電子頻閃觀測器的製作方法
2023-10-09 17:15:44
專利名稱：電子頻閃觀測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子頻閃觀測器，並且更具體地說涉及包括反射從可以用於小且薄的數位相機的輝光放電管產生的光以便將其均勻地照向物體的反射鏡的電子頻閃觀測器。
背景技術：
電子頻閃觀測器包括輝光放電管和反射鏡，輝光放電管具有光源。反射鏡反射由輝光放電管的光源產生的光並將其均勻地照射到物體的前表面上。
隨著數位相機已經逐漸變得小且薄，用戶在選擇照相機時對照相機的設計和照相機的性能都有要求。為了滿足這些需求，電子頻閃觀測器的反射鏡應當設計成薄的並且具有窄的開口而具有所需光分布屬性。為了照相機變得更薄且小，反射鏡應當變得更薄並且反射鏡的開口應當變得更窄。
日本專利待審第1997-166815號、日本專利公開第3672990號、日本專利待審19970197497號和韓國專利待審2005-0074597號都公開了電子頻閃觀測器的反射鏡。但是，這些申請聚焦於改進光分布；沒有解決電子頻閃觀測器的小型化和薄設計。也就是說，反射鏡的開口是寬的並且沒有考慮光分布的角度。因此，為了使輝光放電管發射的光達到光分布的最大角度，應當增加反射鏡的深度(即，反射鏡在照相機厚度方向上的長度)。因此，傳統的反射鏡難以使照相機小型化和薄。另外，儘管可以使用保護器來降低光分布的角度，但是角度可降低的量是有限的。另外，由於光照射到所述光分布角度之外而降低了照射效率。
特別地，韓國待審第2005-0074597號中公開的反射鏡包括非球面部分、圓柱彎曲部分、周圍平面部分和傾斜平面部分。圓柱彎曲部分的曲率半徑非常短(大約0.95-1.1mm)，因此，因為製造過程包括壓縮由鋁材料製成的薄板而難以製造長度短的傾斜平面部分。另外，垂直方向上的光分布隨傾斜平面部分的傾斜而變化很大。
發明內容
本發明提供了一種小且薄並具有優異的光分布屬性(諸如光輻射效率)的電子頻閃觀測器，通過使電子頻閃觀測器的反射鏡的第一反射部分的形狀最優化來實現所述優異的光分布屬性。
根據本發明的一個方面，提供了一種電子頻閃觀測器，包括布置在縱向上並且在從其外表面的所有方向上發光的輝光放電管；以及在其中布置輝光放電管的反射鏡，所述反射鏡包含反射從輝光放電管發射的光的第一反射部分，以及反射直接從輝光放電管發射的光和在第一反射部分反射的光以便射出反射鏡的開口的第二反射部分。
將X軸定義為從包括輝光放電管和反射鏡的側剖面看從輝光放電管的中心與開口平行延伸的軸，並且將Y軸定義為穿過輝光放電管的中心並與X軸垂直的軸。第一反射部分包括在輝光放電管相對於所述開口的相反側上形成的第一彎曲部分、與第一彎曲部分連接並比第一彎曲部分更接近開口布置的平面部分、以及與該平面部分連接並且比平面部分更接近開口布置的圓形部分，以及第二反射部分包括與第一反射部分的圓形部分連接並且比第一反射部分更接近開口布置的第二彎曲部分。
第一彎曲部分可以具有以-1＜K＜0為特徵的橢圓形剖面、以K＝-1為特徵的拋物線形剖面、或者以K＜-1或K＞0為特徵的變形的非球面剖面，其中K是二次曲線常數。所述平面部分可以與第一彎曲部分連接並且所述平面部分線性延伸到Y軸上的點，其中，所述Y軸上的點位於幾乎與輝光放電管的外表面接觸或者位於稍微離開輝光放電管的表面。所述圓形部分以之為基礎的圓心可以與輝光放電管的中心重合。第二彎曲部分可以具有橢圓形剖面或者拋物線形剖面，並且橢圓形剖面或者拋物線形剖面的焦點基本上與輝光放電管的中心重合。隨後，因為從輝光放電管的中心直接照射到物體上的光線的曝光角度幾乎與在第一反射部分和第二反射部分反射然後照射到物體上的反射光的曝光角度相同，所以可以防止光損失並因此改善光分布。
可以將第一反射部分和第二反射部分相交的連接點布置成從Y軸更接近開口側。因此，可以減小開口寬度，從而本發明提供了電子頻閃觀測器和使用更小型電子頻閃觀測器的照相機。
