JP2001209096A - 照射角可変照明装置及びそれを用いた撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閃光放電管の軸方向の照射角をも可変させ
る。又、照射角可変に伴う光学部材の移動量を少なくす
る。 【解決手段】 ズームレンズの焦点距離に応じて第１の
透光性光学部材４と第２の透光性光学部材５の相対位置
関係を変化させることによって、閃光放電管２の管径方
向の配光特性を撮影レンズの照射範囲に対応させるよう
にする。又、上記動作に連動して第１の透光性光学部材
４と第２の透光性光学部材５の間に生じる空間の一部に
第３の光学部材６を挿入させることによって、閃光放電
管２の軸方向（長手方向）の配光特性も撮影レンズの照
射範囲に対応するように変化させる。４ｄ及び５ａはシ
リンドリカルレンズ、５ｂはフレネルレンズである。
又、４ａ，５４ｄは全反射面である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、照明装置に関し、
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
種々の技術が知られている。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
知られている。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必要照射範囲
の狭い望遠（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
角可変照明装置が知られている。

【０００３】上記２種の技術を応用した照明系の公知技
術としては、特開平４−１３８４３９号公報で開示され
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、全反射面での全反射、透過を切り
替えて照射範囲を変化させるものがある。

【０００４】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
るものも開示されている。

【０００５】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、撮影レンズの開放Ｆナ
ンバー値は徐々に大きくなる傾向にあり、補助光源を使
用しないで撮影すると、手ぶれや被写体ぶれによる予想
外のぶれ写真になったり、露出不足による失敗写真とな
ることがあった。この状況を対応する為、通常、カメラ
等の撮影装置では、補助光源として照明装置（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
大すると共に、一回の撮影に必要とされる発光量も増え
る傾向にあり、固定照射範囲のストロボ装置では十分に
機能しなくなっていた。

【０００６】このような背景から、撮影画角に対応した
範囲だけに照明を行い省電力化を図る照明装置として、
照射角可変の各種の照明装置が知られている。特に、全
反射を利用して発光効率を高めた出願もいくつか知られ
ている。上記従来例である特開平４−１３８４３９号公
報は、このような技術の一つであり、閃光発光装置の前
面に、主に光源から射出光軸の側方に射出した光束を光
学部材に入射させた後で全反射させ一定方向に集光させ
る上下二つの面と、これとは別に正面に形成した正の屈
折力を持つ面とで構成し、それぞれの面によって集光さ
せた後、同一射出面から被写体側に射出させる集光光学
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、反射面での反射、透過を切り替
えて照射範囲を変化させていた。

【０００７】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
えるものも知られていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例
は、比較的光制御のしやすい円筒状の閃光放電管の径方
向すなわち短手方向の集光拡散の制御であり、光源の軸
方向すなわち長手方向の集光拡散は考慮していなかっ
た。

【０００９】この為、照射角可変と言っても上下方向だ
けの照射角可変であり、必ずしも理想的な照射角可変が
行われているわけではなかった。そこで、本発明は、照
明光学系の全体形状を小型化しつつ、閃光放電管の軸方
向すなわち長手方向の照射角をも同時に可変させること
を課題としている。

【００１０】又、本発明は、このときの照射角可変に伴
う移動量をできるだけ少なくすることを課題としてい
る。

【００１１】又、本発明は、今までにない小型、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
とを課題としている。

【００１２】又、本発明は、光源からのエネルギを高い
効率で利用したスチルカメラ、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を
課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、光源手段からの射出光束を、光学部材を
介して照射光として照射する照射角可変照明装置におい
て、少なくとも前記光学部材の光源手段の有効発光部よ
り外側に対応する領域に、光源手段からの射出光束の集
光状態を調整する領域を形成すると共に、該調整領域の
光学特性を変化させている。

【００１４】本発明の照射角可変照明装置においては、
少なくとも前記光学部材の光源手段の有効発光部より外
側に対応する領域に、光源手段からの射出光束の集光状
態を調整する領域を形成すると共に、少なくとも該調整
領域に対応した領域を、射出光軸方向と略垂直方向に変
位可能な前記光学部材とは異なる光学部材を備えてもよ
い。

【００１５】又、本発明の照射角可変照明装置において
は、光源手段に最も近い第１の透光性光学部材と、該光
学部材の光射出面からの射出光束を入射させる第２の透
光性光学部材と、前記第１の透光性光学部材と第２の透
光性光学部材との間に形成される空間を射出光軸方向と
略垂直方向に変位可能な第３の光学部材とを備えてもよ
い。

【００１６】又、本発明の照射角可変照明装置において
は、光源手段に最も近い第１の透光性光学部材と、該光
学部材の光射出面からの射出光束を入射させる第２の透
光性光学部材と、前記２つの光学部材によって形成され
る空間を進退可能な第３の光学部材とから構成され、前
記第１の透光性光学部材と第２の透光性光学部材との相
対的位置関係を射出光軸方向に変位可能とし、この動き
に連動して前記第３の光学部材を射出光軸方向と略垂直
方向に変位させてもよい。

【００１７】又、本発明の照射角可変照明装置において
は、光源手段に最も近く、少なくとも入射光束の一部を
全反射によって制御する反射部を持ち、光射出部から射
出した後に複数の集光領域を形成する第１の透光性光学
部材と、該光学部材の光射出面からの射出光束を入射さ
せ、少なくとも複数の正または負の屈折力を有するレン
ズ部を形成した第２の透光性光学部材と、前記２つの光
学部材によって形成される空間を進退可能な第３の光学
部材とから構成され、前記第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材との相対的位置関係を射出光軸方向に
変位可能とし、この動きに連動して前記第３の光学部材
を射出光軸方向と略垂直方向に変位させてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１９】（第１実施形態）

【００２０】図１から図６は、本発明の第１実施形態に
よる照射角可変照明装置、特に本実施形態では閃光発光
装置を示しており、図１、図２は閃光発光装置の光学系
を構成する要部の断面図、図３、図４は閃光発光装置の
光学系を構成する要部の縦断面図、図５は閃光発光装置
の主要光学系のみの斜視図、図６は本発明を適用したカ
メラの斜視図である。尚、図１〜図４では光源から射出
した代表光線の光線トレース図も合わせて示している。

【００２１】図６に示すように、本発明による閃光発光
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。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、１３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、１８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。

【００２２】次に、閃光発光部１の光学特性を規定する
構成要素について、図５を参照して説明する。

【００２３】図５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）である。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
成分を光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。

【００２４】４は、閃光放電管２からの射出光束をいく
つかの光路に分割させると共に、それぞれの領域の光束
を射出面から射出させた後に、一定の距離で交差させ一
定の広がりの配光特性に変換するための第１の透光性光
学部材であり、光射出面側に正の屈折力を持った複数の
シリンドリカルレンズ面４ｄが形成されている。

