(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配置され、光源及び光源からの光線を照射方向へ反射する反射部材からなる発光部と、筐体の開口部に配置され、発光部からの光線を制御する光制御部材とを備え、光制御部材と光源との間隔を可変して照射角度を変更するストロボ装置において、発光部の近傍であって、反射部材の開口部を覆わない位置に、光源からの光線を光軸方向に屈曲するためのプリズム部材を配置するストロボ装置において、
前記光制御部材から前記光源を離すことにより望遠状態に切替可能になっており、前記プリズム部材が少なくとも該望遠状態において、前記光源と前記光制御部材の端部とを結んだ直線と、前記光源の中心軸と前記反射部材の開口端とを結んだ直線との間に配置されて、
該光制御部材の同一の点に入射する，前記プリズム部材で反射され前記光制御部材に入射する光と前記光源から直接前記光制御部材に入射する光が略平行であることを特徴とする，ストロボ装置。
【請求項２】
光制御部材から光源を離すことにより広角状態に切替可能になっており、プリズム部材が少なくとも広角状態において、光源と光制御部材の端部とを結んだ直線と、光源の中心軸と反射部材の開口端とを結んだ直線との間に配置される請求項１記載のストロボ装置。
【請求項３】
プリズム部材は、光源からの光線の一部が入射する入射面と、入射面から入射した光線を反射する全反射面と、全反射面で反射された光線が出射する出射面とを設ける請求項１または請求項２の何れかに記載のストロボ装置。
【請求項４】
入射面は、光源の光軸に沿って形成されている請求項３のストロボ装置。
【請求項５】
全反射面は、入射面から入射する光線を光源の光軸に沿って反射するように形成される請求項３又は請求項４記載のストロボ装置。
【請求項６】
出射面は、全反射面で反射された光線を光源と光制御部材の端部とを結んだ直線と交差するように出射する形状である請求項３〜請求項５の何れか１項記載のストロボ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真撮影の補助光源として用いられるストロボ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ストロボ装置１３は、撮影範囲の変化（レンズのズーミング）に対応させるため、発光部筐体１４内に配置され、光源１５及び光源１５からの光線（光束）を照射方向（図面を表から見て左側方向）へ反射する反射部材１６からなる発光部１７と、発光部筐体１４の開口部に配置され、発光部１７からの光線を制御する光制御部材１８とを備え、光制御部材１８と光源１５との間隔を可変して、光線の照射角度を変更することが提案されている。
【０００３】
図５は、ストロボ装置１３の発光部筐体１４を上下方向に切った断面図である。同図（ａ）は、望遠（テレ）端のときの発光部１７の位置を示し、このときのストロボ装置１３が照射する照射範囲を一点鎖線で示す図である。同図（ｂ）は、広角（ワイド）端のときの発光部１７の位置を示し、このときのストロボ装置１３が照射する照射範囲を一点鎖線で示す図である。
【０００４】
これらのストロボ装置１３には超広角レンズを使用する場合に合わせ、照射角度を広角化させたものもあるが、光制御部材１８と光源１５との距離が離れた場合に発光部筐体１４の開口内に設けられる光制御部材１８に入射しない光線（図５（ａ）の一点鎖線参照）があり、光量の損失になっていた。
【０００５】
こうした光量の損失を防ぐために、特許文献１に記載された従来のストロボ装置（照明光学系）は、光源（キセノン管）と、光源からの光線を光制御部材（フレネルレンズ）に向かって反射する反射部材（反射傘）と、望遠端における反射部材の縁端部と光制御部材の縁端部との間に亘って延び、その内周面が反射面で形成されている反射板とを備える。このように構成されるストロボ装置は、望遠端で、光制御部材に入射しない光線を反射板の反射面で反射させて、光制御部材に入射させるようになっている（例えば特許文献１  段落［００２０］〜［００２６］参照）。
【０００６】
特許文献２に記載された従来のストロボ装置（照射角可変照明装置）は、光源（閃光放電管）と、光源からの光線を光制御部材に向かって反射する反射部材（反射傘）と、光源からの光線を複数の光路に分割する第１の透光性光学部材と、第１の透光性光学部材からの光線を所望の配光特性に変換すべく、複数のシリンドリカルレンズ面を有する第２の透光性光学部材とを備える。このように構成されるストロボ装置は、第１の透光性光学部材の出射面と第２の透光性光学部材の入射面との離間距離を変更することにより、光源からの光線を制御し、第２の透光性光学部材の複数のシリンドリカルレンズ面ごとに光線を所望の照射角度の屈折させて光制御部材にそれぞれ入射させるようになっている（例えば特許文献２  段落［００２４］〜［００６２］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平  ９−１３８４４９号公報
【特許文献２】特開２００１−２６４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された従来のストロボ装置では、反射部材と反射板との継ぎ目部分で反射された光線が予期せぬ角度で反射した場合に照射ムラとなる可能性があり、また、反射部材を可動させる機構が複雑になってしまう。
【０００９】
