JP6004681B2

JP6004681B2 - 発光装置

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Publication number: JP6004681B2
Application number: JP2012056017A
Authority: JP
Inventors: 宏矢野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: JP2013190558A

Description

本発明は、撮像装置に着脱可能な発光装置に関するものである。

近年、デジタルカメラ等の撮像装置に着脱可能な発光装置は、携帯性の向上のために小型化が要求されてきている。そこで、特許文献１では、発光装置であるストロボ装置の本体内に無駄なスペースを生じさせることなく、効率良く電気部品を配置することができる技術を提案している。

特開２０１０−１８１５５２号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術では、電池及びコンデンサの長手方向が装置本体の横方向（左右方向）となるように配置されている。そのため、電池及びコンデンサの長手方向のサイズよりも装置本体の横幅（左右方向の幅）を小さくすることができず、いくら本体内に無駄なスペースを生じないようにしてもストロボ装置の小型化が困難である。

また、ストロボ装置の小型化だけを追求すると、ストロボ装置を撮像装置に装着して用いる際に、発光部が撮像装置のレンズ部に近づきすぎて、ストロボ装置の照射光が撮像装置のレンズ部に遮られてしまう。

そこで、本発明は、撮像装置に装着して用いる際に照射光が撮像装置のレンズ部に遮られることを軽減した、小型の発光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、発光部と、前記発光部を発光させるための電力を供給する電池を収納する収納部と、撮像装置と接続される接続部と、前記収納部に収納された電池に対して付勢する弾性部材と、を有する発光装置であって、前記収納部は、当該収納部に収納された電池の長手方向に対応する第１の方向が前記発光部の長手方向である第２の方向と略直交し、前記第１の方向において一方の端が他方の端よりも当該発光装置の前側かつ上側に位置するように設けられ、かつ、前記第１の方向の長さが当該収納部に収納される電池の長手方向の長さよりも長く、前記発光部は、前記収納部の一方の端よりも当該発光装置の前側に配置され、前記接続部は、前記収納部の他方の端よりも当該発光装置の下側に配置され、前記収納部の一方の端の近傍に設けられた、前記収納部に収納された電池と電気的に接続される端子部が、前記収納部に収納された電池に対して、前記収納部から押し出す方向に付勢し、前記弾性部材により前記収納部に収納された電池を前記収納部に保持する力よりも、前記端子部により前記収納部に収納された電池を前記収納部から押し出す力のほうが大きいことを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置に装着して用いる際に照射光が撮像装置のレンズ部に遮られることを軽減した、小型の発光装置を提供することができる。

本発明の実施形態である発光装置の全体図。本発明の実施形態である発光装置の内部構造を示す図。本発明の実施形態である発光装置が撮像装置に装着された状態を示す図。本発明の実施形態である発光装置の内部構造の詳細図。本発明の実施形態である発光装置の蓋部を開いた状態の縦方向断面図。本発明に実施形態である発光装置の蓋部を閉じた状態の縦方向断面図。本発明の実施形態である発光装置の蓋部の開閉方法を示す図。本発明の実施形態である発光装置の蓋部周辺を拡大した縦方向断面図本発明の実施形態である発光装置の蓋部の分解図。本発明の実施形態である発光装置を前方から見た図。本発明の実施形態である発光装置の発光部を後方から見た図。本発明の実施形態である発光装置の本体部の内部を下方から見た図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、撮像装置に着脱可能な発光装置であるストロボ装置の全体図であり、図１（ａ）はストロボ装置を後方かつ下方から見た斜視図、図１（ｂ）は前方かつ上方から見た斜視図、図１（ｃ）は後方かつ下方から見た斜視図である。

ストロボ装置は、装置本体である本体部１００、本体部１００の前側に配置された発光部１１０、本体部１００の下側に配置された、撮像装置と接続される接続部１０１等から構成されている。

さらに、本体部１００の背面側には、ストロボ装置を起動させるための電源スイッチ１０２、後述するメインコンデンサ１３１の充電状態などの情報を報知するＬＥＤ等を用いた報知部１０５、バッテリ１７０を収納する収納部１２０の蓋部１５０を有する。