【００２５】５は、第１の透光性光学部材から射出した
光束を入射させ、必要とされる所定の配光特性に変換す
るための第２の透光性光学部材であり、入射面側に負の
屈折力を有する複数のシリンドリカルレンズ５ａが形成
されている。また、射出面側の左右周辺部には、上記複
数のシリンドリカルレンズの屈折力を持つ方向とは略垂
直方向に正の屈折力を持つフレネルレンズ５ｂが形成さ
れている。

【００２６】６は第３の光学部材であり、本実施形態で
は左右方向のみを一定の割合で拡散させる、たとえば微
細なプリズムシートや反射面４ａと略垂直方向に屈折力
を持つ微細なシリンドリカルレンズ列のような拡散部材
で形成されている。この第３の光学部材６は第２の透光
性光学部材のフレネルレンズ５ｂの領域に対応する位置
に配置されたものであり、第１の透光性光学部材と第２
の透光性光学部材が接近した場合には、左右方向に退避
可能なような構成になっている。

【００２７】上記構成で、閃光放電管２，反射傘３，第
１の透光性光学部材４，を不図示の保持ケース等で一体
化させ発光部ユニットとし、第２の透光性光学部材５に
対して上記発光部ユニットおよび第３の光学部材を所定
の光学配置まで適宜移動させることによって、集光度合
を連続的に変化させることが可能になる。

【００２８】尚、第１の透光性光学部材、第２の透光性
光学部材の材料としては、アクリル樹脂等の透過率の高
い光学用樹脂材料、またはガラス材料で構成されてい
る。上記構成において、撮影装置１１は、従来公知の技
術と同様に、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。

【００２９】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３に取り付けられたトリ
ガーリード線を介して閃光放電管２を発光させる。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、前面に配置した第１の透光性光学部材４、第２の透
光性光学部材５、配置によっては第３の光学部材６を通
過し、所定の配光特性に変換された後、被写体側に照射
される。この配光特性の変化は、本実施形態では、第１
の透光性光学部材または第２の透光性光学部材間の射出
光軸方向への移動と、これと連動する第３の光学部材の
射出光軸と略垂直方向への移動によって行われる。

【００３０】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、その焦点距離に応じて第１の
透光性光学部材と第２の透光性光学部材の相対位置関係
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
影レンズの照射範囲に対応させるようにすると共に、上
記動作に連動して第１の透光性光学部材と第２の透光性
光学部材の間に生じる空間の一部に第３の光学部材を挿
入させることによって左右方向の配光特性も撮影レンズ
の照射範囲に対応するように配光特性を変換可能な照明
装置であり、以下、図１から図４を用いてこの最適形状
の設定方法について更に説明する。

【００３１】図３，図４は、本発明の第１実施形態の閃
光発光装置の閃光放電管径方向の縦断面図であり、上下
方向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５に対応している。図３は
第１と第２の透光性光学部材が最も接近した状態を、図
４は第１と第２の透光性光学部材がある一定の距離離れ
た状態をそれぞれ示している。また、図３、図４には同
時に閃光放電管２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３，図４では、第
１の透光性光学部材と第２の透光性光学部材との位置関
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。また、ここで説明する第１実施形態は、
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、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。

【００３２】まず、図３、図４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の発光点からほぼ均一に発光してい
ると考えて差し支えない。しかし、説明を容易にするた
め、光源中心から射出させた光束を代表光束と考え、図
中ではあえて光源中心から射出した光束のみを示してい
る。実際の配光特性としては、図に示したような代表光
束に加え、閃光放電管の周辺部から射出した光束によっ
て、配光特性は全体として若干広がる方向に変化する
が、配光特性の傾向としてはほとんど一致するため、以
下この代表光束に従って説明する。

【００３３】まず、上記構成の閃光発光装置光学系の特
徴的な形状を順を追って説明する。反射傘３は、射出光
軸後方の形状を閃光放電管２とほぼ同心形状の半円筒形
状としている。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２のガ
ラスの屈折による悪影響を受けにくくさせる効果があ
る。また、このように構成することによって、反射傘に
よる反射光を光源からの直接光とほぼ等価な射出光とし
て扱えるため考えやすく、この後に続く光学系の全体形
状を小型化することも可能となり都合がよい。

【００３４】また、反射傘３の形状をちょうど半円筒と
している理由は、これより小さいと側方光を集光させる
為には第１の透光性光学部材が大型化してしまい、逆に
これ以上大きいと反射傘内部にこもる光束が増え効率低
下が生じることからそれぞれ望ましくない為である。

【００３５】一方、反射傘３の上下の周辺部は全反射面
４ａで第１の透光性集光部材を取り囲む形態となってい
る。これにより、特に光源の内径が大きい場合にも、閃
光放電管２から射出した光束を所定の照射範囲に効率良
く集光させることができる。

【００３６】また、第１の透光性光学部材４は、第１実
施形態では以下のような形状となるように設定してい
る。まず、中央部には、入射面側４ｂに正の屈折力を与
えるシリンドリカルレンズが形成され、光源中心から射
出した光束は図示のように一度射出光軸と平行になるよ
うに変換されている。また上下の領域は、入射面４ｃで
屈折後、全反射面４ａで反射し、こちらも同様に光源中
心から射出した光束は射出光軸と平行になるように変換
されている。

【００３７】光源中心から射出された光束は射出光軸に
対して一度平行化された後、図４に示すように射出面に
形成された複数の正の屈折力を持つシリンドリカルレン
ズ４ｄによって、複数の集光領域が形成される。

【００３８】第２の透光性光学部材５の入射面側には、
第１の透光性光学部材の射出面に形成した複数のシリン
ドリカルレンズ４ｄのパワーをうち消すような負の屈折
力を持つ複数のシリンドリカルレンズ５ａが形成されて
いる。

【００３９】図３に示すように、この第１の透光性光学
部材と第２の透光性光学部材が密着した状態では、各シ
リンドリカルレンズの屈折力がうち消される。従って、
第１の透光性光学部材の４ｂでの屈折による集光状態、
及び４ｃで屈折された後全反射面４ａでの全反射による
集光状態が、そのまま維持される。

【００４０】一方、図４に示すように、第１の透光性光
学部材と第２の透光性光学部材が離れた状態では、配光
特性を均一にある一定の範囲に広げることが可能にな
る。これは、上記第１の透光性集光部材のシリンドリカ
ルレンズ４ｄによって集光された各領域の光束を、第２
の透光性光学部材のシリンドリカルレンズ５ａの屈折力
の弱い中心部付近を通過させている為であり、このよう
に光学系を構成することでシリンドリカルレンズ５ａの
影響を受けにくくさせることができる。また、光学系の
配置を上記図３と図４の間の状態に配置させると、移動
距離に応じて上記シリンドリカルレンズ５ａの屈折力の
影響を連続的に変化させることも可能である。

【００４１】この結果、配光特性も移動距離に応じて変
化させることができ、この両者の相対距離を規制するこ
とによって、配光特性を連続的に、かつ均一な状態で変
化させることが可能になる。