特許文献２に記載された従来のストロボ装置では、第１の透光性光学部材の集光効果と第２の透光性光学部材の集光効果とを利用し、光源からの光線を交差させることで照射角の広角化を行なっているが、より広角化の要望に対応するためには第１及び第２の透光性光学部材の屈折力をさらに強くする必要がある。
【００１０】
より詳しくは、特許文献２に記載された従来のストロボ装置は、第２の透光性光学部材の出射面の曲率によって光線を屈折させ、光線を互いに交差させることで、照射角の広角化に対応している。
【００１１】
しかし、より広角化を達成するために第２の透光性光学部材での屈折力を強めると、望遠端では第２の透光性光学部材の過剰な屈折力によって光線が交差し、望遠端として最適な照射角に集光できなくなる恐れがある。
【００１２】
本発明は、光の利用効率が高く、照射角の広角化に対応可能なストロボ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のストロボ装置は、筐体内に配置され、光源及び光源からの光線を照射方向へ反射する反射部材からなる発光部と、筐体の開口部に配置され、発光部からの光線を制御する光制御部材とを備え、光制御部材と光源との間隔を可変して照射角度を変更するストロボ装置において、発光部の近傍であって、反射部材の開口部を覆わない位置に、光源からの光線を光軸方向に屈曲するためのプリズム部材を配置するという構成を有している。
【００１４】
かかる構成によれば、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射されずに、（プリズム部材を介さなければ）筐体内に照射される光線の進路をプリズム部材の屈折力によって光制御部材に導き、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線に補完するように制御することができる。このように、本来筐体内に照射されて、光制御部材に照射されない照射光線を利用することができるため、光の利用効率が高く、照射角の広角化に対応するために光制御部材の屈折率を低下させた場合であっても、望遠端での光量低下を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明において、光制御部材から光源を離すことにより望遠状態に切替可能になっており、プリズム部材が少なくとも望遠状態において、光源と光制御部材の端部とを結んだ直線と、光源と反射部材の開口端とを結んだ直線との間に配置される構成を有していることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、光制御部材から光源を離すことにより望遠状態に切り替えたときに、光源から光線が照射される範囲である光源と反射部材の開口端とを結んだ直線よりも光源の光軸側であって、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線が照射される範囲である光源と光制御部材の端部とを結んだ直線よりも光源の光軸側を外した範囲に照射される光線に略限定してプリズム部材を介して光制御部材に入射させることが可能となり、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線以外の光線のみをプリズム部材の屈折力によって光制御部材に導き、この光線を光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線に補完するように制御することができる。
【００１７】
光源と光制御部材との間隔が短い場合には、光制御部材の集光・拡散制御によって照射角の広角化を行い、光源と光制御部材との間隔が長い場合には、光制御部材に直接照射されない光線をプリズム部材によって光制御部材に導くことから光量の損失を低減することができる。また、このように照射光線が屈折率の異なるプリズム部材及び光制御部材に複数回入出射を繰り返すことによる光量の損失を低減することができる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明において、光制御部材から光源を離すことにより広角状態に切替可能になっており、プリズム部材が少なくとも広角状態において、光源と光制御部材の端部とを結んだ直線と、光源と反射部材の開口端とを結んだ直線との間に配置される構成を有していることが好ましい。
【００１９】
かかる構成によれば、光制御部材から光源を離すことにより広角状態に切り替えたときに、光源から光線が照射される範囲である光源と反射部材の開口端とを結んだ直線よりも光源の光軸側であって、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線が照射される範囲である光源と光制御部材の端部とを結んだ直線よりも光源の光軸側を外した範囲に照射される光線に略限定してプリズム部材を介して光制御部材に入射させることが可能となり、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線以外の光線のみをプリズム部材の屈折力によって光制御部材に導き、この光線を光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射される光線に補完するように制御することができる。
【００２０】
