JP3385065B2

JP3385065B2 - ストロボ装置

Info

Publication number: JP3385065B2
Application number: JP15024093A
Authority: JP
Inventors: 剛石川
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 2003-03-10
Anticipated expiration: 2018-03-10
Also published as: JPH06123911A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストロボ装置に関し、
特に、照射角を変化させることが可能なストロボ装置に
関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】ズームレンズカメラ、多
焦点カメラ、またはレンズ交換可能なカメラに用いるス
トロボ装置は、撮影画角に応じて照射角（配光画角）を
変化させることが望ましい。その実現のため、各種の照
射角可変ストロボ装置が提案されている。

【０００３】この照射角可変ストロボ装置は従来、発光
管（および反射器）と集光レンズの間隔を変化させるタ
イプが知られている。すなわち、このストロボ装置は図
８および図９に示されるように、略半楕円筒形状とされ
たリフレクタ７と、このリフレクタ７内の最後部に設け
られた発光管８と、リフレクタ７前部の開口部側に配置
された集光レンズである凸フレネルレンズ９を有してい
る。この凸フレネルレンズ９はカメラ本体側に固定さ
れ、また一体的に構成されたリフレクタ７と発光管８
は、上記レンズ１５に対する相対位置を移動可能とされ
ている。この移動動作により、図８に示される、リフレ
クタ７をレンズ１５に最も接近させたワイド状態と、図
９に示される、リフレクタ７をレンズ１５から最も遠ざ
けたテレ状態との間において、照射角を変更させること
ができる。

【０００４】このような構造を有する従来の照射角可変
ストロボ装置は、図９のように、テレ状態において凸フ
レネルレンズ９に取り込まれない光（図中ｑ、ｒ等）が
あるため、図８のワイド状態に比べてガイドナンバーが
あまり上がらない問題があった。この場合、ガイドナン
バーを上げるためには、凸フレネルレンズ９’（図９）
のような大型のレンズを必要とするため、該レンズに見
合った大きな設置スペースを必要としてしまう。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、テレ状態においても、ワイド状態
においても無駄な光を出すことない、小型で安価なスト
ロボ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】上記目的を達成する本発明のストロボ装
置は、管状の光源；この光源からの光を反射させるリフ
レクタ；この光源の前方に配置され、この光源との相対
位置を変化不能に支持される、少なくとも一方向に正の
パワーを有する正レンズ；この正レンズの前方に配置さ
れた負レンズ；および、上記正レンズと負レンズ間の距
離を変化させて照射角を変化させる変化手段；を備え、
上記リフレクタは、上記光源の後方に位置し、光源の外
形と略同形状とされた円弧状反射面、および光源の断面
円形の接線方向に延出される直線状反射面を有している
ことを特徴としている。

【０００７】

【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１および図２は、本発明を適用した照射角可変ス
トロボ装置１０の一実施例を示している。この照射角可
変ストロボ装置１０は、装置本体に固定された上下略同
形状の上部、下部案内板１１と１２を有している。該上
部、下部案内板１１、１２のそれぞれ対向する面には、
それぞれの長手方向の左右に摺動案内溝１１ａと１２ａ
が形成されている。

【０００８】上部、下部案内板１１、１２の間に、発光
管１５と一体に構成された第一レンズ１３が設けられて
いる。この第一レンズ１３は正レンズであり、案内突起
２０、２１を一体に有している。第一レンズ１３は、そ
の案内突起２０、２１を摺動案内溝１１ａ、１２ａに挿
入することにより摺動可能に案内されており、発光管１
５と共に光軸Ｏに関する前後方向に自在に移動させるこ
とができる。第一レンズ１３は、その第一面１３Ａに凸
フレネルレンズ２２が形成されている。第一レンズ１３
は、この凸フレネルレンズ２２の存在により全体に薄く
構成され、重さも軽減されている。なお、第二面１３Ｂ
は、光軸Ｏと直交する一方向に正のパワーを有するシリ
ンドリカル面とされている。

