JP4717835B2 - Illumination device and imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、発光ダイオード等の光源から射出された光を必要照射範囲に対して効率良く集光させる照明装置、及びこれを備えた撮像装置に関する。   The present invention relates to an illumination device that efficiently collects light emitted from a light source such as a light-emitting diode with respect to a necessary irradiation range, and an imaging device including the illumination device.

発光ダイオード(以下、LEDという)を光源とする照明装置として、LED自体の集光作用を利用したものが実用化されている。このような照明装置に用いられるLEDは、いわゆるドームタイプLEDと称される。ドームタイプLEDでは、LEDチップが反射鏡となる金属カップ内に固定され、該金属カップにおける射出側の面に集光作用を有するドーム形状の透明樹脂が形成されている。この照明装置では、ドームの直径や曲率を変化させることにより、集光度合いを異ならせることが可能である。そして、このようなドームタイプLEDを用いた照明装置が特許文献1に開示されている。   As an illuminating device using a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) as a light source, a lighting device utilizing the light condensing action of the LED itself has been put into practical use. The LED used in such a lighting device is referred to as a so-called dome type LED. In the dome type LED, an LED chip is fixed in a metal cup that becomes a reflecting mirror, and a dome-shaped transparent resin having a light condensing function is formed on a surface on the emission side of the metal cup. In this illumination device, the degree of light collection can be varied by changing the diameter or curvature of the dome. And the illuminating device using such a dome type LED is disclosed by patent document 1. FIG.

一方、LEDには集光作用を持たせず、LEDから射出した光束を、LEDよりも光照射側に配置された凸レンズによって集光させるように構成した照明装置が、特許文献2に開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses an illuminating device configured to condense a light beam emitted from an LED by a convex lens arranged on the light irradiation side of the LED without condensing the LED. Yes.

また、LEDには集光作用を持たせず、LEDから光照射方向とは反対向きに射出した光束をプリズム内で反射させて方向変換し、必要照射範囲に向けて射出させる照明装置が特許文献3に開示されている。

特開平10−21703号公報(段落番号0011〜0013、図1等) 特開2000−89318号公報(段落番号0005〜0006、図1等) 特開平10−164315号公報(段落番号0030〜0033、図1,図2等)
Further, Patent Document 1 discloses an illumination device that does not have a condensing function on an LED, reflects a light beam emitted from the LED in a direction opposite to the light irradiation direction in the prism, changes the direction, and emits the light toward a necessary irradiation range. 3 is disclosed.

Japanese Patent Laid-Open No. 10-21703 (paragraph numbers 0011 to 0013, FIG. 1, etc.) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-89318 (paragraph numbers 0005 to 0006, FIG. 1, etc.) Japanese Patent Laid-Open No. 10-164315 (paragraph numbers 0030 to 0033, FIG. 1, FIG. 2, etc.)

ドームタイプLEDでは、集光性能が高くなるようにドームがLEDチップに対して最適な位置に配置されているが、該LEDを用いた照明装置としての光照射特性はLEDの光学仕様に左右される場合が多い。すなわち、照明装置に要求される光照射特性に対して、LEDの集光性能が最適であるとは限らない。このため、照明装置の必要照射範囲にLEDからの光を効率良く照射するためには、特許文献1に示す構成のように、LEDからの光を制御する光学系(光学部材)が別途必要となる。この場合、光学系の追加により、照明装置が大型化したりコストアップしたりする。   In the dome type LED, the dome is arranged at an optimal position with respect to the LED chip so as to improve the light collecting performance. However, the light irradiation characteristics as an illumination device using the LED depend on the optical specification of the LED. There are many cases. That is, the light condensing performance of the LED is not always optimal with respect to the light irradiation characteristics required for the illumination device. For this reason, in order to irradiate the light from LED efficiently to the required irradiation range of an illuminating device, the optical system (optical member) which controls the light from LED is separately needed like the structure shown in patent document 1. Become. In this case, the addition of the optical system increases the size of the lighting device or increases the cost.

さらに、ドームタイプLEDは、一般的に全長が長く、小型化が進んでいる撮像装置等の光学機器に内蔵するのに不都合である。   Furthermore, the dome-type LED has a generally long overall length and is inconvenient to be incorporated in an optical apparatus such as an imaging apparatus that is becoming smaller.

一方、ドームタイプではない面発光タイプのLEDは、通常、特許文献2にて開示されているように、光照射側に形成された凸レンズによって集光を行っている。凸レンズによる集光は、レンズの焦点距離を適宜設定することによって、光照射範囲のうち照射光軸を含む特定領域を明るく照らすことができる。しかし、LEDと凸レンズとの間に隙間が生じてしまうため、LEDからの光束の一部が該隙間から抜け出てしまい、照射効率が低下してしまう。   On the other hand, a surface-emitting type LED that is not a dome type normally collects light by a convex lens formed on the light irradiation side, as disclosed in Patent Document 2. Condensing by the convex lens can brightly illuminate a specific region including the irradiation optical axis in the light irradiation range by appropriately setting the focal length of the lens. However, since a gap is generated between the LED and the convex lens, a part of the light flux from the LED escapes from the gap, and the irradiation efficiency is lowered.

また、凸レンズの屈折作用のみを利用した集光光学系では、光照射範囲のうち照射光軸近傍の領域を比較的明るく照らすことができるが、それ以外の周辺領域では十分な照度を得ることが困難である。このため、必要照射範囲の全体を均一な明るさで照明することが難しい。   Moreover, in the condensing optical system using only the refractive action of the convex lens, it is possible to illuminate a region near the irradiation optical axis in the light irradiation range relatively brightly, but to obtain sufficient illuminance in other peripheral regions. Have difficulty. For this reason, it is difficult to illuminate the entire required irradiation range with uniform brightness.

さらに、このような面発光タイプのLEDでも、集光作用を強めるほど集光光学系の全長が長くなる。したがって、小型の光学機器に内蔵するには望ましくない。   Further, even in such a surface emitting type LED, the total length of the condensing optical system becomes longer as the condensing action is increased. Therefore, it is not desirable to be incorporated in a small optical device.

また、面発光タイプのLEDからの光束の進行方向を変換する光学系は、通常、特許文献3にて開示されているように、光源に対して光照射側とは反対側にプリズム面や反射面を配置し、方向変換と集光とを行わせながら光照射側に射出させる構成となっている。   In addition, as disclosed in Patent Document 3, an optical system that converts the traveling direction of a light beam from a surface-emitting type LED is usually a prism surface or a reflection on the side opposite to the light irradiation side with respect to the light source. A surface is arranged and emitted to the light irradiation side while performing direction conversion and light collection.

しかし、特許文献3にて開示された光学系では、照射光軸近傍の光束を、屈折又は反射によって光束の進行方向を変化させながら順次集光させるだけであり、屈折と反射を利用して集光効率を向上させるような構成にはなっていない。このため、照射光軸から外れた光束が、所望の方向(設計上の方向)とは異なる方向に向かってしまうおそれがある。これにより、LEDから射出された光束を効率良く必要照射範囲に均一に照射することが難しい。   However, in the optical system disclosed in Patent Document 3, the light beam near the irradiation optical axis is simply collected sequentially while changing the traveling direction of the light beam by refraction or reflection, and collected using refraction and reflection. It is not configured to improve light efficiency. For this reason, there is a possibility that the light beam deviated from the irradiation optical axis is directed in a direction different from a desired direction (design direction). As a result, it is difficult to efficiently and uniformly irradiate the required irradiation range with the light beam emitted from the LED.

本発明は、LED等の光源からの光を効率良く集光させることができ、小型(薄型)の照明装置を提供する。   The present invention can efficiently collect light from a light source such as an LED, and provides a small (thin) lighting device.

本発明の一側面としての照明装置は、光源と、該光源からの光束のうち特定角度で入射した光束を光照射側に反射し、該特定角度以外の角度で入射した光を透過する反射透過面と、該反射透過面を透過した光束を光照射側に反射する照射反射面とを有する。さらに、光源と反射透過面との間に、光源からの発散光束を反射透過面に特定角度で入射する光束と反射透過面に特定角度以外の角度で入射する光束とに分割する光束分割部を有することを特徴とする。   An illumination device according to an aspect of the present invention reflects a light source and a light beam incident at a specific angle among light beams from the light source, and reflects and transmits light incident at an angle other than the specific angle. And an irradiation reflection surface that reflects the light beam transmitted through the reflection / transmission surface to the light irradiation side. Further, a light beam splitting unit that divides a divergent light beam from the light source into a light beam incident on the reflection / transmission surface at a specific angle and a light beam incident on the reflection / transmission surface at an angle other than the specific angle between the light source and the reflection / transmission surface. It is characterized by having.

なお、上記照明装置と、該照明装置からの光により照明された被写体を撮像する撮像系とを有する撮像装置も本発明の他の側面を構成する。   Note that an imaging apparatus including the above-described illumination apparatus and an imaging system that captures an object illuminated by light from the illumination apparatus also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、光源からの光束を、光束分割部において反射透過面で光照射側に反射する光束部分とこれを透過する光束部分とに分割し、さらに反射透過面を透過した光束を照射反射面で光照射側に反射する。これにより、小型の構成でありながらも高い集光性能を有し、光源からの光を効率良く必要照射範囲に均一な明るさで照射することが可能となる。   According to the present invention, the light beam from the light source is divided into the light beam part reflected to the light irradiation side by the reflection / transmission surface and the light beam part transmitting the light beam in the light beam dividing part, and further irradiated with the light beam transmitted through the reflection / transmission surface. Reflected on the light irradiation side by the reflecting surface. Thereby, although it is a small structure, it has high condensing performance, and it becomes possible to irradiate the light from a light source efficiently to a required irradiation range with uniform brightness.

