JPH02196228A - 照射角可変ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、カメラ用ストロボ装置、特に反射傘の断面形
状を変化させることにより照射角を可変とする照射角可
変ストロボ装置の改良に関するものである。

（発明の背景） 従来、反射傘の形状を変化させてストロボ照射角を変化
させるこの種のストロボ装置としては、実公昭５７−５
４０９２号公報に開示されている様に、反射傘を中央及
び可動反射板で構成し、反射傘後方の紐を引くことによ
り可動反射板間の開口角度を自在に変化させるものが提
案されていた。また、特開昭６２−２１８９４９号公報
に開示される様に、二次曲面を持つ反射傘の断面形状を
変化させると同時に発光管を移動させるものが提案され
ていた。

また、本実が提案する様な、反射傘の形状を指定したス
トロボ装置の提案としては、本願出願人による実願昭５
９−１６８２８５号による、２４ｍｍの広角レンズにも
対応可能な小型楕円反射傘や、特開昭６２−２３４１４
０号による、閃光放電管と反射傘を相対的に移動させる
タイプにおける、反射傘の形状を規制するものが提案さ
れている。

しかしながら、上記従来例の実公昭５７−５４０９２号
では、反射板が平面である為、反射傘の集光効率が悪く
、また、特開昭６２−２１８９４９号では、反射傘は二
次曲面（楕円）の離心率を変化させ、それぞれの楕円の
焦点位置に閃光発光管が位置する様に発光管を移動させ
る構成にしている為、反射傘の変化と閃光発光管の移動
の双方を変化させる必要があり、機構的に複雑になると
いう欠点があった。

また、反射傘の数値限定を行っている、実願昭５９−１
６８２８５号及び、特開昭６２−２３４１４０号では、
いずれも反射傘を変形させることを前提としたものでな
く、前者は、閃光発光部とフレネルレンズの相対距離の
変化、後者は、反射傘と閃光発光管との相対的な距離を
変化させて照射角可変を行う際、最も効率の良い形状固
定反射傘形状、具体的には楕円反射傘の形状を規制した
ものであり、この場合、望遠レンズに対応した照射角の
狭い状態には十分対応できず、水室で捉示する様な、楕
円から放物面に至る広い範囲で反射傘形状の変化を規制
するものではなかった。

（発明の目的） 本発明の目的は、Ｌ述した問題点を解決し、装置の小型
化を達成しつつ、広角］ノンズから望遠レンズまでに対
応して照射角可変を行うことのできる照射角可変スＦ・
ロボ装置を提供することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、反射傘の頂点と
閃光発光管の距離を一定に保持すると共に、前記反射傘
の形状を、略楕円形状から略放物面形状に変化させる照
射角可変手段を設り、以て、反射傘の形状を略楕円形状
から略放物面形状に変化させて照射角を可変させるよう
にしたことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図（Ａ）　（Ｂ）乃至第２図（Ａ）　（Ｂ）は本発
明の第１の実施例を示したもので、これら図の（Ａ）は
被写体側から見た正面図を、ＣＢ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断
面をそれぞれ示している。

同図において、１は可撓性を有する樹脂板にアルミ定着
を施したもの、または金属薄板のような可撓性材料で形
成さねた主反射傘であり５２は主反射傘１の光軸ｄ上に
配置された閃光発光管であり、主反射傘の頂点１ａから
該閃光発光管２の中心までの距離りは、不図示の部材に
より主反射傘１が変形した場合でも、一定値をとる様に
保持されている。３は側面反射傘であり、上記可撓性材
料、もしくは従来通りの高反射材料から成り、図示して
いないが、ストロボ装置本体ケースに軸支され、その傾
きを任意の角度に可変でき、また発光部開口面積を可変
できるものである。

またＶｅｒ、　Ｖｅｒ’は主反射傘１の開口幅、Ｄｅｐ
Ｄｅｐ’は主反射傘の奥行、ｓ、ｓ’は側面反射傘３の
開口幅を示している。

主反射傘１の断面形状は、光軸ｄ方向なＸ、それと直交
する方向をｙ、近軸曲率半径をＲ１離心率をｅとした時
、 で表わされるような、二次曲面の一部で近似される形状
であり、かつ ０．７　　≦ｅ≦１．０５　　　　　　　　　　・・・
・・・・・・・・・　（２）の範囲で変形可能であると
共に、閃光発光管２ど主反射傘１の頂点１ａまでの距離
を一定値りとした時、 １．７Ｄ≦Ｒ≦２．５Ｄ　　　　　・・・・・・・・・
・・・（３）を満足している。

