JP2002250963A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光管の照射側に複数のプリズムを配置した
光源装置に於いて、部品コスト及び作業工数の削減、構
成部品間の位置精度を確保し、効率の良い光源装置を提
供する。 【解決手段】 発光管の照射側に配置された複数のプリ
ズムのそれぞれを互いに位置決めする位置決め手段を設
けた。更に前記位置決め手段により、反射部材も位置決
めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光源装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な、ストロボ閃光器の設計
例の発光管の長手方向の断面図を図６に、発光管の長手
方向に対して垂直な方向の断面図を図７に示す。従来の
設計例は、図６、７に示すように、発光管２１と発光管
２１の長手方向に沿って配置された半円筒状の楕円反射
鏡２０と発光管の長手方向の両端付近に配置された反射
板２２、２３と発光管の長手方向にのみ集光性を有する
シリンドリカルフレネルレンズ２４の組み合わせがあげ
られ図８に図６、７に示したストロボ閃光器の配光分布
を示す。図８において、実線で示すのが、発光管２１の
長手方向（左右方向）の配光分布を示し、点線で示すの
が、発光管２１の長手方向に対して垂直な方向（上下方
向）の配光分布を示す。このストロボ閃光器の配光分布
の規格は、配光の合格範囲を中心の明るさに対して−１
ＥＶ以上とした場合、発光管２１の長手方向（左右方
向）が２８．２度、発光管２１の長手方向に対して垂直
な方向（上下方向）が２０．８度であり、発光管２１の
長手方向に関しては、配光角度が約３９度と余裕が有り
過ぎて、効率の悪い設計となっている。従来の設計値に
おいては、シリンドリカルフレネルレンズ２４と発光管
２１の距離が小さく、シリンドリカルフレネルレンズ２
４から発光管１２を見込む角度が大きいためストロボ閃
光器の長手方向の配光分布を狭くすることは困難だっ
た。

【０００３】以上のような事情に鑑み本出願人は、発光
管の長手方向に沿って半円筒状の反射鏡を配置し、更に
発光管の照射側に複数のプリズム部材を配置し、さらに
プリズム部材には発光管の長手方向に対して斜めの空気
層を有した光源装置を提案している。この構成による光
源装置を以下に説明する。

【０００４】図９は、光源装置の、発光管１０の長手方
向の光学断面図を示す。発光管１０と、発光管１０の両
端に配置される二つの反射板１１、１２と、二つの小プ
リズム１３、１４と、光の射出面に円筒状のレンズ面を
有した大プリズム１５より構成されている。小プリズム
１３、１４と大プリズム１５の間には、発光管１０の長
手方向に対して斜めの空気層ＡＩＲが存在するよう対向
して配置されている。

【０００５】図１０は、発光管１０の長手方向に対して
垂直な方向の断面図を示す。発光管１０の発光部の端に
楕円鏡１６の焦点が一致するように配置された楕円鏡１
６の光軸ＡＸＬＵとＡＸＬＬは図１１に示すように発光
部の直径（発光管の内径）だけ隔てて平行にシフトして
配置されている。大プリズム１５は、楕円鏡１６の反射
面に沿うような形状となっており、楕円鏡１６より射出
側では断面が直線になっている。発光管の長手方向の断
面形状が三角形の小プリズム１１、１２の長手方向に対
して垂直な方向の断面形状は、大プリズム１５と同様
に、楕円鏡１６の反射面に沿うような形状となってい
る。

【０００６】図９に示すように、発光管の中心部から発
せられた光のなかで、光軸付近の光束群ＮＲは大プリズ
ム１５の入射面１５Ａに入射し屈折され、円筒状のレン
ズ面１５Ｂにより集光され、ほぼ平行光となる。

【０００７】さらに、その外側の光束群３Ｒは、小プリ
ズム１３の入射面１３Ａに入射し屈折され、空気層ＡＩ
Ｒに対向している面１３Ｂで全反射し、再び小プリズム
１３の入射面１３Ａで全反射し、もうひとつの面１３Ｃ
でさらに全反射し、面１３Ｂを透過し、大プリズム１５
を透過して、ほぼ光軸ＡＸＬに平行な光束として射出さ
れる。

【０００８】さらに、その外側の光束群２Ｒは、小プリ
ズム１４の入射面１４Ａに入射し屈折され、面１４Ｂで
全反射され、面１４Ｃを透過し、反射板１２で反射さ
れ、ほぼ光軸ＡＸＬに平行な光束として射出される。

