JP2010262014A - ストロボ装置およびインナーレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】装置のサイズを増大させず光の利用効率を低下させないストロボ装置及びインナーレンズを提供する。
【解決手段】管状の光源２と、リフレクタ３と、光源２の長手方向に平行な第１の回転軸Ｃ１を中心に回転する第１のレンズ６と光源２の長手方向に平行な第２の回転軸Ｃ２を中心に回転する第２のレンズ７とが設けられたインナーレンズ４と、第１のレンズ６と第２のレンズ７とを回転駆動させる駆動手段とを備え、第１のレンズ６と第２のレンズ７を駆動手段により回転させることで光源２に対する角度を変更し、入射光および出射光の制御方向を変化させて配光を切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から放射された直射光と光源から放射された後にリフレクタによって反射された反射光との少なくとも一方を制御するストロボ装置およびインナーレンズに関する。

スチルカメラ、ビデオカメラ等に使用されるストロボ装置では、従来図１２に示すように左右方向に延びているキセノン管等の管状の光源と、光源から放射された光を反射するためのリフレクタと、光源から放射された直射光と光源から放射された後にリフレクタによって反射された反射光との少なくとも一方を制御するインナーレンズとを備えたストロボ装置が知られている。

このようなストロボ装置を用いて広角用配光と望遠用配光とを切り替えて撮影する際には、レンズを前後に移動させて光源との距離を変更することにより広角、望遠に適した配光パターンを形成している（例えば、特許文献１参照。）。

特許４０６１６３７号公報

特許文献１に記載されるようなストロボ装置では、レンズを移動させて光源との距離を変更する為ストロボ装置に奥行きが必要となり装置のサイズが大きくなる。また、レンズが光源およびリフレクタから離れることによりレンズに入射する光量が低下して光の利用効率が低下する。

本発明はこのような問題に対してなされたものであり、装置のサイズを増大させず光の利用効率を低下させないインナーレンズ及びストロボ装置を提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、管状の光源と、前記光源の放射光を照射方向へ反射するリフレクタと、前記光源の放射光と前記リフレクタによる反射光とを制御する、前記光源の長手方向に平行な第１の回転軸を中心に回転する第１のレンズと前記光源の長手方向に平行な第２の回転軸を中心に回転する第２のレンズとが設けられたインナーレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズとを前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを中心に回転駆動させる駆動手段と、を備え、前記第１のレンズは前記第１の回転軸に沿って等間隔に配置された複数のレンズ部を含み、前記第２のレンズは前記第２の回転軸に沿って前記第１のレンズに設けられた複数のレンズ部の間隔に位置した複数のレンズ部を含み、前記第１のレンズと前記第２のレンズに設けられた複数のレンズ部は、前記光源の外周面に対向した入射面と前記入射面からの入射光を出射する出射面とを備え、前記第１のレンズと前記第２のレンズを前記駆動手段により回転させることで前記入射面、前記出射面の前記光源に対する角度を変更し、入射光および出射光の制御方向を変化させて配光を切り替えることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ストロボ装置は、管状の光源と、光源の放射光を照射方向へ反射するリフレクタと、光源の長手方向に平行な第１の回転軸を中心に回転する第１のレンズと光源の長手方向に平行な第２の回転軸を中心に回転する第２のレンズとが設けられたインナーレンズと、第１のレンズと第２のレンズとを第１の回転軸と第２の回転軸とを中心に回転駆動させる駆動手段と、を備えている。

第１のレンズと第２のレンズは光源から放射された直接光と光源から放射された光のうち光源の裏面のリフレクタによる反射光とを制御する。第１のレンズには第１の回転軸に沿って等間隔に配置された複数のレンズ部を含み、第２のレンズは第２の回転軸に沿って第１のレンズに設けられた複数のレンズ部の間隔に位置した複数のレンズ部を含んでいる。

第１のレンズと第２のレンズに設けられた複数のレンズ部は、光源から放射された直接光と光源から放射された光のうち光源の裏面のリフレクタによる反射光とが入射する光源の外周面に対向した入射面と、入射面からの入射光を出射する出射面とを備えている。

