JP2010097074A - Stroboscope device - Google Patents

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Takeshi Ishii
健史 石井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stroboscope device that achieve strobe light distribution without irregularity in light even if area of a light emitting part is made small by raising a light condensing rate. <P>SOLUTION: In the stroboscope device 10 including a light source 12 emitting strobe light, and a reflector 11 reflecting the strobe light from the light source 12 to a subject, a composite front reflection surface 13 is provided on an inner surface of the reflector 11. The composite front reflection surface 13 comprises an elliptical reflection surface part 13a, a back reflection surface part 13b, and a connection reflection surface part 13c. The connection reflection surface part 13c smoothly connects the elliptical reflection surface part 13a and the back reflection surface part 13b, and is formed in shape to reflect light emitted from a center axis of the light source to the side of a radiation direction of the stroboscope device from the center axis of the light source. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ストロボ装置、詳しくは、閃光発光管から出射した光を撮影のための補助光として被写体に向けて照射するためのストロボ装置に関する。   The present invention relates to a strobe device, and more particularly, to a strobe device for irradiating a subject with light emitted from a flash tube as auxiliary light for photographing.

一般的に知られているように従来のストロボ装置は、夜間等における写真撮影の際に補助光源装置としてカメラ、デジタル撮影装置などと同時に使用される。例えば、カメラに内蔵されたストロボ装置として、図6に示すストロボ装置が知られている。   As is generally known, a conventional strobe device is used at the same time as a camera, a digital photographing device, or the like as an auxiliary light source device when taking a picture at night or the like. For example, a strobe device shown in FIG. 6 is known as a strobe device built in a camera.

図6は従来のストロボ装置の斜視図であり、図示のストロボ装置101は、幅方向(X軸方向)に長いキセノン管等から成る光源102と、該光源102からのストロボ光を照射対象である被写体に向けて反射させるリフレクタ103と、該リフレクタ103の前面(光出射面)を覆う矩形プレート状の不図示のレンズを備えている。   FIG. 6 is a perspective view of a conventional strobe device. A strobe device 101 shown in FIG. 6 is a light source 102 composed of a xenon tube or the like that is long in the width direction (X-axis direction), and a strobe light emitted from the light source 102. A reflector 103 that reflects toward a subject and a rectangular plate-like lens (not shown) that covers the front surface (light emitting surface) of the reflector 103 are provided.

上記リフレクタ103は、金属材料を折り曲げて作成される。具体的には、放物曲面状を成す正面反射面(縦壁)103Aとその両側端に形成された平坦な側面反射面(横壁)103Bを備えており、光源102にて発光したストロボ光は、その大部分がリフレクタ103の正面反射面(縦壁)103Aと側面反射面(横壁)103Bによって反射方向(光量分布)が一次制御される。そして、リフレクタ103によって1次制御された反射光は、カッティングが施された不図示のレンズによって方向が2次制御(配光)されて図7に示すように撮影画角を照射し、撮影に適した光量と配光特性が得られる。   The reflector 103 is formed by bending a metal material. Specifically, it has a front reflecting surface (vertical wall) 103A having a parabolic curved surface and flat side reflecting surfaces (horizontal walls) 103B formed at both ends thereof, and strobe light emitted from the light source 102 is Mostly, the reflection direction (light quantity distribution) is primarily controlled by the front reflecting surface (vertical wall) 103A and the side reflecting surface (horizontal wall) 103B of the reflector 103. Then, the reflected light primarily controlled by the reflector 103 is secondarily controlled (light distribution) by a lens (not shown) that has been cut and irradiated with a shooting angle of view as shown in FIG. Suitable light quantity and light distribution characteristics can be obtained.

特許文献1は、この種のストロボ装置を示している。この文献では、金属材料からなるリフレクタの一対の側壁に挿入口を設け、該挿入口から棒状の放電管を挿入固定している。また、リフレクタの一部には放電管を背面側から包み込むように凹形状に背面した背面部が形成され、リフレクタ前面(光出射面)に向かって拡開した形状としている。   Patent Document 1 shows this type of strobe device. In this document, an insertion port is provided in a pair of side walls of a reflector made of a metal material, and a rod-shaped discharge tube is inserted and fixed from the insertion port. Further, a part of the reflector is formed with a back part that is concavely formed so as to wrap the discharge tube from the back side, and has a shape that expands toward the front face of the reflector (light emitting surface).

