JP4540382B2 - 撮影用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ、撮影機能付き携帯機器を始めとする撮影装置等に用いられる、照明光を照射するための照明装置に関する。

近年、撮影用に用いられる照明装置においては、銀塩フィルムの高感度化や、ＣＣＤ撮像素子の感度の向上により、大きな光量は必要ではなくなりつつある。このことから、従来のキセノン管を用いた照明装置よりも照明光の光量はまだ小さいものの、発光効率が飛躍的に向上しており、低電流化、長寿命化が可能であること等の利点を有する半導体発光素子を光源として用いる撮影用の照明装置が提案されている（例えば特許文献１）。
特開２００１−２１５５７９号公報（図１）

半導体発光素子は、発光部と、発光部に電源供給するための電極を必要とする。一般に、発光部と電極とはワイヤで電気的に接続されていて、この電源供給用ワイヤが、発光部から照射される光の光路上に位置するように配置されている。このため、発光部から照射された光の一部がワイヤに遮られ、照明範囲の均一な照明が困難となっている。

本発明は、照射された光の一部を遮るようにワイヤが配置された汎用的な半導体発光素子による光源ユニットを用いて、照明範囲の全般を均一な明るさで照明する照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、複数の光源ユニットにより形成されている。光源ユニットは、発光素子を有する発光部と、発光部から照射された光の光路を調整するための第１の光学系と、発光面に電源供給するための電極とを備えている。発光面と電極とは、連結部材によって連結され、連結部材は、発光面から照射された光の光路の一部を遮っていて、影である不照明領域を生じさせるように配置されている。照明装置は、複数の光源ユニットを組合せて、不照明領域が、全ての光源ユニットにより照明される照明範囲全般に渡って、実質的に均一に分布するように組合せることにより、照明範囲を均一な明るさで照明する。

第１の照明装置には、発光部が、連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている同一形状の光源ユニットが、水平方向に平行な第１〜第４段の４段に渡って複数配置されている。第１段においては、遮光領域が全て上側に位置するように光源ユニットが配置され、第２段においては、遮光領域が、全て下側に位置しつつ、なおかつ第１段に配置された遮光領域のうちで隣り合う遮光領域同士の中間点の真下に、所定の間隔で位置するように光源ユニットが配置される。また、第３段においては、遮光領域が、全て上側に位置しつつ、第２段の遮光領域のうちで所定の間隔を隔てて隣り合う遮光領域同士の中間点の真下に所定の間隔で位置するように光源ユニットが配置され、第４段においては、遮光領域が、全て下側に位置するように、なおかつ第１段の遮光領域の真下に位置するように光源ユニットが配置されている。

第２の照明装置は、発光部が、連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている同一形状の光源ユニットを、３個組合せた光源グループにおいて形成される発光領域を備える。第２の照明装置には、発光面の中心点が遮光領域に含まれ、第１の遮光領域の輪郭の短辺が、いずれも第２の遮光領域の輪郭の短辺と略同一直線上にあり、第１の遮光領域の輪郭の長辺のうち第２の遮光領域側にない辺と、第３の遮光領域の輪郭の第１の短辺とが略同一直線上にあり、第３の遮光領域の輪郭の第２の短辺の延長線が、第１の遮光領域と第２の遮光領域の中間点を通るように光源ユニットが配置されている。また、３個の光源ユニットにより形成された光源グループを、複数用いることにより、より広範に照明する照明装置としても良い。

第３の照明装置は、発光部が、連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている同一形状の光源ユニットを、５個組合せた光源グループにおいて形成される発光領域を備える。第３の照明装置には、発光面の中心点が遮光領域に含まれ、発光領域の略中心に第１の遮光領域が位置し、第１の遮光領域の周囲に第２乃至第５の遮光領域が位置するように光源ユニットが配置される。そして、第２の遮光領域の輪郭の長辺が、第１の遮光領域の輪郭の長辺と略平行であり、第２の遮光領域の輪郭の短辺と、第３の遮光領域の輪郭の短辺とがいずれも略同一直線上にあり、第４の遮光領域の輪郭の長辺が、いずれも第３の遮光領域の輪郭の長辺と略同一直線上にあり、第５の遮光領域の輪郭のうち発光領域の中心側の長辺が、第４の遮光領域の輪郭のうち発光領域の中心側の短辺と略同一直線上にあり、なおかつ第５の遮光領域の輪郭のうち発光領域の中心側にない短辺が、第２の遮光領域の輪郭のうち発光領域の中心側にない長辺と略同一直線上にあるように光源ユニットが配置されている。また、５個の光源ユニットにより形成された光源グループを、複数用いることにより、より広範に照明する照明装置としても良い。

第４の照明装置は、発光部が、連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている同一形状の光源ユニットを、４個組合せた光源グループにおいて形成される発光領域を備える。第４の照明装置には、発光面の中心点が遮光領域に含まれ、第１の遮光領域の輪郭の短辺と、第２の遮光領域の輪郭の短辺とがいずれも略同一直線上にあり、第３の遮光領域の長辺が第１の遮光領域の長辺に略平行であって、なおかつ第３の遮光領域の中心が、第１の遮光領域と第２の遮光領域との中間点を通って第１の遮光領域の長辺に略平行な直線上にあるように、第３の遮光領域が位置し、第４の遮光領域の輪郭のうち第１の短辺が、第２の遮光領域と第３の遮光領域との中間点を通って第２の遮光領域の長辺に略平行な直線上にあり、なおかつ第４の遮光領域の輪郭のうち第２の短辺が、第２の遮光領域の輪郭の長辺と略同一直線上にあるように光源ユニットが配置されている。また、４個の光源ユニットにより形成された光源グループを、複数用いることにより、より広範に照明する照明装置としても良い。

