JP2009075401A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明装置を迅速に冷却し、照明装置の変形等を防止しつつ、次に発光可能となるまでの時間を短縮可能な照明装置を提供する。
【解決手段】発光手段７と、前記発光部７の前方に設けられたフレネルレンズ８と、前記発光手段７が発光したことに応じて、前記発光手段７の一部を、発光時の第１の位置Ｐ１から該第１の位置Ｐ１と異なる第２の位置Ｐ２に移動させる移動手段９と、を備え、前記フレネルレンズ８を、発光直後の高温の発光部７から引き離すことができ、また前記フレネルレンズ８と発光部７との間に加熱されていない空気を流入させることを可能とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮影用の照明装置に関するものである。

従来、カメラの閃光装置として使用される撮影用の照明装置は、発光に伴い熱が発生するため、連続して閃光を行うと、その熱により照明装置の一部が変形するおそれがある。このため、照明装置の発光量に基づいて、照明装置の充電動作に制限を加え、照明装置がある程度冷却されるまで、次の発光ができないようにする照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−５８４９０号公報

しかし、充電動作に制限を加える場合、発光量が大きくなると照明装置の温度が下がるまで時間がかかり、次に発光可能となるまでの時間が長くなるという問題がある。

本発明の課題は、照明装置を迅速に冷却し、照明装置の変形等を防止しつつ、次に発光可能となるまでの時間を短縮可能な照明装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、発光手段（２）と、前記発光手段（２）が発光したことに応じて、前記発光手段（２）の一部（７，８）を、発光時の第１の位置（Ｐ１）から該第１の位置（Ｐ１）と異なる第２の位置（Ｐ２）に移動させる移動手段（９，５０）と、を備えることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の照明装置（１）であって、
前記移動手段（９）は、前記発光手段（２）の一部を、前記第１の位置（Ｐ１）から前記第２の位置（Ｐ２）に移動させた後、更に次の発光のための位置（Ｐ１）に移動させることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の照明装置（１）であって、前記発光手段（２）は、発光部（７）と該発光部（７）の発光方向に配置された部材（８）とを備え、前記移動手段（９）は、前記発光部（７）を、発光時の前記第１の位置（Ｐ１）から、該第１の位置（Ｐ１）と比べて前記部材（８）から離間している第２の位置（Ｐ２）に移動させることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置（１）であって、前記照明装置（１）は、前記発光手段（２）の一部を移動させることで照射画角を変化させることができるものであり、前記移動手段（９）は、前記照射画角を変化させるための前記発光手段（２）の一部の移動に用いられるものであることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置（１）であって、前記発光手段（２）の温度を測定する温度測定手段（３０）を備え、前記移動手段（９）は、前記温度測定手段（３０）により測定された前記発光手段（２）の温度が所定の温度以上の場合に、前記発光手段（２）の一部を移動させることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置（１）であって、前記発光手段（２）の発光量に基づいて、前記発光手段（２）の温度を推定演算する推定手段（２０）を備え、前記推定手段（２０）で推定された温度が所定の温度以上の場合に、前記発光手段（２）の一部を移動させることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置（１）であって、前記移動手段（９）は、前記発光手段（２）の発光量が所定量以上の場合に、前記発光手段（２）の一部を移動させることを特徴とする照明装置（１）である。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置（１）であって、前記発光手段（２）の発光量に応じて、前記発光手段（２）の一部を移動させるか否かを決定し、移動させる場合、前記発光量に応じて、前記第１の位置（Ｐ１）と前記第２の位置（Ｐ２）との間隔を決定し、及び／又は、前記発光手段（２）の一部が前記第２の位置（Ｐ２）に留まる時間を決定することを特徴とする照明装置（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、照明装置を迅速に冷却し、照明装置の変形等を防止しつつ、次に発光可能となるまでの時間を短縮することができる。

［第１実施形態］
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態では、照明装置として、例えば一眼レフカメラに着脱可能に取り付けられる外付け用照明装置について説明する。また、各図中、光が照射される被写体側から照明装置を見た場合において右を向く方向をｘプラス方向、照明装置の発光方向をｙプラス方向、上を向く方向をｚプラス方向とする。

