JP2006058686A - フラッシュ装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のフラッシュ装置では、ガラス管に設けたネサ膜によって光の透過性が悪くなり、光の放射効率が低下するという課題があった。
【解決手段】 ネサ膜が被覆されていないガラス管３７ａ内にキセノンガスを封入したキセノン発光管３７と、そのキセノン発光管３７から放射される光を被写体に向けて照射するリフレクタ３８と、を備えたフラッシュ装置に関する。リフレクタ３８を導電性の材料で形成すると共にキセノン発光管３７に密着又は接近させて配置し、リフレクタ３８に電圧を掛けてガラス管３７ａ内のキセノンガスをイオン化させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、キセノン発光管から放射された光を被写体に照射するフラッシュ装置及び当該フラッシュ装置を備えた撮像装置に関するものである。

従来の、この種のフラッシュ装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、銀反射板を使用した閃光発光装置の発光部に関するものが記載されている。この閃光発光装置は、「光を反射させる為の銀反射膜と、それを貼り合わせて剛体となす為の地板と前記銀反射膜を貼り合わせる為の接着剤層を構成する銀反射板と、閃光発光管を有する閃光発光装置において、前記銀反射板の地板と前記閃光発光管を直接接触させた構成とする」ことを特徴としている。

このような構成を有する閃光発光装置によれば、「閃光発光時の銀反射板で構成された反射笠の焼けや、透明導電性フィルムの剥がれなどが防止できる。また、銀反射板の特徴である発光効率を変えることなく、且つ安定したトリガーを閃光発光管であるＸｅ管に与えることができる」という効果が期待される。

従来の他のフラッシュ装置としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、カメラのストロボ装置に用いられる反射リフレクタの形状に関するものが記載されている。このカメラのストロボ装置は、「閃光発光管からの光を被写体に向けて照射する反射リフレクタを有するカメラのストロボ装置において、上記閃光発光管の発光軸を原点とし、上記反射リフレクタの深さ方向をｘ軸、上記ｘ軸と垂直な開口方向をｙ軸とした際に、上記発光軸に垂直な平面によって得られる上記反射リフレクタの断面形状は、上記閃光発光管の外周部に形成された円弧状部と、上記原点又は原点近傍の任意の点を第１の楕円焦点とし、上記第１の楕円焦点と上記第１の楕円焦点からｘ軸に対して、所望の開口幅によって決定される角度以下の範囲で所定角度だけ傾いた直線上に設けられた第２の楕円焦点とによって決まる楕円の一部によって形成される楕円状部と、によって規定される」ことを特徴としている。

このような構成を有するカメラのストロボ装置によれば、「フレネルレンズ等の集光用光学部材を使用することなく、反射リフレクタが簡単な形状で形成し、理想的な配光特性が得られ、更に、小型で反射効率のよいストロボ装置を提供することができる」という効果が期待される。

更に、従来の他のフラッシュ装置としては、例えば、特許文献３に記載されているようなものもある。特許文献３には、オートストロボ撮影時に重要な発光特性の立上り部を改善したストロボ閃光管に関するものが記載されている。このストロボ閃光管は、「閃光管の表面に、この閃光管のカソードとアノードとの間に閃光管の長さ方向に延び、一端をトリガ電極に接触された少なくとも表面が導電性の帯体を設けた」ことを特徴としている。

このような構成を有するストロボ閃光管によれば、「閃光管の表面にトリガ電極と一端が接触し、他端がアノードに向かって延びる導電性帯体を設けて立上り部の発光特性の不安定領域を除去し時間に比例して光束が漸増する滑らかな曲線としたので、至近距離のオートストロボ撮影に際しても閃光管からの発光は時間に光束が比例して漸増するものとなり、したがって測光回路は測光誤差を生じることなく露光量を適性に制御し、常に一定した像面光量を得ることができる」という効果が期待される。
特開２００２−２５０９６２号公報（第４頁、図４） 特開昭６２−１２１４２８号公報（第３頁、第２Ａ図，第２Ｂ図） 特願２００３−１５１１９０号

しかしながら、上述した先行技術に係る特許文献１〜３に開示された何れのフラッシュ装置においても、使用しているキセノン発光管のガラス管には、その外周面に導電性の膜（ネサ膜）が設けられている。このネサ膜は、酸化スズをスパッタリング等することによって設けられており、ガラス管の両端に固定された電極間の略全長に渡って、しかも周方向の全周を被覆するように形成されている。

一般に、この種のキセノン発光管を使用したフラッシュ装置においては、リフレクタにキセノン発光管を挿通し、両者を点状若しくは線状に接触させると共に、トリガとなる高電圧をリフレクタに加える構成となっている。このキセノン発光管は、ガラス管両端の電極間に電圧を加えることにより放電するが、リフレクタを介してキセノン発光管のネサ膜に高電圧を伝えることにより、ガラス管内のキセノンガスをイオン化させて前記放電による発光を促進させるようにしている。このキセノン発光管の発光性を安定させるために、前述したように、ネサ膜がガラス管両端の電極間の略全長に渡って、しかも周方向の全周を被覆するように形成されている。

ところが、ガラス管に設けたネサ膜によって光の透過性が悪くなり、光の放射効率が低下するという課題があった。通常、ネサ膜を有するガラス管の光の透過率は、ガラス管のみの場合に比べて１０％程も低下していた。

