JP4423330B2 - 電子閃光装置用反射鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、光源から放射された直射光及び反射面で反射された反射光をまとめて被写体に照射させる電子閃光装置に用いられる反射鏡に関するものである。
従来の電子閃光装置用反射鏡としては、例えば、図21に示すようなものがある(例えば、特許文献1)。
図21は、従来の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図である。
図21に示す従来の電子閃光装置用反射鏡(以下、単に「反射鏡」という。)111は、中央部に光源(図示しない)が収納される光源収納部101と、この光源収納部101に連続して形成された上面部104及び下面部105を備えている。このうち、上面部104及び下面部105の各内面104a、105aは、全体として略円筒形状をなす円筒曲面の一部によって形成されている。また各内面104a、105aは、基準軸Kに対して対向し、また各内面104a、105aは基準軸Kを基準として上下対称に形成されている。この上面部104及び下面部105の各内面104a、105aは、第1の反射面を構成している。また、光源収納部101は、収納された上記光源の中心軸を中心軸Oとし、光源の外半径Rを半径とすることによって得られる円筒状の円筒面部102を具えてなり、この円筒面部102の内面102aは第2の反射面を構成している。
このような反射鏡111によれば、上記光源から出た光は、直接照射されるか、第1の反射面または第2の反射面によって開口部111aから前方に放射される。なお、その放射は、図21に示すような配光角α(例えば、45度)をもって行われる。
特開2004−212926号公報
ところで、上述した従来の反射鏡111では、上面部104及び下面部105の各内面104a、105aを、全体として略円筒形状をなす円筒曲面の一部によって形成することとしている。この各内面104a、105aの各形状や各寸法は、非球面曲線に存在する焦点という概念を用いて設計されるものである。そのため、各内面104a、105aの各形状や各寸法を、簡単な幾何光線追跡によって決定することが困難であり、通常、数学の公式を用いたり複雑な座標値設定を行ったりして内面104a、105aの各形状や各寸法を決定している。
反射鏡111を作る場合には通常、各内面104a、105aの各形状や各寸法に基づいて設計するから、上述したように各内面104a、105aの各形状や各寸法の決定において、数学の公式を用いたり複雑な座標値設定を行ったりしなければならないことは、反射鏡111の設計作業を煩雑にし、また反射鏡111の製造に長時間を要し、また反射鏡111の製造コストが高くなるという問題を引き起こしていた。
上述した事情に鑑み、本願発明は、電子閃光装置用反射鏡の設計作業を簡単にし、また電子閃光装置用反射鏡の製造を短時間で行うことができ、また電子閃光装置用反射鏡の製造コストを低下させることができる電子閃光装置用反射鏡を提供することを目的とする。
上述した課題を解決して上述した目的を達成するため、本願発明の電子閃光装置用反射鏡は、基準面に対して互いに対向するように配置された一対の第1の反射面と、内部に円筒形状の光源が収納される第2の反射面とを有し、前記光源の中心軸が前記基準面に位置するようにした電子閃光装置用反射鏡において、前記一対の第1の反射面を平面で形成するとともに、前記第2の反射面側に位置する前記一対の第1の反射面の各一端と、前記光源の中心軸とを結ぶ線分が、前記基準面に対してなす角度が90度以下であり、前記第2の反射面は、前記光源の中心軸を曲率半径の中心軸とすることにより得られる円筒状の円筒面部であって前記光源の外周面から離れて配置される円筒面部を具えるとともに、前記第2の反射面の内周面には前記光源の外周面に当接する複数の突起が間欠的に配設され、前記第2の反射面と前記光源の外周面との間には空気循環用間隙が形成されるようにしたことを特徴としている。
本願発明の電子閃光装置用反射鏡は、基準面に対して互いに対向するように配置された一対の第1の反射面と、内部に円筒形状の光源が収納される第2の反射面とを有し、前記光源の中心軸が前記基準面に位置するようにした電子閃光装置用反射鏡において、前記一対の第1の反射面を平面で形成するとともに、前記第2の反射面側に位置する前記一対の第1の反射面の各一端と、前記光源の中心軸とを結ぶ線分が、前記基準面に対してなす角度が90度以下であり、前記第2の反射面は、前記光源の中心軸を曲率半径の中心軸とすることにより得られる円筒状の円筒面部であって前記光源の外周面から離れて配置される円筒面部を具えるとともに、前記第2の反射面の内周面には前記光源の外周面に当接する複数の突起が間欠的に配設され、前記第2の反射面と前記光源の外周面との間には空気循環用間隙が形成されることとしたから、第1の反射面が全体として略円筒形状をなす円筒曲面の一部によって形成されている従来の反射鏡に比し、第1の反射面の形状や寸法を決定することが簡単となり、これにより反射鏡の設計作業が簡単となり、また電子閃光装置用反射鏡の製造を短時間で行うことができ、また電子閃光装置用反射鏡の製造コストを低下させることができる。
図1は、本願発明の第1実施例の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図であって特にその外形を示す図である。 図2は、図1の電子閃光装置用の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図3は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図4は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図5は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図6は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図7は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図8は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図9は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図10は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図11は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図12は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である。 