JP3817423B2 - Illumination device and photographing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の撮影装置にストロボとして好適な照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
配光角度を可変とするズームストロボとしては、図41から図43に示すものが多く用いられている。
【0003】
これらの図において、ズームストロボは、発光管1と反射板19とこれら発光管1等からの光束を照明光として射出するフレネルレンズ20とにより構成され、フレネルレンズ20あるいは反射板19および発光管1を光軸AXL方向に移動させて、フレネルレンズ20と反射板19および発光管1との光軸方向の距離を変えることにより配光角度を変化させる。
【0004】
【課題を解決するための手段】
しかしながら、上述のようにフレネルレンズ又は発光管および反射板を光軸方向に移動させる方式のズームストロボでは、フレネルレンズが反射板から離れたときに、発光管から直接射出する光を集光するために、特にフレネルレンズが大きくなり、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【0005】
また、発光管から直接射出される光と反射板で反射されてから射出される光の両方を同時に平行光として射出することが原理的にできないため、配光角度を十分に狭くすることが困難であるという問題もある。
【0006】
つまり、発光管そのものの光軸上の位置と反射板によって形成される光源像の位置とが異なるため、フレネルレンズを光軸上のどこに配置しても、発光管から直接射出される光と反射板で反射される光の両方を同時に平行にすることができない。
【0007】
そこで、本発明では、小型であり、かつ十分に狭い配光角度も得られるようにした照明装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の照明装置は、管状光源からの光束に対し、光源の長手方向および光軸方向に直交する方向において集光作用および発散作用のうち一方の光学作用を及ぼす第1の光学作用部と他方の光学作用を及ぼす第2の光学作用部とを有し、第1および第2の光学作用部を光源の長手方向に相対移動させて該第1および第2の光学作用部が光軸方向において互いに重なる面積を変化させることにより照明配光角度を変化させるようにしている。
【0009】
例えば、第1および第2の光学作用部の光軸方向において互いに重なる面積が零の場合(互いに重ならない場合)には、光源からの光束のうち第1の光学作用部を通る光束と第2の光学作用部を通る光束とが別々に集光作用および発散作用を受け、広い配光角度でかつ配光分布の良好な照明配光が得られる。また、第1および第2の光学作用部の光軸方向において互いに重なる面積が大きい場合(例えば、全体が重なる場合)には、光源からの光束は、第1の光学作用部と第2の光学作用部の双方を通って集光作用と発散作用の両方を受けることにより、結果的に両光学作用が相殺されるかたちとなり、上記重なる面積が零の場合に比べて狭い配光角度が得られる。
【0010】
このように、本発明では、第1および第2の光学作用部が光軸方向において互いに重なる面積を変化させることにより配光角度を変化させるようにしているため、配光角度を変化させるために光源側又は照射レンズ側を相手方に対し光軸方向に移動させる必要をなくし、照射レンズに相当する第1および第2の光学作用部の小型化さらには照明装置全体の小型化を図ることが可能である。
【0011】
特に、光源からの光束を平行変換光学作用部により略平行光束に変換した上で上記第1および第2光学作用部に導くようにすれば、第1および第2の光学作用部が光軸方向において互いに全体が重なることにより、照明光束を略平行光束として射出することも可能であり、十分に狭い配光角度が得られる。
【0012】
なお、第1および第2の光学作用部の重なる面積を変化させるために、これら光学作用部を光源の長手方向に相対移動させるようにすることにより、照明装置の照射面内からはみ出ないように第1および第2の光学作用部を相対移動させることも可能となり、照明装置の小型化を損なうことがない。
【0013】
しかも、特に第1および第2の光学作用部が屈折力の符号が異なるシリンドリカルレンズにより構成されている場合に、両光学作用部をほぼ密着させてシリンドリカルレンズの長手方向に沿って移動させることが可能であり、より小型化を図れるとともに集光作用と発散作用の相殺性等といった光学性能を確保する上でも有利である。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1〜図8には、本発明の第1実施形態である照明装置の構成および光学作用を示している。なお、ここでは本照明装置がカメラ等の撮影装置に用いられるものとして説明する。
【0015】
また、図1,2は上記照明装置の配光角度が狭い状態を示しており、同じ状態を示す図3(正面図)および図4(下面図)におけるA断面およびB断面をそれぞれ示している。さらに、図5,6は上記照明装置の配光角度が広い状態を示しており、同じ状態を示す図7(正面図)および図8(下面図)におけるC断面およびD断面をそれぞれ示している。
【0016】
図1,2,5,6において、発光管(管状光源)1から発せられた光束のうち、紙面右側である被写体側とは反対方向である紙面左側に向かう光は、半円筒状の反射板2で反射して再び発光管1に戻り、発光管1から被写体側に射出する。
【0017】
発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面上方に発せられた光束は、プリズム(光学素子)3の入射面3Cで屈折した後、全反射面(平行変換光学作用部)3TRで全反射し、略平行光束となってプリズム3の射出面側に向かう。
【0018】
ここで、発光管1から紙面右上に発せられた光束は入射面3Cで屈折されることにより、上向きに曲げられるので、プリズム3の全反射面3TRの大きさを小さくすることができる。
【0019】
また、発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面下方に発せられた光束は、反射板2およびプリズム3がプリズム3の光軸AXLに対して上下対称に構成されているので、上記と同様の作用をする。
【0020】
また、発光管1から被写体側に射出された光束のうち光軸AXL近傍の光は、プリズム3のシリンドリカルレンズ部(平行変換光学作用部)3Rで屈折して略平行光束となり、プリズム3の射出面側に向かう。
【0021】
なお、反射板2は、発光管1の外周面のうち被写体側(照明光の照射方向)と反対側の部分を覆うとともに、プリズム3の全反射面3TRのうち全反射条件を満たさない光軸近くの部分を覆うように構成されている。
【0022】
全反射面3TRの光軸を含む断面およびこれと平行な断面の輪郭は、放物線あるいは放物線にほぼ近いシリンドリカル非球面とするのが、射出光束の平行度を良好に保つために好ましい。
【0023】
また、プリズム3のシリンドリカルレンズ部3Rは、図1において双曲面で形成されるのが好ましい。
【0024】
より詳しくは、下記に示すように、円錐係数Kの値をプリズム3の屈折率の自乗値のマイナス値とすると、プリズム3のシリンドリカルレンズ部3Rの球面収差を0にすることができる。
【0025】
例えば、プリズム3の屈折率が1.5のときは、円錐係数は−2.25が好ましい。
【0026】
《非球面形状の式》
X=h2 /R/{1+√(1−(1+K)*(h/R)2 }
但し、X;サグ量
R;近軸曲率半径
K;円錐係数
h;光軸からの距離
とする。
【0027】
このように、プリズム3の全反射面3TR(反射板2)およびシリンドリカルレンズ部3Rの平行変換光学作用により、発光管1の中心から発せられた光束はすべて略平行光束に変換される。
【0028】
そして、図1に示すA断面部分(射出平面部3H1が形成された部分)からはそのまま略平行光束として被写体側に射出する。
【0029】
一方、図2において、プリズム3のB断面の射出面には、入射する略平行光束に対して収斂性を有する複数のシリンドリカルレンズ部(第1の光学作用部)3Pが形成されており、図2の状態では、これらシリンドリカルレンズ部3Pに対向して、その屈折力を打ち消す発散性(発散作用)を有するシリンドリカルレンズ部(第2の光学作用部)4Nを有するレンズ板4がほぼ密着した状態で配置される。
【0030】
この状態では、シリンドリカルレンズ部3Pの収斂性とシリンドリカルレンズ部4Nの発散性とが互いに相殺されるかたちとなるので、シリンドリカルレンズ部3Pに入射する略平行光束はほぼそのまま略平行光束としてレンズ板4から被写体側に射出する。
【0031】
図3,4,7および図8に示すように、プリズム3の射出面における紙面左右方向の両側の周辺部には、上述した射出平面部3H1およびこれと同形状の射出平面部3H2が、レンズ板4(およびこれと同一形状のレンズ板5)に重なる大きさに形成されている。また、プリズム3の射出面におけるこれら射出平面部3H1,3H2の間には、上述した複数のシリンドリカルレンズ部3Pが、2つのレンズ板4,5に重なる大きさに形成されている。
【0032】
そして、レンズ板4は、シリンドリカルレンズ部3Pの左側半分に完全に重なる位置と射出平面部3H1に完全に重なる位置(シリンドリカルレンズ部3Pには全く重ならない位置)との間で、左右方向すなわち発光管1の長手方向にスライド移動可能となっている。また、レンズ板5は、シリンドリカルレンズ部3Pの右側半分に完全に重なる位置と射出平面部3H2に完全に重なる位置(シリンドリカルレンズ部3Pには全く重ならない位置)との間で、左右方向にスライド移動可能となっている。
【0033】
なお、レンズ板4,5のスライド駆動機構に関しては詳しく説明しないが、例えば撮影光学系のズーミングに連動してレンズ板4,5をスライドさせるメカ的機構を採用することが可能である。
【0034】
図3,4(図1,2)において、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部3Pと、プリズム3の左右方向中央側にスライドしたレンズ板4,5の発散性を有するシリンドリカルレンズ部4N,5Nは完全に重なっている。そしてこの状態では、図2にて説明したように、シリンドリカルレンズ部3Pとシリンドリカルレンズ部4N,5Nとがほぼ密着しているため、シリンドリカルレンズ部3Pに入射した略平行光束は収斂も拡散もせず、略平行光束のままレンズ板4(5)から射出する。
【0035】
一方、図1において、プリズム3の射出平面部3H1(3H2)にはもともと収斂作用も発散作用もないため、これら射出平面部3H1(3H2)に入射した光束は、略平行光束のまま射出平面部3H1(3H2)から射出される。
【0036】
このように、図1〜4に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がらずに、すなわち略平行光束として射出する。
【0037】
また、図7,8に示すレンズ板4,5がプリズム3の左右方向両端までスライドした状態では、発散性を有するシリンドリカルレンズ部4N,5Nは、プリズム3の射出平面部3H1,3H2に完全に重なっている。そしてこの状態では、図5に示すように、プリズム3の射出平面部3H1(3H2)から射出された略平行光束は、発散性を有するシリンドリカルレンズ部4N(5N)により紙面上下方向に拡散される。
【0038】
一方、図6において、プリズム3の収斂性を有するシリンドリカルレンズ部3Pの前からレンズ板4(5)が退避しているので、シリンドリカルレンズ部3Pから射出する光束はシリンドリカルレンズ部3Pの収斂作用によって紙面上下方向に一旦集光された後、拡散する。