また、前述したネサ膜を用いる以外の方法としては、例えば、ネサ膜の無いガラス管の表面にスパイラル状に電線を巻き付け、そのコイルに直接トリガとなる高電圧を加える方法もある。しかしながら、この方法では、ガラス管に電線を巻き付けてコイルを作る作業に手間が掛かるために作業性が悪いばかりでなく、その加工の安定性にも問題があった。そのため、小型のフラッシュ装置においては、このコイルを用いる方法は使われてはおらず、専ら導電膜を用いる方法が主流となっている。

解決しようとする問題点は、従来のフラッシュ装置では、キセノン発光管のガラス管にはネサ膜が設けられていたため、そのネサ膜によって光の透過性が悪くなり、光の放射効率が低下することにある。

本出願の請求項１記載のフラッシュ装置は、ネサ膜が被覆されていないガラス管内にキセノンガスを封入したキセノン発光管と、そのキセノン発光管から放射される光を被写体に向けて照射するリフレクタと、を備え、リフレクタを導電性の材料で形成すると共にキセノン発光管に密着又は接近させて配置し、リフレクタに電圧を掛けてガラス管内のキセノンガスをイオン化させることを最も主要な特徴としている。

本出願の請求項２記載のフラッシュ装置は、請求項１記載のフラッシュ装置において、ガラス管を筒状に形成すると共に、そのガラス管の軸方向に沿わせてリフレクタを密着又は接近させ、ガラス管の周面にリフレクタを沿わせるようにしたことを特徴としている。

本出願の請求項３記載のフラッシュ装置は、請求項２記載のフラッシュ装置において、リフレクタをガラス管に沿わせる範囲は、キセノン発光管の後方においてガラス管の周方向に１５０度以上としたことを特徴としている。

本出願の請求項４記載のフラッシュ装置は、請求項２記載のフラッシュ装置において、リフレクタをガラス管に沿わせる範囲は、キセノン発光管の後方においてガラス管の周方向に１８０度以上としたことを特徴としている。

本出願の請求項５記載のフラッシュ装置は、請求項２記載のフラッシュ装置において、リフレクタとガラス管とが接触する部分を２箇所以上に設けたことを特徴としている。

また、本出願の請求項６記載の撮像装置は、ネサ膜が被覆されていないガラス管内にキセノンガスを封入したキセノン発光管と、そのキセノン発光管から放射される光を被写体に向けて照射するリフレクタと、を有するフラッシュ装置と、被写体からの光に基づいて画像を形成するレンズ装置と、を備えた撮像装置において、リフレクタを導電性の材料で形成すると共にキセノン発光管に密着又は接近させて配置し、そのリフレクタに電圧を掛けてガラス管内のキセノンガスをイオン化させることを主要な特徴としている。

本出願の請求項１記載のフラッシュ装置によれば、導電性の材料で形成されたリフレクタにトリガとなる所定の高電圧を掛けると、そのリフレクタの一部がキセノン発光管のガラス管に密着又は接近して配置されているため、ネサ膜の被覆されていないガラス管であっても、リフレクタを介してガラス管内のキセノンガスに高電圧を作用させてイオン化し、発光性を安定化させることができる。しかも、キセノンガスが封入されるガラス管にはネサ膜が設けられていないため、ガラス管を透過する光の透過率を向上させ、発光効率を高めることができると共に、ネサ膜を製造するための作業工程を無くすことができ、作業工程の簡略化とコストダウンを図ることができる。

本出願の請求項２記載のフラッシュ装置によれば、筒状に形成されたガラス管の外周面にリフレクタを密着又は接近させると共に、ガラス管の軸方向にリフレクタを沿わせる構成とすることにより、ガラス管の軸方向の略全範囲においてキセノンガスのイオン化を図ることができ、ガラス管の略全範囲でキセノンガスのイオン化を促進させて、キセノン発光管の発光効率を高めることができる。

本出願の請求項３記載のフラッシュ装置によれば、ガラス管に沿わせるリフレクタの範囲を、キセノン発光管の後方１５０度以上とすることにより、ネサ膜の被覆されていないガラス管であっても、高電圧をガラス管内のキセノンガスに作用させてイオン化を促進し、発光性を安定化させることができる。

本出願の請求項４記載のフラッシュ装置によれば、ガラス管に沿わせるリフレクタの範囲を、キセノン発光管の後方１８０度以上とすることにより、ネサ膜の被覆されていないガラス管であっても、高電圧をガラス管内のキセノンガスに万遍なく作用させて、ガラス管の略全範囲でキセノンガスのイオン化を促進し、発光性を安定化させることができる。

本出願の請求項５記載のフラッシュ装置によれば、リフレクタとガラス管が接触する部分を２箇所以上に設けることにより、１箇所だけでは所定の接触範囲を確保できない形状を有するリフレクタであっても、所定の高電圧をガラス管内のキセノンガスに作用させてイオン化を促進し、発光性を安定化させることができる。

また、本出願の請求項６記載の撮像装置によれば、ネサ膜の被覆されていないガラス管を有するキセノン発光管を使用した比較的構造の簡単なフラッシュ装置を用いて撮像装置を構成することができ、発光性が安定していて発光効率の高いフラッシュ装置を有する撮像装置を提供することができる。

ネサ膜の被覆されていないガラス管であっても、リフレクタを介してガラス管内のキセノンガスに高電圧を作用させてイオン化を促進し、発光性を安定化させることができると共に、ガラス管を透過する光の透過率を向上させて発光効率を高めることができるフラッシュ装置、及びそのフラッシュ装置を備えた撮像装置を、簡単な構成によって実現した。

以下、本発明の実施の形態の例を、添付図面を参照して説明する。図１〜図９は、本発明の実施の例を示すものである。即ち、図１は本発明のフラッシュ装置を用いた撮像装置の一実施例を正面側から見た斜視図、図２はフラッシュ装置の斜視図、図３は同じくフラッシュ装置の分解斜視図、図４はキセノン発光管とリフレクタとの関係を示す説明図、図５はフラッシュ装置のリフレクタの第１実施例を示す断面図、図６はリフレクタの第２実施例を示す断面図、図７はリフレクタの第３実施例を示す断面図、図８はフラッシュ装置の回路構成図、図９はリフレクタがキセノン発光管を覆う角度と最低発光電圧との関係を示すグラフである。

まず、本発明のフラッシュ装置が用いられる撮像装置について説明する。図１に示す本発明の撮像装置の一実施例は、カメラ一体型ＶＴＲに適用したものである。このカメラ一体型ＶＴＲ２０は、略四角形の筐体からなる中空の外装ケース２１と、この外装ケース２１の一方の側面に着脱可能に装着されるバッテリー電源２２と、外装ケース２１の正面に配置される撮影レンズ２４を有するレンズ装置２３と、ファインダやタッチ操作パネルの機能をも兼ねる液晶ディスプレイ２５等を備えて構成されている。

外装ケース２１は、撮影レンズ２４とフォーカスリング２６が露出された正面部２１ａと、正面から見て右側の側面を形成する右側面部２１ｂと、左側の側面を形成する左側面部２１ｃと、図に現れない背面を形成する背面部及び底面を形成する底面部とから構成されている。レンズ装置２３は外装ケース２１の上部に配設されていて、その後方にファインダが配置され、その周縁を囲むようにアイカップ２９が取り付けられている。

外装ケース２１の右側面部２１ｂの下部には電源収納部が設けられており、この電源収納部にバッテリー電源２２が着脱可能に装着されている。この右側面部２１ｂの上部には液晶ディスプレイ２５が収納される凹部が設けられており、その凹部を形成する正面側の凸部に液晶ディスプレイ２５がヒンジ手段３１によって回動自在に支持されている。これにより、液晶ディスプレイ２５は、図１に示す閉じた状態と、図示しない開いた状態を取ることが可能となっている。

外装ケース２１の上部には、右側面部２１ｂの上部と左側面部２１ｃの上部とで挟まれるように空間部が設けられている。この外装ケース２１の空間部内には、フォーカスリング２６に近い側から順にフラッシュ装置３３とマイクロホン装置３４とアクセサリーシュー３５とが配設されている。アクセサリーシュー３５の一端は背面側に開口されていて、外部のストロボ装置等のアクセサリーが着脱自在とされている。

フラッシュ装置３３は、カメラ一体型ＶＴＲ２０の撮像操作に連動して連続的に或いは間欠的に発光して被写体を照らし出すものである。このフラッシュ装置３３は、常時は外装ケース２１内に格納されていて、使用時にポップアップされて主に発光部が露出されるようになっている。フラッシュ装置３３は、図２及び図３に示すように、プロテクタ３６と、光源としてのキセノン発光管３７と、リフレクタ（反射鏡）３８と、ホルダ３９と、シールドゴム４０と、フレキシブルプリント配線板（以下「フレキ板」という。）４１とを備えて構成されている。

リフレクタ３８は、図３に示すように、上下に対向された略円筒状をなす一対の上面部３８ａ及び下面部３８ｂと、左右に対向された一対の側面部３８ｃ，３８ｄと、これらの背面側に連続された光源収納部４３とから構成されている。上下面部３８ａ，３８ｂと左右側面部３８ｃ，３８ｄは、背面側を狭めることによって開口部４４側が広げられた略ラッパのような断面形状をなしており、その背面側を閉じるように光源収納部４３が一体に設けられている。

図５に示すように、リフレクタ３８の上下面部３８ａ，３８ｂ及び光源収納部４３は、中心面Ｌを基準として上下方向に対称となる形状とされている。この上下面部３８ａ，３８ｂの各内面が上下方向に対向された対をなす第１の反射面４５ａ，４５ｂを構成し、光源収納部４３の内面が第２の反射面４６を構成している。これら第１の反射面４５ａ，４５ｂ、第２の反射面４６及び左右側面部３８ｃ，３８ｄの内面である第３の反射面４７は、光を良く反射できるように、例えば、鏡面加工等を施すことによって形成されている。

更に、第１の反射面４５ａ，４５ｂは、それぞれ全体として略円筒状をなす円筒曲面の一部によって形成されている。この第１の反射面４５ａ，４５ｂの曲面の断面形状としては、例えば、円形、楕円形、放物線、二次曲線、三次曲線その他の曲線を適用することができる。また、左右の側面部３８ｃ，３８ｄは、適当な大きさの曲率半径を有する曲面であってもよく、また、適当な角度に傾斜された平面であってもよい。

光源収納部４３の両側面には、第２の反射面４６と同様の形状を有する穴４３ａが開口されている。この穴４３ａからキセノン発光管３７を出し入れすることにより、光源収納部４３の中央部に設けられ且つその内面が第２の反射面を構成する中央穴４８にキセノン発光管３７が着脱自在に装着される。中央穴４８の内径はキセノン発光管３７の外径と略同一に設定されており、ほとんどガタのない状態でキセノン発光管３７が中央穴に嵌り合うようにされている。これにより、光源であるキセノン発光管３７は、第２の反射面４６によって周囲が１８０度を超えて囲まれるように構成されている。