【００４２】次に、閃光放電管２の軸方向、すなわち長
手方向の配光特性の変化を図１，図２を用いて説明す
る。

【００４３】図１、及び図２は、閃光放電管２の中心軸
を含む断面図を示しており、図１は図３に対応する集光
状態、すなわち第１の透光性光学部材４と第２の透光性
光学部材５が接近した状態を示し、図２は図４に対応す
る照射角度範囲の広い状態、すなわち第１の透光性光学
部材と第２の透光性光学部材が一定距離離れた状態を示
している。同図において、各部の番号は上記説明の構成
部材と一致させてあり、左右方向の特性を説明する為の
代表光束も合わせて示している。

【００４４】まず、図１に示す状態は、第１の透光性光
学部材４と第２の透光性光学部材５を接近させると共
に、第３の光学部材６を、左右に退避させた状態を示し
ている。

【００４５】まず、この光学系の特徴について説明す
る。図示のように第２の透光性光学部材の左右の光射出
面側の一部にのみ正の屈折力を持ったフレネルレンズ面
が形成されている。このように中央部を平面としている
理由は、閃光放電管２の有効アーク長に対して第２の透
光性光学部材の幅が狭くかつ接近している為である。こ
のように、光源から最も遠い第２の透光性光学部材の射
出面側でも十分な距離が取れない場合には、中央部付近
にどのような集光面を形成しても各点から光源を見込む
角度が大き過ぎて集光させることが困難である。たとえ
ば、この中央部付近にフレネルレンズを形成したとして
も、閃光放電管の中心部付近から射出した光束に関して
は集光作用を持たせることができるが、閃光放電管の周
辺部から射出した光束に関しては、逆に屈折によって照
射範囲が広がったり、また全反射による予想外の反射に
よる光量ロスが生じたり、さらにはフレネルエッジ部で
の屈折による光量ロスが生じる可能性が高く必ずしも好
ましい形態ではない。このような理由から本実施形態で
は、第２の透光性光学部材５の射出面の中央部付近は平
面形状とし、左右方向の集光作用は持たせていない。

【００４６】一方、第２の透光性光学部材５の周辺部に
は、左右方向のみ集光効果を持たせるフレネルレンズ部
が形成されている。このように周辺部のみフレネルレン
ズを形成している理由は、周辺部からの光源を見込む角
度が中央部に比べて狭く、かつ方向もある程度限定で
き、光束の方向をある程度制御可能な為である。

【００４７】そこで、図１の光学系の配置で、最も集光
できるようにフレネルレンズの各面の角度を規定すると
共に、このときフレネルレンズにより屈折された後の光
束がフレネルレンズのエッジ部から再入射しないよう
に、フレネルレンズ各エッジ部にある一定角度の逃げを
設けて最適化したのが上記第１実施形態の形態である。
フレネルレンズ面は、第２の透光性光学部材の光射出面
側に設けられているが、これは光入射面側にフレネルレ
ンズ面を設けると、この面での入射角度が大きくなり表
面反射によるロスが多くなること、またフレネルエッジ
部での光量ロスも生じることから、この悪影響を防止す
るためである。上記実施形態のようにフレネルレンズ面
を光射出面側に形成することによって、入射面側と射出
面側の２回に分けて屈折し、徐々に集光される為、各入
射角度は小さくなり表面反射によるロスを減少させるこ
とができる為、効率良く集光を行うことができる。図１
の代表光束にも示すように比較的無理のない角度で屈折
し、第２の透光性光学部材の全面を利用して集光が行わ
れる為、光学系の全体形状を大型化せず効率よく集光さ
せることができる。

【００４８】次に、図２を用いて左右方向の照射角度範
囲を広げた状態を説明する。

【００４９】上述のように、第２の透光性光学部材の中
央部に関しては、平面で構成されている為、均一でかつ
広い角度範囲の分布になっている。一方、左右の周辺部
はフレネルレンズによって集光されているが、この集光
効果を低減させることにより全体として均一で照射範囲
の広い配光特性を得ることができる。

【００５０】本実施形態では、この集光効果を低減させ
る為、この閃光放電管の長手方向のみ拡散させる拡散面
を形成した第３の光学部材６を、上下方向の照射角可変
で生じる空間に挿入させることにより上記目的を達成し
ている。

【００５１】図２に示す状態は、上記フレネルレンズ５
ｂに対応する領域に入射するすべての光束を、一度この
第３の光学部材６を通過させるようにしたものであり、
このように構成することで、均一に拡散させている。第
３の光学部材６においては、光射出面側に細かいピッチ
のシリンドリカルレンズ面６ａが紙面前後に伸びる方向
に形成されている。

【００５２】図２では、図１に示した代表光束が、第３
の光学部材６を挿入することによってどのように変化し
ているかを説明するため、光源である閃光放電管２の同
一点から同一方向に射出した光束の状態を示している。
図示のように、この拡散面を挿入することで、光線の光
路が変換され拡散された状態で光射出面から射出されて
いることがわかる。

【００５３】上記実施形態では、図１で最も集光した状
態を、図２で最も拡散した状態を示しているが、この第
３の光学部材６の位置はこの２点に限定されるわけでは
なく、たとえば、必要とされる拡散の度合いに応じて、
たとえば、フレネルレンズの途中の領域まで移動させ、
必要とされる照射角度範囲を満たすように構成しても良
い。

【００５４】このように、本実施形態の閃光放電管の長
手方向（左右方向）の照射範囲の変化は、閃光放電管の
径方向（上下方向）で利用した光制御面、すなわち第１
の透光性光学部材４の光射出面４ｄ、及び第２の透光性
光学部材の光入射面５ａの面は利用しておらず、第２の
透光性光学部材の光射出面５ｂと第３の光学部材によっ
て構成される別個の光学系を利用している。この為、上
下、左右の照射角度変化を各々独立して行うことがで
き、照射角度を設定する自由度が高く、極めて有効な手
段となっている。

【００５５】尚、上記実施形態では、閃光放電管の長手
方向の拡散特性を変化させる第３の光学部材として、紙
面前後方向に伸びる複数のシリンドリカルレンズを利用
しているが、拡散部材としては、この光学系に限定され
るわけではなく、たとえば、紙面前後方向に伸びるプリ
ズムシートや、拡散性を有する各種シート状の拡散部材
を用いても良い。

【００５６】また、上記実施形態では、フレネルレンズ
を、第２の透光性工学部材の光射出面側に形成している
が、必ずしもこの面に限定されるわけではなく、第１の
透光性光学部材の射出面の一部に形成したり、第２の透
光性光学部材の入射面側に形成したり、さらには、複数
の面にレンズ面を形成しても良い。

【００５７】また、本実施形態では、集光手段としてフ
レネルレンズを用いているが、必ずしもフレネルレンズ
に限定されるわけではなく、シリンドリカルレンズの一
部を形成しても良く、このように構成することによっ
て、光量ロスをさらに減少させることができる。