【０００９】さらに、その外側の光束群１Ｒは、反射板
１２で反射され、小プリズム１４、大プリズム１５の集
光作用のない部分１５Ｄを透過して、ほぼ光軸ＡＸＬに
平行な光束として射出される。

【００１０】このように、発光管１０の中心から見せら
れる光のすべては、ほぼ光軸ＡＸＬに平行な光束として
射出されるので、従来と比較して、発光管の長手方向の
配光分布を狭くすることが可能となる。

【００１１】長手方向に対して垂直な方向は、断面形状
が楕円の一部より形成される円筒状の反射鏡１６により
ほぼ均一な配光分布を得ることができる。楕円鏡１６の
光軸をシフトしているのは、光源自体によるケラレによ
る中心の光量低下を防ぐためである。

【００１２】大プリズム１５および小プリズム１１、１
２はすべての面が光の散乱のない平滑な面で構成されて
いる。

【００１３】図１１は発光管１０の長手方向（左右方
向）と長手方向に対して垂直な方向（上下方向）の配光
分布を示す。第１実施例においては、実線で示す発光管
１０の長手方向（左右方向）の配光分布のほうが、点線
で示す長手方向に対して垂直な方向（上下方向）の配光
分布より狭くなっている。画面中心の光強度は図６、７
に示す従来例と比較して３８％増加させることができ
た。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ように発光管の照射側に複数のプリズム部材を配置した
光源装置では、合計３点のプリズム部材を使用するため
に、部品点数が多くなる事による部品のコストアップ、
また、組立作業工数も増加してしまう。さらに複数のプ
リズム部材を配置するために、それぞれを光源装置本体
に取り付けた場合、組み付け精度によってはプリズム同
士の間隔にばらつきが生じることとなる。間隔が大きす
ぎた場合、発光管１０からの光線がプリズムを通過せず
に空気層ＡＩＲの中を通過してしまい、所定の方向に集
光されずに無駄な光線になってしまう。逆に間隔が確保
されずに、プリズム同士が接触してしまうと、小プリズ
ム１３、１４の面１３Ｂ、１４Ｂで全反射すべき光線が
射出してしまい、所定の方向に集光されずに無駄な光線
になってしまい、集光効率が落ちてしまう。また、図
６、７に示す一般的なストロボ閃光器では、カメラに搭
載する場合を例にとると、発光管２１と楕円反射鏡２０
はカメラ本体内の固定部材に保持される。この場合、発
光管２１は楕円反射鏡２０にゴムバンドなどで固定さ
れ、楕円反射鏡２０との位置精度を確保している。シリ
ンドリカルフレネルレンズ２４は発光管２１、楕円反射
鏡２０との位置精度をそれほど必要としないためカメラ
外装部品に固定される。しかしながら、図９、１０に示
す、発光管の照射側に複数のプリズム部材を配置した光
源装置では、大プリズム１５、小プリズム１３、１４は
楕円鏡７と形状を同じくした反射面を有しており、ま
た、大プリズムの前面のレンズ面１５Ｂは曲率が大きい
ため、発光管１０との間隔にズレが生じると集光の度合
いに大きく影響する。反射板１１、１２は小プリズム１
３、１４との間に隙間が生じると、その隙間から光線が
漏れてしまい、光線を所定の方向に制御する事ができ
ず、集光効率が落ちてしまう。そのためそれぞれのプリ
ズム部材１３、１４、１５と、発光管１０及び楕円鏡
７、反射板１３、１４との位置精度を確実に維持する必
要がある。

【００１５】このように、図９、１０に示す、発光管の
照射側に複数のプリズム部材を配置した光源装置では、
大プリズム１５、小プリズム１３、１４、発光管１０、
反射板１１、１２、楕円鏡７のすべての部品についての
相互の位置精度を確保することが必要である。

【００１６】本提案は以上の事情に鑑み、図９、１０に
示す、発光管の照射側に複数のプリズム部材を配置した
光源装置において、部品コスト及び組立作業工数の削
減、また、構成部品間の位置精度を確保し、効率の良い
光源装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光源装置は発光管と、発光管の発する光線
を前方に照射するための第１、第２のプリズム部材と、
前記光線を前方へ向けて反射するための反射部材を備え
た照明装置に於いて、前記第１、及び第２のプリズムは
互いを位置決めするための位置決め手段を設けたことを
特徴としている。

