JP2010122482A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第一反射面を大型化することなく、被写体に対する光量が均等になるようにする。
【解決手段】 底部側に閃光放電管３が配設される第一反射面２と、被写体側に面する閃光放電管３の半外周面に接触乃至近接するように且つ光軸を挟むように所定の間隔をおいて配設される一対の第二反射面８，８とを備え、第一反射面２を、第一反射面２の最深部に位置する閃光放電管３の円弧面に接触乃至近接するように配設し、反射光が光軸方向に集光するような曲率に設定される第一曲面４と、被写体の周囲に照射できるように、被写体側に面する閃光放電管３の半外周面の両端部位から、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように延出される一対の第二曲面５とで構成し、閃光放電管３からの光及び第一曲面４による反射光を、第二反射面８，８の間を通して光軸方向に集光できる位置に第二反射面８，８を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、閃光放電管から発光される光の照射範囲を制御するようにしたストロボ装置に関する。

例えばカメラのストロボ装置としては、その撮影画角に不必要な範囲への光の照射を抑制するため、遮光板や反射部材等によって制御するようにしている。

この種の従来のストロボ装置としては、凹状の放物面で構成されると共に、その底部側に閃光放電管が設けられる第一反射面と、被写体側に面する閃光放電管の半外周面に隣接するように且つ光軸を挟むように所定の間隔をおいて配設される一対の第二反射面とを備えたものが公知になっている（例えば特許文献１）。

第一反射面は、該第一反射面の底部側に位置する閃光放電管の半外周面の曲率よりも大きい曲率に設定されている曲面（放物面）であり、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように形成されている。

両第二反射面は、閃光放電管の中心から被写体側に向かう水平方向の直線を基準にして設定された所定の角度（上下１２度）の位置に配設されている。

そして、１２度〜５０度の範囲の不要な上下の光を、第一及び第二反射面に反射させて光軸方向の中心側へ集光させるようにしている。
特開２０００−２９２８３５号公報

しかしながら、従来の前記ストロボ装置の場合、第二反射面の配設位置が、光軸を基準にして設定された角度の位置に配設されているので、第二反射面の間隔が狭くなっている。このため、第二反射面の間を通る反射光は極僅かであることから、第二反射面の外側を通過して第一反射面から反射される反射光で補う必要がある。

したがって、第一反射面の開口は必然的に大きくなり、ストロボ装置の開口部が大きくなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、前記問題点を鑑み、第一反射面の開口を大きくすることなく、被写体に対する光量が均等になるように集光して照射できるようにしたストロボ装置を提供することを課題とする。

本発明に係るストロボ装置は、底部側に閃光放電管が配設され、閃光放電管からの光を被写体側に反射する第一反射面と、被写体側に面する閃光放電管の半外周面に接触乃至近接するように且つ光軸を挟むように所定の間隔をおいて配設され、閃光放電管からの光を第一反射面に反射する一対の第二反射面とを備え、前記第一反射面は、第一反射面の最深部に位置する閃光放電管の円弧面に接触乃至近接するように配設され、反射光が光軸方向に集光するような曲率に設定される第一曲面と、被写体側に面する閃光放電管の半外周面の両端部位から、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように延出される一対の第二曲面とで構成され、前記第二反射面は、閃光放電管からの光及び第一曲面による反射光を、第二反射面間を通して光軸方向に集光できる位置に配設されることを特徴とする。

この場合、被写体側とは反対側に照射される閃光放電管からの光が第一曲面で反射されて、第二反射面の間を通って光軸方向に集光されて被写体側に照射される。また、閃光放電管からの光が第二反射面で反射された後、第一曲面で反射され、上記と同様に、第二反射面間を通って光軸方向に集光されて被写体側に照射される。一方、第二曲面によって、不必要な領域に拡散しようとする、閃光放電管からの光及び反射光を被写体の周囲に集光させて照射できるようになる。

