KR19980032705A - 조명장치 및 촬영장치 - Google Patents

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Abstract

본원 발명에 의한 플래시장치는, 상기 광원으로부터의 광을 물체에 조사하고, 상기 광원쪽으로부터 테이퍼형상의 투명한 부재를 가진 광학계를 이루어진다.
그리고, 상기 투명부재는 입사면과, 상기 입사면에 대면하는 출사면과, 상기 입사면과 상기 사출면의 사이에 있는 반사면을 가진다.
또, 상기 광원으로부터의 광의 일부는 상기 입사면에 입사하고, 상기 반사면에서 반사한 후에 상기 사출면으로부터 사출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

조명장치 및 촬영장치
본 발명은 조명장치 및 촬영장치에 관한 것으로, 특히 카메라본체의 일부에 장착해서 카메라본체의 촬영동작과 연동시켜서 조명광(섬광)을 피사체에 효율좋게 조사하는 데 적합한 광학장치에 관한 것이다.
종래, 카메라본체의 일부에 장착해서 카메라촬영동작에 연동시켜 조명광(섬광)을 피사체쪽에 조사하도록 한 조명장치(플래시장치)가 여러 가지 제안되어 있다.
예를 들면 실개소 57-150826호 공보에서는 사용할 때에는 카메라촬영광축으로 부터 떨어진 위치에 발광부를 유지고정하고, 비사용시에는 발광부가 경사되어 카메라와 일체의 형상이 되도록 구성한 조명장치가 제안되고 있다.
또, 특개소 59-165037호 공보에서는 섬광방전관으로부터 사출한 광속을 띠형상으로 집광시키고, 그 집광부에 파이버를 배치하고, 이것을 적당히 모으므로써 소정의 광분포가 얻어지도록 구성한 조명장치가 제안되어 있다.
또, 특개평 8-234277호 공보에 있어서는 발광수단과 이 발광수단으로부터의 광을 피사체에 조사하기 위해 광을 광학부재를 통해서 이 광학부재의 길이방향으로 안내하고, 광을 구부려서 피사체를 향해서 집광방사하는 상기 광학부재를 구비한 조명장치가 제안되고 있다.
일반적으로, 카메라 등의 전체가 소형, 경량화된 촬영장치에 장착하는 조명장치(플래시장치)로써는, (a1) 소형경량일 것 (a2) 광원으로부터의 조명광을 효율좋게 피사체에 조사할 수 있는 것 등이 요망되고 있다.
본 발명의 목적은 광이용효율이 높고, 개량된 플래시장치와 같은 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 광이용효율이 높은 개량된 플래시장치를 가진, 스틸카메라, 디지틀카메라 또는 비디오카메라와 같은 촬영장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 물체에 조사하는 광학계를 가지고, 상기 광학계는 상기 광원쪽을 향해 앞이 가는 테이퍼형상의 투명한 부재를 가지고, 상기 투명부재는 입사면과, 상기 입사면에 대면하는 사출면과, 상기 입사면과 상기 사출면의 사이에 있는 반사면을 가진다. 상기 광원으로부터의 광이 있는 부분이 상기 입사면에 입사하며, 그리고 상기 반사면에서 반사한 후, 상기 사출면으로부터 사출하는 구성을 구비하고 있다.
본 발명에서는 상기 광학계는 상기 광원으로부터의 광을 상기 투명부재의 상기 입사면을 향해서 반사하는 凹면경을 가지던가 또는 가지지 않는다.
본 발명에서는 상기 투명부재는 플라스틱, 또는 유리로 이루어진다.
본 발명에서는 상기 반사면은 상기 광이 전반사하는 면, 또는 반사막을 가지는 면, 또는 그 쌍방의 면을 가지는 면에 의해 이루어진다.
본 발명에서는 상기 입사면은 정의 굴절력(촛점거리의 값이 무한대가 아니고, 정의 유한치이다)을 가지든가 또는 가지지 않는다.
본 발명에서는 상기 사출면은 정의 굴절력을 가지든가 또는 가지지 않는다.
본 발명의 일양상에 의하면, 상기 사출면은 그 중앙부에 상기 정의 굴절력을 가지는 凹면을 가지고, 그 주변부로 경사된 평면을 가진다.
본 발명의 다른 양상에 의하면, 정의 굴절력을 가지는 프레넬렌즈를 가지고, 상기 사출면상에 이 프레넬렌즈가 형성되어 있던가, 또는 상기 사출면 근방에 이 프레넬렌즈가 형성된다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 사출면은 정의 굴절력과 동일 또는 다른 곡률을 각각 가지는 복수의 凸면을 가진다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 정의 굴절력을 가지는 사출면의 광축은 상기 광학계의 광축에 대하여 경사되어 있던가 또는 평행편심되어 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 사출면은 상기 광학계의 광축에 대하여 경사진 평면을 가지고, 상기 경사진 평면은 그곳으로부터 사출하는 광속전체를 편향한다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 입사면상 또는 그 근처에 상기 광원으로부터의 광을 산란시키는 수단을 가진다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 사출면의 형상은 직사각형상이고, 상기 입사면의 형상도 직사각형상이다.
본 발명의 또 다른 양상에 의하면, 상기 광원은 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 연장하는 섬광방전관을 가지고, 상기 광학계는 상기 수직방향으로 연장되어 있고, 상기 섬광방전관으로부터의 광을 상기 투명부재를 향해서 반사하는 반사경을 가지고, 상기 투명부재는 상기 수직방향을 포함하는 평면에 평행한 판형상의 부재이며, 상기 입사면과 사출면의 형상은 각각 상기 수직방향으로 긴 직사각형이며, 상기 섬광방전관의 아크길이를HL, 상기 섬광방전관의 내경과 외경을 각각 H1, H2, 상기 입사면의 상기 수직방향의 길이를 DX, 상기 입사면의 상기 수직방향으로 수직방향의 길이를 DY로 하면, 이하의 조건을 만족한다.
H1≤DY≤2+H2
HL≤DX≤HL+8(단위 ㎜)
상기 반사면의 상기 입사면에 대한 경가각(상기 반사면이 곡면일때에는 그 접선의 상면 입사면에 대한 경사각)을 β, 상기 투명부재의 굴절률을 n으로 할 때, 이하의 조건을 만족한다.
{sin-1(1/n)}/3≤β
상기 사출면이 凸곡면을 가지고, 상기 입사면에 수직의 평면에 대한 상기 凸곡면의 접선의 경사각을 α, 상기 반사면의 상기 입사면에 대한 경사각(상기 반사면이 곡면일 때에는 그 접선의 상기 입사면에 대한 경사각)을 β, 상기 광원으로부터의 광의 상기 입사면으로의 최대입사각을 θmax, 상기 투명부재의 굴절률을 n으로 할 때, 이하의 조건을 만족한다.
α≤2β-sin-1((sinθmax)/n)+sin-1(1/n)
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점등은 유첨도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 카메라본체의 상면부에 설치된 본 발명의 제 1실시예에 있어서의 조명장치
도 2는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 일예의 설명도
도 3는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 다른 예의 설명도
도 4는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 또 다른 예의 설명도
도 5는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 설명도
도 6는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 설명도
도 7는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 설명도
도 8은 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 광분포특성의 설명도
도 9는 도 1의 조명장치에서 사용하는 광학부재의 일부의 광로설명도
도 10은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 광학부재의 설명도
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 광학부재의 설명도
도 12은 본 발명의 제 2실시예에 있어서의 광학부재의 설명도
도 13은 제 2실시예에 있어서의 광학부재의 광분포특성의 설명도
도 14는 제 2실시예에 있어서의 광학부재의 광분포특성의 설명도
도 15는 본 발명의 제 3실시예의 조명장치의 요부단면도
도 16은 본 발명의 제 4실시예의 조명장치의 요부사시도
도 17는 본 발명의 제 4실시예의 조명장치의 요부평면도
도 18는 본 발명의 제 4실시예의 조명장치의 요부정면도
도 19는 본 발명의 제 5실시예의 조명장치의 요부평면도
도 20은 카메라본체의 상면부에 설치한 본 발명의 제 6실시예의 조명장치의 요부사시도.
도 21은 본 발명의 제 6실시예의 조명장치의 요부단면도
도 22는 본 발명의 제 6실시예의 조명장치의 요부단면도
도 23은 본 발명의 제 7실시예의 조명장치의 요부사시도
도 24는 본 발명의 제 7실시예의 조명장치의 요부평면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1:카메라본체2:렌즈경통부
3:조명장치4:섬광방전관
5, 7, 8, 9, 10:광학부재5a, 7a, 8a, 9a, 10a:입사면
5b, 7b, 8b, 9b:사출면
5c1, 5c2, 7c1, 7c2, 8c1, 8c2, 9c1, 9c2, 10c1, 10c2:상하면
5d1, 5d2, 7d1, 7d2:측면6:반사경
11:투명부재12, 13:반사면
14:프레넬렌즈βb, βco, βci:사출각
Vd:광학부재의 입사면의 높이Ve:광학부재의 사출면의 높이
L:광학부재의 길이θ:경사각
LAB:광축
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 유첨도면을 참조해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 조명장치를 카메라(촬영장치) 본체의 상면부에 설치하였을 때의 제 1실시예의 요부사시도, 도 2~도 7은 각각 도 1의 조명장치에 있어서의 조명광속도광용의 다른 형태의 광학부재의 요부단면도이다.