第１の光学系は、光源ユニットごとに設けられ、発光部から照射された光を拡散する光路拡散部材であることが好ましい。光路拡散部材は、例えば、発光部を覆う光透過性を有する樹脂で形成される。

連結部材は、例えば、電極から前記発光部に電源供給するためのワイヤである。

また、照明装置は、複数の光源ユニットの全てから照射される光の光路を同時に調整する第２の光学系をさらに有することが好ましく、この場合、第２の光学系は、投影レンズであることがより好ましい。

発光素子は、例えば半導体発光素子（ＬＥＤ）である。

本発明によれば、照明する領域の全般に渡って均一な明るさで照明する照明装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の照明装置を撮影用に用いたデジタルカメラを前方から見た正面図である。

デジタルカメラ１０の上面１０Ｕにはレリーズボタン１２が設けられ、デジタルカメラ１０の前面１０Ｆには、撮影光学系１４、測光装置２２及び照明装置１６が設けられている。照明装置１６は、デジタルカメラ上面１０Ｕとデジタルカメラ１０の側面１０Ｓとが接するデジタルカメラ前面１０Ｆの隅の付近に設けられ、白色ＬＥＤ（発光素子）を光源とした複数の光源ユニット（図示せず）を有している。そして、照明装置１６は、測光装置２２により検出される被写体の輝度に応じて、被写体の照明を行う。

図２は、デジタルカメラ１０のブロック図である。

ＣＰＵ１８は、デジタルカメラ１０を制御する制御回路である。ＣＰＵ１８には、メインスイッチＳＷＭＡＩＮ、モード設定スイッチＳＷＭＯＤＥが接続されている。メインスイッチＳＷＭＡＩＮは、デジタルカメラ１０のスイッチ（図示せず）であり、撮影者により操作されるとオン状態になり、ＣＰＵ１８が起動する。モード設定スイッチＳＷＭＯＤＥは、デジタルカメラ１０の表面に設けられたジョグダイアル（図示せず）である。このジョグダイアルを所定の回転位置に定めることにより、撮影モード、露出設定モード、再生モードなどのモードに応じた信号が、ＣＰＵ１８へ送られる。その結果、撮影者により選択されたモードが設定されるが、ここでは、撮影モードに設定されている。

ＣＰＵ１８に接続された測光スイッチ（図示せず）は、レリーズボタン１２を半押しすることによりオン状態となり、測光装置２２による被写体の測光、測距装置２４による測距動作が行われる。こうして得られた測光データ及び測距データは、ＣＰＵ１８に送信される。

ここで、レリーズボタン１２が全押しされて、ＣＰＵ１８に接続されたレリーズスイッチＳＷＲがオン状態になると、ＣＰＵ１８からの制御信号に基づいて、シャッタ（図示せず）が、露出調整のため所定の開度まで所定時間だけ開かれ、ＣＣＤ（図示せず）が露光される。

この時、撮影者によって撮影時に照明するモードが選択されていた場合、既に検出されていた被写体の輝度データと測距データとに応じて、ＣＰＵ１８により照明光の光量が定められ、照明装置１６に含まれるＬＥＤ３２の発光を制御するための信号がフラッシュ回路２０に送信される。

フラッシュ回路２０は、ＰＷＭ回路２６、駆動パルス発生回路２８、パワーＭＯＳＦＥＴ３０及びＬＥＤ３２を含む。ＬＥＤ３２の発光を制御するための制御信号が、ＣＰＵ１８からＰＷＭ回路２６に入力される。ＰＷＭ回路２６では、この制御信号により、所望のデューティー比や、所定のパルス幅、周波数を持ったパルス信号が生成される。このパルス信号は、駆動パルス発生回路２８に入力される。駆動パルス発生回路２８は、パルス信号の電圧値、電流値をＬＥＤ３２の駆動に適した所定の値に整形して、駆動信号として出力する。駆動パルス発生回路２８から出力される駆動信号は、パワーＭＯＳＦＥＴ３０及び抵抗Ｒを介して、ＬＥＤ３２に出力される。この駆動信号により、ＬＥＤ３２が駆動され、光が照射される。

図３は、光源ユニットの概略を示す図である。

光源ユニット１５は、ＬＥＤ素子３２、矩形状の発光面３４及びＬＥＤ固定部材３６を含む。ＬＥＤ素子３２は、ＬＥＤ固定部材３６に埋設されており、陽極４０から電流を供給されることにより白色光を照射する。この白色光は、発光面３４から、発光面３４に対して垂直な方向に照射される。ＬＥＤ固定部材３６や発光面３４等は、透明で光を透過する光透過性樹脂４４によって覆われている。光透過性樹脂４４は、発光面３４等を保護すると同時にレンズとしても機能し、照射光の光路を拡散する。すなわち、発光面３４から垂直な方向に照射された照射光Ａが、光透過性樹脂４４を透過して光源ユニット１５から照射光Ｂとして照射される際に、照射光Ｂは、所定の照射角αを有する。