つまり、第一反射面の開口を大きくすることなく、換言すれば第一反射面を大型化することなく、被写体に対して略均等の光量を照射できるようになる。

請求項２記載の発明によれば、第二反射面を、閃光放電管の中心及び第二曲面の被写体側の端部を結ぶ一対の第一の直線と閃光放電管の外周面とが交差する点と、該両第一の直線と閃光放電管の内周面とが交差する点から光軸に沿って引かれる一対の第二の直線が閃光放電管の外周面と交差する点との間に設けるような構成を採用することもできる。

この場合、被写体に対する光量が略均等になるような位置に第二反射面を設定することができる。即ち、第二反射面の間を通過する光が、該第二反射面の位置によって低減されることなく照射される。また、不必要な領域に拡散しようとする、閃光放電管からの光及び反射光が、第二反射面によって妨げられることなく第二曲面で反射される。

請求項３記載の発明によれば、第一反射面の第一曲面が設けられる第一反射部材と、第二反射面が設けられる入射部、第一反射面の第二曲面が設けられる広角部、該広角部からの光を被写体側に照射するための光学パネルから構成される導光体とを備え、閃光放電管を、第一反射部材と導光体とで挟持するような構成を採用することもできる。この場合、閃光放電管を反射部材に固定するブッシングなどの部材が不要になると共に、閃光放電管の両端部に封止された電極と閃光放電管の外周面との間の絶縁がより確実になる他、光軸と第二反射面との位置合わせが不要となって、組み立て作業工程の簡素化が可能となる。

請求項４記載の発明によれば、第二反射面を金属蒸着膜で形成するようにしてもよい。この場合、金属板のプレスで成形した反射部材に第二反射面を設け、閃光放電管と組み合わせる場合に比べ、第二反射面を閃光放電管の外周面により密着できるようになるので効率よく第一曲面に反射できると共に、反射部材の部品公差などによって第二反射面の位置がずれ、光学性能が低下する恐れがない。

例えば、本発明を利用したストロボ装置に細管のキセノン管を用いる場合、閃光放電管の外周面に第二反射面を設けずに、導光体の入射部に金属蒸着膜による第二反射面を設け、閃光放電管と導光体の入射部を密着させることが好ましい。前記構成を用いることによって、細管の閃光放電管であっても容易に第二反射面を設けることが可能となる。

請求項５記載の発明によれば、第一反射面の第一及び第二曲面の少なくとも一方が設けられる第一反射部材を、金属板のプレスで成形するようにしてもよい。

請求項６記載の発明によれば、第一反射面の第一及び第二曲面の少なくとも一方が設けられる第一反射部材を、樹脂成型によって成形し、第一及び第二曲面の少なくとも一方を金属蒸着膜により形成するようにしてもよい。例えば、本発明を利用したストロボ装置に細管のキセノン管を用いる場合には反射部材なども小型化され、加工が複雑になるが、樹脂成型によって曲面を成型した後に金属膜を蒸着することで、容易に反射部材を成形することが可能となる。

請求項７記載の発明によれば、第一反射面の第一及び第二曲面の少なくとも一方の裏側に、熱伝導性シリコンを備えるような構成を採用することもできる。

例えば、閃光放電管として、外径が１．３ｍｍのキセノン管などを用いた場合、外径１．３ｍｍという細管に合わせた複雑な形状の反射傘は組み立て時に変形しやすく、わずかな歪みであっても光学性能に影響する恐れがあるため、反射傘の裏側にシリコンを設けることで、変形防止が可能になり、また、熱伝導性シリコンを採用することで放熱効果を得ることが可能となる。

請求項８記載の発明によれば、第一反射面の第一曲面及び第二曲面を、非球面形状にするような構成を採用することもできる。

この場合、第一曲面を非球面形状にすることによって、閃光放電管からの直接光を光軸方向に集光しやすくなり、第二曲面を非球面形状にすることによって、閃光放電管からの光束を被写体の周囲に照射しやすくなる。

本発明によれば、底部側に閃光放電管が配設される第一反射面を、反射光が光軸方向に集光するような曲率に設定される第一曲面と、被写体側に面する閃光放電管の半外周面の両端部位から、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように延出される一対の第二曲面とで構成し、被写体側に面する閃光放電管の半外周面に接触乃至近接する第二反射面を、閃光放電管からの光及び第一曲面による反射光を、第二反射面間を通して光軸方向に集光できる位置に配設するようにしたので、被写体に照射される光量が均一化される。また、第一反射面の小型化を図ることができる。