도 1에 도시한 카메라는 카메라본체(1)(촬영장치의 본체)와 촬영렌즈를 가지는 렌즈경통부(2)를 포함한다. 이하 카메라본체(1)의 수직방향을 Y축, 수평방향을 X축, 광축방향을 Z축으로 표시한다. (3)은 조명장치(발광부 유닛)이며, 카메라본체의 우상부에 카메라본체(1)의 수평방향(X방향) 또는 수직방향(Y방향)으로 접동자재하게 설치되어 있다. 조명장치(3)은 섬광을 발하는 원통형상의 섬광방전관(광원수단)(4), 상기 섬광방전관(4)으로부터 전방이외의 여러방향의 방사광속중 예를 들면 후방(피사체측과 반대방향)으로 방사되는 광속을 피사체쪽으로 집광반사하는 1차원방향에 곡률을 가지고, 내면에서 광을 반사하는 반사경(반사기(6), 섬광방전관(4)으로부터 직접 입사된 광속 및 반사경(6)에서 반사되어 입사하여 온 광속을 소정형상의 광속으로 집광한 형으로 피사체쪽에 효율좋게 조사하기 위한 조명광속도광용의 광학부재(광가이드)(5)를 가지고 있다.
광학부재(5)는 평판형상의 유리나 플라스틱 등으로 이루어지는 투명부재이다. 광학부재(5)는 섬광방전관(4)쪽으로부터의 광속을 입사시키는 입사면(5a), 입사면(5a)으로부터의 광속을 전반사시기키 위한 반사면으로써의 상하면(5c)(상면(5c1) 및 (5c2)과 측면 5d(5d1,5d2), 그리고 입사면(5a)으로부터 직접 도광되는 광속, 상하면(5c)과 측면(5d)에서 1회 또는 복수회 전반사한 광속을 피사체쪽에 사출시키는 사출면(5b)을 가지고 있다.
입사면(5a)과 사출면(5b)과의 사이의 부분을 이후 도광부라고 칭한다. 입사면(5a)과 사출면(5b)은 피사체를 향한 방향인 Z축방향에 관해서 대향배치하고 있다. 즉 입사면(5a)과 사출면(5b)은 촬영렌즈의 광축의 방향으로 연장되는 선상에 배치되어 있다. 입사면(5a)과 사출면(5b)은 각각 평면 또는 곡면을 가진 정 또는 부의 굴절력의 곡면(또, 본 명세서에 있어서 곡면이라는 것은 구면, 비구면, 타원면, 2차곡면, 원주면, 원환체면(圓環體面) 등을 말한다. 입사면(5a) 또는/및 사출면(5b)의 일부를 곡면으로 하고, 다른 부분을 평면으로 구성해도 된다.
또, 도 1에 도시한 바와 같이 제 1실시예의 사출면(5b)은 곡면이나 도 2~도 7에서는 광학부재(5)의 입사면(5a)과 출사면(5b)은 간단히 하기 위해 평면으로 나타내고 있다. 상하면(5c1) (5c2)과 측면 (5d1) (5d2)은 각각 입사면(5a)에 대해서 큰 각도를 이루어서 피사체쪽 (전방을 향해서)으로 연장되는 평면 또는 곡면에 의해 이루어지고 있다.
광학부재(5)는 입사면(5a)의 입사면적에 비해서 사출면(5b)의 사출면적이 커지도록 한 형상으로 이루어져 있다. 예를 들면 광학부재(5)는 그 XY단면에 있어서 입사면(5a)으로부터 사출면(5b)에 걸쳐서 측면(5d1) (5d2) 사이의 거리 또는/및 상하면(5c1) (5c2) 사이의 거리가 랜덤 또는 일정비율로 순차 증대하는 형상으로 이루어지고 있다.
구체적으로는, XY 단면적이 일정한 비율로 또는 고차함수적으로 증가하는 광학부재(5)의 도광부를 가지도록 하고 있다.
또, 본 제 1실시예에 있어서는 조명장치(3)를 카메라본체(1)의 측면부에 수직방향(Y축방향) 또는 수평방향(X축방향)으로 접동가능하게 장착해도 된다.
제 1실시예의 조명장치(3)에 있어서는, 섬광방전관(4)으로부터 사출한 광속을 직접 및 반사경(6)에서 반사된 후에 광학부재의 입사면(5a)에 도광하고 있다. 입사면(5a)에 입사한 광속의 일부는 직진하고, 사출면(5b)으로 도광되어, 다른 일부는 상하면(5c) 또는/및 측면(5d)에서 전반사해서 사출면(5b)으로 도광된다.
이와 같이, 광학부재(5)이 내면에서 전반사를 반복한 후에, 집광성이 높은 소정의 형상(예를 들면 XY단면내에서 정방형, X축방향으로 긴 장방형 등)의 조명광속으로써 사출면(5b)에 의해 피사체에 조사하고 있다.
특히 섬광방전관으로부터의 광속중 직경방향(Y방향)의 광속은 상하면 (5c1) (5c2)에서 반복해서 전반사시키고, 축방향(X방향)의 광속은 사출면(5b)의 곡면의 굴절작용에 의해 효율좋게 집광해서 피사체쪽으로 조사하고 있다.
광학부재(5)의 입사면(5a)은 Z축방향에서 보아 직사각형상을 하고 있고, 입사면(5a)의 X축방향이 길이는 섬광방전관(4)의 X축방향의 유효아크길이보다 약간 길고, 또 입사면(5a)의 Y축방향의 길이는 입사면(5a)과 반사경(6)의 개구부의 사이에서 간극을 발생하지 않는 정도로 반사경(6)의 개구부의 폭과 대략 동일하다. 이에 의해, 섬광방전관(4)으로부터의 광속을 입사면(5a)으로부터 보다 효율적으로 취하고 있다. 사출면(5b)도 Z축방향으로부터 보면 입사면(5a)과 마찬가지로 직사각형상개구로 되어 있다.
다음에 제 1실시예에 있어서의 조명광속도광용의 광학부재(5)의 여러 가지예에 대하여 설명한다. 도 2는 제 1실시예에 있어서의 조명광속도광용의 광학부재의 일례로서 평판형상의 광안내로 구성한 광학소자(7)를 표시하는 요부단면도이다.
광학부재(7)는 평면 또는 곡면으로 이루어진 다각형상(예를 들면, 4각형상)의 입사면(광입사면)(7a), 입사면(7a)보다 큰 면적을 가진 평면 또는 곡면으로 이루어진 다각형상(예를 들면, 4각형상)의 사출면(광사출면)(7b), 입사면(7a)과 사출면(7b)을 일정한 기울기를 가지고 접속하는 평면 또는 곡면으로 이루어진 상하면(7c1, 7c2), 측면 (7d1, 7d2)을 가지고, 전체로서 다각형 각주(예를 들면, 4각각주) 등의 평판형상으로 이루어지고 있다. 또한, 도 2에서 입사면(7a)과 사출면(7b)은 간단히 하기 위해서 평면으로 표시하고 있다. 섬광방전관(도시생략)은 입사면(7a)으로부터 소정거리 떨이진 위치에 배치하고 있다. 도 2에서, Vd는 입사면(7a)의 높이(광학부재(7)를 카메라본체에 장착했을때의 상하방향)인 Y방향의 치수), A는 입사면(7a)이 높이방향(Y방향)의 중앙부(중심), Ve는 사출면(7b)의 높이, B는 사출면(7b)의 중앙부(중심), L은 광학부재(7)의 길이(Z축방향의 치수)이다. LAB는 점 A와 점 B를 잇는 직선(이하, 「광축」또는 「조사광축」이라 한다.), LC는 사출면(7b)의 단부(c)를 통과하고 광축 LAB에 평행한 축이다.
제 1실시예에서는, 광학부재(7)의 길이를 L로 했을 때, 입사면(7a)의 높이 Vd, 사출면(7b)의 높이 Ve를,
0.03Vd/L0.3
0.08Ve/L0.8
과 같이 설정해서, 피사체의 상하방향에 관해서 조사범위를 적절하게 설정하고 있다.
또 입사면(7a)의 폭(광학부재(7)를 카메라본체에 장착했을 때의 횡방향인 X방향의 치수)을 Hd, 사출면(7b)의 폭 Hc를,
0.2Hd/L2.0
0.3He/L3.0
과 같이 설정해서, 시파체의 좌우방향(X방향)에 관해서 조사범위를 적절하게 설정하고 있다.
다음에 본 제 1실시예에 있어서 입사면(7a)의 전면에 모든 각도의 성분(광선)에 대해서 균일한 확산광원을 배치한 상태, 즉 입사면(7a)의 높이 Vd의 모든 점에서 모든 각도성분의 강도가 균일(배광분포가 균일)하고 또한 최대의 입사각도 α의 광이 입사면(7a)으로부터 입사했을 경우의 광속의 진행상태에 대해서 설명한다.