參考附圖，通過詳細地說明實施方案，本發明的上述和其它特徵及優點將變得更加明顯，附圖中圖1是根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器的輝光放電管和反射鏡的側剖視圖；圖2是顯示圖1的反射鏡中的光路的側剖視圖；圖3是表示模擬結果的圖，其中顯示了圖1的電子頻閃觀測器中的反射鏡的發光角度範圍的閃光指數；圖4是表示模擬結果的圖，其中顯示了圖1的電子頻閃觀測器中的反射鏡的發光角度範圍的曝光值；圖5是根據本發明另一個實施方案的電子頻閃觀測器的輝光放電管和反射鏡的側剖視圖；以及圖6是根據本發明再一個實施方案的電子頻閃觀測器的輝光放電管和反射鏡的側剖視圖。
具體實施例方式
下文中，將參考顯示本發明實施方案的附圖來更全面地說明本發明。
根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器包括輝光放電管和反射鏡。輝光放電管的側剖面具有圓形形狀以及在輝光放電管中布置光源(未顯示)。從輝光放電管的側剖面看，X軸從輝光放電管的中心向輝光放電管的開口側延伸，並且Y軸垂直於X軸穿過輝光放電管的中心。從輝光放電管側剖面看，從光源產生並且在電子頻閃觀測器的徑向發射的光的光分布角度和光分布效率可能受到反射鏡形狀的影響，而從縱向剖面看，輝光放電管的形狀只影響電子頻閃觀測器的縱向上的光分布效率。
圖1是根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器的輝光放電管15和反射鏡10的剖視圖。
參考圖1，輝光放電管15被反射鏡10包圍，其中輝光放電管15一般是圓柱形。如圖所示，X軸從輝光放電管的中心向開口側延伸，以及Y軸垂直於X軸穿過輝光放電管的中心。垂直於X軸和Y軸的是沿一般是圓柱形的放電管15的軸延伸的Z軸。反射鏡10由第一反射部分11，12和13以及第二反射部分14形成。反射鏡10反射光線以便通過反射鏡10的第二反射部分14或者開口射出。將第一反射部分11，12和13分為第一彎曲部分11a和11b、平面部分12a和12b、以及圓形部分13a和13b，並且距離輝光放電管的外徑大約0.01mm。第二反射部分14由第二彎曲部分14a和14b形成。第二彎曲部分14a和14b向開口反射直接從輝光放電管15發射的光或者從第一反射部分11，12和13反射的光。
此處，形成第一彎曲部分11a和11b，使之具有一般非球面形狀(H～J)，例如，滿足-1＜K＜0(K二次曲線常數)的橢圓、滿足K＝-1的拋物線、或者滿足K＜-1 or K＞0的變形的非球面。
在圖1所示的實施方案中，第一彎曲部分11a和11b形成橢圓形。第一彎曲部分11a和11b位於X軸上的點可以接近放電管15，例如距位於X軸上的輝光放電管15的外表面大約0.01mm。換句話說，第一彎曲部分11a和11b幾乎接觸輝光放電管15的外表面。因此，布置X軸上輝光放電管15的中心，使得輝光放電管15的外表面幾乎接觸反射鏡的第一彎曲部分11a和11b。
平面部分12a和12b與第一彎曲部分11a和11b連接並且布置成比第一彎曲部分11a和11b更接近開口(D～F)。更詳細地說，平面部分12a和12b從與第一彎曲部分11a和11b相交的點H和J在朝向X軸的方向上分別線性延伸朝向點G和I，其中點G和I與Y軸和輝光放電管15外表面相交的點分隔開。此處，平面部分12a和12b延伸的方向基本上與X軸平行，或者向X軸輕微傾斜(因為H和J之間的距離可以略微大於G和I之間的距離)。分別在輝光放電管15的上部上面和下部下面形成平面部分12a和12b。在圖1中，平面部分12a和12b的點G和I被顯示並被描述為與Y軸和輝光放電管15外表面相交的點隔開大約0.01mm，但是本發明不局限於這種間距，它可以更近或者更遠。
圓形部分13a和13b是基本上中心在Z軸上的圓的一部分，Z軸是輝光放電管15的中心。圓形部分13a和13b與平面部分12a和12b連接並且布置成比平面部分12a和12b更接近開口(D～F)。更詳細地說，形成圓形部分13a和13b的圓形中心與輝光放電管15的中心O重合，並且從點G和I以圓弧形狀形成圓形部分13a和13b。分別在輝光放電管15的上部上面和下部下面形成圓形部分13a和13b。
形成第二反射部分14的第二彎曲部分14a和14b與圓形部分13a和13b連接並且布置成比圓形部分13a和13b更接近開口(H1～H2)。第二彎曲部分14a和14b一般是橢圓形或拋物線形。布置第二彎曲部分14a和14b，使得橢圓或拋物線的焦點與或者幾乎與輝光放電管15的中心O重合。將第二彎曲部分14a和14b每個右端之間的垂直距離定義為反射鏡的開口寬度(H1～H2)，並且將沿著X軸從開口到第一彎曲部分11a和11b與X軸相交的點的距離定義為反射鏡的深度L。從輝光放電管15的中心分別到第二彎曲部分14a和14b的上部和下部形成的線之間的角度是光分布的最大角度a。
基於上述結構，在根據本發明的當前實施方案的反射鏡10中，第一反射部分11、12和13與第二反射部分14相交的連接點D和F從Y軸更接近反射鏡的開口側。換句話說，圓形部分13A和13B位於開口(H1～H2)側上，從而可以減小開口寬度(H1～H2)。因此，本發明的電子頻閃觀測器是更小型的，因而可以用來進一步縮小照相機。同時，從輝光放電管15朝向圓形部分13a和13b發射並從圓形部分13a和13b反射的光被反射，使得光聚集在光分布的角度範圍內，因而改善了光分布效率。下面將更詳細地說明。
線(DOJ′，FOH′)從點D和F延伸穿過輝光放電管的中心O分別到達第一彎曲部分11b和11a的J′和H′。連接點D和F是第一反射部分11、12和13與第二反射部分14相交的點。
圖2是顯示了圖1的反射鏡中的光路的側剖視圖。
參考圖2，現在說明根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器中的光路。
從其側剖面看，位於輝光放電管15中的光源在360°上發光。首先，在光分布角度範圍內發射的光從開口射出而不被第一反射部分11、12和13或者第二反射部分14反射，並且直接照射到物體上(未顯示)。在光分布角度a』範圍內發射的光首先在第一反射部分中所含的第一彎曲部分11a和11b反射。此時，大部分光幾乎沿著相同的路徑反射出開口並且直接照射到物體上。然後，顯著更少量的光在第二反射部分14處二次反射並且射出開口照射到物體上。在光分布角度b範圍內發射的光首先在第二反射部分14處反射，並且匯聚在X軸附近的開口點(H1～H2)處或附近。原因是因為輝光放電管的中心O位於第二反射部分14的形狀所基於的橢圓形的第一焦點上或者附近，以及橢圓形表面的第二焦點位於距開口短距離的點上，所以從橢圓形的第一焦點發射並由第二反射部分14反射的光基於橢圓原理穿過第二焦點。此處，匯聚光的光分布角度幾乎與光分布角度a相同。在光匯聚後，通過與在光分布角度a中發射的光相似的分布將光照射到物體上。在光分布角度b』範圍內射向第一彎曲部分11b的光首先在第一彎曲反射部分中所含的第一彎曲部分11b反射，然後在第二反射部分14a第二次反射，然後從開口射出並照射物體。
在角度c範圍內射向圓形部分13a的光由於圓形的性質首先在圓形部分13a向入射光路反射。然後，一些光在平面部分12b處第二次反射、在第一彎曲部分11a處第三次反射、在第二反射部分14b處第四次反射、並且從開口射出，照射到物體上。其餘光在第一彎曲部分11b處第二次反射、在第二反射部分14a處第三次反射，然後射出開口，照射到物體上。
在角度c』範圍內射向平面部分12b的光在第一彎曲部分11a處第二次反射、在第二反射部分14b處第三次反射，然後，大部分光直接射出開口，照射到物體上。此處，如果平面部分12a和12b不是平面而是圓心在O處且半徑為R的圓形形狀，則在角度c』內發射的光保持在彼此面對的球形表面之間並且基於圓形原理重複反射，引起內反射，導致所用光的損失。在此情況下，當角度GOH為30度時，輝光放電管15所發射的全部光的1/6(＝30*2/360)被內部反射，因此發生大約17％的光損失。
在本發明的當前實施方案中，從圓形部分13a和13b反射的光在平面部分12a和12b處再次反射，使光向第二反射部分14a和14b發送。換句話說，從輝光放電管的中心O直接照向物體的光的角度幾乎與在第一反射部分11、12和13以及第二反射部分14處反射、然後照向物體的反射光的角度相同。因此，添加圓形部分13a和13b以降低開口寬度，同時降低光損。在本發明中，在維持光分布的同時減小開口寬度，這允許電子頻閃觀測器更小型。另外，即使使用具有較短直徑的輝光放電管15，光分布也是優異的並因此電子頻閃觀測器在形狀上更薄。另外，根據本發明當前實施方案的反射鏡具有3對拐點(H和J、G和I以及D和F)，這比傳統的反射鏡少，使得本發明的反射鏡容易製造。另外，降低了本發明反射鏡拐點周圍的反射面處的光損失。
圖3是表示模擬結果的圖，其中顯示了圖1的電子頻閃觀測器中的反射鏡10的每個角度的閃光指數；並且圖4是表示模擬結果的圖，其中顯示了圖1的電子頻閃觀測器中的反射鏡10的每個角度的曝光值。
模擬中使用的聚光器具有100μF的電容和305V的充電電壓；發光源的直徑為1.8mm並且弧長為12mm；以及測量距離為3m。
在圖3和4中，角度指光分布的角度以及閃光指數與光強成正比。當閃光指數大且均勻時，光分布被改善。
參考圖3，在根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器中，閃光指數在電子頻閃觀測器縱向的光分布角度的寬範圍上較大且均勻。同樣，光分布在電子頻閃觀測器的豎直方向的20度光分布角度上是優異的。
參考圖4，每個角度的曝光值表示中心角度(當光分布角度為0度時)處的閃光指數和外部角度處的閃光指數之間的差值。換句話說，曝光值是中心角度處的閃光指數與周圍角度處的閃光指數的比值。圖4示出，每個角度的曝光值在縱向光分布角度的寬範圍上相對均勻，並且在豎直方向20度的角度上處於大約0.5的範圍內。
圖5是根據本發明另一個實施方案的電子頻閃觀測器的輝光放電管和反射鏡的側剖視圖。
根據本發明當前實施方案的電子頻閃觀測器與前面實施方案的差異在於，第一彎曲部分21a和21b是拋物線形(K＝-1)而不是橢圓形，因此平面部分22a和22b更長。圖5實施方案的其它元素基本上與圖1中所示的實施方案相同。如圖5中的實線所示，從電子頻閃觀測器的光源向圓形部分23a和第二彎曲部分24a的連接點D發射的光首先在連接點D處向第一彎曲部分21b的J』反射，並且向開口反射並從中射出。另外，如虛線所示，從光源向圓形部分23a和第二彎曲部分24a相交的連接點D的左邊發射的光首先在圓形部分23a處反射、在第一彎曲部分21b和平面部分22b相交的連接點J處第二次反射，並且在第一彎曲部分21a處第三次向開口反射並從中射出。向圓形部分23a和23b發射的光在第一反射部分處反射並且在光分布的最大角度a內匯聚，因此改善了光的匯聚，從而改善了光分布屬性。
圖6是根據本發明再一個實施方案的電子頻閃觀測器的輝光放電管和反射鏡的剖視圖。
根據本發明當前實施方案的電子頻閃觀測器與圖5實施方案的差異在於，輝光放電管35基本上更接近開口並且輝光放電管35的外表面更遠離第一彎曲部分31a和31b。因為輝光放電管35的中心O』移向更接近開口，所以與圓形部分33a和第二反射部分34a相交的點D』以及輝光放電管35的中心O』連接的線D』O』J』可以穿過第一彎曲部分31b的端部。結果，平面部分32a和32b的長度沿著X軸增加沿X軸從Y到Y』的距離，這代表輝光放電管35在X軸上向開口移動的距離。但是，本發明不局限於此，並且距輝光放電管35的中心O』的距離可以改變。這裡，所述距離不應當增加反射器30的深度L』。圖6的實施方式的其它元素與圖1的實施方式基本相同。
如圖6中的實線所示，從電子頻閃觀測器的光源向圓形部分33a與第二彎曲部分34a的連接點D發射的光在連接點D處第一次反射、在第一彎曲部分31b和平面部分32b的連接點J』處第二次反射、在第一彎曲部分31b處第三次和第四次反射並且從開口射出。
射向圓形部分33a和33b的光在第一反射部分處反射並且在光分布的最大角度a內匯聚，因此，改善了光的匯聚，從而改善了光分布屬性。
如上所述，根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器中的第一反射部分包括圓形部分，其布置成比輝光放電管的開口側的另一側上的第一反射部分的一部分更接近開口側上的第一反射部分的一部分，因此可以降低開口寬度。因此，根據本發明實施方案的電子頻閃觀測器和使用該電子頻閃觀測器的照相機可以是更小型。
另外，因為從輝光放電管中心直接照射向物體的直射光的曝光角度形成為與在第一反射部分和第二反射部分反射、然後照射向物體的反射光的曝光角度幾乎相同，所以可以防止光損失並因此可以改善光分布屬性。
當已經參考本發明的實施方案具體顯示並且說明了本發明時，本領域一般技術人員很清楚，其中在形式和細節上可以做出許多改變而不會背離由下面權利要求書定義的本發明的精神和範圍。
相關專利申請的交叉引用本申請要求2006年6月5日在韓國知識產權局遞交的韓國專利申請第10-2006-0050474號的利益，其全部公開內容在這裡通過引用而併入。
權利要求
1.一種電子頻閃觀測器，包括在從其外表面的基本上所有方向上發光的輝光放電管；和輝光放電管布置在其中的反射鏡，該反射鏡包括反射從輝光放電管發射的光的第一反射部分，以及反射從輝光放電管直接發射的光以及從第一反射部分反射的光以便射出反射鏡的開口的第二反射部分，其中，將X軸定義為從包括輝光放電管和反射鏡的側剖面看，從輝光放電管的中心與所述開口平行延伸的軸，所述第一反射部分包括在輝光放電管相對於所述開口的相反側上形成的第一彎曲部分、與該第一彎曲部分連接並且比第一彎曲部分更接近開口布置的平面部分、以及與該平面部分連接並且比平面部分更接近開口布置的圓形部分，以及所述第二反射部分包括與第一反射部分的圓形部分連接並且比第一彎曲部分更接近開口布置的第二彎曲部分。
2.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述第一彎曲部分具有以-1＜K＜0為特徵的一般橢圓形剖面，其中K是二次曲線常數。
3.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述第一彎曲部分具有以K＝-1為特徵的一般拋物線形剖面，其中K是二次曲線常數。
4.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述第一彎曲部分具有以K＜-1或K＞0為特徵的一般變形的非球面剖面，其中K是二次曲線常數。
5.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述輝光放電管是細長的並具有一般與X軸正交的軸，並且其中，將Y軸定義為穿過輝光放電管的中心並與X軸和輝光放電管的軸正交的軸，並且其中，所述平面部分與所述第一彎曲部分連接並且所述平面部分線性延伸到Y軸上的點，其中，所述Y軸上的點位於幾乎與輝光放電管的外表面接觸或者位於稍微離開輝光放電管的表面。
6.權利要求5的電子頻閃觀測器，其中，所述平面部分基本上與X軸平行。
7.權利要求5的電子頻閃觀測器，其中，所述平面部分相對於X軸傾斜預定角度。
8.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述圓形部分以之為基礎的圓心基本上與輝光放電管的中心重合。
9.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述第二彎曲部分具有橢圓形剖面或者拋物線形剖面，並且橢圓形剖面或者拋物線形剖面的焦點基本上與輝光放電管的中心重合。
10.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述輝光放電管是細長的並且具有一般與X軸正交的軸，並且其中，將Y軸定義為穿過輝光放電管中心並與X軸和輝光放電管的軸正交的軸，並且其中，將所述第一反射部分與第二反射部分相交的連接點布置成從Y軸更接近開口側。
11.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述輝光放電管是細長的並且具有一般與X軸正交的軸，並且其中，將Y軸定義為穿過輝光放電管中心並與X軸和輝光放電管的軸正交的軸，並且其中，所述平面部分與圓形部分相交的連接點位於Y軸上。
12.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，從所述圓形部分和第二反射部分相交的連接點延伸並穿過輝光放電管的中心的線與所述第一彎曲部分相交。
13.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述輝光放電管的中心位於X軸上，使得輝光放電管的外表面在X軸上幾乎與所述第一彎曲部分接觸。
14.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，從所述圓形部分和第二反射部分相交的連接點延伸並穿過輝光放電管中心的線與所述第一彎曲部分的端部相交。
15.權利要求1的電子頻閃觀測器，其中，所述輝光放電管的中心位於X軸上，使得輝光放電管的外表面在X軸上朝向所述開口與所述彎曲部分分開。
16.一種電子頻閃觀測器，包括基本上在所有方向上發光的輝光放電管；和輝光放電管布置在其中的反射鏡，所述反射鏡限定一個開口，從其中射出從輝光放電管發出的光和從反射鏡反射的光，所述反射鏡相對於延伸穿過輝光放電管的中心軸並對分開口的平面是基本對稱的，所述反射鏡在從反射鏡背面向開口延伸的平面的每個對稱側上，順序包括第一彎曲部分、一般平面部分、一般圓形部分和第二彎曲部分。
17.權利要求16的電子頻閃觀測器，其中，所述第一彎曲部分具有選自包括如下的組的剖面一般橢圓形、一般拋物線形和一般變形非球面剖面。
18.權利要求16的電子頻閃觀測器，其中，所述第二彎曲部分具有基本上與輝光放電管的中心重合的焦點，並且具有選自包括一般橢圓形剖面和一般拋物線形剖面的組的剖面。
19.權利要求16的電子頻閃觀測器，其中，所述平面部分基本上與所述平面平行。
20.權利要求16的電子頻閃觀測器，其中，所述平面部分相對所述平面傾斜。
全文摘要
本發明公開了一種電子頻閃觀測器，包括一般縱向的輝光放電管和反射鏡，反射鏡包含反射從輝光放電管發射的光的第一反射部分，以及反射從輝光放電管直接發射的光和從第一反射部分反射的光以便從反射鏡的開口射出的第二反射部分。所述第一反射部分包括相對於所述開口在輝光放電管的相反側上形成的第一彎曲部分、與該第一彎曲部分連接並且比第一彎曲部分更接近開口布置的平面部分、以及與該平面部分連接並且比平面部分更接近開口布置的圓形部分，以及第二反射部分包括與第一反射部分的圓形部分連接並且比第一彎曲部分更接近開口布置的第二彎曲部分。
文檔編號G03B15/05GK101086602SQ20071008439
公開日2007年12月12日 申請日期2007年2月28日 優先權日2006年6月5日
發明者孫榮培 申請人:三星Techwin株式會社