JP3685516B2

JP3685516B2 - Lighting device

Info

Publication number: JP3685516B2
Application number: JP06819495A
Authority: JP
Inventors: 洋二那珂
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JPH08262537A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はカメラ等に用いられる照明装置に関し、特に詳細には、集光効率の向上および小型化を図った照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等に用いられるストロボ照明装置は、基本的に、光源と、この光源から発せられた発散光を前方側に導く反射鏡やプリズム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、光源から発せられた光をより多く所望画角内に集光するために従来より、
（１）特開平４−１３８４３８号公報に示されるように、光源から側方あるいは後方に射出した光を前方側に向けて反射させる全反射面を有するプリズムを用いる。
【０００４】
（２）特公平６−１０７１２号公報に示されるように、反射鏡を前方側（被写体側）に長く延ばして深くする。
【０００５】
等の構成が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（１）の構成においては、プリズムの光入射面（光源から射出した光を入射させ、上記全反射面に向けて屈折させる面）の一部が光源の後方まで延びているため、十分に小型化することは難しいという問題があった。
【０００７】
また上記（２）の構成においては、集光効率を上げようとすると反射鏡が長くなってしまい、それにより、照明装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、集光効率が高く、十分小型に形成され得る照明装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による照明装置は、前述したように光源から発せられた発散光を前方に照射する照明装置において、
光源から斜め前方に射出した光が入射する第１入射面と、この第１入射面を通過して来た光を前方側に全反射させる全反射面と、光源から主に前方に射出した光が入射する正の屈折面である第２入射面と、この第２入射面を通過して来た光および上記全反射面で全反射した光を射出させる射出面とを有して、光源の中心よりも前方に配置されたプリズム、および、
光源から側方あるいは後方に射出した光を主に前方に反射させる反射鏡を備え、
前記プリズムの射出面が、水平な照射光軸よりも上側を向く形状とされ、
前記第１入射面と全反射面との組が、前記照射光軸を含む水平面を挟んで上下に１組ずつ配置され、
２つの全反射面のうち上側の全反射面が前記水平面となす角度が、下側の全反射面が前記水平面となす角度より大とされるとともに、
前記第２入射面が、水平な照射光軸よりも上側を向く形状とされたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお上記の構成において、プリズムの射出面は、主に上記全反射面で全反射した光を射出させる第１射出面と、主に第２入射面を通過して来た光を射出させる第２射出面とに分割され、第１射出面が照射光軸に対して傾斜することにより、プリズムの射出面が全体として断面凹形状とされるのが望ましい。
【００１１】
また上記プリズムの第１入射面は、照射光軸に対して２〜30°傾斜した平面であるのが望ましい。
【００１２】
また、上記反射鏡の有効部分の奥行きｘ_rおよび間口ｙ_rはそれぞれ、光源の直径をＤとしたとき、
Ｄ／２≦ｘ_r≦Ｄ、Ｄ＜ｙ_r≦２Ｄ
の範囲にあるのが望ましい。
【００１３】
一方、上記プリズムの第１入射面の光源側の端点での間口ｙ_p1は、光源の直径をＤとしたとき、
Ｄ≦ｙ_p1≦２Ｄ
の範囲にあるのが望ましい。
【００１４】
さらに、上記プリズムの射出面は、カメラの外観表面とされるのが望ましい。
【００１５】
【作用および発明の効果】
上記構成を有する本発明の照明装置において、光源から主に前方に射出した光はプリズムの第２入射面に入射し、正の屈折面であるこの第２入射面によって集光されて前方側に射出する。また、光源から斜め前方に射出した光はプリズムの第１入射面に入射し、そこを通過した後全反射面で全反射して前方側に射出する。一方、光源から側方あるいは後方に射出した光は反射鏡に入射し、そこで主に前方に反射するから、プリズムを光源の中心よりも前方に配置していても、集光効率が低下することはない。
【００１６】
