JP2002072310A - 照明装置および撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の照明装置では、光源の長手方向に直交
する方向（上下方向）の集光拡散制御を行っており、光
源の長手方向の集光拡散制御を行っていない。 【解決手段】 発光ユニット２，３，４から入射した照
明光束を射出する、透光性を有した光学部材５を備える
照明装置であって、光学部材の両端側に反射部５ｄ，５
ｄ’を一体的に設け、発光ユニットと光学部材とを相対
移動させることにより、光学部材から射出する照明光束
のうち上記反射部で反射して射出した光束成分を増減さ
せて照明光束の照射範囲を変更させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照射範囲の変更が
可能な照明装置およびこれを備えた撮影装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の撮影装置に用いられている照
明装置に関して、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ために、従来種々
の提案がなされている。

【０００３】特に近年では、従来、光源の前に配置され
ていたフレネルレンズのかわりに、プリズムやライトガ
イド等の全反射を利用した光学部材を配置することによ
って、集光効率の向上、小型化が図られている。

【０００４】ところで、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
ズが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
の開放Ｆナンバー値は徐々に大きくなる傾向にあり、補
助光源を使用しないで撮影すると、手ぶれや被写体ぶれ
による予想外のぶれ写真になったり、露出不足による失
敗写真となることがある。この状況に対処するため、撮
影装置に、補助光源としての照明装置を内蔵することが
多い。

【０００５】しかし、このような事情のもと、照明装置
の使用頻度が大幅に増加するととともに、１回の撮影に
必要とされる発光量が増えるため、一般にワイド状態に
対応して照射範囲が固定されており、テレ状態で不要範
囲に照明が行われることとなるためにエネルギロスが大
きい固定照射範囲の照明装置では十分に対応できない。

【０００６】このような背景から、撮影画角に対応した
範囲だけに照明を行い、省電力化を図る照明装置とし
て、照射範囲可変の照明装置が各種提案されている。特
に、全反射を利用して発光効率を高めた照明装置もいく
つか提案されている。

【０００７】例えば、特開平４−１３８４３９号公報に
て本出願人が提案する照明装置では、照明装置の前面
に、主に光源から射出光軸の側方に射出した光束を光学
部材に入射させた後、全反射させ、一定方向に集光させ
る上下２つの面と、これとは別に正面に形成した正の屈
折力を持つ面とで構成し、それぞれの面によって集光さ
せた後、同一射出面から被写体側に射出させる集光光学
系に対して、光学プリズムと光源の位置関係を相対的に
変化させて全反射面での反射、透過を切り換え、照射範
囲を変化させている。

【０００８】また、上記特開平８−２６２５３８号公報
にて提案の照明装置では、光学プリズムを複数に分割
し、上下に配置した光学プリズムを回動させて、照射範
囲を変更している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報にて提案の照明装置では、比較的光制御のし易い円筒
状の放電発光管の径方向、すなわち光源の長手方向（左
右方向）に直交する方向（上下方向）の集光拡散制御で
あり、光源の長手方向の集光拡散制御を行っていない。
このため、照射範囲制御といっても、上下方向だけの照
射範囲制御であり、必ずしも理想的な照射範囲制御が行
われているわけではない。

【００１０】このため、本発明では、装置全体を小型化
しつつ、光源からのエネルギを高い効率で利用でき、し
かも光源の長手方向とこれに直交する方向の照射範囲制
御を同時に行うのに適した照明装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、発光ユニットから入射した照明光束を
射出する、透光性を有した光学部材を備える照明装置で
あって、光学部材の少なくとも１つの端部に反射部を一
体的に設け、発光ユニットと光学部材とを相対移動させ
ることにより、光学部材から射出する照明光束のうち上
記反射部で反射して射出した光束成分を増減させて照明
光束の照射範囲を変更させるようにしている。

【００１２】すなわち、発光ユニットと光学部材とを相
対移動させて、発光ユニットから射出される照明光束の
うち光学部材の少なくとも１つの端方向に向かう光束
を、上記反射部で全く反射させずに若しくは少し反射さ
せて光学部材から射出させたり、上記反射部で多く反射
させたりすることによって照射範囲を変更するように
し、簡単かつコンパクトな構成で、光源ユニットの長手
方向の照射範囲制御に適した照明装置を実現している。

【００１３】また、上記反射部で反射した光束成分を増
減させて照射範囲を変更させる構成であるため、上記増
減を連続的に行って照射範囲を連続的に変更することも
容易である。

【００１４】そして、上記反射部を発光ユニットにおけ
る射出面の端部近傍を覆うように設けたり、上記反射部
に全反射面を用いることにより、光源ユニットからのエ
ネルギを高い効率で利用可能となる。

【００１５】しかも、上記光学部材に、上記反射部で反
射して射出した光束成分を増減させて変更する照射範囲
の変更方向（例えば、光源ユニットの長手方向）とは異
なる方向（例えば、長手方向に直交する方向）おける照
明光束の照射範囲を、発光ユニットとこの光学部材とを
相対移動させることにより変更するための光学作用部を
も設けることにより、両方向の照射範囲変更を連動させ
るための機構等が不要な簡単かつコンパクトな構成で、
上記両方向に関する照射範囲を適切に制御可能な照明装
置を実現することが可能となる。

【００１６】なお、上記反射部を上記光学作用部とは別
個に設けたことにより、上記両方向のそれぞれにおける
照射範囲変更を互いに独立に行わせることができ、いず
れの方向についも照射範囲の設定自由度を高くすること
が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１から図６に
は、本発明の第１実施形態である照明装置を示してい
る。図１および図２は、照明装置の光学系を構成する要
部の横断面図であり、図３および図４は照明装置の光学
系を構成する要部の縦断面図である。また、図５は照明
装置の主要光学系のみの斜視図であり、図６は照明装置
を備えたカメラの斜視図である。なお、図１〜図４に
は、光源から射出した代表光線の光線トレース図も合わ
せて示している。

【００１８】まず、上記照明装置を備えたカメラの全体
構成について説明する。図６に示すように、照明装置１
はカメラ本体１１の上部に収納可能に配置され、カメラ
使用時にはカメラ本体１１の側方に突出するように構成
されている。

【００１９】また、同図において、１２は撮影レンズを
保持するレンズ鏡筒、１３はレリーズボタン、１４はテ
レ方向ズーミングボタン、１５はワイド方向ズーミング
ボタン、１６はカメラの各種のモードを切り換えるため
の操作ボタン、１７はカメラの動作をユーザーに知らせ
るための液晶表示窓、１８は外光の明るさを測定する測
光装置の受光窓、１９はファインダーの対物窓である。
なお、本発明の照明装置を備えたカメラは、前述の構成
のカメラに限定されるものではない。

【００２０】次に、照明装置の光学特性に関する各構成
要素について、図５を用いて説明する。図５において、
２は照明光束を発する長手円筒形状の放電発光管（キセ
ノン管）である。３は放電発光管２から射出した照明光
束のうち光射出方向後方に射出された成分を光射出方向
前方に反射させる反射傘である。この反射傘３の内面は
高反射率を有する光輝アルミ等の金属材料で形成されて
いる。なお、反射傘３の内面を、高反射率の金属蒸着面
としてもよい。

【００２１】４は、放電発光管２からの射出光束をいく
つかの光路領域に分割すると共に、それぞれの領域の光
束を射出面から射出させた後に、一定の距離で交差させ
て一定の広がりの配光特性に変換するための透光性導光
部材である。

【００２２】５は、透光性導光部材から射出した光束を
入射させ、必要とされる所定の配光特性に変換するため
の透光性光学部材であり、その光射出面側には、上下方
向に関して光屈折力を有する複数のシリンドリカルレン
ズ５ａ，５ｂ，５ｂ’が上下方向に並列形成されてい
る。また、この透光性光学部材５の左右周辺部には、上
下方向に延びる内面全反射面を有したプリズム部（集光
作用部）５ｈ，５ｈ’が形成されている。

