508472 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 發明領域 本發明是關於一種能夠改變照射範圍的發光裝置及具 有其之相機。 相關技藝說明 在過去，許多諸如照相機的攝影設備中所使用的照射 裝置是爲了有效在需要的照射視野角度內聚集光通量而提 供，該光通量是從各種方向的光源發射而來。 .近年來，特別改良了聚集效率且藉由提供執行在稜鏡 上之全反射的光學物件（即光導引）取代傳統置於光源前 方的夫累涅爾透鏡而減少了攝影設備的尺寸。 近年來，諸如照相機的攝影設備不斷在尺寸與重量上 縮小，而攝像透鏡的調焦倍率則一直上升。一般而言，攝 像透鏡的全光圈f數會隨著攝影設備尺寸的減少及倍率的 增加而增加。假如未使用輔助光源來拍攝一照片的話，照 片上的影像會因攝影者手的移動或物體的移動而意外地模 糊不淸，或者因曝光不足而造成失敗的照片。爲了處理此 問題，一般會在攝影設備中內建一種作爲輔助光源的照射 裝置。 在此環境中，照射設備所使用的頻率會增加到大的範 圍，而對於攝影所需的發光量也會提高。所以’通常會將 照射範圍固定於相應的廣角攝影’而不受歡迎的範圍則照 射於遠距攝影中。因爲大量的能源流失’所以使用具有固 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .....Γ--I---^--- L 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慈財產苟員工消費合作社印製 -4- 508472 A7 _B7 __ 五、發明·説明（2 ) 定廣照射範圍的照射裝置是不利的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，便設置有種種能夠改變照射範圍的照射裝置’ 以能夠僅照射柑對於拍攝視野角度的範圍，因而節省了電 力。特別的是，設置一些能夠藉由全反射改良照射效率的 照射設備。 例如，本發明之受讓人揭露於日本上開專利申請案第 4-138439號（Kokai)的照射裝置，其正面部份配置有會聚 光學系統，該系統是由具有正折射功率之上下入口面的光 學稜鏡所組成，·主要從光源發射的光通量以平行於出口光 軸的方向從此進入，而在上下的全反射面處被反射，然後 從出口面朝向物體發射出去。在此會聚光學系統中，將光 學稜鏡與光源的相對位置改變以使光通量被全反射面反射 或通過全反射面，因而改變了照射範圍。 在日本上開專利申請案第8-26253 8號（Kokai )所設置 的照射裝置中，將光學稜鏡分割成複數個部份，而將垂直 設置的光學稜鏡旋轉以改變照射範圍。 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 然而，上述公告所揭示的照射裝置提供一種相當簡單 的會聚與擴散控制，其導引圓筒型放電弧形管的直徑方向 中的光通量，即垂直於光源之縱向（相對於照射光之軸的 橫向）的方向（垂直方向），但並沒有提供導引光源之縱 向（相對於照射光之軸的橫向）之光通量的會聚擴散控制 。因爲僅能將照射範圍控制在縱向中，所以無法一直將照 射範圍控制在理想的狀態中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 508472 A7 B7 五、發明説明（3 ) 發明槪述 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所以本發明的目的是爲了提供一種發光裝置以及結合 此發光裝置的照相機，該發光裝置能夠在整個尺寸上縮小 ，且能夠有效地利用來自光源的能量且改變橫向中的照射 角度。 本發明的另一個目的是爲了提供一種能夠改變橫向與 垂直方向中之照射角度的發光裝置，以及結合此發光裝置 的照相機。 爲了達成上述目的，本發明提供一種包含發射單元及 可穿透光線之光學單元的發光裝置，該發射單元包含至少 一個在其縱向上加長的弧形管及反射傘，該弧形管在其縱 向上具有兩個相對端，該光學單元配置於發射單元之前面 靠近物體的一側以使光學單元與發射單元間的相對位置是 可變的，該光學單元具有將發射單元所發射之光通量反射 至物體的反射面，該反射面設於相對於弧形管之縱向兩個 相對端的位置。 經濟部智慧財產^7s工消費合作社印製 在本發明的較佳形式中，光學單元具有複數個圓筒型 透鏡，其形成於中央部份且以平行於弧形管之縱向的方向 配置。 最好是將光學單元的反射面設置爲當光學單元接近發 射單元時不會反射光通量，而在光學單元與發射單元隔開 時反射光通量。 發射單元最好也包含設在其中央部份的光線折射區段 以及光學物件，該具有相對兩端的光線折射區段是用以折 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) _ 508472 A7 B7 _ 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 射來自弧形管的光線並將光線投射至物體，而該光學物件 具有反射區段，用以將弧形管所發射之光線反射至光線反 射區段的相對兩側，並將光線投射至物體。 光學單元最好包含稜鏡區段，該稜鏡區段具有稜鏡面 並從光學單元朝向弧形管突出，而其反射面爲稜鏡區段的 稜鏡面。 爲了達成上述的目的，本發明進一步提供一種包含發 射單元及可穿透光線之光學單元的發光裝置，該發射單元 包含至少一個在其縱向上加長的弧形管及反射傘，該弧形 管在其.縱向上具有兩個相對端，而光學單元配置於發射單 元之前面靠近物體的一側以使光學單元與發射單元間的相 對位置是可變的，該光學單元包含複數個光線折射區段， 其設於光學單元的中央部份且以平行於弧形管之縱向的方 向配置，而該光線折射區段在其縱向上具有相對的兩端， 而設在光線折射區段之縱向上兩相對端上的反射面用以將 發射單元所發射的光通量反射至物體。 光線折射區段最好包含圓筒型透鏡。 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 爲了達成上述目的，本發明提供一種具有上述結構之 發光裝置的照相機。 簡單圖示說明 本發明的性質及其他目的與優點將參考以下的附圖得 到詳細說明，其中在所有圖形中相同的符號用以代表相同 或相似的部份。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 508472 A7 _ B7_ 五、發明説明（5 ) 圖1顯示根據本發明的第一實施例，置於窄照射範圍 位置中之作爲發光裝置的照射裝置，其沿著放電管之軸的 水平縱斷面圖； 圖2顯示置於廣照射範圍之位置中的照射裝置，其沿 著放電管之軸的水平縱斷面圖； 圖3顯示置於窄照射範圍之位置中的照射裝置，其沿 著放電管之直徑方向的垂直縱斷面圖； 圖4顯示置於廣照射範圍之位置中的照射裝置，其沿 著放電管之直徑方向的垂直縱斷面圖； 圖5顯示照射裝置之光學稜鏡的必要部份透視圖； 圖6顯示應用本發明第一實施例之照射裝置的照相機 透視圖； 圖7顯示光線分配特性，此圖可用來說明第一實施例 之照射裝置的照射範圍； 圖8顯示根據本發明的第二實施例，置於窄照射範圍 位置中之作爲發光裝置的照射裝置，其沿著放電管之軸的 水平縱斷面圖； 圖9顯示根據第二實施例之置於廣照射範圍位置中的 照射裝置，其沿著放電管之軸的水平縱斷面圖； 圖10顯示根據第二實施例之置於窄照射範圍位置中的 照射裝置’其沿著放電管之直徑方向的垂直縱斷面圖； 圖11顯示裉據第二實施例之置於廣照射範圍位置中的 照射裝置，其沿著放電管之直徑方向的垂直縱斷面圖； 圖12顯示根據第一實施例之照射裝置，其光學稜鏡的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇Χ29*7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝 、tr 經濟部智慧財產^g(工消費合作社印製 -8- 508472 A7 B7 五、發明説明（6 ) 必要部份透視圖； 圖1 3顯示光線分配特性，此圖可用來說明第二實施例 之照射裝置的照射範圍； 圖14顯示根據本發明的第三實施例，置於窄照射範圍 位置中之作爲發光裝置的照射裝置，其沿著放電管之軸的 水平縱斷面圖； 圖15顯示根據第三實施例之置於廣照射範圍位置中的 照射裝置，其沿著放電管之軸的水平縱斷面圖； 圖1 6顯示根據第三實施例之置於窄照射範圍位置中的 照射裝置’其沿著放電管之直徑方向的水平縱斷面圖； 圖Π顯示根據第三實施例之置於廣照射範圍位置中的 照射裝置，其沿著放電管之直徑方向的水平縱斷面圖。 