以上の通り本発明の照明装置においては、光源から側方あるいは後方に射出した光は、一般に薄く形成できる反射鏡により主に前方に反射させるようにし、プリズムは、光源から主に前方および斜め前方に射出した光のみが入射するように、光源の中心よりも前方に配置しているので、プリズムの前端が低くなって小型化し、また装置の奥行寸法も小さくなって、装置の小型化が可能になる。
【００１７】
そして、プリズムでの全反射は、反射鏡における反射よりも反射効率が高いので、本発明の照明装置は、従来の反射鏡を用いる照明装置と比べて、光源から出た光の利用効率を高めることができる。
【００１８】
さらに、光源から斜め前方に射出した光はプリズムの第１入射面で屈折してから全反射面に入射するようになるので、この全反射面が比較的小さくて済み、この点からもプリズムが小型化し、ひいては装置全体の小型化が達成される。
【００１９】
また本発明の照明装置においては、プリズムの形状を変えることにより、配光特性の調整も容易なものとなる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。ここでまず、本発明に対する参考例について説明する。図２、３および４はそれぞれ、本発明に対する第１参考例によるストロボ照明装置の側面形状、平面形状および斜視形状を示すものであり、また図１はこのストロボ照明装置の要部の側面形状を示している。なお図１の（Ａ）と（Ｂ）に示される装置自体は互いに同じものであり、（Ａ）では光源10から発せられてプリズム11に入射する光の軌跡を、（Ｂ）では光源10から発せられて反射鏡12に入射する光の軌跡を示してある。
【００２１】
このストロボ照明装置は、例えばＸｅ（キセノン）管等の光源10と、この光源10の中心よりも前方に配された透明部材製プリズム11と、光源10の後方から側方にかけて配された反射鏡12とから構成されている。なお図２〜４における30はカメラ本体、35は照明装置のケース、36は発光制御用トリガー、37は光源保持用のシリコンバンドである。
【００２２】
図１に示されているようにプリズム11は、第１入射面11ａと、正の屈折面である第２入射面11ｂと、全反射面11ｃと、射出面11ｄとを有している。同図（Ａ）に示されているように、光源10から主に前方に射出した光はプリズム11の第２入射面11ｂに入射し、正の屈折面であるこの第２入射面11ｂによって集光されて前方側に射出する。また、光源10から斜め前方に射出した光はプリズム11の第１入射面11ａに入射し、そこを通過した後全反射面11ｃで全反射する。この全反射面11ｃで全反射した光は、射出面11ｄから前方側に射出して、主に照射光軸をはさんで反対側の被写体を照射する。
【００２３】
上記全反射面11ｃの断面形状としては、楕円、円弧、複数の円弧の組合わせ、平面、あるいはこれらを複数組み合わせたもの等を採用することができる。
【００２４】
なお、光源10から斜め前方に射出した光は、プリズム11の第１入射面11ａにおいて照射光軸Ｏとなす角度が増大する方向に屈折してから全反射面11ｃに入射するので、この全反射面11ｃが比較的小さくて済み、プリズム11を小型に形成することができる。ちなみに、このようなプリズム11の代わりに前記特公平６−１０７１２号公報に示されるような反射鏡を用いる場合は、上述のような屈折は生じないから、光源10から斜め前方に射出した光線ａを前方側に向けて反射させるためには、図１の（Ａ）に破線で示すように反射鏡を点Ａまで大きく延ばす必要がある。
【００２５】
一方、図１の（Ｂ）に示されているように、光源10から側方あるいは後方に射出した光は反射鏡12に入射し、そこで主に前方に反射する。なおこの反射鏡12は、アルミ板や、モールド部品にアルミ蒸着したもの等から形成することができる。またその断面形状としては、楕円、双曲線、円弧、複数の円弧の組合わせ、あるいはこれらを複数組み合わせたもの等を採用することができる。
【００２６】
以上の通りこの照明装置においては、光源10から側方あるいは後方に射出した光は、薄い反射鏡12により主に前方に反射させる一方、プリズム11は光源10の中心よりも前方に配置するとともに、その全反射面11ｃを小さく形成していることから、プリズム11の前端の高さｙ_p2が小さくなって小型化し、また装置の奥行寸法ｘ_p2も小さくなって、装置の小型化が可能になる。
【００２７】
なおプリズム11の第１入射面11ａは、照射光軸Ｏに対して２〜５°程度傾斜していた方が、成形性が良くなり、表面反射も少なくなって入射効率が向上するので好ましい。ただし、この傾斜が大き過ぎると、第１入射面11ａでの光の屈折角が小さくなるので、全反射面11ｃの前方側の端点を前に延ばさなくてはならず、プリズム11が大型化するので、この傾斜角θ_p2は最大でも30°程度とする。
【００２８】
