JP4984894B2 - 照明装置、カメラおよびカメラシステム - Google Patents

Description

本発明は、色濃度を変化させる照明装置に関する。

発光体の前面に濃度が異なるフィルタを設け、異なる色温度の照明光を射出させる技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１によれば、濃度が徐々に異なる巻き取り式のアンバー系の１枚フィルタ膜でキセノン管が覆われる。キセノン管を覆うフィルタ膜の濃度が低いほど射出されるストロボ光の色温度が高くなり、キセノン管を覆うフィルタ膜の濃度が高いほど射出されるストロボ光の色温度が低くなる。

特開２０００−２２１５７０号公報

従来技術によれば、フィルタ膜の濃度が段階的に異なるので、ストロボ光の色温度を連続的に変化させることが困難である。また、フィルタ膜の濃度変化を連続的に変化させる旨が開示されているが、当該フィルタ膜を従来技術のように使用すると、射出されるストロボ光の色温度にムラが生じる（たとえば照明範囲の左右で色温度が連続的に異なる）おそれがある。

本発明による照明装置は、照明光を発する光源と、照明光の光軸上に配置され第１の濃度勾配を有する第１フィルタ部材と、光軸上において第１フィルタ部材と重ねて配置され、第２の濃度勾配を有する第２フィルタ部材とを備え、第１フィルタ部材および第２フィルタ部材の双方に照明光を通過させ、第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれアンバーの濃度勾配を有することを特徴とする。
本発明によるカメラは、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の照明装置と、測光手段による測光結果に基づいて、照明装置による照明光の色温度を変化させるための情報を前記照明装置へ伝える通信手段とを備えることを特徴とする。
本発明によるカメラシステムは、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の照明装置と、測光手段、および測光手段による測光結果に基づいて、照明装置による照明光の色温度を変化させるための情報を照明装置へ伝える通信手段を備えるカメラと、から構成されることを特徴とする。

本発明によれば、色ムラを抑えつつ色濃度を連続的に変化させる照明装置、この照明装置を備えるカメラ、およびカメラシステムを提供できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態による照明装置を備えるカメラシステムを例示する図である。図１において、カメラボディ５０に着脱可能な照明装置１０および交換レンズ７０が装着されている。

被写体からの光は、交換レンズ７０を介してカメラボディ５０へ入射される。カメラボディ５０に入射した被写体光は、レリーズ前は図示状態に位置するクイックリターンミラー（以下ミラーと呼ぶ）５１で上方のファインダ部へ導かれて焦点板５２に結像する。

焦点板５２に結像した被写体光はさらに、ペンタプリズム５３へ入射される。ペンタプリズム５３は入射された被写体光を接眼レンズ５４へ導く一方、その一部をレンズ５５へも導く。レンズ５５へ入射された光は、測光素子５６へ導かれる。測光素子５６は、被写体像の明るさに応じた光電変換信号を出力する。測光素子５６は、たとえばカラーフィルタを介して入射光を受光するＣＣＤイメージセンサなどによって構成され、輝度情報の他に色情報（環境光の色情報）を取得することも可能である。

レリーズ後はミラー５１が上方へ回動し、被写体光はシャッタ５７を介して撮像素子５８へ導かれ、その撮像面上に被写体像を結像する。撮像素子５８は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたＣＣＤイメージセンサなどによって構成される。撮像素子５８は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号を出力する。この光電変換信号は、不図示の画像処理回路で所定の画像処理を経た後、不図示の記録媒体に記録される。

カメラ制御回路５９は、測光素子５６からの光電変換信号に応じて所定の露出演算を行う。カメラ制御回路５９は、レリーズ時に露出演算結果に基づいてシャッタ５７および不図示の絞りを制御するとともに、撮像素子５８による撮像動作を制御する。カメラ制御回路５９はさらに、照明装置１０との間で通信を行う通信回路を内蔵する。カメラ制御回路５９は、測光素子５６で取得された環境光の色情報に基づいて必要な照明光の色温度を決定し、決定した色温度の照明光を発するように照明装置１０へ発光色制御信号を送信する。なお、本実施形態では、発光色制御信号をカメラ側から照明装置側へ送信するようにしているが、カメラ側から環境光の色温度情報を受け取った照明装置内の照明制御回路が照明光の色温度を決定するようにしてもよい。

照明装置１０の発光素子１１は、たとえばキセノン管などの放電管によって構成される。電源回路１３は所定の高電圧を発生してコンデンサ１２を充電する。照明制御回路１４は、カメラボディ５０から送信される発光指示に応じてコンデンサ１２に充電された電荷を発光素子１１へ放出し、発光素子１１を閃光発光させる。

発光素子１１からの光は、発光素子１１を囲むように設けられた反射板１６の開口から図の左方向へ射出される。投射光学系１８は、被写体を略均一に照明するように照明光を投射する。

照明装置１０は、発光素子１１からの光をフィルタ部材１７を介して射出することにより、発光素子１１の発光光の色温度と異なる色温度の照明光をも射出可能に構成される。フィルタ部材１７は、反射板１６を囲む円筒形状に構成されており、照明制御回路１４からの指示を受けたフィルタ駆動装置１５によって上記円筒形状の周方向に回転駆動される。

