JP5169420B2

JP5169420B2 - 照明装置、表示装置、ファインダ装置およびカメラ

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Publication number: JP5169420B2
Application number: JP2008105495A
Authority: JP
Inventors: 裕之小石
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2028-04-15
Also published as: JP2009259516A

Description

本発明は、照明装置等に関し、より詳細にはファインダ装置等に備えられるのに好適な照明装置等に関する。

カメラ等に備えられるファインダ装置の中には、ファインダ内表示装置を備えるものが存在する。このようなファインダ内表示装置に用いられる照明装置としては、平行光束を得られるものが好ましい。平行光束を得られる照明装置としては、たとえば立体射影レンズ群と放物面鏡とを、両者の焦点が一致するように配置したもの等が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術に係る照明装置では、光源から出射される光を効率よく導こうとする場合、放物面鏡が大型化する傾向にあり、照明装置を小型化することが困難であった。また、立体射影レンズ群と放物面鏡とを含む複数の光学部材を組み合わせて光路を構成するため、構造が複雑になるという問題点を有していた。あるいは、従来技術に係る照明装置では、光源の放射角特性等の影響により、被照射面の光量を均一にすることが困難であった。
特開平５−３３３２６９号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされ、その目的は、小型で光損失が少なく、光量ムラを抑制した照明装置および当該照明装置を有する表示装置等を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明装置は、
第１光源（５２）からの光が入射する第１入射面（６０）と、
第２光源（５３）からの光が入射する第２入射面（６１）と、
前記第１入射面および第２入射面から入射した光の少なくとも一部が出射する出射面（６６，８６）とを有する透明基板（５４，５４ａ）を備え、
前記透明基板は、
前記第１入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射させて前記出射面に導く第１放物面（６２）と、
前記第２入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射させて前記出射面に導く第２放物面（６３）とを有し、
前記出射面は、前記第１放物面を反射した光と前記第２放物面を反射した光とが、合成されて出射される合成出射領域（６６ａ）を有することを特徴とする。

また、例えば、前記第１および第２入射面と、前記第１および第２放物面とは、前記透明基板の側面（５８）に配置されていてもよい。

また、例えば、前記第１入射面から入射した光は、前記側面と交差する主面で反射を繰り返して前記第１入射面から前記第１放物面および前記第１放物面から前記出射面の間を進行し、前記第２入射面から入射した光は、前記主面で反射を繰り返して前記第２入射面から前記第２放物面および前記第２放物面から前記出射面の間を進行してもよい。

また、例えば、本発明に係る照明装置において、前記第１光源からの光および前記第２光源からの光を全反射する全反射面が、前記透明基板の前記側面と交差する主面（５６）に配置されていてもよい。

また、例えば、前記第１放物面は、前記第１光源からの光を前記合成出射領域に向かって反射させる第１の部分（６２ａ）を有し、
前記第２放物面は、前記第２光源からの光を前記合成出射領域に向かって反射させる第２の部分（６３ａ）を有し、
前記第１の部分と、前記第２の部分とは、前記側面と平行な方向に隣り合って配置されていてもよい。

また、例えば、前記第１放物面は、前記第１光源からの光を前記合成出射領域に向かって反射させる第１の部分（６２ａ）と、前記第１光源からの光を前記出射面中の前記合成出射領域とは異なる第１出射領域（６６ｂ）に向かって反射させる第３の部分（６２ｂ）とを有し、
前記第２放物面は、前記第２光源からの光を前記合成出射領域に向かって反射させる第２の部分（６３ａ）と、前記第２光源からの光を前記出射面中の前記合成出射領域および前記第１出射領域とは異なる第２出射領域（６６ｃ）に向かって反射させる第４の部分とを有していてもよい。

また、例えば、前記第３の部分と、前記第４の部分とは、前記側面と平行な方向の幅が略同一であり、
前記第１の部分は、前記第３の部分に対して、前記側面と平行な方向の幅が略半分であり、
前記第２の部分は、前記第４の部分に対して、前記側面と平行な方向の幅が略半分であってもよい。

また、例えば、前記出射面は、前記透明基板の側面に配置されていてもよい。

また、例えば、前記出射面は、前記透明基板の前記側面と交差する主面に配置されており、
前記第１および第２放物面で反射された前記第１および第２光源からの光の少なくとも一部を、前記出射面に向かって反射する反射面（６４）が、前記透明基板の側面に配置されていてもよい。

また、例えば、前記反射面は、前記側面と交差する主面に対して０度より大きく９０度より小さい所定の角度を有していてもよい。

また、例えば、本発明に係る照明装置には、前記第１放物面を反射した光が、前記第１光源の方向に向かわないように前記第１放物面が設けられており、前記第２放物面を反射した光が、前記第２光源の方向に向かわないように前記第２放物面が設けられていてもよい。

また、例えば、前記第１入射面は、前記第１光源と前記第１放物面との間に配置されており、
前記第２入射面は、前記第２光源と前記第２放物面との間に配置されていてもよい。

