JP6700816B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置とともに用いられる照明装置に関する。

上記のような照明装置（フラッシュ装置）では、キセノン管等の光源の発光により発生した熱によって装置内の部品や発光面に配置されたフレネルレンズパネル等の光学部材が溶融することを防止する必要がある。このため、光源の発光により発生した熱を光学部材に伝わりにくくする技術が提案されている。

特許文献１には、光源の背後に近接配置された反射傘とこれを保持する反射傘ホルダを放熱板で覆うとともに、該放熱板をフラッシュ装置のフレームに接続することで、反射傘および反射傘ホルダの熱を放熱板を介してフレームに伝達する構成が開示されている。

特開２０１５−１５２６４２号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された構成は、反射傘および反射傘ホルダとフレームとが放熱板によって接続されている。このため、光源、反射傘および反射傘ホルダをフレームに対して移動させてフレネルレンズパネルとの距離を変化させることにより照明光の照射角を変える照明光ズーム機能を有するフラッシュ装置に適用することができない。

本発明は、光源の発光により発生した熱を放熱部材を介して効率良く放熱することができるとともに、照明光ズーム機能を有する場合にも適用可能な放熱構造を有する照明装置を提供する。

本発明の一側面としての照明装置は、光学部材を保持したハウジングと、前記ハウジング内に収容され、前記光学部材を通して前側に照射される照明光を発する光源を含む発光部と、前記発光部の後側に配置され、前記光源の発光を制御するための電子部品が実装された発光制御基板と、発光した前記光源から前記発光部の外面に伝わった熱を拡散させる放熱部材と、前記発光部の上面側に配置された補助光学部材と、を有し、前記放熱部材は、少なくとも前記発光部の下面と側面および前記発光制御基板にそれぞれに対向するように配置された下面部、側面部および後面部を有し、前記発光部の上面と対向する位置に配置されていないことを特徴とする。

本発明によれば、発光部内の光源の発光により発生した熱を放熱部材を介して効率良く放熱することができ、しかも照明光ズーム機能のために光源が発光部内で移動可能である場合にも適用可能な放熱構造を有する照明装置を実現することができる。

本発明の実施例であるフラッシュ装置の外観斜視図。 実施例のフラッシュ装置の分解斜視図。 実施例のフラッシュ装置のヘッド部の断面図。 実施例のヘッド部の分解斜視図。 実施例のフラッシュ装置における発光ユニットの斜視図。 実施例の発光ユニットの斜視図。 実施例のフラッシュ装置におけるヘッドロアーカバーと放熱板の斜視図。 実施例の変形例である放熱板を示す斜視図。 実施例のフラッシュ装置を含む撮影システムの構成を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図９には、本発明の実施例である照明装置としてのフラッシュ装置１と、該フラッシュ装置１が取り外し可能に装着された撮像装置としてのデジタルカメラ１００とを含む撮影システムを示している。フラッシュ装置１は、デジタルカメラ１００の上部に設けられたアクセサリシュー１０１に装着され、その光出射面（後述する光学パネル）を通して不図示の被写体に対して照明光Ｌを照射する。デジタルカメラ１００には、被写体からの光に被写体像を形成させる交換レンズ２００が取り外し可能に装着されている。また、デジタルカメラ１００には、被写体像を撮像（光電変換）する撮像素子１０２が内蔵されている。

図１（ａ），（ｂ）には、フラッシュ装置１の外観を示している。図１（ａ）は光学パネル４が配置された側から見たフラッシュ装置１を、図１（ｂ）は光学パネル４側とは反対側から見たフラッシュ装置１をそれぞれ示している。以下の説明において、フラッシュ装置１から光学パネル４を通して照明光が照射される側を前側といい、その反対側を後側という。

フラッシュ装置１は、ヘッド部２と制御部３とから構成されている。図９に示したカメラ１００の正姿勢において、ヘッド部２は制御部３の上端に位置する。ヘッド部２は、光学部材であるフレネルレンズパネル等の光学パネル４をその前端部に備えるとともに、内側に光源としてのキセノン管１０を収容する。ヘッド部２は、光学パネル４から出射する照明光の照射方向を変化させるように上下方向（Ｚ方向）および水平方向（ＸＹ面内方向）に回転可能なバウンス機能を有する。

また、ヘッド部２は、ハウジングとして、ヘッドアッパーカバー５、ヘッドロアーカバー１２および円筒形状を有するバウンスケース６を有する。ヘッドアッパーカバー５およびヘッドロアーカバー１２はバウンスケース６に対して上下方向に回転可能であり、バウンスケース６は制御部３に対して水平方向に回転可能である。ヘッドアッパーカバー５およびヘッドロアーカバー１２は、その前端部によって光学パネル４を保持している。以下の説明において、図９に示したカメラ１００の正姿勢において光学パネル４を前方に向けた状態でのヘッド部２の下側の面を下面といい、その反対側の面を上面という。