本実施形態は、照明光の色濃度を変化させる技術に特徴を有するので、照明装置１０について中心に説明する。図２は、照明装置１０の光学系の要部を説明する図である。発光素子１１からの光は、反射板１６に設けられた開口１６ａからフィルタ部材１７へ射出される。なお、図２においては、反射板１６がフィルタ部材１７へ進む光束を制限する意味から反射板１６を発光素子１１およびフィルタ部材１７間に図示している。

フィルタ部材１７は、第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂによって構成される。第１フィルタ１７Ａは、上部領域がアンバー色を有し、下部領域がブルー色を有し、アンバー領域（アンバーフィルタ部１７Ａ１）とブルー領域（ブルーフィルタ部１７Ａ２）との間に透明領域１７Ａ３を有する。なお、透明領域１７Ａ３（後述する１７Ｂ３も）は、開口１６ａから射出されフィルタ１７Ａ(１７Ｂ)に投射された光に相当する幅だけ、図中の上下方向に幅を持って形成されている。アンバー色は透過光の色温度を下げ、ブルー色は透過光の色温度を上げる作用を有する。アンバー領域は連続的な濃度勾配を有し、図２中の上側の濃度が最も高く、上側から透明領域へ向けて徐々に濃度が低下するように濃度勾配を有する。アンバー色の濃度が高いほど色温度を下げる作用が強い。ブルー領域は連続的な濃度勾配を有し、図２中の下側の濃度が最も高く、下側から透明領域へ向けて徐々に濃度が低下するように濃度勾配を有する。ブルー色の濃度が高いほど色温度を上げる作用が強い。なお、図示では各領域（１７Ａ１、１７Ａ２、後述の１７Ｂ１、１７Ｂ２）の濃度勾配が、互いに濃度が異なり、かつそれぞれは均一な濃度を持つ帯状の複数の領域が連設されたもののように見えるが、そうではなく、各領域（１７Ａ１、１７Ａ２、後述の１７Ｂ１、１７Ｂ２）内において濃度勾配は連続的に変化しているものである。

第２フィルタ１７Ｂは、第１フィルタ１７Ａと同特性を有するフィルタ部材を上下反対にしたものである。すなわち、第２フィルタ１７Ｂは、上部領域１７Ｂ２がブルー色を有し、下部領域１７Ｂ１がアンバー色を有し、ブルー領域とアンバー領域との間に透明領域１７Ｂ３を有する。ブルー領域は上側の濃度が最も高く、図２中の上側から透明領域へ向けて徐々に（連続的に）濃度が低下するように濃度勾配を有する。アンバー領域は下側の濃度が最も高く、下側から透明領域へ向けて徐々に（連続的に）濃度が低下するように濃度勾配を有する。

第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂは、ともに透明領域を反射板１６の開口１６ａに対応させる（すなわち光軸Ａｘに対応させる）位置を中立位置とする。第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂが中立位置にあるとき、フィルタ部材１７（１７Ａおよび１７Ｂ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度を保持したまま投射光学系１８へ進み、発光素子１１による色温度で投射光を射出する。

第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂは、互いに反対方向に連動して駆動される。図３は、色温度を上げる方向へ駆動された照明装置１０の光学系の要部を説明する図である。図３において、図２と同一部材には共通の符号を付している。第１フィルタ１７Ａは上方へ駆動されることにより、ブルーフィルタ部が光軸Ａｘに対応する。一方、第２フィルタ１７Ｂは下方へ駆動されることにより、ブルーフィルタ部が光軸Ａｘに対応する。これにより、フィルタ部材１７（１７Ａおよび１７Ｂ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度より高い色温度に変換されて投射光学系１８へ進み、変換後の色温度で投射光を射出する。

第１フィルタ１７Ａを通過した光束は、第１フィルタ１７Ａが上下方向に濃度勾配を有することから投射光の上下で色温度ムラを有する。しかしながら、第２フィルタ１７Ｂが上下方向に第１フィルタ１７Ａと反対向きの濃度勾配を有することから、第２フィルタ１７Ｂを通過した光束（第１フィルタ１７Ａと第２フィルタ１７Ｂの重畳領域を通過した光束）は色温度ムラが相殺される。

図４は、フィルタ部材１７の構成例を説明する図である。第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂは、それぞれ左右端（図２および図３においては上下端）を合わせて円筒形状に構成される。第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂのベース部材は、たとえばポリカーボネートのような樹脂材料を用いると加工が容易である。第１フィルタ１７Ａによる円筒と、第２フィルタ１７Ｂによる円筒とは、両円筒の直径に差を設けて同心円筒として重ねる。重ねられた円筒形状のフィルタ部材１７は、円周方向に沿って互いに反対向きの連続的な濃度勾配を有する。

図５は、円筒形状のフィルタ部材１７を照明装置１０へ実装した状態を説明する図である。円筒形状のフィルタ部材１７（１７Ａおよび１７Ｂ）の内部に発光素子１１および反射板１６が収容される。フィルタ部材１７を構成する第１フィルタ１７Ａによる円筒と、第２フィルタ１７Ｂによる円筒とは、上述した中立位置を基準点として、フィルタ駆動装置１５（図１）によって両円筒の周方向へ互いに反対向きに回転駆動される。

