JP2010197583A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光部２を冷却して、閃光放電管５の発熱によって光学部材３が溶解するのを防止し、さらに、閃光放電管５の主電極１３、１４とリード線をつなぐ半田が溶解して断線に至ることを防止することができるストロボ装置１１を提供する。
【解決手段】 本発明に係るストロボ装置１１は、閃光放電管５、被写体側の開放部に向かって照射されない閃光放電管５からの発光光を開放部に向けて反射させる反射部材６、及び、反射部材６の開放部に取り付けられるフロントガラス７を有する発光部２と、閃光放電管から直接及び間接的に照射される発光光を透過可能な光学部材３と、発光部２及び光学部材３を収納する筐体１２とを備え、筐体１２は、さらに、筐体１２外の空気を筐体１２外に排気して、閃光放電管５及び反射部材６の周囲に流通させるための排気ファン１６と、筐体１２外の空気を筐体１２内に吸気する吸気孔１７とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ストロボ装置に関し、より詳しくは、閃光放電管を連続発光することにより筐体内の各部品及び部分が高温となるのを防ぐために、冷却する手段を備えたストロボ装置に関する。

従来のストロボ装置について、図７を参酌しつつ、説明する。ストロボ装置１は、被写体に向けて発光光を照射するための発光部２と、発光部２からの発光光を透過させて、被写体に向けて配光するための光学部材３とを備え、発光部２及び光学部材３を筐体４に収納している。発光部２は、閃光放電管５、及び、被写体側の開放部に向かって照射されない閃光放電管５からの発光光を開放部に向けて反射させるための反射部材６と、反射部材６の開放部に取り付けられ、閃光放電管５からの発光光を透過可能なフロントガラス７とを少なくとも備えている。光学部材３は、閃光放電管５からの発光光及び反射部材６から反射された発光光を集光し、発光光の到達距離を伸ばすフレネルレンズ８と、フレネルレンズ８を保護するアクリルパネル９とを備えている。

そして、最近のデジタルスチルカメラの普及により、短い間隔で連続して写真撮影が行われるようになっており、ストロボ装置１もこのような撮影に対応して短い間隔で連続して発光する必要が生じてきた。具体的に説明すると、連続発光を行うことにより、閃光放電管５が、特に、ガラスバルブの陰極側が高温となるため、周辺部品及び部分に熱が伝導し、条件によっては（例えば外部電源を接続して調光、減光一切なしでフル発光を短時間に百回以上繰り返す等）、フレネルレンズ８が変形、溶解することがあった。

そこで、これを改善すべく、従来のストロボ装置１は、フロントガラス７とフレネルレンズ８との間に空気を流通させる吸気ファン１０を備えており、吸気ファン１０を作動させて筐体４外の空気をフレネルレンズ８の表面に流通させて冷却し、変形及び溶解を防止するようにしていた（例えば、特許文献１）。

ここで、具体的に、吸気ファン１０などの冷却手段を備えていないストロボ装置では、閃光放電管５を連続してフル発光したときに、筐体４内の各部品及び部分の温度がどのように変化するかについて検証すべく温度測定を行い、その結果を図８に示す。なお、温度測定に使用したストロボ装置は、発光部２を広角端位置（フレネルレンズ８に発光部２が最も接近する位置）に合わせており、温度測定は、筐体４内の各部品及び部分に熱電対を用いて行った。また、図８の横軸（ｘ軸）は、閃光放電管５を３秒毎にフル発光させた発光回数Ｎ［回］を示し、縦軸（ｙ軸）は、発光回数Ｎごとの各部品及び部分の測定温度Ｔ［℃］を示している。

具体的に、図８を用いて説明すると、太線Ａは、閃光放電管５の温度、具体的には、閃光放電管５のガラスバルブの外面を温度測定したものであり、封入されたガスを励起させて、閃光放電管５を発光させているため、筐体４内で最も温度が高くなる部品である。そして、閃光放電管５の温度は、発光開始から４回目以降に急激に温度上昇している。

実線Ｂは、発光部２の内部を、具体的には、反射部材６とフロントガラス７とによって囲まれた閃光放電管５の周囲の空気を温度測定したものである。発光部２の内部は、反射部材６及びフロントガラス７によって略密閉されているため、閃光放電管５から放熱される熱が伝導されて温度上昇している。そして、発光部２の内部の温度は、閃光放電管５の温度を測定した結果（図８の太線Ａ）と同様に、閃光放電管５の発光開始から４回目以降に急激に温度上昇している。

破線Ｃは、反射部材６を、具体的には、反射部材６の外側を温度測定したものであり、閃光放電管５によって熱せられた空気から熱が伝導されて、温度上昇している。

点線Ｄは、フロントガラス７を、具体的には、フロントガラス７の被写体側の面を温度測定したものであり、反射部材６と同様に、閃光放電管５によって熱せられた空気から熱が伝導されるが、フロントガラス７は、断熱性を有する材質でできており、熱を遮断する効果があるため、反射部材６の温度（図８の破線Ｃ）ほど温度上昇しない。

一点鎖線Ｅは、フロントガラス７とフレネルレンズ８との間の空気を温度測定したものである。この空気は、フロントガラス７から放熱される熱をこの空気が吸収することから温度上昇し、フロントガラス７の温度（図８の点線Ｄ）と略同じ温度まで上昇する。

二点鎖線Ｆは、フレネルレンズ８を温度測定したものであり、フロントガラス７とフレネルレンズ８との間の空気から熱が伝導されて、温度上昇する。そして、フレネルレンズ８の温度は、発光開始から３５回目で、許容温度の上限である１００℃を超えてしまう。

よって、筐体４内の温度Ｔは、ストロボ装置１を連続発光させると、発光回数Ｎが増えるにつれて、閃光放電管５から順に、閃光放電管５の周囲の空気、反射部材６、フロントガラス７、発光部２の周囲の空気（フロントガラス７とフレネルレンズ８との間の空気、及び、筐体４と反射部材６との間の空気）、フレネルレンズ８、フレネルレンズ８とアクリルパネル９との間の空気、アクリルパネル９へと順に熱が伝導される。
特開２００７−１９２９７１号公報

