JP2005091675A

JP2005091675A - 発光装置

Info

Publication number: JP2005091675A
Application number: JP2003324226A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kakiuchi; 伸一垣内; Shuzo Seo; 修三瀬尾
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-07
Also published as: US20050056858A1

Abstract

【課題】ＬＥＤを用いた照明装置による照明光の輝度むらを防止し、かつ効率よく被写体に照射させる。
【解決手段】発光装置２０の反射カップ２１の内壁面を、底面２１Ｂと、底面２１Ｂに対して垂直な一対の平行面２４、２５と、底面２１Ｂに対して垂直でかつ一対の平行面２４、２５と直交する一対の平行面２６、２７とで構成する。青色光を発光するＬＥＤ２２を底面２１Ｂに配設し、ＹＡＧ系の蛍光材料を含む蛍光体で封止する。ＬＥＤチップ２２の出射光の光軸ＯＰに垂直な面に沿った、一対の平行面２４、２５の寸法Ｌ１と、一対の平行面２６、２７の寸法Ｍ１の比が、発光装置２０と共に用いられるカメラの撮影領域のアスペクト比と同一となるよう、反射カップ２１の内壁面を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明はカメラの照明装置に用いられる発光装置に関する。

近年、半導体発光素子の分野では高輝度ＬＥＤや白色ＬＥＤ等が開発されており、その用途範囲は広がってきている。例えば、カメラのフラッシュ装置に、従来用いられていたキセノン放電管に替えて複数のＬＥＤを備えた照明装置を用いたものがある。駆動にコンデンサーを必要とするキセノン放電管が有する、カメラ内のスペースを狭めてしまう、高電圧が流れるため危険である、といった問題もＬＥＤを用いれば解消されるからである。
特開２００２−１４８６８６号公報

ところが、ＬＥＤのチップの周囲にはリード、ワイヤが配設されており、発光する部材（チップ）と発光しない部材（リード、ワイヤ）が混在している。従って、ＬＥＤから出射された光を投光して被写体に導くと、被写体においてチップ及びその周囲の像がそのまま投影され、照射輝度にむらが生じるという問題がある。

また、ＬＥＤからの出射光を投光すると、撮像領域の範囲を超えて照射してしまう場合があり、照明光として十分な光量を確保することができないという問題がある。

本発明は、以上の問題を解決するものであり、光源として半導体発光素子を備える照明装置において、輝度むらがなく、かつ効率よく照明光を供給することを目的とする。

本発明に係る発光装置は、ＰＮ接合された半導体接合部を有するＬＥＤチップと、開口部を有し、内壁面が入射光を反射する反射面で構成され、開口部に対向する底面にＬＥＤチップが配設される筐体と、筐体においてＬＥＤチップを封止するよう、ＬＥＤチップの出射光の光路上に設けられる封止手段とを備える発光装置であって、封止手段はＬＥＤチップの出射光を拡散して開口部から出射させ、ＬＥＤチップの出射光の光軸に垂直な面で切断した筐体の形状は、発光装置と共に用いられるカメラの撮像領域の形状と相似形であることを特徴としている。

筐体の内壁面は、例えば、底面に対して垂直な第１の一対の平行面と、底面に対して垂直でかつ第１の一対の平行面と直交する第２の一対の平行面とで構成され、第１の一対の平行面の上述の垂直面に沿った寸法と、第２の一対の平行面の上述の垂直面に沿った寸法の比が、カメラの撮影領域のアスペクト比と同一である。

筐体の内壁面は、例えば、ＬＥＤチップの出射光の光軸に対して対称な第１の一対の傾斜面と、第１の一対の傾斜面と交差し、光軸に対して対称な第２の一対の傾斜面とを有し、第１の一対の傾斜面の底面に対して垂直な面に沿った寸法と、第２の一対の傾斜面の垂直面に沿った寸法の比が、カメラの撮影領域のアスペクト比と同一である。