第１のレンズと第２のレンズとは駆動手段により回転されることで入射面、出射面の光源に対する角度が変わり、入射光と出射光の制御方向が変化する。

これにより、レンズを移動させることなく光の制御方向を変更し、広角用配光と望遠用配光を切り替えることが可能となり装置のサイズを増大させない。また、インナーレンズが移動しないので光源との距離が変わらず入射する光量が減らないので光の利用効率を低下させない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の位置は前記光源の中心軸と同じ位置であることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、第１のレンズと第２のレンズが光源の中心軸を中心として回転するので、光源に対する入射面と出射面との距離が一定になり第１のレンズと第２のレンズとに入射する光量が変化せず、光の利用効率を低下させない。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記レンズ部は前記入射面からの入射光の一部を反射する反射面を備え、前記第１のレンズと前記第２のレンズを前記駆動手段により回転させることで前記光源に対する前記反射面の角度を変更し、反射方向を変化させて配光を切り替えることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、第１のレンズと第２のレンズとが回転することにより反射面が回転方向により傾斜して光源に対する反射面の角度が変わる。これにより、入射光の一部が反射面によって回転方向へより傾斜して反射され、更に効率的に配光を変化させることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２、または３のいずれか１項に記載の発明において、前記入射面は前記出斜面と対向する第１の入射面と前記反射面へ向けて光を入射する第２の入射面とを備えていることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、レンズ部に形成された入射面は第１の入射面と第２の入射面を備えている。第１の入射面は出射面と対向して形成され、入射光が出射面より出射される。第２の入射面は反射面に向けて光を入射し、入射光が反射面で反射されて出射面より出射される。これにより反射面に向けて第２の入射面から効率的に光が入射され、光の利用効率をより高めることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、管状の光源の長手方向に平行に設けられる第１の回転軸を中心に回転可能に設けられた第１のレンズと前記光源の長手方向に平行に設けられる第２の回転軸を中心に回転可能に設けられた第２のレンズとが設けられ、前記第１のレンズは前記第１の回転軸に沿って等間隔に配置された複数のレンズ部を含み、前記第２のレンズは前記第２の回転軸に沿って前記第１のレンズに設けられた複数のレンズ部の間隔に位置した複数のレンズ部を含み、前記第１のレンズと前記第２のレンズに設けられた複数のレンズ部は、前記光源の外周面に対向した入射面と前記入射面からの入射光を出射する出射面とを備え、前記第１のレンズと前記第２のレンズとが回転することで前記入射面、前記出斜面の前記光源に対する角度を変更し、入射光および出射光の制御方向を変化させて配光を変更することを特徴としている。

請求項５の発明によれば、インナーレンズには管状の光源の長手方向に平行な第１の回転軸を中心に回転可能に設けられた第１のレンズと光源の長手方向に平行な第２の回転軸を中心に回転可能に設けられた第２のレンズとを備えている。第１のレンズには第１の回転軸に沿って等間隔に配置された複数のレンズ部を含み、第２のレンズは第２の回転軸に沿って第１のレンズに設けられた複数のレンズ部の間隔に位置した複数のレンズ部を含んでいる。

第１のレンズと第２のレンズに設けられた複数のレンズ部は、光源の放射光とリフレクタによる反射光との少なくとも一方が入射する光源の外周面に対向した入射面と、入射面からの入射光を出射する出射面とを備えている。第１のレンズと第２のレンズとが回転することで入射面、出斜面の光源に対する角度を変更し、入射光および出射光の制御方向を変化させる。これにより、インナーレンズは移動せずに配光を変化させるので装置のサイズを増大させず、光源との距離が変わらないので光の利用効率を低下させない。

以上説明したように、本発明のストロボ装置およびインナーレンズによれば、インナーレンズを移動させずに配光パターンを切り替え可能とするので装置のサイズを増大させず光の利用効率を低下させることがない。

本発明に係わるストロボ装置の構造を示した斜視図。 本発明に係わるストロボ装置の三面図。 図２に示すＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面における断面図。 図２に示すＣ−Ｃ断面における断面図。 図２に示すＤ−Ｄ断面における断面図。 インナーレンズ回転前後での配光を示した正面図。 インナーレンズの左右方向の配光の広がりを角度で表した図表。 インナーレンズの上下方向の配光の広がりを角度で表した図表。 従来のストロボ装置の左右方向の配光の広がりを角度で表した図表。 従来のストロボ装置の上下方向の配光の広がりを角度で表した図表。 上下配光制御による光利用効率の改善を示した図。 ストロボ装置の従来例を示した斜視図。