また、例えば、前記透明基板の前記第１放物面および前記第２放物面に、反射率を向上させるための金属膜が設けられていてもよい。

また、例えば、本発明に係る照明装置は、前記第１放物面の焦点に配置された前記第１光源と、
前記第２放物面の焦点に配置された前記第２光源と、を有していてもよい。

また、本発明に係る表示装置は、上記いずれかに記載の照明装置を有する。
また、本発明に係るファインダ装置は、上記の表示装置を有する。
また、本発明に係るカメラは、上記のファインダ装置を有する。

なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置を備えるカメラの概略図、
図２は、図１に示すカメラが有する表示装置の拡大平面図、
図３は、図２に示す表示装置の要部断面図、
図４は、図２および図３に示す表示装置に備えられる照明装置の斜視図、
図５は、図４に示す照明装置において、主として透明基板の主面に沿う方向に関する第１照明光の進行状態を表した模式図、
図６は、図４に示す照明装置において、主として透明基板の主面に沿う方向に関する第２照明光の進行状態を表した模式図、
図７は、図４に示す照明装置において、主として透明基板の主面に沿う方向に関する第１照明光および第２照明光の進行状態を表した模式図、
図８は、図５に示す照明装置における断面線VIII-VIIIに沿う断面図であり、透明基板の主面で全反射しながら進行する照明光を表した模式図、
図９は、図４に示す照明装置を主面側から見た要部平面図、
図１０は、図４に示す照明装置の出射面から出射される光量の分布を表した図表、
図１１は、本発明の第２実施形態に係る照明装置を備える表示装置の平面図、
図１２は、図１１に示す照明装置の斜視図である。
第１実施形態

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る一眼レフカメラ２は、カメラボディ４を有し、カメラボディ４には、撮影レンズ６を備えるレンズ鏡筒８が交換可能に装着されている。一眼レフカメラ２としては、記録媒体９として、銀塩フィルムを用いるフィルム式カメラでも、記録媒体９としてＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が用いられる一眼レフ方式のデジタルカメラでもよい。

撮影レンズ６と記録媒体９との間には、被写体１４からの撮影光Ｌ１をファインダ光学系へと反射させるクイックリターンミラー１０が配設されている。なお、図示していないが、記録媒体９とクイックリターンミラー１０との間にはシャッタが設けられている。

記録媒体９の画像結像面と光学的に共役な位置には、ファインダスクリーン１２が配置されており、被写体１４からの撮影光Ｌ１はクイックリターンミラー１０で反射されてファインダスクリーン１２上に結像する。ファインダスクリーン１２上に結像された被写体像は、ペンタプリズム１６および接眼レンズ１８を介して、ファインダを覗く人に観察される。

撮影の際には、クイックリターンミラー１０が撮影光Ｌ１の光路上から光路外へと移動され、記録媒体９上に被写体像が結像される。なお、各実施形態の説明においては、図１のようにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義して説明を行う。すなわち、撮影レンズ６から記録媒体９に撮影光Ｌ１が向かう方向をＸ軸の正方向、クイックリターンミラー１０からペンタプリズム１６に撮影光Ｌ１が向かう方向をＺ軸の正方向、Ｘ軸およびＺ軸に垂直な方向をＹ軸方向とする。

カメラボディ４内には、ファインダ装置が内蔵してある。ファインダ装置は、ファインダスクリーン１２、ペンタプリズム１６、接眼レンズ１８および表示装置２０を有する。表示装置２０は、ファインダスクリーン１２とペンタプリズム１６の間に配置された表示素子２１と、表示素子２１に取り付けられた照明装置２２を有する。

本実施形態では、表示素子２１として、屈折率型回折格子を用いた表示部を有する回折光学素子を用いている。しかし、表示装置２０に用いる表示素子２１としてはこれに限定されず、透過型液晶表示素子や高分子分散型液晶表示素子を用いても良い。図１において、照明装置２２から表示素子２１内に入射した照明光は、表示素子２１の屈折率型回折格子によりペンタプリズム１６方向へ回折される。表示素子２１の屈折率回折格子は、表示素子２１に配線４８を介して接続してある駆動部５０からの制御に応じて、照明光を回折する。

表示素子２１は、図２に示すように、屈折率型回折格子で構成される表示部３２によりファインダ視野内に所定の情報、例えば焦点検出エリア等のマークを表示する。ファインダ装置内の表示素子２１から出射された表示光Ｌ２は、図１に示すペンタプリズム１６において反射され、接眼レンズ１８を介して撮影者に所定の情報として観察される。その結果、所定の情報が上述の被写体像に重ねてファインダ視野内に表示され、撮影者は被写体像と所定の情報とを同時に観察することが可能となり、いわゆるスーパーインポーズ表示が実現される。

図２に示すように、本実施形態に係る表示装置２０は、矩形平板形状の表示素子２１と、この矩形平板形状の表示素子２１におけるＸ軸正方向側の短辺側面２１ａに取り付けられた照明装置２２とを有する。図３は、図２に示す表示装置２０のIII−III線に沿う要部断面図であり、表示素子２１の内部構造を模式的に表したものである。