そして、このような照明装置を用いることで、撮像装置の小型化と照明撮像性能の向上とを図ることができる。   And by using such an illuminating device, size reduction of an imaging device and improvement of illumination imaging performance can be aimed at.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1から図7を用いて本発明の実施例1である照明装置について説明する。本実施例の照明装置は、特にLEDのような微小な面発光タイプの光源から射出された光を効率良く集光させることができる。より詳しくは、本実施例の照明装置は、光源から射出した角度範囲の広い光束を後述する光束分割部で角度範囲の狭い複数の光束に分割し、それら複数の分割光束を後述する方向変換部においてそれぞれ異なる反射面で反射して光照射側への方向変換を行う。   A lighting apparatus that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The illumination device of the present embodiment can efficiently collect light emitted from a minute surface-emitting type light source such as an LED. More specifically, the illumination device according to the present embodiment divides a light beam having a wide angle range emitted from the light source into a plurality of light beams having a narrow angle range by a light beam splitting unit described later, and the direction changing unit described later. The direction is changed to the light irradiation side by being reflected by different reflecting surfaces.

図1は、実施例1の照明装置の光学系(以下、照明光学系という)の縦断面図であり、図2は該照明光学系を背面側から見た図である。また、図3は、本実施例の照明装置を内蔵したデジタルスチルカメラ(撮像装置)の外観を示す図である。また、図4は、図1に示す縦断面図に光源中心から射出された光線を追記した光線トレース図である。さらに、図5〜図7は、図4に示す光線トレース図を分割光束毎に分離して示した図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an optical system (hereinafter referred to as an illumination optical system) of the illumination apparatus of Example 1, and FIG. 2 is a view of the illumination optical system as viewed from the back side. FIG. 3 is a diagram showing an external appearance of a digital still camera (imaging device) incorporating the illumination device of this embodiment. 4 is a ray tracing diagram in which rays emitted from the center of the light source are added to the longitudinal sectional view shown in FIG. Further, FIGS. 5 to 7 are diagrams showing the ray tracing diagram shown in FIG. 4 separately for each divided light beam.

図3に示すデジタルスチルカメラにおいて、11はカメラ本体であり、12はカメラ本体11の前面に設けられたレンズ鏡筒である。13は本実施例の照明装置である。該照明装置13は、カメラ本体11における右上部に内蔵されて、光照射側に位置する被写体を照明する。14はカメラ本体11内に配置され、レンズ鏡筒12内の撮像光学系により形成された被写体像を光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子である。撮像素子14から出力された電気信号に基づいて画像が生成され、該画像は不図示の半導体メモリ等の記録媒体に記録される。レンズ鏡筒12(撮像光学系)及び撮像素子14により撮像系が構成される。   In the digital still camera shown in FIG. 3, reference numeral 11 denotes a camera body, and 12 denotes a lens barrel provided on the front surface of the camera body 11. Reference numeral 13 denotes an illumination device of the present embodiment. The illumination device 13 is incorporated in the upper right part of the camera body 11 and illuminates a subject located on the light irradiation side. Reference numeral 14 denotes an image sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor, which is arranged in the camera body 11 and photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system in the lens barrel 12. An image is generated based on the electrical signal output from the image sensor 14, and the image is recorded on a recording medium such as a semiconductor memory (not shown). The lens barrel 12 (imaging optical system) and the imaging element 14 constitute an imaging system.

図1,2,4〜7において、1〜3は光源である面発光タイプのLED(特許文献1に開示されたドームタイプLEDとは異なる)であり、4はLED1〜3から射出した光束を集光させるための光学部材である。   1, 2, 4 to 7, 1 to 3 are surface-emitting type LEDs that are light sources (different from the dome type LED disclosed in Patent Document 1), and 4 denotes a light beam emitted from the LEDs 1 to 3. It is an optical member for condensing.

5は各LEDを固定保持し、かつ各LEDと電気的に接続されたハード基板である。各LEDは、その光射出方向において広い角度範囲にわたって均一な配光特性を有し、ある一定の時間の間、定常光を発することが可能な高輝度の白色LEDである。各LEDは、半田付け等の電気的接続方法によってハード基板5に固定されている。ハード基板5は、カメラ本体11内のシャーシに固定されている。6は図3に示したカメラ本体11の外装部材である。   Reference numeral 5 denotes a hard substrate that holds each LED fixedly and is electrically connected to each LED. Each LED is a high-intensity white LED that has uniform light distribution characteristics over a wide angle range in its light emission direction and can emit steady light for a certain period of time. Each LED is fixed to the hard substrate 5 by an electrical connection method such as soldering. The hard substrate 5 is fixed to the chassis in the camera body 11. Reference numeral 6 denotes an exterior member of the camera body 11 shown in FIG.

なお、面発光LED1〜3の構成は、公知であるので、ここでは詳しい説明は省略する。   In addition, since the structure of surface emitting LED 1-3 is well-known, detailed description is abbreviate | omitted here.

図4に示したAXLは光学部材4から光照射側に向かう照射光軸であり、LED発光面の中心から該発光面に対して垂直上方に射出した光線が射出面4hから射出した後の光路に相当する。また、照射光軸AXLは、本実施例では、撮像光学系の光軸に平行に又は若干下向きに傾くように設定されている。   AXL shown in FIG. 4 is an irradiation optical axis from the optical member 4 toward the light irradiation side, and an optical path after a light beam emitted vertically upward from the center of the LED light emission surface to the light emission surface is emitted from the emission surface 4h. It corresponds to. In the present embodiment, the irradiation optical axis AXL is set so as to be inclined in parallel or slightly downward to the optical axis of the imaging optical system.

次に、光学部材4について説明する。光学部材4は、LED1〜3から射出した光束を集光制御するための一体形成部材であり、透明性の高い樹脂材料で形成されている。   Next, the optical member 4 will be described. The optical member 4 is an integrally formed member for condensing and controlling the light beams emitted from the LEDs 1 to 3, and is formed of a highly transparent resin material.

光学部材4にLEDごとに設けられた光束分割部4Aには、各LEDの発光面に対向配置された入射面4aが形成されている。該入射面4aは、光学部材4において各LEDからの光束が最初に入射する面であり、本実施例では平面として形成されている。また、入射面4aは、各LEDの発光面と同じ形状及び面積を有する。ここにいう同じ形状及び面積とは、それらが完全に同一である場合だけでなく、製造誤差の範囲で完全同一でない場合も含む意味である。入射面4aの形状及び面積を各LEDの発光面と同じとすることで、各LEDからの射出光束が光束分割部4A外に漏れ出ることを防止するとともに、最小限の入射面積とすることでこの後に続く光学系の大型化を抑えている。   In the light beam splitting portion 4A provided for each LED on the optical member 4, an incident surface 4a is formed so as to face the light emitting surface of each LED. The incident surface 4a is a surface on which the light beam from each LED first enters in the optical member 4, and is formed as a flat surface in this embodiment. Moreover, the incident surface 4a has the same shape and area as the light emission surface of each LED. Here, the same shape and area mean not only the case where they are completely the same, but also the case where they are not completely the same within the range of manufacturing errors. By making the shape and area of the incident surface 4a the same as the light emitting surface of each LED, it is possible to prevent the light flux emitted from each LED from leaking out of the light beam splitting section 4A and to have a minimum incident area. The subsequent enlargement of the optical system is suppressed.

4c,4bは第1及び第2の導光反射面(第1及び第2の反射面)であり、入射面4aの端から後述する第1の反射透過面4d側に延びる面として形成されている。第1の透過反射面4cは、光束分割部4Aのうち光照射側とは反対側に形成され、第2の導光反射面4bは、光束分割部4Aのうち光照射側に形成されている。また、第1及び第2の導光反射面4c,4bはそれぞれ、図1に一点鎖線で示した光束分割部4Aの中心線(LED発光面に垂直な線)に対する距離が、入射面4a側から第1の反射透過面4d側にかけて徐々に増加する傾斜面として形成されている。なお、第1及び第2の導光反射面4c,4bを曲面として形成してもよい。   Reference numerals 4c and 4b denote first and second light guide reflection surfaces (first and second reflection surfaces), which are formed as surfaces extending from the end of the incident surface 4a toward the first reflection / transmission surface 4d described later. Yes. The first transmission / reflection surface 4c is formed on the light beam splitting portion 4A on the side opposite to the light irradiation side, and the second light guide reflection surface 4b is formed on the light beam splitting portion 4A on the light irradiation side. . In addition, the first and second light guide reflection surfaces 4c and 4b have a distance from the center line (line perpendicular to the LED light emitting surface) of the light beam splitting portion 4A shown by a one-dot chain line in FIG. To the first reflection / transmission surface 4d side. In addition, you may form the 1st and 2nd light guide reflective surfaces 4c and 4b as a curved surface.

光束分割部4Aにこれら導光反射面4c,4bを形成することで、各LEDからの発散光束を直接光束(第3の光束)、第1の反射光束(第1の光束)及び第2の反射光束(第2の光束)の3つに分割することができる。   By forming these light guide reflection surfaces 4c and 4b in the light beam splitting portion 4A, the divergent light beam from each LED is directly converted into a light beam (third light beam), a first reflected light beam (first light beam), and a second light beam. The reflected light beam (second light beam) can be divided into three.