基本元件對照表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財/i^7g(工消費合作社印製 編號 中文元件 1 照射裝置 2 放電弧形管 3 反射傘 4 光導引物件 4a 入口面 4b 出口面 4c 入口面 4c, 入口面 4d 反射面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 508472 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4d' 反射面 4e 出口面 4e' 出口面 5 光學物件 5a 圓筒型透鏡 5b 圓筒型透鏡 5b' 圓筒型透鏡 5d 全反射面 5cT 全反射面 5e 入口面 5e' 入口面 5f 出口面 5Γ 出口面 5 g 入口區段 5h 稜鏡區段 5h' 稜鏡區段 11 照相機主體 12 透鏡筒 經濟部智慧財產^7g (工消费合作社印製 13 快門釋放按鈕 14 攝遠調焦按鈕 15 廣角調焦按鈕 16 操作按鈕 17 液晶顯示視窗 1 8 光線接收視窗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 508472 A7 B7 五、發明説明（8) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^ 19 a 標 視 窗。 23 反射傘 24 光 導 引 物件 24a 入 □ 面 24b 入 □ 面 24b' 入 □ 面 24c 反 射 面 24c' 反 射 面 24d 出 口 面 25 光 學 物 件 25a 圓 筒 型 透鏡 25b 稜 鏡 段 25b' 棱 m 區 段 25c 入 □ 面 25c' 入 □ 面 25d 全 反 射 面 25d， 全 反 射 面 25e 出 □ 面 34 光 導 引 物件 35 光 學 物 件 35b 稜 鏡 1¾ 段 35b， 稜 鏡 段 35c 稜 鏡 1^ 段 35c'稜鏡區段 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -11 - 508472 A7 ___ B7_ 五、發明説明（9) 44 光導引物件 45 光學物件 46 反射物件（反射板） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6' 反射物件（反射板） 較佳實施例的詳細說明 本發明將參考顯示實施例的附圖來詳細說明。 圖1顯不根據本發明第一實施例之作爲發光裝置的照 射裝置。圖1與圖2顯示此照射裝置之光學系統的必要部 份的水平縱斷面圖，而圖3與圖4則顯示此照射裝置之光 學系統的必要部份的垂直縱斷面圖。圖5顯示此照射裝置 之主要光學系統的透視圖，而圖6則顯示具有此照射裝置 的照相機。圖1至圖4也顯示典型的從光源所發射的光線 軌跡。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印災 首先，先說明具有此照射裝置之照相機的整個配置。 如圖6中所示，照射裝置1爲折射地置於照相機主體11的 上部，且被設計爲當照相機使用中時會向照相機主體1 1的 側向突出。 在圖6中，參考數字12代表支撐攝像透鏡的透鏡筒； 1 3代表快門釋放按鈕；1 4代表攝遠調焦按鈕；1 5代表廣角 調焦按鈕；16代表用以改變照相機模式的操作按鈕；17代 表用以將照相機操作資訊提供給使用者的液晶顯示視窗； 1 8代表用以測量外來光線亮度之測光錶的光線接收視窗； 及1 9代表取景器的目標視窗。應該注意到的是具有本發明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 508472 A7 B7 五、發明説明（10 之照射裝置的照相機不應受限於具有此配置的照相機。 參考圖5，將說明照射裝置之有關光學特性的組件。在 圖5中’參考數字2代表形狀似直而長的圓筒且用以發射 光通量的放電弧形管（氙管）。將放電弧形管2配置爲向 照射裝置1的橫向延伸。參考數字3代表反射傘，在放電 弧形官2發射的光通重間’將在發光方向中向後方發射的 分量在發光方向中向前方反射。反射傘3的內表面是由諸 如具有高反射比之亮鋁的金屬材料製成。應該注意到的是 具有高反射比的金屬可以設置在反射傘3的內表面。 參考數字4代表可穿透光線的光導引物件，其將放電 弧形管2所發射的光通量分割成在一些光程區域中的光通 重’並從出口面將各自區域的光通量發射出去，然後使發 射的光通量貫穿於預定的間隔以改變光線的分配特性，因 此便能夠將光通量分配於預定的範圍內。 參考數字5代表可穿透光線的光學物件，其接收光導 引物件4所發射的光通量以改變光線的分配特性，因此便 能將光通量分配於所需要的預定範圍內。複數個能夠垂直 折射光線的圓筒型透鏡5a、5b、5b'平行並列於光學物件5 之光線出口面上的垂直方向中。具有全反射內表面之垂直 延伸的稜鏡區段（聚集區段）5h、5h'形成於可穿透光線之 光學物件5的左側與右側邊緣。 放電弧形管2、反射傘3與光導引物件4整合於未顯示 出的固定殼中，以架構出發射單元。發射單元可從光學物 件5移動，該光學物件5是根據透鏡筒12之電力改變操作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •13- 508472 A7 B7 _ 五、發明説明（ 而固定於照射裝置1的外表面。此可持續地改變照射光線 的會聚程度。應該注意到的是光導引物件4與光學物件5 最好是由具有高光線透射比之光學用的樹脂材料所組成， 諸如丙烯樹脂或玻璃材料。 假如如上所述將照相機設定在“閃光燈自動模式”中 時，未顯示出的中央處理單元便根據使用者壓下快門釋放 按鈕1 3後之測光錶（未顯示出）所測量的外部光線亮度以 及載入底片的感光度來決定是否使照射裝置1發射光線。 當決定必須使照射裝置1發射光線時，中央處理單元 便輸出光線發射指示使放電弧形管2經由連接於反射傘3 之未顯示出的觸發器引入線路將光線發射出去。將放電弧 形管2所發射之照射光通量間的一個照射方向中所發射的 :光通量直接透過光導引物件4與光學物件5 (其置於放電弧 形管2的前面）傳送，以改變光線的分配特性，因此使光 通量能夠分配於預定的範圍內。另一方面，將放電弧形管2 所發射之照射光通量間的一個相反照射方向中所發射的光 通量經由反射傘3，透過光導引物件4與光學物件5 (其置 於放電弧形管2的前面）傳送以改變光線的分配特性，因 此使光通量能夠分配於預定的範圍內。然後將此光通量發 射於一物體上。 僅可藉由發射單元（即光導引物件4 )與光學物件5沿 著照射光線的軸（即發射單元的移動）的相對移動來改變 光線的分配特性。 