更に、リフレクタ３８の第１の反射面４５ａ，４５ｂと第２の反射面４６とが交わる部分の間に、第２の反射面４６を形成する曲率半径の２倍の長さよりも短い隙間を設定するクビレ部４９，４９がそれぞれ形成されている。

光源収納部４３の中央穴４８の内面である第２の反射面４６は、第１の反射面４５ａ，４５ｂとは異なって、中央穴４８の中心Ｏを曲率半径Ｒの中心とすることによって得られる円筒状の円筒面部の一部に平面部が設けられた非円筒状に形成されている。そのため、光源収納部４３にキセノン発光管３７を挿入するだけで位置決めを行うことができ、キセノン発光管３７の位置を反射面の所定位置に精度良く確実に配置することができる。

即ち、第２の反射面４６は、中央穴４８の中心Ｏを中心点とすると共にキセノン発光管３７の直径の１／２を曲率半径Ｒとすることによって得られる円弧が軸方向に連続された円筒状の円筒面部からなる上下一対の前側円筒面５０ａ，５０ｂ及び後側円筒面５１と、一対の前側円筒面５０ａ，５０ｂの後方に連続されると共に中心面Ｌと平行に延在された上下一対の平行平面５２ａ，５２ｂと、後側円筒面５１の前方に連続されると共に中心面Ｌに対して所定角度傾斜され且つ前端部が一対の平行平面５２ａ，５２ｂに連続される一対の傾斜平面５３ａ，５３ｂとから構成されている。

一対の平行平面５２ａ，５２ｂは、中央穴４８の中心Ｏを通り且つ中心面Ｌと直交する方向に展開される基準面（Ｘ軸と直交する方向であるＹ軸上の面）５４と前側円筒面５０ａ，５０ｂとが交差する点Ｃ１及びＣ２を一端として接線方向に延在され且つ一対の傾斜平面５３ａ，５３ｂと交差する点Ｅ１及びＥ２を他端とする平面である。この点Ｃ１及びＣ２は、基準面５４上の点であることが最も好ましいが、これに限定されるものではない。

即ち、平行平面５２ａ，５２ｂとは、厳密な意味で中心面Ｌと平行であることを意味するものではない。例えば、基準面５４から開口部４４側に変位した位置に点Ｃ１及びＣ２を設定しても良く、この場合の平行平面は、開口部４４側よりも背面側が広くなる。また、これとは逆に、基準面５４から背面側に変位した位置に点Ｃ１及びＣ２を設定しても良く、この場合の平行平面は、背面側よりも開口部４４側が広くなる。

一対の傾斜平面５３ａ，５３ｂは、一対の第１の反射面４５ａ，４５ｂと一対の前側円筒面５０ａ，５０ｂとが交差する点Ｂ１及びＢ２と中央穴４８の中心Ｏを結んだ線の延長線と後側円筒面５１とが交差する点Ｄ１及びＤ２を一端として接線方向に延在され且つ一対の傾斜平面５３ａ，５３ｂと交差する点Ｅ１及びＥ２を他端とする平面である。この点Ｅ１及びＥ２も点Ｃ１及びＣ２と同様に、図５に示した位置に限定されるものではなく、点Ｃ１及びＣ２の位置に対応して前後方向へ適当に変位可能なものである。

このような構成を有するリフレクタ３８の材質としては、例えば、ドイツ国、アノラッド社製の「ＭＩＲＯ（商標名）」を適用することができる。この「ＭＩＲＯ（商標名）」は、アルミニウムの基材表面に高純度アルミニウムの真空蒸着を施し、更に透明な酸化膜を蒸着して増反射処理を行ったものである。しかしながら、リフレクタ３８の材質は、これに限定されるものではなく、光に対する全反射率の高いものであれば、各種の材料を用いることができるものである。

光源としてのキセノン発光管３７は、高圧のキセノンガスが封入された円筒状のガラス管３７ａと、このガラス管３７ａの両端を閉じる２つの電極端子３７ｂ，３７ｃとを有している。ガラス管３７ａは、従来のネサ膜が外周面にコーティングされたガラス管とは異なって、外周面及び内周面のいずれにもネサ膜が被覆されていないものである。このガラス管３７ａは、ネサ膜がコーティングされていないために光の透過率が従来のものよりも優れているという特徴がある。このキセノン発光管３７をリフレクタ３８の中央穴４８に挿入すると、ガラス管３７ａの両端部と２つの電極端子３７ｂ，３７ｂとが光源収納部４３の両側部から側方に突出される。

キセノン発光管３７のガラス管３７ａとリフレクタ３８の光源収納部４３とは、カバー領域θにおいて互いに密着させることが好ましい。しかしながら、後述する高電圧をリフレクタ３８に掛けることにより、そのリフレクタ３８を介して所定の高電圧をガラス管３７ａ内のキセノンガスに作用させることができる場合には、図４に示すように、互いに密着せずともある程度接近させて対向させる構成としてもよい。このリフレクタ３８でキセノン発光管３７を覆うカバー領域θは、キセノン発光管３７の後方においてガラス管３７ａの周方向に少なくとも１５０度以上となるようにする。より好ましくは、ガラス管３７ａの周方向に１８０度以上覆うようにすると良い。

このような範囲のカバー領域θを設定してリフレクタ３８でキセノン発光管３７を覆う理由は、次のようなことである。従来のキセノン発光管には、前述したように、ガラス管の外周面に酸化スズをスパッタリングした導電膜（ネサ膜）が設けられており、そのキセノン発光管とリフレクタを点状又は線状に接触させていた。そして、リフレクタにトリガとなる高電圧を加えることによってネサ膜に高電圧を伝え、これにより、２つの端子電極間に起こる放電と協働するようにキセノンガスをイオン化させて、放電による発光性を安定化させるようにしていた。