しかし、前述の特許文献１のストロボ装置１では、フロントガラス７とフレネルレンズ８との間の空気に筐体４外の空気を流通させて、フレネルレンズ８のみを冷却するため、発光部２を、主に、閃光放電管５及び前記反射部材６を冷却することができず、発光部２の温度は、ほとんど下げることができなかった。

さらに、発光部２の温度が高い状態では閃光放電管５の主電極も高温となり、主電極とリード線とをつなぐ半田が溶解して、断線することが想定され、発光回数Ｎに制限を加えなければならなかった。

従って、本発明は、発光部を冷却することができ、閃光放電管の主電極とリード線をつなぐ半田が溶解して断線に至ることを防止することができるストロボ装置を提供することを目的とする。

本発明のストロボ装置は、閃光放電管と、被写体側に開放部に向かって照射されない閃光放電管からの発光光を開放部に向けて反射させるための反射部材を少なくとも有する発光部と、開放部と対向して配置され、閃光放電管から直接及び間接的に照射される発光光を透過可能な光学部材と、少なくとも発光部及び光学部材を収納する筐体とを備えるストロボ装置において、閃光放電管及び反射部材の冷却機構を備えたことを特徴とする。
本発明に係る冷却機構は、筐体外の空気を吸気して閃光放電管及び反射部材の周囲に流通させるための冷却ファンであり、冷却ファンは、筐体内の空気を筐体外に排気する排気ファンであることが好ましい。

この構成によれば、筐体内で熱せられた空気がファンによって排出され、同時に、閃光放電管及び反射部材の周囲の減圧によって筐体外の空気が筐体内に導入されるので、閃光放電管及び反射部材を効果的に冷却することができる。
したがって、本発明に係るストロボ装置は、連続してフル発光させても、筐体内で蓄積された熱によって、閃光放電管の主電極とリード線を結ぶ半田が溶断して断線に至ることを防止することができる。さらに、本発明に係るストロボ装置は、閃光放電管及び反射部材が放熱する熱によって温度上昇していた光学部材に熱を伝導するのも防止することができ、光学部材を冷却する効果を有する。

従来技術のように吸気側にファンを設けた場合、ファンの回転によって流通した空気が、筐体内の空気を攪拌してしまい、各部材に熱が伝わり易かったが、本構成では、排気側にファンを設けているので、発光部によって熱せられた空気を筐体内で攪拌することなく筐体外に排気でき、閃光放電管及び反射部材を効果的に冷却することができる。

また、本発明のストロボ装置の筐体は、筐体外の空気を吸気するための吸気孔を備え、吸気孔は、発光部を挟んで排気ファンの反対側に配置されていてもよい。さらに、吸気孔の開口中心軸と排気ファンの回転中心軸とが閃光放電管の中心軸とほぼ一致している、より具体的には、閃光放電管端部の管軸に配置される主電極に対応していることが好ましい。この構成によれば、排気ファンを作動させると、排気ファンの反対側に設置された吸気孔から筐体外の空気が吸気され、閃光放電管及び反射部材の周囲を流通し、排気ファンによって筐体内で熱せられた空気が排気されるため、閃光放電管及び前記反射部材の周囲には一方向に空気の流れができる。したがって、筐体内の空気は攪拌されることなく循環するため、閃光放電管及び反射部材を確実に冷却することができる。
吸気孔と排気ファンの位置は、吸気孔の開口中心軸と排気ファンの回転中心軸とが、閃光放電管の主電極に近くなるように配置されているので、主電極が効率的に冷却され、閃光放電管の主電極とリード線をつなぐ半田が溶解して断線に至ることを防止することができる。

また、本発明のストロボ装置は、吸気孔を閃光放電管の陽極側に配置し、排気ファンを閃光放電管の陰極側に配置することを特徴とする。この構成によれば、排気ファンを作動させると、筐体外の空気が吸気孔から吸気され、閃光放電管の陽極側から陰極側へ閃光放電管の長手方向に沿って空気が流通され、排気ファンによって排出できるため、最も高温となる陰極側で熱せられた空気を攪拌させることなく排出でき、且つ、陽極側で熱せられた空気も筐体内で攪拌させることなく排気孔に排気することができるので、閃光放電管及び反射部材を効率的に冷却することができる。
また、本発明のストロボ装置の吸気孔は、排気ファンの有効開口面積より小さい有効開口面積を有していてもよい。排気孔よりも吸気孔の有効開口面積を小さくすることによって、筐体内吸気孔から閃光放電管及び反射部材の周囲を流通する空気の流速が速くなり、さらに効率的に発光部を冷却することができる。

また、本発明のストロボ装置は、吸気孔、又は排気ファンの少なくとも一方の、発光部側に空気整流部を備え、吸気孔側の空気整流部は発光部側に筐体内吸気孔を、排気ファン側の空気整流部は発光部側に筐体内排気孔を備えることを特徴とする。
排気ファンを作動させると筐体内の減圧によって、給気孔より筐体外の空気が吸気孔側の空気整流部に導入され、発光部を冷却するのに必要な風量が確保された後に、筐体内吸気孔から閃光放電管及び反射部材の周囲を流通する。閃光放電管及び反射部材の周囲を流通した空気は、筐体内排気孔から排気ファン側の空気整流部に集められ、排気ファンによって筐体外へと排気される。
吸気孔と発光部、もしくは発光部と排気ファンの間に空気整流部が設けられることによって、発光部、又は発光部と光学部材との間に流通する空気の量を調整し、吸気孔や排気ファンといった筐体の開口部分から侵入し得る埃や液体を、発光部や光学部材に付着しないようにすることができる。
さらに、筐体内排気孔よりも筐体内吸気孔の有効開口面積を小さくすることによって、筐体内吸気孔から閃光放電管及び反射部材の周囲を流通する空気の流速が速くなり、さらに効率的に発光部を冷却することができる。