制御部３は、ヘッド部２を支持するとともに、ヘッド部２の動作を制御する。制御部３は、それぞれ外装部材であるリアカバー１３、フロントカバー７およびボトムカバー８により構成されている。リアカバー１３上には、表示部１４と、電源スイッチ１５と、各種機能設定を行う操作ボタン１６およびダイヤル１７等が配置されている。

制御部３の前側の外装部材であるフロントカバー７の中央部には前方に突出したバルジ部７ａが設けられ、該バルジ部７ａには外部調光用、光パルス通信用および補助光投光用の窓１１が形成されている。補助光は、被写体が低輝度であるときにカメラが行う焦点検出を補助するための光である。

ボトムカバー８は、制御部３の下側に配置されている。ボトムカバー８には、図９に示したカメラ１００のアクセサリシュー１０１に装着するための脚部９が備えられている。

次に、図２および図３を用いて、バウンスケース６の内部構成について説明する。図２にはヘッド部２を制御部３から分離して示し、図３はヘッド部２を図１中のＸ方向に切断して示す。

図３に示すように、バウンスケース６の内部のコンデンサ収納部６ｃには、主コンデンサ１８が配置されている。主コンデンサ１８は、キセノン管１０を発光させるための電荷を蓄積する。主コンデンサ１８に蓄積された電荷によってキセノン管１０の発光に必要な高電圧が生成される。主コンデンサ１８は、ヘッド部２を制御部３に対して上下方向に回転させる際の回転軸上に配置されている。また、主コンデンサ１８は、ヘッド部２と制御部３との連結部の近傍に配置されている。

フレキシブル基板２７に接続された不図示の配線は、バウンスケース６の円筒中心を回転中心とするヘッドアッパーカバー５とバウンスケース６との間の不図示の回転部を通ってコンデンサ収納部６ｃに導かれる。これらの配線類は、コンデンサ１８に接続される配線とともに図２に示すワイヤーハーネス１９を構成する。ワイヤーハーネス１９は、軸部６ａの中央に形成された穴部６ｂからヘッド部２の外側に引き出される。ワイヤーハーネス１９は、その先端に設けられた不図示のコネクタを介して、ヘッド部２に設けられたキセノン管１０および主コンデンサ１８等の電子部品と制御部３に設けられた制御基板とを電気的に接続する。

バウンスケース６の軸部６ａの先端には、ヘッド部２と制御部３の連結部を構成する回転板２０が取り付けられている。回転板２０は、ヘッド部２の左右方向の回転角度範囲を所定範囲に制限する役割を有する。また、回転板２０は、制御部３からのヘッド部２の抜け止めの役割を有する。

次に、図３、図４および図５を用いて、ヘッド部２の内部構成について説明する。図４は、ヘッド部２からヘッドアッパーカバー５、ヘッドロアーカバー１２およびそれぞれ後述する放熱板３２と絶縁シート３３を取り外し、上面側から見たヘッド部２の内部を示している。図５は上述したハウジング内に収容された発光部ユニット４０を示す。

本実施例のフラッシュ装置１は、光学パネル４とキセノン管１０の相対距離を変化させることにより照明光の照射角を変化させる電動式の照明光ズーム機能を備えている。ヘッド部２内の大部分は、照明光ズーム機能に関する機構を構成する発光部ユニット４０で占められている。

発光部ユニット４０の構造部材であるとともにキセノン管１０からの光が漏れ出ないようにするための遮光部材としてのフード２１の上部には、アクチュエータとして、リードスクリュー２５を備えたモータユニット２２が取り付けられている。

フード２１の内部に収容された反射傘ホルダ２３には、キセノン管１０およびキセノン管１０の光を前方に反射させる反射傘２４が取り付けられている。反射傘２４は、キセノン管１０の後側、上側および下側を覆い、キセノン管１０から後方および上下方向に発せられた光をフレネルパネル４に向けて反射する。反射傘ホルダ２３は、モータユニット２２のスクリュー２５の回転に連動して光学パネル４に対するキセノン管１０および反射傘２４の距離を変化させるように発光部ユニット４０の内部（発光部内）で前後方向に移動可能である。これにより、照明光の照射角が変化する。なお、本実施例では、光学パネル４に対するキセノン管１０および反射傘２４の距離を変化させて照明光の照射角を変化させる構成を有する照明装置を用いているが、反射傘２４の上下の反射面の距離を変化させたりして照明光の照射角を変化させる構成でもよい。