【００５８】このように第３の光学部材６として本実施
形態のような拡散部材、特に左右方向のみ拡散させる光
学部材を用いることは、光量ロスの少ない屈折光学系を
利用できることになり、照射範囲の狭い状態と広い状態
のそれぞれの状態に好適な光路切り替えが可能となる。
この為、効率の面からみて極めて有効な手段となってい
る。

【００５９】尚、上記第１実施形態では、拡散部材を使
って照射角度可変を実現しているが、構成としては、拡
散部材の射出光軸方向と略垂直方向の移動という方法に
は限定されず、拡散と透過を切り換える部材であれば、
同様の効果を得ることができる。たとえば、ブラインド
のように、多分割化された板状の拡散部材を回転可能と
して拡散と透過を切り換えたり、フォーカルプレーンシ
ャッターのようなスライド可能な拡散部材を重ね合わせ
拡散領域を変更させたり、さらには液晶部材を配置して
拡散と透過の状態および領域を切り換えてもよい。この
ように構成することによって、図１に示すような拡散部
材の退避状態を必要としない構成をとることができる
為、全体形状を小型化できる。また、このような構成を
とっても、拡散領域を変更すれば良いだけなので、中間
の配光特性を得るにも都合が良い構成をとることができ
る。

【００６０】（第２実施形態）本発明の第２実施形態
を、図７、図８を用いて説明する。第２実施形態におい
ては、第１実施形態における第２の透光性光学部材５の
一部と第３の光学部材６の形状を変形させている。特
に、円筒形状の閃光放電管２の長手方向の照射角可変を
負のフレネルレンズを用いて行っている。閃光放電管２
の管径方向の照射角可変の状態は図３，図４と同様であ
る。

【００６１】図７，図８において、２４は閃光放電管２
からの射出光束を入射させる第１の透光性光学部材であ
る。また、２５は第１の透光性光学部材２４からの射出
光を入射させ集光させる第２の透光性光学部材であり、
光射出面側の左右両側には頂角が一定角度のプリズム列
２５bが形成されている。２６は負の屈折力を持ったフ
レネルレンズであり、第１の透光性光学部材２４と第２
の透光性光学部材２５の隙間を閃光放電管２の軸方向に
移動可能なように不図示の機構部材によって保持されて
いる。

【００６２】図７は照射角度を狭めた状態を、図８は照
射角度をある程度広げた状態をそれぞれ示しており、閃
光放電管からの射出光束のうち動作を説明する為の代表
光束の光線トレースも合わせて示している。尚、閃光放
電管２，反射傘３については、第１実施形態と同様であ
る。以下、図を参照しながら、第２実施形態の動作につ
いて説明する。

【００６３】図７は、第１の透光性光学部材２４と第２
の透光性光学部材２５が最も接近した本実施形態の集光
状態を示しており、上下方向の集光状態は図３に対応し
ている。図示のように、閃光放電管２の端子部付近から
射出した光束は、第２の透光性光学部材の光射出面側に
形成されたプリズム列２５ｂによって屈折され、射出光
軸付近に変換される成分を増やすことができ、この面を
平面で構成する場合に比べて大幅に中心光量を増加させ
ることができる。尚、このときの各光学部材への入射角
度は比較的小さく光学部材への入射出時に生じる表面反
射による光量ロスも低く抑えられている。

【００６４】このように本第２実施形態では、集光の為
の屈折力を第２の透光性光学部材２５の左右の射出面に
形成された紙面前後方向に伸びるプリズム列により与え
ている。第２実施形態では、このプリズム列の頂角を８
０°一定になるように構成している。

【００６５】次に、図８を用いて、第１の透光性光学部
材２４と第２の透光性光学部材２５がある一定距離離れ
た、照射範囲の広い状態を説明する。照射範囲を広げる
為、第３の光学部材２６として負の屈折力を持つフレネ
ルレンズを挿入することによってこの目的を達成してい
る。これは、第３の光学部材２６を利用して第１の透光
性光学部材２４から射出した光束を一度外側へ広げ、そ
の後に透光性光学部材２５に形成されたプリズム列２５
ｂを通過させることにより、透光性光学部材２５通過後
も照射範囲を広げた状態を形成できるようにしたもので
ある。

【００６６】図示の光線トレース図は、図７に示した閃
光放電管からの同一の射出点、射出方向の条件で射出さ
せた光に対して、この第３の光学部材を挿入することに
よってどのように光線の方向が変化するかを示したもの
であり、射出方向が射出光軸中心から離れる方向に変化
する、すなわち、全体として広がった配光特性を得るこ
とができる。

【００６７】尚、上記実施形態では、第２の透光性光学
部材の集光部として２５ｂに示すような頂角８０°一定
のプリズム列を用いているが、必ずしもこの形状に限定
されるわけではなく、他の角度のプリズム列を用いても
よい。また、一定角度のプリズム列に限定されるわけで
もない。例えば、透光性光学部材の外側の部分に向かう
にしたがって頂角を鋭くするような構成のプリズム列を
形成することによって、より集光性の高い光学系を構成
することも可能になる。

【００６８】さらに、上記第２実施形態のようにプリズ
ム列を用いなくても第１実施形態同様フレネルレンズを
用いてもよい。

【００６９】また、同様に、第３の光学部材２６を形成
する負の屈折力を持つフレネルレンズも必ずしも角度一
定である必要はなく、必要とされる拡散度に応じて各面
の角度設定を行うことが望ましい。例えば、周辺部にい
くほどフレネル面に入射する角度が大きくなり、各フレ
ネル面で反射による光量ロスが生じやすくなるが、これ
を未然に防止する為、周辺部にいくにしたがってフレネ
ルレンズの角度が小さくなるような角度設定を行うこと
が望ましい。このことによって、反射や表面反射による
不要な方向への照射による効率の低下を防ぐことが可能
になる。さらに、上記実施形態では、第３の光学部材２
６が完全に第２の透光性光学部材２５のプリズム列に対
応する範囲を覆うようにした状態を図８に、また完全に
待避した状態を図７に示しているが、照射角可変の状態
はこの２つの状態に限定されるわけではなく、この間の
状態にも対応可能である。すなわち、第３の光学部材を
第２の透光性光学部材の一部にのみ影響を与えるように
上記２つの状態の中間の位置まで移動させることによっ
て、上記配光特性変化の中間の状態を得ることもでき
る。この場合、第２の透光性光学部材のプリズム列２５
ｂ、及び第３の光学部材のフレネルレンズの角度を適宜
調整することによって、中間位置での配光特性も最適化
させることが可能になる。