根據本發明，假如照相機的攝像透鏡是一個變焦透鏡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 508472 A7 B7 五、發明説明（1$ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的話’發射單元與光學物件5沿著照射光線之軸的相對位 置會因變焦透鏡的焦距而變化。這可根據攝像透鏡所需的 照射範圍同時調整橫向與垂直方向的光線分配。 參考圖1至圖4，將說明設定用以改變照射範圍之最理 想光學配置的方法。 首先參考圖3與圖4，將說明改變照射裝置1之放電管 (垂直方向）於直徑方向中的照射範圍的基本原則。在圖3 與圖4中，相似於圖5的元件與部份便以相同的參考數字 來代表。 圖3顯示將光學單元與光學物件5配置在最大間隔的 狀態。圖4顯示將光學單元與光學物件5配置在最小間隔 的狀態。圖3與圖4也顯示出從放電弧形管2內直徑中心 所發射之傳統光線的光程。 此處所述的照射裝置1能夠在維護均勻的縱向光線分 配特性的同時連續改變照射範圍，且具有最小高度的開口 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 圖3與圖4顯示放電弧形管2之玻璃部份的內直徑與 外直徑。用於此種照射裝置中的放電弧形管通常是從整個 內直徑發射光線以便改良效率。所以，可以認爲光線是從 放電弧形管之整個內直徑的發射點上均勻地發射出來。然 而爲了簡化說.明，從光源中心發射的光線被視爲典型的光 線，所以圖中只顯示從光源中心發射的典型光線。由於從 放電弧形管2之周圍所發射的光通量及圖中所示的典型光 線會將實際光線分配特性改變成光線的整個分配會變得稍 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 508472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 ___五、發明説明（ 微寬廣，但是光線分配特性的傾向仍是相同的。所以，以 下的說明將以典型光線爲基礎來進行。 首先，接著說明上述之照射光學系統的特性。反射傘3 的內表面是半圓筒型且與放電弧形管2的外圍表面同中心 。這會使反射傘3所反射的光線回到光源中心的附近，且 可避免光線受到放電弧形管2之玻璃上的折射而有不良的 影響。再者，反射傘3的結構與配置是方便的，因爲其可 使反射傘3所反射的光線被視爲與來自光源之直射光相等 的發射光，且可使下游的光學系統整個尺寸縮小。 反射傘3是半圓筒型的原因是：假如它小一點的話， 則光導引物件4必須加大尺寸以會聚向側邊發射的光線， 而假如它大一點的話，效率便會因反射傘3內光通量的增 加而下降。 根據本發明，光導引物件4的架構將說明如下。將提 供入口面4a與出口面4b正折射功率的圓筒型透鏡形成於 光導引物件4的中心。所以，如圖3所示，從放電弧形管2 中心所發射的光通量會聚於沿著直線垂直延伸的位置P上 ，即垂直於圖的平面。 在光導引物件4的上下區段中，從放電弧形管2中心 所發射的光通量折射在入口面4c、4八，然後被反射面4d、 4d'所反射以從出口面4e、4e'發射出去。在反射面4d、4d' 所反射的光線之間，在反射面4d、4cT前面部份所反射的光 線被導引至一方向以靠近出口光軸的中心，在中央部份所 反射的光線被導引至與出口光軸平行，而在靠近光源的部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -16- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣' 、11 f 508472 A7 B7 五、發明説明（14 份所反射的光線則被導引至一個方向以遠離出口光軸的中 心。將反射的光通量均勻地分配。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本育) 另一方面，3個具有正折射功率的圓筒型透鏡5a、5b 、5b'肩並肩地設於光學物件5之出口面的垂直方向中’如 上文所述。更特別的是，如圖中所示，3個圓筒型透鏡5a 、5b、51Γ形成在對應於以下3個區域的位置上：藉由形成 在光導引物件4之中心的圚筒型透鏡所會聚的區域’由全 反射面所會聚的上區域與下區域。 以下將更詳細說明光導引物件4之各個表面的形式° 形成於入口面4a與出口面4b的圓筒型透鏡是非球狀的透 鏡，其藉由直接折射來控制靠近出口光軸的角分量，而# 形狀則決定成使光源中心所發射的光通量能夠藉由入口面 4a與出口光軸平行，然後藉由出口面4b會聚於位置P上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由使折射在入口面4a上的光通量平行於出口光軸可 使設定出口面4b的最理想形狀更容易。然而，圓筒型透鏡 的形狀不應受限於此形狀以使光源中心所發射的光通量能 夠藉由入口面4a與出口光軸平行。關於如何在光通量能夠 穿過光導引物件4而會聚在位置P附近的範圍內，提供具 有折射功率的透鏡表面以使得最大出口角度與最小出口角 度能夠等於預定角度上並沒有特別的限制。所以，非球狀 透鏡的使用並不是必要的條件，例如，也可採用球狀透鏡 與圓筒型透鏡的結合。 以下將詳細說明入口面4c、4c/的形狀，其將入射光導 引至光導引物件4的全反射面4d、4cT。入口面4c、4c'最 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -17- 508472 A7 B7 五、發明説明（1自 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 好與光軸平行以將光導引物件4的尺寸最小化。更特別的 是，來自出口光軸在不同方向中流動的光通量會被入口面 4 c、4 c ' 一次折射。當入口面的角度較小時，會增加折射的 影響以使入射光能夠因折射的方向而被導引至遠離光軸。 此結構可減少光學稜鏡的全長。 然而，實際上，入口面4c、4c'的傾斜取決於光導引物 件4形成的條件。當入口面4c、4c'的角度較小時，實際的 形成條件便會變得較嚴格。入口面角度的最大値Φ最好設 定在以下的範圍內，不管入口面4c、4c'是平坦或彎曲的： 〇$ Φ < 2〇…⑴ 將角度設定在此範圍似乎是困難的，但實際上是能夠 將角度設定在此範圍內，因爲入口面4c、4c'是置於短的間 隔上，而且是平順的。藉由此方式來決定入口面4c、4c'的 傾斜，便可能將開口的高度最小化，而不會使效率惡化。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 以下將說明反射面4d、4cT的形狀。如先前所述，反射 面4 d、4 cT的形狀是如此決定使得反射面4 d、4 d '所反射的 光線如下：在反射面4 d、4 cT前面部份所反射的光線被導引 至一方向以靠近出口光軸的中心，在中央部份所反射的光 線被導引至與出口光軸平行，而在靠近光源的部份所反射 的光線則被導引至一個方向以遠離出口光軸的中心，且將 反射的光通量均勻地分配。 在此例中，其中入口面4a與出口面4b藉由直接折射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 508472 A7 B7 五、發明説明（ 來控制靠近出口光軸的角分量，最好將反射面4d、4cT的形 狀決定成使光線能夠會聚在一點上。其會增加光導引物件4 的尺寸及用以改變照射範圍所需的空間。也會導致照射裝 置1中的整個光學系統尺寸的增加。