キセノン管１０は、トリガーコイル２６からの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２６はフード２１の背面に配置された後述するフレキシブル基板２７に実装されており、トリガーケーブル２８で反射傘２４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２６から反射傘２４を介してキセノン管１０に印加される。

フード２１の後面には、キセノン管１０と接続された発光制御基板を構成するフレキシブル基板２７が取り付けられている。フレキシブル基板２７には、発光制御回路を構成する前述したトリガーコイル２６や後述するチョークコイル３０等の発光制御に関する部品が実装されている。また、フレキシブル基板２７には、ワイヤーハーネス１９を接続するコネクタ３１が実装されている。

チョークコイル３０は、主コンデンサ１８とキセノン管１０との間においてこれらに電気的に接続され、主コンデンサ１８からキセノン管１０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ともに、キセノン管１０に作用する電気的負荷を軽減する。

フレキシブル基板２７は、フード２１の後面から下面にも延びている。フード２１の下面に取り付けられたフレキシブル基板２７には、不図示のバウンスアダプタ装着検出部およびカラーフィルタ装着検出部が配置されている。バウンスアダプタ装着検出部およびカラーフィルタ装着検出部はそれぞれ、フラッシュ装置１のアクセサリーである不図示のバウンスアダプタおよびカラーフィルタが光学パネル４を覆うようにヘッド部２に装着されたことを検出する。

フード２１の両外側面には、キセノン管１０に接続されたキセノン管ケーブル２９が配置されている。また、フード２１の一方の側面には、前述したトリガーコイル２６と反射傘２４を接続するトリガーケーブル２８が配置されている。前述したように光学パネル４とキセノン管１０（および反射傘２４）の相対距離を変化させて照明光の照射角を変化させる際に、キセノン管ケーブル２９およびトリガーケーブル２８は反射傘ホルダ２３に追従して動く。

フード２１の上面の外側には、補助光学部材として照明光の照射角を変更させるためのワイドパネル３４が配置されている。ワイドパネル３４は、図３に示す収納位置と光学パネル４の前方で光学パネル４と対向する使用位置との間で移動可能なように保持されている。なお、補助光学部材として、照射光の照射方向を上方に向けたときに照射光を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３４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３４とキャッチライトシートをともに配置した構成でもよい。

次に、図６（ａ），（ｂ）および図７を用いて、本実施例におけるヘッド部２の放熱構造について説明する。図６（ａ）は、発光部ユニット４０に放熱部材である放熱板３２および絶縁部材である絶縁シート３３を取り付けた構成を示している。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）の構成から絶縁シート３３を取り除いた構成を示している。図７は、ヘッドロアーカバー１２に放熱板３２を取り付けた構成を示している。

キセノン管１０の発光による発生した熱を拡散させるため、フード２１の下面と両側面および発光制御基板２７の後面に対向するように放熱板３２が配置されている。放熱板３２は、フード２１の下面と両側面および発光制御基板２７の後面に空気層を挟んでそれぞれ対向する下面部３２ｇ、両側面部３２ｆ１，３２ｆ２および後面部３２ｅを有する一体成形部材であり、熱伝導率が高いアルミニウム等の金属により形成されている。放熱板３２の両側面部３２ｆ１，３２ｆ２に設けられた穴部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄはそれぞれ、ヘッドロアーカバー１２に形成された爪部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに係止され、これにより放熱板３２がヘッドロアーカバー１２に固定される。

本実施例では、キセノン管１０から発せられてフード２１、つまりは発光部ユニット４０の外面に伝わった熱を、空気層を介して放熱板３２に伝え、該放熱板３２により拡散させた後ヘッドロアーカバー１２に伝えてヘッドロアーカバー１２から放熱させる。これにより、ヘッド部２の内部にホットスポットが形成されなくなり、ヘッド部２の過熱を回避するために予め設定する連続発光時の最大発光回数を増加させたり最短発光間隔を短縮したりすることができる。

また、発光部ユニット４０の下面、両側面および後面に沿って放熱板３２を設けてキセノン管１０からの熱を積極的に拡散させているが、発光部ユニット４０の上面に沿って放熱板３２を設けていない。これは、発光部ユニット４０の上面にはワイドパネル３４やワイドパネル３４を収納する収納部の壁など、発光部ユニット４０の下面、両側面および後面に比べて放熱可能な部材が多数存在するためである。発光部ユニット４０の上面に放熱板３２を設けないことで、ヘッド部２の上下方向の厚さを抑えることができる。なお、ヘッド部２の上下方向の厚さを考慮しないのであれば発光部ユニット４０の上面に沿って放熱板３２を設けても構わない。