直接光束は、図4及び図6に示すように、入射面4aから入射して第1及び第2の導光反射面4c,4bで反射せずに、すなわち両導光反射面4c,4b間の光通過領域を通って直接第1の反射透過面4dに入射する。また、第1の反射光束は、図4及び図5に示すように、入射面4aから入射して第1の導光反射面4cにより全反射されて第1の反射透過面4dに入射する。また、第2の反射光束は、図4及び図7に示すように、入射面4aから入射して第2の導光反射面4bにより全反射されて第1の反射透過面4dに入射する。   As shown in FIGS. 4 and 6, the direct light beam is incident from the incident surface 4a and is not reflected by the first and second light guide reflection surfaces 4c and 4b, that is, between the light guide reflection surfaces 4c and 4b. Directly enters the first reflection / transmission surface 4d through the light passage region. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the first reflected light beam enters from the incident surface 4a, is totally reflected by the first light guide reflection surface 4c, and enters the first reflection / transmission surface 4d. Further, as shown in FIGS. 4 and 7, the second reflected light beam enters from the incident surface 4a, is totally reflected by the second light guide reflection surface 4b, and enters the first reflection / transmission surface 4d.

なお、これら導光反射面4c,4bの長さや傾きや曲率を調整することにより、LEDからの光束における直接光束と第1及び第2の反射光束との割合を任意に設定することができる。   In addition, by adjusting the length, inclination, and curvature of the light guide reflection surfaces 4c and 4b, the ratio of the direct light flux to the first and second reflected light fluxes in the light flux from the LED can be arbitrarily set.

このように、光束分割部4Aは、光源であるLED1〜3からのすべての光束を、第1の反射透過面4dに向かうときの進行方向、つまりは第1の反射透過面4dへの入射角度(入射角度範囲)が互いに異なる複数の光束に分割することができる。   As described above, the light beam splitting unit 4A travels all the light beams from the LEDs 1 to 3 as the light sources toward the first reflection / transmission surface 4d, that is, the incident angle to the first reflection / transmission surface 4d. It can be divided into a plurality of light fluxes having different (incident angle ranges).

4Bは光学部材4における方向変換部であり、4d,4eは該方向変換部4Bにおける射出面4g,4h,4i側とは反対側に形成された第1及び第2の反射透過面である。   Reference numeral 4B denotes a direction changing portion in the optical member 4, and 4d and 4e denote first and second reflection / transmission surfaces formed on the side opposite to the exit surfaces 4g, 4h, and 4i in the direction changing portion 4B.

上記直接光束は、第1の反射透過面4dに対して全反射条件を満たす最小角度である臨界角より小さい角度(特定角度以外の角度:第2の角度)で入射する。このため、直接光は、第1の反射透過面4dを透過する。   The direct light beam is incident on the first reflection / transmission surface 4d at an angle smaller than the critical angle that is the minimum angle that satisfies the total reflection condition (an angle other than the specific angle: the second angle). For this reason, the direct light is transmitted through the first reflection / transmission surface 4d.

また、第1の反射光束は、第1の反射透過面4dに対して臨界角以上の角度(特定角度:第1の角度)で入射する。このため、第1の反射光束は、第1の反射透過面4dで全反射されて光照射側に向かう。   The first reflected light beam is incident on the first reflection / transmission surface 4d at an angle greater than the critical angle (specific angle: first angle). For this reason, the first reflected light flux is totally reflected by the first reflection / transmission surface 4d and travels toward the light irradiation side.

さらに、第2の反射光束は、第1の反射透過面4dに対して臨界角より小さい角度(特定角度以外の角度:第2の角度)で入射する。このため、第2の反射光束は、第1の反射透過面4dを透過する。ただし、直接光束の第1の反射透過面4dへの入射角度は、第2の反射光束の第1の反射透過面4dへの入射角度とは異なる。   Furthermore, the second reflected light beam is incident on the first reflection / transmission surface 4d at an angle smaller than the critical angle (an angle other than the specific angle: the second angle). Therefore, the second reflected light beam is transmitted through the first reflection / transmission surface 4d. However, the incident angle of the direct light flux on the first reflection / transmission surface 4d is different from the incidence angle of the second reflection light flux on the first reflection / transmission surface 4d.

第1の反射透過面4dを透過した直接光束は、該第1の反射透過面4dで屈折して、中間面である透過面4kに入射し、さらに該透過面4kで屈折して第2の反射透過面4eに対して臨界角以上の角度(特定角度:第3の角度)で入射する。このため、直接光束は、第2の反射透過面4eで全反射する。   The direct light beam transmitted through the first reflection / transmission surface 4d is refracted by the first reflection / transmission surface 4d, is incident on the transmission surface 4k, which is an intermediate surface, and is further refracted by the transmission surface 4k. It is incident on the reflection / transmission surface 4e at an angle greater than the critical angle (specific angle: third angle). For this reason, the direct light beam is totally reflected by the second reflection / transmission surface 4e.

一方、第1の反射透過面4dを透過した第2の反射光束は、該第1の反射透過面4dで屈折して透過面4kに入射し、さらに該透過面4kで屈折して第2の反射透過面4eに対して臨界角より小さい角度(特定角度以外の角度:第4の角度)で入射する。このため、第2の反射光束は、第2の反射透過面4eを透過する。   On the other hand, the second reflected light beam that has passed through the first reflection / transmission surface 4d is refracted by the first reflection / transmission surface 4d and incident on the transmission surface 4k, and further refracted by the transmission surface 4k. The light enters the reflection / transmission surface 4e at an angle smaller than the critical angle (an angle other than the specific angle: a fourth angle). For this reason, the second reflected light beam passes through the second reflection / transmission surface 4e.

第2の反射透過面4eを透過した第2の反射光束は、該第2の反射透過面4eで屈折して、中間面である透過面4mに入射し、さらに該透過面4mで屈折して最終反射面としての照射反射面4fに対して臨界角以上の角度で入射する。このため、第2の反射光は、照射反射面4fで全反射する。   The second reflected light beam transmitted through the second reflection / transmission surface 4e is refracted by the second reflection / transmission surface 4e, is incident on the transmission surface 4m as an intermediate surface, and is further refracted by the transmission surface 4m. It is incident on the irradiation reflection surface 4f as the final reflection surface at an angle greater than the critical angle. For this reason, the second reflected light is totally reflected by the irradiation reflection surface 4f.

このように、光束分割部4Aで分割された直接光束、第1の反射光束及び第2の反射光束は、第1及び第2の反射透過面4d,4eで全反射光束と透過光束とに分離されて、それぞれ異なる面4d,4e,4fで光照射側に反射される。そして、直接光束、第1の反射光束及び第2の反射光束は、それぞれ異なる射出面4g,4h,4iから光照射側の必要照射範囲に向かって射出する。   As described above, the direct light beam, the first reflected light beam, and the second reflected light beam divided by the light beam dividing unit 4A are separated into the total reflected light beam and the transmitted light beam by the first and second reflection / transmission surfaces 4d and 4e. Then, it is reflected to the light irradiation side by different surfaces 4d, 4e, 4f. The direct light beam, the first reflected light beam, and the second reflected light beam are emitted from different exit surfaces 4g, 4h, and 4i toward the necessary irradiation range on the light irradiation side.

言い換えれば、LEDから射出した発散光束を光束分割部4Aによって互いに異なる角度範囲を持った3つの光束に分割し、これら3つの光束に対して方向変換部4Bの2つの反射透過面4d,4eを全反射面又は透過面として選択的に機能させる。これにより、LEDからの発散光束(指向性のない光束)を、指向性の高い光束に変換して必要照射範囲に照射することができる。   In other words, the divergent light beam emitted from the LED is divided into three light beams having different angle ranges by the light beam dividing unit 4A, and the two reflection / transmission surfaces 4d and 4e of the direction changing unit 4B are divided with respect to these three light beams. Selectively function as a total reflection surface or transmission surface. Thereby, the divergent light beam (light beam with no directivity) from the LED can be converted into a light beam with high directivity and irradiated to the necessary irradiation range.

以上の構成により、図4に示すように、光束分割部4Aと方向変換部4B(第1及び第2の反射透過面4d,4e)で分割及び分離された3つの光束の射出方向を同じにすることができる。この結果、全体として射出方向が同じ(図4の断面において照射光軸AXLと平行な方向に射出される)照明光束を得ることができる。なお、ここにいう射出方向が同じとは、完全に同じである場合だけでなく、同じとみなせる程度に揃っている場合も含む意味である。   With the above configuration, as shown in FIG. 4, the exit directions of the three light beams divided and separated by the light beam dividing unit 4A and the direction changing unit 4B (first and second reflection / transmission surfaces 4d and 4e) are made the same. can do. As a result, it is possible to obtain an illumination light beam having the same emission direction as a whole (emitted in a direction parallel to the irradiation optical axis AXL in the cross section of FIG. 4). Here, the same injection direction means not only the case where they are completely the same, but also the case where they are aligned to such an extent that they can be regarded as the same.

つまり、光源から広い角度範囲に向けて射出した光束を、最終的に方向が揃った指向性の高い光束に変換できる。しかも、反射面を効果的に用いることによって、照明光学系全体の照射光軸方向の厚みを抑えることができる。   That is, a light beam emitted from a light source toward a wide angle range can be converted into a light beam having high directivity and finally having a uniform direction. In addition, by effectively using the reflecting surface, the thickness of the entire illumination optical system in the direction of the irradiation optical axis can be suppressed.