このネサ膜は、ガラス管内のキセノンガスを全体的にイオン化させるためのもので、このネサ膜を無くしてしまうと、キセノンガスのリフレクタに近い部分だけがイオン化されるために発光性が悪くなる。しかも、ガラス管にネサ膜をコーティングすることは、前述したように加工工程が多くなり、不経済であるという問題点があった。

そこで、本願発明の発明者が、ネサ膜の無いガラス管を用いて各種の実験を行ったところ、次のような条件の下で、良い結果が得られた。それは、キセノン発光管３７をある程度以上の領域（面積）で覆い、その状態でリフレクタに高電圧を負荷することにより、ネサ膜が被覆されていないガラス管３７ａであっても、ネサ膜が被覆されているガラス管を用いた場合と同様に、ガラス管３７ａ内のキセノンガスの全体をイオン化させて放電による発光性の安定化を図ることができたことである。

このようにリフレクタ３８でキセノン発光管３７を覆うカバー領域θを、キセノン発光管３７の後方においてガラス管３７ａの周方向に少なくとも１５０度以上とし、より好ましくは１８０度以上とするとの理由は、図９に示す実験結果に基づくものである。図９は、カバー領域θと最低発光電圧Ｖｓとの関係を示すグラフであり、横軸にカバー領域θの角度を取り、縦軸には、発光性を確認する指標となる最低発光電圧Ｖｓを取っている。

図９によれば、カバー領域θを略１８０度以上に設定すると、最低発光電圧Ｖｓが略２００Ｖ（ボルト）において発光を安定して行うことができた。一方、カバー領域θを略１８０度以下にすると、その領域の減少に比例するように最低発光電圧Ｖｓが上昇することが確認された。この図９から明らかなように、カバー領域θは１８０度以上とすることが好ましく、その場合には最低発光電圧Ｖｓが略２００Ｖの状態において、ネサ膜のあるガラス管を用いた場合と同様の効果を得ることができた。

また、カバー領域θを１５０度程度にすると、最低発光電圧Ｖｓが略２２０Ｖになるが、この程度の電圧であれば使用が可能であるため、カバー領域θを略１５０度以上に設定することによっても、ある程度の効果が得られることが確認された。従って、カバー領域θは、少なくとも１５０度あれば良く、より好ましくは１８０度以上に設定すると良い。

キセノン発光管３７が装着されたリフレクタ３８は、その背面に配置されるホルダ３９に装着されている。ホルダ３９は、断面形状が略コ字状をなす樋状の部材からなり、背面部３９ａとその両端に連続された上面部３９ｂ及び下面部３９ｃとで囲まれた凹部５５内にリフレクタ３８の光源収納部４３が挿入されて嵌合される。このホルダ３９の上面部３９ｂ及び下面部３９ｃには、プロテクタ３６を係合保持するための係合爪５６ａと、プロテクタ３６を所定深さに位置決めするための複数の位置決め突部５６ｂがそれぞれ設けられている。ホルダ３９の材質としては、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）が好適であるが、これに限定されるものではなく、他のプラスチックは勿論のこと、プラスチック以外の金属等を用いることもできる。

このホルダ３９とリフレクタ３８が、シールドゴム４０により締め付けられて一体的に固定されている。シールドゴム４０は、キセノン発光管３７の両端を支持する一対の支持部４０ａ，４０ａと、両支持部４０ａ，４０ａを連結する連結部４０ｂとからなり、弾性を有する材料によって一体に構成されている。一対の支持部４０ａ，４０ａには、キセノン発光管３７の各端部が挿入される支持穴４０ｃがそれぞれ設けられている。このシールドゴム４０の材質としては、例えば、シリコンゴムが好適であるが、他のゴム状弾性部材を用いることができることは勿論である。

シールドゴム４０の背面には、キセノン発光管３７に電力を供給する電源との間を電気的に接続するためのフレキ板４１が配設されている。フレキ板４１は、キセノン発光管３７の軸方向両端に突出された電極端子３７ｂ，３７ｃに接続される電極端子部４１ａ，４１ａと、リフレクタ３８に接続されるアース端子部４１ｂを有している。これらの端子部４１ａ，４１ａ及び４１ｂを電極端子３７ｂ，３７ｃ及びリフレクタ３８に接続することにより、電気的な接続が行われる。

このリフレクタ３８の前部には、透明な材料で形成されたプロテクタ３６が着脱自在に装着される。プロテクタ３６は、リフレクタ３８の光源収納部４３の中途部から前側を覆う一面にのみ開口された本体部３６ａと、光源収納部４３に収納されたキセノン発光管３７の電極端子３７ｂ，３７ｃの外側を覆うカバー部３６ｂ，３６ｂとからなり、正面にはフレネルレンズ部５７が設けられている。そして、本体部３６ａの上面と下面には、ホルダ３９の上下の係合爪５６ａにそれぞれ係合される係合穴５８が設けられている。

図８は、フラッシュ装置３３の電気回路の構成を示す図である。キセノン発光管３７の両端の電極端子３７ｂ，３７ｃには、３００Ｖ程度の電圧を印加する電気回路が接続されている。この電気回路に通電することによって両端の電極端子３７ｂ，３７ｃ間に放電が起こり、キセノン発光管３７が発光して光を放射する。また、リフレクタ３８にはトリガ用コイル６０が接続されており、この電気回路を介してリフレクタ３８には、４ｋＶ程度の高電圧のトリガ電圧が印加される。

