JPH10311944A

JPH10311944A - 投光装置

Info

Publication number: JPH10311944A
Application number: JP9124463A
Authority: JP
Inventors: Motoaki Kobayashi; 素明小林; Toshibumi Nakano; 俊文中野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-11-24
Also published as: US6471375B2; US20010022725A1

Abstract

(57)【要約】【課題】発光手段から出射された光束を効率良く用い
て、高い光出力で、かつ測距用光として望ましい配光特
性を持った、小型の投光装置を提供する。【解決手段】断面形状が楕円の部分円弧状の反射面３
ａを有する反射鏡３の焦点５ａに、ランプ１の発光部１
ａを配設する。そして、楕円反射面３ａの一方の焦点５
ａと他方の焦点５ｂとの間に凹レンズ４を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投光装置、詳しく
はカメラ等の測距装置における投光装置、つまりアクテ
ィブ式測距装置における測距用光を投光する投光装置や
パッシブ式測距装置における補助光を投光する投光装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からカメラ等の投光装置において
は、、様々な装置が提案され、実用化されている。

【０００３】この種の測距用の投光装置には、例えば、
特開昭６１−２３０１１０号公報に開示されているよう
に、球面鏡に発光手段からの光線を入射させる孔を設
け、球面鏡の反射光を同じく球面鏡に設けた投光口から
投光するように構成された投光式測距装置用投光器や、
実開平１−７５２０８号公報に開示されているように、
発光手段を投射方向と逆向きに配置し、そこから出射し
た光束を端部同志が連結された２つの凹面鏡によって反
射させるように構成された測距用補助光投射装置や、特
開平８−５４６６８号公報に開示されているように、断
面が楕円形状の反射笠の一方の焦点位置に発光手段を配
置すると共に、この発光手段がその前方に設けた正の屈
折を持つ投光レンズの焦点付近に配置されるようにし、
発光手段からの直接光がビーム光として投光され、反射
笠で反射された反射光は拡散光となって出射するように
構成された補助照明装置等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の装置には、それぞれ次のような欠点がある。

【０００５】即ち、上記特開昭６１−２３０１１０号公
報に開示されている投光式測距装置用投光器は、発光手
段（光源）から出射され、球面鏡内に入射した光束が、
球面鏡内で何回か反射した後に被写体に対して投光され
るので、出射光のエネルギー的な損失が大きくなる。こ
のため、該公報に記載された実施例にあるように、十分
な光量を得るためには発光手段を複数個用いて明るさを
上げる必要がある。しかし、これでは投光器の形状が大
型化する。

【０００６】また、上記実開平１−７５２０８号公報に
開示されている測距用補助光投光装置では、線対称に連
結した２つの凹面鏡の反射面に対向させて発光手段（光
源）の発光側を配置し、これらの凹面鏡に反射された光
束のみを測距用補助光として利用しているが、一般に発
光手段から一定方向にのみ光束が出射されることはなく
様々な方向に出射されるため、上記凹面鏡は発光手段か
ら出射された全ての光束を反射できるわけではなく、発
光手段からの光束を効率良く利用するには、凹面鏡の面
積を拡げる等の対策を講じなければならない。

【０００７】さらに、特開平８−５４６６８号公報に記
載された補助照明装置においては、発光手段からの直接
光が測距に用いられる光束となっているが、反射光は拡
散してしまう。

【０００８】ここで、近軸理論において作図した光線図
を図１４に示す。なお、図１４において、発光手段１０
０から出た光線のうち凸レンズ１０８に入る直接光１１
３を一点鎖線、反射笠１０３で反射してから凸レンズ１
０８に入る反射光１１２を実線で示している。

【０００９】図１４に示すように、反射光１１２は凸レ
ンズ１０８を通過して拡散し、この拡散した光は測距装
置が測距を行う範囲より広い範囲に拡がっていってしま
い、補助光としての効果を発揮しない。一方、直接光１
１３は光源の位置近傍に凸レンズ１０８の焦点があるの
で、ビーム状の光線となって凸レンズ１０８から出射す
る。この光線については、補助光としての効果を発揮す
ることになる。

【００１０】すなわち、この構成によると、発光手段か
ら出た光束のうちの一部だけしか補助光として用いるこ
とができない。また直接光は光源形状がそのまま投光さ
れるので投光の配光は、図１５の等高線図に示す如く、
一様なものとならない。つまり、中心部の山が直接光
で、その外側に拡がっているのが拡散した反射光であ
り、この反射光は、中心の直接光に対してかなり広い範
囲に拡散しており、測距を行う範囲が中心の直接光の部
分とすると、拡散した反射光は測距と関係のない所を照
明していることになる。