図１は第１実施形態にかかる照明装置１を示した図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。図示するように、照明装置１は、閃光を生じる照明部２と、照明部２の下部（ｚマイナス方向）に取り付けられた本体部３と、本体部３の下部（ｚマイナス方向）に取り付けられると共にカメラに接続される脚部４とを備える。

図２は、照明部２の側面断面図である。図２に示すように照明部２は、閃光を発する発光部７と、発光部７の前方（ｙプラス方向）に設けられたフレネルレンズ８と、ｙ軸に沿って発光部７を移動させる移動部９と、発光部７に発光用の電力を供給するコンデンサ１０とを備える。照明部２は更に、発光部７及び移動部９を収納する前ケース１２と、前ケース１２から連続すると共にコンデンサ１０を収納する後ケース１３とを備える。なお、フレネルレンズ８は、前ケース１２の前方の矩形の開口部に装着され、前ケース１２と後ケース１３との間には、仕切り１４が設けられている。

発光部７は、長手方向がｘ軸に沿うように配置されたリフレクタ１５と、リフレクタ１５の内部においてリフレクタ１５と同様に長手方向がｘ軸に沿うようにして配置されたキセノン管１６と、リフレクタ１５及びキセノン管１６を内部に保持するホルダ１７と、ホルダ１７の前面に装着される透明板１８とを備える。

リフレクタ１５は、キセノン管１６の閃光を、前側（ｙプラス方向）に反射させる反射部であり、前側に矩形の開口部を形成するように板部材を湾曲させた部材である。リフレクタ１５はキセノン管１６の発熱に耐えるために耐熱性の部材、例えばアルミニウム等の金属製であり、その金属板材を、プレス成形等して作製される。

キセノン管１６は、照明部２の長手方向（図１に示すｘ方向）に沿って延びた長い棒状部材である。キセノン管１６は、コンデンサ１０の電気を放電することにより発光するキセノン放電発光管であり、放電時には、数百Ｖ以上の電圧が印加され、これに伴い、その表面温度が上昇する。

ホルダ１７は、リフレクタ１５及びキセノン管１６を保持するための箱状の部材であり、例えば、ＰＣ（ポリカーボネイト）等の樹脂から形成されている。

透明板１８は、キセノン管１６及びリフレクタ１５を保護するための板部材であり、キセノン管１６の光を透過させるために、透明な材料（例えば、ガラス等）から形成される。

フレネルレンズ８は、発光部７に対する反対側の面（閃光の出射側であるｙプラス側）に、同心円状の複数のフレネル溝８ａが設けられている。なお、フレネル溝８ａを設ける面は、発光部７に対する反対側の面に限定されず、キセノン管１６側（閃光の入射側であるｙマイナス側）であってもよい。

移動部９は、フレネルレンズ８と発光部７との間の距離を変えることにより、照射画角を変更させるものであり、例えばモータ（図示せず）により駆動されるスライダ等を備える直動機構９ａを備える。図３は、フレネルレンズ８と発光部７との距離により照射画角が変更される状態を示した図である。図３（ａ）は、フレネルレンズ８に発光部７を近づけた状態で、フレネルレンズ８から出射される光の照射画角が大きい場合を示した図であり、図３（ｂ）は、フレネルレンズ８から発光部７を遠ざけた状態で、フレネルレンズ８から出射される光の照射画角が小さい場合を示した図である。

また、移動部９は、発光部７の発光に応じて、発光部７を図３で示す発光位置Ｐ１から、その発光位置Ｐ１から後退した後退位置Ｐ２に移動させることにより、発光部７をフレネルレンズ８から離間させる動作も行う。この後退により、フレネルレンズ８を、発光直後の高温の発光部７から引き離すことができ、またフレネルレンズ８と発光部７との間に加熱されていない空気を流入させることが可能となる。

図４は照明装置１のブロック図であり、本体部３は、照明部２の各部の動作を制御する制御部２０と、各部への電力供給を行う電源２１と、コンデンサ１０へ充電エネルギーを供給するために電源２１の電圧を例えば数１００Ｖに昇圧する昇圧部２２とを備える。また、本体部３のｙマイナス側の側面には、照明装置１の電源スイッチ及び充電完了時に点灯する充電完了ランプ等を有する操作部２３が設けられている。制御部２０は、発光部７の発光動作、移動部９による発光部７の移動動作、及びコンデンサ１０の充電等を制御する。

