(57)【要約】【課題】光源にＬＥＤを用いて広範囲に光を照射することができるストロボ装置及びカメラを提供する。【解決手段】白色に発光するチップＬＥＤ１０は、回路基板１８に実装されており、このチップＬＥＤ１０を囲むようにリフレクタ１２が取り付けられている。リフレクタ１２の内側にはチップＬＥＤ１０から放出した光を拡散するとともに所定の色温度に変換する拡散板１４が取り付けられている。また、リフレクタ１２の先端部には、チップＬＥＤ１０から放出した光を前方に向けて拡大投光する凹レンズ１６が取り付けられている。これにより、点光源で指向性の強いＬＥＤを光源に用いた場合であっても、広範囲に光を当てることができる。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードにより照明光を放出するＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から放出された光を前方に向けて反射するリフレクタとを有する発光部と、
前記発光部の前方に配置され、該発光部から放出される光を前方に拡大投光するレンズと、
を備えたことを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ光源と前記レンズの間に前記ＬＥＤ光源から放出する光を拡散させる光学部材を配置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３】
前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源から放出する光を拡散させるとともに、所定の色温度に変換することを特徴とする請求項２に記載のストロボ装置。
【請求項４】
前記発光部と前記レンズとを光軸方向に相対移動させる移動手段を備え、該移動手段で前記発光部と前記レンズとを光軸方向に相対移動させることにより、前記レンズから出射される光の照射角を変化させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のストロボ装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載のストロボ装置をカメラ本体に内蔵したことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストロボ装置及びカメラに係り、特にストロボ光源に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたストロボ装置及びカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカメラのストロボ装置は、光源としてキセノン管を利用している。しかし、光源にキセノン管を用いたストロボ装置は、数ミリ秒程度の瞬間光しか発光できないため、スローシャッタでのストロボ撮影ができないという欠点があった。また、キセノン管は昼光色に近い分光特性をもっているため、朝方や夕方に逆光補正を目的としたストロボ撮影を行うと、不自然な色合いの写真となるという欠点があった。
【０００３】
そこで、このようなキセノン管を光源に用いたストロボ装置の欠点を解消すべく、光源にＬＥＤを用いたストロボ装置が提案されている（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１６４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＥＤは点光源であるため、キセノン管のストロボ装置に比べて発光面積が小さく、狭い範囲しか光を照射できないという欠点がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光源にＬＥＤを用いて広範囲に光を照射することができるストロボ装置及びカメラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、発光ダイオードにより照明光を放出するＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から放出された光を前方に向けて反射するリフレクタとを有する発光部と、前記発光部の前方に配置され、該発光部から放出される光を前方に拡大投光するレンズと、を備えたことを特徴とするストロボ装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、発光部の前方に光を拡大するレンズを配置することにより、点光源として発光される発光ダイオードからの光を拡大して照射することができる。これにより、点光源で指向性の強い発光ダイオードを光源に用いた場合であっても、広範囲に光を当てることができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記ＬＥＤ光源と前記レンズの間に前記ＬＥＤ光源から放出する光を拡散させる光学部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載のストロボ装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、ＬＥＤ光源から放出された光を光学部材で拡散することにより、発光部の発光面積を拡げることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記光学部材は、前記ＬＥＤ光源から放出する光を拡散させるとともに、所定の色温度に変換することを特徴とする請求項２に記載のストロボ装置を提供する。