【００１１】従って、上記特開平８−５４６６８号公報
に記載された発明の構成によると、発光手段から出た光
束のうちの一部だけしか補助光として用いることができ
ず、測距装置が測距する範囲に、一様でない配光のもの
が投光されることになり、正しく測距できないといった
不具合も発生する。

【００１２】このように上記いずれの従来技術も、発光
手段の持つエネルギーを効率良く用いておらず、これら
の輝度を上げるためには光源の数を増やしたり、反射鏡
や屈折手段を大きくしたり、光源に与えるエネルギーを
上げる等の対策を講じる必要がある。このため、上記い
ずれの場合も、カメラにとっては投光装置の占めるスペ
ースが増大することになってしまうという問題点を有し
ている。また、測距に適した配光とならないといった問
題点も有している。

【００１３】本発明は、上記の問題点を解消するため
に、発光手段から出た光束を効率良く用いて高い光出力
で、かつ望ましい配光特性を持った、小型の投光装置を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による投光装置
は、発光手段と、この発光手段の後方に設けられ発光手
段からの光を前方に向けて反射する反射手段と、上記発
光手段の前方に設けられ発光手段からの光及び上記反射
手段が反射した光を通過させる光学素子とを具備する投
光装置において、上記反射手段に設けられた反射面は凹
面鏡にて構成され、上記光学素子は負の屈折力を有する
ことを特徴とし、上記反射面は回転楕円面にて構成され
ることを特徴とし、また、上記反射面は単一あるいは複
数からなる２次曲面にて構成されることを特徴とし、さ
らに、上記反射面は放物面にて構成されることを特徴と
する。

【００１５】すなわち、本発明による投光装置では、発
光手段から出射された光が反射手段によって前方に向け
て反射され、さらに、光学素子によって負の方向に屈折
されて投光される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態によって
本発明を説明する。図１〜図４は本発明の第１の実施の
形態に係り、図１は、本発明による投光装置の中央縦断
面図、図２は、上記図１の投光装置における反射鏡のみ
を取り出して示した斜視図、図３は、上記図１の投光装
置の光源ランプから発光される光束の反射及び屈折を示
す説明図である。

【００１７】本発明による投光装置は、図１に示すよう
に、固定部材２に固定される光源ランプ１と、該光源ラ
ンプ１から出射される光を前方に向けて反射する反射鏡
３と、上記ランプ１からの直接光および上記反射鏡３か
らの反射光を負の方向に屈折させる凹レンズ４とで、そ
の主要部が構成されている。

【００１８】上記固定部材２には、上記ランプ１，反射
鏡３，凹レンズ４をそれぞれ固定するための保持部が形
成されている。この保持部は、出射光軸ｏを中心とする
内径の異なる円柱状の保持穴２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと
貫通孔２ｅとが、先端側から順に、その内径が順次小径
となるように連なって形成されている。

【００１９】上記保持穴２ｄには、上記ランプ１の基端
部が嵌入されて固定されていて、同ランプ１の電極端子
１ｂは上記貫通孔２ｅから外方に延び出している。上記
ランプ１は、外径が上記保持穴２ｄの内径と略同径に形
成された筒型のランプであって、その先端部は半球状に
形成されている。このランプ１の半球状に形成された先
端部の略中心位置には、フィラメントからなる発光部１
ａが配設されており、この発光部１ａには上記電極端子
１ｂを通じて図示しない電源装置から発光用電源が供給
されるようになっている。

【００２０】上記反射鏡３は、図２に示すように、内面
が反射面３ａとなっている楕円形状の凹面鏡で形成され
ており、図１に示すように、反射面３ａが楕円の一方の
焦点５ａを含む楕円を長軸中心に回転させた椀型形状と
なっている。また、この反射鏡３の基部には、上記楕円
の長軸上に中心を有する内径が上記ランプ１の外径と略
同径の貫通孔３ｂ（図２参照）が形成されている。

【００２１】この反射鏡３は、上記保持穴２ｂに該反射
鏡３の先端開口部の外周が嵌合され、上記保持穴２ｂと
上記保持穴２ｃとで形成される段部に該反射鏡３の中腹
部の外周面が当接された状態で、上記固定部材２に固着
されている。この状態で、上記楕円の長軸と光軸ｏとが
一致し、上記焦点５ａが上記光軸ｏ上に位置するととも
に、上記焦点５ａに対応する楕円の他方の焦点５ｂも上
記光軸ｏ上に位置する。また、上記ランプ１の先端部が
反射鏡３の上記貫通孔３ｂに挿入され、このランプ１の
発光部１ａが、上記焦点５ａと一致する位置に配置され
る。

