(57)【要約】    【課題】  簡単で効果的な形状の反射面として、小型化が可能で、しかも照射光の無駄が少なく、高効率で且つ優れた配光特性を得る。    【解決手段】  反射笠１２の奥部反射面は、発光管１１の半径ｒとほぼ等しく且つそれよりも若干大きい半径Ｒで湾曲している。この半径Ｒの半円筒状の湾曲面に連続して反射笠１２の開口部にいたるまでの反射面を断面が発散曲線を呈するように形成する。発散曲線は、楕円筒の一部で構成している。発光管１１は、反射笠１２の奥部に配置されている。発光管１１の中心からの、直接光線が被写体範囲を照射する照射角度と反射笠１２で反射される反射光の照射角度がほぼ等しくなるように発散曲線を形成する楕円の軸線（焦点）を、反射笠１２の外側に配置する。【選択図】    図１
2006259467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管および前記発光管から射出する光束を反射して被写体に向けて照射する反射手段を有するストロボ装置において、
前記発光管の長手方向軸に垂直に交わり、装置を２分する平面断面上で、
前記反射手段の反射面の被写体照射開口部から遠い側に位置する発光管収納部を、半径が前記発光管半径よりも若干大きなほぼ円弧状として形成し、且つ
前記発光管収納部の円弧から被写体照射開口部に至る反射面を、前記発光管の中心から直接被写体を照射する照射角と前記反射面で反射して被写体を照射する反射光の照射角とがほぼ等しくなるような発散曲線として形成したことを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
前記発散曲線は、楕円弧であ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３】
前記発散曲線は、円弧であ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４】
前記発散曲線は、放物線であ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５】
前記発散曲線は、複数の直線からなる折れ線により形成した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６】
前記反射手段の反射面は、前記平面断面上で、発散曲線と１個以上の直線との組み合わせとして形成した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７】
前記被写体照射開口部の近傍に光偏向器を配置したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のストロボ装置。
【請求項８】
前記被写体照射開口部の近傍にプロテクタを配置したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のストロボ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等に用いられる照明光源としてのストロボ装置に係り、特にその反射笠における反射面形状による配光特性を考慮したストロボ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カメラ等のストロボ装置においては、図１０に示すように、断面がほぼ楕円の一部をなすような部分楕円筒状の反射笠１の焦点付近に円筒状の発光管２の中心を配置し、発光管２の中心からの直接光（破線で示す）と反射笠１の反射面により反射され、集光された反射光（実線で示す）との合成光線によって被写体を照射する。このとき図１０に示されているように、直接光と反射光の照射角度がほぼ等しい角度になるように反射笠を半楕円筒形状にすることが知られている。しかしながら、このようにすると、反射笠１の開口幅および深さが大きくなるという不具合がある。
小型化するためには、図１１に示すように楕円筒状反射笠の深さを浅くして部分楕円筒状反射笠３とすればよいが、このようにすると直接光が被写体照射範囲に対して広がりすぎてしまう。一方、反射光は逆に被写体照射範囲よりも狭くなってしまい配光特性を損なうという不具合が生じる。また、図１２に示すように、深さの浅い半楕円筒状反射笠４とすると直接光および反射光が共に大きな角度になり無駄な光線が多くなって効率が悪くなる。このような不具合を解消するためには、照射光を拡散または集光させるために、反射笠の前面に光学レンズや、光偏向器を配置したり、プロテクタを用いるなどしなければならなかった。
【０００３】
あるいは、例えば、特許文献１（特許第２７５０７４２号）または特許文献２（特開平９−１９７４９７号）に示されるように、反射笠の形状を複雑なものにしなければならなかった。特許文献１には、円筒状の放電管と、反射笠を有するストロボ装置において、放電管の中心軸に垂直で装置を長手方向にほぼ二分する平面をとったとき、奥部において反射笠が放電管をほぼ円弧状に取り囲み、反射笠の集光に寄与する部分の開口側の光照射正面方向に対する傾斜角をβ（β＞０）、反射笠の集光に寄与する部分の前記開口側の端を通り放電管の前方を横切らずに放電管に接する直線が光照射正面方向となす角度をα（α＞０）としたとき
