JPH04247438A

JPH04247438A - 照明装置

Info

Publication number: JPH04247438A
Application number: JP3366591A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Tenmyo; 良治天明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-02-01
Filing date: 1991-02-01
Publication date: 1992-09-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は照明装置に関し、特に光
源手段として閃光放電管を用い、それから射出した光束
を光学部材を介して効率良く集光させた後、再度集光又
は拡散させて照射角を変えて被写体側（被照明物体側）
へ照射するようにした照射角（閃光放射角）可変の小型
で高効率の照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】写真用カメラやビデオカメラ等において
夜間撮影や室内撮影等においては照明装置（閃光発光装
置）が多く用いられている。

【０００３】このとき照明装置からの光束を被写体側へ
照射する際、照射光束の照射角を任意に変化させること
ができるようにした照射角可変で高効率の照明装置が例
えば実開昭５７−７８０３８号公報や実開昭５７−７９
８２８号公報で種々と提案されている。

【０００４】これらの公報のうち実開昭５７−７８０３
８号公報で提案されている照明装置においては、閃光放
電管及び反射傘より成る照明装置の光射出部の前面に一
面が交互に配列した複数個の凸状の小レンズ及び凹状の
小レンズの集合体よりなる２枚の光学パネルを互いに向
かい合わせて配置し、該２枚の光学パネルのうち少なく
とも一方を光学パネルの光軸方向と直角の方向に移動さ
せることにより照射角を変化させている。

【０００５】又、実開昭５７−７９８２８号公報で提案
されている照明装置では、閃光放電管及び反射傘より成
る照明装置の光射出部の前面に一面が交互に配列した複
数個の凸状の小レンズ及び凹状の小レンズの集合体より
成る重ね合わせ可能な２枚の光学パネルを配置し、該光
学パネルを該光学パネルの光軸方向と平行に移動させ、
該２つの面間隔を変えることにより照射角を変化させて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の照明装置におい
ては、閃光放電管と該閃光放電管の位置を略焦点位置と
する楕円又は放物面で近似した反射傘とで構成していた
。この為、２枚の光学パネルで構成した照射角可変部に
入射する閃光放電管からの光束が拡散特性をもっていた
。

【０００７】即ち、光学パネル上の一点に入射する光束
は閃光放電管から被写体側へ直接射出した直接光と反射
傘によって一度反射した反射光の両成分より成っている
為、光学パネルへの入射時の拡散光となる原因となって
いた。

【０００８】この為、従来の照明装置では光学パネル上
の同一点に入射する異なった方向の光成分の光束を同時
に制御することが難しく、ある一定の拡散特性をもった
光束を照射角に応じて更に拡散させるか否かの選択しか
できなかった。

【０００９】又、このような構成で集光状態から拡散状
態までを効率良く制御する為には照明装置自体を集光性
の高い構成にしなければならないという問題点があった
。

【００１０】しかしながらこの条件を満足するように例
えば放物面状の深い反射傘を用いて照明装置を構成した
としても閃光放電管からの直接光は拡散光として作用す
る為、光量ロスの原因となり、又反射傘自体の形状も大
型化する傾向にあった。

【００１１】又、従来の照明装置は照射角を変化させる
際、照射角可変部を構成する光学パネルの移動量が大き
くなり、装置全体が大型化になり易い傾向にあった。

【００１２】本発明は光源手段としての閃光放電管から
射出される光束を光学部材を介して一度効率良く集光さ
せた後、反射光学部材の光射出部の前方に配置した照射
角可変部を構成する光学パネルに入射させ、該光学パネ
ルを利用し拡散特性を適切に変化させることにより、照
明装置の照射角を集光状態から拡散状態まで連続的に効
率良く変化させることができる照明装置の提供を目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、閃
光を射出する閃光放電管と、該閃光放電管の被写体側と
反対方向に配置し、該閃光放電管から射出する光束の一
部を該被写体側へ反射させる反射光学部材とを有する照
明装置において、該閃光放電管と該反射光学部材との対
向面側を該閃光放電管の背面側とし、その反対側の面を
正面側としたとき、該正面側に反射手段を設けたことを
特徴としている。

【００１４】又本発明の照明装置は、閃光を射出する閃
光放電管と、該閃光放電管の被照明物体側と反対方向に
配置し、該閃光放電管から射出する光束を該被照明物体
側へ反射させる反射光学部材と、該閃光放電管の該被照
明物体側に配置した照射角可変部とを有する照明装置に
おいて、該閃光放電管と該反射光学部材との対向面側を
該閃光放電管の背面側とし、その反対側の面を正面側と
したとき、該正面側に反射手段を設けると共に、該照射
角可変部は少なくとも２枚の光学パネルを有し、該２枚
の光学パネルのうち少なくとも一方の光学パネルを任意
の方向に移動させることにより被照明物体側への光束の
照射角を変化させたことを特徴としている。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の実施例１の照明装置の光学系
の要部分解斜視図である。

【００１６】同図において１は光源手段としての閃光を
射出する円筒状の閃光放電管であり、該閃光放電管１と
後述する反射光学部材２との対向面側を該閃光放電管１
の背面側とし、その反対側の面を正面側としたとき、該
照明側の閃光放電管１のガラス面に反射手段５としての
アルミニウム等の高反射率を有する光反射物質を蒸着し
ている。これにより実施例１においては閃光放電管１か
ら射出する光束を被写体側へ直接向かわないようにして
いる。