【００２２】上記凹レンズ４は、外径が上記保持穴２ａ
と略同径に形成されており、この凹レンズ４は、凹面側
が上記反射鏡３の反射面３ａに対向した状態で、上記保
持穴２ａに嵌着されている。ここで、上記凹レンズ４
は、光軸ｏ上の上記焦点５ａ，５ｂの間に位置する。ま
た、上記凹レンズ４の屈折力は、該凹レンズ４を透過し
て出射される光束が必要な配光角になるように設定され
ている。

【００２３】このように構成された測距用投光装置にお
いて、光源ランプ１に図示しない電源装置から電流が供
給されると該ランプ１は発光する。そして、上記ランプ
１の側方に向けて出射された光束１０は、図３に実線で
示すように、反射鏡３の反射面３ａで反射される。この
とき、上記ランプ１の発光部１ａは、上記反射面３ａを
形成する楕円の焦点５ａに位置しているので、上記反射
鏡３ａで反射された光束１０は、楕円の性質により、該
楕円のもう一方の焦点である焦点５ｂに向かう。

【００２４】この反射光束１０は、上記焦点５ａに向か
う途中で、凹面鏡４に入射され、この凹面鏡４の負の屈
折力で屈折される。

【００２５】このように上記反射鏡３によって焦点５ｂ
に集光する方向に反射された光束は、上記凹面鏡４によ
って負の方向に屈折され、この反射と屈折によってトー
タルとして、測距用光として必要な配光角で投光され
る。

【００２６】なお、図３は断面図であるため、一定方向
のみの光束の様子を示しているが、反射鏡３は、楕円の
長軸（光軸ｏ）を中心として回転した形状なので、ラン
プ１から上記反射鏡３に出射された光束１０は、全反射
面３ａで反射する。

【００２７】一方、上記ランプ１の前面から出射され、
上記反射鏡３に反射されずに直接上記凹面鏡４に入射さ
れた光束１１は、図３に一点鎖線で示すように、光軸ｏ
に対して拡散する方向に出射される。このとき、上記光
束１１のうち、中心付近の光束は測距用光として必要な
配光角で出射し、これが上記光束１０の不足分を補う。
尚、光束１１のうち外側の光束は配光角の外に行く。

【００２８】このように上記投光装置から投光される測
距用光は、上記光束１０と光軸ｏ付近の上記光束１１と
で形成されるので、トータルとして略円形の配光をもっ
て投光される。

【００２９】次に、本実施の形態の投光装置によって投
光された光束の配光特性を、図４に示す。図４は、上記
図１の投光装置から投光される光を測定した配光特性の
実験結果を示したものであり、図４（ａ）は、光軸方向
の光量変化を示す等高線図、図４（ｂ），（ｃ）は、こ
の等高線図のｙ＝０，ｘ＝０での断面図である。なお、
図４において、光軸ｏをｚ軸とし、図１における上記ｚ
軸に直交する縦方向をｘ軸、該ｘ，ｚ軸に直交する方向
をｙ軸とする。

【００３０】図４中、Ｗ，Ｈで示す範囲が測距用光とし
て十分利用可能な光量を有する範囲であり、この範囲内
で一様な配光特性を有することが分かる。ここで、等高
線の形状がＹ方向に対してＸ方向に範囲が広いのは、ラ
ンプ１の発光部（フィラメント）１ａの形状によるもの
であり、測距装置が測距を行う範囲の長手方向と一致さ
せている。従って、ランプ１の発光部１ａの形状を利用
して配置することで、横長の形状を持つ測距範囲に対応
した投光装置の配光を構成要素を増やすことなく得るこ
とができる。

【００３１】このように上記第１の実施の形態の投光装
置によれば、光源ランプ１から出射される光束を有効に
用いることができると共に、その光束が一様な配光特性
をもって投光されるので、測距用光として望ましい配光
特性を持った小型の投光装置を構成することができる。

【００３２】ところで、上記投光装置において、投光さ
れる光束の配光特性を最良とするためには光源ランプ１
の発光部１ａを反射鏡３の楕円焦点５ａに置く必要があ
るが、一般に広く用いられるランプは大量生産品であ
り、その発光部１ａの中心位置は、ばらつきを持ってい
る。従って、この発光部１ａの位置のばらつきが投光装
置の配光特性の劣化に及ぼす影響が少ないランプの場
合、上記投光装置は、上記第１の実施の形態に示した構
成で良いが、通常、配光特性は上記発光部１ａの配置さ
れれる場所に大きく左右される。