在不增加光學系統的 尺寸下，難以使垂直的照射角度相符，且難以使垂直的光 線分配特性均勻。 所以，根據本實施例，決定反射面4d、4(Γ的形狀以使 其達成與相同於上述之一點會聚的效應。在保持光學導引 物件4小尺寸的同時，能夠達成與入口面4a及出口面4b 相同的效應。 另一方面，在從放電弧形管2發射的光通量間沿著出 口光軸向後進行的光-通量會被反射傘3所反射，然後再次 .進到放電弧形管2上以經由放電弧形管2的中心沿著出口 光軸向前導引，因爲反射傘3與放電弧形管2爲同中心而 形成。在回到光源中心之後，光通量會以上述相同的方式 被導引。 以下將說明光學物件5的形狀。光學物件5是一個平 坦物件，也可用作照射裝置1或照相機的外側物件。3個具 有正折射功率的透鏡形成於光學物件5的光線出口面上。 這些透鏡具有此形狀以在其各自預定的比例上改變光 線的變換角度，如上所述參考光導引物件，該光線是從具 有正折射功率之圓筒型透鏡所會聚的中央區域及由全反射 面所會聚的上區域與下區域所發射而來。藉由調整光導引 物件4與光學物件5之間的距離以相同的方式來改變3個 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 、11 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 -19- 508472 A7 B7 _ 五、發明説明（ 區域中的光線分配。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖3中所示，3個透鏡間的中央透鏡是非球狀透鏡， 其構造可使從點P發射的光通量被光學物件5的出口面5a 所折射而成爲與出口光軸平行的光線。上與下的兩個透鏡 形成下述的校正面，因爲被光導引物件5之全反射面4d、 4d'所反射的光通量不會會聚在一點上。 更特別的是，構成上與下透鏡的表面形狀使其每個透 鏡的上半部與下半部具有不同的特性以使所有穿過出口面 的光通量平行於出口光軸，其中將光導引物件4與光學物 件5置於預定的間隔上。 以下將進一步詳細說明。在每個透鏡中，在所有反射 光線的組件間平行於接近中心之出口光軸的組件外側的部 份是由具有低折射功率的透鏡表面所組成，而該組件的內 側是由具有高折射功率的透鏡表面所組成。 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此配置可達成如圖3之垂直方向中的最大會聚，其中 將光導引物件4與光學物件5置於預定的間隔上。在最大 的會聚中，對於實行發射大量光線的照射裝置而言，藉由 使光學物件5的開口達到最大限制來控制光線是一個重要 的條件。可藉由滿足此條件來實行具有高效率的小型照射 光學系統。 另一方面，爲了達成將光線分配於垂直方向中之最廣 範圍的光線分配特性，將光導引物件4與光學物件5置於 最小的間隔上，如圖4所示。在此位置中，形成於出口面 4b、4e、4e'前面之最大會聚區域的位置實質上會對應於形 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 508472 A7 _B7 ____ 五、發明説明（1弓 成在光學物件5之出口側上的各自出口光軸的位置，即如 圖中描繪光線的軌跡所顯示透鏡的中心。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由將光導引物件4所得到的最大會聚區域對應於並 沒有大受透鏡之折射功率影響的區域（該透鏡接近於形成 在光學物件之出口側上的透鏡光軸的中心），便可能將照 射光通量發射在物體上，且其光線分配特性與在光導引物 件4單獨會聚光線之例子所得的光線分配特性相等。 更特別的是，藉由如上所述地配置該光學系統且適當 地設定光導引物件4的預定會聚以及光學物件5的厚度， 便能夠達成對應於廣角攝像透鏡之所需照射區域的具有最 廣照射範圍及小漏失的均勻光線分配特性。爲了達成這樣 的特性，最好將光導引物件4部份的形狀架構成使光導引 物件4之各自部份中的會聚能夠彼此對應。 經濟部智慈財產局S工消費合作钍印製 附帶一提，光學物件5的透鏡表面形成於根據本實施 例的出口側上，這對減少照射裝置之光學系統的尺寸是有 利的。特別是，當光源與光線控制表面間的間隔增加，折 射的會聚程度便更高。所以，藉由將光線控制平面配置在 光學系統中較遠處，可將照射裝置之光學系統的尺寸沿著 出口光軸而縮小。 再者，藉由將光學系統配置在圖3與圖4之狀態間的 中間狀態，便能夠連續改變圓筒型透鏡5a、5b、5b'之折射 功率的效應（藉由將其移動，即改變其與光學系統的距離 )。因此便能根據此距離來改變光線的分配特性。藉由調 整光學系統與圓筒型透鏡間的相對距離，便能連續且均勻 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 508472 A7 _B7_ 五、發明説明（ 地改變光線分配特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 所以，便能根據光導引物件4及光學物件5沿著出口 光軸在相對位置上的改變來連續改變垂直方向中的光線分 配特性。 接著參考圖1與圖2，以下將說明光線分配特性如何沿 著放電弧形管2的軸而改變，即沿著放電弧形管2的縱向 〇 圖1顯示對應於圖3之最大會聚的狀態，即將光導引 物件4及光學物件5置於最大距離的狀態。圖2顯示對應 於圖4之最廣照射範圍的狀態，即將光導引物件4及光學 物件5置於最小間隔的狀態。在這些圖中，相似於上述的 部份便以相同的數字來代表，這些圖也會顯示典型的光通 .量以說明橫向中的光線分配特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先，將說明圖1中的狀態。如圖中所示，沒有將用 於會聚之諸如夫累涅爾透鏡的折射平面設於光學物件5之 左右兩側的出口面上。這是因爲光學物件之橫向中形成的 開口寬度小於放電弧形管2的有效弧長，且在光學物件5 與放電弧形管2間的間隔爲短。更特別的是，假如不能保 證放電弧形管2與光學物件5 (其置於離光源最大距離處） 的出口側間具有足夠距離的話便難以會聚光線，因爲在那 個角度從每個點來看光源是極度廣的角度，即使是將任何 會聚平面設於中心的附近。 例如，假如將夫累涅爾透鏡形成在光學物件5中心的 話，便能夠會聚從放電弧形管2中心發射的光通量及其附 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 ~ • 22 - 508472 A7 B7 五、發明説明（2() 近，而無法令人滿意地會聚從放電弧形管2端點發射的光 通量，因爲其中具有照射範圍會因折射而變廣的高度可能 ，且會因全反射導致之意外的反射而造成光線的漏失，此 光線的漏失是因夫累涅爾透鏡邊緣的折射所造成。爲此原 因，根據本實施例，橫向的光通量不會會聚在光學物件5 之出口側上。 另一方面，由入口面5e與5e'、全反射面5d與5d'、 出口面5f與5Γ所組成的稜鏡區段5h與5h'形成在光學物 件5周圍朝向光源的一側上。稜鏡區段5h與5h'僅會聚橫 向的光通量。而稜鏡區段5h與5h'僅形成於光學物件5之 周圍的原因是從周圍來看光源的角度窄於從中心的角度， 而從周圍看光源的方向可限制到某些程度，因此也能夠控 制光通量的方向。 所以，根據本實施例，可將稜鏡區段5h與5h'各自表 面的形狀理想化以達成圖1所示的最大會聚。如圖中所示 ，在光源左右側及中心附近發射的光通量間，入射在稜鏡 區段5h與5h'上的光通量被全部反射以使其平行於出口光 軸。 接著參考圖2，將說明橫向中的最廣照射範圍。