이 경우, 입사면(7a)의 각점(7a1), (7a2)로부터 입사한 광속의 성분중 입사각도가 작은 성분은 도 2에 표시한 바와 같이 그대로 직진하고, 사출면(7b)으로부터 사출한다. 한편, 입사각이 큰 성분은 입사각의 크기에 따라서 광학부재(7)의 면(7c1) 및 (7c2)에서 소정회수 전반사한 후, 사출면(7b)으로부터 사출한다. 도시의 예에서는 최대 3회의 전반사를 행하고, 사출면(7b)으로부터 사출하는 경우를 표시하고 있다. 이 모양을 도 2중에 표시한 광선추적도를 사용해서 설명한다.
광선추적도는, 소정회수 전반사한 후, 각각의 최대각에서 사출면(7b)상의 중앙부(B)를 통과하는 성분을 세선으로 표시하고 있다. 각 광선 m2~m2'는 각각 서픽스가 반사회수, 대시의 유무가 사출면(7b)으로부터 사출했을 때의 각각 위쪽과 아래쪽을 향하는 광선을 표시하고 있다. 예를 들면, m2는 2회반사후점(B)에 있어서의 위쪽의 최대각도성분을 의미하고, m0'는 전반사하지 않고, 사출면(7b)으로부터 사출하는 직접광의 아래쪽의 최대각도성분을 표시한다.
이 경우의 중앙부 B에 있어서의 최대사출각(반화각)은 βb이며, 입사면(7a)의 상단의 점(7a1)으로부터의 광속이 2회의 전반사를 한 후, 사출면(7b)의 중앙부(B)로부터 사출하는 것을 알 수 있다.
한편, 소정회수 전반사한 후, 각각의 최대각에서 사출면(7b)의 단부(c)를 통과하는 광을 2점쇄선으료 표시한 것이 n3'~n2이다. 이 경우는 위쪽에는 최대 2회의 전반사한 광선이, 아래쪽에는 최대 3회의 전반사한 광선이 존재한다.
또 단부(C)점에 있어서의 최대사출각은, 광축으로부터 가장 먼쪽에 βco, 광축에 가장 가까운 쪽에 βci으로 되고, 각각 최대전반사회수에 대응한 성분이며, βco가 사출면(7b)으로부터 사출되는 최대의 사출각성분이다.
상기 수치간에는,
βco,βb,βci
의 관계가 있다. 또 상기의 예에서는 사출면(7b)의 중앙부(B)와 단부(C)의 2점에 대하여 표시했지만, 그 사이의 각 점에서는 그 중간의 특성으로 되고, 단부(C)와 비하면 바깥쪽(축(LC)에 대해서 광학부재(7)의 바깥쪽)을 향하는 사출각의 최대치 βco는 작게 되고, 광축쪽을 향하는 최대각 βci는 크게 되는 경향이 있다. 또, 광속의 광학부재(7)에의 입사각과 사출각의 최대치를 비교하면, 입사각의 최대치 α에 대하여 사출각의 최대치 βco는 극히 작게되어 있다.
상기 기재로부터 명백한 바와 같이, 광학부재(7)를 개재함으로써, 입사면(7a)에 균일한 배광분포의 광이 입사했을 경우, 사출면(7b)으로부터 사출되는 광속은 좁게되고, 또, 그 분포도 중앙부( B)에서는, 광축 LAB를 중심으로 거의 대칭이 되지만, 주변을 향함에 따라서 서서히 분포의 중심이 바깥쪽으로 이동하고, 단부(C)에서 가장 바깥쪽에 도달한다. 따라서, 단부(C)의 최대치 βco가 이 광학부재(7)를 통과한 광속의 최대의 사출각이 된다.
또한, 입사면(7a)에 불균일한 광강도분포의 광속이 입사했을 경우에도, 상하면(7c1), (7c2) 및/또는 측면(7d1), (7d2)에서 전반사를 반복함으로써 그 광강도분포의 불균일성이 서서히 완화된 광속이 사출면(7b)으로부터 사출한다. 이것은 입사광이 소정각도로 경사진 전반사면(상하면, (7C1), (7C2), 측면(7d1), (7d2)에서 반사함으로써 그 각도성분이 보존되지 않고, 경사각도만큼 이동해서 합성되기 때문이다.
따라서, 본 제 1실시예에서는 광학부재의 경사각도 및 길이를 전술한 바와 같이 적절하게 설정함으로써 광강도분포에 불균일이 적은 거의 균일한 배광의 광으로 변화되어 사출되고 있다.
다음에 본 제 1실시예에 있어서의 도 2에 표시한 광학부재(7)의 구체적인 수치예를 표시한다.
Vd=2.1L=25.0α=75°
Ve=7.0n=1.49171 (광학재료의 굴절률) (아크릴수지)
βco=27.6°βci=-10.3°βb=16.4°
로 되고, 입사각의 최대치 α=75°로 입사한 광이, 사출시에는 사출각의 최대치 βco=27.6°이내의 좁은 범위로 변환된다.
이상은 광학부재의 상하방향에 대해서 설명했지만, 광학부재의 수평방향에 대해서도 마찬가지이다.
도 3, 도 4는 각각 도 2의 광학부재(7)에 대해서 입사면의 높이 Vd를 일정하게 하고, 사출면의 높이 Ve를 변화시켰을때의 광로도이다.
도 3에서는 광학부재(8)의 사출면(8b)의 높이 Ve를 도 2에 비해서 낮게하고, 도 4에서는 역으로 광학부재(9)의 사출면(9b)의 높이 Ve를 도 2에 비해서 높게한 경우를 표시하고 있다. 도 3, 4중 (8a), (9a)는 입사면, (8b), (9b)는 사출면, (8c1), ( 8c2), ( 9c1), ( 9c2)는 상하면이다.
도 3, 도 4에 있어서도, 도 2와 대응하는 형으로, 사출면(8b), (9b)의 중앙부(B)와 단부(C)의 2점으로부터 사출되는 각각의 전반사회수에 대응한 최대의 사출각의 상태의 광선궤적도 동시에 표시하고 있다. 각 광선의 서픽스의 의미는 도 2와 마찬가지이다.
다음에, 도 3, 도 4의 광학부재(8), (9)를 도 2의 광학부재(7)와 비교한다. 우선, 사출면(8b)의 높이 Ve를 낮게한 도 3에서는, 중앙부(B)에는 최대 4회의 전반사광선이, 또 단부(C)에서는 최대 5회의 전반사광선이 존재해서, 사출면(8b) 각점에 도달하는 광선은 광학부재(7)보다 많은 전반사를 반복한 성분이 포함되게 된다. 또 이 때의 각점에서의 최대의 사출각 βb, βco, βci도 각각 광학부재(7)보다 크게 되어 있는 동시에, 각 치의 차가 광학부재(7)보다 적게되어 있다. 이것은, 바꿔말하면, 사출면(8b)의 각점으로부터 사출되는 광분포는 어떤 점에서도 장소에 관계없이 거의 일정하며, 또한 비교적 넓은 범위에 분포한다. 즉 균일하게 집광할 수 있지만, 광학부재(7)보다 집광성이 낮아지게 된다.
도 2에 표시하는 광학부재(7)와 마찬가지로, 도 3에 표시하는 광학부재(8)의 수치예를 표시하면 이하와 같이 된다.
Vd=2.1L=25.0α=75°
Ve=4n=1.49171 (광학재료의 굴절률) (아크릴수지)
βco=35.6°βci=-28.4°βb=29.4°
다음에 사출면(9b)의 높이 Ve를 도 2의 광학부재(7)와 비교해서 높게한 도 4에 표시하는 광학부재(9)를 도 2이 광학부재(7)와 비교한다. 도 4에 있어서 사출면(9b)의 중앙부(B)에는 최대 1회의 전반사광선, 사출면(9b)의 단부(C)에 있어서는 최대 2회의 전반사광선이 존재한다. 이 때문에 이 때의 각점에서의 최대의 사출각 βb, βco, βci가 광학부재(7)보다 작게되고, 최대의 사출각 βb, βco, βci의 각도범위가 광학부재(7)보다 좁아진다.
또 이와 동시에 βb, βco, βci의 치의 차가 광학부재(7)보다 크게 되고, 사출면(9b)의 각 사출점에 있어서의 사출방향의 중심이 광축 LAB로부터 멀어짐에 따라서 크게 경사지게 된다. 이것은 바꿔말하면 사출면(9b)의 각점으로부터 사출되는 광선을 합성한 분포는 사출면(9b)이 사출면(7b)보다 넓어지기 때문에 광축 LAB방향에 가까운 부분이 밝고 주변이 어두워지는 경향이 있지만, 중심부를 극히 밝게할 수 있다고 하는 특성을 가지고 있다. 즉 균일성은 적지만, 지향성은 높은 광분포를 얻을 수 있다.
도 2에 표시하는 광학부재(7)와 마찬가지로 도 4에 표시하는 광학부재(9)의 수치예를 표시하면 이하와 같이 된다.