さらに、各LEDの発光面の中心(発光中心)は、反射透過面4d,4e及び照射反射面4fの光照射側とは反対側の最端部Pよりも光照射側の位置に配置されている。これにより、照明装置をより薄型化することができる。   Further, the center of the light emitting surface (light emission center) of each LED is arranged at a position on the light irradiation side with respect to the light transmission side opposite to the light irradiation side of the reflection / transmission surfaces 4d and 4e and the irradiation reflection surface 4f. Yes. Thereby, an illuminating device can be made thinner.

以下、図5〜図7を用いて、光学部材4の形状についてより詳しく説明する。   Hereinafter, the shape of the optical member 4 will be described in more detail with reference to FIGS.

一般的に、光源から広い角度範囲で射出した発散光束の進行方向を一定方向に揃えるためには大きな射出面積を必要とする。また、光源から光学部材の射出面に至るまでにある程度の光路長を確保しないと、効率良く集光させることが困難である。   In general, a large emission area is required to align the traveling direction of divergent light beams emitted from a light source in a wide angle range in a certain direction. Moreover, unless a certain optical path length is ensured from the light source to the exit surface of the optical member, it is difficult to efficiently collect light.

これに対し、本実施例では、光束分割部4Aにおいて、全反射を利用して光源から射出した発散光束を互いに進行方向が異なる複数の光束に効率良く分割し、さらに方向変換部4Bにおいて全反射を利用することで、照明光学系全体を小型化している。また、本実施例では、単一部品としての光学部材4ですべての光束を制御できるため、安価で良好な精度の照明光学系を構成することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the light beam splitting unit 4A efficiently splits the divergent light beam emitted from the light source using total reflection into a plurality of light beams having different traveling directions, and further, the direction conversion unit 4B performs total reflection. By using this, the entire illumination optical system is downsized. In this embodiment, since all the light beams can be controlled by the optical member 4 as a single component, an illumination optical system with good accuracy can be configured at low cost.

図5において、光源としてのLED1(〜3)から射出して第1の導光反射面4cで全反射する第1の反射光束は、第1の導光反射面4cについてLED1と対称に配置された見かけのLED1aから射出して第1の導光反射面4cを透過する光束と等価である。このことは、第1の導光反射面4cを介在させることによって、あたかもLED1の位置を1aの位置にずらしたことに等しい。このような構成を採用することで、第1の反射光束が第1の反射透過面4dで全反射しやすい条件を整えることができる。つまり、第1の反射透過面4dでの全反射を確実に行わせ、射出面4gに導くことが可能になる。   In FIG. 5, the first reflected light beam that is emitted from the LED 1 (˜3) as the light source and totally reflected by the first light guide reflection surface 4 c is arranged symmetrically with the LED 1 with respect to the first light guide reflection surface 4 c. This is equivalent to a light beam emitted from the apparent LED 1a and transmitted through the first light guide reflection surface 4c. This is equivalent to shifting the position of the LED 1 to the position 1a by interposing the first light guide reflection surface 4c. By adopting such a configuration, it is possible to adjust conditions under which the first reflected light beam is likely to be totally reflected by the first reflection / transmission surface 4d. That is, the total reflection on the first reflection / transmission surface 4d can be reliably performed and guided to the emission surface 4g.

射出面4gは、第1の反射透過面4dで斜め下向きに反射した第1の反射光束の進行方向を照射光軸AXLに平行な方向に変換するため、照射光軸AXLに対して第1の角度だけ傾いた平面として構成されている。ただし、射出面4gは曲面として構成してもよく、このことは、他の射出面4h,4iについても同様である。   The exit surface 4g converts the traveling direction of the first reflected light beam reflected obliquely downward by the first reflection / transmission surface 4d into a direction parallel to the irradiation optical axis AXL. It is configured as a plane inclined by an angle. However, the exit surface 4g may be configured as a curved surface, and this is the same for the other exit surfaces 4h and 4i.

第1の反射透過面4dは、本実施例では曲面として形成されているが、平面としてもよい。また、図5の断面において、第1の導光反射面4cは、光源中心からの射出光束量全体に対して、ここで反射する第1の反射光束の量が3分の1となるように、傾きや位置が設定されている。ただし、ここにいう3分の1は、厳密な3分の1でなくてもよい。このことは以下の図6及び図7の説明においても同じである。   The first reflection / transmission surface 4d is formed as a curved surface in the present embodiment, but may be a flat surface. Further, in the cross section of FIG. 5, the first light guide reflection surface 4c is such that the amount of the first reflected light beam reflected here is one third of the total amount of the emitted light beam from the center of the light source. , Tilt and position are set. However, 1/3 here does not need to be exact 1/3. This also applies to the description of FIGS. 6 and 7 below.

図6において、LED1(〜3)から射出した直接光束は、前述したように第1の反射透過面4dを透過してここで屈折した後、透過面4kから屈折しながら光学部材4に再入射する。そして、第2の反射透過面4eで全反射して射出面4hから射出する。   In FIG. 6, the direct light beam emitted from the LED 1 (˜3) passes through the first reflection / transmission surface 4 d and is refracted here as described above, and then re-enters the optical member 4 while being refracted from the transmission surface 4 k. To do. Then, the light is totally reflected by the second reflection / transmission surface 4e and emitted from the emission surface 4h.

射出面4hは、第2の反射透過面4eで斜め下向きに反射した直接光束の進行方向を照射光軸AXLに平行な方向に変換するため、照射光軸AXLに対して上記第1の角度より小さい第2の角度だけ傾いた平面として構成されている。   The exit surface 4h converts the traveling direction of the direct light beam reflected obliquely downward by the second reflection / transmission surface 4e into a direction parallel to the irradiation optical axis AXL, and therefore from the first angle with respect to the irradiation optical axis AXL. The plane is inclined by a small second angle.

第2の反射透過面4eは、本実施例では曲面として形成されているが、平面としてもよい。また、図6の断面において、第1及び第2の導光反射面4c,4b間の間隔は、光源中心からの射出光束量全体に対して直接光束の量が3分の1となるように設定されている。   The second reflection / transmission surface 4e is formed as a curved surface in the present embodiment, but may be a flat surface. Further, in the cross section of FIG. 6, the distance between the first and second light guide reflection surfaces 4c and 4b is such that the amount of direct light beam is one third of the total amount of light beam emitted from the center of the light source. Is set.

図7において、LED1(〜3)から射出して第2の導光反射面4bで全反射する第2の反射光束は、第2の導光反射面4bについてLED1と対称に配置された見かけのLED1bから射出して第2の導光反射面4bを透過する光束と等価である。このことは、第2の導光反射面4bを介在させることによって、あたかもLED1の位置を1bの位置にずらしたことに等しい。このような構成を採用することで、第2の反射光束が第1の反射透過面4d及び第2の反射透過面4eを透過し、かつ照射反射面4fで全反射しやすい条件を整えることができる。つまり、第2の反射光束に第1の反射透過面4d及び第2の反射透過面4eでの透過と、照射反射面4fでの全反射を確実に行わせて射出面4iに導くことが可能になる。   In FIG. 7, the second reflected light beam emitted from the LED 1 (˜3) and totally reflected by the second light guide reflection surface 4 b is apparently arranged symmetrically with the LED 1 with respect to the second light guide reflection surface 4 b. This is equivalent to a light beam emitted from the LED 1b and transmitted through the second light guide reflection surface 4b. This is equivalent to shifting the position of the LED 1 to the position 1b by interposing the second light guide reflection surface 4b. By adopting such a configuration, it is possible to prepare a condition in which the second reflected light beam is transmitted through the first reflection / transmission surface 4d and the second reflection / transmission surface 4e and is easily totally reflected by the irradiation / reflection surface 4f. it can. That is, the second reflected light beam can be guided to the exit surface 4i by surely transmitting the first reflected / transmitted surface 4d and the second reflected / transmitted surface 4e and totally reflecting the irradiation / reflecting surface 4f. become.

射出面4iは、照射反射面4fで照射光軸AXLに平行な方向に反射した第2の反射光束をそのまま射出するため、照射光軸AXLに対して直交する平面として構成されている。   The exit surface 4i is configured as a plane orthogonal to the illumination optical axis AXL in order to directly emit the second reflected light beam reflected by the illumination reflection surface 4f in a direction parallel to the illumination optical axis AXL.

本実施例では、照射反射面4fは曲面として形成されているが、平面としてもよい。また、図7の断面において、第2の導光反射面4bは、光源中心からの射出光束量全体に対して、ここで反射する第2の反射光束の量が3分の1となるように、傾きや位置が設定されている。   In the present embodiment, the irradiation reflection surface 4f is formed as a curved surface, but may be a flat surface. In addition, in the cross section of FIG. 7, the second light guide reflection surface 4b is such that the amount of the second reflected light beam reflected here is one third of the total amount of the emitted light beam from the center of the light source. , Tilt and position are set.

以上説明したように、本実施例では、光束分割部4Aにおいて、光源中心から射出した光束を3等分(ただし、厳密な3等分でなくてもよい)して方向変換部4Bに導く。これにより、3つの分割光束を最小面積の反射透過面4d,4e及び照射反射面4fで所望の方向に全反射させることができ、この結果、照明光学系全体を小型化することができる。   As described above, in the present embodiment, the light beam splitting section 4A divides the light beam emitted from the light source center into three equal parts (however, it does not have to be exactly three equal parts) and guides it to the direction changing part 4B. As a result, the three divided light beams can be totally reflected in the desired direction by the reflection / transmission surfaces 4d and 4e and the irradiation / reflection surface 4f having the minimum area. As a result, the entire illumination optical system can be reduced in size.

