JP2002318409A - 照射角可変の照明装置、及びそれを用いた撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 損失光量を最少に抑えて、効率良く、光源か
らの光束を被写体側へ導光する照明光学系の全体形状を
小型、薄型、そして軽量化しつつ、上下、左右方向への
照射角を同時に可変させる照射角可変照明装置を提供す
る。 【解決手段】 光源手段からの光束を光学手段を介し
て、所定の照射角に変換して照射する照射角可変の照明
装置において、光源手段は一方向に長い管状の発光体を
有し、光学手段は第１の透光性光学部材４と第２の透光
性光学部材５と第３の光学部材６を有し、第１の透光性
光学部材と第２の透光性光学部材は双方向の相対的な間
隔が可変となるように対向配置しており、第１の透光性
光学部材はその射出面側の端部に第１の透光性光学部材
と第２の透光性光学部材の間の水平断面内における空間
が左右方向の端部に行くに従って拡がるように、傾斜面
４ｅ、４ｅ´が垂直方向に長く形成されていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照射角可変の照明
装置、及びそれを用いた撮影装置に関し、例えばカメラ
本体（撮影本体）の一部に装着して、カメラ本体の撮影
動作と連動させて照明光（閃光）の照射角を目的に応じ
て変化させて被写体側へ効率良く照射して撮影するビデ
オカメラ、フィルム用カメラ、デジタルカメラなどの光
学機器に好適に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の撮影装置に用いられている照
明装置として、光源から種々な方向に射出した光束を効
率よく必要とされる照射画角内に集光させて照射する照
明装置が、従来より種々と提案されている。一つは、近
年、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・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
を図ったものが提案されている。

【０００３】もう一つは、照射範囲が固定タイプの照明
装置では、撮影装置の高倍率ズーム化に伴なって必要と
される照射範囲が狭いテレ状態になると、不要な範囲に
照明が行われてしまいエネルギ損失が大きくなるので、
この現象を解消する為、撮影範囲に対応し照射角を可変
としたものが提案されている。

【０００４】上記２種の技術を応用した照明系の公知技
術として、特開平４−１３８４３９号公報では、光学プ
リズムで全反射を行う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るようにして、
全反射面での反射、透過を切り替えて照射範囲を変化さ
せている。また、特開平８−２６２５３８号公報では光
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、照射範囲を切り替えている。

【０００５】

【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った。

【０００６】この状況に対応する為、通常、カメラ等の
撮影装置では、補助光源として照明装置（以下ストロボ
装置）が内蔵されているが、上記のような状況から、こ
の補助照明装置の使用頻度が従来に比べて大幅に増大す
ると共に、一回の撮影に必要とされる発光量も増える傾
向にあり、照射範囲が固定のストロボ装置では十分に機
能しなくなっていた。

【０００７】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、
照射角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提案されて
いる。

【０００８】上記特開平４−１３８４３９号公報は、閃
光発光装置の前面に、主に光源から射出光中心軸（Ｚ方
向）の側方に射出した光束を光学部材に入射させたあと
全反射させ一定方向に集光させる上下二つの面と、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収斂光学系に対して、光学プリ
ズムと光源の位置関係を相対的に変化させるようにし
て、全反射面での反射、透過を切り替えて照射範囲を変
化させていた。

【０００９】また、特開平８−２６２５３８号公報で
は、比較的光制御のしやすい円筒状の閃光放電管の径方
向即ち、垂直方向の収斂発散の制御を目的としており、
光源の中心軸方向、即ち、水平方向の収斂発散にまで言
及していなかった。

【００１０】この為、照射角可変と言っても垂直方向
（Ｖ方向）だけの照射角可変であり、必ずしも理想的な
照射角可変が行われているわけではなかった。

【００１１】本発明は照明光学系の全体形状を小型、薄
型、そして軽量化しつつ、閃光放電管の中心軸方向、即
ち、水平方向の照射角をも同時に変化させ、このときの
照射角可変に伴う移動量をできるだけ少なくすると共
に、光源からのエネルギを高い効率で利用したスチルカ
メラ、ビデオカメラ、デジタルカメラなどに好適な照射
角可変の照明装置、及びそれを用いた撮影装置の提供を
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の照射角
可変の照明装置は、光源手段からの光束を光学手段を介
して、所定の照射角に変換して照射する照射角可変の照
明装置において、該光源手段は水平方向に長い管状の発
光体を有し、該光学手段は第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材と第３の光学部材を有し、該第１の透
光性光学部材と第２の透光性光学部材は双方の相対的な
間隔が可変となるように対向配置しており、第１の透光
性光学部材はその射出面側の端部に第１の透光性光学部
材と第２の透光性光学部材の間の水平断面内における空
間が水平方向の端部に行くに従って拡がるように、傾斜
面が垂直方向に長く形成されており、該傾斜面と第２の
透光性光学部材との間の空間内に第３の光学部材が、そ
の少なくとも一部を位置し、変位可能に設けられている
ことを特徴としている。

【００１３】請求項２の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、前記光源手段からの光束のう
ち第１の透光性光学部材の傾斜面を通過した光束の一部
が順に、第３の光学部材、第２の透光性光学部材を介し
て被写体側へ照射されていることを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材との相対的位置関係の変位に応じて第
３の光学部材の位置を変位可能としたことを特徴として
いる。

【００１５】請求項４の発明は請求項３に記載の照射角
可変の照明装置において、第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材との相対的位置関係の変位に応じて第
３の光学部材を揺動させたことを特徴としている。

【００１６】請求項５の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材との相対的位置関係の変位に応じて第
３の光学部材の位置を変えて、第２の透光性光学部材か
ら射出する光束の被写体に対する垂直水平方向の照射角
を変えていることを特徴としている。

【００１７】請求項６の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材は垂直方向に屈折力を有していること
を特徴としている。

【００１８】請求項７の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、前記光源手段の中心軸後方
に、光源からの射出光束を反射させる反射部材を配置し
ていることを特徴としている。

【００１９】請求項８の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、第１の透光性光学部材の射出
面の水平方向の周辺部に形成された前記傾斜面は、被写
体側に向ってハの字に傾斜した曲面、または、平面であ
ることを特徴としている。

【００２０】請求項９の発明は請求項１に記載の照射角
可変の照明装置において、第３の光学部材は、光発散部
材であることを特徴としている。

【００２１】請求項１０の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第３の光学部材は、光遮光
部材であることを特徴としている。

【００２２】請求項１１の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第３の光学部材は、光反射
部材であることを特徴としている。

【００２３】請求項１２の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第３の光学部材は、レンズ
部材であることを特徴としている。

【００２４】請求項１３の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第３の光学部材は、光発散
の方向または割合を制御可能な光発散部材であることを
特徴としている。

【００２５】請求項１４の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第３の光学部材は、回転動
作可能な板状部材であることを特徴としている。

【００２６】請求項１５の発明は請求項６に記載の照射
角可変の照明装置において、第１の透光性光学部材の射
出面側に正の屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ
面を形成し、第２の透光性光学部材の入射面側に負の屈
折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ面を形成したこ
とを特徴としている。

【００２７】請求項１６の発明は請求項６に記載の照射
角可変の照明装置において、第１の透光性光学部材の射
出面側に正の屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ
面を形成し、第２の透光性光学部材の射出面側に正の屈
折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ面を形成したこ
とを特徴としている。

【００２８】請求項１７の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第２の透光性光学部材の射
出面側の水平方向の周辺部には、水平方向に正の屈折力
を有するフレネルレンズ面が形成されていることを特徴
としている。

【００２９】請求項１８の発明は請求項１に記載の照射
角可変の照明装置において、第１の透光性光学部材と第
２の透光性光学部材は、透明な樹脂材料、または、光学
ガラスからなることを特徴としている。

