專利名稱：照明設(shè)備和攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于攝像設(shè)備并且包括反射來自光源的光的反射構(gòu)件的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
上述照明設(shè)備例如被用作如數(shù)字式照相機等攝像設(shè)備用的閃光單元。照明設(shè)備包括如菲涅耳透鏡等光學構(gòu)件和反射構(gòu)件，該光學構(gòu)件透射來自如放電發(fā)光管等光源的光，以控制光照射范圍，該反射構(gòu)件反射來自光源的部分光，以將該部分光返回至光源并且將該部分光引導到光學構(gòu)件。
日本特許第3 5 44 0 6 6號公報公開了 一種包括反射構(gòu)件的照明設(shè)備，該反射構(gòu)件的被布置在相對于光源的中心的后側(cè)的后部形成為焦點位于光源的中心的橢圓形狀，該反射構(gòu)件的被布置在相對于光源的中心的前側(cè)的前部形成為中心位于光源的中心的圓筒形狀。
隨著裝配有該照明設(shè)備的攝像設(shè)備的小型化，也要求照明設(shè)備自身的小型化。
然而，照明設(shè)備的小型化使得光源和反射構(gòu)件的前部被布置成靠近由光學塑料形成的光學構(gòu)件，這可能使光學構(gòu)件被來自光源和反射構(gòu)件的前部的熱熔化。此外，在攝像設(shè)備的機架由金屬形成的情況下，光源和才幾架之間的爬電3巨離(creepagedistance)減小，這容易導致從光源到機架的電泄漏。
用耐熱的光學構(gòu)件覆蓋光源和反射構(gòu)件可以防止光學構(gòu)件的熔化和電泄漏的產(chǎn)生。然而，光學構(gòu)件在其光射出區(qū)域的周圍分散來自光源的光，這可能不能有效地將光引導到必要照射范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有高耐熱性并且能夠有效地將光從光源引導到必要照射范圍的照明設(shè)備，并且提供一種包括該照明設(shè)備的攝像設(shè)備。
作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種照明設(shè)備，該照
明設(shè)備包括光源；光學構(gòu)件，其被構(gòu)造成至少透射來自光源的光；以及反射構(gòu)件，其纟皮構(gòu)造成包括反射部，該反射部比光
學構(gòu)件。在光學構(gòu)件的光入射側(cè)表面上，在位于被反射部反射
括折射面，該折射面用于朝向光學構(gòu)件的射出面折射作為來自光源的光的一部分并且在不被反射部反射的情況下到達凹部的光。
作為本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備拍攝利用來自上述照明設(shè)備的光照明的被攝體的圖像。


圖l示出了作為本發(fā)明的一個實施方式的閃光單元的剖視
圖(沿圖2中的A-A線截取的剖視圖)。
圖2示出了本實施方式的閃光單元的主碎見圖。圖3示出了本實施方式的閃光單元的分解立體圖。圖4示出了本實施方式的閃光單元的正面立體圖和背面立體圖。
圖5示出了本實施方式的閃光單元的光線追蹤(raytracing ) 圖。圖6示出了當棱鏡板(prism panel)上沒有形成凹部時的閃光單元的光線追蹤圖。
圖7示出了裝配有本實施方式的閃光單元的照相機的正面立體圖。
具體實施例方式
下面將參照

本發(fā)明的典型實施方式。圖7示出了作為攝像設(shè)備或光學設(shè)備的數(shù)字式靜態(tài)照相機(下文中簡稱為"照相機")的外觀，該靜態(tài)照相機裝配有作為本發(fā)明的一個實施方式的照明設(shè)備的內(nèi)置閃光單元。
附圖標記1表示作為照相機的外部構(gòu)件的機架。附圖標記2表示包括攝像光學系統(tǒng)(未示出)的鏡筒。附圖標記3表示電源開/閉(on/off)按鈕，附圖標記4表示釋放按鈕。附圖標記5表示用于改變照相機的攝影模式等的選擇桿。附圖標記6表示上述閃光單元。
具有上述構(gòu)造的照相機能夠拍攝利用來自閃光單元6的光照明的被攝體的圖像。對被攝體的照明使得可以獲得良好的拍攝圖像。
圖l、圖2、圖3和圖4示出了閃光單元6及其周邊構(gòu)造。附圖標記16表示安裝有電氣元件的柔性基板，該電氣元件構(gòu)成用于能夠使作為閃光單元6的光源的氙(Xe)管(放電發(fā)光管)9發(fā)光的電路。在形成于柔性基板16的孔部16b的周圍形成焊盤(land,未示出)。附圖標記15表示蓄積(accumulate)Xe管9發(fā)光用的電荷的主電容器15。主電容器15的端子15a被插入通過孔部16b，然后被焊接到焊盤。
另外，帶有連接器的引線16c、引線16d和引線16f被連接到柔性基板16。通過將形成在閃光基部構(gòu)件ll上的凸起部(boss) 11 f插入到形成于柔性基板16的孔部16 a中來相對于閃光基部構(gòu)件11定位柔性基板16，然后用雙面膠帶等將柔性基板16固定到閃光基部構(gòu)件ll。
在閃光單元6中，在形成于反射構(gòu)件8的內(nèi)部的孔部8b中布置具有圓筒直管形狀的Xe管9。Xe管9的長度方向上的兩端被插入到形成于硅橡力交環(huán)10的孔部10a中，該硅橡膠環(huán)10具有耐熱性和電絕緣性。硅橡膠環(huán)10被布置成與反射構(gòu)件8的孔部8 b的兩端接觸。從而，在相對于反射構(gòu)件8定位Xe管9的狀態(tài)下，由反射構(gòu)件8保持Xe管9。
在下面的說明中，將光從閃光單元6射向被:攝體的方向(光照射方向或照射光軸方向)稱為"前方"或"前側(cè)"，將該方向的相反側(cè)稱為"后方"或"后側(cè)"。
反射構(gòu)件8反射從Xe管9發(fā)出的光。反射構(gòu)件8由如亮鋁(bright aluminum)等內(nèi)表面形成為高反射率表面的金屬材料或者內(nèi)表面形成為高反射率金屬氣相沉積表面的樹脂材料形成。
被連接到柔性基板16的引線16c和16d的端部被焊接到設(shè)置于Xe管9的長度方向上的兩端的電極9a。
保持Xe管9的反射構(gòu)件8由作為光學構(gòu)件的棱鏡板7保持。如圖l所示，棱鏡板7在與其長度方向正交的截面中形成為從比Xe管9的中心更靠后側(cè)的位置開始覆蓋反射構(gòu)件8 (和Xe管9)的前側(cè)部分的形狀。
肋7b形成在棱鏡板7的上內(nèi)表面和下內(nèi)表面上。上肋7b和
7沿上下方向保持Xe管9和反射構(gòu)件8。形成于反射構(gòu)件8的兩端的肋8a面對形成于棱鏡板7的長度方向上的兩端的肋(未示出)，并且在二者之間具有適當?shù)拈g隙，這使得棱鏡板7沿Xe管9和反射構(gòu)件8的長度方向(左右方向)保持Xe管9和反射構(gòu)件8。
棱鏡板7由能夠透射光的透光性材料形成。優(yōu)選使用如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等具有高透射率的光學有機聚合材料作為透光性材料。
形成于棱鏡板7的長度方向上的兩端的突起7a與形成于閃光基部構(gòu)件ll的長度方向上的兩側(cè)的壁lla接觸。從而，在左右方向上相對于閃光基部構(gòu)件11定位棱鏡板7 (即閃光單元6)。此外，形成于棱鏡板7的下部的后端的肋7 d被插入到形成于閃光基部構(gòu)件ll的凹槽lli中。由此，在前后方向上相對于閃光基部構(gòu)件ll定位閃光單元6。
橡膠纟反12以面對反射構(gòu)件8的背面8d的方式被插入到形成于閃光基部構(gòu)件11的凹部llc中。形成于柔性基板16的反射構(gòu)件連接部16 e被夾在橡膠板12和反射構(gòu)件8的背面8 d之間。橡膠板12通過其彈力向反射構(gòu)件8的背面8d壓反射構(gòu)件連接部16e 。反射構(gòu)件連接部16e經(jīng)由反射構(gòu)件8向形成于Xe管9的表面的透明電極(未示出)供給用于使Xe管9開始發(fā)光的觸發(fā)電壓。
閃光蓋13以覆蓋閃光單元6的上表面的方式被安裝到閃光基部構(gòu)件ll。形成在閃光基部構(gòu)件ll上的兩個凸起部llb被插入到形成于閃光蓋13的兩個孔部(未示出)中。形成于閃光基部構(gòu)件ll的接合爪lld和lle分別與形成于閃光蓋13的孔部13b和13a接合。由此，閃光蓋13被固定到閃光基部構(gòu)件ll。形成于棱鏡板7的肋7e被插入到形成于閃光蓋13的槽部13d中。由此，在前后方向上相對于閃光蓋13和閃光基部構(gòu)件ll定位閃光單元6。
閃光板14被安裝到閃光基部構(gòu)件ll的側(cè)面。由螺釘將閃光板14安裝在保持鏡筒2和形成有圖像處理電路和系統(tǒng)控制電路的主基板(未示出)的主機架(未示出)上，由此將閃光基部
8構(gòu)件11固定到主機架。形成在閃光基部構(gòu)件11上的凸起部11 g
被插入到形成于閃光板14的孔部14a中。由插入到形成于閃光板14的孔部14b和形成于閃光基部構(gòu)件11的螺紋孔部llh中然后被擰緊的螺釘將閃光板14固定到閃光基部構(gòu)件ll。另外，形成于閃光蓋13的接合爪13c與形成于閃光4反14的孔部14c接合。
設(shè)置于被連接到柔性基板16的引線16f的連接器16g被連接到安裝于上述主基板的連接器。這使得可以從主基板向柔性基板16供給電力和信號。
接著，將利用圖5說明閃光單元6的更詳細的構(gòu)造和光學作用。
反射構(gòu)件8包括橢圓部8e和圓筒部8f,該橢圓部8e形成在比Xe管9的中心(下文中稱為"光源中心")更靠后側(cè)的位置，該圓筒部8f形成在比光源中心更靠前側(cè)的上下位置。另外，反射構(gòu)件8包括作為反射部(第一反射部和第二反射部)的上下傾斜部8g，該上下傾斜部8g以從上下圓筒部8f向前(即光學構(gòu)件側(cè)或棱鏡板側(cè))延伸的方式形成。
從Xe管9發(fā)出的向后、向上和向下的光被橢圓部8e和上下圓筒部8f反射以返回至Xe管9。另一方面，從Xe管9發(fā)出的向前上方傾斜和向前下方傾斜的光(下文中稱為"第一光")被上下傾斜部8g反射，然后通過形成在上下傾斜部8g之間的開口 8h，從而被引導到棱鏡板7。開口8h的開口寬度是H。
從Xe管9發(fā)出的向前的光(下文中稱為"第二光")在不被反射構(gòu)件8反射的情況下通過開口 8 h朝向棱鏡板7行進。
棱鏡板7包括入射面7m和射出面7n，該入射面7m位于面對開口 8h的區(qū)域中，該射出面7n位于比入射面7m更靠前側(cè)的位置。棱鏡板7至少透射來自Xe管9的光。
上述第一光和第二光從入射面7m進入棱鏡板7。棱鏡板7的位于入射面7m和射出面7n之間的上內(nèi)表面和下內(nèi)表面形成為內(nèi)反射面(下文中稱為"全反射面")7o，該內(nèi)反射面通過內(nèi)部全反射將來自入射面7m的光的一部分引導到射出面7n。
全反射來收集進入棱鏡板7的光，從而以均 一 的光分布照射到被攝體側(cè)的必要照射范圍。在棱鏡板7中，由入射面7m、射出面7n和全反射面7o包圍的區(qū)域被稱為"光收集部"(lightcollecting portion )。
在棱鏡4反7的光入射側(cè)表面上，在位于面對開口 8h的區(qū)域(即入射面7m)的沿上下方向的外側(cè)的上下外側(cè)區(qū)域中，形成以遠離上下傾凍牛部8g的前端的方式凹陷的凹部7c。棱鏡板7的光入射側(cè)表面上的形成有凹部7c的上下外側(cè)區(qū)域位于被上下傾斜部8g反射的光到達的區(qū)域的外側(cè)。在圖5所示的截面中，各凹部7c均具有V形槽形狀。