Vd=2.1L=25.0α=75°
Ve=12n=1.49171
βco=29.4°βci=-4.8°βb=9.9°
이상, 광학부재의 입사면의 높이 Vd와 광학부재의 길이 L이 일정하고 사출면의 높이 Ve를 변화시켰을때에 대하여 설명했지만, 입사면의 높이 Vd와 사출면의 높이 Ve를 일정하게 하고, 광학부재의 길이 L을 변화시켜도 된다. 길이 L에 자유도가 있는 경우에는 이하와 같은 경향이 있다.
길이 L이 긴 경우에는 사출면의 광강도분포가 균일하고 또한 지향성이 높은 배광이 얻어지고, 사출광의 최대치가 각도 2, 3, 4중 θ에 가까워지는 경향이 있다. 또 이때의 배광분포는 입사시의 광원의 불균일 등의 배광불균일의 영향을 받기 어려워 균일한 배광이 된다. 이것은 전반사회수가 많아지기 때문에, 입사시의 광원의 배광특성이 완화되기 때문이다.
한편, 길이 L이 짧은 경우에는 광사출면의 광강도분포가 광축중심의 강도가 높고, 주위가 서서히 낮아지는 산형의 배광특성으로 되고, 각 도 2, 3, 4에 있어서, θ보다 넓은 각도까지 조사범위가 넓어지는 경향으로 된다. 또 이때의 배광분포는 입사시의 광원의 불균일 등의 배광불균일의 영향을 받기 쉬워진다. 이것은 광학부재내에서의 전반사회수가 적기 때문에 입사시의 광원의 특성이 사출시에 그대로 반영되기 때문이다.
또 상기의 각 광학부재의 예에서는 설명을 용이하게 하기 위하여 광학부재의 도광부의 상하면(7c1), ( 7c2); (8c1), ( 8c2); ( 9c1), ( 9c2)가 평면인 경우에 대하여 표시했지만, 반드시 평면에 한정되는 것은 아니며, 임의의 형상, 예를 들면 곡면등이라도 된다.
이 경우에는 도광부의 상하면에 닿지않고, 직접 입사면으로부터 사출면을 향하는 광선은 영향을 받지않고, 상기 각 광학부재의 예와 마찬가지로 되지만, 입사각도가 큰 성분은 각 반사면의 형상의 영향을 받고, 이하와 같은 특성을 표시한다.
곡면에 닿은 광속은 곡면형상에 의해서 그 분포특성이 변화한다. 즉 상하면을 평면으로 한 경우에 비해서 바깥쪽으로 만곡된 곡면(凸면)으로 한 경우는 전반사회수가 감소하지만, 1회의 전반사에 의한 각도보정량이 크기 때문에 지향성은 높아진다. 즉 사출후의 일정방향의 분포만을 강하게 하는 데에 유효하며, 예를 들면 반사후의 광속을 광축 LAB에 가까워지도록 지향시키면 중앙이 극히 밝은 분포가 얻어지지만, 전체로서는 배광불균일로 되기 쉽고, 입사시의 배광불균일(광원의 영향등)의 영향을 받기쉽게 된다.
한편, 상하면을 평면으로 한 경우에 비해서, 안쪽으로 만곡된 곡면(凹면)으로 한 경우는 전반사회수가 증가하지만, 1회의 전반사에 의한 각도보정량은 감소한다. 또 직접 광입사면으로부터 광사출면으로 전진하는 광속이 적어지기 때문에 입사시의 배광불균일의 영향을 받기 어려워 균일한 배광특성을 평면에서 형성하는 경우에 비해서 짧은 구성으로 달성할 수 있다.
다음에 본 제 1실시예에 있어서의 광학부재의 적합한 형상에 대해서 도 5~도 7을 사용해서 그 수치관계에 관해서 설명한다.
우선 이상상태를 생각하면, 광학부재를 사용해서, 최대사출각 βco의 조사를 얻기 위해서는 상하면(5c1), (5c2)의 경사각 θ를
θ=sin-1(Sinβco/n) (n: 광학부재의 재질의 굴절율)
로 하고, 광학부재의 길이 L을 무한하게 뻗게하는 것이 가장 유효하다. 그러나, 이 형태는 실제적으로는 대형화하기 때문에 실용적이 아니다.
그래서, 실용적으로는 광학부재의 상하면면(5c1), (5c2)의 경사각 θ에 상기치보다 작은 값을 취해서, 전체의 광사출각을 좁게 하는 동시에, 광학부재의 길이 L을 실용적인 길이까지 짧게 하고, 그 조건하에서 발생하는 완전히 제어할 수 없는 누출광의 최대치를 βco와 일치시키고 있다.
도 5 내지 도 7은 이와 같은 생각에 의거해서 산출한 본 제 1실시예의 여러가지 형상이다.
도 5 내지 도 7의 각각은 광입사각의 최대치 α에 대해서 광사출각의 최대치 βco를 얻는 구성을 표시한다. 도 5는 최대 1회의 전반사를 허용한 것으로, 경사각 θ, 길이 L1이 최소로 된다.
도 6은 마찬가지로 최대 2회의 전반사를 허용한 것으로, 경사각 θ2, 길이 L2, 도 7은 마찬가지로 최대 4회의 전반사를 허용한 것으로 경사각 θ3, 길이 L3가 각각 최소의 형태로 되어 있다.
상기 최소의 형태가 되는 최대전반사회수 N과 경사각 θ의 관계는
N·θ={sin-1((sinα)/n)-sin-1((sinβco/n)}/2
이며, 이때의 광학부재의 최단길이 L은
으로 구해진다.
상기 관계식으로부터 광학부재로서 전반사를 이용해서, 유효하게 제어할 수 있는 형태의 필요조건은 광학부재의 경사각 θ가 최소전반사회수 1회의 치 θ1보다 작고, 광학부재의 길이 L이 최소전반사회수 1회의 치 L1보다 큰 것이다.
이 관계는 이하의 식으로 주어진다.
θ≤{sin-1((sinα)/n)-sin-1((sinβco/n)}/2
다음에 도 5 내지 도 7에 표시한 형상의 수치실시예를 표시한다.
Vd; 광학부재의 입사면의 높이, Ve; 광학부재의 사출면의 높이, L; 광학부재의 길이, θ; 광학부재의 상하면의 경사각, α; 입사시 유효한 최대입사각도, βco; 사출면에서의 최대사출각도, n; 광학부재의 재질의 굴절률로 했을 경우,
Vd=2.1n=1.49171(아크릴수지),α=60°,
βco=30° (Vd, n, α, βco는 모든 수치예에 대해서 공통)
θ1=7.953°L1=18.1Ve1=7.2
θ2=3.977°L2=20.6Ve2=5.0
θ3=1.988°L3=30.6Ve3=4.2
또 이때 얻어지는 각각의 배광특성을 도 8에 표시한다. 도시한 바와 같이, 전반사회수가 가장 적은 형태는 중심부가 높고, 최대사출각 βco에 가까운 곳은 낮게 되어 있는 데 대해서, 전반사회수가 많아짐에 따라서 피크가 중심부로부터 주변부로 옮겨가는 경향이 있다.
이 특성을 이용해서 필요로 하는 조명범위에 적합한 조명광학계를 선택할 수 있다. 예를 들면, 소정거리 떨어진 평면을 균일하게 조명하기 위해서는 주변의 조도가 높은 전반사회수가 다수인 형태가 적합하다. 또 스포트적으로 중앙을 밝게 하려면 전반사회수가 적은 형태가 적합하다.
이상, 상기 제 1실시예에서는 광학부재의 XY단면내의 면적을 서서히 넓게 함으로써 조명광학계로서 필요로 하는 여러 가지의 특성을 얻을 수 있는 것을 설명했지만, 그 형태는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이하와 같은 변형례가 적용가능하다.
(b1) 광학부재의 상하면과 측면의 경사를 일정치가 아니고, 복수의 경사를 조합한다.
(b2) 광학부재의 상하면과 측면의 일부에 단면적이 일정하게 되는 부분 또는 단면적이 일부 감소하는 부분을 형성한다.
(b3) 광축 LAB중심을 직선이 아니고, 일정한 곡률로 굽힌다. 즉 양상하면 또는 양측면을 동일 방향으로 굽히면서 단면적을 일정한 비율로 증가시킨다.
등의 각종변형예가 적용가능하다.
상기 변형예는 모두 카메라본체내에서의 스페이스의 유효배치를 달성할 뿐만 아니라, 배광면에서도 광의 균일화가 도모되고, 광학부재에의 입사시의 배광불균일을 완화하는 점에서 효과가 있다.
이상과 같이 본 제 1실시예에서는 광학부재의 입사면의 높이, 폭, 광학부재의 길이 L, 사출면의 높이, 폭, 그리고 상하면, 측면의 형상, 입사면과 사출면의 면 형상 등을 전술한 바와 같이 적절하게 설정해서, 광원으로부터의 광속의 유효이용을 도모하면서, 피사체를 효율좋게 조명하고 있다.
