JP2001066672A

JP2001066672A - 照射角可変照明装置、及びそれを用いた撮影装置

Info

Publication number: JP2001066672A
Application number: JP23983099A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Tenmyo; 良治天明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2001-03-16
Also published as: US6400905B1

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、薄型、そして軽量化を図った照射角可
変照明装置を提供することである。【解決手段】光源手段（放電管）と、該光源手段の前
方に配置され前記光源手段からの入射光束の少なくとも
一部を全反射させて被写体を照射するための光学プリズ
ムと、該光学プリズムの被写体側に配置した第１（パネ
ル）と第２の光学部材（前面窓）とを有し、該二つの光
学部材の相対変位を変化させて照射角を可変とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置、特に、
照射角を変化させることができる照明装置、及びそれを
用いた撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ等の撮影装置に用いられている照
明装置に関して、光源から様々な方向に射出した光束を
効率よく必要照射画角内に集光させるために、従来より
種々の提案がなされている。特に近年、従来光源の前に
配置されていたフレネルレンズのかわりに、プリズム・
ライトガイド等の全反射を利用した光学部材を配置する
ことによって、集光効率の向上、小型化を図ったものが
提案されている。

【０００３】一方、照射範囲固定タイプの照明装置で
は、撮影装置の高倍率ズーム化に伴なって照射範囲の狭
いテレ状態で不要範囲に照明が行われ、エネルギロスが
大きくなるが、この現象を解消する為、従来より撮影範
囲に対応した照明を行うような各種照射角可変照明装置
が提案されている。

【０００４】上記２種の技術を応用した照明系の公知技
術としては、本出願人が、特開平 4-138439号公報で提
案しているように、光学プリズムで全反射を行う集光光
学系に対して、光学プリズムと光源の位置関係を相対的
に変化させるようにして、全反射面での反射、透過を切
り替えて照射範囲を変化させるものがある。また、特開
平 8-262538号公報で示されているように光学プリズム
を複数に分割し、上下に配置した光学プリズムを回動さ
せ、照射範囲を切り替えるものも提案させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年カメラ等の撮影装
置においては、装置自体の小型・軽量化が進む一方、撮
影レンズは、高倍率ズーム化の傾向にある。一般的に、
このような撮影装置の小型化かつ高倍率化によって撮影
レンズは徐々に暗くなる傾向にあり、補助光源を使用し
ないで撮影すると、手ぶれによって予想外の失敗写真に
なる可能性があった。

【０００６】この状況を打開する為、通常、カメラ等の
撮影装置では、補助光源として照明装置（以下ストロボ
装置）が内臓されているが、上記のような状況からこの
補助照明装置の使用頻度が従来までに比べて大幅に増加
すると共に、一回の撮影に必要とされる発光量も増える
傾向にあった。

【０００７】このような背景から、上記従来例特開平 4
-138439号公報では、閃光放電管からの射出光を光学プ
リズムにより、上下の全反射制御光路と正面の屈折制御
光路に分離しそれぞれ所定の集光状態に制御すると共
に、この状態から光源の位置を移動させることにより、
全反射光路は、全反射・透過の切り替えを行い別光路で
制御することによって、また、屈折光路も照射角度が広
がるように照射範囲を変化させていた。

【０００８】しかし、上記提案の方式で正確な照射角可
変を行う為には、全反射・透過切り換えの面形状の制約
が大きい為、光学プリズム形状の設計自由度が少ないこ
と、また、透過成分の入射出時の光量損失が大きくなる
こと、さらに光源の有効発光部の大きさが配光にかなり
寄与することなど、光学設計上困難な課題が残されてい
た。

【０００９】一方、特開平 8-262538号公報で示されて
いるように光学プリズムを複数に分割し、上下に配置し
た、光学プリズムを回動させ、照射範囲を切り替えるも
のも提案させていた。

【００１０】しかし、このような光学プリズムの回動で
は、基本的に全反射光成分の照射方向だけを全体にシフ
トさせ配光分布特性そのものは変化させていない為、必
ずしも各ズームポイントで均一な配光が得られてはいな
かった。すなわち、上記提案では、上下そして中央の３
つの領域が重なった時に、最集光状態を形成し、そこか
ら、光学プリズムの回動をさせることよって上下の配光
の分布を徐々に外側にずらし照射範囲を広げる方式をと
っている。しかし、この変化の課程で、この上下と中央
の各配光分布の重ね合わせの部分では不連続点が生じ照
射範囲全域としては必ずしも均一な分布が得られず、部
分的に照度むらとなる不均一なポイントが存在した。ま
た、上記構成では、上下、中央の３つの光学プリズム部
材を必要とし、また、２つの光学プリズムを同期させて
動かさなければならないためメカ部品構成が複雑になる
など、コストが割高になってしまうという欠点もあっ
た。

【００１１】以上ことから、本発明が解決しようとする
課題は、照明光学系の全体形状を小型化して照射角を可
変させることである。また、このときの各ズームポイン
トでの配光特性を均一にすること、そして、照射角可変
に伴う移動量を少なくすることである。さらに、構成部
品の数を減らし、コストを低減させることである。

【００１２】最後に、本発明の目的は、小型、薄型、そ
して軽量化を図った照射角可変照明装置を提供すること
である。また、光源からのエネルギを高い効率で利用
し、各ズームポイントで均一な配光特性を得ると共に、
簡単で安価な構成のスチルカメラ、ビデオカメラ等に好
適な照明装置、及びそれを用いた撮影装置を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に関する照射角可変照明装置は、光源手段
（放電管）と、該光源手段の前方に配置され前記光源手
段からの入射光束の少なくとも一部を全反射させて被写
体を照射するための光学プリズムと、該光学プリズムの
被写体側に配置した第１（パネル）と第２の光学部材
（前面窓）とを有し、該二つの光学部材の相対変位を変
化させて照射角を可変としたことを特徴としている。

【００１４】特に、前記光学プリズムは、光射出面と、
全反射面と、前記光源手段からの光を屈折させて直接前
記光射出面へ導光するための第１の光入射面と、入射し
た光を前記全反射面へ導き該全反射面にて反射された後
に前記射出面へ導くための第２の光入射面とを有してい
る。

【００１５】また、前記光学プリズムは、所定の切断面
において、前記第１の光入射面により屈折された光束、
そして前記第２の光入射面と前記全反射面によって反射
された光束が互いに平行となるように構成されている。

【００１６】また、前記第１の光入射面により屈折され
た光束、そして前記第２の光入射面と前記全反射面によ
って反射された光束は照明装置の射出光軸に対して略平
行としている。

【００１７】特に、前記第２の光入射面の射出光軸に対
する傾きをΦ０としたとき、 0°≦Φ０＜２° なる条件を満足している。

【００１８】また、前記第1の光学部材は所定の切断面
において集光作用を持つレンズ部を複数有し、前記第2
の光学部材は前記所定の切断面において発散作用を持つ
レンズ部を複数有している。

【００１９】前記第1の光学部材と前記第2の光学部材の
各レンズ部の並び方向のピッチ間隔、そして前記所定の
切断面における近軸焦点距離は同じで、このピッチ間隔
をｐ、近軸焦点距離をＤとしたときｐ／２≦Ｄ≦２ｐなる条件式を満足させている。

【００２０】また、前記各レンズ部のピッチと各レンズ
部の前記所定の切断面における近軸焦点距離は異なしめ
た実施例も開示しいてる。

【００２１】また、前記光源は、放電管であり、該放電
管の長手方向を放電管の軸方向としたときに、前記第1
と第2の光学部材は各々、この軸方向と平行に並列して
複数のレンズ部を有している。

【００２２】特に、このレンズ部はシリンドリカルレン
ズで構成している。

【００２３】この時、前記第1の光学部材と前記第2の光
学部材の各シリンドリカルレンズの並び方向のピッチ間
隔、そして前記軸方向と垂直な面で前記第1と第2の光学
部材を切断した切断面における近軸焦点距離は同じで、
このピッチ間隔をｐ、近軸焦点距離をＤとしたときｐ／２≦Ｄ≦２ｐなる条件式を満足している。

【００２４】また、前記第1の光学部材における、前記
軸方向と垂直な切断面における各レンズ部は集光作用を
有し、前記第2の光学部材における、前記軸方向と垂直
な切断面における各レンズ部は発散作用を有している。

【００２５】また、記照射角可変照明手段を用いた撮影
装置を開示してる。尚、最初に述べた相対変位とは、相
対間隔、即ち射出光軸方向の間隔変化や射出光軸垂直方
向への移動を指す。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）以下、図面を参
照して本発明の実施例を説明する。

【００２７】図１から図７は、本発明の第１実施例によ
る照明装置、特に本実施例では閃光発光装置を示してお
り、図１、図２は閃光発光装置の光学系を構成する要部
の縦断面図、図３は閃光発光装置の主要光学系の斜視
図、図４は本発明の照明装置を適用したカメラの斜視
図、図５は閃光発光部収納状態のカメラ上面から見た
図、図６は閃光発光部の縦断面図、図７は閃光発光部の
分解斜視図を各々示す。尚、図１，図２において、光源
中心から射出した光線の光線トレース図も合わせて示し
ている。

【００２８】特に図４に示すように、本実施例による閃
光発光装置はカメラ本体の上部に配置され、カメラ使用
時はカメラの側方に突出するように構成されている。

【００２９】図４において、１は閃光発光部、１１は撮
影装置本体、１２は撮影レンズを備えるレンズ鏡筒、１
３はレリーズボタン、１４はテレ方向ズーミングボタ
ン、１５はワイド方向ズーミングボタン、１６はカメラ
の各種のモードを切り替えるための操作ボタン、１７は
カメラの動作をユーザーに知らせる為の液晶表示窓、１
８は外光の明るさを測定する測光装置の覗き窓、１９は
ファインダーの覗き窓である。なお、閃光発光部を除く
それぞれの機能については公知の技術であるので、ここ
では詳しい説明は省略する。なお、本発明の機械的構成
要素は前述の構成に限定されるものではない。