本発明に係る導光体の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
（第一実施形態）
まず、第一実施形態に係るストロボ装置について図１を参照して説明する。なお、図１を正面から見て、その左側を前側（被写体側）、右側を後側（装置本体側）として、この前後を基準にして上下左右が決定されるものとする。また、閃光放電管の中心と被写体とを結ぶ前後方向の軸線をＸ軸（光軸）とし、該Ｘ軸に対して直交する上下方向の軸線をＹ軸とする。

第一実施形態に係るストロボ装置は、複数の曲面によって略凹状の放物面、即ち第一反射面２が形成されると共に、該第一反射面２の底部側に閃光放電管３が配設される樹脂製の第一反射部材１と、被写体側に面する閃光放電管３の半外周面に隣接するように且つ光軸を挟むように所定の間隔をおいて配設される一対の第二反射部材７，７と、本ストロボ装置が組み込まれる、例えば、カメラや携帯電話などの装置本体９の開口９ａに挿入された導光体１０とを備えている。

第一反射面２は、第一反射面２の最深部に位置する閃光放電管３の円弧面に近接して配設され、閃光放電管３からの光が光軸方向に集光するような曲率、即ち上記円弧面よりも大きい曲率に設定された第一曲面４と、被写体の周囲に照射できるように、被写体側に面する閃光放電管３の半外周面の両端部位から、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように延出される一対の第二曲面５と、第一曲面４と第二曲面５の間に設けられ、閃光放電管３の外周面の外側に同心状に設けられた第三曲面６とで構成されている。

このように、第一反射面２は、異なる曲率に設定された複数の曲面、即ち第一〜第三曲面４〜６から構成されているので、第一反射面２の開口を大きくする必要がなく、小型化が可能になる。

そして、第一曲面４及び第二曲面５は、非球面形状を呈しており、次式を満たす。
（式）…ｙ＝ｘ^２／Ｒ／［１＋｛１−（ｋ＋１）ｘ^２／Ｒ^２｝^１／２］

ｘ：第一反射面２の最深部から光軸と直交する方向における第一曲面４及び第二曲面５の位置
ｙ：第一反射面２の最深部から光軸方向における第一曲面４及び第二曲面５の位置
第一曲面４：０＜ｋ＜−１ Ｒ＞閃光放電管３の半径
第二曲面５：０＜ｋ＜−１ Ｒ＜閃光放電管３の半径
第二反射部材７，７は、閃光放電管３外周面の軸方向に沿って帯状の金属蒸着膜によって形成され、その裏面に第二反射面８，８が構成される。そして、閃光放電管３からの光及び第一曲面４による反射光を、両第二反射面８，８の間を通して光軸方向に集光できる位置に設けられている。

この位置は以下のように設定される。即ち、閃光放電管３の中心と第二曲面５の被写体側端部（開口端部）を第一直線Ａ，Ａ’で結ぶ。つぎに、この両第一直線Ａ，Ａ’が閃光放電管３の内周面に交差する交点から光軸に沿って閃光放電管３の外周面に一対の第二直線を引き、その交点と閃光放電管３の中心とを直線Ｂ、Ｂ’で結ぶ。このように、閃光放電管３の中心から外周面に向かって一対の直線Ａ，Ｂ、Ａ’，Ｂ’が上下にそれぞれ設けられ、上側の両直線Ａ，Ｂの間、及び下側の両直線Ａ’，Ｂ’の間にそれぞれ金属が帯状に蒸着され、閃光放電管の外周面側が第二反射面８，８となる。例えば、直線Ａ，Ａ’は、Ｙ軸に対して４０度以下に設定され、直線Ｂ，Ｂ’は、Ｙ軸に対して５０度以下に設定される。この場合、従来のように、Ｘ軸（光軸）を基準にして、上記各直線Ａ，Ｂ、Ａ’，Ｂ’の角度を設定していないので、従来に比して、両第二反射面８，８の間の開口が大きく設定できる。つまり、第一曲面４及び第二反射面８，８からの反射光を、第二反射面８，８の開口を通過させて被写体に照射できるようになる。