表示素子２１は、図３に示すように、透明な第１基板２４ａと第２基板２４ｂとを有する。第１基板２４ａと第２基板２４ｂの間には、光学材料層２６が形成してある。この光学材料層２６は、第１および第２基板２４ａ，２４ｂの外周縁部を密封するように接続してある透明シール材２８により封止されている。

光学材料層２６のうち、透明電極３６，３８によって挟まれた表示部３２は液晶ホログラムとなっている部分である。表示部３２は、屈折率等方性領域４０と屈折率異方性領域４２とが、交互に繰り返される縞状の層構造を形成している。屈折率等方性領域４０と屈折率異方性領域４２とは、表示素子２１の平面に沿って配置されている。また、屈折率等方性領域４０と屈折率異方性領域４２とは、照明装置２２からの照明光Ｌ２の進行方向に沿って、屈折率等方性領域４０と屈折率異方性領域４２が交互に繰り返されるように配置されている。なお、光学材料層２６において、表示部３２の周辺には、非表示部３４が形成されている。

透明電極３６，３８に電圧が印加されていない状態では、屈折率等方性領域４０の屈折率と屈折率異方性領域４２の屈折率は、互いに異なった屈折率をとなるように設計されている。この場合、屈折率等方性領域４０の屈折率と屈折率異方性領域４２の屈折率とは、照明装置２２から入射した第１および第２照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに対して、ブラッグ回折条件を満たす屈折率値をとる。すなわち、透明電極３６，３８に電圧が印加されていない状態では、表示部３２には、屈折率の大きい層と屈折率の小さい層とが交互に並んだ屈折率型回折格子が形成される。

このとき、表示部３２に形成される屈折率型回折格子の回折条件は、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを回折させ、表示光Ｌ２が図１に示すペンタプリズム１６の方向（Ｚ軸の正方向）に回折されるように設定されている。すなわち、図２に示す表示素子２１の短辺側面２１ａを通して光学材料層２６内に入り、光学材料層２６内部を進行する照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂは、表示部３２によって、ペンタプリズム１６の方向（Ｚ軸の正方向）に回折される。

それに対して、透明電極３６，３８に電圧が印加された状態では、内部に存在する液晶の配向が変化することによって屈折率異方性領域４２の屈折率が変化し、屈折率異方性領域４２の屈折率が屈折率異方性領域４２の屈折率と等しくなる。その結果、照明装置２２から出射されて光学材料層２６内に入り、Ｘ軸の負方向に進行する照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂは、表示部３２にて回折されることなく表示部３２を透過する。

このように、表示装置２０を制御する制御部は、各透明電極３６，３８への電圧の印加、非印加を切り換えることによって、表示素子２１の表示部３２の表示、非表示を切り換えることができる。

図４は、図２および図３に示す表示装置２０に備えられる照明装置２２の斜視図である。照明装置２２は、第１光源５２と、第２光源５３と、透明基板５４とを有している。第１光源５２と、第２光源５３は、透明基板５４を挟んで、透明基板５４のＹ方向両側に配置されている。光源５２，５３はとしては、ＬＥ、ＬＥＤ等の点光源、面光源または体積光源等を使用することができる。また、透明基板５４は、主としてガラスまたは樹脂等の透明な材料で構成される。透明基板５４は、２つの光源５２，５３で発生した照明光を、略平行光束とした後に出射させ、表示素子２１に入射させることができる。

本実施形態における透明基板５４は、側面５８と、側面５８と交差する主面５６とを有する。透明基板５４における主面５６は、図４に示すＹ軸およびＺ軸を通るＹＺ平面に略平行な面である。側面５８は、主面５６と交差し、主面５６を接続している。

透明基板５４は、第１および第２入射面６０，６１と、第１および第２放物面６２，６３と、反射面６４と、出射面６６とを有する。図４示すように、入射面６０，６１、放物面６２，６３および反射面６４は、透明基板５４の側面５８に配置されており、出射面６６は、透明基板５４の主面５６に配置されている。

図５は、図４に示す照明装置において、第１光源５２で発生した第１照明光Ｌ２ａの進行状態を表した模式図である。透明基板５４の第１入射面６０からは、第１光源５２で発生した第１照明光Ｌ２ａが、透明基板５４の内部に入射する。第１入射面６０から入射した第１照明光Ｌ２ａは、第１放物面６２に向かって透明基板５４の内部を進行する。このとき、透明基板５４の内部に入射した第１照明光Ｌ２ａは、図８に示すように、主面５６で反射を繰り返しながら、第１放物面６２に向かって進行する。

透明基板５４の内部を進行する照明光Ｌ２ａのうち、図８に示す入射角θａ（主面５６に対する照明光Ｌ２ａの入射角）を有する照明光Ｌ２ａが、主面５６において全反射される条件は、おおむね以下の式（１）で表される。
θａ＞ｓｉｎ^−１（１／ｎ１）（１）
ここで、ｎ１は、透明基板５４の屈折率である。

本実施形態において、透明基板５４の屈折率ｎ１は１．４７以上とすることが好ましい。透明基板５４の屈折率ｎ１が大きいほど、より小さい入射角θａを有する第１照明光Ｌ２ａを、主面５６において全反射させることができる。このように、主面５６が、照明光Ｌ２ａを全反射させる全反射面となることによって、照明光Ｌ２ａが第１放物面６２に向かって進行する際に発生する光損失を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る透明基板５４において、第１入射面６０は第１光源５２と近接するように配置されている。また透明基板５４は、第１入射面６０から入射した第１照明光Ｌ２ａを全反射させながら第１放物面６２へと導く。したがって、透明基板５４を有する照明装置２２は、小型であるにもかかわらず、第１光源５２で発生した照明光Ｌ２ａを効率よく透明基板５４の内部に導き、光損失を抑制しながら導くことができるため、省エネルギーである。

図５に示す第１放物面６２は、主として第１照明光Ｌ２ａを平行光にして反射させる。主面５６の法線方向（Ｘ軸方向）から透光基板５４を観察した図９に示すように、第１放物面６２は、第１光源５２を焦点とする放物面を構成している。したがって、第１入射面６０から透明基板５４に入射した第１照明光Ｌ２ａは、第１放物面６２によって、第１放物面６２の頂点Ｐ１と、第１放物面６２の焦点に配置された第１光源５２を結ぶ方向Ｄ１に対して、略平行な方向に反射される。

このように、主面５６の法線方向（Ｘ軸方向）から透明基板５４を観察した場合、第１放物面６２は、第１入射面６０から透明基板５４の内部に入射した第１照明光Ｌ２ａを、方向Ｄ１に平行な平行光にして反射させる。透明基板５４の第１放物面６２には、第１照明光Ｌ２ａの反射率を向上させるために、銀、アルミニウム、その他の金属等による反射膜が形成されていてもよい。なお、本実施形態において、図９に示す第１放物面６２は、第１放物面６２の頂点Ｐ１を含まないため、第１放物面６２から出射面６６（図５）までの照明光Ｌ２の伝達経路を、第１光源５２が妨害することがない。したがって、本実施形態に係る照明装置２２では、出射面６６における第１照明光Ｌ２ａの強度分布が、第１光源５２の影によって不均一となる現象が防止されている。

第１放物面６２で反射した第１照明光Ｌ２ａは、図８に示すように、再び主面５６で反射を繰り返しながら、反射面６４に向かって進行する。なお、照明光Ｌ２ａが主面５６において全反射する条件については、照明光Ｌ２ａが第１入射面６０から第１放物面６２に向かって進行する場合と同様である。

図５に示す反射面６４は、第１放物面６２で反射された第１照明光Ｌ２ａを出射面６６に向かって反射させる。本実施形態における反射面６４は、主面５６に対して０度より大きく９０度より小さい所定の角度θ１の傾きを有することが好ましい（図８）。反射面６４と主面５６との間の角度θ１を適切な範囲に設定することによって、第１照明光Ｌ２ａの進行方向や、出射面６６に対する第１照明光Ｌ２ａの入射角が最適な状態に調整される。したがって、透明基板５４は、第１照明光Ｌ２を出射面６６から効率的に出射させることができる。

反射面６４には、第１放物面６２と同様に、第１照明光Ｌ２ａおよび図６に示す第２照明光Ｌ２ｂの反射率を向上させるために銀、アルミニウム、その他の金属等による蒸着膜が形成されていてもよい。なお、透明基板５４のうち、反射面６４および出射面６６が配置される部分については、透明基板５４におけるその他の部分とは屈折率等が異なる別部材で構成されていてもよい。

図５に示す出射面６６は、第１放物面６２、第１反射面６４等で反射された第１照明光Ｌ２ａを出射させる。本実施形態では、出射面６６には、表示素子２１の短辺側面２１ａ（図３）が密着するように取り付けられている。したがって、出射面６６から出射した照明光Ｌ２は、直ちに表示素子２１に入射し、図３に示す光学材料層２６の内部を進行する。

なお、図３に示す透明基板５４の出射面６６は、主面５６に対して所定の傾きを有するように構成することも可能である。出射面６６を主面５６に対して傾けることによって、照明光Ｌ２の出射方向を調整したり、透明基板５４と表示素子２１の取付け角度を調整することができる。

図６は、図４に示す照明装置において、第２光源５３で発生した第２照明光Ｌ２ｂの進行状態を表した模式図である。第２光源５３に近接して配置される第２入射面６１からは、第２光源５３で発生した第２照明光Ｌ２ｂが、透明基板５４の内部に入射する。第２入射面６１から入射した第２照明光Ｌ２ｂは、第２放物面６３に向かって透明基板５４の内部を進行する。透明基板５４の内部に入射した第２照明光Ｌ２ｂは、図８に示す第１照明光Ｌ２ａと同様に、主面５６で反射を繰り返しながら、第２放物面６３に向かって進行する。なお、第２照明光Ｌ２ｂが主面５６において全反射する条件についても、第１照明光Ｌ２ａと同様である。