光源と光制御部材との間隔が短い場合には、光制御部材の集光・拡散制御によって照射角の望遠化を行い、光源と光制御部材との間隔が長い場合には、光制御部材に直接照射されない光線をプリズム部材によって光制御部材に導くことから光量の損失を低減することができる。また、このように照射光線が屈折率の異なるプリズム部材及び光制御部材に複数回入出射を繰り返すことによる光量の損失を低減することができる。
【００２１】
また、請求項４記載の発明において、プリズム部材は、光源からの光線の一部が入射する入射面と、入射面から入射した光線を反射する全反射面と、全反射面で反射された光線が出射する出射面とを設ける構成を有していることが好ましい。
【００２２】
かかる構成によれば、プリズム部材は、入射面に入射する光線を空気と空気より屈折率の大きいプリズム部材との屈折率の差により屈折させ、全反射面で光制御部材方向へ全反射させた後に、再度、プリズム部材と空気との屈折率の差により入射面に入射した時よりも光源の光軸に対して小さな角度となるように屈折させて出射させることができる。このようにして、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射されずに、（プリズム部材を介さなければ）筐体内に照射される光線の進路を光制御部材に導くことができる。
【００２３】
また、請求項５記載の発明において、入射面は、光源の光軸に沿って形成されている構成を有していることが好ましい。
【００２４】
かかる構成によれば、プリズム部材は、入射面に入射した光線を空気とプリズム部材との屈折率の差により光源の光軸に対して入射角度より大きな角度となるように（光源の光軸から離れる方向に）屈折させる。このように、プリズム部材の入射面を設定することにより、入射面に対する全反射面の角度を必要以上に大きくすることなく、入射面で屈折させた光線を全反射面で光源の光軸に沿って全反射させることができ、プリズム部材が大型化するのを防止できる。
【００２５】
また、請求項６記載の発明において、全反射面は、入射面から入射する光線を光源の光軸に沿って反射するように形成される構成を有していることが好ましい。
【００２６】
かかる構成によれば、プリズム部材は、入射面で屈折された光線を光源の光軸に沿って反射することで、出射面で再びプリズム部材と空気との屈折率の差により光線を屈折する際に、筐体の開口部に向けて屈折させやすくすることができる。
【００２７】
また、請求項７記載の発明において、出射面は、全反射面で反射された光線を光源と光制御部材の端部とを結んだ直線と交差するように出射する形状である構成を有していることが好ましい。
【００２８】
かかる構成によれば、プリズム部材は、光源から光制御部材に直接もしくは反射部材を介して直接照射されずに、（プリズム部材を介さなければ）筐体内に照射される光線の進路を、光制御部材に導くことができる。
【発明の効果】
【００２９】
これにより、光の利用効率が高く、照射角の広角化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態に係るストロボ装置の概略側面図、（ｂ）同実施形態に係るストロボ装置の概略斜視図
【図２】同実施形態に係るストロボ装置の要部断面図
【図３】（ａ）同実施形態に係るストロボ装置の望遠端のときの照射光線の軌跡を示す要部断面図、（ｂ）同実施形態に係るストロボ装置の中間域のときの照射光線の軌跡を示す要部断面図、（ｃ）同実施形態に係るストロボ装置の広角端のときの照射光線の軌跡を示す要部断面図
【図４】（ａ）同実施形態に係るストロボ装置と従来のストロボ装置との望遠端のときの光制御部材から照射される光線の光量を比較するグラフ、（ｂ）同実施形態に係るストロボ装置と従来のストロボ装置との中間域のときの光制御部材から照射される光線の光量を比較するグラフ
【図５】（ａ）従来のストロボ装置の望遠端のときの照射光線の照射範囲を示す要部断面図，（ｂ）従来のストロボ装置の広角端のときの照射光線の照射範囲を示す要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の一実施形態について、図面を参酌しつつ、説明する。
【００３２】
まず、同実施形態に係るストロボ装置の構造について、図１及び図２を参酌しつつ、説明する。図１（ａ）は、同実施形態に係るストロボ装置の概略側面図、図１（ｂ）は、同実施形態に係るストロボ装置の概略断面図を示す。図２は、同実施形態に係るストロボ装置の要部断面図を示す。なお、本実施形態では、照射角の範囲を２４〜１０５ｍｍ（３５ｍｍ版換算）となるように設定しており、図２は光制御部材５と発光部４との間隔が最も広い状態、すなわち望遠端を示す。
【００３３】
ストロボ装置１は、筐体内に配置され、光源としての閃光放電管２及び閃光放電管２からの光線を照射方向へ反射する反射部材３からなる発光部４と、筐体の開口部に配置され、発光部４からの光線を制御する光制御部材５と、発光部４の近傍であって、反射部材３の開口部を覆わない位置に、閃光放電管２からの光線を光軸方向に屈曲するためのプリズム部材６と、光制御部材５と閃光放電管２との間隔を可変して照射角度を変更する照射角可変機構とを備える。
【００３４】
筐体は、図１に示すように、被写体側となる開口部に光制御部材５が嵌合され、閃光放電管２と反射部材３とからなる発光部４を収納した発光部筐体７と、発光部筐体７の下部に配置され回路部や電源を収納する本体部８とからなり、本体部８下部に備えられたシュー（支持部）９によって撮像装置に装着される。
【００３５】
