专利名称：电子频闪观测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子频闪观测器，并且更具体地说涉及包括反射从可以用于小且薄的数码相机的辉光放电管产生的光以便将其均匀地照向物体的反射镜的电子频闪观测器。
背景技术：
电子频闪观测器包括辉光放电管和反射镜，辉光放电管具有光源。反射镜反射由辉光放电管的光源产生的光并将其均匀地照射到物体的前表面上。
随着数码相机已经逐渐变得小且薄，用户在选择照相机时对照相机的设计和照相机的性能都有要求。为了满足这些需求，电子频闪观测器的反射镜应当设计成薄的并且具有窄的开口而具有所需光分布属性。为了照相机变得更薄且小，反射镜应当变得更薄并且反射镜的开口应当变得更窄。
日本专利待审第1997-166815号、日本专利公开第3672990号、日本专利待审19970197497号和韩国专利待审2005-0074597号都公开了电子频闪观测器的反射镜。但是，这些申请聚焦于改进光分布；没有解决电子频闪观测器的小型化和薄设计。也就是说，反射镜的开口是宽的并且没有考虑光分布的角度。因此，为了使辉光放电管发射的光达到光分布的最大角度，应当增加反射镜的深度(即，反射镜在照相机厚度方向上的长度)。因此，传统的反射镜难以使照相机小型化和薄。另外，尽管可以使用保护器来降低光分布的角度，但是角度可降低的量是有限的。另外，由于光照射到所述光分布角度之外而降低了照射效率。
特别地，韩国待审第2005-0074597号中公开的反射镜包括非球面部分、圆柱弯曲部分、周围平面部分和倾斜平面部分。圆柱弯曲部分的曲率半径非常短(大约0.95-1.1mm)，因此，因为制造过程包括压缩由铝材料制成的薄板而难以制造长度短的倾斜平面部分。另外，垂直方向上的光分布随倾斜平面部分的倾斜而变化很大。
发明内容
本发明提供了一种小且薄并具有优异的光分布属性(诸如光辐射效率)的电子频闪观测器，通过使电子频闪观测器的反射镜的第一反射部分的形状最优化来实现所述优异的光分布属性。
根据本发明的一个方面，提供了一种电子频闪观测器，包括布置在纵向上并且在从其外表面的所有方向上发光的辉光放电管；以及在其中布置辉光放电管的反射镜，所述反射镜包含反射从辉光放电管发射的光的第一反射部分，以及反射直接从辉光放电管发射的光和在第一反射部分反射的光以便射出反射镜的开口的第二反射部分。
将X轴定义为从包括辉光放电管和反射镜的侧剖面看从辉光放电管的中心与开口平行延伸的轴，并且将Y轴定义为穿过辉光放电管的中心并与X轴垂直的轴。第一反射部分包括在辉光放电管相对于所述开口的相反侧上形成的第一弯曲部分、与第一弯曲部分连接并比第一弯曲部分更接近开口布置的平面部分、以及与该平面部分连接并且比平面部分更接近开口布置的圆形部分，以及第二反射部分包括与第一反射部分的圆形部分连接并且比第一反射部分更接近开口布置的第二弯曲部分。
第一弯曲部分可以具有以-1＜K＜0为特征的椭圆形剖面、以K＝-1为特征的抛物线形剖面、或者以K＜-1或K＞0为特征的变形的非球面剖面，其中K是二次曲线常数。所述平面部分可以与第一弯曲部分连接并且所述平面部分线性延伸到Y轴上的点，其中，所述Y轴上的点位于几乎与辉光放电管的外表面接触或者位于稍微离开辉光放电管的表面。所述圆形部分以之为基础的圆心可以与辉光放电管的中心重合。第二弯曲部分可以具有椭圆形剖面或者抛物线形剖面，并且椭圆形剖面或者抛物线形剖面的焦点基本上与辉光放电管的中心重合。随后，因为从辉光放电管的中心直接照射到物体上的光线的曝光角度几乎与在第一反射部分和第二反射部分反射然后照射到物体上的反射光的曝光角度相同，所以可以防止光损失并因此改善光分布。
可以将第一反射部分和第二反射部分相交的连接点布置成从Y轴更接近开口侧。因此，可以减小开口宽度，从而本发明提供了电子频闪观测器和使用更小型电子频闪观测器的照相机。
参考附图，通过详细地说明实施方案，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显，附图中图1是根据本发明实施方案的电子频闪观测器的辉光放电管和反射镜的侧剖视图；图2是显示图1的反射镜中的光路的侧剖视图；图3是表示模拟结果的图，其中显示了图1的电子频闪观测器中的反射镜的发光角度范围的闪光指数；图4是表示模拟结果的图，其中显示了图1的电子频闪观测器中的反射镜的发光角度范围的曝光值；图5是根据本发明另一个实施方案的电子频闪观测器的辉光放电管和反射镜的侧剖视图；以及图6是根据本发明再一个实施方案的电子频闪观测器的辉光放电管和反射镜的侧剖视图。