應該注 意到的是圖2也顯示與從光源之相同點的相同方向中發射 的光通量以與圖1做比較。 如上所述，沒有將用於會聚橫向光通量之特別折射平 面或反射平面設於光學物件5的出口側上。所以，入射於 平坦入口區段5g的光通量便在廣範圍上均勻地分配，而沒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） u Is < - -1 In *-:- I --- n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-'口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 508472 A7 B7 _ 五、發明説明（21) 有將橫向中的照射角度變窄。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在進一步詳述，如圖2淸楚顯示從光源中心與其附近 發射的光線，假如將光導引物件4及光學物件5靠近放置 的話，所有從光導引物件4發射的光線都能夠進入光學物 件5的平坦入射區段5g中。這可避免任何分量進入稜鏡區 段5h與5h '，並達成具有廣照射範圍的光線分配特性。 接著參考圖7，以下將說明如何改變圖1與圖2之狀態 中的照射範圍。 在圖7中，橫座標代表對於中心的角度，縱座標代表 對於角度的光量。此處，字母G代表對應於圖1之狀態的 會聚。在此狀態中，其有效照射範圍等於角度A的範圍， 其中光量等於中心光量的50 %。 另一方面，符號Η代表對應於圖2之狀態的廣照射範 圍，且其有效照射範圍等於角度Β的範圍。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 圖中淸楚可見，符號G所顯示的會聚代表一有效照射 範圍，其因藉由將一部份向周圍發射的光通量會聚至中心 與鄰近而因中心之鄰近的光量增加，而使得調整爲50 %中 央光量的有效照射範圍被大大地窄化。 所以，在從光導引物件4發射的光通量間，假如發射 於遠離出口軸中心之方向（朝向光學物件5的左右縱端） 的光通量進入稜鏡區段5h與5h'以改變匯聚方向中之光通 量方向的話（該稜鏡區段5h與5h'設於光學物件5的左右 側），會大大地增加中心鄰近的光量，且減少在所需照射 範圍外側發射的光量。這使對應於攝像透鏡之長焦距的照 &氏張尺度適用中國國家標準（€、5)八4規格（210乂297公釐） "" -24· 508472 A7 ____ B7_ 五、發明説明（23 射光線能夠有效發射。 另一方面，假如將光學系統配置在圖1與圖2之狀態 間的中間狀態的話，便能夠藉由改變光導引物件4與光學 物件5的相對位置來連續改變照射光通量的照射範圍。這 是因爲指向出口光軸中心與其鄰近之光通量的數量能夠根 據入射在光學物件5之稜鏡區段5h與51Γ上的光通量數量 (被全反射面5d、5cT所反射之光通量的數量）而被連續改 變’且能夠藉由增加或減少中心附近的光通量來連續改變 有效的照射軺圍（其中光里被g周整爲中心附近光量的5 0 % )° 更特別的是，入射於稜鏡區段5 h與5 h '上的光量會從 圖2的狀態慢慢地增加，這會改變朝向周圍發射之光通量 .的方向而使得光通量能夠被導向出口光軸的中心附近。所 以能夠連續將照射範圍變窄。 雖然將稜鏡區段5h與51Γ之各自表面的形狀設定成使 光源中心發射的光通量能夠全部被稜鏡區段5h與5h'所反 射且沿著出口光軸發射出去，然而，應該了解的是，不要 對本發明設下限制。例如，可以將稜鏡區段5h與5h'之各 自平面的形狀設定成從光源之中心與周圍間的中間位置所 發射的光通量能夠藉由光學物件5被集中在出口光軸的附 近。或者是，可以任意設定稜鏡區段5h與5h'之各自反射 表面的形狀，以能夠考慮到移動的中點而在各自調焦點上 達成較佳的光線分配特性。 所以，此光學系統能夠對應於圖3與圖4之垂直方向 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） mr^' ϋϋ ϋ—· ^ϋϋ m /matt meit ml atmt (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25 - 508472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 ____五、發明説明（2$ 中照射範圍的改變而改變橫向中的照射範圍。更特別的是 ，一個單一動作，即光學單元與光學物件5沿著出口光軸 的相對移動能夠改變垂直方向與橫向中的照射範圍。因此 可執行具有多變照射範圍的光學系統，這是非常方便的， 因爲不需要連鎖系統也能夠廣泛地改變照射角度。 再者，因爲全反射面被用以改變橫向中周圍的光程， 而稜鏡區段5h與5h'是用以覆蓋光導引物件之出口面在縱 向中之兩個端部，所以能夠有效地改變照射範圍，而僅有 些微因方向改變而造成的光線漏失。 再者，根據本實施例，可藉由使用控制平面（全反射 面5d、5d')來改變橫向中的照射範圍，其不同於用以改變 垂直方向之照射範圍的光線控制平面。所以，可以分別在 :橫向與垂直方向中改變照射範圍，也能夠自由地在橫向與 垂直方向中設定照射範圍。 雖然上述說明是參考此例所作，此例中包含與光學物 件5結合之稜鏡區段5h與5h'的反射面被用做改變橫向之 照射範圍的構件，但是也能夠使用諸如與光學物件結合的 亮鋁或與光學物件獨立設置的稜鏡物件作爲反射面。 根據本實施例，藉由沿著出口軸移動與光源相應的會 聚區段來改變照射範圍，但是應該了解的是不要對本發明 設限制。藉由.利用能夠改變入射光通量之出口方向的光學 物Μ牛來隨意控制入射光通量的方向也能夠達成柑同的效應 (例如，光纖及具有多變折射係數的梯度係數材料）。 圖8至圖1 3顯示根據本發明第二實施例之照射裝置的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 •Γ. -26- 508472 A7 ___B7____ 五、發明説明（24 光學配置。本實施例與第一實施例的不同處在於在改變照 射範圍中將光導引物件24與光學物件25之相對移動的方 向反轉。更特別的是，根據本實施例，當將光導引物件24 與光學物件25配置於最大間隔時，會將照射範圍變寬至最 大極限，而將光導引物件24與光學物件25配置於最小間 隔時，會將照射範圍變窄至最大極限。也就是說，朝向圖8 所需之照射範圍外側發射的光通量分量被作爲所需角度內 的周圍分量以放寬照射範圍。 在本實施例的說明中，與第一實施例相似的元件與部 份以相同的參考數字來代表。根據本實施例的照射裝置也 裝設於如上述有關第一實施例的照相機中。 圖10與圖11顯示放電弧形管2之中心與其鄰近的垂 直縱斷面圖，也顯示放電弧形管2之中心與其鄰近發射的 照射光通量軌跡。圖12顯示根據本實施例之照射光學系統 的必要部份透視圖。圖8與圖9顯示放電弧形管2沿著其 軸的斷面圖，也顯示從光源中心與其鄰近發射的典型光線 軌跡。 參考圖12，以下將對說明本實施例照射裝置之光學特 性的組件做詳細說明。 在圖12中，參考數字23代表代表反射傘，在放電弧 形管2發射的光通量間，將在光線出口方向中向後方發射 的分量在光線出口方向中向前方反射。反射傘23的內表面 是由諸如具有高反射比之亮鋁的金屬材料製成。順帶一提 的是，可將具有高反射比的金屬設置在其·內表面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 27 - 508472 A7 B7 五、發明説明（2弓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參考數字24代表光導引物件，其將放電弧形管2所發 射的光通量分割成在一些光程區域中的光通量，並從其出 口面將各自區域的光通量發射出去，然後使光通量貫穿於 預定的間隔以改變光線的分配特性，因此便能夠將光通量 分配於預定的範圍內。 