JP2019185021A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光に伴う熱から発光に関わる部材を保護することを可能にした照明装置を提供する。【解決手段】 光源と、前記光源から発せられた光を透過させる第１の光学部材と、前記光源から発せられた光を透過させる、前記光源と前記第１の光学部材との間に配置された第２の光学部材と、前記第２の光学部材よりも前記光源側であって前記光源を含む内部空間である第１の空間から吸い込んだ空気を、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間である第２の空間へ送る送風機構と、を有する。【選択図】 図９

Description

本発明は、照明装置に関し、特に照明装置の放熱機構に関するものである。

従来、照明装置では発光により光源が発熱するため熱対策が行われてきた。熱対策の主な方法としては、熱が伝わる部材に耐熱部材を使用するもの、放熱や熱拡散を促して局所的な発熱を抑えるもの、ファームウェア上で発光に制限を設けて発光できなくするもの等がある。

その他の方法として、特許文献１では放電管とフレネルパネルとの間に光を透過する遮蔽壁が設けられ、フレネルパネルと遮蔽壁との間の空間を外気とつなぐ通気口が複数設けられている照明装置が開示されている。

特開２０１２−３２８２２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、遮蔽壁とフレネルパネルの間を外気が抜ける構成であるため、発熱源である放電管の付近は放熱されず、放電管の耐久性を下げる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、発光に伴う熱から発光に関わる部材を保護することを可能にした照明装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、光源と、前記光源から発せられた光を透過させる第１の光学部材と、前記光源から発せられた光を透過させる、前記光源と前記第１の光学部材との間に配置された第２の光学部材と、前記第２の光学部材よりも前記光源側であって前記光源を含む内部空間である第１の空間から吸い込んだ空気を、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間である第２の空間へ送る送風機構と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、発光に伴う熱から発光に関わる部材を保護することができる。

本発明の第１の実施形態に係るストロボ装置１００の外観斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御部１００ｂの内部を示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るストロボ装置１００の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光部１００ａの内部を示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る下カバー１０４にブロワーファン１５５が装着されている構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る上カバー１０３の流路１５６の流出口の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る放電管１０２とブロワーファン１５５の正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るフード１４２の空気の通り道の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る発光部１００ａの主な空気の流れを示した断面斜視図である。 図９の断面曲線と主な空気の流れを矢印で示した断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るストロボ装置２００内の発光部１００ａの縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る発光部１００ａの主な空気の流れを示した断面斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るストロボ装置３００内の発光部１００ａの縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光部１００ａの主な空気の流れを示した断面斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る発光部１００ａを下面側から見た放熱フィン３０１を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るストロボ装置４００内の発光部１００ａの縦断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る発光部１００ａの主な空気の流れを示した断面斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る発光部１００ａ内の流路４０３を示した斜視図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る照明装置であるストロボ装置１００の外観について説明する。図１は、本実施形態に係るストロボ装置１００の外観斜視図であり、図１（ａ）はストロボ装置１００を光学パネルであるアクリルパネル１０１が配置されている正面側から見た図、図１（ｂ）はストロボ装置１００背面側（操作部側）から見た図をそれぞれ示す。

ストロボ装置１００は、大きく分けて上部側の発光部１００ａ（第１の筐体）と下部側の制御部１００ｂ（第２の筐体）とから構成されている。発光部１００ａは内部に光源である放電管１０２を備え、制御部１００ｂに対する旋回動作によりアクリルパネル１０１からの照射光の照射方向を変化させるバウンス機能を有する。また発光部１００ａは、主に上カバー１０３と下カバー１０４と円筒形状を成したバウンスケース１０５とを備えて構成されている。さらに、上カバー１０３には発光時の配光を広げるワイドパネル１０８を収納するワイドパネルカバー１０６を備える。ワイドパネル１０８は、アクリルパネル１０１からの照射光をより広角に広げる光拡散性を有する光学部材である。使用時にワイドパネルカバー１０６から引き出され、アクリルパネル１０１の前面に覆いかぶさるように配置される。なお、補助光学部材として、発光部１００ａを回転させて照射光の照射方向を上方（Ｙ方向）に向けた時に照射光をＺ方向に反射させて被写体にキャッチライト効果を与えるキャッチライトシートをワイドパネル１０８の代わりに配置した構成でもよい。あるいは、ワイドパネル１０８とキャッチライトシートを共に配置した構成でもよい。また、上カバー１０３と下カバー１０４の合わせ部にはサイドラバー１０７があり、発光部１００ａを手動で旋回動作させる際のすべり止めになっている。上カバー１０３および下カバー１０４は、バウンスケース１０５に対して相対的に上下方向（ＺＹ面内方向）における旋回動作が可能である。バウンスケース１０５は、制御部１００ｂに対して相対的に水平方向（ＸＺ面内方向）における旋回動作が可能である。このように、１００ａは、制御部１００ｂに対して相対的に回動可能であり、放電管１０２からの光の照射方向を変化させるように動作する。また、制御部１００ｂは、発光部１００ａを支持して発光部１００ａの動作を制御する。

