(57)【要約】【課題】  照明装置における照明光学系の全体形状を極端に小型化して照射角を可変させる。【解決手段】  光源手段と、光源手段からの光束のうち被写体方向とは反対方向の光束を反射し、前記光源手段と一体的にある反射鏡と、前記光源手段から被写体側に順に第一の光学部材と第二の光学部材が位置し、前記第一の光学部材と第二の光学部材の空気間隔を変化させて照射角を変える照明装置において、前記光源手段と前記第一の光学部材の間隔を変化させる変化手段を設けた。【選択図】        図４
2005173342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、
前記光源手段からの光束のうち被写体方向とは反対方向の光束を反射し、前記光源手段と一体的にある反射鏡と、
前記光源手段から被写体側に順に第一の光学部材と第二の光学部材が位置し、
前記第一の光学部材と第二の光学部材の空気間隔を変化させて照射角を変える照明装置において、
前記光源手段と前記第一の光学部材の間隔を変化させる変化手段を設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
光源手段と、
前記光源手段からの光束のうち被写体側とは反対側の光束を反射し、前記光源手段と一体的にある反射鏡と、
該光源手段からの光束を被写体方向に照射する為の光学部材と、
該光学部材は該光源手段からの光束のうち、射出光軸近傍に射出した光束を入射させる第一の入射面と、
該第一の入射面からの光束を直接入射させる射出面と、
該光源手段からの光束のうち、該射出光軸近傍より大きな角度で射出した一部の光束を入射させる第二の入射面と、
該第二の入射面からの光束を傾斜させて該射出面より射出させる全反射面とを有し、
これらの各面は該光源手段の光源中心から射出した光線が該射出光軸に対してなす角度と該射出面を通過後の該射出光軸に対する射出角度との間にある一定の相関関係を持たせるようにした面形状で構成する照明装置において、
前記光源手段と前記光学部材の間隔を変化させる変化手段を設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記変化手段はカム板であることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項４】
前記変化手段は形状記憶合金であることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【請求項５】
前記変化手段は圧電素子であることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラのストロボ等の照明装置に関するものである。詳しくは、照明装置の発光管の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の撮影装置に用いられている照明装置は、従来、光源（閃光放電管）と、この光源から発せられた光束を前方（被写体方向）に導く反射鏡やフレネルレンズ等の光学部材とで構成されている。
【０００３】
このような照明装置において、光源から様々な方向に射出した光束を、効率良く必要照射画角内に集光させるための提案が、従来より種々なされている。
【０００４】
特に、近年、今まで光源の前に配置されていたフレネルレンズの代わりにプリズムやライトガイドプリズムなど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、小型化を図った照明装置が種々と提案されている。
【０００５】
一方、照射範囲が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、エネルギー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の照射角可変の照明装置が提案されている。
【０００６】
例えば、下記特許文献１に開示されているように、光源手段と、該光源手段の前方に配置し、入射光束の少なくとも一部を全反射させる面を含む光学プリズムと、該光学プリズムの前方に配置した光学パネルとを有し、該光学プリズムの光射出部側に屈折力のあるパターン面を形成すると共に、該光学パネルに該屈折力のあるパターン面の各部分の屈折力を相殺するような屈折力のあるパターン面を形成し、該光学プリズムの光射出部側のパターン面と該光学パネルの相対的位置関係を変位可能とし、該光学パネルから出射する光束の照射角を可変としたものが提案されている。