以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）連続的な濃度勾配を有する第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂを重ねて発光素子１１からの光を透過させたので、照明光の色ムラを抑えつつ、色濃度を連続的に変化させることができる。

（２）第２フィルタ１７Ｂは第１フィルタ１７Ａと同特性を有するフィルタ部材とし、互いの濃度勾配の向きを反対にしたので、一方のフィルタ１７Ａを透過した光の色温度ムラを他のフィルタ１７Ｂで相殺できる。これにより、投射範囲の全域で色ムラを抑えた照明光が得られる。

（３）第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂは、それぞれアンバー領域（１７Ａ１、１７Ｂ１）およびブルー領域（１７Ａ２、１７Ｂ２）を有するので、照明光の色温度を発光素子１１による発光光の色温度より下げたり、発光素子１１による発光光の色温度より上げたりすることができる。

（４）第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂはそれぞれ透明（無色）領域（１７Ａ３、１７Ｂ３）を有するので、発光素子１１からの発光光をそのまま照明光として射出することもできる。

（５）無色領域（Ａ３）をアンバー領域（Ａ１）とブルー領域（Ａ２）との間に設けたので、発光素子１１による光の色温度を下げるアンバー領域と、発光素子１１による光の色温度で照明する透明領域と、発光素子１１による光の色温度を上げるブルー領域とを、第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂ上において順番に配置することができる。これにより、フィルタの駆動方向を変えないで低色温度から高色温度まで（あるいは高色温度から低色温度まで）調節できる。

（６）第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂのアンバー領域とブルー領域は、それぞれ透明領域側の濃度を低くしたので、発光素子１１による光の色温度を最も下げる状態（アンバー最高濃度）から発光素子１１による光の色温度を最も上げる状態（ブルー最高濃度）まで、各フィルタ１７Ａ、１７Ｂを同方向へ駆動することによって連続的に可変できる。

（７）第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂは、それぞれ同心の円筒形状に構成したので、フィルタ部材１７をコンパクトに構成できる。

（８）第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂで発光素子１１を囲み、第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂはそれぞれ円周方向に濃度を変化させたので、円筒形状のフィルタを円周方向へ回転させるだけで照明光の色温度を変化させることができる。

（変形例１）
第１フィルタ１７Ａによる円筒および第２フィルタ１７Ｂによる円筒は、それぞれ透明領域を１つ有する例を説明したが、透明領域を２つ有する構成にしてもよい。この場合には、上述した透明領域に加えて、図４における左右端に対応する領域（すなわちアンバー領域の最高濃度部とブルー領域の最高濃度部との間）にも透明領域を含める。

（変形例２）
第１フィルタ１７Ａによる円筒および第２フィルタ１７Ｂによる円筒は、変形例１にて追加した透明領域を１つ残し、上述した透明領域（アンバー領域の最低濃度部とブルー領域の最低濃度部との間に位置するもの）を削除する構成にしてもよい。

（変形例３）
第一の実施形態では、第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂを反対方向へ均等に駆動したので、単一フィルタのみを駆動する場合に比べて２倍の濃度変化（色温度変化）が得られた。この代わりに、両フィルタの駆動量に差をつけてもよい。この場合には、色温度ムラを相殺する作用効果を得ながら、均等駆動する場合より緩やかな濃度変化（色温度変化）を得ることができる。

（第二の実施形態）
第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂがそれぞれアンバー色およびブルー色の濃度勾配を有する例（それぞれが２色フィルタの例）を説明したが、第１フィルタ１７Ｃおよび第２フィルタ１７Ｄが単色の濃度勾配を有する構成としてもよい。図６は、第二の実施形態によるフィルタ部材１７を説明する図である。

フィルタ部材１７は、第１フィルタ１７Ｃ、第２フィルタ１７Ｄ、第３フィルタ１７Ｅおよび第４フィルタ１７Ｆによって構成される。第１フィルタ１７Ｃは、たとえばブルー１色の濃度勾配を有する単色フィルタである。たとえば、図４のように横方向に濃度変化する向きで表した場合に左側から右側へ向けて徐々に濃度が低下するように構成される。このような第１フィルタ１７Ｃは、図４と同様に左右端を合わせて円筒形状に構成される。なお、左右端に対応する領域（すなわちブルー領域の最高濃度部とブルー領域の最低濃度部との間）に透明領域を含めるとよい。

第２フィルタ１７Ｄは、たとえばアンバー１色の濃度勾配を有する単色フィルタである。たとえば、図４のように横方向に濃度変化する向きで表した場合に左側から右側へ向けて徐々に濃度が上昇するように構成される。このような第２フィルタ１７Ｄは、図４と同様に左右端を合わせて円筒形状に構成される。なお、左右端に対応する領域（すなわちアンバー領域の最低濃度部とアンバー領域の最高濃度部との間）に透明領域を含めるとよい。

第３フィルタ１７Ｅは、第２フィルタ１７Ｄが有するアンバー色の濃度勾配の一部について、濃淡の向きを反対にした濃度勾配を有する単色フィルタである。第３フィルタ１７Ｅは、第２フィルタ１７Ｄとペアで使用される。