具体实施例方式
下文中，将参考显示本发明实施方案的附图来更全面地说明本发明。
根据本发明实施方案的电子频闪观测器包括辉光放电管和反射镜。辉光放电管的侧剖面具有圆形形状以及在辉光放电管中布置光源(未显示)。从辉光放电管的侧剖面看，X轴从辉光放电管的中心向辉光放电管的开口侧延伸，并且Y轴垂直于X轴穿过辉光放电管的中心。从辉光放电管侧剖面看，从光源产生并且在电子频闪观测器的径向发射的光的光分布角度和光分布效率可能受到反射镜形状的影响，而从纵向剖面看，辉光放电管的形状只影响电子频闪观测器的纵向上的光分布效率。
图1是根据本发明实施方案的电子频闪观测器的辉光放电管15和反射镜10的剖视图。
参考图1，辉光放电管15被反射镜10包围，其中辉光放电管15一般是圆柱形。如图所示，X轴从辉光放电管的中心向开口侧延伸，以及Y轴垂直于X轴穿过辉光放电管的中心。垂直于X轴和Y轴的是沿一般是圆柱形的放电管15的轴延伸的Z轴。反射镜10由第一反射部分11，12和13以及第二反射部分14形成。反射镜10反射光线以便通过反射镜10的第二反射部分14或者开口射出。将第一反射部分11，12和13分为第一弯曲部分11a和11b、平面部分12a和12b、以及圆形部分13a和13b，并且距离辉光放电管的外径大约0.01mm。第二反射部分14由第二弯曲部分14a和14b形成。第二弯曲部分14a和14b向开口反射直接从辉光放电管15发射的光或者从第一反射部分11，12和13反射的光。
此处，形成第一弯曲部分11a和11b，使之具有一般非球面形状(H～J)，例如，满足-1＜K＜0(K二次曲线常数)的椭圆、满足K＝-1的抛物线、或者满足K＜-1 or K＞0的变形的非球面。
在图1所示的实施方案中，第一弯曲部分11a和11b形成椭圆形。第一弯曲部分11a和11b位于X轴上的点可以接近放电管15，例如距位于X轴上的辉光放电管15的外表面大约0.01mm。换句话说，第一弯曲部分11a和11b几乎接触辉光放电管15的外表面。因此，布置X轴上辉光放电管15的中心，使得辉光放电管15的外表面几乎接触反射镜的第一弯曲部分11a和11b。
平面部分12a和12b与第一弯曲部分11a和11b连接并且布置成比第一弯曲部分11a和11b更接近开口(D～F)。更详细地说，平面部分12a和12b从与第一弯曲部分11a和11b相交的点H和J在朝向X轴的方向上分别线性延伸朝向点G和I，其中点G和I与Y轴和辉光放电管15外表面相交的点分隔开。此处，平面部分12a和12b延伸的方向基本上与X轴平行，或者向X轴轻微倾斜(因为H和J之间的距离可以略微大于G和I之间的距离)。分别在辉光放电管15的上部上面和下部下面形成平面部分12a和12b。在图1中，平面部分12a和12b的点G和I被显示并被描述为与Y轴和辉光放电管15外表面相交的点隔开大约0.01mm，但是本发明不局限于这种间距，它可以更近或者更远。
圆形部分13a和13b是基本上中心在Z轴上的圆的一部分，Z轴是辉光放电管15的中心。圆形部分13a和13b与平面部分12a和12b连接并且布置成比平面部分12a和12b更接近开口(D～F)。更详细地说，形成圆形部分13a和13b的圆形中心与辉光放电管15的中心O重合，并且从点G和I以圆弧形状形成圆形部分13a和13b。分别在辉光放电管15的上部上面和下部下面形成圆形部分13a和13b。
形成第二反射部分14的第二弯曲部分14a和14b与圆形部分13a和13b连接并且布置成比圆形部分13a和13b更接近开口(H1～H2)。第二弯曲部分14a和14b一般是椭圆形或抛物线形。布置第二弯曲部分14a和14b，使得椭圆或抛物线的焦点与或者几乎与辉光放电管15的中心O重合。将第二弯曲部分14a和14b每个右端之间的垂直距离定义为反射镜的开口宽度(H1～H2)，并且将沿着X轴从开口到第一弯曲部分11a和11b与X轴相交的点的距离定义为反射镜的深度L。从辉光放电管15的中心分别到第二弯曲部分14a和14b的上部和下部形成的线之间的角度是光分布的最大角度a。