【００２３】放電発光管２，反射傘３および導光部材４
は不図示の保持ケース等により保持されて一体化され、
発光ユニットを構成する。そして、照明装置１の外表面
に固定された光学部材５に対して上記発光ユニットを、
レンズ鏡筒１２の変倍動作に応じて適宜移動させること
により、照明光の集光度合を連続的に変化させることが
できる。なお、導光部材４および光学部材５の材料とし
ては、アクリル樹脂等の透過率の高い光学用樹脂材料や
ガラス材料が好ましい。

【００２４】以上のように構成されたカメラにおいて、
例えば「ストロボオートモード」がセットされている場
合には、レリーズボタン１３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とに基づいて、照明装置１を
発光させるのか否かを不図示の中央演算処理装置が判断
する。

【００２５】中央演算処理装置が照明装置１の発光が必
要と判定した場合には、中央演算処理装置が発光指令を
出し、反射傘３に取り付けられた不図示のトリガーリー
ド線を介して放電発光管２を発光させる。放電発光管２
から発光された照明光束のうち照射方向に射出した光束
は直接、照射光軸と反対方向に射出された光束は反射傘
３を介して、前方に配置された導光部材４および光学部
材５を通過して所定の配光特性に変換された後、被写体
側に照射される。

【００２６】この配光特性の変化は、本実施形態では、
発光ユニット（つまりは導光部材４）と光学部材５との
照射光軸方向への相対移動（発光ユニットの移動）のみ
によって行われる。

【００２７】本実施形態では、カメラの撮影レンズがズ
ームレンズである場合に、その焦点距離に応じて発光ユ
ニットと光学部材５との照射光軸方向における相対位置
を変化させることによって、上下方向と左右方向の両方
の配光特性を同時に撮影レンズの必要照射範囲に対応す
るように調整可能としている。

【００２８】以下、図１から図４を用いてこの照射範囲
変更のための最適な光学的形状の設定方法についてさら
に詳しく説明する。

【００２９】まず、図３および図４を用いて、照明装置
１における放電管径方向（上下方向）の照射範囲変更の
基本原理を説明する。なお、図３および図４中の各部の
符号は、図５に対応している。

【００３０】図３には光学ユニットと光学部材５とが最
も離れた状態を示しており、図４には光学ユニットと光
学部材５とが最も接近した状態を示している。また、こ
れら図には、放電発光管２の内径中心部より射出した代
表光線の光路も同時に示している。

【００３１】また、ここで説明する照明装置１は、上下
方向の配光特性を均一に保ったまま照射範囲を連続的に
変化させることができるとともに、上下方向の開口高さ
を必要最小限に構成したものである。

【００３２】図３および図４には、放電発光管２のガラ
ス管部分の内外径を示している。この種の照明装置の実
際の放電発光管の発光現象としては、効率を向上させる
ため、内径一杯に発光させる場合が多く、放電発光管２
の内径一杯の発光点からほぼ均一に発光していると考え
て差し支えない。しかし、説明を容易にするため、光源
中心から射出した光線を代表光線と考え、図中では光源
中心から射出した代表光線のみを示している。実際の配
光特性としては、図に示したような代表光線に加え、放
電発光管２の周辺部から射出した光束によって配光特性
は全体として若干広がる方向に変化するが、配光特性の
傾向としてはほとんど一致するため、以下この代表光線
を用いて説明する。

【００３３】まず、上記構成の照明光学系の特徴的な部
分を順を追って説明する。反射傘３の内面は、放電発光
管２の外周面とほぼ同心形状の半円筒形状に形成されて
いる。これは、反射傘３での反射光を光源の中心部付近
に戻すのに有効な形状であり、放電管発光２のガラスの
屈折による悪影響を受けにくくさせる効果がある。ま
た、このように構成することによって、反射傘３による
反射光を光源からの直接光とほぼ等価な射出光として扱
えるため考えやすく、この後に続く光学系の全体を小型
化することも可能となり都合がよい。

【００３４】また、反射傘３の形状をちょうど半円筒と
している理由は、これより小さいと側方に向かう光を集
光させるために導光部材４が大型化してしまい、逆にこ
れ以上大きいと反射傘３の内部にこもる光束が増えて効
率が低下するためである。

【００３５】また、導光部材４は、本実施形態では、以
下のような形状に形成されている。まず、導光部材４の
上下方向中央領域には、入射面４ａと射出面４ｂの両面
に正の屈折力を与えるシリンドリカルレンズが形成され
ている。これにより、放電発光管２の中心から射出した
光束は、図示のようにＰの位置において、図面に垂直な
方向に延びる直線状に集光する。

【００３６】また、上下部の領域においては、放電発光
管２の中心から射出した光束は、入射面４ｃ，４ｃ’で
屈折した後、反射面４ｄ，４ｄ’で反射し、射出面４
ｅ，４ｅ’から射出される。このとき反射面４ｄ，４
ｄ’で反射した光のうち、反射面４ｄ，４ｄ’の前側寄
りで反射した光は射出光軸中心へ近づく方向へ、中央部
にて反射した光は射出光軸に略平行に、光源寄りで反射
した光は射出光軸中心から離れる方向へそれぞれ導かれ
ると共に、反射後の光束が均一に分布するようになって
いる。

【００３７】一方、光学部材５には、前述したように射
出面側に正の屈折力を持つ３つのシリンドリカルレンズ
５ａ，５ｂ，５ｂ’が上下方向に並んで形成されてい
る。すなわち、図示のように、導光部材４の中央領域に
形成されたシリンドリカルレンズによる集光領域と、上
下の２つの全反射部による集光領域との３つの領域に対
応するようにシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ，５ｂ’
が形成されている。

【００３８】次に、導光部材４の各面形状についてさら
に詳しく説明する。まず、射出光軸に近い角度成分を直
接屈折によって制御する入射面４ａおよび射出面４ｂに
形成されたシリンドリカルレンズは、光源中心から射出
した光束が、一度入射面４ａで射出光軸に平行化された
後、射出面４ｂで点Ｐに集光させるように形状を規定し
た非球面シリンドリカルレンズとなっている。

【００３９】これは、入射面４ａで屈折した後の光束を
一度射出光軸に平行化させることで、これに続く射出面
４ｂの最適面形状設定を容易にするためである。しか
し、必ずしもこのような入射面４ａで一度平行化させる
形状に限定されるわけではなく、導光部材４を透過後、
Ｐ近傍にほぼ集光させ、その最大射出角度と最小射出角
度が所定の角度となるように規制できる形状であれば、
各レンズ面の屈折力の与え方には特に規定はない。この
ため、非球面レンズは必須要件ではなく、球面レンズや
円筒面レンズの組み合わせでも全く差し支えない。

【００４０】次に、導光部材４の全反射面４ｄ，４ｄ’
に入射光を導く入射面４ｃ，４ｃ’の形状について説明
する。これらの面は、導光部材４の形状を最小にするた
めに、光軸と平行な平面であることが望ましい。すなわ
ち、光源から射出した光束のうち、射出光軸とは異なっ
た方向に進む成分は、この入射面で一度屈折するが、こ
の面の角度が小さいほど屈折の効果が大きく、屈折によ
って入射光が一度光軸から離れる方向に導くことがで
き、光学プリズムの全長を短く抑えることができるため
である。

【００４１】しかし実際には、これら入射面４ｃ，４
ｃ’の傾きは、導光部材４の成形条件によってほぼ決定
される。この角度が少ないほど実際の成形条件としては
厳しくなるが、この面の角度の最大値Φの理想形状とし
ては、この入射面が平面か曲面かに関わらず以下の範囲
に存在することが望ましい。

