CN111948876B - 照明装置 - Google Patents

Abstract

照明装置，其包括：第一光源；第一光学构件，其被构造为透射从第一光源发出的光；第二光学构件，其放置在第一光源和第一光学构件之间，并被构造为透射从第一光源发出的光；送风机构，其被构造为使从第一空间吸入的空气移动到第二空间，其中第一空间是比第二光学构件靠近第一光源并且包括第一光源的内部空间，第二空间是第一光学构件和第二光学构件之间的空间；以及第二光源，其与第一光源不同，其中，包括在送风机构的流路中的构件与第二光源热连接。

Description

照明装置

技术领域

本公开涉及照明装置的散热结构。

背景技术

近年来，用于在拍摄运动图像(moving image)用的视频灯、确认照明效果用的造型灯以及调节摄像设备焦点用的聚焦灯中使用的安装了能够持续点亮的发光二极管(LED)的闪光灯装置(照明装置)增多。这种闪光灯装置在视频灯、造型灯和聚焦灯的任何应用中都需要具有高亮度和大光量的LED。因此，如何处理LED发光时产生的热是一个重要的课题。

例如，日本特开2015-028524号公报讨论了一种照明装置，该照明装置将发光单元中产生的热传递到散热构件，然后通过由外壳形成的路径将热释放到外部。

然而，在日本特开2015-028524号公报讨论的技术中，来自LED的热通过由外壳形成的路径释放到外部，而水和异物可能通过该路径进入外壳。

发明内容

根据本公开的一方面，照明装置包括：第一光源；第一光学构件，其被构造为透射从第一光源发出的光；第二光学构件，其放置在第一光源和第一光学构件之间，并被构造为透射从第一光源发出的光；送风机构，其被构造为使从第一空间吸入的空气移动到第二空间，其中第一空间是比第二光学构件靠近第一光源并且包括第一光源的内部空间，第二空间是第一光学构件和第二光学构件之间的空间；以及第二光源，其与第一光源不同，其中，包括在送风机构的流路中的构件与第二光源热连接。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本公开的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

图1A和图1B是根据本公开的示例性实施方式的闪光灯装置的外观立体图。

图2是示出根据本公开的示例性实施方式的控制部的内部的分解立体图。

图3是根据本公开的示例性实施方式的闪光灯装置的纵向截面图。

图4A和图4B是示出根据本公开的示例性实施方式的发光部的内部的分解立体图。

图5A和图5B是示出根据本公开的示例性实施方式的鼓风扇和发光二极管(LED)灯单元的构造的立体图。

图6是示出根据本公开的示例性实施方式的发光部中的主空气流的截面图。

具体实施方式

下面将基于附图详细说明本公开的示例性实施方式、特征和方面。在附图中，同样的构件由相同的附图标记表示，并且不再赘述。

首先，参照图1A和图1B，说明了作为根据本公开的示例性实施方式的照明装置的闪光灯装置100。图1A和图1B是根据本示例性实施方式的闪光灯装置100的外观立体图。图1A是闪光灯装置100的从其放置丙烯酸面板101的正面侧观察的图。图1B是闪光灯装置100的从其背面侧(操作单元侧)观察的图。

闪光灯装置100包括两个主要部分，即发光部100a(第一外壳)和控制部100b(第二外壳)。发光部100a包括：照明被摄体的放电管102(第一光源)；比放电管102更连续地点亮的发光二极管(LED)元件161(第二光源)。此外，发光部100a具有相对于控制部100b枢转地运动的反射功能，从而改变从丙烯酸面板101和LED窗164发出的光的照射方向。枢转运动可以通过用户保持发光部100a手动执行，或者可以通过马达(未示出)自动执行。在本示例性实施方式中，将发光部100a和控制部100b的配置方向定义为闪光灯装置100的上下方向，并且发光部100a侧被定义为上侧。于是，如图1A和图1B所示，在发光部100a相对于控制部100b的旋转运动的角度为0度的基准状态下的上下方向被定义为发光部100a的上下方向。

发光部100a主要包括上盖103(第一盖)、下盖104(第二盖)以及具有圆筒形状的反射壳体105。此外，上盖103包括宽面板盖106，宽面板盖106容纳扩展发出的光的分布的宽面板108。宽面板108是具有光扩散性的光学构件，用于将从丙烯酸面板101发出的光扩展成更宽的角度。宽面板108在使用时从宽面板盖106中拉出，并被放置成覆盖丙烯酸面板101的前表面。替代地，可以采用代替宽面板108而放置眼神光片(catchlight sheet)作为辅助光学构件的构造，使得当发出的光的照射方向向上(在Y方向上)时，眼神光片反射发出的光，从而为被摄体提供眼神光效果。另外替代地，可以采用放置宽面板108和眼神光片两者的构造。在上盖103和下盖104的接合部分中设置侧橡胶107，并且当用户手动地枢转移动发光部100a时，侧橡胶107用作防滑构件。

上盖103和下盖104可以相对于反射壳体105在上下方向(ZY平面方向)上枢转移动。反射壳体105可以相对于控制部100b在水平方向(XZ平面方向)上枢转移动。如上所述，发光部100a相对于控制部100b可旋转地移动，并且可以改变来自放电管102和LED元件161的光的照射方向。控制部100b支撑发光部100a并且控制发光部100a的操作。

在控制部100b的背面侧设置有作为外装构件的后盖109。在后盖109上，放置诸如显示单元110、电源开关111、操作钮112和拨盘113等的操作单元，并且允许各种功能设定。电池盖114是可打开和可关闭的盖，用于将供电电池125装载到控制部100b中。在作为下面侧的外装构件的底盖115中，包括腿部116，腿部116是可拆卸地安装到作为摄像设备的相机(未示出)的配件插座的连接部。防滴盖117安装在腿部116周围。通过旋转移动锁定杆118，可以将腿部116固定到相机(未示出)的配件插座。前盖119是控制部100b的正面侧的外装构件。在前盖119的中央部中，设置有从前盖119向前突出的鼓出部119a。在鼓出部119a的下半部分中，放置有光脉冲通信受光窗120和自动聚焦(AF)辅助光照射窗121，当亮度低时，辅助光照射窗121辅助调节相机的焦点。在光脉冲通信受光窗120的一部分中，包括外部光调制受光传感器122，使得闪光灯装置100可以单独执行除相机(未示出)的光调制之外的光调制。在控制部100b的电池盖114的相反侧，包括各种端子盖123。在各种端子盖123内，包括外部电源端子、支架固定螺钉和同步端子。在外部构件的连接部中，包括防滴包装(未示出)，并且与端子盖123和防滴盖117一起具有防尘和防滴性能。

如上所述，在本示例性实施方式中，将控制部100b的鼓出部119a设置所在的一侧定义为正面侧，将显示单元110和各种操作单元设置所在的一侧定义为背面侧，将控制部100b的腿部116设置所在的一侧定义为下面侧。于是，在图1A和图1B中，X方向对应于控制部100b的左右方向，Y方向对应于控制部100b的上下方向，Z方向对应于控制部100b的前后方向。在下文中，除非另有说明，否则闪光灯装置100的左右方向、上下方向和前后方向分别等同于控制部100b的左右方向、上下方向和前后方向。

接下来，参照图2、图3、图4A和图4B，说明控制部100b的内部构造以及发光部100a和反射壳体105的内部构造。图2是从控制部100b移除前盖119和底盖115时从正面侧示出控制部100b的内部的分解立体图。图3是正交于闪光灯装置100的左右方向的截面图。

在控制部100b的内部中央，在主基板128与副基板129之间设置有电池盒124。在电池盒124的电池容纳部124a中，以大致正方形配置容纳供电电池125(在本示例性实施方式中为四个AA尺寸电池)。替代地，可以采用可充放电的锂离子二次电池。在电池容纳部124a的上方，在电池容纳部124a与从发光部100a突出的反射壳体105的下表面处的左右旋转运动(XZ平面中的旋转运动)用的轴部105a之间设置有预定的空间区域126。空间区域126被设置成容纳处于松弛状态的线束127。线束127连接到主基板128和副基板129。此时，如果线束127没有足够的长度而以张紧状态连接，则线束127可能由于发光部100a的左右枢转运动而受到扭力并断开。因此，线束127以足够的松弛度被容纳以便不受空间区域126中的左右枢转运动的影响。

在电池盒124的背面侧，即后盖109侧，放置有包括数字回路的主基板128。在主基板128上，安装有中央处理单元(CPU)130。在主基板128上，还安装有与各种操作构件相对应的开关元件，诸如放置在后盖109上的电源开关111。在显示单元110内部，放置有液晶显示器(LCD)131。在电池盒124的正面侧和下面侧，安装有包括升压变压器132的升压回路板133和副基板129，副基板129具有包括场效应晶体管(FET)(未示出)的发光控制回路未示出。

在电池盒124的正面侧，台座134和副基板129以一个与另一个重叠的方式安装。在台座134的正面侧，通过与台座134一体形成的多个接合爪134a安装无线模块135。在无线模块135的上端侧，安装有无线通信天线135a(芯片天线)。无线模块135的下端侧的连接器(未示出)上连接有与主基板128联接的柔性基板(未示出)。在与前盖119的下部中设置的光脉冲通信受光窗120相对的位置处，放置有光脉冲受光传感器136。此外，在隔着棱镜137与AF辅助光照射窗121相对的位置处，放置有AF辅助光单元138。棱镜137将从AF辅助光单元138发出的单个图案分为多条光线，并且AF辅助光照射窗121投射多条光线(在本示例性实施方式中设置了三个AF辅助光单元138)。如果LED元件161可以用作聚焦灯，则不需要包括AF辅助光单元138。

在罩142的背面(反射壳体105侧)安装有与放电管102连接的头基板148。连接到头基板148的配线(未示出)通过旋转部149被引导到电容器容纳部105b，其中旋转部149在绕着反射壳体105的圆筒中心旋转的上盖103和反射壳体105之间。这些配线形成具有连接至电容器147的配线的线束127。线束127从形成在轴部105a的中央的孔部105c被拉出发光部100a。安装在线束127的端部安装有连接器(未示出)。该连接器将设置在发光部100a内的头基板148上的回路电连接到设置在控制部100b内的主基板128和副基板129。如上所述，线束127将设置在发光部100a中的诸如放电管102和电容器147等的电子部件电连接到设置在控制部100b中的控制基板。在反射壳体105的轴部105a的端部安装有旋转板150。旋转板150具有将发光部100a的左右枢转限制到预定角度的功能。旋转板150还具有防止发光部100a从控制部100b脱出的功能。

在具有圆筒形状的反射壳体105内的电容器容纳部105b中，放置有电容器147(主电容器)。也就是，电容器147被放置在发光部100a相对于控制部100b在上下方向(Y方向)上旋转地移动所绕的旋转轴线上。电容器147放置在发光部100a和控制部100b的连接部附近。电容器147累积电荷，用于使放电管102发光。利用累积的电荷，产生了放电管102发光所需的高电压。

通过从触发线圈151向放电管102施加触发电压，放电管102开始放电并发光。触发线圈151安装在头基板148上，并通过触发线缆(未示出)电连接至反射伞146。触发电压从触发线圈151通过反射伞146施加到放电管102。在头基板148上安装有发光回路中包括的诸如触发线圈151和扼流线圈152等的与发光有关的部件。在头基板148上，还安装有连接器153，线束127连接至连接器153。扼流线圈152在电容器147和放电管102之间电连接到电容器147和放电管102，并且抑制从电容器147供给到放电管102的电流。当执行平面发光时，这样使得发光控制成为可能，并且还减小了作用在放电管102上的电负载。在发光回路上，仅需要安装用于使放电管102发光的最少部件，而不必安装上述所有部件。

图4A和图4B是示出当从发光部100a移除上盖103和下盖104时发光部100a的内部的分解立体图。图4A是发光部100a的从其上面侧观察的图。图4B是发光部100a的从其下面侧观察的图。

根据本示例性实施方式的闪光灯装置100包括驱动机构，驱动机构用于通过改变放电管102在放电管102的照射光轴方向上的相对位置来改变放电管102以及作为丙烯酸面板101内的第一光学构件的菲涅耳透镜140的照射角。菲涅耳透镜140是使从放电管102发出的光折射并透射而使光的分布变化的光学透镜。丙烯酸面板101具有调节从菲涅耳透镜140发出的光的分布、调节光的色温以及保护菲涅耳透镜140免受外部接触(包括冲击和热保护)的功能。使用包括丙烯酸面板101和菲涅耳透镜140的两部件构造的光学***来说明本示例性实施方式。替代地，可以通过将丙烯酸面板101的功能添加到菲涅耳透镜140来获得具有单部件构造的光学***。驱动机构中包括的发光部单元139占发光部100a的内部的大部分。作为发光部单元139的结构的罩142的上表面安装有包括作为致动器的导螺杆143的马达单元144。在反射伞保持件145上，安装有放电管102、从放电管102向前反射光的反射伞146以及阻挡从放电管102传递至菲涅耳透镜140的热的前玻璃154。反射伞146以从放电管102的上侧经过后侧至下侧的方式覆盖放电管102，并将从放电管102向后且在上下方向上发出的光朝向菲涅耳透镜140反射。反射伞保持件145随着导螺杆143的旋转而改变菲涅耳透镜140和放电管102之间的相对距离。这改变了发出的光的光分布角。在本示例性实施方式中，使用具有下述构造的闪光灯装置：该构造通过改变从放电管102和反射伞146到菲涅耳透镜140的距离来改变发出的光的光分布角。替代地，可以采用通过改变反射伞146的上下反射表面之间的距离来改变发出的光的光分布角的构造。在光通过反射伞146不沿发光部单元139的照射方向反射的情况下，罩142漫反射发光部单元139的照射方向上的光。因此，为了有效地反射在发光部单元139的照射方向上的光，罩142具有如下形状：在与从发光部单元139发出的光的光轴正交的平面上的开口越靠近菲涅耳透镜140，该开口越大。如上所述，罩142可以说是如下反射构件：该反射构件利用反射构件的一部分中的开口包围放电管102，并且在该开口方向上反射从放电管102发出的光的一部分。

作为第二光学构件的菲涅耳保护玻璃141与菲涅耳透镜140相距预定间隔地放置在放电管102与菲涅耳透镜140之间并且透射从放电管102发出的光。这保护了菲涅耳透镜140免受放电管102通过发光而产生的热的影响，并且还形成允许来自鼓风扇155的空气通过的流路156。顺便提及，前玻璃154也具有与菲涅耳保护玻璃141相同的功能，即通过阻挡热从放电管102传递到菲涅耳透镜140而保护菲涅耳透镜140。然而，前玻璃154通过前玻璃154和反射伞保持件145将来自放电管102的热保持在前玻璃154附近，因此很可能对放电管102施加热负荷。为了散出更多来自放电管102的热，可以不设置前玻璃154。

鼓风扇155被放置在下盖104的风扇容纳部104a中并且与下盖104热连接。鼓风扇155通过线束(未示出)电连接到头基板148。经由头基板148由基于脉宽调制(PWM)信号控制鼓风扇155的旋转的控制部100b的CPU 130驱动鼓风扇155。鼓风扇155的进气部155a面对发光部单元139侧，并吸入由放电管102加热的空气。然后，空气经由流路构成构件160通过由菲涅尔透镜140和菲涅耳保护玻璃141形成的流路156，其中流路构成构件160使从鼓风扇155排出的空气沿与放电管102的光轴大致正交的方向弯曲，从而冷却菲涅耳透镜140。从流路156出来的空气向马达单元144侧弯曲并排出，且流入发光部单元139。

也就是，鼓风扇155用作将从第一空间吸入的空气送到第二空间的送风机构，其中第一空间是比第二光学构件更靠近第一光源并包括第一光源的内部空间，第二空间是第一光学构件和第二光学构件之间的空间。

接下来，参照图5A和图5B，说明LED灯单元165的构造。图5A和图5B是示出鼓风扇155和LED灯单元165的构造的立体图。鼓风扇155经由吸收振动的弹性构件(未示出)固定到下盖104的风扇容纳部104a。鼓风扇155与下盖104热连接。流路构成构件160安装到鼓风扇155的排气部155b。在流路构成构件160的流路外部的位置处设置有LED固定部160a。安装有LED元件161的LED基板162利用螺钉(未示出)固定到流路构成构件160的LED固定部160a，或者利用弹性构件(未示出)结合到流路构成构件160的LED固定部160a。LED元件161的发光所产生的热经由LED固定部160a传递到流路构成构件160。连接部160b经由弹性构件(未示出)与鼓风扇155热连接。在流路构成构件160中，设置有立壁160c，以使来自鼓风扇155的排气有效地撞击菲涅耳透镜140的接收来自放电管102的热的部分。

LED基板162是由诸如铝等的金属构成以增强导热性的基板。然而，LED基板162可以由金属以外的材料构成，或者由金属与其它种材料的复合材料构成，只要获得期望的导热性即可。由LED元件161的发光产生的热经由LED基板162传递到流路构成构件160。流路构成构件160由诸如铝等的金属或其它材料成型，并有效地将来自LED元件161的热扩散到整个流路构成构件160。扩散的热从流路构成构件连接部160b传导到鼓风扇155，并经由弹性构件(未示出)传递到下盖104。下盖104与外部空气接触，因此可以将传递来的热散到外部空气。由于从鼓风扇155排出的空气通过流路构成构件160，因此流路构成构件160被鼓风扇155强制冷却。因此，能够防止LED元件161的温度的过度上升。流路构成构件160的立壁160c也有助于增加从鼓风扇155排出的空气撞击的表面积，以强制冷却来自LED元件161的热。在两侧的立壁160c之间(在流路156内)，可以设置沿与送风方向平行的方向延伸的冷却翅片160d，以通过增加表面积来增强冷却效果。

在LED元件161的前方，放置有控制从LED元件161发出的光束的分布的LED透镜163。此外，在LED透镜163的前方，放置有LED窗164。替代地，LED透镜163可以被丙烯酸面板101覆盖而不使用LED窗164。

接下来，参照图6，说明根据本示例性实施方式的发光部100a的冷却结构。图6是示出发光部100a中的主空气流的截面图。图6中的箭头指示主空气流的方向。

如上所述，鼓风扇155与下盖104热连接。当吸入被放电管102加热的空气时，鼓风扇155将热传递到下盖104，从而冷却所吸入的空气。下盖104与外部空气接触，因此可以在将被传递的热散到外部空气的同时有效地冷却所吸入的空气。风扇驱动基板(未示出)通过线束(未示出)电连接到发光部100a中的头基板148，并且鼓风扇155通过供电并基于驱动控制信号而被驱动。叶片155d高速旋转，由此，鼓风扇155从进气部155a吸入由放电管102的发光而被加热的空气。然后，鼓风扇155增大空气的流速，并从排气部(鼓风口)155b送出空气。排气部155b的长度方向与放电管102的长度方向相同，因此能够有效地将空气送到菲涅耳透镜140的温度因放电管102的影响而容易上升的区域。

从鼓风扇155排出的空气经由流路构成构件160穿过由菲涅耳透镜140和菲涅耳保护玻璃141形成的流路156。当空气通过流路156时，在保持空气流速的状态下允许空气通过，从而可以有效地冷却温度由于放电管102的发光产生的热而升高的菲涅耳透镜140。

即使鼓风扇155吸入由放电管102的发光加热的空气，下盖104也可以如上所述地散热。由放电管102的热和光加热的菲涅耳透镜140的温度比从鼓风扇155送出的空气的温度高得多。因此，冷却菲涅耳透镜140所需的温度差足够大，并且菲涅耳透镜140可以被冷却。流路构成构件160使从鼓风扇155送出的空气的流动沿大致正交的方向弯曲，因此，可以在与放电管102的长度方向正交的方向上形成流路156的同时，使发光部100a的整体构造小型化。

从流路156流出的空气利用形成于上盖103的流出口103e在将移动方向从上方向(Y方向)到后方向(Z方向)顺畅地改变的同时流入流出路径103a。流入到流出路径103a中的空气在罩142内通过，并在从放电管102再次吸热的同时被鼓风扇155吸入。

即使如上所述地在闪光灯装置100内循环空气的同时通过冷却放电管102、LED元件161和菲涅耳透镜140而连续地发光，也可以保护放电管102和菲涅耳透镜140。另外，冷却放电管102的鼓风扇155可以将流路构成构件160用作散热器同时冷却来自LED元件161的热。因此，由于不需要单独使用专用于冷却LED元件161的散热器，所以可以减少部件的数量。此外，在上述构造中，空气在封闭空间内循环。因此，可以在保持防尘和防滴性能的同时实现该构造。在本示例性实施方式中，已经给出了使用鼓风扇155使空气在闪光灯装置100内循环的构造的示例的说明。替代地，用于使空气在闪光灯装置100内循环的机构可以使用其它风扇或泵。

如上所述，根据本示例性实施方式，在闪光灯装置100中，可以保护放电管102、LED元件161和菲涅耳透镜140免受由放电管102和LED元件161的发光产生的热的影响。

以上示例性实施方式仅是典型示例，并且在执行本公开时可以以各种方式进行修改和改变。例如，可以采用在视频光、造型光或聚焦光中使用与放电管102或LED元件161不同的光源的构造。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施方式。权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (9)

1.一种照明装置，其包括：

第一光源，其被构造为包括放电管；

第一光学构件，其被构造为透射从所述第一光源发出的光；

第二光学构件，其放置在所述第一光源和所述第一光学构件之间，并被构造为透射从所述第一光源发出的光；

送风机构，其被构造为配置在第一空间与第二空间之间，并且移动所述第一空间与所述第二空间之间的空气，所述第一空间是所述照明装置的比所述第二光学构件靠近所述第一光源的内空间，所述第二空间是所述第一光学构件与所述第二光学构件之间的空间；以及

第二光源，其与所述第一光源不同，

其特征在于，包括在所述送风机构的流路中的构件与所述第二光源热连接，

所述第二光源是发光二极管、即LED。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，在包括在所述流路中的所述构件中，在所述流路内设置有在与所述送风机构的送风方向平行的方向上延伸的冷却翅片。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，在包括在所述流路中的所述构件中，在所述流路的外部设置有被构造为固定所述第二光源的固定部。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第一光学构件是被构造为改变从所述第一光源发出的光的分布的光学透镜。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第二光学构件在所述第一光源的照射光轴的方向上放置在距所述第一光学构件预定距离处。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述照明装置还包括驱动机构，所述驱动机构被构造成改变所述第一光源与所述第一光学构件之间的在所述第一光源的照射光轴的方向上的相对位置，

即使在所述驱动机构改变所述第一光源与所述第一光学构件之间的在所述照射光轴的方向上的相对位置的情况下，所述第一光学构件与所述第二光学构件之间的在所述照射光轴的方向上的相对位置也不会改变。

7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，由所述送风机构移动到所述第二空间的空气在与所述第一光源的长度方向正交的方向上流动。

8.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述送风机构的送风口被放置成使得所述送风口的长度方向与所述第一光源的长度方向相同。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述照明装置还包括：

控制部，其能够安装到摄像设备或从摄像设备拆卸；和

发光部，其能够相对于所述控制部旋转地移动，

其中，所述第一光源和所述第二光源设置在所述发光部中。

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