다음에 본 제 1실시예에 있어서의 광학부재(5)와, 광원수단으로서 섬광방전관(4)의 쌍방에 대해서 설명한다. 광학부재(5)의 소형화를 도모하기 위해서는 입사면(5a)의 면적은 작은 편이 좋다.
광속을 가리지 않는 입사면(5a)의 실질적인 최소면적은 섬광방전관(4)의 유효아크부의 형상에 당하는 면적이다. 이 경우 중심광량은 높게 설정할 수 있지만, 주변의 광량감소가 크고, 균일한 배광이 되지 않는다. 또 반사기(6)의 구성상, 섬광방전관(4)의 외경보다 입사면(5a)의 면적을 작게하면, 반사기(6)과 광학부재(5)의 입사면(5a) 사이에 틈새가 생기고, 이 틈새로부터 광선이 누출해서 조명효율이 나빠지게 된다.
또 이 틈새가 생기지 않도록 반사기(6)의 형상을 선단이 차차 좁아지도록 구성하면 반사기(6)의 내부에서의 반사회수가 증가하고, 조명효율이 저하하게 된다.
또 입사면(5a)이 너무 넓으면 사출면(5b)이 그에 비례해서 커지기 때문에 광학부재(5) 전체가 대형화하게 된다.
그래서 광학부재(5)의 입사면(5a)를 직사각형형상으로 하고, 이 직사각형형상의 Y방향의 길이를 DY, 섬광방전관(4)의 내경과 외경은 각각 H1, H2로 했을 때
H1≤DY≤2×H2
로 하는 것이 좋다.
광학부재(5)의 축방향(X방향)의 길이에 관해서는 사출광속을 유효하게 이용하기 위해 최소길이는 섬광방전관(4)의 아크길이와 같은 길이 또 가장 긴 길이는 섬광방전관(4)의 유지부의 폭이나 광학부재(5)의 전체길이의 증가에 의한 대형화를 고려해서 광학부재(5)의 입사면(5a)의 X방향의 길이를 DX, 섬광방전관(4)의 아크길이를 HL로 하고, 각 치수를 ㎜로 표시했을 때
HL≤D×≤HL+8 (㎜)
로 하는 것이 좋다.
다음에 광학부재(5)의 측면(5d1), (5d2)의 구성에 대해서 설명한다. 측면(5d1), (5d2)는 이면에 광속이 입사하지 않고 광속이 전부 사출면(5b)에 도광되도록 하는 것이 좋다.
즉 측면(5d1), (5d2)의 경사 β를 도 9에 표시한 바와 같이 광학부재(5)의 재질의 굴절률을 n으로 했을 때
β≥sin-1(1/n)
로 하는 것이 좋다.
그러나, 실제로는 좌우방향(X방향)의 개구면적을 충분히 취할 수 없거나, 광학부재(5)의 주변부의 상하방향의 집광을 행하는 데에 충분한 길이를 취할 수 없는 등의 이유에 의해 이 측면(5d1), (5d2)의 경사 β를 작게 하지 않으면 안되는 경우가 있다. 이 실제허용할 수 있는 각도 β는 거의 상기 각도의 1/3정도의 치까지가 실용적이다.
즉,
{sin-1(1/n)}3≤β로 하는 것이 좋다.
또한, 측면(5d1), (5d2)가 곡면일 때는 β는 접선의 기울기로 된다. 각도 β를 접선의 기울기미만의 각도로 설정하면, 측면(5d1), (5d2)에 의해 반사한 후의 광속이 사출면(5b)에서 전반사하기 쉽게 되어 광량로스가 많아진다. 또 이 광량로스가 생기지 않도록 사출면(5b)의 각도를 작게하면, 소요의 굴절력이 얻어지지 않아, 작은 스페이스에서의 고집광성을 얻을 수 없게 된다.
다음에 광학부재(5)의 사출면(5b)에 대해서 설명한다. 사출면(5b)의 형상으로서는 광입사시의 최대각도 θmax의 광속이 측면면(5d1), (5d2)에 의해 반사한 후, 모두 사출면(5b)으로부터 사출하는 것이 바람직하다.
도 9를 참조하면서 각 수치관계에 대하여 이하 설명한다. 상기 조건을 다음과 같이 나타낸다. 즉, 입사면(5a)의 관계는, Ψ=sin-1(sinθmax/n)이고, 사출면(5b)의 전반사조건은, Øsin-1(1/n)이다.
Ø=α-(2β-Ψ)이므로, α-(2β-Ψ)sin-1(1/n)이다.
따라서,
α≤2β-sin-1((sinθmax/n)+sin-1(1/n)...(1)
이 된다. 상기 식은, 최대입사각θmax으로 입사되는 광속이 사출면(5b)에서 전반사되지 않는 조건이다. 상기 식에서, α는 사출면(5b)에 대한 접선이 경사이고, β는측면(5d1)이나 측면(5d2)의 경사, 또는 측면(5d1)이나 측면(5d2)이 곡선인 경우에는 측면(5d1)이나 측면(5d2)에 대한 접선경사의 최대치이고, θmax는 입사각의 최대치이고, n는 광학부재(5)의 재질의 굴절률이다.
다음에 본 발명의 제 2실시예에 대하여 설명한다. 제 1실시예에서는, 광강도분포가 사출면의 중심부와 주변부 사이에서 다르고, 또한 광강도분포의 중심이 주변부의 방향으로 각 점마다 외측으로 점차 이동한다. 따라서, 조사면위에서 분포는, 조사면의 중앙부에서 밝고 주변부의 방향으로 점차적으로 어두워지도록 하는 경향이 있다.
제 2실시예는, 사출면을, 정의 굴절력을 가지는 곡면(이전에 설명한 바와 같이 곡면의 형상은 임의적임)으로 형성함으로써, 상기 경향을 개선하고, 또한 소형이고 높은 지향성을 가지는 조명광학계를 실현한다.
도 10은 사출면(5b)을 곡면으로서 형성하기 위해 필요한 구성요소의 부호를 나타내고 있다. R은 사출면(5b)의 곡률반경을 표시하고 있다.
정의 굴절력을 가지는 사출면에 형성되는 곡면으로서 구면을 사용하는 제 2실시예에 의한 광학부재의 광학적 작용에 대하여 설명한다. 정의 굴절력을 가지는 구면(렌즈면)의 형상으로 형성된 사출면(5b)은, 도 3에 도시된 형상과 마찬가지로 경사각 θ를 가지는 광안내부에 적용한 경우, 사출면(5b)의 중심부(B)에서의 조사각분포와 단부(C)에서의 조사각분포는 대략 동일하고, 사출각 βb과 사출각 βci, βco의 각각 차이는 거의 없다.
이 경우에는, 도 8에 도시한 바와 같이, 조사면에 대한 광분포는, 전체적으로 평탄하게 균일하고 또한 주변부의 필요조사영역의 외부에서 급격히 저하되기 때문에, 이상적이다. 이와 같이 경사각 θ이 작은 경우에는, 사출면(5b)으로서 곡률이 큰 면이 형성될때에, 광의 확산이 발생하고 소망의 효과를 얻을 수 없다.
정의 굴절력을 가지는 곡면이, 도 2에 도시한 광안내부와 마찬가지로 중간의 경사각 θ을 가지는 광안내부에 적용되는 경우, 중앙부 B에서의 광분포와 단부 C에서의 광분포가 조사각도자체에서 대략 동일하지만, 광을 사출하는 중심이 기울어진다. 이 현상은 사출면의 각점에서 연속적으로 발생하고, 도한 사출방향의 중심이 중심부로부터 주변부까지 점차적으로 이동하여 단부 C에서 대략 최대이동값으로 된다. 도 3에 도시한 사출면에 곡면을 적용한 상태에 비해서, 조사면에서의 광분포는, 광을 조명하는 양이 주변부에서 적절하게 다소 낮아지고, 실제로 유효한 조사영역(중심에 대해서 50%의 강도를 가지는 영역)이 좁아지고 광의 손실량이 증가하도록 되어 있다. 도 4에 도시된 광안내부와 마찬가지로 최대경사각 θ를 가지는 광학부재를 사용하면, 광분포의 경향을 도 2에 도시된 사출면(5b)에 상이한 곡면을 적용할 때 얻은 것과 마찬가지로 되지만, 이와 같은 경향은 증가하고, 즉 광분포는 한층의 불균일하게 되고 또한 광손실의 양은 증가한다. 제 2실시에에서는, 상하면이 평면으로 형성된 이와 같은 광학부재의 특성은 사출면에 형성된 곡면에 의해 효과적으로 보정된다.
가장 기본적인 보정방법에 대하여 이하 설명한다. 사출면의 단부 C에서 광강도분포의 중심이 상면이나 하면의 경사각 θ와 대략 일치하므로, 단부 C에서의 광선을 곡면에 의해서 광축LAB과 대략 평행하게 사출하도록 보정하는 것이 유효하다. 또한 광축 LAB의 중심부근에는 곡면의 영향을 부여하지 않고 곡면의 특성을 점차적으로 변화시킬 필요가 있다.
