同図に
おいて、２２は閃光を発する閃光放電管を形成する透明
体であり、２２ａが円筒状の放電空間でありキセノンガ
ス等が封入されている。２２ｂは透明体２２とは異なっ
た屈折率を有する透明部分であり樹脂材料やシリコンゴ
ム、また場合によっては透明の液体等を封入したもので
よい。尚、このときの屈折率の設定としては、透明体２
２の屈折率が内部の透明部分２２ｂに対して高く、この
屈折率の比が高いほど望ましい。

【００２８】また、２２ｃが光射出面でありこの断面に
関しては集光性の変化はないが、実施例１同様、紙面前
後方向の断面に関しては集光性を持たせている。一方、
２２ｄ、２２ｄ’が外周部に形成された全反射面であり
図示のように光源側に近い部分には高反射率の金属蒸着
面２２ｈが形成され全反射によって制御不能な成分を反
射させるように構成している。２２ｅが凹面形状の透明
部分の入射光面、２２ｆが凹面形状の透明部分の射出光
面、２２ｇ、２２ｇ’が透明部分の上下の側面形状をそ
れぞれ示している。

【００２９】本実施例の特徴は、射出光軸後方に向かう
成分を反射させるための部材として実施例１のような反
射傘を使用せず、透明体２２の一部に金属蒸着面を形成
することによって反射の作用を持たせたものであり、こ
のように構成することによって部品点数の削減を図るこ
とができる。また、透明体に形成された透明部分を、実
施例１のような中空部分ではなく樹脂材料や弾性を持っ
たシリコンゴム等の弾性透明材料、さらには、水・油と
いった透明液体材料を封止したものを想定している。い
ずれの材料を使用した場合でも、透明体２２に対して低
屈折率の材料であることが望ましい。また、この透明体
２２の中に形成された透明部分２２ｂの形状は、入射面
２２ｅが放電空間２２ａと同軸の円筒面で構成されてお
り、また、側面２２ｇ、２２ｇ’も射出光軸に平行な面
で構成され、基本的に放電空間の中心部付近から射出し
た光束はすべて一度この透明部分２２ｂを通過させるよ
うな形状をとっている。

【００３０】以下、上記構成の閃光放電管の集光作用に
ついて、 図５（ｂ）、（ｃ）を用いて詳細に説明す
る。

【００３１】図５（ｂ）は、上記実施例２の放電空間中
心部から射出した光束のうち、射出光軸に対して比較的
角度の小さい成分の光線トレースを示したものである。
まず、放電空間から射出光軸前方に進んだ光束は透明部
材２２ｂに入射するが、入射面２２ｅが放電空間の中心
と一致する円筒面で構成されている為、ほとんど屈折の
影響を受けず、放電空間中心から射出した角度を維持し
たまま透明部分２２ｂの射出面２２ｆに到達する。この
後、射出面が凹面になっているため屈折率比に伴う屈折
作用が生じ、射出光軸に平行な成分に変換され、光射出
面２２ｃより射出される。一方、放電空間２２ａより射
出光軸後方に向かった光束は、円筒面２２ｈに向かうが
この面は放電空間２２ａと同心の為、金属蒸着面での反
射によって、再度放電空間の中心部に戻されることにな
り、中心部に戻ってからの光束は上記説明と同様の光路
を通って射出面２２ｃより射出される。

【００３２】次に、 図５（ｃ）を用いて、実施例２の
放電空間中心部から射出した光束のうち、射出光軸に対
して比較的角度の大きい成分の光線トレースを示す。こ
の光路は基本的に、全反射面２２ｄ、２２ｄ’を介して
集光させている。まず、実施例１との大きな相違は、基
本的に放電空間２２ａ中心から射出した光束をすべて透
明部分２２ｅから入射させるように、入射面が放電空間
の中心軸と同心の半円筒形状となっていることである。
このように構成することで、入射面２２ｅから放電空間
中心からの光線をすべて取り込むことができる反面、入
射面２２ｅでの屈折による集光効果はなく、放電空間か
らの射出角度がそのまま維持される。次に、透明部分の
側面２２ｇ、２２ｇ’に向かいこの面による屈折効果に
よって、光線は全反射面２２ｄ、２２ｄ’に導かれる。
全反射面２２ｄ、２２ｄ’は、全反射後の光線を射出光
軸に対して平行になるように変換させる為の面であり、
図示のように光線は反射する。また、放電空間の中心部
分より後方から射出した光束は後方に配置した、金属蒸
着を施した反射面２２ｈに当たって放電空間中心部に戻
され、上記説明と同様の光路をたどって照射光軸と平行
な成分に変換される。このようにして、放電空間２２ｂ
の中心部付近から射出した光束はすべて、射出光軸と平
行な成分に変換される。実際の配光特性は、放電空間が
ある有限の体積を持っているため、ある程度広がった分
布を持つことになる。