第４フィルタ１７Ｆは、第１フィルタ１７Ｃが有するブルー色の濃度勾配の一部について、濃淡の向きを反対にした濃度勾配を有する単色フィルタである。第４フィルタ１７Ｆは、第１フィルタ１７Ｃとペアで使用される。

図６(a)は、第１フィルタ１７Ｃおよび第２フィルタ１７Ｄについて、ともに透明領域を光路上に位置させる（図において「使用部分」に対応させる）中立状態を表す。このとき、第３フィルタ１７Ｅおよび第４フィルタ１７Ｆは光路外（図において「使用部分」の外側）へ退避駆動される。第１フィルタ１７Ｃ〜第４フィルタ１７Ｆが図６(a)に示す中立位置にあるとき、フィルタ部材１７（１７Ｃ〜１７Ｆ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度を保持したまま投射光学系１８へ進み、発光素子１１による色温度で投射光を射出する。

図７(a)は、照明装置１０へ実装されたフィルタ部材１７（１７Ｃ〜１７Ｆ）の中立状態を説明する図である。円筒形状のフィルタ部材１７の内部に発光素子１１および反射板１６が収容される。フィルタ部材１７を構成する第１フィルタ１７Ｃによる円筒と、第２フィルタ１７Ｄによる円筒とは、上述した中立位置を基準点としてフィルタ駆動装置１５（図１）によって両円筒の周方向へそれぞれ独立して回転可能である。フィルタ部材１７を構成する第３フィルタ１７Ｅおよび第４フィルタ１７Ｆは、それぞれが独立して光軸Ａｘ上と光路外の位置との間を移動可能である。

図７(b)は、照明装置１０へ実装されたフィルタ部材１７（１７Ｃ〜１７Ｆ）のうち、第１フィルタ１７Ｃおよび第４フィルタ１７Ｆが色温度を上げるために駆動された状態を説明する図である。第１フィルタ１７Ｃがフィルタ駆動装置１５（図１）によって回転駆動されることにより、第１フィルタ１７Ｃのブルー領域が光軸Ａｘ上に移動する。フィルタ駆動装置１５（図１）は、第１フィルタ１７Ｃの回転駆動と連動して第４フィルタ１７Ｆも光軸Ａｘ上に移動させる。

図６(b)は、図７(b)に対応する状態を表す図である。図６(b)において、第１フィルタ１７Ｃおよび第４フィルタ１７Ｆが光路上（図において「使用部分」）に、第２フィルタ１７Ｄは中立位置に、第３フィルタ１７Ｅは光路外（図において「使用部分」の外側）に、それぞれ位置する。

これにより、フィルタ部材１７（１７Ｃ〜１７Ｆ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度より高い色温度に変換されて投射光学系１８へ進み、変換後の色温度で投射光を射出する。第１フィルタ１７Ｃを通過した光束は、第１フィルタ１７Ｃが上下方向に濃度勾配を有することから投射光の上下で色温度ムラを有する。しかしながら、第４フィルタ１７Ｆが上下方向に第１フィルタ１７Ｃと反対向きの濃度勾配を有することから、第４フィルタ１７Ｆを通過した光束は色温度ムラが相殺される。

図７(c)は、照明装置１０へ実装されたフィルタ部材１７（１７Ｃ〜１７Ｆ）のうち、第２フィルタ１７Ｄおよび第３フィルタ１７Ｅが色温度を下げるために駆動された状態を説明する図である。第２フィルタ１７Ｄがフィルタ駆動装置１５（図１）によって回転駆動されることにより、第２フィルタ１７Ｄのアンバー領域が光軸Ａｘ上に移動する。フィルタ駆動装置１５（図１）は、第２フィルタ１７Ｄの回転駆動と連動して第３フィルタ１７Ｅも光軸Ａｘ上に移動させる。

図６(c)は、図７(c)に対応する状態を表す図である。図６(c)において、第２フィルタ１７Ｄおよび第３フィルタ１７Ｅが光路上（図において「使用部分」）に、第１フィルタ１７Ｃは中立位置に、第４フィルタ１７Ｆは光路外（図において「使用部分」の外側）に、それぞれ位置する。

これにより、フィルタ部材１７（１７Ｃ〜１７Ｆ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度より低い色温度に変換されて投射光学系１８へ進み、変換後の色温度で投射光を射出する。第２フィルタ１７Ｄを通過した光束は、第２フィルタ１７Ｄが上下方向に濃度勾配を有することから投射光の上下で色温度ムラを有する。しかしながら、第３フィルタ１７Ｅが上下方向に第２フィルタ１７Ｄと反対向きの濃度勾配を有することから、第３フィルタ１７Ｅを通過した光束は色温度ムラが相殺される。

以上説明した第二の実施形態によれば、第１フィルタ１７Ｃおよび第２フィルタ１７Ｄがそれぞれ単色の濃度勾配を有するようにしたので、各フィルタを１色のみに割り当てることができる。この結果、各フィルタの限られた面積（表面積）上に複数色を割り当てる場合に比べて濃度勾配を緩やかに構成できるため、より細かな濃度変化（色温度変化）を得ることができる。