【００１２】
また、本発明によれば、ＬＥＤ光源から放出される光を光学部材によって所定の色温度に整えることができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、前記発光部と前記レンズとを光軸方向に相対移動させる移動手段を備え、該移動手段で前記発光部と前記レンズとを光軸方向に相対移動させることにより、前記レンズから出射される光の照射角を変化させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のストロボ装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、移動手段で発光部とレンズとを光軸方向に相対移動させることにより、レンズから出射される光の照射角を変化させることができる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、請求項１、２、３又は４に記載のストロボ装置をカメラ本体に内蔵したことを特徴とするカメラを提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るストロボ装置及びカメラの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１７】
図１は、本発明に係るストロボ装置が組み込まれたカメラの一実施形態を示す正面斜視図である。
【００１８】
このカメラ１は、ＣＣＤを用いて被写体の光学像をデジタル信号に変換し、記録メディアに記録するデジタルカメラであり、そのカメラボディ（カメラ本体）２の正面には、撮影レンズ３、ファインダ窓４、ストロボ装置５、ストロボ調光窓６等が設けられており、上面にはレリーズボタン７、電源スイッチ８等が設けられている。また、図示はしていないが、カメラボディ２の背面には、ファインダ接眼部、液晶モニタ、各種操作ボタン類などが設けられている。
【００１９】
図２は、図１に示すカメラ１のカメラボディ２に内蔵されたストロボ装置５の構成を示す斜視図である。
【００２０】
同図に示すように、ストロボ装置５は、チップ（型）ＬＥＤ１０、リフレクタ１２及び拡散板１４からなる発光部９と、その発光部９からの光を前方に向けて拡大投光する凹レンズ１６とで構成され、回路基板１８（たとえば、プリント基板）に取り付けられている。
【００２１】
回路基板１８には、回路部品（たとえば、ストロボ装置５のチップＬＥＤ１０を発光制御するためのストロボ回路等）が実装されている。この回路基板１８には、金メッキが付着された実装ランド２０が設けられており、ストロボ装置５は、この実装ランド２０に取り付けられている。
【００２２】
光源であるチップＬＥＤ１０は、表面実装が可能であって、高輝度で白色発光する。このチップＬＥＤ１０には、２つの電極パッド（図示せず）が設けられており、それらの電極パットが、図３に示すように、回路基板１８の実装ランド２０に設けられたパッド２４、２４に半田ペースト等の導電性接着剤で接合されている。これにより、チップＬＥＤ１０が実装ランド２０に固着されるとともに、回路基板１８に実装されたストロボ回路に電気的に接続される。なお、実装ランド２０のパッド２４、２４は、金メッキとは絶縁されている。また、チップＬＥＤ１０を回路基板１８に実装する方法は上述の場合に限らない。
【００２３】
リフレクタ１２は、先端部に向かって拡大する矩形の筒状に形成されており、実装ランド２０に固着されたチップＬＥＤ１０の周囲を囲むようにして回路基板１８に取り付けられることにより、チップＬＥＤ１０から放出された光を前方に向けて反射する。このリフレクタ１２の基端部外周には、図４に示すように、一対の爪２６Ａ、２６Ｂが設けられており、この爪２６Ａ、２６Ｂを回路基板１８に形成された取付孔２８Ａ、２８Ｂに嵌めこむことにより、リフレクタ１２が回路基板１８に固定される。
【００２４】
拡散板１４は、リフレクタ１２内に取り付けられており、チップＬＥＤ１０から放出される光を拡散するとともに、所定の色温度に変換する。この拡散板１４は、リフレクタ１２の断面形状に合致して形成されており、リフレクタ１２の内壁面に密着して固定されている。したがって、チップＬＥＤ１０から放出される光は、すべて拡散板１４を透過する。