発光部４には、反射部材３の開口部に閃光放電管２からの照射光線を透過可能なフロントガラスをさらに備えてもよい。このフロントガラスは、閃光放電管２に埃などが付着しないように、反射部材３の開放部に略密着させて取り付けられている。フロントガラスの材料としては、透明で耐熱性が高い石英ガラス等が使用され、閃光放電管２から開放部に直接照射される光線と、反射部材３に反射して間接的に照射される光線とが透過して、発光部４の外部に照射され、閃光放電管２の正面に近接して配置されていても、光線の発熱に耐えるようにされている。
【００３６】
閃光放電管２は、長尺状のガスバルブに希ガス（キセノンなど）を封入した放電管であり、ガラスバルブの両端に備える主電極に３００Ｖ程度の電圧がかけられ、トリガー電極に通電されると、ガラスバルブ内において両主電極間にアーク放電が生じ、光線の照射が開始されるようになっている。
【００３７】
反射部材３は、閃光放電管２の軸芯に直交する方向の断面形状が略放物線形状（もしくは、略Ｕ字形状）に形成され、閃光放電管２を囲うようになっており、閃光放電管２の円筒形状の発光面から放射状に照射される光線のうち、光制御部材５に向かって照射されない光線を光制御部材５に向けて反射させるためのものである。反射部材３は、閃光放電管２の照射光線が漏れないように、閃光放電管２の軸芯の両端面が塞がれており、閃光放電管２からの照射光線は、開放部のみから照射されるようになっている。よって、反射部材３は、光制御部材５側から見ると、開口が略横長の長方形状となっている。閃光放電管２の主電極は、反射部材３の外側に残して塞がれており、反射部材３の外側で閃光放電管２に電力を供給するためのリード線と主電極が半田等で接続されている。
【００３８】
光制御部材５は、閃光放電管２からの照射光線及び反射部材３から反射された照射光線を集光し、照射光線の到達距離を伸ばすべく、表裏に光線の集光・拡散制御効果を有するフレネルレンズである。このフレネルレンズは、アクリル系樹脂やポリカーボネート等の略透明の樹脂系材料で構成される。光制御部材５には、発光部筐体７に空けられた開口部に対向するように、外部からの衝撃を保護するために強い材質を用いた透光性の保護部材をさらに設けてもよい。光制御部材５は、発光部筐体７に設けられた略長方形状の開口に嵌め込むために、その開口形状に合わせて略長方形状に形成されている。
【００３９】
プリズム部材６は、閃光放電管２からの直接照射される光線及び反射部材３から反射される光線を妨げないように、反射部材３の開口部を（光制御部材５に対して）覆わない位置、すなわち、反射部材３の（上下方向の）開口端ｃから閃光放電管２の光軸ＡＸＬに水平な直線Ａよりも外側（発光部筐体７の内壁側）に配置される。本実施形態では、反射部材３の開口端ｃとは、図２にも示すように、光制御部材５から見て略長方形状をした開口部の上下の辺に相当する。さらに、本実施形態に係るストロボ装置１は、光制御部材５から閃光放電管２を離すことにより望遠状態に切替可能になっている。プリズム部材６は、少なくとも望遠状態において、閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の開口端ｂとを結んだ直線Ｂと、閃光放電管２の中心軸Ｏと反射部材３の開口端ｃとを結んだ直線Ｃとの間に配置される。本実施形態では、光制御部材５の開口端ｂとは、図２にも示すように、発光部筐体７に設けられた状態で、上下の辺に相当する。
【００４０】
このように、プリズム部材６は、光制御部材５の開口端ｂと反射部材３の開口端ｃとの間に照射される光線、すなわちプリズム部材６を介さなければ発光部筐体７の内壁に照射され損失となる光線を光制御部材５に導くために、反射部材３の開口部を覆わない位置であって、これらの光線が入射する位置に配置される。
【００４１】
光制御部材５と閃光放電管２の中心軸Ｏとの距離が最も離れた状態（本実施形態では望遠端）のとき、直線Ｂ・直線Ｃのなす角度が最も大きくなり、プリズム部材６を備えてなければ発光部筐体７の内壁に照射され損失となる光線が最も大きくなることから、本発明に係るプリズム部材６の効果が最も期待できる状態になる。
【００４２】
プリズム部材６は、閃光放電管２からの光線の一部が入射する入射面１０と、入射面１０から入射した光線を反射する全反射面１１と、全反射面１１で反射された光線が出射する出射面１２とを設ける。
【００４３】
入射面１０は、閃光放電管２の光軸ＡＸＬに沿って形成されている。より詳しくは、入射面１０は光軸ＡＸＬと略平行となるように形成され、入射面１０と全反射面１１のなす頂点が反射部材３の開口端ｃ近傍に位置し、入射面１０と出射面１２とのなす頂点が閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の開口端ｂとを結ぶ直線Ｂよりも外側（発光部筐体７の内壁側）に位置している。
【００４４】
全反射面１１は、入射面１０から入射する光線を閃光放電管２の光軸ＡＸＬに沿って反射するように形成される。より詳しくは、全反射面１１は、入射面１０から入射した光線を光軸ＡＸＬと略平行となるように反射する平面または曲面で形成される。
【００４５】
出射面１２は、全反射面１１で反射された光線を閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の開口端ｂとを結んだ直線Ｂと交差するように出射する形状である。出射面１２も全反射面１１を屈折し、光軸ＡＸＬと略平行となった光線を直線Ｂと交差するように、平面または曲面で形成される。
【００４６】