なお、第１フィルタ１７Ｃおよび第２フィルタ１７Ｄをともにブルー１色の濃度勾配を有する単色フィルタで構成したり、第１フィルタ１７Ｃおよび第２フィルタ１７Ｄをともにアンバー１色の濃度勾配を有する単色フィルタで構成してもよい。これらの場合、ペアになる第３フィルタ１７Ｅおよび第４フィルタ１７Ｆは、それぞれ対応する単色のフィルタで構成する。

第３フィルタ１７Ｅおよび第４フィルタ１７Ｆは、それぞれ第１フィルタ１７Ｃおよび第２フィルタ１７Ｄを囲む円筒形状に構成してもよい。この場合、濃度勾配を有していない領域については、透明（無色）領域として構成するとよい。

（変形例４）
２つのフィルタ部材を同心円筒形状に重ねる代わりに、１つの円環フィルタ１７Ｇで２系統のフィルタを構成してもよい。図８(a)は、この場合の円環フィルタ１７Ｇの構成例を説明する図である。円環フィルタ１７Ｇは、たとえばアンバー１色の単色フィルタによって構成され、同じ濃度勾配を２系統有している。すなわち、アンバー淡からアンバー濃へ徐々に（連続的に）濃度が高められ、透明領域を介して再びアンバー淡からアンバー濃へ徐々（連続的に）に濃度が高められている。

図８(b)は、円環フィルタ１７Ｇを照明装置１０へ実装した例を説明する図である。円環フィルタ１７Ｇは、ローラー１５Ｂ等によって反射板１６の開口側で重なるように配設される。フィルタ駆動装置１５Ａが円環フィルタ１７Ｇを回転駆動すると、光軸Ａｘ上において２系統の濃度勾配が違いに上下反対方向に移動する。変形例４の駆動方式によれば、２系統の濃度勾配の駆動量は必ず等量となるため、複雑な駆動機構を用いなくても光軸Ａｘ上におけるフィルタ濃度を可変できる。

（第三の実施形態）
フィルタの濃度勾配は、濃淡の変化に限らず、濃度を有する領域と濃度がない透明領域との面積比の変化によって与えてもよい。この場合のフィルタ部材１７は、第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋによって構成される。図９において、第１フィルタ１７Ｊは、上部領域がアンバー色を有し、下部領域がブルー色を有し、アンバー領域（アンバーフィルタ部）とブルー領域（ブルーフィルタ部）との間に透明領域を有する。アンバー領域は面積変調による濃度勾配を有し、上側の濃度領域の面積を広く、上側から透明領域へ向けて徐々に濃度領域の面積を狭くするように濃度勾配を有する。この場合の濃度領域のアンバー色濃度は一定（所定の単一濃度）でよい。ブルー領域も面積変調による濃度勾配を有し、下側の濃度領域の面積を広く、下側から透明領域へ向けて徐々に濃度領域の面積を狭くするように濃度勾配を有する。この場合の濃度領域のブルー色濃度は一定（所定の単一濃度）でよい。

第２フィルタ１７Ｋは、第１フィルタ１７Ｊと同特性を有するフィルタ部材を上下反対にしたものである。すなわち、第２フィルタ１７Ｂは、上部領域がブルー色を有し、下部領域がアンバー色を有し、ブルー領域とアンバー領域との間に透明領域を有する。ブルー領域は面積変調による濃度勾配を有し、上側の濃度領域の面積を広く、上側から透明領域へ向けて徐々に濃度領域の面積を狭くするように濃度勾配を有する。アンバー領域も面積変調による濃度勾配を有し、下側の濃度領域の面積を広く、下側から透明領域へ向けて徐々に濃度領域の面積を狭くするように濃度勾配を有する。

第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋは、それぞれ上下端を合わせて円筒形状に構成される。第１フィルタ１７Ｊによる円筒と、第２フィルタ１７Ｋによる円筒とは、両円筒の直径に差を設けて同心円筒として重ねる。重ねられた円筒形状のフィルタ部材１７は、円周方向に沿って互いに反対向きの濃度勾配を有する。

図１０(a)は、第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋについて、ともに透明領域を光路上に位置させる（図において「使用部分」に対応させる）中立状態を説明する図である。第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋが中立位置にあるとき、フィルタ部材１７（１７Ｊおよび１７Ｋ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度を保持したまま投射光学系１８へ進み、発光素子１１による色温度(たとえば５５００Ｋ)で投射光を射出する。

第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋは、互いに反対方向に連動して駆動される。図１０(b)は、色温度を上げる方向へ駆動された状態の第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋを例示する図である。第１フィルタ１７Ｊは上方へ駆動されることにより、ブルーフィルタ部が光路上（図において「使用部分」）に対応する。一方、第２フィルタ１７Ｋは下方へ駆動されることにより、ブルーフィルタ部が光路上（図において「使用部分」）に対応する。これにより、フィルタ部材１７（１７Ｊおよび１７Ｋ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度より高い色温度（たとえば６５００Ｋ）に変換されて投射光学系１８へ進み、変換後の色温度で投射光を射出する。

