JP2012093504A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子周辺から熱を効率良く拡散させて全体の均熱化を早めることによって放熱性を高め、発光素子や電子部品への熱的悪影響を軽減することができるストロボ装置を提供すること。
【解決手段】ストロボ光を出射するＬＥＤチップ（発光素子）４と、該ＬＥＤチップ４の外周を囲むように配置され、前記ＬＥＤチップ４からのストロボ光を照射対象に向けて反射させるリフレクタ１２と、該リフレクタ１２の前面開口部を覆うレンズ１３を備えたストロボ装置３において、前記ＬＥＤチップ４と前記レンズ１３との間に空間を有し、前記リフレクタ１２の内側面に複数の放熱フィン１２ａを形成する。又、前記放熱フィン１２ａを前記ＬＥＤチップ４を中心として前面視放射状に形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮影のための補助光としてのストロボ光を照射対象に向けて照射するためのストロボ装置に関するものである。

例えば、デジタルスチールカメラ等に内蔵されるストロボ装置は、夜間や雨天時等のように周囲が暗い環境下において所定の撮影有効範囲内での撮影を可能とするためにストロボ光を照射対象である被写体に向けて照射するものであって、ストロボ光を出射する光源と、該光源からのストロボ光を被写体に向けて反射させるリフレクタと、該リフレクタの前面開口部を覆ってストロボ光を集光させるレンズを備えている。

ところで、近年、ストロボ装置の光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されつつあるが、ＬＥＤから出射されるストロボ光の明るさは未だ不十分であり、該ＬＥＤにより多くの電力を投入する必要がある。又、ストロボ装置には更なる薄型化と小型化が要求されているため、ＬＥＤに多くの電力を投入すると該ＬＥＤの発熱量が増えるために熱的に不利となる。このため、ストロボ装置には効率良く放熱する機構が必要になってくる。特に、ＬＥＤを実装する基板にＩＣ等の電子部品を搭載して高機能化を図る場合、ＬＥＤのみならず、電子部品が発熱源となるために更に効率良く放熱する必要がある。

又、デジタルスチールカメラでは連射撮影する機会が増えてきており、ＬＥＤが冷却される前に該ＬＥＤが点灯されるためにストロボ装置に熱が籠ってしまい、ＬＥＤの寿命が短くなるという問題がある。これと同様の問題はデジタルビデオカメラについても同様に発生し、動画撮影する際にＬＥＤの冷却が追いつかないために該ＬＥＤの寿命が短くなってしまう。

上記問題を解決する方法として、基板の背面に放熱フィンを形成することが考えられる。

又、特許文献１には、発光素子をリードや支持体の凹部に収容することによって封止樹脂からＬＥＤチップに作用する収縮・膨張応力を低減するとともに、発光素子の側面に隣設して熱伝導性が高い樹脂を設けることによって放熱性を改善した半導体発光装置が提案されている。

特開２００６−０９３６７２号公報

しかしながら、ストロボ装置の放熱性を高めるために基板の背面に放熱フィンを形成する方法を採用した場合、薄型化が要求されるカメラ機能付き携帯電話用のストロボ装置においては、他の回路基板があるために放熱フィンを形成するための十分なスペースを確保することができないという問題がある。仮に基板の背面に放熱フィンを形成することができたとしても、筐体内部に熱が籠ってしまうため、ＬＥＤ若しくは他の電子部品に熱的悪影響を及ぼしてしまう。

又、特許文献１において提案されたように発光素子の側面に隣設して熱伝導性が高い樹脂を設けるだけでは、必要十分な放熱性を確保することができないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、発光素子周辺から熱を効率良く拡散させて全体の均熱化を早めることによって放熱性を高め、発光素子や電子部品への熱的悪影響を軽減することができるストロボ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ストロボ光を出射する発光素子と、該発光素子の外周を囲むように配置され、前記発光素子からのストロボ光を照射対象に向けて反射させるリフレクタと、該リフレクタの前面開口部を覆うレンズを備えたストロボ装置において、前記発光素子と前記レンズとの間に空間を有し、前記リフレクタ内側面に複数の放熱フィンを形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記放熱フィンを前記発光素子を中心として前面視放射状に形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記発光素子を実装する基板に搭載された電子部品をモールドする封止樹脂に前記リフレクタを形成するとともに、該封止樹脂を熱伝導性の高い樹脂で構成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、発光素子において発生する熱は、リフレクタに形成された複数の放熱フィンから発光素子とレンズとの間の空間に至る第１の放熱経路を経て空間に拡散するため、ストロボ装置全体の均熱化が早められる。そして、発光素子とレンズとの間の空間に拡散した熱は、レンズを通過する第２の放熱経路を経て大気中に放射されるため、高い放熱性が得られて発光素子や電子部品への熱的悪影響が軽減される。

請求項２記載の発明によれば、リフレクタに放熱フィンを発光素子を中心として放射状に形成したため、放熱フィンの根元部分と発光素子との距離を最小限に抑えることが可能となり、発光素子からの熱が第１の放熱経路を経て発光素子とレンズとの間の空間に効率良く且つ均一に拡散し、ストロボ装置全体の均熱化が早められる。

請求項３記載の発明によれば、リフレクタが形成された封止樹脂を熱伝導性の高い樹脂で構成したため、発光素子からの熱の一部は封止樹脂から基板へと効率良く伝導して基板から放熱され、放熱性が更に高められて発光素子や電子部品への熱的悪影響が効果的に軽減される。

本発明に係るストロボ装置を備える携帯電話の背面図である。 （ａ）は本発明に係るストロボ装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ方向の図である。 本発明に係るストロボ装置の分解斜視図である。 図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係るストロボ装置のリフレクタ形状を示す封止樹脂の正面図である。 本発明に係るストロボ装置のリフレクタ形状を示す封止樹脂の斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るストロボ装置を備える携帯電話の背面図、図２（ａ）は同ストロボ装置の正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢視Ａ方向の図、図３は同ストロボ装置の分解斜視図、図４は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図５は本発明に係るストロボ装置のリフレクタ形状を示す封止樹脂の正面図、図６は同封止樹脂の斜視図である。

図１に示すカメラ機能付き携帯電話１の背面上部には撮像カメラ２が設けられており、その横には本発明に係るストロボ装置３が設けられている。このストロボ装置３は、図２〜図４に示すように、光源として発光素子である２つのＬＥＤチップ４を備えており、これらのＬＥＤチップ４は薄い矩形平板状の基板５上に実装されている。ここで、図４に詳細に示すように、各ＬＥＤチップ５の表面は蛍光体６によって被覆されている。

前記基板５はアルミニウムやセラミック等の熱伝導性の高い材料によって構成されており、その上面にはＬＥＤチップ４を駆動するＩＣや抵抗、コンデンサ等の電子部品７が実装され、基板５の下面には２つの電極８が取り付けられている。そして、これらの電極８には金属製のコンタクトピン９がそれぞれ接触しており、これらのコンタクトピン９によって基板５が筐体１０側に押圧されて固定されるとともに、不図示の電源（バッテリ）から電子部品７を介してＬＥＤチップ４に電力が供給される。

ところで、基板５の上面に実装された前記電子部品７は封止樹脂１１によってモールドされているが、この封止樹脂１１には、図４に示すように、基板５上に実装されたＬＥＤチップ４を中心としてＬＥＤチップ４を囲むように前面側（図４の上方）に向かって広がるテーパ円孔状のリフレクタ１２が各ＬＥＤチップ４についてそれぞれ形成されている（図５及び図６参照）。そして、各リフレクタ１２内側には、図５及び図６に示すように、複数の放熱フィン１２ａがＬＥＤチップ４を中心としてそれぞれ前面視放射状に形成されており、各放熱フィン１２ａの斜面は反射面を形成している。封止樹脂１１は熱伝導性の高い樹脂で構成されている。ここで、熱伝導性の高い樹脂には、封止樹脂１１自体が熱伝導性の高い性質を有する樹脂であるものの他に、通常の樹脂に熱伝導性の高いフィラー（金属粉末、グラファイト、カーボンブラック又は窒化アルミニウムや窒化ホウ素、アルミナ等の燒結セラミック等）が分散されているものでも良い。

そして、図４に示すように、カメラ機能付き携帯電話１の筐体１０の背面であって、且つ、リフレクタ１２が形成された箇所には細長い矩形の嵌合孔１０ａが形成されており、この嵌合孔１０ａには光透過性の高い透明樹脂から成る矩形のレンズ１３が嵌め込まれて固定されている。ここで、レンズ１３の外面は筐体１０の外面と面一の平坦面を形成しており、レンズ１３の内面には光を屈折させて集光させるためのカット１３ａが形成されている。尚、レンズ１３の内面に形成されたカット１３ａは、リフレクタ１２に形成された複数の放熱フィン１２ａの形状に応じてその傾きが決定されている。

而して、不図示の電源（バッテリ）から互いに接触するコンタクトピン９と電極８及び電子部品７を経て各ＬＥＤチップ４に電力（電流）が供給されると、各ＬＥＤチップ４がそれぞれ起動され、各ＬＥＤチップ４からストロボ光が出射される。すると、このストロボ光は、リフレクタ１２及びこれに形成された放熱フィン１２ａの反射面によって反射してレンズ１３に向かい、レンズ１３の内面に形成されたカット１３ａによって屈折して集光し、レンズ１３から出射して撮影の補助光として被写体を照射する。

この場合、各ＬＥＤチップ４において発生する熱は、図４に矢印にて示すように、リフレクタ１２に形成された複数の放熱フィン１２ａからＬＥＤチップ４とレンズ１３との間の空間Ｓに至る第１の放熱経路を経て空間Ｓに拡散するため、ストロボ装置３全体の均熱化が早められる。そして、ＬＥＤチップ４とレンズ１３との間の空間Ｓに拡散した熱は、図４に矢印にて示すようにレンズ１３を通過する第２の放熱経路を経て大気中に放射されるため、高い放熱性が得られてＬＥＤチップ４や電子部品７への熱的悪影響が軽減されてこれらの寿命延長が図られる。

又、本実施の形態では、各リフレクタ１２に複数の放熱フィン１２ａをＬＥＤチップ４を中心として放射状に形成したため、放熱フィン１２ａの根元部分とＬＥＤチップ４との距離を最小限に抑えることが可能となり、各ＬＥＤチップ４からの熱が第１の放熱経路を経てＬＥＤチップ４とレンズ１３との間の空間Ｓに効率良く且つ均一に拡散し、ストロボ装置３全体の均熱化が早められる。

更に、本実施の形態では、リフレクタ１２が形成された封止樹脂１１に熱伝導性の高いフィラーを分散させ、或いは封止樹脂１１自体を熱伝導性の高い樹脂で構成したため、各ＬＥＤチップ４からの熱の一部は封止樹脂１１から基板５へと効率良く伝導して基板５から放熱され、これによってストロボ装置３の放熱性が更に高められてＬＥＤチップ４や電子部品７への熱的悪影響が効果的に軽減される。

尚、リフレクタ１２に放熱フィン１２ａを設けたことにより、リフレクタ１２はＬＥＤチップ４から出射する光を反射する反射面としての機能が害されることはない。

又、以上の実施の形態では、光源として２つのＬＥＤチップ４を使用したが、ＬＥＤチップ４の個数は必要な光量に応じて任意に選択することができる。

本発明は、カメラ機能付き携帯電話以外に、デジタルスチールカメラ、ビデオカメラ、防犯カメラ、車載カメラ等に対しても適用可能である。

１ カメラ機能付き携帯電話
２ 撮像カメラ
３ ストロボ装置
４ ＬＥＤチップ（発光素子）
５ 基板
６ 蛍光体
７ 電子部品
８ 電極
９ コンタクトピン
１０ 筐体
１０ａ 筐体の嵌合孔
１１ 封止樹脂
１２ リフレクタ
１２ａ 放熱フィン
１３ レンズ
１３ａ レンズのカット
Ｓ 空間

Claims (3)

1. ストロボ光を出射する発光素子と、該発光素子の外周を囲むように配置され、前記発光素子からのストロボ光を照射対象に向けて反射させるリフレクタと、該リフレクタの前面開口部を覆うレンズを備えたストロボ装置において、
   前記発光素子と前記レンズとの間に空間を有し、前記リフレクタ内側面に複数の放熱フィンを形成したことを特徴とするストロボ装置。
2. 前記放熱フィンを前記発光素子を中心として前面視放射状に形成したことを特徴とする請求項１記載のストロボ装置。
3. 前記発光素子を実装する基板に搭載された電子部品をモールドする封止樹脂に前記リフレクタを形成するとともに、該封止樹脂を熱伝導性の高い樹脂で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のストロボ装置。
   

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