フード２１の後側に設けられた放熱板３２の後面部３２ｅは、フレキシブル基板２７とヘッドロアーカバー１２の後面部とに挟まれた位置に配置される。前述した通り、フレキシブル基板２７にはチョークコイル３０が実装されており、チョークコイル３０に通電されるとチョークコイル３０から磁界が発生する。放熱効率を考慮すると、フレキシブル基板２７を全て覆うように放熱板３２の後面部３２ｅの面積を大きくしてもよいが、チョークコイル３０を全て覆うことによってチョークコイル３０の磁場が変化し、電磁誘導が発生する。これによりチョークコイル３０の磁場と放熱板３２の磁場とが互いに反発し合い、放熱板３２とチョークコイル３０に振動が生じる。さらに振動による異音も発生するおそれがある。

このため、本実施例では、図６（ｂ）に示すように、放熱板３２の後面部３２ｅを、チョークコイル３０の一部である下半分のみを覆う形状に形成することで、電磁誘導の発生を回避している。

また、変形例として、図８に示すように放熱板３２′の後面部３２ｅ′をチョークコイル３０の上端とほぼ同じ高さ位置まで延ばし、該後面部３２ｅ′のうちチョークコイル３０に対向する部分に開口３２ｈを形成してもよい。これによっても、放熱板３２′はチョークコイル３０を覆わない形状を有し、電磁誘導の発生を回避することができる。

さらに、放熱板３２の後面部３２ｅを、発光部ユニット４０と主コンデンサ１８を収容したバウンスケース６との間に位置するヘッドロアーカバー１２の後面部に沿って配置することで、発光部ユニット４０側から主コンデンサ１８へ熱を伝わりやすくできる。主コンデンサ１８は低温だと性能が低下してしまうため、発光部ユニット４０側から熱を伝えることで低温環境下での主コンデンサ１８の性能を向上させることができる。また、主コンデンサ１８は金属部分が多く熱が伝わりやすいため、キセノン管１０からの熱を拡散させやすくなる。

次に、絶縁シート３３について説明する。絶縁シート３３は、フード２１と放熱板３２との間に配置されており、下面部および後面部を有する。フレキシブル基板２７と放熱板３２とが接触することによる電気的短絡を防ぐ。また、フード２１の側面に配置されたトリガーケーブル２８およびキセノン管ケーブル２９と放熱板３２とが擦れることによるこれらケーブル２８，２９の損傷を防止するため、フード２１の側面を覆うように絶縁シート３３の側面部を配置している。

以上説明したように、本実施例によれば、照明光ズーム機能を有するフラッシュ装置１において、キセノン管１０の発光によるヘッド部２内の過度の温度上昇を抑制し、発光可能回数を増加させることができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

２ ヘッド部
４ 光学パネル
１０ キセノン管
２７ フレキシブル基板
３２ 放熱板
４０ 発光部ユニット

Claims (8)

1. 光学部材を保持したハウジングと、
   前記ハウジング内に収容され、前記光学部材を通して前側に照射される照明光を発する光源を含む発光部と、
   前記発光部の後側に配置され、前記光源の発光を制御するための電子部品が実装された発光制御基板と、
   発光した前記光源から前記発光部の外面に伝わった熱を拡散させる放熱部材と、
   前記発光部の上面側に配置された補助光学部材と、を有し、
   前記放熱部材は、少なくとも前記発光部の下面と側面および前記発光制御基板にそれぞれに対向するように配置された下面部、側面部および後面部を有し、前記発光部の上面と対向する位置に配置されていないことを特徴とする照明装置。
2. 前記補助光学部材は、前記照明光の照射角を変更させるためのワイドパネルであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 光学部材を保持したハウジングと、
   前記ハウジング内に収容され、前記光学部材を通して前側に照射される照明光を発する光源を含む発光部と、
   前記発光部の後側に配置され、前記光源の発光を制御するための電子部品が実装された発光制御基板と、
   発光した前記光源から前記発光部の外面に伝わった熱を拡散させる放熱部材とを有し、
   前記発光制御基板は、チョークコイルが実装されており、
   前記放熱部材は、少なくとも前記発光部の下面と側面および前記発光制御基板にそれぞれに対向するように配置された下面部、側面部および後面部を有し、前記後面部は、前記チョークコイルの少なくとも一部を覆わない形状であることを特徴とする照明装置。
4. 前記光源は、前記光学部材との距離が変化するように前記発光部内で移動可能である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. 前記発光部の上面側に、前記光源を移動させるアクチュエータが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記放熱部材が、前記発光部と前記光源を発光させるための電荷を蓄積するコンデンサとの間に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記放熱部材の前記後面部と前記発光制御基板との間に絶縁部材が配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 被写体の撮像を行う撮像装置に対して取り外し可能に装着されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の照明装置。