好ましくは、第１の一対の傾斜面と第２の一対の傾斜面は、筐体の開口部から底面に向かってＬＥＤチップの出射光の光軸に対して同一の角度で傾斜している。

例えば、ＬＥＤチップは青色光を発し、封止手段は青色光が入射すると白色光を拡散して出射する蛍光材料を含むものでもよい。

以上のように、本発明によれば、ＬＥＤチップが配設される筐体は、ＬＥＤチップの出射光の光軸に垂直な面で切断したときの断面形状がカメラの撮像領域と相似形となるよう構成される。また、筐体においてＬＥＤチップは出射光を拡散させる封止手段によって封止される。従って、筐体の開口部から出射される光を投光光学系で投光して被写体に導くとき、輝度むらが防止されると共に照明光を効率よく被写体に供給することができる。

図１は、本発明に係る第１実施形態が適用される照明装置を模式的に示す図である。照明装置１０は、発光装置２０と投光光学系３０とを有する。発光装置２０の反射カップ２１は、略四角柱状を呈し、中空である。反射カップ２１には開口部２１Ａが形成され、反射カップ２１の内壁面は入射光を反射する部材で構成される。反射カップ２１において、開口部２１Ａの反対側の底面２１ＢにはＬＥＤチップ２２が配設される。ＬＥＤチップ２２は青色ＬＥＤである。ＬＥＤチップ２２は、例えばＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）系の蛍光材料を含む蛍光体２３により封止されている。

ＬＥＤチップ２２の出射光は、蛍光体２３に含まれる蛍光材料により白色光に変換されると共に拡散され、開口部２１Ａから外部に出射される。開口部２１Ａから出射される白色光は、投光光学系３０により投光されて被写体に導かれる。尚、図１において投光光学系３０は、発光装置２０との相対的位置関係を明示すべく模式的に示されている。

図２は発光装置２０の平面図であり、図３は線III−IIIの矢視断面図である。反射カップ２１の内壁面は、底面２１Ｂと、底面２１Ｂに対して垂直な一対の平行面２４、２５と、底面２１Ｂに対して垂直でかつ一対の平行面２４、２５と直交する一対の平行面２６、２７とで構成される。ＬＥＤチップ２２の出射光の光軸ＯＰに垂直な面に沿った、一対の平行面２４、２５の寸法Ｌ１と、一対の平行面２６、２７の寸法Ｍ１の比が、照明装置１０と共に用いられるカメラの１撮影コマの撮影領域のアスペクト比（撮影領域の長辺と短辺の長さの比を意味し、以下単に撮影領域という）と同一となるよう、反射カップ２１の内壁面は構成される。換言すれば、反射カップ２１を光軸ＯＰに垂直な面で切断した時の断面形状が、カメラの撮像領域と相似形となるよう、反射カップ２１の内壁面は構成される。尚、従来のＬＥＤと同様、ＬＥＤチップ２２はワイヤを介してリードに接続されているが、図３では図の複雑化を避けるため、これらのワイヤ、リードは省略されている。

蛍光体２３が塗布される反射カップ２１の内壁面が上述のように構成されているため、発光装置２０から出射され、投光光学系３０で投光されて被写体ＯＢに照射される照明光の領域ＰＡは、図４に示すように、矩形である。そして、領域ＰＡのアスペクト比は、照明装置１０と共に用いられるカメラＣＡの撮影領域のアスペクト比と同一となる。すなわち、照明光により照射される領域は、カメラＣＡの撮像領域と相似形となる。従って、カメラＣＡの撮像領域を超えて照明光が照射されることがないため、発光装置２０の出射光を効率よく利用することができる。また、第１実施形態の反射カップ２１の内壁面は底面２１Ｂと上述のような２組の平行平面で構成されるので、その成形は容易である。

図５は、本発明に係る第２実施形態が適用される発光装置４０の平面図であり、図６は線VI−VIの矢視断面図である。発光装置４０の反射カップ４１は、第１実施形態と同様、略四角柱であり、開口部４１Ａと対向する底面４１Ｂには、青色光を発するＬＥＤチップ２２が配設される。反射カップ４１の内壁面は、第１実施形態と同様、反射部材で構成される。ＬＥＤチップ２２は、第１実施形態と同様の蛍光体２３により封止されている。発光装置４０は、第１実施形態と同様、投光光学系３０と組み合わされて照明装置を構成する。