【００４２】０≦Φ＜２° …（１） 上記範囲は、一見難しそうな設定値だが、入射面４ｃ，
４ｃ’の距離が短いこと、また面形状が平滑面であるこ
とから、十分可能な数値である。このように入射面４
ｃ，４ｃ’の傾きを規定することによって、上下方向の
開口面積を最小に、かつ効率低下を招くことなく実現す
ることができる。

【００４３】次に、反射面４ｄ，４ｄ’の形状について
説明する。これは前述したように、反射面４ｄ，４ｄ’
で反射した光のうち、反射面４ｄ，４ｄ’の前側寄りで
反射した光は射出光軸中心へ近づく方向へ、中央部にて
反射した光は射出光軸に略平行に、光源寄りで反射した
光は射出光軸中心から離れる方向へそれぞれ導かれると
共に、反射後の光束が均一に分布するように形状を規定
する。

【００４４】この部分の形状としては、射出光軸に近い
角度成分を直接屈折によって制御する入射出面４ａ，４
ｂと同様に、１点で集光させることが望ましいが、この
ように構成すると、導光部材４が大型化し、また照射範
囲変更に伴う必要スペースが増加するため、照明装置１
の光学系全体が大型化してしまう。また、形状を大型化
せず実現しようとすると、上下の照射角度を一致させる
ことが容易でなく、また上下の配光特性を均一化させる
ことも困難になる。

【００４５】そこで、本実施形態では、上記１点集光と
ほぼ等価な効果を持たせるように上記反射面４ｄ，４
ｄ’の形状を規定している。このような形状を持たせる
ことによって、擬似的に上記入射出面４ａ，４ｂの面構
成の方法とほぼ等価の効果を小型形状を保ったまま実現
することが可能になる。

【００４６】一方、放電発光管２の射出光のうち、射出
光軸後方に向かった光束は、図示はしていないが、反射
傘３の形状が放電発光管２に対して同心形状であるた
め、反射傘３で反射した後、再度放電発光管２に入射
し、放電発光管２のほぼ中心を通って射出方向前方に導
かれる。この光源の中心に戻ってから以降の光線の状態
は上記説明と同様である。

【００４７】次に、光学部材５の形状について説明す
る。この光学部材５はこのまま照明装置１ないしカメラ
の外観部材としても使用可能な板状の部材であり、光射
出面に３つの正の屈折力を持ったレンズが形成されてい
る。

【００４８】これら各レンズは、前述の導光部材４で説
明した、正の屈折力を持つシリンドリカルレンズで集光
する中央領域と、全反射によって擬似的な集光を行わせ
る上下の２つの領域との合計３つの領域からの射出光を
それぞれ一定の割合で集光度合いを変えることができる
ような形状を有しており、導光部材４と光学部材５の離
間距離によって３つの領域が同じような配光変化を行わ
せるように規定されている。

【００４９】また、上記各レンズのうち中央部のレンズ
は、図３に示すように、点Ｐから射出した光束が光学部
材５の射出面５ａで屈折した後、射出光軸と略平行にな
るような非球面シリンドリカルレンズで構成されてい
る。また、上下部に位置する２つのレンズは、導光部材
４の全反射面４ｄ，４ｄ’での反射した後の光束が１点
で集光しないため、以下の補正面形状を有する。

【００５０】すなわち、上下部のレンズ面は、導光部材
４および光学部材５が所定距離離れた状態で、射出面通
過後の光束がすべて射出光軸と平行な成分となるよう
に、レンズ中心部を境にして上下で特性の異なった形状
に設定されている。

【００５１】より詳しく説明すると、全反射光成分のう
ち中央付近の射出光軸に平行な成分を境にして、その外
側の部分は、屈折力の弱いレンズ面に、逆に内側の領域
は屈折力の強いレンズ面で構成されている。

【００５２】このように構成することで、導光部材４と
光学部材５の距離が所定量離れた状態で、図３に示すよ
うな上下方向における最集光状態を達成することができ
る。そして、最集光状態において、光学部材５の開口面
積を許され得る最大限の大きさまで利用して光を制御す
ることは、大光量の照明装置を得る上で重要な条件であ
り、このように構成することで、小型で効率の良い照明
光学系を実現することができる。

【００５３】一方、上下方向において最も広がった配光
特性を得るための状態としては、図４に示すように導光
部材４と光学部材５との距離を最も近づけた状態が対応
する。このときの様子は光線トレース図より、導光部材
４によって、その射出面４ｂ，４ｅ，４ｅ’の前方に形
成された複数の最集光領域が、光学部材５の射出面側の
レンズのそれぞれの射出光軸の位置、すなわち各レンズ
の中央部付近とほぼ一致する。

【００５４】このように導光部材４の最集光領域を、光
学部材５の射出側の各レンズの光軸中心付近のレンズ屈
折力の影響を受けにくい領域とほぼ一致させることによ
り、導光部材４単体による集光状態とほぼ等価の配光特
性で、照明光束を被写体側に照射することができる。

【００５５】すなわち、上記構成のように光学系を配置
し、導光部材４による所定の集光状態と光学部材５の厚
みとを適宜設定することで、ワイド側の撮影レンズの必
要照射領域に対応した、最も照射範囲が広く、均一でロ
スの少ない配光特性を得ることが可能になる。この場合
の条件として、導光部材４の各部の集光状態を各々ほぼ
一致させるように、導光部材４の各部の形状を設定する
ことが望ましい。

【００５６】なお、本実施形態では、光学部材５のレン
ズ面を射出面側に形成しているが、これは照明光学系を
小型化する上で有効である。すなわち、光制御面が光源
から遠いほど屈折による集光効果が高められるが、これ
を照明光学系の最も遠くに位置させることによって、射
出光軸方向の小型化を図っている。

【００５７】また、光学系の配置を上記図３の状態と図
４の状態との間の状態とすると、その移動距離に応じて
上記シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ，５ｂ’の屈折力
の影響を連続的に変化させることも可能である。この結
果、配光特性も移動距離に応じて変化させることがで
き、この両者の相対距離を規定することによって、配光
特性を連続的に、かつ均一な状態で変化させることが可
能になる。

【００５８】このようにして、上下方向の配光特性は、
導光部材４と光学部材５の射出光軸方向の相対位置の変
化によって連続的に変化させることが可能である。

【００５９】次に、放電発光管２の軸方向、すなわち長
手方向の配光特性の変化を図１および図２を用いて説明
する。

【００６０】図１には、上記図３に対応する最集光状
態、すなわち導光部材４と光学部材５が最も離れた状態
を示し、図２には、図４に対応する照射範囲の最も広い
状態、すなわち導光部材４と光学部材５とが最も接近し
た状態を示している。これら図において、各部の符号は
上記説明と一致しており、左右方向の特性を説明するた
めの代表光束も合わせて示している。

【００６１】まず、図１に示す状態について説明する。
図示のように、光学部材５の左右の射出面には、フレネ
ルレンズ等の集光を行わせるための屈折面が形成されて
いない。この理由は、放電発光管２の有効アーク長に対
して光学部材５の左右の開口部の幅が狭く、かつ接近し
ているためである。つまり、このように光源から最も遠
い光学部材５の射出面側でも十分な距離がとれない場合
には、中央部付近にどのような集光面を形成しても各点
から光源を見込む角度が大き過ぎて集光させることが困
難だからである。

【００６２】例えば、この中央部付近にフレネルレンズ
を形成したとしても、放電発光管２の中心部付近から射
出した光束に関しては集光作用を持たせることができる
が、放電発光管２の周辺部から射出した光束に関して
は、逆に屈折によって照射範囲が広がったり、また全反
射による予想外の反射による光量ロスが生じたり、さら
にはフレネルレンズのエッジ部での屈折による光量ロス
が生じる可能性が高く、必ずしも好ましい形態ではな
い。このような理由から、本実施形態では、光学部材５
の射出面側には左右方向の集光作用は持たせていない。

【００６３】一方、光学部材５の光源側の周辺部には、
入射面５ｅ，５ｅ’と、全反射面５ｄ，５ｄ’と、射出
面５ｆ，５ｆ’を有する、左右方向のみについて集光作
用を持つプリズム部５ｈ，５ｈ’が形成されている。こ
のように周辺部のみプリズム部５ｈ，５ｈ’を形成して
いる理由は、周辺部からの光源を見込む角度が中央部に
比べて狭く、方向もある程度限定できるためであり、光
束の方向をある程度制御可能な領域になっているためで
ある。

【００６４】そこで、図１に示す最集光状態を達成でき
るように、プリズム部５ｈ，５ｈ’の各面の形状を規定
し、最適化したのが本実施形態である。図示のように、
本実施形態では、光源の左右中心部付近から射出した光
束のうち、このプリズム部５ｈ，５ｈ’に入射する光束
を射出光軸に対して平行になるように全反射制御してい
る。

【００６５】次に、図２を用いて左右方向の照射範囲を
広げた状態について説明する。なお、同図では、図１と
比較して説明するため、光源の同一点から同一方向に射
出した光束の状態も同時に示している。

【００６６】上記説明のように、光学部材５の射出面側
には、左右方向の光束を集光させるための特別の屈折面
や反射面を形成していない。このため、平面入射部５ｇ
から入射した光束成分は、左右方向の照射角度を狭めず
均一でかつ広い範囲の分布となる。

【００６７】さらに詳しく説明すると、図２に示す光源
中心部付近から射出した光線の状態から見てもわかるよ
うに、導光部材４と光学部材５とを接近させて配置する
ことにより、導光部材４からの射出光を全て光学部材５
の平面入射部５ｇから入射させることができる。このこ
とにより、プリズム部５ｈ，５ｈ’に入射する成分をな
くし、照射範囲の広い配光特性を得ることができる。

【００６８】次に、図１および図２に示す状態の照射範
囲変化の考え方を、図７を用いて説明する。

【００６９】同図において、横軸には中心からの角度、
縦軸にはその角度に対する光量を示している。ここで、
Ｇが図１に対応する集光状態を示し、このときの有効照
射範囲は、中心の光量に対して５０％になる光量になる
角度範囲Ａとなる。

【００７０】一方、これに対してＨは、図２に対応する
照射範囲の広い状態を示し、同様に照射範囲はＢとな
る。

【００７１】これらの図からわかるように、集光状態を
示すＧは、周辺部に向けて照射されていた光束の一部を
射出光軸中心部付近に集光させることによって、中心部
付近の光量を増加させた結果、中心光量の５０％で規定
される有効照射範囲が相対的に狭くなったものである。

【００７２】このように、導光部材４から射出された光
束のうち、射出光軸中心から離れる方向（光学部材５の
長手方向両端側に向かう方向）に射出した光束を光学部
材５の左右に設けたプリズム部５ｈ，５ｈ’に入射さ
せ、光束の方向を集光方向に変換することによって、中
心部付近の光量を大幅に増加させることができると共
に、必要照射範囲外への光の照射を減少させて、撮影レ
ンズの長焦点距離に対応した効率良い照明光照射を行う
ことができる。

【００７３】一方、図１の状態と図２の状態との間の状
態に光学配置された場合の照明光束の照射範囲は、導光
部材４と光学部材５の相対位置関係によって連続的に変
化させることができる。これは、光学部材５に形成され
たプリズム部５ｈ，５ｈ’に入射する光束成分の量（全
反射面５ｄ，５ｄ’で反射する光束成分の量）に応じて
射出光軸中心部付近に向かう光束の量を連続的に変化さ
せることができ、この中心部付近の光束の増減によっ
て、中心部付近の光量の５０％の光量値で規定した有効
照射範囲を連続的に変化させることができるためであ
る。

【００７４】すなわち、図２の状態から徐々にプリズム
部５ｈ，５ｈ’への入射光量を増やすことによって周辺
に向かう光束を徐々に射出光軸中心部付近に振り向けて
射出させるようにすることができ、この結果、照射範囲
を連続的に狭める方向に変化させることができる。

【００７５】なお、本実施形態では、光源中心から射出
した光束がプリズム部５ｈ，５ｈ’によって全反射し、
射出光軸方向に射出するように各面形状を設定している
が、必ずしもこの形状に限定されるわけではなく、光源
の任意の位置、例えば光源中心と周辺との中間の位置の
光束が、光学部材５によって射出光軸付近に集まるよう
に形状を規定したり、移動の中間点を考慮して、各ズー
ムポイントで良好な配光特性が得られるような任意の反
射面形状を用いてもよい。

【００７６】このように、上記光学系は、図３および図
４に示す上下方向に関しての照射範囲の変化と対応する
方向に、左右方向に関しての照射範囲を変化させること
ができる。つまり、光学ユニットと光学部材５の射出光
軸方向への相対移動という単一動作で、上下および左右
の両方向の照射範囲変化を達成できると共に、このため
の連動機構を必要とせず、また照射角度変化も大きいな
ど、極めて都合の良い照射範囲可変光学系を構成するこ
とができる。

【００７７】また、左右方向周辺部の光路を変更する反
射面として全反射面５ｄ，５ｄ’を用いたり、プリズム
部５ｈ，５ｈ’を導光部材４の射出面の長手方向両端近
傍を覆うような形状としたりしているため、方向変更に
伴う光量損失が少なく、効率良く照射範囲変更を行うこ
とができる。

【００７８】さらに、本実施形態の左右方向の照射範囲
変更は、上下方向で利用した光制御面を利用しておら
ず、別個の制御面（全反射面５ｄ，５ｄ’）を利用して
いる。このため、上下および左右方向の照射範囲変更を
各々独立して行わせることができ、上下および左右方向
のそれぞれにおいて照射範囲の設定自由度が高い。

【００７９】なお、本実施形態では、左右方向の照射範
囲を変化させる手段として、光学部材５に一体形成した
プリズム部５ｈ，５ｈ’に含まれる反射面を用いた場合
について説明したが、このようなプリズム部内の反射面
以外でも、光輝アルミ等の反射面を光学部材に一体的に
構成したり、別体のプリズム部材を用いたりしてもよ
い。

【００８０】また、本実施形態では、集光作用部の光源
に対する射出方向への移動という手法を用いて照射範囲
変更を行っているが、これに限らず、入射光束の射出後
の射出方向を大幅に切り換えるような光学部材（例え
ば、光ファイバーや同一部材内の屈折率変化を持たせた
グラディエントインデックス材料）を用いて、入射光束
の方向を任意に制御できるような構成を採ることによ
り、同様の効果を得ることができる。

【００８１】（第２実施形態）図８から図１３には、本
発明の第２実施形態である照明装置の光学的構成を示し
ている。本実施形態は、第１実施形態に対して、照射範
囲を変更する際の導光部材２４と光学部材２５の相対移
動方向を逆にしたものである。すなわち、導光部材２４
と光学部材２５を離した状態で照射範囲を最も広げ、接
近させた状態で照射範囲を最も狭めるように構成した実
施形態である。すなわち、図８で必要照射範囲外に向か
っていた光束成分を、図９で必要画角の周辺成分として
活用し、照射範囲を実質的に広げている。

【００８２】なお、本実施形態において、第１実施形態
と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付す。
また、本実施形態の照明装置も、第１実施形態にて説明
したカメラに搭載されるものである。