一方、反射鏡12の有効部分の奥行きｘ_rおよび間口ｙ_rはそれぞれ、光源の直径をＤとしたとき、
Ｄ／２≦ｘ_r≦Ｄ、Ｄ＜ｙ_r≦２Ｄ
の範囲にあるのが望ましい。
【００２９】
すなわち、Ｄ／２＞ｘ_rであると、プリズム11を後方へ延ばさなければならず、プリズム11が大型化してしまう。また、ｘ_r＞Ｄであると、従来の反射鏡と同様に、ｘ_rの増大に伴なってｙ_rを大きくしなければならない。そのとき、反射鏡12で反射した光を第２入射面11ｂに向かわせるためには、第１入射面11ａの光源側の端点での間口ｙ_p1についてｙ_r≦ｙ_p1の関係を維持するのが好ましいので、結果的にｙ_p1も増大し、プリズム11が大型化してしまう。また、その場合、斜め前方へ向かう光が反射鏡12に向かうようになるので、プリズム11を用いる優位性が半減してしまう。
【００３０】
一方Ｄ≧ｙ_rの場合には、上記Ｄ／２≦ｘ_rの関係を満足させると、反射鏡12の断面形状が、開口部に近付く程間口が小さくなる先すぼまりの形状となり、集光効率が良くならない。また、部品製造上も不利となる。ｙ_r＞２Ｄの場合には、上記ｙ_r≦ｙ_p1の関係を維持したときにｙ_p1が増大して、プリズム11が大型化してしまう。
【００３１】
さらに、プリズム11の第１入射面11ａの光源10側の端点での間口ｙ_p1は、光源10の直径をＤとしたとき、
Ｄ≦ｙ_p1≦２Ｄ
の範囲にあるのが望ましい。すなわちＤ＞ｙ_p1であると、反射鏡12で反射した光を効率良く第２入射面11ｂに導くことが難しくなる。一方プリズム11は、光源10が発生する熱の影響を少なくするために、光源10の外面からある程度距離を置いて配置する必要がある。第１入射面11ａの光源側の端点Ｐ1 と光源10との距離はｘ_p1（図１参照）とｙ_p1とで決まるが、少なくともｙ_p1＝２Ｄあれば、光源10との距離は熱の影響を避ける上で十分である。したがって、ｙ_p1＞２Ｄとしてもプリズム11が大型化するばかりで、意味がなくなる。
【００３２】
なお、本参考例における反射鏡12は、ほぼ断面半円状の部分と、その両端にそれぞれ連なる直線状部分とからなるものであるが、上記直線状部分は省かれても構わない。
【００３３】
この第１参考例装置において、プリズム11の射出面11ｄは、主に全反射面11ｃで全反射した光を射出させる部分と、主に第２入射面11ｂを通過して来た光を射出させる部分とが互いに同一平面とされているので、図２に示されるように、この射出面11ｄをそのままカメラの外観表面として用いることができる。
【００３４】
また光源10としては、長手方向を有する直管状のものや、あるいは球状のものを採用することができる。前者を採用する場合、プリズム11は長手方向を有して、光源10の長手方向とほぼ平行に延びるものとされる。後者を採用する場合、プリズム11は照射光軸Ｏに関して回転対称のものとされる。
【００３５】
そして反射鏡12の形状、プリズム11の全反射面11ｃの形状や傾斜、第２入射面11ｂの形状は、所望の配光特性が得られるように調整される。
【００３６】
次に、本発明に対する第２参考例を説明する。図５は、この第２参考例のストロボ照明装置の側面形状を示すものである。なおこの図５でも、（Ａ）と（Ｂ）に示される照明装置自体は互いに同じものであり、（Ａ）では光源10から発せられてプリズム21に入射する光の軌跡を、（Ｂ）では光源10から発せられて反射鏡12に入射する光の軌跡を示してある。また、この図５において、図１中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する（以下、同様）。
【００３７】
この第２参考例のストロボ照明装置は、第１参考例装置のものとは異なるプリズム21が用いられたものである。このプリズム21は、第１入射面21ａと、正の屈折面である第２入射面21ｂと、全反射面21ｃと、射出面21ｄ、21ｅとを有しているが、全反射面21ｃの傾きθ_p2が比較的小さく設定され、プリズム前面の上下寸法ｙ_p2を小さくできるようにしてある。
【００３８】
しかしこの場合は、全反射面21ｃで全反射した光の照射角が大きくなりがちであるので、これを補正する射出面形状が採用されている。すなわち、プリズム21の射出面は、主に全反射面21ｃで全反射した光を射出させる第１射出面21ｄと、主に第２入射面21ｂを通過して来た光を射出させる第２射出面21ｅとに分割され、上記第１射出面21ｄが照射光軸Ｏに対して傾斜することにより、プリズム21の射出面が全体として断面凹形状とされている。したがって、全反射面21ｃで全反射した光は第１射出面21ｄを通過する際、照射角が小さくなる方向に屈折する。
【００３９】
なお、上記第１射出面21ｄと第２射出面21ｅとがつながる部分が谷状になっていると、そこにゴミ等がたまりやすくなるので、それを防止するために、第１射出面21ｄと第２射出面21ｅとを適当な曲面部分を介して接続してもよい。