このような構成を有するフラッシュ装置３３は、例えば、次のようにして簡単に組み立てることができる。まず、リフレクタ３８の光源収納部４３に光源であるキセノン発光管３７を装着する。これは、光源収納部４３の穴４３ａにキセノン発光管３７を側方から挿入し、両端部から電極端子３７ｂ，３７ｃをそれぞれ突出させる。

次に、ホルダ３９の凹部５５にリフレクタ３８の光源収納部４３を嵌め込み、ホルダ３９でリフレクタ３８を支持する。次いで、シールドゴム４０の両端の支持穴４０ｃ，４０ｃに電極端子３７ｂ，３７ｃをそれぞれ差し込み、各支持部４０ａで光源収納部４３及びホルダ３９の側面を覆うようにする。この際、予めフレキ板４１のアース端子部４１ｂをホルダ３９に対して電気的に接続させておくようにする。

次に、シールドゴム４０を装着した後、フレキ板４１の両端の電極端子部４１ａ，４１ａをキセノン発光管３７の電極端子３７ｂ，３７ｃの外側にそれぞれ重ね合わせる。そして、ハンダ付けによって電極端子３７ｂ，３７ｃと電極端子部４１ａ，４１ａを電気的に接続する。その後、リフレクタ３８の前部にプロテクタ３６を取り付ける。これにより、組立作業が完了し、図２に示すように組み立てられたフラッシュ装置３３が得られる。

このように組み立てられたフラッシュ装置３３の作用について、簡単に説明する。図５に示す実施例は、最大配光角αを４５度（上配光角αｕが２２．５度であって、下配光角αｄも２２．５度）に設定すると共に、キセノン発光管３７の中心Ｏを後側円筒面５１の焦点としたものである。キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光のうち、開口部４４に直接向かう光であって、上配光角αｕの範囲内の光Ｓ１及び下配光角αｄの範囲内の光Ｓ２の光路を示している。

この場合、光Ｓ１及び光Ｓ２は、一対の第１の反射面４５ａ，４５ｂの開口部４４側先端の点Ａ１から点Ａ２までの範囲、即ち、最大配光角α（α＝αｕ＋αｄ）内において、そのまま直線的に進行して前方に放射される。このとき、キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光のうち、最大配光角αの角度範囲内において背面側に向かう光は、後側円筒面５１の点Ｄ１から点Ｄ２の間に照射される。この点Ｄ１〜Ｄ２間は、後側円筒面５１の焦点である中心Ｏを中心点として曲率半径Ｒ（キセノン発光管３７の半径）によって得られる円弧であるため、後側円筒面５１に入射されたその光は、通ってきた光路をそのまま戻って開口部４４側に向かう反射光となる。

キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光であって、第２の反射面４６側に向かう光のうち、点Ｃ１から点Ｅ１までの間の上平行平面５２ａに照射される光（点Ｃ２から点Ｅ２までの間の下平行平面５２ｂに照射される光は、上下対称形状となるため同様である。）は、上平行平面５２ａに対して背面側に傾斜して入射されるため、その反射光は、更に背面側に傾斜して後側円筒面５１に入射される。この後側円筒面５１に入射された光は、その入射角度に応じて開口部４４側に向きを変えて反射され、下配光角αｄの範囲内で開口部４４側に進行し、その開口部４４から前方に放射される。

キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光であって、開口部４４側に向かう光のうち、点Ｂ１から点Ｃ１までの間の上前側円筒面５０ａに照射される光（点Ｂ２から点Ｃ２までの間の下前側円筒面５０ｂに照射される光は、上下対称形状となるため同様である。）は、上前側円筒面５０ａに対して垂直に照射されるため、その反射光は、通ってきた光路をそのまま戻って反対側に向かい、下平行平面５２ｂに入射される。この下平行平面５２ｂに入射された光は、更に背面側に反射されて後側円筒面５１に入射される。この後側円筒面５１に入射された光は、その入射角度に応じて開口部４４側に向きを変えて反射され、下配光角αｄの範囲内で開口部４４側に進行し、その開口部４４から前方に放射される。

キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光であって、開口部４４側に向かう光のうち、点Ａ１から点Ｂ１までの間の上第１の反射面４５ａに照射される光（点Ａ２から点Ｂ２までの間の下第１の反射面４５ｂに照射される光は、上下対称形状となるため同様である。）は、上第１の反射面４５ａに対して開口部４４側に傾斜して入射される。このとき、上第１の反射面４５ａで反射された反射光は、その焦点に向かうように進行する。これにより、上第１の反射面４５ａである点Ａ１〜Ｂ１のエリア内に入った光は、すべて上配光角αｕ内の反射光となって開口部４４から前方に放射される。

このとき、キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光のうち、点Ａ１から点Ｂ１までの範囲（点Ａ２から点Ｂ２までの範囲の場合も同様である。）内において背面側に向かう光は、後側円筒面５１の点Ｄ１から点Ｄ２の間に照射される。従って、後側円筒面５１の点Ｄ１〜Ｄ２間に入射された光は、通ってきた光路をそのまま戻り、上第１の反射面４５ａ（下第１の反射面４５ｂの場合も同様である。）で反射されて、開口部４４から前方に放射される。

キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光であって、第２の反射面４６側に向かう光のうち、点Ｅ１から点Ｄ１までの間の上傾斜平面５３ａに照射される光（点Ｅ２から点Ｄ２までの間の下平行平面５３ｂに照射される光は、上下対称形状となるため同様である。）は、上傾斜平面５３ａに対して傾斜して入射されるため、その反射光は、その入射角度に応じて開口部４４側に向きを変えて反射される。そして、前方の下第１の反射面４５ｂで反射されて上方に向きを変え、配光角αの範囲内で開口部４４から前方に放射される。

更に、キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光は、上傾斜平面５３ａに対して垂直に入射されるため、その反射光は、通ってきた光路をそのまま戻って反対側に向かう。その反射光は、前方の下第１の反射面４５ｂで反射されて上方に向きを変える。そして、焦点に向かうように進行し、その開口部４４から前方に放射される。

また、キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光であって、第２の反射面４６側に向かう光のうち、点Ｃ１から点Ｅ１までの間の上平行平面５２ａに照射される光（点Ｃ２から点Ｅ２までの間の下平行平面５２ｂに照射される光は、上下対称形状となるため同様である。）は、上平行平面５２ａに対して傾斜して入射されるため、その反射光は、その入射角度に応じて背面側に向きを変えて反射される。その反射光は後側円筒面５１に入射され、その入射角度に応じて開口部４４側に向きを変えて反射される。そして、開口部４４側に進行し、配光角αの範囲内で開口部４４から前方に放射される。

一方、キセノン発光管３７の中心Ｏから出た光であって、開口部４４側に向かう光のうち、点Ｂ２から点Ｃ２までの間の下前側円筒面５０ｂに照射される光（点Ｂ１から点Ｃ１までの間の上前側円筒面５０ａに照射される光は、上下対称形状となるため同様である。）は、下前側円筒面５０ｂに対して垂直に入射されるため、その反射光は、通ってきた光路をそのまま戻って反対側に向かう。そして、上平行平面５２ａに入射された後、上平行平面５２ａ及び後側円筒面５１を介して、進行方向を前方に変え、開口部４４から前方に放射される。

このように、本実施例のフラッシュ装置３３によれば、光源であるキセノン発光管３７から直接前方に放射される光は、直接又は第１の反射面４５ａ，４５ｂで反射されて従来と同様に前方に放射されるため変化はないが、キセノン発光管３７から後方に放射される光については、第２の反射面４６によって大きく反射効率が高められている。

即ち、第２の反射面４６の反射光を考えた場合に、点Ｄ１から点Ｄ２までの後側円筒面５１では、０度から±２２．５度までの範囲で反射される。また、点Ｃ１から点Ｅ１までの上平行平面５２ａ及び点Ｃ２から点Ｅ２までの下平行平面５２ｂに入射される光は、後側円筒面５１で１次反射された後、そのまま直に或いは第１の反射面４５ａ，４５ｂで２次反射されて前方に放射される。また、点Ｅ１から点Ｄ１までの上傾斜平面５３ａ及び点Ｅ２から点Ｄ２までの下傾斜平面５３ｂに入射される光は、その平面で開口部４４ａ側に反射され、そのまま直に或いは第１の反射面４５ａ，４５ｂで２次反射されて前方に放射される。

また、点Ｂ１から点Ｃ１までの上前側円筒面５０ａ及び点Ｂ２から点Ｃ２までの下前側円筒面５０ｂに入射される光は、上下の平行平面５２ａ，５２ｂ又は傾斜平面５３ａ，５３ｂで１次反射された後、後側円筒面５１又は第１の反射面４５ａ，４５ｂで２次反射され、されに場合により３次反射或いはそれ以上の反射を繰り返して、前方の開口部４４ａからすべて外部に放射される。これにより、反射鏡３８内部における反射吸収による熱変換を極力抑えて外部に出力し、多くの光を有効光として利用することができる。従って、本実施例によれば、直射光と反射光とが所定の配光角内においてすべて効率良く放射することが可能となる。

本実施例によれば、キセノン発光管３７のガラス管３７ａにネサ膜をコーティングすることなくネサ膜の無いガラス管を用いているため、光の透過率を良くすることができ、発光効率の向上を図ることができた。しかも、ガラス管３７ａにネサ膜をコーティングする工程が不要となるため、生産効率を高めることができると共に、フラッシュ装置３３のコストダウンを図ることができる。

図６及び図７は、本願発明のフラッシュ装置３３に係るリフレクタの他の実施例を示すものである。図６に示す第２実施例に係るリフレクタ６５は、カバー領域θを１８０度に設定したものである。リフレクタ６５は、半円形に形成された上面部６５ａ及び下面部６５ｂと、同じく半円形に形成された光源収納部６５ｃと、左右の側面部とからなり、上面部６５ａ、下面部６５ｂ及び左右側面部の内面が第１の反射面とされ、光源収納部６５ｃの内面が第２の反射面とされている。

リフレクタ６５の光源収納部６５ｃの中心は、これに挿入されるキセノン発光管３７の中心と一致している。この実施例に係るカバー領域θは、ガラス管３７ａの背面側と接触する点Ｃ１からＣ２に至る部分であり、略１８０度に設定されている。また、ガラス管３７ａの外周面の背面側半分が、軸方向の略全長に渡ってリフレクタ６５の光源収納部６５ｃと接触するように構成されている。