圖6示出了作為比較例的在棱鏡板7上未形成凹部7c的閃光單元。從Xe管9發(fā)出的位于從Xe管9發(fā)出的向前上方傾斜和向前下方傾斜的第 一 光與從X e管9發(fā)出的向前的第二光之間的光(例如，光線a，下文中稱為"第三光")在不被傾斜部8g反射的情況下到達棱鏡板7的光入射側(cè)表面上的入射面7m外側(cè)的上下外側(cè)區(qū)域。
然后，第三光從棱鏡板7的光射出側(cè)表面上的射出面7n外側(cè)的上下外側(cè)區(qū)域朝向外側(cè)(被攝體側(cè))射出。第三光沒有被棱鏡板7的光收集部收集，由此朝向必要照射范圍的外側(cè)的區(qū)域行進。因此，用于必要照射范圍的光照射量減小，使得閃光單元的閃光指數(shù)降低。
相反地，在圖5所示的本實施方式的閃光單元中，由均構(gòu)成各自的凹部7c的折射面7cl朝向棱鏡板7的射出面7n折射到達凹部7c的第三光(例如光線b,其是從Xe管9發(fā)出的光的一部 分且在不被傾斜部8g反射的情況下到達凹部7c)。因此，第三 光也與第一和第二光一樣朝向必要照射范圍行進。從而，與圖 6所示的閃光單元相比，閃光指數(shù)提高。
折射面7cl也用作內(nèi)反射面，從入射面7m進入棱鏡板7的光 中的朝向折射面7cl行進的光(下文中稱為"第四光")被該折 射面7cl內(nèi)部全反射乂人而被引導到射出面7n。這使得可以將雖 然從入射面7m進入棱鏡板7但是沒有被光收集部的全反射面70 反射的第四光引導到必要照射范圍。因此，能夠進一步提高閃 光指數(shù)。
另外，在棱鏡*反7上形成凹部7c可以使沒有形成凹部7c時 的棱鏡板7的最靠近反射構(gòu)件8的傾斜部8 g的前端的部分遠離 傾斜部8g的前端。因此，即使傾斜部8g的前端、即反射構(gòu)件8 被布置成靠近棱鏡板7，也能夠防止棱鏡板7由于從Xe管9傳遞 到傾斜部8g的熱而熔化或變形。
如上所述，根據(jù)本實施方式，由于在棱鏡板7的光入射側(cè) 表面上形成以遠離反射構(gòu)件8的傾斜部8g的前端的方式凹陷的 凹部7c，因此，溫度變高的反射構(gòu)件8 (各傾斜部8g的前端) 可以被布置成靠近棱鏡板7。因此，可以實現(xiàn)閃光單元6的小型 化(閃光單元6的厚度的減小)。
此外，在凹部7c中形成折射面(和反射面)7cl使得可以 將來自Xe管9的光中的沒有被傾斜部8g反射并且沒有到達棱鏡 板7的入射面7m的光經(jīng)由棱鏡板7的射出面7n引導到必要照射 范圍。這可以提高來自Xe管9的光的利用效率，因此，可以實 現(xiàn)用于必要照射范圍的明亮的照明。
另外，由于本實施方式中的由光學有機聚合材料形成的棱 鏡板7具有覆蓋反射構(gòu)件8的大部分的形狀，因此，可以增大機
ii架1和反射構(gòu)件8之間的絕緣用的爬電距離。因此，可以獲得難 以發(fā)生如觸發(fā)電壓和發(fā)光電壓等Xe管的發(fā)光用電壓的泄漏的 結(jié)構(gòu)。
棱鏡板7的入射面7m形成為具有基本上相同的寬度(高度)，因 此，可以減小棱鏡板7的高度。該實施方式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)來自 具有該減小高度的棱鏡板7 (即射出面7n)的有效光照射，而 且能夠?qū)崿F(xiàn)有利于整個照相機的小型化的閃光單元。
雖然已經(jīng)參照典型實施方式說明了本發(fā)明，-f旦是應(yīng)該理解， 本發(fā)明不限于所公開的典型實施方式。所附權(quán)利要求書的范圍 將符合最寬的解釋，以包含所有變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