【００３０】請求項１９の発明は請求項９に記載の照射
角可変の照明装置において、第３の光学部材は、透明な
樹脂材料、または、光学ガラスからなることを特徴とし
ている。

【００３１】請求項２０の発明の照射角可変の照明装置
は、光源手段からの光束を光学手段を介して、所定の照
射角に変換して照射する照射角可変の照明装置におい
て、該光源手段は水平方向に長い管状の発光体を有し、
該光学手段は第１の透光性光学部材と光学部材を有し、
第１の透光性光学部材はその射出面側の端部に水平断面
内における射出面側の空間が水平方向の端部に行くに従
って拡がるように、傾斜面が垂直方向に長く形成されて
おり、該空間内に該光学部材が、その少なくとも一部を
位置し、変位可能に設けられていることを特徴としてい
る。

【００３２】請求項２１の発明の撮影装置は、請求項１
〜２０の何れか１項に記載の照明装置を有した撮影装置
であって、該撮影装置の撮影範囲に応じて照明装置から
の射出光の照明範囲を可変としていることを特徴として
いる。

【００３３】請求項２２の発明は請求項２１に記載の撮
影装置において、第２の透光性光学部材は該撮影装置の
外表面に光射出部の少なくとも一部を表出させたことを
特徴としている。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する。

【００３５】（第１の実施例）図１から図７は、本発明
の第１の実施例による照射角可変の照明装置（以下、閃
光発光装置）を示している。

【００３６】図１は閃光発光装置１をカメラ本体１１の
一部に設けたときの外観斜視図、図２は図１における閃
光発光装置１の要部斜視図、図３から図５は図２の閃光
発光装置１における要部水平面図、図６、図７は図２の
閃光発光装置１における要部垂直断面図である。尚、図
３〜図７で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。

【００３７】図１に示す閃光発光装置１はカメラ本体１
１の右上部に配置され、カメラ使用時はカメラの側方に
突出するように構成されている。図１において、１は閃
光発光装置、１１は撮影装置本体、１２はレンズ鏡筒で
あり、撮影レンズを備えている。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
り替えるための操作ボタン、１７はカメラの動作をユー
ザーに知らせる為の液晶表示窓、１８は外光の明るさを
測定する測光装置の覗き窓、１９はファインダーの覗き
窓である。なお、閃光発光装置１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。

【００３８】図２において、２は閃光を発する水平方向
に長い管状の閃光放電管（キセノン管）である。３は閃
光放電管２からの射出光束のうち前方（被写体方向）以
外の、例えば、後方（被写体側と反対側）に射出された
光束を被写体方向に集光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などの金属材料、または
内面に高反射率の金属蒸着面が形成されている。４は、
閃光放電管２からの射出光束をいくつかの光路に分割さ
せると共に、それぞれの領域の光束を射出面から射出さ
せた後、一定の距離で交差させ一定の広がりの配光特性
に変換するための第１の透光性光学部材４であり、該第
１の透光性光学部材４の射出面側に正の屈折力を持った
複数のシリンドリカルレンズ面４ｄ（図６）が垂直方向
に屈折力を持つように形成されている。５は、第１の透
光性光学部材４からの射出光束を入射させ、必要とされ
る所定の配光特性に変換し、射出するための第２の透光
性光学部材５である。該第２の透光性光学部材５の入射
面側には負の屈折力を有する複数のシリンドリカルレン
ズ面５ａ（図６）が垂直方向に屈折力を持つように形成
されている。

【００３９】また、第２の透光性光学部材５の射出面側
５ｃの水平方向（Ｈ方向）の周辺部には、前記シリンド
リカルレンズ面５ａの屈折力を有する垂直方向とは直交
する水平方向に正の屈折力を有するフレネルレンズ面５
ｂ、５ｂ´が形成されている。

【００４０】第１の透光性光学部材４はその射出面側の
端部に第１の透光性光学部材４と第２の透光性光学部材
５の間の水平断面内における射出面側の空間が水平方向
の端部に行くに従って拡がるように、傾斜面４ｅ、４
ｅ′が垂直方向に長く形成されている。

【００４１】また、６、６´は、第３の光学部材であ
り、光束を水平方向（Ｈ方向）にのみ、一定の割合で発
散させる為に、微細なシリンドリカルレンズ列６ａ、６
ａ´（図３）を入射面に垂直方向（Ｖ方向）へ形成して
いる。前記傾斜面４ｅ、４ｅ′と第２の透光性光学部材
５との間の空間内に第３の光学部材６、６′が、その少
なくとも一部を位置し、変位可能に設けられている。ま
た、この第３の光学部材６、６´は、垂直方向に軸を有
する回動軸６ｂ、６ｂ´によって閃光放電管２に対して
回転可能に軸支され、該第３の光学部材６、６´に形成
されている微細なシリンドリカルレンズ列６ａ、６ａ´
（図３）が、第１の透光性光学部材４と第２の透光性光
学部材５との間の水平方向（Ｈ方向）の周辺部に形成さ
れる空間内を移動（揺動）可能に構成されている。

【００４２】上記構成で、閃光放電管２、反射傘３、第
１の透光性光学部材４、を不図示の保持ケース等で一体
化させて発光部ユニット１´とし、第２の透光性光学部
材５に対して該発光部ユニット１´および第３の光学部
材６、６´を適宜移動させることによって、集光度合を
連続的に変化させている。尚、第１の透光性光学部材
４、第２の透光性光学部材５、及び第３の光学部材６、
６´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、またはガラス材料で構成されている。

【００４３】上記構成において、撮影装置１１は、従来
公知の技術であるように、例えば「ストロボオートモー
ド」にカメラ（撮影装置）１１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によって、閃光発光装置１を発
光させるか否かを不図示の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に取り付けられたトリガーリード線を
介して閃光放電管２を発光させる。

【００４４】閃光放電管２からの射出光束のうち、照射
方向と反対方向（被写体側と反対方向）に射出された光
束は反射傘３を介して光源に戻されたあと被写体側に照
射され、また、照射方向（被写体側）に射出した光束は
前面に配置した第１の透光性光学部材４、第２の透光性
光学部材５、配置によっては第３の光学部材６、６´を
通過し、所定の配光特性に変換されたあと被写体側に照
射される。この配光特性の変化は、第１の透光性光学部
材４または第２の透光性光学部材５の射出光中心軸方向
（Ｚ方向）への移動と、これと連動する第３の光学部材
６、６´の回転移動によって行われる。

【００４５】本実施形態は、特に撮影装置１１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
て第１の透光性光学部材４と第２の透光性光学部材５の
相対的位置関係を変化させることによって主に垂直方向
（Ｖ方向）の配光特性を撮影レンズの照射範囲に対応さ
せるようにすると共に、上記動作に連動して第１の透光
性光学部材４と第２の透光性光学部材５との間に生じる
空間の一部に第３の光学部材６、６´を介在させること
によって水平方向（Ｈ方向）の配光特性も撮影レンズの
撮影範囲に対応させ、被写体に対する垂直水平方向の照
射角を変えて照射している。以下図３から図７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。

【００４６】図６、図７は、閃光発光装置１における閃
光放電管２の径方向の垂直断面図であり、垂直方向（Ｖ
方向）の照射角可変の基本的な考え方を示す図である。
なお、図中の各部の番号は、図２に対応している。図６
は第１、第２の透光性光学部材４、５が最も接近した状
態を示し、図７は第１、第２の透光性光学部材４、５
が、ある一定距離を離れた状態を示している。また、図
６、図７には同時に閃光放電管２の内径中心部より射出
された代表光線の光線トレース図も同時に示している。
なお、図６、図７では、第１の透光性光学部材４と第２
の透光性光学部材５との位置関係、および光線以外のす
べての光学系の構成および形状は略同一であり、垂直方
向（Ｖ方向）の配光特性を均一に保ったまま水平方向
（Ｈ方向）の照射範囲を連続的に変化させることができ
るとともに、垂直方向（Ｖ方向）の開口高さを必要最小
限に構成したものである。

