JP2613422B2 - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JP2613422B2 JP2613422B2 JP6381288A JP6381288A JP2613422B2 JP 2613422 B2 JP2613422 B2 JP 2613422B2 JP 6381288 A JP6381288 A JP 6381288A JP 6381288 A JP6381288 A JP 6381288A JP 2613422 B2 JP2613422 B2 JP 2613422B2
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- fresnel lens
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Description
【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は配光ムラの少ない照明装置に関し、より具体
的にはカメラ等のストロボ閃光器に最適な照明装置に関
する。
的にはカメラ等のストロボ閃光器に最適な照明装置に関
する。
「従来技術およびその問題点」 本件出願人は特願昭61−55742（特開昭62−211627）
において、第７図図示のようなストロボ閃光器を提案し
ている。このストロボ閃光器は、半円筒状の反射器13の
焦点位置に円筒状のストロボ閃光管17を配し、この半円
筒状の反射器13の開口部に凸フレネルレンズ15を設けた
ものである。このストロボ閃光器にあっては、反射器13
は断面が次式、 ｘ＝y2/R［１＋｛１−（１＋ｋ）y2／R2｝1/2］ で表わされる楕円からなる。ここでＫは上記反射器の楕
円形状を表わす円錐常数、Ｒは上記反射器の楕円形状型
を表わす基準球面の曲率半径を示す。また、上記反射器
の縦断面における開口長さをＤ、凸フレネルレンズ15の
屈折率ｎをｎ＝1.4〜2.0、照射角θの範囲をθ＝±15°
〜45゜とした場合、凸フレネルレンズ15の焦点距離ｆ、
反射器13の深度Dp、反射器13の頂点と焦点位置との間隔
Fp、及び上記常数Ｋ、上記半径Ｒは、次に表わされる
、、、および式の範囲にある。
において、第７図図示のようなストロボ閃光器を提案し
ている。このストロボ閃光器は、半円筒状の反射器13の
焦点位置に円筒状のストロボ閃光管17を配し、この半円
筒状の反射器13の開口部に凸フレネルレンズ15を設けた
ものである。このストロボ閃光器にあっては、反射器13
は断面が次式、 ｘ＝y2/R［１＋｛１−（１＋ｋ）y2／R2｝1/2］ で表わされる楕円からなる。ここでＫは上記反射器の楕
円形状を表わす円錐常数、Ｒは上記反射器の楕円形状型
を表わす基準球面の曲率半径を示す。また、上記反射器
の縦断面における開口長さをＤ、凸フレネルレンズ15の
屈折率ｎをｎ＝1.4〜2.0、照射角θの範囲をθ＝±15°
〜45゜とした場合、凸フレネルレンズ15の焦点距離ｆ、
反射器13の深度Dp、反射器13の頂点と焦点位置との間隔
Fp、及び上記常数Ｋ、上記半径Ｒは、次に表わされる
、、、および式の範囲にある。
1.5D＜ｆ＜3D −１＜ｋ＜−0.4 D/10＜Ｒ＜D/2 0.4D＜Dp＜1.2D D/20＜Fp＜D/3 この構成によれば、反射器13の深度を浅く形成するこ
とが可能となり、従ってストロボ閃光器全体を小型化す
ることができるようになる。
とが可能となり、従ってストロボ閃光器全体を小型化す
ることができるようになる。
ところが上記構成のストロボ閃光器にあっては、第６
図の配光特性線図中に破線で示すように、光軸付近に射
出される光量が他の方向に比べて低下し、不均一な配光
特性を示すという問題が後に見出された。これは本発明
者の解説によると、ストロボ閃光管17自体により「ケラ
レ」が生じるためで、この現象による影響は反射器13の
前面開口部が小さい場合に顕著であった。ここで「ケラ
レ」とは、光が何等かの障害により集光作用に寄与しな
くなることを云い、第７図中に破線でケラレにより欠け
る光線の一例を示す。
図の配光特性線図中に破線で示すように、光軸付近に射
出される光量が他の方向に比べて低下し、不均一な配光
特性を示すという問題が後に見出された。これは本発明
者の解説によると、ストロボ閃光管17自体により「ケラ
レ」が生じるためで、この現象による影響は反射器13の
前面開口部が小さい場合に顕著であった。ここで「ケラ
レ」とは、光が何等かの障害により集光作用に寄与しな
くなることを云い、第７図中に破線でケラレにより欠け
る光線の一例を示す。
「発明の目的」 本発明は、かかる従来技術の欠点を改良すべくなされ
たものであり、小型であって、集光効率が高く且つ配光
ムラが少なく、しかも汎用性のある照明装置を提供する
ことを目的とする。
たものであり、小型であって、集光効率が高く且つ配光
ムラが少なく、しかも汎用性のある照明装置を提供する
ことを目的とする。
