JP5908065B2 - ストロボ発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、ストロボ発光装置に関し、特に、レンズが白化しにくいストロボ発光装置に関する。

ストロボ発光装置は、例えば特許文献１に記載されているように、キセノンランプ等の発光体の光を前方開口に配置されたレンズにより、所望の配向で外側へ広がらせて出射する構成である。

近年、デジタルスチルカメラの普及により、短い間隔で連続してストロボ発光させながら連続撮影する使い方が増加している。このため、光源が加熱し、レンズが変形・溶解するのを防止するため、特許文献２では、ストロボ発光装置内に空気を流通させて冷却する構造を開示している。

また、特許文献３では、ストロボ装置の光源近くに配置される透明樹脂部材（ストロボトリガー防止部材）が、ストロボ発光回数の増加に伴い白濁するのを防ぐため、透明樹脂部材の表面に微細な凹凸を形成することを提案している。

特許文献４には、キセノンランプ等を光源にするストロボ発光装置の透明な樹脂製光学レンズが、光源からの光照射により変色するのを防止するために、樹脂に紫外線吸収剤を添加することを開示している。

特許文献５には、ストロボ発光装置の光拡散板に紫外線吸収剤を添加することにより、発光される光の質を調整することを開示している。

特開２００９−２０４９８０号公報 特開２０１０−１９７５８３号公報 特開平８−６９０３４号公報 特開２０１１−９０３４１号公報（特に、段落００２７、００２８） 特開平６−２５０２６９号公報（特に、段落００１８）

現在使用されているストロボ装置の樹脂製レンズには、紫外線吸収剤が比較的高濃度に添加されている。その理由は、外光に含まれる紫外光を吸収し、レンズが劣化するのを防止するため（耐候性向上）、また、光源からの光照射による変色等の劣化防止のため（特許文献４）、ならびに、レンズから出射される光の質の調整のため（特許文献５）等である。また、紫外線吸収剤が可視光の短波長領域も吸収することを利用して、発光される光の色温度調整をストロボとして要求される範囲に調整するために、紫外線吸収剤の量を調整することも行われている。しかしながら、紫外線吸収剤が比較的高濃度に添加させたレンズであっても、ストロボ発光装置を繰り返し発光させるテストを行うと、例えば５０００回程度の発光で樹脂製レンズ表面が一部溶けたように白化する。

この解決策として、特許文献４のように紫外線吸収剤の添加量をより多くしてさらに紫外線をカットすることが考えられるが、かかる方法によっても未だ十分な効果が得られていない。

本発明においては、上述した従来技術の問題点に鑑みて、耐候性を維持しながら、ストロボ発光装置のレンズの白化の発生を防止すると共に、ストロボ発光装置に求められる発光光の色温度を好ましい範囲に調整できる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のストロボ発光装置は、発光体と、前記発光体から発せられた光を通過させて外部に照射するレンズとを有する。レンズは、基材と紫外線吸収剤とを含有し、基材はメタクリル系樹脂である。紫外線吸収剤は、基材１００質量部に対して、０．０１質量部以上０．３質量部以下の割合で含有されている。

レンズは、色温度調整剤として可視光吸収剤をさらに含むことが好ましい。この場合、可視光吸収剤は、最大吸収波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、ストロボ光源から発せられる紫外線を累積的に長時間受けても、白化の発生を効果的に防止でき、かつ、ストロボ装置に求められる色温度範囲を調整することができるストロボ発光装置が得られる。

本実施の形態のストロボ発光装置の構造を示す説明図であり、（ａ）は発光体としてキセノンランプを用いた形状、（ｂ）は発光体としてＬＥＤを用いた形状をそれぞれ示す。 本実施形態のストロボ発光装置に用いるキセノンランプとＬＥＤの発光スペクトルの一例を示すグラフ。 本実施の形態のストロボ発光装置の構造を示す説明図であり、レンズにフィラーが添加されている形態を示す。 実施例の条件と評価結果を表形式で示す説明図。

本発明者らは、上記従来技術の問題点について、鋭意研究を行ったところ、ストロボ発光装置のレンズに含有される紫外線吸収剤が、発光体（光源）の発する光に含まれる紫外線を吸収し、熱エネルギーに変換することがレンズの白化の原因であることを見出した。このため、従来はレンズの変色防止のために、レンズに添加していた紫外線吸収剤の量を、本発明では低減し、レンズが発光体から受けた紫外線を熱エネルギーに変換する量を抑制する。これにより、紫外線吸収剤による、外光に対する耐候性向上作用を確保しつつ、ストロボ発光装置内の発光体からの紫外線に起因する発熱を低減させ、レンズの白化を防止する。

すなわち、レンズを構成する樹脂に含まれる紫外線吸収剤を特定濃度とすることにより、本来求められている特定波長の吸収性能などの性能を落とすことなく、上述した白化現象の問題を解決できることを見出したものである。

以下、本実施形態のストロボ発光装置について図面を用いて具体的に説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態のストロボ発光装置の一例を示す断面構造の概略図である。このストロボ発光装置は、発光体１と、リフレクタ（反射体）２と、レンズ３とを備えている。発光体１は、例えば、キセノンランプ、半導体発光素子（ＬＥＤ）、電球等を用いることができる。図１（ａ）は、発光体１としてキセノンランプを用いた構成例、図１（ｂ）は、ＬＥＤを用いた構成例をそれぞれ示している。図２は、キセノンランプとＬＥＤの発光スペクトルの一例を示す。キセノンランプは、３８０ｎｍ以下の紫外光も発しているが、レンズ３を通過することにより紫外光が低減している。

リフレクタ２は、発光体１の周囲を覆う形状であり、前方が被写体に向かって光を出射する開口となっている。レンズ３は、リフレクタ２の開口を覆うように配置されている。図１では、図示していないが、リフレクタ２の外側にはリフレクタ２を支持するケースを配置することが可能であり、この場合、レンズ３は、ケースの開口部に配置される。

レンズ３は、発光体１から発せられた光を通過させて外部に照射する。レンズ３には、基材と紫外線吸収剤とが含有されている。基材はメタクリル系樹脂とする。紫外線吸収剤は、基材１００質量部に対して、０．０１質量部以上０．３質量部以下の割合で含有されるように調整されている（表１参照）。

表１において、「判定」の欄は、ストロボ発光装置として要求されるレンズ３の耐候性、白化、好ましい色温度範囲への調整可否により総合的に判断した結果を示す。×は、ストロボ発光装置のレンズとしては好ましくないことを示し、○は、ストロボ発光装置のレンズとして好ましいことを示し、◎は、ストロボ発光装置のレンズとして特に好ましいことを示している。

具体的には、基材１００質量部に対して紫外線吸収剤の含有割合が「０〜０．０１質量部未満」の範囲は、紫外線吸収剤の添加量が少なすぎるため、レンズ３の耐候性が確保できず、ストロボ発光装置のレンズとしては好ましくない。

「０．０１〜０．０５質量部」の範囲は、レンズ３の耐候性は確保でき、ストロボを繰り返し発光させても白化を生じないため好ましい。ただし、発光体１が発する可視光のうち短波長光の吸収量が少なく、レンズ３から出射される光をストロボ発光装置として好ましい色温度範囲に調整することができない場合があるため、別の手段で色温度を調整することが望ましい。色温度調整手段としては、レンズ３の厚みや、キセノンランプのガス圧や管電流の調整があるが、本発明ではこれらの手段に加え、後述する色温度調整剤の添加により色温度を調整可能である。

「０．０５〜０．２５質量部」の範囲は、レンズ３の耐候性が確保でき、白化も生じない。また、紫外線吸収剤が、発光体１の発する可視光のうち短波長光を吸収することで、色温度をストロボ発光装置のレンズとして好ましい色温度に調整できる。よって、この範囲は、ストロボ発光装置のレンズとして特に好ましい。

「０．２５〜０．３質量部」の範囲は、レンズ３の耐候性を確保できる。ストロボ発光装置を多数回（例えば、５０００回）繰り返し発光させると、レンズ３の白化が僅かに発生するが、ストロボ発光装置として許容できる程度である。また、色温度については、発光体１が発する可視光のうち短波長光を吸収し、色温度をストロボ発光装置のレンズとして好ましい色温度に調整できる。

「０．３質量部より多い」範囲は、レンズ３の耐候性は確保できるが、ストロボ発光装置を多数回繰り返し発光させると、レンズ３の白化が発生するため、ストロボ発光装置のレンズとしては好ましくない。

紫外線吸収剤は、最大吸収波長が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましく、３２０ｎｍ以上３８０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。特に、３５３ｎｍであることが好ましい。

一方、紫外線吸収剤は、可視光の短波長成分も吸収するため、濃度を調整することにより、ストロボ発光装置として必要とされる色温度を調整する作用も有する。そのため、上述のように白化現象を回避するために紫外線吸収剤を特定濃度範囲に設定することにより、色温度調整が難しくなる場合がある。そこで、本発明では、上述のように白化現象を回避しながらストロボに求められる「色温度」を調整する手段として、特定の吸収波長をもつ添加剤（以後、色温度調整剤と呼ぶ）を添加することにより、色温度を調整する。

すなわち、本発明では、レンズ３が、色温度調整剤として可視光吸収剤をさらに含むように構成してもよい。可視光吸収剤は、最大吸収波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下であることが好ましい。この波長範囲の可視光を吸収する可視光吸収剤を色温度調整剤としてレンズに添加することにより、色温度が高い光（青白い光）をストロボとして要求される色温度（例えば５０００〜６０００度）の光（温かみのある光）に、少ない色温度調整剤の量で効果的に調整することができる。

例えば、色温度調整剤（可視光吸収剤）は、基材１００質量部に対して、０．０００１質量部以上０．００４５質量部以下の割合で含有されているように調整する（表２参照）。これにより、発光体１から発せられる光の色温度が６０００〜７０００度である場合に、ストロボとして好ましい色温度５０００〜６０００度に調整することができる。また、色温度調整剤（可視光吸収剤）の割合が、０．０００１質量部以上０．００４質量部以下の場合にはさらに好ましい。ただし、いずれの場合も、レンズの厚さは、３ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。

また、特に好ましいのは、色温度調整剤が、基材１００質量部に対して、０．０００５質量部以上０．００２質量部以下の割合で含有されている場合である。この範囲に調整することにより、色温度調整剤自体が呈する色（黄色）にレンズが着色されるのを外観上問題のない範囲に抑制しながら、ストロボとして好ましい色温度５０００〜６０００度に調整することができる。

表２において、「好ましい色温度調整可否」の欄の○は、発光体１の色温度６７００度である場合に、色温度調整剤を添加した厚み２ｍｍのレンズにより色温度５０００〜６０００度に調整できたことを示し、△は、色温度５０００度以下だが、レンズの板厚によっては調整可能であることを示し、×は、調整できないことを示す。

また、表２において、「黄色み」の欄の○は、レンズの外観が透明であることを示し、△は、若干黄色いが、レンズ板厚が薄い場合には許容可能であることを示し、×は、黄色が目視され、ストロボ発光装置のレンズとして許容できないことを示す。

レンズ３の基材となるメタクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルを５０質量％以上含有することが望ましい。

また、レンズ３は、図３に示すように、さらにフィラー４を含有していてもよい。フィラー４は、屈折率が１．３以上２．８以下、平均粒子径０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましく、基材１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下の割合で含有されていることが望ましい。レンズ３がフィラー４を含有している場合、反射体２は、図３のように、平面部材を屈曲させて形成した形状であっても、反射体２の屈曲部２ａにおける光線の反射に起因する配向特性の乱れを抑制でき、光量分布が均一なストロボ発光装置が得られる。これにより、反射体２を屈曲させた小型なストロボ装置にすることができる。なお、フィラー４は、有機系架橋微粒子であることが好ましい。これについては後で詳しく説明する。

以下、レンズ３の材料およびその製造方法について詳しく説明する。

ストロボ発光装置のレンズ３は、紫外線吸収剤を０．０１〜０．３質量部含有するメタクリル系樹脂の成形体であり、光源（発光体１）に対向して配置されており、光源から出射された光や反射光がレンズを透過する。これにより、ストロボ発光装置が機能を発揮する。

レンズ３は、ストロボ発光装置のレンズとして必要な形状を有している。また、装置が、ストロボ発光装置以外の照明装置であってもよく、この場合には、それらに応じた形状を有し、例えば、蛍光灯の照明ユニット用のレンズカバー形状、看板ユニットのレンズカバー形状、標示板ユニット用のレンズカバー形状などにすることができる。

また、レンズ３は、所望のレンズ形状に賦形させて集光機能を高めてもよく、表面に所定の模様を施して光の配向を制御したり、光の分散性を高めてもよい。

さらに、レンズ３には、上述のようにフィラー４（拡散剤）等を添加して、入光した光を効率良く分散させる事が出来るが、フィラー４を入れなくても良い。

レンズ３の材料であるメタクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルを主体とする樹脂が好ましい。「主体」とは、メタクリル酸メチルを５０質量％以上含有することをいい、好ましくは、メタクリル酸メチル７０〜１００質量％と、これと共重合可能な単量体３０〜０質量％とを共重合したものが耐熱性の観点から好ましい。

メタクリル系樹脂の重量平均分子量は、７０，０００〜２２０，０００が強度の観点から好ましく、さらに好ましくは８０，０００〜２００，０００である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、溶媒：テトラヒドロフラン）により求められる。

メタクリル酸メチルと共重合可能な単量体としては、例えば、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸２−エチルヘキシルなどのメタクリル酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類；メタクリル酸、アクリル酸、スチレン、無水マレイン、２−ヒドロキシアクリレート、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物類等が挙げられる。

特に、メタクリル酸、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドをコモノマーに用いることにより、耐熱性の向上効果が得られる。

これらのメタクリル酸メチルと共重合可能な単量体は、１種又は２種以上を組み合わせて使用できる。

さらに、上記メタクリル系樹脂としては、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体を主体とする樹脂であるＭＳ樹脂や、これに上記の共重合可能な単量体のいずれか１つ以上が加わった多元共重合体であるＭＳ樹脂も用いることができる。このような樹脂をメタクリル系樹脂として用いる場合、ＭＳ樹脂全体を１００質量部としたとき、メチルメタクリレートの割合が７０質量部を超えるものであると、耐候性が良好でより好ましい。

また、上記メタクリル系樹脂に多層構造アクリルゴムなどを添加し、耐衝撃性を付与したメタクリル樹脂組成物を用いて発光装置用レンズを形成してもよい。また、流動特性を改良したバイモーダルメタクリル樹脂も使用できる。

近年のストロボ発光装置や照明装置は、明るさと薄型化が求められる傾向にあり、ユニット内の温度が上昇しやすいのが現状である。このような発光照射ユニットは、発光体１からレンズ３までの距離が短く、空間ボリュームが小さいため、耐熱性の高いメタクリル系樹脂を用いることが有効である。

上述したメタクリル系樹脂は、上述した単量体を用いて、懸濁重合、乳化重合、塊状重合、あるいは溶液重合等、公知の方法により製造できる。

レンズ３は、上述したように紫外線吸収剤を含有している。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、サリチル酸フェニル系、ヒンダードアミン系等の紫外線吸収剤が挙げられる。

特に、耐候性の観点から、ベンゾトリアゾール系の構造を有し、最大吸収波長が３００〜４００ｎｍ、より好ましくは３２０〜３８０ｎｍの範囲にある紫外線吸収剤が好ましい。

このようなベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、例えば、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール等が挙げられる。

なお、上記の紫外線吸収剤に加えて、その他の耐光安定剤として、ベンゾフェノン系、サリチル酸フェニル系、ヒンダードアミン系等を併用してもよい。

また、上記の紫外線吸収剤と、最大吸収波長が３００ｎｍ以下の紫外線吸収剤とを併用してもよい。

メタクリル系樹脂中の紫外線吸収剤の濃度は、上述したように０．０１〜０．３質量部であることが好ましい。この範囲であると、紫外線吸収剤の本来の目的である紫外線カット効果の効率が良く、かつ吸収した紫外線が熱量に変換されることに起因するメタクリル系樹脂の劣化や、白化が効果的に防止できる。メタクリル系樹脂中の紫外線吸収剤の濃度は、特に好ましくは０．０３〜０．２７質量部であり、より好ましくは０．０５〜０．２５質量部である。

レンズ３の最適な吸収波長範囲は３２０〜３８０ｎｍ程度である。

上記範囲に紫外線吸収剤の含有濃度を調整することにより、レンズ３の吸収波長範囲を３４０〜３６０ｎｍ付近とし、分光透過率は１０〜１５％を達成することができる。

また、レンズ３は、ストロボ発光装置として、必要とされる色温度に調整する必要がある。色温度調整剤として、染料や顔料を広く使用可能であり、何ら制限されるものはないが、例えば、黄色系では、クロモフタールイエローなどの縮合アゾ化合物類、ベンズイミダゾロンアゾイエローなどのアゾ錯塩類、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、クロムイエロー、黄鉛などの無機顔料や、ファーストイエローなどの不溶性アゾ化合物類、フラバンスイエローなどの縮合多環類、ナフトールイエロー、ピグメントイエローなどの有機顔料などが挙げられる。

特に、マクロレックスイエロー、クロモフタールイエローなどが、分散性も良く、耐熱性、耐光性に優れ、透過率、強度など、レンズとしての他の性能を損なう事無く、少量で、任意な色温度の調整が可能であるため、色温度調整剤として好ましい。

色温度調整剤の最大吸収波長は、３８０〜４９５ｎｍ付近で、分光透過率が５〜３０％の範囲にある色剤が好ましく、８〜２５％が更に好ましい。この範囲であると、色剤は少量で色温度調整機能を効率良く発揮出来、かつ、紫外線吸収剤の量を減らす事が出来るという相乗効果を発揮する。よって、紫外線吸収剤が吸収した紫外線が熱量に変換されることに起因する白化現象を効果的に防止できる。

メタクリル系樹脂中の色温度調整剤の濃度は、好ましくは０．０００１〜０．００４５質量部であり、より好ましくは０．０００１〜０．００４質量部であり、特に好ましくは０．０００５〜０．００２質量部である。

レンズ３は、上述したメタクリル系樹脂と紫外線吸収剤、色温度調整剤を、溶融混練し射出成形、押出成形、キャスト成形等の方法により成形し、製造できる。このようにして得られたレンズ３は、板金型を用いて別途製造しておいたリフレクタ２の開口に配置する。実際の組み立て手順としては、不図示のケース内にリフレクタ２を配置し、その内側に発光体１を配置し、ケース開口にレンズ３を固定する。

本実施形態のストロボ発光装置用レンズは、小型サイズから大型サイズのものまで、ストロボ発光装置に限らず、各種照明装置に広く適用できる。

大型サイズのストロボ発光装置や照明装置は、発光体（光源）１の数が多く、特に、発光体１からレンズ３までの距離が短く薄型で、具体的には発光体１からレンズ３までの距離が５０ｍｍ以下のものは、内部の温度が上がりやすい。このため、上述したような、紫外線吸収剤を０．０１〜０．３質量部含有するメタクリル系樹脂の成形体よりなるレンズ３が、熱による劣化や白化を防止するためには有効である。

また、特にカメラのストロボ発光装置のように小型サイズのものは、発光体１の出力が強く、更に光源からレンズ３までの距離が３〜５ｍｍ程度と極めて短く、内部の空間容量が小さいことから、温度が上がりやすく、本実施形態のレンズ３が有効である。

また、図３に示したように、レンズ３には、光拡散性の微粒子（フィラー）４が添加することができる。フィラー４を添加することにより、レンズ３を通過する光を拡散させることができる。フィラー４の屈折率、粒子径、添加量は、適切な値に設定する。これにより、リフレクタ２の反射面形状、ならびに、レンズ３の基材屈折率および形状により達成されているストロボ発光装置としての所定の光量・所定の配向角度を維持しながら、フィラー４による光拡散により配向特性の局所的な乱れを低減することができる。

光拡散性微粒子（フィラー）４としては、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化珪素、ガラスビーズ等の無機微粒子、スチレン架橋ビーズ、ＭＳ架橋ビーズ、シロキサン系架橋ビーズ等の有機微粒子等を用いることができる。また、メタクリル系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ＭＳ樹脂、環状オレフィン樹脂等の透明性の高い樹脂材料からなる中空架橋微粒子、及び、ガラスからなる中空微粒子等を用いることも可能である。

特に、フィラー４としては、有機系架橋微粒子が好ましい。有機系架橋微粒子を用いることでマトリックス（基材）となるメタクリル樹脂中での光拡散剤の分散ムラが少なく、光透過性が高く、光拡散性も高い優れた成形材料に設計することができる。有機系架橋微粒子として、特に好ましいのは、アクリル系樹脂微粒子、スチレン系樹脂微粒子、シリコーン系架橋微粒子である。アクリル系微粒子としては、例えばメチルメタクリレート等の単官能ビニル単量体及び、多官能ビニル単量体との共重合架橋微粒子が挙げられ、スチレン系樹脂微粒子としては、例えばスチレン単量体と、多官能ビニル単量体との共重合架橋微粒子が挙げられる。

また、フィラー４としては、上記微粒子を単独または複数種類併用して使用することも可能であり、何ら限定されるものではない。

フィラー４は、屈折率が１．３以上２．８以下の範囲のものを用いる。特に、好ましくは１．３以上２．０以下、更に好ましくは１．３以上１．７以下の範囲のものである。その理由は、屈折率が、１．３未満であると散乱性が弱くなり過ぎる為に「画像品位の向上」に寄与することができない。逆に１．７を超えると拡散が強くなりすぎ、必要画角以外へ光が飛んでしまい、光量低下、配光角度低下が生じ易くなり好ましくないためである。

なお、ここでいう屈折率とは、Ｄ線（５８９ｎｍ）を用いて温度２０℃で測定した値である。フィラー（微粒子）４の屈折率の測定方法としては、例えば、屈折率を少しずつ変化させることのできる液体に微粒子を浸し、液体の屈折率を変化させながら微粒子界面を観察し、微粒子界面が不明確になった時の液体の屈折率を測定し、これを微粒子の屈折率とする方法が挙げられる。なお、液体の屈折率の測定には、アッベの屈折計等を用いることができる。

また、フィラー４の粒子径は、平均粒子径で０．１μｍ以上２０μｍ以下のものを用いる。好ましくは０．３μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下のものである。更に好ましくは１．０μｍ以上７．０μｍ以下のものである。その理由は、平均粒子径が２０μｍ以下であると、出射光を拡散させることが可能となり、ストロボ発光装置として目標の拡散性を得ることができるためである。また、平均粒子径が０．１μｍ以上であると、後方（発光体１側）への反射等による光損失が抑えられ、入光した光を効率的に発光面側（被写体側）に拡散させることができ、ストロボ発光装置として目標の光量を得ることが可能となるためである。

また、フィラー４の基材への添加量（配合量）は、基材１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下とする。好ましくは０．３質量部以上２．０質量部以下、より好ましくは０．５質量部以上１．５質量部以下、更に好ましくは０．５質量部以上１．０質量部以下である。その理由は、添加量を３．０質量部以下にすることにより、ストロボ発光装置として所定の光量および配向を得ることができるためである。また、添加量を０．１質量部以上にすると、フィラー４の光拡散効果を発現させることができ、画像品位の向上に寄与することができるためである。

フィラー４を添加し、成形した後のレンズ３の透過率は、８０％以上９５％以下の範囲であることが好ましい。８０％未満では拡散性が強くなり過ぎ、ストロボ装置としての光量が少なくなる。９５％を超えると透過光が多く光拡散効果が低下する。レンズの透過率は、フィラー４の添加量を変えることにより制御することができる。なお、透過率は、例えば全光線透過率を測定することにより測定できる。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」の規定方法に準じ、樹脂シートを５０×５０ｍｍの試料サイズに切り出した後、日本電色工業（株）製 濁度計型式：１００１ＤＰを使用して測定することができる。

ここで、フィラー４を添加する場合の、レンズ３の製造方法について説明する。まず、フィラー４を基材に一様に分散する。分散方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、ドラムブレンダーや、ヘンシェルミキサーで混合した後、２２０℃〜２５０℃の温度で、ベント付き単軸又は二軸押出機で溶融混練し、ペレットを得ることが好ましい。これを射出成型機を用い、樹脂温度２４０〜２５０℃で成型することにより、レンズ３を得ることができる。

つぎに、フィラー４が添加された図３のストロボ発光装置の各部の作用について説明する。

発光体１から出射された光は、直接またはリフレクタ２により反射されて開口２ｂに向かい、レンズ３に入射する。レンズ３は、開口２ｂから外側に広がるように出射する光を光軸５の方向に屈折させる。これにより、被写体に照射される光量を増加させ、所定の光量および配向特性を実現する。このとき、リフレクタ２には屈曲部２ａがあるため、反射角は屈曲部２ａにおいて不連続に変化する。このため、図３に示したように発光体１から直接またはリフレクタ２で反射されてレンズ３に入射する光には、反射光が重なり合った光線集中部と、重なりのない光線過疎部とが生じる。この入射光線の粗密は、フィラー４の屈折率、粒径および添加量が適切に設定されているため、光は適度に拡散されることにより改善され、配向特性の居所的な乱れを抑制することができる。なお、レンズ３に含まれる紫外線吸収剤と色温度調整剤の作用は、レンズ３にフィラー４が添加されていない時と同様に生じ、白化防止と色温度の調整を行うことができる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１として、以下の材料によりレンズ３を製造した。メタクリル系樹脂として「デルペット８０Ｎ」（旭化成ケミカルズ製）を用い、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール（シプロ化成製、商標名：シーソーブ７０３）を用いて、紫外線吸収剤の添加量を０．２質量部として二軸押出機で溶融混練し、ペレットを得た。色温度調整剤は添加しない。

当該ペレットを、射出成形機にて、５０ｍｍ×９０ｍｍで厚さが１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍのプレートをそれぞれ成型し、レンズ３の試験片を製造した。

（比較例１〜３）
比較例１、２、３として、紫外線吸収剤の添加量０．３５、０．４、０．５質量部に変えて混練し、他は実施例１と同様にプレートを成型した。

（実施例１および比較例１〜３の評価）
実施例１、比較例１〜３の試験片に対し、色温度が６３６０度のキセノンランプを発光体１として用いて、色温度、レンズ黄色み、白化現象について評価を行った。発光体１とレンズとの距離は、１０００ｍｍとした。評価方法は、下記の通りである。また、評価結果を図４に示す。

（評価方法）
（１）色温度の測定
色温度の測定は、ミノルタ製カラーメーターIIIＦにより行った。
（２）レンズの外観（黄色み）観察
レンズを外観を目視で観察し、黄色みが見えず、透明なものを○、若干黄色いが、レンズ板厚によっては許容できる外観のものを△、黄色みが見え、ストロボ発光装置の外観として許容できないものを×とした。
（３）ストロボ連続フラッシュ試験
製造したストロボ発光装置を連続５０００回発光させ、その後、レンズに白化が生じているかどうかを目視で観察した。白化が目視できないものを○、白化が目視できるものを×とした。

図４のように、実施例１の試験片は、黄色み、および、白化現象は生じなかった。また、色温度６３６０度のキセノンランプの光を、試験片（レンズ３）を透過させることにより、ストロボ発光装置として好ましい５０００〜６０００度の範囲に調整することができた。これに対し、比較例１〜３は、いずれも白化現象が生じていた。

（実施例２〜４）
実施例２〜４として、実施例１と同様に、メタクリル系樹脂として「デルペット８０Ｎ」を用い、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール（シプロ化成製、商標名：シーソーブ７０３）を用いて、紫外線吸収剤の添加量を０．２質量部とした。これにさらに、色温度調整剤としてマクロレックスイエロー３Ｇ（バイエル社製、最大吸収波長４００ｎｍ）を基材１００質量部に対して、０．００１５、０．００１０，０．０００５質量部添加した。他は、実施例１と同様に、１，２，３ｍｍの厚さの試験片を製造した。

（比較例４〜７）
比較例４〜７として、色温度調整剤の添加量を０．００２０、０．００３０、０．００４０、０．００５０質量部にそれぞれ変えて、他は実施例２〜４と同様に試験片を成型した。

（実施例２〜４および比較例４〜７の評価）
実施例１と同様の評価方法により、色温度、レンズ黄色み、白化現象について評価を行った。

図４のように、実施例２〜４の試験片はいずれも、黄色み、および、白化現象は生じなかった。また、色温度は、図４のように実施例２の厚さ３ｍｍの試験片透過後の色温度が、５０００度よりも低くなっているが、他の試験片は、ストロボ発光装置として好ましい５０００〜６０００度の範囲に調整できていた。

これに対し、比較例４〜７の試験片は、図４のように、いずれも白化現象は生じなかったが、比較例５〜７の試験片は黄色みの評価結果が、△または×である。また、色温度についても、比較例６〜７の試験片は、どのレンズ板厚においても、試験片透過後の色温度をストロボ発光装置として好ましい５０００〜６０００度の範囲に調整できなかった。

（実施例５〜７）
実施例５〜７においては、実施例１と同様に、メタクリル系樹脂として「デルペット８０Ｎ」を用い、紫外線吸収剤として、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロルベンゾトリアゾール（シプロ化成製、商標名：シーソーブ７０３）を用い、紫外線吸収剤の添加量を図４のように、実施例５，６では、０．２質量部、実施例７では０．１程度とした。また、色温度調整剤としてマクロレックスイエロー３Ｇ（バイエル社製）を基材１００質量部に対して、実施例５では０．００１２５、実施例６，７でそれぞれ０．０００７５質量部の割合で追加した。さらに、フィラー４として、平均粒径約５μｍのＭＳ系架橋微粒子（積水化成株式会社製 ＸＸ５１Ｆ）を添加した。フィラー４の添加量は、実施例５〜７いずれも、基材１００質量部に対して、０．７５質量部とした。他は、実施例１と同様に、１，２，３ｍｍの厚さの試験片を製造した。

（比較例８，９）
比較例８として、紫外線吸収剤を０．５１質量部を添加し、色温度調整材を添加せず、実施例５〜７と同様のフィラーを添加して、他は実施例５〜７と同様に試験片を成型した。

比較例９として、紫外線吸収剤を０．８質量部、色温度調整剤としてクロモフタールイエロー３Ｇ（バイエル社製、最大吸収波長４００ｎｍ）を０．００２質量部、実施例５〜７と同様のフィラーを添加し、他は実施例５〜７と同様に試験片を作成した。

（実施例５〜７および比較例８，９の評価）
実施例１と同様の評価方法により、色温度、レンズ黄色み、白化現象について評価を行った。

図４のように、実施例５〜７の試験片はいずれも、黄色み、および、白化現象は生じなかった。また、試験片透過後の色温度は、ストロボ発光装置として好ましい５０００〜６０００度の範囲に調整できていた。すなわち、フィラー４を添加しても、白化現象防止および黄色み抑制と、色温度調整の作用には影響を与えていないことが確認された。

これに対し、比較例８、９の試験片は、図４のように、紫外線吸収剤の添加量が多いため、いずれも白化現象が生じた。

（産業上の利用可能性）
本発明のレンズは、ストロボ発光装置に好適であるが、これに限らず、光源からレンズまでの距離が短い薄型の照明装置、例えば、携帯端末用の照射装置、液晶表示装置のバックライト、ＬＥＤ照明、ＬＥＤ液晶ユニット、道路の交通行き先表示板、駅の行き先表示板、看板等において、産業上の利用可能性がある。

１…発光体、２…リフレクタ（反射体）、２ａ…屈曲部、２ｂ…開口、３…レンズ、４…フィラー

Claims (10)

1. 発光体と、前記発光体から発せられた光を通過させて外部に照射するレンズとを有し、
   前記レンズは、基材と、紫外線吸収剤と、色温度調整剤として可視光吸収剤とを含有し、
   前記基材はメタクリル系樹脂であり、前記紫外線吸収剤は、前記基材１００質量部に対して、０．０１質量部以上０．３質量部以下の割合で含有され、
   前記可視光吸収剤は、最大吸収波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下であり、前記基材１００質量部に対して、０．０００１質量部以上０．００４５質量部以下の割合で含有されていることを特徴とするストロボ発光装置。
2. 請求項１に記載のストロボ発光装置において、前記可視光吸収剤は、前記基材１００質量部に対して、０．０００１質量部以上０．００４質量部以下の割合で含有されていることを特徴とするストロボ発光装置。
3. 請求項１に記載のストロボ発光装置において、前記可視光吸収剤は、前記基材１００質量部に対して、０．０００５質量部以上０．００２質量部以下の割合で含有されていることを特徴とするストロボ発光装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のストロボ発光装置において、前記紫外線吸収剤は、最大吸収波長が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とするストロボ発光装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のストロボ発光装置において、前記メタクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルを５０質量％以上含有することを特徴とするストロボ発光装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のストロボ発光装置において、前記紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系であって、最大吸収波長が３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることを特徴とするストロボ発光装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のストロボ発光装置において、前記レンズは、さらにフィラーを含有し、該フィラーは、屈折率が１．３以上２．８以下、平均粒子径０．１μｍ以上２０μｍ以下であり、基材１００質量部に対して０．１質量部以上３．０質量部以下の割合で含有されていることを特徴とするストロボ発光装置。
8. 請求項７に記載のストロボ発光装置において、前記発光体の光を前記レンズの方向に反射する反射体をさらに有し、
   前記反射体は、平面部材を屈曲させて形成した形状であることを特徴とするストロボ発光装置。
9. 請求項７または８に記載のストロボ発光装置において、前記フィラーは、有機系架橋微粒子であることを特徴とするストロボ発光装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のストロボ発光装置において、前記発光体は、キセノンランプおよび半導体発光素子のうち少なくとも一方を含むことを特徴とするストロボ発光装置。

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