【００４７】まず、図６、図７に、閃光放電管２におけ
るガラス管の内外径が示されている。この種の閃光発光
装置１における閃光放電管２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、
閃光放電管２の内径一杯の発光点から略均一に発光して
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、閃光放電管２の光源中心からの射出光束を代表光
束と考え、図中ではあえて閃光放電管２の光源中心から
の射出光束のみを示している。実際の配光特性として
は、図に示したような代表光束に加え、閃光放電管２の
中心部以外からの射出光束によって、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、以下この代表光束に従って
説明する。

【００４８】まず、上記構成の閃光発光装置１における
光学系の特徴的な形状を順を追って説明する。反射傘３
は、閃光放電管２の中心軸後方（被写体側とは反対方
向）に位置し、その形状を閃光放電管２と略同心形状の
半円筒形状としている。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好適な形状であり、閃光放
電管２のガラスによって屈折するという悪影響を受けに
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
略等価な射出光として扱えるため考えやすく、この後に
続く光学系の全体形状を小型化することも可能となる
為、都合がよい。また、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光を集光させる為には
第１の透光性光学部材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効率低
下が生じることからそれぞれ望ましくない為である。一
方、反射傘３の垂直方向の周辺部は第１の透光性光学部
材４の後方に回り込むような形態となっている。これに
ついて説明する。閃光放電管２の光源中心からの射出光
束は、図示のように第１の透光性光学部材４の裏面にお
ける反射面４ａ、４ａ´によって理想的な反射を行わせ
ることができるが、閃光放電管２の光源の前側、即ち、
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、全反射しきれずに反射面４ａ、
４ａ´より射出してしまう光束が生じてしまうが、この
ような光束を有効に利用するためである。

【００４９】即ち、反射傘３の形態を図６、７のよう
に、第１の透光性光学部材４の背面まで伸ばし、また、
反射面４ａ、４ａ´の形状に沿わせることによって、全
反射しきれずに一度反射面４ａ、４ａ´面より射出した
光束を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を可能にしている。

【００５０】また、第１の透光性光学部材４は、第１の
実施例では以下のような形状となるように設定してい
る。まず、中央部には、入射面側に正の屈折力を与える
シリンドリカルレンズ面４ｂを形成し、閃光放電管２の
光源中心から射出した光束は射出光中心軸（Ｚ方向）と
平行になるように変換されている。また上下の領域は、
入射面４ｃ、４ｃ´で屈折後、その後方に位置する反射
面４ａ、４ａ´で全反射させ、射出光中心軸（Ｚ方向）
と平行になるように変換されている。

【００５１】このように、閃光放電管２の光源中心から
射出された光束を射出光中心軸（Ｚ方向）に対して一度
平行化させた後、次に、図６に示すように、第１の透光
性光学部材４の射出面側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面４ｄによって、複数の収
斂領域を形成する。

【００５２】この第１の透光性光学部材４の前方(被写
体側)に配置された第２の透光性光学部材５の入射面側
には、第１の透光性光学部材４の射出面側に形成した複
数のシリンドリカルレンズ面４ｄ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面５
ａが形成されている。このように構成することによっ
て、図６に示すように、この第１の透光性光学部材４と
第２の透光性光学部材５が接近した状態では、各シリン
ドリカルレンズ面４ｄ、５ａの屈折力がうち消される。
即ち、第１の透光性光学部材４の入射面４ｂで屈折した
あと各シリンドリカルレンズ面４ｄ、５ａを通過し集光
状態をそのまま維持する。また、入射面４ｃ、４ｃ´で
屈折したあとに反射面４ａ、４ａ´での全反射による集
光状態をそのまま維持させることができる。

【００５３】一方、図７に示すように、第１の透光性光
学部材４と第２の透光性光学部材５がある一定距離を離
れた状態では、配光特性を均一に保ったまま照射範囲を
広げることが可能になる。これは、第１の透光性光学部
材４のシリンドリカルレンズ面４ｄによって収斂された
各領域の光束が、第２の透光性光学部材５のシリンドリ
カルレンズ面５ａの屈折力の弱い中心部付近を通過する
為であり、このように光学系を配置することでシリンド
リカルレンズ面５ａの屈折力の影響を受けにくくさせる
ことができる。

【００５４】また、光学系の配置を図６と図７の間の状
態に配置させると、移動距離に応じてシリンドリカルレ
ンズ面４ｄ、５ａ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制
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。

【００５５】このようにして、射出光中心軸（Ｚ方向）
に対して垂直方向（Ｖ方向）の配光特性は、第１の透光
性光学部材４と第２の透光性光学部材５の射出光中心軸
（Ｚ方向）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。

【００５６】次に、閃光放電管２の中心軸方向（Ｈ方
向）の配光特性の変化を図３〜図５を用いて説明する。

【００５７】図３〜図５は、図２の閃光発光装置１にお
ける閃光放電管２の中心軸を含む要部水平面図を示して
おり、図３は図６に対応する水平方向（Ｈ方向）の集光
状態を示す。即ち、第１の透光性光学部材４と第２の透
光性光学部材５が接近した状態を示し、図５は図７にお
ける垂直方向（Ｖ方向）の照射角度範囲の広い状態に対
応する水平方向（Ｈ方向）の発散光状態を示す。即ち、
第１の透光性光学部材４と第２の透光性光学部材５が一
定距離を離れた状態を示している。また、図４は、図３
と図５の中間の移動状態を示している。図４において、
各部の番号は上記説明の構成部材と一致させてあり、水
平方向（Ｈ方向）の配光特性を説明する為の代表光束も
合わせて示している。

【００５８】まず、図３に示す状態は、第１の透光性光
学部材４と第２の透光性光学部材５を接近させると共
に、第３の光学部材６、６´を、回動軸６ｂ、６ｂ´を
中心に水平方向に回動し、該第３の光学部材６、６´を
光路から退避させた状態を示している。

【００５９】まず、この状態の光学系の特徴について説
明する。図示のように、水平断面内において、第１の透
光性光学部材４の水平方向（Ｈ方向）の周辺部を傾斜面
４ｅ、４ｅ´とし、第１の透光性光学部材４と第２の透
光性光学部材５の間の空間を広げている。この傾斜面４
ｅ、４ｅ´は、この傾斜面４ｅ、４ｅ´を有する水平方
向の周辺部に大きな影響を与える閃光放電管２の水平方
向の端子部に近い代表点Ａ、Ｂから射出した光束が、第
１の透光性光学部材４の射出面で全反射することなく第
２の透光性光学部材５の入射面に連続的に導けるように
垂直方向（Ｖ方向）に伸びる曲面或いは平面で構成され
ている。このように、第１の透光性光学部材４の水平方
向（Ｈ方向）の光を集光する為の屈折面（傾斜面４ｅ、
４ｅ´）は、エッジによって損失が生じ易いフレネルレ
ンズ面とするより、一定の曲率を有した面を形成できる
連続した屈折面とすることが、効率良く大きな集光効果
を得られる点から有効である。