出射面１２は、全反射面１１からの光線を光制御部材５に導くように形成される。より詳しくは、プリズム部材６の出射面１２と空気との屈折率の違いによって、光線が再度、閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して大きな角度となるのを考慮し、出射した光線が光制御部材５に入射するよう、光制御部材５の開口端ｂ付近に直接入射する光線の光軸に対する角度と、プリズム部材６から出射した光線の光軸に対する角度が近くなるように形成する。
【００４７】
これにより、それぞれの光線は近似した入射角で光制御部材５に入射することができ、近似した出射角によって出射することから、光制御部材５による集光作用が同等の光線として被写体を照射することができる。
【００４８】
プリズム部材６の設計手法としては、ストロボ装置１それぞれの所望する性能により、光制御部材５と閃光放電管２の中心軸Ｏとの間隔、閃光放電管２の中心軸Ｏと反射部材３の底部との間隔、光制御部材５と反射部材３との開口端ｃの開口部の寸法から照射角を設定し、これらの条件から直線Ｂと直線Ｃとをそれぞれ設定する。
【００４９】
入射面１０は、光制御部材５と閃光放電管２との中心軸Ｏとの距離が最も離れた状態（本実施形態では望遠端）における直線Ｂ・直線Ｃの位置から、反射部材３の開口端ｃ近傍であって、閃光放電管２の光軸ＡＸＬと略平行な線上に配置され、直線Ｂと交差するまでの長さに設定する。
【００５０】
全反射面１１は、入射面１０からの光線を光軸ＡＸＬに対して略平行となるように反射できる任意の形状であればよく、光制御部材５の間口寸法、入射面１０の長さ、直線Ｂ・直線Ｃのなす角度から設定する。
【００５１】
出射面１２も全反射面１１からの光線を直線Ｂと交差し、光制御部材５に入射して屈折できるように任意の形状であればよい。
【００５２】
照射角可変機構は、光制御部材５と、閃光放電管２との間隔を可変させて照射角を可変するように構成される。本実施形態に係る照射角可変機構は、光制御部材５と、反射部材３及び反射部材３の底部に固定された閃光放電管２を配置してなる発光部４との間隔を可変させて照射角を可変するように構成される。
【００５３】
照射角可変機構は、光制御部材５と発光部４との間隔が狭くなるほど照射角が広角化し、最も狭い時に照射角が広角端となり、最も広い時に照射角が望遠端となる。このように、本実施形態に係る照射角可変機構は、光制御部材５から発光部４を離すことにより望遠状態に切替可能になっており、発光部４に近づけることにより広角端に切替可能になっている。照射角可変機構は、プリズム部材６を発光部４の可動に伴い、光制御部材５との間隔、反射部材３との位置関係を連続的に可変できるように構成される。
【００５４】
尚、本実施形態では、反射部材３の移動量に対してプリズム部材６の移動量が少なく、プリズム部材６の入射面１０と出射面１２とが接続する頂点が、移動位置にかかわらず直線Ｂの近傍となるように移動させている。
【００５５】
照射角可変機構の可動について、図３を参照して詳細に説明する。図３（ａ）は、本実施形態に係るストロボ装置１が望遠端（１０５ｍｍ）に設定されているときの照射光線の軌跡を示すものである。図３（ｂ）は、本実施形態に係るストロボ装置１が中間域（５０ｍｍ、照射角上下角度３４°相当）に設定されているときの照射光線の軌跡を示すものである。図３（ｃ）は、本実施形態に係るストロボ装置１が広角端（２４ｍｍ、照射角上下角度６０°相当）に設定されているときの照射光線の軌跡を示すものである。
【００５６】
ストロボ装置１が望遠端に設定されているとき、照射角可変機構は、図３（ａ）に示すように、発光部４を光制御部材５との間隔が最も広がる位置に移動させ、プリズム部材６を入射面１０の全面が閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平の状態で、直線Ｂと反射部材３の開口端ｃとの間に移動させる。
【００５７】
ストロボ装置１が中間域に設定されているとき、照射角可変機構は、図３（ｂ）に示すように、発光部４を光制御部材５との間隔が発光部４の可動範囲の略中間、すなわち、最も狭まる位置から最も広がる位置の略中間に移動させ、プリズム部材６を入射面１０が閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平の状態で、プリズム部材６の入射面１０と出射面１２とが接続する頂点が直線Ｂの近傍となるように移動させる。
【００５８】
ストロボ装置１が広域端に設定されているとき、照射角可変機構は、図３（ｃ）に示すように、発光部４を光制御部材５との間隔が最も狭まる位置に移動させ、プリズム部材６を入射面１０が閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平の状態で、プリズム部材６が完全に反射部材３の裏面側に対向するように配置される。
【００５９】
このように、照射角可変機構は、望遠端から中間域、広域端に変更するときに、プリズム部材６の移動量に対して発光部４の移動量が大きく設定されており、発光部４に対して上下方向に配置されるプリズム部材６の間を発光部４が通過可能なように、入射面１０は、それぞれ反射部材３の開放端ｃから閃光放電管２の光軸ＡＸＬ方向と略平行な直線Ａより外側（発光部筐体７内壁側）を閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平に移動するように設けられている。
【００６０】