【００３３】ここで、発光部１ａが焦点５ａからずれた
場合の投光装置から投光される光の配光特性を図６，
７，８に示す。図６，７，８は、順に、発光部１ａの位
置が光軸方向に対して焦点５ａからのずれ量が大きくな
った場合の配光特性を示している。これらの特性図から
も判る通り、上記図４に示した良好な配光特性に対し、
中心部（光軸ｏまわり）の輝度が低下している。このよ
うな測距用光で測距する場合、測距装置が測距する範囲
が充分に照明されず、測距用光としての性能が充分でな
いことになる。

【００３４】そこで、本発明の第２の実施の形態とし
て、投光装置に装着された光源ランプの発光部の位置を
容易に補正することのできる投光装置について説明す
る。図５は、本発明の第２の実施の形態の投光装置の中
央縦断面図を示す。なお、本実施の形態において、上記
第１の実施の形態の投光装置と同様な構成については同
符号を付し、その説明を省略する。

【００３５】図５に示すように、本実施の形態の投光装
置では、上記第１の実施の形態における保持穴２ｃに代
えて、該保持穴２ｃと同径の貫通孔２ｆが固定部材２Ａ
に形成されている。この貫通孔２ｆには、外周が該貫通
孔２ｆと略同径の短円柱体からなるランプ保持部材６が
嵌入されている。このランプ保持部材６には、その中央
部の光軸方向に段部６ｂを有し、先端側の内径がランプ
１の外径と略同径なランプ保持孔６ａが形成され、この
ランプ保持孔６ａに、上記光源ランプ１が、その基端部
を上記段部６ｂに係止された状態で嵌入されている。ま
た、ランプ保持孔６ａの後方には、電極端子１ｂを挿通
するための貫通孔６ｃが設けられている。

【００３６】本実施の形態では、ランプ１を保持するラ
ンプ保持部材６を、投光装置の光軸方向に対して移動さ
せ、ランプ１の発光部１ａを焦点５ａに位置するように
補正する。このように、上記発光部１ａの位置を上記焦
点位置５ａに補正すると、上記図４に示される良好な配
光特性が得られる。

【００３７】このため、上記第１の実施の形態の投光装
置で得られる効果に加え、たとえランプ１の発光部１ａ
の位置にばらつきがあったとしても該発光部１ａの位置
を容易に焦点５ａの位置に補正することができ、大量生
産に適した投光装置を提供することができるという効果
が得られる。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。本実施の形態の投光装置は、上記第１，２の
実施の形態における反射鏡３に代えて、回転放物線状の
反射面を持つ反射鏡を用い、また、上記第１，２の実施
の形態で使用した凹レンズ４に代えて、該凹レンズ４と
は屈折率の異なる凹レンズを使用したものである。

【００３９】図９は、本実施の形態の投光装置の要部の
中央縦断面図を示す。図９に示すように、光源ランプ１
は、その発光部１ａが反射鏡１４の方物反射面１４ａの
焦点位置１８にくるように配置されている。また、上記
反射鏡１４の前方には、上記第１，２の実施の形態で用
いた凹レンズ４よりも屈折率の小さい凹レンズ１５が配
設されている。

【００４０】この構成による投光装置において、ランプ
１から出射され、方物反射面１４ａで反射された光束
は、放物線の性質により、光軸ｏに平行な光束となって
凹レンズ１５に入射する。

【００４１】ここで、上記凹レンズ１５の屈折力は、出
射する光束が測距用光として必要な配光角になるように
設定されている。即ち、凹レンズ１５から出射する反射
光束１７（実線で図示）の配光特性を上記第１の実施の
形態と略同じにするためには、凹レンズ１５に入射する
光束の角度が異なるので、上述の通り、上記第１の実施
の形態よりも小さな屈折率となる。

【００４２】一方、上記ランプ１から出射され、上記凹
レンズ１５に直接入射される光束１６（一点鎖線で図
示）は、凹レンズ１５によって、光軸ｏに対して拡散さ
れた状態で出射される。このとき、上記凹レンズ１５の
屈折率が小さいため、光束１６の光軸ｏに対する拡散は
小さく、このため、多くの光束１６が測距用光として利
用される。

【００４３】このように、本実施の形態の投光装置で
は、凹レンズ１５の屈折率が小さいため、上記光束１６
の測距用光として必要な配光角に入る光束が多くなり、
より有効にランプ１からの光束を用いることができる。
また、凹レンズ１５の屈折率が小さくて良いため、レン
ズの設計上の材質や厚さなど自由度が拡がる。