以下、添付図面に従って本発明に係るストロボ装置およびインナーレンズの好ましい実施の形態について詳説する。図１は本発明に係わるストロボ装置の構造を示した斜視図、図２はストロボ装置の三面図、図３は図２に示すＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面における断面図、図４は図２に示すＣ−Ｃ断面における断面図、図５は図２に示すＤ−Ｄ断面における断面図である。

図１および図２に示すように、ストロボ装置１は左右方向（図１（ａ）に示す矢印Ｘ方向）に延びるキセノン管等の管状の光源２、光源２から放射された光を反射するリフレクタ３、光源２の前方（光源２およびリフレクタ３からの光を照射する方向。図１（ａ）に示す主光軸線Ａｘ方向。）にインナーレンズ４を備えている。インナーレンズ４は光源２の長手方向に平行な第１の回転軸Ｃ１を中心に回転する第１のレンズ６と光源２の長手方向に平行な第２の回転軸Ｃ２を中心に回転する第２のレンズ７とを備え、それぞれのレンズが図２（ａ）および（ｃ）に示すように駆動装置５が取り付けられている。

リフレクタ３は例えば断面形状が放物面である放物柱面により形成される。光源２はリフレクタ３の焦線（断面形状の放物面の焦点を放物柱面に沿って連続させた焦点群）近傍に、光源２の中心軸と焦線とが平行で同方向に並ぶように配置されている。光源２より放射された光は一部がリフレクタ３により反射されてインナーレンズ４へ入射され、一部が直接インナーレンズ４へ入射する。

インナーレンズ４の第１のレンズ６には図１（ａ）、図１（ｂ）、または図２（ｂ）に示すように左右方向に延びる第１の中心軸Ｌ１に沿って等間隔にレンズ部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅが配列され、レンズ部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの間が接合レンズ６ｆにより接合されている。レンズ部６ａには軸６ｇが設けられ、図２（ｂ）に示すように駆動装置５により軸６ｇが矢印θ１方向に回転する。

第１のレンズ６は、図３（ａ）に示す断面Ａ−Ａのように、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘ（図１（ａ）参照）に対して左側（図３（ａ）の左側）へ広がりながら前側（図３（ａ）の上側）へ伸びている左側壁６ａ１と、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘに対して右側（図３（ａ）の右側）へ広がりながら前側へ伸びている右側壁６ａ２とが、レンズ部６ａに設けられている。更にレンズ部６ａには後側（図３（ａ）の下側）に光源２の外周面に対向した第１の入射面６ａ３が設けられ、前側に入射面６ａ３に対向する出射面６ａ４が設けられている。

同様にレンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅには、ストロボ装置の主光軸線Ａｘに対して左側へ広がりながら前側へ伸びている不図示の左側壁と、ストロボ装置の主光軸線Ａｘに対して右側へ広がりながら前側へ伸びている不図示の右側壁とが設けられ、後側に光源２の外周面に対向した不図示の第１の入射面が設けられ、前側に入射面に対向する不図示の出射面が設けられている。

更に第１のレンズ６のレンズ部６ｂには図４（ａ）または図４（ｂ）に示す断面Ｃ−Ｃのように、第１の入射面６ｂ３に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した第２の入射面６ｂ５と、入射面６ｂ５からの入射光を全反射する例えば放物面状に形成された反射面６ｂ６とが左右方向（図１（ａ）に示す矢印Ｘ方向）に形成されている。

同様にレンズ部６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅには、第１の入射面に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した不図示の第２の入射面と、第２の入射面からの入射光を全反射する例えば放物面状に形成された不図示の反射面とが左右方向に形成されている。

インナーレンズ４の第２のレンズ７には図１（ａ）、図１（ｂ）、または図２（ｂ）に示すように左右方向に延びる第２の回転軸Ｃ２に沿って等間隔にレンズ部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅが形成されている。レンズ部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅは第１のレンズ６のレンズ部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの間隔に位置し、レンズ部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの間が接合レンズ７ｆにより接合されている。レンズ部７ａには軸７ｇが設けられ、図２（ｂ）に示すように駆動装置５により軸７ｇが矢印θ２方向に回転する。

第２のレンズ７は、図３（ｂ）に示す断面Ｂ−Ｂのように、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘ（図１（ａ）参照）に対して左側（図３（ｂ）の左側）へ広がりながら前側（図３（ｂ）の下側）へ伸びている左側壁７ａ１と、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘに対して右側（図３（ｂ）の右側）へ広がりながら前側へ伸びている右側壁７ａ２とが、レンズ部７ａに設けられている。更にレンズ部７ａには後側（図３（ａ）の上側）に光源２の外周面に対向した第１の入射面７ａ３が設けられ、前側に入射面７ａ３に対向する出射面７ａ４が設けられている。