また、本発明のストロボ装置は、吸気孔を閃光放電管の両端側に一対で配置し、排気ファンを筐体のその他の箇所、好ましくは発光部の下側に配置してもよい。この構成によれば、排気ファンを作動させると、筐体外の空気が一対の吸気孔から吸気され、長尺な閃光放電管の両端側からそれぞれ流通し、閃光放電管両端の主電極と反射部材によって熱せられた空気を排気ファンで排気するため、高温となる主電極を筐体外の空気で冷却することができ、且つ、主電極を冷却して熱せられた空気を発光部の周囲に流通させることなく排出できるため、閃光放電管及び反射部材を効率的に冷却することができる。

さらに、本発明のストロボ装置では、反射部材の外面（開放部の反対側）に放熱板や熱交換器を備え、流通する空気で冷却を行う表面積を広くし、冷却効率を向上させる構成であっても良い。

反射部材の外面に設けられた熱交換器を通る冷却水で発光部の熱を吸収し、ポンプによってラジエター部に循環させる。ラジエター部の冷却は、空冷ファンによって筐体外の空気を流通させて行い、空気によって冷やされた冷却水は、再び熱交換器内に循環し、発光部の熱を再び吸収する。この構成によって、リード線や閃光放電管の電極が突出している発光部は筐体内の密閉された空間に設けられ、熱交換器やラジエター部の周囲に空気が流通して冷却が行われるため、筐体の開口部分から侵入し得る埃や液体を、発光部や光学部材に付着することなく、冷却することができる。

本発明のストロボ装置によれば、筐体内に蓄積された熱によって光学部材が溶解するのを防止することができ、閃光放電管の主電極とリード線をつなぐ半田が溶解して断線に至ることを防止することができる。

本発明の第一実施形態について、図面を参酌しつつ、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の構造について、図１及び図２を参酌しつつ、説明する。ストロボ装置１１は、被写体に向けて発光光を照射するための発光部２と、発光部２からの発光光を透過させて、被写体に向けて照射させるための光学部材３とを備え、発光部２及び光学部材３を筐体１２に収納している。

そして、発光部２は、閃光放電管５と、被写体側の開放部に向かって照射されない閃光放電管５からの発光光を開放部に向けて反射させるための反射部材６と、反射部材６の開放部に取り付けられ、閃光放電管５からの発光光を透過可能なフロントガラス７とを少なくとも備えている。

閃光放電管５は、長尺状のガラスバルブに希ガス（キセノンなど）を封入した放電管であり、ガラスバルブの両端に備える主電極１３、１４に３００Ｖ程度の電圧がかけられ、トリガー電極に通電されると、ガラスバルブ内において両主電極１３、１４間にアーク放電が生じ、発光光の発光が開始されるようになっている。そのため、閃光放電管５で最も高温になる部分は、電子が集中する閃光放電管５の両主電極１３、１４側である両端側であり、特に、陰極（アノード）１３側が最も高温であり、次に、陽極（カソード）１４側が高温である。

反射部材６は、閃光放電管５の軸芯に直交する方向の断面形状が略放物線形状（もしくは、略Ｕ字形状）に形成され、閃光放電管５を囲うようになっており、閃光放電管５の円筒形状の発光面から放射状に発光される発光光のうち、開放部に向かって照射されない閃光放電管からの発光光を開放部に向けて反射させるためのものである。さらに、反射部材６は、閃光放電管５の発光光が漏れないように、閃光放電管５の軸芯の両端面が塞がれており、閃光放電管５からの発光光は、開放部のみから照射されるようになっている。しかし、閃光放電管５の前記主電極１３、１４は、反射部材６の外側に突出しており、反射部材６の外側で閃光放電管５に電力を供給するためのリード線と主電極１３、１４が半田等で接続されている。

フロントガラス７は、反射部材６の開放部に取り付けられ、閃光放電管５に埃などが付着しないように略密閉されている。閃光放電管５の正面に近接して配置されても、閃光放電管５の発熱や、発光光の透過による発熱にも耐えることができるように、フロントガラス７の材料としては、透明で耐熱性が高い石英ガラス等が使用される。

光学部材３は、閃光放電管５からの発光光及び反射部材６から反射された発光光を集光し、発光光の到達距離を伸ばすフレネルレンズ８と、フレネルレンズ８を保護するアクリルパネル９とを備えている。

フレネルレンズ８は、アクリル系樹脂やポリカーボネート等の略透明の樹脂系材料で構成され、フロントガラス７に対向するよう配置されており、フロントガラス７を透過した発光光を集光可能である。

アクリルパネル９は、筐体１２に空けられた開口部に取り付けられており、フレネルレンズ８と対向するように配置され、フレネルレンズ８等を保護するために外部からの衝撃に対して強い材質が使用されている。

筐体１２は、発光部２と光学部材３を収納しており、さらに、筐体１２内の空気を排気するための排気孔１５を閃光放電管５の陰極１３側に複数備えられている。また、筐体１２内の空気を筐体１２外に排気するために、排気孔１５に面して排気ファン１６が備えている。排気孔１５は、筐体１２内外を貫通する細長いスリット状の貫通孔に形成される。

また、筐体１２には、筐体１２内へ外気を吸気するために、発光部２を挟んで排気ファン１６の反対側に配置され、具体的には、閃光放電管５の陽極１４側に複数の吸気孔１７が備えられている。吸気孔１７は、筐体１２内外を貫通する細長いスリット状の貫通孔に形成される。そして、吸気孔１７は、排気ファン１６の開口面積より小さい開口面積を有しており、具体的には、図２で示す吸気孔１７では、排気ファン１６が４本のスリット（排気孔１５）を有しているのに対し、２本のスリット（吸気孔１７）を有する。

また、前記筐体１２は、図１に示すように、カメラ本体に取り付けられる支持部１８に揺動可能に支持されており、支持部１８に対して角度を変えることで、発光光の照射向きを変更することができる。