第１フィルタ１７Ｊを通過した光束は、第１フィルタ１７Ｊが上下方向に濃度勾配を有する（濃度有無の面積比率が異なる）ことから投射光の上下で色温度ムラを有する。しかしながら、第２フィルタ１７Ｋが上下方向に第１フィルタ１７Ｊと反対向きの濃度勾配を有する（濃度有無の面積比率が異なる）ことから、第２フィルタ１７Ｋを通過した光束は色温度ムラが相殺される。

図１０(c)は、色温度を下げる方向へ駆動された状態の第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋを例示する図である。第１フィルタ１７Ｊは下方へ駆動されることにより、アンバーフィルタ部が光路上（図において「使用部分」）に対応する。一方、第２フィルタ１７Ｋは上方へ駆動されることにより、アンバーフィルタ部が光路上（図において「使用部分」）に対応する。これにより、フィルタ部材１７（１７Ｊおよび１７Ｋ）へ入射した光束は、発光素子１１による色温度より低い色温度（たとえば３０００Ｋ）に変換されて投射光学系１８へ進み、変換後の色温度で投射光を射出する。

第１フィルタ１７Ｊを通過した光束と第２フィルタ１７Ｋを通過した光束とで色温度ムラが相殺される点は、図１０(b)の場合と同様である。なお、第三の実施形態では投射光学系１８に重ねてマイクロプリズムなどの光混合機能を有する光学素子を配設することが好ましい。これにより、第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋにおける面積変調のパターンサイズを大きくしてもよくなり、微細化する場合に比べて製造容易になる。

以上説明した第三の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋは、濃度を有する領域と濃度なしの透明（無色）領域との面積比率の変化によって濃度勾配をもたせた。濃度の濃淡を連続的に変化させて濃度勾配をもたせる場合ほどフィルタ製造時の精度を必要としないため、コスト的にメリットがある。

（２）第１フィルタ１７Ｊおよび第２フィルタ１７Ｋを図１０(c)の状態からさらに色温度を下げる方向へ駆動すれば、第一の実施形態と同様に、単体フィルタの２倍の濃度に対応する濃度変化（色温度変化）を得ることができる。

（第四の実施形態）
第１の特性を有するフィルタ群（第１フィルタ１７Ａ、第２フィルタ１７Ｂ）と、第２の特性を有するフィルタ群（第３フィルタ１７Ｈ、第４フィルタ１７Ｉ）とを有する構成にしてもよい。具体的には、第１フィルタ１７Ａおよび第２フィルタ１７Ｂがそれぞれアンバー色およびブルー色の濃度勾配を有し、第３フィルタ１７Ｈおよび第４フィルタ１７Ｉがそれぞれマゼンタ色およびグリーン色の濃度勾配を有する。

図１１は、上記４種のフィルタを重ねて構成される円筒形状のフィルタ部材１７（１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｈ、１７Ｉ）を照明装置１０へ実装した状態を説明する図である。円筒形状のフィルタ部材１７の内部に発光素子１１および反射板１６が収容される。第１フィルタ１７Ａによる円筒および第２フィルタ１７Ｂによる円筒は、それぞれ第一の実施形態で例示した図５のものと同様である。

第３フィルタ１７Ｈは、第１フィルタ１７Ａのアンバー色をマゼンタ色に、第１フィルタ１７Ａのブルー色をグリーン色に、それぞれ置き換えた構成とし、マゼンタ領域（マゼンタフィルタ部）とグリーン領域（グリーンフィルタ部）との間に透明領域を有する。マゼンタ色は透過光の緑味を下げ、グリーン色は透過光の緑味を上げる作用を有する。マゼンタ領域およびグリーン領域はそれぞれ濃度勾配を有し、ともに透明領域へ向けて徐々に濃度が低下する。第４フィルタ１７Ｉは、第３フィルタ１７Ｈと同特性を有するフィルタの濃度勾配を反対向きにしたものである。

第１フィルタ１７Ａによる円筒と、第２フィルタ１７Ｂによる円筒とは、透明領域を反射板１６の開口１６ａに対応させる（すなわち光軸Ａｘに対応させる）中立位置を基準点として、フィルタ駆動装置１５（図１）によって両円筒の周方向へ互いに反対向きに回転駆動される。

第３フィルタ１７Ｈによる円筒と、第４フィルタ１７Ｉによる円筒とは、透明領域を反射板１６の開口１６ａに対応させる（すなわち光軸Ａｘに対応させる）中立位置を基準点として、フィルタ駆動装置１５（図１）によって両円筒の周方向へ互いに反対向きに回転駆動される。

以上説明した第四の実施形態によれば、照明装置にアンバー色およびブルー色の濃度勾配を有するフィルタ群（第１フィルタ１７Ａ、第２フィルタ１７Ｂ）と、マゼンタ色およびグリーン色の濃度勾配を有するフィルタ群（第３フィルタ１７Ｈ、第４フィルタ１７Ｉ）とを備えたので、照明光の色温度調節および緑味補正を行うことができる。なお、色温度調節のみを行ったり、緑味補正のみを行うようにフィルタを駆動してもよい。