また、第1及び第2の導光反射面4c,4b、第1及び第2の反射透過面4d,4e、照射反射面4fは全て全反射面として機能する。このため、金属蒸着による反射面を形成する場合に比べて、光学部材4を安価に製造することができ、反射効率も良くすることができる。   The first and second light guide reflection surfaces 4c and 4b, the first and second reflection / transmission surfaces 4d and 4e, and the irradiation reflection surface 4f all function as total reflection surfaces. For this reason, compared with the case where the reflective surface by metal vapor deposition is formed, the optical member 4 can be manufactured at low cost and the reflection efficiency can be improved.

図8から図12を用いて本発明の実施例2である照明装置について説明する。本実施例の照明装置も、実施例1の照明装置と同様に、特にLEDのような微小な面発光タイプの光源から射出された光を効率良く集光させることができる。本実施例の照明装置も、図3に示したデジタルスチルカメラに内蔵される。   A lighting apparatus that is Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. Similarly to the lighting device of the first embodiment, the lighting device of the present embodiment can also efficiently collect light emitted from a minute surface-emitting type light source such as an LED. The illumination device of this embodiment is also built in the digital still camera shown in FIG.

図8は、実施例2の照明装置の照明光学系の縦断面図であり、図9は、図8に示す縦断面図に光源中心から射出された光線を追記した光線トレース図である。さらに、図10〜図12は、図9に示す光線トレース図を分割光束毎に分離して示した図である。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the illumination optical system of the illuminating device of Example 2, and FIG. 9 is a ray tracing diagram in which rays emitted from the light source center are added to the longitudinal sectional view shown in FIG. Further, FIG. 10 to FIG. 12 are diagrams showing the ray tracing diagram shown in FIG. 9 separately for each divided light beam.

実施例1では、光学部材4に光束分割部4Aを一体形成した場合について説明したが、本実施例では、光束分割部を光学部材24とは別部材により構成している。   In the first embodiment, the case where the light beam splitting portion 4 </ b> A is integrally formed with the optical member 4 has been described. However, in this embodiment, the light beam splitting portion is configured by a member different from the optical member 24.

各図において、21は光源である面発光タイプのLEDであり、図示しないが、実施例1と同様に3つ設けられている。23は光束分割部を構成する反射部材である。24はLED21から射出して光束分割部を介した光束を集光させるための光学部材であり、方向変換部として機能する。   In each figure, reference numeral 21 denotes a surface-emitting type LED as a light source, and although not shown, three are provided as in the first embodiment. Reference numeral 23 denotes a reflecting member constituting the light beam splitting unit. Reference numeral 24 denotes an optical member for condensing the light beam emitted from the LED 21 and passing through the light beam splitting unit, and functions as a direction changing unit.

25はLED21を固定保持し、かつLED21と電気的に接続されたハード基板である。LED21は、その光射出方向において広い角度範囲にわたって均一な配光特性を有し、ある一定の時間の間、定常光を発することが可能な高輝度の白色LEDである。LED21は、半田付け等の電気的接続方法によってハード基板25に固定されている。   Reference numeral 25 denotes a hard board that holds the LED 21 fixedly and is electrically connected to the LED 21. The LED 21 is a high-intensity white LED that has a uniform light distribution characteristic over a wide angle range in the light emission direction and can emit steady light for a certain period of time. The LED 21 is fixed to the hard substrate 25 by an electrical connection method such as soldering.

反射部材23におけるLED21の発光面に対向する領域(光通過領域)に面した内面23c,23bには、金属蒸着等の手段により高反射率が与えられている。以下の説明において、内面23c,23bを、第1及び第2の導光反射面(第1及び第2の反射面)23c,23bと称する。   High reflectance is given to the inner surfaces 23c and 23b facing the light emitting surface of the LED 21 in the reflecting member 23 (light passage region) by means such as metal vapor deposition. In the following description, the inner surfaces 23c and 23b are referred to as first and second light guide reflection surfaces (first and second reflection surfaces) 23c and 23b.

第1及び第2の導光反射面23c,23bにより挟まれて形成される入射側の開口23aは、LED21の発光面と同じ形状及び面積を有する。ここにいう同じ形状及び面積とは、それらが完全に同一である場合だけでなく、製造誤差の範囲で完全同一でない場合も含む意味である。これにより、LED21からの射出光束が、第1及び第2の導光反射面23c,23bよりも外側に漏れ出ることを防止するとともに、最小限の開口面積とすることでこの後に続く光学系の大型化を抑えている。   The incident-side opening 23a formed by being sandwiched between the first and second light guide reflection surfaces 23c and 23b has the same shape and area as the light emitting surface of the LED 21. Here, the same shape and area mean not only the case where they are completely the same, but also the case where they are not completely the same within the range of manufacturing errors. As a result, the luminous flux emitted from the LED 21 is prevented from leaking outside the first and second light guide reflection surfaces 23c and 23b, and the aperture area of the optical system subsequent thereto is reduced to a minimum opening area. The increase in size is suppressed.

第1及び第2の導光反射面23c,23bは、LED21側から後述する第1の反射透過面24d側に延びる面として形成されている。第1の導光反射面23cは、反射部材23のうち光照射側とは反対側に形成され、第2の導光反射面23bは、反射部材23のうち光照射側に形成されている。また、第1及び第2の導光反射面23c,23bはそれぞれ、図8に一点鎖線で示した反射部材23の中心線(LED21の発光面に垂直な線)に対する距離が、LED21側から第1の反射透過面24d側にかけて徐々に増加する傾斜面として形成されている。ただし、第1及び第2の導光反射面23c,23bを曲面として形成してもよい。   The first and second light guide reflection surfaces 23c and 23b are formed as surfaces extending from the LED 21 side to a first reflection / transmission surface 24d described later. The first light guide reflection surface 23 c is formed on the side opposite to the light irradiation side of the reflection member 23, and the second light guide reflection surface 23 b is formed on the light irradiation side of the reflection member 23. Further, the first and second light guide reflection surfaces 23c and 23b are respectively spaced from the LED 21 side by a distance from the center line of the reflection member 23 (a line perpendicular to the light emitting surface of the LED 21) shown by a one-dot chain line in FIG. 1 is formed as an inclined surface that gradually increases toward the reflection / transmission surface 24d side. However, you may form the 1st and 2nd light guide reflective surfaces 23c and 23b as a curved surface.

反射部材23にこれら導光反射面23c,23bを形成することで、LED21からの発散光束を直接光束(第3の光束)、第1の反射光束(第1の光束)及び第2の反射光束(第2の光束)の3つに分割することができる。   By forming these light guide reflection surfaces 23c and 23b on the reflecting member 23, the divergent light beam from the LED 21 is directly converted into a light beam (third light beam), a first reflected light beam (first light beam), and a second reflected light beam. It can be divided into three (second light flux).

直接光束は、図9及び図11に示すように、第1及び第2の導光反射面23c,23bで反射せずに(両導光反射面23c,23b間の光通過領域を通って)直接光学部材24の入射面24aを介して該光学部材24の第1の反射透過面24dに入射する。また、第1の反射光束は、図9及び図10に示すように、第1の導光反射面23cにより反射されて、入射面24aを介して第1の反射透過面24dに入射する。また、第2の反射光束は、図9及び図12に示すように、入射面24aを介して第2の導光反射面23bにより反射されて第1の反射透過面24dに入射する。   As shown in FIGS. 9 and 11, the direct light beam is not reflected by the first and second light guide reflection surfaces 23c and 23b (through the light passage region between the light guide reflection surfaces 23c and 23b). The light directly enters the first reflection / transmission surface 24 d of the optical member 24 through the incident surface 24 a of the optical member 24. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the first reflected light beam is reflected by the first light guide reflection surface 23c and enters the first reflection / transmission surface 24d through the incident surface 24a. Further, as shown in FIGS. 9 and 12, the second reflected light beam is reflected by the second light guide reflection surface 23b via the incident surface 24a and enters the first reflection / transmission surface 24d.

なお、これら導光反射面23c,23bの長さや傾きや曲率を調整することにより、LEDからの光束における直接光束と第1の反射光束と第2の反射光束の割合を任意に設定することができる。   In addition, by adjusting the length, inclination, and curvature of the light guide reflection surfaces 23c and 23b, the ratio of the direct light flux, the first reflected light flux, and the second reflected light flux in the light flux from the LED can be arbitrarily set. it can.

このように、光束分割部としての反射部材23は、光源であるLED21からのすべての光束を、第1の反射透過面24dに向かうときの進行方向、つまりは第1の反射透過面24dへの入射角度が互いに異なる複数の光束に分割することができる。   As described above, the reflection member 23 as the light beam splitting unit directs all the light beams from the LED 21 as the light source toward the first reflection / transmission surface 24d, that is, toward the first reflection / transmission surface 24d. It can be divided into a plurality of light beams having different incident angles.

次に、光学部材24について説明する。光学部材24は、LED21から射出した光束を集光制御するための一体形成部材であり、透明性の高い樹脂材料で形成されている。   Next, the optical member 24 will be described. The optical member 24 is an integrally formed member for condensing control of the light beam emitted from the LED 21 and is formed of a highly transparent resin material.