ＬＥＤ素子３２は、ＬＥＤ固定部材３６を介して陰極３８と、発光面３４、ワイヤ４２を介して陽極４０とそれぞれ電気的に連結されている。ワイヤ４２の一端は、発光面３４の中心を貫通している。照射光Ａの一部が、ワイヤ４２によって遮られるため、照射光Ｂにより照明されるべき領域の一部には、照射光Ｂの届かない不照明領域が形成される。

図４は、不照明領域を概略的に示す図である。

光源ユニット１５から照射された照射光Ｂにより、照明領域４８が照明されるものの、ワイヤ４２による遮光の結果、不照明領域５０が生じる。ワイヤ４２が、発光面３４の中心から発光面３４の輪郭線の一辺の中央にかけての光を遮るため、不照明領域５０は、照明領域４８の中心から、照明領域４８の輪郭を形成する一辺の中央にかけて存在する。なお、照射光Ｂが、図示されない光透過性樹脂４４を透過した結果、照射角αを伴うように光路拡散されていて、これらの領域間の境界や輪郭は、実際には不明瞭であるが、便宜上、これらの境界線及び輪郭を明確な曲線として図示している。

図５は、第１の実施形態における、複数の光源ユニット１５を組合せた照明装置１６と、照明装置１６によって照明される照明範囲を概略的に示す図である。

照明装置１６は、デジタルカメラ１０の前面１０Ｆに設けられ（図１参照）、第１〜第１３光源ユニット１５Ａ〜１５Ｍを含む。ここでは、第１〜第１３光源ユニット１５Ａ〜１５Ｍのうち、それぞれの発光面である第１〜第１３発光面３４Ａ〜３４Ｍのみを図示している。各発光面３４Ａ〜３４Ｍは、各光源ユニットに備えられたワイヤの一部によって照射光が遮られる領域である矩形状の第１〜第１３遮光部４２Ａ〜４２Ｍと、照射した光が遮蔽されない領域である第１〜第１３有効発光面とから形成される。第１〜第１３遮光部４２Ａ〜４２Ｍは、いずれも同じ形状でほぼ矩形状であって、各発光面３４Ａ〜３４Ｍの中心点は、第１〜第１３遮光部４２Ａ〜４２Ｍに含まれる。さらに、照明装置１６には、全ての光源ユニット１５Ａ〜１５Ｍから照射される光の光路を、それぞれ拡散、調整するための投影レンズ４６が設けられている。

第１〜第１３光源ユニット１５Ａ〜１５Ｍは、デジタルカメラ上面１０に平行な方向（水平方向）に沿って、第１〜第４段の４段に渡って配置されている。第１段に配置された第１光源ユニット１５Ａ〜第４光源ユニット１５Ｄを第１光源グループとする。そして、第２光源グループである第５及び第６光源ユニット１５Ｅ、Ｆは、第２段に配置され、第３光源グループである第７〜第９光源ユニット１５Ｇ〜１５Ｉが第３段に配置され、同様に、第４光源グループである第１０〜第１３光源ユニット１５Ｊ〜１５Ｍが第４段に、それぞれ配置されている。

第１及び第４光源グループにおいては、各光源ユニットは隣接しており、第２及び第３光源グループにおいては、各光源ユニットは、各発光面の輪郭の辺の長さに等しい間隔を空けて配置されている。そして、第１〜第１３光源ユニット１５Ａ〜１５Ｍの各遮光部である第１〜第１３遮光部４２Ａ〜４２Ｍは、いずれもその短辺が遮光部デジタルカメラ上面１０Ｕと平行である。そして、第１光源グループの第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄと、第３光源グループの第７〜第９遮光部４２Ｇ〜４２Ｉは、各光源ユニット内の上側に配置されている。また、第２光源グループの第５、第６遮光部４２Ｅ、４２Ｆと、第４光源グループの第１０〜第１３遮光部４２Ｊ〜４２Ｍは各光源ユニット内の下側に配置される。すなわち、第１及び第４光源グループの各遮光部は、照明装置１６の外周に沿うように配置される。

また、第２光源グループの第５及び第６光源ユニット１５Ｅ、Ｆは、第５及び第６遮光部４２Ｅ、Ｆが、第１段に配置された第１光源グループの第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄのうちで、互いに隣り合う第１及び第２遮光部４２Ａ、４２Ｂの中間点の真下と、第３及び第４遮光部４２Ｃ、４２Ｄの中間点の真下にそれぞれ位置するように、配置されている。そして、第３光源グループの第８光源ユニット１５Ｈは、第８遮光部４２Ｈが、第２段で所定の間隔を隔てて隣り合う第５及び第６遮光部４２Ｅ、Ｆの中間点の真下に位置するように、配置される。さらに、第３光源グループの第７及び第９光源ユニット１５Ｇ、１５Ｉは、第７遮光部４２Ｇと第８遮光部４２Ｈの間隔、第８遮光部４２Ｈと第９遮光部４２Ｉの間隔が、いずれも第５及び第６遮光部４２Ｅ、Ｆの間隔と等しいように、配置される。第４段においては、第４光源グループの第１０〜第１３光源ユニット１５Ｊ〜１５Ｍが、第１０〜第１３遮光部４２Ｊ〜４２Ｍが第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄのそれぞれ真下に位置するように配置される。