【００７０】さらに、上記実施形態では、第２の透光性
光学部材２５の射出面側に形成したプリズム列は、光源
から見込む角度の少ない周辺領域にのみ形成している
が、必ずしもこの領域のみに限定されるものではなく、
射出面中央部付近にまでこのプリズム列を形成してもよ
い。この場合、中央部付近は、プリズム列各面での不要
な全反射による光量ロスを防止する為、周辺部より頂角
が大きいことが望ましい。また、上記実施形態では、第
２の透光性光学部材２５の射出面に形成したプリズム
列、および第３の光学部材２６のフレネルレンズとして
紙面前後方向に伸びる形状としているが、必ずしもこの
方向に限定されるわけではなく、例えば、ある一定角度
傾いたプリズム列やフレネルレンズを用いても良い。

【００７１】さらに、上記構成では、上下方向の配光特
性に影響を与えないようにしているが、必ずしもこの構
成に限定されるわけではない。例えば、上記第２の透光
性光学部材２５の射出面に形成したプリズム列、および
第３の光学部材２６のフレネルレンズとして輪帯状のプ
リズム列やフレネルレンズで構成することによって、照
射範囲の四隅に逃げる光束を効率良く取り込むこともで
きる。

【００７２】（第３実施形態）本発明の第３実施形態
を、図９、図１０を用いて説明する。本第３実施形態に
おいては、第３の光学部材３６を利用して反射後の光束
を再度第１の透光性光学部材に戻し、別光路で照明装置
外へ射出させている。尚、第１実施形態と同様の部品に
は同一符号を付している。

【００７３】図９，図１０において、３４は閃光放電管
２からの射出光束を入射させる第１の透光性光学部材で
あり、閃光放電管２，反射傘３と共に位置関係を一定に
保ったまま不図示の保持部材で一体的に保持されてい
る。また、３５は第１の透光性光学部材からの射出光を
入射させ集光させる第２の透光性光学部材であり、光射
出面側の左右両側には頂角が一定角度のプリズム列３５
ａが、光軸を中心に輪帯形状に形成されている。３６は
フレネル形状の反射板であり、第１の透光性光学部材３
４と第２の透光性光学部材３５の間に形成される空間
を、不図示の機構部材によって閃光放電管２の軸方向に
移動可能に保持されている。

【００７４】図９は照射角度を狭めた状態を、図１０は
照射角度を広げた状態をそれぞれ示しており、閃光放電
管からの射出光束のうち動作を説明する為の代表光束の
光線トレースも合わせて示している。尚、閃光放電管
２，反射傘３については、第１実施形態と同様である。

【００７５】以下、図を参照して第３実施形態について
説明する。

【００７６】図９は、第１の透光性光学部材３４と第２
の透光性光学部材３５が最も接近した本実施形態の集光
状態を示しており、上下方向の集光状態は図３に対応し
ている。図示のように、閃光放電管２の端子部付近から
射出した光束は、第２の透光性光学部材３５の光射出面
側に形成された輪帯状のプリズム列３５ｂによって屈折
され、射出光軸付近に変換される成分を増やすことがで
き、この面を平面とする場合に比べて大幅に中心光量を
増加させる。尚、第２の透光性光学部材３５の射出面側
にプリズム列を形成することによって、入射角度を小さ
く抑えることができ光学部材への入射出時に生じる表面
反射による光量ロスも低く抑えることができると共に、
光源から最も遠くの位置で集光特性を与えることができ
る為、与えられた照明光学系の奥行きの中で最も集光特
性に優れた構成となっている。

【００７７】次に、図１０を用いて、第１の透光性光学
部材３４と第２の透光性光学部材３５がある一定距離離
れた、照射範囲の広い状態を説明する。尚、この状態の
上下方向の形状、及び光源中心からの光線トレースの様
子は図４に対応している。図１０に示すように、第３の
光学部材３６を利用して、第１の透光性光学部材３４か
ら射出した光束を一度第１の透光性光学部材３４に戻
し、反射傘３で反射した後、第１、第２の透光性光学部
材の中央部付近を通過させて、照射範囲を広げた状態で
射出させるようにしたものである。第３の光学部材３６
である反射部材として、本実施形態ではフレネル形状の
反射面が紙面前後方向に伸びるような形状を用いてい
る。これは、薄い部材で反射方向を大幅に変える為の構
成であり、このフレネル面の角度設定を最適化させるこ
とによって、反射後の光束を任意の方向に制御させるこ
とができる。本第３実施形態では、反射後の光束が、第
１、第２の透光性光学部材の中央部を通過させるように
させると共に、射出後の光束がある一定の角度範囲に広
がるようにフレネル反射面の各部の角度設定を行ってい
る。

【００７８】図示の光線トレース図は、図９に示した閃
光放電管からの同一の射出点、射出方向の条件で射出さ
せた光線に対して、この第３の光学部材３６を挿入する
ことによってどのように光線の方向を変化させることが
できるかを示したものである。図示のように、この光線
は、透光性光学部材の中心部付近を通過して射出方向が
射出光軸中心から離れる方向に変化している、すなわ
ち、全体として広がった配光特性になっていることがわ
かる。

【００７９】尚、上記実施形態では、第３の光学部材と
して３６に示すような紙面前後方向に伸びるようなフレ
ネル反射面を用いているが、必ずしもこの形状に限定さ
れるわけではなく、輪帯状のフレネル反射面を用いても
よい。また、一定角度、一定ピッチのフレネル反射面に
限定されるわけでもない。例えば、透光性光学部材の外
側の部分に向かうにしたがって連続的に角度を鋭くする
ような構成のフレネル反射面を形成することによって、
より均一な配光特性を得ることも可能である。また、フ
レネル角度の小さい領域ではピッチを広く取った方がエ
ッジ面でのロスが少なくなり、効率を向上させることが
可能である。

【００８０】また、本第３実施形態では、第３の光学部
材として、反射面を利用しているが、この反射面は、必
ずしもフレネル反射面である必要はなく、平面反射面、
プリズム面または、拡散反射面等を用いてもよい。この
場合、上下方向の配光特性に影響を与えず左右方向のみ
配光変化が行えるようにする為、紙面前後方向は形状変
化を持たせず、そのまま紙面前後方向に伸ばすような形
態が望ましい。

【００８１】さらに、上記実施形態では、第３の光学部
材が完全に第２の透光性光学部材３５のプリズム列に対
応する範囲を覆うようにした状態を図１０に、また完全
に待避した状態を図９に示しているが、照射角可変の状
態はこの２つの状態に限定されるわけではなく、この間
の状態にも対応可能である。すなわち、第３の光学部材
３６を第２の透光性光学部材３５の一部にのみ影響を与
えるように上記２つの状態の中間の位置まで移動させる
ことによって、上記配光特性変化の中間の状態を得るこ
ともできる。この場合、第２の透光性光学部材のプリズ
ム列３５ｂ、及び第３の光学部材３６のフレネル反射面
の角度を適宜調整することによって、中間位置での配光
特性も最適化させることが可能になる。

