JP2010191031A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus having a flash light-emitting part that emits luminous flux from a light source efficiently with uniform light distribution. <P>SOLUTION: A camera includes a flash light-emitting part 6 having a total reflective surface 14f emitting luminous flux emitted at a large angle from the vicinity of an emitting optical axis, out of the luminous flux from an Xe tube 12, to an irradiation direction. In the camera, the Xe tube 12 and an emitting surface 14e of an optical prism 14 are arranged to be tilted to a plane orthogonal to the optical axis O of a photographic optical system, and also the Xe tube 12 is arranged nearly parallel with the tilt angle α of the emitting surface 14e, and is arranged such that an emitting optical axis center 12b of the Xe tube 12 is deviated from an emitting optical axis center 14p of the emitting surface 14e. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、閃光発光部を有する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus having a flash light emitting unit.

特許文献1は、発光放電管の前面にフレネルレンズを設けて、発光放電管の中心軸とフレネルレンズの入射面と射出面を補正する角度に傾斜させて配光分布を形成する閃光発光部を開示している。特許文献2は、射出光軸近傍よりも大きな角度で射出した光束を入射する入射面と入射面からの光束を全反射する全反射面を有する光学プリズムを有する閃光発光部を開示している。   Patent Document 1 discloses a flash light emitting unit that forms a light distribution by providing a Fresnel lens on the front surface of a light emitting discharge tube and inclining the central axis of the light emitting discharge tube and the incident surface and the exit surface of the Fresnel lens to an angle that corrects. Disclosure. Patent Document 2 discloses a flash light emitting unit having an optical prism having an incident surface on which a light beam emitted at a larger angle than the vicinity of the exit optical axis is incident and a total reflection surface that totally reflects the light beam from the incident surface.

特開2006−91364号公報JP 2006-91364 A 特開2000−250102号公報JP 2000-250102 A

しかし、特許文献1の構成は反射傘の反射率や屈折による効率低下により、十分な閃光光量を得ることが難しく、特許文献2の構成は配光ムラができるという問題がある。   However, the configuration of Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to obtain a sufficient amount of flash light due to a reduction in efficiency due to the reflectance and refraction of the reflector, and the configuration of Patent Document 2 has a problem of uneven light distribution.

そこで、本発明は、光源からの光束を効率良く均一な配光分布で射出させる閃光発光部を有する撮像装置を提供することを例示的な目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus having a flash light emitting unit that efficiently emits a light beam from a light source with a uniform light distribution.

本発明の一側面としての撮像装置は、被写体を撮影する撮影光学系と、発光手段と、当該発光手段からの光を入射させる入射面、前記入射面に入射した光の一部を全反射する全反射面、及び、射出面を有する光学プリズムとを有し、前記光学プリズムの前記射出面と前記発光手段の中心軸が平行とし、前記光学プリズムの前記射出面の射出光軸中心と前記発光手段の射出光軸中心がともに前記撮像光学系の光軸に対して非平行とし、前記撮像光学系の光軸と直交する平面から前記光学プリズムの前記射出面までの距離が前記撮影光学系の光軸から遠ざかるにつれ大きくなり、前記光学プリズムの前記射出面の射出光軸中心が前記閃光発光管の射出光軸中心よりも前記撮影光学系の光軸に近くなるように、前記発光手段と前記光学プリズムとを配置することを特徴とする。   An imaging apparatus according to one aspect of the present invention totally reflects a photographing optical system for photographing a subject, a light emitting unit, an incident surface on which light from the light emitting unit is incident, and part of the light incident on the incident surface. An optical prism having a total reflection surface and an exit surface, the exit surface of the optical prism and the central axis of the light emitting means are parallel, and the exit optical axis center of the exit surface of the optical prism and the light emission The center of the exit optical axis of the means is non-parallel to the optical axis of the imaging optical system, and the distance from the plane orthogonal to the optical axis of the imaging optical system to the exit surface of the optical prism is that of the imaging optical system The light emitting means and the light emitting means are arranged so that the center of the exit optical axis of the exit surface of the optical prism is closer to the optical axis of the photographing optical system than the center of the exit optical axis of the flash tube as the distance from the optical axis increases. With optical prism Characterized by location.

本発明は、光源からの光束を効率良く均一な配光分布で射出させる閃光発光部を有する撮像装置を提供することができる。   The present invention can provide an imaging apparatus having a flash light emitting section that efficiently emits a light beam from a light source with a uniform light distribution.