【００２５】
凹レンズ１６は、リフレクタ１２の先端部に取り付けられており、拡散板１４を介して放出されるチップＬＥＤ１０からの光を前方に向けて拡大投光する。この凹レンズ１６は、リフレクタ１２の先端開口部の形状に合致して形成されており、リフレクタ１２の先端開口部を塞ぐようにして取り付けられている。
【００２６】
前記のごとく構成された本実施の形態のストロボ装置５の作用は次のとおりである。
【００２７】
図５に示すように、光源としてのチップＬＥＤ１０のＬＥＤ（チップ）から放出された光は、まず、拡散板１４を透過することで、拡散されるとともに所定の色温度に変換される。そして、この拡散板１４を透過した光が、凹レンズ１６を透過することで、前方に向けて放射状に拡大投光される。これにより、点光源として発光し、指向性の強いＬＥＤからの光を広範囲に照射することができる。
【００２８】
また、本実施の形態のストロボ装置５によれば、チップＬＥＤ１０から側面方向に放出された光が、リフレクタ１２によって前方に反射されるとともに、チップＬＥＤ１０から背面方向に放出された光が、実装ランド２０に付着された金メッキによって前方に向けて反射される。これにより、チップＬＥＤ１０から側面方向及び背面方向に放出された光も前方への照明光として有効に利用することができる。
【００２９】
また、チップＬＥＤ１０等を回路基板１８に実装することにより、部品点数を削減でき、製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、１つの白色発光のチップＬＥＤ１０をストロボ装置５の光源として使用したが、１つだけでなく複数の白色発光のチップＬＥＤを回路基板１８の実装ランド２０に実装して光源として使用してもよい。
【００３１】
また、ストロボ装置５の光源として白色発光のチップＬＥＤ１０を用いるのではなく、異なる発光色のチップＬＥＤ、たとえば赤色発光、緑色発光、青色発光のチップＬＥＤを使用し、これらの光を混ぜ合わせて白色の照明光を放射するようにしてもよい。この場合、図６に示すように、赤色発光、緑色発光、青色発光の各チップＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを回路基板１８の実装ランド２０に放射状に配置することが好ましい。すなわち、図２に示した一対のパッド２４と同様の３対のパッド２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂを回路基板１８の実装ランド２０に放射状に設け、各対のパッド２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂにそれぞれ赤色発光のチップＬＥＤ１０Ｒ、緑色発光のチップＬＥＤ１０Ｇ、青色発光のチップＬＥＤ１０Ｂを固着する。これにより、各チップＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂから放出する光を効率よく混ぜることができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、白色の照明光を放射する場合について説明したが、白色以外の色の照明光を放射させるようにしてもよく、その場合にはその色に応じた発光色のチップＬＥＤを用いればよい。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、実装ランド２０の表面に金メッキを付着させ、チップＬＥＤ１０から背面方向に放出された光を前方に反射させるようにしたが、実装ランド２０の表面は光を反射させる効果があれば金メッキ以外の材料で形成してもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では、ストロボ装置５の光源として表面実装型のチップＬＥＤ１０を使用したが、光源として使用するＬＥＤの形態はこれに限らず、図７に示すように、リード端子が設けられているＬＥＤランプ１０Ａを使用することもできる。この場合、リフレクタ１２Ａには、前面のみが開口しているものを使用することができる。
【００３５】
図８は本発明に係るストロボ装置の第２の実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【００３６】
同図に示すように、本実施の形態のストロボ装置３０は、上述した第１の実施の形態のストロボ装置５において、光源の前方に配置された凹レンズ１６を光軸に沿って前後移動自在に保持したもので、これにより、ストロボ装置から照射される光の照射角度を可変する。なお、上述した実施の形態のストロボ装置５と同じ構成部材には、同一符号を付して、その説明は省略する。
【００３７】
図８に示すように、チップＬＥＤ１０、リフレクタ１２及び拡散板１４からなる発光部９の前方には、レンズ枠３２に保持された凹レンズ１６が配置されており、その前方には透明なカバーガラス３４が配置されている。カバーガラス３４は、カメラボディの外装２Ａに嵌めこまれている。