【0039】
このように、図5〜8に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がって射出する。
【0040】
以上のように、本実施形態では、レンズ板4,5を、シリンドリカルレンズ部3Pに重なる位置と射出平面部3H1,3H2に重なる位置との間で移動させることにより、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部3Pと発散性を有するシリンドリカルレンズ部4N,5Nとの重なり合う面積(つまりは、照明装置から射出する光束を発散ないし拡散させる領域の面積)を零と最大との間で変化させ、これにより照明装置からの射出光束の配光角度を略平行光束による最小配光角度と、拡散光束による最大配光角度とに変化させることができる。
【0041】
また、レンズ板4,5が図3,4に示す位置と図7,8に示す位置との中間の位置にあるときは、シリンドリカルレンズ部3Pとシリンドリカルレンズ部4N,5Nとの重なり合う面積が図3,4の半分となり、全射出面において射出する光束を上下方向に発散ないし拡散させる領域の面積が半分となるので、上下方向の配光角度は、上記最小および最大配光角度の中間の値となる。そして、シリンドリカルレンズ部3Pとシリンドリカルレンズ部4N,5Nとの重なり合う面積を零から最大との間で連続的に変化させることにより、配光角度も最小と最大との間で連続的に変化させることができる。
【0042】
これにより、撮影光学系がズーム光学系である場合には、その焦点距離の変化に対応した最適な照明光の配光角度を得ることができる。
【0043】
(第2実施形態)
図9〜図16には、本発明の第2実施形態である照明装置の構成および光学作用を示している。また、図9,10は上記照明装置の配光角度が狭い状態を示しており、同じ状態を示す図11(正面図)および図12(下面図)におけるE断面およびF断面をそれぞれ示している。さらに、図13,14は上記照明装置の配光角度が広い状態を示しており、同じ状態を示す図15(正面図)および図16(下面図)におけるG断面およびH断面をそれぞれ示している。
【0044】
本実施形態の照明装置は、第1実施形態の照明装置とほぼ同様の構成であるが、第1実施形態のプリズム3に代わって用いられるプリズム6におけるシリンドリカルレンズ部6Pの位置が異なっている。
【0045】
図9,10,13,14において、発光管(管状光源)1から発せられた光束のうち、紙面右側である被写体側とは反対方向である紙面左側に向かう光は、半円筒状の反射板2で反射して再び発光管1に戻り、発光管1から被写体側に射出する。
【0046】
発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面上方に発せられた光束は、プリズム(光学素子)6の入射面6Cで屈折した後、全反射面(平行変換光学作用部)6TRで全反射し、略平行光束としてプリズム6の射出面側に向かう。
【0047】
ここで、発光管1から紙面右上に発せられた光束は入射面6Cで屈折されることにより、上向きに曲げられるので、プリズム6の全反射面6TRの大きさを小さくすることができる。
【0048】
また、発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面下方に発せられた光束は、反射板2およびプリズム6がプリズム6の光軸AXLに対して上下対称に構成されているので、上記と同様の作用をする。
【0049】
また、発光管1から被写体側に射出された光束のうち光軸AXL近傍の光は、プリズム6のシリンドリカルレンズ部(平行変換光学作用部)6Rで屈折して略平行光束となり、プリズム6の射出面側に向かう。
【0050】
なお、反射板2は、発光管1の外周面のうち被写体側(照明光の照射方向)と反対側の部分を覆うとともに、プリズム6の全反射面6TRのうち全反射条件を満たさない光軸近くの部分を覆うように構成されている。
【0051】
全反射面6TRの形状は、図9,10,13,14において、放物線あるいは放物線にほぼ近いシリンドリカル非球面とするのが、射出光束の平行度を良好に保つために好ましい。
【0052】
また、プリズム6のシリンドリカルレンズ部6Rは、第1実施形態と同様に図9,10,13,14において双曲面で形成されるのが好ましい。
【0053】
このように、プリズム6の全反射面6TR(反射板2)およびシリンドリカルレンズ部6Rの平行変換光学作用により、発光管1の中心から発せられた光束はすべて略平行光束に変換される。
【0054】
そして、図10に示すF断面部分(射出平面部6Hが形成された部分)からはそのまま略平行光束として被写体側に射出する。
【0055】
図9において、プリズム6のE断面の射出面には、入射する略平行光束に対して収斂性を有する複数のシリンドリカルレンズ部(第1の光学作用部)6Pが形成されており、図9の状態では、これらシリンドリカルレンズ部6Pに対向して、その屈折力を打ち消す発散性(発散作用)を有するシリンドリカルレンズ部(第2の光学作用部)7Nを有するレンズ板7がほぼ密着した状態で配置される。
【0056】
この状態では、シリンドリカルレンズ部6Pの収斂性とシリンドリカルレンズ部7Nの発散性とが互いに相殺されるかたちとなるので、シリンドリカルレンズ部6Pに入射する略平行光束はほぼそのまま略平行光束としてレンズ板7から被写体側に射出する。
【0057】
図11,12,15,16に示すように、プリズム6の射出面における紙面左右方向中間部には、上述した射出平面部6Hが、2つのレンズ板7,8が重なる大きさに形成されている。また、プリズム6の射出面における紙面左右方向両側の周辺部には、上述した複数のシリンドリカルレンズ部6Pが、各レンズ板7,8に重なる大きさに形成されている。
【0058】
そして、レンズ板7は、左側のシリンドリカルレンズ部6Pに完全に重なる位置と射出平面部6Hの左側半分に完全に重なる位置(シリンドリカルレンズ部6Pには全く重ならない位置)との間で、左右方向すなわち発光管1の長手方向にスライド移動可能となっている。また、レンズ板8は、右側のシリンドリカルレンズ部6Pに完全に重なる位置と射出平面部6Hの右側半分に完全に重なる位置(シリンドリカルレンズ部6Pには全く重ならない位置)との間で、左右方向にスライド移動可能となっている。
【0059】
なお、レンズ板7,8のスライド駆動機構に関しては詳しく説明しないが、例えば撮影光学系のズーミングに連動してレンズ板7,8をスライドさせるメカ的機構を採用することが可能である。
【0060】
図11,12(図9,10)において、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部6Pと、プリズム6の左右方向両端までスライドしたレンズ板7,8における発散性を有するシリンドリカルレンズ部7N,8Nはほぼ完全に重なっている。そしてこの状態では、図9にて説明したように、シリンドリカルレンズ部6Pとシリンドリカルレンズ部7N,8Nとがほぼ密着しているため、シリンドリカルレンズ部6Pに入射した略平行光束は収斂も拡散もせず、略平行光束のままレンズ板7(8)から射出する。
【0061】
一方、図10において、プリズム6の射出平面部6Hにはもともと収斂作用も発散作用もないため、この射出平面部6Hに入射した光束は、略平行光束のまま射出平面部6Hから射出する。
【0062】
このように、図9〜12に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がらずに、すなわち略平行光束として射出する。
【0063】
また、図13,14(図15,16)に示すレンズ板7,8がプリズム6の中央側にスライドした状態では、発散性を有するシリンドリカルレンズ部7N,8Nは、プリズム6の射出平面部6Hに完全に重なっている。そしてこの状態では、図14に示すように、プリズム6の射出平面部6Hから射出された略平行光束は、発散性を有するシリンドリカルレンズ部7N(8N)により紙面上下方向に拡散される。
【0064】
一方、図13において、プリズム6の収斂性を有するシリンドリカルレンズ部6Pの前からレンズ板7(8)が退避しているので、シリンドリカルレンズ部6Pから射出する光束はシリンドリカルレンズ部6Pの収斂作用によって紙面上下方向に一旦集光された後、拡散する。
【0065】
このように、図13〜16に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がって射出する。
【0066】
以上のように、本実施形態では、レンズ板7,8を、シリンドリカルレンズ部6Pに重なる位置と射出平面部6Hに重なる位置との間で移動させることにより、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部6Pと発散性を有するシリンドリカルレンズ部7N,8Nとの重なり合う面積(つまりは、照明装置から射出する光束を発散ないし拡散させる領域の面積)を零と最大との間で変化させ、これにより照明装置からの射出光束の配光角度を略平行光束による最小配光角度と、拡散光束による最大配光角度とに変化させることができる。
【0067】
また、レンズ板7,8が図11,12に示す位置と図15,16に示す位置との中間の位置にあるときは、シリンドリカルレンズ部6Pとシリンドリカルレンズ部7N,8Nとの重なり合う面積が図11,12の半分となり、全射出面において射出する光束を上下方向に発散ないし拡散させる領域の面積が半分となるので、上下方向の配光角度は、上記最小および最大配光角度の中間の値となる。そして、シリンドリカルレンズ部6Pとシリンドリカルレンズ部7N,8Nとの重なり合う面積を零から最大との間で連続的に変化させることにより、配光角度も最小と最大との間で連続的に変化させることができる。
【0068】
これにより、撮影光学系がズーム光学系である場合には、その焦点距離の変化に対応した最適な照明光の配光角度を得ることができる。
【0069】
ここで、本実施形態を第1実施形態と比較すると、図9〜12に示す配光角度が狭いときに、周辺部と比べて射出光量の多いプリズム6の中心部が、レンズ板7,8に覆われないので、レンズ板7,8の表面反射による光量損失が減少して、射出される全体的な光量が増加し、ガイドナンバーを増加させることができる。
【0070】
(第3実施形態)
図17〜図24には、本発明の第3実施形態である照明装置の構成および光学作用を示している。また、図17,18は上記照明装置の配光角度が狭い状態を示しており、同じ状態を示す図19(正面図)および図20(下面図)におけるJ断面およびK断面をそれぞれ示している。さらに、図21,22は上記照明装置の配光角度が広い状態を示しており、同じ状態を示す図23(正面図)および図24(下面図)におけるL断面およびM断面をそれぞれ示している。
【0071】
本実施形態の照明装置は、基本的に第1,2実施形態の照明装置と同様の原理のものであるが、第1,2実施形態のプリズム3,6に代わって用いられるプリズム9におけるシリンドリカルレンズ部9Pの位置および大きさと使用するレンズ板10の枚数とが異なっている。
【0072】
図17,18,21,22において、発光管(管状光源)1から発せられた光束のうち、紙面右側である被写体側とは反対方向である紙面左側に向かう光は、半円筒状の反射板2で反射して再び発光管1に戻り、発光管1から被写体側に射出する。
【0073】
発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面上方に発せられた光束は、プリズム(光学素子)9の入射面9Cで屈折した後、全反射面(平行変換光学作用部)9TRで全反射し、略平行光束としてプリズム9の射出面側に向かう。
【0074】