【００４０】
次に、本発明に対する第３参考例を説明する。図６は、この第３参考例のストロボ照明装置の側面形状を示すものである。この第３参考例装置におけるプリズム31は、第１入射面31ａと、正の屈折面である第２入射面31ｂと、全反射面31ｃと、射出面31ｄとを有し、光源10を保護するプロテクタを兼ねている。そしてこのプリズム31の射出面31ｄは、カメラ本体30の傾いた前面と整合するように、照射光軸Ｏに対して傾けられている。
【００４１】
次に、本発明の第１実施例を説明する。図７は、本発明の第１実施例によるストロボ照明装置の側面形状を示すものである。この第１実施例装置におけるプリズム41も、第３参考例装置のプリズム31と同様、第１入射面41ａと、正の屈折面である第２入射面41ｂと、全反射面41ｃと、射出面41ｄとを有し、光源10を保護するプロテクタを兼ねている。そしてこのプリズム41の射出面41ｄは、カメラ本体30の傾いた前面と整合するように、照射光軸Ｏに対して傾けられている。
【００４２】
先に説明した第３参考例装置では、プリズム31の射出面31ｄを照射光軸Ｏに対して傾けたことにより、照射光が下側に偏る傾向がある。そこでこの第１実施例では、上側の全反射面41ｃは傾きを比較的大とする一方、下側の全反射面41ｃは傾きを比較的小とするとともに、第２入射面41ｂも照射光軸Ｏに対して傾けられている。このようにすることにより、図６と図７の光線軌跡を比較すると明らかなように、上述した照射光の偏りが補正される。
【００４３】
次に図８、９および１０を参照して、本発明に対する第４参考例を説明する。図８、９はそれぞれ、この第４参考例のストロボ照明装置の平面形状、側面形状を示すものであり、また図１０はそれに用いられているプリズム51の斜視形状を示している。なお図８では、反射鏡12を省いてある。
【００４４】
この第４参考例装置におけるプリズム51も、第１入射面51ａと、正の屈折面である第２入射面51ｂと、全反射面51ｃと、射出面51ｄとを有している。そしてこのプリズム51の射出面51ｄは、縦フレネルレンズ形状とされている。
【００４５】
プリズム51の射出面51ｄを上記のような形状としたことにより、直管状の光源10からの光をその長手方向に集光して、所望の配光特性を得ることができる。なおこれとは反対に、フレネルレンズの形状次第で、直管状の光源10の長手方向に光を発散させることも可能である。
【００４６】
次に図１１を参照して、本発明に対する第５参考例を説明する。図１１は、この第５参考例のストロボ照明装置の平面形状を示すものである。なおこの実施例でも、上記各実施例および参考例に用いられたものと同様の反射鏡12が設けられるが、図示は省略してある。この第５参考例装置におけるプリズム61の射出面61ｄは、シリンドリカルレンズ形状とされている。それにより、直管状の光源10からの光をその長手方向に集光して、所望の配光特性を得ることができる。なおこれとは反対に、シリンドリカルレンズの形状次第で、直管状の光源10の長手方向に光を発散させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に対する第１参考例の照明装置の要部の側面図
【図２】上記第１参考例装置の一部破断側面図
【図３】上記第１参考例装置の一部破断平面図
【図４】上記第１参考例装置の斜視図
【図５】本発明に対する第２参考例の照明装置の側面図
【図６】本発明に対する第３参考例の照明装置の側面図
【図７】本発明の第１実施例による照明装置の側面図
【図８】本発明に対する第４参考例の照明装置の平面図
【図９】上記第４参考例装置の側面図
【図１０】上記４参考例装置の一部を示す斜視図
【図１１】本発明に対する第５参考例の照明装置の平面図[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an illuminating device used for a camera or the like, and more particularly to an illuminating device that is improved in light collection efficiency and downsized.
[0002]
[Prior art]
A strobe lighting device used for a camera or the like basically includes a light source and optical members such as a reflecting mirror and a prism that guide diverging light emitted from the light source to the front side.