【００３０】次にストロボ発光部１について図５〜図７
を用いて説明する。

【００３１】図５に示すようにストロボ発光部１は後方
の一部に発光部本体より突出部２１を持っており、突出
部２１にはガイド穴２２、２３が設けられている。ガイ
ド穴２２，２３にはガイドバー２４が嵌入され、ガイド
バー２４の両端を本体２５に設けられたホルダー２６と
本体1に固定されたホルダー２７により支持されてい
る。２８はガイド板でありストロボ発光部の前方の凸部
２９を上下方向にガイドすることで、ストロボ発光部１
のガイドバー２４周りの回転方向の規制を行っている。

【００３２】このような状態で、ストロボ発光部１はカ
メラ本体に固定されたガイドバー２４に沿って図左右方
向に、収納位置と突出位置を移動可能になっている。３
０は測距ユニットであり、３１はファインダーユニット
である。

【００３３】図に示すようにストロボ発光部１が収納位
置では、突出部２１は測距ユニット３０の後方でファイ
ンダーユニット３１の側方の空間に好適に位置してお
り、移動方向に十分な幅を確保することが可能となり、
突出時のがたつきを最小限に抑え、また外力に対しても
十分な強度を確保できるようになっている。

【００３４】また、突出部２１は発光部本体よりカメラ
内側に突出しているため、収納から突出迄のストローク
はストロボ発光部本体の幅寸法と同等まで大きくするこ
とが可能となり、赤目現象緩和効果を大きくすることが
できる。

【００３５】次にストロボ発光部１の構成について図６
と図７を用いて説明する。

【００３６】図6は閃光発光部１の周辺部の縦断面図で
あり、図７は閃光発光部の分解斜視図ある。

【００３７】図において３２はケース、３３は閃光放電
管、３４は反射傘である。３５は閃光放電管３３と反射
傘３４をケース３２内で保持するためのホルダーであ
る。反射傘３４は前方からホルダー３５に組み込まれ、
閃光放電管３３はその後横方向から挿入される。その状
態でホルダー３５の外からゴム３６の両端３６aを閃光
放電管３３の左右の端子部にかぶせる。

【００３８】この状態でゴム３６のつなぎ部３６bの張
力により、閃光放電管３３と反射傘３４はともに接触し
つつホルダー３５に押しつけられることとなる。ホルダ
ー３５の反射傘当接面は平面３５aとその上下に斜面３
５bの３面から構成されており、ゴム３６の張力により
閃光放電管３３と反射傘３４はこの３面に安定的に当接
し、前後、上下方向に安定的に位置決めされることとな
る。

【００３９】放電管３３の左右端子部には、３７，３８
のリード線ではんだ付けされ、反射傘３４の端子部には
トリガー用のリード線３９が取り付けられる。これらの
部品及びリード線が取り付けられた状態でホルダー３５
はケース３２の下面側開口３２bより組み込まれる。

【００４０】４０は閃光放電管３３の閃光を内部の全反
射及び屈折により被写体方向へ集光、照射するための光
学プリズムである。前方の射出面４０aは閃光放電管３
３の軸方向に対して屈折作用を持ったシリンドリカルレ
ンズで構成され、後部は閃光放電管３３から発せられる
光束を取り込むための入射面４０b、４０c、及び入射し
た光束を前方へ全反射させる反射面４０dで構成されて
おり、閃光放電管３３の長手方向を軸としたときに、こ
の軸に対し上下対称形状で構成されている。

【００４１】４１は光学プリズム４０の射出面４０aか
ら射出される光の一部を反射させ、ケース３２の開口部
から射出するよう制御するための反射板である。光学プ
リズム４０と反射板４１はそれぞれの軸４０e,４０fが
穴４１aと切り欠き４１bとが係合した状態でケース３２
の前面開口部３２aから挿入され、軸４０eの先端部がケ
ース４０の下面側に設けられた穴３２ｃに係合すること
で位置決めされる。

【００４２】更に、光学プリズム４０の左右両側には突
出部４０gが設けられ、ケース３２の前面開口部３２aか
ら組み込まれた際に、先に組み込まれている反射傘ホル
ダー３５の切り欠き３５cに入り込むようになってい
る。このようにすることで、光学プリズム４０と反射傘
ホルダー３５に組み込まれた閃光放電管３３、反射傘３
４との光軸と交わる方向のズレを最小限に保つことがで
きる。４２はカバー部材であり、ケース３２の下側開口
を塞ぐためのもので、反射傘ホルダー３５とともにビス
４３によってケース３２に対しねじ止めされる。

【００４３】４４と４５は互いの間隔を変化させること
で閃光発光装置の照射角を変化させるためのズームパネ
ル及び前面窓である。ズームパネル４４はその前面に放
電管３３の軸と平行な方向に並列して、凸のシリンドリ
カルレンズ４４aを複数を持ち、一部に前後方向移動を
するためのスリーブ４４bを備えている。

【００４４】ズームパネル４５はケース３２に対し横方
向から、光学プリズム４０の前面に挿入され、ケース３
２の穴３２dから挿入されるガイドバー４６はスリーブ
４４bの穴４４cに貫通され、ズームパネル４４はガイド
バー４６に沿って前後方向移動可能にケース３２に支持
される。更にバネ４７がバネ掛け４４dとケース側バネ
掛けに掛けられ、光学プリズム４０側に常にバネ付勢さ
れるよう構成されている。

【００４５】前面窓４５は後面は前記ズームパネル４４
のシリンドリカルレンズ４４aを反転した形状で、同じ
数の凹シリンドリカルレンズ４５aで構成され、前面側
は平面で構成されている。前面窓４５は左右両側に爪４
５ｂと４５ｃを備え、ケース３２の切り欠き３２eに差
し込まれ、続いて爪４５ｃを弾性変形させながら差し込
むことでケース３２に設けられた引っかけ部４８に係合
するよう構成されている。前面窓４５が組み込まれるこ
とで、前記ケース３２の穴３２ｄもふさがれ、ガイドバ
ー４６の抜け止めも兼ねている。

【００４６】４５ｄは凹シリンドリカルレンズ４５aの
一部に設けられたリブであり、組み込まれた状態でズー
ムパネル４４の凸シリンドリカルレンズ４４aを一部切
り欠いたガイド溝４４eが係合し、ズームパネル４４の
ガイドバー４６周りの回転がたを止めるためのものであ
る。ズームパネル４４は前面窓４５との間隔が広い後方
に位置した状態ではストロボ照射角が広いワイド状態と
なり、間隔が狭い前方に位置した状態ではストロボ照射
角が狭いテレ状態となる。

【００４７】尚、本実施例においては窓４５を固定した
状態で、パネル４４が、図4に示すズーミングボタン１
４．１５の押圧動作に連動して前後方向に移動されるよ
うになっている。

【００４８】４９は発光のトリガー電圧を印加するため
のトリガーコイルである。端子４９aは反射笠３３に接
続されたリード線３９が接続され、端子４９bには図示
せぬ発光制御回路基板に接続されたリード線が接続され
ている。トリガーコイル４９は閃光発光部ケース３２に
一体の突出部２１の前方に設けられた開口部３２ｈに収
納され閃光発光部１が移動する際には一体となって移動
する。

【００４９】このようにトリガーコイル４９を配置する
事でトリガーコイル４９と反射笠３３を接続するリード
線３９はきわめて短い全長で済み、トリガー電圧印加時
の電圧降下を少なくすることができ、発光不良などの問
題の発生を抑えることができる。また、トリガーコイル
４９の収納部は閃光発光部１が突出、収納する際にガイ
ドするための突出部に設けられているため、閃光発光部
１は全体に小型化が可能となり、また突出部２１に収納
部を形成するために肉付けがされ突出時に外部から受け
る外力に必要な強度が充分得られるという利点もある。

【００５０】次に、本発明の主眼である閃光発光部の光
学特性を規定する構成要素について、図３を用いて更に
詳しく説明する。

【００５１】同図において、２は閃光を発する円筒形状
の閃光放電管（キセノン管）で、先に説明した放電管３
３に相当する。３は閃光放電管２から射出した光束のう
ち光射出方向の後方に射出された成分を射出方向に反射
させる反射傘であり、内面が高反射率を有する光輝アル
ミ等の金属材料、または内面に高反射率の金属蒸着面が
形成されたものである。これは先に説明した反射傘３４
に相当する。

【００５２】４は、閃光放電管２からの射出光束を集光
させ所定の配光特性に制御するための光学プリズムで、
先に説目した光学部材４４に相当する。また、ズームパ
ネル５（４４），前面窓６（４５）は上記光学プリズム
の光軸前方に配置した対向面に複数のシリンドリカルレ
ンズが形成された透明部材であり、ズームパネル５，前
面窓６の離間距離を変化させることによって連続的に拡
散度合を変化させることが可能になる。尚、光学プリズ
ム４、ズームパネル５，前面窓６の材料としては、アク
リル樹脂等の透過率の高い光学用樹脂材料で構成されて
いる。

【００５３】上記構成において、撮影装置１１は、従来
公知の技術であるように、たとえば「ストロボオートモ
ード」にカメラがセットされている場合には、レリーズ
ボタン１３がユーザーによって押された後に、不図示の
測光装置で測定された外光の明るさと装填されたフィル
ムの感度によって、閃光発光装置を発光させるか否かを
不図示の中央演算装置が判断する。中央演算装置が撮影
状況下において「閃光発光装置を発光させる」と判定し
た場合には、中央演算装置が発光信号を出し、反射傘に
取り付けられたトリガーリード線３９を介して閃光放電
管を発光させる。