參考數字25代表光學物件，其接收可穿透光線之光導 引物件24所發射的光通量以達成預定的光線分配特性。複 數個具有負折射功率以作用於垂直方向的圓筒型透鏡25a 平行形成於光學物件5之入口面的垂直方向中。 可全反射入射光之垂直延伸的稜鏡區段（會聚區段） 25 b、25b'形成於光學物件25的左圍與右圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由此配置，將放電弧形管2、反射傘23與光導引物 件24整合於未顯示出的固定殼中，以架構出發射單元。發 射單元可相對於固定在照射裝置之外表面的光學物件5而 移動。此可持續地改變照射光線的會聚程度。應該注意到 的是光導引物件24與光學物件25最好是由具有高光線透 射比之光學用的樹脂材料所組成，諸如丙烯樹脂或玻璃材 料。 根據本實施例，假如將調焦透鏡作爲照相機的攝像透 鏡的話，光導引物件24與光學物件25沿著照射光線之軸 的相對位置會因調焦透鏡的焦距而改變。這會使垂直方向 的光線分配特性相應於攝像透鏡的視野角度而改變，也會 使橫向中的光線分配相應於攝像透鏡的視野角度而改變， 且無須使用任何其他的物件，其中因有效光源的極大範圍 $紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -28 - 508472 A7 ___ B7__ 五、發明説明（2弓 使橫向中的光通量難以控制。 以下將參考圖8至圖1 1說明設定用以改變照射範圍之 最理想光學配置的方法。 圖1 0與圖1 1顯示本實施例之照射裝置中的放電弧形 管2在其直徑方向的垂直縱斷面圖，以說明改變其垂直方 向中之照射範圍的基本原則。在這些圖中，相似於圖1 2的 元件與部份便以相同的參考數字來代表。圖1 0顯示將光導 引物件24與光學物件25配置在最小間隔的狀態，而圖11 顯示將光導引物件24與光學物件25配置在最大間隔的狀 態。圖10與圖11也顯示出從放電弧形管2內直徑中心所 發射之光線的光程。 根據本實施例，能夠在維護垂直方向中之均勻光線分 配特性的同時連續改變照射範圍，且具有最小高度的垂直 開口。 首先，將接著說明以上所架構之光學系統的特性。因 爲與第一實施例相同的原因，所以反射傘23的內表面是半 圓筒型且與放電弧形管2同中心。 另一方面，爲了以下所述的原因將反射傘23的上圍與 下圍沿著光導引物件24的背部而形成。 如圖中所示，從光源中心發射的光通量會被形成於光 導引物件24之內表面上的反射面24c、24c'所反射，但是 在圖中從光源中心之右側所發射的光通量有一部份會從反 射面24c、24c'發射，特別是假如光源具有大的內直徑的話 。將反射傘23的上圍與下圍形狀架構成以覆蓋光導引物件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） " ~ -29- _一--.-----衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 508472 A7 B7 五、發明説明（2》 24的背部以有效地利用從反射面24c、24。所發射的光通量 。更特別的是，反射傘23延伸向光導引物件24的背部， 且相應於反射面24c、24c'的形狀而形成。這會使從反射面 24c、24c'所發射而沒有被反射面24c、24。所反射的光通量 再次進入光導引物件24。所以，可將反射的光通量有效地 會聚於預定的照射範圍內。 根據本實施例，光導引物件24的形狀如下所述。 在光導引物件24之垂直方向的中央區段中，在入口面 24a上形成有圓筒型透鏡以提供正折射功率，因此從光源中 心所發射的光通量便能夠與出口光軸平行。 同樣地，在光導引物件24的上下區段中，從光源中心 所發射的光通量會被入口面24b、24b'所折射，且被位於入 .口面24b、241Γ之上下側的全反射面24c、24c'所反射以使 光通量便能夠與出口光軸平行。 在使光源中心所發射之光通量如上述與出口光軸平行 之後，複數個形成於出口面24d之具有正折射功率的圓筒 型透鏡24c便形成如圖1 1中所示的複數個會聚區域。 另一方面，將複數個圓筒型透鏡25a形成於光學物件 25的入口面上，其具有負折射功率以抵消形成於光導引物 件24出口面上之圓筒型透鏡24d的功率。 藉由此配置，當光學物件25與光導引物件24如圖10 中彼此接近時，圓筒型透鏡的折射功率會被抵消。這可維 持一會聚狀態，其中光通量在被光導引物件24之入口面 24a所折射或被入口面24b、24b'所折射之後會被反射面24c 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -30- .! —參ΐ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 、11 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 508472 A7 _B7 _ 五、發明説明（2弓 、24。所反射。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，如圖1 1所示當光學物件25與光導引物件 24置於最大間隔時，能夠改變其光線分配特性以便將光通 量均勻地分配於預定的範圍內。這是因爲由光導引物件24 之圓筒型透鏡24d所會聚的各區域光通量會通過光學物件 25中具有低折射功率之圓筒型透鏡25a的中心與其鄰近。 此種光學系統的配置會減少圓筒型透鏡25a產生於光通量 上的效應。 再者，當將光學系統配置成圖10與圖12之狀態間的 中間狀態時，便能夠藉由光導引物件24的移動（即改變其 與光學系統的相對距離），而連續改變圓筒型透鏡25a之 折射功率所產生的效應。因此也能根據光導引物件24的距 離變化來改變光線的分配特性。藉由調整光導引物件24與 光學系統間的相對位置，便能連續且均勻地改變光線分配 特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所以，便能根據光導引物件24及光學物件25沿著出 口光軸在相對位置上的改變來連續改變垂直方向中的光線 分配特性。 接著參考圖8與圖9，以下將說明橫向中的光線分配特 性。這些圖是包含放電弧形管2之中央軸的水平縱斷面圖 。圖8顯示對應於圖1 0狀態之最窄的照射範圍，即將光導 引物件24及光學物件25置於最小間隔的狀態。圖10顯示 對應於圖1 1狀態之最廣的照射範圍，即將光導引物件24 及光學物件25置於最大間隔的狀態。在這些圖中，相似於 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -31 - 508472 A7 B7_ 五、發明説明（20 上述的部份便以相同的數字來代表，這些圖也會顯示從光 源中心發射之典型的光通量以說明橫向中的光線分配特性 〇 如圖中所示，因爲與第一實施例相同的理由將光學物 件25之左右圍的出口面設計爲平坦面。特別的是，因爲光 學物件25接近於光源，且光源比光學物件的開口爲長，所 以難以會聚光線，因爲在那個角度從每個點來看光源是極 度廣的角度，即使是形成有任何會聚平面的情形下。 另一方面，將僅會聚橫向光通量的稜鏡區段25b、25b' 形成在光學物件25之左圍與右圍上。 