[0003]
In such an illumination device, in order to collect more light emitted from the light source within a desired angle of view, conventionally,
(1) As shown in Japanese Patent Laid-Open No. 4-138438, a prism having a total reflection surface that reflects light emitted from a light source sideward or rearward toward the front side is used.
[0004]
(2) As shown in Japanese Examined Patent Publication No. 6-10712, the reflecting mirror is extended to the front side (subject side) to be deep.
[0005]
Etc. have been proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of (1) above, a part of the light incident surface of the prism (the surface on which light emitted from the light source is incident and refracted toward the total reflection surface) extends to the rear of the light source. There was a problem that it was difficult to reduce the size sufficiently.
[0007]
In the configuration (2), when the light collection efficiency is increased, the reflecting mirror becomes longer, which causes a problem that the lighting device is increased in size.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an illumination device that has high light collection efficiency and can be formed sufficiently small.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The lighting device according to the present invention is a lighting device that irradiates the divergent light emitted from the light source forward as described above.
A first incident surface on which light emitted obliquely forward from the light source is incident, a total reflection surface that totally reflects light that has passed through the first incident surface to the front side, and light emitted mainly forward from the light source A second refracting surface that is a positive refracting surface on which light is incident, and an exit surface that emits light that has passed through the second incident surface and light that has been totally reflected by the total reflection surface, A prism arranged in front of the center, and
A reflection mirror that mainly reflects the light emitted from the light source to the side or rear is reflected forward.
The exit surface of the prism is shaped to face upward from the horizontal irradiation optical axis ,
A set of the first incident surface and the total reflection surface is disposed one by one above and below across a horizontal plane including the irradiation optical axis ,
The angle formed by the upper total reflection surface of the two total reflection surfaces with the horizontal plane is greater than the angle formed by the lower total reflection surface with the horizontal plane ,
The second incident surface is shaped to face upward from the horizontal irradiation optical axis .
[0010]
In the above-described configuration, the exit surface of the prism mainly emits the first exit surface that emits the light totally reflected by the total reflection surface and the second exit that mainly emits the light that has passed through the second entrance surface. It is desirable that the exit surface of the prism has a concave cross section as a whole by being divided into the exit surface and the first exit surface being inclined with respect to the irradiation optical axis.
[0011]
The first incident surface of the prism is preferably a plane inclined by 2 to 30 ° with respect to the irradiation optical axis.
[0012]
In addition, the depth x _r and the frontage y _r of the effective part of the reflecting mirror, respectively, when the diameter of the light source is D,
D / 2 ≦ x _r ≦ D, D <y _r ≦ 2D
It is desirable to be in the range.
[0013]
On the other hand, frontage y _p1 at the endpoints of the first entrance surface light source side of the prism, when the diameter of the light source is D,
D ≦ y _p1 ≦ 2D
It is desirable to be in the range.
[0014]
Further, it is desirable that the exit surface of the prism be an exterior surface of the camera.
[0015]
[Operation and effect of the invention]
In the illuminating device of the present invention having the above-described configuration, the light mainly emitted forward from the light source is incident on the second incident surface of the prism and is condensed by the second incident surface which is a positive refracting surface to the front side. Eject. Further, the light emitted obliquely forward from the light source enters the first incident surface of the prism, passes therethrough, is totally reflected by the total reflection surface, and is emitted forward. On the other hand, the light emitted from the light source to the side or rear is incident on the reflecting mirror, where it is mainly reflected forward, so that the light collection efficiency is reduced even if the prism is arranged in front of the center of the light source. There is no.
[0016]
As described above, in the illuminating device of the present invention, light emitted from the light source to the side or rear is generally reflected forward by a reflecting mirror that can be formed thin, and the prism is mainly forward and obliquely forward from the light source. Because it is arranged in front of the center of the light source so that only the light emitted from the light source enters, the front end of the prism is reduced and the size is reduced, and the depth of the device is also reduced, so that the size of the device can be reduced. become.
[0017]
Since the total reflection at the prism has a higher reflection efficiency than the reflection at the reflecting mirror, the illumination device of the present invention increases the utilization efficiency of the light emitted from the light source as compared with the illumination device using the conventional reflecting mirror. be able to.
[0018]
Furthermore, since the light emitted obliquely forward from the light source is refracted by the first incident surface of the prism and then enters the total reflection surface, the total reflection surface can be relatively small. Miniaturization and, consequently, miniaturization of the entire apparatus is achieved.
[0019]
In the illumination device of the present invention, the light distribution characteristics can be easily adjusted by changing the shape of the prism.