【００５４】発光された光束は、照射光軸と反対方向に
射出された光束は反射傘３（３４）を介して、また、照
射方向に射出した光束は直接、前面に配置した光学プリ
ズム４（４０）、ズームパネル５（４４）、前面窓６
（４５）を通過し、所定の配光特性に変換されて被写体
側に照射される。この配光特性の変化は、本実施例で
は、ズームパネル５（４４）の微少移動のみによって行
われる。これは、特にズームパネルと前面窓とがとも
に、放電管の長手を軸とした方向に並列して複数のシリ
ンドリカル形状のレンズ部を持ち、互いに逆の光学的パ
ワー、即ちズームパネル５が収斂作用、前面窓６が発散
作用の光学的パワーを持っていることでその移動量が小
さくできるものである。

【００５５】本発明は、特に撮影装置の撮影レンズがズ
ームレンズである場合に、その焦点距離の変化に応じて
ズームパネルと前面窓の位置関係を変化させることによ
って主に上下方向の配光特性を撮影レンズに対応させる
ように構成したものであり、以下図１と図２を参照しな
がら、この光学作用および形状について詳しく説明す
る。

【００５６】図１，図２は、閃光放電管径方向の縦断面
図、即ち放電管の長手方向を軸としたときにこの軸と垂
直な切断面である。尚、放電管の長手方向を軸としたと
きにこの軸は紙面に対して垂直となっている。また、図
１，図２は、本発明の閃光発光装置の照射角可変の基本
的な考え方を示す図である。なお、図中の各部の番号
は、図３に対応している。

【００５７】反射傘３は、その断面形状が閃光放電管２
とほぼ同じで半円筒形状となっている。これは、反射傘
での反射光を光源の中心部付近に戻すのに有効な形状で
あり、閃光放電管のガラスの屈折による悪影響を受けに
くくすると共に、光源からの直接光と反射傘による反射
光をほぼ同一点からの射出光として扱えるため、この後
に続く光学系の全体形状を小型化することが可能とな
る。

【００５８】一方、光学プリズム４の前面（射出面）に
は、図３にも示すようにシリンドリカル面４ｄが形成さ
れている。このシリンドリカル形状は被写体側に凸面を
向け、放電管の長手方向に対して集光作用を持ってい
る。これは、閃光放電管２の軸方向（長手方向）、すな
わち照射面上では左右方向の集光を効率良く行うのに有
効である。つまり、比較的光源から離れた位置のシリン
ドリカル面で、光を屈折制御している為、必要画角外へ
の不要な光照射を減少させることができると共に、閃光
発光装置で多用されるフレネルレンズを用いた場合に生
じるフレネルエッジ部での光量損失がなく、均一で効率
良い集光を行わせることができる。

【００５９】また、ズームパネル５と前面窓６の対向す
る面の各々には、ほぼ重なり合い、放電管の長手方向に
対して平行に並列した複数のシリンドリカルレンズ面が
形成されている。図１はこの２つの部材が最も接近した
状態（望遠撮影時）を、図２はこの２つ部材がある一定
の距離離れた状態を（広角撮影時）示している。

【００６０】図１、図２には同時に、閃光放電管３の内
径中心部より射出させた代表光線の追跡も同時に示して
いる。なお、図１，図２では、このズームパネル５と前
面窓６との位置関係、および光線以外のすべての光学系
の構成および形状は同一である。尚、ここで説明する第
１実施例は、撮影画面上において上下方向の配光特性を
均一に保ったまま照射範囲を連続的に変化させることが
できるとともに、この上下方向の開口高さを必要最小限
に構成したものである。以下、その形状の特性、及びそ
のときの光線がどのような挙動を示すかを詳細に説明す
る。

【００６１】まず、図１において、閃光放電管２として
ガラス管の内外径が示されている。この種の閃光発光装
置の実際の閃光放電管の発光現象としては、効率を向上
させるため、内径一杯に発光させる場合が多く、閃光放
電管内径一杯にほぼ均一に発光していると考えて差し支
えない。しかし、設計段階では、この光源から射出され
る光を効率よく制御させるためには、この内径全部の光
束を同時に考えるより、理想的に光源中心に点光源があ
ることを仮定して光学系の形状を設計し、その後に、光
源が有限の大きさを持っていること考慮して補正すると
効率よく設計することができる。

【００６２】本明細書においてもこの考え方に基づき、
光源の発光部中心を形状決定の基準点と考え、以下のよ
うな方法で光学プリズムの各部の形状を設定している。

【００６３】まず、光学プリズム４，ズームパネル５お
よび前面窓６の材料としては、成形性の面、コストの
面、さらには光学特性の面からもアクリル樹脂等の光学
樹脂材料を用いることが適している。しかし、このよう
な特性ばかりではなく、この種の照明装置においては光
源から光の発生と同時に多量の熱が発生されることを考
慮した設定を行わなければならない。すなわち、この熱
の影響を、一回の発光に発生する熱エネルギと最短発光
周期とを考慮して、光学材料の選定および放熱空間の設
定を行う必要がある。

【００６４】このとき、実際に最も熱の影響を受けやす
いのは、光源から最も近く位置する光学プリズム４の各
入射面であり、光源とこの入射面との最少距離をまず最
初に決める必要がある。本第１実施例では、光源中心か
らの射出角度が射出光軸に近い角度成分を直接屈折によ
って制御する第１の入射面４aと光源との最少距離をD、
射出光軸から離れた角度成分を全反射制御する光を入射
させる第２の入射面４bと光源との最少距離をEとしてそ
の間隔を規制する。

【００６５】本実施例での具体的な数値は以下のようで
ある。

【００６６】閃光放電管の外径Φ２．３、内径Φ１．
３、D＝０．６、E＝０．３８

【００６７】尚、いずれにおいても単位は「mm」であ
る。

【００６８】次に、光学プリズムの全反射面（４ｄ）に
入射光を導く第２の入射面４ｂ、４ｂ’の形状を決定す
る。この第２の入射面４ｂ、４ｂ’の形状として、光学
プリズムの形状を最小にするためには、射出光軸と平行
な平面であることが望ましい。尚、本明細書において射
出光軸を、放電管の中心から発して屈折あるいは、反射
しないで照明中心に向かう光線と定義しておく。図１で
示すと、Ｏ１となる。

【００６９】すなわち、光源から射出した光束のうち、
射出光軸とは異なった方向に進む成分は、この入射面で
一度屈折するが、この面の角度が小さいほど屈折の効果
が大きく、屈折によって入射光が一度光軸から離れる方
向に導くことができ、光学プリズムの全長を短く抑える
ことができるためである。

【００７０】この第２の入射面４ｂ、４ｂ’の傾きは、
光学プリズムの成形条件によって決定される。この角度
が少ないほど実際の成形条件としては厳しくなるが、こ
の面の角度の最大値をΦｏとしたとき、この最大角度と
しては、この入射面が平面か曲面かに関わらず以下の範
囲に存在することが望ましい。

【００７１】０≦Φｏ＜２° ・・（１）

【００７２】上記範囲は、一見難しそうな設定値だが、
上記第２の入射面の距離が短いこと、また、面形状が平
滑面であることから、十分可能な数値である。このよう
に第２の入射面４ｂ、４ｂ’の傾きを規制することによ
って、上下方向の開口面積を最小に、かつ効率低下を招
くことなく実現することができる。

【００７３】次に、第１の入射面４aの入射面形状の決
定方法について説明する。

【００７４】本実施例では、小さな形状で配光特性の大
幅な変更を行う為、以下のような方法でこの第１の入射
面４aの形状を決定している。光源中心からの射出光束
のうち入射面４aに直接入射する成分は、すべて図示の
断面でみた場合に射出光軸に対して平行になるように変
換するよに、光源側に凸面を向けた光学的パワー形状を
与えている。特に、入射面４aの焦点距離を、閃光放電
管のガラス厚を考慮した光源中心までの長さの焦点距離
を与えて、球面収差を補正したシリンドリカル面で構成
されている。

【００７５】また、第２の入射面４ｂ、４ｂ’の面形状
及び、全反射面４ｃ、４ｃ’の形状は、本実施例では最
小形状の光学系を形成する為、以下のような方法で設定
している。

【００７６】すなわち、光源の中心からの射出光束のう
ち入射面４ｂ、４ｂ’にて入射した光成分が、全反射面
で反射した後、すべて図示の断面でみた場合に射出光軸
に対して平行になるように変換している。

【００７７】次に、閃光放電管２の射出光のうち、射出
光軸後方に向かった光束は、図１に示すように、反射傘
３の形状が、閃光放電管に対して同心形状であるため、
反射傘３で反射後再度閃光放電管に入射し閃光放電管の
ほぼ中心を通り射出光軸の前方に導かれる。この光源の
中心に戻ってから以降の光線の様子は上記説明と同様で
ある。

【００７８】上記説明のように、光源中心から射出され
た光束は、光学プリズムの入射面４aの屈折によって、
または、入射面４ｂ,４ｂ’で屈折し全反射面４ｃ、４
ｃ’で反射後、すべて図示の断面に関して、射出光軸と
平行な成分に変換され、射出面４ｄに導かれる。また、
このときの光学プリズムの深さは、上記第２の入射面４
ｂ,４ｂ’から入射した成分のうち、直接入射面４aに最
も近い成分が全反射できるような長さまで延ばして構成
している。

【００７９】この為、上記第２の入射面４c,４c’から
入射した成分が直接光射出面４dに当たる成分がなく効
率が良くなり、また最小の大きさで制御することが可能
となる。そして、光源の内径が十分に小さい場合や、光
源に対して、光学プリズムが十分に大きいとみなせる場
合には、上記方法で、かなり効率よく集光制御が可能と
なる。

【００８０】しかし、実際の配光特性でみると、光源の
有効発光部である内径の大きさは無視できるほどには小
さくなく、この影響で光学プリズムを通過した光束がす
べて射出光軸と平行な成分に変換されず、上下方向にあ
る一定の範囲に広がりを持った分布に変換される。特
に、光源の近くにある制御面、例えば、光源からの射出
光束を直接制御する入射面４aや、全反射面４cでも光源
に近いプリズム後端部での反射光束は、この影響が大き
く、実際には、この範囲で制御された成分によってある
程度広がりを持った配光分布になっている。