光学部材24は、射出面24gとは反対側に形成された第1の反射透過面24d、第2の反射透過面24e及び照射反射面24fを有し、反射部材23により分割された各光束を、全反射又は透過によって射出面24gに導く。   The optical member 24 has a first reflection / transmission surface 24d, a second reflection / transmission surface 24e, and an irradiation / reflection surface 24f formed on the side opposite to the exit surface 24g. The light is guided to the exit surface 24g by total reflection or transmission.

上記直接光束は、第1の反射透過面24dに対して臨界角より小さい角度(特定角度以外の角度:第2の角度)で入射する。このため、直接光は、第1の反射透過面24dを透過する。   The direct light beam is incident on the first reflection / transmission surface 24d at an angle smaller than the critical angle (an angle other than the specific angle: a second angle). Therefore, the direct light is transmitted through the first reflection / transmission surface 24d.

また、第1の反射光束は、第1の反射透過面24dに対して臨界角以上の角度(特定角度:第1の角度)で入射する。このため、第1の反射光束は、第1の反射透過面24dで全反射されて光照射側に向かう。   The first reflected light beam is incident on the first reflection / transmission surface 24d at an angle (specific angle: first angle) equal to or greater than the critical angle. For this reason, the first reflected light beam is totally reflected by the first reflection / transmission surface 24d and travels toward the light irradiation side.

さらに、第2の反射光束は、第1の反射透過面24dに対して臨界角より小さい角度(特定角度以外の角度:第2の角度)で入射する。このため、第2の反射光束は、第1の反射透過面24dを透過する。ただし、直接光束の第1の反射透過面24dへの入射角度は、第2の反射光束の第1の反射透過面24dへの入射角度とは異なる。   Furthermore, the second reflected light beam is incident on the first reflection / transmission surface 24d at an angle smaller than the critical angle (an angle other than the specific angle: the second angle). Therefore, the second reflected light beam is transmitted through the first reflection / transmission surface 24d. However, the incident angle of the direct light flux on the first reflection / transmission surface 24d is different from the incidence angle of the second reflection light flux on the first reflection / transmission surface 24d.

第1の反射透過面24dを透過した直接光束は、該第1の反射透過面24dで屈折して、中間面である透過面24kに入射し、さらに該透過面24kで屈折して第2の反射透過面24eに対して臨界角以上の角度(特定角度:第3の角度)で入射する。このため、直接光束は、第2の反射透過面24eで全反射する。   The direct light beam transmitted through the first reflection / transmission surface 24d is refracted by the first reflection / transmission surface 24d, is incident on the transmission surface 24k as an intermediate surface, and is further refracted by the transmission surface 24k. It is incident on the reflection / transmission surface 24e at an angle greater than the critical angle (specific angle: third angle). For this reason, the direct luminous flux is totally reflected by the second reflection / transmission surface 24e.

一方、第1の反射透過面24dを透過した第2の反射光束は、該第1の反射透過面24dで屈折して透過面24kに入射し、さらに該透過面24kで屈折して第2の反射透過面24eに対して臨界角より小さい角度(特定角度以外の角度:第4の角度)で入射する。このため、第2の反射光束は、第2の反射透過面24eを透過する。   On the other hand, the second reflected light beam that has passed through the first reflection / transmission surface 24d is refracted by the first reflection / transmission surface 24d and incident on the transmission surface 24k, and further refracted by the transmission surface 24k. It is incident on the reflection / transmission surface 24e at an angle smaller than the critical angle (an angle other than the specific angle: a fourth angle). Therefore, the second reflected light beam passes through the second reflection / transmission surface 24e.

第2の反射透過面24eを透過した第2の反射光束は、該第2の反射透過面24eで屈折して、中間面である透過面24mに入射し、さらに該透過面24mで屈折して最終反射面としての照射反射面24fに対して臨界角以上の角度で入射する。このため、第2の反射光は、照射反射面24fで全反射する。   The second reflected light beam transmitted through the second reflection / transmission surface 24e is refracted by the second reflection / transmission surface 24e, is incident on the transmission surface 24m as an intermediate surface, and is further refracted by the transmission surface 24m. It is incident on the irradiation reflection surface 24f as the final reflection surface at an angle greater than the critical angle. For this reason, the second reflected light is totally reflected by the irradiation reflection surface 24f.

このように、光束分割部である反射部材23で分割された直接光束、第1の反射光束及び第2の反射光束は、第1及び第2の反射透過面24d,24eで全反射光束と透過光束とに分離されて、それぞれ異なる面24d,24e,24fで光照射側に反射される。そして、直接光束、第1の反射光束及び第2の反射光束は、射出面24gから光照射側の必要照射範囲に向かって射出する。   As described above, the direct light beam, the first reflected light beam, and the second reflected light beam divided by the reflecting member 23, which is a light beam dividing unit, are transmitted through the first and second reflection / transmission surfaces 24d and 24e with the total reflection light beam. It is separated into luminous fluxes and reflected on the light irradiation side by different surfaces 24d, 24e and 24f. The direct light beam, the first reflected light beam, and the second reflected light beam are emitted from the exit surface 24g toward the required irradiation range on the light irradiation side.

言い換えれば、LEDから射出した発散光束を反射部材23によって互いに異なる角度範囲を持った3つの光束に分割し、これら3つの光束に対して2つの反射透過面24d,24eを全反射面又は透過面として選択的に機能させる。これにより、LEDからの発散光束(指向性のない光束)を、指向性の高い光束に変換して必要照射範囲に照射することができる。   In other words, the divergent light beam emitted from the LED is divided into three light beams having different angle ranges by the reflecting member 23, and the two reflection / transmission surfaces 24d and 24e are divided into a total reflection surface or a transmission surface with respect to these three light beams. To function selectively. Thereby, the divergent light beam (light beam with no directivity) from the LED can be converted into a light beam with high directivity and irradiated to the necessary irradiation range.

以上の構成により、図9に示すように、反射部材23及び光学部材24(第1及び第2の反射透過面24d,24e)で分割及び分離された3つの光束の射出方向を同じにすることができる。この結果、全体として射出方向が同じ(図9の断面において照射光軸AXLと平行な方向に射出される)照明光束を得ることができる。なお、ここにいう射出方向が同じとは、完全に同じである場合だけでなく、同じとみなせる程度に揃っている場合も含む意味である。   With the above configuration, as shown in FIG. 9, the emission directions of the three light beams divided and separated by the reflection member 23 and the optical member 24 (first and second reflection / transmission surfaces 24d and 24e) are made the same. Can do. As a result, it is possible to obtain an illumination light beam having the same emission direction as a whole (emitted in a direction parallel to the irradiation optical axis AXL in the cross section of FIG. 9). Here, the same injection direction means not only the case where they are completely the same, but also the case where they are aligned to such an extent that they can be regarded as the same.

つまり、光源から広い角度範囲に向けて射出した光束を、最終的に方向が揃った指向性の高い光束に変換できる。しかも、反射面を効果的に用いることによって、照明光学系全体の照射光軸方向の厚みを抑えることができる。   That is, a light beam emitted from a light source toward a wide angle range can be converted into a light beam having high directivity and finally having a uniform direction. In addition, by effectively using the reflecting surface, the thickness of the entire illumination optical system in the direction of the irradiation optical axis can be suppressed.

さらに、LED21の発光面の中心(発光中心)は、反射透過面24d,24e及び照射反射面24fの光照射側とは反対側の最端部Pよりも光照射側の位置に配置されている。これにより、照明装置をより薄型化することができる。   Furthermore, the center (light emission center) of the light emitting surface of the LED 21 is arranged at a position closer to the light irradiation side than the outermost end portion P opposite to the light irradiation side of the reflection / transmission surfaces 24d and 24e and the irradiation reflection surface 24f. . Thereby, an illuminating device can be made thinner.

なお、本実施例では、射出面24gを連続した単一面で形成している。射出面24gを単一面で構成することによって、製品外観として段差のない射出面24gを露出させることができ、カメラデザイン上有利である。また、射出面24gの少なくとも一部を曲面とし、分割光束の射出領域ごとに曲率や傾き(接線の傾き)を調整することで、全体として方向が揃った照明光束を得ることができる。   In this embodiment, the emission surface 24g is formed as a continuous single surface. By configuring the exit surface 24g as a single surface, the exit surface 24g having no step can be exposed as a product appearance, which is advantageous in terms of camera design. Further, by making at least a part of the exit surface 24g a curved surface and adjusting the curvature and inclination (inclination of tangent) for each exit area of the divided light beam, an illumination light beam having a uniform direction as a whole can be obtained.

以下、図10〜図12を用いて、光学部材24の形状についてより詳しく説明する。本実施例においても、実施例1と同様に、反射部材23において光源から射出した発散光束を互いに進行方向が異なる複数の光束に分割し、さらに光学部材24において全反射を利用することで、照明光学系全体を小型化している。   Hereinafter, the shape of the optical member 24 will be described in more detail with reference to FIGS. Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the divergent light beam emitted from the light source in the reflecting member 23 is divided into a plurality of light beams having different traveling directions, and further, the total reflection is used in the optical member 24, thereby providing illumination. The entire optical system is downsized.