[0020]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, reference examples for the present invention will be described. 2, 3 and 4 show the side shape, the planar shape and the perspective shape of the strobe lighting device according to the first reference example of the present invention, respectively, and FIG. 1 shows the side shape of the main part of the strobe lighting device. Show. The devices themselves shown in FIGS. 1A and 1B are the same as each other. In FIG. 1A, the locus of light emitted from the light source 10 and incident on the prism 11 is shown in FIG. The locus of the light emitted and incident on the reflecting mirror 12 is shown.
[0021]
This strobe illuminating device includes a light source 10 such as an Xe (xenon) tube, a transparent member prism 11 disposed in front of the center of the light source 10, and a reflecting mirror disposed from the rear to the side of the light source 10. It consists of twelve. 2 to 4, reference numeral 30 denotes a camera body, 35 denotes a case of a lighting device, 36 denotes a light emission control trigger, and 37 denotes a light source holding silicon band.
[0022]
As shown in FIG. 1, the prism 11 has a first incident surface 11a, a second incident surface 11b that is a positive refracting surface, a total reflection surface 11c, and an exit surface 11d. As shown in FIG. 6A, light mainly emitted forward from the light source 10 enters the second incident surface 11b of the prism 11, and is collected by the second incident surface 11b which is a positive refracting surface. The light is emitted and emitted to the front side. The light emitted obliquely forward from the light source 10 is incident on the first incident surface 11a of the prism 11, and after passing there, is totally reflected by the total reflection surface 11c. The light totally reflected by the total reflection surface 11c is emitted forward from the emission surface 11d and mainly irradiates the object on the opposite side across the irradiation optical axis.
[0023]
As the cross-sectional shape of the total reflection surface 11c, an ellipse, an arc, a combination of a plurality of arcs, a plane, or a combination of these can be employed.
[0024]
The light emitted obliquely forward from the light source 10 is refracted in the direction in which the angle formed with the irradiation optical axis O increases on the first incident surface 11a of the prism 11, and then enters the total reflection surface 11c. The surface 11c can be relatively small, and the prism 11 can be formed in a small size. Incidentally, in the case where a reflecting mirror as shown in the above Japanese Patent Publication No. 6-10712 is used in place of such a prism 11, the above-described refraction does not occur, so that the light beam a emitted obliquely forward from the light source 10 can be obtained. In order to reflect the light toward the front side, it is necessary to greatly extend the reflecting mirror to the point A as indicated by a broken line in FIG.
[0025]
On the other hand, as shown in FIG. 1B, light emitted from the light source 10 laterally or rearward is incident on the reflecting mirror 12, where it is mainly reflected forward. The reflecting mirror 12 can be formed of an aluminum plate or a molded component obtained by vapor deposition of aluminum. As the cross-sectional shape, an ellipse, a hyperbola, an arc, a combination of a plurality of arcs, or a combination of these can be adopted.
[0026]
As described above, in this illumination device, the light emitted from the light source 10 to the side or rear is mainly reflected forward by the thin reflecting mirror 12, while the prism 11 is disposed in front of the center of the light source 10, Since the total reflection surface 11c is formed to be small, the height y _p2 of the front end of the prism 11 is reduced and the size is reduced, and the depth dimension x _{p2 of the} device is also reduced, so that the size of the device can be reduced. .
[0027]
Note that it is preferable that the first incident surface 11a of the prism 11 is inclined by about 2 to 5 ° with respect to the irradiation optical axis O because the moldability is improved and the surface reflection is reduced and the incident efficiency is improved. However, if this inclination is too large, the angle of refraction of light at the first incident surface 11a becomes small, so the end point on the front side of the total reflection surface 11c must be extended forward, and the prism 11 becomes large. Therefore, the inclination angle θ _p2 is about 30 ° at the maximum.
[0028]
On the other hand, the depth _xr and the frontage yr of the effective part of the reflecting mirror 12 are respectively _expressed as follows:
D / 2 ≦ x _r ≦ D, D <y _r ≦ 2D
It is desirable to be in the range.
[0029]
That is, if D / 2> x _r , the prism 11 must be extended rearward, and the prism 11 becomes large. If x _r > D, y _r must be increased as x _r increases, as in the conventional reflector. At that time, in order to direct the light reflected by the reflecting mirror 12 toward the second incident surface 11b, the relationship y _r ≦ y _p1 is maintained for the opening y _p1 at the end of the first incident surface 11a on the light source side. As a result, _yp1 also increases and the prism 11 becomes larger. Further, in that case, the light traveling obliquely forward is directed to the reflecting mirror 12, and therefore, the advantage of using the prism 11 is halved.