（変形例５）
濃度勾配を有するフィルタと均一濃度を有するフィルタとを組み合わせる構成にしてもよい。図１２(a)は、照明装置１０へ実装されたフィルタ部材１７（１７Ｄ、１７Ｅ、１７Ｌ）を説明する図である。図７(a)〜(c)の場合と比べて、フィルタ１７Ｃおよびフィルタ１７Ｆが省略される点と、フィルタ１７Ｌが追加される点が異なる。フィルタ１７Ｄおよび１７Ｅは図(a)〜(c)のものと同様なので説明を省略する。フィルタＬは、グリーン色の所定濃度を有する均一濃度フィルタであり、 光軸Ａｘ上と光路外の位置との間を移動可能に構成される。

図１２(a)は中立状態を示す。円筒形状のフィルタ部材１７の内部に発光素子１１および反射板１６が収容される。フィルタ部材１７を構成する第１フィルタ１７Ｄによる円筒は、透明領域を反射板１６の開口１６ａに対応させる（すなわち光軸Ａｘに対応させる）中立位置を基準点としてフィルタ駆動装置１５（図１）によって円筒の周方向へ回転可能である。フィルタ１７Ｅは、フィルタＬと独立して光軸Ａｘ上と光路外の位置との間を移動可能である。

図１２(b)は、フィルタ１７Ｄおよびフィルタ１７Ｅが色温度を下げるために駆動され、フィルタ１７Ｌが緑味を上げるために駆動された状態を説明する図である。フィルタ１７Ｄがフィルタ駆動装置１５（図１）によって回転駆動されることにより、フィルタ１７Ｃのアンバー領域が光軸Ａｘ上に移動する。フィルタ駆動装置１５（図１）は、フィルタ１７Ｄの回転駆動と連動してフィルタ１７Ｅも光軸Ａｘ上に移動させる。フィルタ駆動装置１５（図１）はさらに、フィルタ１７Ｅも光軸Ａｘ上に移動させる。

フィルタ１７Ｅおよびフィルタ１７Ｌは、それぞれフィルタ１７Ｄを囲む円筒形状に構成してもよい。この場合、それぞれ濃度勾配および均一濃度を有していない領域については、透明（無色）領域として構成するとよい。

以上説明した変形例５によれば、第四の実施形態より簡単な構成で、照明光の色温度調節および緑味補正を行うことができる。発光素子１１による発光光の色温度が高く（たとえば６０００〜７０００Ｋ）、色温度を下げる向きの色温度調節のみでよい場合には好適である。なお、色温度調節のみを行ったり、緑味補正のみを行うようにフィルタを駆動してもよい。

図１３(a)および図１３(b)は、円筒形状のフィルタ部材１７を照明装置１０の筐体１０１に着脱可能に構成する例を説明する図である。図５の場合と同様に、フィルタ部材１７が第１フィルタ１７Ａによる円筒と第２フィルタ１７Ｂによる円筒で構成する場合を例示する。図１３(b)のように、２つのフィルタ円筒（１７Ａ、１７Ｂ）がフィルタ保持部１０２によって保持される。両フィルタ円筒（１７Ａ、１７Ｂ）間には差動ギヤ１５３が配設されており、一方の円筒が回転すると、他方の円筒が逆方向に回転する。フィルタ円筒（１７Ａ、１７Ｂ）は、フィルタ保持部１０２とともに筐体１０１から取り外し自在である。

図１３(a)において、筐体１０１内にフィルタ円筒（１７Ａ、１７Ｂ）が装着されると、内側のフィルタ円筒１７Ｂの端部がフィルタ駆動装置１５と嵌合する。これにより、フィルタ駆動装置１５が回転すると、嵌号したフィルタ円筒１７Ｂも回転するため、作動ギヤ１５３によってフィルタ円筒１７Ａが逆回転する。

フィルタ円筒１７Ａの外周端部には位置検出パターン１５１が設けられている。位置検出パターン１５１は中立位置を示すゼロ位置情報を含む。このパターンは位置検出器１５２によって読み取られ、読み取り信号が照明制御回路１４（図１）へ送られる。照明制御回路１４は、カメラボディ５０から指示されている色温度に対応する濃度を有する領域が光軸Ａｘ上へ移動したことを読み取り信号に基づいて判定すると、フィルタ駆動装置１５の回転を停止させる。

フィルタ円筒１７Ａの外周端部には、位置検出パターン１５１の他、フィルタの種類を示す情報（アンバー色、ブルー色、あるいは他の色等）を含めるとよい。

フィルタ部材１７を筐体１０１から取り外し自在に構成することにより、フィルタの清掃等の作業がしやすくなる。また、フィルタ部材１７が劣化した場合に新品に交換することも容易である。さらに、図５に例示したフィルタ部材の代わりに、図７、図９、図１１、図１２に例示した他のフィルタ部材と交換して使うこともできる。