前記リフレクタの縦断面形状は、ほとんどの場合がリフレクタ前面(光出射面)に向かって拡開した直線状部分と光源近傍の曲線部分からなる反射面とされている。また、楕円状の背面反射面も提案されている。
特開2001−228515号公報
The vertical cross-sectional shape of the reflector is, in most cases, a reflecting surface composed of a linear portion that expands toward the front surface (light emitting surface) of the reflector and a curved portion near the light source. An elliptical back reflecting surface has also been proposed.
JP 2001-228515 A

ところで、近年のストロボ装置は奥行きを薄く、かつ、光出射面の面積(前面の開口部面積)を小さくしたものが求められている。奥行きを小さくすることは、リフレクタにて捕捉する光束を少なくすることに直結し、光度低下に繋がる。光出射面の面積を小さくすることは、撮影画角を小さくすることになり必要な配光を得ることが難しくなる。   By the way, recent strobe devices are required to have a thin depth and a small area of the light exit surface (front opening area). Reducing the depth is directly linked to reducing the light flux captured by the reflector, leading to a decrease in luminous intensity. Reducing the area of the light exit surface reduces the shooting angle of view and makes it difficult to obtain the necessary light distribution.

図8はストロボ装置における光の出射方向を示す説明図である。一般的にストロボ装置は、図6に示すストロボ装置101のように横長の長方形を成しているため、リフレクタによる配光制御において光照射方向に対する上下方向は制御が比較的容易である反面、左右方向(幅方向)は難しく、レンズにカッティングが施されたフレネルレンズ等が使用されているが、上下方向の配光制御ほどの効果は得られていないのが実情である。これは、図8の説明図に示すように、光源102から出射されるストロボ光のうち平行光Laはレンズ104によって被写体(焦点)方向に向けることができるが、それ以外の光Lbについてはレンズ104では制御が難しく、被写体(焦点)に向かわせることができないことによる。また、ストロボ装置の奥行きを薄く、かつ、光出射面の面積を小さくして所望の配光を得るためにはレンズ104に更に複雑なカットが必要となり、コスト面および意匠的な面からも好ましくない。例えば、ストロボ反射面の左右端部に向かう光を制御するためには、レンズカットのカット角度を大きくする必要があるが、カット面が急勾配となり、レンズの製造が困難である。また、ストロボ反射面の上下端部に向かう光を制御するためのカットを施して左右方向の光の制御と両立させることも困難である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the light emission direction in the strobe device. In general, since the strobe device has a horizontally long rectangle like the strobe device 101 shown in FIG. 6, the vertical direction with respect to the light irradiation direction in the light distribution control by the reflector is relatively easy to control, but the left and right The direction (width direction) is difficult, and a Fresnel lens or the like whose lens has been cut is used. However, in reality, the effect is not as good as the light distribution control in the vertical direction. As shown in the explanatory diagram of FIG. 8, the parallel light La of the strobe light emitted from the light source 102 can be directed toward the subject (focal point) by the lens 104, but the lens L is used for the other light Lb. In 104, it is difficult to control and it cannot be directed to the subject (focus). Further, in order to obtain a desired light distribution by reducing the depth of the strobe device and reducing the area of the light emitting surface, a more complicated cut is required for the lens 104, which is preferable from the viewpoint of cost and design. Absent. For example, in order to control the light toward the left and right ends of the strobe reflection surface, it is necessary to increase the cut angle of the lens cut, but the cut surface becomes steep and it is difficult to manufacture the lens. In addition, it is difficult to make a cut for controlling the light toward the upper and lower end portions of the strobe reflection surface to be compatible with the light control in the left-right direction.

そこで、本発明者は、リフレクタの縦断面形状を楕円系反射面としたストロボ装置を検討した。
図9は、発明者が行った予備的検討のストロボ装置において、リフレクタの楕円系反射面と光源の位置関係を説明するための概略断面図である。リフレクタ203は、図9に示したように、2つの焦点を有する楕円系反射面203aと、光源202を覆う背面リフレクタ203bとからなる。楕円系反射面203aの第1の焦点は光源202の中心に位置し、第2の焦点を被写体の位置となる前方5mの位置とした楕円の一部を用いる。背面リフレクタ203bは、光源202の中心位置を一致させ径を僅かに大きくした同心円の一部の円弧であり、前記楕円と合成した形状としている。
In view of this, the present inventor has studied a strobe device in which the longitudinal sectional shape of the reflector is an elliptical reflecting surface.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the positional relationship between the elliptical reflecting surface of the reflector and the light source in the strobe device for preliminary examination conducted by the inventor. As shown in FIG. 9, the reflector 203 includes an elliptical reflecting surface 203 a having two focal points and a back reflector 203 b that covers the light source 202. A first focal point of the elliptical reflecting surface 203a is located at the center of the light source 202, and a part of an ellipse having a second focal point at a position 5 m ahead where the subject is located is used. The back reflector 203b is a partial arc of a concentric circle in which the center position of the light source 202 is matched and the diameter is slightly increased, and has a shape combined with the ellipse.

図10は、この予備的検討におけるストロボ装置の配光を縦断面方向の強度分布にて示す図である。ストロボ装置の上下配光(縦断面配光)に関して、中心付近の光度を上げるために、楕円系反射面203aを用いることで中心付近に光を集光することが効果的であることを示している。しかし、図10からわかるようにストロボ装置の正面位置Cに該当する中心光度の位置が凹んだ形状のパターンを示している。この配光は、新たに光のムラを生じるものとなる。   FIG. 10 is a diagram showing the light distribution of the strobe device in this preliminary study as an intensity distribution in the longitudinal section direction. Regarding the vertical light distribution (vertical cross section light distribution) of the strobe device, it is shown that it is effective to collect light near the center by using the elliptical reflecting surface 203a in order to increase the luminous intensity near the center. Yes. However, as can be seen from FIG. 10, the pattern of the shape in which the position of the central luminous intensity corresponding to the front position C of the strobe device is recessed is shown. This light distribution newly causes unevenness of light.

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、管形状の光源を用いたストロボ装置において、ストロボ装置の縦方向の集光率を高めて中心光度を高めるとともに、その配光の強度分布において、中心光度の位置が凹んだ形状のパターンとせず、縦方向における光のムラを生じ難い反射面を備えたストロボ装置を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a strobe device using a tube-shaped light source, the vertical light collection rate of the strobe device is increased to increase the central luminous intensity and the intensity distribution of the light distribution. In the present invention, a strobe device provided with a reflective surface that is less likely to cause unevenness of light in the vertical direction without forming a pattern having a concave center light intensity position is provided.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、 管状の光源と、ストロボ装置の照射方向が開口したリフレクタとを備えたストロボ装置において、前記リフレクタは、前記光源の管中心軸と直交する断面形状が、前記開口側の楕円系反射面部と、光源側の背面反射面部が接続反射面を介して合成されており、前記背面反射面は、前記光源中心軸と同心円で、光源よりも大きな半径であり、且つ、円弧の中心角が180度よりも大きく、
前記楕円系反射面は、楕円の第1焦点位置を光源とし、第2焦点位置をストロボ装置の照射方向中心位置とし、前記接続反射面は、前記楕円系反射面と前記背面反射面を滑らかに接続し、且つ、前記光源中心軸から出る光を該光源中心軸よりもストロボ装置の照射方向側に反射する形状に形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a strobe device comprising a tubular light source and a reflector having an opening in the irradiation direction of the strobe device, wherein the reflector is orthogonal to the tube central axis of the light source. The cross-sectional shape is composed of the elliptical reflecting surface portion on the opening side and the back reflecting surface portion on the light source side via the connecting reflecting surface, and the back reflecting surface is concentric with the light source central axis and larger than the light source. Radius and the central angle of the arc is greater than 180 degrees,
The ellipsoidal reflecting surface uses the first focal position of the ellipse as a light source, the second focal position serves as the center position in the irradiation direction of the strobe device, and the connecting reflecting surface smoothens the elliptical reflecting surface and the back reflecting surface. The light source is connected and formed in a shape that reflects light emitted from the light source central axis toward the irradiation direction side of the strobe device from the light source central axis.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記背面反射面の円弧の中心角が180度より大きく260度よりも小さい角度であり、前記接続反射面が、前記光源中心軸から出る光を前記楕円系反射面に向かって反射する形状としたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the central angle of the arc of the back reflecting surface is greater than 180 degrees and smaller than 260 degrees, and the connection reflecting surface is from the light source central axis. The emitted light is shaped to reflect toward the elliptical reflecting surface.
.

請求項1に記載の発明によれば、光源から発せられたストロボ光のうち、楕円系反射面に入射した光は、ストロボ装置の配光特性において、上下方向中央部に集光し、中央付近の光量増加に寄与する。接続反射面に入射した光は、ストロボ装置の照射方向若しくは楕円系反射面に向かって反射し、楕円系反射面にて再反射した後に照射方向に向かって進む。これにより、上下方向の集光率を高められ、接続反射面が存在しない場合に比べて中央部の上限方向の配光パターンが均一化した照射ムラを低減したストロボ配光が実現される。   According to the first aspect of the invention, of the strobe light emitted from the light source, the light incident on the elliptical reflecting surface is condensed at the central portion in the vertical direction in the light distribution characteristic of the strobe device, and near the center. This contributes to an increase in the amount of light. The light incident on the connection reflecting surface is reflected toward the irradiation direction of the strobe device or toward the elliptical reflecting surface, re-reflected by the elliptical reflecting surface, and then proceeds toward the irradiation direction. Thereby, the light collection rate in the vertical direction can be increased, and the strobe light distribution in which the uneven light distribution in which the light distribution pattern in the upper limit direction in the central portion is uniform is reduced as compared with the case where there is no connection reflection surface is realized.