すなわち、第１図実施例では ｃ＝０．８６６　　　Ｒ＝３．２ｍｍ　　Ｄｅｐ＝９ｍ
ｍＶｅｒ＝１２．２ｍｍ　　Ｓ＝２０ｍｍ　　　Ｄ＝１
．６ｍｍθ＝２１” をもつ形状をしており、上記構成のス１−ロボ装置光学
系により、第３図（Ａ）　（Ｂ）の配光特性図に示す様
に３５ｍｍの撮影レンズに対応したストロボ製雪照射角
を得ることができる。但し、θは光軸ｄに対する側面反
射傘３の傾き、閃光発光管２の直径はφ３とする。

一方、第２図は、第１図に示す主反射傘を変形させたも
のであり、式（１）　（２）　（３）におけるｅ＝１．
ＯＲ＝３．２ｍｍ　　Ｄｅｐ　　＝８．４ｍｍＶｅｒ　
　＝１４．７　ｍｍ　　Ｓ＝２４ｍｍ　　Ｄ＝１．６　
ｍｍθ＝４５６ をもつ形状であり、このストロボ装置光学系により、第
４図の配光特性図に示す様に７０ｍｍレンズの撮影画角
に対応した照射角を得ることができる。

ここで、前記（１）式に基づく主反射傘１の断面形状は
、離心率ｅの値によって以下の如く異なってくる。

ｅ＞１　　　　・・・双曲面 ｅ＝１　　　　・・・放物面 Ｏｄｅ＜１　　・・・楕円面 。：０　　　・・・円 上記実施例において、第１図は楕円面であり、第２図は
放物面である。また、閃光発光管２の中心と主反射傘の
頂点１ａとの距離りは１．６ｍｍであり、第２図に示す
放物面の焦点位置に位置することになり、この状態で最
も効率良く、被写体中心にストロボ光を照射することが
可能となる。

一方、従来より主反射傘１と閃光発光管２との位置関係
を変化させて照射角可変を行う方式が提案されているが
、微小移動で大幅に（上下方向の）配光が変化すること
から、変位量を正確に設定し、所定の配光またはガイド
ナンバーを得ることが難しく、反射傘を精度良く並進さ
せることが技術的に難しいことから、主反射傘ｌと閃光
発光管２との間に相対的な傾きが生じ、配光ムラになる
ことがあった。また、精度良く並進させることは高価と
なり、実現しにくかった。

そこで、主反射傘ｌの形状は変形させるものの、閃光発
光管２と主反射傘１の頂点１ａ距離を常に一定に保ちつ
つ、且つ主反射傘１による反射効率を最も良い状態で使
用することが必要不可欠となる。

本実は、主反射傘１の頂点１ａと閃光発光管２の位置を
一定として、固定する事により、閃光発光管２と主反射
傘１の頂点１８間を確実に保持することを可能にすると
共に、閃光発光管２が変形する主反射傘１の焦点のほぼ
近辺に落ち着くように該主反射傘１の形状を規制するも
のである。

以下、その反射傘形状の規制について述べる。

まず、二次曲線の一般式（１）と楕円の一般式との対応
から、主反射傘ｌの形状が変化した場合でも、該主反射
傘ｌの頂点１ａと閃光発光管２の中心間の距離りが一定
値を取り、かっこの距離が二次曲線の焦点位置と一致す
る様な、近軸曲率半径Ｒを求めてみる。

楕円の頂点を原点とする楕円の一般式は、反射傘の頂点
を原点とし、光軸方向をＸ、それと直交する方向をｙと
すると、 （ｘ−Ａ）”　／Ａ”　＋ｙ”　／Ｂ”　＝１で表わさ
れる。

ただし、２Ａは楕円の長軸、２Ｂは楕円の短軸を示す。

この時、二次曲線の一般式（１）とＡ、Ｂとの間には以
下の関係が成り立つ。

１／Ｒ＝Ａ／Ｂ”　　　　　　・・・・・・・・・・・
・（４）８　＝　　　　−／Ａ　　　　−−−−−−−
−−・−（５）Ｄ＝Ａ−ｒτ７：１７　　　・・・・・
・・・・・・・（６）上記（４）　（５）　（６）式よ
り、Ａ、Ｂを消去し、ＲをＤについて解くと、以下のよ
うになる。

Ｒ＝（１＋ｅ）Ｄ　　　　　　　　・・・・・・・・・
・・・　（７）すなわち、閃光発光管２主反射傘ｌとの
距離りを一定とした場合、楕円の離心率ｅに応じて上記
（７）式によって、近軸曲率半径Ｒを変化させることに
よって、常に主反射傘１の焦点位置に発光管を配置する
ことが可能となる。

しかし、実際には、この近軸曲率半径Ｒの変化を正確に
制御しながら反射傘を変形させることは、該主反射傘１
の頂点１ａの背面のごく限られた面積を保持することに
なる。そこで、実際には、この近軸曲率半径Ｒをある一
定範囲内（はぼ焦点位置とみなせる範囲内）で、一定値
を設定することが現実的である。

第１図及び第２図に示す実施例は、この観点から、近軸
曲率半径Ｒを反射傘が楕円から放物面の間を変化するこ
とから、その間に位置する、閃光発光管２の中心位置が
放物面の焦点位置と一致する様に設定したものであり、
反射傘形状を変形し、ワイド側（楕円面側）に向うにつ
れて、反射傘の焦点位置に対して閃光発光管２の中心位
置が相対的に後方に移動し、また、望遠側（双曲面側）
に向うにつれて、閃光発光管２の中心位置が相対的に前
側に移動する構成をとっている。この様に、近軸曲率半
径Ｒを一定値に保つことによって、反射傘後方の保持固
定部分（接着部分）を増やすことができ、確実に光学系
を保持できるので、現実的である一方、発光光学系がワ
イド側に設定された時に生じる閃光発光管１の中心の反
射傘焦点位置とのずれ量は（７）式より、Ｄａ　＝　（
Ｒ／１　＋ｅ）　　Ｄ。

で表され、第１図に示す例では Ｄ　ａ　”　１．７１５　１．６　＝　０．１１５つま
り、ワイド状態（第１図に示す状態における楕円反射傘
の焦点位置）に対して閃光発光管２が０．１１５ｍｍ反
射傘に近づいた位置にあることになる。

この場合の様に閃光発光管、楕円反射傘の距離が楕円反
射傘の焦点距離より短い場合、閃光発光管２が楕円反射
傘の焦点位置にある場合に比べ、上下方向の配光がやや
狭くなるものの、配光自体は、八〜・ト・型とならず、
均一な配光が得られる傾向があること、また、変位量０
．１１５＋ｎｍは上下方向の配光に実質的に影響を与え
るほど大きな値でなく、はぼ焦点位置にあると見なすこ
とができることから、テ１ノ側（第２図に示す状態）で
最も効率良く集光でき、ワイド側でも均一な配光な得ら
れやすい構成となっている。

次に、（２）式に示す離心率Ｃの範囲について説明する
。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、主反射傘１
は、前記（２）式の下限値近傍の値をもつ反射傘の断面
形状を示している、また、この図においては、比較の為
、前記（２）式の上限値近傍の値をとった場合の形状１
′　（第２図に示した反射傘形状）についても合せて二
点鎖線で示している。

具体的な定数は、以下の様である。

ｅ＝０．７　　　Ｒ＝３．２ｍｍ　　Ｖｅｒ＝８．０７
ｍｍ（Ｖｅｒ＝８、９６ｍｍ）　　ｄ　ｅｐ＝　９　ｍ
ｍ　（ｄ　ｅｐ＝　６．２７ｍｍ）　　Ｓ　＝２０　　
Ｄ＝１．６ｍｍ　　θ＝２１″（Ｖ　ｅｒ、　Ｖ　ｅｐ
のカッコ内は楕円半分の場合）図示の様に、主反射傘１
の断面形状は、楕円の長軸２Ａの半分Ａより大きく、傘
形状としては、先端がすぼまる形状となる。この時の配
光特性を第６図（Ａ）。（β）に示す。この図に示す様
に、上下、左右の配光共極めて均一な配光であることが
わかる。一方、照射角としては、第６図（Ａ）に示す様
に５３°であり、撮影レンズとして２８ｍｍ［メンズを
使用した場合に必要な上下方向の照射角５３°をカバー
しており、実質的にこの値以下の離心率を持たせる必要
はなく、離心率ｅの値は、最小値として０．７を規定す
れば、広角側の照射角を十分にカバーできるものと考え
られる。

一方、左右方向の配光については、第３図（Ｂ）と第６
図（Ｂ）とはザイドリフレクタに同じ傾きを持たせたも
のであり、配光もほぼ６２°と同様の値を示している。

すなわち、主反射傘１の形状の変化により、左右方向の
配光は影響を受けないことを示している。また、同時に
、左右方向の配光は、２８ｍｍレンズに対応した７０°
配光が得られでいないこともわかる。これは、図中には
示していないが、本実施例では、反射傘ＡｉＩ面に集光
させる縦フレネルレンズを用いている為であり、このフ
レネルレンズのパワーを最適化し、また、閃光発光管２
のアーク長として適切な長さの管を選ぶことにより、左
右方向の配光も２８ｍｍレンズに対応した照射角を得る
ことは言うまでもない。また、この光学系を元にしてフ
レネルレンズの内、外周のパワーのとり方、側面反射傘
３の傾きを変え、左右方向の配光も主反射傘１の変形と
同時にコントロールすることにより、照射角可変の効果
をより効率的に行うことができる。

次に、第（２）式の離心率の上限値について述べる。

上下方向の配光が最も集光するのは放物面の主反射傘１
に対し、閃光発光管２が放物面の焦点位置にある状態で
ある。つまり離心率ｅ−１、すなわち主反射傘１が放物
面の場合、最も集光でき、ｅ＝１を上限値とする。

さらに、離心率ｅの値が大きくなった場合にっいて、以
下に述べる。

第７図は離心率がｅ　＝　１．１５の場合の主反射傘ｌ
゛′の断面形状を示している。また、この時の配光特性
を第８図（Ａ）　（Ｂ）に示す。

第４図（Ａ）、第８図（Ａ）との比較から明らかなよう
に、上下方向の配光は広くなる。すなわち反射傘形状と
しては、第４図に示す放物面の状態を境にして、双曲面
にした場合には徐々に配光が広がってしまう、また、こ
のことから拡散系として楕円面ではなく、双曲面を使っ
て光を拡散させる事も考えられるが、第７図に示す様に
拡散状態で反射傘形状が太き（なり、携帯性また部品レ
イアウトの面でも困難が生じる。このことから主反射傘
ｌの変形としては、閃光発光管２と該主反射傘１との距
離に基づいて、最拡散状態から最も集光可能な状態まで
の変形を可能とし、双曲面側へのそれ以上の変形を規制
することが望ましい。

以上で本実施例の目的は達成できるわけだが、さらにコ
ンパクトな照射角可変ストロボ装置を実現するためには
、閃光発光管２の中心と主反射傘１の頂点１ａの距離り
を規制する必要がある。

距離りは閃光発光管２の外径の大きさに依存し、閃光発
光管２の半径ｄと距離りが等しい時、上記構成の照射角
可変装置の最もコンパクトな光学系が実現できる。

しかし、実際には、特に大型ストロボ装置、又は連続発
光を行う際などには、密着した状態では閃光発光管２か
ら発するエネルギの為に反射傘に多大な熱が伝わり、周
辺部品が損傷したり、該反射傘自体が焼けたりする可能
性があった。

そこで ｄ≦Ｄ≦２ｄ　　　　　　　・・・・・・・・・・・−
（１３）の範囲内で使用することが、反射傘、またそれ
に接続する発光開口部を大きくせずコンパクトにできる
範囲と考える。

次に、反射傘を所定の形状に変形させることを実現する
為の機構を第９図及び第１０図に示す断面図を用いて説
明する。

第９図において、１は可撓性樹脂板にアルミ定着を施し
たもの、または金属薄板のような可撓性材料で形成され
た前述した主反射傘、１１は主反射傘１の後方に位置し
、二次曲面の反射傘の近軸曲率半径に、反射傘の厚みを
考慮した曲率を持たせた反射傘保持具であり、反射傘後
方が円筒面で近似できる範囲内で接着等の手段により、
反射傘を固定している。２は前述した閃光発光管であり
、不指示のキセノンブツシュを用いて反射傘保持具１１
に一体的に固定されている。１２及び１３は主反射傘１
を変形させる為のレバーであり、本体ケースに保持され
た軸１４及び１５を中心軸として回動可能となっている
。また、レバー１２１３は、一端を本体ケースに固定さ
れたバネ１６．１７によって主反射傘ｌが開く方向に付
勢されており、この回動は、本体ケースに軸支されたカ
ム１８．１９によって規制されている。カム１８．１９
は、モータ等の公知の駆動源と接続され、同期して回動
可能である。

また、レバー１２及び１３は接着等の手段により、反射
傘１１の外周部２０．２１に固定されており、軸１４及
び１５により開口部の位置及び傾きが規制されている。

また、４はスロトボ発光部からの照射光を集光させる為
の前述した集光レンズであり、上下方向の配光に影響を
与えず左右の光を集光させる縦フレネルレンズである。

第１０図も対応する番号は第９図と同じ構成となってい
る。

以下、この動作について説明する。

第９図に示す状態は、望遠レンズに対応した照射角を得
る為の系であり、モータ等の駆動源によって回動される
カム１８．１９による規制が解除され、バネ１６．１７
によって主反射傘１が開く方向に付勢される為、軸１４
．１５を回転軸としてレバー１２及び１３が回動される
。このことによって、主反射傘１の周縁部はこの動きに
応じた開口部の位置及び傾きが規制される。

一方、第１０図に示す状態は、広角レンズに対応した照
射角を得る為の系であり、モータ等の公知の駆動源によ
って連動して回動されるカム１８１９によってレバー１
２．１３が押され、第９図と同様に、反射傘周縁部がレ
バー１２．１３によって規制される為、開口部の位置及
び傾きが規制される。

本実施例によれば、反射傘の形状を変化させて、照射角
を可変させるストロボにおいて、反射傘の形状を上記形
状に沿って変形させることにより、閃光発光管が二次曲
面のほぼ焦点位置に常に配置され、反射傘の各形状状態
で最も効率の良い、又配光特性がフラットな閃光発光を
得られると同時に、反射傘の各変形状態で、閃光発光管
と反射傘の頂点間の距離を相対的に変化させる必要がな
いため、閃光発光管と反射傘を同時に容易に、且つ確実
に保持することができるという効果がある。

また、本構成は、従来からある反射傘を含む発光部ブロ
ックを集光レンズに対して相対的に移動させる方式に較
べて極めて小型化できること、また、主反射傘の形状を
変形させるだけで良い為、アクチエータどしても簡単な
構成の、しかも安価なものを利用できるなど大きな効果
がある。

（発明の効果） 以」−説明したように、本発明によれば、反射傘の頂点
と閃光発光管の距離を一定に保持すると共に、前記反射
傘の形状を、略楕円形状から略放物面形状に変化させる
照射角可変手段を設け、以て、反射傘の形状を略楕円形
状から略放物面形状に変化させて照射角を可変させるよ
うにしたから、装置の小型化を達成しつつ、広角レンズ
から望遠レンズまでに対応して照射角可変を行うことの
できる照射角可変ストロボ装置を提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　（Ｂ）及び第２図（Ａ）　（Ｂ）は本発
明の一実施例を示す正面図及び側面図、第３図及び第４
図はその配光特性をそれぞれ示す図、第５図は本発明の
他の実施例を示す側面図、第６図はその配光特性を示す
図、第７図は本発明の範囲外となる双曲面反射傘の形状
を示す側面図、第８図は第７図形状の反射傘が持つ配光
特性を示す図、第９図及び第１０図は本発明の一実施例
における反射傘形状を変形させるための機構を示す側面
断面図である。 １・・・・・・主反射傘、。２・・・・・・閃光発光管
、３・・・・・・側面反射傘、４・・・・・・集光レン
ズ、１１・・・・・・反射傘保持具、１２．１３・・・
・・・レバー　１４．１５・・・・・・軸、１６．１７
・・・・・・バネ、１８．１９・・・・・・カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）略二次曲面状断面を有する反射傘と、該反射傘の
   光軸上に配置される閃光放電管とを備え、前記反射傘の
   断面形状を変化させることにより、照射角を可変とする
   照射角可変ストロボ装置において、前記反射傘の頂点と
   閃光発光管の距離を一定に保持すると共に、前記反射傘
   の形状を、略楕円形状から略放物面形状に変化させる照
   射角可変手段を設けたことを特徴とする照射角可変スト
   ロボ装置。