０．７α≦β≦α
を満足するものが示されている。また、特許文献２には楕円筒反射面と複数の円筒反射面を組み合わせた複雑な波状反射面形状を用いることが示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２７５０７４２号公報
【特許文献２】特開平９−１９７４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、簡単で効果的な形状の反射面として、小型化が可能で、しかも照射光の無駄が少なく、高効率で且つ優れた配光特性を得ることが可能なストロボ装置を提供することを目的としている。
請求項１に記載の発明の目的は、特に、高効率で配光特性が優れたストロボ装置を提供することにある。
請求項２に記載の発明の目的は、特に、簡単な構成でしかも高効率で配光特性が優れたストロボ装置を提供することにある。
請求項３に記載の発明の目的は、特に、さらに簡単な構成のストロボ装置を提供することにある。
請求項４に記載の発明の目的は、特に、より高効率で配光特性が優れたストロボ装置を提供することにある。
請求項５に記載の発明の目的は、特に、より簡単な構成のストロボ装置を提供することにある。
請求項６に記載の発明の目的は、特に、一層簡単な構成でしかも高効率で配光特性が優れたストロボ装置を提供することにある。
請求項７に記載の発明の目的は、特に、さらに高効率で配光特性が優れたストロボ装置を提供することにある。
請求項８に記載の発明の目的は、特に、一層高効率で配光特性が優れたストロボ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明に係るストロボ装置は、上述した目的を達成するために、
発光管および前記発光管から射出する光束を反射して被写体に向けて照射する反射手段を有するストロボ装置において、
前記発光管の長手方向軸に垂直に交わり、装置を２分する平面断面上で、
前記反射手段の反射面の被写体照射開口部から遠い側に位置する発光管収納部を、半径が前記発光管半径よりも若干大きなほぼ円弧状として形成し、且つ
前記発光管収納部の円弧から被写体照射開口部に至る反射面を、前記発光管の中心から直接被写体を照射する照射角と前記反射面で反射して被写体を照射する反射光の照射角とがほぼ等しくなるような発散曲線として形成したことを特徴としている。
また、請求項２に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１のストロボ装置であって、
前記発散曲線が、楕円弧であることを特徴としている。
請求項３に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１のストロボ装置であって、
前記発散曲線が、円弧であることを特徴としている。
【０００７】
請求項４に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１のストロボ装置であって、
前記発散曲線が、放物線であることを特徴としている。
請求項５に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１のストロボ装置であって、
前記発散曲線を、複数の直線からなる折れ線により形成したことを特徴としている。
請求項６に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１のストロボ装置であって、
前記反射手段の反射面を、前記平面断面上で、発散曲線と１個以上の直線との組み合わせとして形成したことを特徴としている。
請求項７に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項のストロボ装置であって、
前記被写体照射開口部の近傍に光偏向器を配置したことを特徴としている。
請求項８に記載した発明に係るストロボ装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項のストロボ装置であって、
前記被写体照射開口部の近傍にプロテクタを配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単で効果的な形状の反射面として、小型化が可能で、しかも照射光の無駄が少なく、高効率で且つ優れた配光特性を得ることが可能なストロボ装置を提供することができる。
すなわち請求項１に記載の発明に係るストロボ装置によれば、
発光管および前記発光管から射出する光束を反射して被写体に向けて照射する反射手段を有するストロボ装置において、