請求項2に記載の発明によれば、上下方向、換言すれば光源中心軸と直交する方向において、光源から放射される背面側に向かった光の殆どを照射方向前方に向かって取り出すことができる。また、ストロボ光の利用効率を高めることができる。   According to the second aspect of the invention, in the vertical direction, in other words, in the direction orthogonal to the light source central axis, most of the light emitted from the light source toward the back side can be extracted forward in the irradiation direction. . Moreover, the utilization efficiency of strobe light can be increased.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、上述した背景技術にて説明した構成と同じ構成については、その説明の一部を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same structure as the structure demonstrated by the background art mentioned above, a part of the description is abbreviate | omitted.

図1および図2は本発明に係るストロボ装置を示すもので、図1が斜視図、図2が側面図である。ストロボ装置10は、幅方向(x方向)に長いキセノン管等から成る光源12と、該光源12からのストロボ光を照射対象である被写体に向けて反射させる反射面13を内面に設けたリフレクタ11と、該リフレクタ11の前面(光出射面)を覆う矩形プレート状のレンズ14を備えている。なお、原点を矩形のストロボ装置の中心とした場合における直交座標系にて示すと、y方向がストロボ装置の光照射方向、x方向がストロボ装置の幅方向(管状の光源12の長さ方向)、z方向が上方向に対応する。また、ストロボ装置は、例えばデジタルカメラのファインダー近傍の位置に使用状態において光源がほぼ水平となるようにして内蔵される。   1 and 2 show a strobe device according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view and FIG. 2 is a side view. The strobe device 10 includes a light source 12 formed of a xenon tube or the like that is long in the width direction (x direction), and a reflector 11 provided with a reflection surface 13 that reflects the strobe light from the light source 12 toward a subject to be irradiated. And a rectangular plate-shaped lens 14 covering the front surface (light emitting surface) of the reflector 11. In the orthogonal coordinate system when the origin is the center of a rectangular strobe device, the y direction is the light irradiation direction of the strobe device, and the x direction is the width direction of the strobe device (the length direction of the tubular light source 12). , The z direction corresponds to the upward direction. Also, the strobe device is built in, for example, at a position near the finder of the digital camera so that the light source is almost horizontal in use.

光源12は、キセノンランプと総称されるキセノンフラッシュランプ等の閃光光源を用いる。内径を数ミリΦの円筒状のガラス管12a内にキセノンガスが封入され、両端部に電極を設けて封止され、両端からはタングステン等の電極棒12bが外部に引き出されており、図示しない外部点灯回路に接続される。   The light source 12 uses a flash light source such as a xenon flash lamp generally called a xenon lamp. Xenon gas is sealed in a cylindrical glass tube 12a having an inner diameter of several millimeters Φ, electrodes are provided at both ends and sealed, and electrode rods 12b such as tungsten are drawn out from both ends, not shown. Connected to external lighting circuit.

リフレクタ11は、前記光源12の外径の半分以上を覆うように設けられ、光照射方向側が開口部11cとされている。リフレクタ11の側面11aの背面側には円形の光源挿入口11bが設けられており、該挿入口11bから前記管状の光源12を挿入して光源12の発光部(両端電極間)を収納した状態で所定位置にて取付固定が行われる。また、リフレクタ11の内面には後に詳細に説明する反射面13が形成されている。反射面13はリフレクタ11の材質そのものとすることもできる。高反射率部材を用いてリフレクタを形成した場合には製造コストを低減することができる。より反射率を高めたい場合には、銀等の高反射率材料層を表面に蒸着、スパッタ、メッキ、塗布等の手段により設ければ良い。   The reflector 11 is provided so as to cover more than half of the outer diameter of the light source 12, and the light irradiation direction side is an opening 11c. A circular light source insertion port 11b is provided on the back side of the side surface 11a of the reflector 11. The tubular light source 12 is inserted from the insertion port 11b and the light emitting part (between both end electrodes) of the light source 12 is stored. The mounting and fixing are performed at a predetermined position. Further, a reflecting surface 13 which will be described in detail later is formed on the inner surface of the reflector 11. The reflective surface 13 can also be made of the material of the reflector 11 itself. When a reflector is formed using a high reflectance member, the manufacturing cost can be reduced. In order to further increase the reflectance, a high reflectance material layer such as silver may be provided on the surface by means of vapor deposition, sputtering, plating, coating, or the like.

このようなリフレクタ11は、アルミニウム合金等の金属板を所定の形状に切断および屈曲して作成したり、厚板から圧延成形したものが好適に使用される。リフレクタ11が金属材料等の導電性材料よりなるときには、キセノンランプの両端部をリフレクタ外部に露出させる。キセノンランプを点灯させるために電極棒12bに高電界をかけるからである。高電圧を必要としない管状光源12を用いたり、非導電性の樹脂材料よりなるリフレクタ11を用いる場合には、光源12の両端部を外部に露出させる必要はない。   Such a reflector 11 is preferably formed by cutting and bending a metal plate such as an aluminum alloy into a predetermined shape or rolling from a thick plate. When the reflector 11 is made of a conductive material such as a metal material, both ends of the xenon lamp are exposed to the outside of the reflector. This is because a high electric field is applied to the electrode rod 12b to turn on the xenon lamp. When the tubular light source 12 that does not require a high voltage is used, or when the reflector 11 made of a non-conductive resin material is used, it is not necessary to expose both ends of the light source 12 to the outside.