【００８１】次に、上記入射面の境界面の位置について
説明する。上述したように、上記入射面の樹脂材料に対
する熱の影響を考慮した上で効率良く、また最小の光学
系を形成するための条件としては、第１の入射面４aと
第２の入射面４ｂ、４ｂ’の交点の座標と光源の中心を
結ぶ直線の、射出光軸に対する角度θbdrがある一定の
範囲内にあることが望ましい。すなわち、この角度が所
定角度より小さいと第１の入射面４aへの距離が離れ、
光源の大きさによる影響を受けにくくなるため屈折によ
る集光効率は上がる一方、第２の入射面４ｂ、４ｂ’へ
の入射角度が大きくなり入射面での表面反射によるロス
が生じやすくなる。一方、この角度が所定角度より大き
いと光源に近い面で制御が必要な第１入射面４aからの
入射光束が増え、光源の大きさによっては、十分な集光
効果が得られにくい。

【００８２】そこで、上記直線の角度が、以下のような
数値範囲に収まることが望ましい。すなわち、上記光学
プリズムの正面に向かった光を屈折のみによって制御す
る入射面４aと主に光源から斜め前方に射出した光を全
反射面に導く入射面４ｂ、４ｂ’との境界線と、光源中
心とを結ぶ線分の射出光軸に対する傾きθbdrとする
と、２５°≦θbdr≦４５° ・・（２）の範囲にあることが、効率面や集光制御の観点から望ま
しい。

【００８３】次に、光学プリズム４の入射面４ｂ、４
ｂ’と全反射面４c、４c’との交点の形状について説明
する。本発明の第１実施例では、この交点が直接交わっ
て鋭角を形成するような形状としている。このような構
成は、光学プリズムの形状を最小にしつつ配光制御を効
率良く行うのに有効な構成である。すなわち、例えば、
この入射面と全反射面との間に異なった特性の面、例え
ば、公知例特開平8―262537号公報に示されるように光
軸に垂直な面を形成するとすると、その面は、光学系と
しては機能せず、光学プリズムの上下方向また、奥行き
方向の大型化につながり、小型化の観点からは望ましい
形状とは言えない。

【００８４】一方、本実施例ではこの交点の位置と光源
中心の前後方向の位置とを極力近づけるように構成させ
ているが、これは、光学系全体を小型化すると共に効率
を低下させない為に必要な形状であり、プリズム内での
全反射角度との関係、及び光源に応じた反射傘の形状と
も密接な関係がある。

【００８５】すなわち、プリズム内での全反射を入射面
４ｂ、４ｂ’の角度を０°付近に設定し、光学プリズム
を樹脂材料とするとその屈折率が１．５前後あることを
考慮すると、これより後方までプリズム面の交点を伸ば
すと、臨界角を満足ぜず全反射しきれずにプリズムの後
方に射出する成分が生じる。これは、光源の内径が大き
いほど生じやすく、光源中心より前方から射出した成分
の一部が全反射面４c、４c’から抜け出ることになる。

【００８６】本実施例ではこの全反射面４c、４c’の後
方に抜け出る光を再度光学プリズム内に戻す反射面を反
射傘３の延長上に形成した構成をとっているものの、反
射傘での吸収や、射出・再入射にともなう表面反射によ
る光量損失等が生じ易くなる為、決して好ましい形状と
はいえない。そこで、反射傘として有効に機能する最大
の大きさまで反射傘を伸ばし、あとは光学プリズム面に
入射させるような構成をとっている。

【００８７】すなわち、本実施例の反射傘の中心部付近
形状は、閃光放電管と同心のほぼ半円筒面状であり、ま
た、光学プリズムの後端もほぼ光源の中心に近づけるよ
う延ばしていることである。このように、反射傘の形状
を光源中心と同心としている理由としては、まず、閃光
放電管のガラス部分での影響の緩和が挙げられる。今回
の実施例のような極めて小型の発光光学系においては、
光源から後方に向かった光束を反射傘で反射させて、照
射方向に向かわせる必要があるが、光学系全体が小型化
している為、反射傘での反射光をすべて、閃光放電管の
内部を介さずに閃光放電管の外側を通して制御すること
はスペース的に無理があり、反射光の一部光束を閃光放
電管のガラス管内に再入射させる光路をとる必要があ
る。

【００８８】このとき、閃光放電管へ再入射した成分
は、閃光放電管のガラス部での屈折、表面反射、さらに
全反射の影響を受け、前方に配置した光学プリズム４へ
の入射成分にも大きな影響を与える。特にこのガラス厚
が厚い場合にこの傾向は顕著であり、この結果として光
源形状と反射傘の形状が適切に対応していないと反射傘
からの反射光の分布が必要以上に広がってしまうことに
なる。

【００８９】このことから、反射傘を光源の外形形状に
対応した円筒面形状にし、かつ上記閃光放電管の円筒形
状のガラス部と同心形状とすることで、閃光放電管への
再入射時の入射角度が小さくなる為、ガラス管表面での
表面反射によるロスが少なく、また、再入射後の光束の
ガラス管内で全反射する成分が少なくなる為、有効領域
に照射させる光量を増加させることができる。

【００９０】特に、光源に対して隙間が少ないと反射傘
での反射後の角度変化が少なく極めて有効である。ま
た、反射傘を、光源中心の位置とほぼ一致する略半円筒
状にする理由としては、反射傘をこれ以上長くすると反
射傘が前まで回り込んでしまい、反射傘内に光がこもる
ので効率が低下してしまう為好ましくない。一方、反射
傘を光源中心よりも極端に短くしてしまうと、前述のよ
うに反射傘３で反射後に閃光放電管に入る光線は光源中
心部分から外れる成分が増えることになり、閃光放電管
のガラス部での屈折、表面反射、さらに全反射の影響を
受け光量ロスが増えると共に、反射傘反射成分を直接光
と同様の制御を行うことが困難となり望ましい構成とな
らない。

【００９１】また、反射傘３は、光学プリズム４の全反
射面４ｃ、４ｃ’の後方,光源である閃光放電管のほぼ
前端まで回り込み、かつその形状は、全反射面４ｃ、４
ｃ’とほぼ同一形状としているが、この理由は、閃光放
電管の発光部であるガラス管内径部は光源中心から前側
にも存在するが、この前側から射出した光束の一部が全
反射面４ｃ、４ｃ’で全反射しきれずに外部に出てしま
うのを防止する為である。このように、全反射面とほぼ
同一形状とし、全反射面のすぐ後方に配置することによ
り、全反射面４ｃ、４ｃ’の効果とほぼ同等となり、必
要照射範囲に効率よく均一な分布にすることが可能とな
る。

【００９２】上述のような方法によって光学プリズムの
形状を規定することにより、与えられた光源の発熱条件
を考慮した、最小のしかも最も効率の良い集光光学系を
形成することができる。本実施例の照射角可変機構は、
この小型集光光学系をベースにして、この集光された光
束をある一定の割合で徐々に拡散させることによって必
要配光特性と一致させるように制御させたことを特徴と
している。

【００９３】このため、従来大型化の原因となっていた
最集光状態での大きさを極端に小型化することが可能に
なると共に、集光動作を線形的に変化させることができ
るなど、照射角可変照明光学系として要求される特性を
効率よく達成することができる。また、このときの照射
角変位に伴う移動量が従来方式に比べて極端に少なくな
るため、小型撮影装置に適したスペース効率の良い照明
光学系の設計が可能となり、構成部品的にも大幅な追加
部品を必要とせず安価に構成することができる。

【００９４】以下、図１，図２を用いて本発明の最も特
徴的な照射角可変の方法について説明する。

【００９５】図１は、最も集光した状態（望遠撮影状
態）を示し、図２は、照射領域の最も広がった状態（広
角撮影状態）を示している。まず、ズームパネル５の光
射出面側には、球面収差を補正した焦点距離Ｇの正の屈
折力、即ち集光作用を有するシリンドリカルレンズ（レ
ンズ部）がピッチＰで閃光放電管の長手を軸としたと
き、この軸方向と平行に並列して複数列形成されてい
る。一方、前面窓６のズームパネル５に対向した面に
も、閃光放電管の長手を軸としたとき、この軸方向と平
行に並列してレンズ部が複数列形成されている。そし
て、ほぼ密着させた状態（図１）で上記ズームパネル５
の複数のシリンドリカル面と重なりあうような負の屈折
力、即ち発散作用を持つシリンドリカルレンズが上記ズ
ームパネル５のシリンドリカルレンズと同一のピッチ
Ｐ、且つ同位相で形成されている。

【００９６】図１に示すように、光学プリズムと光学パ
ネルがほぼ密着した状態では、ズームパネルの光射出面
に形成した正の屈折力を持つシリンドリカルレンズと前
面窓に設けた負の屈折力を持つシリンドリカルレンズの
パワーが相殺されることになり、光学プリズムで集光さ
れた特性のままで前面窓６から射出される。この状態
が、照射角可変の最も集光した状態に対応する。

【００９７】次に、図２の拡散状態について説明する。
図２は撮影装置の外観部に固定された前面窓６に対し
て、ズームパネル５を移動させたものであり、本実施例
では、この最大移動量をＬとしてズームパネル５のシリ
ンドリカルレンズの焦点距離Ｇとほぼ一致する位置まで
移動した状態を示している。

【００９８】図示のように、図１に比べて光学パネル１
射出後の光束はある一定の割合で均一に広がっており、
光源の大きさを考慮したとしても、必要とされる照明の
照射領域に対して均一にある一定の広がりを持って照射
されることが容易に想像できる。

【００９９】ここで、ズームパネル５移動量としては、
メカ的なスペース上の制約ばかりでなく、駆動系の停止
精度、移動量の検出精度、移動方向に対するヒステリシ
ス、さらには移動誤差に対する配光特性変化量等も考慮
して決定する必要があり、本実施例の構成では、実用的
な形状の範囲がある程度限定できる。以下、この望まし
い設定範囲について説明する。

