JP2011102897A - ストロボ装置及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放電管から放射される光を、要求される照射範囲内に照射できると共に、発光効率を向上させることができるストロボ装置及び撮像装置を提供する。
【解決手段】反射部材3の内周面16は、入口部14から出口部15に向けて開口が拡がるような自由曲線で形成されると共に、放電管2の軸心方向と直交する面において、入口部14の端点における接線同士が放電管2の軸心より後方側で且つガラスバルブ10の外周面11より前方側で交差するように形成されることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】反射部材3の内周面16は、入口部14から出口部15に向けて開口が拡がるような自由曲線で形成されると共に、放電管2の軸心方向と直交する面において、入口部14の端点における接線同士が放電管2の軸心より後方側で且つガラスバルブ10の外周面11より前方側で交差するように形成されることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、ガラスバルブの外周面に反射膜が形成される放電管と、筒状に形成され、内周面で放電管から放射される光を反射する反射部材とを備えるストロボ装置に関し、また、そのストロボ装置を備える撮像装置に関する。
従来、ストロボ装置において、放電管から放射された光を被写体側に反射させるために、反射傘が用いられている。斯かる反射傘においては、放電管の軸心から放射状に放射される光を照射範囲内に集光するために、開口を大きく設計する必要がある。
また、被写体側と反対方向に放射した光が、屈折率の異なる放電管のガラスバルブや反射傘の表面で透過や反射を複数回繰り返すため、そのたびに光量低下が発生してしまう。そこで、ガラスバルブの外周面に反射膜が形成される放電管が提案されている(例えば特許文献1)。
そして、出願人(発明者ら)は、ストロボ装置の小型化と、照射範囲外となる方向へ放射する光の光量低下を防止すべく、ガラスバルブの外周面に反射膜が形成され、反射膜には、光を外部に放射するための開口部がガラスバルブの前方側に設けられる放電管と、筒状に形成され、内周面で放電管から放射される光を反射する反射部材とを備えるストロボ装置を提案している(未公開自社出願の特願2009−014017号)。
さらに、発明者は、鋭意研究の結果、前方に放射され散乱した光を集めて発光効率を向上させるためには、単に放電管の前方に反射部材を配置するだけでなく、反射膜の開口部と、反射部材の内周面と、放電管の軸心との位置関係が重要であることを判明させた。
よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、放電管から放射される光を、要求される照射範囲内に照射できると共に、発光効率を向上させることができるストロボ装置及び撮像装置を提供することを課題とする。
本発明に係るストロボ装置は、円筒状のガラスバルブの外周面に反射膜が形成され、反射膜には、光を外部に放射するための開口部がガラスバルブの前方側に設けられる放電管と、放電管から放射される光を入口部から入光し且つ出口部から出光すべく筒状に形成され、内周面で光を反射する反射部材とを備え、反射部材は、入口部が反射膜の開口部の形状に対応し且つガラスバルブの外周面と嵌合するように形成されるストロボ装置であって、反射部材の内周面は、入口部から出口部に向けて開口が拡がるような自由曲線で形成されると共に、放電管の軸心方向と直交する面において、入口部の端点における接線同士が放電管の軸心より後方側で且つガラスバルブの外周面より前方側で交差するように形成されることを特徴とする。
本発明に係るストロボ装置によれば、筒状に形成される反射部材は、放電管から放射される光を入口部から入光し且つ出口部から出光すると共に、内周面で放電管から放射される光を反射する。そして、反射部材は、入口部が反射膜の開口部の形状に対応し且つガラスバルブの外周面と嵌合するように形成される。しかも、反射部材の内周面が入口部から出口部に向けて開口が拡がるような自由曲線で形成されるため、放電管から放射される光が照射範囲外となる方向へ反射するのを防止できる。
さらに、反射部材の内周面は、放電管の軸心方向と直交する面において、入口部の端点における接線同士が放電管の軸心より後方側で且つガラスバルブの外周面より前方側で交差するように形成される。これにより、放電管の軸心から反射部材の入口部側の内周面に入射される光が、放電管から放射される光の光軸とほぼ平行になるように反射されるため、発光効率を向上させることができる。
また、本発明に係るストロボ装置においては、反射部材の内周面は、放電管の軸心方向と直交する面において、出口部の端点における各接線が放電管から放射される光の光軸とほぼ平行となるように形成されてもよい。
斯かるストロボ装置の構成によれば、反射部材の内周面は、放電管の軸心方向と直交する面において、出口部の端点における各接線が放電管から放射される光の光軸と平行となるように形成されている。これにより、放電管の軸心から反射部材の出口部側の内周面に入射される光が、照射範囲角度の半分の角度で放電管から放射される光の光軸と交差する線(反射部材の内周面における出口部の端点と放電管の軸心とを結ぶ線)とほぼ平行となるように反射されるため、放電管から放射される光が照射範囲外となる方向へ反射するのを防止できる。
また、本発明に係る撮像装置は、前記のストロボ装置を備えることを特徴とする。
以上の如く、本発明に係るストロボ装置及び撮像装置によれば、放電管から放射される光を、要求される照射範囲内に照射できると共に、発光効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
以下、本発明に係るストロボ装置における第1の実施形態について、図1〜図6を参酌して説明する。
本実施形態に係るストロボ装置1は、撮像装置(図示していない)に設けられる。そして、ストロボ装置1は、図1及び図2に示すように、光を放射する放電管2と、放電管2から放射される光を被写体側に向けて反射する反射部材3とを備える。また、ストロボ装置1は、放電管2及び反射部材3を保持するホルダ4を備える。
さらに、ストロボ装置1は、一部が透光性を有し且つ放電管2と反射部材3とを保持した状態でホルダ4を収容する光学部材5と、光学部材5を覆うように、光学部材5に固定されるパネル基板6とを備える。加えて、ストロボ装置1は、パネル基板6に搭載される高電圧部のトリガーコイル(図示していない)及び各種電子部品7,8,…と、オートフォーカスを行う際に補助光として機能する補助光源(LED)9とを備える。
放電管(閃光放電管)2は、長尺な円筒状のガラスバルブ10と、ガラスバルブ10の外周面11に金属蒸着により形成される反射膜12とを備える。そして、反射膜12は、光を外部に放射するための開口部13をガラスバルブ10の前方側に備える。具体的には、反射膜12は、ガラスバルブ10の周方向における240°〜270°の部位を金属蒸着され、軸心方向に沿って帯状で矩形状の開口部13を備える。
反射部材3は、放電管2から放射される光を入口部14から入光し且つ出口部15から出光すべく、放電管2から放射される光の光軸(以下、単に「放電管2の光軸」という)L方向、即ち、放電管2の軸心方向と直交する方向で貫通するように角筒状に形成される。そして、反射部材3は、内周面(反射面)16で放電管2から放射される光を反射する。また、反射部材3は、入口部14から出口部15に向けて次第に矩形状の開口が拡がるように形成される。
入口部14は、ガラスバルブ10の外周面11と嵌合するように形成されると共に、反射膜12の開口部13の形状に対応して矩形状に形成される。そして、入口部14は、ガラスバルブ10との間から放電管2の光が漏れるのを防止すべく、ガラスバルブ10の外周面11と密着するように配置され、また、反射膜12との間から放電管の光が漏れるのを防止すべく、内縁が開口部13の内縁と密着するように配置される。
反射部材3の内周面16は、放電管2から放射される光が照射範囲外となる方向(所望の照射範囲から外れる方向)へ反射するのを防止すべく、自由曲線により設計される。具体的には、反射部材3の内周面16は、放電管3が放射するそれぞれの光の任意の入射角に対して、規定する照射方向へ反射するための微小反射面を、滑らかに連続させた曲面で形成される。
そして、図2(b)及び図3(a)に示すように、反射部材3の内周面16は、放電管2の軸心方向と直交する面において、入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより後方側で且つガラスバルブ10の外周面11より前方側(交点R)で交差するように形成される。さらに、反射部材3の内周面16は、放電管2の軸心方向と直交する面において、出口部15の端点Q,Qにおける各接線U,Uが放電管2の光軸Lとほぼ平行となるように形成される。
本実施形態に係るストロボ装置1の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るストロボ装置1の作用について説明する。
まず、本実施形態に係る放電管2においては、外径が1.30mmで、内径が0.85mmであるガラスバルブ10を採用している。そして、ガラスバルブ10に設けられる反射膜12が軸心方向と直交する面において250°の範囲に亘って設けられている。即ち、開口部13が110°に設定されている。
また、本実施形態に係る反射部材3においては、ストロボ装置1としての照射角度Dが54°となるように、出口部15が設定されている。具体的には、放電管2の軸心Oと出口部15の端点Qとを結ぶ線Vと、放電管2の光軸Lとが、照射角度Dの半分の角度(27°)で交差するように、出口部15が設定されている。
そして、放電管2から放射される光のうち、照射角度Dの範囲内に放射される光は、反射部材3に反射されずに、被写体に向けて直接照射される(当該光を「直接光」という)。また、放電管2から放射される光のうち、照射角度Dの範囲外に放射される光は、反射部材3の内周面16で反射され、照射方向を照射角度Dの範囲内に修正した上で、光量を補完すべく被写体に向けて照射される(当該光を「補完光」という)。
例えば、図3(b)及び(c)に示すように、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における入口部14の端点Tに入射した補完光は、放電管2の光軸Lとほぼ平行となるように反射され、照射範囲の中心領域を照射する光となる。また、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における出口部15の端点Uに入射した補完光は、放電管2の軸心Oと出口部15の他方の端点Qとを結ぶ線Vとほぼ平行となるように反射され、照射範囲内を照射する光となる。
なお、入口部14から出口部15に向けて次第に開口が拡がるように形成されているため、補完光は、放電管2の軸心Oから入射する位置が入口部14から出口部15に向かって、放電管2の光軸Lと交差する角度が大きくなるが、照射範囲外を照射することはない。なお、図3(b)〜(c)において、直接光を実線で、補完光を一点鎖線で示している(図4(b)〜(c)、図5(b)〜(c)及び図7(a)〜(c)においても同様とする)。
すると、本実施形態に係るストロボ装置1における配光は、図6(a)に示すように、照射範囲の中心の露光量を100%とした場合、照射範囲の外側部分(放電管2の光軸Lを中心として±27°の部分)の露光量が約80%であり、露光量の低下が20%程度に抑えられている。したがって、ストロボ装置1として、略均一な配光を達成している。
<比較例1>
そこで、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第1の比較例(以下「比較例1」という)について説明する。具体的には、図4に示すように、照射角度Dが54°と同じであり、内周面16における入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより前方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3について説明する。
そこで、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第1の比較例(以下「比較例1」という)について説明する。具体的には、図4に示すように、照射角度Dが54°と同じであり、内周面16における入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより前方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3について説明する。
まず、比較例1に係る反射部材3においては、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における入口部14の端点Tに入射した補完光が、放電管2の光軸Lとほぼ平行となるように反射するには、内周面16の曲率を大きく設定する必要がある。また、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における出口部15の端点Uに入射した補完光が、照射範囲内を照射する光となるには、内周面16の曲率を大きく設定する必要がある。
したがって、比較例1に係る反射部材3は、大型化することになる。しかも、比較例1に係る反射部材3のように内周面16が大きな曲率の曲面であると、反射部材3を金属のプレス成形で加工する場合に、内周面16に細かなシワ(凹凸)が形成されてしまい、シワ(凹凸)によって光が拡散してしまう恐れがある。
ところで、図4(b)及び(c)に示すように、放電管2の軸心Oから、反射部材3の内周面16における入口部14付近や、入口部14及び出口部15の中間付近に入射した補完光は、入射角が大き過ぎるため、内周面16に再度入射することになる。そして、最終的には、照射範囲内を照射する光となるが、複数回反射されることで、光量が損失される(例えば1回の反射で約95%の光量となる)。また、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における出口部15付近に入射した補完光は、照射範囲の中心領域を照射する光となる。
したがって、比較例1に係るストロボ装置1における配光は、放電管2の光軸Lに平行な光が多いため、図6(b)に示すように、照射範囲の中心領域のみに光が集中し、照射範囲の外側部分(放電管2の光軸Lを中心として±27°の部分)への補完光が不足している。よって、不均一な配光となる。
<比較例2>
また、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第2の比較例(以下「比較例2」という)について説明する。具体的には、図5に示すように、照射角度Dが54°と同じであり、内周面16における入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2のガラスバルブ10の外周面11より後方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3について説明する。
また、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第2の比較例(以下「比較例2」という)について説明する。具体的には、図5に示すように、照射角度Dが54°と同じであり、内周面16における入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2のガラスバルブ10の外周面11より後方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3について説明する。
まず、比較例2に係る反射部材3においては、入口部14付近における反射部材3の内周面16が放電管2の光軸Lに対して狭まった曲線となる。これにより、図5(b)及び(c)に示すように、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における入口部14付近に入射した補完光は、入射角が必要以上に小さくなるため、放電管2の光軸Lと略平行になるように反射される成分が減少し、その結果、照射範囲の中心領域を照射する光量が少なくなる。
また、放電管2の軸心Oから反射部材3の内周面16における出口部15付近に入射した補完光も、出口部15に近づくほど放電管2の光軸Lに対する角度が大きくなるため、放電管2の光軸Lと交差するように反射し、照射範囲の中心領域を照射する光にならない。したがって、比較例2に係るストロボ装置1における配光は、照射範囲の中心領域に向かう補完光が不足するため、図6(c)に示すように、中心領域の光量が極端に減少する。よって、不均一な配光となる。
以上より、本実施形態に係るストロボ装置1によれば、筒状に形成される反射部材3は、入口部14が反射膜12の開口部13の形状に対応し且つガラスバルブ10の外周面11と嵌合するように形成される。しかも、反射部材3の内周面16が自由曲線により設計されるため、放電管2から放射される光が照射範囲外となる方向へ反射するのを防止できる。
また、本実施形態に係るストロボ装置1によれば、反射部材3の内周面16は、放電管2の軸心方向と直交する面において、入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより後方側で且つガラスバルブ10の外周面11より前方側で交差するように形成される。
これにより、反射部材3の入口部14側の内周面16において、放電管2の光軸Lとほぼ平行になるように、放電管2の軸心Oからの光が反射されるため、発光効率を向上させることができる。しかも、小さな曲率の内周面(反射面)16と、入口部14や出口部15を狭い開口間口にすることとが可能となって、ストロボ装置1の小型化を達成することができる。
次に、本発明に係るストロボ装置における第2の実施形態について、図7及び図8を参酌して説明する。なお、図7及び図8において、図1〜図6の符号と同一の符号を付した部分は、第1実施形態と同一の構成又は要素を表す。
まず、本実施形態に係る放電管2においては、第1実施形態に係る放電管2と同様に、外径が1.30mmで、内径が0.85mmであるガラスバルブ10を採用し、そして、ガラスバルブ10に設けられる反射膜12が軸心方向と直交する面において250°の範囲に亘って設けられている(即ち、開口部13が110°に設定されている)。
また、本実施形態に係る反射部材3においては、図7(a)に示すように、ストロボ装置1としての照射角度Dが60°となるように、出口部15が設定されている。具体的には、放電管2の軸心Oと出口部15の端点Qとを結ぶ線Vと、放電管2の光軸Lとが、照射角度Dの半分の角度(30°)で交差するように、第1実施形態に係る反射部材3と比較して広角となる出口部15が設定されている。
そして、本実施形態に係る反射部材3の内周面16は、放電管2の軸心方向と直交する面において、入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより後方側で且つガラスバルブ10の外周面11より前方側で交差するように形成されている。
<比較例3>
また、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第1の比較例(以下「比較例3」という)は、図7(b)に示すように、照射角度Dが60°と同じであり、内周面16の入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより前方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3とする。
また、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第1の比較例(以下「比較例3」という)は、図7(b)に示すように、照射角度Dが60°と同じであり、内周面16の入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2の軸心Oより前方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3とする。
<比較例4>
そして、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第2の比較例(以下「比較例4」という)は、図7(c)に示すように、照射角度Dが60°と同じであり、内周面16の入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2のガラスバルブ10の外周面11より後方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3とする。
そして、本実施形態に係るストロボ装置1に対する第2の比較例(以下「比較例4」という)は、図7(c)に示すように、照射角度Dが60°と同じであり、内周面16の入口部14の端点P,Pにおける接線T,T同士が放電管2のガラスバルブ10の外周面11より後方側(交点R)で交差するように形成される反射部材3とする。
すると、照射角度Dが異なった場合(広角の場合)においても、第1実施形態と同様に、図8(a)に示される本実施形態に係るストロボ装置1が略均一な配光を達成している一方、図8(b)に示される比較例3に係るストロボ装置1や、図8(c)に示される比較例4に係るストロボ装置1は、不均一な配光となる。
したがって、上記のように反射部材3の内周面(反射面)16を設定することにより、放電管2の軸心Oから放射される光が照射範囲外に照射されるのを防止でき、また、反射部材3を小型化した設計が可能となるため、小型で高効率のストロボ装置1を提供することができる。
なお、本発明に係るストロボ装置及び撮像装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上記実施形態に係るストロボ装置1においては、反射部材3の内周面16は、放電管2の軸心方向と直交する面において、出口部15の端点Q,Qにおける各接線Uが放電管2の光軸Lとほぼ平行となるように形成される場合を説明したが、斯かる場合に限られず、出口部15の端点Q,Qにおける接線U,U同士が当該端点Qよりも(放電管2の)後方側で交差する場合でもよい。要するに、反射部材3の内周面16は、放電管2の軸心方向と直交する面において、出口部15の端点Q,Qにおける接線U,U同士が当該端点Qよりも(放電管2の)前方側で交差しない場合であればよい。
本発明に係るストロボ装置及び撮像装置は、放電管から放射される光を、要求される照射範囲内に照射できると共に、発光効率を向上させることができる効果を有するため、ガラスバルブの外周面に反射膜が形成される放電管と、筒状に形成され、内周面で放電管から放射される光を反射する反射部材とを備えるストロボ装置や、そのストロボ装置を備える撮像装置として有用である。
1 ストロボ装置
2 放電管
3 反射部材
10 ガラスバルブ
11 外周面
12 反射膜
13 開口部
14 入口部
15 出口部
16 内周面
2 放電管
3 反射部材
10 ガラスバルブ
11 外周面
12 反射膜
13 開口部
14 入口部
15 出口部
16 内周面
Claims (3)
- 円筒状のガラスバルブの外周面に反射膜が形成され、反射膜には、光を外部に放射するための開口部がガラスバルブの前方側に設けられる放電管と、放電管から放射される光を入口部から入光し且つ出口部から出光すべく筒状に形成され、内周面で光を反射する反射部材とを備え、反射部材は、入口部が反射膜の開口部の形状に対応し且つガラスバルブの外周面と嵌合するように形成されるストロボ装置であって、反射部材の内周面は、入口部から出口部に向けて開口が拡がるような自由曲線で形成されると共に、放電管の軸心方向と直交する面において、入口部の端点における接線同士が放電管の軸心より後方側で且つガラスバルブの外周面より前方側で交差するように形成されることを特徴とするストロボ装置。
- 反射部材の内周面は、放電管の軸心方向と直交する面において、出口部の端点における各接線が放電管から放射される光の光軸とほぼ平行となるように形成されることを特徴とする請求項1に記載のストロボ装置。
- 請求項1又は請求項2に記載のストロボ装置を備えることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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