【００３３】また、上記実施例では与えられた大きさに
ついて最も集光させる光学系について示したが、ある程
度の広がりを持った配光特性を得るためには、透明部分
の射出面の凹面形状の曲率を弱め、全反射面２２ｄ、２
２ｄ’の形状を凹面や凸面に変更することによって対応
させることができる。上記実施例では、透明部分２２ｂ
に低屈折率の樹脂材料、液体等を封入する場合について
説明したが、必ずしもこの形態に限定されるわけではな
く、実施例１同様、この部分を中空部分で構成しても良
い。

【００３４】［実施例３］図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は、本発明の実施例３の閃光発光装置の光学系を構成す
る要部の縦断面図である。同図は同一断面を示している
が、図６（ａ）は全体形状を説明する為の図であり、図
６（ｂ）、（ｃ）は放電空間の中心部から射出した代表
光束の光線トレースを射出光軸に対して小さい角度成分
と大きい角度成分に分けて示した図である。

【００３５】同図において、３１は閃光を発する閃光放
電管を形成する第１の透明体であり、略管状に形成され
た内部には円筒状の放電空間３１ａが形成されている。
３２は第１の透明体３１とＡ，Ｂ，Ｃで接するように保
持固定された屈折率の異なる第２の透明体である。両者
は結合し一体化されることによって、新たに、中空部分
３４，３４’が形成されている。３３は放電空間３１ａ
の中心に対して同心状に形成された半円筒形状を含む反
射傘である。

【００３６】同図において、放電空間３１ａにはキセノ
ンガスが封入されており、紙面前後方向には実施例１同
様陰極端子、陽極端子が形成されている。また、第２の
透明体３２と第１の透明体３１の屈折率は異なっても良
く、屈折率の高低も特に規制する必要はない。そして、
この透明材料の屈折率に応じて最適な形状を決定するこ
とができる。また、３２ａは透明体３２の照射光軸に対
して小さい角度成分の屈折面であり、３２ｂ、３２ｂ’
は主に照射光軸に対して大きい角度成分を全反射させる
反射面、３２ｄ、３２ｄ’は第１の透明体３１から射出
した光束を一度屈折させ、全反射面３２ｂ、３２ｂ’に
導く入射面であり、３２ｃは光射出面である。本実施例
の特徴は、複数の透明体を結合し光源としての放電空間
と集光光学系を一体化したものであり、結合の際に生じ
る中空部分を用いて有効に機能させることによって、小
型で効率の良い照明光学系を構成するものである。

【００３７】以下、上記構成の閃光放電管の集光作用に
ついて、図６（ｂ）、（ｃ）を用いて詳細に説明する。
図６（ｂ）は、上記放電空間３１ａの中心部から射出し
た光束の内、射出光軸に対して比較的角度の小さい成分
の光線トレースを示したものである。光線トレース自体
は、実施例２の図５（ｂ）とほぼ等価となる。また、図
６（ｃ）は、上記放電空間３１ａの中心部から射出した
光束の内、射出光軸に対して比較的角度の大きい成分の
光線トレースを示したものである。光線トレース自体
は、実施例２の図５（ｃ）とほぼ等価となる。

【００３８】このことから、従来からある略円筒形状の
閃光放電管３１を用いて、第２の透明体を接合し一体化
することによって、上記実施例２の形態とほぼ同等の集
光効果を持たせることができることがわかる。上記実施
例１及び実施例２では、中空部分、もしくは透明部分を
形成するには、形状的に難しい非球面形状の作成を狭い
スペース内で実現する必要性があった。しかし、実施例
３のように、複数透明部材を結合することによって、最
終的に同じ機能を持たせる形状で構成するようにすれ
ば、透明部材の成形性を格段に向上することができ、安
価にかつ正確な形状の照明光学系を得ることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、全体形状の小型化、集光効率の向上、構成部品を削
減化、低コスト化等を図ることができ、安定した光学特
性が得られる照明装置及び該照明装置を有する撮影装置
を提供すること、特に、スチルカメラ、ビデオカメラ等
に好適な照明装置、及びそれを用いた撮影装置を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における閃光発光装置の光学
系を構成を説明するための要部の縦断面図。