本実施形態に係るストロボ装置１の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るストロボ装置１の作用について説明する。
【００６１】
まず、閃光放電管２から照射される光線のうち、閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の上下に有するそれぞれの開口端ｂ，ｂとを結ぶ直線Ｂ，Ｂがなす照射角度Ｄ（図２参照）の範囲内に放射される光線は、反射部材３に反射されずに、被写体に向けて直接照射される（この照射光線を「直接光」という）。閃光放電管２から照射される光線のうち、照射角度Ｄの範囲外に照射される光線であって、反射部材３の内周面で反射され、照射方向を照射角度Ｄの範囲内に修正された光線も、この直接光に含むものとする。
【００６２】
閃光放電管２から照射される光線のうち、照射角度Ｄの範囲外に照射される光線であって、反射部材３の内周面で反射され、照射方向を照射角度Ｄの範囲外に照射される光線、及び光制御部材５に向かって照射されない一部の光線は、光制御部材５と発光部４との間に配置されるプリズム部材６で屈折、反射されて、照射方向を照射角度Ｄの範囲内に修正した上で、直接光を補完すべく被写体に向けて照射される（この照射光線を「補完光」という）。
【００６３】
ストロボ装置１が望遠端に設定されているとき、照射角可変機構は、発光部４を光制御部材５との間隔が最も広がる位置に移動させ、プリズム部材６を入射面１０が閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平の状態で、直線Ｂと反射部材３との間に移動させる。プリズム部材６の入射面１０は、閃光放電管２から照射される光線のうち、補完光が入射し、空気とプリズム部材６の屈折率の差に基づく屈折角で外側（発光部筐体７側）に向かって屈折する。全反射面１１に入射するこの補完光は、閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平な方向に全反射し、出射面１２でプリズム部材６と空気との屈折率の差に基づく屈折角で外側（発光部筐体７側）に向かって屈折する。出射した光線は、光制御部材５の開口端ｂの近傍で直線Ｂと交差して、閃光放電管２から照射された直接光の光量を補完すると共に、光制御部材５でその集光作用によって再び光軸ＡＸＬと略平行な光線として被写体に向けて照射される。
【００６４】
これにより従来では損失していた光線を光制御部材５に入射させることができ、望遠時における光量を増加させることができる。
【００６５】
ストロボ装置１が中間域に設定されているとき、照射角可変機構は、発光部４を光制御部材５との間隔が発光部４の可動範囲の略中間、すなわち、最も狭まる位置から最も広がる位置の略中間に移動させ、プリズム部材６を入射面１０が閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して略水平の状態で、プリズム部材６の入射面１０と出射面１２とが接続する頂点が直線Ｂの近傍となるように移動させる。このとき、プリズム部材６の入射面１０は、一部反射部材３の裏面側に対向するように配置される。光制御部材５と発光部４との距離が短くなったことにより、閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の開口端ｂを結ぶ直線Ｂが光軸ＡＸＬとなす角度が大きくなることから、補完光は、望遠端に比べ減少する。
【００６６】
プリズム部材６の入射面１０は、閃光放電管２から照射される光線のうち、補完光が入射し、空気とプリズム部材６の屈折率の差に基づく屈折角で外側（発光部筐体７側）に向かって屈折する。全反射面１１に入射する補完光は、光源の光軸ＡＸＬに対して若干内側方向（光源の光軸ＡＸＬ方向）に向かって全反射し、出射面１２でプリズム部材６と空気との屈折率の差に基づく屈折角で若干外側（発光部筐体７側）に向かって屈折し、プリズム部材６の位置から光軸ＡＸＬ方向の光制御部材５の近傍で光制御部材５から被写体に向けて照射される。
【００６７】
これにより従来では損失していた光線を光制御部材５に入射させることができ、中間域における光量を増加させることができる。
【００６８】
ストロボ装置１が広域端に設定されているとき、照射角可変機構は、発光部４を光制御部材５との間隔が最も狭まる位置に移動させ、プリズム部材６を入射面１０が光源の光軸ＡＸＬに対して略水平の状態で、プリズム部材６が完全に反射部材３の裏面側に対向するように配置される。
【００６９】
光制御部材５と発光部４との距離が最も短くなったことにより、閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の開口端ｂを結ぶ直線Ｂが閃光放電管２の中心軸Ｏと反射部材３の開口端ｃとを結ぶ直線Ｃよりも後方に位置することとなり、閃光放電管２からの光線は略全て光制御部材５に入射する直接光となる。このように、閃光放電管２から照射される光線には、補完光が含まれず、すべての照射光線が直接光であるため、プリズム部材６は、損失となる光線を光制御部材５に導く必要が無く、また、光制御部材５に入射する光線に干渉して、閃光放電管２から照射される光線が入射しないように、反射部材３の開口端ｃよりも後方に配置される。
【００７０】
上記の構成により、照射角の広角化要求によって光制御部材５の拡散作用が強くなり、望遠時における集光性能が低下した場合であっても、光制御部材５に向かわずに損失となる光線をプリズム部材６によって集光可能となり、光量損失の低減と広角化を両立させたストロボ装置１を提供することができる。