제 2실시예는 이 이론에 의거하고 또한 광학부재의 개략적인 단면도인 도 10에 나타낸 방법과 같은 방법으로 보정을 행한다. 보다 상세하게는, 입사면(5a)의 단부 D와 사출면(5b)의 단부 C를 연결하는 선분 DC를 따라서 진행하는 광선이 곡면(5b)에서 굴절하고 광축 LAB과 평행한 방향으로 진행하도록 광축 LAB위의 점 E를 중심으로 하고 곡률반경 R을 가지는 면을 보정면으로 사용한다.
단부 C에서의 수치관계는 다음과 같이 나타낸다.
nsinξ=sin(ξ+θ),......(2)
여기서, n은 광학부재의 재질의 굴절률이고, ξ는 단부 C에서 굴절한 후 광분포의 중심을 광축과 대략 평행하게 하기 위한 입사각이다.
사출면(5b)에 대한 최적의 곡률반경을 도 10에 도시된 관계로부터 구하면,
이 된다.
식(2)의 관계로부터 높이 Vd를 구하고, 이 값을 식(3)에 대입함으로써 대략 최적의 곡률반경 R을 얻는다.
도 11과 도 12는, 상기 식(3)을 만족하도록 도 5와 도 6에 도시된 광학부재에 대응하는 형상을 가지고 광안내부재의 사출면(5b)이 각각 곡률을 가지는 광안내부재를 각각 도시한다. 도 13과 도 14는 이 곡률이 사출면(5b)에 부여되기 전후에 광분포특성이 변동하는 일예를 도시한다.
도 11과 도 12로부터 알 수 있는 바와 같이, 입사면(5a)에서 광강도분포가 균일하면, 사출면(5b)의 중앙부로부터 주변부까지의 각점에서 대략 균일한 광분포를 달성할 수 있다.
실제의 수치예는 이하에 나타낸다. 도 5와 도 6에 나타낸 값이 동일하면, 도 11과 도 12에 나타낸 광안내부의 각각의 ξ와 R는 식(2)와 식(3)으로부터 다음의 값을 취한다.
ξ1=16°R1=8.9,
ξ2=8°R2=12.0
도 13과 도 14는, 도 1에 도시한 형상에 있어서, 원통형상의 광원을 광학부재의 입사면으로부터 1㎜의 거리에 배치하고 또한 방출광이 광학부재를 입사하는 부분을 제외한 광원의 부분이 반사경을 덮는 조건하에서, 발광관의 직경방향의 단면에서 측정된 발광관의 실제적인 광분포특성을 도시한다.
도 13에서, 도 5의 광학부재가 사용될 때에 얻은 광분포특성이 점선으로 도시되어 있는 반면에, 도 11의 광학부재가 사용될 때에 얻은 광분포특성이 실선으로 도시되어 있다. 사출면(5b)을 곡면으로 형성함으로써, 다음의 효과를 얻는다.
우선, 시각의 주변부에 존재하고 중심성분보다 강도가 약하고 실제의 조사에 기여하지 않는 성분이 광축LAB의 방향으로 이동되고, 따라서 대략 균일한 광분포가 중앙의 넓은 영역에 대해서 얻어진다.
따라서, 광축상의 강도에 대해서 50%의 강도를 가지는 영역에서 실제로 유효한 성분이 급격하게 증가하고, 따라서 손실이 적고 효율이 높은 조사를 달성할 수 있다. 또한, 이들의 특성을 얻기 위하여 광학부재의 길이를 증가할 필요가 없으므로 광학부재의 전체형상을 최소화할 수 있다.
도시된 예에서는, 조사영역이 60°에서 40°로 대폭적으로 감소되고, 또한 조사영역내에서의 광강도분포는 대략 균일하게 유지된다. 도시된 예의 분포는 중심부로부터 10°만큼 떨어진 대향위치에 피크를 가진다. 이 분포는 광학부재의 입사면위에 입사되는 광의 특성, 즉 광원이나 반사경에 의해 규제되는 광강도분포특성에 의존하고, 분포가 발생하는 이유는, 상기 구성에 있어서, 중심에서 또는 그 부근에서 본래적으로 존재하여야 할 광속이 사출면으로서 형성되는 곡면에 기인하여 부족하기 때문이다.
이와 같이 전반사의 회수가 비교적 적은 광학부재에서는, 입사면에 입사되는 광의 광강도분포는 최종적인 광분포특성에 영향을 주기 때문에, 이하의 보정이 유효하다.
(c1) 광학부재위에 입사되는 광의 광강도는 광원의 특성에 관계없이 균일하게 된다(입사면은 확산면(산란면)으로 하고, 또한 입사면적에 확산면(산란면)을 삽입한다).
(c2) 사출면으로서 형성된 곡면의 보정방법은, 모든 점에서의 광강도분포의 중심이 서로 일치되도록 설정하지 않고, 광강도분포의 중심이 각 점에 대해서 소정의 비율로 이동되고 이동된 중심이 서로 중첩되도록 설정한다.
특히, 보정(c2)에 대해서는, 식(3)의 값으로부터 소정의 양으로 사출면의 곡률을 변화시킴으로써 사출면의 곡률을 설정하는 방법을 채택하거나 또는 구연 등의 단순한 곡면을 형성하지 않고 입사면에 입사되는 광의 광분호를 보정할 수 있는 임의의 곡면을 형성하는 방법을 채택하는 것이 바람직하다.
곡률을 설정하는 상기 방법에서는, 곡률을 과다하게 크게하는 경우, 일부의 광속이 사출면에서 전반사되어 광속을 유효하게 사용할 수 없는 반면에, 곡률이 과다하게 적으면, 충분한 보정을 달성할 수 없어 유효한 집광제어가 불가능하게 된다.
따라서, 전반사가 발생하지 않는 영역내에서 특히 사출면의 주변부에서, 곡률이 식(3)에 의해 나타낸 곡률반경에 보다 가까운 것이 유효하다. 사출면의 주변부에서 전반사가 발생하는 것을 방지할 필요가 있는 경우, 주변부에서만 곡률을 크게하는 것이 효과적이다. 이 전반사는 다음의 조건하에서 발생한다.
입사면에 입사하는 최대입사각을 α로 하고 전반사의 전체회수를 N으로 하면, 최대각이 단부 C에서 발생하는 사출조건으로부터 다음의 조건이 얻어진다.
ξ+θ+{sin-1((sinα)/n)-2(N+1)θ}sin-1(1/n).
실질적으로 곡률은 N=1이면 최대로 되고, 다음의 조건을 만족하여야 한다.
ξsin-1(1/n)-sin-1((sinα)/n)+3θ.
이 조건을 만족하지 않으면, 주변부의 곡률을 증가하는 것이 광을 효율적으로 사출하는 데 효과적이다.
제 2실시예에서는 정의 굴절력을 가지는 렌즈부로 기능하는 곡면으로서 사출면이 형성되지만, 이 사출면은, 상기 형상에만 제한되지 않고 이전에 설명한 비구면이어도 되고, 또는 프레넬 등의 판형상렌즈가 공간절략을 위해 사용될 수 있다.
제 2실시예에서는 이상적인 곡면을 상기한 바와 같이 설명하였지만, 이상적인 곡면에 가까운 형상이어도 실질적으로 효과적으로 작용할 수 있고 또한 식(2)와 식(3)으로부터 얻은 곡률반경 R은 최소값 Rmin=R/2과 최대값 Rmax=2R 사이에서 대략 유효하다.
본 발명의 제 3실시예에 대하여 도 15를 참조하면서 이하 설명한다. 입사면부근에 배치된 광원의 광분포특성을 사용함으로써 좁은 공간내에서 광속의 지향성을 향상시키면서 광속을 효율적으로 조사하도록 제 3실시예는 의도되어 있다. 도 15는 제 1실시예 및 제 2실시예의 광선추적도와 마찬가지로 대표적인 광선추적을 도시한다.
제 3실시예의 특징은 정의 굴절력을 가지는 곡면이 입사면(10a)으로서 형성되는 것이다. 제 3실시예에 대하여 도 15를 참조하면서 이하 설명한다.
도 15에서, (4)는 섬광방전관이고, (6)은 반사경이고, (10)은 광학부재이고, 입사면(10a)은 정의 굴절력을 가지는 곡면으로 형성된다. 도 15에서, 광선추적은 또한 실선으로 도시되어 있다. 또한, 비교를 위하여, 제 1 , 제 2실시예의 입사면과 마찬가지로 평면으로 형성된 입사면을 통한 광선추적은 2점쇄선으로 도시되어 있다.
일반적으로, 광원인 섬광방전관(4)의 발광면은 광학부재(10)의 입사면(10a)보다 작고, 또한 광축LAB을 따라서 발산하려고 하는 다수의 광선성분이 입사면(10a)에 존재한다. 도 15는 섬광방전관(4)의 중앙부근으로부터 출사된 광속의 광선추적을 도시하고 있지만, 섬광방전관(4)으로부터 입사면(10a)에 직접 진행하는 광성분과 후방부분의 반사경(6)에 의해 반사되어 다시 섬광방전관(4)을 통과하여 입사면(10a)에 입사되는 광성분 등의 대부분의 광성분은, 도 15에 도시된 광속의 광선추적과 마찬가지의 특성을 나타낸다. 이와 같은 광원과 입사면(10a) 사이의 위치관계를 이용하여 집광성을 증가하도록 하는 경우, 입사면(10a)에 정의굴절력을 가지는 곡면을 형성하는 것이 유효하다.