【００１８】また、本発明の光源装置は、前記位置決め
手段は更に、前記反射部材も位置決めすることを特徴と
している。

【００１９】また、本発明の光源装置は、更に第３のプ
リズムを備え、前記発光管の略中央部に対向して第１の
プリズム部材を配置し、発光管両端部に第２、第３のプ
リズムがそれぞれ配置され、第２、第３のプリズムはそ
れぞれが連結部分により連結一体形成され、前記位置決
め手段は前記連結部分に形成されたことを特徴としてい
る。

【００２０】また、本発明の光源装置は、前記第２、第
３のプリズムは第１のプリズムとの間に、発光管の軸方
向に対し、斜めの空気層を有することを特徴している。

【００２１】また、本発明の光源装置は、光源装置本体
を備え、該光源装置本体は、前記第１のプリズム部材を
保持する保持手段を備え、記第１のプリズム部材は前記
保持手段により、第２、第３のプリズム、反射部材とと
もに光源装置本体に保持されることを特徴としている。

【００２２】また、発光管と、発光管の発する光線を前
方に照射するための第１のプリズム部材と、前記光線を
前方へ向けて反射するための反射部材を備えた光源装置
に於いて、前記第１のプリズム部材と反射部材は互いを
位置決めするための、位置決め手段を設けたことを特徴
としている。

【００２３】また、前記光源装置は第２のプリズム部材
を備えた事を特徴としている。

【００２４】また、前記位置決め手段は前記第１のプリ
ズム部材と前記反射部材を位置決めするとともに、前記
第２のプリズム部材をも位置決めする事を特徴としてい
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）図１から図４は
本発明による光源装置を示した図であり、図１は光源装
置の照射側からみた分解斜視図であり、図において１が
発光管であって、図２は発光管１側からみて、光源装置
の一部の部品を示した分解斜視図である。図３は、上下
方向から見た光源装置の中央断面図、図４は発光管１の
軸方向から見た光源装置中央断面図である。２は反射部
材であり、図９、図１０に示した光源装置での反射板１
１、１２と楕円鏡１６を一体的に形成し、高反射率のア
ルミ合金の薄板をプレス加工したものである。３、４は
ゴムブッシュであり、発光管１を反射部材２に固定する
部品である。５は前面プリズムであって、請求項で言う
ところの第１のプリズムであり、図９、図１０に示した
光源装置での大プリズム１５である。６はサイドプリズ
ムであって、請求項で言うところの第２、第３のプリズ
ムであり、図９、図１０に示した光源装置での小プリズ
ム１３、１４である。図に示すようにサイドプリズムは
左右２つのプリズム６ａ、６ｂが請求項で言うところの
連結部分６ｃ、６ｄにより連結され、アクリル樹脂など
で一体成形されている。

【００２６】このように一体成形することで部品点数を
抑え、部品コスト、組立作業工数を削減されるととも
に、プリズム６ａとプリズム６ｂ間の位置精度を保証す
る事が容易になる。

【００２７】７は以上の構成部品を収容するケースであ
り、請求項で言うところの、光源装置本体である。

【００２８】次に以上の構成による光源装置において、
それぞれの構成部品の組立及び位置決め方法について説
明する。まず前面プリズム５とサイドプリズム６につい
て説明する。サイドプリズム６の上下の連結部分６ｃ、
６ｄには６ｃ、６ｄ、６ｇの貫通穴が設けられている。

【００２９】前面プリズム５には貫通穴６ｃ、６ｄ、６
ｇに対応する位置に球Ｒ状の凸部５ａ、５ｂ、５ｃが設
けられている。これら貫通穴６ｃ、６ｄ、６ｇと凸部５
ａ、５ｂ、５ｃが請求項で言うところの位置決め手段で
ある。このような構成で、サイドプリズム６を前面プリ
ズム５の後方から押し込むと、連結部分６ｃ、６ｄが上
下方向に弾性変形した後、貫通穴６ｃ、６ｄ、６ｇに凸
部５ａ、５ｂ、５ｃが入り込むことで組付けが完了する
とともに、互いに位置決めがされる。このように、前面
プリズム５と、サイドプリズム６は互いに直接位置決め
する手段を設けたため、間に介在する部品が無く、取り
付け誤差の要因がきわめて少なくなる。よって、空気層
ＡＩＲの厚みにばらつきが大きく生ずることがなく、集
光効率の良い光源装置が達成できる。以上で図５に示す
前面プリズム５とサイドプリズム６によるプリズムユニ
ット８が構成される。