【００４４】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。本実施の形態の投光装置は、上記第１，２の
実施の形態で使用した反射鏡を改良したものである。

【００４５】図１０は、本実施の形態の投光装置の要部
の中央縦断面図を示す。図１０に示すように、この投光
装置に用いられる反射鏡１９は、上記第１，２の実施の
形態で使用した反射鏡３と略同形状の反射面１９ａを有
し、さらに該反射面１９ａの開口縁部に、該反射鏡１９
ａに対向する反射面１９ｂが連設されて形成されてい
る。この反射面１９ｂは、前方内方に向けて傾斜した円
環状に形成されており、光束を対向する反射面１９ａに
向けて反射するようになっている。

【００４６】また、上記反射鏡１９の前方には、該反射
鏡１９の反射面１９ｂの先端側開口部と略同径の凹面を
有する凹レンズ２０が配設されている。

【００４７】このように構成された投光装置では、光源
ランプ１から出射された光束は、上記第１，２の実施の
形態と同様に投光されると共に、上記第１，２の実施の
形態において反射鏡３と凹レンズ４との間から漏れてい
た光束が、図１０中符号２２で示す点線のように、反射
面１９ｂによって反射され、さらに、反射面１９ｂに対
向する反射面１９ａによって反射されて凹レンズ２０を
通過する。従って、反射面１９ｂを追加することによ
り、多くの光束を測距用光として用いることができ、さ
らに効率を良くすることができる。

【００４８】また、凹レンズ２０の凹面を反射面１９ｂ
の先端側内周と略同径にすることで、凹レンズ２０の外
径を小さくすることができ、装置の小型化が図れる。

【００４９】ところで、上記各実施の形態において、反
射鏡を、一般に広く用いられる順送型のプレス加工によ
って形成するとき、形成された反射鏡には材料のつなぎ
部が残る。通常、このつなぎ部はできるだけ少なくなる
ように加工するものであるが、ある程度は残り効率が悪
い。

【００５０】そこで、本発明の投光装置において、上記
反射鏡のつなぎ部を有効に利用し、且つ、投光装置の製
造時の組立性を向上させるための実施の形態として第５
の実施の形態を説明する。ここで本実施の形態は、上記
第１の実施の形態の変形例である。従って、上記第１の
実施の形態と相違する部分について説明する。

【００５１】図１１は、本実施の形態の投光装置の要部
のみを示す分解斜視図である。

【００５２】図１１において、反射鏡２３は第１の実施
の形態と同様に、楕円回転体で定義された反射面２３ａ
を有する椀状部材で形成されている。また、この反射鏡
２３の開口端部の外周縁には、略等間隔位置に反射鏡２
３をプレス加工して形成する際のつなぎ部を利用して形
成された、つば状の突出部２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが外
向に設けられており、これらは楕円長軸に対して垂直な
方向に突出している。

【００５３】そして、上記反射鏡２３を保持する固定部
材２４に形成された保持穴２４ａには、その周縁部に上
記突出部２３ｂ，２３ｃ２３ｄに対応する切欠凹部２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄが形成されている。（尚、上記保持
穴２４ａは、前述の第１の実施の形態の投光装置の保持
穴２ｂに相当する機能を有する。）上述のように構成した第５の実施の形態においては、投
光装置を組み立てる際に、上記突出部２３ｂ，２３ｃ，
２３ｄが上記切欠凹部２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに嵌合さ
れた状態で、上記反射鏡２３が上記保持穴２４ａに嵌入
固定される。

【００５４】このように本実施の形態では、上記プレス
加工時に生じるつなぎ部を利用して突出部２３ｂ，２３
ｃ，２３を形成し、これを固定部材２４に形成された切
欠凹部２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに嵌合することにより反
射鏡２３の位置決めを行うことができる。従って、つな
ぎ部を追加加工によって削りとる必要がなく有効利用す
ることができる。

【００５５】なお、本実施の形態では、位置決めの安定
性を考慮して、３ヶ所の突出部としたがプレス加工時の
つなぎ部という観点から２ヶ所としても良いし、それ以
外の数の突出部としても同様の効果を得ることができ
る。

【００５６】また、凹レンズ（図示せず）にも上記固定
部材２４の切欠凹部２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに嵌合する
突出部を設ければ、凹レンズを固定する際に、反射鏡３
は固定部材２４と凹レンズとによって挟持されるので、
反射鏡２３の固定作業を省略することができるとう効果
も得られる。