【００８３】図１０および図１１は放電発光管２の中央
部付近の縦断面図であり、放電発光管２の中心部付近か
ら射出した照明光束の光線トレース図も合わせて示して
いる。また、図１２は、照明光学系の主要部の斜視図で
ある。さらに、図８および図９は、放電発光管２の軸方
向の断面図であり、光源中心部付近から射出した代表光
線も合わせて示している。

【００８４】本実施形態の照明装置の光学特性を規定す
る構成要素について、図１２を用いて詳しく説明する。

【００８５】同図において、２３は放電発光管２から射
出した光束のうち光射出方向後方に射出された成分を光
射出方向前方に反射させる反射傘であり、その内面は高
反射率を有する光輝アルミ等の金属材料により形成され
ている。なお、この内面に、高反射率の金属蒸着面を形
成してもよい。

【００８６】２４は、放電発光管２からの射出光束をい
くつかの光路領域に分割すると共に、それぞれの領域の
光束を射出面から射出させた後に、一定の距離で交差さ
せ一定の広がりの配光特性に変換するための導光部材で
ある。この導光部材２４の射出面には、上下方向に関し
て正の屈折力を持った複数のシリンドリカルレンズ２４
ｄが上下方向に配列形成されている。

【００８７】２５は、導光部材２４から射出した光束を
入射させ、必要とされる所定の配光特性に変換するため
の光学部材である。この光学部材２５の入射面には、上
下方向に関して負の屈折力を有する複数のシリンドリカ
ルレンズ２５ａが上下方向に配列形成されている。

【００８８】また、光学部材２５における光源側の左右
周辺部には、上下方向に延びて入射光を全反射制御する
プリズム部（集光作用部）２５ｂ，２５ｂ’が形成され
ている。

【００８９】このような構成において、放電発光管２，
反射傘２３および導光部材２４は不図示の保持ケース等
により保持されて一体化され、発光ユニットを構成す
る。そして、照明装置の外表面に固定された光学部材２
５に対して上記発光ユニットを適宜移動させることによ
り、照明光の集光度合を連続的に変化させることができ
る。なお、導光部材２４および光学部材２５の材料とし
ては、アクリル樹脂等の透過率の高い光学用樹脂材料や
ガラス材料が好ましい。

【００９０】本実施形態の照明装置は、カメラの撮影レ
ンズがズームレンズである場合に、その焦点距離に応じ
て導光部材２４と光学部材２５との相対位置関係を変化
させることによって、上下方向の配光特性を撮影レンズ
の画角範囲に対応させるようにすると共に、本来有効と
なる光源が大きすぎて光束の制御がむずかしい左右方向
の配光特性も、他の部材を介さずに撮影レンズの画角範
囲に対応するように変化させることできる照明装置であ
る。

【００９１】以下、図８から図１１を用いて、この照射
範囲変更のための最適な光学的形状の設定方法について
さらに詳しく説明する。

【００９２】図１０および図１１は、本実施形態の照明
装置における放電発光管２の径方向の縦断面図であり、
上下方向の照射範囲変更の基本的な考え方を示す図であ
る。なお、図中の各部の符号は、図１２に対応してい
る。また、図１０には、導光部材２４と光学部材２５と
が最も接近した状態を、図１１には、導光部材２４と光
学部材２５とが最も離れた状態をそれぞれ示している。
また、図１０および図１１には、同時に放電発光管２の
内径中心部より射出した代表光線の軌跡も同時に示して
いる。

【００９３】また、本実施形態は、上下方向の配光特性
を均一に保ったまま照射範囲を連続的に変化させること
ができるとともに、上下方向の開口高さを必要最小限に
構成したものである。

【００９４】まず、上記構成の光学系の特徴的な形状を
順を追って説明する。反射傘２３は、その内面の形状
が、放電発光管２とほぼ同心形状の半円筒形状としてい
る。これは、第１実施形態と同様の理由による。

【００９５】一方、反射傘２３の上下の周辺部は、導光
部材２４の後方に回り込むような形態となっているが、
これは、以下の理由による。

【００９６】すなわち、光源中心から射出した光束は、
図示のように導光部材２４の内面の反射面２４ｃ，２４
ｃ’によって理想的な反射を行わせることができるが、
図中光源の中心より右側から射出した光束は、特に光源
の内径が大きい場合に、反射しきれずに、反射面２４
ｃ，２４ｃ’から射出してしまう成分があり、このよう
な光束を有効に利用するためである。すなわち、反射傘
２３の形態を図示のように導光部材２４の背面まで伸ば
し、また、反射面２４ｃ，２４ｃ’の形状に沿わせるこ
とによって、反射面２４ｃ，２４ｃ’で反射しきれずに
反射面２４ｃ，２４ｃ’から射出した光束を導光部材２
４内に再入射させることができ、反射後の光束も所定の
照射範囲に効率良く集光させることができる。

【００９７】また、導光部材２４は、本実施形態では、
以下のような形状となるように設定している。

【００９８】まず、上下方向中央領域では、入射面２４
ａに正の屈折力を与えるシリンドリカルレンズが形成さ
れ、光源中心から射出した光束は図示のように一度射出
光軸と平行になるように変換される。

【００９９】また、上下部の領域では、入射面２４ｂ，
２４ｂ’で屈折した後、その上下方向に位置する全反射
面２４ｃ，２４ｃ’で反射し、こちらも同様に光源中心
から射出した光束が射出光軸と平行になるように変換さ
れる。

【０１００】こうして光源中心から射出された光束が射
出光軸に対して一度平行化された後、図１１に示すよう
に射出面２４ｄに形成された複数の正の屈折力を持つシ
リンドリカルレンズ２４ｄによって、複数の集光領域が
形成される。

【０１０１】一方、光学部材２５の入射面には、導光部
材２４の射出面に形成した複数のシリンドリカルレンズ
２４ｄのパワーをうち消すような負の屈折力を持つ複数
のシリンドリカルレンズ２５ａが形成されている。

【０１０２】このように構成することによって、図１０
に示すように、導光部材２４と光学部材２５が接近した
状態では、各シリンドリカルレンズの屈折力がうち消さ
れ、導光部材の入射面２４ａの屈折、又は入射面２４
ｂ，２４ｂ’での屈折後の反射面２４ｃ，２４ｃ’での
反射による集光状態をそのまま維持させることができ
る。

【０１０３】一方、図１１に示すように、導光部材２４
と光学部材２５が最も離れた状態では、配光特性を均一
にある一定の範囲に広げることが可能になる。これは、
導光部材２４のシリンドリカルレンズ２４ｄによって集
光された各領域の光束を、光学部材２５のシリンドリカ
ルレンズ２５ａの屈折力の弱い中心部付近を通過させて
いるためであり、このように光学系を構成することでシ
リンドリカルレンズ２５ａの影響を受けにくくさせるこ
とができる。

【０１０４】また、光学系の配置を上記図１０の状態と
図１４の状態と間の状態にすると、導光部材２４の移動
距離に応じて、上記シリンドリカルレンズ２５ａの屈折
力の影響を連続的に変化させることも可能である。この
結果、配光特性も移動距離に応じて変化させることがで
き、この両者の相対位置を規定することによって、配光
特性を連続的に、かつ均一な状態で変化させることが可
能になる。

【０１０５】このようにして、上下方向の配光特性は、
導光部材２４と光学部材２５の射出光軸方向の相対距離
の変化によって連続的に変化させることが可能である。

【０１０６】次に、左右方向の配光特性の変化を図８お
よび図９を用いて説明する。これら図は放電発光管２の
中心軸を含む横断面図であり、図８は図１０に対応す
る、照射範囲の最も狭い状態、すなわち導光部材２４と
光学部材２５とが最も接近した状態を示し、図９は図１
１に対応する、照射範囲が最も広い状態、すなわち導光
部材２４と光学部材２５とが最も離れた状態を示してい
る。これら図において、各部の符号は上記説明の構成部
材と一致しており、左右方向の特性を説明するための光
源中心から射出した代表光束も合わせて示している。