レンズ14は、アクリル、ポリカーボネート等の透光性樹脂よりなり、その表面にはレンズカットが形成されている。レンズカットは例えばフレネル状のものが使用され、特に左右方向(x方向)の配光を制御する形状に形成する。尚、レンズ14は、その短辺が円筒状光源2の管径の1倍より大きく3倍を超えない長さとされて前面の面積が小さくされ、その面積の小さな前面から光を出射する小型のものとされている。   The lens 14 is made of a translucent resin such as acrylic or polycarbonate, and a lens cut is formed on the surface thereof. The lens cut is, for example, a Fresnel shape, and is formed in a shape that controls light distribution in the left-right direction (x direction). The lens 14 has a short side that is longer than 1 and 3 times longer than the tube diameter of the cylindrical light source 2 so that the area of the front surface is reduced, and a small size that emits light from the front surface with a small area. It is supposed to be.

図3は前記した反射面13のうち正面反射面について説明するもので、リフレクタ11の縦断面、すなわち管状光源12の中心軸と直交するz−y平面で切断した断面において、反射面と光源との関係を説明するための図面である。反射面13は光照射方向(y方向)側に向かって拡開しており、開口部11c側の楕円系反射面部13aと、光源12側の背面反射面部13bと、前記楕円系反射面部13aと背面反射面部13bの間に設けられた接続反射面13cを有する。   FIG. 3 illustrates the front reflecting surface of the reflecting surface 13 described above. In the longitudinal section of the reflector 11, that is, the section cut along the zy plane perpendicular to the central axis of the tubular light source 12, the reflecting surface, the light source, and It is drawing for demonstrating the relationship of these. The reflection surface 13 is expanded toward the light irradiation direction (y direction) side, and includes an elliptical reflection surface portion 13a on the opening 11c side, a back reflection surface portion 13b on the light source 12 side, and the elliptical reflection surface portion 13a. It has the connection reflective surface 13c provided between the back reflective surface parts 13b.

かかる反射面13について、その設計手順に沿って説明する。最初に背面反射面部13bおよび楕円系反射面部13aを設計する。
背面反射面部13bは、前記光源12と同心円の中心、すなわち管軸位置Oを中心とし、光源12の外周半径r12よりも大きな半径r32とした点線にて示す同心円32を定める。このときr32はr12×1.02からr12×1.5までの範囲とする。これよりも小さいとリフレクタ11および光源12の製造および組み付け精度を高めないと光ムラが生じ易くなり、これよりも大きいと小型化のメリットが薄れるからである。
楕円系反射面部13aを設計する。楕円系反射面部13aは、点線にて示す楕円33の一部領域を用いている。楕円33は、その第1焦点F1を前記管軸位置Oとし、他方の第二焦点を照射方向中央、すなわち図7に示した撮影画角中央となる位置とした楕円とする。
The reflecting surface 13 will be described along the design procedure. First, the back reflection surface portion 13b and the elliptical reflection surface portion 13a are designed.
The back reflecting surface portion 13b defines a concentric circle 32 indicated by a dotted line centered on the center of the concentric circle with the light source 12, that is, the tube axis position O and having a radius r32 larger than the outer peripheral radius r12 of the light source 12. At this time, r32 is in a range from r12 × 1.02 to r12 × 1.5. If the thickness is smaller than this, unevenness of light tends to occur unless the manufacturing and assembly accuracy of the reflector 11 and the light source 12 are increased, and if it is larger than this, the merit of downsizing is reduced.
The elliptical reflection surface portion 13a is designed. The elliptical reflecting surface portion 13a uses a partial region of an ellipse 33 indicated by a dotted line. The ellipse 33 is an ellipse whose first focal point F1 is the tube axis position O and whose other second focal point is the center of the irradiation direction, that is, the center of the field of view shown in FIG.