도시한 바와 같이, 입사면이 평면으로 형성된 타입의 광학부재에 비해서, 집광성을 대폭적으로 증가시키는 것이 제 3실시예에 의해 가능하다. 또한 제 3실시예는, 제 1실시예와 관련하여 이전에 설명한 바와 같이, 상하면(10c1), (10c2)의 경사면을 사용하여 지향성을 개선하고자 하는 구성인 경우에도 광학부재의 길이전체를 짧게하는 효과를 가진다. 또한, 제 2실시예와 관련하여 이전에 설명한 바와 같이, 입사면이 곡면으로 형성된 타입의 구성과 제 3실시예를 결합하는 경우, 입사면의 곡률은 완만하게 형성될 수 있고, 따라서 광량의 손실을 감소하거나 광의 이용효율을 개선하는 효과를 달성할 수 있다.
제 2, 제 3실시예의 각각에서는, 입사면이나 사출면에 형성하는 곡면으로서 통상의 렌즈부의 곡면을 사용하고 있다. 그러나, 본 발명은 이와 같은 곡면에만 한정되는 것은 아니고, 임의의 경사면, 2차곡면, 프레넬렌즈 등을 사용하여도 된다.
도 16은 본 발명에 의한 조사장치의 제 4실시예의 주요부분을 도시하는 사시도이고, 도 17과 도 18은 이 주요부분의 평면도와 전면도이다. 도 16에서, 도 1에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
제 4실시예는 도 1에 도시된 제 1실시예에 비해서 다음의 점만이 상이하다.
(d1) 사출면(5b)은, 광축근방의 중심부에 형성된 정의굴절력의 곡면(5b1)과 대향하는 주변부에 형성된 곡면(5b1)에 인접한 평면(5b2)으로 이루어진다.
(d2) 각각의 평면(5b2)은 상기 식(1)에 의해 정의된 경사 α를 가진다.
(d3) 각각의 상면(5c1)과 하면(5c2)은, 입사면(5a)과 사출면(5b)에 의해 형성되는 평면을 연결하는 포락선을 연속적으로 배치하여 형성되는 자유곡면(곡면 또는 비대칭곡면 등의 임의형상의 면)에 의해 형성된다.
제 4실시예에 의한 광학부재(5)에 있어서, 사출면(5b)의 중앙부분에서 곡면(5b1)을 소형화하도록 즉, 광학부재를 짧도록 상기 곡면(5b1)의 곡률을 가능한 한 크게 형성하고, 또한 사출면(5b)의 주변부의 각각이 상기 식(1)으로부터 산출된 최대각 α을 가지는 평면(5b2)으로 형성되고, 곡면(5b1)과 각각의 평면(5b2)은 서로 인접하여 형성된다.
이 구성에 의해, 사출면(5b)에서의 전반사에 기인하여 광량의 손실이 없고 필요한 최소크기를 가지는 고효율의 집광광학계를 실현할 수 있다.
도 19는 본 발명에 의한 조사장치의 제 5실시예를 구성하는 광학부재의 주요부를 도시하는 사시도이다. 제 5실시예는 복수(도 19에서는 2개)의 집광성의 凸면(5bb1), (5bb2)이 사출면(5b)의 중앙부에서 서로 인접하여 형성된 점만이 도 16에 도시된 제 4실시예와 다르다.
사출면의 형상은, 한개의 곡면에 제한되지 않고 복수의 곡면으로 형성될 수 있고, 또한 복수의 곡면으로부터 사출면을 형성함으로써, 조사영역내의 광분포에 대해서 의도적으로 편차를 부여할 수 있다.
제 5실시예에서는 실질적으로 동일한 형상을 가지는 2개의 곡면이 형성되지만, 본 발명은 이와 같은 형상에 반드시 제한되는 것은 아니고, 2개의 대, 소 凸면이나 2개 이상의 凸면을 사용하여도 된다.
상기한 방법으로 형상을 부분적으로 보정함으로써, 조사면위에서의 부분적인 광분포를 적절하게 보정할 수 있다.
도 20은 본 발명에 의한 조명장치(3)를 카메라본체(1)에 장착한 제 6실시예의 주요부룰 도시한 개략도이다. 도 20에서, 도 1에 도시한 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
제 6실시예는 다음의 점만이 도 1에 도시된 제 1실시예와 상이하다.
(e1) 투과광속을 하부방향이나 촬영렌즈측으로 편향시킨 쐐기형 투명부재(전면패널)(11)를 광학부재(5)의 사출면(5b)의 전방에 설치한다.
(e2) 반사판(12)은 광학부재(5)의 상하면위에 각각 형성되는 반면에, 반사판(13)은 광학부재(5)의 측면에 각각 설치한다. 각각의 반사판(12), (13)은, 광학부재(5)로부터 사출하는 광속이 카메라본체(1)에 흡수되는것을 방지하도록, 광속을 고아학부재(5)에 안내하는 반사면으로서 형성된 내부면을 가진다.
(e3) 광학부재(5)의 사출면(5b)은 광학축을 중심으로 하는 부근에서는 곡면중심부를 가지고 또한 광학축으로부터 떨어진 부분에서는 평면주변부를 가진다.
도 21은 도 20에 도시된 조명장치(3)의 주요부를 도시한 평면도이고, 도 22는 도 20에 도시된 조명장치(3)의 주요부를 도시한 단면도이다. 도 21과 도 22의 각각은 섬광방전관(4)으로부터 방출된 광속이 광학부재(5)와 쐐기형투명부재(11)를 개재하여 피사체측에 조사하는 광로를 도시한다.
도 21과 도 22에 도시한 바와 같이, 섬광방전관(4)으로부터 방출된 광속은 광학부재(5)의 입사면(5a)에서 일단 굴절되고, 사출면(5b)에 도달하고, 이 사출면(5b)의 큰 곡률에 의해 집광된다.
일부의 광속은, 사출면(5b)으로부터 사출한 후에, 반사면(12) 또는 반사면(13)에서 반사되고 전면패널(11)로부터 사출된다. 전면패널(11)은 단면이 균일한 두께를 가지고, 따라서 광분포에 영향을 주지 않는다.
한편, 성광방전관(4)으로부터 방출된 광속중에서, 광학부재(5)의 입사면(5a)에 대해서 특히 큰 입사각도를 가지는 광속은 측면(5d1), (5d2)에서 일단 전반사한 후 사출면(5b)에서 굴절하여 출사한다.
이와 같은 방법으로, 입사각도가 큰 성분도 측면(5d1), (5d2)에서의 전반사를 이용해서 유효하게 제어된다.
그러나, 이전에 설명한 바와 같이, 측면(5d1), (5d2)에서의 반사가 이와 같은 방법으로 사용되는 경우, 광속은 사출면(5b)에서 전반사되고 또한 광량의 손실이 발생한다.
제 6실시예에서는, 이와 같은 관점에서 볼 때, 각 측면(5d1), (5d2)의 경사는 β=30°로 설정되고, 사출면(5b)의 경사는 α=45°로 설정되고, 광학부재의 길이L는 15.0으로 설정되고, 광학부재(5)의 X방향의 길이는 26.0으로 설정되고, 따라서 광량의 손실은 사출면(5b)에서 실절적으로 발생하지 않는다.
도 21에 도시된 광학부재(5)의 형상으로부터 또한 알 수 있는 바와 같이, 광학부재(5)는 섬광방전관(4)과 반사경(6)으로 구성된 발광부의 광축중심에 대해서 비대칭으로 특히, 사출면(5b)은 광학축LAB에 대해서 왼쪽방향으로(도 21에서는 상부방향으로)편심되어 있다.
따라서, 광속이 광학부재(5)를 통과할때에, 광빔의 중심은 왼쪽방향으로 이동된다.
이것은, 도 20에 도시한 바와 같이 섬광방전관(4)의 발광부가 카메라촬영광학계에 대해서 좌상측에 위치하기 때문에, 유한거리(예를 들면, 2m)에 있는 피사체에 대해서 조사방향을 소정량만큼 좌측으로 기울게 함으로써 효율적인 조사를 행하고자 한 것이다(이에 의해 패럴렉스(parallax)를 보정한다).
도 22는 섬광 방전관(4)의 중심을 포함하는 수직단면을 도시함과 동시에 섬광방전관(4)의 대략 중심(광축중심)으로부터 방출된 광속의 광선추적을 도시한다.
도 22는 도시한 바와 같이, 광학부재(5)에 대해 작은 입사각을 가지는 성분(광속)은 광학부재(5)로부터 직접 사출되고, 한편 큰 입사각을 가지는 성분의 광학부재(5)의 상하면(5c1), (5c2)에서 반복하여 전반사된 후, 광학부재(5)로부터 대략 일정한 방향으로 사출된다. 도시되지는 않았지만, 광학부재(5)의 상하면(5c1), (5c2)에 대해서 큰 경사를 가지는 주변부의 광속은 또한 대략 마찬가지로 제어되어 집광된다.