また、本体部１００の背面側には、撮像装置から意図せず外れないように、撮像装置に装着された状態で固定するためのロックレバー１０９も有する。

その他、発光部１１０は、光源から発せられる光を射出する窓となる光学パネル１１１を有し、接続部１０１は、撮像装置と通信を行うための接点部１０３及びロックレバー１０９の動きに連動して上下するロック爪１０４を有している。また、ストロボ装置は、下カバー部１０７及び上カバー部１０８を外装としている。

次に、ストロボ装置の内部構造を図２を用いて説明する。図２は、図１（ａ）に示す状態から、上カバー部１０８を外すとともに蓋部１５０を開いた状態を示している。本体部１００は、発光部１１０の後側に、発光部１１０を発光させるための電力を供給する電池であるバッテリ１７０を収納する収納部１２０が配置されている。また、発光部１１０の後側に、バッテリ１７０から供給される電力を用いて発光部１１０を発光させるための電気エネルギーを充電するメインコンデンサ１３１が配置されている。収納部１２０及びメインコンデンサ１３１は、それぞれの長手方向が発光部１１０の長手方向と略直交するように配置されている。なお、略直交とは、完全に直交している場合だけでなく、直交しているとみなせる範囲で傾いている場合も含む。収納部１２０の長手方向は、バッテリ１７０の長手方向に対応する方向である。また、収納部１２０とメインコンデンサ１３１は、発光部１１０の長手方向に並ぶように配置されている。

収納部１２０の後側には、収納部１２０の後ろ側の端を開閉する蓋部１５０が配置され、蓋部１５０を開くことで、収納部１２０に対してバッテリ１７０をストロボ装置の後側から挿抜可能になる。

蓋部１５０は、外装部分となる蓋カバー部１５１、収納部１２０の開口の近傍に形成された爪受け部１２０ａと嵌合する爪部１５１ｂ、蓋部１５０を閉じた状態で収納部１２０に収納されたバッテリ１７０と導通する蓋側接点部１５２を有している。また、蓋部１５０は、ヒンジ部１５３により本体部１００に対して回動可能に保持されている。

収納部１２０及びメインコンデンサ１３１の下側には、発光部１１０の発光制御を行うための制御回路等が実装されたメイン基板１３０が配置されている。その他、メイン基板１３０には、バッテリ１７０と電気的に接続されるバッテリ用端子部１３２や後述する調光センサ１１６等も実装されている。

操作部材としての電源スイッチ１０２及びストロボ装置の状態に関する情報を報知する報知部１０５は、メインコンデンサ１３１の後側（メインコンデンサよりも後ろ側で蓋部１５０よりもメインコンデンサ側）に配置されている。また、電源スイッチ１０２は、メインコンデンサ１３１とメインコンデンサ１３１の長手方向に並ぶように、かつ、蓋部１５０と発光部１１０の長手方向に並ぶように配置されている。電源スイッチ１０２及び報知部１０５が配置されるメインコンデンサ１３１の後側の位置は、蓋部１５０と重ならない位置である。そのため、バッテリ１７０をストロボ装置の後側から挿抜できる構造でありながら、ストロボ装置を大型化することなく、撮像装置に装着された状態で撮影者が操作しやすい位置に電源スイッチ１０２を配置することができる。また、撮像装置に装着された状態で撮影者が目視しやすい位置に報知部１０５を配置することができる。

なお、操作部材は電源スイッチ１０２以外のものであってもよく、ストロボ装置の発光量を調整するためのものやストロボ装置の動作モードを設定するためのものなどでもよい。また、操作部材は電源スイッチ１０２のように押圧式のものでなくてもよく、スライド式のものやダイヤル式のものなどでもよい。

図１及び図２で示したストロボ装置を撮像装置２００に装着した状態を図３に示す。上記のように各部を配置することで、ストロボ装置の横幅（左右方向の幅）をバッテリ１７０の長手方向のサイズよりも小さくすることができる。そのため、撮像装置２００の上方にかかるストロボ装置の面積が小さくなり、撮像装置２００の上面に設けられたスイッチ２０１を操作する際にストロボ装置が妨げにならない。