図６に示す第２放物面６３は、主として第２照明光Ｌ２ｂを平行光にして反射させる。図９に示すように、第２放物面６３は、第２光源５３を焦点とする放物面を構成している。したがって、第２入射面６１から透明基板５４に入射した第２照明光Ｌ２ｂは、第２放物面６３によって、第２放物面６３の頂点Ｐ２と、第２放物面６３の焦点に配置された第２光源５３を結ぶ方向Ｄ２に対して、略平行な方向に反射される。

ここで、透明基板５４における各放物面６２，６３は、第２放物面６３の頂点Ｐ２と焦点を結ぶ方向Ｄ２と、第１放物面６２の頂点Ｐ１と焦点を結ぶ方向Ｄ１とが略平行になるように構成されている。したがって、第１放物面６２で反射された第１照明光Ｌ２ａと、第２放物面６３で反射された第２照明光Ｌ２ｂとは、互いに略平行な光束となり、図４〜図７に示す反射面６４に向かって進行する。なお、図９に示す第２放物面６３は、第１放物面６２と同様に、第２放物面６３の頂点Ｐ１を含まないため、第２放物面６３から出射面６６（図５）までの照明光Ｌ２ｂの伝達経路を、第２光源５３が妨害することがない。また、第２放物面６３にも、第１放物面６２と同様に、第２照明光Ｌ２ｂの反射率を向上させるために、金属膜等が形成されていてもよい。

第２放物面６３で反射した第２照明光Ｌ２ｂは、図８に示す第１照明光Ｌ２ａと同様に、再び主面５６で反射を繰り返しながら、反射面６４に向かって進行する。図６に示す反射面６４は、第２放物面６３で反射された第２照明光Ｌ２ｂを、第１放物面６２で反射され第１照明光Ｌ２ａと同様に、出射面６６に向かって反射させる。透明基板５４は、反射面６４と主面５６との間の角度θ１を適切な範囲に設定することによって、第１照明光Ｌ２ａと同様に、第２照明光Ｌ２ｂの進行方向や、出射面６６に対する第２照明光Ｌ２ｂの入射角を調整することができる。

出射面６６は、第２放物面６３、反射面６４等で反射された第２照明光Ｌ２ｂについても、第１照明光Ｌ２ａと同様に出射させる。出射面６６から出射した第２照明光Ｌ２ｂも、第１照明光Ｌ２ａと同様に、表示素子２１に入射し、図３に示す光学材料層２６の内部を進行する。図１および図２に示す表示装置２０は、光学材料層２６に入射した照明光Ｌ２を回折することによって、スーパーインポーズ表示を行う。

図７は、図４に示す照明装置において、主として透明基板５４の主面５６に沿う方向に関する第１照明光Ｌ２ａおよび第２照明光Ｌ２ｂの進行状態を表した模式図である。本実施形態に係る照明装置５４は、図７に示すように、第１光源５２で発生する照明光Ｌ２ａと、第２光源で発生する第２照明光Ｌ２ｂの両方を、同時に出射面６６から出射させることができる。

出射面６６は、第１光源５２で発生して第１放物面６２で反射された第１照明光Ｌ２ａと、第２光源５３で発生して第２放物面６３で反射された第２照明光Ｌ２ｂが合成されて出射される合成出射領域６６ａを有する。また、出射面６６は、主として第１光源５２からの第１照明光Ｌ２ａが出射される第１出射領域６６ｂと、主として第２光源５３からの第２照明光Ｌ２ｂが出射される第２出射領域６６ｃとを、さらに有する。

ここで、照明装置２２に用いられる光源５２，５３は、放射方向に依存して光量が異なる放射角特性を有する場合がある。したがって、例えば光源が一つである場合等には、光源５２，５３の放射角特性等の影響により、出射面６６から出射される光量が、出射面６６における位置によって大きく変化し、出射面６６から出射される光量が不均一になりやすい。しかし、本実施形態における照明装置２４は、第１および第２光源５２，５３からの第１および第２照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが合成されて出射される合成出射領域６６ａを有するため、出射面６６から出射される光量をより均一にすることができる。

図１０に、第１実施形態に係る照明装置２２において、出射面６６から出射される光量のばらつきをシミュレーションした結果を示す。図１０の実線９０は、出射面６６におけるＹ軸方向に沿う各位置において出射される光量を表している。仮に照明装置２２が、第１光源５２しか有しない場合は、点線９２で示すように、第１出射領域６６ｂから、第２出射領域６６ｃへ向かって光量が低下し、出射面６６から出射される光量が不均一になると考えられる。また、仮に第２光源５３しか有しない場合も、一点鎖線９３で示すように、第２出射領域６６ｃから、第１出射領域６６ｂへ向かって光量が低下し、出射面６６から出射される光量が不均一になると考えられる。