【００１７】２は反射光学部材としての反射傘であり、
閃光放電管１の後方に配置しており、該閃光放電管１の
中心の一点を略焦点位置とする回転放物面状の形状を有
し、光輝アルミ等の反射材料より形成している。

【００１８】実施例１においての閃光放電管１と反射傘
２は、該反射傘２の後方より不図示の固定部材によって
固定しており、これにより閃光放電管１と反射傘２は常
に同一の位置関係となるように保持している。

【００１９】実施例１においての反射傘２は前述した従
来の反射傘に比べて開口径が大きくなるように形成して
おり、後述する照射角可変部２０の光軸方向に関しては
閃光放電管１の位置と略同じ深さまで前側に伸びるよう
にして構成している。

【００２０】２０は照射角可変部であり、反射傘２の光
射出部前方に配置しており、後述する所定形状の第１光
学パネル３と第２光学パネル４の２つの光学パネルより
構成している。

【００２１】実施例１においての２つの光学パネル３，
４は対向する面形状が対応する一対の正の屈折力を有す
るレンズ群より構成している。第１光学パネル３の被写
体側の面は同心円状のシリンドリカル形成で輪帯状のレ
ンチキュラー面より成っている。又第２光学パネル４の
閃光放電管１側の面は第１光学パネル３の被写体側の面
と同様に輪帯状のレンチキュラー面より成っており、第
１光学パネル３の形状と略同形状で形成している。

【００２２】実施例１において第１光学パネル３は不図
示の固定部材により反射傘２に固定させており、第２光
学パネル４は照射角可変部２０の光軸（以下単に「光軸
」と称す。）Ｏ方向に移動可能となるように構成してい
る。

【００２３】このような構成により実施例１においては
照射角を変化させる際には固定部材で一体化された閃光
放電管１と反射傘２そして第１光学パネル３に対し第２
光学パネル４を不図示のモータ等の駆動源及び減速機構
を用いて光軸Ｏに沿って所定量移動させることにより行
なっている。

【００２４】図２〜図５は各々実施例１の照明装置の光
学特性を説明する要部縦断面図である。

【００２５】次にこの図２〜図５を用いて実施例１にお
ける閃光放電管１からの射出後の光束の光路について説
明する。

【００２６】図２は照射角が狭い望遠系の撮影を行なう
場合、図３は図２の一部分の拡大説明図、図４は照射角
が広い広角系の撮影を行なう場合、図５は図４の一部分
の拡大説明図である。図４（図５）では後述するように
図２の状態より第２光学パネル４を光軸Ｏに沿って閃光
放電管１側に所定量移動させた場合を示している。

【００２７】実施例１においては説明を簡単にする為、
閃光放電管１の中心から射出した光束のみの光路を示し
ている。尚、図２〜図５において図１に示した要素と同
一要素には同符番を付している。

【００２８】実施例１においては図示していないが円筒
状の閃光放電管１の長手方向（紙面前後方向）に関して
は両端部まで蒸着面が伸びると光量の損失が生じる為、
該蒸着面は有効アーク長より少し長い位置までマスキン
グし蒸着している。

【００２９】又、従来閃光放電管は金属材料より成る反
射傘からトリガー信号を与える為、有効アーク長より少
し長い範囲にわたて放電管全周に形成されたネサコーテ
ィングを必要としていたが、実施例１においての閃光放
電管１はこのネサコーティングは不要となり該ネサコー
ティングによる光量損失を防止することができる。

【００３０】これは閃光放電管発光の為のトリガー信号
を閃光放電管の蒸着面に直接半田付け、又は金属材料等
に押し当てることによって該トリガー信号を与えるよう
に構成することができる為である。

【００３１】次に実施例１の望遠側における閃光放電管
１からの射出後の光束の光路について図２、図３を用い
て説明する。

【００３２】図２、図３において照射角可変部２０を構
成する２つの光学パネル３，４は該光学パネル３，４上
の各レンズの焦点面６に対して対向して配置している。

【００３３】即ち、図２において閃光放電管１から反射
傘２側へ射出される光束は閃光放電管１の中心を焦点位
置とする反射傘２で反射され光軸Ｏに対して平行な光束
となって第１光学パネル３の入射面３ａに入射する。

【００３４】又、一方閃光放電管１から被写体側に直接
射出される光束は反射手段５で反射され再び閃光放電管
１の中心に戻り、該閃光放電管１から反射傘２に向かう
光束と同様な経路を経て光軸Ｏに対して平行な光束とな
って第１光学パネル３の入射面３ａに入射する。

【００３５】そして図３に示すように入射面３ａより入
射した平行光束は１点に集光させるように形成した輪帯
状のレンチキュラーレンズ面３ｂで屈折した後、第１光
学パネル３の焦点面６上に結像（集光）する。その後第
２光学パネル４の入射面である輪帯状のレンチキュラー
レンズ面４ａで入射屈折した後、光軸Ｏ方向と平行な光
束となって射出面４ｂより射出し被写体を照射している
。

【００３６】このような図２（図３）に示したように望
遠系の撮影を行なう場合においては照射角可変部２０を
構成する２枚の光学パネル３，４を、該光学パネル３，
４の焦点面６上に対して互いに焦点距離程離して対向し
て配置することにより反射傘２で光軸Ｏ方向と平行化さ
れた光束を、該光束の光学特性を維持しながら被写体側
へ照射している。