また、図３に示すようにストロボ装置を撮像装置２００に装着して用いる場合、ストロボ装置の照射光が撮像装置２００のレンズ部２２０に遮られないように、ストロボ装置の発光部１１０の位置をレンズ部２２０からなるべく遠ざけることが望ましい。ストロボ装置の照射光が撮像装置２００のレンズ部２２０に遮られると、撮像画像の一部が暗くなったり、レンズ部２２０の影が写り込んだりするからである。しかしながら、ストロボ装置を小型化するためには、発光部１１０と接続部１０１との距離をなるべく短くすることが望ましい。

そこで、本実施形態では、収納部１２０及びメインコンデンサ１３１を、長手方向において一方の端（ストロボ装置の前側の端）が他方の端（ストロボ装置の後側の端）よりも上側に位置するように、発光部１１０の照射光軸に対して傾斜させている。このような構成により、収納部１２０及びメインコンデンサ１３１の後側の端よりも下側に配置された接続部１０１から収納部１２０及びメインコンデンサ１３１の前側の端よりも前側に配置された発光部１１０を効率良く離れさせることができる。そのため、ストロボ装置の大型化を抑えながらストロボ装置の照射光が撮像装置２００のレンズ部２２０に遮られないように、発光部１１０の位置をレンズ部２２０から遠くすることができる。

なお、上述したように収納部１２０及びメインコンデンサ１３１の長手方向を傾けることで、以下のような問題が生じる。図３（ｂ）に示した状態から蓋部１５０をω方向にスライドさせることで、閉じた状態でロックされていた蓋部１５０のロックが解除されて、図３（ａ）に示したようにバッテリ１７０を挿抜可能な状態になる。図３（ａ）に示した状態では、収納部１２０の長手方向を発光部１１０の照射光軸に対して傾斜させることでバッテリ１７０を収納部１２０から抜き出す方向が斜め下方向になる。そのため、収納部１２０の長手方向の傾きによって、蓋部１５０を開くと収納されていたバッテリ１７０が収納部１２０から自重で収納部１２０から抜け落ちることが考えられる。

そこで、後述する弾性部材１２２を収納部１２０に収納されたバッテリ１７０に当接するように設けることで、弾性部材１２２との摩擦によりバッテリ１７０が収納部１２０から抜け落ちることを防止できる。

図４は、ストロボ装置の内部構造の詳細図であり、スポンジやゴム等にて構成された弾性部材１２２は、上カバー部１０８に取り付けられていて、一部が収納部１２０の内部に露出している。弾性部材１２２は、バッテリ１７０が収納部１２０から自重で抜け落ちないように、バッテリ１７０に対して収納部１２０へバッテリ１７０を挿入する方向に加える力（摩擦力）を収納部１２０への露出量及び弾性力などで調整されている。

また、図４（ａ）では、ストロボ装置を落下した際などにメインコンデンサ１３１が衝撃で破壊されることを防止するために用いられる緩衝部材１３５も弾性部材１２２とともに上カバー部１０８に取り付けられている。そこで、図４（ｂ）に示すように、弾性部材１２２をメインコンデンサ１３１の上カバー部１０８との間に延出させて、弾性部材１２２で図４（ａ）に示す緩衝部材１３５の機能も兼用させることで、部品点数を削減することも可能である。

また、収納部１２０の長手方向の前側の端の近傍に設けられたバッテリ用端子部１３２は、収納部１２０に収納されたバッテリ１７０に対して、収納部１２０からバッテリ１７０を抜き出す方向に力を加えるバネ構造を持っている。そして、バッテリ用端子部１３２は、蓋部１５０が閉じられた状態では常にバッテリ１７０の接点部に力を加える構造となっている。

図５に示すように、弾性部材１２２は、バッテリ用端子部１３２のバネ構造の先端よりも蓋部１５０に近い位置で少なくとも一部がバッテリ１７０と当接する構造になっている。すなわち、弾性部材１２２は、バッテリ用端子部１３２により力が加えられない位置にある収納部１２０に収納されたバッテリ１７０に対して、収納部１２０へバッテリ１７０を挿入する方向に力を加える位置に配置されている。

また、バッテリ用端子部１３２によりバッテリ１７０に対して収納部１２０からバッテリ１７０を抜き出す方向に加えられる力（付勢力）を、弾性部材１２２によるバッテリ１７０に対する摩擦力よりも大きくしている。

そのため、バッテリ用端子部１３２のバネ構造の変位量に応じてバッテリ１７０を収納部１２０から押し出すことができ、ユーザは収納部１２０からわずかに押し出されたバッテリ１７０を掴むことでバッテリ１７０を収納部１２０から容易に抜き出すことができる。また、バッテリ１７０の一部がバッテリ用端子部１３２の付勢力により収納部１２０から押し出されても、弾性部材１２２の摩擦力によりバッテリ１７０が収納部１２０から自重で抜け落ちないようにすることができる。

次に、図６〜９を用いて、蓋部１５０の構造について説明する。図６は、本実施形態のストロボ装置の蓋部１５０を閉じた状態の縦方向断面図、図７は、蓋部１５０の開閉方法を示す図、図８は、蓋部１５０の周辺を拡大した縦方向断面図、図９は、蓋部１５０の分解図である。

特許文献１に開示されたストロボ装置では、電池の挿抜方向はストロボ本体に対して横方向であって、電池を収納する電池収納部の蓋である電池蓋の回動軸は、電池の挿抜方向に対して直交している。これは、電池収納部の内部に設けられた電池切片により付勢された電池と、電池蓋と略平行となるように電池蓋の内側に設けられた接点部とを良好に導通させるためである。

一方、本実施形態のストロボ装置は、バッテリ１７０の挿抜方向は本体部１００に対して斜め方向である。そのため、特許文献１に開示されたストロボ装置のように、蓋部１５０の回動軸をバッテリ１７０の挿抜方向と直交させようとすると、図６の点線で示すように、回動軸部２３０が本体部１００に対して傾くことになる。しかしながら、回動軸部２３０を本体部１００に対して傾けると、図６の点線で示すように、回動軸部２３０を支持するために上カバー部１０８に設けられた軸押さえ部２３１が本体部１００の後側に延出してしまい、ストロボ装置が大型化してしまう。

また、回動軸部２３０を本体部１００に対して傾けることで、発光部１１０の照射光軸を地面に対して平行にした状態では、開いている蓋部１５０を閉じる際に、蓋部１５０に対して上方向の力を加えたまま蓋部１５０をω方向にスライドしてロックする必要がある。そのため、発光部１１０の照射光軸を地面に対して平行にした状態で蓋部１５０をロックし難い。

また、下カバー部１０７の形状を蓋部１５０の斜め向きの回動に合わせなければならず、下カバー部１０７の型抜き方向が複雑になる。

そこで本実施形態のストロボ装置は、蓋部１５０の回動軸を本体部１００に対して傾けることなく、バッテリ１７０と蓋側接点部１５２とを良好に導通させる構成を有している。

図７（ａ）に示すように、蓋カバー部１５１は、発光部１１０の照射光軸に略垂直な方向であって本体部１００の横方向である図中のω方向（蓋部１５０の回動軸の径方向）に移動可能である。蓋カバー部１５１をω方向に移動させると、爪部１５１ｂと爪受け部１２０ａとが嵌合した状態から、爪部１５１ｂと爪受け部１２０ａとの嵌合が外れた状態となり、蓋部１５０が回動可能になる。そして、発光部１１０の照射光軸に略垂直な方向であってストロボ装置の縦方向（上下方向）と略平行な回動軸を回動中心にして蓋部１５０を開き、図７（ｂ）に示したように収納部１２０を露出させることができる。

図８に示すように、蓋部１５０を閉じた状態において、蓋側接点部１５２のバネクリック部１５２ａは、発光部１１０の照射光軸と略平行な方向であるφ方向に力を加える構造となっている。なお、φ方向は、蓋部１５０の回動軸と略直交する方向である。

また、バネクリック部１５２ａは、蓋カバー部１５１のロック時及びロック解除時（発光部１１０の長手方向と略平行な方向に移動させた際）に、図９に示した蓋カバー部１５１に設けられたクリック受け部１５１ａとでクリック感を発生させる。