이 경우에는, 집광부가 짧고 또한 전면패널까지의 거리가 길지만, 반사판(13)이 존재하기때문에 집광부에서 집광된 광속의 광분포는 보존되고 피사체의 방향으로 투사된다.
또한, 제 6실시예에서는, 도 22에 도시한 바와 같이 전면패널(11)의 단면두께를 변화시킨다. 이것은, 도 21에 도시된 수평방향의 단면과 마찬가지로 패럴랙스를 보정하기 위한 것이다. 광학축의 중심을 도 20에 도시된 카메라의 배치에서 하부방향으로 향하게 할 필요가 있기 때문에, 도 22에 도시한 바와 같이, 전면패널(11)은 상측으로부터 하측까지 점차적으로 두껍게 형성되고, 따라서 광학축의 중심은 소정량만큼 하측으로 향하고 있다. 또한, 전면패널(11)의 수평방향의 두께는 광속이 수평방향으로 편향될 수 있도록, 변화시켜도 된다. 또한, 섬광방전관(4)의 광축중심과 광학부재(5), 사출면(5b)의 조사광축LAB을 서로 편심시켜서 조사효율을 높이고 있다.
제 6실시예는 다음의 방식으로 배열하여도 된다.
(f1) 광학부재의 사출면은 직사각형 형상의 곡면을 가지고, 직사각형형상의 곡면은 광학부재의 입사면에 대해서 기울어진다.
(f2) 광학부재의 사출면은 광학부재의 입사면의 법선에 대해서 비대칭으로 형성된 복수의 곡면에 의해 형성된다.
상기한 구성은 조합함으로써, 패럴랙스보정의 양을 고려하면서 원통형상의 광원에 최적으로 대응할 수 있는 고효율의 박형조명장치를 실현할 수 있다.
도 23은 본 발명에 의한 조명장치의 제 7실시예의 주요부를 도시한 사시도이다. 도 24는 도 23의 도시된 주요부의 평면도이다.
도 20에 도시된 제 6실시예에서는, 광학부재(5)의 사출면(5b)의 곡률이 한층더 크게 됨에 따라, 광학기기의 본체(즉, 카메라본체)내에 조명장치를 내장한 경우, 광학부재(5)의 측면부는 한층더 깊은 위치에 삽입된다.
이 때문에, 제 7실시예에서는, 조명장치 전체를 소형화하기 위하여, 수평(X)방향으로 정의 굴절력을 가지는 프레넬렌즈(14)를, 광학부재(5)의 사출면(5b)에 접착하거나, 또는 이 사출면(5b)으로부터 근소하게 떨어져서 설치한다.
도 23과 도 24에서, 도 1에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 제 7실시예에서는, 사출면위에 프레넬렌즈(14)를 설치함으로써, 섬광방전관(4)으로부터의 광속을 효율적으로 집광하여 피사체측에 광속을 조사한다.
또한, 제 7실시예에서는, 프레넬렌즈(14)의 표면을 비스듬히 기울여서, 프레넬렌즈(14)의 광학중심을 발광부의 광축중심으로부터 편심시키고, 이에 의해 패럴랙스보정을 행한다.
제 7실시예에서는, 광학부재(5)의 상하면(5c1), (5c2)와 측면(5d1), (5d2)은 평면으로 하고, 이에 의해서 광학부재(5)의 제작을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 카메라 등의 촬영장치는, 각 실시예의 조명장치를 카메라본체의 일부에 고정하거나 접동가능하게 장착하고, 이에 의해 피사체측을 높은 조명효율로 조명하고 있다.
내용없음.

Claims (44)

  1. 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 물체에 조사하고, 상기 광원쪽으로부터, 테이퍼형상의 투명한 부재를 가진 광학계로 이루어지고,
    상기 투명부재는 입사면과, 상기 입사면에 대면하는 사출면과, 상기 입사면과 상기 사출면의 사이에 있는 반사면을 가지며,
    상기 광원으로부터의 광은 상기 입사면에 입사하고, 상기 반사면에서 반사한 후에 상기 사출면으로부터 사출하는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광학계는 상기 광원으로부터의 광을 상기 입사면을 향해서 반사하는 凹면경을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 투명부재는 플라스틱 또는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 반사면을 전반사면 또는 반사막을 가진 면에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 입사면은 정의 굴절력을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 입사면은 정의 굴절력을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 사출면은 그 중앙부에 정의 굴절력을 갖는 凸면을 가지고, 주변부에는 경사된 평면을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을 가진 凸면을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을 갖는 프레넬렌즈를 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을 갖는 복수의 凸면을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 복수의 凸면은 다른 곡률을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  13. 제 6항에 있어서, 상기 사출면의 광축은 상기 광학계의 광축에 대하여 경사되어 있던가 또는 평행편심하고 있는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 사출면은 상기 광학계의 광축에 대하여 경사진 평면을 가지고, 상기 경사진 평면은 그로부터 사출하는 광속전체를 반사하는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  15. 제 1항에 있어서, 또, 상기 입사면상 또는 그 근처에 상기 광원으로부터의 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 사출면은 직사각형상을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  17. 제 1항에 있어서, 입사면은 직사각형상을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 광학계는 상기 사출면으로부터 사출한 광을 집광하는 렌즈를 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 렌즈는 프레넬렌즈인 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 광학계의 광축에 수직인 방향으로 연장된 섬광방전관을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 광학계는 상기 수직인 방향으로 연장되고 있고, 상기 섬광방전관으로부터의 광을 상기 투명부재를 향해서 반사하는 반사경을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 투명부재는 상기 수직인 방향을 포함하는 평면에 평행한 판형상의 부재이며, 상기 입사면과 상기 사출면의 판형상은 각각 상기 수직인 방향으로 긴 직사각형상인 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 섬광방전관의 아크길이를 HL, 상기 섬광방전관의 내경과 외경을 각각 H1, H2, 상기 입사면의 상기 수직인 방향의 길이를 DX, 상기 입사면의 상기 수직인 방향에 수직인 방향의 길이를 DY로 하면, 이하의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
    H1≤DY≤2×H2,
    HL≤DX≤HL+8(단위 ㎜)
  24. 제 22항에 있어서, 상기 반사면의 상기 입사면에 대한 경사각(상기 반사면이 곡면일 때에는 그 접선의 상기 입사면에 대한 경사각)을 β, 상기 투명부재의 굴절률을 n으로 할 때 이하의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
    {sin-1(1/n)}/3≤β
  25. 제 22항에 있어서, 상기 출사면은 凸의 곡면을 가지고, 상기 입사면에 수직인 평면에 대한 상기 凸곡면의 접선의 경사각을 α, 상기 반사면의 상기 입사면에 대한 경사각(상기 반사면이 곡면일때에는 그 접선의 상기 입사면에 대한 경사각)을 β, 상기 광원으로부터의 광의 상기 입사면에의 최대의 입사각을 θmax, 상기 투명부재의 굴절률을 n으로할때, 이하의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
    α≤2β-sin-1((sinθmax)/n)+sin-1(1/n)
  26. 제 22항에 있어서, 상기 투명부재는 플라스틱 또는 유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  27. 제 22항에 있어서, 상기 반사면은 광을 전반사하는 면, 또는 반사막을 가진면으로 형성된 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  28. 제 22항에 있어서, 상기 입사면은 정의 굴절력을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  29. 제 22항에 있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 입사면은 정의 굴절력을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 사출면은 그 중앙부에 정의 굴절력을 가진 凸면을, 그리고 그 주변부에 경사진 평면을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  32. 제 30항에있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을가진 凸면을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  33. 제 30항에 있어서, 상기 사출면은 정의 굴절력을 갖는 프레넬렌즈를 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  34. 제 30항에 있어서, 상기 사출면은 각각 정의 굴절력을 갖는 복수의 凸면을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 복수의 凸면은 다른 곡률을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  36. 제 30항에 있어서, 상기 사출면의 광축은 상기 광학계의 광축에 대하여 경사되어 있던가 또는 평행편심되어 있는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  37. 제 22항에 있어서, 상기 사출면은 상기 광학계의 광축에 대하여 경사되어 있고, 상기 경사된 평면은 그로부터 나오는 광속전체를 반사하는 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  38. 제 22항에 있어서, 또 상기 입사면상 또는 그 근처에 상기 광원으로부터의 광을 산란시키는 수단을 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  39. 제 22항에 있어서, 상기 광학계는 상기 사출면으로부터 사출한 광을 집광하는 렌즈를 가진 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 렌즈는 프레넬렌즈인 것을 특징으로 하는 플래시장치.
  41. 제 1항 내지 제 40항 중 어느 한 항에 기재된 플래시장치를 가진 본체를 가진 촬영장치.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 플래시장치는 이동가능한 것을 특징으로 하는 촬영장치.
  43. 제 42항에 있어서, 상기 플래시장치는 상기 본체의 상부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬영장치.
  44. 제 41항에 있어서, 또 렌즈경통을 가진 것을 특징으로 하는 촬영장치.
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