図10において、LED21から射出して第1の導光反射面23cで全反射する第1の反射光束は、第1の導光反射面23cについてLED21と対称に配置された見かけのLED21aから射出して第1の導光反射面23cを透過する光束と等価である。このことは、第1の導光反射面23cを介在させることによって、あたかもLED21の位置を21aの位置にずらしたことに等しい。このような構成を採用することで、第1の反射光束が第1の反射透過面24dで全反射しやすい条件を整えることができる。つまり、第1の反射透過面24dでの全反射を確実に行わせ、射出面24gに導くことが可能になる。   In FIG. 10, the first reflected light beam emitted from the LED 21 and totally reflected by the first light guide reflection surface 23c is emitted from the apparent LED 21a arranged symmetrically with the LED 21 with respect to the first light guide reflection surface 23c. This is equivalent to the light beam transmitted through the first light guide reflection surface 23c. This is equivalent to shifting the position of the LED 21 to the position of 21a by interposing the first light guide reflection surface 23c. By adopting such a configuration, it is possible to adjust conditions under which the first reflected light beam is likely to be totally reflected by the first reflection / transmission surface 24d. That is, total reflection on the first reflection / transmission surface 24d can be performed reliably and guided to the exit surface 24g.

なお、第1の反射光束は、第1の反射透過面24dで斜め下向きに反射する。射出面24gのうち第1の反射光束の射出領域は、この第1の反射光束の進行方向を照射光軸AXLに平行な方向に変換するため、その接線が照射光軸AXLに対して第1の角度範囲で傾いた曲面として構成されている。   The first reflected light beam is reflected obliquely downward by the first reflection / transmission surface 24d. The exit area of the first reflected light beam in the exit surface 24g converts the traveling direction of the first reflected light beam into a direction parallel to the irradiation optical axis AXL, so that its tangent is first with respect to the irradiation optical axis AXL. It is comprised as a curved surface inclined in the angle range.

また、第1の反射透過面24dは、本実施例では曲面として形成されているが、平面としてもよい。さらに、図10の断面において、第1の導光反射面23cは、光源中心からの射出光束量全体に対して、ここで反射する第1の反射光束の量が3分の1となるように、傾きや位置が設定されている。ただし、ここにいう3分の1は、厳密な3分の1でなくてもよい。このことは以下の図11及び図12の説明においても同じである。   Further, the first reflection / transmission surface 24d is formed as a curved surface in the present embodiment, but may be a flat surface. Further, in the cross section of FIG. 10, the first light guide reflection surface 23c is such that the amount of the first reflected light beam reflected here is one third of the total amount of the emitted light beam from the center of the light source. , Tilt and position are set. However, 1/3 here does not need to be exact 1/3. This also applies to the description of FIGS. 11 and 12 below.

図11において、LED21から射出した直接光束は、前述したように第1の反射透過面24dを透過してここで屈折した後、透過面24kから屈折しながら光学部材24に再入射する。そして、第2の反射透過面24eで全反射して射出面24gから射出する。   In FIG. 11, the direct luminous flux emitted from the LED 21 passes through the first reflection / transmission surface 24d and is refracted here as described above, and then reenters the optical member 24 while being refracted from the transmission surface 24k. Then, the light is totally reflected by the second reflection / transmission surface 24e and emitted from the emission surface 24g.

なお、直接光束は、第2の反射透過面24eで斜め下向きに反射する。射出面24gのうち直接光束の射出領域は、この直接光束の進行方向を照射光軸AXLに平行な方向に変換するため、その接線が照射光軸AXLに対して第1の角度範囲より小さい第2の角度範囲で傾いた曲面として構成されている。   The direct light beam is reflected obliquely downward by the second reflection / transmission surface 24e. The exit area of the direct light beam in the exit surface 24g converts the traveling direction of the direct light beam into a direction parallel to the irradiation optical axis AXL, so that the tangent line is smaller than the first angle range with respect to the irradiation optical axis AXL. It is configured as a curved surface inclined in an angle range of 2.

また、第2の反射透過面24eは、本実施例では曲面として形成されているが、平面としてもよい。また、図11の断面において、第1及び第2の導光反射面23c,23b間の間隔は、光源中心からの射出光束量全体に対して直接光束の量が3分の1となるように設定されている。   The second reflection / transmission surface 24e is formed as a curved surface in this embodiment, but may be a flat surface. Further, in the cross section of FIG. 11, the distance between the first and second light guide reflection surfaces 23c and 23b is such that the amount of direct light beam is one third of the total amount of light beam emitted from the center of the light source. Is set.

図12において、LED21から射出して第2の導光反射面23bで全反射する第2の反射光束は、第2の導光反射面23bについてLED21と対称に配置された見かけのLED21bから射出して第2の導光反射面23bを透過する光束と等価である。このことは、第2の導光反射面23bを介在させることによって、あたかもLED21の位置を21bの位置にずらしたことに等しい。このような構成を採用することで、第2の反射光束が第1の反射透過面24d及び第2の反射透過面24eを透過し、かつ照射反射面24fで全反射しやすい条件を整えることができる。つまり、第2の反射光束に第1の反射透過面24d及び第2の反射透過面24eでの透過と、照射反射面24fでの全反射を確実に行わせて射出面24gに導くことが可能になる。   In FIG. 12, the second reflected light beam emitted from the LED 21 and totally reflected by the second light guide reflection surface 23b is emitted from the apparent LED 21b arranged symmetrically with the LED 21 with respect to the second light guide reflection surface 23b. This is equivalent to the light beam transmitted through the second light guide reflection surface 23b. This is equivalent to shifting the position of the LED 21 to the position of 21b by interposing the second light guide reflection surface 23b. By adopting such a configuration, it is possible to prepare a condition in which the second reflected light beam is transmitted through the first reflection / transmission surface 24d and the second reflection / transmission surface 24e and is easily totally reflected by the irradiation / reflection surface 24f. it can. In other words, the second reflected light beam can be reliably transmitted through the first reflection / transmission surface 24d and the second reflection / transmission surface 24e and totally reflected by the irradiation / reflection surface 24f and guided to the exit surface 24g. become.

射出面24gの上部は、照射反射面24fで照射光軸AXLに平行な方向に反射した第2の反射光束をそのまま射出するため、照射光軸AXLに対して直交する平面として構成されている。ただし、この射出領域を曲面としてもよい。   The upper part of the exit surface 24g is configured as a plane orthogonal to the illumination optical axis AXL in order to emit the second reflected light beam reflected by the illumination reflection surface 24f in a direction parallel to the illumination optical axis AXL. However, this injection area may be a curved surface.

また、図12の断面において、第2の導光反射面23bは、光源中心からの射出光束量全体に対して、ここで反射する第2の反射光束の量が3分の1となるように、傾きや位置が設定されている。   In the cross section of FIG. 12, the second light guide reflection surface 23b is such that the amount of the second reflected light beam reflected here is one third of the total amount of the emitted light beam from the center of the light source. , Tilt and position are set.

以上説明したように、本実施例では、反射部材23において、光源中心から射出した光束を3等分(ただし、厳密な3等分でなくてもよい)して光学部材24に導く。これにより、3つの分割光束を最小面積の反射透過面24d,24e及び照射反射面24fで所望の方向に全反射させることができ、この結果、照明光学系全体を小型化することができる。   As described above, in the present embodiment, the light beam emitted from the center of the light source is divided into three equal parts (however, it may not be strictly equal to three equal parts) in the reflecting member 23 and guided to the optical member 24. Thereby, the three divided light beams can be totally reflected in a desired direction by the reflection / transmission surfaces 24d and 24e and the irradiation / reflection surface 24f having the minimum area, and as a result, the entire illumination optical system can be reduced in size.

また、第1及び第2の反射透過面24d,24eと照射反射面24fは全て全反射面として機能する。このため、金属蒸着による反射面を形成する場合に比べて、光学部材24を安価に製造することができ、反射効率も良くすることができる。   The first and second reflection / transmission surfaces 24d and 24e and the irradiation / reflection surface 24f all function as a total reflection surface. For this reason, compared with the case where the reflective surface by metal vapor deposition is formed, the optical member 24 can be manufactured at low cost and the reflection efficiency can be improved.

なお、反射部材23に代えて、透明樹脂により形成された光学部材(光学部材24とは別の光学部材)を用い、該光学部材の内面での全反射を利用して光源からの光束を3つに分割するようにしてもよい。   Note that an optical member (an optical member different from the optical member 24) formed of a transparent resin is used in place of the reflecting member 23, and the light flux from the light source is 3 by utilizing total reflection on the inner surface of the optical member. You may make it divide into two.

また、本実施例では、光学部材24の射出面24gを単一面で構成したが、この面をフレネルレンズ等の光学機能面で構成してもよい。フレネルレンズを用いることによって、カメラの外観形状によって照明光学系の光学性能が左右されることが少なくなり、好ましい。   In the present embodiment, the exit surface 24g of the optical member 24 is configured as a single surface, but this surface may be configured as an optical functional surface such as a Fresnel lens. Use of the Fresnel lens is preferable because the optical performance of the illumination optical system is less influenced by the external shape of the camera.

以上説明したように、上記各実施例によれば、LED等の光源からの光束を効率良く集光し、光学系の占める体積の少ない薄型の照明装置を実現することができる。さらに、基本的に光学部材の形状を最適化するだけで上記効果を得ることができ、特殊な構成を必要としない。このため、照明装置を安価に製作することができる。   As described above, according to each of the above-described embodiments, it is possible to efficiently collect a light beam from a light source such as an LED and realize a thin illuminating device with a small volume occupied by the optical system. Furthermore, basically, the above effect can be obtained only by optimizing the shape of the optical member, and no special configuration is required. For this reason, an illuminating device can be manufactured cheaply.

なお、上記各実施例では、方向変換部の反射透過面を2面設けた場合について示したが、反射透過面を3面以上としてもよい。反射透過面数を増やすことにより、照明光学系の厚みをさらに薄くできる可能性がある。   In each of the above-described embodiments, the case where two reflection / transmission surfaces of the direction changing unit are provided has been described, but three or more reflection / transmission surfaces may be provided. Increasing the number of reflection / transmission surfaces may further reduce the thickness of the illumination optical system.