【００６０】また、第２の透光性光学部材５には、水平
方向（Ｈ方向）の周辺部の射出面側にのみ正の屈折力を
持ったフレネルレンズ面５ｂ、５ｂ´が形成されてい
る。このフレネルレンズ面５ｂ、５ｂ´も水平方向（Ｈ
方向）の集光に機能する。このように、第１の透光性光
学部材４の屈折面（傾斜面）４ｅ、４ｅ´と第２の透光
性光学部材５のフレネルレンズ面５ｂ、５ｂ´によっ
て、集光制御を２つの部材を介して行うことによって、
狭いスペースで大きな集光効果が得られると同時に、そ
れぞれの屈折面４ｅ、４ｅ´、５ｂ、５ｂ´を射出面側
に形成している為、極めて効率良く集光させることがで
きる。

【００６１】この現象は、この逆の構成について考えて
みるとわかりやすい。即ち、仮に屈折面を各透光性の光
学部材の入射面側に設けると仮定すると、各面での入射
角度が大きくなる為、表面反射によるロスが多くなり、
またフレネルエッジ部での光量ロスも生じやすくなる。
上記実施例の構成は、この悪影響を防止させた構成とな
っている。さらに、水平方向の周辺部に逃げる光束を、
２つの光学部材を介し、それぞれの入射角度を小さくし
て表面反射によるロスを減少させることにより、効率良
く集光を行っている。図３の代表光束にも示すように比
較的無理のない角度で屈折し、第２の透光性光学部材５
の広い面積を利用して集光が行われる為、光学系の全体
形状を大型化せず効率よく集光させることができる。さ
らに、このように水平方向（Ｈ方向）の周辺部にのみ集
光形状を形成している理由は、水平方向の周辺部からの
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、光束の方向を制御しやすい為である。

【００６２】一方、逆に各透光性光学部材４、５の水平
方向の中央部に水平方向（Ｈ方向）に対する収斂作用を
持たせていない理由は、閃光放電管２のアーク長が長
く、この長さに対して各透光性光学部材４、５が接近し
過ぎている為である。このように、光源から最も遠い第
２の透光性光学部材５の射出面側でも十分な距離が取れ
ない場合には、水平方向の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である。例えば、この中央部付近
にフレネルレンズ面を形成したとしても、閃光放電管２
の中心部付近から射出した光束に関しては収斂作用を持
たせることができるが、閃光放電管２の水平方向（Ｈ方
向）の周辺部から射出した光束に関しては、逆に屈折に
よって水平方向（Ｈ方向）の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損失が生じた
り、さらにはフレネル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、本実施例では第１、第２の透
光性光学部材４、５の射出面の中央部付近には、水平方
向（Ｈ方向）の収斂作用を持たせていない。

【００６３】次に、図５を用いて水平方向（Ｈ方向）の
照射角度範囲を広げた状態を説明する。上述のように、
第１、第２の透光性光学部材４、５の中央部に関して
は、水平方向（Ｈ方向）の収斂効果を持たない面で構成
されている為、特に光学的特性変化を持たせなくても均
一でかつ広い照射角度範囲の分布になっている。一方、
水平方向の周辺部は収斂作用が強いが、この収斂効果を
低減させることにより全体として均一で照射範囲の広い
配光特性を得ることができる。

【００６４】本実施例では、この水平方向の周辺部の収
斂効果を低減させる為、この閃光放電管２の水平方向
（Ｖ方向）の光束のみを発散させる発散面を形成した第
３の光学部材６、６´を、第１の透光性光学部材４の水
平方向の周辺部に形成した傾斜面４ｅ、４ｅ´と第２の
透光性光学部材５との間で構成される空間に配置する。
即ち、第３の光学部材６、６´を光路内に回動させて挿
入させる方法をとっている。また、第３の光学部材６、
６´に形成した発散面の具体的な形状としては、入射面
側に細かいピッチのシリンドリカルレンズ列６ａ、６ａ
´を垂直方向（Ｖ方向）に形成している。

【００６５】また図５では、図３に示した代表光束が、
第３の光学部材６、６´を挿入することによってどのよ
うに変化しているかを説明するため、光源である閃光放
電管２の同一点Ａ、Ｂ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。図示のように、この発散面６
ａ、６ａ´を挿入することで、光線の光路が変換され発
散された状態で第３の光学部材６、６´の射出面から射
出されていることがわかる。

【００６６】上記実施例では、図３で最も集光した状態
を示し、図５で最も発散した状態を示しているが、この
第３の光学部材６、６´の位置はこの２点に限定される
わけではなく、例えば、必要とされる配光特性に応じ
て、発散領域を変化させることによって全体の配光特性
を変化させることができる。これを示したのが図４であ
る。このように集光領域の一部を発散させることによっ
て、図３と図５の状態の中間の発散度合いを形成するこ
ともでき、この結果として、配光特性もこの間の特性を
持たせることができる。

【００６７】次に、第３の光学部材６、６´の動作方法
について説明する。まず、図３では、回動軸６ｂ、６ｂ
´を中心に回転動作をさせることによって、光路を遮ら
ない領域に退避した状態であり、第１、第２の透光性光
学部材４、５で構成される集光領域には影響を与えてい
ない。このとき、第３の光学部材６、６´は、回動軸６
ｂ、６ｂ´による回転動作で退避を行わせることができ
る為、閃光放電管２の端子軸を含めた水平方向（Ｈ方
向）の長さと略同一の長さでこの退避状態を達成するこ
とができる、即ち、極めて小型な動作スペースでの退避
が可能になる。また、このときの動作方法も、回転動作
を使用している為、図６、図７に示した垂直方向（Ｖ方
向）の照射角度変化を行わせる為に、第１、第２の透光
性光学部材４、５の相対的な位置を射出光中心軸（Ｚ方
向）方向に僅かに移動させることで、連動動作を行わせ
ることも容易である。

【００６８】次に、図４に示す中間の状態は、図３の状
態に対して第３の光学部材６、６´を３０°回動させた
状態を示している。この場合、垂直方向（Ｖ方向）の照
射角度可変の為に第１と第２の透光性光学部材４、５が
一定距離を離れるが、この移動量によって生じるスペー
スに回動可能な第３の光学部材６、６´が挿入され、特
に集光特性の高い第１、第２の透光性光学部材４、５の
一番外側の部分に対応する領域の光束を発散させること
が可能になる。

【００６９】さらに、図５に示す状態は、図３の状態に
対して第３の光学部材６、６´を６０°回動させた状態
を示している。この場合、集光領域をすべて第３の光学
部材で覆うことができる為、最も発散させた状態を実現
することができる。この間の動作も、垂直方向（Ｖ方
向）の配光特性に必要な第１、第２の透光性光学部材
４、５の移動に伴う僅かなスペースだけで達成すること
ができる為、スペースの有効利用、及び、連動をとるの
にも都合が良く、極めて実施し易い形態にまとまってい
る。

【００７０】このように、第１の透光性光学部材４の射
出面側の水平方向（Ｈ方向）の周辺部に大きな屈折力を
持たせる為、該周辺部に光源側外側から射出面側中心軸
（Ｚ方向）方向（被写体側に向ってハの字）に傾斜した
曲面、または、平面の傾斜面４ｅ、４ｅ´を設けること
によって、集光光学系に小型で効率の良い特性を持たせ
ることができるといった光学系の利点と同時に、この結
果生じる空間を利用して、第３の光学部材６、６´の動
作スペース、収納スペースを生み出すという、機構上の
利点も合わせて持たせることができ、この種の垂直水平
方向の照射角度可変光学系の中でも、極めて優れた特性
を備えている。

【００７１】一方、本実施例の閃光放電管２の水平方向
（Ｈ方向）の照射範囲の変化は、閃光放電管２の径方向
（垂直方向）で利用した第１の透光性光学部材４の射出
面４ｄ、及び第２の透光性光学部材５の入射面５ａの面
を利用しておらず、第１の透光性光学部材４の射出面４
ｅ、４ｅ´、第３の光学部材６、６´及び第２の透光性
光学部材５の射出面５ｂ、５ｂ´によって構成される別
個の光学系を利用している。この為、垂直水平の照射角
度変化を各々独立して行うことができ、照射角度を設定
する自由度が高く、極めて有効な手段となっている。

