JP3760043B2 - ストロボ放電管用リフレクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストロボ放電管用リフレクタに関し、更に詳しくは、レンズ付きフイルムユニットや小型カメラのストロボ装置に用いられるストロボ放電管用リフレクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
簡単な撮影機構を内蔵したユニット本体に、予め未露光の写真フイルムを装填したレンズ付きフイルムユニットが本出願人により製造・販売されている。このレンズ付きフイルムユニットには各種のタイプがあり、ストロボ装置が内蔵され、室内や夜間での撮影ができるようにしたものもある。
【０００３】
図７に示すように、レンズ付きフイルムユニットに内蔵されるストロボ装置２は、レンズ付きフイルムユニットを安価に製造するために簡略化された構造となっており、ストロボ発光部３やストロボ回路を形成する電気部品等をプリント基板４に取り付けてユニット化してある。
【０００４】
ストロボ発光部３は、ストロボ放電管５と、このストロボ放電管５の光を前方に向けて反射するリフレクタ６と、これらを収納・保持するリフレクタケース７と、リフレクタケース７に取り付けられる透明なプロテクタ８とから構成されている。ストロボ放電管５は、メインコンデンサ９に充電された電荷がその内部で放電されることにより発光する。リフレクタ６はアルミ板を湾曲させたものであり、ストロボ放電管５を受ける円弧状の受け面６ａが形成されている。リフレクタケース７内にはトリガ端子１０が配置されており、このトリガ端子１０がリフレクタ６の外面に接している。撮影に際してシャッタが押されると、このシャッタレリーズ操作に同期してトリガトランス１１で発生したトリガ電圧がトリガ端子１０，リフレクタ６を介してストロボ放電管５に印加され、ストロボ放電管５が発光する。
【０００５】
前記リフレクタ６の縦断面形状はほとんどの場合に楕円形とされており、この楕円状の湾曲反射面によって、ほどよい配光が得られていた。また、楕円弧状の湾曲反射面を用いる他に、双曲線や放物線などの関数曲線によって湾曲反射面を形成することも行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、断面楕円形状の湾曲反射面を用いたリフレクタでは、照射面内への光線のコントロールが難しく、集光効率（撮影画面内へ到達した光線／ストロボ放電管からの全光線）をある程度以上に向上させることが困難であった。また、関数曲線を用いたリフレクタの場合には、リフレクタの前面をカバーする透明なプロテクタにレンズ効果を持たせることで集光効率を上げることが可能である。しかしながら、この場合にはある程度の奥行きの長さが必要であり、発光部全体が大型化してしまう。更に、プロテクタをフレネルレンズにすることで、成形適正の悪化やコストアップを招いてしまう。このような問題はレンズ付きフイルムユニットに限られず、小型カメラのストロボ装置でも発生する。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのものであり耐簡単な構成で集光効率を高めることができるようにしたストロボ放電管用リフレクタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のストロボ放電管用リフレクタでは、ストロボ放電管にトリガ電圧を印加するための放電管受け部及びこの放電管受け部に連続する周面反射部とを有し、前記周面反射部によってストロボ放電管の中心から出た光が、カメラの撮影画面範囲である有効照射エリアを照明するストロボ放電管用リフレクタにおいて、前記周面反射部の縦断面形状を、円弧、楕円弧、直線により順に構成すると共に、前記円弧と楕円弧の継ぎ目において共通の接線を有するように接続し、且つ前記直線を前記楕円弧の接線とし、前記円弧の縦断面形状を有する円弧状湾曲反射面によって前記有効照射エリアの上端から該有効照射エリアの上下方向の中央エリアの下端までの範囲を照射し、前記楕円弧の縦断面形状を有する楕円弧状湾曲反射面によって前記中央エリアの下端部付近を照射し、前記直線の縦断面形状を有する平坦反射面によって前記中央エリアの下端部付近から前記中央エリアの中央部までの範囲を照射し、前記円弧状湾曲反射面と楕円弧状湾曲反射面と平坦反射面とを前記ストロボ放電管の中心を通る水平線を基準とした線対称位置で配置することを特徴とする。