基于上述结构，在根据本发明的当前实施方案的反射镜10中，第一反射部分11、12和13与第二反射部分14相交的连接点D和F从Y轴更接近反射镜的开口侧。换句话说，圆形部分13A和13B位于开口(H1～H2)侧上，从而可以减小开口宽度(H1～H2)。因此，本发明的电子频闪观测器是更小型的，因而可以用来进一步缩小照相机。同时，从辉光放电管15朝向圆形部分13a和13b发射并从圆形部分13a和13b反射的光被反射，使得光聚集在光分布的角度范围内，因而改善了光分布效率。下面将更详细地说明。
线(DOJ′，FOH′)从点D和F延伸穿过辉光放电管的中心O分别到达第一弯曲部分11b和11a的J′和H′。连接点D和F是第一反射部分11、12和13与第二反射部分14相交的点。
图2是显示了图1的反射镜中的光路的侧剖视图。
参考图2，现在说明根据本发明实施方案的电子频闪观测器中的光路。
从其侧剖面看，位于辉光放电管15中的光源在360°上发光。首先，在光分布角度范围内发射的光从开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，并且直接照射到物体上(未显示)。在光分布角度a’范围内发射的光首先在第一反射部分中所含的第一弯曲部分11a和11b反射。此时，大部分光几乎沿着相同的路径反射出开口并且直接照射到物体上。然后，显著更少量的光在第二反射部分14处二次反射并且射出开口照射到物体上。在光分布角度b范围内发射的光首先在第二反射部分14处反射，并且汇聚在X轴附近的开口点(H1～H2)处或附近。原因是因为辉光放电管的中心O位于第二反射部分14的形状所基于的椭圆形的第一焦点上或者附近，以及椭圆形表面的第二焦点位于距开口短距离的点上，所以从椭圆形的第一焦点发射并由第二反射部分14反射的光基于椭圆原理穿过第二焦点。此处，汇聚光的光分布角度几乎与光分布角度a相同。在光汇聚后，通过与在光分布角度a中发射的光相似的分布将光照射到物体上。在光分布角度b’范围内射向第一弯曲部分11b的光首先在第一弯曲反射部分中所含的第一弯曲部分11b反射，然后在第二反射部分14a第二次反射，然后从开口射出并照射物体。
在角度c范围内射向圆形部分13a的光由于圆形的性质首先在圆形部分13a向入射光路反射。然后，一些光在平面部分12b处第二次反射、在第一弯曲部分11a处第三次反射、在第二反射部分14b处第四次反射、并且从开口射出，照射到物体上。其余光在第一弯曲部分11b处第二次反射、在第二反射部分14a处第三次反射，然后射出开口，照射到物体上。
在角度c’范围内射向平面部分12b的光在第一弯曲部分11a处第二次反射、在第二反射部分14b处第三次反射，然后，大部分光直接射出开口，照射到物体上。此处，如果平面部分12a和12b不是平面而是圆心在O处且半径为R的圆形形状，则在角度c’内发射的光保持在彼此面对的球形表面之间并且基于圆形原理重复反射，引起内反射，导致所用光的损失。在此情况下，当角度GOH为30度时，辉光放电管15所发射的全部光的1/6(＝30*2/360)被内部反射，因此发生大约17％的光损失。
在本发明的当前实施方案中，从圆形部分13a和13b反射的光在平面部分12a和12b处再次反射，使光向第二反射部分14a和14b发送。换句话说，从辉光放电管的中心O直接照向物体的光的角度几乎与在第一反射部分11、12和13以及第二反射部分14处反射、然后照向物体的反射光的角度相同。因此，添加圆形部分13a和13b以降低开口宽度，同时降低光损。在本发明中，在维持光分布的同时减小开口宽度，这允许电子频闪观测器更小型。另外，即使使用具有较短直径的辉光放电管15，光分布也是优异的并因此电子频闪观测器在形状上更薄。另外，根据本发明当前实施方案的反射镜具有3对拐点(H和J、G和I以及D和F)，这比传统的反射镜少，使得本发明的反射镜容易制造。另外，降低了本发明反射镜拐点周围的反射面处的光损失。
图3是表示模拟结果的图，其中显示了图1的电子频闪观测器中的反射镜10的每个角度的闪光指数；并且图4是表示模拟结果的图，其中显示了图1的电子频闪观测器中的反射镜10的每个角度的曝光值。
模拟中使用的聚光器具有100μF的电容和305V的充电电压；发光源的直径为1.8mm并且弧长为12mm；以及测量距离为3m。
在图3和4中，角度指光分布的角度以及闪光指数与光强成正比。当闪光指数大且均匀时，光分布被改善。