図13は図1の電子閃光装置用反射鏡の設計手順を示す図である。 図14は図2の電子閃光装置用反射鏡の設計手順を示す図であって図13と異なる手順で設計する場合の様子を示す図である。 図15は、本願発明の第2実施例の電子閃光装置用反射鏡を示す概念断面図である。 図16は、本願発明の第3実施例の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図である。 図17は、本願発明の第4実施例の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図である。 図18は、本願発明の第5実施例の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図である。 図19は、本願発明の第6実施例の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図である。 図20は図19の電子閃光装置用反射鏡の動作を示す概念図である。 図21は、従来の電子閃光装置用反射鏡の概念断面図である。
符号の説明
1、21、31、51、71、91…電子閃光装置用反射鏡
2…光源
2a…光源の中心軸
5、7…一対の第1の反射面
5a、7a…第2の反射面側に位置する一対の第1の反射面の各一端
12、42、62…第2の反射面
13、43…円筒状の円筒面部
14、15、74、75…反射部
19…複数の突起
34…空気循環用間隙
76、77、78、79…複数の平面部
K…基準面
B1−O、B2−O、B1´−O、B2´−O…線分
本願発明の電子閃光装置用反射鏡について、以下、第1実施例乃至第6実施例において、添付図面を参照して説明する。
図1は本願発明の第1実施例の電子閃光装置用反射鏡(以下、単に「反射鏡」という。)の概念断面図であって特にその外形を示す図、図2乃至図12は図1の電子閃光装置の反射鏡による光の反射と光路の例を示す説明図である、図13は図1の反射鏡の設計手順を示す図、図14は図1の反射鏡の設計手順を示す図であって図13と異なる手順で設計する場合の様子を示す図である。なお、図1乃至乃至後述する図20では、反射鏡はその内面形状のみを図示している。
第1実施例の反射鏡1の上面部4の内面は、図2で示すように、第1の反射面5を構成している。また反射鏡1の下面部6の内面は、第1の反射面7を構成している。また、この一対の第1の反射面5、7は、基準面Kに対して互いに対向するように配置されている。また、一対の第1の反射面5及び7は、平面からなる。また、第1の反射面5と7は、基準面Kに対して互いに対称となるように配設されている。
また、反射鏡1の正面側には、開口部1aが形成されている。また反射鏡1の背面側には、光源収納部11が配設されている。また光源収納部11の内面は、第2の反射面12を構成しており、この第2の反射面12の内部には、円筒形状の光源2(図2)を収納できる。
次に、反射鏡1の断面の構造等についてより詳しく説明するが、説明の便宜上、図1乃至図14において、X軸及びY軸からなる座標系を用いるとともに、互いに直交するX軸とY軸との交点を中心軸Oとする。また、反射鏡1の基準面Kが、X軸上に配置されることとする。また、点B1は第1の反射面5と第2の反射面12との連結点を示す。また、点B2は第1の反射面7と第2の反射面12との連結点を示す。また、点C1は第2の反射面12がY軸と交差する点であって基準面Kに対し点B1側に位置する点を示す。またC2は、第2の反射面12がY軸と交差する点であって基準面Kに対し点B2側に位置する点を示す。また点D1は中心軸Oを基準に点B2と点対称な点を示す。また点D2は中心軸Oを基準に点B1と点対称な点を示す。
図1で示すように、反射鏡1の第2の反射面12は、光源2の中心軸2aを曲率半径の中心軸Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部13を具えている。この円筒部面13は、第2の反射面12の点B1から点C1までの領域、点D1から点D2までの領域(点Gを含む)、点C2から点B2までの領域にそれぞれ形成されている。この各円筒面部13は、中心軸Oを光源2の中心軸2aとし、その断面の半径R1が、光源2の外半径Rと同一となるように設定されている。
また、第2の反射面12は、円筒面部13の中心軸Oを挟んで、点B2から点C2までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置(点D1から点C1までの領域)に配設された反射部14を具えている。この反射部14は、円筒面部13の中心軸Oを基準に、点B2から点C2までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成されている。
また、第2の反射面12は、円筒面部13の中心軸Oを挟んで、点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置(点D2から点C2までの領域)に配設された反射部15を具えている。この反射部15は、円筒面部13の中心軸Oを基準に、点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非点対称形状に形成されている。
また、反射部14、15は、それぞれ、光源2の中心軸2aを曲率半径の中心軸Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部13内の、光源2の中心軸2a以外の軸I1、I2を、曲率半径の中心軸とすることにより得られる円筒状の円筒部(円筒部13とは別の円筒部)からなる。この反射部14、15は、それぞれ中心軸をI1、I2とし、それぞれ断面の半径r1、r2に設定した円筒面部によって形成されている。また、反射部14は、その両端が円筒面部13の両端である点C1、点D1とそれぞれ連続するように形成されている。また反射部15は、その両端が、円筒面部13の両端である点D2、点C2とそれぞれ連続するように形成されている。