以上のように第１〜第１３遮光部４２Ａ〜４２Ｍを配置することにより、全ての遮光部４２Ａ〜４２Ｍによって生じる影である、第１〜第１３不照明領域５０Ａ〜５０Ｍは、照明装置１６が照明する範囲である照明範囲５２において、互いに重複せずに隣接する。このため、照明範囲５２の実質的に全範囲に渡って第１〜第１３不照明領域５０Ａ〜５０Ｍが均一に分布することとなり、照明範囲５２の均一な照明が可能となる。

第５〜第９光源ユニット１５Ｅ〜１５Ｉは、いずれも１８０°回転した位置にあって第５、及び第６遮光部４２Ｅ、４２Ｆが各光源ユニット内の上側に配置され、第７〜第９遮光部４２Ｇ〜４２Ｉが各光源ユニット内の下側に配置されても良い。この場合にも、第１〜第１３不照明領域５０Ａ〜５０Ｍが照明範囲５２において実質的に均一に分布するように、第５〜第９光源ユニット１５Ｅ〜１５Ｉは、配置されることとなる。

本実施形態によれば、第１光源グループの第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄを全て上側に配置し、第４光源グループの第１０〜第１３遮光部４２Ｊ〜４２Ｍを下側に配置し、第１光源グループと第４光源グループとの間に配置される第５〜第９遮光部４２Ｅ〜４２Ｉは交互に上側及び下側に配置することにより、第１〜第１３不照明領域５０Ａ〜５０Ｍを互いに重複させずに隣接させる。この結果、照明範囲５２の全範囲に渡って実質的に均一な輝度で照明を行う照明装置１６が実現される。

図６は、第２の実施形態における照明装置１６と、照明装置１６によって照明される照明範囲を概略的に示す図であり、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号が付されている。なお、ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態においては、照明装置１６は、第１〜第１２光源ユニット１５Ａ〜１５Ｌを含む。そして、第１光源ユニット１５Ａと、第１光源ユニット１５Ａに隣接する第２及び第３光源ユニット１５Ｂ、１５Ｃを第１光源グループとする。第１光源グループにおける各光源ユニット１５Ａ〜１５Ｃの配列と同様に、第２光源グループである第４〜第６光源ユニット１５Ｄ〜１５Ｆが、第１光源グループの右側に、第３光源グループである第７〜第９光源ユニット１５Ｇ〜１５Ｉが、第１光源グループの上側にそれぞれ配置されている。また、第４光源グループである第１０〜第１２光源ユニット１５Ｊ〜１５Ｌが、第２光源グループの上側に配置される。

第１光源光源グループを形成する第１光源ユニット１５Ａと第２光源ユニット１５Ｂとは、互いに隣接し、矩形状の第１遮光部４２Ａの輪郭の短辺が、いずれも第２遮光部４２Ｂの短辺と同一直線上にあるように、配置されている。さらに、第３光源ユニット１５Ｃは、第１光源ユニット１５Ａと隣接し、その遮光部である第３遮光部４２Ｃの輪郭の第１の短辺が、第１遮光部４２Ａの輪郭のうちで第２遮光部４２Ｂ側にない長辺と同一直線上にあり、かつ第３遮光部４２Ｃの輪郭の第２の短辺の延長線が、第１遮光部４２Ａと第２遮光部４２Ｂとの中間を通るように、配置されている。なお、第１及び第２遮光部１５Ａ、１５Ｂの短辺と、第３遮光部１５Ｃの長辺は、いずれもデジタルカメラ上面１０Ｕに平行である。

第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃは、第１光源グループが占める領域である第１発光領域β内において偏りのないように、バランス良く配置される。すなわち、第１遮光部４２Ａの垂直方向の長さ、すなわち輪郭の長辺の長さは、第１遮光部４２Ａと第２遮光部４２Ｂとの距離、及び第１遮光部４２Ａと第３遮光部４２Ｃとの距離に等しい。また、最も距離の短い光源グループ同士の距離は、各発光面の輪郭の辺の長さに等しく、照明装置１６の中央付近にある光源グループが配置されていない領域は、光源ユニットの発光面の４つ分の広さを有する。

こうした第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃの配置により、照明時に第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃによって生じる第１〜第３不照明領域５０Ａ〜５０Ｃは、互いに重複せずに、なおかつ隣接する。このため、第１光源グループは、その照明範囲に渡って実質的に均一な明るさとなるように、照明を行う。

第２光源グループにおける第４〜第６遮光部４２Ｄ〜４２Ｆの配置は、第１発光領域β内の点Ｓを中心に第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃを反時計回りに９０°回転した配置と同一である。第３光源グループにおける第７〜第９遮光部４２Ｇ〜４２Ｉの配置は、点Ｓを中心に第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃを時計回りに９０°回転した配置と同一である。また、第４光源グループの第１０〜第１２遮光部４２Ｊ〜４２Ｌの配置は、点Ｓを中心に第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃを１８０°回転した配置と同一である。従って、いずれの光源グループについても、３つの遮光部の位置関係は本質的に等しい。