僅將稜鏡區段25b、25r形成在光學物件25之左圍與 右圍上的原因是從周圍看到光源的那個角度比起在中心的 角度爲窄，而且從周圍看到光源的方向可限制到某種程度 ，因此能將光通量的方向控制在特定的範圍內。 如軌跡描繪中淸楚可見，在圖8的狀態中，無法會聚 從光源中心發射的光通量，而與圖8從光源中心所發射之 相同的光線會進入稜鏡區段25b、25b'，因此將光線轉向進 入預定的出口方向中。 其細節將與以下詳述。稜鏡區段25b、25b'是由平坦的 入口面25 c與25c'、非球狀的全反射面25 d與25 (Γ，及平 坦出口面25e的左右圍所組成。 如圖9之軌跡描繪淸楚地顯示，入口面25c與25c'是 平坦的因而能垂直於出口光軸以增加入射光的光量並使其 尺寸最小化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I ——if — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印說 -32 - 508472 A7 _ B7__ 五、發明説明（3() (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 全反射面25d與25(Γ是非球狀的，且垂直延伸（即與 圖的平面垂直）以使從出口面25e發射的光通量能夠在預 定的角度Θ上反射。 藉由以上述方式形成稜鏡區段25b、25b'而將橫向的照 射角度增寬至預定度數。以下將參考圖1 3說明改變圖8與 圖9之照射角度的原則。 在圖1 3中，橫座標代表對於中心的角度，縱座標代表 對於角度的光量。此處，字母I代表對應於圖8之狀態的 會聚。在此狀態中，其有效照射範圍等於角度A的範圍， 其中光量等於在中心之光量的50 %。在此狀態中，在左右 圍的光通量無法被有效利用。 另一方面，字母〗代表對應於圖9之狀態的廣照射範 圍，其中的有效照射範圍等於角度C的範圍。如圖中淸楚 可見，字母I代表一狀態，其中藉由導引一部份光通量而 增廣照射範圍至所需照射範圍的周圍（其光通量向左右圍 發射），以使得周圍的光量能夠等於在中心之光量的50 % 〇 經濟部智慈財產局0(工消費合作社印製 所以，可藉由稜鏡區段25b、25b'控制的光通量能夠被 用以改變照射光學系統中的有效照射範圍，其僅能夠增寬 窄區域中的角分量（其中光量等於在中心之光量的50 % ) ，因爲其能夠配合光導引物件24與光學物件25的相對移 動而十分正確地控制從小溝所發射之光線的方向（雖然其 中的絕對量是小的）。 此方法會減少在所需照射範圍外側發射的光量以使對 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " ^ -33 - 508472 A7 _ B7__ 五、發明説明（31) 應於攝像透鏡之焦距的照射範圍能夠有效調整。 根據本實施例，所有從光源中心發射的光通量會因稜 鏡區段25b、25b'而在預定的角度0上轉向’但是不要對此 設限。例如，在稜鏡區段中，在能夠增加所需照射範圍之 周圍附近光量的範圍內，可任意設定反射面的形狀。可藉 由將反射面的形狀最適化而達成與第一實施例相同的效應 〇 再者，根據本實施例，使用直的放電弧形管作爲光源 ，但是此種放電弧形管不應該一定得作爲光源。也可以使 用一種具有有效發光部份的光源（例如冷陰極管），其延 伸的程度使其無法被視爲點光源。 圖14與15顯示本發明第三實施例之照射裝置的光學 配置。本實施例與第一實施例的不同點在於光學物件35 — 部份的形狀。特別是，本實施例的特色在於將設在光學物 件35左右圍上的各自稜鏡區段分割成複數個部份以形成稜 鏡列。 在本實施例的說明中，與第一實施例相似的元件與部 份以相同的參考數字來代表。根據本實施例的照射裝置也 裝設於如上述有關第一實施例的照相機中。 再者，以圖3與圖4相同的方式改變垂直方向的照射 範圍（即放電弧形管2的直徑方向）。 在圖14與15中，參考數字34代表放電弧形管2所發 射之光通量從此進入的光導引物件，其改變光線的分配特 性，因此能夠將光通量分配於預定的範圍內。參考數字35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -34- 508472 A7 _ B7_ 五、發明説明（3$ 代表光學物件，其中光導引物件34所發射的光通量進入此 物件以達成預定的光線分配特性。由稜鏡區段35b、35c、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 5b'、35cT所組成的稜鏡列形成於光學物件35之出口面的 左右側上。 圖14顯示藉由將光導引物件34與光學物件35配置在 最大間隔所產生最窄照射範圍的狀態，而圖15則顯示將光 導引物件34與光學物件35配置在最小間隔所產生最廣照 射範圍的狀態。圖14與圖15也顯示出從放電弧形管2中 心及其鄰近所發射之傳統光通量的軌跡。應該注意到的是 ，放電弧形管2及反射傘3與第一實施例中相同。 圖14狀態之垂直方向的會聚與圖3所示第一實施例的 相同。圖1 5狀態之垂直方向的會聚與圖4所示第一實施例 的相同。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印¾ 以下將詳細說明本實施例之照射裝置的操作。在圖14 的狀態中，在從放電弧形管2中心及其鄰近所發射的光通 量間，入射在稜鏡列35b、3 5c、3 5b ^ 35c'(其形成於光學 物件35之面向光源的兩端）上的光通量被稜鏡列35b、3 5c 、：3 5b'、35八的全反射面所轉向。這會增加沿著出口光軸行 進的光通量。相較於將全反射面設爲平坦的例子中，其因 而能將中心的光量增加到較大的範圍。 根據本實施例，從光導引物件34發射的照射光通量會 被折射以藉由複數個稜鏡列的反射而會聚，該稜鏡列形成 於光學物件35之面向光源的左右兩端且向垂直方向延伸， 即垂直於圖形中的平面。所以，即使是具有將稜鏡區段分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35- 508472 A7 B7 五、發明説明（3$ 割成複數個部份的配置，也能夠達成與第一實施例相同的 會聚效應。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖15的狀態中，從光導引物件34發射的光通量會 馬上進入光學物件35而無須通過形成在左右圍的稜鏡區段 35b、3 5c、3 5b'、35c'。所以，從放電弧形管2發射的光通 量，其中與圖1 4之光線來自相同的出口點及位於相同出口 方向中的光通量不會被會聚。這可達成一種將光通量分配 於廣範圍的光線分配特性。 雖然在光學物件3 5上將稜鏡區段形成爲左側兩列與右 側兩列以作爲會聚光通量的反射區段’但是不要因此而受 到限制。例如，可將稜鏡區段形成3列或多列。再者，可 增加開口的橫向區域以減少稜鏡區段的突出而使其能更平 坦。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印¾ 再者，當將光導引物件34與光學物件3 5置於最大距 離時，稜鏡區段藉由使光源中心發射的光通量平行於出口 光軸來控制照射方向。然而，可以了解的是不會因此而受 到限制。當光導引物件34與光學物件35彼此隔開時，在 稜鏡區段能夠捕捉向左右圍流動的光通量且使其靠近出口 光軸的範圍內，都能達成與本實施例相同的效應。 再者，根據本實施例，形成於光學物件35之出口面上 的稜鏡列延伸於與圖之平面垂直的方向中，但不會因此而 受到限制。 例如，可以使用在預定角度傾斜的稜鏡列，或是彼此 同中心的球狀稜鏡列。