次に、第一実施形態に係るストロボ装置の作用について、図２（ａ）及び（ｂ）を参酌しつつ、説明する。

まず、ストロボ装置１１を連続発光させると、発光回数が増えるにつれて、筐体１２内の温度は、閃光放電管５が高温となり、特に、閃光放電管５の陰極１３側が最も高温になる。そして、筐体１２内の温度は、閃光放電管５から順に、閃光放電管５の周囲の空気、反射部材６、フロントガラス７、発光部２の周囲の空気（フロントガラス７とフレネルレンズ８との間の空気、及び、筐体１２と反射部材６との間の空気）、フレネルレンズ８、フレネルレンズ８とアクリルパネル９との間の空気、アクリルパネル９へと順に熱が伝導され、温度が上昇していく。

しかし、排気ファン１６が作動することにより、発光部２によって熱せられた空気は、排気孔１５から筐体１２外に排気される。そして、筐体１２外の常温の空気は、筐体１２内が負圧になるため、吸気孔１７から吸気され、図２（ａ）に矢印で示すように、熱を蓄積している発光部２の周囲を、閃光放電管５の陽極１４側から陰極１３側に向かって流通する。

よって、第一実施形態に係るストロボ装置１１は、発光部２、特に、閃光放電管５及び反射部材６を冷却して、主電極１３、１４とリード線とを接続する半田が溶解して断線に至ることを防止することができ、また、発光部２を冷却するため、フレネルレンズ８に熱が伝導されるのを遮断でき、フレネルレンズ８やアクリルパネル９の変形や溶解等も防ぐことができる。

そして、発光部２によって熱せられた空気は、排気ファン１６によって筐体１２外に排気され、特に高温となる閃光放電管５の陰極１３側で熱せられた空気を、筐体１２内で攪拌することなく排気することができ、よって、さらに効率的に発光部２を冷却することができる。

また、排気孔１５から排気された風量を吸気孔１７から補うために筐体１２外の空気を吸気すると、排気孔１５より開口面積が小さい吸気孔１７では、通過する空気の流速が速くなり、さらに効率的に発光部２を冷却することができる。

これで、第一実施形態に係るストロボ装置１１の説明は、以上である。次に、第二実施形態に係るストロボ装置について、図１及び図３を参酌しつつ、説明する。なお、第二実施形態に係るストロボ装置１９は、第一実施形態に係るストロボ装置１１の筐体１２を変更したものであるため、筐体について主に説明し、第一実施形態と同様の部分については、同一の符号を付して、説明を省略する。

（第二実施形態）
第二実施形態に係るストロボ装置１９は、第一実施形態と同様に、発光部２と、光学部材３とを備え、発光部２と光学部材３とを収納する筐体２０を備えている。

第二実施形態に係る筐体２０は、第一実施形態と同様に、複数の排気孔１５と、排気孔１５に面して排気ファン１６を備え、排気孔１５と排気ファン１６とを筐体２０内から区画する排気側空気整流部２１をさらに備えている。

排気側空気整流部２１は、発光部２や光学部材３により熱せられた空気を一時的に溜めるために区画された空間であり、筐体２０内で閃光放電管５や反射部材６によって熱せられた空気を排気側空気整流部２１に流通させるための複数の筐体内排気孔２２を備えている。排気側空気整流部２１を設けることによって、発光部２の周囲を流通する空気と、発光部２・光学部材３間を流通する空気の量を調整可能となり、複数の排気孔１５と、排気孔１５に面する排気ファン１６の有効開口面積を大きくしても、排気孔１５から侵入し得る埃や液体を発光部２や光学部材３に付着しないようにすることができる。

吸気孔２３は、筐体２０外の空気を吸気するために、筐体２０内外を貫通する細長いスリット状の貫通孔で形成され、発光部２を挟んで排気ファン１６の反対側に、具体的には、閃光放電管５の陰極１３側に対向する面に配置され、開口面積が排気孔１５の開口面積と同じである。筐体２０は、複数の吸気孔２３を備え、吸気孔２３と面して、埃や液体を取るフィルター２４と、吸気孔２３とフィルター２４を筐体２０内から区画する吸気側空気整流部２５をさらに備えている。

フィルター２４は、排気ファン１６が作動することにより吸気される筐体２０外の空気ともに、吸気孔２３から筐体２０外の埃や液体等が吸入して、発光部２や光学部材３に付着するのを防ぐために備えられている。

吸気側空気整流部２５は、筐体２０外の空気を一時的に溜めるために区画された空間であり、筐体２０外の空気を発光部２に流通させるための複数の筐体内吸気孔２６を備えている。筐体内吸気孔２６は筐体内排気孔２２の開口面積よりも小さい有効開口面積で形成される。

吸気側空気整流部２５を設けることによって、発光部２の周囲を流通する空気と、発光部２・光学部材３間を流通する空気の量を調整可能となり、フィルター２４によって、吸気孔２３から侵入し得る埃が液体を発光部２や前記光学部材３に付着しないようにすることができ、また、フィルター２４によって筐体２０内に吸気される流量が低下しても、冷却効率が低下しないように必要な流量を確保することができる。

吸気孔２３は、排気孔１５の開口面積と同じ開口面積を有しているため、吸気孔２３から吸気される空気量と排気孔１５から排気される排気量は略同じであるが、筐体内吸気孔２６は、筐体内排気孔２２の開口面積より小さい開口面積を有しており、具体的には、図３で示す筐体内吸気孔２６では、筐体内排気孔２２が２本のスリットを有しているのに対し、１本のスリットを有している。

次に、第二実施形態に係るストロボ装置１９の作用について、図３（ａ）及び（ｂ）を参酌しつつ、説明する。

まず、ストロボ装置１９を連続発光させると、発光回数が増えるにつれて、筐体２０内が高温となる。しかし、筐体２０内によって熱せられた空気は、排気ファン１６が作動することにより、筐体内排気孔２２から排気用空気整流部２１に排気され、排気用空気整流部２１に溜められた高温の空気が排気孔１５から筐体２０外に排気される。