前記発光管の長手方向軸に垂直に交わり、装置を２分する平面断面上で、
前記反射手段の反射面の被写体照射開口部から遠い側に位置する発光管収納部を、半径が前記発光管半径よりも若干大きなほぼ円弧状として形成し、且つ
前記発光管収納部の円弧から被写体照射開口部に至る反射面を、前記発光管の中心から直接被写体を照射する照射角と前記反射面で反射して被写体を照射する反射光の照射角とがほぼ等しくなるような発散曲線として形成したので、簡単で効果的な形状の反射面として、小型化が可能で、しかも照射光の無駄が少なく、高効率で且つ優れた配光特性を得ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１のストロボ装置において、
前記発散曲線を、楕円弧としたので、特に、簡単な構成でしかも高効率で優れた配光特性を得ることができる。
請求項３に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１のストロボ装置において、
前記発散曲線を、円弧としたので、特に、さらに簡単な構成とすることができる。
請求項４に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１のストロボ装置において、
前記発散曲線を、放物線としたので、特に、より高効率で優れた配光特性を得ることができる。
請求項５に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１のストロボ装置において、
前記発散曲線を、複数の直線からなる折れ線により形成したので、特に、より簡単な構成とすることができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１のストロボ装置において、
前記反射手段の反射面を、前記平面断面上で、発散曲線と１個以上の直線との組み合わせとして形成したので、特に、一層簡単な構成でしかも高効率で優れた配光特性を得ることができる。
請求項７に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のストロボ装置において、
前記被写体照射開口部の近傍に光偏向器を配置したので、特に、さらに高効率で優れた配光特性を得ることができる。
請求項８に記載の発明に係るストロボ装置によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のストロボ装置において、
前記被写体照射開口部の近傍にプロテクタを配置したので、特に、一層高効率で優れた配光特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のストロボ装置を詳細に説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示している。図１は、ストロボ装置の構成を模式的に示す断面図、図２は、図１のストロボ装置の発光管から直接被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図、そして図３は、図１のストロボ装置の発光管から反射笠で反射して被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。図３において、二点鎖線は二回以上反射笠で反射する光線を示している。
図１は、発光管の長手方向軸に垂直に交わり、且つ当該ストロボ装置を２分する平面断面における断面図である。図１に示すストロボ装置は、発光管１１と、反射笠１２を備えている。図１において、発光管１１は、円筒状をなしている。反射笠１２は、発光管１１からの光線の反射面を楕円筒面で構成している。
【００１２】
図１〜図３に示すストロボ装置において、反射笠１２の奥部反射面は、発光管１１の半径ｒとほぼ等しく且つそれよりも若干大きい半径Ｒで湾曲している。この半径Ｒの半円筒状の湾曲面に連続して反射笠１２の開口部にいたるまでの反射面を断面が発散曲線を呈するように形成する（請求項１に対応する）。この場合、発散曲線は、図１に破線で示すような楕円筒の一部で構成している（請求項２に対応する）。発光管１１は、反射笠１２の奥部に配置されている。つまり、反射笠１２の奥部の半径Ｒの反射面の中心と発光管１１の中心は、ほぼ同一軸を形成している。そして、発光管１１の中心からの、直接光線が被写体範囲を照射する照射角度と反射笠１２で反射される反射光の照射角度がほぼ等しくなるように発散曲線を形成する楕円の軸線（焦点）を、反射笠１２の外側に配置する（請求項１に対応する）。
上述したように、図２は、図１における発光管１１から直接被写体を照射する光線の照射角度を示しており、図３は、図２における発光管１１から発して反射笠１２で反射する光線が被写体を照射する照射角度を示し、実線は、反射笠１２の反射面で１回反射する光線、そして二点鎖線は反射笠の反射面で２回以上反射する光線を示している。
【００１３】