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29*7公釐） -36- 508472 A7 _B7___ 五、發明説明（34 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖16與17顯示本發明第四實施例之照射裝置的光學 配置。本實施例與第一實施例的不同點在於光學物件45是 不同於第三實施例而作部份改良。特別是，本實施例的特 色在於將反射物件46 (反射板46 )整個連接於光學物件45 的左右圍，其是由獨立於光學物件45的物件所組成。 在本實施例的說明中，與第一實施例相似的元件與部 份以相同的參考數字來代表。本實施例的照射裝置也裝設 於如上述有關第一實施例的照相機中。 以圖3與圖4相同的方式改變垂直方向的照射範圍（ 即放電弧形管2的直徑方向）。 在圖16與17中，參考數字44代表放電弧形管2所發 射之光通量從此進入的光導引物件，其改變光線的分配特 性，因此能夠將光通量沿著預定的寬度分配。參考數字45 代表光學物件，其中光導引物件所發射的光通量進入此物 件以達成預定的光線分配特性。參考數字代表整個連接於 光學物件45的反射板46、46 /。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖16顯示藉由將光導引物件44與光學物件45配置在 最小間隔所產生最窄照射範圍的狀態，而圖1 7則顯示將光 導引物件44與光學物件45配置在最大間隔所產生最廣照 射範圍的狀態。圖16與圖17也顯示出從放電弧形管2中 心及其鄰近所發射之傳統光通量的軌跡。應該注意到的是 ，放電弧形管2及反射傘3與第一實施例中相同。 在圖16的狀態中，其垂直方向的會聚與圖3所示之第 一實施例的相同。在圖17的狀態中，其垂直方向的會聚與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '一 • 37 - 508472 A7 _B7_ _ 五、發明説明（3自 圖4所示之第一實施例的相同。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下將詳細說明本實施例之照射裝置的操作。在圖1 6 的狀態中，在從放電弧形管2中心及其鄰近所發射的光通 量間，入射在反射板46、46# (其整個連接於光學物件45 的左右兩端以面向光源）上的光通量被反射板46、46'上所 形成之非球狀彎曲面的反射面所轉向。這會增加沿著出口 光軸行進的光通量分量。相較於將全反射面設爲平坦面的 例子中，其因而能將中心的光量增加到較大的範圍。 根據本實施例，從光導引物件44發射的照射光通量會 被折射以藉由反射板46、46'的反射而會聚，該反射板46、 46'形成於光學物件45之面向光源的左右兩端且向垂直方向 延伸，所以，藉由使用此反射物件，能夠達成與第一實施 例相同的會聚效應。 經濟部智慧財1局員工消費合作社印^ 在圖17的狀態中，從光導引物件44發射的光通量會 馬上進入光學物件45而無須通過設於左右圍的反射板46、 46'。所以，從放電弧形管2發射的光通量，其中與圖1 6之 光線來自相同的出口點及位於相同出口方向中的光通量不 會被會聚。這可達成一種將光通量分配於廣範圍的光線分 配特性。 根據本實施例，垂直延伸（即垂直於圖形中的平面） 之非球狀彎曲的反射面是形成在使光學物件會聚光通量的 反射物件上，因而使從光源中心發射的光通量被折射而平 行於出口光軸。然而，可以了解的是不會因此而將反射物 件的形狀限制在上述的形狀中。當光導引物件與光學物件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38- 508472 A7 _______ B7 _ 五、發明説明（3弓 彼此隔開時，在反射板的形狀能夠捕捉向左右圍流動的光 通量且使其靠近出口光軸的範圍內，都能達成與本實施例 相同的效應。 根據本實施例，將反射物件用以捕捉光通量以改變其 照射方向，該光通量是經由光導引物件44與光學物件45 之間的溝向側邊發射。除了直接從光導引物件44而落在光 學物件45之左右圍的光通量無法被控制，而使部份光線無 法被有效地利用，以及光量可根據反射物件的反射比而減 少之外，這可達成與上述實施例相同的效應。如同上述實 施的例子，本實施例可捕捉先前技藝所無法利用的光通量 ，而有效地控制光線的分配特性。 根據本實施例，固定於光學物件45的反射板46、46' 形狀是向垂直方向延伸，即垂直於圖形中的平面，但不會 因此而將反射板的形狀限制在上述的形狀中。可將反射板 46、46'作成平坦面、球面、旋轉的橢球，或之類的。可以 藉由將反射板46、46'的形狀理想化來有效地改變照射範圍 〇 根據上述的實施例，此照射裝置是裝設於使用底片的 照相機中，但是本發明的照射裝置也可裝設於各種諸如數 位照相機及攝影機的攝影設備中。再者，根據本發明上述 的實施例，本發明不僅可應用於一種安裝於攝影設備中之 內建型的照射裝置，也可應用於外部型的照射裝置。再者 ，本發明也可應用於利用閃光燈而用於光通訊的一種照射 裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 丨 >--L-----^ 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39 - 508472 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3》 如上文所述，根據上述的實施例’在光源單元所發射 之照射光通量間，光源單元（發射單元）與光學物件彼此 相對移動以增加或減少反射區段向光學物件兩端反射的光 通量分量而改變照射範圍。本發明實行一種照射裝置’其 能夠利用簡單且小型的結構來適當控制光源單元之縱向中 的照射範圍。因此能夠減少裝設有此照射裝置之攝影設備 的尺寸與重量，且能改良此攝影設備的攝影效能。 再省，因爲藉由增加或減少反射區段所反射的光通量 分量可改變照射範圍，因此能夠藉由連續增加或減少光通 量分量而輕易地連續改變照射範圍。 再者，因爲將反射區段的位置配置成覆蓋發射單元之 出口面的端部，且將全反射面用作反射區段，所以能夠有 效地利用來自光源單元的能量。 更甚者，因爲光學物件設有光學操作部份，藉由從一 方向（光源單元的縱向，其中利用增加或減少反射區段所 反射的光通量分量來改變照射範圍）之一個不同方向（垂 直於光源單元之縱向的方向）中的光通量，使光學單元與 光源單元相對移動以便改變照射範圍，所以本發明實行一 種照射裝置，其能夠利用簡單且小型的結構來適當控制上 述之兩個方向中的照射範圍，而無須使用改變上述兩個方 向中之照射範圍的機構，或之類的。 應該注意的是，假如反射區段獨立於光學操作部份而 設立的話，便能夠分別於上述方向中改變照射範圍，也能 夠在設定任何方向的照射範圍中提高其自由度。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '" -40- —‘---.-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 f. 508472 A7 B7 五、發明説明（3弓 然而，應該了解的是，本發明不受限於上述指定的形 式，而相反地，在申請專利範圍所述之本發明的精神與範 圍內，本發明可涵蓋所有改良、替代架構及相等物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印災 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -41 -