【０００７】
ところで、特許文献１によると、光学パネル，および光学プリズムの材料としては、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ー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。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。
【０００８】
また、近年カメラの小型化に伴ってストロボ装置も小型化が要求されている。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、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る。
【０００９】
これらの対策の為に、特許文献２では、ストロボ装置の発熱源の温度を検出し、所定温度以上になるとストロボ充電禁止，発光禁止にするという方法が開示されている。
【００１０】
また、特許文献３によると、ストロボ発光手段による前回のストロボ発光と今回のストロボ発光予定の時間間隔を測定する時間測定手段と、前記時間測定手段にて測定された時間間隔が所定の時間より短いと判定される毎に所定値を積算する積算手段と、その積算値がしきい値以上となった場合は、一定時間、レリーズ動作を禁止する動作制御手段とを有するという方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２９８２４４号公報
【特許文献２】特開昭６０−２１８８００号公報
【特許文献３】特開２００１−６６６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２においては、ストロボ装置の発熱源の温度を検出するものであるので、温度計をその発熱原の近くに配置しなければならず、小型化の妨げとなってしまっていた。また、正確に温度を測定しようとすればする程、発熱源の近くに配置しなければならず、高電圧部のリーク等の問題も発生していた。
【００１２】
また、特許文献３においては、ストロボ発光手段による前回のストロボ発光と今回のストロボ発光予定の時間間隔を測定する時間測定手段と、前記時間測定手段にて測定された時間間隔が所定の時間より短いと判定される毎に所定値を積算する積算手段と、その積算値がしきい値以上となった場合は、一定時間、レリーズ動作を禁止する動作制御手段とを有するという方法をとっている為に、撮影者にとって不便であった。
【００１３】
また、特許文献１においては、光源から最も近く位置する光学プリズムの各入射面との最少距離が大きくなりがちになる。よって、照明装置の小型化にも限界があった。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の問題点を考慮してなされたもので、照明光学系の全体形状を極端に小型化して照射角を可変させることのできる照明装置及びそれを用いた撮影装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで本発明は、前記目的を達成するために本発明における請求項１記載の発明によれば、光源手段と、前記光源手段からの光束のうち被写体方向とは反対方向の光束を反射し、前記光源手段と一体的にある反射鏡と、前記光源手段から被写体側に順に第一の光学部材と第二の光学部材が位置し、前記第一の光学部材と第二の光学部材の空気間隔を変化させて照射角を変える照明装置において、前記光源手段と前記第一の光学部材の間隔を変化させる変化手段を設けた。
【００１６】
また、前記目的を達成するために本発明における請求項２記載の発明によれば、光源手段と、前記光源手段からの光束のうち被写体側とは反対側の光束を反射し、前記光源手段と一体的にある反射鏡と、該光源手段からの光束を被写体方向に照射する為の光学部材と、該光学部材は該光源手段からの光束のうち、射出光軸近傍に射出した光束を入射させる第一の入射面と、該第一の入射面からの光束を直接入射させる射出面と、該光源手段からの光束のうち、該射出光軸近傍より大きな角度で射出した一部の光束を入射させる第二の入射面と、該第二の入射面からの光束を傾斜させて該射出面より射出させる全反射面とを有し、これらの各面は該光源手段の光源中心から射出した光線が該射出光軸に対してなす角度と該射出面を通過後の該射出光軸に対する射出角度との間にある一定の相関関係を持たせるようにした面形状で構成する照明装置において、前記光源手段と前記光学部材の間隔を変化させる変化手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、前記目的を達成するために本発明における請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の照明装置において、前記変化手段はカム板であることを特徴とする。