【００５７】次に、本発明の第６の実施の形態について
説明する。本実施の形態の投光装置は、上記第１の実施
の形態で使用した固定部材を改良し、特に、反射鏡の組
付時の組立性を向上させるようにしたものである。従っ
て、上記第１の実施の形態と同様な構成については同符
号を付して、その説明を省略し相違点のみについて説明
する。

【００５８】尚、この実施の形態で用いられる反射鏡
は、上記第１の実施の形態と略同形状のつなぎ部の突出
がない反射鏡であり、例えば、プッシュバックと呼ばれ
るプレス加工法を採用することで形成することができ
る。

【００５９】図１２は、本実施の形態の投光装置の中央
縦断面図である。図１２に示すように、本実施の形態で
用いられる固定部材２Ｂは前記第１の実施の形態で使用
されたものと略同様であるが、次の箇所が相違してい
る。即ち、固定部材２５の保持穴２ｂの先端部内周面に
は、反射鏡３を固定するための複数個の突出部（図中に
は、これらの内、互いに対向する１対の突出部２６，２
６のみを示す：以下、突出部を総称して突出部２６と称
す）が互いに均等な間隔を有して形成されている。

【００６０】これらの突出部２６は、その先端部に前方
の外側方に向けて傾斜した面を有し、後部に上記光軸ｏ
に対して略垂直な面を有する断面形状が三角形となる部
材であり、互いに対向する突出部２６の突出先端部同士
の間隔は、反射鏡３の先端面の外径よりも小さく、且
つ、内径よりも大きくなるように形成されている。

【００６１】次に、本実施の形態の投光装置の組み立て
手順を説明する。まず、ランプ１が、図中向かって左か
ら右に組み付けられ、保持穴２ｄに嵌合された後、電極
端子１ｂの挿通された貫通孔２ｅに接着剤を充填してラ
ンプ１の基端部を接着固定する。

【００６２】次に反射鏡３が図中向かって左から右に組
み込まれる。このとき、互いに対向する突出部２６の突
出先端部同士の間隔は反射鏡３の先端部外径よりも小さ
いので、反射鏡３は外径が徐々にたわんだ状態で入って
いく。そして、反射鏡３の先端部が突出部２ｂの先端部
を通過すると、たわんでいた反射鏡３の外径は、自己の
弾性でもとの形状に戻る。この状態で反射鏡３は、その
開口先端面が突出部２６の後面に当接されるとともに、
該反射鏡３の外周面の後方寄りの部分が保持穴２ｂと保
持穴２ｃとで形成される段部２ｈに当接されて固定部材
２Ｂ内に保持される。

【００６３】最後に、凹レンズ４が、図中向かって左か
ら右に組み付けられ、固定部材２Ｂの保持穴２ａに嵌着
される。なお、この保持穴２ａの内径は、凹レンズ４の
外径よりわずかに小さな寸法となっていて、圧入（ごく
わずかなしまりばめの状態）されて固定される。

【００６４】このように、固定部材内に突出部を形成す
ることによって、反射鏡３を接着剤等の固定手段を用い
ずに固定部材２Ｂに固定できるため、組立に要する時間
を短縮でき、コストの削減を行うことができる。なお、
反射鏡３は組立時に弾性変形して突出部を通過した後
は、もとの形状に戻るように設計されている。なお、反
射鏡３に弾性を持たせる代わりに、固定部材の突出部自
身に弾性を付与しても良いことは勿論である。

【００６５】図１３は、本発明の第７の実施の形態を示
す投光装置の中央縦断面図である。本実施の形態は、上
記第６の実施の形態で適用した保持穴２ｂ，２ｃ（図１
２参照）を、図１３に示すように、上記保持穴２ｂと同
径の１つの保持穴２ｇとして形成し、この保持穴２ｇの
奥部に、反射鏡３を保持するためのＯリングからなる弾
性部材３４を配設したものである。尚、本実施の形態で
は、保持穴の形状の変化に伴い、固定部材２Ｃの外観形
状が、上記第６の実施の形態で使用した固定部材２Ｂの
外観と多少異なる。その他の構成は上記第６の実施の形
態と略同様であるので、同部材には同符号を付して、そ
の説明を省略する。