なお、この反射鏡1では、半径r1、r2は、いずれも光源2の内半径r(図1)と同一にされている。
また、第2の反射面12側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aと、光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−O、B2−Oがそれぞれ基準面Kに対してなす角度βu、βdは、いずれも90度以下に設定されている。
また、図1で示すように第2の反射面12側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7a間の距離、すなわち点B1と点B2との間の距離は、第2の反射面12と反対側に位置する一対の第1の反射面5、7の各他端間の距離、すなわち点A1と点A2との間の距離より小さくされている。
次に、光源2が収納された反射鏡1について、該反射鏡における光の反射と光路の例を示す図2乃至図12を用いて説明する。
なお、第1実施例の電子閃光装置の反射鏡1は、最大配光角αを45度(上配光角αuが22.5度であって、下配光角αdも22.5度)に設定したものである。
図2の反射鏡1では、点B1から点C1までの領域、点D1から点D2までの領域(点Gを含む)、点B2から点C2までの領域にそれぞれ形成された円筒面部13は、その断面が、中心軸Oを中心軸として曲率半径R1によって得られる円弧形状にされている。したがって、光源2から放射された光が、直接または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に、各円筒面部13に入射された場合には、該光は、光源2の中心軸2aを通るように反射する。
また、点C1から点D1までの領域に形成された反射部14は、円筒面部13の中心軸Oを挟んで点C2から点B2までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置に形成され、かつ該反射部14は、中心軸Oを基準に、点C2から点B2までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成されている。具体的には、反射部14は、その断面が、軸I1を中心とした曲率半径r1(円筒部面13の半径R1と同一ではない)によって得られる円弧形状となるようにされている。したがって、光源2から放射された光が、直接または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に、反射部14に入射された場合には、該光は軸I1を基準にして反射する。
また、点D2から点C2までの領域に形成された反射部15は、円筒面部13の中心軸Oを挟んで点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置に形成され、かつ該反射部15は、中心軸Oを基準に、点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成されている。具体的には、反射部15は、その断面が、軸I2を中心とした曲率半径r2(円筒部面13の半径R1と同一ではない)によって得られる円弧形状となるようにされている。したがって、光源2から放射された光が、直接または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に、反射部15に入射された場合には、該光は、軸I2を基準にして反射する。
以下、さらに具体的に説明すると、図2は、光源2の中心軸2aから出て前方に向かう光のうち、上配光角αuの範囲内の光S1及び下配光角αdの範囲内の光S2の光路を示すものである。この場合、光S1及び光S2は、一対の第1の反射面5、7の開口部1a側先端の点A1から点A2までの範囲、即ち、最大配光角α(α=αu+αd)内において、そのまま直線的に進行して反射鏡の正面側(以下、「前方」という。)に放射される。
また、図2で示すように、光源2の中心軸2aから出て前方に向かう光のうち、上配光角αuの角度範囲を超えたが角度βuまでの間を通過する光S3は、第1の反射面5に照射され、該第1の反射面5によって反射して前方に放射される。
また、図2で示すように、光源2の中心軸2aから出て前方に向かう光のうち、下配光角αdの角度範囲を超えたが角度βdまでの間を通過する光S4は、第1の反射面7に照射され、該第1の反射面7によって反射して前方に放射される。
なお、光源2の中心軸2aから出て前方に向かう光のうち、角度βuで点B1に照射された光S5は、点B1が第1の反射面5上にあるため、光S3で説明したとおり第1の反射面5によって反射して前方に放射される。また、その放射方向は、中心軸Oと点A2とを結ぶ線分の方向と平行な方向であり、これにより反射鏡1の光の拡散が防止され集光性が維持される。
また、光源2の中心軸2aから出て前方に向かう光のうち、角度βdで点B2に照射された光S6は、点B2が第1の反射面7上にあるため、光S4で説明したとおり、第1の反射面7によって反射して前方に放射される。また、その放射方向は、中心軸Oと点A1とを結ぶ線分の方向と平行な方向であり、これにより反射鏡1の光の拡散が防止され集光性が維持される。
また、図3及び図4で示すように、光源2の中心軸2aから出て前方に向かう光のうち、点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13に照射された光S7及びS8は、通ってきた光路をそのまま反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、そのまま直線的に進行し、その後、第2の反射面12の反射部15に照射される。
そして、該反射部15に照射された光S7及びS8のうち、図3で示すように軸I2より反射鏡1の背面側(以下、「後方」という。)から反射部15に照射された光S7は、反射部15への入射角(軸I2を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面5に達し、さらに該第1の反射面5によって反射して前方に放射される。
一方、図4で示すように軸I2より前方から反射部15に照射された光S8は、反射部15への入射角(軸I2を基準とする)に応じて向きを変えて反射して反射部14に達する。その際、光S8は軸I1より反射鏡1の背面側から反射部14に達する。また、反射部14に達した光S8は、反射部14への入射角(軸I1を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面7に達し、該第1の反射面7によって反射して前方に放射される。
また、図5及び図6で示すように、光源2の中心軸2aから出た光であって反射鏡1の後方へ向かう光であって、点C1から点D1までの領域に形成された反射部14に照射された光S9及びS10のうち、図5で示すように軸I1より前方から反射部14に達する光S9は、該反射部14への入射角(軸I1を基準とする)に応じて向きを変えて反射して反射部15に達する。その際、光S9は、軸I2より後方から反射部15に達する。また、反射部15に達した光S9は、反射部15への入射角(軸I2を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面5に達し、さらに該第1の反射面5によって反射して前方に放射される。
一方、図6で示すように、軸I1より後方から反射部14に達する光S10は、反射部14への入射角(軸I1を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面7に達し、該第1の反射面7によって反射して前方に放射される。
また、図7で示すように光源2の中心軸2aから出た光のうち、反射鏡1の後方に向かう光であって、点D1から点Gまでの領域に形成された円筒面部13に照射される光は、光S11のように、通ってきた光路をそのまま反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、そのまま直線的に進行して前方に放射されるか、あるいは光S12のように、通ってきた光路をそのまま戻って反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、第1の反射面7に達し、該第1の反射面7によって反射して前方に放射される。
なお、図2で示すように光源2の中心軸2aから出た光のうち、反射鏡1の後方に向かう光であって点D1に照射される光S13は、通ってきた光路をそのまま反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、点B2に達する。また該点B2に達した光S13は、光S6と同様に前方に放射される。また、その放射方向は、中心軸Oと点A1を結ぶ方向と平行な方向であり、これにより反射鏡1の光の拡散が防止され集光性が維持される。
また、図8で示すように光源2の中心軸2aから出た光のうち、反射鏡1の後方に向かう光であって、点Gから点D2までの領域に形成された円筒面部13に照射される光は、光S14のように、通ってきた光路をそのまま戻って反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、第1の反射面5に達し、該第1の反射面5によって反射して前方に放射されるか、あるいは、光S15のように、通ってきた光路をそのまま戻って反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、そのまま直線的に進行して前方に放射される。
なお、図2で示すように、光源2の中心軸2aから出た光のうち、反射鏡1の後方に向かう光であって点D1に照射される光S16は、通ってきた光路をそのまま反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、点B1に達するので、該点B1に達した光S16は、光S5と同様に前方に放射される。またその放射方向は、中心軸Oと点A2を結ぶ方向と平行な方向であり、これにより反射鏡1の光の拡散が防止され集光性が維持される。
また、図9及び図10で示すように、光源2の中心軸2aから出た光のうち、反射鏡1の後方に向かう光であって、点D2から点C2までの領域に形成された反射部15に照射される光S17及びS18のうち、図9で示すように軸I2より後方から反射部15に照射された光S17は、反射部15への入射角(軸I2を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面5に達し、該第1の反射面5によって反射して前方に放射される。
一方、図10で示すように軸I1より前方から反射部15に照射された光S18は、反射部15への入射角(軸I2を基準とする)に応じて向きを変えて反射して反射部14に達する。その際、光S18は、軸I1より反射鏡1の後方から反射部14に達する。その後、該光S18は、反射部14への入射角(軸I1を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面7に達し、該第1の反射面7によって反射して前方に放射される。
また、図11及び図12で示すように光源2の中心軸2aから出た光のうち、反射鏡1の前方に向かう光であって、点C2から点B2までの領域に形成された円筒面部13に照射される光S19及びS20は、通ってきた光路をそのまま反対側に向かって中心軸Oへ戻った後、そのまま直線的に進行し、その後、反射部14に照射される。
この光S19及び光S20のうち、図11で示すように軸I1より前方から反射部14に照射された光S19は、反射部14への入射角(軸I1を基準とする)に応じて向きを変えて反射して反射部15に照射される。またその際、光S19は軸I2より背面側から照射される。また、反射部15に達した光S19は反射部15への入射角(軸I2を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面5に達し、該第1の反射面5によって反射して前方に放射される。
また、図12で示すように軸I1より後方から反射部14に照射される光S20は、反射部14への入射角(軸I1を基準とする)に応じて向きを変えて反射して第1の反射面7に達し、該第1の反射面7によって反射して前方に放射される。
このように、反射鏡1は、基準面Kに対して互いに対向するように配置された平面である一対の第1の反射面5、7を有するものとしたから、光源2から前方に放射される光を直接前方に、又は第1の反射面5、7によって反射させて前方に放射することができる。
また、反射鏡1は、基準面Kに対して互いに対向するように配置された平面である一対の第1の反射面5、7を具えるとともに、内部に円筒形状の光源2が収納される第2の反射面12を具え、該第2の反射面12を、光源2の中心軸2aを曲率半径の中心軸Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部13と、円筒面部13の中心軸Oを挟んで円筒面部13と反対側の位置に配設され、かつ中心軸Oを基準に、円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成された反射部14、15とを具えるものとしたから、光源2から後方に放射される光も、第2の反射面12によって、又は該第2の反射面12と第1の反射面5又は7によって、前方に放射させることができる。そのため、反射鏡1の反射効率を高めることができ、また反射鏡13内部における反射吸収による熱変換を極力抑えて外部に出力し、多くの光を有効光として利用することができる。
このように、反射鏡1によると、光源2から放出された光を直接、あるいは第1の反射面5、7又は第2の反射面12による反射によって、所定の配光角内においてすべて効率良く放射することが可能となる。
またこの反射鏡1は、上述のように、反射鏡内面における多重反射によって反射効率の低下を防止する作用効果を、平面と円筒面とによって形成された反射面によって実現するものである。
次に、このような反射鏡1を設計する手順について説明するが、ここでも、反射鏡1の最大配光角αを45度(上配光角αuが22.5度であって、下配光角αdも22.5度)とする場合を代表して説明する。
まず、図13で示すように、中心軸Oを交点とするX軸とY軸を具えた座標系において、中心Oに、光源2の中心軸2aを配置する。次に、この中心OからX軸に対し、それぞれ角度αu、αdをなす線P1、P2(光軸面に相当)を引く。
次に、X軸上の任意の点Hを選択し、この点Hを含み、かつY軸に平行な軸が、線P1、P6と交わる点A1、A2を決定する。なお点Hの選択により、中心Oと、点A1及び点A2を結ぶ光軸との間の距離、すなわち中心Oから開口部1aまでの奥行きが決定する。また、点A1及び点A2の間の距離が開口部寸法となる。次に、点A1と点A2から、それぞれ、光源2の外形に向かって平面を伸ばし、光源2の外形と交わる交点をB1、B2とする。ここで、交点B1は、中心Oから出た光が点B1に照射された場合に、点A1と点B1とを含む平面反射板上に照射され該平面反射板によって反射される光が、X軸に対しなす角γuが、αdと同一角度である22.5度となる点を選択する。また、点B2は、中心Oから出た光が点B2に照射された場合に、点A2と点B2とを含む平面反射板上に照射され、該平面反射板によって反射される光がX軸に対しなす角γdが、αuと同一角度である22.5度となる点を選択する。このように点B1及び点B2を決定すると、第1の反射面5、7の寸法や形状を決定することができる。
また、上述した手順とは異なる方法によって第1の反射面5、7の寸法や形状を決定することができる。
たとえば、図14で示すように、点A1及びA2の間の距離である開口部寸法を予め任意に決定するとともに該開口部寸法を満たす点A1と点A2を設定する。このとき、点A1とA2は、Y軸と平行な光軸上に設定する。また、点A1と点A2とを結ぶ線分の中点Hが、X軸上に配置されるようにする。次に、点A1と点A2から、それぞれ、光源2の外形に向かって平面を伸ばし、光源2の外形と交わる交点をB1、B2とする。ここで、交点B1は、中心Oから出た光が点B1に照射された場合に、点A1と点B1とを含む平面反射板上に照射され、該平面反射板によって反射される光がX軸に対しなす角γuがαdと同一角度である22.5度となる点を選択する。また、点B2は、中心Oから出た光が点B2に照射された場合に、点A2と点B2とを含む平面反射板上に照射され、該平面反射板によって反射される光がX軸に対しなす角γdが、αuと同一角度である22.5度となる点を選択する。このような点B1及び点B2を決定すると、中心Oと、点A1及び点A2を結ぶ光軸との間の距離、すなわち中心Oから開口部1aまでの距離を自動的に決定することができ、これにより第1の反射面5、7の寸法や形状を決定することができる。
また、上述した二つの反射鏡1の設計方法のいずれの方法を用いた場合であっても、設計された反射鏡1では、前記第2の反射面側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aと、光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−〇、B2−Oは、基準面Kに対してなす角度が90度以下となる。
また、反射鏡1において、仮に第2の反射面12が、光源2の中心軸2aを曲率半径の中心軸Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部13のみからなるものとすると、光源2から放射された光が、点D1から点D2までの領域(点Gを含む)に直接、または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に入射された場合には、該光は円筒面部11の外部へ放出される。しかし、光源2から照射された光のうち、点C1から点D1までの領域、点C2から点B2までの領域にそれぞれ照射された各光は、円筒面部11の外部へ放出されない。そのため、本願発明の反射鏡では、点C2から点B2までの領域、点C1から点D1までの領域のうちいずれか一方の領域に反射部14を具えている。この第1実施例の反射鏡1では、図13及び図14で示すように、第2の反射面12に、円筒面部13の中心軸Oを挟んで、点C2から点B2までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置に配設され、かつ中心軸Oを基準に、点C2から点B2までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成された反射部14(点C1から点D1までの領域)を設けている。
また、反射鏡1において、仮に第2の反射面12が光源2の中心軸2aを曲率半径の中心軸Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部13のみからなるものとすると、光源2から照射された光のうち、点B1から点C1までの領域、点D2から点C2までの領域にそれぞれ照射された各光も、円筒面部11の外部へ放出されない。そのため、本願発明の反射鏡では、点B1から点C1までの領域、点D2から点C2までの領域のうち、いずれか一方の領域に反射部15を具えている。
この第1実施例の反射鏡1では、図13および図14で示すように、第2の反射面12に、円筒面部13の中心軸Oを挟んで、点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置に配設され、かつ中心軸Oを基準に、点B1から点C1までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成された反射部15(点D2から点C2の領域)を設けている。
この反射部14、15を求めるには、まず、光源の中心軸2aを曲率半径の中心Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部13内の、光源2の中心軸2a以外の軸I1、I2を選択する。この軸I1は、軸C1及び軸D1から等距離にある軸とし、軸I2を軸C2と軸D2から等距離にある軸とする。このような軸I1、I2をそれぞれ選択すると、反射部14の両端が円筒面部13の両端である点C1、D1とそれぞれ連続し、また反射部15の両端が円筒面部13の両端である点C2、D2とそれぞれ連続することとなる。
また、軸I1、I2を、それぞれ曲率半径の中心軸とすることにより得られる円筒状の円筒面部、たとえば、中心軸をI1、I2とし、断面の半径r1、r2に設定した円筒面(第2の円筒面)を決定する。例えば、この実施例1のように、半径r1、半径r2はいずれも光源2の断面の内半径rと同一にしてもよい。
このように第1の反射面5、7の各形状や各寸法を決定し、さらに第2の反射面12の形状や寸法を決定することによって反射鏡1の設計を行うことができる。
また、本願発明の反射鏡1は、基準面Kに対して互いに対向するように配置された一対の第1の反射面5、7と、内部に円筒形状の光源2が収納される第2の反射面12とを有し、光源2の中心軸2aが基準面Kに位置するようにされた反射鏡において、一対の第1の反射面5、7を平面で形成するとともに、第2の反射面12側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aと、光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−O、B2−Oが、基準面Kに対してなす角度が90度以下であることとしているから、これにより、反射鏡1は、平面と円筒面とから構成されることとなる。そのため、この反射鏡1では、図21で示す従来の反射鏡、すなわち第1の反射面が全体として略円筒形状をなす円筒曲面の一部によって形成されている従来の反射鏡111において第1の反射面の形状や寸法を決定する場合に用いていた焦点という概念を用いることはなく、また従来用いていた数学の公式を用いたり複雑な座標値設定を行ったりすることなく、簡単な幾何光線追跡によって第1の反射面の各形状や各寸法を決定することができる。このように従来の反射鏡に比し、第1の反射面の形状や寸法を決定することが簡単となるため、反射鏡1の設計作業を簡単にでき、反射鏡1の製造を短時間で行うことができ、また反射鏡1の製造コストを低下させることができる。
また、本願発明の反射鏡1は、基準面Kに対して互いに対向するように配置された一対の第1の反射面5、7と、内部に円筒形状の光源2が収納される第2の反射面12とを有し、光源2の中心軸2aが基準面Kに位置するようにされた反射鏡において、一対の第1の反射面5、7を平面で形成するとともに、第2の反射面12側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aと、光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−O、B2−Oが、基準面Kに対してなす角度が90度以下であることとしているから、開口部寸法、すなわち点A1と点A2の間の距離を従来に比し短くすることができるとともに、奥行き寸法、すなわち点Oから点Hまでの距離を従来に比し短くすることができ、また上記開口部寸法を、光源2の外半径Rよりも小さい値にすることもできる。
図15は、本願発明の第2実施例の反射鏡の概念断面図である。
第2実施例の反射鏡21は、第1実施例の反射鏡1のものとは異なる位置に、反射部14、15が配設されている。この反射部14は、円筒面部13の中心軸Oを挟んで、点D2から点C2までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置(点B1から点C1までの領域)に配設され、かつ、中心軸Oを基準に、点D2から点C2までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成されている。また、反射部14は、その両端が点B1、点C1とにそれぞれ連続するように形成されている。
また、反射部15は、円筒面部13の中心軸Oを挟んで、点C1から点D1までの領域に形成された円筒面部13と反対側の位置(点C2から点B2までの領域)に配設され、かつ、中心軸Oを基準に、点C1から点D1までの領域に形成された円筒面部13の形状に対し非対称形状に形成されている。また反射部15は、その両端が、点B2、点C2とそれぞれ連続するように形成されている。
なお、その他の構成は前記実施例と同様であるため、同一部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
このような第2実施例の反射鏡21では、光源2から放射された光が、入射点C1から点D1までの領域に形成された円筒面部13、点D1から点D2までの領域(点Gを含む)に形成された円筒面部13、点D2から点C2までの領域に形成された円筒面部13に、直接または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に入射された場合には、該光は光源2の中心軸2aを通るように反射する。また、光源2から放射された光が、直接または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に、点B1から点C1までの領域に形成された反射部14に入射された場合には、軸I1を基準にして反射する。また、光源2から放射された光が、直接または反射(一重反射、二重反射などの多重反射を含む)後に、点C2から点B2までの領域に形成された反射部15に入射された場合には、軸I2を基準にして反射する。
したがって、この第2実施例の反射鏡21では、第1実施例の反射鏡1と同様に、光源2から放出された光を直接、あるいは第1の反射面5、7又は第2の反射面12による反射によって、所定の配光角内においてすべて効率良く放射することが可能となる。
また、この反射鏡21では、上述した第1の実施例の反射鏡1と同様の作用効果を奏する。
図16は、本発明の第3実施例の反射鏡の概念断面図である。
第3実施例の反射鏡31では、第2の反射面42が、光源2の中心軸2aを中心軸Oとすることにより得られる円筒状の円筒面部43であって、光源2の外周面から離れて配置される円筒面部43を具えている。この円筒部面43の断面の半径R1は、光源2の外半径Rより大きく設定されている。また第2の反射面42には、光源2の外周面に当接する複数の突起19が互いに間隔を隔てて、すなわち間欠的に配設されている。
また、第2の反射面42は、実施例1の反射鏡1の反射部14、15の第2の反射面12と同様の領域に、それぞれ反射部14、15を具えている。ただし、実施例3では、反射部14、15の半径r1、r2は、光源2の内半径rより大きくされている。また、半径r1と半径r2は同一の大きさにされている。
なお、その他の構成は前記実施例と同様であるため、同一部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
この第3実施例の反射鏡31では、第2の反射面42に、光源2の外周面に接する複数の突起19が間欠的に配設されているから、これにより第2の反射面42と光源2の外周面との間には空気循環用間隙34が形成される。したがって、光源2から発生した熱は、空気循環用間隙34内の空気とともに、該空気循環用間隙34を循環する。そのため、該熱によって反射鏡31が損傷する虞を可及的に阻止でき、特に、高電圧が加わる高出力放電管を反射鏡31の光源として用いた場合には、第3実施例の反射鏡31は有効である。
なお、上記複数の突起19は、光源2の外周面に当接して該光源2を支持する機能も有する。
また、この反射鏡31では、上述した第1実施例の反射鏡3と同様の作用効果を奏する。
図17は、本願発明の第4実施例の反射鏡の概念断面図である。
この反射鏡51は、第3実施例の反射鏡31と同様に、第2の反射面42に円筒面部43を具えている。また第2の反射面42と光源2との間には、第3実施例の反射鏡31と同様に、複数の突起19が介在されている。
また、第2の反射面42には、実施例2の反射鏡23の反射部14、15と同様の領域に反射部14、15が形成され、実施例2の反射鏡21の円筒面部13と同様の領域に円筒面部43が形成されている。
なお、第4実施例の反射鏡51では、反射部14、15の半径r1、r2は、光源2の内半径rより大きくされている。また、半径r1と半径r2は同一の大きさにされている。
なお、その他の構成は前記実施例と同様であるため、同一部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
このような第4実施例の反射鏡51によると、第3実施例の反射鏡31と同様に、空気循環用間隙34によって、光源2から発生した熱によって反射鏡13が損傷する虞を可及的に阻止でき、特に、高電圧が加わる高出力放電管を反射鏡の光源として用いた場合に第4実施例の反射鏡51は有効である。
なお、上記複数の突起19が、光源2の外周面に当接して該光源2を支持する点は、第3実施例の反射鏡31と同様である。
また、この反射鏡51では、上述した第1の実施例の反射鏡1と同様の作用効果を奏する。
図18は、本願発明の第5実施例の反射鏡の概念断面図である。
この第5実施例の反射鏡71では、第2の反射面62は、第4の反射鏡51のものと同様に、円筒面部43を具えている。また第2の反射面62には、光源2の外周面に当接する複数の突起19が間欠的に配設されている。
また、第2の反射面62には、第4実施例51の反射部14、15に替えて、それぞれ、反射部74、75を具えている。
このうち、反射部74は、点B1から点E1までの平面76と、点C1から点E1までの平面77とによって形成されており、点B1から点E1までの距離と、点B1から点E1までの距離とが同一になるようにされている。
また反射部75は、点B2から点E2までの平面78、点C2から点E2までの平面79とによって形成されており、点B2から点E2までの距離と、点C2から点E2までの距離とが同一になるようにされている。
なお、他の構成は前記実施例と同様であるため、同一部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
この第5実施例の反射鏡71では、一対の第1の反射面5、7を平面で形成するとともに、第2の反射面42側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aと、光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−O、B2−Oが、基準面Kに対してなす角度が90度以下であるから、第1実施例及び第4実施例の反射鏡1、51の反射鏡と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
図19は本願発明の第6実施例の反射鏡を示す概念断面図である。
この第6実施例の反射鏡91は、一対の第1の反射面5、7が、第2の反射面12側に位置する各一端5a、7aが移動可能である点を除き、第1の該第1の反射鏡3の構成と同様である。
この反射鏡91では、一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aの移動は、例えば、図20で示すように、点A1、A2にそれぞれ位置する第1の反射面5、7の各他端を中心にして、各一端5a、7aが回動するように行われる。