【０００９】図１０に詳示されるように、発光管１５
は、リフレクタ１６の光軸後方側に設けた凹部である円
弧状反射面１６ａに収納されている。この円弧状反射面
１６ａの内面形状は、円筒状の発光管１５の外周面に沿
わせた形状とされており、換言すると、発光管１５の光
軸Ｏ後方、つまり光を照射するのと反対方向において該
発光管１５の同心円上に位置する円弧状の反射面として
構成されている。なお、円弧状反射面１６ａによって、
発光管１５の発光中心１５ａの実像が該発光中心１５ａ
と一致する位置に形成されるが、この実像はこの発光中
心１５ａと等価であり、配光特性に悪影響を及ぼす恐れ
は全くない。

【００１０】円弧状反射面１６ａおよび発光管１５の断
面円形の同心円接線上に位置させ、所定の開角度で広げ
られた直線状反射面１６ｂは、断面形状が略直線状に構
成されている。本実施例ではこの同心円は発光管１５の
外周面、および円弧状反射面１６ａの内面と一致してい
る。直線状反射面１６ｂは完全な直線状として構成する
ことができ、また、従来の楕円鏡の曲率よりはるかに緩
い曲率の曲面として構成することもできる。すなわち、
反射板によって発光管１５の実像が結像されないような
形状を有するものであれば何でも良い。また直線状反射
面１６ｂの前端部は、第一レンズ１３の第一面１３Ａの
上下端部に、それぞれ所定の角度で当接している。

【００１１】このような構造のリフレクタ１６におい
て、発光管１５から照射される光束は次のように進む。
すなわち、発光管１５の発光中心１５ａから照射される
光束のうち、図１０の上側に位置する直線状反射面１６
ｂで反射する光束は、同図のｙで示されるように進む。
また発光管１５の中心から照射される光束のうち、下側
に位置する直線状反射面１６ｂで反射する光束は、同図
のｚで示されるように進む。

【００１２】従って、発光管１５の発光中心１５ａと直
線状反射面１６ｂに関して光学的に共役な位置にある同
図上下の点１５ａ′には、発光管１５の発光中心１５ａ
の虚像があることと等価であり、あたかもこれらの両点
１５ａ′をそれぞれ発光中心とする上下の発光管１５′
から光束が照射されているようになる。また、発光管１
５および１５′からの発散光である開口部１６ｃから出
射した光束ｙとｚは、結像することなく直接的に略同じ
方向を照射するから、第一レンズ１３によってその配光
角を容易に制御することができ、中心付近にムラを生じ
させない均一な配光とすることができる。第一レンズ１
３の前方に照射される光束には、上下の直線状反射面１
６ｂによって反射されたもの以外に、発光管１５から直
接的に前方（図１０中の右方向）へ照射された直接光が
含まれ、さらに、これらの光束と正反対方向（同図中の
左方向）に照射される光束は円弧状反射面１６ａで反射
して、上記前方へ照射される光束と共に同方向へ照射さ
れる。これにより、光束の減衰を抑えてこれを有効利用
し、配光特性を向上させ、中心部光量で定義されるガイ
ドナンバーを大きくすることができる。

【００１３】他方、上部、下部案内板１１、１２の前端
部により形成される開口部１８に、負レンズである第二
レンズ１７が設けられている。該第二レンズ１７は、そ
の上部面、下部面の左右に、該第二レンズ１７と一体に
形成された位置決め突起２３と２４を有している。上
部、下部案内板１１、１２前端部の左右に、位置決め突
起２３と２４を嵌合させる固定孔１１ｂと１２ｂがそれ
ぞれ形成されている。第二レンズ１７の第三面１７Ａ
は、第一レンズ１３の第二面１３Ｂと類似の形状とされ
ている。即ち、第二レンズ１７の第三面１７Ａと第一レ
ンズ１３の第二面１３Ｂとは、それぞれの形状が似てい
て、さらに、第三面１７Ａが第二面１３Ｂを取り込める
形状である。なお、図１中の１７Ｂは、第二レンズ１７
の第四面である。

【００１４】上記構成を有する本ストロボ装置１０にお
いて、第一レンズ１３と発光管１５を、手動によりまた
は駆動機構（図示せず）により案内突起２０または２１
を介して光軸方向に移動させると、発光管１５から発光
され、第一レンズ１３を透過して進む光束は、この第一
レンズ１３と第二レンズ１７との距離に応じて、その照
射角が様々に変化される。

【００１５】このような本照射角可変ストロボ装置１０
において、第一レンズ１３と第二レンズ１７の特性、お
よび発光管１５の位置を変更させると、次に示すよう
な、各種の性質を有するストロボ装置１０を実現させる
ことができる。