外装部材であるリアカバー１０９は、制御部１００ｂの背面側に設けられている。リアカバー１０９には、表示部１１０、電源スイッチ１１１、操作ボタン１１２、ダイヤル１１３等の操作部が配置され、各種の機能設定を行うことができる。電池蓋１１４は、制御部１００ｂの内部に電源用の電池１２５を装填するための開閉可能な蓋である。下面側の外装部材であるボトムカバー１１５には、不図示の撮像装置であるカメラのアクセサリシューに着脱可能に装着するための接続部である脚部１１６が備えられ、脚部１１６を囲うように防滴カバー１１７が装着されている。脚部１１６はロックレバー１１８を回動させることにより不図示のカメラのアクセサリシューに対して固定することができる。フロントカバー１１９は、制御部１００ｂの正面側の外装部材である。フロントカバー１１９の中央部には、その前方に突出したバルジ部１１９ａ（膨らみ部）が設けられている。バルジ部１１９ａの下半分には、光パルス通信用受光窓１２０及び、低輝度時にカメラの焦点検出を補助するＡＦ補助光照射窓１２１が配置されている。光パルス通信用受光窓１２０の一部には外部調光用受光センサ１２２が備えられ、不図示のカメラによる調光以外にもストロボ装置１００単体での調光が可能になっている。制御部１００ｂの電池蓋１１４と反対側には各種の端子カバー１２３が備えられており、内部には外部電源端子、ブラケット固定ネジ、シンクロ端子等が備えられている。また、各外装部材の合わせ部には不図示の防滴パッキンが備えられており、端子カバー１２３及び防滴カバー１１７と合わせ防塵防滴性能を有している。

以上のように、本実施形態では、制御部１００ｂのバルジ部１１９ａが設けられている側を正面側（前面側）、表示部１１０や各種操作部が設けられている側を背面側（後面側）とし、制御部１００ｂの脚部１１６が設けられている側を下面側としている。そして、図１に示したＸ方向は、制御部１００ｂの左右方向、Ｙ方向は制御部１００ｂの上下方向、Ｚ方向は制御部１００ｂの前後方向に対応している。なお、以下では特に説明がない限り、ストロボ装置１００の左右方向、上下方向、前後方向は、制御部１００ｂの左右方向、上下方向、前後方向と等しいものとする。

次に、図２及び図３を参照して、制御部１００ｂの内部構成について説明する。図２は、制御部１００ｂからフロントカバー１１９およびボトムカバー１１５を取り外して正面側から見た制御部１００ｂの内部を示す分解斜視図である。図３は、ストロボ装置１００の左右方向に直交する断面を示す断面図である。

制御部１００ｂの内部中央には、バッテリーケース１２４が設けられている。バッテリーケース１２４の電池収納部１２４ａには、電源用の電池１２５（本実施形態では、四本の単三型電池）が略四角形状の配置で収納される。電池収納部１２４ａの上方には、発光部１００ａから突出するバウンスケース下面の左右回動用（ＸＺ平面内回動用）の軸部１０５ａとの間において、所定の空間領域１２６が設けられている。空間領域１２６は、ワイヤーハーネス１２７を弛緩させた状態で収納するために設けられている。ワイヤーハーネス１２７は、後述のメイン基板１２８、および、サブ基板１２９に接続される。

バッテリーケース１２４の背面側、すなわちリアカバー１０９側には、デジタル系の回路を備えたメイン基板１２８が配置されており、メイン基板１２８にはＣＰＵ１３０が実装されている。またメイン基板１２８には、リアカバー１０９の上に配置された電源スイッチ１１１等の各種の操作部材に対応したスイッチ素子類も実装される。表示部１１０の内側には、ＬＣＤ１３１（液晶ディスプレイ）が配置される。バッテリーケース１２４の正面側および下面側には、それぞれ、昇圧トランス１３２を備えた昇圧回路基板１３３や不図示のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を備えた発光制御回路を有するサブ基板１２９が取り付けられている。

バッテリーケース１２４の正面側には、台座１３４及びサブ基板１２９が重なるように取り付けられている。台座１３４の正面側には、台座１３４に一体形成された複数の係止爪１３４ａによって、無線モジュール１３５が取り付けられている。無線モジュール１３５の上端側には、無線通信用のアンテナ１３５ａ（チップアンテナ）が実装されている。また無線モジュール１３５の下端側のコネクタ（不図示）には、メイン基板１２８と繋がるフレキシブル基板（不図示）が接続されている。また、フロントカバー１１９の下部に設けられた光パルス通信用受光窓１２０の対向する位置に光パルス受光センサ１３６が配置されている。更に、ＡＦ補助光照射窓１２１はプリズム１３７を挟んで対向する位置にＡＦ補助光ユニット１３８が配置され、ＡＦ補助光ユニット１３８から射出される単一のパターンをプリズム１３７によって複数に光線分割して投影する。本実施形態では、３基のＡＦ補助光ユニット１３８を搭載している。

次に、図３及び図４を参照して、発光部１００ａ及びバウンスケース１０５の内部構成について説明する。図４は、発光部１００ａから上カバー１０３、下カバー１０４、を取り外して発光部１００ａの内部を示す分解斜視図である。図４（ａ）は、発光部１００ａを上面側から見た図、図４（ｂ）は、発光部１００ａを下面側から見た図をそれぞれ示す。

本実施形態におけるストロボ装置１００は、アクリルパネル１０１の内部にあるフレネルレンズ１４０と放電管１０２の相対距離変化により照射角を変化させる電動ズーム機能を備えている。アクリルパネル１０１はフレネルレンズ１４０から射出された光の配光の調整や光の色温度の調整、外部からフレネルレンズ１４０への接触を保護する機能（衝撃及び熱的保護を含む）等を有している。フレネルレンズ１４０は、放電管１０２で発せられ入射した光の配光を変化させる光学作用を有するフレネルレンズ部が形成されている、放電管１０２で発せられた光を透過させる光学部材としての光学レンズである。本実施形態ではアクリルパネル１０１とフレネルレンズ１４０の二枚構成の光学系として説明しているが、アクリルパネル１０１の機能をフレネルレンズ１４０へ付加し、１枚構成の光学系としてもよい。なお、フレネルレンズ１４０は、樹脂材料やガラスなどで形成されている。また、本実施形態では、放電管１０２で発せられ入射した光の配光を変化させる光学作用を有する光学部材としてフレネルレンズ１４０を例に説明しているが、上記の光学作用を有する光学部材であればフレネルレンズでなくてもよい。

発光部１００ａ内部の大部分は、電動ズーム機能の駆動機構を構成する発光ユニット１３９で占められている。発光ユニット１３９の構造体であるフード１４２の上面には、アクチュエータとしてリードスクリュー１４３を備えたモーターユニット１４４が取り付けられている。反射傘ホルダー１４５には、放電管１０２及び、放電管１０２の光を前方へ反射させる反射傘１４６、放電管１０２からフレネルレンズ１４０へ伝わる熱を遮るフロントガラス１５４が取り付けられている。反射傘１４６は放電管１０２の上側から後側を通り下側までを覆い、放電管１０２から後方及び上下方向へ発せられた光をフレネルレンズ１４０に向けて反射する。反射傘ホルダー１４５は、リードスクリュー１４３の回転に連動してフレネルレンズ１４０と放電管１０２の相対距離を変化させる。これにより照射光の配光角が変化する。本実施形態では、フレネルレンズ１４０に対する放電管１０２及び反射傘１４６の距離を変化させて照射光の配光角を変化させる構成を有するストロボ装置を用いている。しかしながら、反射傘１４６の上下の反射面の距離を変化させることで、照射光の配光角を変化させる構成にしてもよい。フード１４２は、反射傘１４６で発光ユニット１３９の照射方向へと反射されなかった光を発光ユニット１３９の照射方向へと拡散反射する。そのため、フード１４２は、効率よく光を発光ユニット１３９の照射方向へと反射できるように、発光ユニット１３９の照射光の光軸に直交する平面における開口がフレネルレンズ１４０に近づくほど大きくなる形状になっている。以上のように、フード１４２は、一部に開口を有するように放電管１０２を囲み、放電管１０２から照射された光の一部を開口の方向へ反射する反射部材といえる。

フード１４２の背面（バウンスケース１０５側）には、放電管１０２と接続されたヘッド基板１４８が取り付けられている。ヘッド基板１４８に接続された不図示の配線類は、バウンスケース１０５の円筒中心を回転中心とする上カバー１０３とバウンスケース１０５間の回転部１４９を通って、コンデンサ収納部１０５ｂに導かれる。これらの配線類は、コンデンサ１４７に接続される配線とともにワイヤーハーネス１２７を構成する。ワイヤーハーネス１２７は、軸部１０５ａの中央に形成された穴部１０５ｃから発光部１００ａの外側に引き出される。ワイヤーハーネス１２７の先端には、不図示のコネクタが取り付けられている。このコネクタは、発光部１００ａの内部に設けられたヘッド基板１４８の回路と制御部１００ｂの内部に設けられたメイン基板１２８及びサブ基板１２９とを電気的に接続する。このようにワイヤーハーネス１２７は、発光部１００ａに設けられた放電管１０２やコンデンサ１４７等の電子部品と、制御部１００ｂに設けられた各制御基板とを電気的に接続する。また、バウンスケース１０５の軸部１０５ａの先端には、回転板１５０が取り付けられており、発光部１００ａの左右旋回を所定の角度で規制する役割を有する。また、回転板１５０は、制御部１００ｂからの発光部１００ａの抜け止めの役割を有する。

円筒形状を有するバウンスケース１０５の内部のコンデンサ収納部１０５ｂにはコンデンサ１４７（メインコンデンサ）が配置されている。すなわち、コンデンサ１４７は発光部１００ａを制御部１００ｂに対して相対的に上下方向（Ｙ方向）に回動させる際の回転軸上に配置されている。また、コンデンサ１４７は発光部１００ａと制御部１００ｂの連結部近傍に配置されている。コンデンサ１４７は放電管１０２を発光させるための電荷を蓄積する。この蓄積された電荷により、放電管１０２の発光に必要な高電圧が生成される。

放電管１０２は、トリガーコイル１５１からトリガー電圧が印加されることで放電を開始して発光する。トリガーコイル１５１はヘッド基板１４８に実装されており、不図示のトリガーケーブルで反射傘１４６に電気的に接続されている。トリガー電圧はトリガーコイル１５１から反射傘１４６を介して放電管１０２へ印加される。ヘッド基板１４８には発光回路を構成するトリガーコイル１５１やチョークコイル１５２等の発光に関する部品が実装されている。また、ヘッド基板１４８にはワイヤーハーネス１２７を接続するコネクタ１５３も実装されている。チョークコイル１５２はコンデンサ１４７と放電管１０２との間において、これらに電気的に接続され、コンデンサ１４７から放電管１０２に供給される電流を鈍らせる。これによりフラット発光時の発光制御を可能にすると共に、放電管１０２に作用する電気的負荷を軽減する。

保護ガラス１４１は、ストロボ装置１００の照射光軸方向において、放電管１０２とフレネルレンズ１４０の間でフレネルレンズ１４０に対して所定の幅を開けて配置された、放電管１０２で発せられた光を透過させる光学部材である。また、電動ズームに伴って放電管１０２とフレネルレンズ１４０との照射光軸方向における相対位置が変化しても、保護ガラス１４１とフレネルレンズ１４０との照射光軸方向における相対位置（距離）は変化しない。これにより、発光によって生じる放電管１０２の熱からフレネルレンズ１４０を保護すると共に、フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１との間の空間により後述のブロワーファン１５５からの風を通す流路１５６を形成する。ところで、前述したフロントガラス１５４においても、放電管１０２からフレネルレンズ１４０へ伝わる熱を遮ることでフレネルレンズ１４０を保護するという点においては保護ガラス１４１と同様の機能を持つ。しかしながら、フロントガラス１５４と反射傘ホルダー１４５とによって放電管１０２を含む空間を密閉してしまうと放電管１０２からの熱が当該空間に籠ってしまう。そのため、反射傘ホルダー１４５に開口部を設けるようにすればよい。あるいは、保護ガラス１４１より、発光によって生じる放電管１０２の熱からフレネルレンズ１４０を保護しているため、フロントガラス１５４を設けないようにしてもよい。なお、保護ガラス１４１は、放電管１０２で発せられ入射した光の配光を調整する光学作用を有していてもよいが、フレネルレンズ１４０側の面にレンズ部を形成すると、フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１との間の空気の流れを妨げる可能性がある。そのため、保護ガラス１４１にレンズ部を形成する場合は、フレネルレンズ１４０側よりも放電管１０２側のほうが好ましい。

ブロワーファン１５５は、下カバー１０４のファン収納部１０４ａに配置され、下カバー１０４と熱的に接続される。また、不図示のワイヤーハーネスによってヘッド基板１４８と電気的に接続される。ブロワーファン１５５の駆動は、ヘッド基板１４８を介して制御部１００ｂのＣＰＵ１３０によってＰＷＭ信号により回転制御される。ブロワーファン１５５の吸気部１５５ａは、保護ガラス１４１よりも発光ユニット１３９側の空間に設けられ、放電管１０２によって熱せられた空気を吸気する。その後フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１によって形成された空間である流路１５６に向けて、ブロワーファン１５５の排気部１５５ｂ（送風口）から送風する。流路１５６を抜けた空気はモーターユニット１４４側へ排出され、発光ユニット１３９内部へ流れ込む。以上のように、ブロワーファン１５５は、保護ガラス１４１よりも光源側で光源を含む内部空間（第１の空間）の空気を、フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１との間の空間（第２の空間）に送る。

次に、図５〜９を用いて、本実施形態における発光部１００ａの冷却構造について説明する。図５は、下カバー１０４のファン収納部１０４ａにブロワーファン１５５が装着されている構成を示す。図６は、流路１５６から排出される時の上カバー１０３への流出口１０３ｅの構成を示す。図７は、放電管１０２とブロワーファン１５５の正面図である。図８は、フード１４２の空気の通気口１４２ａ及び通気口１４２ｂを示す。図９は、発光部１００ａの断面斜視図に主な空気の流れを矢印で示している。図１０は、図９の断面曲線に主な空気の流れを矢印で示した図である。以降の説明では、より放電管１０２の冷却効率を高めるため、フロントガラス１５４を外した構成で説明する。

下カバー１０４のファン収納部１０４ａには、振動吸収等を目的として不図示の弾性部材を介してブロワーファン１５５が固定されている。ブロワーファン１５５は下カバー１０４に熱的に接続され、放電管１０２の発光により熱せられた空気を吸気した際に下カバー１０４へ熱伝達することで、吸気した空気を冷却する。下カバー１０４は外気に接触しているため、伝えられた熱を外気へ放熱することで、吸気した空気を効率的に冷却するができる。ブロワーファン１５５は、不図示のワイヤーハーネスにより発光部１００ａ内のヘッド基板１４８とファン駆動基板１５５ｃが電気的に接続され、電源供給及び駆動制御信号により駆動する。ブロワーファン１５５は、ブレード１５５ｄが高速回転することにより、吸気部１５５ａから放電管１０２の発光によって熱せられた空気を吸気し、流速を上げて排気部１５５ｂから送風する。

アクリルパネル１０１は上カバー１０３の溝部１０３ｂ及び下カバー１０４の溝部１０４ｂに、フレネルレンズ１４０は上カバー１０３の溝部１０３ｃ及び下カバー１０４の溝部１０４ｃにそれぞれ固定されている。また、保護ガラス１４１は上カバー１０３と下カバー１０４の両方に取り付けられた衝撃吸収部材１５７を介して、上カバー１０３と下カバー１０４に挟み込まれるように固定されている。前後方向（Ｚ方向）は、溝部１０３ｃ及び溝部１０４ｃを形成するためのリブ１０３ｄ、リブ１０４ｄ及びフード１４２に挟み込まれている。これにより、保護ガラス１４１はリブ１０３ｄ及びリブ１０４ｄの厚みによってフレネルレンズ１４０から所定の幅を開けて固定され、流路１５６が形成される。

図９に示すように、排気部１５５ｂから送風された空気は、下カバー１０４に形成された流入口１０４ｅにより、前方向（Ｚ方向）から上方向（Ｙ方向）に進行方向を変化させながら流路１５６へ流入する。すなわち、ブロワーファン１５５と流入口１０４ｅとが、保護ガラス１４１よりも光源側で光源を含む内部空間（第１の空間）の空気を、フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１との間の空間（第２の空間）に送る送風機構として機能する。なお、ブロワーファン１５５と流入口１０４ｅとの間が離れていて、ブロワーファン１５５と流入口１０４ｅとをつなぐ流路を下カバー１０４に設けた構成であれば、ブロワーファン１５５、流入口１０４ｅ、流路が送風機構として機能する。

図１０に示すように、流路１５６を通過する際、流速を維持した状態で通過させることにより、放電管１０２より保護ガラス１４１を介してフレネルレンズ１４０に伝わった熱を効果的に冷却できる。なお、ブロワーファン１５５が放電管１０２の発光によって熱せられた空気を吸気しても、上述したように下カバー１０４によって放熱することが可能である。また、放電管１０２の熱と光により熱せられるフレネルレンズ１４０の方がブロワーファン１５５から送風される空気よりも温度が高くなる場合が多く、フレネルレンズ１４０とブロワーファン１５５から送風される空気との温度差は十分に大きいため冷却できる。また、ブロワーファン１５５から送風される空気の流れを略直交させるように曲げることで、発光部１００ａ全体の構成を小さくすることができる。

ここで、流路１５６を形成する空間の幅（Ｚ方向の幅）は、ブロワーファン１５５の排気部１５５ｂの上下方向（Ｙ方向）の開口幅と略等しいことが望ましい。排気部１５５ｂの上下方向（Ｙ方向）の開口幅に対して、流路１５６を形成する空間の幅（Ｚ方向の幅）が極端に狭い場合は流路抵抗が大きくなって空気が流れにくくなる。一方、流路１５６を形成する空間の幅が極端に広い場合は流路の断面積が大きくなって流速が失われてしまう。そのため、上記の構成は、ブロワーファン１５５によって流路１５６の空気を吸気して保護ガラス１４１よりも発光ユニット１３９側の空間に排気する構成よりも好ましい。

さらに、フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１は必ずしも平行に配置されている必要はない。例えば、流路１５６の流入側の幅を排気部１５５ｂの上下方向（Ｙ方向）の開口幅と略等しくし、流出側に向かうにつれて少しずつ狭めることで、流入時の流路抵抗を最小限にしつつ、流出時まで流速を維持することができる。また、図７に示すように、放電管１０２の長手方向（Ｘ方向）とブロワーファン１５５の排気部１５５ｂの長手方向（Ｘ方向）は同方向となっていて、放電管１０２の長さと排気部１５５ｂの長手方向（Ｘ方向）長さが略同等であることが望ましい。こうすることで、フレネルレンズ１４０が最も加熱される、放電管１０２のアーク長付近の範囲を、効率的に冷却することができる。

流路１５６から流出した空気は、上カバー１０３に形成された流出口１０３ｅにより、上方向（Ｙ方向）から後方向（Ｚ方向）に進行方向を変化させながら、流出路１０３ａへ流出する。流出路１０３ａに流出した空気は、フード１４２の上下方向（Ｙ方向）に設けられた通気口１４２ａ及び通気口１４２ｂを通過し、再度放電管１０２の熱を吸収してブロワーファン１５５へ吸気される。

上述したように空気を内部で循環させながら、放電管１０２及びフレネルレンズ１４０を冷却することで、放電管１０２とフレネルレンズ１４０を保護することが可能である。また、上述の構成では、密閉空間内部で空気を循環させる構成であることから、防塵防滴性能を有したままでも達成可能な構成となっている。

なお、本実施形態では、放電管１０２を挟む一方側（下側）に送風機構を配置し、放電管１０２を挟む他方側（上側）にフレネルレンズ１４０から照射される光の配光を変化させるためのワイドパネル１０８を出し入れ可能に収納する収納部を配置している。すなわち、発光部１００ａの下側に配置されたブロワーファン１５５により、空気が流路１５６を上方向（Ｙ方向）に流れるような構成になっている。しかし、発光部１００ａの左側（あるいは右側）にブロワーファン１５５を配置し、空気が流路１５６を右方向（Ｘ方向）（あるいは左方向（−Ｘ方向））に流れるような構成にしてもよい。その際は、流入口１０４ｅ、流出口１０３ｅ、流出路１０３ａ、通気口１４２ａ、通気口１４２ｂにおいても左右方向（Ｘ方向）にそれぞれ配置する。ただし、本実施形態に示す構成（空気が流路１５６を上方向（Ｙ方向）に流れるような構成）のほうが、流路１５６を短く設定できるため、流速を維持しやすく冷却効果は高い。