【０１００】まず、上記第１実施例で示したような、ズ
ームパネルと前面窓の対向する面に形状がほぼ重なり合
う凹凸のシリンドリカル面が形成された場合についてま
ず説明する。この場合の照射角度変化は、ほぼ、光学プ
リズムに形成された凸レンズの屈折力によって決定され
る。大きな屈折力を持たせた方が照射角変化は大きくな
るものの、全反射によってズームパネルから光軸方向に
射出できない光成分が増えてしまう。

【０１０１】次に、本実施例の望ましい凸レンズの屈折
力の設定領域について、図１，図２に示した第１実施例
を用いて説明する。同図に示すようにレンズの最大離間
距離をＬ、各シリンドリカルレンズのピッチ間隔をＰと
し,また、レンズの近軸焦点距離をＤとすると、その間
の関係を以下のように規制すると、大きさと光学性能を
兼ね備えた効率の良い照射角可変照明光学系を形成する
ことができる。

【０１０２】まず、照射角変化を行う為のズームパネル
５と前面窓６との相対距離Ｌは、以下の範囲にあること
が望ましい。

【０１０３】０．５≦Ｌ≦５．０・・（３）ここに示す、Ｌの単位はミリであり、最小値０．５は、
移動に伴うメカ的な制約によって決められた数値であ
る。すなわち、本実施例のように比較的光学的な有効範
囲の広いパネル面を並進させて、パネル間隔を均一に保
つことは実際問題としては難しい。つまり、ガイドの方
法によっては一部傾きがでたり、往復動の動きでヒステ
リシスが生じたり、また保持方法によっては姿勢差によ
って傾きが生じるなどメカ的な保持方法が難しく、メカ
的な誤差によって光学特性が大きく異なってしまうとい
う問題があった。また、必要以上にこのパネル間隔が狭
いと、駆動系の制御方法や、パネル間隔量の検出精度も
特殊な制御方法や検出方法が必要となり、安価に構成す
ることが困難となってしまう。

【０１０４】そのため、本実施例では、このズームパネ
ル５と前面窓６の間の照射角可変に要するフルストロー
クの最小値を上記影響が生じない最小値として０．５mm
として規制し、少なくともこの値より大きければ、照
射角可変機構が安価に成り立つと考える。

【０１０５】一方、Ｌの最小値５．０は、照明光学系の
全体形状の大きさによって規制される数値である。すな
わち、本発明の目的として照明光学系の小型化が重要で
あり、このズームパネル５と前面窓６の距離を必要以上
に延ばすことによっては、光学系全体が大きくなり過ぎ
てしまうという問題が生じる。

【０１０６】本実施例の方式による照射角可変機構とし
て許される移動量としては従来方式のズームストロボの
移動量に対して十分に小さい上記移動量で十分であり、
これ以上伸ばすと本方式のメリットである小型化に反す
ることになり魅力がかなり軽減してしまう。そこで、移
動量の最大値として上記値に規制する。

【０１０７】次に、照射角の変化の割合について説明す
る。

【０１０８】照射角変化を規制するため、シリンドリカ
ルレンズの屈折力を近軸焦点距離Ｄと各レンズのピッチ
間隔Ｐとを用いてこの間の関係を以下の式で規制するこ
とが望ましい。

【０１０９】Ｐ／２≦Ｄ≦２×Ｐ・・（４）

【０１１０】上式は、各シリンドリカルレンズの概略の
形状を規制するものである。第１実施例に示した形状を
参照しながら、上式の意味するところを具体的に説明す
る。

【０１１１】まず、シリンドリカルレンズの屈折力を示
す近軸焦点距離Ｄは、照明光学系の集光拡散を制御する
部分であり、照射角可変の光学特性はほとんどがこの部
分で決まり、焦点距離が短いほど微少移動量で大きな照
射角変化をさせることができ、焦点距離が長いほど照射
角変化をなだらかに変化させることができる。この為、
採用するズーム系のメカ構成によってある程度自由度が
あり、一義的な最適値は存在しない。すなわち、メカ制
御系が小型化を優先し多少コストをかけても正確に位置
制御可能であれば、焦点距離Ｄを短く構成するのが望ま
しく、また、光学性能とコストをを優先し、多少大型化
が許容できるような構成であれば、焦点距離を長く設定
した方が無理が無く効率の良い照射角可変光学系を構成
することができる。

【０１１２】一方、照射角の実際の制御に当たっては、
このシリンドリカルレンズの焦点距離と同様に、それぞ
れのシリンドリカルレンズの開口部の大きさに当たるピ
ッチ間隔Ｐと密接な関係がある。すなわち、光学プリズ
ム４で光源中心からの射出光を略光軸と平行化した後、
ズームパネル５の射出面に設けたシリンドリカルレンズ
によって拡散度合いを調整するが、同一焦点距離のレン
ズを使っても、開口の広さによって拡散の度合いが変化
し、開口が広いと拡散度合いの大きな配光分布に変換で
き、開口部が狭いと拡散度合いの小さな配光分布しか得
られない。

【０１１３】また、この開口が必要以上に広いと、上記
の説明にも説明したように、このレンズ面での全反射成
分が増え、効率の良い照射角可変を行うことができな
い。さらに、開口が必要とされるより狭い場合には、移
動量をいくら長くとっても必要照射角まで広げることが
できない。以上のことから、上記んの式に示した範囲の
条件を満たすことがこの種の照射角可変照明装置を成立
させるために必要となる。

【０１１４】上式では、シリンドリカルレンズの近軸焦
点距離Ｄを基準に、ピッチ間隔Ｐとの関係を示してお
り、近軸焦点距離ＤがＰ／２以下の場合には、照射角
の変化が大き過ぎて制御が困難で、また、全反射による
ロスも増える為好ましくなく、近軸焦点距離が２×Ｐ
より大きい場合は、照射角変化が少なく大型化する為好
ましくないことを示した関係式である。

【０１１５】一方、光学プリズム４の被写体側には、図
３に示すように放電管を長手とした軸方向に対して屈折
力を持ったシリンドリカル４ｄ面が形成され、閃光放電
管の軸方向の集光を行っている。本実施例では、光学プ
リズムと光学パネルとの相対移動によって、図１、図２
に示す閃光放電管の径方向の断面については効率良く集
光拡散が行われるが、閃光放電管の軸方向に関しては、
光源が長すぎて、効率よく集光させることが難しい。こ
れに対して、この閃光放電管の軸方向の集光を光学プリ
ズム４の被写体側に設けたシリンドリカルレンズ面４ｄ
を形成することによって、最も広い必要照射範囲に対応
した配光特性が得られるところまで集光するような形状
を採用している。

【０１１６】このように、光源が光学系に対して十分に
小さい場合、本実施例の中では閃光放電管径方向の断
面、では有効に機能するが、光学系に対して光源自体が
大きいものに対しては有効に機能しない。この為、光源
として理想的なものは、点光源に近い形態であり、上記
光学プリズム及び光学パネルの形状も回転対称形状に形
成できることが理想形状となる。しかし、このようにあ
る一定の断面でしか理想形状は得られないものの、全体
形状の小型化、及び、全反射を利用した高効率化などに
よって、全体としては従来方式よりも優れた配光特性
や、光学特性を得ることができる。

【０１１７】次に、第１実施例における照明光学系の設
定値を、図１、図２を用いて具体的な数値を当てはめな
がら説明する。

【０１１８】まず、拡散部の構成であるが、ズームパネ
ル５、全面パネル６（前面窓）のシリンドリカルのピッ
チ間隔Ｐは、本第１実施例では一定であり、Ｐ＝１．５
ｍｍとしている。ズームパネル５の前面窓６に対する最
大移動量Ｌは、Ｌ＝１．５ｍｍ、また、各シリンドリカ
ルレンズの焦点距離Ｄは、Ｄ＝１．５ｍｍ一定として形
状を設定してある。上記各値は、いずれも、上記の関係
式のほぼ中心に近い値を満たしており、ほぼ理想的な形
状になっている。

【０１１９】また、前面窓６に形成した負の屈折力を持
つシリンドリカルレンズ面についても、図示のように、
ズームパネル５に設けたシリンドリカルレンズ面と凹凸
が逆のまったく重なる形状となっており、密着させた場
合にシリンドリカルレンズの屈折力がちょうど打ち消さ
れる形状になる為、光学プリズム４内で集光された特性
を維持したまま光束が射出され、極めて効率の良い光学
系を形成することができる。

【０１２０】尚、本実施例では、各シリンドリカルレン
ズの形状を球面収差のない非球面形状で構成している。
この為、光源中心から射出した成分は、シリンドリカル
レンズ面で全反射することなく効率良く集拡散させるこ
とが可能である。また、このようにシリンドリカルレン
ズを球面収差を補正した形状にすることによって、光学
プリズムに対して発光光源が十分に小さい場合は、極め
て効率の良い光学系を構成することができる。

【０１２１】次に、本発明の第２実施例を、図８から図
１０を用いて説明する。

【０１２２】本第２実施例は、第１実施例に対して、光
学プリズムの光射出面の形状の変更、ズームパネルの射
出面凸レンズ形状の変更、及びこの形状に対応した前面
窓の凹レンズ形状を変形させた変形例であり、照明光学
系の光軸方向の短縮させると共に、照射角可変に伴なう
移動量を短縮し、第１実施例とほぼ等価の照射角変化を
行わせることを特徴としている。

【０１２３】また、ズーム時に於ける可動部を照明光学
系の最終部である前面窓としていることも特徴としてお
り、このように最終面を可動部とすることによって収納
時余分な空間を必要とせず最小の体積で構成することが
できる。尚、他の構成は第１実施例と同様であり、ズー
ムパネルのシリンドリカル面凸レンズ面形状は球面収差
を補正した非球面シリンドリカル面を採用している。