【０１０７】図示のように、光学部材２５の左右周辺部
の射出面は平面で形成されている。このように平面とし
ている理由は、第１実施形態と同様であり、光源からの
距離が近くまた長いため、どのような集光面を形成して
も各点から光源を見込む角度が大き過ぎて集光させるこ
とが困難なためである。

【０１０８】一方、光学部材２５の光源側の左右周辺部
には、左右方向にのみ集光作用を持つプリズム部２５
ｂ，２５ｂ’が形成されている。

【０１０９】このように左右周辺部のみプリズム部２５
ｂ，２５ｂ’を形成している理由は、周辺部からの光源
を見込む角度が中央部に比べて狭く、かつ方向もある程
度限定でき、光束の方向をある程度制御可能なためであ
る。

【０１１０】光線トレース図からもわかるように、図８
に示す状態では、光源中心から射出した光束に対して集
光効果を持たすことができない。一方、図９に示す状態
では、図８に示す光源中心部から射出された光線と同一
の光線が、プリズム部２５ｂ，２５ｂ’に入射すること
によって、ある一定の射出方向に変換される。

【０１１１】この状態をさらに詳しく説明する。プリズ
ム部２５ｂ，２５ｂ’は、平面で形成された入射面２５
ｃ，２５ｃ’と、非球面形状の全反射面２５ｄ，２５
ｄ’と，平面で形成された射出面２５ｅの左右周辺部分
とから構成されている。

【０１１２】まず、入射面２５ｃ，２５ｃ’は、図９の
光線トレース図に示すように、入射光量を増やし形状を
最小化するために、射出光軸に対して略垂直になるよう
な平面形状となっている。

【０１１３】また、全反射面２５ｄ，２５ｄ’は、射出
面２５ｅから射出した後の光束が、全てある一定の角
度、図中のθとなるような図面垂直方向に伸びる非球面
形状となっている。

【０１１４】プリズム部２５ｂ，２５ｂ’を上記形状と
することで、左右方向の照射角度を一定量広げることが
可能になる。このこと関して、図１３を用いて、図８お
よび図９に示す状態の照射角度変化の考え方を説明す
る。

【０１１５】図１３において、横軸には中心からの角
度、縦軸にはその角度に対する光量を示している。ここ
で、Ｉが図８に対応する状態を示し、このときの有効照
射範囲は、中心の光量に対して５０％になる光量になる
角度範囲Ｂとなる。この状態は、左右の周辺部の光束を
有効に利用しきれない状態である。

【０１１６】一方、これに対してＪは、図９に対応する
照射範囲の広い場合を示し、このときの照射角度はＣと
なる。この図からもわかるように、左右方向の照射範囲
を広げるために、Ｉは左右周辺部に照射されていた光束
の一部を必要照射範囲の周辺部に振り向けて、周辺部の
光量が中心光量に対して５０％程度になるようにするこ
とにより照射範囲を広げるようにした状態である。

【０１１７】このように、プリズム部２５ｂ，２５ｂ’
で制御可能な光束は、導光部材２４と光学部材２５の相
対移動に伴う、わずかな隙間から射出する光線の射出方
向を（この光線は絶対量的には少ない光束ではあるが）
かなり正確に制御することが可能なため、このような中
心光量に対して５０％に対応する狭い領域の角度成分の
みを上昇させる照明光学系に対して、有効な照射範囲変
更の方法として利用することができる。

【０１１８】以上のような方法により、必要照射範囲外
への光の照射を減少させて、撮影レンズの焦点距離に対
応した効率良い照射範囲調整を行うことができる。

【０１１９】なお、本実施形態では、プリズム部２５
ｂ，２５ｂ’によって、光源中心から射出した光束が、
すべて一定角度θに変換されるように構成したが、必ず
しも一定角度になるように制御する必要はない。例え
ば、プリズム部を利用して、必要照射範囲の周辺部付近
の光量を増すような任意の反射面形状であってもよく、
反射面形状を最適化することによって同様の効果を得る
ことができる。

【０１２０】また、本実施形態では、光源として、直管
タイプの放電発光管を用いる場合について説明したが、
光源としてはこのようなタイプの放電発光管に限定され
るわけではなく、点光源と見なせないある程度長い有効
発光部を有するような光源（例えば、冷陰極管）を用い
てもよい。

【０１２１】（第３実施形態）図１４および図１５に
は、本発明の第３実施形態である照明装置の光学的構成
を示している。本実施形態は、第１実施形態に対して、
光学部材３５の一部を変形させた例であり、特に、光学
部材３５の左右周辺部に設けたプリズム部を複数に分割
してプリズム列としたことを特徴としている。

【０１２２】なお、本実施形態において、第１実施形態
と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付す。
また、本実施形態の照明装置も、第１実施形態にて説明
したカメラに搭載されるものである。

【０１２３】また、上下方向、すなわち放電発光管２の
径方向の照射範囲変更の様子は図３および図４と同様で
ある。

【０１２４】図１４および図１５において、３４は放電
発光管２からの射出光束を入射させ、一定の広がりの配
光特性に変換するための導光部材である。また、３５は
導光部材３４からの射出光を入射させ、必要とされる所
定の配光特性に変換するための光学部材である。この光
学部材３５の射出面の左右両側には、複数のプリズム部
３５ｂ，３５ｃ，３５ｂ’，３５ｃ’からなるプリズム
列が形成されている。

【０１２５】ここで、図１４には、導光部材３４と光学
部材３５とを最も離して照射範囲を最も狭めた状態を、
図１５には、導光部材３４と光学部材３５とを最も接近
させて照射範囲を最も広げた状態をそれぞれ示してお
り、これら図には、放電発光管２の中心部付近から射出
させた代表光束の光線トレースも合わせて示している。
なお、放電発光管２および反射傘３は、第１実施形態と
同様のものである。

【０１２６】また、図１４の状態での上下方向の集光状
態は、第１実施形態の図３に示すものと同様である。図
１５の状態での上下方向の集光状態は、第１実施形態の
図４に示すものと同様である。

【０１２７】次に、本実施形態の照明装置の動作につい
て説明する。図１４の状態において、放電発光管２の中
心部付近から射出した光束のうち、光学部材３５の両端
の光源側に形成されたプリズム列３５ｂ，３５ｂ’，３
５ｃ，３５ｃ’に入射した光束は、これらプリズム列３
５ｂ，３５ｂ’，３５ｃ，３５ｃ’の全反射面によって
射出方向を変換される。これにより、射出光軸付近に向
かう光束成分が増加する。したがって、この面を平面で
構成する場合に比べて大幅に中心光量を増加させること
ができる。

【０１２８】本実施形態では、導光部材３４から射出さ
れた照明光束に対し、集光のための屈折力を、光学部材
３５の左右両端の光源側に形成された図面垂直方向に伸
びる複数のプリズム列での反射作用により与えている。
このように、プリズム部を複数に分割しても、第１実施
形態の図１の状態とほぼ同等の集光効果を得ることがで
きる。

【０１２９】次に、図１５の状態において、導光部材３
４から射出された光束は、すぐに光学部材３５に入射
し、左右周辺部に形成されたプリズム部３５ｂ，３５
ｂ’，３５ｃ，３５ｃ’には入射しない。このため、図
１４に示した光線と同一の射出点、射出方向の条件で放
電発光管２から射出した光束は集光作用を受けない。こ
のため、全体として広がった配光特性を得ることができ
る。