「発明の概要」 上記目的を達成するため本発明にあっては、照明光学
系の光軸を含む断面において個別に光軸を有する２つの
楕円を組合せることにより反射器を形成した。上記両楕
円の光軸間に光源の中心を配置し、また反射器の開口部
には集光レンズを配置した。
系の光軸を含む断面において個別に光軸を有する２つの
楕円を組合せることにより反射器を形成した。上記両楕
円の光軸間に光源の中心を配置し、また反射器の開口部
には集光レンズを配置した。
望ましくは上記両楕円の光軸は平行をなし、その間隔
ｌは上記光源の発光部の直径Ｐに対して、 0.2＜ｌ＜2P の条件を満足する。
ｌは上記光源の発光部の直径Ｐに対して、 0.2＜ｌ＜2P の条件を満足する。
本発明にあっては更に、前記従来技術の頂で述べた構
成の利点を取り入れ、本発明が主としてその対象として
いるストロボ閃光器の構成をも提供する。この場合集光
レンズには凸フレネルレンズを用いるものとする。
成の利点を取り入れ、本発明が主としてその対象として
いるストロボ閃光器の構成をも提供する。この場合集光
レンズには凸フレネルレンズを用いるものとする。
上記構成により本発明にあっては、両楕円間の光軸の
離間により反射器で反射された光の内の光軸方向に向か
う光線が、光源自体によるケラレの影響を受ける可能性
が低くなる。
離間により反射器で反射された光の内の光軸方向に向か
う光線が、光源自体によるケラレの影響を受ける可能性
が低くなる。
「発明の実施例」 第１図は本発明にかかる照明装置の一実施例を示す縦
断面図、第２図はその正面図である。
断面図、第２図はその正面図である。
反射器23は照明光学系の光軸を含む断面において個別
に光軸を有する２つの同一の楕円23a、23bを組合せた略
半円筒状体からなる。両楕円23a、23bは第７図図示の前
記反射器23と同様に次式で表わされる。
に光軸を有する２つの同一の楕円23a、23bを組合せた略
半円筒状体からなる。両楕円23a、23bは第７図図示の前
記反射器23と同様に次式で表わされる。
ｘ＝y2/R［１＋｛１−（１＋ｋ）y2／R2｝1/2］ ここでＫは上記楕円の形状を表わす円錐常数、Ｒは上記
楕円の形状型を表わす基準球面の曲率半径を示す。両楕
円の光軸23c、23dは平行をなし、間隔ｌで離間され、両
楕円の頂点ｔ間が直線部24で連結されている。直線部24
に隣接して円筒状の光源27が配置される。この光源27は
直径Ｐが上記間隔ｌと等しく、反射器の光軸29に中心を
合せると共に、径方向の両端が両楕円23a、23bの第一焦
点に一致するように配置される。
楕円の形状型を表わす基準球面の曲率半径を示す。両楕
円の光軸23c、23dは平行をなし、間隔ｌで離間され、両
楕円の頂点ｔ間が直線部24で連結されている。直線部24
に隣接して円筒状の光源27が配置される。この光源27は
直径Ｐが上記間隔ｌと等しく、反射器の光軸29に中心を
合せると共に、径方向の両端が両楕円23a、23bの第一焦
点に一致するように配置される。
反射器23の開口部には集光レンズである凸フレネルレ
ンズ25が配置される。
ンズ25が配置される。
凸フレネルレンズ25は、その前面、即ち光源27とは逆
側の面にフレネル溝26が位置するように配置される。こ
の配置は、フレネル溝を光源27側に位置させた場合に比
べて溝によるケラレが少なくなる。この点に関する詳細
は前記特願昭61−56742（特開昭62−211627）において
説明されており、本発明の要旨ではない。
側の面にフレネル溝26が位置するように配置される。こ
の配置は、フレネル溝を光源27側に位置させた場合に比
べて溝によるケラレが少なくなる。この点に関する詳細
は前記特願昭61−56742（特開昭62−211627）において
説明されており、本発明の要旨ではない。
第１図図示の本発明にかかる照明装置において反射器
23の縦断面における開口長さをＤ、凸フレネルレンズの
屈折率ｎをｎ＝1.4〜2.0、照射角θの範囲をθ＝±15°
〜45°とした場合、凸フレネルレンズ25の焦点距離ｆ、
反射器23の深度Dp、反射器23の頂点と両楕円23a、23bの
焦点位置との間隔Fp、及び上記常数Ｋ、上記半径Ｒ、間
隔ｌは、次に表わされる、、、および式の範
囲にある。
23の縦断面における開口長さをＤ、凸フレネルレンズの
屈折率ｎをｎ＝1.4〜2.0、照射角θの範囲をθ＝±15°
〜45°とした場合、凸フレネルレンズ25の焦点距離ｆ、
反射器23の深度Dp、反射器23の頂点と両楕円23a、23bの
焦点位置との間隔Fp、及び上記常数Ｋ、上記半径Ｒ、間
隔ｌは、次に表わされる、、、および式の範
囲にある。
1.5D＜ｆ＜3D −１＜ｋ＜−0.4 D/10＜Ｒ＜D/2 0.4D＜Dp＜1.2D D/20＜Fp＜D/3 また両楕円23a、23bの光軸23c、23d間の間隔ｌは、光
源27の直径Ｐと等しいことが望ましい。然し本発明はこ
の両者が完全に等しいことのみに限定するものではな
く、実験的に0.2P＜ｌ＜2Pの条件を満足すればよいとの