【００３８】
凹レンズ１６を保持するレンズ枠３２は、その外周部にガイド部３６とナット部３８が一体成形されている。
【００３９】
ガイド部３６には凹レンズ１６の光軸Ｌに沿ってガイド穴３６Ａが形成されており、このガイド穴３６Ａには、光軸Ｌに沿って配設されたガイド棒４０が挿通されている。ガイド棒４０は、カメラボディ内に配設された図示しないフレームに固定されており、このガイド棒４０に沿ってガイド部３６が摺動することにより、凹レンズ１６が光軸Ｌに沿って発光部９の前方を前後移動する。
【００４０】
一方、ナット部３８には凹レンズ１６の光軸Ｌに沿ってネジ穴３８Ａが形成されており、このネジ穴３８Ａには、光軸Ｌに沿って配設されたネジ棒４２が螺合されている。ネジ棒４２は、カメラボディ内に配設されたモータ４４の出力軸に連結されており、このモータ４４を駆動することにより回転する。そして、このネジ棒４２が回転することにより、ナット部３８がネジ棒４２に沿って移動し、これにより、凹レンズ１６が光軸Ｌに沿って前後移動する。
【００４１】
なお、このネジ棒４２を回転駆動するモータ４４は、デジタルカメラ１を統括・制御する制御部（ＣＰＵ）によって駆動が制御されており、撮影レンズ３のズーミングに連動して駆動される。すなわち、凹レンズ１６を介して照射される光の照射角が、撮影レンズ３の画角に応じて変化するように駆動が制御される。
【００４２】
以上のように構成された本実施の形態のストロボ装置３０によれば、発光部９の前方に配置された凹レンズ１６を光軸Ｌに沿って前後移動させることにより、凹レンズ１６を介して照射される光の照射角度を撮影レンズ３の画角に合わせて変えることができる。これにより、光源としてのチップＬＥＤ１０から照射される光を効率よく利用することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、発光部９を固定し、この固定された発光部９に対して凹レンズ１６を前後移動させているが、逆でもよい。すなわち、凹レンズ１６を固定し、この固定された凹レンズ１６に対して発光部９を凹レンズ１６の光軸Ｌに対して前後移動させてもよい。
【００４４】
また、上述した第１及び第２の実施の形態では、本発明にかかるストロボ装置をデジタルカメラに組み込んだ例で説明したが、フィルムを用いた銀塩カメラに用いることもできる。
【００４５】
また、本実施の形態では、本発明に係るストロボ装置をカメラ本体に組み込んだ場合を例に説明したが、独立して構成してもよい（いわゆる、外付けタイプのストロボ装置）。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光部の前方に光を拡大するレンズを配置することにより、点光源として発光される発光ダイオードからの光を拡大して照射することができる。これにより、点光源で指向性の強い発光ダイオードを光源に用いた場合であっても、広範囲に光を当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るストロボ装置が組み込まれたカメラの一実施形態を示す正面斜視図
【図２】第１の実施の形態のストロボ装置の構成を示す斜視図
【図３】チップＬＥＤの回路基板への取付構造を示す斜視図
【図４】リフレクタの回路基板への取付構造を示す斜視図
【図５】第１の実施の形態のストロボ装置の構成を示す縦断面図
【図６】ＲＧＢ３色のチップＬＥＤの回路基板への取付構造を示す斜視図
【図７】ＬＥＤランプの回路基板への取付構造を示す斜視図
【図８】第２の実施の形態のストロボ装置の縦断面図
【符号の説明】
１…カメラ、２…カメラボディ、３…撮影レンズ、４…ファインダ窓、５…ストロボ装置、６…ストロボ調光窓、７…レリーズボタン、８…電源スイッチ、９…発光部、１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ…チップＬＥＤ、１０Ａ…ランプＬＥＤ、１２、１２Ａ…リフレクタ、１４…拡散板、１６…凹レンズ、１８…回路基板、２０…実装ランド、２４、２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ…パッド、２６Ａ、２６Ｂ…爪、２８Ａ、２８Ｂ…取付穴、３０…ストロボ装置、３２…レンズ枠、３４…カバーガラス、３６…ガイド部、３６Ａ…ガイド穴、３８…ナット部、３８Ａ…ネジ穴、４０…ガイド棒、４２…ネジ棒、４４…モータ
【図１】
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【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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