【００３７】この現象は図３に示した光学パネルの一部
の面だけではなく該光学パネル全体で上記と同様な光学
特性が得られ、これにより全体として極めて集光性の高
い照射角特性を得ている。

【００３８】図２（図３）においては閃光放電管１の中
心から射出した光束を代表して示したが、該閃光放電管
１の中心以外の点から射出した光束についても該閃光放
電管１が反射傘２に対して十分に小さい為、前述したよ
うに光束の光学特性が維持され拡散されにくい状態にし
ている。

【００３９】又、実施例１では反射傘２と２つの光学パ
ネル３，４は共に光軸Ｏに対して回転対称にして形成し
ている為、光学系全体で効率良く集光することができる
。

【００４０】次に実施例１の広角側における閃光放電管
１からの射出後の光束の光路について図４、図５を用い
て説明する。

【００４１】図４、図５においても前記図２、図３に示
した望遠側と同様に閃光放電管１の略中心から射出した
光束のみの光路を示している。

【００４２】図４（図５）において広角系の撮影を行な
う場合においては第２光学パネル４を前記図２（図３）
に示した第２光学パネル４の設定位置に対し光軸Ｏに沿
って閃光放電管１側へ所定量移動させて配置している。この他の光学条件は図２（図３）に示した望遠側と全く
同様である。

【００４３】このときの閃光放電管１からの射出後の光
束の光路の状態を見てみると図４に示したように照射角
可変部２０からの射出光束は図２に示した照射角可変部
２０からの射出光束に比べ拡散した光束となって被写体
側を照射している。

【００４４】次に照射角可変部２０の通過時の光束の光
路について図５を用いて更に詳細に説明する。

【００４５】同図において第１光学パネル３へ入射する
までの閃光放電管１からの光束の光路は前述した図２（
図３）の望遠側と同様の為、説明は省略し、第１光学パ
ネル３への入射後の光束の光路について説明する。

【００４６】同図において第１光学パネル３より入射屈
折し、該第１光学パネル３の射出面から射出した反射傘
２からの光束は光軸に沿って閃光放電管側へ移動した第
２光学パネル４により望遠時においての焦点面６より近
い集光点７に集光（結像）している。そしてこの集光点
７に集光した後の光束は拡散した状態となって被写体側
を照射している。

【００４７】この現象は反射傘２と２つの光学パネル３
，４が光軸Ｏに対して回転対称に形成している為、光学
パネル全体で上記と同様な光学特性が得られ、これによ
り全体として極めて均一で拡散性の高い照射角特性を得
ている。

【００４８】尚、実施例１においては２つの光学パネル
３，４の間隔を狭くした場合を設定したが拡散状態にお
ける光学パネル３，４の双方の位置は、この位置に限定
されることなく撮影画角に応じて適切に設定すれば良い
。尚、２つの光学パネルの間隔が狭くなればなる程、拡
散性が増す傾向になる。

【００４９】このように実施例１においては照射角可変
部２０を構成する少なくとも一方の光学パネルを光軸方
向に沿って適切に移動させることにより無段階に常に均
一に照射角を変化させることができる。

【００５０】又、従来の照明装置に比べ照射角可変時に
おける光学パネルの移動量も極めて少なくすることがで
き、光損失の少ない照明装置を達成することができる。

【００５１】又、実施例１においては照射角可変部とし
て２枚の光学パネルを同一形状にして互いに向かい合う
ように構成したが、必ずしもこの構成に限定することは
なく例えば正の屈折力を有するレンズ面（レンチキュラ
ー面）を実施例１とは反対側の面に形成しても良い。

【００５２】又、光学パネルのレンズ形成面についても
１面（片面）に限定されることはなく両面をレンズ形状
としても良く、これによれば集光レンズとしての光学パ
ネルの屈折力（パワー）が増し、照射角可変時の光学パ
ネルの移動量を少なくして大幅な照射角可変を行なうこ
とができる。

【００５３】又、光学パネルの面形状も実施例１に示し
たように厳密に非球面を用いたレンチキュラー面で形成
することはなく通常の屈折力を有した曲面で形成しても
良い。これにより製造コストを削減することができる。

【００５４】又、焦点距離の異なる２枚の光学パネルを
組み合わせて照射角可変部を構成しても良い。このとき
の集光状態は各々の光学パネルの焦点距離を加えた値だ
け光学パネルの間隔を離せば良い。

【００５５】更に実施例１では照射角を変化させる際に
は、第２光学パネル４を所定方向に移動させた例を示し
たが必ずしも移動する光学パネルは第２光学パネル４に
限定することはなく、他方の第１光学パネル３を光軸に
沿って移動させるように構成しても前述の実施例と同様
な効果を得ることができる。

【００５６】この場合は装置外部に可動部が露出するこ
となく構成することができる為、外力に強い正確な照射
角可変を行なうことができる。

【００５７】又、光学パネルの移動方法に関しては該光
学パネルの移動量を減らす為、２つの光学パネルを共に
移動可能とし個々の１枚当たりの移動量を減らすように
構成しても良い。これにより装置全体を小型化すること
ができる。

【００５８】更に光学パネルの移動方法として固定部材
に固定した光学パネルに対し閃光放電管と反射傘２そし
てもう一方の光学パネルを一体化して構成し、該一体化
されたユニットを前記固定した光学パネルに対し移動さ
せるように構成しても良い。