しかしながら、本実施形態における照明装置２２における合成出射領域６６ａでは、第１照明光Ｌ２ａと第２照明光Ｌ２ｂとが合成されることによって、光源５２，５３の放射性特性による光量の変化を相互に打ち消す関係となる。したがって本実施形態における照明装置２４は、出射面６６から出射される照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの光量が、出射面６６における位置によってばらつく現象を抑制できる。

また、図７に示すように、第１放物面６２は、第１光源５２からの照明光Ｌ２ａを合成出射領域６６ａに向かって反射させる放物面第１部分６２ａと、第１出射領域６６ｂに向かって反射させる放物面第３部分６２ｂとを有する。また、第２放物面６３は、第２光源５３からの照明光Ｌ２ｂを合成出射領域６６ａに向かって反射させる放物面第２部分６３ａと、第２出射領域６６ｃに向かって反射させる放物面第４部分６３ｂとを有する。

本実施形態における照明装置２２において、第１放物面６２における第１部分６２ａは、第１光源５２から入射される照明光Ｌ２ａの光量が少ない領域であり、第３部分６２ｂは、第１光源５２から入射される照明光Ｌ２ａの光量が多い領域である。また、第２放物面６３における第２部分６３ａは、第２光源５３から入射される照明光Ｌ２ｂの光量が少ない領域であり、第４部分６３ｂは、第２光源５３から入射される照明光Ｌ２ｂの光量が多い領域である。

すなわち、放物面の第３または第４部分６２ｂ，６３ｂから照明光が導かれる第１および第２出射領域６６ｂ，６６ｃでは、いずれか一つの光源５２，５３から導かれる照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの光量が多い。それに対して、放物面の第１および第２部分６２ａ，６３ａから照明光が導かれる合成出射領域６６ａでは、一つの光源から導かれる照明光の光量は少ないが、両方の光源５２，５３から照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが導かれる。したがって、本実施形態の照明装置２４は、各出射領域６６ａ〜６６ｃから出射される照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの光量を均一化することができ、出射面６６における位置によって光量がばらつく現象を抑制できる。

また、本実施形態における照明装置２２において、第１放物面６２における第１部分６２ａと、第２放物面６３における第２部分６３ａとは、図７に示すように、Ｘ軸方向に隣り合って配置されている。すなわち、第１部分６２ａと第２部分６３ａとを、光源５２，５３の配列方向であるＹ軸方向に対して直行するＸ軸方向に隣り合うように配置することによって、Ｙ軸方向に発生する光量変化（放射角特性）を効果的に打ち消すことができる。

また、図２に示すように、本実施形態における照明装置２２において、第１放物面６２における第３部分６２ｂのＸ軸方向の幅Ｄ１と、第２放物面６３における前記第４部分６３ｂのＸ軸方向の幅Ｄ２は略同一である。また、第１放物面６２における第１部分６２ａのＸ軸方向の幅Ｄ３は、幅Ｄ１の略半分であり、第２放物面６３における第２部分６３ａのＸ軸方向の幅Ｄ４は、幅Ｄ２の略半分である。照明装置２２における放物面６２，６３の各部分６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂの幅Ｄ１〜Ｄ４を上述のように設定することによって、透明基板５４のＸ軸方向の幅を小さくすることができる。したがって、照明装置２２を薄型化することができる。

本実施形態に係る照明装置２２は、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが入射する入射面６０，６１と、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを平行光にして反射させる放物面６２，６３と、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを出射する出射面６６とを有する透明基板５４を有する。したがって、本実施形態に係る照明装置２２は、光源５２，５３によって発生した照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを、指向性のある光束にすることができ、それと同時に、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが照明装置２２から出射するまでの間に起きる光損失を抑制することができる。すなわち、本実施形態に係る照明装置２２は、光源５２，５３で発生した照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを、大きく損失することなく、平行光等の指向性のある光束として出射することができる。

また、透明基板５４は、光源５２，５３で発生した照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを、平行光にする機能と、所定の位置の配置されており所定の面積を有する出射面６６まで導いて出射する機能の両機能を、一つの光学部材で実現している。したがって、本実施形態に係る照明装置２２は、両機能を実現する従来技術に比べて構造がシンプルであり、小型化を実現することができる。また、本実施形態において、透明基板５４の入射面６０，６１は、光源５２，５３と放物面６２，６３との間に設けられているため、光源５２と放物面６２，６３の間に透明基板５４以外のミラーもしくはレンズ等を設ける必要がなく、照明装置２２をさらに小型化することができる。