ここで、発光管1から紙面右上に発せられた光束は入射面9Cで屈折されることにより、上向きに曲げられるので、プリズム9の全反射面9TRの大きさを小さくすることができる。
【0075】
また、発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面下方に発せられた光束は、反射板2およびプリズム9がプリズム9の光軸AXLに対して上下対称に構成されているので、上記と同様の作用をする。
【0076】
また、発光管1から被写体側に射出された光束のうち光軸AXL近傍の光は、プリズム9のシリンドリカルレンズ部(平行変換光学作用部)9Rで屈折して略平行光束となり、プリズム9の射出面側に向かう。
【0077】
なお、反射板2は、発光管1の外周面のうち被写体側(照明光の照射方向)と反対側の部分を覆うとともに、プリズム9の全反射面9TRのうち全反射条件を満たさない光軸近くの部分を覆うように構成されている。
【0078】
全反射面9TRの形状は、図17,18,21,22において、放物線あるいは放物線にほぼ近いシリンドリカル非球面とするのが、射出光束の平行度を良好に保つために好ましい。
【0079】
また、プリズム9のシリンドリカルレンズ部9Rは、第1実施形態と同様に図17,18,21,22において双曲面で形成されるのが好ましい。
【0080】
このように、プリズム9の全反射面9TR(反射板2)およびシリンドリカルレンズ部9Rの平行変換光学作用により、発光管1の中心から発せられた光束はすべて略平行光束に変換される。
【0081】
そして、図18に示すK断面部分(射出平面部9Hが形成された部分)からはそのまま略平行光束として被写体側に射出する。
【0082】
図17において、プリズム9のJ断面の射出面には、入射する略平行光束に対して収斂性を有する複数のシリンドリカルレンズ部(第1の光学作用部)9Pが形成されており、図17の状態では、これらシリンドリカルレンズ部9Pに対向して、その屈折力を打ち消す発散性(発散作用)を有するシリンドリカルレンズ部(第2の光学作用部)10Nを有するレンズ板10がほぼ密着した状態で配置される。
【0083】
この状態では、シリンドリカルレンズ部9Pの収斂性とシリンドリカルレンズ部10Nの発散性とが互いに相殺されるかたちとなるので、シリンドリカルレンズ部9Pに入射する略平行光束はほぼそのまま略平行光束としてレンズ板10から被写体側に射出する。
【0084】
図19,20,23,24に示すように、プリズム9の射出面における紙面左側半分には、上述した複数のシリンドリカルレンズ部9Pが、レンズ板10に重なる大きさに形成されている。また、プリズム9の射出面における紙面右側半分には、上述した射出平面部9Hが、レンズ板10に重なる大きさに形成されている。
【0085】
そして、レンズ板10は、シリンドリカルレンズ部9Pに完全に重なる位置と射出平面部10Hに完全に重なる位置(シリンドリカルレンズ部9Pには全く重ならない位置)との間で、左右方向すなわち発光管1の長手方向にスライド移動可能となっている。
【0086】
なお、レンズ板10のスライド駆動機構に関しては詳しく説明しないが、例えば撮影光学系のズーミングに連動してレンズ板10をスライドさせるメカ的機構を採用することが可能である。
【0087】
図19,20(図17,18)において、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部9Pと、プリズム9の左側端までスライドしたレンズ板10における発散性を有するシリンドリカルレンズ部10Nはほぼ完全に重なっている。そしてこの状態では、図17にて説明したように、シリンドリカルレンズ部9Pとシリンドリカルレンズ部10Nとがほぼ密着しているため、シリンドリカルレンズ部9Pに入射した略平行光束は収斂も拡散もせず、略平行光束のままレンズ板10から射出する。
【0088】
一方、図18において、プリズム9の射出平面部9Hにはもともと収斂作用も発散作用もないため、この射出平面部9Hに入射した光束は、略平行光束のまま射出平面部9Hから射出する。
【0089】
このように、図17〜20に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がらずに、すなわち略平行光束として射出する。
【0090】
また、図23,24(図21,22)に示すレンズ板10がプリズム9の右側端までスライドした状態では、発散性を有するシリンドリカルレンズ部10Nは、プリズム9の射出平面部9Hに完全に重なっている。そしてこの状態では、図22に示すように、プリズム9の射出平面部9Hから射出された略平行光束は、発散性を有するシリンドリカルレンズ部10Nにより紙面上下方向に拡散される。
【0091】
一方、図21において、プリズム9の収斂性を有するシリンドリカルレンズ部9Pの前からレンズ板10が退避しているので、シリンドリカルレンズ部9Pから射出する光束はシリンドリカルレンズ部9Pの収斂作用によって紙面上下方向に一旦集光された後、拡散する。
【0092】
このように、図21〜24に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がって射出する。
【0093】
以上のように、本実施形態では、レンズ板10を、シリンドリカルレンズ部9Pに重なる位置と射出平面部9Hに重なる位置との間で移動させることにより、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部9Pと発散性を有するシリンドリカルレンズ部10Nとの重なり合う面積(つまりは、照明装置から射出する光束を発散ないし拡散させる領域の面積)を零と最大との間で変化させ、これにより照明装置からの射出光束の配光角度を略平行光束による最小配光角度と、拡散光束による最大配光角度とに変化させることができる。
【0094】
また、レンズ板10が図19,20に示す位置と図23,24に示す位置との中間の位置にあるときは、シリンドリカルレンズ部9Pとシリンドリカルレンズ部10Nとの重なり合う面積が図19,20の半分となり、全射出面において射出する光束を上下方向に発散ないし拡散させる領域の面積が半分となるので、上下方向の配光角度は、上記最小および最大配光角度の中間の値となる。そして、シリンドリカルレンズ部9Pとシリンドリカルレンズ部10Nとの重なり合う面積を零から最大との間で連続的に変化させることにより、配光角度も最小と最大との間で連続的に変化させることができる。
【0095】
これにより、撮影光学系がズーム光学系である場合には、その焦点距離の変化に対応した最適な照明光の配光角度を得ることができる。
【0096】
ここで、本実施形態と第1,2実施形態と比較すると、本実施形態では、発散性を有する複数のシリンドリカルレンズ部10Nを有するレンズ板10を1枚としているので、部品数を減少させてコストダウンを図ることができる。また、1枚のレンズ板10のみをスライド移動させればよいので、2枚のレンズ板を互いに反対方向にスライド移動させる第1,2実施形態に比べてレンズ板のスライド駆動機構の構成を簡単にすることができる。
【0097】
(第4実施形態)
図25〜図32には、本発明の第4実施形態である照明装置の構成および光学作用を示している。また、図25,26は上記照明装置の配光角度が狭い状態を示しており、同じ状態を示す図27(正面図)および図28(下面図)におけるN断面およびQ断面をそれぞれ示している。さらに、図29,30は上記照明装置の配光角度が広い状態を示しており、同じ状態を示す図31(正面図)および図32(下面図)におけるR断面およびS断面をそれぞれ示している。
【0098】
本実施形態の照明装置は、第1,2実施形態の照明装置と同様の原理を用いているが、第1実施形態のプリズム3に代わって用いられるプリズム11におけるシリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRの位置および大きさと使用するレンズ板12〜15の枚数とが異なっている。
【0099】
図25,26,29,30において、発光管(管状光源)1から発せられた光束のうち、紙面右側である被写体側とは反対方向である紙面左側に向かう光は、半円筒状の反射板2で反射して再び発光管1に戻り、発光管1から被写体側に射出する。
【0100】
発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面上方に発せられた光束は、プリズム(光学素子)11の入射面11Cで屈折した後、全反射面(平行変換光学作用部)11TRで全反射し、略平行光束としてプリズム11の射出面側に向かう。
【0101】
ここで、発光管1から紙面右上に発せられた光束は入射面11Cで屈折されることにより、上向きに曲げられるので、プリズム11の全反射面11TRの大きさを小さくすることができる。
【0102】
また、発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面下方に発せられた光束は、反射板2およびプリズム11がプリズム11の光軸AXLに対して上下対称に構成されているので、上記と同様の作用をする。
【0103】
また、発光管1から被写体側に射出された光束のうち光軸AXL近傍の光は、プリズム11のシリンドリカルレンズ部(平行変換光学作用部)11Rで屈折して略平行光束となり、プリズム6の射出面側に向かう。
【0104】
なお、反射板2は、発光管1の外周面のうち被写体側(照明光の照射方向)と反対側の部分を覆うとともに、プリズム11の全反射面11TRのうち全反射条件を満たさない光軸近くの部分を覆うように構成されている。
【0105】
全反射面11TRの形状は、図25,26,29,30において、放物線あるいは放物線にほぼ近いシリンドリカル非球面とするのが、射出光束の平行度を良好に保つために好ましい。
【0106】
また、プリズム11のシリンドリカルレンズ部11Rは、第1実施形態と同様に図25,26,29,30において双曲面で形成されるのが好ましい。
【0107】
このように、プリズム11の全反射面11TR(反射板2)およびシリンドリカルレンズ部11Rの平行変換光学作用により、発光管1の中心から発せられた光束はすべて略平行光束に変換される。
【0108】
そして、図25に示すN断面部分(射出平面部11H2が形成された部分)からはそのまま略平行光束として被写体側に射出する。
【0109】
図26において、プリズム11のQ断面の射出面には、入射する略平行光束に対して収斂性を有する複数のシリンドリカルレンズ部(第1の光学作用部)11Pが形成されている。図26の状態では、これらシリンドリカルレンズ部11Pに対向して、その屈折力を打ち消す発散性(発散作用)を有するシリンドリカルレンズ部(第2の光学作用部)12Nを有するレンズ板12がほぼ密着した状態で配置される。
【0110】
この状態では、シリンドリカルレンズ部11Pの収斂性とシリンドリカルレンズ部12Nの発散性とが互いに相殺されるかたちとなるので、シリンドリカルレンズ部11Pに入射する略平行光束はほぼそのまま略平行光束としてレンズ板12から被写体側に射出する。
【0111】
図27,28,31,32に示すように、プリズム11の射出面における紙面左右方向両側の周辺部のプリズム端側と左右方向中間部のプリズム端側には、射出平面部11H1〜11H4が、4つのレンズ板12〜15がそれぞれ重なる大きさに形成されている。また、プリズム11の射出面における左右方向中間部には、上述した複数のシリンドリカルレンズ部11Pが、2枚のレンズ板12,14に重なる大きさに形成されている。
【0112】
さらに、プリズム11の射出面における残りの左右部分にも、収斂性を有する複数のシリンドリカルレンズ部11PL,11PRが、各レンズ板13,15に重なる大きさにそれぞれ形成されている。
【0113】
そして、各レンズ板12〜15は、各シリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRに完全に重なる位置と射出平面部11H1〜11H2に完全に重なる位置(シリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRには全く重ならない位置)との間で、左右方向すなわち発光管1の長手方向にスライド移動可能となっている。
【0114】
なお、レンズ板12〜15のスライド駆動機構に関しては詳しく説明しないが、例えば撮影光学系のズーミングに連動してレンズ板12〜15をスライドさせるメカ的機構を採用することが可能である。
【0115】
図27,28(図25,26)において、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRと、レンズ板12〜15おける発散性を有するシリンドリカルレンズ部12N〜15Nはほぼ完全に重なっている。そしてこの状態では、図26にて説明したように、シリンドリカルレンズ部11P(11PL,11PR)とシリンドリカルレンズ部12N〜15Nとがほぼ密着しているため、シリンドリカルレンズ部11P(11PL,11PR)に入射した略平行光束は収斂も拡散もせず、略平行光束のままレンズ板12,14(13,15)から射出する。
【0116】
一方、図25において、プリズム11の射出平面部11H2にはもともと収斂作用も発散作用もないため、この射出平面部11P(11PL,11PR)に入射した光束は、略平行光束のまま射出平面部11H2(11H1,11H3,11H4)から射出する。
【0117】
このように、図25〜28に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がらずに、すなわち略平行光束として射出する。
【0118】
また、図31,32(図29,30)に示す状態では、レンズ板12〜15の発散性を有するシリンドリカルレンズ部12N〜15Nは、プリズム11の射出平面部11H1〜11H4に完全に重なっている。そしてこの状態では、図29に示すように、プリズム11の射出平面部11H2(11H1,11H3,11H4)から射出された略平行光束は、レンズ板12(13〜15)の発散性を有するシリンドリカルレンズ部12N(13N〜15N)により紙面上下方向に拡散される。
【0119】
一方、図30において、プリズム11の収斂性を有するシリンドリカルレンズ部11P(11PL,11PR)の前からレンズ板12(13,14,15)が退避しているので、シリンドリカルレンズ部11P(11PL,11PR)から射出する光束はシリンドリカルレンズ部11P(11PL,11PR)の収斂作用によって紙面上下方向に一旦集光された後、拡散する。
【0120】
このように、図25〜28に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がって射出する。
【0121】
以上のように、本実施形態では、レンズ板12〜15を、シリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRに重なる位置と射出平面部11H1と11H4に重なる位置との間で移動させることにより、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRと発散性を有するシリンドリカルレンズ部12N〜15Nとの重なり合う面積(つまりは、照明装置から射出する光束を発散ないし拡散させる領域の面積)を零と最大との間で変化させ、これにより照明装置からの射出光束の配光角度を略平行光束による最小配光角度と、拡散光束による最大配光角度とに変化させることができる。
【0122】
また、レンズ板12〜15が図27,28に示す位置と図31,32に示す位置との中間の位置にあるときは、シリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRとシリンドリカルレンズ部12N〜15Nとの重なり合う面積が図27,28の半分となり、全射出面において射出する光束を上下方向に発散ないし拡散させる領域の面積が半分となるので、上下方向の配光角度は、上記最小および最大配光角度の中間の値となる。そして、シリンドリカルレンズ部11P,11PL,11PRとシリンドリカルレンズ部12N〜15Nとの重なり合う面積を零から最大との間で連続的に変化させることにより、配光角度も最小と最大との間で連続的に変化させることができる。
【0123】
これにより、撮影光学系がズーム光学系である場合には、その焦点距離の変化に対応した最適な照明光の配光角度を得ることができる。
【0124】
ここで、本実施形態を第1,2実施形態と比較すると、レンズ板12〜15を4分割しているため、レンズ板を2分割している第1,2実施形態と比べてレンズ板の移動量を小さくすることが可能であり、スライド駆動機構の小型化を図ることができる。
【0125】
(第5実施形態)
図33から図40には、本発明の第5実施形態の構成および光学作用を示している。また、図33,34は上記照明装置の配光角度が狭い状態を示しており、同じ状態を示す図35(正面図)および図36(下面図)におけるT断面およびV断面をそれぞれ示している。さらに、図37,38は上記照明装置の配光角度が広い状態を示しており、同じ状態を示す図39(正面図)および図40(下面図)におけるW断面およびX断面をそれぞれ示している。
【0126】
図33,34,37,38において、発光管(管状光源)1から発せられた光束のうち、紙面右側である被写体側とは反対方向である紙面左側に向かう光は、半円筒状の反射板2で反射して再び発光管1に戻り、発光管1から被写体側に射出する。
【0127】
発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面上方に発せられた光束は、プリズム(光学素子)16の入射面16Cで屈折した後、全反射面(平行変換光学作用部)16TRで全反射し、略平行光束としてプリズム16の射出面側に向かう。
【0128】
ここで、発光管1から紙面右上に発せられた光束は入射面16Cで屈折されることにより、上向きに曲げられるので、プリズム16の全反射面16TRの大きさを小さくすることができる。
【0129】
また、発光管1から被写体側に発せられた光束のうち、紙面下方に発せられた光束は、反射板2およびプリズム16がプリズム16の光軸AXLに対して上下対称に構成されているので、上記と同様の作用をする。
【0130】
また、発光管1から被写体側に射出された光束のうち光軸AXL近傍の光は、プリズム16のシリンドリカルレンズ部(平行変換光学作用部)16Rで屈折して略平行光束となり、プリズム16の射出面側に向かう。
【0131】
なお、反射板2は、発光管1の外周面のうち被写体側(照明光の照射方向)と反対側の部分を覆うとともに、プリズム16の全反射面16TRのうち全反射条件を満たさない光軸近くの部分を覆うように構成されている。
【0132】
全反射面16TRの形状は、図33,34,37,38において、放物線あるいは放物線にほぼ近いシリンドリカル非球面とするのが、射出光束の平行度を良好に保つために好ましい。
【0133】
また、プリズム16のシリンドリカルレンズ部16Rは、第1実施形態と同様に図33,34,37,38において双曲面で形成されるのが好ましい。
【0134】
このように、プリズム16の全反射面16TR(反射板2)およびシリンドリカルレンズ部16Rの平行変換光学作用により、発光管1の中心から発せられた光束はすべて略平行光束に変換される。
【0135】
そして、図33に示すT断面部分(射出平面部16H1が形成された部分)からはそのまま略平行光束として被写体側に射出する。
【0136】
図34において、プリズム9のJ断面の射出面には、入射する略平行光束に対して収斂性を有する凸シリンドリカルレンズ部(第1の光学作用部)16Pが形成されており、図34の状態では、この凸シリンドリカルレンズ部16Pに対向して、その屈折力を打ち消す発散性(発散作用)を有する凹シリンドリカルレンズ部(第2の光学作用部)17Nを有するレンズ板17がほぼ密着した状態で配置される。
【0137】
この状態では、凸シリンドリカルレンズ部16Pの収斂性と凹シリンドリカルレンズ部16Nの発散性とが互いに相殺されるかたちとなるので、凸シリンドリカルレンズ部16Pに入射する略平行光束はほぼそのまま略平行光束としてレンズ板17から被写体側に射出する。
【0138】
図35,36,39,40に示すように、プリズム16の射出面における紙面左右方向両端側の周辺部には、上述した射出平面部16H1および射出平面部16H2が、レンズ板17およびこれと同一形状に形成されたレンズ板18にそれぞれ重なる大きさに形成されている。また、プリズム16の射出面における両周辺部の間には、上述した凸シリンドリカルレンズ部16Pが、2つのレンズ板17,18に重なる大きさに形成されている。
【0139】
そして、レンズ板17は、凸シリンドリカルレンズ部16Pに完全に重なる位置と射出平面部16Hに完全に重なる位置(凸シリンドリカルレンズ部16Pには全く重ならない位置)との間で、左右方向すなわち発光管1の長手方向にスライド移動可能となっている。
【0140】
なお、レンズ板17,18のスライド駆動機構に関しては詳しく説明しないが、例えば撮影光学系のズーミングに連動してレンズ板17,18をスライドさせるメカ的機構を採用することが可能である。
【0141】
図35,36(図33,34)において、収斂性を有する凸シリンドリカルレンズ部16Pと、プリズム16の中央側にスライドしたレンズ板17,18における発散性を有する凹シリンドリカルレンズ部17N,18Nは完全に重なっている。そしてこの状態では、凸シリンドリカルレンズ部16Pと凹シリンドリカルレンズ部17N,18Nとがほぼ密着した状態で重なっているので、凸シリンドリカルレンズ部16Pに入射した略平行光束は収斂も拡散もせず、略平行光束のままレンズ板17(18)から射出する。
【0142】
一方、図33において、プリズム16の射出平面部16Hにはもともと収斂作用も発散作用もないため、この射出平面部16Hに入射した光束は、略平行光束のまま射出平面部16Hから射出する。
【0143】
このように、図33〜36に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がらずに、すなわち略平行光束として射出する。
【0144】
また、図39,40(図37,38)に示すレンズ板17,18がプリズム16の左右両端までスライドした状態では、発散性を有する凹シリンドリカルレンズ部17N,18Nは、プリズム16の射出平面部16H1,16H2に完全に重なっている。そしてこの状態では、図37に示すように、プリズム16の射出平面部16H1(16H2)から射出された略平行光束は、発散性を有する凹シリンドリカルレンズ部17N(18N)により紙面上下方向に拡散される。
【0145】
一方、図38において、プリズム16の収斂性を有する凸シリンドリカルレンズ部16Pの前からレンズ板17,18が退避しているので、凸シリンドリカルレンズ部16Pから射出する光束は凸シリンドリカルレンズ部16Pの収斂作用によって紙面上下方向に一旦集光された後、拡散する。
【0146】
このように、図37〜40に示した状態では、発光管1の中心から発せられた光束は、照明装置のすべての射出面から紙面上下方向に広がって射出する。
【0147】
以上のように、本実施形態では、レンズ板17,18を、凸シリンドリカルレンズ部16Pに重なる位置と射出平面部16H1,16H2に重なる位置との間で移動させることにより、収斂性を有する凸シリンドリカルレンズ部16Pと発散性を有する凹シリンドリカルレンズ部17N,18Nとの重なり合う面積(つまりは、照明装置から射出する光束を発散ないし拡散させる領域の面積)を零と最大との間で変化させ、これにより照明装置からの射出光束の配光角度を略平行光束による最小配光角度と、拡散光束による最大配光角度とに変化させることができる。