同様にレンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅには、ストロボ装置の主光軸線Ａｘに対して左側へ広がりながら前側または図３へ伸びている不図示の左側壁と、ストロボ装置の主光軸線Ａｘに対して右側へ広がりながら前側へ伸びている不図示の右側壁とが設けられ、後側に光源２の外周面に対向した不図示の第１の入射面が設けられ、前側に入射面に対向する不図示の出射面が設けられている。

更に第２のレンズ７のレンズ部７ｂには図５（ａ）または図５（ｂ）に示す断面Ｄ−Ｄのように、第２の入射面６ｂ５に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した第２の入射面７ｂ５と、入射面７ｂ５からの入射光を全反射する例えば放物面状に形成された反射面７ｂ６とが左右方向（図１（ａ）に示す矢印Ｘ方向）に形成されている。

同様にレンズ部７ａ、７ｃ、７ｄ、７ｅには、第２の入射面に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した不図示の第２の入射面と、第２の入射面からの入射光を全反射する例えば放物面状に形成された不図示の反射面とが左右方向に形成されている。

駆動装置５は、図２（ａ）または図２（ｃ）に示すように、モータ５ａ、ギア５ｂ、ギア５ｃ、ギア５ｄ、ギア５ｅ、ギア５ｆ、シャフト５ｇにより構成されている。駆動装置５は、管状の光源２の中心軸と回転軸の中心が同じ位置に設けられたモータ５ａが矢印θ１方向へ回転することによりクランク状の軸６ｇ及びギア５ｂが矢印θ１方向へ回転する。ギア５ｂの回転はギア５ｃへ伝達されてギア５ｃ、シャフト５ｇ、およびギア５ｄを矢印θ２方向へ回転させる。ギア５ｄの回転はギア５ｅへ伝達されてギア５ｅを矢印θ１方向へ回転させる。ギア５ｅの回転はギア５ｆへ伝達されてギア５ｆとクランク状の軸７ｇを矢印θ２方向へ回転させる。

第１のレンズ６の第１の回転軸Ｃ１と第２のレンズ７の第２の回転軸Ｃ２とは、光源２の中心軸と同じ位置に設けられ、モータ５ａを矢印θ１方向へ回転させることにより、図１（ｂ）、図４（ｂ）、および図５（ｂ）に示すように光源２を中心軸としてそれぞれ照射方向（光源２およびリフレクタ３からの光を照射する方向。図１（ａ）に示す主光軸線Ａｘ方向。）に向かって最大で１０度回転する。照射方向に向かって回転した第１のレンズ６と第２のレンズ７とは、モータ５ａを矢印θ２方向へ回転させることにより元の位置に戻る。これにより、第１のレンズ６と第２のレンズ７は光源２を中心軸として回転し、光源２との距離が変わらずインナーレンズ４に入射する光量が変化しない。

このように構成されたストロボ装置１では、光源２から放射された光の一部がリフレクタ３により照射方向（図１（ａ）に示す主光軸線Ａｘ方向。）へ平行光として反射され、一部がインナーレンズ４によって制御されて照射方向へ照射される。

第１のレンズ６のレンズ部６ａの左側壁６ａ１は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘおよび軸線Ａｘａに対して左側（図３（ａ）の左側）へ広がりながら前側（図３（ａ）の上側）へ伸びている。更に、第１の入射面６ａ３は光源２の外周面に対向し、出射面６ａ４は第１の入射面６ａ３に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリ光源２の裏面に接するフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部６ａの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘ（図１（ａ）参照）と平行な軸線Ａｘａに対して大きい角度θａ１をなして左前側（図３（ａ）の左上側）に向かって進む光が、レンズ部６ａの第１の入射面６ａ３に入射し、第１の入射面６ａ３において屈折する。次いで、第１の入射面６ａ３において屈折した光が左側壁６ａ１によって全反射される。次いで、左側壁６ａ１からの反射光が軸線Ａｘａに対して第１の入射面６ａ３において屈折した光よりも小さい角度で出射面６ａ４へ向かい、出射面６ａ４において屈折される。出射面６ａ４により屈折された光は、軸線Ａｘａに対して角度θａ１より小さい角度θａ２を成して出射面６ａ４より照射方向へ出射される。