【０１３０】なお、本実施形態では、光学部材３５に集
光作用を持たせる反射部として、左右２列ずつのプリズ
ム部を形成しているが、必ずしも２列に限定されるわけ
ではなく、３列以上のプリズム列としてもよい。また、
形状も左右の開口面積を広げてプリズムの突出量を減ら
し、板形状に近づけるような構成をとってもよい。

【０１３１】さらに、プリズム部による照射方向の制御
方法として、光源中心から射出させた光束を、導光部材
３４と光学部材３５間の間隔が最も離れた状態で射出光
軸に対して平行になるように設定しているが、必ずしも
このように設定する必要はない。すなわち、導光部材と
光学部材が離れた状態で、左右周辺部に逃げる光束を取
り込み、射出光軸の方向に近づけるような効果を持った
プリズム部であれば、本実施形態と同様の効果が得られ
る。

【０１３２】また、本実施形態では、光学部材３５の射
出面に形成したプリズム列として図面垂直方向に伸びる
形状としているが、必ずしもこの方向に限定されるわけ
ではない。例えば、ある一定角度傾いたプリズム列や同
心の輪帯状のプリズム列を用いてもよい。

【０１３３】（第４実施形態）図１６および図１７に
は、本発明の第４実施形態である照明装置の光学的構成
を示している。本実施形態は、第１実施形態に対して、
光学部材４５の一部形状を変形させた、上記第３実施形
態とは異なる変形例であり、特に、光学部材４５の左右
周辺部に、光学部材４５とは別体の反射部材（反射板４
６）を一体的に設けたこと特徴としている。

【０１３４】なお、本実施形態において、第１実施形態
と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付す。
また、本実施形態の照明装置も、第１実施形態にて説明
したカメラに搭載されるものである。

【０１３５】また、上下方向、すなわち放電発光管２の
径方向の照射範囲変更の様子は図３および図４と同様で
ある。

【０１３６】図１６および図１７において ４４は放電
発光管２からの射出光束を入射させ、一定の広がりの配
光特性に変換するための導光部材である。また、４５は
導光部材４４からの射出光を入射させ、必要とされる所
定の配光特性に変換するための光学部材である。また、
４６，４６’は光学部材４５に一体的に取り付けられた
反射板である。

【０１３７】ここで、図１６には、導光部材４４と光学
部材４５とを最も離して照射範囲を最も狭めた状態を、
図１７には、導光部材４４と光学部材４５とを最も接近
させて照射範囲を最も広げた状態をそれぞれ示してお
り、これら図には、放電発光管２の中心部付近から射出
した代表光線の光線トレースも合わせて示している。な
お、放電発光管２および反射傘３は、第１実施形態と同
様のものである。

【０１３８】また、図１６の状態での上下方向の集光状
態は、第１実施形態の図３に示すものと同様である。図
１７の状態での上下方向の集光状態は、第１実施形態の
図４に示すものと同様である。

【０１３９】次に、本実施形態の照明装置の動作につい
て説明する。図１６において、放電発光管２の中心部付
近から射出した光束のうち、光学部材４５の両端におけ
る光源側に取り付けられた反射板４６，４６’に入射し
た光束は、これら反射板４６，４６’に非球面曲面とし
て形成された反射面によって射出方向を変換される。こ
れにより、射出光軸付近に向かう光束成分が増加する。
したがって、この面を平面で構成する場合に比べて大幅
に中心光量を増加させることができる。

【０１４０】本実施形態では、導光部材４４から射出さ
れた照明光束に対し、集光作用を、光学部材４５の左右
両端の光源側に設けられた図面垂直方向に伸びる反射板
４６，４６’の反射作用により与えている。このよう
に、反射部材を用いても、第１実施形態の図１の状態と
ほぼ同等の集光効果を得ることができる。

【０１４１】次に、図１７の状態において、導光部材４
４から射出された光束は、すぐに光学部材４５に入射
し、左右周辺部に設けられた反射板４６，４６’には入
射しない。このため、図１６に示した光線と同一の射出
点、射出方向の条件で放電発光管２から射出した光束は
集光作用を受けない。このため、全体として広がった配
光特性を得ることができる。

【０１４２】なお、本実施形態では、光学部材に集光作
用を持たせる反射部材として、図面垂直方向に伸びる非
球面反射曲面を形成し、光源中心から射出した光束を射
出光軸と平行になるように変換しているが、反射部材の
形状は必ずしもこの形状に限定されない。すなわち、導
光部材と光学部材とが離れた状態で、左右周辺部に逃げ
る光束を取り込み、射出光軸の方向に近づけるような効
果を持った反射部材であれば、本実施形態と同様の効果
が得られる。

【０１４３】本実施形態のように、導光部材４４と第２
の光学部材４５との間から側方に照射される光束を取り
込み照射方向を変換させる部材として反射部材を用いる
ことは、導光部材４４から直接、光学部材４５の左右周
辺部に当たる光束を制御できず、一部光線が有効利用で
きないことと、反射部材そのものの反射率による光量低
下が起こり得るというだけで、他は上記各実施形態とほ
ぼ同等であり、有効に利用できなかった光束を取り込
み、効率の良い配光特性制御が可能となる。

【０１４４】また、上記実施形態では、光学部材４５に
固定した反射板４６，４６’の形状を図面垂直方向に伸
びる形状としているが、必ずしもこの方向に限定される
わけではなく、平面または球面、回転楕円体等の形状と
してもよく、この形状を最適化させることで、効率の良
い照射範囲変更が可能となる。

【０１４５】なお、以上説明した各実施形態では、照明
装置をフィルム使用カメラに搭載した場合について説明
したが、本発明の照明装置は、デジタルスチルカメラ、
ビデオカメラ等の各種撮影装置に搭載することができ
る。また、本発明は、上記各実施形態のような撮影装置
内蔵タイプの照明装置だけではなく、外付けタイプの照
明装置にも適用することができる。さらに、本発明は、
撮影時の照明装置としてだけでなく、ストロボ光を用い
た光通信用の照明装置にも適用することが可能である。

【０１４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光ユニットと光学部材とを相対移動させて、発光ユニ
ットから射出される照明光束のうち光学部材の少なくと
も一方の端方向に向かって上記反射部にて反射する光束
成分を増減させ、照明光束の照射範囲を変更するように
しているので、簡単かつコンパクトな構成で、光源ユニ
ットの長手方向の照射範囲制御に適した照明装置を実現
することができる。したがって、この照明装置を搭載す
る撮影装置についても、小型・軽量化を図るとともに優
れた撮影性能を有することができる。

【０１４７】また、上記反射部で反射した光束成分を増
減させて照射範囲を変更させる構成であるため、上記増
減を連続的に行って照射範囲を連続的に変更することも
容易に行うことができる。

【０１４８】さらに、上記反射部を発光ユニットにおけ
る射出面の端部近傍を覆うように設けたり、上記反射部
に全反射面を用いることにより、光源ユニットからのエ
ネルギを高い効率で利用可能となる。

【０１４９】しかも、上記光学部材に、上記反射部で反
射して射出した光束成分を増減させて変更する照射範囲
の変更方向（例えば、光源ユニットの長手方向）とは異
なる方向（例えば、長手方向に直交する方向）おける照
明光束の照射範囲を、発光ユニットとこの光学部材とを
相対移動させることにより変更するための光学作用部を
も設けるようにすれば、上記両方向の照射範囲変更を連
動させるための機構等が不要な簡単かつコンパクトな構
成で、上記両方向に関する照射範囲を適切に制御可能な
照明装置を実現することができる。

【０１５０】なお、上記反射部を上記光学作用部とは別
個に設けるようにすれば、上記両方向のそれぞれにおけ
る照射範囲変更を互いに独立に行わせることができ、い
ずれの方向についも照射範囲の設定自由度を高くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である照明装置（照射範
囲小）の放電管軸方向の横断面図。