【００１６】まず、図４と図５に示される第一態様で
は、第一レンズ１３と第二レンズ１７に、以下の表１と
表２に示すものを使用する。

【表１】

【表２】

【００１７】第一面１３Ａは、非球面のフレネルレンズ
で、発光管側に凸の形状をフレネル化したものである。
また、第二面１３Ｂは球面であるが、球面とされた第三
面１７Ａと類似の形状で、かつ第二面１３Ｂが第三面１
７Ａに包含される。すなわち、光軸方向の第三面１７Ａ
のえぐれ量（Ｌ₁₇とする）が第二面１３Ｂの球面の突出
量（Ｌ₁₃とする）とし、光軸上におけるＬ₁₇とＬ₁₃とが
同じとき、光軸から周辺部に向かうに従って、Ｌ₁₇-Ｌ
₁₃の値が負にならない形状である。したがって第一レン
ズ１３が第二レンズ１７に接近するとき、第二面１３Ｂ
の厚みを第三面１７Ａ内に吸収して光軸上で第一レンズ
１３が動ける範囲が大きくなり、配光角を動かせる範囲
も大きくすることができるので、装置のコンパクト化に
寄与する。ｋは円錐係数を示し、光軸Ｏからの高さがＹ
である点における非球面頂点の接平面からの距離をＸと
するとき、Ｘ＝ CY²／[1+[1-(1+k)C²Y²]^1/2] として表わすことができる。なお、Ｃは、非球面頂点の
曲率（1/r ）である。

【００１８】このような第一レンズ１３と第二レンズ１
７を使用する第一態様において、発光管１５の発光中心
と第一レンズ１３間の距離Ｄは該第一レンズ１３の焦点
距離ｆより大きく（ｆ＜Ｄ）、例えばＤ＝4.6mm として
設定されているから、第一レンズ１３から出射する光は
収束光である。このため、第一レンズ１３から出射する
光束は、第一レンズ１３と第二レンズ１７とが近い位置
にある場合には、第二レンズ１７の広い範囲に亘って入
射する。そこで、最も光軸から離れた入射光（図４中の
一点鎖線ｓで示される光束）は、第二レンズ１７の端部
付近を通ることとなり、第二レンズ１７の負のパワーの
作用が大きく働き、照射角が広がってワイド状態とな
る。また第一レンズ１３と第二レンズ１７とを離間させ
ると、今度は、第一レンズ１３からの出射光束が第二レ
ンズ１７の光軸中心部周辺にしか入射しないため、第二
レンズ１７の負の作用が小さくなり、図５中の一点鎖線
ｔのように照射角が狭められ、テレ状態となる。したが
って、ワイド状態においても、テレ状態においても、無
駄に照射される光が極めて少ない、照射角を可変可能な
ストロボ装置１０を提供することができる。パワーの大
きいレンズにおいては色収差が生じやすいが、該第一態
様においては、第二レンズ１７すなわち負レンズのアッ
ベ数νd を小さくしているので、発光時の色収差が抑え
られている。

【００１９】このような構成のストロボ装置１０におい
て、発光管１５の直径φを2.5mm とし、距離Ｄを4.6mm
とし、光軸Ｏと直交する直線と、直線状反射面１６ｂと
の角度を50゜として設定すると、ライカ版35mmフィルム
を使用するカメラの略35〜80mmに対応させた照射角可変
ストロボ装置１０として構成することができる。

【００２０】また、図６に示される第二態様では、第一
レンズ１３と第二レンズ１７に、以下の表３と表４に示
すものを使用する。

【表３】

【表４】

【００２１】非球面である第三面１７Ａは、球面である
第二面１３Ｂと類似の形状とされているから、上述の第
一態様と同様、第一レンズ１３が第二レンズ１７に接近
するとき、第二面１３Ｂの厚みを第三面１７Ａ内に吸収
し、ストロボ装置１０のコンパクト化に寄与する。

【００２２】この第二態様においては、第一面１３Ａが
フレネルレンズでないため、第一態様に比べ、発光管か
らの光の利用効率がさらによいストロボ装置を提供する
ことができる。つまり、フレネルレンズは、そのレンズ
表面形状に段差を有し、この段差によるけられがあるた
め、この第二態様においては、第一面１３Ａをフレネル
レンズ形状とせずに構成し、利用効率をより向上させて
いる。