同様に第１のレンズ６のレンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの不図示の左側壁は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘに平行な軸線に対して左側へ広がりながら前側へ伸びている。更に、不図示の第１の入射面は光源２の外周面に対向し、不図示の出射面は入射面に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリ光源２の裏面に接するリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘと平行な軸線に対して大きい角度をなして左前側に向かって進む光が、レンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの不図示の第１の入射面に入射し、第１の入射面において屈折する。次いで、第１の入射面において屈折した光が不図示の左側壁によって全反射される。次いで、左側壁からの反射光が軸線に対して第１の入射面において屈折した光よりも小さい角度で不図示の出射面へ向かい、出射面において屈折される。出射面により屈折された光は、軸線に対して入射時の角度より小さい出射角度を成して出射面より照射方向へ出射される。

レンズ部６ａの右側壁６ａ２は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘおよび軸線Ａｘａに対して右側（図３（ａ）の右側）へ広がりながら前側（図３（ａ）の上側）へ伸びている。更に、第１の入射面６ａ３は光源２の外周面に対向し、出射面６ａ４は入射面６ａ３に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリ光源２の裏面に接するリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部６ａの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘと平行な軸線Ａｘａに対して大きい角度θａ３をなして右前側（図３（ａ）の右上側）に向かって進む光が、レンズ部６ａの第１の入射面６ａ３に入射し、第１の入射面６ａ３において屈折する。次いで、第１の入射面６ａ３において屈折した光が右側壁６ａ２によって全反射される。次いで、右側壁６ａ２からの反射光が軸線Ａｘａに対して第１の入射面６ａ３において屈折した光よりも小さい角度で出射面６ａ４へ向かい、出射面６ａ４において屈折される。出射面６ａ４により屈折された光は、軸線Ａｘａに対して角度θａ３より小さい角度θａ４を成して出射面６ａ４より照射方向へ出射される。

同様に第１のレンズ６のレンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの不図示の右側壁は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘに平行な軸線に対して右側へ広がりながら前側へ伸びている。更に、不図示の第１の入射面は光源２の外周面に対向し、不図示の出射面は入射面に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリ光源２の裏面に接するリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘと平行な軸線に対して大きい角度をなして右前側に向かって進む光が、レンズ部６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの不図示の第１の入射面に入射し、第１の入射面において屈折する。次いで、第１の入射面において屈折した光が不図示の右側壁によって全反射される。次いで、右側壁からの反射光が軸線に対して第１の入射面において屈折した光よりも小さい角度で不図示の出射面へ向かい、出射面において屈折される。出射面により屈折された光は、軸線に対して入射時の角度より小さい出射角度を成して出射面より照射方向へ出射される。

更に、第１のレンズ６のレンズ部６ｂは、図４（ａ）または図４（ｂ）に示す断面Ｃ−Ｃのように、第１の入射面６ｂ３に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した第２の入射面６ｂ５と、反射面６ｂ６が例えば放物面状に形成されている。

これにより、光源２から放射されて第２の入射面６ｂ５へ向かう光が第２の入射面６ｂ５からレンズ部６ｂ内に入射するとともに屈折される。次いで、第２の入射面６ｂ５において屈折した光が反射面６ｂ６によって全反射される。図４（ａ）に示すように回転前の第１のレンズ６の反射面６ｂ６では第２の入射面６ｂ５からの光を光路Ｌ１のように主光軸線Ａｘと略平行な方向に全反射する。しかし、図４（ｂ）に示す回転後の第１のレンズ６の反射面６ｂ６では、反射面６ｂ６が第１のレンズ６の回転方向にθｂ５の角度を成して傾斜しているので、第２の入射面６ｂ５からの光を光路Ｌ２のように主光軸線Ａｘに対して回転方向にθｂ５の角度で傾斜させて全反射する。

同様にレンズ部６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅには、不図示の第１の入射面に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した第２の入射面と、反射面が例えば放物面状に形成されている。

これにより、光源２から放射されて第２の入射面へ向かう光が第２の入射面からレンズ部６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅ内に入射するとともに屈折される。次いで、第２の入射面において屈折した光が反射面によって全反射される。回転前の第１のレンズ６のレンズ部６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅの反射面では第２の入射面からの光を光路Ｌ１のように主光軸線Ａｘと略平行な方向に全反射する。しかし、回転後の第１のレンズ６の反射面では、反射面が第１のレンズ６の回転方向にθｂ５の角度を成して傾斜しているので、第２の入射面からの光を光路Ｌ２のように主光軸線Ａｘに対して回転方向にθ５ｂの角度で傾斜させて全反射する。