脚部４は、制御部２０に接続された端子部２６を備え、カメラに装着されると、端子部２６がカメラの端子部と接続される。これにより、カメラの制御と照明装置１の制御とが連動可能となる。

次に、照明装置１の動作を説明する。図５は照明装置１の動作を示すフローチャートである。まず、照明装置１をカメラに装着し、照明装置１の操作部２３の電源スイッチをオンにすると（Ｓ１）、制御部２０により昇圧部２２が駆動されてコンデンサ１０の充電が開始される（Ｓ２）。

カメラのズーム動作に応じたズーム情報を、端子部２６を介して受信すると、制御部２０は、このズーム情報に応じて移動部９により発光部７を移動させる（Ｓ３）。この移動により発光部７とフレネルレンズ８との間の距離が、カメラのズーム距離に応じて変更され、照明装置１の撮影画角がズーム距離に適合するように調整された発光位置（Ｐ１）に、発光部７が移動される。

カメラのレリーズボタンが押される（Ｓ４，Ｙ）と、発光部７が発光する（Ｓ６）。発光が完了するとコンデンサ１０は充電を開始すると共に（Ｓ７）、発光部７を、移動部９により移動して、発光位置Ｐ１よりフレネルレンズ８から離間した後退位置Ｐ２に移動させる（Ｓ８）。

一定の退避時間が経過した後（Ｓ９）、ステップＳ３に戻り、発光部７は上述の発光位置、又は次に発光するための発光予定位置（照明装置１の撮影画角が、次の撮影に使われるレンズのズーム距離に適合する発光予定位置）に移動される。

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
図６は（ａ）は、発光部７がフレネルレンズ８に近い広角側における発光位置Ｐ１において発光した状態を示した図である。図示するように、キセノン管１６の光には、リフレクタ１５に反射してフレネルレンズ８側に向かう光と、そのままフレネルレンズ８側に向かう光とがある。リフレクタ１５に反射された光は、リフレクタ１５の具体的な構成により若干異なるが、フレネルレンズ８の近傍で集中される場合が多い。

図６（ｂ）は、発光部７とフレネルレンズ８との間の空間Ｚの温度上昇を模式的に示した図である。発光部７とフレネルレンズ８との間の空間Ｚは、リフレクタ１５に反射された光の集中、及びキセノン管１６自体の発光による昇温により温度が上昇する。図中の空間Ｚに図示した点々は、昇温された空気を示している。

図６（ｃ）は、発光後に発光部７が移動部９により移動された状態を示した図である。図示するように、発光部７が後方の後退位置Ｐ２に移動されると、この移動により、発光部７とフレネルレンズ８との間隔が広がる。そうすると、この広がった空間に発光部７の後方における加熱されていない空気が図中の矢印Ａの如く流入される。従って、発光部７とフレネルレンズ８との間の高温の空気が、加熱されていない後方の空気と混合されて温度が下がる。このため、フレネルレンズ８の冷却が促進され、高温によるフレネルレンズ８等の変形や白濁化が防止される。

［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態を示した図である。図中、第１実施形態と同様の部材及び部分は、第１実施形態と同じ符号を付す。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、温度計３０がフレネルレンズ８のｙマイナス側の面の上方に設けられている点である。また、制御部２０が、温度計３０が所定の温度以上を計測した場合のみ、移動部９により発光部７を移動させる点も異なる。

照明装置１の動作について図８に示すフローチャートにより説明する。第１実施形態と同様に、照明装置１をカメラに装着し、照明装置１の操作部２３の電源スイッチをオンにする（Ｓ１０１）と、制御部２０により昇圧部２２が駆動されてコンデンサ１０の充電が開始される（Ｓ１０２）。

カメラのズーム動作に応じたズーム情報を、端子部２６を介して受信すると、制御部２０は、このズーム情報に応じて移動部９により発光部７を移動させる（Ｓ１０３）。この移動により発光部７とフレネルレンズ８との間の距離が、カメラのズーム距離に応じて変更され、照明装置１の撮影画角がズーム距離に適合するように調整された発光位置Ｐ１に、発光部７が移動される。