【００７２】このように第３の光学部材６、６´の発散
部材、特に水平方向（Ｈ方向）のみを発散させる光学部
材を用いることは、光量ロスの少ない屈折光学系を利用
できることになり、照射範囲の狭い状態と広い状態のそ
れぞれの状態に好適な光路切り替えが可能となる。この
為、効率の面からみて極めて有効な手段となっている。
尚、上記実施例では、閃光放電管２の水平方向（Ｈ方
向）の発散特性を変化させる第３の光学部材６、６´と
して、垂直方向（Ｖ方向）に伸びる複数のシリンドリカ
ルレンズ面６ａ、６ａ´を利用しているが、発散部材と
しては、この光学系に限定されるわけではなく、例え
ば、垂直方向に伸びる複数のプリズム列や、一方向の発
散性に限定されない各種発散部材を用いても良い。

【００７３】尚、上記第１の実施例では、発散部材の回
転動作によって水平方向（Ｈ方向）の照射角度可変を実
現しているが、構成としては、発散部材の回転動作とい
う方法には限定されず、発散と透過を切り換える部材で
あれば、同様の効果を得ることができる。例えば、ブラ
インドのように、多分割化された板状の発散部材をそれ
ぞれ回転可能として発散と透過を切り換えたり、フォー
カルプレーンシャッターのようなスライド可能な発散部
材を重ね合わせ発散領域（方向や割合）を変更させた
り、さらには液晶部材を配置して発散と透過の状態およ
び領域を切り換えてもよい。このように構成することに
よって、発散部材の退避を閃光放電管２の端子軸を含め
た長さ内に収納できるため、全体形状をさらに小型化で
きる。また、このような構成をとっても、発散領域を変
更すれば良いだけなので、中間の配光特性を得るのにも
都合が良い構成をとることができる。

【００７４】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を、図８〜図１１を用いて説明する。第２の実施例
では、第１の実施例で用いた発散部材としての第３の光
学部材６、６´を、遮光部材に置き換えた変形例であ
り、光束の一部を遮光部材で吸収させることによって照
明装置の水平方向（Ｈ方向）の照射角度を切り換えるよ
うにしたことを特徴としている。尚、他の構成は第１の
実施例と略同様であり、対応する番号は同一部品を示し
ている。また、閃光放電管２の径方向、即ち、垂直方向
（Ｖ方向）の照射角可変の状態は図６、図７と同様であ
る為、本実施例では省略する。

【００７５】図８〜図１０において、２６、２６´は遮
光部材（第３の光学部材）であり、第１の透光性光学部
材４と第２の透光性光学部材５の間に形成される空間
を、不図示の機構部材によって回動軸２６ｂ、２６ｂ´
を中心軸として回転可能に構成されている。図８は垂直
方向（Ｖ方向）の照射角度を狭めた状態を示し、垂直方
向の集光状態は図６に対応している。図１０は垂直方向
（Ｖ方向）の照射角度を広げた状態を示し、垂直方向の
形状、及び光源中心からの光源トレースの様子は図７に
対応している。図９はその中間の状態を示している。ま
た、図８〜図１０において閃光放電管２からの射出光束
のうち、動作を説明する為の代表光束をも合わせて示し
ている。尚、本実施例で規定する照射角度とは、射出光
中心軸（Ｚ方向）付近の照度を１００％としたとき、光
源を中心とする球面被写体に対してこの照度の５０％の
照度になる角度範囲を規定した値であり、存在する最大
の照射範囲の角度を示すものではない。

【００７６】以下、第２の実施例の動作について説明す
る。図８は、遮光部材２６、２６´が透光性光学部材
４、５の光路を遮らない退避した状態を示している。こ
の状態は、図中の光線トレース図からもわかるように、
閃光放電管２の端子部付近の代表点Ａ、Ｂから射出した
光束が、第１の透光性光学部材４の屈折面（傾斜面）４
ｅ、４ｅ´と第２の透光性光学部材５のフレネルレンズ
面５ｂ、５ｂ´を介すことによって、第２の透光性光学
部材５の広い範囲から、射出光中心軸（Ｚ方向）に対し
て略平行な集光性の高い光束に変換されている。このよ
うに構成することによって、照射範囲の中央部分の照度
を高めることができる。

【００７７】次に、図１０では、水平方向の周辺部を遮
光することにより、射出光中心軸（Ｚ方向）付近の照度
は下がるが水平方向の周辺部の照度がそれほど低下しな
いことを利用して、相対的に照射角度を広げるような手
法をとっている。この現象の配光特性について図１１を
用いて説明する。図１１において、横軸に射出光中心軸
（Ｚ方向）から水平方向（Ｈ方向）の角度、縦軸にその
角度に対する球面被写体における照度を示している。こ
こで、Ｐが図８に対応する集光状態を示し、このときの
照射角度は、中心の光量に対して５０％の光量になる角
度であるＣとなる。一方、これに対してＱは、図１０に
対応する水平方向の周辺部を遮光させた場合を示し、こ
の場合には中心部の光量は大幅に低下するが、水平方向
の周辺部はほとんど変化していないことがわかる。この
結果、水平方向（Ｈ方向）の照射角度はＤとなり遮光前
の照射角度Ｃより相対的に広がっていることが図１１よ
り明らかである。このように、遮光部材２６、２６´を
第１、第２の透光性光学部材４、５間に形成される空間
に挿入させ、光束の一部を不透過にさせることによって
も、水平方向（Ｈ方向）の照射角度を可変させることが
できる。尚、上記実施例では、第３の光学部材２６、２
６´が完全に第１の透光性光学部材４の屈折面（傾斜
面）４ｅ、４ｅ´の範囲を覆うようにした状態を図１０
に、また完全に待避した状態を図８に示しているが、照
射角可変の状態はこの２つの状態に限定されるわけでは
なく、この間の状態にも対応可能である。即ち、第３の
光学部材２６、２６´を第２の透光性光学部材５の一部
にのみ影響を与えるように上記２つの状態の中間の位置
まで移動させることによって、上記配光特性変化の中間
の状態を得ることもできる。これを示したのが、図９で
ある。

【００７８】このように、第１の透光性光学部材４に形
成された屈折面（傾斜面）４ｅ、４ｅ´から射出される
光束を遮光する領域の広さによって、照射面上の中心部
付近の光量を連続的に変化させることができ、水平方向
（Ｈ方向）の照射角度も連続的に変化させることが可能
になる。

【００７９】また、上記実施例では、第２の透光性光学
部材５の射出面５ｃ側に形成したフレネルレンズ面５
ｂ、５ｂ´は、光源から見込む角度の少ない周辺領域に
のみ形成しているが、必ずしもこの領域にのみ限定され
るものではなく、射出面中央部付近にまでこのフレネル
レンズ面５ｂ、５ｂ´を形成してもよい。

【００８０】尚、第２の実施例では、遮光部材を使って
照射角度可変を実現しているが、構成としては、遮光部
材の移動という方法には限定されず、遮光と透過を切り
換える部材であれば、同様の効果を得ることができる。
例えば、ブラインドのように、多分割化された板状部材
を回転可能として遮光と透過を切り換えたり、フォーカ
ルプレーンシャッターのようなスライド可能な遮光部
材、さらには液晶部材を配置して遮光と透過の状態を切
り換えてもよい。このように構成することによって、図
８に示すように遮光部材の退避を閃光放電管の端子軸を
含めた長さ内に収納できるため、全体形状をさらに小型
化できる。