第２のレンズ７のレンズ部７ａの左側壁７ａ１は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘおよび軸線Ａｘａに対して左側（図３（ｂ）の左側）へ広がりながら前側（図３（ｂ）の下側）へ伸びている。更に、第１の入射面７ａ３は光源２の外周面に対向し、出射面７ａ４は第１の入射面７ａ３に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部７ａの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘ（図１（ａ）参照）と平行な軸線Ａｘａに対して大きい角度θａ１をなして左前側（図３（ｂ）の左下側）に向かって進む光が、レンズ部７ａの第１の入射面７ａ３に入射し、第１の入射面７ａ３において屈折する。次いで、第１の入射面７ａ３において屈折した光が左側壁７ａ１によって全反射される。次いで、左側壁７ａ１からの反射光が軸線Ａｘａに対して第１の入射面７ａ３において屈折した光よりも小さい角度で出射面７ａ４へ向かい、出射面７ａ４において屈折される。出射面７ａ４により屈折された光は、軸線Ａｘａに対して角度θａ１より小さい角度θａ２を成して出射面７ａ４より照射方向へ出射される。

同様に第２のレンズ７のレンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの不図示の左側壁は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘに平行な軸線に対して左側へ広がりながら前側へ伸びている。更に、不図示の第１の入射面は光源２の外周面に対向し、不図示の出射面は入射面に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘと平行な軸線に対して大きい角度をなして左前側に向かって進む光が、レンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの不図示の第１の入射面に入射し、第１の入射面において屈折する。次いで、第１の入射面において屈折した光が不図示の左側壁によって全反射される。次いで、左側壁からの反射光が軸線に対して第１の入射面において屈折した光よりも小さい角度で不図示の出射面へ向かい、出射面において屈折される。出射面により屈折された光は、軸線に対して入射時の角度より小さい出射角度を成して出射面より照射方向へ出射される。

第２のレンズ７のレンズ部７ａの左側壁７ａ１は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘおよび軸線Ａｘａに対して右側（図３（ｂ）の右側）へ広がりながら前側（図３（ｂ）の下側）へ伸びている。更に、第１の入射面７ａ３は光源２の外周面に対向し、出射面７ａ４は第１の入射面７ａ３に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリ光源２の裏面に接するリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部７ａの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘ（図１（ａ）参照）と平行な軸線Ａｘａに対して大きい角度θａ３をなして右前側（図３（ｂ）の左下側）に向かって進む光が、レンズ部７ａの第１の入射面７ａ３に入射し、第１の入射面７ａ３において屈折する。次いで、第１の入射面７ａ３において屈折した光が右側壁７ａ２によって全反射される。次いで、右側壁７ａ２からの反射光が軸線Ａｘａに対して第１の入射面７ａ３において屈折した光よりも小さい角度で出射面７ａ４へ向かい、出射面７ａ４において屈折される。出射面７ａ４により屈折された光は、軸線Ａｘａに対して角度θａ３より小さい角度θａ４を成して出射面７ａ４より照射方向へ出射される。

同様に第２のレンズ７のレンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの不図示の右側壁は、ストロボ装置１の主光軸線Ａｘに平行な軸線に対して右側へ広がりながら前側へ伸びている。更に、不図示の第１の入射面は光源２の外周面に対向し、不図示の出射面は入射面に対向して設けられている。

これにより、光源２からの直接光およびリ光源２の裏面に接するリフレクタ３からの反射光のうち、レンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの近傍からストロボ装置１の主光軸線Ａｘと平行な軸線に対して大きい角度をなして右前側に向かって進む光が、レンズ部７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅの不図示の第１の入射面に入射し、第１の入射面において屈折する。次いで、第１の入射面において屈折した光が不図示の右側壁によって全反射される。次いで、右側壁からの反射光が軸線に対して第１の入射面において屈折した光よりも小さい角度で不図示の出射面へ向かい、出射面において屈折される。出射面により屈折された光は、軸線に対して入射時の角度より小さい出射角度を成して出射面より照射方向へ出射される。

更に、第２のレンズ７のレンズ部７ｂは、図５（ａ）または図５（ｂ）に示す断面Ｄ−Ｄのように、第１の入射面７ｂ３に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した第２の入射面７ｂ５と、反射面７ｂ６が例えば放物面状に形成されている。