【0148】
また、レンズ板17,18が図35,36に示す位置と図39,40に示す位置との中間の位置にあるときは、凸シリンドリカルレンズ部16Pと凹シリンドリカルレンズ部17N,18Nとの重なり合う面積が図35,36の半分となり、全射出面において射出する光束を上下方向に発散ないし拡散させる領域の面積が半分となるので、上下方向の配光角度は、上記最小および最大配光角度の中間の値となる。そして、凸シリンドリカルレンズ部16Pと凹シリンドリカルレンズ部17N,18Nとの重なり合う面積を零から最大との間で連続的に変化させることにより、配光角度も最小と最大との間で連続的に変化させることができる。
【0149】
これにより、撮影光学系がズーム光学系である場合には、その焦点距離の変化に対応した最適な照明光の配光角度を得ることができる。
【0150】
ここで、本実施形態と第1〜4実施形態と比較すると、本実施形態では、シリンドリカルレンズ部16P,17N,18Nの形状が第1〜4実施形態に比べて単純であるため、作り易いという利点がある。
【0151】
なお、上記各実施形態では、プリズムおよびレンズ板に収斂性又は発散性を有するシリンドリカルレンズ部を形成した場合について説明したが、薄型化のために、シリンドリカルレンズ部に代えて、シリンドリカルフレネルレンズ部を構成してもよい。
【0152】
また、上記各実施形態では、プリズムに収斂性を有するシリンドリカルレンズ部を形成し、発散性を有するシリンドリカルレンズ部が形成されたレンズ板を移動させる場合について説明したが、発散性を有するシリンドリカルレンズ部をプリズムに形成し、収斂性を有するシリンドリカルレンズ部が形成されたレンズ板を移動可能としてもよい。
【0153】
さらに、上記各実施形態において、プリズムやレンズ板は、可視光の透過率の良好なアクリル等の透明樹脂やガラスモールドで作製するのが好ましいが、他の材料で製作してもよい。
【0154】
また、上記各実施形態では、プリズムにより略平行光束に変換した照明光束をそのまま射出することにより狭い配光角度を得るようにした場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、光源からプリズムの第1の光学作用部に入射する光が拡散光束であって、第1の光学作用部の集光作用により略平行光束化して狭い配光角度を得るようにしてもよい。
【0155】
また、上記各実施形態では、カメラに用いられる照明装置(ストロボ装置)について説明したが、本発明は照明光の照射範囲を可変とした照明装置として、照明範囲を変えることができる室内の照明装置やフラッシュ光による通信装置等、広い範囲の応用が可能と考えられる。
【0156】
また、これまで説明をおこなってきたすべての本発明の実施形態において、十分な配光変化を得るためには,第1の光学作用部および第2の光学作用部に平行光を入射させた場合の最大偏向角度は10度以上となるよう、第1の光学作用部および第2の光学作用部の形状を定めるのがよい。
【0157】
さらに望ましくは、上記最大偏向角度が15度以上となるように、第1の光学作用部および第2の光学作用部の形状を定めるのがよい。
【0158】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、集光作用および発散作用のうち一方を有する第1の光学作用部と他方を有する第2の光学作用部とが光軸方向において互いに重なる面積を変化させることにより配光角度を変化させるようにしているので、配光角度を変化させるために光源側又は照射レンズ側を相手方に対し光軸方向に移動させる必要がなく、照射レンズに相当する第1および第2の光学作用部の小型化さらには照明装置全体の小型化を図ることができる。
【0159】
特に、光源からの光束を平行変換光学作用部により略平行光束に変換した上で上記第1および第2光学作用部に導くようにすれば、第1および第2の光学作用部が光軸方向において互いに全体が重なることにより、照明光束も略平行光束として射出することができ、十分に狭い配光角度を得ることができる。
【0160】
したがって、本発明の照明装置を撮影装置用のズームストロボとして用いれば、小型で、配光角度が狭い場合のガイドナンバーが非常に大きい、照明効率の良いストロボ装置を実現することができる。
【0161】
なお、第1および第2の光学作用部の重なる面積を変化させるために、これら光学作用部を光源の長手方向に相対移動させるようにすることにより、照明装置の照射面内からはみ出ないように第1および第2の光学作用部を相対移動させることも可能となり、照明装置の小型化を損なうことがない。
【0162】
しかも、特に第1および第2の光学作用部が屈折力の符号が異なるシリンドリカルレンズにより構成されている場合に、両光学作用部をほぼ密着させてシリンドリカルレンズの長手方向に沿って移動させることが可能であり、より小型化を図れるとともに集光作用と発散作用の相殺性等といった光学性能を確保する上でも有利である。
【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の配光角度が狭い状態の断面図。
【図2】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図3】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の正面図。
【図4】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の下面図。
【図5】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図6】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図7】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の正面図。
【図8】上記第1実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の下面図。
【図9】本発明の第2実施形態である照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図10】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図11】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の正面図。
【図12】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の下面図。
【図13】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図14】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図15】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の正面図。
【図16】上記第2実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の下面図。
【図17】本発明の第3実施形態である照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図18】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図19】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の正面図。
【図20】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の下面図。
【図21】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図22】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図23】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の正面図。
【図24】上記第3実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の下面図。
【図25】本発明の第4実施形態である照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図26】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図27】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の正面図。
【図28】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の下面図。
【図29】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図30】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図31】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の正面図。
【図32】上記第4実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の下面図。
【図33】本発明の第5実施形態である照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図34】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図。
【図35】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の正面図。
【図36】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が狭い状態の下面図。
【図37】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図38】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の断面図。
【図39】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の正面図。
【図40】上記第5実施形態の照明装置の配光角度が広い状態の下面図。
【図41】従来の照明装置の発光管と垂直な方向の断面図。
【図42】従来の照明装置の正面図。
【図43】従来の照明装置の発光管の長手方向の断面図。
【符号の説明】
1 発光管
2 反射板
3,6,9,11,16 プリズム
4,5,7,8,10,12〜15,17,18 レンズ板
3P,6P,9P,11P,11PL,11PR,16P (収斂性)シリンドリカルレンズ部
4N,5N,7N,8N,10N,12N〜15N,17N,18N (発散性)シリンドリカルレンズ部
3H1,3H2,6H,9H,11H〜11H4,16H 射出平面部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an illumination device suitable as a strobe for a photographing apparatus such as a camera.
[0002]
[Prior art]
As a zoom strobe with variable light distribution angle, those shown in FIGS. 41 to 43 are often used.
[0003]
In these drawings, the zoom strobe is composed of the
[0004]
[Means for Solving the Problems]
However, in the zoom strobe of the type in which the Fresnel lens or the arc tube and the reflecting plate are moved in the optical axis direction as described above, the light emitted directly from the arc tube is collected when the Fresnel lens is separated from the reflecting plate. In particular, there is a problem that the Fresnel lens is particularly large and the entire apparatus is enlarged.
[0005]
Moreover, since it is theoretically impossible to emit both the light directly emitted from the arc tube and the light emitted after being reflected by the reflector as parallel light, it is difficult to sufficiently narrow the light distribution angle. There is also the problem of being.
[0006]
In other words, since the position on the optical axis of the arc tube itself and the position of the light source image formed by the reflector are different, the light emitted directly from the arc tube and reflected no matter where the Fresnel lens is placed on the optical axis. Both of the light reflected by the plate cannot be made parallel at the same time.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a lighting device that is small in size and can obtain a sufficiently narrow light distribution angle.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the illuminating device of the present invention performs one optical action of a condensing action and a diverging action in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the light source and the optical axis direction with respect to the light beam from the tubular light source. A first optical action part that exerts a second optical action part that exerts the other optical action; The first and second optical action portions are moved relative to each other in the longitudinal direction of the light source to The illumination light distribution angle is changed by changing the areas where the first and second optical action portions overlap each other in the optical axis direction.
[0009]
For example, when the areas where the first and second optical action portions overlap each other in the optical axis direction are zero (when they do not overlap each other), the light flux passing through the first optical action portion and the second light flux from the light source The light flux passing through the optical action part is separately subjected to the light converging action and the diverging action, and illumination light distribution with a wide light distribution angle and good light distribution can be obtained. In addition, when the areas of the first and second optical action portions that overlap each other in the optical axis direction are large (for example, when the whole overlaps), the light flux from the light source is emitted from the first optical action portion and the second optical action portion. By receiving both the condensing action and the diverging action through both of the action parts, both optical actions are canceled as a result, and a narrow light distribution angle is obtained compared to the case where the overlapping area is zero. .
[0010]
As described above, in the present invention, the first and second optical action units are configured to change the light distribution angle by changing the areas where they overlap each other in the optical axis direction. It is not necessary to move the light source side or the irradiation lens side in the optical axis direction with respect to the other party, and it is possible to reduce the size of the first and second optical action portions corresponding to the irradiation lens and further the size of the entire illumination device. It is.
[0011]
In particular, if the light beam from the light source is converted into a substantially parallel light beam by the parallel conversion optical action part and then guided to the first and second optical action parts, the first and second optical action parts are in the optical axis direction. In FIG. 2, the entire light beams overlap each other so that the illumination light beam can be emitted as a substantially parallel light beam, and a sufficiently narrow light distribution angle can be obtained.
[0012]
In order to change the overlapping area of the first and second optical action portions, these optical action portions are moved relative to each other in the longitudinal direction of the light source so that they do not protrude from the irradiation surface of the illumination device. It is also possible to move the first and second optical action portions relative to each other, and the size reduction of the lighting device is not impaired.
[0013]
In addition, particularly when the first and second optical action portions are constituted by cylindrical lenses having different refractive power signs, the two optical action portions can be moved in the longitudinal direction of the cylindrical lens with the optical action portions being in close contact with each other. This is possible, and can be further reduced in size, and is also advantageous in securing optical performance such as the ability to cancel the condensing action and the diverging action.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 to 8 show the configuration and optical action of the illumination device according to the first embodiment of the present invention. Here, the description will be made assuming that the present illumination device is used in a photographing device such as a camera.
[0015]
1 and 2 show a state where the light distribution angle of the illuminating device is narrow, and shows the A section and the B section in FIG. 3 (front view) and FIG. 4 (bottom view) showing the same state, respectively. . 5 and 6 show a state in which the light distribution angle of the lighting device is wide, and shows a C section and a D section in FIG. 7 (front view) and FIG. 8 (bottom view) showing the same state, respectively. .
[0016]
In FIGS. 1, 2, 5, and 6, the light emitted from the arc tube (tubular light source) 1 is directed to the left side of the paper, which is the direction opposite to the subject side, which is the right side of the paper. 2 is reflected back to the
[0017]
Of the light beams emitted from the
[0018]
Here, since the light beam emitted from the
[0019]
Of the luminous flux emitted from the
[0020]
Further, the light near the optical axis AXL out of the light beam emitted from the
[0021]
The reflecting
[0022]
The cross section including the optical axis of the total reflection surface 3TR and the outline of the cross section parallel thereto are preferably a parabola or a cylindrical aspheric surface that is substantially close to the parabola in order to keep the parallelism of the emitted light beam good.
[0023]
Further, the
[0024]
More specifically, as shown below, when the value of the cone coefficient K is a negative value of the square of the refractive index of the
[0025]
For example, when the refractive index of the
[0026]
《Aspherical shape formula》
X = h 2 / R / {1 + √ (1- (1 + K) * (h / R) 2 }
Where X is the amount of sag
R: Paraxial radius of curvature
K: Conic coefficient
h: Distance from the optical axis
And
[0027]
In this way, all the light beams emitted from the center of the
[0028]
Then, the light is emitted from the A cross-section portion (the portion where the emission plane portion 3H1 is formed) shown in FIG.
[0029]
On the other hand, in FIG. 2, a plurality of cylindrical lens portions (first optical action portions) 3 </ b> P having convergence with respect to an incident substantially parallel light flux are formed on the exit surface of the B cross section of the
[0030]
In this state, since the convergence of the
[0031]
Figures 3, 4, 7 and Figure As shown in FIG. 8, the above-described exit plane portion 3H1 and the exit plane portion 3H2 having the same shape as the above-described exit plane portion 3H1 are formed on the lens plate 4 (and the same shape as this). The lens plate 5) is formed in a size overlapping with the lens plate 5). In addition, between the exit plane portions 3H1 and 3H2 on the exit surface of the
[0032]
Then, the
[0033]
Although the slide drive mechanism of the
[0034]
3 and 4 (FIGS. 1 and 2), the cylindrical lens portion 4P having convergence and the
[0035]
On the other hand, in FIG. 1, since the exit plane portion 3H1 (3H2) of the
[0036]
As described above, in the state shown in FIGS. 1 to 4, the light beam emitted from the center of the
[0037]
7 and 8, when the
[0038]
On the other hand, in FIG. 6, since the lens plate 4 (5) is retracted from the front of the
[0039]
As described above, in the state shown in FIGS. 5 to 8, the light beam emitted from the center of the
[0040]
As described above, in the present embodiment, the
[0041]
Further, when the
[0042]
Thereby, when the photographing optical system is a zoom optical system, an optimal illumination light distribution angle corresponding to the change in the focal length can be obtained.
[0043]
(Second Embodiment)
9 to 16 show the configuration and optical action of the illumination device according to the second embodiment of the present invention. 9 and 10 show a state where the light distribution angle of the illumination device is narrow, and shows an E section and an F section in FIG. 11 (front view) and FIG. 12 (bottom view) showing the same state, respectively. . Further, FIGS. 13 and 14 show a state where the light distribution angle of the lighting device is wide, and shows a G section and an H section in FIGS. 15 (front view) and FIG. 16 (bottom view) showing the same state, respectively. .
[0044]
The illuminating device of this embodiment has substantially the same configuration as the illuminating device of the first embodiment, but the position of the
[0045]
9, 10, 13, and 14, of the light beam emitted from the arc tube (tubular light source) 1, the light traveling toward the left side of the paper, which is the direction opposite to the subject side on the right side of the paper, is a semi-cylindrical reflector. 2 is reflected back to the
[0046]
Of the light beams emitted from the
[0047]
Here, since the light beam emitted from the
[0048]
Of the light beams emitted from the
[0049]
Further, the light in the vicinity of the optical axis AXL out of the light flux emitted from the
[0050]
The
[0051]
In FIGS. 9, 10, 13, and 14, the shape of the total reflection surface 6TR is preferably a parabola or a cylindrical aspheric surface that is substantially close to a parabola in order to keep the parallelism of the emitted light beam good.
[0052]
The
[0053]
In this way, all the light beams emitted from the center of the
[0054]
Then, the light is emitted from the F cross-section portion (the portion where the emission
[0055]
In FIG. 9, a plurality of cylindrical lens portions (first optical action portions) 6P having a convergence property with respect to an incident substantially parallel light flux are formed on the exit surface of the E section of the
[0056]
In this state, the convergence of the
[0057]
As shown in FIGS. 11, 12, 15, and 16, the
[0058]
The
[0059]
Although the slide drive mechanism of the
[0060]
11 and 12 (FIGS. 9 and 10), the
[0061]
On the other hand, in FIG. 10, since the
[0062]
As described above, in the state shown in FIGS. 9 to 12, the light beam emitted from the center of the
[0063]
In addition, when the
[0064]
On the other hand, in FIG. 13, since the lens plate 7 (8) is retracted from the front of the
[0065]
As described above, in the state shown in FIGS. 13 to 16, the light beam emitted from the center of the
[0066]
As described above, in the present embodiment, the
[0067]
Further, when the
[0068]
Thereby, when the photographing optical system is a zoom optical system, an optimal illumination light distribution angle corresponding to the change in the focal length can be obtained.
[0069]
Here, when this embodiment is compared with the first embodiment, when the light distribution angle shown in FIGS. 9 to 12 is narrow, the central portion of the
[0070]
(Third embodiment)
17 to 24 show the configuration and optical action of the illumination device according to the third embodiment of the present invention. FIGS. 17 and 18 show a state where the light distribution angle of the illumination device is narrow, and shows a J section and a K section in FIGS. 19 (front view) and FIG. 20 (bottom view) showing the same state, respectively. . 21 and 22 show a state in which the illumination device has a wide light distribution angle, and shows an L section and an M section in FIG. 23 (front view) and FIG. 24 (bottom view) showing the same state, respectively. .
[0071]
The illuminating device of this embodiment basically has the same principle as that of the illuminating devices of the first and second embodiments, but the cylindrical in the
[0072]
17, 18, 21, and 22, of the luminous flux emitted from the arc tube (tubular light source) 1, the light traveling toward the left side of the paper, which is the direction opposite to the subject side that is the right side of the paper, is a semi-cylindrical reflector. 2 is reflected back to the
[0073]
Of the light beams emitted from the
[0074]
Here, the light beam emitted from the
[0075]
Of the light beams emitted from the
[0076]
Further, the light near the optical axis AXL out of the light beam emitted from the
[0077]
The
[0078]
The shape of the total reflection surface 9TR is preferably a parabola or a cylindrical aspherical surface substantially similar to the parabola in FIGS. 17, 18, 21, and 22 in order to keep the parallelism of the emitted light beam good.
[0079]
The
[0080]
In this way, all the light beams emitted from the center of the
[0081]
Then, the light is emitted from the K cross-section portion (the portion where the
[0082]
In FIG. 17, a plurality of cylindrical lens portions (first optical action portions) 9 </ b> P having convergence with respect to an incident substantially parallel light flux are formed on the exit surface of the J cross section of the
[0083]
In this state, the convergence of the
[0084]
As shown in FIGS. 19, 20, 23, and 24, the above-described plurality of
[0085]
The
[0086]
Although the slide drive mechanism of the
[0087]
19 and 20 (FIGS. 17 and 18), the
[0088]
On the other hand, in FIG. 18, since the
[0089]
As described above, in the state shown in FIGS. 17 to 20, the light beam emitted from the center of the
[0090]
Further, when the
[0091]
On the other hand, in FIG. 21, since the
[0092]
As described above, in the state shown in FIGS. 21 to 24, the light beam emitted from the center of the
[0093]
As described above, in the present embodiment, the
[0094]
Further, when the
[0095]
Thereby, when the photographing optical system is a zoom optical system, an optimal illumination light distribution angle corresponding to the change in the focal length can be obtained.
[0096]
Here, comparing this embodiment with the first and second embodiments, in this embodiment, the number of parts is reduced because the
[0097]
(Fourth embodiment)
25 to 32 show the configuration and optical action of the illumination device according to the fourth embodiment of the present invention. 25 and 26 show a state where the light distribution angle of the illumination device is narrow, and shows an N cross section and a Q cross section in FIG. 27 (front view) and FIG. 28 (bottom view) showing the same state, respectively. . Further, FIGS. 29 and 30 show a state where the light distribution angle of the illuminating device is wide, and show an R section and an S section in FIG. 31 (front view) and FIG. 32 (bottom view) showing the same state, respectively. .
[0098]
The illumination device of the present embodiment uses the same principle as the illumination devices of the first and second embodiments, but the
[0099]
In FIGS. 25, 26, 29, and 30, of the light emitted from the arc tube (tubular light source) 1, the light traveling toward the left side of the paper, which is the direction opposite to the subject side that is the right side of the paper, is a semi-cylindrical reflector. 2 is reflected back to the
[0100]
Of the light beams emitted from the
[0101]
Here, since the light beam emitted from the
[0102]
Of the light beams emitted from the
[0103]
The light near the optical axis AXL out of the luminous flux emitted from the
[0104]
The
[0105]
The shape of the total reflection surface 11TR is preferably a parabola or a cylindrical aspherical surface substantially similar to the parabola in FIGS. 25, 26, 29, and 30 in order to keep the parallelism of the emitted light beam good.
[0106]
Further, the
[0107]
In this way, all the light beams emitted from the center of the
[0108]
Then, the light is emitted from the N cross-section portion (the portion where the emission flat surface portion 11H2 is formed) shown in FIG.
[0109]
In FIG. 26, a plurality of cylindrical lens portions (first optical action portions) 11 </ b> P having convergence with respect to an incident substantially parallel light beam are formed on the exit surface of the Q section of the
[0110]
In this state, since the convergence of the
[0111]
As shown in FIGS. 27, 28, 31, and 32, emission plane portions 11H1 to 11H4 are provided on the prism end side of the peripheral portion on both sides in the left-right direction of the paper surface on the exit surface of the
[0112]
Further, a plurality of cylindrical lens portions 11PL and 11PR having convergence are formed on the remaining left and right portions of the exit surface of the
[0113]
And each lens plate 12-15 is each
[0114]
Although the slide drive mechanism of the
[0115]
27 and 28 (FIGS. 25 and 26), the
[0116]
On the other hand, in FIG. 11 Injection plane part 11H2 Since there is no converging action or diverging action, the light beam incident on the
[0117]
As described above, in the state shown in FIGS. 25 to 28, the light beam emitted from the center of the
[0118]
31 and 32 (FIGS. 29 and 30), the
[0119]
On the other hand, in FIG. 30, since the lens plate 12 (13, 14, 15) is retracted from the front of the
[0120]
As described above, in the state shown in FIGS. 25 to 28, the light beam emitted from the center of the
[0121]
As described above, in the present embodiment, the
[0122]
Further, when the
[0123]
Thereby, when the photographing optical system is a zoom optical system, an optimal illumination light distribution angle corresponding to the change in the focal length can be obtained.
[0124]
Here, when this embodiment is compared with the first and second embodiments, since the
[0125]
(Fifth embodiment)
33 to 40 show the configuration and optical action of the fifth embodiment of the present invention. 33 and 34 show a state where the light distribution angle of the illumination device is narrow, and shows a T section and a V section in FIG. 35 (front view) and FIG. 36 (bottom view) showing the same state, respectively. . Further, FIGS. 37 and 38 show a state where the light distribution angle of the lighting device is wide, and show a W cross section and an X cross section in FIG. 39 (front view) and FIG. 40 (bottom view) showing the same state, respectively. .
[0126]
In FIGS. 33, 34, 37, and 38, the light emitted from the arc tube (tubular light source) 1 is directed toward the left side of the paper, which is the direction opposite to the subject side on the right side of the paper, and is a semi-cylindrical reflector. 2 is reflected back to the
[0127]
Of the light beams emitted from the
[0128]
Here, since the light beam emitted from the
[0129]
Of the light beams emitted from the
[0130]
Of the light beam emitted from the
[0131]
The reflecting
[0132]
33, 34, 37, and 38, the shape of the total reflection surface 16TR is preferably a parabola or a cylindrical aspheric surface that is almost similar to a parabola in order to keep the parallelism of the emitted light beam good.