【００３０】次に発光管１と反射部材２について説明す
る。発光管１は反射部材の側面に設けられた穴２ａ、２
ｂから挿入された後、ゴムブッシュ３、４を両端部に嵌
入する事で反射部材に対して固定される。このときゴム
ブッシュ３、４は反射部材２の平面部２ａ、２ｂに接触
弾性変形することで、発光管１は反射部材２の後方の円
筒部分へ押しつけられ、前後方向の位置決めがされる。
以上で図５に示す発光管１と反射部材２による発光管ユ
ニット９が構成される。

【００３１】次にプリズムユニット８と発光管ユニット
９の組み付けについて説明する。反射部材２の上部と下
部にそれぞれ、前方へ延長された係合部２ｃ、２ｄが設
けられ、係合部２ｃ、２ｄにはサイドプリズム６の貫通
穴６ｃ、６ｄ、６ｇに対応した位置に凸部２ｅ、２ｆ、
２ｇが設けられている。プリズムユニットを発光管ユニ
ットの前方から挿入する事で、凸部２ｅ、２ｆ、２ｇが
貫通穴６ｃ、６ｄ、６ｇが入り込むことで組付けが完了
するとともに、互いに位置決めがされる。プリズムユニ
ットと発光管ユニットの位置決めでは、前面プリズム５
とサイドプリズム６の位置決めに用いた貫通穴６ｃ、６
ｄ、６ｇにより、行っているため、結果的に反射部材２
と前面プリズム５も精度の高い位置決めが達成されるこ
ととなり、構成部品のすべてについて精度の高い位置決
めが達成されることになる。

【００３２】以上で図５に示す、発光管１、反射部材
２、前面プリズム５、サイドプリズム６による発光部ユ
ニット１０が構成される。

【００３３】次に発光部ユニット１０とケース７の組み
付けについて説明する。前面プリズム５の左右両端部に
は後方に延長した腕部５ｄ、５ｅが設けられ、それぞれ
の腕部５ｄ、５ｅには角穴５ｆ、５ｇが開けられてい
る。それに対し、ケース７には角穴５ｆ、５ｇに対応す
る位置に爪７ａ、７ｂが設けられている。この爪７ａ、
７ｂが請求項で言うところの保持手段である。

【００３４】ケース７の前面の開口から発光部ユニット
１０を角穴５ｆ、５ｇと爪７ａ、７ｂが係合する位置ま
で挿入する事で組み付けは完了する。このように前面プ
リズム５にケース７に対する係合手段を設けることで、
専用の部品を用いることなく、発光管１、反射部材２、
前面プリズム５、サイドプリズム６のすべての構成部品
が同時にケース７に組付けが可能となり、組立作業性が
良く、組立作業工数のきわめて少ない工程で光源装置を
完成することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、発光管と、発光管の発する光線を前方に照射するた
めの第１、第２のプリズム部材と、前記光線を前方へ向
けて反射するための反射部材を備えた光源装置に於い
て、前記第１、及び第２のプリズムは互いを位置決めす
るための位置決め手段を設けたことで、第１及び第２の
プリズムは互いに精度の高い位置決めが達成される事
で、効率の良い光源装置が達成される。

【００３６】次に第２の発明によれば、前記位置決め手
段は更に、前記反射部材も位置決めすることで、反射部
材、及び発光管と第１、第２のプリズムが互いに精度の
高い位置決めが達成される事で、効率の良い光源装置が
達成される。

【００３７】次に第３の発明によれば、前記光源装置は
更に第３のプリズムを備え、前記発光管の略中央部に対
向して第１のプリズム部材を配置し、発光管両端部に第
２、第３のプリズムがそれぞれ配置され、第２、第３の
プリズムはそれぞれが連結部分により連結一体形成さ
れ、前記位置決め手段は前記連結部分に形成したこと
で、部品点数を抑え、部品コスト、組立作業工数を削減
されるとともに、第２、第３のプリズム間の位置精度を
保証する事が容易になり、第２、第３のプリズムと第１
のプリズムは、互いに精度の高い位置決めが達成される
事で、ローコストで、効率の良い光源装置が達成され
る。

【００３８】次に第３の発明によれば前記第２、第３の
プリズムは第１のプリズムとの間に、発光管の軸方向に
対し、斜めの空気層を有することで、発光管の長手方向
の配光分布を狭くすることが可能となり、しかも光量損
失が非常に少ない光源装置を達成することができる。次
に第５の発明によれば前記光源装置は、光源装置本体を
備え、該光源装置本体は、前記第１のプリズム部材を係
合手段により保持する保持部材を備え、前記第１のプリ
ズム部材は前記係合手段により、第２、第３のプリズ
ム、反射部材とともに光源装置本体に保持されるよう構
成したことで、専用の部品を用いることなく、発光管、
反射部材、第１のプリズム、第２のプリズム、第３のプ
リズムのすべての構成部品が同時に光源装置本体に組付
け可能となり、組立作業性が良く、組立作業工数のきわ
めて少ない工程で光源装置を完成することができる。