次に、前記した同心円32と楕円33との交点P1,P2の位置が同心円の扇P1−O−P2の中心角θが180度より大きく260度よりも小さい角度となるように調整する。この扇の弧が背面反射面部13bとなる。前記中心角θが180度より小さいと背面反射面部13bにて反射する照射方向と反対側、すなわち−y方向に向かった光の補足量が低下し撮影画角中央部の明るさが低下する。また、260度よりも大きいと背面反射面部13b内での多重反射で外部に取り出せない光束が増え、ストロボ装置全体の光量を低下させるからである。
Next, the positions of the intersections P1 and P2 between the concentric circle 32 and the ellipse 33 are adjusted so that the central angle θ of the concentric fan P1-O-P2 is greater than 180 degrees and smaller than 260 degrees. The arc of this fan becomes the back reflecting surface portion 13b. When the central angle θ is smaller than 180 degrees, the supplemental amount of light directed to the side opposite to the irradiation direction reflected by the back reflecting surface portion 13b, that is, in the −y direction is reduced, and the brightness at the central portion of the photographing field angle is reduced. On the other hand, if the angle is larger than 260 degrees, the amount of light that cannot be extracted to the outside due to the multiple reflection in the back reflecting surface portion 13b increases, and the light quantity of the entire strobe device decreases.

次に接続反射面13cを設計する。接続反射面13cは、前記楕円系反射面部13aと前記背面反射面部13bを滑らかに接続し、且つ、前記管軸位置Oから出る光を該管軸位置Oよりもストロボ装置の照射方向(y方向)側に反射する形状に設計する。具体的には図4に示した光線追跡結果に基づいて設計する。図4(a)が楕円系反射面部13aおよび背面反射面部13bを交点P1、P2近傍にて接続反射面13cを介して接続した反射面における光線追跡結果、図4(b)が前記した予備的検討の反射面、すなわち楕円系反射面部13a’および背面反射面部13b’を交点P1、P2で接続した反射面のみからなる反射面における光線追跡結果である。   Next, the connection reflection surface 13c is designed. The connection reflection surface 13c smoothly connects the elliptical reflection surface portion 13a and the back surface reflection surface portion 13b, and emits light from the tube axis position O to the irradiation direction of the strobe device (y direction) from the tube axis position O. ) Design in a shape that reflects to the side. Specifically, the design is based on the ray tracing result shown in FIG. FIG. 4 (a) shows the result of ray tracing on the reflecting surface obtained by connecting the elliptical reflecting surface portion 13a and the back reflecting surface portion 13b via the connecting reflecting surface 13c in the vicinity of the intersections P1 and P2, and FIG. This is a ray tracing result on a reflection surface that is considered, that is, a reflection surface including only an elliptical reflection surface portion 13a ′ and a back surface reflection surface portion 13b ′ at intersections P1 and P2.

接続反射面13cが存在しない場合には、管軸位置Oから出射し交点P1、P2近傍の背面反射面部13bにて反射した光線は、図4(b)に示すように、再度、管軸位置Oに向かって進み反対側の背面反射面部13bに当たる。よって、この光路を繰り返して反射しy方向に向かう光線成分は少ない。一方、接続反射面13cを設けた場合には、図4(a)に示すように、管軸位置Oから出射し交点P1、P2近傍の接続反射面部13cにて反射した光線は、前記楕円系反射面部13aもしくは開口11cに向かって進む。これにより光照射方向に向かう光量が増加する。   When the connection reflecting surface 13c does not exist, the light beam emitted from the tube axis position O and reflected by the back reflecting surface portion 13b in the vicinity of the intersections P1 and P2 again becomes the tube axis position as shown in FIG. Proceeding toward O, it hits the back side reflection surface part 13b on the opposite side. Therefore, there are few light ray components that are repeatedly reflected along this optical path and directed in the y direction. On the other hand, when the connection reflection surface 13c is provided, as shown in FIG. 4A, the light beam emitted from the tube axis position O and reflected by the connection reflection surface portion 13c in the vicinity of the intersections P1 and P2 Proceed toward the reflecting surface portion 13a or the opening 11c. Thereby, the light quantity which goes to a light irradiation direction increases.

接続反射面13cは、かかる作用を行うように設計する。具体的には、中心角θが180度を超える領域、より具体的には−y軸を中心に+90度および−90度を越える範囲の背面反射面部13bを、光線の反射方向が開口11c側に向くように拡いた形状とし、かつ、前記楕円系反射面部13aと滑らかに接続するようにする。これにより前記交点P1、P2部を多少大きくする程度となりリフレクタを過度に大型化することはない。
なお、実際のキセノンランプから出射する光線は、図4のように管軸位置Oの点光源とみなせるものではなく有限の大きさを持ち、また、ガラス管12aが存在する。そのため光源12の管軸位置O以外の位置から出射する光も存在するが、これらの光も主に撮影画角内に向かって照射するものとすることができる。
The connection reflecting surface 13c is designed to perform such an action. Specifically, in the region where the central angle θ exceeds 180 degrees, more specifically, in the range exceeding +90 degrees and −90 degrees around the −y axis, the reflection direction of the light beam is on the opening 11c side. And so as to be smoothly connected to the elliptical reflecting surface portion 13a. As a result, the intersections P1 and P2 become slightly larger, and the reflector is not excessively enlarged.
Note that the light beam emitted from the actual xenon lamp cannot be regarded as a point light source at the tube axis position O as shown in FIG. 4, has a finite size, and includes a glass tube 12a. For this reason, there is also light emitted from positions other than the tube axis position O of the light source 12, but these light can also be emitted mainly toward the photographing field angle.