【００２３】さらに、図７に示される第三態様では、第
一レンズ１３と第二レンズ１７に、以下の表５と表６に
示すものを使用する。

【表５】

【表６】

【００２４】第一面１３Ａは、第二の態様と同様、フレ
ネルレンズではない。また第三面１７Ａは、第二面１３
Ｂと略同じ形状とされており、従って、第一レンズ１３
が第二レンズ１７に接近するとき、第二面１３Ｂを第三
面１７Ａ内に略完全に吸収して、光軸上での距離を稼
ぎ、ストロボ装置１０のコンパクト化に寄与する。

【００２５】この第三の態様では、発光管１５の発光中
心と第一レンズ１３の間の距離Ｄは4.6mm とされてい
て、ｆ＞Ｄタイプとされている。このため、第一レンズ
１３が第二レンズ１７に接離するときの照射角の変化
は、上記第一、第二の態様と反対の関係となる。したが
って、第一レンズ１３を第二レンズ１７に接近させる
と、照射角が狭まり、テレ状態となる。また第一レンズ
１３を第二レンズ１７から離間させると、図７中のｘの
ように照射角が広げられてワイド状態となる。これによ
り、テレ状態においてもワイド状態においても、無駄に
照射される光が極めて少ない、照射角を可変可能なスト
ロボ装置を提供することができる。これに第一態様と同
じリフレクタを装着すると、同様に、略40〜80mmに対応
する照射角可変ストロボ装置１０とすることができる。

【００２６】本照射角可変ストロボ装置１０は、上述し
たように、照射角を手動で又はしかるべき機構を介して
変化させることが可能であるが、この照射角の変化を、
このストロボ装置１０を装着させるべきカメラ（図示せ
ず）の焦点距離変化に連動して変更させるように構成す
ることもできる。なお、上記カメラの焦点距離変化にス
トロボ装置１０を連動させる手段として、図示せぬカメ
ラが有する可動レンズ鏡筒の動きをギヤ列やカム機構等
を介して、第一レンズ１３と一体の案内突起２０、２１
に伝える手段等が考えられる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明のストロボ装置によ
れば、テレ状態においてもワイド状態においても無駄な
光を出すことのない、小型で安価なストロボ装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した照射角可変ストロボ装置の一
実施例を示す側面図である。

【図２】同実施例の照射角可変ストロボ装置を示す平面
図である。

【図３】同実施例の照射角可変ストロボ装置を示す、一
部省略した斜視図である。

【図４】照射角可変ストロボ装置の第一態様を示す、ワ
イド時の側面図である。

【図５】照射角可変ストロボ装置の第一態様を示す、テ
レ時の側面図である。

【図６】照射角可変ストロボ装置の第二態様を示す、ワ
イド時の側面図である。

【図７】照射角可変ストロボ装置の第三態様を示す、ワ
イド時の側面図である。

【図８】従来の照射角可変ストロボ装置の一例の要部を
最ワイド時の状態で示す概略縦断面図である。

【図９】従来の照射角可変ストロボ装置の一例の要部を
最テレ時の状態で示す概略縦断面図である。

【図１０】本実施例のリフレクタの形状および配光特性
等を説明するための縦断面図である。

【符号の説明】

１０照射角可変ストロボ装置１１１２下部案内板１１ａ１２ａ摺動案内溝１３第一レンズ１３Ａ第一面１３Ｂ第二面１５発光管１６リフレクタ１６ａ円弧状反射面１６ｂ直線状反射面１７第二レンズ１７Ａ第三面１７Ｂ第四面１８開口部２０２１案内突起２２凸フレネルレンズ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管状の光源；この光源からの光を反射させるリフレクタ；この光源の前方に配置され、この光源との相対位置を変
化不能に支持される、少なくとも一方向に正のパワーを
有する正レンズ；この正レンズの前方に配置された負レンズ；および、上記正レンズと負レンズ間の距離を変化させて照射角を
変化させる変化手段；を備え、上記リフレクタは、上記光源の後方に位置し、光源の外
形と略同形状とされた円弧状反射面、および光源の断面
円形の接線方向に延出される直線状反射面を有している
ことを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】請求項１記載のストロボ装置において、
上記正レンズおよび負レンズの対向面は、類似形状であ
るストロボ装置。