【０１２４】同図において、図８、図９は第１実施例同
様、照明光学系の縦断面図であり、図８が最も照射範囲
の狭い状態を、図９が最も照射範囲の広い状態を、各々
示す。また、図１０は照明光学系の平面図を示しており
光学プリズムの射出面形状を示すものである。図中にお
いて、５２は閃光放電管、５３は反射傘、５４は光学プ
リズムである。

【０１２５】図１０に示すように光学プリズム５４は、
第１実施例との相違点として、光射出面が、中央部の５
４eと周辺部の５４f、５４gの３つの曲面から構成され
ている。このように射出面形状を分割することによっ
て、比較的光量の損失を抑えて照明光学系の射出光軸方
向の短縮し小型化することが可能になる。また、５５は
固定のズームパネル、５６は可動の前面窓であり、照射
角可変の働きをする。

【０１２６】ここで、拡散部を形成するズームパネル５
５のシリンドリカルレンズ５５a、及び、これと形状が
重なり合う前面窓５６の負の屈折力を持つシリンドリカ
ルレンズ５６bの形状は、第１実施例の形状を相似的に
ほぼ半分に縮小した形状としている。このように構成す
ることによって、光源中心から射出される光束が光学プ
リズム５４の入射面５４bおよび全反射面５４cで、射出
光軸とほぼ平行化されていると仮定すると、ほぼ半分の
移動量で第１実施例の照射角変化とほぼ等価の照射角変
化を行わせることができる。

【０１２７】実際の数値を当て嵌めてみると、レンズの
最大離間距離をＬ、シリンドリカルレンズの近軸焦点距
離Ｄ、シリンドリカルレンズのピッチ間隔Ｐとする
と、Ｌ＝０．７５ｍｍ、Ｄ＝０．７５ｍｍ、Ｐ＝０．７５
ｍｍであり、レンズの最大離間距離をＬは（３）式の下限値
に近づき、シリンドリカルレンズ近軸焦点距離Ｄとシリ
ンドリカルレンズのピッチ間隔Ｐとの関係は、第１実施
例同様（４）式のほぼ中心値をとっている。

【０１２８】このように、拡散部を構成する凹凸のシリ
ンドリカルレンズ形状を相似的に変化させることによっ
て、配光特性を変化させずにレンズの最大移動距離を変
化させることができる。ただしこの場合、光学系各要素
の配光変化に関する敏感度は高くなり、両レンズの相対
的な上下方向のずれや傾きが、大きな配光特性の変化と
なって表れる。

【０１２９】しかし、この点に関してメカ的に十分な配
慮を行なった設計を行うことによって、必要最低限の移
動量で大幅な照射角変化が可能な照射角可変照明光学系
の設計が可能となる。

【０１３０】次に、本発明の第３実施例を、図１１から
図１３を用いて説明する。本第３実施例は、第２実施例
に対して光学プリズムを更に小型化すると共に、ズーム
パネル６５の凸レンズ形状とこの形状に対応した前面窓
６６の凹レンズ形状を変形させた第２実施例とは異なる
変形例であり、照射角可変に伴なう移動量を最小にし、
かつ第１実施例より大きな照射角変化を行わせることを
特徴としている。尚、他の構成は第１実施例と同様であ
り、シリンドリカル面凸レンズ面形状は球面収差を補正
した非球面シリンドリカル面を採用している。

【０１３１】基本的な構成としては、図１３に示すよう
に光学プリズム６４の光射出面６４dに閃光放電管６２
の長手方向と垂直な方向に複数のプリズム面を形成し、
光源から近い距離で閃光放電管６２からの射出光の集光
を行うように構成している。また、これと同時に閃光放
電管６２の短手方向の集光拡散は、第１実施例に対しズ
ームパネル６５の光射出面６５aに形成したシリンドリ
カルレンズのピッチ間隔を同一にした状態で屈折力を高
めたものである。尚、単に球面で屈折力を強めると不要
な全反射光が生じる為、この球面収差を補正するような
面形状としている。図示のように、第１実施例のほぼ半
分の移動量で大幅な照射格変化が行われていることがわ
かる。

【０１３２】このように、照射角変化に伴う移動量を極
端に少なく構成しても、非球面シリンドリカルレンズを
用いて補正を加えることによって全反射による光量損失
を生じさせず、効率の良い集光拡散制御が可能となる。
ただし、本実施例の光線トレース図でも示しているよう
に、光源中心から射出した光束に関しては小移動量で効
率よく集光拡散が行われるが、実際には、光源の発光部
はある一定の大きさがあり、この大きさが全体光学系に
対して大きすぎると、光学プリズムの光射出面６５aで
の全反射光が生じ易くなる。

【０１３３】したがって、本第３実施例は、光源の実際
の大きさが光学系全体に対して十分に小さい場合や、あ
る程度の光量ロスは生じても小型化を最優先するような
光学系の構成であれば極めて有効な照射角可変機構の構
成となり得る。

【０１３４】この第３実施例に実際の数値を当て嵌めて
みると、レンズの最大離間距離をＬ、シリンドリカルレ
ンズの近軸焦点距離Ｄ、シリンドリカルレンズのピッチ
間隔Ｐとすると、Ｌ＝０．７５ｍｍ、Ｄ＝０．７５ｍｍ、Ｐ＝１．５０ｍ
ｍであり、レンズの最大離間距離をＬは（３）式の下限値
に近づき、シリンドリカルレンズ近軸焦点距離Ｄとシリ
ンドリカルレンズのピッチ間隔Ｐとの関係は、（４）式
のほぼ下限値をとっている。すなわち、最も少ない移動
量で最も大きな照射角可変ができる構成となっている。

【０１３５】次に、本発明の第４実施例を、図１４から
図１６を用いて説明する。図１４は閃光放電管７２の径
方向の断面図であり、図１５は閃光放電管７２の軸方向
の断面を示している。

【０１３６】各部の名称や機能は前述の各実施例とほぼ
同様であり、各部の番号はそれぞれ対応している。特
に、本第４実施例は、ズームパネル７５の射出面の凸レ
ンズ形状の改良を図ったものであり、これに対応した前
面窓７６の凹レンズ形状もこれに合わせて最適化を図っ
ている。本実施例の構成をとることによって、照射角可
変によって得られる配光特性のうち特にワイド状態の配
光を均一化することが可能になる。

【０１３７】すなわち、上記第１から第３実施例では、
シリンドリカルレンズの球面収差を補正し一直線上に集
光させるように構成していたが、このようにして得られ
る配光特性は、全反射による光量ロスが減少し必要照射
範囲に対してほぼ均一な配光特性が得られるものの、ど
うしても中心部に比べて周辺部の照度が低下してしまう
傾向があった。本実施例では、配光特性、特に均一性が
要求されるワイド側の配光特性を改善するため、以下に
説明するように特にズームパネルの光射出面の形状の改
良を図ったものである。

【０１３８】まず、基本的な考え方としては、光学プリ
ズムの屈折及び全反射面によって光源からの射出光を閃
光放電管の軸方向の断面に関してすべて射出光軸と平行
化し、各シリンドリカルレンズ面のピッチは十分に小さ
く到達した成分は到達した射出面の位置によらず、全て
均一な分布になっていることを仮定する。このように仮
定すると、ズームパネルの射出面に形成された各シリン
ドリカルレンズ面毎に、射出光軸に平行でほぼ均一な光
束が入射しているとみなすことができる。そして、各シ
リンドリカルレンズ毎に射出光軸に平行な成分が均一に
分配されていることになるので、必要照射範囲全体にわ
たって均一な配光特性を得ることができる。

【０１３９】ここで、具体的な光の分配方法であるが、
本実施例では以下のように、各シリンドリカルレンズ面
の形状を規制している。

【０１４０】まず、各シリンドリカルレンズの光軸中心
を基準として、この光軸からの距離とシリンドリカルレ
ンズ通過後の角度を、ある一定の関係があるように規制
している。特に、本実施例では、図１６に示すように、
各シリンドリカルレンズ光軸中心と射出位置との距離
ｍと、シリンドリカルレンズ通過後の角度 θ との間
に以下の比例関係があるようにしている。すなわち、一
般式で表わすと、 θ＝ｋ×ｍ ……（５）で表わされる関係にある。ただし、ｋは比例定数とす
る。

【０１４１】以下、図１６を参照しながら光学プリズム
７４の光射出面の形状について詳細に説明する。

【０１４２】図１６は、図１４に示した照射角可変照明
光学系の一部を拡大して示したものである。ここで、着
目した一つのシリンドリカルレンズ面の特性について説
明する。同図において、Ｃは今回着目したシリンドリカ
ルレンズの光軸であり、この軸に対してシリンドリカル
レンズは上下対称形状で形成されている。簡単の為、光
軸中心より上側の面で一般式について、下側の面で、実
際の光線トレースをしたものについて説明する。

【０１４３】光源から射出された光束は、図示のように
入射面による屈折、または図示していないが、全反射面
による反射によって、光軸と略平行になるように変換さ
れる。その後、光射出面で屈折し所定の角度成分に変換
されるが、この時の変化は上式（５）によって規制さ
れ、照射面上で均一な照度分布になるように変換され
る。

【０１４４】以下、具体的な数値を当て嵌めて説明す
る。本実施例では、シリンドリカルレンズのピッチＰを
上記第１、第３実施例同様１．５ｍｍとする。また、
比例定数となるｋとしては、４０を採用する。この場
合、中心から最も離れた位置までの距離０．７５に対し
て、変換後の最大角度が３０°となる。図示の例は、光
軸より下側の成分について、0.05ｍｍずつ下側にシフト
させたものであり、角度は、下側にいくにつれて２°ず
つ光軸側に曲がる角度が大きくなるように面形状を設定
している。このように構成することによって、各角度成
分毎に均一に照射面上に届く為、全体として理想的な均
一な配光特性を得ることができる。