このため、照明時に第２光源グループ内の第４〜第６遮光部４２Ｄ〜４２Ｆによって生じる第４〜第６不照明領域５０Ｄ〜５０Ｆは、互いに重複せずに、なおかつ隣接する。このため、第２光源グループは、その照明範囲に渡って実質的に均一な輝度となるように、照明を行う。第３及び第４光源グループについても同様である。

さらに、各光源グループの不照明領域同士の重複や、隔たりが生じないように各光源グループを組合せて配置したことにより、照明装置１６が照明する範囲である照明範囲５２において、実質的に全範囲に渡って第１〜第１２不照明領域５０Ａ〜５０Ｌが均一に分布し、照明範囲５２は均一に照明される。

本実施形態においては、互いに隣接する３つの光源ユニットが占める発光領域内の３つの遮光部を均等に配置し、さらに３つの光源ユニットから成る光源グループを４つ組合せることにより、照明範囲５２の全範囲に渡って実質的に均一な輝度で照明を行う照明装置１６とする。

図７は、第３の実施形態における照明装置１６と、照明装置１６によって照明される照明範囲を概略的に示す図であり、第１及び第２の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号が付されており、これまでの実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態においては、照明装置１６は、第１〜第２０光源ユニット１５Ａ〜１５Ｔを含む。そして、第１〜第５光源ユニット１５Ａ〜１５Ｅを組合わせて第１光源グループとする。第１光源グループにおける各光源ユニット１５Ａ〜１５Ｅの配列と同様に、第２光源グループである第６〜第１０光源ユニット１５Ｆ〜１５Ｊが、第１光源グループの右側に、第３光源グループである第１１〜第１５光源ユニット１５Ｋ〜１５Ｏが、第１光源グループの上側にそれぞれ配置されている。また、第４光源グループである第１６〜第２０光源ユニット１５Ｐ〜１５Ｔが、第２光源グループの上側に配置される。

第１光源ユニット１５Ａは、その遮光部である第１遮光部４２Ａが、第１光源グループが占める領域である第２発光領域γの中心に位置するように、配置される。第２〜第５光源ユニット１５Ａ〜１５Ｅは、それぞれの遮光部である第２〜第５遮光部４２Ｂ〜４２Ｅが、いずれも第１遮光部４２Ａの周囲に位置するように、配置される。そして、第２光源ユニット１５Ｂ及び第３光源ユニット１５Ｃは、第２遮光部４２Ｂの輪郭の長辺が、第１遮光部４２Ａの輪郭の長辺と平行であり、かつ第２遮光部４２Ｂの輪郭の短辺と、第３遮光部４２Ｃの遮光領域の輪郭の短辺とが、いずれも同一直線上にあるように、配置されている。第４光源ユニット１５Ｄと第５光源ユニット１５Ｅとは、第４遮光部４２Ｄの輪郭の長辺が、いずれも第３遮光部４２Ｃの輪郭の長辺と同一直線上にあり、第５遮光部４２Ｅの輪郭のうち発光領域γの中心点Ｔに近い長辺が、第４遮光部４２Ｄの輪郭のうち中心点Ｔに近い短辺と同一直線Ｕ上にあり、なおかつ第５遮光部４２Ｅの輪郭のうち中心点Ｔからの距離が長い方の短辺が、第２遮光部４２Ｂの輪郭のうち中心点Ｔ側にない長辺と同一直線上にあるように、それぞれ配置される。

第１〜第５遮光部４２Ａ〜４２Ｅは、第２発光領域γ内において、偏りのないようにバランス良く配置される。すなわち、第１遮光部４２Ａと第２遮光部４２Ｂとの距離は、第１遮光部４２Ａと第３遮光部４２Ｃとの距離や、各遮光部４２Ａ〜４２Ｔの輪郭の長辺の長さに等しい。また、第４遮光部４２Ｄの短辺と第５遮光部４２Ｅの長辺とを結ぶ直線Ｕから、第１遮光部４２Ａまでの距離も、各遮光部４２Ａ〜４２Ｔの輪郭の長辺の長さに等しい。また、互いに燐接する光源グループにおいては、各光源グループを構成する光源ユニットの一部が接している。すなわち、第２光源ユニット１５Ｂ、第７光源ユニット１５Ｇ、第１２光源ユニット１５Ｌ及び第１７光源ユニット１５Ｑは、照明装置１６の中央で互いに隣接し、例えば、第１光源グループと第２光源グループにおいては、第３光源ユニット１５Ｃと、第１０光源ユニット１５Ｊとがさらに接している。

こうした第１〜第５遮光部４２Ａ〜４２Ｅの配置により、照明時に第１〜第５遮光部４２Ａ〜４２Ｅによって生じる第１〜第５不照明領域５０Ａ〜５０Ｅは、互いに重複せずに、なおかつ隣接する。このため、第１光源グループは、その照明範囲に渡って実質的に均一な明るさとなるように、照明を行う。