【００３９】次に第６の発明によれば、発光管と、発光
管の発する光線を前方に照射するためのプリズム部材
と、前記光線を前方へ向けて反射するための反射部材を
備えた照明装置に於いて、前記プリズムと反射部材は互
いを位置決めするための、位置決め手段を設けた事で、
プリズム部材と反射部材は、互いに精度の高い位置決め
が達成され、効率の良い光源装置が達成される。

【００４０】次に第７の光源装置は第２のプリズム部材
を備えたことで効率の良い光源装置が達成される。

【００４１】次に第８の発明によれば、前記位置決め手
段は前記第１のプリズム部材と前記反射部材を位置決め
するとともに、前記第２のプリズム部材をも位置決めす
ることで、互いに精度の高い位置決めが達成され、効率
の良い光源装置が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光源装置の照射側からみた分解
斜視図

【図２】 発光管１側からみて、光源装置の一部の部品
を示した分解斜視図

【図３】 木発明による光源装置の上下方向から見た光
源装置の中央断面図

【図４】 本発明による光源装置の発光管１の軸方向か
ら見た光源装置中央断面図

【図５】 本発明による光源装置のプリズムユニット８
と発光管ユニット９を示した図

【図６】 従来の一般的な、ストロボ閃光器の設計例の
発光管の長手方向の断面図

【図７】 従来の一般的な、ストロボ閃光器の設計例の
発光管の長手方向に対して垂直な方向の断面図

【図８】 従来の一般的な、ストロボ閃光器の設計例の
配光分布図

【図９】 発光管の照射側に複数のプリズム部材を配置
した光源装置の、発光管１０の長手方向の光学断面図

【図１０】 発光管の照射側に複数のプリズム部材を配
置した光源装置の発光管１０の長手方向に対して垂直な
方向の断面図

【図１１】 発光管の照射側に複数のプリズム部材を配
置した光源装置の発光管１０の長手方向（左右方向）と
長手方向に対して垂直な方向（上下方向）の配光分布

【符号の説明】

１ 発光管 ２ 反射部材 ３、４ ゴムブッシュ ５ 前面プリズム ６ サイドプリズム ７ ケース

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） Ｇ０３Ｂ 15/02 Ｇ０２Ｂ 7/18 Ｚ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光管と、発光管の発する光線を前方に
   照射するための第１、第２のプリズム部材と、前記光線
   を前方へ向けて反射するための反射部材を備えた照明装
   置に於いて、前記第１、及び第２のプリズムは互いを位
   置決めするための、位置決め手段を設けたことを特徴と
   する光源装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め手段は更に、前記反射部材
   も位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の光源
   装置。
3. 【請求項３】 前記光源装置は更に第３のプリズムを備
   え、前記発光管の略中央部に対向して第１のプリズム部
   材を配置し、発光管両端部に第２、第３のプリズムがそ
   れぞれ配置され、第２、第３のプリズムはそれぞれが連
   結部分により連結一体形成され、前記位置決め手段は前
   記連結部分に形成されたことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の光源装置。
4. 【請求項４】 前記第２、第３のプリズムは第１のプリ
   ズムとの間に、発光管の軸方向に対し、斜めの空気層を
   有することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 【請求項５】 前記光源装置は、光源装置本体を備え、
   該光源装置本体は、前記第１のプリズム部材を保持する
   保持手段を備え、前記第１のプリズム部材は前記保持手
   段により、第２、第３のプリズム、反射部材とともに光
   源装置本体に保持されることを特徴とする請求項３又は
   ４に記載の光源装置。
6. 【請求項６】 発光管と、発光管の発する光線を前方に
   照射するための第１のプリズム部材と、前記光線を前方
   へ向けて反射するための反射部材を備えた光源装置に於
   いて、前記第１のプリズム部材と反射部材は互いを位置
   決めするための、位置決め手段を設けたことを特徴とす
   る光源装置。
7. 【請求項７】 前記光源装置は第２のプリズム部材を備
   えた事を特徴とする請求項６に記載の光源装置。
8. 【請求項８】 前記位置決め手段は前記第１のプリズム
   部材と前記反射部材を位置決めするとともに、前記第２
   のプリズム部材も位置決めする事を特徴とする光源装
   置。