【０１４５】次に、このようにして均一な角度成分に配
分された光束がワイド側で特に均一化するための構成に
ついて説明する。上述のようにズームパネル７５通過後
の光束は均一化されるが、その後方に位置する前面窓７
６の形状によってはこの均一性が維持されず、悪影響を
及ぼす場合がある。すなわち上記第１実施例から第３実
施例までの構成では、ズームパネル７５通過後の光束が
最もパワーの弱い各シリンドリカルレンズの光軸付近に
線状に集光しているため、前面窓の位置をズームパネル
の各シリンドリカルレンズの焦点位置に保持することに
よって、前面窓の凹レンズの効果を最小に抑えることが
できるが、本実施例のような形状にズームパネルの各シ
リンドリカルレンズを形成すると、線状には集光せずあ
る一定の広がりを持った分布となる。このため、本実施
例では、前面窓の各レンズ面の中央付近に平面部を設け
ており、このように構成することで、前面窓のレンズ効
果を受けず、均一な配光特性を得ることができる。

【０１４６】また、本第４実施例では、図１５に示すよ
うに第１から第３実施例とは異なる光学プリズム７４の
光射出面７４dにフレネルレンズ面を形成することによ
って、光軸方向の長さを短縮するように構成し、光学系
の全体形状の小型化を図っている。

【０１４７】次に、本発明の第５実施例を、図１７を用
いて説明する。本第５実施例は、光学プリズムの射出面
の凸レンズ形状を部分的に異ならせたことを特徴として
いる。すなわちズームパネル８５の光射出面形状と前面
窓８６の光入射面形状とを、中心部と周辺部でピッチ間
隔および屈折力を変えていることである。以下、図１７
を用いて実施例に即して説明する。

【０１４８】図に示すように、ズームパネル８５の中央
部には、比較的ピッチ間隔が広く屈折力も比較的弱い非
球面シリンドリカルレンズ８５aが形成され，周辺部に
は、比較的ピッチ間隔が狭く屈折力が比較的強い非球面
シリンドリカルレンズ８５bが形成されている。

【０１４９】本実施例の目的とするところは第４実施例
同様、必要照射範囲に対して均一な配光特性を得るこ
と、特に最も照射範囲が広い状態で均一な配光が得られ
るようにするため、上記実施例とは別観点の考え方で構
成したものである。この目的の達成の為、本実施例では
上記構成をとっているが、これは以下のような理由によ
る。まず、第１実施例でも説明したように、光源から近
い位置で制御された成分は光源の大きさが小さい場合に
はそれほど大きく広がらないが、光源の大きさが大きい
場合には光学プリズムの射出面に届く段階で光軸と平行
に入射する成分ばかりでなく、光源の大きさに対応し
た、ある広がりを持った成分となっている。

【０１５０】このことから、光学プリズム前面の入射面
から入って直接屈折して平行化される成分、すなわち、
光学プリズム射出面の中心部付近に到達する成分は、図
中に示した光源中心から射出した成分より実際の配光は
広がった成分になっている。一方、光源から、光軸に対
して側方（図中上下方向）に向かった成分は、全反射し
て射出光軸に変換されるが、この時、光源と反射面との
距離は比較的遠くに離れて位置している為、光源の大き
さによる広がった成分は上記直接制御成分に比べて少な
くなっている。

【０１５１】この為、光学プリズムの光射出面全体でほ
ぼ等価な配光特性が得られるように構成するには、光学
パネルの周辺部の拡散度合を中央部に比べて増加させる
必要がある。上記第５実施例は、この光学プリズムの射
出面での射出時の照射分布を均一化させれ為、この拡散
性を場所に応じて変更したものであり、本実施例では、
２種の光学特性の変化で対応させている。このように構
成することによって、光射出面での配光分布はもとよ
り、照射面上での配光分布を均一に制御することができ
る。

【０１５２】また、上記実施例では、中央部と周辺部で
２種のシリンドリカルレンズの拡散特性に分けている
が、必ずしもこの２種の構成に限定されるものではな
く、光源の大きさや光学プリズムの光射出面に到達する
光の拡散度合に応じて、このシリンドリカルレンズの屈
折力を段階させて変化させても良く、このように構成す
ることによって、より均一な配光特性を得ることが可能
となる。

【０１５３】さらに、上記実施例では、照明光学系の平
面図を示していないが、第１実施例から第４実施例同
様、光学プリズム８４の光射出面には閃光放電管８２の
軸方向（長手方向）に集光を行うレンズ面もしくはプリ
ズム面やフレネルレンズ面が形成されている。この光源
長手方向の集光方法とその前面に配置した拡散光学系の
組み合わせは、第１実施例から第４実施例の組み合わせ
に限定されるわけではなく、別の光学系の組み合わせと
してもよい。

【０１５４】以下の実施例では、光学系の平面図は示さ
ないが、上記実施例同様、任意の組み合わせで、光学プ
リズムの光射出面には光源の長手方向の集光作用を持た
せた構成になっているものとする。

【０１５５】また、上記第５実施例では、その拡散状態
のみを示しているが、集光状態は、第１実施例から第３
実施例同様、ズームパネル８５と前面窓８６が接近した
状態で重なり合い各シリンドリカルレンズのパワーが相
殺された状態が対応する。以下の実施例においても、図
示はしないが、それぞれ、ズームパネルと前面窓が接近
した状態が最集光状態に対応する。

【０１５６】次に、本発明の第６実施例を、図１８を用
いて説明する。本第６実施例は、光学プリズムの射出面
の形状のうち、一部の形状をプリズム面としたことであ
る。すなわちズームパネル９５の中央部射出面形状と前
面窓９６の中央部入射面形状とを非球面シリンドリカル
面とし、周辺部はプリズム面で構成したことである。以
下、図１８を用いて実施例に即して説明する。

【０１５７】図１８は、拡散状態を示している。図示の
ようにプリズム部に対応する成分は大きく角度変換され
ていることがわかる。

【０１５８】実施例５でも説明したように、周辺部に到
達する成分は中央部と同一の屈折力を持たせると周辺部
の拡散性の変化の割合は少なく、より大きな拡散性の変
化が必要となる。そこで、本実施例では、この光学プリ
ズムの光射出面の周辺部の拡散性変化の大きいプリズム
面を使用している。このように、光学プリズムを使用す
ることによって、光軸方向の成分を極端に変化させるこ
とができる為、拡散状態でどうしても中心付近に残りが
ちな照度の強い分布を、必要照射範囲の周辺部に一部ま
わすことができるため、全体として均一な配光分布を得
ることができる。

【０１５９】尚、図示の光源中心から射出した光線のト
レース例では、配光分布が不均一のように見えるが、実
際には、光源の大きさが光学系全体形状に対して大きい
為、図示以外の部分にも光線は照射し、全体として均一
な配光分布が得られる。

【０１６０】また、図示していないがズームパネル８５
と前面窓８６が接近した状態が最集光状態となる。光源
中心から射出された光束は光学プリズム８４によって略
光軸と平行な成分に変換され、ズームパネル８５の光射
出面に形成されたシリンドリカルレンズとプリズム面
は、前面窓８６に重なり合うように形成された対応面に
よって各屈折力がそれぞれキャンセルされている為、こ
の集光状態は維持されて照射面上に到達する。

【０１６１】次に、本発明の第７実施例を、図１９〜図
２２を用いて説明する。本第７実施例は、第１実施例の
ズームパネルに形成したシリンドリカルレンズの屈折力
をキャンセルする為の負の屈折力を、前面窓の射出面側
に形成したことである。光源の大きさが光学系全体に対
して十分に小さければ、このように、必ずしもズームパ
ネルの光射出面形状と前面窓の形状が重なり合わなくて
も、上記各実施例とほぼ等価な光学系を得ることができ
る。以下、図１９〜図２２を用いて詳細に説明する。

【０１６２】図１９は、本第７実施例の集光状態を示す
図である。ズームパネル１０５と前面窓１０６は接近状
態にあり、この状態で、ズームパネル１０５の集光特性
をキャンセルするように前面窓１０６の照射面側に負の
屈折力を持つシリンドリカル面が形成されている。この
ように構成することによって、光源中心から射出された
光束は、光学パネルの照射面側で複数の帯状の光側とな
って照射される。

【０１６３】一方、図２０は、拡散状態を示す。この場
合もズームパネルと前面窓の相対的移動量を適宜調整す
ることによって所望の配光特性を得ることができる。す
なわち、図１９に示す集光状態から、図２０に示す拡散
状態は前面窓を移動させることにより連続して変化させ
ることができ、必要とされる照明範囲に応じて連続的な
配光特性変化をもたせることができる。

【０１６４】次に、図２１に本第７実施例の拡散状態を
形成するためのもう一つの方法について説明する。図２
１は、ズームパネル１０５と前面窓１０６の相対的位置
関係を、射出光軸に対して垂直方向に移動させて拡散状
態を形成したものである。このように、射出光軸に対し
て垂直方向に移動させても、図２０に示す拡散状態とほ
ぼ等価の拡散状態を得ることができる。これは、図示の
例でもわかるように、前面窓１０６の平面部に光線を導
くことによって拡散状態を形成できることを利用したも
のであり、図２０の場合と大きく異なることは、図に示
すような集光状態と拡散状態の２種の状態にしか切り換
えらず、中間位置での配光特性は照射角可変としては適
さないものとなっていることである。

【０１６５】このように構成することによって、集光、
拡散という２値の切り換えであれば、光軸に対する垂直
移動という極めて少ないスペースで照射角の切り換えが
可能になるという利点がある。図示の例では、前面窓の
拡散状態を形成する面を平面としているが、必ずしもこ
の形状に限定されるわけではなく、必要な配光特性を得
るための曲面を形成してもよく、また平面と曲面の組み
合わせとしてもよい。

【０１６６】次に、図２２について説明する。この図
は、図２０と図２１の動きの組み合わせを示した図であ
り、光軸方向に平行に移動させながら、かつ垂直方向に
も移動させた状態を示している。