[0030]
On the other hand, in the case of D ≧ y _r , if the relationship of D / 2 ≦ x _r is satisfied, the cross-sectional shape of the reflecting mirror 12 becomes a tapered shape in which the front end becomes smaller as it gets closer to the opening. The light efficiency does not improve. In addition, it is disadvantageous in manufacturing parts. In the case of y _r > 2D, y _p1 increases when the relationship y _r ≦ y _p1 is maintained, and the prism 11 becomes large.
[0031]
Furthermore, frontage y _p1 at the endpoints of the light source 10 side of the first incident surface 11a of the prism 11, when the diameter of the light source 10 is D,
D ≦ y _p1 ≦ 2D
It is desirable to be in the range. That is, if D> _yp1 , it becomes difficult to efficiently guide the light reflected by the reflecting mirror 12 to the second incident surface 11b. On the other hand, the prism 11 needs to be arranged at a certain distance from the outer surface of the light source 10 in order to reduce the influence of heat generated by the light source 10. The distance between the end point P1 on the light source side of the first incident surface 11a and the light source 10 is determined by x _p1 (see FIG. 1) and y _p1 , but if at least y _p1 = 2D, the distance from the light source 10 is affected by heat. It is enough to avoid. Therefore, even if y _p1 > 2D, the prism 11 is only increased in size and is meaningless.
[0032]
Note that the reflecting mirror 12 in the present reference example is composed of a semicircular section having a substantially semi-circular cross section and linear portions respectively connected to both ends thereof, but the linear portion may be omitted.
[0033]
In this first reference example device, the exit surface 11d of the prism 11 emits the light mainly reflected by the total reflection surface 11c and mainly the light that has passed through the second entrance surface 11b. Since the portions are coplanar with each other, as shown in FIG. 2, the exit surface 11d can be used as it is as the external surface of the camera.
[0034]
The light source 10 may be a straight tube having a longitudinal direction or a spherical one. When the former is employed, the prism 11 has a longitudinal direction and extends substantially parallel to the longitudinal direction of the light source 10. When the latter is adopted, the prism 11 is rotationally symmetric with respect to the irradiation optical axis O.
[0035]
The shape of the reflecting mirror 12, the shape and inclination of the total reflection surface 11c of the prism 11, and the shape of the second incident surface 11b are adjusted so as to obtain a desired light distribution characteristic.
[0036]
Next, a second reference example for the present invention will be described. FIG. 5 shows a side shape of the strobe lighting device of the second reference example . 5A and 5B, the illumination devices themselves shown in FIGS. 5A and 5B are the same as each other. In FIG. 5, the locus of light emitted from the light source 10 and incident on the prism 21 is shown in FIG. The trajectory of light emitted from the light source 10 and incident on the reflecting mirror 12 is shown. In FIG. 5, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless necessary (the same applies hereinafter).
[0037]
The strobe lighting device of the second reference example uses a prism 21 different from that of the first reference example device. The prism 21 has a first incident surface 21a, a second incident surface 21b that is a positive refracting surface, a total reflection surface 21c, and exit surfaces 21d and 21e, but the inclination of the total reflection surface 21c. θ _p2 is set relatively small so that the vertical dimension y _{p2 of the} front surface of the prism can be reduced.
[0038]
However, in this case, since the irradiation angle of the light totally reflected by the total reflection surface 21c tends to be large, an exit surface shape for correcting this is adopted. That is, the exit surface of the prism 21 is mainly a first exit surface 21d that emits light totally reflected by the total reflection surface 21c, and a second exit that emits light that has mainly passed through the second entrance surface 21b. The first exit surface 21d is divided with respect to the surface 21e and the first exit surface 21d is inclined with respect to the irradiation optical axis O, so that the exit surface of the prism 21 has a concave cross section as a whole. Therefore, the light totally reflected by the total reflection surface 21c is refracted in the direction of decreasing the irradiation angle when passing through the first exit surface 21d.
[0039]
In addition, if the portion where the first exit surface 21d and the second exit surface 21e are connected has a valley shape, dust or the like is likely to collect there, and in order to prevent this, the first exit surface 21d The second exit surface 21e may be connected via an appropriate curved surface portion.