【００１８】
また、前記目的を達成するために本発明における請求項４記載の発明によれば、請求項１または２記載の照明装置において、前記変化手段は形状記憶合金であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記目的を達成するために本発明における請求項５記載の発明によれば、請求項１または２記載の照明装置において、前記変化手段は圧電素子であることを特徴とする。
【００２０】
以上のように、本発明によれば、光源手段と光学部材との空気間隔を可変できる構造にし、光源手段が発光後、高温になったら空気間隔を広げるようにしたので、光源手段と光学部材とを近接配置することができ、光学部材の小型化が可能となる。また、光源手段の発光後の熱対策のために光学部材の退避位置を設けることによって、光学部材に安価なアクリルを用いることが可能となる。
【００２１】
さらに、照明装置を小型化できるので、本発明が搭載されるカメラ全体も小型化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光源手段と光学部材との空気間隔を可変できる構造にし、光源手段が発光後、高温になったら空気間隔を広げるようにしたので、光源手段と光学部材とを近接配置することができ、光学部材の小型化が可能となる。また、光源手段の発光後の熱対策のために光学部材の退避位置を設けることによって、光学部材に安価なアクリルを用いることが可能となる。
【００２３】
さらに、照明装置を小型化したので、本発明が搭載されるカメラ全体も小型化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１から図１１において本発明の照明装置の説明を行う。
【００２６】
図１は本発明の照明装置をカメラ本体１の上辺部に設けたときの実施形態の要部概略図である。図中、１はカメラ本体、２はレンズ鏡筒部であり、撮影レンズを保持している。３はファインダである。４は照明装置（発光部ユニット）であり、カメラ本体１の右上部に設けている。照明装置４は光源手段としての閃光を発する円筒形状の閃光放電管（閃光発光管）５と、該閃光放電管５からの放射光束のうち前方以外の、例えば後方（被写体側と反対方向）に放射される光束を被写体側へ集光反射する一次元方向に曲率を有し、内面反射を利用した反射鏡（反射傘）６と、閃光放電管５から直接入射した光束及び反射鏡６で反射して入射した光束を所定形状の光束として集光し、被写体側へ効率良く照射する照明光束導光用の光学部材（ライトガイドプリズム）７、光学部材（レンズ板）８を有している。また、光学部材７および８の空気間隔を変化させることで照射範囲を変えることが可能になっている。光学部材７、８は可視光の透過率の良好なアクリル等の透明樹脂やガラスモールドで作製するのが好ましい。
【００２７】
図２は本発明の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図を示す。
【００２８】
図２において、閃光放電管５から発せられた光のなかで、紙面右側の被写体側と反対方向の紙面左側に向かう光は、反射鏡６により再び光源にもどされ、紙面右側の被写体側に射出される。また、閃光放電管５から被写体側に発せられた光のなかで、紙面の上方に発せられる光は、光学部材７の入射面７Ｃで屈折されたあと全反射面７ＴＲで全反射され、平行光となる。そして、光学部材７の射出側面には、複数の収斂性を有するシリンドリカルレンズ部分７Ｐが形成されており、その複数のシリンドリカルレンズ部分７Ｐに対向して、その屈折力を打ち消す複数の発散性を有するシリンドリカルレンズ部分８Ｎを有する光学部材８が近接配置されているため、光学部材７のシリンドリカルレンズ部分７Ｐから、光学部材８のシリンドリカルレンズ部分８Ｎを通り、被写体側に平行光のまま射出される。ここで、閃光放電管５から紙面右上に発せられる光線は入射面７Ｃで屈折されることにより、上向きに曲げられるので、光学部材７の全反射面７ＴＲの大きさを小さくすることができる。