そして、筐体２０外の常温の空気は、筐体２０内が負圧になるため、吸気孔２３からフィルター２４を通して、吸気用空気整流部２５に吸気される。吸気用空気整流部２５に溜められた常温の空気は、筐体内吸気孔２６から筐体２０内に吸気され、図３（ａ）に矢印で示すように、熱を蓄積している発光部２の周囲を陽極１４側から陰極１３側に向かって流通する。

よって、第二実施形態に係るストロボ装置１９は、発光部２、特に、閃光放電管５及び反射部材６を冷却して、主電極１３、１４とリード線とを接続する半田が溶解して断線に至ることを防止することができ、また、発光部２を冷却するため、フレネルレンズ８に熱が伝導されるのを遮断でき、フレネルレンズ８やアクリルパネル９の変形や溶解等も防ぐことができる。

そして、発光部２によって熱せられた空気は、排気ファン１６によって、筐体２０外に排気され、特に、高温となる閃光放電管５の陰極１３側で熱せられた高温の空気を筐体２０内で攪拌させることなく排気でき、さらに効率的に発光部２を冷却することができる。

また、排気孔１５から排気された風量を補うため、吸気孔１７から筐体１２外の空気を吸気すると、吸気側空気整流部２５に吸気され、吸気側空気整流部２５で溜められた空気を筐体２０内に吸気するときに、筐体内排気孔２２より開口面積が小さい筐体内吸気孔２６を通過する空気の流速が速くなり、さらに効率的に発光部２を冷却することができる。

これで、第二実施形態に係るストロボ装置１９の説明は、以上である。次に、第三実施形態に係るストロボ装置について、図１及び図４を参酌しつつ、説明する。なお、第一及び第二実施形態と同様の部分については、同一の符号を付して、説明を省略する。

（第三実施形態）
第三実施形態に係るストロボ装置２７は、望遠撮影から広角撮影まで対応できる発光部２８と、第一及び第二実施形態と同様に、光学部材３とを備え、発光部２８と光学部材３とを収納する筐体２９を備えている。

発光部２８は、第一及び第二実施形態と同様に、閃光放電管５と、反射部材６と、フロントガラス７とを備え、これらが一体に取り付けられる発光部モジュール３０とをさらに備えている。そして、発光部２８は、被写体側もしくはその反対側に移動させて、フレネルレンズ８との相対位置を変化させることにより、発光部２８からの発光光の照射角度を変更し、望遠撮影から広角撮影まで対応できるようになっている。
具体的には、発光部２８は、広角撮影時には、図４（ａ）に示すように、フレネルレンズ８に最も接近した広角端位置にすることで、また、望遠撮影時には、図４（ｂ）に示すように、フレネルレンズ８から最も離間した望遠端位置にすることで、発光光の照射角度を変更することができる。

発光部モジュール３０は、閃光放電管５と反射部材６とを収納しており、開口部をフロントガラス７によって密閉されている。一般的に発光光の照射角度を可変できるストロボ装置の場合、閃光放電管５や反射部材６が可動したり、発光部２と光学部材３との距離を可変するが、各部材を可動させる機構は複雑化することから、上記実施形態に比べて発光部２８の周囲に空気を流通させることが難しくなってしまう。したがって、本実施形態においては、発光部２８を収納した発光部モジュール３０が、ヒートシンクであることが好ましく、発光部モジュール３０は外面に放熱板（放熱フィン）を形成している。
発光部モジュール３０内の空気は閃光放電管５と反射部材６によって熱せられるため、これらを冷却するために、閃光放電管５の前記陰極１３側に複数形成され、発光部モジュール３０内の空気を排気するためのモジュール排気孔３１と、閃光放電管５の前記陽極１４側に複数形成され、発光部モジュール３０内に空気を吸気するためモジュール吸気孔３２とを備えている。

次に、第三実施形態に係るストロボ装置２７の作用について、図４（ａ）及び（ｂ）を参酌しつつ、説明する。

まず、ストロボ装置２７を連続発光させると、発光回数が増えるにつれて筐体２９内の温度は閃光放電管５が高温となる。そして、発光部２８が広角端位置にあるとき、図４（ａ）に示すように、発光部モジュール３０内の熱せられた空気は、排気ファン１６が作動することにより、モジュール排気孔３１から一旦、筐体２９内に排気され、筐体２９内に排気された高温の空気がそのまま排気孔１５から筐体２９外に排気される。

そして、筐体２９外の常温の空気は、筐体２９内が負圧になるため、吸気孔２３から筐体２９内に吸気され、そのままモジュール吸気孔３２を通じて発光部モジュール３０内に吸気されて、図４（ａ）に矢印で示すように、熱を蓄積している発光部２の周囲を陽極１４側から陰極１３側に向かって流通する。
発光部モジュール３０には放熱板が設けられていることから、周囲を流通する空気によって、より効率的に冷却され、発光部モジュール３０の熱を吸収して熱せられた空気も排気孔１５から筐体２９外に排気される。

よって、第三実施形態に係るストロボ装置２７は、発光部２８、特に、閃光放電管５及び反射部材６を冷却して、主電極１３、１４とリード線とを接続する半田が溶解して断線に至ることを防止することができ、また、発光部２８を冷却するため、フレネルレンズ８に熱が伝導されるのを遮断でき、フレネルレンズ８やアクリルパネル９の変形や溶解等も防ぐことができる。

一方、発光部２８が望遠端位置にあるときは、図４（ｂ）に示すように、発光部２８とフレネルレンズ８との間は大きく離間しており、発光部モジュール３０も、吸気孔２３から排気孔１５へ至る空気の流路から離間してしまうため、発光部モジュール３０内外へ流通する空気が減り、発光部モジュール３０の放熱によって筐体２９内の空気は穏やかに温度上昇してしまう。