カメラのレリーズボタンが押されると（Ｓ１０４，Ｙ）、発光部７が発光する（Ｓ１０６）。発光が完了すると、コンデンサ１０は充電を開始すると共に（Ｓ１０７）、温度計３０により、フレネルレンズ８のｙマイナス側の面の上方の温度を測定する（Ｓ１０８）。温度が所定の値以上である場合（Ｓ１０９，Ｙ）、発光部７を、移動部９により移動させて発光位置Ｐ１よりフレネルレンズ８から離間した後退位置Ｐ２に移動させる（Ｓ１１０）。

所定の退避時間を経過した後（Ｓ１１１，Ｙ）、発光部７を上述の発光時の位置又は次に発光するための発光予定位置（上述の図５において既述した位置）に移動させる（Ｓ１０３）。ここで、所定の退避時間とは、温度計３０により測定された温度により異なり、測定温度が高い場合（第1の所定温度より高い場合）は退避時間が長く、測定温度が低い場合（上述の所定値よりは高いが前述の第１の所定温度よりは低い場合）は退避時間が短い。

以上、本実施形態によると、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を有する。
（１）温度計３０が設けられているため、温度が冷却を必要とする程、上昇した場合のみ発光部７が後退位置Ｐ２に移動される。従って、発光量が少なく（そのため温度上昇の幅が小さく）、退避の必要の無い場合には退避動作が行われないため、無駄な移動を省くことができる。

（２）退避時間も、フレネルレンズ８近傍の温度に応じて定められているため、必要最小限の時間のみ退避を行い、連続発光への影響を最小限にすることができる。

［変形形態］
以上、説明した第１及び第２実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

（１）第２実施形態では温度計によりフレネルレンズ８近傍の温度を測定したがこれに限定されない。例えば温度計を用いず、キセノン管１６の発光量、即ちコンデンサ１０の放電量から、予め制御部２０内のメモリ、あるいはカメラ内のメモリに記憶されている「放電量−温度」の関係（関係式又はテーブル）を使って、制御部２０によりフレネルレンズ８近傍の温度を推定演算することもできる。そして推定演算された温度が所定の値以上である場合、発光部７を移動させて後退位置Ｐ２に退避させるようにすることができる。更に、この場合も退避時間を、推定演算された温度が高い場合は長く、低い場合は短くすることもできる。この変形形態によると、温度計が不要である。
（２）また、温度の推定演算を行わずに、キセノン管１６の発光量、即ちコンデンサ１０の放電量が所定量以上の場合に、直接その発光量(放電量)に応じて発光部を移動させるようにすることもできる。この場合も退避時間を、発光量(放電量)が大きい場合は長く、小さい場合は短くすることもできる。
（３）更に、発光部７の発光量に応じて発光部を移動させるか否かを決定し、移動させる場合、その発光量に応じて発光位置Ｐ１と後退位置Ｐ２との間隔を決定することができる。また、発光量に応じて発光部７が後退位置Ｐ２に留まる時間を決定することもできる。これら、位置Ｐ１−Ｐ２間の間隔や、Ｐ２に留まる時間を決定する際には、制御２０のメモリ内に予め記憶されている「発光量−間隔」の関係（関係式又はテーブル）や、「発光量−滞留時間」の関係（関係式又はテーブル）を用いて制御部２０が決定することになる。
（４）上述の実施形態では、発光部７を、一定時間経過後に発光位置又は発光予定位置に戻すようにしたが、これに限定されず、温度計３０をモニターしておきフレネルレンズ８近傍の温度が下がった場合に発光位置又は発光予定位置に移動するようにしてもよい。
（５）本実施形態では、カメラの外付け用の照明装置１について説明したが、これに限定されない。発光部が移動可能であれば、一眼レフカメラやいわゆるコンパクトカメラに内臓されている照明装置に適用することもできる。
（６）本実施形態では、発光部７としてキセノン管１６を用いたがこれに限定されず、白熱電球やＬＥＤ等の他の発光手段であってもよい。
（７）また、前ケース１２に換気用の開口部を設けることもできる。図９は前ケース１２の前方と後方にそれぞれ開口部４１及び開口部４２を設けた変形例を示した図である。各開口部４１，４２には、それぞれ塵埃の流入を防止するための網状のカバー４１ａ，４２ａが設けられている。また、発光部７の上部には、上方に向かって前ケース１２と接する直前まで延びて発光部７内の空間を前後に区切る区切材７ａが設けられている。発光部７が後方に移動すると、発光部７とフレネルレンズ８との間の空間に開口部４１より外部の空気が図中の矢印Ｂの如く流入すると共に発光により昇温されでた空気が図中の矢印Ｃの如く発光部７と仕切り１４との間の空間に移動すると共に、その空間空気が図中の矢印Ｄの如く開口部４２より外部に流出する。このような構成によると、発光部７とフレネルレンズ８との間に、開口部４１より外部の空気が流入するため、冷却速度をより速くすることができる。なお、この場合、網状のカバー４１ａ，４２ａの代わりに、開口部４１，４２には、空気が流れる際に開く弁構造を設けてもよい。
（８）また、発光部７を後退位置Ｐ２に一旦移動させた後に、また前方（フレネルレンズ８寄り）に移動させてから再び後退位置Ｐ２に移動せしめる（往復移動せしめる）ようにしても良い。このようにすることで空気の攪拌を効率的に行って冷却速度をより速めることができる。

（９）また、上記実施形態では、発光部７を移動させるものとして記載したが、発光部７以外の部材を移動させるようにしても良い。例えばフレネルレンズ８が開閉可能なように構成しておき、発光時は図１０（ａ）の開位置（第１の位置）にあり、そして発光部７の発光後は図１０（ｂ）の閉位置（第２の位置）に移動するように構成しても良い。なおこのフレネルレンズ８の移動は、モータを含む駆動機構５０で行われる。
なお、第１、第２実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

本発明の第１実施形態の照明装置を示した図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。 照明部の側面断面図である。 （ａ）は、フレネルレンズに発光部を近づけた状態を示した図であり、（ｂ）は、フレネルレンズに対発光部を遠ざけた状態を示した図である。 照明装置のブロック図である。 照明装置の動作を示すフローチャートである。 （ａ）はキセノン管がフレネルレンズに近い広角側の状態を示した図であり、（ｂ）は発光後においてキセノン管が後方に移動された状態を示した図である。 本発明の第２実施形態の照明装置を示した図である。 第２実施形態の照明装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の照明装置の変形例を示した図である。 図１０（ａ）（ｂ）はフレネルレンズ８を開閉可能に構成した図である。

符号の説明

１：照明装置、２:発光装置、７：発光部、８：フレネルレンズ、９：移動手段、２０：制御装置、Ｐ１：発光位置、Ｐ２：後退位置、３０：温度計

Claims (8)

1. 発光手段と、
   前記発光手段が発光したことに応じて、前記発光手段の一部を、発光時の第１の位置から該第１の位置と異なる第２の位置に移動させる移動手段と、
   を備えることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置であって、
   前記移動手段は、前記発光手段の一部を、前記第１の位置から前記第２の位置に移動させた後、更に次の発光のための位置に移動させることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は２に記載の照明装置であって、
   前記発光手段は、発光部と該発光部の発光方向に配置された部材とを備え、
   前記移動手段は、前記発光部を、発光時の前記第１の位置から、該第１の位置と比べて前記部材から離間している第２の位置に移動させることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置であって、
   前記照明装置は、前記発光手段の一部を移動させることで照射画角を変化させることができるものであり、
   前記移動手段は、前記照射画角を変化させるための前記発光手段の一部の移動に用いられるものであることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置であって、
   前記発光手段の温度を測定する温度測定手段を備え、
   前記移動手段は、前記温度測定手段により測定された前記発光手段の温度が所定の温度以上の場合に、前記発光手段の一部を移動させることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置であって、
   前記発光手段の発光量に基づいて、前記発光手段の温度を推定演算する推定手段を備え、
   前記移動手段は、前記推定手段で推定された温度が所定の温度以上の場合に、前記発光手段の一部を移動させることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置であって、
   前記移動手段は、前記発光手段の発光量が所定量以上の場合に、前記発光手段の一部を移動させることを特徴とする照明装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置であって、
   前記発光手段の発光量に応じて前記発光手段の一部を移動させるか否かを決定し、
   移動させる場合、前記発光量に応じて、前記第１の位置と前記第２の位置との間隔を決定し、及び／又は、前記発光手段の一部が前記第２の位置に留まる時間を決定することを特徴とする照明装置。

Images