【０００９】
なお、前記放電管受け部をストロボ放電管径以上で形成し、この放電管受け部の形成角度を前記線対称の基準線に対して３０度〜６０度の範囲内にすることが好ましい。また、前記中央エリアの上下方向長さを有効照射エリアの上下方向長さの半分とし、中央エリアの中心を有効照射エリアの中心に合わせることが好ましい。前記放電管受け部を、ストロボ放電管のアーク長さよりも長く形成することが好ましい。
【００１３】
【作用】
小型化を優先するストロボ装置のリフレクタの場合、リフレクタをカバーする透明なプロテクタにレンズ効果は必要がなく、リフレクタ単体で光線の照射方向を制御した方が集光効率がよいことが判った。この集光効率を上げるために、ストロボ放電管の周面を覆う周面反射部とストロボ放電管の両端部近くを覆う側面反射部との反射面の形状や配置位置を変えて、各種の実験及び考察を行った。この結果、周面反射部の放電管受け面に連続する湾曲面の縦断面形状を単なる楕円弧や円弧等で構成するよりも、放電管受け面に連続するように、円弧、楕円弧、直線を連続させて形成した複合反射面の方が集光効率や配光制御の面で有利なことが判った。すなわち、放電管受け面に連続するように、円弧、楕円弧、直線を連続させて周面反射部を構成することにより、撮影画面となる有効照射エリアに対する集光効率が向上する。また、断面楕円弧からなる従来のリフレクタで発生していた有効照射エリアの中央付近における配光のくぼみ（光量の部分的な低下）も無くせるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本発明のリフレクタ１５は、薄板状の１枚の金属板をプレス成形したものであり、ストロボ放電管１６（図２，図４参照）の周面を覆うように配置される周面反射部１７と、ストロボ放電管１６の両端部近くを覆うように配置される側面反射部１８とから構成されている。
【００１５】
図２は周面反射部１７の縦断面形状を拡大して示す断面図であり、図面の煩雑化を避けるために、上半分の断面形状のみが示してある。なお、周面反射部１７の下半分は、ストロボ放電管１６の中心を通る水平線を基準線Ｓ１とする線対称に形成されており、上半分と同じ断面形状にされている。
【００１６】
この周面反射部１７は、ストロボ放電管１６を受ける円弧状の受け面２０ａを有する放電管受け部２０と、受け面２０ａに連続する円弧状湾曲反射面２１ａを有する円弧状湾曲部２１と、楕円弧状湾曲反射面２２ａを有する楕円弧状湾曲部２２と、平坦反射面２３ａを有する平坦部２３とを順に連続させて構成されている。
【００１７】
ストロボ放電管受け面２０ａは、外径（直径）が２．５mmのストロボ放電管１６に対して半径１．２５mmの断面円弧ＥＡからなる湾曲面とされている。この湾曲面の形成角度θ１は、ストロボ放電管１６の中心を通る前記基準線Ｓ１に対して３０°≦θ１≦６０°の範囲とされている。この形成角度θ１を３０°以上にすることにより、受け面２０ａからのトリガ電圧の印加が確実に行えるようになる。また、形成角度θ１を６０°以下にすることにより、放電管受け部２０による放電管１６への光線再入射量を減少させることができる。
【００１８】
前記円弧状湾曲反射面２１ａは縦断面が円弧ＡＢで構成されており、その半径は、放電管外径が２．５mmに対して、１．６〜２．４mm程度にされている。そして、放電管の中心Ｐ１から出た光線がこの円弧状湾曲反射面２１ａで反射し、この反射した光線が、図３に示すように、有効照射エリアＥＡの上端近くの点Ａ’から、中央エリアＣＡの下端近くの点Ｂ’までを照射するように、前記円弧ＡＢが配置される。すなわち、円弧状湾曲反射面２１ａにおける放電管受け部２０との継ぎ目Ａの近傍部分で反射した光線が有効照射エリアＥＡの上端近くの点Ａ’を照射するようにする。また、放電管１６の中心から出た光線が、円弧状湾曲反射面１６ａにおける前記円弧ＡＢと楕円弧ＢＣとの継ぎ目Ｂで反射し、この反射した光線が中央エリアＣＡの下端近くの点Ｂ’を照射するようにする。なお、有効反射エリアＥＡはカメラにより撮影される撮影画面範囲である。また、中央エリアＣＥは本実施形態では、有効反射エリアＥＡにおける上下方向照射長さＬ１の１／２の長さ（Ｌ１／２）を有するエリアであり、この中央エリアＣＡの中心は有効反射エリアＥＡの中心と一致している。
【００１９】