また、閃光放電管５から被写体側に発せられた光のなかで、紙面の下方に発せられる光は、反射鏡６および光学部材７が光学部材７の光軸ＡＸＬに対して上下対称に構成されているので上記と同様の作用をする。また、閃光放電管５から被写体側に射出された光のなかで、該光軸ＡＸＬ近傍の光は光学部材７のシリンドリカルレンズ部分７Ｒで屈折され平行光となり、光学部材７のシリンドリカルレンズ部分７Ｐから、光学部材８のシリンドリカルレンズ部分８Ｎを通り、被写体側に平行光のまま射出される。尚、反射鏡６は、光学部材７の全反射面７ＴＲの全反射条件を満たさない光軸近くまでの全反射面７ＴＲを覆うように構成されている。ここで、光学部材７の全反射面７ＴＲの形状は、放物線あるいは放物線にほぼ近いシリンドリカル非球面が、射出される光の平行度を良好に保つために好ましい。また、光学部材７のシリンドリカルレンズ部分７Ｒは、双曲面で形成されるのが好ましい。このように、閃光放電管５の中心から発せられた光はすべて平行光に変換される。
【００２９】
図３は本発明の照明装置の配光角度が広い状態の断面図を示す。
【００３０】
図３において、閃光放電管５から発せられた光は、図２を用いて説明したように、光学部材７の全反射面７ＴＲと入射面７Ｃにより平行光となる。ここで、収斂性を有する複数のシリンドリカルレンズ部分７Ｐを有する光学部材７とその複数のシリンドリカルレンズ部分７Ｐに対向して、その屈折力を打ち消す複数の発散性を有するシリンドリカルレンズ部分８Ｎを有する光学部材８は一定間隔の距離離れて配置されているため、閃光放電管５から射出された光は、光学部材７のシリンドリカルレンズ部分７Ｐから、光学部材８のシリンドリカルレンズ部分８Ｎを通り、図３に示すように、光学部材８の射出面おいての紙面上下方向に拡散される。
【００３１】
図２、図３のそれぞれの位置において、光学部材７の入射面７Ｃ、シリンドリカルレンズ部分７Ｒは閃光放電管５との空気間隔は、それぞれの製作時の寸法誤差や組立時の累積誤差を考慮して、最小かつ当接しない距離に設定してあり、下記に示す同一の発光放電管を用いた従来例である図５、図６に対して、光学部材７および８が小型化されている。したがって、照明装置全体の大きさが小型化される。
【００３２】
図４は本発明の照明装置の退避位置の断面図を示す。
【００３３】
図４において、上記図３に示す配光角度が広い状態時の光学部材７と光学部材８が一定間隔の距離離れた状態に対して、閃光放電管５の発光後に、光学部材７は光学部材８にぶつからない程度に接近するように移動するようにしている。こうすることで、光学部材７、８を安価なアクリルを用いたときに、光学部材７の入射面７Ｃおよびシリンドリカルレンズ部分７Ｒと閃光放電管５の空気間隔は、閃光放電管５の発光後の発熱に対して、光学部材７に影響のない十分な距離となる。
【００３４】
図５は従来例の配光角度が狭い状態の断面図を示す。
【００３５】
図５において、閃光放電管５から射出された光は、上記本発明の図２を用いて説明したように光学部材９、１０を通りすべて平行光に変換される。
【００３６】
図６は従来例の配光角度が広い状態の断面図を示す。
【００３７】
図６において、閃光放電管５から射出された光は、上記本発明の図３を用いて説明したように光学部材９、１０を通り紙面上下方向に拡散される。
【００３８】
図７から１０を用いて本発明の第１の実施例の照明装置の説明を行う。
【００３９】
図７は本発明の実施例１の分解斜視図を示す。図７において、１１は閃光放電管５を反射鏡６に押圧するための押圧部材であり、ゴム等の弾性体でできている。１２はストロボ筐体であり、閃光放電管５と反射鏡６を押圧部材１１により一体的に保持している。ストロボ筐体１２において、１２ａは移動のためのカムピンである。１３は光学部材７を保持する保持部材であり、移動のためのカムピン１３ａを有している。１４は直進移動のための直進カムを持つ直進カム板である。１５はストロボ筐体１２に押圧部材１１により一体的になった閃光放電管５および反射鏡６と、保持部材１３により保持されている光学部材７と、不図示のカメラ筐体に保持された光学部材８の空気間隔を変更するためのカム曲線を持つズームカム板である。ここで、ズームカム板１５の駆動力はズーム鏡筒からもらっても構わないし、独立した小型アクチュエーターでも構わない。
【００４０】
図８は本発明の実施例１の配光角度が狭い状態の斜視図を示す。