また、蓋側接点部１５２は、バッテリ１７０の挿抜方向（収納部１２０の長手方向）であるγ方向に対して略直交する方向であるβ方向に沿った面に電池接点部１５２ｂが設けられている。このように、蓋部１５０を閉じた状態において、蓋側接点部１５２とバッテリ１７０の接点部とが電気的に接続され良好に導通する構造となっている。なお、電池接点部１５２ｂとバネクリック部１５２ａとは、収納部１２０が発光部１１０の照射光軸に対して傾いている角度と略同一の角度θだけ傾いている。すなわち、バネクリック部１５２ａ及び電池接点部１５２ｂは同一部材に形成されているが、一方は回動軸に略平行な面に設けられていて、他方は収納部１２０のバッテリ１７０の長手方向に対応する方向と略直交する面に設けられている。

ヒンジ部１５３は、蓋部１５０の回動中心となる蓋回動軸部１５３ａを持ち、その軸方向は発光部１１０の照射光軸に略垂直な方向であってストロボ装置の縦方向と略平行であるα方向となっている。

また、ヒンジ部１５３は、蓋側接点部１５２の電池接点部１５２ｂと同様に傾き角度θで傾いていて、蓋を閉じた状態において収納部１２０に収納されたバッテリ１７０を受けるバッテリ受け部１５３ｂを有している。

上記のような蓋部１５０の構造により、バッテリ１７０の挿抜方向が本体部１００に対して傾いていても、ストロボ装置を大型化することなく、蓋部１５０を容易に開閉させることができる。また、蓋部１５０を閉じた状態において収納部１２０に収納されたバッテリ１７０と蓋側接点部１５２とを良好に導通させることができる。

さらに、収納部１２０にバッテリ１７０を収納して蓋部１５０を閉じる際に、電池接点部１５２ｂが、バッテリ１７０の接点部に当接してからバッテリ１７０を斜め上方向に押し込む。すなわち、蓋部１５０は、電池接点部１５２ｂでバッテリ１７０の接点部をこすりながら閉まる。このような動きにより、バッテリ１７０の接点部と電池接点部１５２ｂと間のゴミ等を除去することができ、バッテリ１７０の接点部と電池接点部１５２ｂとの接触安定性を高めることができる。

次に、図６、図１０〜１２を用いて、発光部１１０の構造について説明する。図１０は、本実施形態のストロボ装置を前方から見た図、図１１は、発光部１１０を後方から見た図、図１２は、本体部１００の内部を下方から見た図である。

従来の発光装置において、光源から発せられた光を光ファイバーなどの導光部材を介して受光センサに導き、受光センサの受光量が目標値に達したら光源の発光を停止させることで、精度よく発光量の制御を行うものがある。例えば、特開２０１１−１５９８７７号公報に記載されたカメラでは、ストロボ発光部のストロボパネルのフレネルレンズの側面に光ファイバー挿入穴を設け、光ファイバー挿入穴に挿入された光ファイバーを介してストロボ光を調光センサに導いている。また、このような光ファイバー挿入穴が外部から見えると外観品位を損なうため、光ファイバー挿入穴を外装カバー等で覆って外部から見えにくくしている。

しかしながら、上記のようにストロボパネルのフレネルレンズの側面に光ファイバー挿入穴を設ける構造では、ストロボ発光部の横方向の幅が大きくなってしまう。

そこで、本実施形態のストロボ装置は、発光部１１０の横方向の幅を大型化することなく、精度よく発光量の制御を行うことができる構成を有している。

図６に示すように、発光部１１０は、光源である放電管１４０、放電管１４０の前側に配置された光学部材である光学パネル１１１、放電管１４０から発せられる光を光学パネル１１１の方向に反射する反射傘１４１を有している。

また、光学パネル１１１には、放電管１４０から発せられる光をメイン基板１３０に実装されている受光部である調光センサ１１６へ導くための導光部１１２、放電管１４０から発せられる光を拡散して射出する射出部としてのフレネル部１１８が設けられている。メイン基板１３０に実装された制御回路１６０は、調光センサ１１６の受光結果に基づいて放電管１４０の発光制御を行う。メイン基板１３０は、収納部１２０の下側に収納部１２０に沿って配置される。すなわち、メイン基板１３０は、ストロボ装置の前後方向において前側の端が後ろ側の端よりも上側に位置するように設けられている。

導光部１１２には、光ファイバーなどの導光部材１１４の一方の端が固定されていて、導光部材１１４の他方の端は、調光センサカバー１１５に固定されている。調光センサ１１６を覆うカバー部材である調光センサカバー１１５は、導光部材１１４を通ってきた光を調光センサ１１６に効率良く入射させる役割と、導光部材１１４を通らない外光が調光センサ１１６に入射することを遮る役割を果たす。

導光部１１２は、光学パネル１１１の下面部分に設けられていて、収納部１２０の長手方向と略平行な方向に延出している。すなわち、導光部１１２は、ストロボ装置の後側に向かってメイン基板１３０と略平行になるように延出している。そのため、導光部１１２に固定される導光部材１１４の入射面も発光部１１０の照射光軸に対して傾くので、放電管１４０から発せられる光を導光部材１１４の入射面に向けて反射面１１２ａで効率良く反射させることができる。

また、図１２に示すように、導光部１１２は調光センサ１１６の方向に向かって延出しており、導光部材１１４を略直線にして導光部１１２と調光センサ１１６とをつなぐことができ、導光部材１１４の導光効率を高くすることができる。

また、導光部材１１４が通る経路の直下のメイン基板１３０上には、実装高さの高い部品、高温となる部品、導光部材１１４からのノイズが悪影響を及ぼすパターンなどを実装することができない。そのため、メイン基板１３０に実装する部品のレイアウトは導光部材１１４が通る経路に応じて制限されるが、導光部材１１４を略直線状にして導光部１１２と調光センサ１１６とをつなぐことで、メイン基板１３０上のレイアウトの制限を低減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００本体部
１０２電源スイッチ
１０５報知部
１１０発光部
１１１光学パネル
１１２導光部
１１４導光部材
１１６調光センサ
１１８フレネル部
１２０収納部
１２２当接部材
１３０メイン基板
１３１メインコンデンサ
１３２バッテリ用端子部
１３５緩衝部材
１４０放電管
１５０蓋部
１５１蓋カバー部
１５２蓋側接点部
１５３ヒンジ部
１６０制御回路
１７０バッテリ
２００撮像装置
２０１スイッチ

Claims

発光部と、
前記発光部を発光させるための電力を供給する電池を収納する収納部と、
撮像装置と接続される接続部と、
前記収納部に収納された電池に対して付勢する弾性部材と、を有する発光装置であって、
前記収納部は、当該収納部に収納された電池の長手方向に対応する第１の方向が前記発光部の長手方向である第２の方向と略直交し、前記第１の方向において一方の端が他方の端よりも当該発光装置の前側かつ上側に位置するように設けられ、かつ、前記第１の方向の長さが当該収納部に収納される電池の長手方向の長さよりも長く、
前記発光部は、前記収納部の一方の端よりも当該発光装置の前側に配置され、
前記接続部は、前記収納部の他方の端よりも当該発光装置の下側に配置され、
前記収納部の一方の端の近傍に設けられた、前記収納部に収納された電池と電気的に接続される端子部が、前記収納部に収納された電池に対して、前記収納部から押し出す方向に付勢し、
前記弾性部材により前記収納部に収納された電池を前記収納部に保持する力よりも、前記端子部により前記収納部に収納された電池を前記収納部から押し出す力のほうが大きいことを特徴とする発光装置。
前記収納部の他方の端を開閉する蓋部を有し、
前記蓋部を開くことで前記収納部に対して前記電池を挿抜可能になることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記弾性部材は、前記端子部により付勢されない位置にある前記収納部に収納された電池に対して、前記収納部から押し出す方向とは異なる方向に付勢する位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
前記電池から供給される電力を用いて前記発光部を発光させるための電気エネルギーを充電するコンデンサを有し、
前記コンデンサは、前記収納部と前記第２の方向に並ぶように配置され、
前記弾性部材は、前記コンデンサと外装との間に延出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。