また、第二反射面８，８の配置される位置は、閃光放電管の内径の頂上部及び底部（即ち、閃光放電管の中心からＹ軸方向に最も遠い内径の端部）からＸ軸（光軸）の略直線上に位置している。

一般的に、閃光放電管は内部に封止されたガス全体が励起され発光するため、閃光放電管の中心部のみならず、閃光放電管の内径の端部（例えば、図１で言う閃光放電管３の内径の頂上部及び底部）からも発光する。閃光放電管３の内径の端部から発光した光が照射角外（即ち、図１の直線Ａ，Ｂ間、Ａ’，Ｂ’間）に照射されることがないよう、第二反射面８，８を設け、第一曲面４に反射することが可能となる。

つぎに閃光放電管３が発光した場合の光の照射状態について説明する。閃光放電管３が放電によって発光すると、例えば第一曲面４に当たった閃光放電管３の直接光Ｈ１は、両第二反射面８，８の間を通ってＸ軸（光軸）方向に沿うように被写体に照射される。第二曲面５に当たった閃光放電管３の直接光Ｈ２は上下からＸ軸（光軸）に集光されて被写体に照射される。第三曲面６に当たった閃光放電管３の直接光Ｈ３は、第二曲面５に当たって被写体の周囲に照射される。一方、第二反射面８，８に当たった閃光放電管３の直接光Ｈ４は、第一曲面４に当たって両第二反射面８，８の間を通ってＸ軸（光軸）から上下に広がるように被写体の周囲に照射される。つまり、被写体に対する全体の光量が均一になるように照射される。
（第二実施形態）
つぎに第二実施形態に係るストロボ装置について図２を参照して説明する。なお、図２において、図１と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。

第二実施形態に係るストロボ装置は、図２に示すように、断面が略凹字形状の曲面、即ち第一反射面１２が形成されると共に、該第一反射面１２に閃光放電管３の半外周面が沿うように近接して設けられる樹脂製の第一反射部材１１と、被写体側に面する閃光放電管３の半外周面に隣接するように設けられる導光体とを備えている。

この第一反射部材１１は、金型によって反射面の曲面形状が形成された後に、金属蒸着によって第一反射面１２が形成される。

第一反射面１２は、第一反射部材１１の最深部に位置する閃光放電管３の円弧面に接触するように配設され、閃光放電管３から光が光軸方向に集光するような曲率、即ち上記円弧面よりも大きい曲率に設定された第一曲面１３と、該第一曲面１３の両端部から延出され、閃光放電管３の外周面の外側に同心状に設けられた第三曲面１５とで構成されている。

導光体１６は、閃光放電管３の被写体側の外周面に接触する円弧状の曲面を有する入射部１６ａと、閃光放電管３からの光を被写体の周囲に照射できるように、被写体側に面する閃光放電管３の半外周面の両端部位から、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように延出される一対の曲面が形成される広角部１６ｂと、第一反射部材１１の上端面に当接する上側導光部１６ｃと、第一反射部材１１の下端面に当接する下側導光部１６ｄと、装置本体１８の開口部１８ａから被写体側に向かって延出される出射部１６ｅとを備え、該出射部１６ｅの被写体側に面する端面には一体化された板状の光学パネル１７とを備えている。尚、出射部１６ｅの被写体側に面する端面に直接フレネル面を設けることによって、光学パネル１７の代わりとしても良い。

入射部１６ａの曲面は、閃光放電管３の外周面に、軸方向に沿って形成される第二反射面１９，１９が蒸着されている。そして、図１と同様に、閃光放電管３からの光及び第一曲面１３による反射光を、両第二反射面１９，１９の間を通してＸ軸（光軸）方向に集光できる位置に設けられている。

広角部１６ｂの曲面は、第一反射面１２を構成する第二曲面１４が設けられている。本実施例においては、第二曲面１４は広角部１６ｂの、上側導光部１６ｃ、下側導光部１６ｄ側の外曲面に金属蒸着膜によって形成される。