【図２】上記第１実施形態である照明装置（照射範囲
大）の放電管軸方向の横断面図。

【図３】上記第１実施形態である照明装置（照射範囲
小）の放電管径方向の縦断面図。

【図４】上記第１実施形態である照明装置（照射範囲
大）の放電管径方向の縦断面図。

【図５】上記第１実施形態である照明装置の光学系の要
部を示す斜視図。

【図６】上記第１実施形態の照明装置を適用したカメラ
の斜視図。

【図７】上記第１実施形態の照明装置の照射範囲を説明
するための配光特性図。

【図８】本発明の第２実施形態である照明装置（照射範
囲小）の放電管軸方向の横断面図。

【図９】上記第２実施形態である照明装置（照射範囲
大）の放電管軸方向の横断面図。

【図１０】上記第２実施形態である照明装置（照射範囲
小）の放電管径方向の縦断面図。

【図１１】上記第２実施形態である照明装置（照射範囲
大）の放電管径方向の縦断面図。

【図１２】上記第２実施形態である照明装置の光学系の
要部を示す斜視図。

【図１３】上記第２実施形態の照明装置の照射範囲を説
明するための配光特性図。

【図１４】本発明の第３実施形態である照明装置（照射
範囲小）の放電管軸方向の横断面図。

【図１５】上記第３実施形態である照明装置（照射範囲
大）の放電管軸方向の横断面図。

【図１６】本発明の第４実施形態である照明装置（照射
範囲小）の放電管軸方向の横断面図。

【図１７】上記第４実施形態である照明装置（照射範囲
大）の放電管軸方向の横断面図。

【符号の説明】

１ 照明装置 ２ 放電発光管 ３，２３ 反射傘。 ４，２４，３４，４４ 導光部材 ５，２５，３５，４５ 光学部材 ５ｈ，５ｈ’，２５ｂ，２５ｂ’，３５ｂ，３５ｂ’，
３５ｃ，３５ｃ’ プリズム部 ５ｄ，５ｄ’，２５ｄ，２５ｄ’ 全反射面 ４６，４６’ 反射板

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光ユニットから入射した照明光束を射
   出する、透光性を有した光学部材を備える照明装置であ
   って、 前記光学部材の少なくとも１つの端部に反射部を一体的
   に設け、 前記発光ユニットと前記光学部材とを相対移動させるこ
   とにより、前記光学部材から射出する照明光束のうち前
   記反射部で反射して射出する光束成分を増減させて照明
   光束の照射範囲を変更することを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記発光ユニットと前記光学部材とが、
   前記光学部材から射出する照明光束のうち前記反射部で
   反射して射出する光束成分がなくなる相対位置まで相対
   移動することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 【請求項３】 前記光学部材から射出する照明光束のう
   ち前記反射部で反射して射出する光束成分が増加するほ
   ど照明光束の照射範囲が小さくなることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記光学部材から射出する照明光束のう
   ち前記反射部で反射して射出する光束成分が増加するほ
   ど照明光束の照射範囲が大きくなることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の照明装置。
5. 【請求項５】 前記発光ユニットが長手形状を有してお
   り、 前記光学部材における前記発光ユニットの長手方向に沿
   う方向の少なくとも一方の端部に前記反射部が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
   載の照明装置。
6. 【請求項６】 前記反射部が、前記発光ユニットにおけ
   る射出面の端部近傍を覆うように設けられていることを
   特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装
   置。
7. 【請求項７】 前記反射部が、前記光学部材の端部に構
   成されたプリズム形状部分に設けられていることを特徴
   とする請求項１から６のいずれかに記載の照明装置。
8. 【請求項８】 前記反射部が、前記光学部材の端部にて
   プリズム列を構成する複数のプリズム形状部分に設けら
   れてい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】 前記プリズム形状部分に、前記反射部と
   しての内面反射面を形成したことを特徴とする請求項７
   又は８に記載の照明装置。
10. 【請求項１０】 前記反射部が、前記光学部材とは別体
    部材である反射部材を前記光学部材に固定して設けられ
    ていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記
    載の照明装置。
11. 【請求項１１】 前記反射部が全反射作用を有すること
    を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の照明
    装置。
12. 【請求項１２】 前記光学部材が、前記反射部で反射し
    て射出した光束成分を増減させて変更する照射範囲の変
    更方向とは異なる方向おける照明光束の照射範囲を、前
    記発光ユニットとこの光学部材とを相対移動させること
    により変更するための光学作用部を有することを特徴と
    する請求項１から１１のいずれかに記載の照明装置。
13. 【請求項１３】 前記反射部が、前記光学作用部と別個
    に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の
    照明装置。
14. 【請求項１４】 前記光学部材の射出面が、前記反射部
    で反射して射出した光束成分を増減させて変更する照射
    範囲の変更方向に関して集光作用を持たないことを特徴
    とする請求項１から１３のいずれかに記載の照明装置。
15. 【請求項１５】 前記発光ユニットが、光源と、この光
    源から入射した照明光束を前記光学部材に入射させるよ
    う導く透光性の導光部材とから構成されていることを特
    徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の照明装
    置。
16. 【請求項１６】 前記光学部材が、前記反射部で反射し
    て射出した光束成分を増減させて変更する照射範囲の変
    更方向とは異なる方向における照明光束の照射範囲を、
    前記発光ユニットとこの光学部材とを相対移動させるこ
    とにより変更するための光学作用部を有しており、 前記導光部材は、前記光源から入射した照明光束の一部
    を全反射により前記光学作用部に導くことを特徴とする
    請求項１５に記載の照明装置。
17. 【請求項１７】 前記光学部材が、前記反射部で反射し
    て射出した光束成分を増減させて変更する照射範囲の変
    更方向とは異なる方向における照明光束の照射範囲を、
    前記発光ユニットとこの光学部材とを相対移動させるこ
    とにより変更するための光学作用部を有しており、 前記導光部材を、この導光部材の射出面よりも射出方向
    前方に複数の集光部が形成される形状とし、 前記光学部材の光学作用部として、負の屈折力を持つ複
    数のレンズ部を形成したことを特徴とする請求項１５に
    記載の照明装置。
18. 【請求項１８】 前記光学部材が、前記反射部で反射し
    て射出した光束成分を増減させて変更する照射範囲の変
    更方向とは異なる方向における照明光束の照射範囲を、
    前記発光ユニットとこの光学部材とを相対移動させるこ
    とにより変更するための光学作用部を有しており、 前記導光部材を、この導光部材の射出面よりも射出方向
    前方に複数の集光部が形成される形状とし、 前記光学作用部として、正の屈折力を持つ複数のレンズ
    部を前記光学部材に形成したことを特徴とする請求項１
    ５に記載の照明装置。
19. 【請求項１９】 前記発光ユニットに含まれる光源の射
    出方向後側に、前記光源からの照明光束を射出方向前方
    に反射させる反射部材が配置されていることを特徴とす
    る請求項１から１８のいずれかに記載の照明装置。
20. 【請求項２０】 前記発光ユニットに含まれる光源が、
    放電発光管であることを特徴とする請求項１から１９の
    いずれかに記載の照明装置。
21. 【請求項２１】 前記光学部材の射出面が、装置外面に
    表出していることを特徴とする請求項１から２０のいず
    れかに記載の照明装置。
22. 【請求項２２】 請求項１から２１のいずれかに記載の
    照明装置を備えたことを特徴とする撮影装置。
23. 【請求項２３】 撮影光学系の変倍動作に応じて前記発
    光ユニットと前記光学部材とを相対移動させることを特
    徴とする請求項２２に記載の撮影装置。