【００５９】尚、実施例１においては２つの光学パネル
の形状を輪帯状のレンチキュラータイプのレンズ面で形
成したが、レンズタイプとしては、この形状に限定され
ることはなく、例えばレンズ断面形状が対応した無数の
微小凸レンズ（ハエの目状レンズ）の集合体として形成
しても前述の実施例と同様な効果を得ることができる。

【００６０】図６、図７は各々本発明の実施例２の照明
装置の光学的作用を示す光路の要部縦断面図である。図
６は照射角が狭い望遠系の撮影を行なう場合、図７は照
射角が広い広角系の撮影を行なう場合を示している。

【００６１】図６、図７において８は光源手段としての
閃光を射出する円筒状の閃光放電管、９は反射手段とし
ての小反射傘であり、閃光放電管８の正面側の領域をお
おい隠すように形成している。これにより閃光放電管８
から射出される光束を被写体側へ直接向かわないように
している。

【００６２】実施例２においての小反射傘９は閃光放電
管８の中心と略同心状の円筒面又はトーリック面等で形
成しており、光輝アルミ等の高反射率を有する反射金属
材料から成っている。

【００６３】１０は反射光学部材としてのトイ状の反射
傘であり、閃光放電管８の後方に配置しており、双曲面
又は他の２次曲面で近似できる形状に形成しており、紙
面垂直方向に同形状に伸びている。トイ状の反射傘１０
は前記実施例１で示した反射傘２と同様に光輝アルミ等
の反射材料より形成している。

【００６４】６０は照射角可変部であり、後述するよう
に正の屈折力のレンズ群より成る第１光学パネル１１と
負の屈折力のレンズ群より成る第２光学パネル１２の２
つの光学パネルより構成しており、反射光学部材１０の
光射出部前方に配置している。実施例２においての２つ
の光学パネル１１，１２は対向する面形状が密着させた
状態で互いに重ね合わせ可能となるように形成している
。

【００６５】第１光学パネル１１の閃光放電管８側の面
は反射傘１０で反射後の光束を光軸Ｏに対して平行とな
るように変換する為のシリンドリカル状の非球面より成
っており、紙面に対して垂直方向に同一形状で伸びてい
る。又第１光学パネル１１の被写体側の面は微小な凸レ
ンズ形状が連続するレンチキュラー面より成っており、
紙面に対して垂直方向に伸びている。

【００６６】第２光学パネル１２の閃光放電管８側の面
は微小な凹レンズ形状が連続するレンチキュラー面より
成っており、紙面に対して垂直方向に同一形状で伸びて
おり、第１光学パネル１１のレンチキュラー面と互いに
重なるように形成している。又、第２光学パネル１２の
被写体側の面は平面より成っている。

【００６７】即ち、実施例２においては照射角可変部６
０を構成する第１光学パネル１１と第２光学パネル１２
は対向する面形状が互いに異なる形状より構成し密着さ
せた状態で重なるように形成している。

【００６８】次に実施例２においての閃光放電管からの
射出後の光束の光路について図６、図７を用いて説明す
る。尚、図６、図７は閃光放電管８の中心から射出した
光束のみの光路を示している。

【００６９】図６は望遠側の撮影画角に対応した集光性
の高い照明を行なう場合の照明装置からの光束の光路の
状態を示しており、このときの照射角可変部６０を構成
する２枚の光学パネル１１，１２は重ね合わされており
、これにより集光効果を得ている。

【００７０】即ち、同図においては閃光放電管８より反
射傘１０側に射出される光束は該反射傘１０で閃光放電
管８の中心部に対して図面上外側に反射させた後、拡散
させた状態で第１光学パネル１１に入射させている。そ
して該第１光学パネル１１の閃光放電管８側に形成した
シリンドリカル状の非球面より入射屈折し、光軸Ｏと略
平行な光束になるように変換している。

【００７１】又、閃光放電管８から被写体側に射出され
る光束は反射手段としての小反射傘９で反射した後、再
度閃光放電管８の中心に戻り閃光放電管８から後方に射
出された光束と同様な経路を経て第１光学パネル１１に
入射し、該第１光学パネル１１のシリンドリカル状の非
球面により平行光束となるように変換している。

【００７２】そして平行状態になった光束は第１光学パ
ネル１１の射出面と第２光学パネル１２の入射面に形成
された各レンチキュラー面を通過し第２光学パネル１２
の平面より成る射出面から光軸Ｏ方向と平行な方向に平
行光束となって射出し被写体を照射している。

【００７３】このように図６においては第１光学パネル
１１のレンチキュラー面と第２光学パネル１２のレンチ
キュラー面との対向する面形状が密着させた状態で重な
るように設定している為、照射角可変部６０を通過した
光束は各屈折面による屈折の影響はほとんど受けず反射
傘１０と第１光学パネル１１の非球面とによって制御さ
れた光学特性をそのまま受け継いた状態で照射角可変部
６０より射出させて被写体を照射することができる。

【００７４】一方、図７は広角側の撮影画角に対応した
拡散性の高い照明を行なう場合の照明装置からの光束の
光路の状態を示している。同図においての光学配置は前
記図６に比べ第２光学パネル１２を光軸Ｏに沿って被写
体側へ所定量移動させて２つの光学パネル１１，１２の
間隔を広げて配置している。これにより照射角が広くな
るように変化させている。

【００７５】即ち、図７において照射角を変化させる際
には第２光学パネル１２を光軸Ｏに沿って移動させ２つ
の光学パネル１１，１２の間隔を広げることにより該２
つの光学パネル１１，１２の入射出面での位置を異なら
せ、これにより第２光学パネル１２の射出面から射出す
る光束を拡散光として射出し被写体を照射している。

【００７６】実施例２では特に閃光放電管８から射出し
た光束を反射傘１０で反射させ、該反射した光束を一度
拡散する方向に制御し、該拡散された光束を第１光学パ
ネル１１の閃光放電管８側の非球面で光軸Ｏに対して平
行な状態となるように変換している。

【００７７】これは反射傘１０で反射した光束を光軸Ｏ
方向と平行になるように反射させると閃光放電管８の後
方より射出された光束が該閃光放電管８の正面側に設け
た小反射傘９に反射してしまい再度反射傘１０に戻ると
いう繰り返えしによる光損失が生じるのを防ぐ為である
。又、これと同時に実施例１のように中央部に集光しが
ちな光を均一に分布させることが可能であり、発光部前
面に位置する光学パネル全面から均一な光を照射するこ
とも可能である。

【００７８】又、このとき反射傘１０の形状として閃光
放電管の真後ろに位置する反射面のみの形状を変更し、
他の反射面を閃光放電管８の中心を焦点位置とする放物
面形状として形成する方法も考えられる。

【００７９】しかしながら閃光放電管８の真後ろに配置
した光学特性の異なる反射面での反射光が他の放物面形
状より成る反射面での反射光と光学特性が互いに異なる
為、光学パネル１１への入射後の光束の制御が一様に行
なえない為、光損失が起こるという問題点が生じてくる
。

【００８０】そこで実施例２では上記の問題点を考慮し
光学パネル１１への入射後の処理を同一の制御で行なう
ことができるように前述したように反射傘１０で反射さ
れる全ての光束を一度拡散状態にした後、集光するよう
にして光束の利用効率を高めている。

【００８１】このように実施例２においては閃光放電管
８から射出した光束を反射傘１０で反射させた後、一度
拡散光に変換させて集光することにより望遠系と広角系
で共に効率の良い照明を行なっている。尚、実施例２に
おいて反射傘１０で反射された閃光放電管８からの光束
を光軸Ｏと平行状態の光束にする為の第１光学パネル１
１の閃光放電管８側の面をシリンドリカル状の非球面形
状より形成しているが、必ずしもこの形状に限定される
ことはなく、例えばフレネルレンズ面で形成しても良い
。

【００８２】これによればモールドレンズ成形時、厚肉
レンズの為生じるヒケ等によるレンズの光学特性の劣化
を未然に防ぐことができると共に照明装置の光学系全体
を小型にすることができる。

【００８３】尚、実施例２において２つの光学パネル１
１，１２の向かい合うレンズ形状を紙面に対して垂直方
向に伸びるレンチキュラー面として形成したが、レンズ
タイプとしてはこの形状に限定されることはなく例えば
レンズ形状が対応する無数の微小凸レンズ（ハエの目状
レンズ）と微小凹レンズ（ハエの目状レンズ）の集合体
の形状としても良く、又同心円状のプリズム面で形成し
ても前記実施例と同様な効果を得ることができる。

【００８４】又、実施例２のおける２つの光学パネル１
１，１２の形状は実施例１で用いた光学パネルと同様に
輪帯状に形成しても良い。このときは反射傘１０の形状
も実施例１と同様に回転対称形の部材を用いると効率が
良い。

【００８５】図８〜図１１は各々本発明の実施例３の照
明装置の光学的作用を示す光路の要部縦断面図である。

【００８６】図８は照射角が狭い望遠系の撮影を行なう
場合、図９は図８の一部分の拡大説明図、図１０は照射
角が広い広角系の撮影を行なう場合、図１１は図１０の
一部分の拡大説明図を示している。図１０、図１１では
後述する照射角可変部８０を構成する２つの光学パネル
１６，１７のうち一方の光学パネル１７を光軸に対して
垂直方向に所定量移動させた場合を示している。

【００８７】図８〜図１１において１３は閃光を射出す
る光源手段としての閃光放電管であり、実施例３におい
ては稀ガスを封入した透光性外囲器の片側開口端に一対
の主電極を封止し該透光性外囲器の外表面に電極を施し
た豆電球タイプの閃光放電管を用いている。

【００８８】１４は反射手段としての反射板であり、閃
光放電管１３の内部に設けており、断面形状が閃光放電
管１３の中心と同心の球面で構成されており、光輝アル
ミ等の反射材料で形成している。

【００８９】１５は光学プリズムであり、閃光放電管１
３の中心部を中心とした回転対称な形状より成っており
、合成樹脂等の透光性材料で形成している。

【００９０】実施例３においての光学プリズム１５は以
下の各要素から構成している。即ち光学プリズム１５に
おいて１５ａは挿入口であり、閃光放電管１３を挿入し
ている。１５ｂは第１平面部であり、閃光放電管１３か
ら射出する光束のうち被写体側へ直接向かう直接光を射
出している。１５ｃは第２平面部であり、閃光放電管１
３から射出する光束のうち主に側方に向かう光束を変換
する第２曲面部１５ｆに導いている。１５ｄは第１平面
部１５ｂと第２平面部１５ｃの交点であり、直接光と全
反射光を分岐させる分割点である。１５ｅは第１曲面部
であり、挿入口１５ａの閃光放電管１３の略中心部より
後方に形成されており、該閃光放電管１３の中心から射
出した光束が第１曲面部１５ｅで屈折後、略光軸方向と
直角方向に進むように形成している。１５ｆは第２曲面
部であり、閃光放電管１３の略中心から射出した光束を
第２平面部１５ｃで屈折させた後被写体側へ全反射させ
ている。

【００９１】実施例３では第２曲面部１５ｆで全反射後
の光束が光軸Ｏ方向と平行に進むように該第２曲面部１
５ｆの形状を設定している。尚、第２曲面部１５ｆは光
学プリズム１５の前面側端面より閃光放電管１３の中心
部近傍まで連続して伸びている。１５ｇは第３平面部で
あり、閃光放電管１３の中心部近傍より後方に伸びてお
り、水平方向（光軸Ｏ方向）に対し４５度傾いている。１５ｈ，１５ｉは各々第４，第５平面部であり、第１，
第２曲面部１５ｅ，１５ｆで反射された全反射光を被写
体側へ射出させている。１５ｊは非球面であり、閃光放
電管１３の略中心部から射出された直接光と反射板１４
によって反射された反射光を第１平面部１５ｂで屈折し
た後、光軸Ｏに対して平行方向に向かうように形成して
いる。

【００９２】次に光学プリズム１５の前方に配置した照
射角可変部８０を構成する２枚の光学パネル１６，１７
の形状について説明する。

【００９３】１６は第１光学パネルであり、閃光放電管
１３側の面は非球面形状を有する無数の微小凸レンズ（
ハエの目状レンズ）より形成しており、光軸Ｏに対して
平行となった閃光放電管１３からの光束を焦点面１８上
に結像するようにしている。又第１光学パネル１６の被
写体側の面形状は平面より形成している。

【００９４】１７は第２光学パネルであり、第１光学パ
ネルとは反対に被写体側に非球面形状を有する無数の微
小凸レンズ（ハエの目状レンズ）より形成している。又
第２光学パネル１７の閃光放電管１３側の面形状は平面
より形成している。

【００９５】次に実施例３の望遠系における閃光放電管
１３からの射出後の光束の光路について図８を用いて説
明する。

【００９６】図８においての２つの光学パネル１６，１
７の設置位置は光学パネル１６，１７に形成された各微
小凸レンズの焦点面に対し対向して配置している。尚、
図８においては閃光放電管１３の略中心から射出した光
束のみの光路を示している。

【００９７】図８において主に閃光放電管１３から側方
に射出された光束のうち図面上斜め前方に向かう光束は
第２平面部１５ｃと第２曲面部１５ｆとの相互作用によ
り光軸Ｏと略平行な方向に進むように変換している。

【００９８】又、閃光放電管１３から図面上斜め後方に
向かう光束は第１曲面部１５ｅと第３平面部１５ｇとの
相互作用により光軸Ｏと平行な方向に進むように変換し
ている。そしてこれらの平行光束は第４，第５平面部１
５ｈ，１５ｉよりそれぞれ射出している。

【００９９】一方、閃光放電管１３から射出された光束
のうち直接被写体側へ向かう光束は第１平面部１５ｂよ
り入射屈折し非球面１５ｊにより光軸Ｏと平行な光束と
なって射出している。

【０１００】又、被写体に対して後方に向かう閃光放電
管１３からの光束は反射板１４で反射され閃光放電管１
３の中心部に戻り被写体側前方へ射出された光束と同一
な経路を経て該光束と同様に平行な光束となって被写体
側へ射出している。

【０１０１】同図においては例えば照射角可変部８０を
構成する２枚の光学パネル１６，１７が存在しない場合
、図中破線１９ａ，１９ｂで示した部分が連なった状態
で被写体側に照射され最も集光性の高い光学配置となっ
ている。

【０１０２】実際の配光は閃光放電管１３が全体の光学
系に対してある一定の大きさを有している為、同図に示
したように光軸Ｏに対して平行な光束の成分だけではな
く、ある一定の範囲広がった光束として被写体側に照射
される。

【０１０３】しかしながら同図においては閃光放電管１
３に対して該閃光放電管１３から射出される光束を集光
させる為の光学プリズム１５が比較的大きいので集光特
性は極めて高くなる。又、同図においては光学プリズム
１５の全反射を利用して集光を行なっている為、金属材
料によって形成された反射傘に比べ光量低下も少なく極
めて有効な集光手段を達成している。

【０１０４】次に望遠側において照射角可変部８０の通
過時における光学プリズム１５からの射出光束の光路に
ついて図８の一部分の拡大図である図９を用いて説明す
る。

【０１０５】同図において光学プリズム１５により光軸
と略平行化した閃光放電管からの光束はまず第１光学パ
ネル１６の入射面に形成した微小凸レンズにより集光し
各々その焦点に結像する。この各焦点は同図に示すよう
に焦点面１８上に点在している。更にこの焦点面１８を
通過した光束は該焦点面１８に対し対称に光学パネル１
７の各微小レンズの位置及び形状を設定して配置してい
る光学パネル１７により今までの光束の経路とは逆に進
む。即ち各微小レンズに対しては焦点面１８上に点光源
が置かれた状態となり、これにより光学パネル１７の射
出面から射出する光束は光軸に対して平行な光束となっ
て被写体側へ射出している。