【００４１】
図８において、光学部材８は不図示のカメラ筐体に保持されている。ズームカム板１５は矢印方向に移動可能になっている。直進カム板１４は不図示のカメラボディに固定されている。閃光放電管５および反射鏡６と光学部材７と光学部材８の関係は、図２で示した本発明を実施した照明装置の配光角度が狭い状態になっている。
【００４２】
図９は本発明の実施例１の配光角度が広い状態の斜視図を示す。
【００４３】
図９において、光学部材８は不図示のカメラ筐体に保持されている。ズームカム板１５は矢印方向に移動可能になっている。直進カム板１４は不図示のカメラボディに固定されている。閃光放電管５および反射鏡６と光学部材７と光学部材８の関係は、図３で示した本発明を実施した照明装置の配光角度が広い状態になっている。
【００４４】
図１０は本発明の実施例１の退避位置の斜視図を示す。
【００４５】
図１０において、光学部材８は不図示のカメラ筐体に保持されている。ズームカム板１５は矢印方向に移動可能になっている。直進カム板１４は不図示のカメラボディに固定されている。閃光放電管５および反射鏡６と光学部材７と光学部材８の関係は、図４で示した本発明を実施した照明装置の避位置になっている。
【実施例２】
【００４６】
図１１を用いて本発明の第２の実施例の照明装置の説明を行う。
【００４７】
図１１において、光学部材８は不図示のカメラ筐体に保持されている。１６は形状記憶合金であり、コイルバネ状に巻かれており、高温になると全長が伸びるように変形する。１７はストロボ筐体であり、押圧部材１１により閃光放電管５および反射鏡６が一体的に保持されている。１８は保持部材であり、光学部材７が保持されている。ストロボ筐体１７と保持部材１８は直進カム板１４により直進ガイドされている。ここで、保持部材１８はストロボ筐体１７に対して不図示のバネにより押圧され固定されている。ここで、閃光放電管５の発光後の発熱により、形状記憶合金１６は上記不図示のバネ力に対抗するように変形するため、上記図４で示したように閃光放電管５および反射鏡６と光学部材７の空気間隔は広がり、閃光放電管５の発光後の発熱に対して、光学部材７に影響のない十分な距離となる。
【００４８】
また、閃光放電管の発光後の発熱により変形する形状記憶合金の代わりに、圧電素子等のアクチュエーターを用いて、電気的に駆動しても構わない。
【００４９】
ここで、本発明の実施例１および２は照射範囲を変化させることが可能なズームストロボを用いて説明してきたが、特開２０００−２５０１０２号公報記載の照射角が変化しない固定タイプの光学部材（ライトガイドプリズム）を用いた照明装置においても実現可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を搭載したカメラの要部概略図
【図２】本発明を実施した照明装置の配光角度が狭い状態の断面図
【図３】本発明を実施した照明装置の配光角度が広い状態の断面図
【図４】本発明を実施した照明装置の退避位置の断面図
【図５】従来例の照明装置の配光角度が狭い状態の断面図
【図６】従来例の照明装置の配光角度が広い状態の断面図
【図７】本発明を実施した第１の実施例の分解斜視図
【図８】本発明を実施した第１の実施例の配光角度が狭い状態の斜視図
【図９】本発明を実施した第１の実施例の配光角度が広い状態の斜視図
【図１０】本発明を実施した第１の実施例の退避位置の斜視図
【図１１】本発明を実施した第２の実施例の斜視図
【符号の説明】
【００５１】
１  カメラ本体
２  レンズ鏡筒部
３  ファインダ
４  照明装置
５  光源手段
６  反射鏡
７、８、９、１０  光学部材
１１  押圧部材
１２  ストロボ筐体
１３  保持部材
１４  直進カム板
１５  ズームカム板
１６  形状記憶合金または圧電素子
【図１】
2005173342.tif 000003
【図２】
2005173342.tif 000004
【図３】
2005173342.tif 000005
【図４】
2005173342.tif 000006
【図５】
2005173342.tif 000007
【図６】
2005173342.tif 000008
【図７】
2005173342.tif 000009
【図８】
2005173342.tif 000010
【図９】
2005173342.tif 000011
【図１０】
2005173342.tif 000012
【図１１】
2005173342.tif 000013