第２光源グループにおける第６〜第１０遮光部４２Ｆ〜４２Ｊの配置は、第１〜第５遮光部４２Ａ〜４２Ｅを反時計回りに９０°回転した配置と同一である。第３光源グループにおける第１１〜第１５遮光部４２Ｋ〜４２Ｏの配置は、第１〜第５遮光部４２Ａ〜４２Ｅを時計回りに９０°回転した配置と同一である。また、第４光源グループの第１６〜第２０遮光部４２Ｐ〜４２Ｔの配置は、第１〜第５遮光部４２Ａ〜４２Ｅを１８０°回転した配置と同一である。従って、いずれの光源グループについても、５つの遮光部の位置関係は本質的に等しい。

このため、照明時に第２光源グループ内の第６〜第１０遮光部４２Ｆ〜４２Ｊによって生じる第６〜第１０不照明領域５０Ｆ〜５０Ｊは、互いに重複せずに、なおかつ隣接する。このため、第２光源グループは、その照明範囲に渡って実質的に均一な輝度となるように、照明を行う。第３及び第４光源グループについても同様である。

さらに、各光源グループの不照明領域同士の重複や、隔たりが生じないように各光源グループを組合せて配置したことにより、照明装置１６が照明する範囲である照明範囲５２において、実質的に全範囲に渡って第１〜第２０不照明領域５０Ａ〜５０Ｔが均一に分布し、照明範囲５２は均一に照明される。

本実施形態においては、５つの光源ユニットが占める発光領域内の５つの遮光部を、その領域ごとに均等に配置し、さらに５つの光源ユニットから成る光源グループを４つ組合せることにより、照明範囲５２の全範囲に渡って実質的に均一な輝度で照明を行う照明装置１６とする。

図８は、第４の実施形態における照明装置１６と、照明装置１６によって照明される照明範囲を概略的に示す図であり、第１〜第３の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号が付されている。ここでは、これまでの実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態においては、照明装置１６は、第１〜第１６光源ユニット１５Ａ〜１５Ｐを含む。そして、第１〜第４光源ユニット１５Ａ〜１５Ｄを第１光源グループとする。第１光源グループの右側に、第２光源グループである第５〜第８光源ユニット１５Ｅ〜１５Ｈが配置され、第１光源グループの上には、第３光源グループである第９〜第１２光源ユニット１５Ｉ〜１５Ｌが配置されている。また、第４光源グループである第１３〜第１６光源ユニット１５Ｍ〜１５Ｐが、第２光源グループの上側に配置される。

第１〜第３光源ユニット１５Ａ〜Ｃは、それぞれの遮光部である第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃが、以下のような位置関係となるように配置される。すなわち、第１遮光部４２Ａの輪郭の短辺と、第２遮光部４２Ｂの輪郭の短辺とがいずれも同一直線上にあり、第３遮光部４２Ｃの長辺が第１遮光部４２Ａの長辺に平行であって、なおかつ第３遮光部４２Ｃの中心が、第１遮光部４２Ａと第２遮光部４２Ｂとの中間点を通って第１遮光部４２Ａの長辺に平行な直線上にある。また、第４光源ユニット１５Ｄは、第４遮光部４２Ｄの輪郭のうち第１の短辺が、第２遮光部４２Ｂと第３遮光部４２Ｃとの中間点を通って第２遮光部４２Ｂの長辺に平行な直線上にあり、なおかつ第４遮光部４２Ｄの第２の短辺が、第２遮光部４２Ｂの輪郭の長辺と同一直線上にあるように配置される。なお、第１〜第３遮光部４２Ａ〜４２Ｃの長辺と、第４遮光部４２Ｄの短辺は、いずれもデジタルカメラ上面１０Ｕに平行である。

第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄは、第１光源グループが占める領域である第３発光領域δ内において、偏りのないようにバランス良く配置される。すなわち、第１遮光部４２Ａと第３遮光部４２Ｃとの距離は、第２遮光部４２Ｂと第３遮光部４２Ｃとの距離や、各遮光部４２Ａ〜４２Ｐの輪郭の長辺の長さに等しい。また、第４遮光部４２Ｄの輪郭のうち、第１遮光部４２Ａ側の長辺を延長した直線と、第３遮光部４２Ｃの第４遮光部４２Ｄ側の短辺との距離も、各遮光部４２Ａ〜４２Ｐの輪郭の長辺の長さに等しい。

このように第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄを配置した結果、照明時に第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄによって生じる第１〜第４不照明領域５０Ａ〜５０Ｄは互いに重複せずに、なおかつ隣接する。このため、第１光源グループは、その照明範囲において、実質的に均一な明るさとなるように、照明を行う。

さらに、第２及び第３の実施形態と同様に、本実施形態においても、第２〜第４光源グループにおける各遮光部の配置は、いずれも第１〜第４遮光部４２Ａ〜４２Ｄを回転した配置と同一である。従って、いずれの光源グループについても、４つの遮光部の位置関係は本質的に等しい。このため、全ての光源グループは、それぞれの照明範囲に渡って実質的に均一な輝度となるように、照明を行う。

さらに、照明時に生じる各光源グループの不照明領域の重複や、隔たりが生じないように各光源グループを組合せて配置することにより、照明装置１６の照明範囲５２において、実質的に全範囲に渡って第１〜第１６不照明領域５０Ａ〜５０Ｐが均一に分布し、照明範囲５２は均一に照明される。

本実施形態においては、４つの遮光部がバランス良く配列されるように４つの光源ユニットを配置して、不照明領域が、照明範囲において実質的に均一に分布する光源グループを形成する。さらに、各光源グループの不照明領域同士の重複や、隔たりが生じないように各光源グループを組合せて照明装置１６とする。この結果、照明装置１６が照明する範囲である照明範囲５２において、実質的に全範囲に渡って第１〜第１６不照明領域５０Ａ〜５０Ｐが均一に分布し、照明範囲５２は均一な明るさで照明される。

以上のように本実施形態によれば、第１〜１６不照明領域５０Ａ〜１５Ｐが、照明範囲５２の全般に渡って重複及び隔たりなく分布するように、第１〜第１６光源ユニット１５Ａ〜１５Ｐを配置し、照明範囲５２を均一な明るさで照明する照明装置１６とする。

各実施形態における照明装置１６の第１〜第２０光源ユニット１５Ａ〜１５Ｔの配置は、照明時の第１〜第２０光源ユニット１５Ａ〜１５Ｔが、照明範囲５２の全般に渡って均一に分布する限り、各実施形態に限定されない。例えば、各実施形態に示す第１〜第２０光源ユニット１５Ａ〜１５Ｔの配置を、照明装置１６の中心点を中心に回転した配置としても良いし、各遮光部間の距離を一律に変更しても良い。

また、光源グループを形成する光源グループの数、光源ユニットの数も同様に各実施形態に限定されない。例えば、第１の実施形態において、各光源グループを構成する光源ユニットの数を増減してもよいし、第２〜第４の実施形態において、光源グループの数を加減して、照明範囲の広さを変えても良い。

光源は半導体発光素子（ＬＥＤ）に限定されない。すなわち、発光する光の一部が遮られる光源であれば、それらを複数個、組合せることにより照明装置に用いられる。

各光源ユニットの発光面は矩形状に限定されず、例えば、円形、多角形状であっても良い。発光する領域がいずれの形状であっても、不照明領域が均一に分布するように、光源ユニットを配置することにより、照明範囲全般に渡って実質的に均一な照明が可能である。

照明装置１６は、銀塩カメラ、撮影機能付き携帯機器等において用いられても良い。また照明装置１６は、撮影装置に一体的に設けられず、撮影装置に着脱自在な独立した構造であって、撮影装置からの制御信号を受信することにより制御されても良い。

本発明の照明装置を撮影用に用いたデジタルカメラを前方から見た正面図である。 デジタルカメラのブロック図である。 光源ユニットの概略を示す図である。 不照明領域を概略的に示す図である。 第１の実施形態における照明装置と、照明装置によって照明される照明範囲を概略的に示す図である。 第２の実施形態における照明装置と、照明装置によって照明される照明範囲を概略的に示す図である。 第３の実施形態における照明装置と、照明装置によって照明される照明範囲を概略的に示す図である。 第４の実施形態における照明装置と、照明装置によって照明される照明範囲を概略的に示す図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１５Ａ〜１５Ｔ 第１〜第２０光源ユニット
１６ 照明装置
３２ ＬＥＤ素子（発光素子・ＬＥＤ）
３４ 発光面（発光部）
３４Ａ〜３４Ｔ 第１〜第２０発光面
３８ 陰極（電極）
４０ 陽極（電極）
４２ ワイヤ（連結部材）
４２Ａ〜４２Ｔ 第１〜第２０遮光部（遮光領域）
４４ 光透過性樹脂（第１の光学系・光路拡散部材）
４６ 投影レンズ（第２の光学系）
５０Ａ〜５０Ｔ 第１〜第２０不照明領域
５２ 照明範囲
α 照射角
β 第１発光領域（発光領域）
γ 第２発光領域（発光領域）
δ 第３発光領域（発光領域）

Claims (7)