【０１０６】このように実施例３においては第１，第２
光学パネル１６，１７に形成した各微小レンズの焦点面
を互いに一致させ対向して配置することにより、各微小
レンズ間では光軸に関して光束が対称に入れ代わるもの
の全体として光軸Ｏ方向に平行化されるという光学特性
をそのまま維持している。これにより被写体側へは極め
て集光性の高い配向として照射している。

【０１０７】次に実施例３の照射角が広い広角系の撮影
を行なう場合について図１０、図１１を用いて説明する
。

【０１０８】図１０、図１１においては第２光学パネル
１７を前記図８（図９）に示した第２光学パネル１７の
設定位置に対し光軸Ｏに対して垂直方向に各微小レンズ
間隔の半ピッチ分だけ図面上上方へ移動させている。広
角系において閃光放電管１３から射出して光学プリズム
１５を介した光束は図１１に示したように第１光学パネ
ル１６を経て第２光学パネル１７に入射後、被写体側に
形成された非球面形状を有する無数の凸レンズから成る
射出面に至るまで前述した図９の望遠系の光束の光路と
全く同様な光路を通る。

【０１０９】しかしながら図１１に示したように非球面
形状から成る第２光学パネル１７の射出面を境にして射
出する光束は前記図９に示した集光性を有する光束とは
全く異なり拡散性をもった光束となって被写体側を照射
している。これは第２光学パネル１７を光軸Ｏに対して
垂直方向へ移動させたことにより照射角特性を変化させ
ることができるからである。

【０１１０】図１１においては第２光学パネル１７の射
出面に形成された各微小レンズの境界面で図面上、上方
と下方に向かう２種類の光束に別れるように構成した例
を示したが、該境界面の形状をなだらかに結ぶようにす
れば均一なる照射角特性を得ることができる。

【０１１１】このように実施例３において照射角を変化
させる際には照射角可変部を構成する２つの光学パネル
の相対位置関係を前述の如く少なくとも一方の光学パネ
ルを光軸に対して垂直方向に所定量移動させることによ
って、光学パネルの微小な移動量であるにもかかわらず
大幅な照射角可変を行なうことができる。又、実施例３
においては第１光学パネル１６の閃光放電管１３側の面
と第２光学パネル１７の被写体側の面を共に非球面形状
を有する微小凸レンズより形成しているが、これは２枚
の光学パネル１６，１７の間隔を狭くして照射角可変部
８０をより小型化させるように配置した為であり、必ず
しもこの配置に限定されることはなく例えば２つの光学
パネル１６，１７の両面に非球面形状を有する微小凸レ
ンズ面より形成しても本発明は適用することができる。

【０１１２】

【発明の効果】本発明によれば光源手段としての閃光放
電管の正面側に反射手段を設け、該閃光放電管から射出
する光束を反射傘や光学プリズム等の反射光学部材を用
いて一度効率良く集光させた後、該反射光学部材前方に
配置した照射角可変部を構成する少なくとも２枚の光学
パネルの相対移動により照射角を変化させることにより
以下に示す効果が得られる照明装置を達成することがで
きる。（イ）基本的には閃光放電管か射出する光束は反射光学
系を利用して集光させている為、光学系全体を浅く構成
することができる。（ロ）２つの光学パネルの相対移動により照射角を変化
させる照明装置としては極めて少ない移動量で照射角可
変ができる。これは微視的には各光学パネルを微小レン
ズの集合体として形成している為である。（ハ）照射角の変化は光学パネル上の微小レンズの特性
の変化だけによる光学系で制御できる為、光学パネルの
総移動量及び照射角可変をどの撮影レンズの焦点距離に
対応させるかは全て該光学パネル上の微小レンズの形状
でどのようにでも容易に変化させることができ、これに
より設計自由度を極めて高くすることができる。（ニ）得られる照射角特性が各ポイントで特異なもので
はなく集光状態から拡散状態に至るまで連続的で均一に
変化する為、全体の照射角特性としても極めて均一な照
射角が得られる。（ホ）閃光放電管を従来の照明装置に比べ極力前側に繰
り出すことができ、これにより反射光学系における光路
長を稼ぐことができる。又、反射傘の開口径を閃光放電
管自体に対して十分に大きく確保している為、各光成分
に対して細かく光制御ができ、光軸方向への平行化に当
って指向性が高く、光量ロスの少ない効率の良い光制御
ができる。（ヘ）従来の照明装置とは異なり拡散状態、集光状態共
に閃光放電管の大きさに対し広く形成された光学パネル
の全体で制御を行なっている為、光源手段としての光源
が均一な面光源化され被写体に対してまぶしくない光源
が実現できる。即ち望遠時では効率良く集光することが
でき、又広角時（拡散時）も同様に全面から弱い光が発
光される為、異和感がなく目に優しい照射が行なえる。又撮影後の写真も均一配向下で面光源化された光源によ
る照明である為、ギラツキの少ないソフトな照明の写真
を撮影することができる。