図７に示す第３実施例に係るリフレクタ６８は、ガラス管３７ａと接触する部分を３箇所に設け、カバー領域（３箇所合計の接触角度）θ（＝θ１＋θ２×２）を１７０度に設定している。即ち、リフレクタ６８は、円弧状に形成された上面部６８ａ及び下面部６８ｂと、半円形に形成された光源収納部６８ｃと、左右の側面部とからなり、上面部６８ａ、下面部６８ｂ及び左右側面部の内面が第１の反射面とされ、光源収納部６８ｃの内面が第２の反射面とされている。

リフレクタ６８の全カバー領域θは、ガラス管３７ａの背面側と接触する第１カバー領域θ１と、ガラス管３７ａの開口側と接触する上下２つの第２カバー領域θ２とからなっている。第１カバー領域θ１は、点Ｄ１からＤ２に至る部分であり、略１４０度に設定されている。また、第２カバー領域θ２は、点Ｃ１から点Ｂ１に至る部分と点Ｃ２から点Ｂ２に至る部分との２箇所であり、それぞれが略１５度に設定されている。

このカバー領域θとリフレクタ６８とが軸方向に接触する範囲は、前記実施例と同様にガラス管３７ａの軸方向の長さの略全長に渡る部分である。なお、点Ｃ１から点Ｄ１に至る部分と点Ｃ２から点Ｄ２に至る部分との２箇所には、適当な大きさの隙間が設定されている。この実施例では、各点Ｃ１，Ｄ１及び点Ｃ２，Ｄ２における接線が互いに交差することによってできる空間を上記隙間としている。

この第２及び第３実施例に示すリフレクタ６５，６８のような形状とすることによっても、前記第１実施例と同様の効果を得ることができ、キセノン発光管３７のガラス管３７ａにネサ膜をコーティングすることなくネサ膜の無いガラス管を用いて、光の透過率を向上させて発光効率の向上を図ることができると共に、ガラス管３７ａにネサ膜をコーティングする工程を不要として生産効率を高め、コストダウンを図ることができる。

本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例では、カメラ一体型ＶＴＲに適用した例について説明したが、スチルカメラ、デジタルスチルカメラその他の撮像装置に適用できるものである。

本発明のフラッシュ装置が用いられた撮像装置の一実施例を示すもので、フラッシュ装置をポップアップ位置に跳ね上げた状態の斜視図である。 本発明のフラッシュ装置の一実施例を示す斜視図である。 図２に示す本発明のフラッシュ装置を分解した斜視図である。 本発明のフラッシュ装置の概略構成を示す説明図である。 図２に示す本発明のフラッシュ装置のリフレクタの第１実施例を断面した説明図である。 本発明に係るフラッシュ装置のリフレクタの第２実施例を断面して示す説明図である。 本発明に係るフラッシュ装置のリフレクタの第３実施例を断面して示す説明図である。 本発明に係るフラッシュ装置の電気回路の構成の一例を示す説明図である。 本発明に係るフラッシュ装置のカバー領域と最低発光電圧との関係を示すグラフである。

符号の説明

２０…カメラ一体型ＶＴＲ（撮像装置）、 ３３…フラッシュ装置、 ３６…プロテクタ、 ３７…キセノン発光管、 ３７ａ…ガラス管、 ３７ｂ，３７ｃ…電極端子、 ３８…リフレクタ（反射鏡）、 ３８ａ，６５ａ，６８ａ…上面部、 ３８ｂ，６５ｂ、６８ｂ…下面部、 ４３，６５ｃ，６８ｃ…光源収納部、 ５０ａ，５０ｂ…前側円筒面、 ５１…後側円筒面、 ６０…トリガ用コイル、 Ｌ…中心面、 θ，θ１，θ２…カバー領域

Claims (6)

1. ネサ膜が被覆されていないガラス管内にキセノンガスを封入したキセノン発光管と、
   前記キセノン発光管から放射される光を被写体に向けて照射するリフレクタと、を備え、
   前記リフレクタを導電性の材料で形成すると共に前記キセノン発光管に密着又は接近させて配置し、当該リフレクタに電圧を掛けて前記ガラス管内のキセノンガスをイオン化させることを特徴とするフラッシュ装置。
2. 請求項１記載のフラッシュ装置において、
   前記ガラス管を筒状に形成すると共に、当該ガラス管の軸方向に沿わせて前記リフレクタを密着又は接近させ、ガラス管の周面にリフレクタを沿わせるようにしたことを特徴とするフラッシュ装置。
3. 請求項２記載のフラッシュ装置において、
   前記リフレクタを前記ガラス管に沿わせる範囲は、前記キセノン発光管の後方においてガラス管の周方向に１５０度以上としたことを特徴とするフラッシュ装置。
4. 請求項２記載のフラッシュ装置において、
   前記リフレクタを前記ガラス管に沿わせる範囲は、前記キセノン発光管の後方においてガラス管の周方向に１８０度以上としたことを特徴とするフラッシュ装置。
5. 請求項２記載のフラッシュ装置において、
   前記リフレクタと前記ガラス管とが接触する部分を２箇所以上に設けたことを特徴とするフラッシュ装置。
6. ネサ膜が被覆されていないガラス管内にキセノンガスを封入したキセノン発光管と、当該キセノン発光管から放射される光を被写体に向けて照射するリフレクタと、を有するフラッシュ装置と、
   前記被写体からの光に基づいて画像を形成するレンズ装置と、を備えた撮像装置において、
   前記リフレクタを導電性の材料で形成すると共に前記キセノン発光管に密着又は接近させて配置し、当該リフレクタに電圧を掛けて前記ガラス管内のキセノンガスをイオン化させることを特徴とする撮像装置。
   
   

Images