【図２】本発明の実施例１における閃光発光装置を適用
したカメラの正面図。

【図３】本発明の実施例１における閃光発光装置を適用
したカメラの一部断面形状を含む上面図。

【図４】本発明の実施例１における閃光発光部のみを拡
大して示した要部拡大図。

【図５】本発明の実施例２における閃光発光装置の光学
系の構成を説明する要部の縦断面図であり、（ａ）は
（ｂ）を説明するための図。

【図６】本発明の実施例３における閃光発光装置の光学
系の構成を説明するための要部の縦断面図。

【符号の説明】

１：閃光発光部 ２、２２、３１，３２：透明体 ３、３３：反射傘 ４：閃光放電管の陰極端子 ５：閃光放電管の陽極端子 １１：撮影装置本体 １２：撮影レンズ鏡筒 １３：レリーズボタン １４：液晶表示窓 １５：ＡＦ用の投受光窓 １６：ＡＦ用の投受光窓 １７：ファインダーの覗き窓

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｚ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明体からなる放電管を備えた照明装置で
   あって、該放電管の内部に形成された密閉空間領域内
   に、光束を射出する放電空間と、該放電空間から射出し
   た光束の略光軸方向に進む光成分の配光を制御する集光
   光学系を有することを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】透明体からなる放電管を備えた照明装置で
   あって、該放電管の内部に形成された密閉空間領域内
   に、光束を射出する放電空間と、該放電空間から射出し
   た光束の略光軸方向に進む光成分の配光を制御する集光
   光学系を有すると共に、該放電管の内壁に該放電空間か
   ら射出した光束の光軸に対して角度をもつ光成分の配光
   を制御する反射面を形成したことを特徴とする照明装
   置。
3. 【請求項３】前記集光光学系が、前記放電管の透明体と
   屈折率の異なる透明部によって形成されていることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 【請求項４】前記屈折率の異なる透明部は、１箇所以上
   の中空部分によって形成されていることを特徴とする請
   求項３に記載の照明装置。
5. 【請求項５】前記屈折率の異なる透明部の屈折率は、前
   記放電管の透明体の屈折率よりも低い屈折率であること
   を特徴とする請求項３または請求項４に記載の照明装
   置。
6. 【請求項６】前記中空部分の放電空間から射出した光束
   の入射面、または入射面及び射出面に、前記放電管の境
   界面の屈折力より強い屈折力の面形状を形成したことを
   特徴とする請求項４に記載の照明装置。
7. 【請求項７】前記中空部分に、前記放電管の透明体と屈
   折率が異なる透明部材が充填されていることを特徴とす
   る請求項４に記載の照明装置。
8. 【請求項８】前記透明部材の屈折率は、前記放電管の透
   明体の屈折率よりも低い屈折率であることを特徴とする
   請求項７に記載の照明装置。
9. 【請求項９】前記中空部分の放電空間から射出した光束
   の入射面が、円筒形状に形成された前記放電空間の中心
   軸と同心の半円筒形状とされていることを特徴とする請
   求項７または請求項８に記載の照明装置。
10. 【請求項１０】放電管を備えた照明装置おいて、該放電
    管が内部に光束を射出する放電空間が形成された第１の
    透明体と、 該放電空間から射出した光束の略光軸方向に進む光成分
    の配光を制御する集光部と、該放電空間から射出した光
    束の光軸に対して角度をもつ光成分の配光を制御する反
    射面と、を有する第２の透明体を、 一つ以上の中空部分を介して接合させ、一体化して構成
    されていることを特徴とする照明装置。
11. 【請求項１１】前記第２の透明体は、その屈折率が前記
    第１の透明体と異なっていることを特徴とする請求項１
    ０に記載の照明装置。
12. 【請求項１２】前記放電管の透明体の後面には、その一
    部に蒸着による金属皮膜からなる反射面が形成され、前
    記放電空間から射出された光束の一部を反射させるよう
    に構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のい
    ずれか１項に記載の照明装置。
13. 【請求項１３】前記放電管の透明体の後面には、前記放
    電空間から射出された光束の一部を反射させる反射板が
    設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいず
    れか１項に記載の照明装置。
14. 【請求項１４】請求項１〜１３のいずれか１項に記載の
    照明装置を有することを特徴とする撮影装置。