【００８２】さらに、上記実施形態では、第２の透光性
光学部材３５の射出面側に形成したプリズム列は、光源
から見込む角度の少ない周辺領域にのみ形成している
が、必ずしもこの領域のみに限定されるものではなく、
射出面中央部付近にまでこのプリズム列を形成してもよ
い。この場合、中央部付近は、プリズム列各面での不要
な反射による光量ロスを防止する為、周辺部より頂角が
小さいことが望ましい。また、上記実施形態では、第３
の光学部材３６のフレネル反射面として紙面前後方向に
伸びる形状としているが、必ずしもこの形状に限定され
るわけではなく、例えば、輪帯形状のフレネル反射面を
用いても良い。

【００８３】（第４実施形態）本発明の第４実施形態
を、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。第４実
施形態においては、第３の光学部材を利用して光束の一
部を遮光部材で吸収させることによって照明装置の照射
角度を切り換えるようにしている。第１実施形態と同様
の部品には同一符号を付している。

【００８４】図１１，図１２において、４４は閃光放電
管２からの射出光束を入射させる第１の透光性光学部材
であり、４５は第１の透光性光学部材からの射出光を入
射させ集光させる第２の透光性光学部材である。

【００８５】第２の透光性光学部材４５の光射出面側の
左右両側にはフレネルレンズ４５ｂが形成されている。
４６は遮光部材であり、第１の透光性光学部材４４と第
２の透光性光学部材４５の間に形成される空間を、不図
示の機構部材によって閃光放電管２の軸方向に移動可能
なように構成されている。

【００８６】図１１は照射角度を狭めた状態を、図１２
は照射角度を広げた状態をそれぞれ示しており、閃光放
電管からの射出光束のうち動作を説明する為の代表光束
も合わせて示している。尚、本実施形態で規定する照射
角度とは、射出光軸中心付近の照度を１００％としたと
き、光源を中心とする球面被写体に対してこの照度の５
０％の照度になる角度範囲を規定した値である。

【００８７】以下、図を参照して第４実施形態について
説明する。

【００８８】実施形態４においては、実施形態１乃至３
とは異なり、第１の透光性光学部材４４と第２の透光性
光学部材４５との間隔を変化させていない。図１１は、
本第４実施形態の照射角度の最も狭い光学配置、すなわ
ち、遮光部材４６が透光性光学部材の光路を遮らない退
避した状態を示している。この状態は、図中の光線トレ
ース図からもわかるように、第２の透光性光学部材のフ
レネルレンズ部４５ｂを介して、第２の透光性光学部材
の全ての面から射出光軸方向へ向かう光束が存在する状
態となっている。このように構成することによって、照
射範囲の中央部分の照度を高めることができる。尚、第
２の透光性光学部材の射出面側にフレネルレンズ面を形
成しているが、これは上記実施形態同様、光学部材への
入射角度を小さくし表面反射による光量ロスも低く抑え
ると共に、光源から最も遠くの位置で集光特性を与える
ようにする為であり、与えられた照明光学系の奥行き寸
法の中で最も集光特性に優れた構成となっている。次
に、図１２を用いて、照射角度の広い状態を説明する。
本実施形態では照射角度を広げる方法として、上記第１
から第３実施形態で示したような周辺部の光路切り替え
によって照射角度を変化させる方法とは異なった手法を
とっている。

【００８９】すなわち、周辺部のみを遮光することによ
り、射出光軸中心部付近の照度は下がるが周辺部の照度
がそれほど低下しないことを利用して、相対的に照射角
度を広げている。

【００９０】この現象を配光特性を示す図１３を用いて
説明する。同図において、横軸に中心からの角度、縦軸
にその角度に対する球面被写体における照度を示してい
る。ここで、Ｐが図１１に対応する集光状態を示し、こ
のときの照射角度は、中心の光量に対して５０％の光量
になる角度範囲であるＡとなる。一方これに対してＱ
は、図１２に対応する周辺部を遮光させた場合を示し、
この場合には中心部の光量は大幅に低下するが、周辺部
はほとんど変化していないことがわかる。この結果、照
射角度はＢとなり遮光前の照射角度Ａより相対的に広が
っていることが図より明らかである。このように、遮光
部材４６を第１、第２の透光性光学部材の間に挿入さ
せ、光束の一部を不透過にさせることによっても、照射
角度を可変させることができる。

【００９１】尚、上記実施形態では、第３の光学部材が
完全に第２の透光性光学部材４５のフレネルレンズ部に
対応する範囲を覆うようにした状態を図１２に、また完
全に待避した状態を図１１に示しているが、照射角可変
の状態はこの２つの状態に限定されるわけではなく、こ
の間の状態にも対応可能である。すなわち、第３の光学
部材４６を第２の透光性光学部材４５の一部にのみ影響
を与えるように上記２つの状態の中間の位置まで移動さ
せることによって、上記配光特性変化の中間の状態を得
ることもできる。

【００９２】また、上記実施形態では、第２の透光性光
学部材４５の射出面側に形成したフレネルレンズ面は、
光源から見込む角度の少ない周辺領域にのみ形成してい
るが、必ずしもこの領域のみに限定されるものではな
く、射出面中央部付近にまでこのフレネルレンズ部を形
成してもよい。

【００９３】尚、上記第４実施形態では、遮光部材を使
って照射角度可変を実現しているが、構成としては、遮
光部材の移動という方法には限定されず、遮光と透過を
切り換える部材であれば、同様の効果を得ることができ
る。たとえば、ブラインドのように、多分割化された板
部材を回転可能として遮光と透過を切り換えたり、フォ
ーカルプレーンシャッターのようなスライド可能な遮光
部材、さらには液晶部材を配置して遮光と透過の状態を
切り換えてもよい。このように構成することによって、
図１１に示すような遮光部材の退避状態を必要としない
構成をとることができる為、全体形状を小型化できる。

【００９４】また、このような構成をとっても、遮光領
域を変更すれば良いだけなので、中間の配光特性を得る
にも都合が良い構成をとることができる。

【００９５】（第５実施形態）第５実施形態を、図１４
から図１８を用いて説明する。第５実施形態は、第１実
施形態と対比すると、照射角度を可変させる際の移動方
向を逆転させた実施形態である。すなわち、第１の透光
性光学部材５４と第２の透光性光学部材５５との距離を
近づけた状態で照射角度を広げ、一定距離離した状態で
照射角度を狭め最も集光できるようにしている。

【００９６】図１４、図１５は、閃光放電管２の中央部
付近の縦断面図であり、閃光放電管２の中心部付近から
射出させた光束の光線トレース図も合わせて示してい
る。また、図１６は、照明光学系の主要部の斜視図であ
り、さらに、図１７、図１８は、閃光放電管の軸方向の
断面図であり、端子部付近から射出させた代表光束も合
わせて示している。

【００９７】図１５乃至図１８において、５３は閃光放
電管２と同心の半円筒形状の反射傘であり、内面が高反
射率の反射面で構成されている。５４は、閃光放電管か
らの光束を最初に入射させる為の第１の透光性光学部材
である。５５は、第１の透光性光学部材からの射出光を
入射させる第２の透光性光学部材である。５６は、第１
の透光性光学部材と第２の透光性光学部材の間に挿入可
能な第３の光学部材であり、図１７、図１８に示すよう
に正の屈折力を持つ紙面前後方向に伸びるフレネルレン
ズで構成されている。

【００９８】以下、図１４から図１８を参照して本実施
形態について説明する。

【００９９】まず、上下方向の配光特性の変化を図１
４，図１５を用いて説明する。

【０１００】図１４は、第１の透光性光学部材５４と第
２の透光性光学部材５５がある一定距離離れた最も集光
された状態を示す。

【０１０１】光源中心から射出した光束のうち、射出光
軸に対して小さい角度を持った成分は第１の透光性光学
部材の正の屈折力を持つシリンドリカルレンズ５４ａに
よって一度射出光軸に平行な成分に変換された後、射出
面側に形成されたシリンドリカルレンズ５４ｂで屈折
し、紙面前後方向の直線Ｍ上に集光される。一方、光源
中心から射出光軸に対して大きな角度を持った成分は、
第１の透光性光学部材の上下の平面入射面５４ｃから入
射し、全反射面５４ｄで全反射して一定の角度分布を持
たせた後、射出面５４ｅから射出される。

【０１０２】そして、このようにして中央と上下の３つ
の領域に分離された光束は、一定距離離れた第２の透光
性光学部材５５に入射する。

【０１０３】第２の透光性光学部材５５の射出面には、
上記３つの領域に対応したシリンドリカルレンズ面５５
ａ、５５ｂが形成されており、図１４に示すようにこの
断面でみて入射光束を射出光軸の方向とほぼ一致させる
成分に変換させることができる。また、図示していない
が、閃光放電管２から、射出光軸の後方に向かった光束
も、第１実施形態同様、半円筒形状の反射傘５３によっ
て、光源中心から前方に向かった光束とほぼ同様の光路
を通って第２の透光性光学部材５５から射出される。

【０１０４】一方、この状態から、照射角度を広げた状
態を示したのが、図１５である。この状態は、固定され
た第２の透光性光学部材に対して、閃光放電管２，反射
傘５３，第１の透光性光学部材５４を不図示の保持部材
で一体化させ、第２の透光性光学部材に接近させた状態
を示したものである。図示のように、このような光学配
置では、第２の透光性光学部材の射出側の面に形成した
シリンドリカルレンズ面がほとんど機能しないレンズ中
央部と通過していることがわかる。このように配置する
ことによって所望の照射角度の広い光学配置を得ること
ができる。

【０１０５】また、図１４，図１５の間の状態では、両
者の中間の配光特性を示し、射出光軸方向の移動量に応
じて連続的に配光特性を可変させることが可能である。
次に、閃光放電管２の長手方向の断面の状態について、
図１７，図１８を用いて説明する。透光性光学部材が一
定距離離れた図１４に対応する状態が図１７であり、第
３の光学部材であるフレネルレンズ５６が光路内に挿入
させた状態を示している。一方、透光性光学部材が接近
した図１５に対応する状態が図１８であり、フレネルレ
ンズ５６が光路から退避した状態を示している。

【０１０６】既に説明したように、有効発光部が左右に
長い閃光放電管においては、透光性光学部材５５の中央
部付近の成分は、射出面上から光源を望む見込み角度が
大き過ぎて全ての光束を効率良く制御できる制御面形状
は存在せず、この断面に関しては屈折力を持たせない平
面形状が効率低下が少なく望ましい。一方、周辺部は、
光源の方向がある程度限定できる為、集光、または照射
角度を広げる工夫ができる領域である。そこで、本実施
形態においても、透光性光学部材の閃光放電管の有効発
光部であるアーク長に対応する領域より外側の領域の光
束を第３の光学部材５６で制御することにする。

【０１０７】図１７に示すように、第１と第２の透光性
光学部材が離れた状態で集光させることが必要な為、本
実施形態では、第３の光学部材５６として、正の屈折力
を有するフレネルレンズを挿入させるようにしている。
これによって、閃光放電管の端子部付近の光束を無理な
く照射範囲のほぼ中央部付近に集光させることができ、
この結果として中心部付近の照度の高い配光分布を得る
ことができる。

【０１０８】一方、図１８に示す照射角度範囲の広い状
態では、第１、第２の透光性光学部材が接近すると共
に、フレネルレンズ５６が光路外に退避している。ま
た、図１８では、図１７に示した光線の射出位置と射出
方向を一致させた光線トレースも示しており、このよう
に配置することによって、この断面方向の集光作用はな
くなり、左右方向に広い配光分布が得られることがわか
る。

【０１０９】尚、本実施形態では、第３の集光部材５６
として、紙面前後方向に伸びる正の屈折力を持つフレネ
ルレンズを用いているが、必ずしもこの形態に限定され
るものではなく、中央部付近に集光させる任意の集光部
材を用いてもよい。また、本実施形態では、第３の光学
部材５６として、閃光放電管２の軸方向へ移動可能なも
のを示したが、必ずしもこの形態に限定されるわけでは
なく、照射角度の方向をある一定角度変化させる任意の
光学部材を用いても良い。たとえば、紙面前後に伸びる
細いプリズムを複数形成し、これを透光性光学部材の移
動量に応じて任意の角度まで回転させるようにしたり、
ブラインド状の紙面前後方向に伸びる細長い短冊状の複
数のマイクロミラーを回転可能として、それぞれの領域
の光線の射出角度を変化させるように構成しても良い。

【０１１０】また、上記各実施形態は、光源として、直
管タイプの閃光放電管について説明したが、光源として
は、このようなタイプの閃光放電管に限定されるわけで
はなく、点光源と見なせないある程度長い有効発光部を
有するような光源について有効である。たとえば、冷陰
極管等でもよい。このように長い発光部に対して、その
発光部の外側に集光作用または拡散作用を持たせる光学
部材を配置し、その光学部材の光学特性を変化させるこ
とによって、本実施形態で説明したような照射角度可変
を効率良く行わせることができる。

【０１１１】

【発明の効果】

【０１１２】以上説明したように、本発明によれば、有
効発光部の長い光源に対して、効率良く照射角度可変を
行わせることができる。特に、照射角度可変に要するス
ペースが限定されるような、小型で薄型の照明光学系に
適用した場合に有効であり、簡単な構成でしかも大幅な
照射角度可変を行わせることができる。

【０１１３】さらに、閃光発光装置の照射角度可変機構
に応用した場合に、上下方向の照射角度を可変させる際
に生じるわずかなスペースを利用して、上下方向の照射
角度可変と同期させて左右方向の照射角度も制御できる
為、スペースを大きくせず上下・左右の両方向の照射角
度可変が可能になり、集光状態で大幅なガイドナンバー
のアップが望める。

【０１１４】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。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。

【０１１５】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
になっており、光源からのエネルギを高い効率で利用し
たスチルカメラ、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が可能になっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の狭い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管軸方向の縦断面図