上記手順にて夫々の反射面部13a、13b,13cを設計し、その設計に沿って反射面13を作成する。正面反射面はyz平面にて切断した断面、すなわち、縦断面が同一形状となるようにしてリフレクタ11を作成する。なお、楕円系反射面は上記した楕円に限るものではなく、上記楕円を基礎にしてその一部を他の断面曲線に置換したもの等も含む。   The respective reflecting surface portions 13a, 13b, and 13c are designed by the above procedure, and the reflecting surface 13 is created in accordance with the design. The reflector 11 is formed so that the front reflection surface has the same cross-section cut along the yz plane, that is, the vertical cross-section. The ellipsoidal reflecting surface is not limited to the ellipse described above, and includes an ellipse-based reflecting surface obtained by substituting a part of the ellipse with another cross-sectional curve.

次に、以上の構成を有するストロボ装置10の作用について説明する。   Next, the operation of the strobe device 10 having the above configuration will be described.

本実施の形態に係るストロボ装置10は、デジタルカメラ等に内蔵され、図示しないカメラのシャッターボタンの操作に同期してストロボ装置10の光源12から閃光発光する。
光源12から出射されたストロボ光は、その大部分がリフレクタ11へ向けて照射され、該リフレクタ11の反射面13で反射してレンズ14を通過して被写体へ向かい、また、その一部は直接にレンズ14を通過して被写体に向かう。
A strobe device 10 according to the present embodiment is built in a digital camera or the like, and flashes from a light source 12 of the strobe device 10 in synchronization with an operation of a shutter button of a camera (not shown).
Most of the strobe light emitted from the light source 12 is irradiated toward the reflector 11, is reflected by the reflecting surface 13 of the reflector 11, passes through the lens 14, travels toward the subject, and part of the strobe light directly. Passing through the lens 14 toward the subject.

図5は本発明に係るストロボ配光の上下方向の強度分布について、上記した図4(b)の反射面としたストロボ装置の場合のストロボ配光と対比して示す図であり、中心強度を規格化して示している。符号Iが図4(b)の反射面、すなわち接続反射面13cを設けない場合の配光分布、符号Jが本発明、すなわち接続反射面13cを設けた場合の配光分布である。なお、このときレンズ14にはレンズカットを設けない素通しのものを使用した。   FIG. 5 is a diagram showing the intensity distribution in the vertical direction of the strobe light distribution according to the present invention in comparison with the strobe light distribution in the case of the strobe device having the reflecting surface in FIG. Standardized. Reference numeral I denotes the light distribution in the case where the reflecting surface in FIG. 4B, that is, the connection reflecting surface 13c is not provided, and reference numeral J denotes the light distribution in the present invention, that is, the connection reflecting surface 13c is provided. At this time, a transparent lens without a lens cut was used as the lens 14.

この図からわかるように、本発明に係るストロボ装置10の場合には、上下方向(z方向)の配光特性において中央部、すなわち中心部がその周囲に比べて凹まなくなって平坦化されている。実際の写真撮影による評価結果では、この配光分布の差により光ムラが解消される。また、本発明に係る反射面の組み合わせにより中心光度を相対的に高めることができ、さらに、中央から上下に10度の広い範囲にわたって平坦化することができた。それゆえ、実際の写真撮影において、もっとも重要な中央部における高い光強度と均一性を得ることが出来得る。なお、左右方向(x方向)の配光特性は、従来のものと同一であった。   As can be seen from this figure, in the strobe device 10 according to the present invention, in the light distribution characteristics in the vertical direction (z direction), the central portion, that is, the central portion is flattened so as not to be recessed compared to the surroundings. . In the evaluation result by actual photography, the light unevenness is eliminated by the difference in the light distribution. In addition, the central luminous intensity can be relatively increased by the combination of the reflecting surfaces according to the present invention, and further, it can be flattened over a wide range of 10 degrees up and down from the center. Therefore, in actual photography, it is possible to obtain high light intensity and uniformity in the most important central portion. In addition, the light distribution characteristic in the left-right direction (x direction) was the same as the conventional one.

以上のような構成により、光源12から背面方向および側面方向に向かう光も有効に利用することができるために全体の光量が増加する。また、ストロボ装置10の上下方向(z方向)における中央部の光量増加と均一性向上を図ることができる。よって、ストロボ装置10の上下方向の幅を狭めたストロボ装置を実現することができ、カメラに内蔵したときにカメラの前面側意匠の自由度を高めることができ得る。また、ストロボ装置自体の奥行きも大きくすることがない。   With the configuration as described above, the light from the light source 12 toward the back direction and the side surface direction can also be used effectively, so that the total amount of light increases. Further, it is possible to increase the light amount and improve the uniformity of the central portion in the vertical direction (z direction) of the strobe device 10. Therefore, a strobe device in which the vertical width of the strobe device 10 is narrowed can be realized, and the degree of freedom of the design on the front side of the camera can be increased when incorporated in the camera. Further, the depth of the strobe device itself is not increased.