以上のように、本実施形態によれば、発光に伴う熱から放電管１０２やフレネルレンズ１４０などの発光に関わる部材を保護することができる。

（第２の実施形態）
以下、図１１及び図１２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る照明装置であるストロボ装置２００の構成について説明する。本実施形態の照明装置において、第１の実施形態と同様のものは同符号を付け説明を省略する。本実施形態では、吸気口２０１及び排気口２０２を備え、ストロボ装置２００の外部に対して吸排気を行うことで冷却効果を高めている点が第１の実施形態と異なる。図１１は、ストロボ装置２００内の発光部１００ａの左右方向に直交する断面を示す断面図である。図１２は、発光部１００ａの断面斜視図に主な空気の流れを矢印で示した図である。

第１の実施形態と異なり、上カバー２０３には、吸気口２０１及び排気口２０２が備えられ、吸気口２０１と排気口２０２は、セパレータ２０４によって仕切られている。フード２０５の後方（コンデンサ１４７側）には通気口２０５ａが設けられており、図１２に示すように吸気口２０１から入る外気をフード２０５内へ導く。ブロワーファン１５５は、放電管１０２によって熱せられた空気を吸気部１５５ａから吸気し、熱的に接続された下カバー１０４へ放熱し、排気部１５５ｂから流入口１０４ｅで進行方向を変えて流路１５６へ送風する。流路１５６から流出した空気は、上カバー２０３に形成された流出口２０３ｅで進行方向を変化させながら、上カバー２０３とセパレータ２０４に囲われた流出路２０３ａを通過して、排気口２０２からストロボ装置２００の外部へ排気される。

上述したように、吸気口２０１から外気を吸気し、ストロボ装置２００の内部で熱せられた空気を排気口２０２から排気することで、発光に伴う熱から放電管１０２やフレネルレンズ１４０などの発光に関わる部材を保護することができる。

以上のように、本実施形態では、外気を直接発光部１００ａ内に取り込むことで、特に放電管１０２を効果的に冷却し、また、熱せられた空気を排気口２０２から排気することで発光部１００ａ全体の温度上昇を抑制できる。

（第３の実施形態）
以下、図１３〜１５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る照明装置であるストロボ装置３００の構成について説明する。本実施形態の照明装置において、第１及び第２の実施形態と同様のものは同符号を付け説明を省略する。本実施形態では、放熱フィン３０１及び排気用ブロワーファン３０５を備え、より冷却効果を高めている点が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる。図１３は、ストロボ装置３００内の発光部１００ａの左右方向に直交する断面を示す断面図である。図１４は、発光部１００ａの断面斜視図に主な空気の流れを矢印で示している。図１５は、発光部１００ａを下面側から見た放熱フィン３０１を示す斜視図である。

上カバー３０３には、吸気口２０１及び排気穴３０２が備えられ、吸気口２０１と排気穴３０２は、セパレータ２０４によって仕切られている。フード２０５の後方（コンデンサ１４７側）には通気口２０５ａが設けられており、図１４に示すように吸気口２０１から入る外気をフード２０５内へ導く。ブロワーファン１５５は、放電管１０２によって熱せられた空気を吸気部１５５ａから吸気し、ブロワーファン１５５に熱的に接続された放熱フィン３０１で吸気した空気を放熱する。そして、排気部１５５ｂから流入口３０４ｅで進行方向を変えて流路１５６へ送風する。

放熱フィン３０１は、図１５に示すようにダイカスト等でフィン形状が形成された放熱部であり、下カバー３０４にインサート成型されている。フィン形状は、下カバー３０４の外部に突出していて、上下方向（Ｙ方向）に溝が切られる形になっており、上下方向（Ｙ方向）の空気の流れを阻害しない構成となっている。このような構成により、ブロワーファン１５５に吸気された空気を効率的に放熱でき、効率的に放熱された空気を流路１５６へ送風することでフレネルレンズ１４０の放熱効率を高くすることができる。なお、放熱フィン３０１と下カバー３０４を別体部品にし、組み込むような構成にしてもよい。

流路１５６から流出した空気は、上カバー３０３に形成された流出口３０３ｅで進行方向を変化させながら、上カバー３０３とセパレータ２０４に囲われた流出路３０３ａへ流れ込む。流出路３０３ａに流れ込んだ空気は、流出路３０３ａの上方（Ｙ方向）に形成されている排気穴３０２と接続された吸気部３０５ａから、排気用ブロワーファン３０５によって吸気される。排気用ブロワーファン３０５は、ブロワーファン１５５と同様のものであるが、第１及び第２の実施形態と異なり、ワイドパネル１０８の代わりにワイドパネルカバー１０６内部に収納されている。また、不図示のワイヤーハーネスによってヘッド基板１４８と電気的に接続される。排気用ブロワーファン３０５の駆動は、ブロワーファン１５５と同じくヘッド基板１４８を介して制御部１００ｂのＣＰＵ１３０によってＰＷＭ信号により回転制御される。排気用ブロワーファン３０５の吸気部３０５ａは発光ユニット１３９側に設けられ、流路１５６を通過することによって熱せられた空気を排気穴３０２から吸気する。吸気部３０５ａから吸気された空気は、照射方向と同じ方向（Ｚ方向）に向けて排気部３０５ｂからストロボ装置３００に外部へ向けて排気される。以上のように、流出口３０３ｅ、流出路３０３ａ、排気用ブロワーファン３０５が、フレネルレンズ１４０と保護ガラス１４１との間の空間を流れた空気をストロボ装置３００の外部へ送る第２の送風機構として機能する。