1. 発光素子を有する発光部と、
   前記発光部から照射された光の光路を調整するための第１の光学系と、
   前記発光部に電源供給するための電極と、
   前記発光部と前記電極とを連結し、前記発光部から照射された光の光路の一部を遮って不照明領域が生じるように配置された連結部材とをそれぞれ備えた複数の光源ユニットであって、
   前記発光部が、矩形状の発光面であって、前記連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている前記複数の光源ユニットを、少なくとも一部の前記光源ユニット同士が隣接するように組合せて、前記不照明領域が、前記複数の光源ユニットの全てにより照明される照明範囲全般に渡って実質的に均一に分布するように照明し、
   同一形状の前記光源ユニットを、水平方向に平行な第１乃至第４段の４段に渡って複数配置した照明装置であって、
   前記第１段においては、前記遮光領域が、全て上側に位置するように前記光源ユニットが配置され、
   前記第２段においては、前記遮光領域が、全て下側に位置しつつ、なおかつ前記第１段の前記遮光領域のうちで隣り合う前記遮光領域同士の中間点の真下に、所定の間隔で位置するように前記光源ユニットが配置され、
   前記第３段においては、前記遮光領域が、全て上側に位置しつつ、前記第２段の前記遮光領域のうちで前記所定の間隔を隔てて隣り合う前記遮光領域同士の中間点の真下に、前記所定の間隔で位置するように前記光源ユニットが配置され、
   前記第４段においては、前記遮光領域が、全て下側に位置するように、なおかつ前記第１段の前記遮光領域の真下に位置するように前記光源ユニットが配置される
   ことを特徴とする照明装置。
2. 発光素子を有する発光部と、
   前記発光部から照射された光の光路を調整するための第１の光学系と、
   前記発光部に電源供給するための電極と、
   前記発光部と前記電極とを連結し、前記発光部から照射された光の光路の一部を遮って不照明領域が生じるように配置された連結部材とをそれぞれ備えた複数の光源ユニットであって、
   前記発光部が、矩形状の発光面であって、前記連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている前記複数の光源ユニットを、少なくとも一部の前記光源ユニット同士が隣接するように組合せて、前記不照明領域が、前記複数の光源ユニットの全てにより照明される照明範囲全般に渡って実質的に均一に分布するように照明し、
   同一形状の前記光源ユニットを、３個組合せた光源グループにおいて形成される発光領域を備えた照明装置であって、
   前記発光面の中心点が前記遮光領域に含まれ、
   第１の遮光領域の輪郭の短辺が、いずれも第２の遮光領域の輪郭の短辺と略同一直線上にあり、
   前記第１の遮光領域の輪郭の長辺のうち前記第２の遮光領域側にない辺と、第３の遮光領域の輪郭の第１の短辺とが略同一直線上にあり、
   前記第３の遮光領域の輪郭の第２の短辺の延長線が、前記第１の遮光領域と前記第２の遮光領域の中間点を通るように前記光源ユニットが配置される
   ことを特徴とする照明装置。
3. 複数の前記光源グループを組合せたことを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 発光素子を有する発光部と、
   前記発光部から照射された光の光路を調整するための第１の光学系と、
   前記発光部に電源供給するための電極と、
   前記発光部と前記電極とを連結し、前記発光部から照射された光の光路の一部を遮って不照明領域が生じるように配置された連結部材とをそれぞれ備えた複数の光源ユニットであって、
   前記発光部が、矩形状の発光面であって、前記連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている前記複数の光源ユニットを、少なくとも一部の前記光源ユニット同士が隣接するように組合せて、前記不照明領域が、前記複数の光源ユニットの全てにより照明される照明範囲全般に渡って実質的に均一に分布するように照明し、
   同一形状の前記光源ユニットを、５個組合せた光源グループにおいて形成される発光領域を備えた照明装置であって、
   前記発光面の中心点が前記遮光領域に含まれ、
   前記発光領域の略中心に第１の遮光領域が位置し、前記第１の遮光領域の周囲に第２乃至第５の遮光領域が位置し、
   前記第２の遮光領域の輪郭の長辺が、前記第１の遮光領域の輪郭の長辺と略平行であり、前記第２の遮光領域の輪郭の短辺と、前記第３の遮光領域の輪郭の短辺とがいずれも略同一直線上にあり、
   前記第４の遮光領域の輪郭の長辺が、いずれも前記第３の遮光領域の輪郭の長辺と略同一直線上にあり、
   前記第５の遮光領域の輪郭のうち前記発光領域の中心側の長辺が、前記第４の遮光領域の輪郭のうち前記発光領域の中心側の短辺と略同一直線上にあり、なおかつ前記第５の遮光領域の輪郭のうち前記発光領域の中心側にない短辺が、前記第２の遮光領域の輪郭のうち前記発光領域の中心側にない長辺と略同一直線上にあるように前記光源ユニットが配置される
   ことを特徴とする照明装置。
5. 複数の前記光源グループを組合せたことを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 発光素子を有する発光部と、
   前記発光部から照射された光の光路を調整するための第１の光学系と、
   前記発光部に電源供給するための電極と、
   前記発光部と前記電極とを連結し、前記発光部から照射された光の光路の一部を遮って不照明領域が生じるように配置された連結部材とをそれぞれ備えた複数の光源ユニットであって、
   前記発光部が、矩形状の発光面であって、前記連結部材によって照射光が遮られる略矩形状の遮光領域を含む発光面を備えている前記複数の光源ユニットを、少なくとも一部の前記光源ユニット同士が隣接するように組合せて、前記不照明領域が、前記複数の光源ユニットの全てにより照明される照明範囲全般に渡って実質的に均一に分布するように照明し、
   同一形状の前記光源ユニットを、４個組合せた光源グループにおいて形成される発光領域を備えた照明装置であって、
   前記発光面の中心点が前記遮光領域に含まれ、
   第１の遮光領域の輪郭の短辺と、第２の遮光領域の輪郭の短辺とがいずれも略同一直線上にあり、
   第３の遮光領域の長辺が前記第１の遮光領域の長辺に略平行であって、なおかつ前記第３の遮光領域の中心が、前記第１の遮光領域と前記第２の遮光領域との中間点を通って前記第１の遮光領域の長辺に略平行な直線上にあるように、前記第３の遮光領域が位置し、
   第４の遮光領域の輪郭のうち第１の短辺が、前記第２の遮光領域と前記第３の遮光領域との中間点を通って前記第２の遮光領域の長辺に略平行な直線上にあり、なおかつ前記第４の遮光領域の輪郭のうち第２の短辺が、前記第２の遮光領域の輪郭の長辺と略同一直線上にあるように前記光源ユニットが配置される
   ことを特徴とする照明装置。
7. 複数の前記光源グループを組合せたことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。