本実施例のデジタルカメラの閃光発光部近傍の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the flash light emission part vicinity of the digital camera of a present Example. 図1に示すデジタルカメラの斜視図である。It is a perspective view of the digital camera shown in FIG. 図3(a)は図1に示すデジタルカメラの閃光発光部近傍の部分断面図であり、図3(b)は部分平面図である。3A is a partial cross-sectional view in the vicinity of the flash light emitting portion of the digital camera shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a partial plan view. 図1に示す閃光発光部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the flash light emission part shown in FIG. 図3(b)に示す閃光発光部のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of the flash light emission part shown in FIG.3 (b). 比較例の閃光発光部の図1に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 1 of the flash light emission part of a comparative example. 図6に示す比較例の光線図である。FIG. 7 is a ray diagram of the comparative example shown in FIG. 6. 図1に示す本実施例の光線図である。It is a light ray diagram of the present Example shown in FIG. 図9(a)は比較例の閃光発光部の図1に対応する断面における光路図であり、図9(b)は図1の光路図である。FIG. 9A is an optical path diagram in a cross section corresponding to FIG. 1 of the flash light emitting portion of the comparative example, and FIG. 9B is an optical path diagram of FIG. 図10(a)は図9(a)に対応する配光特性図であり、図10(b)は図9(b)に対応する配光特性図である。FIG. 10A is a light distribution characteristic diagram corresponding to FIG. 9A, and FIG. 10B is a light distribution characteristic diagram corresponding to FIG. 9B. 図1に示す光学プリズムのプリズム形状の設定について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the setting of the prism shape of the optical prism shown in FIG.

図1は、本実施例の閃光発光部の断面図である。図2は、図1に示す閃光発光部を有する、本実施例のデジタルカメラ(撮像装置、電子機器)の前側斜視図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of the flash light emitting part of this embodiment. FIG. 2 is a front perspective view of the digital camera (imaging device, electronic device) of the present embodiment having the flash light emitting section shown in FIG.

図2において、デジタルカメラは、カメラ筺体1、被写体を撮影する撮影光学系を収納するレンズ鏡筒2、電源ボタン3、レリーズボタン4、撮影モードを変更するモードレバー5、閃光発光部6を有する。レンズ鏡筒2は高倍率ズームが可能な大型であり、カメラ筐体1が薄型にされると、その外装面はレンズ鏡筒2とカメラ外周部稜線1aを結ぶ傾斜面1bで構成されるようになる。   In FIG. 2, the digital camera includes a camera housing 1, a lens barrel 2 that houses a photographing optical system for photographing a subject, a power button 3, a release button 4, a mode lever 5 that changes a photographing mode, and a flash light emitting unit 6. . The lens barrel 2 is large enough to enable high-power zoom, and when the camera casing 1 is thinned, its exterior surface is configured by an inclined surface 1b connecting the lens barrel 2 and the camera outer peripheral edge 1a. become.

図3(a)は閃光発光部6の周辺の上面図、図3(b)はその正面図である。図4は、閃光発光部6の分解斜視図である。閃光発光部6は、フレキシブル回路基板7、メインコンデンサー8、ベース10、反射傘11、Xe管12(発光手段)、光学プリズム14、カバー16、プレート17を有する。   FIG. 3A is a top view of the periphery of the flash light emitting unit 6, and FIG. 3B is a front view thereof. FIG. 4 is an exploded perspective view of the flash light emitting unit 6. The flash light emitting unit 6 includes a flexible circuit board 7, a main capacitor 8, a base 10, a reflector 11, an Xe tube 12 (light emitting means), an optical prism 14, a cover 16, and a plate 17.

フレキシブル回路基板(以下、「FPC」と略す)7には電気素子が実装され、閃光用基板として機能する。FPC7は、2つの穴7a、位置決め用の2つの穴7b、開口ランド7cを有する。2つの穴7aにはメインコンデンサー8の2つの端子8aが挿入されて半田付けされる。2つの穴7bは、ベース10の2つのボス10aが挿入され、FPC7はベース10の受け面10bに不図示の両面テープ或いは接着剤等で固定される。かかる固定はメインコンデンサー8上のFPC7についても同様である。また、FPC7は不図示の複数のランドを更に有し、それらにリード線9aとリード線9b及びコネクター付きリード線9cが半田付けされる。   An electric element is mounted on a flexible circuit board (hereinafter abbreviated as “FPC”) 7 and functions as a flashing board. The FPC 7 has two holes 7a, two holes 7b for positioning, and an open land 7c. Two terminals 8a of the main capacitor 8 are inserted into the two holes 7a and soldered. The two bosses 10a of the base 10 are inserted into the two holes 7b, and the FPC 7 is fixed to the receiving surface 10b of the base 10 with a double-sided tape or an adhesive (not shown). Such fixing is the same for the FPC 7 on the main capacitor 8. Further, the FPC 7 further includes a plurality of lands (not shown), and a lead wire 9a, a lead wire 9b, and a lead wire 9c with a connector are soldered thereto.