尚、本発明のストロボ装置は上記した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、楕円系反射面の一部に平坦面を設ける等の本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The strobe device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, such as providing a flat surface on a part of the elliptical reflecting surface. Of course, it can be added.

本発明に係るストロボ装置の斜視図である。1 is a perspective view of a strobe device according to the present invention. 本発明に係るストロボ装置の側面図である。1 is a side view of a strobe device according to the present invention. 本発明に係るストロボ装置のリフレクタと光源の関係を説明する部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section explaining the relationship between the reflector and light source of the strobe device according to the present invention. ストロボ装置の平行光線に対する光線追跡結果を示す部分縦断面図である。 (a)が本発明に係るストロボ装置の部分縦断面図 (b)が本発明の予備的検討のストロボ装置の部分縦断面図It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the ray trace result with respect to the parallel ray of a strobe device. (A) is a partial vertical cross-sectional view of a strobe device according to the present invention (b) is a partial vertical cross-sectional view of a strobe device of a preliminary study of the present invention 本発明に係るストロボ配光の強度分布を予備的検討の強度分布と規格化して対比して示す図である。It is a figure which compares and compares the intensity distribution of strobe light distribution which concerns on this invention with the intensity distribution of preliminary examination. 従来のストロボ装置の斜視図である。It is a perspective view of the conventional strobe device. ストロボ装置の撮影画角を説明する図である。It is a figure explaining the imaging | photography angle of view of a strobe device. 従来のストロボ装置の部分側面断面図である。It is a partial side sectional view of a conventional strobe device. 予備的検討のストロボ装置のリフレクタと光源の関係を説明する部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section explaining the relationship between the reflector of the strobe device of preliminary examination, and a light source. 予備的検討のストロボ配光の強度分布を示す図である。It is a figure which shows intensity distribution of strobe light distribution of preliminary examination.

符号の説明Explanation of symbols

10 ストロボ装置
11 リフレクタ
12 光源
13 反射面
13a 楕円系反射面部
13b 背面反射面部
13c 接続反射面部
14 レンズ
θ 円弧の中心角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Strobe device 11 Reflector 12 Light source 13 Reflecting surface 13a Elliptic reflecting surface portion 13b Back reflecting surface portion 13c Connection reflecting surface portion 14 Lens θ Center angle of arc

Claims (2)

管状の光源と、ストロボ装置の照射方向が開口したリフレクタとを備えたストロボ装置において、
前記リフレクタは、前記光源の管中心軸と直交する断面形状が、前記開口側の楕円系反射面部と、光源側の背面反射面部が接続反射面を介して合成されており、
前記背面反射面は、前記光源中心軸と同心円で、光源よりも大きな半径であり、且つ、円弧の中心角が180度よりも大きく、
前記楕円系反射面は、楕円の第1焦点位置を光源とし、第2焦点位置をストロボ装置の照射方向中心位置とし、
前記接続反射面は、前記楕円系反射面と前記背面反射面を滑らかに接続し、且つ、前記光源中心軸から出る光を該光源中心軸よりもストロボ装置の照射方向側に反射する形状であることを特徴とするストロボ装置。
In a strobe device comprising a tubular light source and a reflector having an opening in the irradiation direction of the strobe device,
The reflector has a cross-sectional shape orthogonal to the tube central axis of the light source, the elliptical reflection surface portion on the opening side and the back reflection surface portion on the light source side are combined via a connection reflection surface,
The back reflecting surface is concentric with the light source central axis, has a larger radius than the light source, and a central angle of the arc is larger than 180 degrees,
The elliptical reflecting surface has a first focal position of the ellipse as a light source, a second focal position as a center position in the irradiation direction of the strobe device,
The connection reflective surface smoothly connects the elliptical reflective surface and the back reflective surface, and reflects light emitted from the light source central axis toward the irradiation direction side of the strobe device from the light source central axis. A strobe device characterized by that.
前記背面反射面の円弧の中心角が180度より大きく260度よりも小さい角度であり、
前記接続反射面が、前記光源中心軸から出る光を前記楕円系反射面に向かって反射する形状としたことを特徴とする請求項1記載のストロボ装置。
The central angle of the arc of the back reflecting surface is an angle greater than 180 degrees and less than 260 degrees;
The strobe device according to claim 1, wherein the connection reflection surface is configured to reflect light emitted from the light source central axis toward the elliptical reflection surface.
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