図２に示すように、発光管１１から被写体範囲を直接照射する照射角が約６２°で、それを超える光線は、図３に示すように反射笠１２で発散反射して被写体を照射する（図３には、反射笠１２の上半部における反射のみを示している）。図３からわかるように反射光線は反射笠１２の開口部に向かい、その照射角度はおよそ７０°である。反射照射角度は、１回反射に基づく角度としている。複数回反射した光線は反射面の反射率による減光が大きくなるのでここでは省略している。
図１に示しているように楕円の軸線（焦点）を反射笠１２の外側に配置することにより、先行する従来の技術のように反射光を集光するのでなく、発散させることができる。楕円の大きさ、楕円の傾きおよび使用範囲を、適切に選ぶことにより発光管１１と反射笠１２だけで発散の程度を設定することができるので、被写体範囲を直接照射する照射角度にほぼ等しくなるような反射光線を得ることができる。つまり、発光管１１の中心から被写体を直接照射する光束とほぼ等しい発散反射照射光束が得られ、配光特性の改善を図ることが可能となる。もちろん、反射笠１２の前方に配光特性をさらに向上させるためのフレネルレンズ等の光偏向器を配置しても良いし（請求項７に対応する）、そして配光特性よりもカメラ外観の見栄えを考慮したプロテクタ（請求項８に対応する）をデザインする自由度も増す。
【００１４】
図４〜図６は、本発明の第２の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示している。図４は、ストロボ装置の構成を模式的に示す断面図、図５は、図４のストロボ装置の発光管から直接被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図、そして図６は、図４のストロボ装置の発光管から反射笠で反射して被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。図６においても、二点鎖線は二回以上反射笠で反射する光線を示している。
図４は、発光管の長手方向軸に垂直に交わり、且つ当該ストロボ装置を２分する平面断面における断面図である。図４に示すストロボ装置は、発光管１１と、反射笠１３を備えている。図４において、発光管１１は、円筒状をなしており、反射笠１３は、発光管１１からの光線の反射面を断面において円弧をなす部分円筒面で構成している。
図４〜図６に示すストロボ装置において、反射笠１３の奥部反射面も反射笠１２と同様に、発光管１１の半径とほぼ等しく且つそれよりも若干大きい半径で湾曲している。この半円筒状の湾曲面に連続して反射笠１３の開口部にいたるまでの反射面を断面が発散曲線を呈するように形成する。この場合、発散曲線は、図４に破線で示すような円筒の一部で構成している（請求項３に対応する）。発光管１１は、反射笠１３の奥部に配置されている。つまり、反射笠１３の奥部の半円筒状の反射面の中心と発光管１１の中心は、ほぼ同一軸を形成している。そして、発光管１１の中心からの、直接光線が被写体範囲を照射する照射角度と反射笠１３で反射される反射光の照射角度がほぼ等しくなるように発散曲線を形成する円弧の軸線を、反射笠１３の外側に配置する。
【００１５】
図５に示すように、発光管１１から被写体範囲を直接照射する照射角が約６１°で、それを超える光線は、図６に示すように反射笠１３で発散反射して被写体を照射する。図６からわかるように反射光線は反射笠１３の開口部に向かい、その照射角度はおよそ７０°である。反射照射角度は、１回反射に基づく角度としている。複数回反射した光線は反射面の反射率による減光が大きくなるのでここでは省略している。
図４に示しているように円筒の軸線を反射笠１３の外側に配置することにより、反射光を発散させることができる。円弧の大きさおよび中心位置を、適切に選ぶことにより、被写体範囲を直接照射する照射角度にほぼ等しくなるような反射光線を得ることができる。この場合も、反射笠１３の前方に配光特性をさらに向上させるためのフレネルレンズ等の光偏向器を配置しても良いし、そして配光特性よりもカメラ外観の見栄えを考慮したプロテクタをデザインする自由度も増す。
図７〜図９は、本発明の第３の実施の形態に係るストロボ装置の構成を示している。図７は、ストロボ装置の構成を模式的に示す断面図、図８は、図７のストロボ装置の発光管から直接被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図、そして図９は、図７のストロボ装置の発光管から反射笠で反射して被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。図９においても、二点鎖線は二回以上反射笠で反射する光線を示している。
【００１６】
図７は、発光管の長手方向軸が垂直に交わり且つ当該ストロボ装置を２分する平面断面における断面図である。図７に示すストロボ装置は、発光管１１と、反射笠１４を備えている。図７において、発光管１１は、円筒状をなしており、反射笠１４は、発光管１１からの光線の反射面を断面において円弧をなす部分円筒面で構成している。
図７〜図９は、小型化の例であり、図４と同一半径の円筒面を利用して、深さを浅くし且つ開口部の大きさを小さくして反射笠１４の小型化を図っている。
図７〜図９に示すストロボ装置において、反射笠１４の奥部反射面も反射笠１２または１３と同様に、発光管１１の半径とほぼ等しく且つそれよりも若干大きい半径で湾曲している。この半円筒状の湾曲面に連続して反射笠１４の開口部にいたるまでの反射面を断面が発散曲線を呈するように形成する。この場合、発散曲線は、図７に破線で示すような円筒の一部で構成している。発光管１１は、反射笠１４の奥部に配置されている。つまり、反射笠１４の奥部の半円筒状の反射面の中心と発光管１１の中心は、ほぼ同一軸を形成している。そして、発光管１１の中心からの、直接光線が被写体範囲を照射する照射角度と反射笠１４で反射される反射光の照射角度がほぼ等しくなるように発散曲線を形成する円弧の軸線を、反射笠１４の外側に配置する。
【００１７】
図８に示すように、発光管１１から被写体範囲を直接照射する照射角が約７０°で、それを超える光線は、図９に示すように反射笠１４で発散反射して被写体を照射する。図９からわかるように反射光線は反射笠１４の開口部に向かい、その照射角度はおよそ７５°である。反射照射角度は、１回反射に基づく角度としている。図４における反射笠１３の深さおよび開口部の大きさが、それぞれ５．７ｍｍおよび５．５ｍｍだったのに対し、この場合、反射笠１４の深さおよび開口部の大きさは、それぞれ３．７ｍｍおよび３．８ｍｍとなり、約２ｍｍずつ小さくすることができ、一層小型化することができる。
発光管１１の発光部は発光管１１の中心だけではないが、発散曲線で反射される光線は発散することが容易に理解できるので、ここでは図示はしていない。
さらに、発散曲線は、放物線（請求項４に対応する）、複数の直線からなる折れ線（請求項５に対応する）および曲線と直線の組み合わせ（請求項６に対応する）によっても上述とほぼ同様にして形成することができる。
さらに、この場合も、反射笠１４の前方に配光特性をさらに向上させるためのフレネルレンズ等の光偏向器を配置しても良いし、そして配光特性のみならずカメラ外観の見栄えをも考慮したプロテクタをデザインする自由度も増す。
以上述べたように、ストロボ反射笠１２、１３、１４等の反射面に発散曲線を採用することによって、従来の反射笠よりも、小型化が可能で、外観デザインの自由度も大きなストロボ装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るストロボ装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のストロボ装置の発光管から直接被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。
【図３】図１のストロボ装置の発光管から反射笠で反射して被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るストロボ装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】図４のストロボ装置の発光管から直接被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。
【図６】図４のストロボ装置の発光管から反射笠で反射して被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るストロボ装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】図７のストロボ装置の発光管から直接被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。
【図９】図７のストロボ装置の発光管から反射笠で反射して被写体を照射する光線の照射角度を示す模式図である。
【図１０】従来のストロボ装置の構成の一例を示す模式的断面図である。
【図１１】従来のストロボ装置の構成の他の一例を示す模式的断面図である。
【図１２】従来のストロボ装置の構成のその他の一例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１１  発光管
１２  反射笠
１３  反射笠
１４  反射笠
【図１】
2006259467.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006259467.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2006259467.tif 000013
【図１２】
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