【００７１】
次に、本実施形態に係るストロボ装置１と従来技術のストロボ装置との光量を違いを図４を参照しつつ比較する。図４（ａ）は、同実施形態に係るストロボ装置１と、従来のストロボ装置の望遠端（１０５ｍｍ）における光量を比較したグラフである。図４（ｂ）は、同実施形態に係るストロボ装置１と、従来のストロボ装置の中間域（５０ｍｍ）における光量を比較したグラフである。
【００７２】
まず、ストロボ装置が望遠端に設定されているとき、図４（ａ）に示すように、本実施形態では、従来のストロボ装置で損失していた光線を集光できていることから、照明角上下方向（約２０°）の中心部分で、従来のストロボ装置に対して約２０％光量が増加している。
【００７３】
ストロボ装置が中間域に設定されているとき、図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、従来のストロボ装置で損失していた光線を集光できていることから、照明角上下方向（約３４°）の中心部分で、従来のストロボ装置に対して約１０％光量が増加している。
【００７４】
ストロボ装置が広角端に設定されているとき、本実施形態及び従来の両方とも、補完光が発生せず、光制御部材５のみで拡散制御を行うことから、光量・配光は等しくなる。
【００７５】
このように、上記実施形態のストロボ装置１は、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射されずに、（プリズム部材６を介さなければ）発光部筐体７内に照射される光線の進路をプリズム部材６の屈折力によって光制御部材５に導き、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線に補完するように制御することができる。このように、本来発光部筐体７内に照射されて、光制御部材５に照射されない光線を利用することができるため、光の利用効率が高く、照射角の広角化に対応することができる。
【００７６】
上記実施形態のストロボ装置１は、光制御部材５から閃光放電管２を離すことにより望遠状態に切り替えたときに、閃光放電管２から光線が照射される範囲である閃光放電管２の中心軸Ｏと反射部材３の開口端ｃとを結んだ直線Ｃよりも閃光放電管２の光軸側であって、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線が照射される範囲である閃光放電管２の中心軸Ｏと光制御部材５の開口端ｂとを結んだ直線Ｂよりも閃光放電管２の光軸側を外した範囲に照射される光線に略限定してプリズム部材６を介して光制御部材５に入射させることが可能となり、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線以外の光線のみをプリズム部材６の屈折力によって光制御部材５に導き、この光線を閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線に補完するように制御することができる。
【００７７】
閃光放電管２と光制御部材５との間隔が短い場合には、光制御部材５の集光・拡散制御によって照射角の広角化を行い、閃光放電管２と光制御部材５との間隔が長い場合には、光制御部材５に直接照射されない光線をプリズム部材６によって光制御部材５に導くことから光量の損失を低減することができる。また、このように照射光線が屈折率の異なるプリズム部材６及び光制御部材５に複数回入出射を繰り返すことによる光量の損失を低減することができる。
【００７８】
上記実施形態のプリズム部材６は、入射面１０に入射する光線を空気と空気より屈折率の大きいプリズム部材６との屈折率の差により屈折させ、全反射面１１で全反射させた後に、再度、プリズム部材６と空気との屈折率の差により入射面１０に入射した時よりも閃光放電管２の光軸に対して小さな角度となるように屈折して出射させることができる。このようにして、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射されずに、（プリズム部材６を介さなければ）発光部筐体７内に照射される光線の進路を光制御部材５に導くことができる。
【００７９】
上記実施形態のプリズム部材６は、入射面１０に入射した光線を空気とプリズム部材６との屈折率の差により閃光放電管２の光軸ＡＸＬに対して入射角度より大きな角度となるように（閃光放電管２の光軸ＡＸＬから離れる方向に）屈折させる。このように、プリズム部材６の入射面１０を設定することにより、入射面１０に対する全反射面１１の角度を必要以上に大きくすることなく、入射面１０で屈折させた光線を全反射面１１で閃光放電管２の光軸に沿って全反射させることができ、プリズム部材６が大型化するのを防止できる。
【００８０】
上記実施形態のプリズム部材６は、入射面１０で屈折された光線を閃光放電管２の光軸ＡＸＬに沿って反射することで、出射面１２で再びプリズム部材６と空気との屈折率の差により光線を屈折する際に、発光部筐体７の開口部に向けて屈折させやすくすることができる。
【００８１】
上記実施形態のプリズム部材６は、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射されずに、（プリズム部材６を介さなければ）発光部筐体７内に照射される光線の進路を、光制御部材５に導くことができる。