これにより、光源２から放射されて第２の入射面７ｂ５へ向かう光が第２の入射面７ｂ５からレンズ部７ｂ内に入射するとともに屈折される。次いで、第２の入射面７ｂ５において屈折した光が反射面７ｂ６によって全反射される。図５（ａ）に示すように回転前の第２のレンズ７の反射面７ｂ６では第２の入射面７ｂ５からの光を光路Ｌ３のように主光軸線Ａｘと略平行な方向に全反射する。しかし、図５（ｂ）に示す回転後の第２のレンズ７の反射面７ｂ６では、反射面７ｂ６が第２のレンズ７の回転方向にθｂ５の角度を成して傾斜しているので、第２の入射面７ｂ５からの光を光路Ｌ４のように主光軸線Ａｘに対して回転方向にθｂ５の角度で傾斜させて全反射する。

同様にレンズ部７ａ、７ｃ、７ｄ、７ｅには、不図示の第１の入射面に略垂直に形成され光源２の外周面に対向した第２の入射面と、反射面が例えば放物面状に形成されている。

これにより、光源２から放射されて第２の入射面へ向かう光が第２の入射面からレンズ部７ａ、７ｃ、７ｄ、７ｅ内に入射するとともに屈折される。次いで、第２の入射面において屈折した光が反射面によって全反射される。回転前の第２のレンズ７のレンズ部７ａ、７ｃ、７ｄ、７ｅの反射面では第２の入射面からの光を光路Ｌ３のように主光軸線Ａｘと略平行な方向に全反射する。しかし、回転後の第２のレンズ７の反射面では、反射面が第２のレンズ７の回転方向にθｂ５の角度を成して傾斜しているので、第２の入射面からの光を光路Ｌ４のように主光軸線Ａｘに対して回転方向にθ５ｂの角度で傾斜させて全反射する。

このようにインナーレンズ４によって制御されて照射方向へ照射された光は、インナーレンズ４が回転する前（図１（ａ）の状態）では図６（ａ）に示すような配光パターンを形成する。図６（ａ）に示す画角８は広角撮影時の画角であって、画角９は望遠撮影時の画角である。図６（ａ）に示す回転前のインナーレンズ４による配光パターンは高光度領域Ｈが画角８を超えるように上下方向に長く形成される。

この状態よりインナーレンズ４が回転した後（図１（ｂ）の状態）では、第１のレンズ６のレンズ部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅと第２のレンズ７のレンズ部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅとにおいて左側壁と、右側壁とは主光軸線Ａｘに対して略平行のままであって、反射面６ａ６、７ａ６及び不図示の反射面とは回転方向に向かって傾斜するので、インナーレンズ４の回転後の配光パターンは図６（ｂ）に示すように左右方向はそのままの幅を維持し、高輝度領域Ｈの上下方向の幅が画角８に近づいて狭まる。

例えば、左右方向の配光の広がりを角度で表した図７に示されるように、回転前のインナーレンズ４の左右配光は３０度であるのに対し回転後は３０度でほぼ同じ配光であって、上下方向の配光の広がりを角度で示した図８に示されるように回転前のインナーレンズ４の上下配光は２３度であるのに対し回転後は１７度に狭まり、望遠撮影時の画角９に高輝度領域Ｈが集まる望遠撮影に適した配光となる。

これに対し、レンズを移動させて光源との距離を変更することにより広角、望遠の配光を切り替える従来のストロボ装置では、従来のストロボ装置の左右方向の配光の広がりを角度で表した図９に示されるように、レンズ移動前の左右配光は２８度であるのに対し移動後は３０度で僅かな変化があって、従来のストロボ装置の上下方向の配光の広がりを角度で示した図１０に示されるようにレンズ移動前後の上下配光は２３度で変化が少なく、広角撮影と望遠撮影の配光パターンを明確に切り替えることが困難である。

また、本発明のインナーレンズ４はリフレクタ３内部で回転しているため光源２との距離が変わらずインナーレンズ４に入射する光量が減少しないので従来の同心円フレネルレンズ、縦フレネルレンズよりも光の利用効率が高く、前後移動が必要ないので装置の小型化が可能となる。