しかし、排気孔１５から筐体２９内の空気が排気されており、また、筐体２９外の常温の空気は、筐体２９内が負圧となって吸気孔２３から吸気されるため、筐体２９内で穏やかに温度上昇した空気は排気孔１５に向かって流通し、そのまま排気孔１５から筐体２９外に排気される。よって、発光部２８の熱がフレネルレンズ８に伝導されるのを遮断できるので、フレネルレンズ８やアクリルパネル９の変形や溶解等を防ぐことができる。これで、第三実施形態に係るストロボ装置２７の説明は、以上である。

次に、第四実施形態に係るストロボ装置について、図１及び２を参酌しつつ、説明する。なお、上記実施形態と同様の部分については、同一の符号を付して、説明を省略する。

（第四実施形態）
第四実施形態に係るストロボ装置１９´は、第一実施形態と同様に、発光部２と、光学部材３とを備え、発光部２と光学部材３とを収納する筐体１２´を備えている。筐体１２´は、第一実施形態と同様に、複数の吸気孔１７´を備えているが、吸気孔１７´は発光部２の両側に一対で配置されている。排気孔１５´は第一実施形態とは異なり、発光部２の下側、図１でいう筐体１２´の支持部１８側の下面に設けられ、排気ファン１６´を備えている。

次に、第四実施形態に係るストロボ装置１９´の作用について説明する。（第四実施形態については図示しない。）
まず、ストロボ装置１９´を連続発光させると、発光回数が増えるにつれて、筐体１２´内が高温となる。しかし、筐体１２´内によって熱せられた空気は、筐体１２´の下面に設けられた排気ファン１６´が作動することにより、発光部２の下側から排気される。

そして、筐体１２´外の常温の空気は、筐体１２´内が負圧になるため、発光部２の両側に一対に配置された吸気孔１７´から吸気され、反射部材６から突出している閃光放電管５の主電極（陽極１４、陰極１３）の周囲と、発光部２の周囲を流通する。

陽極１４、陰極１３の周囲と、発光部２の周囲を流通して熱せられた空気は、排気ファン１６´によって発光部２の下側に流通し、排気孔１５´から筐体１２´外へ排出される。

よって、第四実施形態に係るストロボ装置１９´は、発光部２、特に、反射部材６から突出している閃光放電管５の主電極（陽極１４、陰極１３）の周囲を冷却して、主電極とリード線とを接続する半田が溶解して断線に至ることを防止することができ、また、発光部２を冷却するため、フレネルレンズ８に熱が伝導されるのを遮断でき、フレネルレンズ８やアクリルパネル９の変形や溶解等も防ぐことができる。

発光部２の両側に吸気孔１７´が設けられていることによって、陽極１４側で熱せられた空気が陰極１３側に流通せずに、排気ファン１６´によって排気されるため、より効果的に発光部２を冷却することができる。

その他、一対の吸気孔１７´が排気孔１５´よりも有効開口面積が小さい構成や、一対の吸気孔１７´や排気孔１５´の発光部２側に空気整流部などを設けた構成とそれらの効果については、上記実施形態と同様である。

次に、第五実施形態に係るストロボ装置について、図５を参酌しつつ、説明する。なお、上記実施形態と同様の部分については、同一の符号を付して、説明を省略する。

（第五実施形態）
第五実施形態に係るストロボ装置４０は上記実施形態と同様に、筐体４１に、複数の吸気孔１７と、排気孔１５と、排気ファン１６を備え、発光部２と光学部材３とを収納している。しかし、上記実施形態と異なり、発光部２と光学部材３は筐体内隔壁４６によって、吸気孔１７や排気孔１５とは隔離された空間に収納される。

発光部２の反射部材６は、フロントガラス７の設けられる開放部とは反対側の外面に、熱伝導率の良い金属（例えば銅）を素材とした熱交換器４２を備えており、熱交換器４２の一部は筐体内隔壁４６から露出するように配置される。また、熱交換器４２内には、循環ポンプ４４が設けられている。

熱交換器４２は反射部材６を覆う形状に形成され、熱交換器４２の筐体内隔壁４６から露出した部分には、同じく熱伝導率の良い金属（例えば銅）を素材としたパイプを用いて、蛇行した形状のラジエター部４３が接続されており、熱交換機４２内とラジエター部４３内には冷却水４５が満たされている。

ラジエター部４３は、吸気孔１７から筐体４１内に流通した空気が排気孔１５から排気されるまでの、通気部４７に位置するように配置される。次に、第５実施形態に係るストロボ装置１９´の作用について説明する。

まず、ストロボ装置４０を連続発光させると、発光回数が増えるにつれて、筐体４１内発光部２が高温となる。発光部２の熱は、反射部材６の外面に設けられた熱交換器４２内に満たされた冷却水４５によって吸収され、熱交換によって高温になった冷却水４５は、循環ポンプ４４によってラジエター部４３に循環される。ラジエター部４３に循環した冷却水４５は、通気部４７の空気によって冷却され、再び熱交換器４２内に循環し、発光部２の熱を吸収する。

冷却水４５の熱を吸収した通気部４７の空気は、排気ファン１６によって排気孔１５から排気されるため、通気部４７内が負圧となり、吸気孔１７から吸気された筐体４１外の空気が、ラジエター部４３の周囲を流通して、再び冷却水４５が冷却される。ラジエター部４３は、通気部４７を流通する空気に出来るだけ触れられるように蛇行した形状になっているため、表面積が増え、より効果的に熱交換を行うことができる。

この構成によって、リード線や閃光放電管５の電極が突出している発光部２は、筐体４１内の密閉された空間に設けられており、熱交換器４２やラジエター部４３の周囲に空気が流通して冷却が行われるため、筐体４１の開口部分（吸気孔１７、排気孔１５）から侵入し得る埃や液体を、発光部２や光学部材３に付着させることなく、発光部２を冷却することができる。

次に、本発明に係るストロボ装置の効果を検証すべく、特許文献１に記載されたストロボ装置と本発明に係るストロボ装置との実施例を比較して、図２、図６、及び、図７を参酌しつ、説明する。なお、図６は、特許文献１のストロボ装置と本発明に係るストロボ装置を連続発光させたときの温度上昇の傾向を示す表である。そして、温度測定に使用したストロボ装置は、発光部２を広角端位置（フレネルレンズ８に発光部２が最も接近する位置）に合わせており、温度測定は、筐体４、１２内の反射部材６とフレネルレンズ８に熱電対を用いて行った。また、図６の横軸（ｘ軸）は、閃光放電管５を３秒毎にフル発光させた発光回数Ｎ［回］を示し、縦軸（ｙ軸）は、発光回数Ｎごとの反射部材６とフレネルレンズ８の測定温度Ｔ［℃］を示している。なお、図６の二点鎖線Ａは、冷却手段を停止させた状態のストロボ装置の反射部材６の測定温度である。

まず、特許文献１に記載されたストロボ装置は、図７に示すとおり、フロントガラス７とフレネルレンズ８との間に、筐体４外の空気を吸気ファン１０によって吸気するものであり、発光部２の全体を冷却できる構造になっていない。よって、発光部２、具体的には、反射部材６の温度は、閃光放電管５から放熱される熱が影響して、図６の一点鎖線Ｂで示すように、発光６回目以降に上昇している。また、フレネルレンズ８の温度は、図６の破線Ｄで示すように、吸気ファン１０によって熱せられた空気が筐体４内に拡散されるため、吸気ファン１０を用いていないストロボ装置とほとんど変わらず（図６の点線Ｃ）、発光３７回で上限温度の１００℃に達する。

したがって、特許文献１のストロボ装置のように、フロントガラス７とフレネルレンズ８との間や、フレネルレンズ８とアクリルパネル９との間に、吸気ファン１０によって空気を流通させて冷却しても、ほとんど効果を得ることが出来ない。

一方、排気ファン１６を備える本発明に係るストロボ装置は、図２に示すとおり、筐体１２内の熱せられた空気も、筐体１２内で循環することがなく、排気ファン１６によって排気孔１５から筐体１２外に排出されるため、フレネルレンズ８への影響も低減され、且つ、発光部２も冷却されるので、図６の実線Ｅで示すように、特許文献１のストロボ装置に比べて温度上昇が緩やかになり、特許文献１のストロボ装置と比較すると、冷却効率が改善されている。

さらに、吸気孔１７が排気孔１５の開口面積より小さい開口面積を有するストロボ装置は、吸気孔１７から吸気する空気の通過流速が速いため、発光部２に集中的に吸気することができる。よって、ストロボ装置は、図６の太線Ｆで示すように、排気孔１５と吸気孔１７の開口面積が略同一である場合と比較して（図６の実線Ｅ）、より効率的に発光部２を冷却することができ、さらに温度上昇が緩やかになり、発光６０回目に至っても、上限温度である１００℃以下に抑えることができる。これで、本発明のストロボ装置の実施例の説明は、以上である。

なお、本発明に係るストロボ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、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。

例えば、上記実施形態に係るストロボ装置は、吸気孔が排気孔の開口面積より小さい開口面積を有している例を説明したが、これに限定されるものではなく、吸気側に備えられるフィルター２４やルーバーが排気孔の開口面積より小さい有効開口面積を有していてもよいし、吸気孔が排気側に備えられるフィルター２４やルーバーの有効開口面積より小さい開口面積であってもよい。ルーバーを可動式にすることによって、冷却ファンが作動している時のみに開口するように制御すれば、より埃や雨水等が浸入しにくくなる。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、吸気孔、及び、排気孔をスリット状の貫通孔である例を示したが、これに限定されるものではなく、埃や雨水等が浸入しにくいよう、また、感電防止等の安全上の観点から前記筐体の内部を容易に触れないよう、複数の丸穴により形成されたものであってもよいし、また、複数の丸穴を網目状や格子状に形成してもよい。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、吸気孔の数より排気孔の数を小さくすることで吸気孔の有効開口面積を排気孔の有効開口面積より小さくするようにしたが、これに限定されるものではなく、複数あるそれぞれの吸気孔の大きさの合計が複数あるそれぞれの排気孔の大きさの合計よりも小さくすればよい。

よって、吸気孔及び排気孔の数や箇所および形状についてはあらゆる形態をとりうるが、内部の高圧回路に対する安全上の観点や、発光光の漏れを考慮し、必要最小限度の大きさと数に設定するべきである。また、筐体内吸気孔及び筐体内排気孔の場合も同様である。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、前記冷却ファンを電動で作動させる例に説明したが、これに限定されるものではなく、冷却ファンが前記閃光放電管５の前記主電極１３、１４やフレネルレンズ８の温度を検知して、耐熱温度に達する前に自動的に作動するようにしてもよいし、手動のスイッチを設けて適宜作動させるようにしてもよい。また、閃光放電管５やフレネルレンズ８の温度検出は、周知の熱電対等を備えて、直接閃光放電管５の主電極１３、１４やフレネルレンズ８の温度を検出してもよいし、周辺部材の温度を検知し閃光放電管５の主電極１３、１４やフレネルレンズ８の温度を予測するようにしてもよい。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、前記閃光放電管５の軸芯方向の両端部を前記反射部材６で塞ぐ例を示したが、これに限定されるものではなく、さらに、閃光放電管５と反射部材６との隙間を耐熱性樹脂によって被覆して、隙間を埋めてもよいし、また、閃光放電管５の前記主電極１３、１４を耐熱性樹脂によって被覆してもよい。これにより、閃光放電管５と反射部材６との隙間から反射部材６の内部に埃や液体などが侵入することを防ぐことができ、また、閃光放電管５に電力を供給するリード線との接続部分に埃や液体が付着することにより、ショートや漏電を未然に防止することができる。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、フロントガラス７の材料が透明で耐熱性が高い石英ガラス等である例を説明したが、これに限定されるものではなく、透明で耐熱性がある樹脂等であってもよい。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、前記フロントガラス７を前記反射部材５の前記開放部に嵌め込まれている例を説明したが、これに限定されるものではなく、フロントガラス７の代わりに反射部材５の内側に樹脂等を注入して、前記閃光放電管５を反射部材７に固定したものであってもよいし、また、第二実施形態に係るストロボ装置のような前記フィルターや前記排気側及び吸気側空気整流部などで前記筐体内に埃などが侵入しないようになっていて、フロントガラス７が不要なものであってもよい。

また、上記実施形態に係るストロボ装置は、いわゆる単体のストロボ装置を例に示したが、これに限定されるものではなく、その他あらゆる形式、あらゆる大きさのストロボ装置に適用可能であり、例えばカメラ内蔵型のストロボ装置にも適用可能である。また、光源は前記閃光放電管５に限らず、発光の際に熱を発するあらゆる光源が想定され、また、前記反射部材の有無も問わない。

本発明に係るストロボ装置は、短い間隔で連続して発光させるため、筐体内部を冷却する必要があるストロボ装置に好適である。

本実施形態及び従来のストロボ装置であって、（ａ）は、左側面から見た外観図、（ｂ）は、前面から見た外観図、（ｃ）は、右側面から見た外観図、（ｄ）は、左前方から見た斜視図 第一実施形態に係るストロボ装置であって、（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図 第二実施形態に係るストロボ装置であって、（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図 第三実施形態に係るストロボ装置であって、（ａ）は、発光部が広角端位置にあるときの図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、発光部が望遠端位置にあるときの図１のＡ−Ａ線断面図 第五実施形態に係るストロボ装置であって、図１のＡ−Ａ線断面図 特許文献１のストロボ装置及び本発明に係るストロボ装置を連続発光させたときの発光回数（ｘ軸）と反射部材及びフレネルレンズの温度（ｙ軸）の上昇傾向を示すグラフ 従来のストロボ装置の図１のＡ−Ａ線断面図 冷却手段を持たない従来のストロボ装置を連続発光させたときの発光回数（ｘ軸）と筐体内部の各部の温度（ｙ軸）の上昇傾向を示すグラフ

１ （従来技術の）ストロボ装置
２ 発光部
３ 光学部材
４ 筐体
５ 閃光放電管
６ 反射部材
７ フロントガラス
８ フレネルレンズ
９ アクリルパネル
１０ 吸気ファン
１１ （第一実施形態に係る）ストロボ装置
１２ （第一実施形態に係る）筐体
１３ 主電極（陰極）
１４ 主電極（陽極）
１５ 排気孔
１６ 排気ファン
１７ 吸気孔
１８ 支持部
１９ （第二実施形態に係る）ストロボ装置
２０ （第二実施形態に係る）筐体
２１ 排気側空気整流部
２２ 筐体内排気孔
２３ 吸気孔
２４ フィルター
２５ 吸気側空気整流部
２６ 筐体内吸気孔
２７ （第三実施形態に係る）ストロボ装置
２８ （第三実施形態に係る）発光部
２９ （第三実施形態に係る）筐体
３０ 発光部モジュール
３１ モジュール排気孔
３２ モジュール吸気孔
４０ （第五実施形態に係る）ストロボ装置
４１ （第五実施形態に係る）筐体
４２ 熱交換器
４３ ラジエター部
４４ 循環ポンプ
４６ 筐体内隔壁
Ｎ 発光回数
Ｔ 温度

Claims (14)

1. 閃光放電管と、被写体側の開放部に向かって照射されない前記閃光放電管からの発光光を前記開放部に向けて反射させるための反射部材を少なくとも有する発光部と、前記開放部と対向して配置され、前記閃光放電管から直接及び間接的に照射される発光光を透過可能な光学部材と、少なくとも前記発光部及び前記光学部材を収納する筐体とを備えるストロボ装置において、前記閃光放電管及び前記反射部材の冷却機構を備えたことを特徴とするストロボ装置。
2. 前記冷却機構が、前記筐体外の空気を吸気して前記閃光放電管及び前記反射部材の周囲に流通させるための冷却ファンを備えることを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。
3. 前記冷却ファンは、前記筐体内の空気を筐体外に排気する排気ファンであることを特徴とする請求項２記載のストロボ装置。
4. 前記筐体は、筐体外の空気を吸気するための吸気孔を備え、前記吸気孔は、前記発光部を挟んで前記排気ファンの反対側に配置されることを特徴とする請求項３記載のストロボ装置。
5. 前記吸気孔及び前記排気ファンは、前記吸気孔の開口中心軸と前記排気ファンの回転中心軸とが、前記閃光放電管の管中心軸とほぼ一致するように配置されることを特徴とする請求項３又は４記載のストロボ装置。
6. 前記吸気孔が前記閃光放電管の陽極側に配置され、前記排気ファンが前記閃光放電管の陰極側に配置されることを特徴とする請求項３〜５記載のストロボ装置。
7. 前記吸気孔は、前記排気孔の有効開口面積より小さい有効開口面積であることを特徴とする請求項４〜６記載のストロボ装置。
8. 前記吸気孔、又は前記排気ファンの少なくとも一方が、前記発光部側に空気整流部を備えることを特徴とする請求項４〜６記載のストロボ装置。
9. 前記吸気孔の空気整流部は前記発光部側に筐体内吸気孔を備え、前記排気ファン側の空気整流部は前記発光部側に筐体内排気孔を備えることを特徴とする請求項８記載のストロボ装置。
10. 前記筐体内吸気孔の有効開口面積が、前記筐体内排気孔よりも小さい有効開口面積を有することを特徴とする請求項９記載のストロボ装置。
11. 前記吸気孔が前記閃光放電管の両端側に一対配置され、前記排気ファンが前記筐体のその他の箇所に配置される請求項２又は３記載のストロボ装置。
12. 前記排気孔が前記発光部の下側に配置される請求項１０記載のストロボ装置。
13. 前記発光部が、放熱板を備えたことを特徴とする請求項1〜１２記載のストロボ装置。
14. 前記冷却機構が、前記反射部材に設けられた熱交換器と、前記熱交換器に接続されたラジエター部とを備え、前記筐体外の空気を吸気して前記熱交換器及び前記ラジエター部の周囲に流通させるための冷却ファンを備えることを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。

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