【００８１】また、このような構成をとっても、遮光領
域を変更すれば良いだけなので、中間の配光特性を得る
にも都合が良い構成をとることができる。

【００８２】（第３の実施例）次に、本発明の第３の実
施例を、図１２、図１３を用いて説明する。第３の実施
例では、第１の実施例で用いた発散部材としての第３の
光学部材６、６´を、反射部材に置き換えた変形例であ
り、第３の光学部材を利用して反射後の光束を再度第１
の透光性光学部材３４に戻し、別光路で照明装置外へ射
出させるような光路切り替えが可能な照明光学系である
ことを特徴としている。尚、他の構成は第１の実施例と
略同様であり、対応する番号は同一部品を示している。

【００８３】図１２、図１３において、３６、３６´は
反射板（第３の光学部材）であり、第１の透光性光学部
材３４と第２の透光性光学部材３５の間の水平周辺部に
形成される空間を、不図示の板カム等の機構部材によっ
て遥動可能に保持されている。図１２は垂直方向（Ｖ方
向）の照射角度を狭めた状態を示し、図１３は垂直方向
（Ｖ方向）の照射角度を広げた状態を示しており、閃光
放電管２からの射出光束のうち、動作を説明する為の代
表光束の光線トレースも合わせて示している。尚、閃光
放電管２、反射傘３については、第１の実施例と同様で
ある。

【００８４】以下、図を参照しながら、第３の実施例の
動作について説明する。図１２は、第１の透光性光学部
材３４と第２の透光性光学部材３５が最も接近した集光
状態を示しており、垂直方向（Ｖ方向）の集光状態は図
６に対応している。図示のように、閃光放電管２の端子
部付近Ａ、Ｂから射出した光束は、第１の透光性光学部
材３４の屈折面（傾斜面）３４ｅ、３４ｅ´によって屈
折され、射出光中心軸（Ｚ方向）と平行な成分に変換さ
れ、中心部付近の光量を大幅に増加させることができ
る。尚、この状態では、反射部材（第３の光学部材）３
６、３６´は、第１の透光性光学部材３４からの射出光
の光路を変化させないように待避状態にある。

【００８５】次に、図１３を用いて、第１の透光性光学
部材３４と第２の透光性光学部材３５がある一定距離を
離れた照射範囲の広い状態を説明する。尚、この状態の
垂直方向（Ｖ方向）の形状、及び光源中心からの光線ト
レースの様子は図７に対応している。

【００８６】水平方向（Ｈ方向）の照射範囲を広げる
為、図１３に示すように、反射部材（第３の光学部材）
３６、３６´を挿入することによってこの目的を達成し
ている。これは、第３の光学部材３６、３６´を利用し
て第１の透光性光学部材３４から射出した光束を一度第
１の透光性光学部材３４に戻し、反射傘３で反射した
後、第１、第２の透光性光学部材３４、３５の中央部付
近を通過させて、水平方向（Ｈ方向）の照射範囲を広げ
た状態で射出させるようにしたものである。反射後の光
束は、第１、第２の透光性光学部材３４、３５の中央部
を通過し、第１、２透光性光学部材３４、３５からの射
出光束がある一定の角度範囲に広がるように反射部材
（第３の光学部材）３６、３６´の面形状の設定を行っ
ている。

【００８７】図１３の光線トレース図は、図１２に示し
た閃光放電管２からの同一の射出点、射出方向の条件で
射出させた光線に対して、この第３の光学部材３６、３
６´を挿入することによってどのように光線の方向を変
化させることができるかを示したものである。図１３の
ように、この光線は、透光性光学部材の中心部付近を通
過して射出方向が射出光中心軸（Ｚ方向）から離れる方
向に変化している、即ち、全体として水平方向（Ｈ方
向）に広がった配光特性になっていることがわかる。

【００８８】尚、上記実施例では、第３の光学部材とし
て３６、３６´に示すような反射面を用いているが、必
ずしもこの形状に限定されるわけではなく、球面形状等
の曲面を利用した反射部材を用いてもよい。

【００８９】また、第３の光学部材として、反射部材を
利用しているが、この反射部材は、必ずしも反射板であ
る必要はなく、プリズム板または、発散反射面板を用い
てもよい。この場合、垂直方向（Ｖ方向）の配光特性に
影響を与えず水平方向（Ｈ方向）のみ配光変化が行える
ようにする為、垂直方向（Ｖ方向）には反射面の形状変
化を持たせず、そのまま垂直方向（Ｖ方向）に伸ばすよ
うな形態が本来望ましい。

【００９０】さらに、上記実施例では、第３の光学部材
３６、３６´が完全に第２の透光性光学部材３５に対応
する範囲を覆うようにした状態を図１３に示し、また完
全に待避した状態を図１２に示しているが、照射角可変
の状態はこの２つの状態に限定されるわけではなく、こ
の間の状態にも対応可能である。即ち、第３の光学部材
３６、３６´を第２の透光性光学部材３５の一部にのみ
影響を与えるように上記２つの状態の中間の位置まで移
動させることによって、上記配光特性変化の中間の状態
を得ることもできる。この場合、第３の光学部材３６、
３６´の傾き及び位置を適宜調整することによって、中
間位置での配光特性も最適化させることが可能になる。

【００９１】（第４の実施例）次に、本発明の第４の実
施例を、図１４、図１５を用いて説明する。第４の実施
例では、第１の実施例で用いた発散部材としての第３の
光学部材６、６´を、レンズ部材に置き換えた変形例で
あり、第３の光学部材４６、４６´を利用して、形状に
対して敏感な第1の透光性光学部材４４の射出面側の水
平方向の周辺（Ｈ方向）の領域（傾斜面）４４ｅ、４４
ｅ´の光束の射出方向を変更することで照射角度可変を
行うことを特徴としている。尚、他の構成は第１の実施
例と略同様であり、対応する番号は同一部品を示してい
る。

【００９２】図１４、図１５において、４６、４６´は
第１の透光性光学部材４４の水平方向（Ｈ方向）の周辺
部（傾斜面）４４ｅ、４４ｅ´からの射出光を入射させ
集光させるレンズ形状の第３の光学部材であり、ヒンジ
部４６ｂ、４６ｂ´を中心に回動可能である。

【００９３】図１４は水平方向（Ｈ方向）の照射角度を
狭めた状態を示し、図１５は水平方向（Ｈ方向）の照射
角度を広げた状態を示しており、閃光放電管２からの射
出光束のうち動作を説明する為の代表光束の光線トレー
スも合わせて示している。尚、閃光放電管２、反射傘３
については、第１の実施例と同様である。以下、図を参
照しながら、第４の実施例の動作について説明する。

【００９４】図１４は、第１の透光性光学部材４４と第
３の透光性の光学部材４６、４６´が最も接近した集光
状態を示している。図示のように、閃光放電管２の端子
部付近Ａ、Ｂからの射出光束は、第１の透光性光学部材
４４と第３の光学部材４６、４６´によって屈折され、
射出光中心軸（Ｚ方向）と平行な成分に変換され、中心
部付近の光量を大幅に増加させることができる。次に、
図１５を用いて、水平方向（Ｈ方向）の照射範囲の広い
状態を説明する。

【００９５】水平方向（Ｈ方向）の照射範囲を広げる
為、第３の実施例で形成した第１の透光性光学部材４４
の射出面側の水平方向（Ｈ方向）における周辺部の形状
の一部を分割し、第３の光学部材とすることによって、
上記目的を達成している。これは、第３の光学部材４
６、４６´に分割することで、本来第１の透光性光学部
材４４に持たせていた収斂作用を、大きな屈折力を形成
する前の状態に戻し、ある程度発散させた状態で第１の
透光性光学部材４４から射出させることで、第１の実施
例と同様の発散効果を持たせるように構成したものであ
る。

【００９６】図１５の光線トレース図は、図１４に示し
た閃光放電管２からの同一の射出点、射出方向の条件で
射出させた光線の様子であり、この第３の光学部材４
６、４６´をヒンジ部４６ｂ、４６ｂ´を中心に回転さ
せ光路外に逃がすことによって、光束を発散させる方向
に変化させることができることがわかる。即ち、この光
束は、射出方向が射出光中心軸（Ｚ方向）から離れる方
向に変化し、全体として広がった配光特性になっている
ことがわかる。

【００９７】尚、上記実施例では、第３の光学部材とし
て４６、４６´に示すような垂直方向（Ｖ方向）に伸び
るようなシリンドリカルレンズ面を用いているが、必ず
しもこの形状に限定されるわけではなく、負の屈折力を
持つレンズや球面形状のレンズを用いてもよい。

【００９８】また、第３の光学部材４６、４６´として
のレンズは、必ずしもこの形状に限定されるものではな
く、集光光学系に対して、任意の曲面、または平面でカ
ットしたような形態でもよく、また、これとは逆に、集
光光学系に対して、第１の透光性光学部材４４の水平方
向（Ｈ方向）の射出面側（傾斜面４４ｅ、４４ｅ´）
に、任意のレンズ面を配置して、発散性を付加するよう
に構成しても良く、この形状に応じて任意の発散性を得
ることができる。

【００９９】一方、上記実施例では、第１〜第３の実施
例に示したような、第２の透光性光学部材５の存在を示
していないが、第２の透光性光学部材５は第１の透光性
光学部材４４の前方に配置されている。尚、上記第２の
透光性光学部材５の存在は必須要件ではなく、上記第１
の透光性光学部材４４と第３の光学部材４６、４６´だ
けでも、この方向の配光特性の変化を有効に機能させる
ことができ、第２の透光性光学部材５を省略しても良
い。この時は水平方向のみの照射角可変としている。

【０１００】さらに、上記実施例では、第３の光学部材
４６、４６´が完全に第１の透光性光学部材４４に対応
する範囲を覆うようにした状態を図１４に、また完全に
待避した状態を図１５に示しているが、照射角可変の状
態はこの２つの状態に限定されるわけではなく、この間
の状態にも対応可能である。即ち、第３の光学部材４
６、４６´を第１の透光性光学部材４４の一部にのみ影
響を与えるように上記２つの状態の中間の位置まで移動
させることによって、上記配光特性変化の中間の状態を
得ることもできる。この場合、第３の光学部材４６、４
６´の傾き及び位置を適宜調整することによって、中間
位置での配光特性も最適化させることが可能になる。

【０１０１】（第５の実施例）次に、本発明の第５の実
施例を、図１６、図１７、図２０、図２１を用いて説明
する。

【０１０２】第５の実施例では、第１の実施例で用いた
第２の透光性光学部材５の入射出面の構成を変えた変形
例であり、第２の透光性光学部材の射出面に垂直方向に
正の屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ面を設け
たものである。尚、他の構成は第１の実施例と略同様で
あり、対応する番号は同一部品を示している。

【０１０３】図２０において、第１の透光性光学部材５
４の射出面側に正の屈折力を持つ複数のシリンドリカル
レンズ面５４ｄが垂直方向に屈折力を持つように形成さ
れている。５５は、第１の透光性光学部材５４からの射
出光束を入射させ、必要とされる所定の配光特性に変換
し、射出するための第２の透光性光学部材である。該第
２の透光性光学部材５５の射出面には正の屈折力を有す
る複数のシリンドリカルレンズ面５５ａが垂直方向に屈
折力を持つように形成されている。

【０１０４】尚、第５の実施例では、垂直方向の照射角
度可変の方式が、第1の実施例とは逆の光学配置になっ
ている。すなわち、第１の透光性光学部材５４と第２の
透光性光学部材５５が接近した状態が拡散状態、離れた
状態が集光状態となる。

【０１０５】図１６において、第３の光学部材５６、５
６´は、射出面に正の屈折力を有するフレネルレンズ面
を形成している。フレネルレンズ面が射出面に形成され
ているため、入射光束はフレネルエッジ面での全反射に
よる光量損失を最小に抑えられる。この構成により、形
状と動作は他の実施例と略同様で、集光・拡散は他の実
施例と全く逆の特性を持たせることができる。また、フ
レネルレンズ面５６、５６´を平面としているが、曲面
でも良い。

【０１０６】（第６の実施例）次に本発明の第６の実施
例を図１８から図２１を用いて説明する。

【０１０７】図１８に示す第３の光学部材６６、６６´
は、第５の実施例における第３の光学部材５６、５６´
を水平断面形状が三角形のプリズムに変えたもので、全
体形状は厚く大型化するが、フレネルエッジ面のような
不要な面がない為、光量損失を抑えることができ、光学
面では有効な形状になっている。また、この実施例で
は、図１８に示すように、第２の透光性光学部材６５の
入射面側の水平方向の周辺部の形状をテーパ形状として
いる。その理由は、集光拡散の光学配置が逆転すること
に対して、第２の透光性光学部材６５の水平方向の周辺
部の形状を外側が薄くなるようなテーパまたは曲面形状
とすることによって第２の透光性光学部材６５にレンズ
効果を持たせ、効率良く集光させることが可能である。

【０１０８】この他の構成としては、第５、６の実施例
では、集光部材を使って照射角度可変を実現している
が、構成としては、集光部材の移動という方法には限定
されず、遮光と透過を切り換える部材であれば、同様の
効果を得ることができる。例えば、ブラインドのよう
に、多分割化された板状部材を回転可能として遮光と透
過を切り換えたり、フォーカルプレーンシャッターのよ
うなスライド可能な遮光部材、さらには液晶部材を配置
して遮光と透過の状態を切り換えてもよい。このように
構成することによって、図２０に示すように集光部材の
退避を閃光放電管２の端子軸を含めた長さ内に収納でき
るため、全体形状をさらに小型化できる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
閃光放電管２の形状に見られるような有効発光部の長い
光源に対して、被写体側へ効率良く照射角度可変を行う
ことができる。

【０１１０】特に、照射角度可変に要するスペースが限
定されるような、小型で薄型の照明光学系に適用した場
合に有効であり、簡単な構成でしかも大幅な照射角度可
変を行わせることができる。

【０１１１】さらに、閃光発光装置１の照射角度可変の
機構に応用した場合に、垂直方向（Ｖ方向）の照射角度
を可変させる際に生じるわずかなスペースを利用して、
垂直方向の照射角度可変に同期させて水平方向（Ｈ方
向）の照射角度も制御できる為、スペースを大きくせず
垂直水平の両方向の照射角度可変が可能になり、集光状
態で大幅なガイドナンバーのアップが望める。

【０１１２】また、垂直、水平方向の両方向への照射の
配光特性の変化も連続的に切り換えが可能であること、
またすべてのズームポイントで均一な配光を得ることが
できるなど、配光特性にすぐれた照射角可変の照明装置
を提供することができるようになった。

【０１１３】さらに本発明による照射角可変の照明光学
系は、設計自由度が高く、製品として要求される大き
さ、メカ精度、光学特性等に応じて最適な照射角可変の
機構の設計を容易に行うことができる。

【０１１４】また、照射角可変の機構の構成要素が少な
く、安価に構成できることや、その応用光学系も広く、
各種照明光学系に応用できるなど極めて汎用性の高い技
術になっており、光源からのエネルギを高い効率で利用
したスチルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に好適な
照射角可変の照明装置、及びそれを用いた撮影装置を提
供することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の閃光発光装置を適用したカメラの外
観斜視図。

【図２】 本発明の閃光発光装置の要部斜視図。

【図３】 本発明の第１の実施例の狭い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平断
面図。

【図４】 本発明の第１の実施例の中間の照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図５】 本発明の第１の実施例の広い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平断
面図。

【図６】 本発明の第１の実施例の狭い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管径方向の要部垂直断面
図。

【図７】 本発明の第１の実施例の広い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管径方向の要部垂直断面
図。

【図８】 本発明の第２の実施例の狭い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平断
面図。

【図９】 本発明の第２の実施例の中間の照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１０】 本発明の第２の実施例の広い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１１】 本発明の第２の実施例の照射角度を説明す
る為の配光特性図。

【図１２】 本発明の第３の実施例の狭い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１３】 本発明の第３の実施例の広い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１４】 本発明の第４の実施例の狭い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１５】 本発明の第４の実施例の広い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１６】 本発明の第５の実施例の広い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１７】 本発明の第５の実施例の狭い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１８】 本発明の第６の実施例の広い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図１９】 本発明の第６の実施例の狭い照射角度に対
応した時の閃光発光装置の放電管中心軸方向の要部水平
断面図。

【図２０】 本発明の第５、６の実施例の狭い照射角度
に対応した時の閃光発光装置の放電管径方向の要部垂直
断面図。

【図２１】 本発明の第５、６の実施例の広い照射角度
に対応した時の閃光発光装置の放電管径方向の要部垂直
断面図。

【符号の説明】

１ 閃光発光装置 １´ 発光部ユニット ２ 閃光放電管 ３ 反射傘 ４、３４、４４、５４ 第１の透光性光学部材 ５、３５、４５、５５、６５ 第２の透光性光学部材 ６、６´ 第３の光学部材（光発散部材） ２６、２６´ 第３の光学部材（光遮光部材） ３６、３６´ 第３の光学部材（光反射部材） ４６、４６´ 第３の光学部材（レンズ） ５６、５６´ 第３の光学部材（フレネルレンズ） ６６、６６´ 第３の光学部材（プリズム）

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/05 Ｇ０３Ｂ 15/05

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの光束を光学手段を介し
   て、所定の照射角に変換して照射する照射角可変の照明
   装置において、 該光源手段は水平方向に長い管状の発光体を有し、該光
   学手段は第１の透光性光学部材と第２の透光性光学部材
   と第３の光学部材を有し、該第１の透光性光学部材と第
   ２の透光性光学部材は双方の相対的な間隔が可変となる
   ように対向配置しており、第１の透光性光学部材はその
   射出面側の端部に第１の透光性光学部材と第２の透光性
   光学部材の間の水平断面内における空間が水平方向の端
   部に行くに従って拡がるように、傾斜面が垂直方向に長
   く形成されており、該傾斜面と第２の透光性光学部材と
   の間の空間内に第３の光学部材が、その少なくとも一部
   を位置し、変位可能に設けられていることを特徴とする
   照射角可変の照明装置。
2. 【請求項２】 前記光源手段からの光束のうち第１の透
   光性光学部材の傾斜面を通過した光束の一部が順に、第
   ３の光学部材、第２の透光性光学部材を介して被写体側
   へ照射されていることを特徴とする請求項１に記載の照
   射角可変の照明装置。
3. 【請求項３】 第１の透光性光学部材と第２の透光性光
   学部材との相対的位置関係の変位に応じて第３の光学部
   材の位置を変位可能としたことを特徴とする請求項１に
   記載の照射角可変の照明装置。
4. 【請求項４】 第１の透光性光学部材と第２の透光性光
   学部材との相対的位置関係の変位に応じて第３の光学部
   材を揺動させたことを特徴とする請求項３に記載の照射
   角可変の照明装置。
5. 【請求項５】 第１の透光性光学部材と第２の透光性光
   学部材との相対的位置関係の変位に応じて第３の光学部
   材の位置を変えて、第２の透光性光学部材から射出する
   光束の被写体に対する垂直水平方向の照射角を変えてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明
   装置。
6. 【請求項６】 第１の透光性光学部材と第２の透光性光
   学部材は垂直方向に屈折力を有していることを特徴とす
   る請求項１に記載の照射角可変の照明装置。
7. 【請求項７】 前記光源手段の中心軸後方に、光源から
   の射出光束を反射させる反射部材を配置していることを
   特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明装置。
8. 【請求項８】 第１の透光性光学部材の射出面の水平方
   向の周辺部に形成された前記傾斜面は、被写体側に向っ
   てハの字に傾斜した曲面、または、平面であることを特
   徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明装置。
9. 【請求項９】 第３の光学部材は、光発散部材であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明装
   置。
10. 【請求項１０】 第３の光学部材は、光遮光部材である
    ことを特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明装
    置。
11. 【請求項１１】 第３の光学部材は、光反射部材である
    ことを特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明装
    置。
12. 【請求項１２】 第３の光学部材は、レンズ部材である
    ことを特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照明装
    置。
13. 【請求項１３】 第３の光学部材は、光発散の方向また
    は割合を制御可能な光発散部材であることを特徴とする
    請求項１に記載の照射角可変の照明装置。
14. 【請求項１４】 第３の光学部材は、回転動作可能な板
    状部材であることを特徴とする請求項１に記載の照射角
    可変の照明装置。
15. 【請求項１５】 第１の透光性光学部材の射出面側に正
    の屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ面を形成
    し、第２の透光性光学部材の入射面側に負の屈折力を持
    つ複数のシリンドリカルレンズ面を形成したことを特徴
    とする請求項６に記載の照射角可変の照明装置。
16. 【請求項１６】 第１の透光性光学部材の射出面側に正
    の屈折力を持つ複数のシリンドリカルレンズ面を形成
    し、第２の透光性光学部材の射出面側に正の屈折力を持
    つ複数のシリンドリカルレンズ面を形成したことを特徴
    とする請求項６に記載の照射角可変の照明装置。
17. 【請求項１７】 第２の透光性光学部材の射出面側の水
    平方向の周辺部には、水平方向に正の屈折力を有するフ
    レネルレンズ面が形成されていることを特徴とする請求
    項１に記載の照射角可変の照明装置。
18. 【請求項１８】 第１の透光性光学部材と第２の透光性
    光学部材は、透明な樹脂材料、または、光学ガラスから
    なることを特徴とする請求項１に記載の照射角可変の照
    明装置。
19. 【請求項１９】 第３の光学部材は、透明な樹脂材料、
    または、光学ガラスからなることを特徴とする請求項９
    に記載の照射角可変の照明装置。
20. 【請求項２０】 光源手段からの光束を光学手段を介し
    て、所定の照射角に変換して照射する照射角可変の照明
    装置において、 該光源手段は水平方向に長い管状の発光体を有し、該光
    学手段は第１の透光性光学部材と光学部材を有し、第１
    の透光性光学部材はその射出面側の端部に水平断面内に
    おける射出面側の空間が水平方向の端部に行くに従って
    拡がるように、傾斜面が垂直方向に長く形成されてお
    り、該空間内に該光学部材が、その少なくとも一部を位
    置し、変位可能に設けられていることを特徴とする照射
    角可変の照明装置。
21. 【請求項２１】 請求項１〜２０の何れか１項に記載の
    照明装置を有した撮影装置であって、該撮影装置の撮影
    範囲に応じて照明装置からの射出光の照明範囲を可変と
    していることを特徴とする撮影装置。
22. 【請求項２２】 前記撮影装置において、第２の透光性
    光学部材は該撮影装置の外表面に光射出部の少なくとも
    一部を表出させたことを特徴とする請求項２１に記載の
    撮影装置。