結論に至った。間隔ｌがこれ以下であれば、配光ムラは
充分に排除されず、また逆にこれ以上であれば、反射器
23の寸法が大きくなり、小型化の目的から外れてしま
う。
源27の直径Ｐと等しいことが望ましい。然し本発明はこ
の両者が完全に等しいことのみに限定するものではな
く、実験的に0.2P＜ｌ＜2Pの条件を満足すればよいとの
結論に至った。間隔ｌがこれ以下であれば、配光ムラは
充分に排除されず、また逆にこれ以上であれば、反射器
23の寸法が大きくなり、小型化の目的から外れてしま
う。
第３図は上記実施例における光線図を示す。この図に
示すように、光源27の両端を反射器23の両楕円の焦点位
置と一致させることにより（ｌ＝Ｐ）、光軸方向に射出
される光線のケラレは全く発生しなくなる。従って第６
図中に実線で示すなよう均一な配光特性を得ることが可
能となる。
示すように、光源27の両端を反射器23の両楕円の焦点位
置と一致させることにより（ｌ＝Ｐ）、光軸方向に射出
される光線のケラレは全く発生しなくなる。従って第６
図中に実線で示すなよう均一な配光特性を得ることが可
能となる。
第４図は本発明にかかる照明装置の別の実施例を示す
図である。この実施例にあっては、反射器33、集光レン
ズ（凸フレネルレンズ）35、および光源37が反射器33の
光軸に対して回転対称形状をなしている。例えばこの例
に示すように、全体の形状を変更することにより、本発
明はストロボ閃光器だけでなく種々の照明装置に通用す
ることが可能となる。
図である。この実施例にあっては、反射器33、集光レン
ズ（凸フレネルレンズ）35、および光源37が反射器33の
光軸に対して回転対称形状をなしている。例えばこの例
に示すように、全体の形状を変更することにより、本発
明はストロボ閃光器だけでなく種々の照明装置に通用す
ることが可能となる。
第５図は本発明にかかる照明装置をストロボ閃光器と
して形成したさらに別の実施例を示す縦断面図である。
この実施例は、光源27の外径が二つの楕円23a、23bの光
軸間の距離ｌより大きい場合に好適な実施例である。す
なわち光源として例えばキセノン管を用いた場合、実際
の光源27の発光部はガラス管部28に覆われていることと
なる。このため、前述の如く光源27の両端を両楕円23
a、23bの焦点位置に一致させると、ガラス管部28の奥部
分は両楕円の頂点ｔより更に奥部に位置する。そこでこ
の実施例にあっては、両楕円23a、23bの両内端部を第一
の実施例の直線部24ではなく、ガラス管部28と同じ曲率
の曲線部24aで連結するよう形成してある。なお、この
他の部分は第一の実施例と同一であり、同一部分には同
一符号を付している。
して形成したさらに別の実施例を示す縦断面図である。
この実施例は、光源27の外径が二つの楕円23a、23bの光
軸間の距離ｌより大きい場合に好適な実施例である。す
なわち光源として例えばキセノン管を用いた場合、実際
の光源27の発光部はガラス管部28に覆われていることと
なる。このため、前述の如く光源27の両端を両楕円23
a、23bの焦点位置に一致させると、ガラス管部28の奥部
分は両楕円の頂点ｔより更に奥部に位置する。そこでこ
の実施例にあっては、両楕円23a、23bの両内端部を第一
の実施例の直線部24ではなく、ガラス管部28と同じ曲率
の曲線部24aで連結するよう形成してある。なお、この
他の部分は第一の実施例と同一であり、同一部分には同
一符号を付している。
本発明照明装置をストロボ閃光器として形成した場合
の望ましい一設計例は以下の通りである。
の望ましい一設計例は以下の通りである。
θ＝22°、Ｄ＝11mm、ｆ＝25mm、ｋ＝−0.881511、Ｒ＝
1.724mm、Dp＝7.972mm、Fp＝0.899mm、ｌ＝2mm、Ｐ＝2m
m 但し上記設計例における反射器23の深度は両楕円23a、2
3bの頂点から開口部迄の長さを示す。
1.724mm、Dp＝7.972mm、Fp＝0.899mm、ｌ＝2mm、Ｐ＝2m
m 但し上記設計例における反射器23の深度は両楕円23a、2
3bの頂点から開口部迄の長さを示す。
「発明の効果」 本発明にかかる照明装置によれば、反射器を前述の如
き２つの楕円の組合せで形成することにより、光軸方向
に向かう反射光線が、光源自体によるケラレの影響を受
ける可能性が低くなる。従って第６図中に破線で示すよ
うな従来装置の不均一な配光特性を同図中に実線で示す
ような均一な配光特性に改良することが可能となる。
き２つの楕円の組合せで形成することにより、光軸方向
に向かう反射光線が、光源自体によるケラレの影響を受
ける可能性が低くなる。従って第６図中に破線で示すよ
うな従来装置の不均一な配光特性を同図中に実線で示す
ような均一な配光特性に改良することが可能となる。
第１図は本発明にかかる照明装置の一実施例を示す断面
図、第２図はその正面図、第３図は同実施例における光
線図、第４図は反射器等を光軸に対して回転対称とした
変更実施例を示す図、第５図はストロボ閃光器として形
成した変更実施例を比較する図、第６図は本発明による