また、従来ストロボ装置に使用される同心円フレネルレンズでは、同心円形状なのでレンズを移動させて配光を制御すると上下左右の配光全体が制御される。同様に従来ストロボ装置に使用される縦フレネルレンズでは、レンズを移動させて配光を制御すると縦方向に面が形成されているので左右配光のみ制御される。これに対し本発明のインナーレンズ４では、第１のレンズ６と第２のレンズ７の回転により左右配光の形状を維持しながら上下方向の配光のみを制御する。小型化されたストロボ装置１では図１１に示すように画角８および画角９は縦よりも横方向の長さが長く、縦方向の配光Ｓ１を制御するよりも横方向の配光Ｓ２を制御するほうが画角９へ集まる光量が多く、光の利用効率をより高めることが可能となる。

以上、説明したように、本発明に係わるインナーレンズおよびストロボ装置によれば、インナーレンズ４の第１のレンズ６と第２のレンズ７とを回転させることにより上下方向の配光のみが制御され、インナーレンズ４を移動させずに広角と望遠に適した配光パターンを切り替えることを可能とするので装置のサイズを増大させず光の利用効率を低下させることがないインナーレンズおよびストロボ装置とすることが可能となる。

なお、本実施の形態ではインナーレンズ４の第１のレンズ６と第２のレンズ７とはそれぞれレンズ部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅとレンズ部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅとの５つのレンズ部を備えているが本発明はこれに限らず、１つ以上のレンズ部を備えていればレンズ部の配列数は任意の数でよい。

また、本実施の形態ではインナーレンズ４をストロボ装置１に用いているが、管状の光源を備えた灯具であれば好適に利用可能である。

1…ストロボ装置，２…光源，３…リフレクタ，４…インナーレンズ，５…駆動装置，６…第１のレンズ，６ａ１、７ａ１…左側壁，６ａ２、７ａ２…右側壁，６ａ３、７ａ３…第１の入射面，６ａ４、７ａ４…出射面，６ｂ５、７ｂ５…第２の入射面，６ｂ６、７ｂ６…反射面，７…第２のレンズ，８、９…画角、Ｃ１…第１の回転軸，Ｃ２…第２の回転軸

Claims (5)

1. 管状の光源と、
   前記光源の放射光を照射方向へ反射するリフレクタと、
   前記光源の放射光と前記リフレクタによる反射光とを制御する、前記光源の長手方向に平行な第１の回転軸を中心に回転する第１のレンズと前記光源の長手方向に平行な第２の回転軸を中心に回転する第２のレンズとが設けられたインナーレンズと、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズとを前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とを中心に回転駆動させる駆動手段と、を備え、
   前記第１のレンズは前記第１の回転軸に沿って等間隔に配置された複数のレンズ部を含み、
   前記第２のレンズは前記第２の回転軸に沿って前記第１のレンズに設けられた複数のレンズ部の間隔に位置した複数のレンズ部を含み、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズに設けられた複数のレンズ部は、前記光源の外周面に対向した入射面と前記入射面からの入射光を出射する出射面とを備え、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズを前記駆動手段により回転させることで前記入射面、前記出射面の前記光源に対する角度を変更し、入射光および出射光の制御方向を変化させて配光を切り替えることを特徴とするストロボ装置。
2. 前記第１の回転軸と前記第２の回転軸の位置は前記光源の中心軸と同じ位置であることを特徴とする請求項１に記載のストロボ装置。
3. 前記レンズ部は前記入射面からの入射光の一部を反射する反射面を備え、前記第１のレンズと前記第２のレンズを前記駆動手段により回転させることで前記光源に対する前記反射面の角度を変更し、反射方向を変化させて配光を切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のストロボ装置。
4. 前記入射面は前記出斜面と対向する第１の入射面と前記反射面へ向けて光を入射する第２の入射面とを備えていることを特徴とする請求項１、２、または３のいずれか１項に記載のストロボ装置。
5. 管状の光源の長手方向に平行に設けられる第１の回転軸を中心に回転可能に設けられた第１のレンズと前記光源の長手方向に平行に設けられる第２の回転軸を中心に回転可能に設けられた第２のレンズとが設けられ、
   前記第１のレンズは前記第１の回転軸に沿って等間隔に配置された複数のレンズ部を含み、
   前記第２のレンズは前記第２の回転軸に沿って前記第１のレンズに設けられた複数のレンズ部の間隔に位置した複数のレンズ部を含み、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズに設けられた複数のレンズ部は、前記光源の外周面に対向した入射面と前記入射面からの入射光を出射する出射面とを備え、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズとが回転することで前記入射面、前記出斜面の前記光源に対する角度を変更し、入射光および出射光の制御方向を変化させて配光を変更することを特徴とするインナーレンズ。