また、本実施形態に係る照明装置２２は、透明基板５４の入射面６０，６１および放物面６２，６３が、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの主要な伝達方向に沿う方向（ＹＺ平面に沿う方向）に広がる主面５６と交差する側面５８に配置されているため、薄型化が容易である。さらに照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂは、透明基板５４の内部において、主面５６で全反射しながら透明基板５４の内部を進行する。そのため、本実施形態に係る照明装置２２は、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが光源５２，５３で発生し、出射面６６から出射するまでの間に起きる光損失を、効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る照明装置２２では、透明基板５４の側面５８に反射面６４が配置されているため、側面５８と交差する主面５６に配置された出射面６６から照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを出射させることができる。この際、反射面６４と主面５６との間の角度θ１を、０度より大きく９０度より小さい所定の角度とすることによって、照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを出射面６６から効率的に出射させることができる。

また、本実施形態における照明装置２２は、合成出射領域６６ａを有するため、光源５２，５３の放射性特性による光量の変化を相互に打ち消し、出射面６６から出射される照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの光量を均一化することができる。したがって、本実施形態における照明装置２２は、均一な光量の光が照射される被照射領域を形成することができる。
第２実施形態

図１１は、本発明の第２実施形態に係る照明装置２２ａを有する表示装置２０ａの平面図である。第２実施形態に係る照明装置２２ａは、出射面８６が透明基板５４ａの側面に配置されており、第１実施形態における反射面６４に相当する反射面を有しないことを除き、第１実施形態に係る照明装置２２と同様である。なお、第２実施形態に係る照明装置２２ａおよびこれを有する表示装置２０ａに関して、第１実施形態と同様である部分については説明を省略する。

第２実施形態に係る照明装置２２ａは、図１２に示すように、入射面６０，６１、放物面６２，６３および出射面８６が、すべて透明基板５４ａの側面５８に配置されている。したがって、照明装置２２ａの内部における照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの主な進行方向と、表示素子２１の内部における照明光Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの主な進行方向とが、共にＸＹ平面に沿う方向となり、一致するため、表示装置２０全体を薄型化することができる。

また、図９に示すように、第２実施形態に係る照明装置２２ａは、第１実施形態に照明装置２２における反射面６４を有しないため、より構造がシンプルである。なお、透明基板５４ａの内部において、照明光Ｌ２が主面５６で全反射しながら透明基板の内部を進行する点については、第１実施形態に係る照明装置２２と同様である。

このように、第２実施形態に係る照明装置２２ａを有する表示装置２０ａは、第１実施形態に係る照明装置２２を有する表示装置２０が有する効果に加えて、表示装置２０を薄型にできるという効果を有する。
その他の実施形態

上述の第１および第２実施形態では、照明装置２２，２２ａを、カメラに備えられた表示装置２０，２０ａに適用した例によって説明したが、本発明に係る照明装置の用途はこれに限定されない。例えば、本発明の照明装置を、小型で光損失が少なく省エネルギーであるという特性を活用し、ＬＣＤのバックライトや、携帯電話に備えられた表示等の照明装置として用いてもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置を備えるカメラの概略図である。図２は、図１に示すカメラが有する表示装置の拡大平面図である。図３は、図２に示す表示装置の要部断面図である。図４は、図２および図３に示す表示装置に備えられる照明装置の斜視図である。図５は、図４に示す照明装置において、主として透明基板の主面に沿う方向に関する第１照明光の進行状態を表した模式図である。図６は、図４に示す照明装置において、主として透明基板の主面に沿う方向に関する第２照明光の進行状態を表した模式図である。図７は、図４に示す照明装置において、主として透明基板の主面に沿う方向に関する第１照明光および第２照明光の進行状態を表した模式図である。図８は、図５に示す照明装置における断面線VIII-VIIIに沿う断面図であり、透明基板の主面で全反射しながら進行する照明光を表した模式図である。図９は、図４に示す照明装置を主面側から見た要部平面図である。図１０は、図４に示す照明装置の出射面から出射される光量の分布を表した図表である。図１１は、本発明の第２実施形態に係る照明装置を備える表示装置の平面図である。図１２は、図１１に示す照明装置の斜視図である。

符号の説明

２… 一眼レフカメラ
２０… 表示装置
２１… 表示素子
２２，２２ａ… 照明装置
５２… 第１光源
５３… 第２光源
５４… 透明基板
５６… 主面
５８… 側面
６０，６１… 入射面
６２… 第１放物面
６２ａ… 第１部分
６２ｂ… 第３部分
６３… 第２放物面
６３ａ… 第２部分
６３ｂ… 第４部分
６４… 反射面
６６，８６… 出射面
６６ａ… 合成出射領域
６６ｂ… 第１出射領域
６６ｃ… 第２出射領域
Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ… 照明光