照明装置と従来の照明装置の配光特性を比較するグラ
フ、第７図は従来のストロボ閃光器を示す図である。 13…反射器、15…凸フレネルレンズ、17…ストロボ閃光
器、23,33…反射器、23a,23b…楕円、23c,23d…光軸、2
4…直線部、24a…曲線部、25,35…凸フレネルレンズ、2
6…フレネル溝、27,37…光源、28…ガラス管部、29…光
軸
図、第２図はその正面図、第３図は同実施例における光
線図、第４図は反射器等を光軸に対して回転対称とした
変更実施例を示す図、第５図はストロボ閃光器として形
成した変更実施例を比較する図、第６図は本発明による
照明装置と従来の照明装置の配光特性を比較するグラ
フ、第７図は従来のストロボ閃光器を示す図である。 13…反射器、15…凸フレネルレンズ、17…ストロボ閃光
器、23,33…反射器、23a,23b…楕円、23c,23d…光軸、2
4…直線部、24a…曲線部、25,35…凸フレネルレンズ、2
6…フレネル溝、27,37…光源、28…ガラス管部、29…光
軸
Claims (6)
- 【請求項１】照明光学系の光軸を含む断面において互い
に離間した光軸を有する２つの楕円を組合せてなる反射
器と、前記両楕円の光軸間に中心をもつ光源と、反射器
の開口部に配置された集光レンズとからなることを特徴
とする照明装置。 - 【請求項２】前記両楕円が同一で互いの光軸が平行をな
す請求項第１項に記載の照明装置。 - 【請求項３】前記両楕円の光軸間の間隔ｌが前記光源の
発光部の直径Ｐに対して、 0.2＜ｌ＜2P の条件を満足する請求項第２項に記載の照明装置。 - 【請求項４】前記集光レンズが、凸フレネルレンズであ
る請求項第３項に記載の照明装置。 - 【請求項５】前記反射器の光軸を含む前記両楕円の断面
が次式、 ｘ＝y2/r［１＋｛１−（１＋ｋ）y2／r2｝1/2］ が表わされ、前記反射器の縦断面における長さをＤ、前
記凸フレネルレンズの屈折率ｎをｎ＝1.4〜2.0、照射角
の範囲をθ＝±15°〜45°とした場合、前記凸フレネル
レンズの焦点距離ｆ、前記反射器の深度Dp、前記反射器
の頂点と両楕円の焦点位置との間隔Fp、前記両楕円の形
状を表わす円錐常数Ｋ、前記両楕円の形状型を表わす基
準球面の曲率半径Ｒ、前記間隔ｌが次の各式、 1.5D＜ｆ＜3D −１＜ｋ＜−0.4 D/10＜Ｒ＜D/2 0.4D＜Dp＜1.2D D/20＜Fp＜D/3 を満足する請求項第４項に記載の照明装置。 - 【請求項６】前記凸フレネルレンズが、光源とは逆側の
面にのみフレネル溝を有する請求項第４項に記載の照明
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6381288A JP2613422B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 照明装置 |
| US07/701,579 US5160192A (en) | 1988-03-16 | 1991-05-14 | Illuminating instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6381288A JP2613422B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01236504A JPH01236504A (ja) | 1989-09-21 |
| JP2613422B2 true JP2613422B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=13240159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6381288A Expired - Fee Related JP2613422B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613422B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195814A (en) * | 1991-02-15 | 1993-03-23 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Strobe unit |
| JP2004029623A (ja) | 2002-06-28 | 2004-01-29 | Pentax Corp | ストロボ装置 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP6381288A patent/JP2613422B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01236504A (ja) | 1989-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |