CN1373391A - 闪光灯装置及其成像方法 - Google Patents

Abstract

一种闪光灯装置及其成像方法,可使光线更均匀集中地分布在影像上。本发明利用一个积分器,比如柱状积分器或透镜阵列式积分器,取代原本利用菲涅耳原理做出的闪光灯板,可使闪光灯发出的光能更加均匀分布在成像所需照射的物体上,使得所拍摄的照片的亮度能更加均匀。

Description

闪光灯装置及其成像方法

本发明涉及闪光灯装置及其成像方法，特别是涉及一种能将闪光灯发射出的光线均匀而且集中地分布在成像所需照射的物体上的闪光灯装置及其成像方法。

相机广泛地用于拍摄影像，用于将美好的事物记录下来，以作为日後的回忆。无论是哪一种相机，比如单镜头反光式相机、双镜头相机、测距取景式相机、观景式相机、或数字相机等等，当所要拍摄的景物光源不足时，会使得拍摄的效果相当差，所以，设计闪光灯来补充天然光线的不足，可将想要拍摄的景物最美好的一面拍摄记录下来。

最早的闪光灯是在1850年代使用镁粉作成的，将镁粉与氧化剂混合以加速其燃烧。但是因镁粉燃烧会有爆炸的危险，另外因为燃烧会产生大量的白烟，所以大多的摄影家不喜欢使用。之後在1928年间一家荷兰的灯泡场发现用玻璃灯泡填满氧气并使灯丝通电可以产生强光。美国在1930年第一次制造用于燃烧的闪光灯泡。这种闪光灯泡後来经过多次改造成为目前的钨丝灯泡。但是这种闪光灯泡只能使用一次，不经济，所以也不实用。後来，随着材料的开发，使得万次闪光灯得以出现。这种闪光灯可以重复使用，而且光线强烈而短促，可以短到五千到三万分之一秒。此外，电池的进步也使得闪光灯更加适合于携带。

一般的闪光灯包含反光器、光源、以及闪光灯板。反光器装在光源的一侧，具有一个曲面的反光面，用于将光源所发散的部分光线(也就是朝向反光器所发射的光线)集中反射至另一侧，再通过装设在另一侧的闪光灯板将所有光线均匀地分布在成像区域。

现行的闪光灯板，大多是利用菲涅耳(Fresnel)原理所做出的，从外观上看，会看到多个同心圆的形状；经过这种闪光灯板可使光线收敛，使得光源发射的光线以及反光器反射的光线集中在成像所需照射的物体上，使得拍摄的影像较为清晰。

但是，这种菲涅耳闪光灯板虽然可以将光线收敛，但是它的均匀化效果并不是非常理想的，会使得拍摄的影像常常出现局部较亮的情况，严重影响影像的质量。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种闪光灯装置及其成像方法，可将闪光灯发射的光线均匀而且集中地分布在成像所需照射的物体上。

根据本发明公开的闪光灯装置及其成像方法，让一个光源发射光线，并利用一个反光器将朝向光源一侧发散的光线集中反射到另一侧，并将反射的光线及朝向光源另一侧发射的光线集中起来引导进入一个积分器内；通过积分器，使击中在反射器壁面上的光线全反射回到积分器内，集中由积分器一侧向外发射，从而均匀地分布在成像所需照射的物体上；或是利用积分器将其内的光线集中成多个区域向外发射，从而均匀分布在成像所需照射的物体上。

为了对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，现结合附图详细说明如下：

图1为本发明的第一实施例的示意图；以及

图2为本发明第二实施例的示意图。

根据本发明公开的闪光灯装置及其成像方法的第一实施例，如图1所示，利用光源10提供发射光线(当然，光源10的形式并不限定为点光源，图中所示仅为一实施例)。光源10一侧装设一个反光器21，反光器21大致为一椭圆形的曲面镜。光源10位于椭圆形曲面镜的第一焦点211。且反光器21朝向光源10的一侧具有反光面25，用于将光源10朝向反光器21发射的光线反射至另一侧(也就是图中所示的右侧)，集中朝外发射，导引进入一个柱状积分器31内。

柱状积分器31的光线入射的一面位于反光器21椭圆形曲面镜的第二焦点212，因此可将反射的光线全部引入柱状积分器31内；柱状积分器31利用柱状玻璃构成，类似于四个侧壁都是利用镜子构成的一个柱状体，可将击中其侧壁上的光线全反射回去，使光线仅能由两侧进出；所以，进入的光线击中柱状积分器31的侧壁都会形成全反射，再回到柱状积分器31内，最後集中由另一侧向外发射(也就是图中所示的右侧)。因为光线集中向外发射，故可使光线在成像所需照射的物体40上均匀分布。

另一方面，请参阅图2的本发明的第二实施例。同样，利用光源10发射光线。光源的一侧装设一个反光器22，反光器22大致为一个抛物形的曲面镜。光源10位于抛物形曲面镜的焦点221。反光器22朝向光源10的一侧具有反光面25，用于将光源10朝向反光器22发射的光线反射至另一侧(也就是图中所示的右侧)，集中朝外发射，导引进入第一透镜阵列式积分器32内。

第一透镜阵列式积分器32利用多个小的透镜构成，可将光线分成多个区域再向外发射(分成的区域大小及个数可根据透镜阵列式积分器来设计控制)，然後使光源10成像在第二透镜阵列式积分器33上。同样，再利用第二透镜阵列式积分器33将光线分成多个区域向外发射，其功能类似于将一个光源分散成多个小的光源再向外发射，故可使光线均匀分布在成像所需照射的物体40上；当然，可以只利用第一透镜阵列式积分器32就可以将光线均匀化，但加上第二透镜阵列式积分器33可使其均匀分布的效果更好。

本发明可将闪光灯所发射的光线加以集中，使其均匀分布在成像所需照射的物体上，使拍摄所得影像较为清晰漂亮。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡按照依本发明的权利要求书所作的等效变化与改进，都为本发明的权利要求书覆盖。

Claims (20)

1.一种闪光灯装置，至少包含有：

一光源；

一反光器，装设在光源的一侧，用于将光源发出的光线反射至光源的另一侧；以及

一积分器，装设在光源的另一侧，将光源发出的光线以及反光器反射之光线集中均匀的分布在成像所需照射的物体上。

2.如权利要求1所述的闪光灯装置，其特征在于积分器为一柱状积分器，利用柱状玻璃构成，可使由积分器一侧进入的光线在柱状积分器内形成全反射，集中由积分器的另一侧向外发射。

3.如权利要求2所述的闪光灯装置，其特征在于反光器为一椭圆形的曲面镜。

4.如权利要求3所述的闪光灯装置，其特征在于反光器的第一焦点位于光源所在位置，第二焦点位于柱状积分器的一侧。

5.如权利要求1所述的闪光灯装置，其特征在于积分器为一透镜阵列式积分器，由多个透镜组成。

6.如权利要求5所述的闪光灯装置，其特征在于反光器为一抛物面的曲面镜。

7.如权利要求6所述的闪光灯装置，其特征在于透镜阵列式积分器设置在反光器的焦点位置。

8.如权利要求5所述的闪光灯装置，其特征在于还包含另一个透镜式阵列积分器，可使光源成像在另一个透镜式阵列积分器。

9.一种闪光灯成像方法，至少包含下列步骤：

使光源发射光线；

将朝向该光源一侧发射的光线集中反射至该光源的另一侧；

将反射的光线以及朝向光源另一侧发射的光线集中导引入一个积分器内；以及

通过积分器将击中在其壁面上的光线全反射回积分器内，集中由积分器的一侧向外发射，均匀分布在成像所需照射的物体上。

10.如权利要求9所述的闪光灯成像方法，其特征在于积分器为一柱状积分器，由柱状玻璃构成，可使由其一侧进入的光线在柱状积分器内形成全反射，集中由另一侧向外发射。

11.如权利要求10所述的闪光灯成像方法，其特征在于将朝向光源一侧发射的光线集中反射至另一侧的步骤利用一个反光器反射光线。

12.如权利要求11所述的闪光灯的成像方法，其特征在于反光器为一椭圆形的曲面镜。

13.如权利要求1项所述的闪光灯成像方法，其特征在于反光器的第一焦点位于光源所在位置，第二焦点位于柱状积分器的一侧。

14.一种闪光灯成像方法，至少包含下列步骤：

让光源发射光线；

将朝向光源一侧发射的光线集中反射至光源的另一侧；

将反射的光线及朝向光源另一侧发射的光线集中导引入一个积分器内；以及

通过积分器将导入的光线集中分成多个区域後向外发射，均匀分布在成像所需照射的物体上。

15.如权利要求14所述的闪光灯成像方法，其特征在于积分器为一透镜阵列式积分器，由多个透镜组成。

16.如权利要求15所述的闪光灯成像方法，其特征在于将朝向光源一侧发射的光线集中反射至另一侧的步骤利用一个反光器反射光线。

17.如权利要求16所述的闪光灯成像方法，其特征在于反光器为一抛物面的曲面镜。

18.如权利要求17所述的闪光灯成像方法，其特征在于透镜阵列式积分器设置在反光器的焦点位置。

19.如权利要求14所述的闪光灯成像方法，其特征在于通过积分器将导入的光线集中分成多个区域後向外发射均匀分布在成像所需照射的物体上的步骤还包含将积分器发射的光线导入一个第二积分器，再通过第二积分器将光线向外发射，使光线均匀分布在成像所需照射的物体上。

20.如权利要求19所述的闪光灯成像方法，其特征在于光源成像在第二积分器。

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