例如，雖然在上述實施方式中在棱鏡板7上形成具有V形槽 截面形狀的凹部7c，但是，凹部也可以形成為具有除了 V形槽 截面形狀之外的如凹狀彎曲形狀等形狀。
另外，上述實施方式說明了具有內(nèi)置閃光單元的緊湊的數(shù) 字式靜態(tài)照相機。然而，本發(fā)明的替換實施方式包括如單鏡頭 反射式照相機和攝像機等各種攝像設(shè)備用的照明設(shè)備、從外部 安裝到攝像設(shè)備的照明設(shè)備和用于除了攝像設(shè)備之外的光學設(shè) 備的照明設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種照明設(shè)備，其包括光源；光學構(gòu)件，其被構(gòu)造成至少透射來自所述光源的光；以及反射構(gòu)件，其被構(gòu)造成包括反射部，所述反射部比所述光源靠近所述光學構(gòu)件地延伸并且反射來自所述光源的光以使所述光進入所述光學構(gòu)件；其特征在于，在所述光學構(gòu)件的光入射側(cè)表面上，在位于被所述反射部反射的光到達的光入射區(qū)域外側(cè)的外側(cè)區(qū)域中形成凹部，所述凹部包括折射面，所述折射面用于朝向所述光學構(gòu)件的射出面折射作為來自所述光源的光的一部分并且在不被所述反射部反射的情況下到達所述凹部的光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明設(shè)備，其特征在于，和第二反射部，所述第一反射部和所述第二反射部中的每一方的光以使所述光進入所述光學構(gòu)件，并且所述反射構(gòu)件被構(gòu)造 成包括位于所述第一反射部和所述第二反射部之間的供所述光 通過的開口 ，以及所述光入射區(qū)域是面對所述開口的區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明設(shè)備，其特征在于， 所述凹部包括反射面，所述反射面用于朝向所述光學構(gòu)件的射出面反射作為來自所述光源的光的一部分并且在不被所述 反射部反射的情況下到達所述凹部的光。
4. 一種攝像設(shè)備，其拍攝利用來自照明設(shè)備的光照明的被 攝體的圖像，所述攝像設(shè)備包括所述照明設(shè)備，所述照明設(shè)備 包括光源；光學構(gòu)件，其被構(gòu)造成至少透射來自所述光源的光；以及 反射構(gòu)件，其被構(gòu)造成包括反射部，所述反射部比所述光述光進入所述光學構(gòu)件；其特征在于，在所述光學構(gòu)件的光入射側(cè)表面上，在位于 被所述反射部反射的光到達的光入射區(qū)域外側(cè)的外側(cè)區(qū)域中形 成凹部，所述凹部包括折射面，所述折射面用于朝向所述光學 構(gòu)件的射出面折射作為來自所述光源的光的一部分并且在不被 所述反射部反射的情況下到達所述凹部的光。
全文摘要
照明設(shè)備和攝像設(shè)備。該照明設(shè)備包括光源；光學構(gòu)件，其被構(gòu)造成至少透射來自光源的光；以及反射構(gòu)件，其被構(gòu)造成包括反射部，該反射部比光源靠近光學構(gòu)件地延伸并且反射來自光源的光以使該光進入光學構(gòu)件。在光學構(gòu)件的光入射側(cè)表面上，在位于被反射部反射的光到達的光入射區(qū)域外側(cè)的外側(cè)區(qū)域中形成凹部。該凹部包括折射面，該折射面用于朝向光學構(gòu)件的射出面折射作為來自光源的光的一部分并且在不被反射部反射的情況下進入凹部的光。
文檔編號F21S8/00GK101672444SQ200910172148
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者出良修一 申請人:佳能株式會社