【００８２】
なお、本発明に係るストロボ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
上記実施形態に係るストロボ装置１は、光制御部材５から発光部４を離すことにより望遠状態に切替可能に設定された照射角可変機構を備える例を説明したが、これに限定されるものではない。ストロボ装置は、光制御部材５から発光部４を離すことにより広角状態に切替可能に設定されていてもよい。このようなストロボ装置にあっては、光制御部材５を光源側に凹部を配置した凹レンズ（凹フレネル）で構成し、プリズム部材６が少なくとも広角状態において、閃光放電管２の中心軸Ｏと発光部筐体７の開口端ｂとを結んだ直線Ｂと、閃光放電管２の中心軸Ｏと反射部材３の開口端ｃとを結んだ直線Ｃとの間に配置されるという構成を有していることが好ましい。
【００８４】
このように構成されることにより、光制御部材５から閃光放電管２を離すことにより広角状態に切り替えたときに、閃光放電管２から光線が照射される範囲である閃光放電管２の中心軸ＡＸＬと反射部材３の開口端ｃとを結んだ直線Ｃよりも閃光放電管２の光軸側であって、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線が照射される範囲である閃光放電管２の中心軸ＡＸＬと光制御部材５の開口端ｂとを結んだ直線Ｂよりも閃光放電管２の光軸側を外した範囲に照射される光線に略限定してプリズム部材６を介して光制御部材５に入射させることが可能となり、閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線以外の光線のみをプリズム部材６の屈折力によって光制御部材５に導き、この光線を閃光放電管２から光制御部材５に直接もしくは反射部材３を介して直接照射される光線に補完するように制御することができる。
【００８５】
閃光放電管２と光制御部材５との間隔が短い場合には、光制御部材５の集光・拡散制御によって照射角の望遠化を行い、閃光放電管２と光制御部材５との間隔が長い場合には、光制御部材５に直接照射されない光線をプリズム部材６によって光制御部材５に導くことから光量の損失を低減することができる。また、このように照射光線が屈折率の異なるプリズム部材６及び光制御部材５に複数回入出射を繰り返すことによる光量の損失を低減することができる。
【００８６】
上記実施形態に係るストロボ装置１は、光源を閃光放電管２とする例を説明したが、これに限定されるものではない。光源は、閃光放電管２のような棒状光源に限らず、例えば発光素子（ＬＥＤ）のような点光源であってもよい。棒状光源は主電極間の放電を利用した線光源であり、光学的には点光源を複数配列したことと同じになる。この場合、プリズム部材は、発光素子を配列した際に、光制御部材に対して発光素子の中心と光制御部材５の端部とを結んだ直線Ｂと、発光素子の中心と反射部材３の開口端とを結んだ直線Ｃとの間に配置される。従って、点光源を複数配列した光源においても、本発明は同様の効果を奏することができる。
【００８７】
上記実施形態に係るストロボ装置１は、直線Ｂ・Ｃを導出するために、閃光放電管２を線光源と見なす例を説明したが、これに限定されない。すなわち、より詳細に直線Ｂ・Ｃを導出するために、光源の形状に合わせて、例えば、閃光放電管であれば、棒状光源（面光源）と見なしてもよいし、発光素子であれば、それぞれの発光素子を点光源と見なし、又は、略半球状光源（面光源）と見なしてもよい。このように光源を線光源と見なさない場合であっても、上記実施形態の線光源の場合と同様に点光源の集合として直線Ｂ・Ｃを導出することができる。
【００８８】
また、上記実施形態に係るストロボ装置１は、照射角度の上下方向での屈折・集光について説明したが、これに限定されるものではない。線光源・点光源の配置に合わせて、左右方向での屈折・集光に用いることも可能である。この場合、直線Ｂ・Ｃを導出するために、上記実施形態では、光制御部材の端部を上下の辺とし、反射部材の開口部を上下の辺としたが、照射角度を屈折・集光する方向に合わせて、適宜変更可能である。
【００８９】
上記実施形態に係るストロボ装置１は、閃光放電管２及び反射部材３の間隔が固定されている発光部４と光制御部材５との間隔を制御して照射光線の照射角を可変する例を説明したが、これに限定されるものではない。ストロボ装置は、光制御部材と光源との間隔、光制御部材と反射部材との間隔を変化させることにより照射光線の照射角を可変できるように構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明にかかるストロボ装置は、光の利用効率が高く、照射角の広角化に対応することが必要な写真撮影の補助光源として用いられるストロボ装置等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１  ストロボ装置
２  閃光放電管（光源）
３  反射部材
４  発光部
５  光制御部材
６  プリズム部材
７  発光部筐体（筐体）
１０  入射面
１１  全反射面
１２  出射面
Ｂ  （光源の中心軸と光制御部材の端部とを結んだ）直線
Ｃ  （光源の中心軸と反射部材の開口端とを結んだ）直線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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