また、光学部材に形成する反射透過面を1面としてもよい。これにより、光学部材の形状を簡素化して製造を容易とすることができる。   Moreover, it is good also considering the reflection / transmission surface formed in an optical member as one surface. Thereby, the shape of an optical member can be simplified and manufacture can be made easy.

さらに、上記各実施例では、光源(LED)を3つ用いた場合について説明したが、光源の数は、個々の光源の明るさや照射範囲における必要な明るさに応じて適宜変更することができる。   Further, in each of the above embodiments, the case where three light sources (LEDs) are used has been described. However, the number of light sources can be appropriately changed according to the brightness of each light source and the required brightness in the irradiation range. .

また、上記各実施例では白色光源を用いた場合について説明したが、互いに発光色が異なる単色光源を複数用いたり、赤外光源を用いたりすることもできる。   In each of the above embodiments, a case where a white light source is used has been described. However, a plurality of monochromatic light sources having different emission colors may be used, or an infrared light source may be used.

さらに、上記各実施例では、射出面から3つの分割光束を全て照射光軸AXLに平行な方向に射出させる形状を有する場合について説明した。しかし、3つの射出光束の射出方向を互いに異ならせて、光束全体としてある程度の広がりを持って射出させることで、広い照射範囲を照らすようにしてもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, a case has been described in which the three split light beams are emitted from the exit surface in a direction parallel to the irradiation optical axis AXL. However, it is also possible to illuminate a wide irradiation range by making the emission directions of the three emitted light beams different from each other and emitting the light beams with a certain extent as a whole.

また、上記各実施例ではデジタルスチルカメラに内蔵された照明装置について説明したが、本発明は、一眼レフカメラやビデオカメラに内蔵又は装着される照明装置にも適用することができる。   In the above embodiments, the lighting device built in the digital still camera has been described. However, the present invention can also be applied to a lighting device built in or attached to a single-lens reflex camera or a video camera.

本発明の実施例1である照明光学系の縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of an illumination optical system that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1の照明光学系の背面図。FIG. 3 is a rear view of the illumination optical system according to the first embodiment. 実施例1の照明装置を内蔵したカメラの外観図。FIG. 3 is an external view of a camera in which the illumination device according to the first embodiment is built. 図1に光源中心から射出した光線を追記した光線トレース図。FIG. 2 is a ray tracing diagram in which rays emitted from the center of the light source are added. 図1に第1の反射光束の光線を追記した光線トレース図。FIG. 2 is a ray tracing diagram in which rays of a first reflected light beam are added to FIG. 1. 図1に直接光束の光線を追記した光線トレース図。FIG. 2 is a ray tracing diagram in which rays of light flux are directly added to FIG. 1. 図1に第2の反射光束の光線を追記した光線トレース図。The ray trace figure which added the light ray of the 2nd reflected light beam to FIG. 本発明の実施例2である照明光学系の縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an illumination optical system that is Embodiment 2 of the present invention. 図8に光源中心から射出した光線を追記した光線トレース図。FIG. 9 is a ray tracing diagram in which rays emitted from the center of the light source are added. 図8に第1の反射光束の光線を追記した光線トレース図。FIG. 9 is a ray tracing diagram in which rays of the first reflected light beam are added to FIG. 8. 図8に直接光束の光線を追記した光線トレース図。FIG. 9 is a ray tracing diagram in which rays of light beams are directly added to FIG. 8. 図8に第2の反射光束の光線を追記した光線トレース図。The ray trace figure which added the light ray of the 2nd reflected light beam to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,21 LED
4,24 光学部材
4a 入射面
4b,4c,24b,24c 導光反射面
4d,4e,24d,24e 反射透過面
4f,24f 照射反射面
4k,4m,24k,24m 透過面
5,25 ハード基板
6 カメラの外装部材
11 カメラ本体
12 レンズ鏡筒
23 反射部材
23b,23c 導光反射面
1, 2, 3, 21 LED
4, 24 Optical member 4a Incident surface 4b, 4c, 24b, 24c Light guide reflection surface 4d, 4e, 24d, 24e Reflection / transmission surface 4f, 24f Irradiation reflection surface 4k, 4m, 24k, 24m Transmission surface 5,25 Hard substrate 6 Camera exterior member 11 Camera body 12 Lens barrel 23 Reflective member 23b, 23c Light guide reflective surface

Claims (9)

光源と、
前記光源からの光束のうち特定角度で入射した光束を光照射側に反射し、該特定角度以外の角度で入射した光を透過する反射透過面と、
該反射透過面を透過した光束を前記光照射側に反射する照射反射面と、
前記光源と前記反射透過面との間に設けられ、前記光源からの発散光束を前記反射透過面に前記特定角度で入射する光束と前記反射透過面に前記特定角度以外の角度で入射する光束とに分割する光束分割部とを有することを特徴とする照明装置。
A light source;
A reflection / transmission surface that reflects the light beam incident at a specific angle among the light beams from the light source to the light irradiation side and transmits the light incident at an angle other than the specific angle;
An irradiation reflection surface that reflects the light beam transmitted through the reflection / transmission surface to the light irradiation side;
A light beam provided between the light source and the reflection / transmission surface, and a divergent light beam from the light source is incident on the reflection / transmission surface at the specific angle, and a light beam is incident on the reflection / transmission surface at an angle other than the specific angle. And a light beam splitting unit that splits the light into two.
前記光源の発光中心は、前記反射透過面及び前記照射反射面のうち光照射側とは反対側の最端部よりも光照射側の位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The light emission center of the light source is disposed at a position closer to the light irradiation side than an outermost end of the reflection / transmission surface and the irradiation / reflection surface opposite to the light irradiation side. The lighting device described. 前記光束分割部は、前記光源からの光束の一部を反射する反射面を有し、
該反射面は、前記光源側から前記反射透過面側にかけて前記光束分割部の中心線に対する距離が増加するように形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
The light beam splitting unit has a reflecting surface that reflects a part of the light beam from the light source,
3. The illumination device according to claim 1, wherein the reflection surface is formed such that a distance from a center line of the light beam splitting portion increases from the light source side to the reflection / transmission surface side.
前記反射透過面として、第1の角度で入射した光束を光照射側に反射し、第2の角度で入射した光束を透過する第1の反射透過面と、該第1の反射透過面を透過した光束のうち第3の角度で入射した光束を反射し、第4の角度で入射した光束を透過する第2の反射透過面とを有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の照明装置。   As the reflection / transmission surface, a light beam incident at a first angle is reflected to the light irradiation side, a first reflection / transmission surface that transmits the light beam incident at a second angle, and the first reflection / transmission surface is transmitted. 4. The optical system according to claim 1, further comprising: a second reflection / transmission surface that reflects a light beam incident at a third angle and transmits a light beam incident at a fourth angle. The lighting device described in one. 前記光束分割部は、第1及び第2の反射面を有し、
前記光源からの光束のうち、前記第1の反射面で反射した第1の光束は、前記第1の反射透過面に前記第1の角度で入射し、
前記光源からの光束のうち、前記第2の反射面で反射した第2の光束は、前記第1の反射透過面に前記第2の角度で入射して前記第2の反射透過面に前記第4の角度で入射し、
前記光源からの光束のうち、前記第1及び第2の反射面で反射しない第3の光束は、前記第1の反射透過面に前記第2の角度で入射して前記第2の反射透過面に前記第3の角度で入射することを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
The beam splitting unit has first and second reflecting surfaces,
Of the luminous flux from the light source, the first luminous flux reflected by the first reflecting surface is incident on the first reflecting / transmitting surface at the first angle,
Of the luminous flux from the light source, the second luminous flux reflected by the second reflecting surface is incident on the first reflecting / transmitting surface at the second angle and enters the second reflecting / transmitting surface by the second reflecting surface. Incident at an angle of 4,
Of the luminous flux from the light source, the third luminous flux that is not reflected by the first and second reflective surfaces enters the first reflective / transmissive surface at the second angle and enters the second reflective / transmissive surface. The illumination device according to claim 4, wherein the illumination device is incident at a third angle.
前記光源からの光が最初に入射する入射面と、該入射面からの光が入射する前記反射透過面と、該反射透過面を透過した光が透過する中間面と、該中間面からの光が入射する前記照射反射面と、前記反射透過面及び前記照射反射面で反射した光を光照射側に射出する射出面とが形成された単一の光学部材を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の照明装置。   The incident surface on which the light from the light source first enters, the reflection / transmission surface on which the light from the incident surface is incident, the intermediate surface through which the light transmitted through the reflection / transmission surface is transmitted, and the light from the intermediate surface A single optical member formed with the irradiation reflection surface on which light is incident, and an emission surface that emits light reflected by the reflection / transmission surface and the irradiation reflection surface to the light irradiation side. The illumination device according to any one of 1 to 5. 前記光学部材は、前記光束分割部を一体に有することを特徴とする請求項6に記載の照明装置。   The illumination device according to claim 6, wherein the optical member integrally includes the light beam splitting unit. 前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the light source is a light emitting diode. 請求項1から8のいずれか1つに記載の照明装置と、
該照明装置からの光により照明された被写体を撮像する撮像系とを有することを特徴とする撮像装置。
The lighting device according to any one of claims 1 to 8,
An imaging apparatus comprising: an imaging system that images a subject illuminated by light from the illumination apparatus.
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