つぎに閃光放電管３が発光した場合の光の照射状態は、図１の場合と同様であり、第一曲面１２に当たった閃光放電管３の直接光は、両第二反射面１９，１９の間を通って被写体に照射され、第二曲面１４に当たった直接光は光軸方向に集光して被写体に照射され、第三曲面１５に当たった直接光は、第二曲面１４に当たって被写体の周囲に照射される。一方、第二反射面１９，１９に当たった直接光は、第一曲面１３に当たって両第二反射面１９，１９の間を通って被写体の周囲に照射される。

なお、本発明は、前記の第一及び第二実施形態に限定することなく種々変更することができる。いうまでもなく、前記構成は、一例であることはいうまでもない。

本発明に係るストロボ装置は、カメラなどの撮像装置を構成するものとして有効に利用することができる。

本発明に係る第一実施形態に係るストロボ装置の要部拡大側面図 本発明に係る第二実施形態に係るストロボ装置の要部拡大側面図

符号の説明

１、１１ 第一反射部材
２、１２ 第一反射面
３ 閃光放電管
４、１３ 第一曲面
５、１４ 第二曲面
６、１５ 第三曲面
７ 第二反射部材
８、１９ 第二反射面
１６ 導光体
１６ａ 入射部
１６ｂ 広角部
１６ｅ 出射部
１７ 光学パネル

Claims (8)

1. 底部側に閃光放電管が配設され、閃光放電管からの光を被写体側に反射する第一反射面と、被写体側に面する閃光放電管の半外周面に接触乃至近接するように且つ光軸を挟むように所定の間隔をおいて配設され、閃光放電管からの光を第一反射面に反射する一対の第二反射面とを備え、前記第一反射面は、第一反射面の最深部に位置する閃光放電管の円弧面に接触乃至近接するように配設され、反射光が光軸方向に集光するような曲率に設定される第一曲面と、被写体の周囲に照射できるように、被写体側に面する閃光放電管の半外周面の両端部位から、被写体側に向かうにしたがって大きく開口するように延出される一対の第二曲面とで構成され、前記第二反射面は、閃光放電管からの光及び第一曲面による反射光を、第二反射面間を通して光軸方向に集光できる位置に配設されることを特徴とするストロボ装置。
2. 第二反射面は、閃光放電管の中心及び第二曲面の被写体側の端部を結ぶ一対の第一の直線と閃光放電管の外周面とが交差する点と、該両第一の直線と閃光放電管の内周面とが交差する点から光軸に沿って引かれる一対の第二の直線が閃光放電管の外周面と交差する点との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のストロボ装置。
3. 第一反射面の第一曲面が設けられる第一反射部材と、第二反射面が設けられる入射部、第一反射面の第二曲面が設けられる広角部、該広角部からの光を被写体側に照射するための光学パネルから構成される導光体とを備え、閃光放電管が、第一反射部材と導光体とで挟持されることを特徴とする請求項１又は２に記載のストロボ装置。
4. 第二反射面が金属蒸着膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のストロボ装置。
5. 第一反射面の第一及び第二曲面の少なくとも一方が設けられる第一反射部材を、金属板のプレスで成形することを特徴とする請求項１又は２に記載のストロボ装置。
6. 第一反射面の第一及び第二曲面の少なくとも一方が設けられる第一反射部材を、樹脂成型によって成形し、第一及び第二曲面の少なくとも一方を金属蒸着膜により形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のストロボ装置。
7. 第一反射面の第一及び第二曲面の少なくとも一方の裏側に、熱伝導性シリコンを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のストロボ装置。
8. 第一反射面の第一曲面及び第二曲面は、非球面形状に形成され、該非球面は次式を満たすことを特徴とする１乃至７のいずれか１項に記載のストロボ装置。
   
   （式）…ｙ＝ｘ^２／Ｒ／［１＋｛１−（ｋ＋１）ｘ^２／Ｒ^２｝^１／２］
   
   ｘ：第一反射面の最深部から光軸と直交する方向における第一及び第二曲面の位置
   ｙ：第一反射面の最深部から光軸方向における第一及び第二曲面の位置
   
   第一曲面：０＜ｋ＜−１ Ｒ＞閃光放電管半径
   第二曲面：０＜ｋ＜−１ Ｒ＜閃光放電管半径

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