メインコンデンサー8は、FPC7に接続され、閃光発光に必要な電力を予め充電し、発光時にFPC7を介してXe管12に電力を供給する。   The main capacitor 8 is connected to the FPC 7, precharges power necessary for flash emission, and supplies power to the Xe tube 12 via the FPC 7 during light emission.

ベース10は、保持部材やフレームとして機能する。   The base 10 functions as a holding member or a frame.

ベース10の上部は、反射傘11、Xe管12、光学プリズム14を保持し、カバー16と係合する。上部は、所定の厚さを有して上から見ると矩形又はトラック形状の基部と基部の上面から垂直に起立する起立部とを有する。基部の側面には一対の爪10eが形成されている。起立部は、凹部10cを形成すると共にリブ10dを有する。凹部10cには後述する反射傘ゴム15を収納する直方体形状を有する。リブ10dは、カバー16の穴16aに挿入されて位置決めされ、一対の爪10eはカバー16の一対の穴16bに係合する。   The upper part of the base 10 holds the reflector 11, the Xe tube 12, and the optical prism 14 and engages with the cover 16. The upper portion has a predetermined thickness and has a rectangular or track-shaped base portion as viewed from above and an upright portion that stands vertically from the upper surface of the base portion. A pair of claws 10e is formed on the side surface of the base. The standing portion forms a recess 10c and has a rib 10d. The recess 10c has a rectangular parallelepiped shape that houses a reflective umbrella rubber 15 described later. The rib 10 d is inserted into the hole 16 a of the cover 16 and positioned, and the pair of claws 10 e engage with the pair of holes 16 b of the cover 16.

ベース10の胴部は、平板部材を直角に折り曲げたような構成を有する。一方の平面部は、FPC7と対向してこれを受容する受け面10bであり、受け面10bからは一対のボス10aが突出している。一対のボス10aは、FPC7の一対の穴7bに挿入され、これにより、FPC7は受け面10bに位置決めされる。他方の平面部は受け面10bと直交し、プレート17に対向してこれが固定され、更に、一対のボス10fとネジ穴10gを有する。一対のボス10fは、プレート17の一対の穴17aに挿入されて位置決めされ、穴10gにはプレート17の穴17bを介してビスが固定される。   The trunk | drum of the base 10 has a structure which bent the flat plate member at right angle. One flat surface portion is a receiving surface 10b that faces and receives the FPC 7, and a pair of bosses 10a protrude from the receiving surface 10b. The pair of bosses 10a are inserted into the pair of holes 7b of the FPC 7, whereby the FPC 7 is positioned on the receiving surface 10b. The other plane portion is orthogonal to the receiving surface 10b, and is fixed to the plate 17 so as to face the plate 17, and further has a pair of bosses 10f and screw holes 10g. The pair of bosses 10f are inserted and positioned in the pair of holes 17a of the plate 17, and screws are fixed to the holes 10g through the holes 17b of the plate 17.

反射傘11は、光源であるXe管12から射出した光束のうち照射光軸方向の後方及び上下方向に向かう成分を前方に反射させる半円筒状の反射部材である。反射傘11の内面は光輝アルミ等の金属材料で構成されているか、内面に高反射率の金属が蒸着された樹脂材料で構成されている。反射傘11の反射率は80〜90%程度である。   The reflector 11 is a semi-cylindrical reflecting member that reflects the component of the light beam emitted from the Xe tube 12 that is a light source toward the rear side in the irradiation optical axis direction and the vertical direction. The inner surface of the reflector 11 is made of a metal material such as bright aluminum, or is made of a resin material in which a metal having a high reflectance is deposited on the inner surface. The reflectance of the reflector 11 is about 80 to 90%.

ベース10の凹部10cに反射傘ゴム15を挿入すると、反射傘ゴム15と反射傘11の不図示の裏面との間には適度なクリアランスが維持される。このクリアランスにFPC7の開口ランド7cを有するフレキ端末部を挿入する。反射傘ゴム15はシリコンゴム等の弾性部材で構成され、弾性力により開口ランド7cを反射傘11の裏面に当接させる適度なチャージがなされる。チャージにより、開口ランド7cからトリガー電圧を反射傘11を通してXe管12の表面のネサコート部に印加することができる。   When the reflective umbrella rubber 15 is inserted into the recess 10 c of the base 10, an appropriate clearance is maintained between the reflective umbrella rubber 15 and the back surface (not shown) of the reflective umbrella 11. A flexible terminal portion having an opening land 7c of the FPC 7 is inserted into this clearance. The reflective umbrella rubber 15 is made of an elastic member such as silicon rubber, and is charged moderately so that the opening land 7c is brought into contact with the back surface of the reflective umbrella 11 by an elastic force. By charging, a trigger voltage can be applied from the opening land 7 c to the nesa coat portion on the surface of the Xe tube 12 through the reflector 11.

Xe管(光源)12は、反射傘11の半円筒状の窪みに配置される円筒直管形状の発光放電管(キセノン管)である。Xe管12の両端部は、中空円筒形状のXeゴム13に形成されている貫通穴に挿入される。Xeゴム13を光学プリズム14の両端に当接させてXe管12を保持する。Xeゴム13はシリコンゴム等の弾性部材で構成される。FPC7上のリード線9a、9bの反対側端末部にXe管12の電極12aをそれぞれ半田付けする。   The Xe tube (light source) 12 is a light emitting discharge tube (xenon tube) having a cylindrical straight tube shape disposed in a semi-cylindrical recess of the reflector 11. Both end portions of the Xe tube 12 are inserted into through holes formed in the hollow cylindrical Xe rubber 13. The Xe rubber 13 is brought into contact with both ends of the optical prism 14 to hold the Xe tube 12. The Xe rubber 13 is composed of an elastic member such as silicon rubber. The electrodes 12a of the Xe tube 12 are soldered to the opposite end portions of the lead wires 9a and 9b on the FPC 7, respectively.

光学プリズム14は、反射傘11の射出部の前方に配置され、透明体で形成された光学部材である。光学プリズム14は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等の透過率の高い光学用有機高分子材料で構成されている。光学プリズム14は両端に設けたリブ14aによりベース10の不図示の溝に係合してここで保持される。   The optical prism 14 is an optical member that is disposed in front of the emitting portion of the reflector 11 and is formed of a transparent body. The optical prism 14 is made of an optical organic polymer material having high transmittance such as polymethyl methacrylate (PMMA). The optical prism 14 is held by being engaged with a groove (not shown) of the base 10 by ribs 14a provided at both ends.

カバー16は、閃光発光部6の上側を覆い、閃光を透過しない部材から構成される。プレート17は、レンズ鏡筒2やデジタルカメラの画像、システム、電源処理のための電気素子を実装する不図示のメイン基板を保持する不図示のメインシャーシに、ベース10を接続する。但し、ベース10がプレート17の機能を有してもよい。   The cover 16 is formed of a member that covers the upper side of the flash light emitting unit 6 and does not transmit the flash light. The plate 17 connects the base 10 to a main chassis (not shown) that holds a main board (not shown) on which electrical elements for processing the lens barrel 2 and the image, system, and power supply of the digital camera are mounted. However, the base 10 may have the function of the plate 17.

図5は、図3(b)のB−B断面図であり、反射傘11を光源中心よりも後側の一つの領域11bと前側の2つの領域11cの計3つの領域に分けている。Xe管12から射出した光束のうち、射出光軸方向後方及び上下方向に射出された光束は反射傘11の領域11b及び11cで反射される。光学プリズム14は、Xe管12からの光束のうち、射出光軸近傍に射出した光束を入射させる第一入射面14cと、射出光軸近傍より大きな角度で射出した一部の光束を入射させる一対の第二入射面14dと、を有する。また、光学プリズム14は、第二入射面14dに入射した光の一部を全反射する一対の全反射面14fを更に有する。光学プリズム14は、第一入射面14cからの光束と全反射面14fからの光束を射出する射出面14eを有する。このように、光学プリズム14は、全反射面14fを有するので十分な光量を確保することができる。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3B, and the reflector 11 is divided into a total of three regions, one region 11b on the rear side and two regions 11c on the front side from the light source center. Of the light beams emitted from the Xe tube 12, the light beams emitted backward and vertically in the emission optical axis direction are reflected by the regions 11 b and 11 c of the reflector 11. The optical prism 14 includes a first incident surface 14c for entering a light beam emitted from the vicinity of the exit optical axis out of the light flux from the Xe tube 12, and a pair for entering a part of the light beam emitted at a larger angle than the vicinity of the exit optical axis. A second incident surface 14d. The optical prism 14 further includes a pair of total reflection surfaces 14f that totally reflects a part of the light incident on the second incident surface 14d. The optical prism 14 has an exit surface 14e that emits the light beam from the first incident surface 14c and the light beam from the total reflection surface 14f. Thus, since the optical prism 14 has the total reflection surface 14f, a sufficient amount of light can be secured.

図6は、Xe管102を光学プリズム101の射出面101eの傾斜角度βを考慮せずに配置した場合の図3(b)のA−A断面図に相当する断面図である。同図において、光学プリズム101の射出面101eの平均高さを結んだ線はカメラの撮影光学系の光軸O(撮影光軸)と直交する面Pに対してβ度傾いているが、Xe管102は被写体に対し正対し、カメラ光軸方向に垂直に配置されている。この結果、射出面101eの傾斜角度β分だけ、射出面101eとXe管102の距離はカメラ水平方向の位置に応じて変化する。このように、射出面101eの表面は凹凸があるが、ここでは、その平均高さを実効的な射出面101eとみなしている。また、かかる実効的な射出面101eと撮影光軸Oに直交する面Pの傾斜角度が複数存在する場合には、最大傾斜角度を傾斜角度βに設定してもよい。これは、図1に示す傾斜角度αと射出面14eについても当てはまる。   6 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross-sectional view of FIG. 3B when the Xe tube 102 is disposed without considering the inclination angle β of the exit surface 101e of the optical prism 101. FIG. In the figure, a line connecting the average heights of the exit surfaces 101e of the optical prism 101 is inclined by β degrees with respect to a plane P orthogonal to the optical axis O (photographing optical axis) of the photographing optical system of the camera. The tube 102 faces the subject and is disposed perpendicular to the camera optical axis direction. As a result, the distance between the exit surface 101e and the Xe tube 102 changes according to the position in the camera horizontal direction by the inclination angle β of the exit surface 101e. Thus, although the surface of the exit surface 101e is uneven, here, the average height is regarded as the effective exit surface 101e. Further, when there are a plurality of inclination angles of the effective exit surface 101e and the plane P orthogonal to the photographing optical axis O, the maximum inclination angle may be set to the inclination angle β. This also applies to the inclination angle α and the exit surface 14e shown in FIG.

図7(a)は、図6の場合における、図3(b)のC−C断面図に相当する断面図であり、射出される閃光光線も示している。図7(b)は、図6の場合における、図3(b)のB−B断面図に相当する断面図であり、射出される閃光光線も示している。図7(c)は、図6の場合における、図3(b)のD−D断面図に相当する断面図であり、射出される閃光光線も示している。   FIG. 7A is a cross-sectional view corresponding to the CC cross-sectional view of FIG. 3B in the case of FIG. 6, and also shows the emitted flash light. FIG. 7B is a cross-sectional view corresponding to the BB cross-sectional view of FIG. 3B in the case of FIG. 6, and also shows the emitted flash light. FIG. 7C is a cross-sectional view corresponding to the DD cross-sectional view of FIG. 3B in the case of FIG. 6, and also shows the emitted flash light.

図7(a)〜図7(c)に示すように、水平方向の位置により全反射面101fの長さ101hb、101hc、101hdが変化する。また、全反射面101fで反射された光線が射出面101eから射出される広がり角度101jb、101jc、101jdが変化する。この結果、光線が密集している部分(例えば、101t)や本数が少なくなっている部分(例えば、101u)が発生し、撮影画像に縞状の明暗部が発生してしまう。   As shown in FIGS. 7A to 7C, the lengths 101hb, 101hc, and 101hd of the total reflection surface 101f vary depending on the position in the horizontal direction. Further, spread angles 101jb, 101jc, and 101jd at which the light beam reflected by the total reflection surface 101f is emitted from the emission surface 101e are changed. As a result, a portion where light rays are concentrated (for example, 101t) or a portion where the number of light beams is small (for example, 101u) occurs, and a striped light and dark portion occurs in the captured image.

図1は、本実施例の閃光発光部6における、図3(b)のA−A断面図である。また、図1は、撮像光学系の光軸Oと閃光発光管の中心軸Cを含む平面における断面図である。本実施例では、Xe管12の中心軸を、傾斜角度αを有する光学プリズム14の射出面14eとほぼ平行に配置している。図1において、光学プリズム14の射出面14eの平均高さを結んだ線はカメラ光軸Oと直交する面Pに対してα度傾いており、Xe管12は被写体に対して傾斜している。また、光学プリズム14の射出面14eが光軸OからX方向に離れるにつれ、光軸Oと直交する面Pから遠ざかる。しかし、射出面14eとXe管12の中心軸Cがほぼ平行であるので、射出面14eとXe管12の距離はX方向の位置に関わらずほぼ一定となっている。   FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3B in the flash light emitting unit 6 of the present embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane including the optical axis O of the imaging optical system and the central axis C of the flash tube. In this embodiment, the central axis of the Xe tube 12 is arranged substantially parallel to the exit surface 14e of the optical prism 14 having the inclination angle α. In FIG. 1, a line connecting the average heights of the exit surfaces 14e of the optical prism 14 is inclined by α degrees with respect to a plane P orthogonal to the camera optical axis O, and the Xe tube 12 is inclined with respect to the subject. . Further, as the exit surface 14 e of the optical prism 14 moves away from the optical axis O in the X direction, it moves away from the surface P orthogonal to the optical axis O. However, since the center plane C of the exit surface 14e and the Xe tube 12 is substantially parallel, the distance between the exit surface 14e and the Xe tube 12 is substantially constant regardless of the position in the X direction.

図8(a)は、図3(b)のC−C断面図であり、射出される閃光光線も示している。図8(b)は、図3(b)のB−B断面図であり、射出される閃光光線も示している。図8(c)は、図3(b)のD−D断面図であり、射出される閃光光線も示している。図8(a)〜図8(c)に示すように、水平方向の位置による全反射面14fの長さ14hb、14hc、14hdは略等しい。また、射出された光束14jb、14jc、14jdも著しい角度や密度の変化が見られないため、射出面14eが傾斜していても撮影画像に明暗差や配光ムラが発生しない。   FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 3B and also shows the emitted flash light. FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3B and also shows the emitted flash light. FIG.8 (c) is DD sectional drawing of FIG.3 (b), and also shows the flashlight emitted. As shown in FIGS. 8A to 8C, the lengths 14hb, 14hc, and 14hd of the total reflection surface 14f according to the horizontal position are substantially equal. In addition, since the emitted light beams 14jb, 14jc, and 14jd are not significantly changed in angle or density, even if the exit surface 14e is inclined, no difference in brightness or unevenness in light distribution occurs.

但し、このままでは発光部全体が光軸Oと直交する面Pに対してα度だけ傾斜した分、配光不足が発生する。本実施例は、これを補正するため、図1に示すように、射出面14eの射出光軸中心14pをXe管12の射出光軸中心12bに対して距離Ax分だけ、補正したい側(配光不足の側)にオフセットしている。本実施例では光軸Oに近づく方向に距離Axだけ射出面14eの射出光軸中心14pをXe管12の射出光軸中心12bに対してオフセットしている。こうすることで、光軸Oに近づく側の配光不足を補うことができる。   However, in this state, light distribution is insufficient due to the fact that the entire light emitting unit is inclined by α degrees with respect to the plane P orthogonal to the optical axis O. In the present embodiment, in order to correct this, as shown in FIG. 1, the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e is corrected by the distance Ax with respect to the exit optical axis center 12b of the Xe tube 12. Offset to the light-deficient side. In this embodiment, the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e is offset from the exit optical axis center 12b of the Xe tube 12 by a distance Ax in a direction approaching the optical axis O. By doing so, it is possible to compensate for the shortage of light distribution on the side approaching the optical axis O.

図1に示すように、光学プリズム14の射出面14eの射出光軸中心14pとXe管12の射出光軸中心12bは平行で、かつ、それぞれが光軸Oに非平行である。   As shown in FIG. 1, the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e of the optical prism 14 and the exit optical axis center 12b of the Xe tube 12 are parallel and non-parallel to the optical axis O, respectively.

閃光発光部6では傾斜により、光軸Oと直交する面Pから射出面までの距離が、レンズ鏡筒側(14ma)では小さく、カメラ外周側(14mb)では大きくなっている。そのため、射出光軸中心14pがレンズ鏡筒2とは反対側に傾斜し、レンズ鏡筒2側の配光が不足しやすい。そこで、本実施例は、図1に示すように、Xe管12の射出光軸中心12bを変更せずに、光学プリズム14の射出面14eの射出光軸中心14pをレンズ鏡筒2側(光軸Oに近い側)に距離Axだけオフセットしている。     In the flash light emitting unit 6, due to the inclination, the distance from the plane P perpendicular to the optical axis O to the exit surface is small on the lens barrel side (14ma) and large on the camera outer peripheral side (14mb). Therefore, the emission optical axis center 14p is inclined to the side opposite to the lens barrel 2, and the light distribution on the lens barrel 2 side tends to be insufficient. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e of the optical prism 14 is set to the lens barrel 2 side (light beam) without changing the exit optical axis center 12b of the Xe tube 12. It is offset by a distance Ax on the side close to the axis O).

図9(a)は、図1において、射出面14eの射出光軸中心14pをXe管12の射出光軸中心12bに対してオフセットする前の光線分布を示している。図9(b)は、図1において、射出面14eの射出光軸中心14pをXe管12の射出光軸中心12bに対してオフセットした後の光線分布を示している。Xe管12は直管状でガラス内周全体が発光するが、図9(a)及び図9(b)では、便宜上、Xe管12の中央部の点光源からの光線のみ表示している。     FIG. 9A shows a light distribution before offsetting the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e with respect to the exit optical axis center 12b of the Xe tube 12 in FIG. FIG. 9B shows the light distribution after the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e is offset from the exit optical axis center 12b of the Xe tube 12 in FIG. The Xe tube 12 has a straight tube shape, and the entire inner periphery of the glass emits light. However, in FIG. 9A and FIG. 9B, only the light from the point light source at the center of the Xe tube 12 is displayed for convenience.

図9(a)では、射出光軸中心14pに対してレンズ鏡筒側にある光線14qaは外周側の光線14raよりも本数が少なく(例えば、領域14sを参照)、撮影画像はレンズ鏡筒側が暗くなる。一方、図9(b)では、射出光軸中心14pに対してレンズ鏡筒側の光線14qbと外周側の光線14rbは光線の本数、密度が略等しく、光線分布が均一になっているため、撮影画像は左右で明るさが略等しくなる。     In FIG. 9A, the number of light beams 14qa on the lens barrel side with respect to the exit optical axis center 14p is smaller than the number of light beams 14ra on the outer peripheral side (see, for example, the region 14s). Get dark. On the other hand, in FIG. 9 (b), the light beam 14qb on the lens barrel side and the light beam 14rb on the outer peripheral side with respect to the emission optical axis center 14p have substantially the same number and density of light beams, and the light beam distribution is uniform. The brightness of the captured image is approximately equal on the left and right.

図10(a)は、図9(a)に対応する配光特性図であり、図10(a)は、図9(a)に対応する配光特性図である。外側の配光曲線18は左右方向の配光特性を示し、内側の配光曲線19は上下方向の配光特性を示しており、配光特性は各角度に対する光量を示している。図10(b)の配光曲線18の、射出面14eの射出光軸中心14pに対応する配光中心20に関して右側(レンズ鏡筒側)の光量は、図10(a)の配光曲線18の丸印18aに示すような落ち込みが少なく左右のバランスが改善されていることが分かる。     FIG. 10A is a light distribution characteristic diagram corresponding to FIG. 9A, and FIG. 10A is a light distribution characteristic diagram corresponding to FIG. 9A. The outer light distribution curve 18 indicates the light distribution characteristic in the left-right direction, the inner light distribution curve 19 indicates the light distribution characteristic in the vertical direction, and the light distribution characteristic indicates the amount of light for each angle. The light distribution curve 18 in FIG. 10B has a light quantity on the right side (lens barrel side) with respect to the light distribution center 20 corresponding to the exit optical axis center 14p of the exit surface 14e. It can be seen that the balance between the left and right is improved with little depression as shown by the circle 18a.

本実施例は光学プリズム14の射出面14eをレンズ鏡筒側にオフセットしているが、Xe管12と全反射面14fを含む光学プリズム14の入射面側をカメラ外周側にオフセットしてもよい。   In this embodiment, the exit surface 14e of the optical prism 14 is offset to the lens barrel side, but the entrance surface side of the optical prism 14 including the Xe tube 12 and the total reflection surface 14f may be offset to the camera outer peripheral side. .

射出面14eの傾斜角度αが増加すればするほど射出光軸中心14pの傾きも増加し、オフセット量Axも増加する。即ち、本実施例の配光特性調整方法は、実効的な射出面14eと光軸Oに直交する面Pとの最大傾斜角度αが大きいほど、図1の射出光軸中心14pと射出光軸中心12bとの、射出光軸中心12bに垂直な方向における間隔(オフセット量)を大きく設定する。オフセット方向は補正が必要な方向(配光不足の方向)である。このように、閃光発光部6は、光学プリズム14の射出面14eが傾斜していても大型化することなく配光ムラを抑えることができる。   As the tilt angle α of the exit surface 14e increases, the tilt of the exit optical axis center 14p also increases and the offset amount Ax also increases. That is, in the light distribution characteristic adjusting method of this embodiment, the larger the maximum inclination angle α between the effective exit surface 14e and the surface P orthogonal to the optical axis O, the greater the exit optical axis center 14p and the exit optical axis in FIG. An interval (offset amount) in the direction perpendicular to the emission optical axis center 12b from the center 12b is set large. The offset direction is a direction that requires correction (a direction in which light distribution is insufficient). As described above, the flash light emitting unit 6 can suppress uneven light distribution without increasing the size even if the exit surface 14e of the optical prism 14 is inclined.

次に、図1と図11を参照して、射出面14eのプリズム形状14gの角度の調節方法について説明する。プリズム形状14gは、射出する左右光束の配光角を調整したり、画角の外に向かう光束を制限してガイドナンバーを向上させたりする機能を有する。   Next, a method of adjusting the angle of the prism shape 14g on the exit surface 14e will be described with reference to FIGS. The prism shape 14g has a function of adjusting the light distribution angle of the left and right light beams to be emitted and improving the guide number by restricting the light beams that go outside the angle of view.