【０１６７】図２２は、図２０の状態に対してさらに光
学パネルを上方に所定量移動させてものであり、図示の
ように各レンズ間の関係を偏心させた状態に保つことに
よって、射出光束の射出方向を傾けることが可能とな
る。図示の例では、前面窓１０６に対して、光学プリズ
ム１０４、ズームパネル１０５を含む発光部ユニットを
０．２mm下側に移動させたものであり、全体の配光特性
を下側に所定量傾けることが可能になった。このよう
に、射出光軸に対する平行、垂直の組み合わせることに
よって、照射範囲の広さだけの変化だけでなく、照射方
向もある程度コントロールすることができる。

【０１６８】尚、このような、照射方向の可変はこの実
施形に限定されるわけではなく、上記他の実施例でも同
様に行うことができる。

【０１６９】また上記実施例では、前面窓の照射面側に
負の屈折力を持った複数のシリンドリカルレンズを形成
しているが必ずしもこの形態に限定されるわけではな
く、例えば、前面窓１０６の両面に負の屈折力を振り分
けるように構成し等価の効果が得られるように構成して
も良い。

【０１７０】次に、本発明の第８実施例を、図２３を用
いて説明する。本第８実施例は、第１実施例のズームパ
ネルに形成したシリンドリカルレンズに負の屈折力を持
たせたことを特徴とする。また、前面窓の対向面につい
ては、このズームパネルの負の屈折力をキャンセルする
ような、正の屈折力を持たせたシリンドリカル面を形成
し、上記各レンズは各々形状が重なり合うように形状が
規定されている。以下、図２３を参照しながら説明す
る。

【０１７１】図示はしていないが、ズームパネル１１５
と前面窓１１６の凹凸を入れ替えても集光状態の分布特
性はほとんど変化がなく、集光状態は維持される。ま
た、この両者の間隔を離した拡散状態を示す図２３にお
いても、ある一定の割合で拡散度合いが変化しているこ
とが分かり、このような構成でも、照射角可変が可能と
なる。

【０１７２】また上記各実施例では、ズームパネルの光
射出面と前面窓の対応面の形状が一致する、または、両
者の屈折力が完全に打ち消すような形態の例を示してい
るが、この形状は必ずしも一致させる必要はなく、第４
実施例にも示したように前面窓の一部に平面部を設け配
光特性の均一化を図ったり、配光の対応面の一部の形状
を異ならせこの部分で拡散性を与え全体として必要な配
光特性に整えるような改良を加えたり、さらには意図的
に全体形状を異ならせて中間段階のあるポイントで屈折
力がキャンセルされ最も集光されるような構成に変更し
ても良い。

【０１７３】また、上記各実施例では、ズームパネルと
前面窓との相対的移動を光軸方向に移動したものについ
て示しているが、移動の方向はこの光軸に対する平行移
動に限定されるわけではなく、第７実施例に示すよう
に、上下への移動や、光軸方向に平行に移動させると同
時に垂直方向に移動するように構成したり、また各パネ
ルを回転動作を与えてもよく、このようにしても、上記
実施例同様に配光特性変化を行わせることができる。

【０１７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
照射角可変照明光学系のベースとなる集光光学系の能力
を向上させ、かつ照射角可変に伴う移動量も従来になく
減少させるような構成をとっている為、照明光学系全体
としても極めて効率が向上すると共に、光学系の全体形
状が小型化し各種光学機器に搭載可能な大きさの構成を
とることができるようになった。

【０１７５】また、配光特性の変化も連続的に切り換え
が可能であること、またすべてのズームポイントで均一
な配光を得ることができるなど、光学特性にもすぐれた
照射角可変照明装置を提供することができるようになっ
た。

【０１７６】さらに本発明による照射角可変照明光学系
は、設計自由度が高く、製品として要求される大きさ・
メカ精度・光学特性等に応じて最適な照射角可変機構の
設計を容易に行うことができる。

【０１７７】また、構成要素が少なく、照射角可変機構
が安価に構成できることや、その応用光学系も広く、各
種照明光学系に応用できるなど極めて汎用性の高い技術
になっている。

【０１７８】一方、光学プリズム内での集光を全反射を
利用して行っている為、同一光源に対するエネルギ利用
効率が高く、小型しても光学特性を低下させずむしろ画
角内に照射される有効エネルギを増加させることを可能
にしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の集光状態の光線分布を示
す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図２】本発明の第１実施例の拡散状態の光線分布を示
す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図３】本発明の第１実施例の閃光発光装置光学系の斜
視図。

【図４】本発明の第１実施例の閃光発光装置を適用した
カメラの全体斜視図。

【図５】本発明の第１実施例の閃光発光装置を適用した
カメラの平面図。

【図６】本発明の第１実施例の閃光発光装置の縦断面
図。

【図７】本発明の第１実施例の閃光発光装置の分解斜視
図。

【図８】本発明の第２実施例の集光状態の光線分布を示
す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図９】本発明の第２実施例の拡散状態の光線分布を示
す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図１０】本発明の第２実施例の閃光発光装置の光学系
の平面図。

【図１１】本発明の第３実施例の集光状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図１２】本発明の第３実施例の拡散状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図１３】本発明の第３実施例の閃光発光装置の光学系
の平面図。

【図１４】本発明の第４実施例の拡散状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図１５】本発明の第４実施例の閃光発光装置の光学系
の平面図。

【図１６】本発明の第４実施例の光線分布を説明する為
の閃光発光装置の放電管径方向の一部縦断面図。

【図１７】本発明の第５実施例の拡散状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図１８】本発明の第６実施例の拡散状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図１９】本発明の第７実施例の集光状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図２０】本発明の第７実施例の拡散状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図２１】本発明の第７実施例の別の拡散状態の光線分
布を示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【図２２】本発明の第７実施例のさらに別の拡散状態の
光線分布を示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面
図。

【図２３】本発明の第８実施例の拡散状態の光線分布を
示す閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図。

【符号の説明】

１閃光発光部２，３３，５２，６２，７２，８２，９２、１０２、１
１２閃光放電管３，３４，５３，６３，７３，８３，９３，１０３，１
１３反射傘４，４０，５４，６４，７４，８４，９４，１０４，１
１４光学プリズム５，４４，５５，６５，７５，８５，９５，１０５，１
１５ズームパネル６，４５，５６，６６，７６，８６，９６，１０６，１
１６前面窓１１撮影装置本体１２レンズ鏡筒１３レリーズボタン１４，１５ズームボタン１６操作ボタン１７液晶表示窓３５反射傘ホルダー４１反射板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源手段と、該光源手段の前方に配置さ
れ前記光源手段からの入射光束の少なくとも一部を全反
射させて被写体を照射するための光学プリズムと、該光
学プリズムの被写体側に配置した第１と第２の光学部材
とを有し、該二つの光学部材の相対変位を変化させて照
射角を可変としたことを特徴とする照射角可変照明装
置。
【請求項２】前記光学プリズムは、光射出面と、全反
射面と、前記光源手段からの光を屈折させて直接前記光
射出面へ導光するための第１の光入射面と、入射した光
を前記全反射面へ導き該全反射面にて反射された後に前
記射出面へ導くための第２の光入射面とを有することを
特徴とする請求項１に従う照射角可変照明装置。
【請求項３】前記光学プリズムは、所定の切断面にお
いて、前記第１の光入射面により屈折された光束、そし
て前記第２の光入射面と前記全反射面によって反射され
た光束が互いに平行となるように構成されていることを
特徴とする請求項２に従う照射角可変照明装置。
【請求項４】前記第１の光入射面により屈折された光
束、そして前記第２の光入射面と前記全反射面によって
反射された光束は照明装置の射出光軸に対して平行であ
ることを特徴とする請求項３に従う照射角可変照明装
置。
【請求項５】前記第２の光入射面の射出光軸に対する
傾きをΦ０としたとき、 0°≦Φ０＜２° なる条件を満足することを特徴とする請求項２から４に
従う照射角可変照明装置。
【請求項６】前記第1の光学部材は所定の切断面にお
いて集光作用を持つレンズ部を複数有し、前記第2の光
学部材は前記所定の切断面において発散作用を持つレン
ズ部を複数有することを特徴とする請求項１に従う照射
角可変照明装置。
【請求項７】前記第1の光学部材と前記第2の光学部材
の各レンズ部の並び方向のピッチ間隔、そして前記所定
の切断面における近軸焦点距離は同じで、このピッチ間
隔をｐ、近軸焦点距離をＤとしたときｐ／２≦Ｄ≦２ｐなる条件式を満足することを特徴とする請求項６に従う
照射角可変照明装置。
【請求項８】前記各レンズ部のピッチと各レンズ部の
前記所定の切断面における近軸焦点距離は異なることを
特徴とする請求項６に従う照射角可変照明装置。
【請求項９】前記光源は、放電管であり、該放電管の
長手方向を放電管の軸方向としたときに、前記第1と第2
の光学部材は各々、この軸方向と平行に並列して複数の
レンズ部を有していることを特徴とする請求項１に従う
に従う照射角可変照明装置。
【請求項１０】前記レンズ部はシリンドリカルレンズ
であることを特徴とする請求項９に従う照射角可変照明
装置。
【請求項１１】前記第1の光学部材と前記第2の光学部
材の各シリンドリカルレンズの並び方向のピッチ間隔、
そして前記軸方向と垂直な面で前記第1と第2の光学部材
を切断した切断面における近軸焦点距離は同じで、この
ピッチ間隔をｐ、近軸焦点距離をＤとしたときｐ／２≦Ｄ≦２ｐなる条件式を満足することを特徴とする請求項１０に従
う照射角可変照明装置。
【請求項１２】前記第1の光学部材における、前記軸
方向と垂直な切断面における各レンズ部は集光作用を有
し、前記第2の光学部材における、前記軸方向と垂直な
切断面における各レンズ部は発散作用を有することを特
徴とする請求項９に従う照射角可変照明装置。
【請求項１３】請求項１から１２に従う前記照射角可
変照明手段を用いた撮影装置。