【００６６】次に、上記構成による投光装置の組立手順
について説明する。この投光装置の組立手順は上記第６
の実施の形態と略同様であるが、次の点が異なる。即
ち、固定部材２Ｃに、反射鏡３を装着する前に、上記保
持穴２ｇの奥部に弾性部材３４が装着される。そして、
突出部２６を通過する際にたわんでいた反射鏡３が、突
出部２６を通過後、復元弾力で元の形状に戻ると、該反
射鏡３は、開口先端面が突出部２６の後面に当接される
とともに、その外周面の後部寄りの部分が弾性部材３４
に当接された状態で、固定部材２Ｃ内に保持される。こ
こで、上記弾性部材３４は、上記固定部材２Ｃ内に反射
鏡３が組み付けられたときにできる反射鏡３の外周面と
保持穴２ｇの内面にはさまれた空間に弾性変形をした状
態で組み付けられる大きさをしている。

【００６７】このように、本実施の形態では、反射鏡３
の形状のばらつき、固定部材２Ｃの形状のばらつき等が
あっても、弾性部材３４によって取付の際に、このばら
つきは吸収されるので、量産したときの性能のばらつき
を小さくすることができる。

【００６８】なお、本実施の形態では、弾性部材をＯリ
ングとしたが、例えば空間に合わせた形状の断面を持つ
ものや、あるいは円環状の皿バネ等の異なる形状のもの
であっても、弾性部材であれば同様の効果を得ることが
できる。

【００６９】また、これまで説明した上記各実施の形態
で用いられた凹レンズは、片側に凹面を持つ凹レンズと
したが、両側に凹面が形成された凹レンズであっても、
あるいはフレネル式の凹レンズであっても同様の効果が
得られる。また、凹部は一つの曲率（球面）で充分効果
を得られるが、より効率を上げるために非球面としても
よい。さらに、発光手段も、上記実施の形態でランプを
用いたが、これに限定されるものではなく様々な発光手
段、たとえばＬＥＤや放電管などを使用することもでき
る。

【００７０】また、測距装置については、パッシブ方
式、アクティブ方式どちらに適用することもできる。

【００７１】［付記］上記発明の構成により、以下のよ
うな構成の発明を得ることができる。

【００７２】（１）発光手段と、この発光手段の後方に
設けられ、発光手段からの光を前方に向けて反射する反
射手段と、上記発光手段の前方に設けられ、発光手段か
らの光及び上記反射手段が反射した光を通過させる光学
素子と、を具備する投光装置において、上記反射手段に
設けられた反射面は凹面鏡にて構成され、上記光学素子
は負の屈折力を有することを特徴とする投光装置。

【００７３】（２）上記反射面は、回転楕円面にて構成
される上記（１）に記載の投光装置。

【００７４】（３）上記発光手段の光源を上記反射面に
おける楕円面の焦点近傍に配置した上記（２）に記載の
投光装置。

【００７５】（４）上記光学素子を上記反射面における
第１の楕円焦点と第２の楕円焦点との間に配置した上記
（１）に記載の投光装置。

【００７６】（５）上記発光手段の光源を上記反射面に
おける楕円焦点近傍に配置し、かつ上記光学素子を該反
射面における第１の楕円焦点と第２の楕円焦点との間に
配置した上記（２）に記載の投光装置。

【００７７】（６）上記反射面は、単一あるいは複数か
らなる２次曲面にて構成される上記（１）に記載の投光
装置。

【００７８】（７）上記反射面は、放物面にて構成され
る上記（１）に記載の投光措置。

【００７９】（８）上記発光手段の光源を上記反射面に
おける放物面の焦点近傍に配置した上記（７）に記載の
投光装置。

【００８０】（９）上記発光手段と反射面との相対位置
が、該反射面の対称軸と平行な方向に沿って変更可能に
構成されている上記（１），（２），（６），（７）に
記載の投光装置。

【００８１】（１０）発光手段と、この発光手段の後方
に設けられ、発光手段からの光を前方に向けて反射する
とともに、前端部外周に径方向に沿って外方に突出する
少なくとも一つの突出部が設けられた反射手段と、上記
発光手段の前方に設けられ、発光手段からの光及び上記
反射手段が反射した光を通過させる光学素子と、上記反
射手段が嵌合し保持される凹面部を有し、かつ該凹面部
の前端部外周に上記突出部が係合する係合凹部が設けら
れた保持手段と、を具備することを特徴とする投光装
置。

【００８２】（１１）上記反射手段の突出部は、プレス
加工時における材料のつなぎ部分である上記（１０）に
記載の投光装置。

【００８３】（１２）発光手段と、この発光手段の後方
に設けられ、発光手段からの光を前方に向けて反射する
反射手段と、上記発光手段の前方に設けられ、発光手段
からの光及び上記反射手段が反射した光を通過させる光
学素子と、上記反射手段が嵌合し保持される凹面部を有
し、かつ該凹面部の前端部外周に上記反射手段の前端部
を保持する保持部が設けられた保持手段と、を具備する
ことを特徴とする投光装置。