Claims

第１光源からの光が入射する第１入射面と、
第２光源からの光が入射する第２入射面と、
前記第１入射面および第２入射面から入射した光の少なくとも一部が出射する出射面とを有する透明基板を備え、
前記透明基板は、
前記第１入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第１放物面と、
前記第２入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第２放物面とを有し、
前記出射面は、前記第１放物面を反射した光と前記第２放物面を反射した光とが、合成されて出射される合成出射領域を有し、
前記第１および前記第２入射面と、前記第１および前記第２放物面とは、前記透明基板の側面に配置され、
前記第１入射面から入射した光は、前記側面と交差する主面で反射を繰り返して前記第１入射面から前記第１放物面および前記第１放物面から前記出射面の間を進行し、前記第２入射面から入射した光は、前記主面で反射を繰り返して前記第２入射面から前記第２放物面および前記第２放物面から前記出射面の間を進行することを特徴とする照明装置。
第１光源からの光が入射する第１入射面と、
第２光源からの光が入射する第２入射面と、
前記第１入射面および第２入射面から入射した光の少なくとも一部が出射する出射面とを有する透明基板を備え、
前記透明基板は、
前記第１入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第１放物面と、
前記第２入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第２放物面とを有し、
前記出射面は、前記第１放物面を反射した光と前記第２放物面を反射した光とが、合成されて出射される合成出射領域を有し、
前記第１および前記第２入射面と、前記第１および前記第２放物面とは、前記透明基板の側面に配置され、
前記第１放物面は、前記第１光源からの光を前記合成出射領域に向かって反射させる第１の部分と、前記第１光源からの光を前記出射面中の前記合成出射領域とは異なる第１出射領域に向かって反射させる第３の部分とを有し、
前記第２放物面は、前記第２光源からの光を前記合成出射領域に向かって反射させる第２の部分と、前記第２光源からの光を前記出射面中の前記合成出射領域および前記第１出射領域とは異なる第２出射領域に向かって反射させる第４の部分とを有し、
前記第３の部分と、前記第４の部分とは、前記側面と平行な方向の幅が略同一であり、
前記第１の部分は、前記第３の部分に対して、前記側面と平行な方向の幅が略半分であり、
前記第２の部分は、前記第４の部分に対して、前記側面と平行な方向の幅が略半分であることを特徴とする照明装置。
第１光源からの光が入射する第１入射面と、
第２光源からの光が入射する第２入射面と、
前記第１入射面および第２入射面から入射した光の少なくとも一部が出射する出射面とを有する透明基板を備え、
前記透明基板は、
前記第１入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第１放物面と、
前記第２入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第２放物面とを有し、
前記出射面は、前記第１放物面を反射した光と前記第２放物面を反射した光とが、合成されて出射される合成出射領域を有し、
前記第１および前記第２入射面と、前記第１および前記第２放物面とは、前記透明基板の側面に配置され、
前記出射面は、前記透明基板の前記側面と交差する主面に配置されており、
前記第１および前記第２放物面で反射された前記第１および前記第２光源からの光の少なくとも一部を、前記出射面に向かって反射する反射面が、前記透明基板の側面に配置されていることを特徴とする照明装置。
請求項３に記載された照明装置であって、
前記反射面は、前記側面と交差する主面に対して０度より大きく９０度より小さい所定の角度を有することを特徴とする照明装置。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された照明装置であって、
前記第１放物面を反射した光が、前記第１光源の方向に向かわないように前記第１放物面が設けられており、前記第２放物面を反射した光が、前記第２光源の方向に向かわないように前記第２放物面が設けられていることを特徴とする照明装置。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された照明装置であって、
前記第１入射面は、前記第１光源と前記第１放物面との間に配置されており、
前記第２入射面は、前記第２光源と前記第２放物面との間に配置されていることを特徴とする照明装置。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載された照明装置であって、
前記透明基板の前記第１放物面および前記第２放物面に、反射率を向上させるための金属膜が設けられていることを特徴とする照明装置。
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された照明装置であって、
前記第１放物面の焦点に配置された前記第１光源と、
前記第２放物面の焦点に配置された前記第２光源と、を有する照明装置。
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の照明装置を有する表示装置。
請求項９に記載の表示装置を有するファインダ装置。
請求項１０に記載のファインダ装置を有するカメラ。
第１光源からの光が入射する第１入射面と、
第２光源からの光が入射する第２入射面と、
前記第１入射面および第２入射面から入射した光の少なくとも一部が出射する出射面とを有する透明基板を備え、
前記透明基板は、
前記第１入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第１放物面と、
前記第２入射面から前記透明基板内に入射した光の少なくとも一部を平行光にして反射し、前記出射面に導く第２放物面とを有し、
前記出射面は、前記第１放物面を反射した平行光と前記第２放物面を反射した平行光とが、合成されて出射される合成出射領域を有し、
前記第１放物面と前記第２放物面との少なくとも一部分が、前記出射面から出射される平行光の方向に重なって配置されることを特徴とする照明装置。
請求項１２に記載された照明装置であって、
前記第１および第２入射面と、前記第１および第２放物面とは、前記透明基板の側面に配置されていることを特徴とする照明装置。
請求項１２または請求項１３に記載された照明装置であって、
前記第１光源からの光および前記第２光源からの光を全反射する全反射面が、前記透明基板の側面と交差する主面に配置されていることを特徴とする照明装置。
請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載された照明装置であって、
前記出射面は、前記透明基板の側面に配置されていることを特徴とする照明装置。