JP2012164510A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続発光時のフレネルレンズや発光手段の温度上昇を抑え、フレネルレンズや発光手段が熱的障害を生じることがない連続発光可能回数を増やすこと。
【解決手段】発光ユニット２２の前方に配置される板状のフレネルレンズ４０の中央部に、当該フレネルレンズ４０を板厚方向に貫通する開口部４２を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、照明装置に関し、特に、カメラ用ストロボ装置等として用いられる照明装置に関する。

カメラ用ストロボ装置等として用いられる照明装置として、前面開口のハウジングと、前記ハウジング内に設けられたキセノン放電管等による発光手段と当該発光手段が放つ光を前記ハウジングの前面開口の側に反射して前部開口より前方に光を放つ凹面鏡とを具備した発光ユニットと、前記ハウジング内にあって発光ユニットの前方に配置された板状のフレネルレンズとを有するもの、更には、発光ユニットとフレネルレンズとの光照射方向の間隔を可変設定して照射角を変更するズーム手段を有するものが知られている（特許文献１、２、３）。

特開２０１０−１３４０８０号公報 特開２０１０−１６４８７０号公報 特開２０１０−１８１５５３号公報

凹面鏡の前部開口より前方に配置されているフレネルレンズは、発光手段が発光するたびに発光手段が放つ光が透過するために、温度上昇する。特に、キセノン放電管等による発光手段が短いインターバルをもって繰り返し発光（以下、このことを連続発光と云う）すると、フレネルレンズの温度上昇が激しく、フレネルレンズの温度が自身の耐久温度に達する虞がある。多く場合、フレネルレンズはアクリル樹脂等の透明樹脂による成形品であり、このような樹脂製のフレネルレンズでは、数十回の連続発光によって自身の耐久温度に達し、変形等の熱損傷を生じる。

特に、ズーム手段を有するものでは、発光ユニットがフレネルレンズに接近して大きい照射角を設定するワイド発光モード時には、フレネルレンズが凹面鏡の前部開口に対応する部位の温度上昇が激しく、当該部位が熱損傷を生じ易い。また、ワイド発光モード時には発光ユニットがフレネルレンズに接近するため、凹面鏡内側の放熱が悪く、数十回の連続発光によってキセノン放電管等の発光手段が過熱状態になり、発光手段も熱損傷を生じる虞がある。

本発明が解決しようとする課題は、連続発光時のフレネルレンズや発光手段の温度上昇を抑え、フレネルレンズや発光手段が熱的障害を生じることがない連続発光可能回数を増やすことである。

本発明による照明装置は、前面開口（１４）のハウジング（１２）と、前記ハウジング（１２）内に設けられた発光手段（２６）と当該発光手段（２６）が放つ光を前記ハウジング（１２）の前面開口（１４）の側に反射して前部開口（２９）より前方に光を放つ凹面鏡（２８）とを具備した発光ユニット（２２）と、前記ハウジング（１２）内にあって前記発光ユニット（２２）の前方に配置されたフレネルレンズ（４０）とを有する照明装置であって、前記フレネルレンズ（４０）の中央部に、当該フレネルレンズ（４０）を当該レンズの光透過方向に貫通する開口部（４２）が形成されている。

この構成によれば、フレネルレンズ（４０）を透過する光線量が少なくなり、フレネルレンズ（４０）の熱負荷か少なくなる。

本発明による照明装置は、好ましくは、前記フレネルレンズ（４０）は、前記凹面鏡（２８）の前記前部開口（２９）の面積より大きい面積を有し、前記開口部（４２）は、照射方向で見て前記凹面鏡（２８）の前記前部開口（２９）に整合する位置にあって当該前部開口と同一形状である。

この構成によれば、フレネルレンズ（４０）の熱的負荷の低減と光学的作用の損失を最小限にすることとを両立することができる。

本発明による照明装置は、好ましくは、前記発光ユニット（２２）と前記フレネルレンズ（４０）との光照射方向の間隔を可変設定して照射角を変更するズーム手段を有する。

この構成によれば、発光ユニット（２２）がフレネルレンズ（４０）に近付くワイド発光モードのフレネルレンズ（４０）の熱的負荷の低減が効果に行われる。

本発明による照明装置は、好ましくは、前記ハウジング（１２）に通気部（４６、５０）が形成されている。

この構成によれば、ハウジング（１２）内の熱の籠もりを軽減できる。

本発明による照明装置は、好ましくは、更に、前記通気（４６、５０）部の強制通気を行う電動ファン（６０）を有する。

この構成によれば、ハウジング（１２）内の熱の籠もりを、より一層効果的に軽減できる。

本発明によるによれば、フレネルレンズの中央部に、当該フレネルレンズを板厚方向に貫通する開口部が形成されているとにより、フレネルレンズを透過する光線量が少なくなり、フレネルレンズの熱負荷か少なくなり、併せて発光手段の冷却性もよくなる。これにより、連続発光時のフレネルレンズや発光手段の温度上昇が抑えられ、フレネルレンズや発光手段が熱的障害を生じることがない連続発光可能回数を増やすことができる。

本発明による照明装置をカメラ用ストロボ装置として実施した一つの実施形態を示す斜視図。 本実施形態によるカメラ用ストロボ装置の要部の断面斜視図。 本実施形態によるカメラ用ストロボ装置の要部の断面図。 本実施形態によるカメラ用ストロボ装置に用いられるフレネルレンズの正面図 本発明による照明装置をカメラ用ストロボ装置として実施した他の実施形態を示す断面図。

以下に、本発明による照明装置をカメラ用ストロボ装置として実施した一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。

カメラ用ストロボ装置は、内部に、電池、コンデンサ、制御基板等を内蔵し、図示されていないカメラ本体のストロボ取付シューに取り付けられる電装部ハウジング１０と、電装部ハウジング１０の上部に水平軸線周りに回動可能に取り付けられたバウンド機能付きの発光部ハウジング１２とを有する。

発光部ハウジング１２は前面開口（光照射窓）１４を有する箱形のものである。前面開口１４は発光部ハウジング１２に取り付けられた透明アクリル樹脂製のフロントシールドプレート１６によって全体を塞がれている。

発光部ハウジング１２内には内部ハウジング１８が固定配置されている。内部ハウジング１８は前面開口２０を有する箱形のものである。ズーム用ハウジング１８内には、発光ユニット２２が図３で見て左右方向に延在するカイド部材（図示省略）に案内されて同方向（ズーム方向）に移動可能に設けられている。

発光ユニット２２は、前面開口のランプケース２４と、ランプケース２４内に設けられた水平配置の棒状のキセノン放電管（発光手段）２６及び凹面鏡２８とを具備している。凹面鏡２８は、放物線状断面で、キセノン放電管２６の長さに応じた長さを有し、横長矩形の前部開口２９を有する樋形状をしており、キセノン放電管２６が放つ光を発光部ハウジング１２の前面開口１４の側に反射して前部開口より前方に光を放つ。ランプケース２４の前面部には凹面鏡２８の前面開口２９を塞ぐ放電管保護用の透明ガラス板３０が取り付けられている。なお、キセノン放電管２６の電極とリード線との導通接続等は、ハンダ付けに代えて高耐熱性を有する銅套のかしめ等により行われることが好ましい。

内部ハウジング１８には発光ユニット２２の移動方向と同方向に長い送りねじ棒３２が回転可能に取り付けられている。ランプケース２４にはワイヤをループ状に形成してなる送りナット部材３４が取り付けられている。送りナット部材３４は送りねじ棒３２のねじ溝に係合している。内部ハウジング１８には送りねじ棒３２を回転駆動する電動モータ３６が取り付けられている。これらがズーム駆動系をなす。

電動モータ３６によって送りねじ棒３２が回転駆動されることにより、発光ユニット２２が図３で見て左右方向に移動する。これにより、発光ユニット２２は、電動モータ３６のモータ制御によって、つまり、電動ズームによって、内部ハウジング１８の前面開口２０に最も接近した最大ワイド発光位置（図３に実線により示されている位置）と、内部ハウジング１８の前面開口２０に最も遠ざかった最大テレスコ発光位置（図３に実線により示されている位置）との間に移動する。

内部ハウジング１８の前部には発光部ハウジング１２に固定された枠状のレンズ支持フレーム３８が連結されている。レンズ支持フレーム３８には、内部ハウジング１８の前面開口２０を塞ぐようにフレネルレンズ４０が取り付けられている。フレネルレンズ４０は、図４に示されているように、板状の凸レンズであって、アクリル樹脂等の透明樹脂による成形品である。

フレネルレンズ４０は、凹面鏡２８の前部開口２９の面積より大きい面積を有し、中央部には、当該フレネルレンズ４０を当該レンズの光透過方向、つまり、板厚方向に貫通する開口部４２が形成されている。開口部４２は、照射方向（図３の左右方向）で見て凹面鏡２８の前部開口２９に整合する位置にあり、前部開口２９と同一形状、つまり、横長矩形をしている。

レンズ支持フレーム３８には、フレネルレンズ４０よりフロントシールドプレート１６の側に透明ガラス板４４が取り付けられている。透明ガラス板４４はフレネルレンズ４０の開口部４２より発光ユニット２２の側へ塵埃が侵入することを防ぐシールドガラスである。また、透明ガラス板４４は、ヒートインシュレータとしても作用し、連続発光によるフロントシールドプレート１６の温度上昇を抑制する効果も生じる。

発光部ハウジング１２の上下両面には通気用開口４６が形成されている。通気用開口４６はレンズ支持フレーム３８に形成された通気孔３９を介して透明ガラス板４４とフロントシールドプレート１６との間に空間４８に連通している。また、発光部ハウジング１２の左右両面には空間４８に直接連通する通気用開口５０が形成されている。通気用開口４６、５０にはパンチプレートによる通気板５２、５４が取り付けられている。なお、図には示されていないが、通気板５２、５４の内側には、通気性を有する不織布等によるフィルタシートが貼り付けられていてよい。

カメラ用ストロボ装置は、電動モータ３６による駆動によって発光ユニット２２が、図３に実線により示されているように、内部ハウジング１８の前面開口２０に最も接近、換言すれば、フレネルレンズ４０に最も接近した最大ワイド発光位置にある時には、大きく照射角を設定することを要求されるワイド発光モード時であって、フレネルレンズ４０の光学的作用、つまり、集光によって照射角を小さくする必要がないにも拘らず、フレネルレンズ４０のうち、凹面鏡２８の前部開口２９に整合する部分を透過する光量（光線量）が最大になって当該部分の熱負荷が多くなり、フレネルレンズ４０が熱的に最も過酷な状態に置かれることになる。

このことに対して、本実施形態では、フレネルレンズ４０のうち、凹面鏡２８の前部開口２９に整合する部分は、開口部４２となっているので、最大ワイド発光モード時には、発光ユニット２２からの光線の全てあるいは大部分が、開口部４２を通過し、フレネルレンズ４０を多くの光線が透過することがない。

これにより、ワイド発光モード時のフレネルレンズ４０の熱的負荷が大きく軽減され、連続発光時のフレネルレンズ４０の温度上昇が抑えられ、フレネルレンズ４０が変形等の熱的障害を生じることがない連続発光可能回数を増大することができる。

また、フレネルレンズ４０に開口部４２が設けられていることにより、ワイド発光モード時に、凹面鏡２８の前部開口２９のすぐ前方に熱遮断ウォールとなるフレネルレンズ４０が存在しなくなるので、連続発光時の発光ユニット２２の前面からの熱発散性が改善される。このことにより、連続発光時のキセノン放電管２６の温度上昇が抑えられ、このことによっても、連続発光可能回数を増大することができるようになる。

照射角を小さくするテレスコ発光モード時には、発光ユニット２２がフレネルレンズ４０より後方へ離れ、それに応じて、発光ユニット２２の周辺部からの光線がフレネルレンズ４０を透過することになり、フレネルレンズ４０による集光レンズ作用が得られるが、フレネルレンズ４０を透過する光量（光線量）が少ないので、連続発光が行われても、フレネルレンズ４０の温度が激しく上昇することがない。

これにより、テレスコ発光モード時にも、フレネルレンズ４０が熱的に過酷な状態に置かれることかなく、フレネルレンズ４０が変形等の熱的障害を生じることがない連続発光可能回数を増大することができる。

また、発光部ハウジング１２に通気用開口４６、５０が設けられていることにより、透明ガラス板４４とフロントシールドプレート１６との間の空間４８の自然換気が行われるから、空間４８の熱の籠もりが低減し、透明ガラス板４４やフロントシールドプレート１６の通気冷却が良好に行われる。これにより、発光ユニット２２からの光が透明ガラス板４４やフロントシールドプレート１６を透過することによる、これらの温度上昇が抑えられる。

なお、空間４８の換気は、図５に示されているように、電動ファン６０が設けられ、強制換気が行われようにすることにより、透明ガラス板４４やフロントシールドプレート１６の温度上昇が、より一層抑えられる効果を得ることができる。

本発明による照明装置は、ズーム機能を有するカメラ用ストロボ装置に限られる物でなく、ワイド発光とテレスコ発光の中間的な発光のみを行うようなズーム機能を有さないカメラ用ストロボ装置にも適用可能である。

フレネルレンズ４０の開口部４２は、凹面鏡１８の前部開口１９に整合する位置にあって当該前部開口１９と同一形状であることが、フレネルレンズ４０の熱的負荷の低減と光学的作用の損失を最小限にすることとを両立する上で最も好ましいが、本発明による照明装置は、これに限られることなく、開口部４２と前部開口１９に相似形であったり、近似形であったりしてもよい。また、フレネルレンズ４０は板状のものに限られることなく、蒲鉾状のフレネルレンズが用いられてもよい。また、透明ガラス板３０、４４は、必須でなく、これらは省略されてもよい。

１０ 電装部ハウジング
１２ 発光部ハウジング（ハウジング）
１４ 前面開口
１６ フロントシールドプレート
１８ 内部ハウジング
２２ 発光ユニット
２４ ランプケース
２６ キセノン放電管（発光手段）
２８ 凹面鏡
２９ 前面開口
３０ 透明ガラス板
３２ 送りねじ棒
３４ 送りナット部材
３６ 電動モータ
３８ レンズ支持フレーム
４０ フレネルレンズ
４２ 開口部
４６、５０ 通気用開口
６０ 電動ファン

Claims (5)

1. 前面開口のハウジングと、前記ハウジング内に設けられた発光手段と当該発光手段が放つ光を前記ハウジングの前面開口の側に反射して前部開口より前方に光を放つ凹面鏡とを具備した発光ユニットと、前記ハウジング内にあって前記発光ユニットの前方に配置されたフレネルレンズとを有する照明装置であって、
   前記フレネルレンズの中央部に、当該フレネルレンズを当該レンズの光透過方向に貫通する開口部が形成されている照明装置。
2. 前記フレネルレンズは、前記凹面鏡の前記前部開口の面積より大きい面積を有し、前記開口部は、照射方向で見て前記凹面鏡の前記前部開口に整合する位置にあって当該前部開口と同一形状である請求項１記載の照明装置。
3. 前記発光ユニットと前記フレネルレンズとの光照射方向の間隔を可変設定して照射角を変更するズーム手段を有する請求項１または２記載の照明装置。
4. 前記ハウジングに通気部が形成されている請求項１から３の何れか一項に記載の照明装置。
5. 前記通気部の強制通気を行う電動ファンを有する請求項４に記載の照明装置。

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