上述したように、放電管１０２の近傍の熱せられた空気をブロワーファン１５５で吸気して放熱フィン３０１により放熱し、フレネルレンズ１４０の熱を吸収した空気を排気用ブロワーファン３０５を用いてストロボ装置３００の外部へ排気する。そのため、発光に伴う熱から放電管１０２やフレネルレンズ１４０などの発光に関わる部材を保護することができる。

以上のように、本実施形態では、放熱フィン３０１により放熱された空気を流路１５６へ送風することでフレネルレンズ１４０の冷却効果を高めることができる。また、ブロワーファン１５５及び排気用ブロワーファン３０５を備えることで、発光部１００ａ内の空気をより循環させ、放熱効果を上昇させることで冷却効果を高めることができる。

（第４の実施形態）
以下、図１６を参照して、本発明の第４の実施形態に係る照明装置であるストロボ装置４００の構成について説明する。本実施形態の照明装置において、第１ないし３の実施形態と同様のものは同符号を付け説明を省略する。本実施形態では、構図確認用のモデリングライト、動画撮影時のビデオライト、ＡＦ補助光などとして使用できるＬＥＤ４０１を備えている。そして、ＬＥＤ４０１の熱を放熱するＬＥＤ放熱部４０２によってブロワーファン１５５から流路１５６へ向かう流路４０３を形成している。これにより、フレネルレンズ１４０とＬＥＤ放熱部４０２に伝わった熱を同時に冷却できる点が第１ないし３の実施形態と異なる。図１６は、ストロボ装置４００内の発光部１００ａの左右方向に直交する断面を示す断面図である。

本実施形態のストロボ装置４００は、第１の実施形態のストロボ装置１００と同じく、空気が内部で循環する構成となっている。

ＬＥＤ４０１は、フード４０４の下部に配置され、ＬＥＤ基板４０５に実装されている。ＬＥＤ基板４０５は、ＬＥＤ放熱部４０２に位置決め及び固定されており、グリス等の熱伝導材を介して熱的に接続されている。なお、ＬＥＤ基板４０５はアルミ基板等の伝熱性に優れたものが望ましい。

ＬＥＤ放熱部４０２は、アルミダイキャストなどの伝熱性に優れた熱伝導材であり、ブロワーファン１５５から送風された空気を整え、流路１５６へ導く流路４０３の上面及び側面を形成する。流路４０３の詳細については後述する。

ＬＥＤ用レンズ４０６は、ＬＥＤ４０１と同じくフード４０４の下部に配置され、ＬＥＤ放熱部４０２と共にフード４０４に対して位置決めされている。これによりＬＥＤ４０１とＬＥＤ用レンズ４０６のＬＥＤ光軸が合わせられている。

保護ガラス４０７は、アクリルパネル１０１やフレネルレンズ１４０よりも上下方向（Ｙ方向）が短く、放電管１０２からの光線有効範囲をカバー可能な範囲で上部が切欠かれている。これにより、流路１５６を流れた空気は保護ガラス４０７上部からフード４０４へ流出可能になっている。

空気層４０８は、アクリルパネル１０１とフレネルレンズ１４０の間に形成された空気層で、アクリルパネル１０１の温度上昇を抑制するために設けられている。アクリルパネル１０１とフレネルレンズ１４０は、上カバー４０９と下カバー４１０で固定され、空気層４０８の厚みを決定している。

チョークコイル４１３は、バウンスケース１０５内のチョークコイル収納部４１４に配置され、コイル固定基板４１５を介して不図示のワイヤーハーネスによってヘッド基板１４８に電気的に接続されている。また、チョークコイル４１３に電流が流れる際の振動を防ぐため、コンデンサ１４７あるいはチョークコイル収納部４１４に固定される。第１ないし３の実施形態と異なり、チョークコイル４１３をチョークコイル収納部４１４へ配置することで、ヘッド基板１４８の実装面積確保や小型化を行うことができる。

次に、図１７及び図１８を用いて、本実施形態における発光部１００ａの冷却構造について説明する。図１７は、発光部１００ａの断面斜視図に主な空気の流れを矢印で示している。図１８は、発光部１００ａ内の流路４０３を示した斜視図である。

下カバー４１０のファン収納部１０４ａには、ブロワーファン１５５がビス等を使用して下カバー４１０と隙間を設けて固定される。ブロワーファン１５５は、吸気部１５５ａから放電管１０２の発光によって熱せられた空気を、ブロワーファン１５５の上下方向（Ｙ方向）両面から吸気し、流速を上げて排気部１５５ｂから送風する。排気部１５５ｂから送風された空気は、流路４０３において整流され、まず前方下方向（−ＹＺ方向）から前方向（Ｚ方向）に進行方向を変化させる。その後、下カバー４１０に形成された流入口１０４ｅにより、前方向（Ｚ方向）から上方向（Ｙ方向）に進行方向を変化させながら流路１５６へ流入する。これにより、排気部１５５ｂからの送風方向と流路１５６の進行方向が鋭角でありながら、流路抵抗を最小限に抑えることができる。