【００８４】（１３）上記保持手段の保持部は、凹面部
の内方に向けて突出する突出片を有する上記（１２）に
記載の投光装置。

【００８５】（１４）上記突出片は、弾性を有する上記
（１３）に記載の投光装置。

【００８６】（１５）上記凹面部の底面と反射手段の背
面との間に、弾性部材が挿入されている上記（１２）に
記載の投光装置。

【００８７】（１６）上記弾性部材は、円環状に形成さ
れている上記（１５）に記載の投光装置。

【００８８】（１７）上記弾性部材は、Ｏリングである
上記（１５）に記載の投光装置。

【００８９】（１８）上記弾性部材は、円環状の皿バネ
である上記（１５）に記載の投光装置。

【００９０】（１９）上記弾性部材は、凹面部の底面と
反射手段の背面とにより形成される空間と略一致する形
状に形成されている上記（１５）に記載の投光装置。

【００９１】（２０）上記反射部材は、少なくとも先端
部が弾性変形を行なう上記（１２）に記載の投光装置。

【００９２】（２１）上記発光手段の発光部は、フィラ
メントを用いた光源ランプである上記（１），（１
０），（１２）に記載の投光装置。

【００９３】（２２）上記フィラメントの長手方向は、
投光範囲の長手方向に沿って延びている上記（２１）に
記載の投光装置。

【００９４】（２３）発光手段と、この発光手段の後方
に設けられ、発光手段からの光を前方に反射する反射手
段と、上記発光手段の前方に設けられ、発光手段からの
光及び上記反射手段が反射した光を通過させる光学素子
と、を具備し、上記光学素子が通過させた光を測定範囲
に向けて投光する投光装置において、上記発光手段の発
光部は、フィラメントを用いた光源ランプであることを
特徴とする投光装置。

【００９５】（２４）上記フィラメントの長手方向は、
上記測定範囲の長手方向に沿って延びている上記（２
３）に記載の投光装置。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光手段から出射される光束を有効に用いることができる
と共に、その光束が一様な配光特性をもって投光される
ので、望ましい配光特性を持った小型の投光装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す投光装置の中
央縦断面図、

【図２】上記図１の投光装置中から反射鏡のみを取り出
して示す斜視図、

【図３】上記図１の投光装置の光源ランプから発光され
る光束の反射及び屈折作用を示す説明図、

【図４】上記図１の投光装置から投光される光を測定し
た実験結果を示す配光特性図、

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す投光装置の中
央縦断面図、

【図６】上記図１の投光装置において、発光部が焦点か
らずれた場合の配光特性図、

【図７】上記図１の投光装置において、発光部が焦点か
らずれた場合の配光特性図、

【図８】上記図１の投光装置において、発光部が焦点か
らずれた場合の配光特性図、

【図９】本発明の第３の実施の形態を示す投光装置の要
部の中央縦断面図、

【図１０】本発明の第４の実施の形態を示す投光装置の
要部の中央縦断面図、

【図１１】本発明の第５の実施の形態を示す投光装置の
要部の分解斜視図、

【図１２】本発明の第６の実施の形態を示す投光装置の
中央縦断面図、

【図１３】本発明の弟７の実施の形態に係り、投光装置
の中央縦断面図、

【図１４】従来の投光装置の要部の中央縦断面図、

【図１５】上記図１４の投光装置から投光される光を測
定した配光特性図、

【符号の説明】

１ … 光源ランプ（発光手段）２Ａ，２Ｂ，２Ｃ… 固定部材３ … 反射鏡（反射手段）３ａ … 反射面４ … 凹面鏡（光学素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｂ 15/02 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ // Ｆ２１Ｌ 11/00 ＡＧ０１Ｃ 3/06 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光手段と、この発光手段の後方に設けられ、発光手段からの光を前
方に向けて反射する反射手段と、上記発光手段の前方に設けられ、発光手段からの光及び
上記反射手段が反射した光を通過させる光学素子と、を具備する投光装置において、上記反射手段に設けられた反射面は凹面鏡にて構成さ
れ、上記光学素子は負の屈折力を有することを特徴とす
る投光装置。
【請求項２】上記反射面は、回転楕円面にて構成され
ることを特徴とする、請求項１に記載の投光装置。
【請求項３】上記反射面は、単一あるいは複数からな
る２次曲面にて構成されることを特徴とする、請求項１
に記載の投光装置。
【請求項４】上記反射面は、放物面にて構成されるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の投光装置。