【図２】本発明の第１実施形態の広い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図３】本発明の第１実施形態の狭い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管径方向の断面図

【図４】本発明の第１実施形態の広い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管径方向の縦断面図

【図５】本発明の第１実施形態の閃光発光装置の光学系
の要部を示す斜視図

【図６】本発明の第１実施形態の閃光発光装置を適用し
たカメラの斜視図

【図７】本発明の第２実施形態の狭い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図８】本発明の第２実施形態の広い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図９】本発明の第３実施形態の狭い照射角度に対応し
た時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図１０】本発明の第３実施形態の広い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図１１】本発明の第４実施形態の狭い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図１２】本発明の第４実施形態の広い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図１３】本発明の第４実施形態の照射角度を説明する
為の配光特性図

【図１４】本発明の第５実施形態の狭い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の縦断面図

【図１５】本発明の第５実施形態の広い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の縦断面図

【図１６】本発明の第５実施形態の閃光発光装置の光学
系の要部を示す斜視図

【図１７】本発明の第５実施形態の狭い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【図１８】本発明の第５実施形態の広い照射角度に対応
した時の閃光発光装置の放電管軸方向の断面図

【符号の説明】

２ 閃光放電管 ３，５３ 反射傘 ４，２４，３４，４４，５４ 第１の透光性光学部材 ４ａ，５４ｄ 全反射面 ４ｂ シリンドリカルレンズ屈折面 ４ｃ 平面屈折面 ４ｄ、５ｂ 複数のシリンドリカルレンズ ５，２５，３５，４５，５５ 第２の透光性光学部材 ５ｂ フレネルレンズ ６，２６，３６，４６，５６………第３の光学部材

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段からの射出光束を、光学部材を
   介して照射光として照射する照射角可変照明装置におい
   て、 少なくとも前記光学部材の光源手段の有効発光部より外
   側に対応する領域に、光源手段からの射出光束の集光状
   態を調整する領域を形成すると共に、該調整領域の光学
   特性を変化可能としたことを特徴とする照射角可変照明
   装置。
2. 【請求項２】 光源手段からの射出光束を、光学部材を
   介して照射光として照射する照射角可変照明装置におい
   て、 少なくとも前記光学部材の光源手段の有効発光部より外
   側に対応する領域に、光源手段からの射出光束の集光状
   態を調整する領域を形成すると共に、少なくとも該調整
   領域に対応した領域を、射出光軸方向と略垂直方向に変
   位可能な、前記光学部材とは異なる光学部材を具備する
   ことを特徴とする照射角可変照明装置。
3. 【請求項３】 光源手段からの射出光束を複数の透光性
   光学部材を介して照射光として照射する照射角可変照明
   装置において、 光源手段に最も近い第１の透光性光学部材と、該光学部
   材の光射出面からの射出光束を入射させる第２の透光性
   光学部材と、前記第１の透光性光学部材と第２の透光性
   光学部材との間に形成される空間を射出光軸方向と略垂
   直方向に変位可能な第３の光学部材とから構成されるこ
   とを特徴とする照射角可変照明装置。
4. 【請求項４】 光源手段からの射出光束を複数の透光性
   光学部材を介して照射光として照射する照射角可変照明
   装置において、 光源手段に最も近い第１の透光性光学部材と、該光学部
   材の光射出面からの射出光束を入射させる第２の透光性
   光学部材と、前記２つの光学部材によって形成される空
   間を進退可能な第３の光学部材とから構成され、前記第
   １の透光性光学部材と第２の透光性光学部材との相対的
   位置関係を射出光軸方向に変位可能とし、この動きに連
   動して前記第３の光学部材を射出光軸方向と略垂直方向
   に変位させたことを特徴とする照射角可変照明装置。
5. 【請求項５】 光源手段からの射出光束を複数の透光性
   光学部材を介して照射光として照射する照射角可変照明
   装置において、 光源手段に最も近く、少なくとも入射光束の一部を全反
   射によって制御する反射部を持ち、光射出部から射出し
   た後に複数の集光領域を形成する第１の透光性光学部材
   と、該光学部材の光射出面からの射出光束を入射させ、
   少なくとも複数の正または負の屈折力を有するレンズ部
   を形成した第２の透光性光学部材と、前記２つの光学部
   材によって形成される空間を進退可能な第３の光学部材
   とから構成され、前記第１の透光性光学部材と第２の透
   光性光学部材との相対的位置関係を射出光軸方向に変位
   可能とし、この動きに連動して前記第３の光学部材を射
   出光軸方向と略垂直方向に変位させたことを特徴とする
   照射角可変照明装置。
6. 【請求項６】 前記光源手段の射出光軸後方に、光源か
   らの射出光束を反射させる反射部材を配置していること
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載され
   た照射角可変照明装置照明装置。
7. 【請求項７】 前記射出光軸方向と略垂直方向に変位可
   能な光学部材は、光拡散部材であることを特徴とする請
   求項２乃至５のいずれか一つに記載された照射角可変照
   明装置。
8. 【請求項８】 前記射出光軸方向と略垂直方向に変位可
   能な光学部材は、反射部材であることを特徴とする請求
   項２乃至５のいずれか一つに記載された照射角可変照明
   装置。
9. 【請求項９】 前記射出光軸方向と略垂直方向に変位可
   能な光学部材は、遮光部材であることを特徴とする請求
   項２乃至５のいずれか一つに記載された照射角可変照明
   装置。
10. 【請求項１０】 前記射出光軸方向と略垂直方向に変位
    可能な光学部材は、フレネルレンズであることを特徴と
    する請求項２乃至５のいずれか一つに記載された照射角
    可変照明装置。
11. 【請求項１１】 前記光学部材に形成された集光状態を
    調整する面は、光射出面側に形成されたフレネルレンズ
    面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一
    つに記載された照射角可変照明装置。
12. 【請求項１２】 前記光学部材に形成された集光状態を
    調整する面は、光源長手方向にのみ集光特性を持たせて
    いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに
    記載された照射角可変照明装置。
13. 【請求項１３】 前記各光学部材は、透明な樹脂材料、
    または、光学ガラスからなることを特徴とする請求項１
    乃至５のいずれか一つに記載された照射角可変照明装
    置。
14. 【請求項１４】 電子機器の外表面に少なくとも光射出
    部の一部を表出させた前記第２の透光性光学部材と、 前記光源、第１の透光性光学部材、及び反射傘を一体的
    に形成した発光部ユニットと、 前記第１と第２の透光性光学部材の間の少なくとも一部
    の領域を進退可能な第３の光学部材とから少なくとも構
    成され、 電子機器に必要とされる照射範囲に応じて、前記第２の
    透光性光学部材、発光部ユニット、第３の光学部材との
    間の位置関係を変位可能としたことを特徴とする請求項
    ３乃至１３のいずれか一つに記載された照射角可変照明
    装置を備えたことを特徴とする撮影装置。