前記楕円状湾曲反射面２２ａは縦断面が楕円弧ＢＣで構成されている。この楕円弧ＢＣと前記円弧ＡＢとの継ぎ目Ａにおいて共通の接線を有するように、楕円弧ＢＣは前記円弧ＡＢに接続されている。楕円弧ＢＣは円弧接続側が曲率が大きく、直線接続側が曲率が小さくなる向きで配置されている。そして、図３に示すように、この楕円弧状湾曲反射面２２ａで反射した放電管１６の中心からの光線により、前記中央エリアＣＥの下端部付近であるＢ’〜Ｃ’の範囲を照射させる。この楕円弧ＢＣとしては、例えば、長軸径が４１．６５mmで短軸径が１３．１８mmであり、長軸と楕円との右側交差点を基準にして反時計方向にその始点角度が５°３９′３６″であり、終点角度が１３°８′２７″のものが用いられるが、これに限定されることはなく、前記中央エリアＣＥの下端部付近であるＢ’〜Ｃ’の範囲を照射するものであればよい。
【００２０】
前記平坦反射面２３ａは縦断面が直線ＣＤで構成されており、この直線ＣＤは前記楕円弧ＢＣの接線とし、楕円弧ＢＣに接続されている。そして、図３に示すように、この平坦反射面２３ａで反射した放電管の中心から出た光線により、中央エリアＣＡの中心部Ｄ’から中央エリアＣＡの下端部付近のＣ’の範囲Ｃ’〜Ｄ’を照射させる。
【００２１】
なお、図３では、ストロボ放電管１６の中心Ｐ１から出た光線のみを代表的に記載してあり、ストロボ放電管１６の全体から発する光はこれら図示された光線を中心とするある幅を有するものとなる。
【００２２】
図１に示すように、側面反射部１８は、上下の平坦部２３に連続するように延設された一対の側面板２５，２６から構成されている。これら側面板２５，２６は、前記平坦部２３に対し垂直になるように折り曲げられている。なお、放電管受け部２０及び円弧状湾曲部２１付近は切り欠かれている。そして、図４に示すように、この切欠き２７，２８から放電管１６の端部がリフレクタ１５の外部に突出するようにされている。
【００２３】
図４に示すように、側面反射部１８は、放電管１６の中心が通る水平断面において、放電管１６の中心線に対して傾斜角度θ２で傾斜して配置されており、放電管１６からの光線が有効照射エリアを効率良く照射するようにされている。また、放電管１６の閃光を有効に利用するために、放電管アーク長さＬ２が放電管受け部長さＬ３よりも小さくされている。
【００２４】
このように構成されたリフレクタ１５は、図５に示すように、リフレクタケース３０に入れられた後に、ストロボ放電管１６が取り付けれられる。この後に、透明プロテクタ３１が取付けられてストロボ発光部３２が構成される。
【００２５】
図６に示すように、ストロボ発光部３２には周知のようにストロボ回路が組み込まれたプリント基板３３が取り付けられ、ストロボユニット３４が構成される。プリント基板３３には、メインコンデンサ３５等の電気部品と、電池３６を保持するとともに、ストロボ回路に接続するための一対の電極板３７ａ，３７ｂと、シンクロスイッチ３８と、接触面３９ａ，３９ｂとが設けられている。前記接触面３９ａ，３９ｂには接触片３９ｃが接触自在に取り付けられている。この接触片３９ｃは、充電ボタン５２の押圧操作により接触面３９ａ，３９ｂに接触し、これによりメインコンデンサ３５への充電が開始される。
【００２６】
このストロボユニット３４は、レンズ付きフイルムユニット４０に組み込まれる。図６は、レンズ付きフイルムユニット４０を分解して示すものである。レンズ付きフイルムユニット４０は、フイルムカートリッジ４１のカートリッジ４１ａ及びこのカートリッジ４１ａから引き出された写真フイルム４１ｂとが装填される本体基部４２と、この本体基部４２の前面に装着される露光ユニット４３及びストロボユニット３４と、本体基部４２の前面に装着され、露光ユニット４３及びストロボユニット３４を覆う前カバー４５と、本体基部４２の背面側に装着され、本体基部４２との間で写真フイルム４１ｂを光密に収納する後カバー４６とから構成されている。
【００２７】
露光ユニット４３は、撮影可能なコマ数を表示するカウンタ機構，シャッタ機構，写真フイルムを１コマずつ送るための１コマ送り機構，撮影レンズ４７，及びファインダ４８等を組み付けてユニット化したものである。
【００２８】
本体基部４２には、カートリッジ４１ａが装填されるカートリッジ室４２ａと、カートリッジ４１ａから引き出され、ロール状にされた未露光の写真フイルム４１ｂを収納するフイルム収納室４２ｂとが設けられている。これらの底面は、開口となっており、後カバー４６に形成された底蓋４６ａ，４６ｂによって塞がれる。カートリッジ室４２ａの底蓋４６ａは、爪係合により開閉自在にされており、写真フイルム４１ｂの全コマの撮影終了後には、撮影済の写真フイルム４１ｂを収納したカートリッジ４１ａを取り出すための取り出し蓋となる。
【００２９】
カートリッジ室４２ａの上部には、巻上げノブ５０が回動自在に配されている。この巻上げノブ５０を図中反時計方向に回転することにより、撮影済の写真フイルム４１ｂの部分がカートリッジ４１ａ内に巻き込まれるとともに、フイルム収納室４２ｂから未露光の部分が引き出されて、アパーチャ４２ｃの背後にセットされる。
【００３０】
前カバー４５には、その上面にレリーズボタン５１が一体に形成されている。また、前カバー４５の前面には、撮影レンズ４７，ファインダ４８，ストロボ発光部３２を露呈するための開口が形成されるとともに、充電ボタン５２が一体に形成されている。
【００３１】
次に本実施形態における作用を説明する。撮影時にはシャッタレリーズ操作に同期して放電管１６が発光する。この放電管１６からの光線は有効照射エリアを直接に照射する他に、図２，図３に示すように、リフレクタ１５を介してその反射光が有効照射エリアＥＡを照射する。
【００３２】
円弧状湾曲反射面２１ａで反射した光は、有効照射エリアＥＡの上部付近のＡ’から中央エリアＣＡの下側部分Ｂ’までの範囲Ａ’〜Ｂ’を照射する。また、平坦反射面２３ａで反射した光は、中央エリアＣＡの中央Ｄ’からその下端部付近Ｃ’までの範囲Ｄ’〜Ｃ’を照射する。更に、楕円弧状湾曲反射面２２ａで反射した光は、中央エリアＣＡの下端部付近のＣ’〜Ｂ’を照射する。このように、断面円弧、断面楕円弧、断面直線による各反射面２１ａ，２２ａ，２３ａによって、有効照射エリアＥＡの上下方向範囲において、その上限近くＡ’から中央エリア範囲の下端部Ｂ’，Ｃ’を経て中央エリアＣＡの中心Ｄ’までを照射するので、反射光の配光をなめらかにすることができるとともに、中央エリアを充分に照射することができる。したがって、従来のように、円弧又は楕円弧を用いた湾曲反射面のみで構成したリフレタクに比べて有効照射エリアへの光量を１６％〜３０％程度上げることができた。
【００３３】
なお、上記実施形態では、アルミ板をプレス成形することによりリフレクタ１５を構成したが、用いる金属板はアルミ板に限定されることなく、導電性があり高い反射率が得られる材料であればその他の金属板を用いてもよい。また、金属板をプレス成形する代わりに、合成樹脂成形品によりリフレクタを構成し、これらリフレクタの反射面に金属膜を蒸着させてもよい。この場合にトリガ電圧を印加する放電管受け面にはアルミ板を貼りつけるとよい。
【００３４】
上記実施形態では、円弧状湾曲部２１と断面直線の平坦部２３との間を断面楕円弧の湾曲部２２で連続させたが、この断面楕円弧の湾曲反射面２２ａの代わりに、複数の曲率の異なる円弧を曲率の順になだらかに連続させた複合円弧面を用いてもよい。このような疑似楕円弧も本発明における楕円弧に含まれる。
【００３５】
上記実施形態では、レンズ付きフイルムユニット４０について説明したが、本発明は、各種のカメラに用いるストロボ装置に利用することができる。また、ストロボ放電管に限定されることなく、直管状の蛍光灯や紫外線ランプ等を反射させるリフレタクに本発明を実施してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、放電管受け部に連続する縦断面形状を、円弧、楕円弧、直線により順に構成し、前記円弧の縦断面形状を有する円弧状湾曲反射面と、前記楕円弧の縦断面形状を有する楕円弧状湾曲反射面と、前記直線の縦断面形状を有する平坦反射面とを備えたから、これら各反射面の配置を変えることで、集光効率を上げることができる。また、中央エリアの配光のくぼみを無くすことができる。前記円弧状湾曲反射面と楕円弧状湾曲反射面と平坦反射面とを前記ストロボ放電管を中心とした線対称位置で配置することにより、集光効率をより一層上げることができる。
【００３７】
前記放電管受け部をストロボ放電管径以上で形成し、この放電管受け部の形成角度を前記線対称の基準線に対して３０度以上にしたから、放電管へのトリガ電圧の印加を確実に行うことができる。また、この放電管受け部の形成角度を６０度以内にしたから、放電管への再光線入力量を減少させることができる。
【００３８】
前記直線を前記楕円の接線とし、前記平坦反射面を、前記ストロボ放電管の中心から出た光線が有効照射エリアの中央エリアの中央から中央エリアの下端部近くまでを照射するように配置することにより、撮影画面の中央部をより明るく照らすことができ、中央付近における配光のくぼみを無くすことができる。しかも、この平坦反射面の両端縁に側面反射部を折り曲げて配置することにより、折り曲げ部分が直線となるので、プレス成形が容易になる。また、楕円の接線であり、直線を動かすだけなので、光線のコントロールが行ないやすく、設計がし易＜なる。
【００３９】
ストロボ放電管の中心から出て、円弧状湾曲反射面における円弧と楕円弧との継ぎ目で反射した光線が中央エリアの下端部近くを照射するとともに、円弧状湾曲反射面における円弧と放電管受け部との継ぎ目で反射した光線が有効照射エリアの上限近くを照射し、その他の円弧状湾曲反射面で反射した光線が中央エリアの下端から有効照射エリアの上限との間を照射するように、前記円弧を形成したから、有効照射エリア全体を照射するとともに中央エリアを照射することができ、集光効率を上げることができる。
【００４０】
ストロボ放電管の中心から出て、楕円状湾曲反射面で反射した光線が、中央エリアの中央からその下端部近くを照射するように、楕円弧を形成し、この楕円弧と前記円弧との継ぎ目において共通の接線を有するように、楕円弧を配置したから、中央エリアの下端部近くを重点的に且つ有効照射エリアの全体にわたって照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したストロボ放電管用リフレクタを示す斜視図である。
【図２】同リフレクタの上半分の縦断面形状を示す断面図である。
【図３】リフレクタの各反射面による有効照射エリアへの照射を示す説明図である。
【図４】リフレクタの横断面形状を示す断面図である。
【図５】ストロボ発光部を分解して示す斜視図である。
【図６】レンズ付きフイルムユニットを分解して示す斜視図である。
【図７】従来のストロボユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
１５ リフレクタ
１６ ストロボ放電管
１７ 周面反射部
１８ 側面反射部
２０ 放電管受け部
２１ 円弧状湾曲部
２１ａ 円弧状湾曲反射面
２２ 楕円状湾曲部
２２ａ 楕円状湾曲反射面
２３ 平坦部
２３ａ 平坦反射面
３０ リフレクタケース
３１ 透明プロテクタ
３２ ストロボ発光部
３３ プリント基板

Claims (4)

1. ストロボ放電管にトリガ電圧を印加するための放電管受け部及びこの放電管受け部に連続する周面反射部を有し、前記周面反射部によってストロボ放電管の中心から出た光が、カメラの撮影画面範囲である有効照射エリアを照明するストロボ放電管用リフレクタにおいて、
   前記周面反射部の縦断面形状を、円弧、楕円弧、直線により順に構成すると共に、前記円弧と楕円弧の継ぎ目において共通の接線を有するように接続し、且つ前記直線を前記楕円弧の接線とし、
   前記円弧の縦断面形状を有する円弧状湾曲反射面によって前記有効照射エリアの上端から該有効照射エリアの上下方向の中央エリアの下端までの範囲を照射し、前記楕円弧の縦断面形状を有する楕円弧状湾曲反射面によって前記中央エリアの下端部付近を照射し、前記直線の縦断面形状を有する平坦反射面によって前記中央エリアの下端部付近から前記中央エリアの中央部までの範囲を照射し、
   前記円弧状湾曲反射面と楕円弧状湾曲反射面と平坦反射面とを前記ストロボ放電管の中心を通る水平線を基準とした線対称位置で配置したことを特徴とするストロボ放電管用リフレクタ。
2. 前記放電管受け部をストロボ放電管径以上で形成し、この放電管受け部の形成角度を前記線対称の基準線に対して３０度〜６０度の範囲内にしたことを特徴とする請求項１記載のストロボ放電管用リフレクタ。
3. 前記中央エリアの上下方向長さを有効照射エリアの上下方向長さの半分とし、中央エリアの中心を有効照射エリアの中心に合わせたことを特徴とする請求項１または２記載のストロボ放電管用リフレクタ。
4. 前記放電管受け部を、ストロボ放電管のアーク長さよりも長く形成したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載のストロボ放電管用リフレクタ。

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