図11は、図1のプリズム形状14gにおける光線図である。同図に示すように、プリズム形状14gは、Xe管12のアーク長と対向した中央部14gaと両端部14gb及び14gcに分けることができる。   FIG. 11 is a ray diagram of the prism shape 14g of FIG. As shown in the figure, the prism shape 14g can be divided into a central portion 14ga and both end portions 14gb and 14gc opposed to the arc length of the Xe tube 12.

プリズム形状14gの中央部14gaはカメラ光軸中心に対し左右対称であり、その角度γはカメラの撮影画角を満たすために必要な配光角に調整される。中央部14gaを通る光線は、屈折した後で被写体に射出する光線と、射出面で2度全反射して一旦反射傘11に戻ってから光学プリズム14に再照射される光線に分けられる。必要とする配光角から外れた光線を、所望の照射角になるまで反射を繰り返すことによりガイドナンバーが向上することができる。   The central portion 14ga of the prism shape 14g is bilaterally symmetric with respect to the center of the camera optical axis, and the angle γ is adjusted to a light distribution angle necessary to satisfy the shooting field angle of the camera. The light beam that passes through the central portion 14ga is divided into a light beam that is refracted and then emitted to the subject, and a light beam that is totally reflected twice on the exit surface and returns to the reflector 11 and then re-irradiated to the optical prism 14. The guide number can be improved by repeating the reflection of the light beam deviating from the required light distribution angle until the desired irradiation angle is obtained.

プリズム形状14gの両端部14gb及び14gcは、Xe管12のアーク長部分の外側に位置し、プリズム角δは、斜め方向に照射された光線を撮影画角内に向けて屈折させるように調節される。   Both end portions 14gb and 14gc of the prism shape 14g are located outside the arc length portion of the Xe tube 12, and the prism angle δ is adjusted so as to refract the light beam irradiated in the oblique direction toward the photographing field angle. The

このように、角度γ及びδを調整することによって、配光ムラを低減してガイドナンバーを向上している。   In this way, by adjusting the angles γ and δ, unevenness in light distribution is reduced and the guide number is improved.

なお、本発明の撮像装置はデジタルカメラに限定されず、一眼レフカメラ、携帯端末、ビデオカメラなど等種々のカメラに適用することができる。   Note that the imaging apparatus of the present invention is not limited to a digital camera, and can be applied to various cameras such as a single-lens reflex camera, a portable terminal, and a video camera.

2 レンズ鏡筒
6 閃光発光部
11 反射傘
12 Xe管
14 光学プリズム

2 Lens barrel 6 Flash emission unit 11 Reflector umbrella 12 Xe tube 14 Optical prism

Claims (2)

被写体を撮影する撮影光学系と、
発光手段と、
当該発光手段からの光を入射させる入射面、前記入射面に入射した光の一部を全反射する全反射面、及び、射出面を有する光学プリズムと
を有し、
前記光学プリズムの前記射出面と前記発光手段の中心軸が平行とし、
前記光学プリズムの前記射出面の射出光軸中心と前記発光手段の射出光軸中心がともに前記撮像光学系の光軸に対して非平行とし、
前記撮像光学系の光軸と直交する平面から前記光学プリズムの前記射出面までの距離が前記撮影光学系の光軸から遠ざかるにつれ大きくなり、
前記光学プリズムの前記射出面の射出光軸中心が前記閃光発光管の射出光軸中心よりも前記撮影光学系の光軸に近くなるように、前記発光手段と前記光学プリズムとを配置することを特徴とする撮像装置。
A shooting optical system for shooting the subject;
Light emitting means;
An incident surface on which light from the light emitting means is incident, a total reflection surface that totally reflects a part of the light incident on the incident surface, and an optical prism having an exit surface,
The exit surface of the optical prism and the central axis of the light emitting means are parallel,
The exit optical axis center of the exit surface of the optical prism and the exit optical axis center of the light emitting means are both non-parallel to the optical axis of the imaging optical system,
The distance from the plane perpendicular to the optical axis of the imaging optical system to the exit surface of the optical prism increases as the distance from the optical axis of the imaging optical system increases.
The light emitting means and the optical prism are arranged such that the exit optical axis center of the exit surface of the optical prism is closer to the optical axis of the photographing optical system than the exit optical axis center of the flash tube. An imaging device that is characterized.
前記撮像光学系の光軸と直交する平面と、前記光学プリズムの前記射出面とのなす角が大きくなるほど、前記光学プリズムの前記射出面の射出光軸中心と前記閃光発光管の射出光軸中心とのオフセット量を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The larger the angle formed by the plane perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the exit surface of the optical prism, the greater the exit optical axis center of the exit surface of the optical prism and the exit optical axis center of the flash arc tube The imaging apparatus according to claim 1, wherein an offset amount of the imaging apparatus is increased.
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