反射カップ４１の内壁面は、ＬＥＤチップ２２の出射光の光軸ＯＰに対して対称な一対の傾斜面４２、４３と、一対の傾斜面４２、４３と交差し、光軸ＯＰに対して対称な一対の傾斜面４４、４５とを有する。光軸ＯＰに対して垂直な面に沿った、一対の傾斜面４２、４３の寸法Ｌ２と、一対の傾斜面４４、４５の寸法Ｍ２の比が、発光装置４０を有する照明装置と共に用いられるカメラ（例えば上述のカメラＣＡ）の撮影領域のアスペクト比と常に同一となるよう、反射カップ４１の内壁面は構成される。一対の傾斜面４２、４３は開口部４１Ａから底面４１Ｂに向かって光軸ＯＰに対して同一の角度で傾斜している。また、一対の傾斜面４４、４５は、開口部４１Ａから底面４１Ｂに向かって光軸ＯＰに対して同一の角度で傾斜している。

反射カップ４１の内壁面を以上のように構成することにより、発光装置２０から出射され、投光光学系３０で投光されて被写体に照射される照明光の領域は矩形となり、そのアスペクト比はカメラＣＡの撮影領域のアスペクト比と同一となる。すなわち、照明光により照射される領域は、カメラＣＡの撮像領域と相似形となる。従って、第１実施形態と同様の効果が得られる。また、内壁面を底面４１Ｂと上述の２組の傾斜面とで構成することにより、蛍光体２３の塗布量を節約することができる。

本発明に係る第１実施形態が適用される照明装置の構成部材の相対的位置関係を模式的に示す図である。第１実施形態の反射カップの平面図である。第１実施形態の反射カップの断面図である。照明装置とカメラと被写体を模式的に示す図である。第２実施形態の反射カップの平面図である。第２実施形態の反射カップの断面図である。

符号の説明

１０照明装置
２０、４０発光装置
３０投光光学系
２１、４１反射カップ
２３蛍光体

Claims

ＰＮ接合された半導体接合部を有するＬＥＤチップと、
開口部を有し、内壁面が入射光を反射する反射面で構成され、前記開口部に対向する底面に前記ＬＥＤチップが配設される筐体と、
前記筐体において前記ＬＥＤチップを封止するよう、前記ＬＥＤチップからの出射光の光路上に設けられる封止手段とを備える発光装置であって、
前記封止手段は前記出射光を拡散して前記開口部から出射させ、
前記出射光の光軸に垂直な面で切断した前記筐体の形状は、前記発光装置と共に用いられるカメラの撮像領域の形状と相似形であることを特徴とする発光装置。
前記筐体の内壁面は、前記底面に対して垂直な第１の一対の平行面と、前記底面に対して垂直でかつ前記第１の一対の平行面と直交する第２の一対の平行面とで構成され、
前記第１の一対の平行面の前記垂直面に沿った寸法と、前記第２の一対の平行面の前記垂直面に沿った寸法の比が、前記カメラの撮影領域のアスペクト比と同一であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記筐体の内壁面は、前記出射光の光軸に対して対称な第１の一対の傾斜面と、前記第１の一対の傾斜面と交差し、前記光軸に対して対称な第２の一対の傾斜面とを有し、
前記第１の一対の傾斜面の前記垂直面に沿った寸法と、前記第２の一対の傾斜面の前記垂直面に沿った寸法の比が、前記カメラの撮影領域のアスペクト比と同一であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記第１の一対の傾斜面と前記第２の一対の傾斜面は、前記開口部から前記底面に向かって前記光軸に対してそれぞれ同一の角度で傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
前記ＬＥＤチップは青色光を発し、前記封止手段は青色光が入射すると白色光を拡散して出射する蛍光材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。