[0133]
The
[0134]
In this way, all the light beams emitted from the center of the
[0135]
Then, the light is emitted as it is from the T cross-section portion (the portion where the emission plane portion 16H1 is formed) shown in FIG.
[0136]
In FIG. 34, a convex cylindrical lens portion (first optical action portion) 16P having a convergence property with respect to an incident substantially parallel light flux is formed on the exit surface of the J cross section of the
[0137]
In this state, since the convergence of the convex
[0138]
As shown in FIGS. 35, 36, 39, and 40, the above-described exit plane portion 16H1 and exit plane portion 16H2 are the same as the
[0139]
The
[0140]
Although the slide drive mechanism of the
[0141]
35 and 36 (FIGS. 33 and 34), the convex
[0142]
On the other hand, in FIG. 33, the
[0143]
Thus, in the state shown in FIGS. 33 to 36, the light beam emitted from the center of the
[0144]
In addition, when the
[0145]
On the other hand, in FIG. 38, since the
[0146]
As described above, in the state shown in FIGS. 37 to 40, the light beam emitted from the center of the
[0147]
As described above, in this embodiment, the
[0148]
In addition, when the
[0149]
Thereby, when the photographing optical system is a zoom optical system, an optimal illumination light distribution angle corresponding to the change in the focal length can be obtained.
[0150]
Here, in comparison with the present embodiment and the first to fourth embodiments, in this embodiment, the
[0151]
In each of the above embodiments, the case where the cylindrical lens portion having the convergence or the divergence is formed on the prism and the lens plate has been described, but in order to reduce the thickness, the cylindrical Fresnel lens portion is replaced with the cylindrical lens portion. It may be configured.
[0152]
In each of the above-described embodiments, the case where the cylindrical lens portion having convergence is formed on the prism and the lens plate on which the cylindrical lens portion having divergence is moved is described. However, the cylindrical lens portion having divergence is described. May be formed on the prism, and the lens plate on which the cylindrical lens portion having the convergence property is formed may be movable.
[0153]
Further, in each of the above embodiments, the prism and the lens plate are preferably made of a transparent resin such as acrylic having a good visible light transmittance or a glass mold, but may be made of other materials.
[0154]
In each of the above embodiments, the case where a narrow light distribution angle is obtained by emitting an illumination light beam converted into a substantially parallel light beam by a prism as it is has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the light incident on the first optical action portion of the prism from the light source may be a diffused light flux, and may be made into a substantially parallel light flux by the light collecting action of the first optical action portion to obtain a narrow light distribution angle. .
[0155]
In each of the above embodiments, the illumination device (strobe device) used for the camera In As described above, the present invention is considered to be applicable to a wide range of applications, such as an indoor lighting device capable of changing the illumination range and a communication device using flash light, as an illumination device having a variable illumination light irradiation range.
[0156]
Further, in all the embodiments of the present invention described so far, in order to obtain a sufficient light distribution change, parallel light is incident on the first optical action unit and the second optical action unit. It is preferable to determine the shapes of the first optical action part and the second optical action part so that the maximum deflection angle of the first optical action part is 10 degrees or more.
[0157]
More preferably, the shapes of the first optical action part and the second optical action part are determined so that the maximum deflection angle is 15 degrees or more.
[0158]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first optical action part having one of the condensing action and the diverging action and the second optical action part having the other change the overlapping area in the optical axis direction. Therefore, it is not necessary to move the light source side or the irradiation lens side in the optical axis direction with respect to the other party in order to change the light distribution angle, and the first corresponding to the irradiation lens. Further, it is possible to reduce the size of the second optical action unit and further reduce the size of the entire lighting device.
[0159]
In particular, if the light beam from the light source is converted into a substantially parallel light beam by the parallel conversion optical action part and then guided to the first and second optical action parts, the first and second optical action parts are in the optical axis direction. As a result, the illumination light beam can be emitted as a substantially parallel light beam, and a sufficiently narrow light distribution angle can be obtained.
[0160]
Therefore, when the illumination device of the present invention is used as a zoom strobe for a photographing device, a strobe device that is small in size and has a very large guide number when the light distribution angle is narrow can be realized.
[0161]
In order to change the overlapping area of the first and second optical action portions, these optical action portions are moved relative to each other in the longitudinal direction of the light source so that they do not protrude from the irradiation surface of the illumination device. It is also possible to move the first and second optical action portions relative to each other, and the size reduction of the lighting device is not impaired.
[0162]
In addition, particularly when the first and second optical action portions are constituted by cylindrical lenses having different refractive power signs, the two optical action portions can be moved in the longitudinal direction of the cylindrical lens with the optical action portions being in close contact with each other. This is possible, and can be further reduced in size, and is also advantageous in securing optical performance such as the ability to cancel the condensing action and the diverging action.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lighting device according to a first embodiment of the present invention in a narrow light distribution angle.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting device of the first embodiment in a state where a light distribution angle is narrow.
FIG. 3 is a front view showing a state where the light distribution angle of the illumination device of the first embodiment is narrow.
FIG. 4 is a bottom view of the lighting device of the first embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the lighting device according to the first embodiment in a wide light distribution angle state.
6 is a cross-sectional view of the lighting device of the first embodiment in a wide light distribution angle state. FIG.
FIG. 7 is a front view of the lighting device of the first embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 8 is a bottom view of the lighting device of the first embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a lighting device according to a second embodiment of the present invention in a narrow light distribution angle.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the lighting device of the second embodiment with a narrow light distribution angle.
FIG. 11 is a front view showing a state where the light distribution angle of the illumination device of the second embodiment is narrow.
FIG. 12 is a bottom view of the lighting device of the second embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 13 is a cross-sectional view of the lighting device according to the second embodiment in a wide light distribution angle state.
FIG. 14 is a cross-sectional view of the lighting device of the second embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 15 is a front view of the illumination device of the second embodiment in a wide light distribution angle state.
FIG. 16 is a bottom view of the lighting device of the second embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a lighting device according to a third embodiment of the present invention in a narrow light distribution angle.
FIG. 18 is a cross-sectional view of the lighting device of the third embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 19 is a front view showing a state where the light distribution angle of the illumination device of the third embodiment is narrow.
FIG. 20 is a bottom view of the lighting device of the third embodiment with a narrow light distribution angle.
FIG. 21 is a cross-sectional view of the lighting device of the third embodiment with a wide light distribution angle.
FIG. 22 is a cross-sectional view of the illumination device of the third embodiment in a wide light distribution angle state.
FIG. 23 is a front view of the lighting device of the third embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 24 is a bottom view of the lighting device of the third embodiment with a wide light distribution angle.
FIG. 25 is a cross-sectional view of a lighting device according to a fourth embodiment of the present invention in a narrow light distribution angle.
FIG. 26 is a cross-sectional view of the illumination device of the fourth embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 27 is a front view showing a state where the light distribution angle of the illumination device of the fourth embodiment is narrow.
FIG. 28 is a bottom view of the illumination device of the fourth embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 29 is a cross-sectional view of the illumination device of the fourth embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 30 is a cross-sectional view of the illumination device of the fourth embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 31 is a front view of the illumination device according to the fourth embodiment in a wide light distribution angle state.
FIG. 32 is a bottom view of the illumination device of the fourth embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 33 is a cross-sectional view of a lighting device according to a fifth embodiment of the present invention in a narrow light distribution angle.
FIG. 34 is a cross-sectional view of the illumination device of the fifth embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 35 is a front view showing a state where the light distribution angle of the illumination device of the fifth embodiment is narrow.
FIG. 36 is a bottom view of the lighting device of the fifth embodiment in a state where the light distribution angle is narrow.
FIG. 37 is a cross-sectional view of the illumination device of the fifth embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 38 is a cross-sectional view of the illumination device of the fifth embodiment in a wide light distribution angle state.
FIG. 39 is a front view of the illumination device of the fifth embodiment in a state where the light distribution angle is wide.
FIG. 40 is a bottom view of the illumination device of the fifth embodiment with a wide light distribution angle.
FIG. 41 is a cross-sectional view of a conventional lighting device in a direction perpendicular to the arc tube.
FIG. 42 is a front view of a conventional lighting device.
FIG. 43 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of an arc tube of a conventional lighting device.
[Explanation of symbols]
1 arc tube
2 reflector
3, 6, 9, 11, 16 Prism
4, 5, 7, 8, 10, 12-15, 17, 18 Lens plate
3P, 6P, 9P, 11P, 11PL, 11PR, 16P (convergent) cylindrical lens part
4N, 5N, 7N, 8N, 10N, 12N-15N, 17N, 18N (Divergent) cylindrical lens part
3H1, 3H2, 6H, 9H, 11H to 11H4, 16H Injection plane part
Claims (17)
前記第1および第2の光学作用部を前記光源の長手方向に相対移動させて該第1および第2の光学作用部が光軸方向において互いに重なる面積を変化させることにより照明配光角度を変化させることを特徴とする照明装置。A first optical action part that exerts one optical action of a light condensing action and a diverging action in a direction perpendicular to the longitudinal direction and the optical axis direction of the light source from the tubular light source, and a second optical action that exerts the other optical action. Two optical working parts,
Changing the illumination angle of light distribution by longitudinally move relative to said first and second optical effects unit alters the area overlap each other in the optical axis direction of the first and second light source optical action section A lighting device characterized in that
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