[0040]
Next, a third reference example for the present invention will be described. FIG. 6 shows a side shape of the strobe lighting device of the third reference example . The prism 31 in the third reference apparatus includes a first incident surface 31a, a second incident surface 31b that is a positive refracting surface, a total reflection surface 31c, and an exit surface 31d, and protects the light source 10. Also serves as a protector. The exit surface 31d of the prism 31 is inclined with respect to the irradiation optical axis O so as to be aligned with the inclined front surface of the camera body 30.
[0041]
Next, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 shows a side shape of the strobe lighting device according to the first embodiment of the present invention. Similarly to the prism 31 of the third reference example device, the prism 41 in the first example device also has a first entrance surface 41a, a second entrance surface 41b that is a positive refracting surface, a total reflection surface 41c, and an exit surface. 41d and also serves as a protector for protecting the light source 10. The exit surface 41d of the prism 41 is inclined with respect to the irradiation optical axis O so as to be aligned with the inclined front surface of the camera body 30.
[0042]
In the above-described third reference example device, since the exit surface 31d of the prism 31 is inclined with respect to the irradiation optical axis O, the irradiation light tends to be biased downward. Therefore, in the first embodiment, the upper total reflection surface 41c has a relatively large inclination, while the lower total reflection surface 41c has a relatively small inclination, and the second incident surface 41b also has an irradiation optical axis. Tilted with respect to O. By doing so, the above-described bias of the irradiated light is corrected, as is apparent when comparing the ray trajectories of FIG. 6 and FIG.
[0043]
Next, a fourth reference example for the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 8 and 9 show the planar shape and the side surface shape of the strobe lighting device of the fourth reference example , respectively, and FIG. 10 shows the perspective shape of the prism 51 used therefor. In FIG. 8, the reflecting mirror 12 is omitted.
[0044]
The prism 51 in the fourth reference apparatus also has a first incident surface 51a, a second incident surface 51b that is a positive refracting surface, a total reflection surface 51c, and an exit surface 51d. The exit surface 51d of the prism 51 has a vertical Fresnel lens shape.
[0045]
By forming the exit surface 51d of the prism 51 as described above, the light from the straight tubular light source 10 can be condensed in the longitudinal direction to obtain desired light distribution characteristics. On the other hand, depending on the shape of the Fresnel lens, it is also possible to diverge light in the longitudinal direction of the straight tubular light source 10.
[0046]
Next, a fifth reference example for the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows a planar shape of the strobe lighting device of the fifth reference example . In this embodiment as well, a reflector 12 similar to that used in each of the above embodiments and reference examples is provided, but the illustration is omitted. The exit surface 61d of the prism 61 in the fifth reference example device has a cylindrical lens shape. Thereby, the light from the straight tubular light source 10 can be condensed in the longitudinal direction to obtain a desired light distribution characteristic. On the other hand, it is also possible to diverge light in the longitudinal direction of the straight tubular light source 10 depending on the shape of the cylindrical lens.
[Brief description of the drawings]
[1] Some of the partially broken side view [FIG 3] the first reference example device of a side view of an essential part [2] the first reference example device of the illumination device of the first reference example for the present invention breaks FIG. 4 is a perspective view of the first reference example apparatus. FIG. 5 is a side view of a second reference example lighting apparatus according to the present invention. FIG. 6 is a third reference example lighting apparatus according to the present invention. 7 is a side view of a lighting device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a plan view of a lighting device of a fourth reference example according to the present invention. FIG. 9 is a side view of the fourth reference example device. plan view of the illumination device of the fifth reference example relative to the 4 example perspective view [11] the present invention showing a portion of the apparatus

Claims

In the illumination device that irradiates the divergent light emitted from the light source forward,
A first incident surface on which light emitted obliquely forward from the light source is incident, a total reflection surface that totally reflects light that has passed through the first incident surface to the front side, and mainly emitted forward from the light source A second incident surface that is a positive refractive surface on which the incident light is incident, and an exit surface that emits light that has passed through the second incident surface and light that has been totally reflected by the total reflection surface, A prism disposed in front of the center of the light source; and
A reflecting mirror that mainly reflects light emitted from the light source laterally or backward to the front;
The exit surface of the prism is shaped to face upward from the horizontal irradiation optical axis ,
A set of the first incident surface and the total reflection surface is disposed one by one above and below across a horizontal plane including the irradiation optical axis ,
The angle formed by the upper total reflection surface of the two total reflection surfaces with the horizontal plane is greater than the angle formed by the lower total reflection surface with the horizontal plane ,
The illumination device, wherein the second incident surface is shaped to face upward from a horizontal irradiation optical axis .

Lighting apparatus according to claim 1, wherein the exit surface of the prism, an external surface of the camera.