以上の説明では、カメラボディ５０と別筐体の照明装置１０を例に説明したが、照明装置をカメラに内蔵したカメラ一体型の構成としても構わない。

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。

第一の実施形態による照明装置を備えるカメラシステムを例示する図である。 照明装置の光学系の要部を説明する図である。 色温度を上げる方向へ駆動された光学系の要部を説明する図である。 フィルタ部材の構成例を説明する図である。 フィルタ部材を照明装置へ実装した状態を説明する図である。 第二の実施形態によるフィルタ部材を説明する図であり、(a)は中立状態を示す図、(b)は色温度を上げる状態を示す図、(c)色温度を下げる状態を示す図である。 照明装置へ実装されたフィルタ部材を説明する図であり、(a)は中立状態を示す図、(b)は色温度を上げる状態を示す図、(c)色温度を下げる状態を示す図である。 (a)は円環フィルタの構成例を説明する図、(b)は照明装置へ実装された状態を説明する図である。 第三の実施形態によるフィルタ部材を説明する図である。 (a)は中立状態を示す図、(b)は色温度を上げる状態を示す図、(c)色温度を下げる状態を示す図である。 第四の実施形態によるフィルタ部材を照明装置へ実装した状態を説明する図である。 照明装置へ実装された変形例５のフィルタ部材を説明する図であり、(a)は中立状態を示す図、(b)は色温度を下げる状態を示す図である。 (a)および(b)は円筒形状のフィルタ部材を照明装置筐体に着脱可能に構成する例を説明する図である。

符号の説明

１０…照明装置
１１…発光素子
１４…照明制御回路
１５…フィルタ駆動装置
１６…反射板
１６ａ…開口
１７（１７Ａ〜１７Ｌ）…フィルタ部材
１８…投射光学系
５０…カメラボディ
５６…測光素子
５９…カメラ制御回路

Claims (16)

1. 照明光を発する光源と、
   前記照明光の光軸上に配置され第１の濃度勾配を有する第１フィルタ部材と、
   前記光軸上において前記第１フィルタ部材と重ねて配置され、第２の濃度勾配を有する第２フィルタ部材とを備え、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材の双方に前記照明光を通過させ、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれアンバーの濃度勾配を有することを特徴とする照明装置。
2. 照明光を発する光源と、
   前記照明光の光軸上に配置され第１の濃度勾配を有する第１フィルタ部材と、
   前記光軸上において前記第１フィルタ部材と重ねて配置され、第２の濃度勾配を有する第２フィルタ部材とを備え、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材の双方に前記照明光を通過させ、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれブルーの濃度勾配を有することを特徴とする照明装置。
3. 照明光を発する光源と、
   前記照明光の光軸上に配置され第１の濃度勾配を有する第１フィルタ部材と、
   前記光軸上において前記第１フィルタ部材と重ねて配置され、第２の濃度勾配を有する第２フィルタ部材とを備え、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材の双方に前記照明光を通過させ、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれグリーンおよびマゼンタの濃度勾配を有することを特徴とする照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれ無色領域を有することを特徴とする照明装置。
5. 請求項４に記載の照明装置において、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材が、互いに異なる複数色の濃度勾配をそれぞれ有する場合には、前記無色領域は前記異なる濃度勾配の間に配置されることを特徴とする照明装置。
6. 照明光を発する光源と、
   前記照明光の光軸上に配置され、第１の濃度勾配を有する第１フィルタ部材と、
   前記光軸上において前記第１フィルタ部材と重ねて配置され、第２の濃度勾配を有する第２フィルタ部材と、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材とは別に設けられ、かつ前記照明光の光軸上において前記両フィルタ部材と重ねて配置されており、所定濃度を有する第３フィルタ部材とを備え、
   前記第１フィルタ部材、前記第２フィルタ部材および前記第３フィルタ部材のそれぞれに前記照明光を透過させることを特徴とする照明装置。
7. 請求項６に記載の照明装置において、
   前記第３フィルタ部材は、グリーンの所定濃度領域を有することを特徴とする照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置において、
   前記第３フィルタ部材は、前記グリーンの所定濃度領域および無色領域を有することを特徴とする照明装置。
9. 照明光を発する光源と、
   前記照明光の光軸上に配置され、第１の濃度勾配を有する第１フィルタ部材と、
   前記光軸上において前記第１フィルタ部材と重ねて配置され、第２の濃度勾配を有する第２フィルタ部材とを備え、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材の双方に前記照明光を透過させ、
   前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれが光源を囲んだ円筒形状であって、かつ互いに重ねて配設されることを特徴とする照明装置。
10. 請求項９に記載の照明装置において、
    前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、前記円筒形状の円周方向に沿って前記濃度勾配を有することを特徴とする照明装置。
11. 請求項１０に記載の照明装置において、
    前記第１フィルタ部材および前記第２フィルタ部材は、それぞれが前記円筒形状の円周方向に回転移動することを特徴とする照明装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記濃度勾配は、濃淡の変化による勾配を有することを特徴とする照明装置。
13. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記濃度勾配は、濃度の有無の面積比の変化による勾配を有することを特徴とする照明装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記各フィルタ部材と前記光源との間に配設され、前記照明光の射出領域を所定範囲に制限する制限部材をさらに備えることを特徴とする照明装置。
15. 測光手段と、
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載の照明装置と、
    前記測光手段による測光結果に基づいて、前記照明装置による照明光の色温度を変化させるための情報を前記照明装置へ伝える通信手段とを備えることを特徴とするカメラ。
16. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の照明装置と、
    測光手段、および前記測光手段による測光結果に基づいて、前記照明装置による照明光の色温度を変化させるための情報を前記照明装置へ伝える通信手段を備えるカメラと、から構成されることを特徴とするカメラシステム。
    

Images