なお、その他の構成は前記実施例の反射鏡と同様であるため、同一部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
なお、図19では、光源2から前方に放射された光路の例として光S21乃至光S24を図示している。光S21は点A1に照射される光の光路、光S22は点A2に照射される光の光路、光S23は点B1に照射される光の光路、光S24は点B2に照射される光の光路を実線で図示している。
また、図20は、第1の反射面5の一端5aが点B1から点B1´に移動し、また第1の反射面7の一端が点B2から点B2´に移動した場合において、光源2から前方に放射された光の光路の例を示す図であり、図19の光S21乃至光24にそれぞれ対応する光S21´乃至光S24´の光路を実線で図示している。すなわち光S21´は点A1に照射される光の光路、光S22´は点A2に照射される光の光路、光S23´は点B1を通過する光の光路、光S24´は点B2を通過する光の光路を図示している。
なお、図19では、移動後の第1の反射面5、7を一点鎖線で図示している。また、図20では、移動前の第1の反射面5、7を一点鎖線で図示するとともに、移動前の光S20乃至光23の各光路を二点鎖線で図示している。
このような構成からなる第6実施例の反射鏡91では、第1の反射面5、7の各一端5a、7aが、図19で示す初期位置点B1、B2にそれぞれ配置された場合、該各一端5a、7aと光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−O、B2−Oは基準面Kに対してなす角度が90度以下である。
また、第1の反射面5、7の各一端5a、7aが、図20で示すように移動した位置点B1´、B2´にそれぞれ配置された場合にも、一端5a、7aと光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1´−O、B2´−Oが、基準面Kに対してなす角度は90度以下である。
また、第6の実施例の反射鏡91では、光源2から放出され、第1の反射面5、7に入射した光が、該反射面5、7により反射する角度(配光角)を変化させることができる。
この実施例6の反射鏡91では、一対の第1の反射面5、7を平面で形成するとともに、第2の反射面側に位置する一対の第1の反射面5、7の各一端5a、7aと、光源2の中心軸2aとを結ぶ線分B1−O、B2−Oが、基準面Kに対してなす角度が90度以下であるから、この反射鏡91が実施例1の反射鏡3と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
なお、第6実施例の反射鏡91は、第1の反射面5、7の各一端5a及び7aを同じように移動させるものであってもよいし、また、必要に応じて各一端5a、7aを互いに別個独立に移動させるものであってもよい。
なお、現在、デジカメ等の撮像装置では、撮像素子やメモリ等の小型化により、撮像装置自体の小型化が進められているが、本願発明の第1乃至第6実施例の反射鏡1、21、31、51、71、91では、反射鏡の開口部寸法を小さくでき、かつ、反射鏡の奥行き寸法を小さくできるから、この各反射鏡を用いることによって、撮像装置も小型にすることができる。
なお、本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、この反射鏡に収納される光源として、蛍光ランプ(熱陰極管、冷陰極管等)、円筒形の筒状の光源を使用することができる。
また、この発明の反射鏡では、第2の反射面を構成する反射部は、円筒面部の中心軸Oを挟んで、該円筒面部と反対側の位置に配設され、かつ中心軸Oを基準に該円筒面部の形状に対し非点対称形状に形成されたものであればよく、上記第1乃至第4実施例の反射部14、15のような断面円弧形状の円筒部や、第6実施例の反射鏡の各反射部75、77のように二つの平面を用いた形状に限らないことはいうまでもない。
また、上記第1実施例乃至第4実施例の反射鏡1、21、31、51、第6実施例の反射鏡91においてそれぞれ設定される反射部14、15の各半径r1、r2の大きさは互いに同一であることとして説明したが、各半径r1、r2の大きさは互いに異なるものであってもよい。また、各半径r1、r2の大きさは光源2の内半径rと必ずしも同一である必要はない。
本願発明の電子閃光装置用反射鏡は、例えば、カメラ、ビデオカメラその他の電子機器、照明器具に用いられる。

Claims (4)

  1. 基準面に対して互いに対向するように配置された一対の第1の反射面と、内部に円筒形状の光源が収納される第2の反射面とを有し、前記光源の中心軸が前記基準面に位置するようにした電子閃光装置用反射鏡において、
    前記一対の第1の反射面を平面で形成するとともに、
    前記第2の反射面側に位置する前記一対の第1の反射面の各一端と、前記光源の中心軸とを結ぶ線分が、前記基準面に対してなす角度が90度以下であり、
    前記第2の反射面は、前記光源の中心軸を曲率半径の中心軸とすることにより得られる円筒状の円筒面部であって前記光源の外周面から離れて配置される円筒面部を具えるとともに、前記第2の反射面の内周面には前記光源の外周面に当接する複数の突起が間欠的に配設され、前記第2の反射面と前記光源の外周面との間には空気循環用間隙が形成されるようにしたことを特徴とする電子閃光装置用反射鏡。
  2. 前記第2の反射面は、
    前記円筒面部の中心軸を挟んで前記円筒面部と反対側の位置に配設され、かつ前記円筒面部の中心軸を基準に、前記円筒面部の形状に対し非点対称形状に形成された反射部
    をさらに具えたことを特徴とする請求項(1)記載の電子閃光装置用反射鏡。
  3. 前記反射部は、前記光源の中心軸を曲率半径の中心軸とすることにより得られる円筒状の円筒面部内の、前記光源の中心軸以外の軸を、曲率半径の中心軸とすることにより得られる、前記円筒面部とは別の円筒状の円筒面部からなることを特徴とする請求項(2)記載の電子閃光装置用反射鏡。
  4. 前記反射部は、複数の平面部を具えてなることを特徴とする請求項(2)記載の電子閃光装置用反射鏡。
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