流路４０３は、ＬＥＤ放熱部４０２と一体成型された流路上面４０２ａ及び整流板４０２ｂと、下カバー４１０に囲われることで構成されている。流路上面４０２ａは、流入口１０４ｅと滑らかに接続できるよう、上下方向の高さが狭まるように傾きを持っている。整流板４０２ｂは、排気部１５５ｂからブロワーファン１５５の遠心方向に偏りを持って送風される空気の流れを左右方向で規制し、整流させる効果を持つ。図１８では、整流板４０２ｂは流路４０３の左右両側のみに配置しているが、流路４０３内に整流板４０２ｂを複数配置することで整流効果を高めてもよい。

流路上面４０２ａ及び整流板４０２ｂがＬＥＤ放熱部４０２と一体成型することで、ブロワーファン１５５から送風される空気により、ＬＥＤ４０１の熱もＬＥＤ放熱部４０２を介して冷却することが可能となる。なお、送風される空気がＬＥＤ放熱部４０２によって温められたとしても、放電管１０２からフレネルレンズ１４０が受ける熱の方が大きく、十分な温度差があるため、フレネルレンズ１４０の冷却に大きな影響はない。

流路１５６においてフレネルレンズ１４０を冷却した空気は、保護ガラス４０７上部の切欠きによる隙間から、フード４０４内部へ流出する。フード４０４内部へ流出した空気は、フード４０４内部を放電管１０２やその周囲からの熱を奪いながら、フード４０４下部にある通気口１４２ｂを通過して再びブロワーファン１５５へ吸気される。

上述したように、ＬＥＤ放熱部４０２で流路４０３の一部を形成することでＬＥＤ４０１を冷却しつつ、放電管１０２及びフレネルレンズ１４０を冷却し、放電管１０２とフレネルレンズ１４０とＬＥＤ４０１をそれぞれ保護することが可能である。また、第１の実施形態と同じく密閉空間内部で空気を循環させる構成であることから、防塵防滴性能を有したままでも達成可能な構成となっている。

以上のように、本実施形態では、ブロワーファン１５５から送風された空気で、ＬＥＤ放熱部４０２を介してＬＥＤ４０１と、放電管１０２及びフレネルレンズ１４０を同時に冷却することができる。

なお、上記の各実施形態はあくまで一例であって、代表的な例に過ぎず、本発明の実施に際しては、各実施形態に対して種々の変形や変更、省略が可能であり、各実施形態を組み合わせてもよい。例えば、第１の実施形態の構成に、第３の実施形態の放熱フィン３０１を組み合わせてもよい。

また、上記の各実施形態は、照明装置の光源に放電管を用いた構成を説明したが、照明装置の光源はＬＥＤなどであってもよい。

また、上記の各実施形態は、吸気及び送風のためにファンを用いた構成を説明したが、吸気及び送風ができる送風機構であれば例えばポンプなどを用いてもよい。

１００ ストロボ装置
１００ａ 発光部
１００ｂ 制御部
１０２ 放電管
１３９ 発光ユニット
１４０ フレネルレンズ
１４１ 保護ガラス
１５５ ブロワーファン
１５６ 流路
２０１ 吸気口
２０２ 排気口
３０１ 放熱フィン
３０５ 排気用ブロワーファン
４０１ ＬＥＤ
４０２ ＬＥＤ放熱部
４０３ 流路

Claims (14)

1. 光源と、
   前記光源で発せられた光を透過させる第１の光学部材と、
   前記光源で発せられた光を透過させる、前記光源と前記第１の光学部材との間に配置された第２の光学部材と、
   前記第２の光学部材よりも前記光源側であって前記光源を含む内部空間である第１の空間から吸い込んだ空気を、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との間の空間である第２の空間へ送る送風機構と、を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記第１の光学部材は、前記光源で発せられた光の配光を変化させる光学レンズであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第２の光学部材は、前記照明装置の照射光軸方向において、前記第１の光学部材と所定の幅を開けて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記光源と前記第１の光学部材との前記照明装置の照射光軸方向における相対位置を変化させる駆動機構を有し、
   前記駆動機構によって前記光源と前記第１の光学部材との前記照射光軸方向における相対位置を変化させても、前記第１の光学部材と前記第２の光学部材との前記照射光軸方向における相対位置は変化しないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記送風機構によって前記第２の空間に送られた空気は、前記光源の長手方向と直交する方向に流れることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記送風機構の送風口の長手方向は、前記光源の長手方向と同方向となるように配置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記第２の空間を流れた空気は、前記第１の空間へ排出されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記第２の空間を流れた空気は、前記第２の空間に沿って設けられた流路を通って前記照明装置の外部へ排出されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記第２の空間を流れた空気を前記照明装置の外部へ送る第２の送風機構を有することを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. 前記送風機構と熱的に接続された放熱部を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記送風機構は、ファンを有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 前記送風機構は、ブロワーファンを有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 前記光源を挟む一方側に前記送風機構を配置し、前記光源を挟む他方側に前記第１の光学部材から照射される光の配光を変化させるための第３の光学部材を出し入れ可能に収納する収納部を配置することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の照明装置。
14. ＬＥＤと、
    前記ＬＥＤが実装されたＬＥＤ基板と、
    前記基板と熱的に接続されたＬＥＤ放熱部と、を有し、
    前記送風機構から送られる空気の流路は、前記ＬＥＤ放熱部の一部を用いて形成されていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の照明装置。

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