【０１１３】これは従来閃光放電管からの直接光が直接
被写体に向かい光学パネルの中心部近傍に最も輝度が高
い成分が集中されていた為、この被写体の感じるまぶし
さ及び撮影した写真のギラツキが助長される原因となっ
ていた。しかしながら本発明では主にこの直接光の成分
を除去し反射光に変更して利用しているので効果が大き
い。（ト）閃光放電管から射出する光束のうち実質的に損失
する光束は全体の反射傘に対して小さい撮影しか示さな
い閃光放電管の真後ろに向かう成分だけであり、その他
の光束は全て被写体側の必要照射角範囲に照射される為
、極めて効率が良い。（チ）閃光放電管の面に直接金属蒸着を施しているので
閃光放電管の表面に発光を行なう為のトリガー信号を与
える手段として本発明は閃光放電管の蒸着面を介して直
接行なうことができる。これにより従来閃光放電管全周
にわたって形成された黄色がかったネサコーティングが
不要となり、このコーティング面通過の際に生じる光量
損失を防止することができ、又コーティングが不要の為
低コストにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例１の照明装置の要部分解斜
視図。

【図２】　　本発明の実施例１の照明装置の光学的作用
を示す光路の要部縦断面図。

【図３】　　図２の一部分の拡大説明図。

【図４】　　本発明の実施例１の照明装置の光学的作用
を示す光路の要部縦断面図。

【図５】　　図４の一部分の拡大説明図。

【図６】　　本発明の実施例２の照明装置の光学的作用
を示す光路の要部縦断面図。

【図７】　　本発明の実施例２の照明装置の光学的作用
を示す光路の要部縦断面図。

【図８】　　本発明の実施例３の照明装置の光学的作用
を示す光路の要部縦断面図。

【図９】　　図８の一部分の拡大説明図。

【図１０】　　本発明の実施例３の照明装置の光学系の
要部縦断面図。

【図１１】　　図１０の一部分の拡大説明図。

【符号の説明】

１，８，１３　　光源手段（閃光放電管）２，１０　　
　　　　反射光学部材（反射傘）５，９，１４　　反射
手段２０，６０，８０　　照射角可変部３，１１，１６　　　　第１光学パネル４，１２，１７
　　　　第２光学パネル１５　　光学プリズム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　閃光を射出する閃光放電管と、該閃光
放電管の被写体側と反対方向に配置し、該閃光放電管か
ら射出する光束の一部を該被写体側へ反射させる反射光
学部材とを有する照明装置において、該閃光放電管と該
反射光学部材との対向面側を該閃光放電管の背面側とし
、その反対側の面を正面側としたとき、該正面側に反射
手段を設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】　　閃光を射出する閃光放電管と、該閃光
放電管の被照明物体側と反対方向に配置し、該閃光放電
管から射出する光束を該被照明物体側へ反射させる反射
光学部材と、該閃光放電管の該被照明物体側に配置した
照射角可変部とを有する照明装置において、該閃光放電
管と該反射光学部材との対向面側を該閃光放電管の背面
側とし、その反対側の面を正面側としたとき、該正面側
に反射手段を設けると共に、該照射角可変部は少なくと
も２枚の光学パネルを有し、該２枚の光学パネルのうち
少なくとも一方の光学パネルを任意の方向に移動させる
ことにより被照明物体側への光束の照射角を変化させた
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】　　前記反射手段は前記閃光放電管に直接
アルミニウム等の光反射物質を蒸着した面であることを
特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】　　前記反射手段を前記閃光放電管の中心
と略同心状の円筒面又はトーリック面で形成したことを
特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項５】　　前記反射光学部材は前記閃光放電管の
発光中心を略焦点位置とする放物面で近似される反射傘
であることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項６】　　前記反射光学部材は前記閃光放電管か
ら射出した光束を該閃光放電管の中心部より外側に発散
させる反射傘であることを特徴とする請求項２記載の照
明装置。
【請求項７】　　前記照射角可変部は複数の光学パネル
を有しており、このうち１対の光学パネルは対向する面
形状が対応する正の屈折力を有するレンズ群より構成し
ていることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
【請求項８】　　前記光学パネルは同心円状のシリンド
リカル面によって形成したレンチキュラータイプのレン
ズであることを特徴とする請求項７記載の照明装置。
【請求項９】　　前記光学パネルは前記閃光放電管の長
手方向に対して屈折力を有しないレンチキュラーレンズ
であることを特徴とする請求項７記載の照明装置。
【請求項１０】　　前記光学パネルは多数のハエの目状
レンズより形成していることを特徴とする請求項７記載
の照明装置。
【請求項１１】　　前記照射角可変部は複数の光学パネ
ルを有しており、このうち１対の光学パネルは対向する
面形状が対応する正の屈折力を有する正レンズ群と負の
屈折力を有する負レンズ群より構成していることを特徴
とする請求項２記載の照明装置。
【請求項１２】　　前記１対の光学パネルは少なくとも
対向する面形状が密着させた状態で重なるように形成し
た同心円状のレンチキュラータイプのレンズであること
を特徴とする請求項１１記載の照明装置。
【請求項１３】　　前記１対の光学パネルは少なくとも
対向する面形状が密着させた状態で重なるように形成し
た多数のハエの目状レンズと該ハエの目状レンズに対応
した凹レンズによって形成していることを特徴とする請
求項１１記載の照明装置。
【請求項１４】　　前記１対の光学パネルは少なくとも
対向する面形状が密着させた状態で重なるように形成し
た同心円状のプリズム面より形成していることを特徴と
する請求項１１記載の照明装置。
【請求項１５】　　閃光放電管から射出する光束のうち
被照明物体と反対側に射出する光束を反射光学部材で該
被照明物体側に反射させると共に、該被照明物体側に射
出する光束を反射手段で閃光放電管側に反射させて、次
いで該反射光学部材で該被照明物体側に反射させて照明
するようにしたことを特徴とする照明装置。