参考图3，在根据本发明实施方案的电子频闪观测器中，闪光指数在电子频闪观测器纵向的光分布角度的宽范围上较大且均匀。同样，光分布在电子频闪观测器的竖直方向的20度光分布角度上是优异的。
参考图4，每个角度的曝光值表示中心角度(当光分布角度为0度时)处的闪光指数和外部角度处的闪光指数之间的差值。换句话说，曝光值是中心角度处的闪光指数与周围角度处的闪光指数的比值。图4示出，每个角度的曝光值在纵向光分布角度的宽范围上相对均匀，并且在竖直方向20度的角度上处于大约0.5的范围内。
图5是根据本发明另一个实施方案的电子频闪观测器的辉光放电管和反射镜的侧剖视图。
根据本发明当前实施方案的电子频闪观测器与前面实施方案的差异在于，第一弯曲部分21a和21b是抛物线形(K＝-1)而不是椭圆形，因此平面部分22a和22b更长。图5实施方案的其它元素基本上与图1中所示的实施方案相同。如图5中的实线所示，从电子频闪观测器的光源向圆形部分23a和第二弯曲部分24a的连接点D发射的光首先在连接点D处向第一弯曲部分21b的J’反射，并且向开口反射并从中射出。另外，如虚线所示，从光源向圆形部分23a和第二弯曲部分24a相交的连接点D的左边发射的光首先在圆形部分23a处反射、在第一弯曲部分21b和平面部分22b相交的连接点J处第二次反射，并且在第一弯曲部分21a处第三次向开口反射并从中射出。向圆形部分23a和23b发射的光在第一反射部分处反射并且在光分布的最大角度a内汇聚，因此改善了光的汇聚，从而改善了光分布属性。
图6是根据本发明再一个实施方案的电子频闪观测器的辉光放电管和反射镜的剖视图。
根据本发明当前实施方案的电子频闪观测器与图5实施方案的差异在于，辉光放电管35基本上更接近开口并且辉光放电管35的外表面更远离第一弯曲部分31a和31b。因为辉光放电管35的中心O’移向更接近开口，所以与圆形部分33a和第二反射部分34a相交的点D’以及辉光放电管35的中心O’连接的线D’O’J’可以穿过第一弯曲部分31b的端部。结果，平面部分32a和32b的长度沿着X轴增加沿X轴从Y到Y’的距离，这代表辉光放电管35在X轴上向开口移动的距离。但是，本发明不局限于此，并且距辉光放电管35的中心O’的距离可以改变。这里，所述距离不应当增加反射器30的深度L’。图6的实施方式的其它元素与图1的实施方式基本相同。
如图6中的实线所示，从电子频闪观测器的光源向圆形部分33a与第二弯曲部分34a的连接点D发射的光在连接点D处第一次反射、在第一弯曲部分31b和平面部分32b的连接点J’处第二次反射、在第一弯曲部分31b处第三次和第四次反射并且从开口射出。
射向圆形部分33a和33b的光在第一反射部分处反射并且在光分布的最大角度a内汇聚，因此，改善了光的汇聚，从而改善了光分布属性。
如上所述，根据本发明实施方案的电子频闪观测器中的第一反射部分包括圆形部分，其布置成比辉光放电管的开口侧的另一侧上的第一反射部分的一部分更接近开口侧上的第一反射部分的一部分，因此可以降低开口宽度。因此，根据本发明实施方案的电子频闪观测器和使用该电子频闪观测器的照相机可以是更小型。
另外，因为从辉光放电管中心直接照射向物体的直射光的曝光角度形成为与在第一反射部分和第二反射部分反射、然后照射向物体的反射光的曝光角度几乎相同，所以可以防止光损失并因此可以改善光分布属性。
当已经参考本发明的实施方案具体显示并且说明了本发明时，本领域一般技术人员很清楚，其中在形式和细节上可以做出许多改变而不会背离由下面权利要求书定义的本发明的精神和范围。
相关专利申请的交叉引用本申请要求2006年6月5日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2006-0050474号的利益，其全部公开内容在这里通过引用而并入。
权利要求
1.一种电子频闪观测器，包括在从其外表面的基本上所有方向上发光的辉光放电管；和辉光放电管布置在其中的反射镜，该反射镜包括反射从辉光放电管发射的光的第一反射部分，以及反射从辉光放电管直接发射的光以及从第一反射部分反射的光以便射出反射镜的开口的第二反射部分，其中，将X轴定义为从包括辉光放电管和反射镜的侧剖面看，从辉光放电管的中心与所述开口平行延伸的轴，所述第一反射部分包括在辉光放电管相对于所述开口的相反侧上形成的第一弯曲部分、与该第一弯曲部分连接并且比第一弯曲部分更接近开口布置的平面部分、以及与该平面部分连接并且比平面部分更接近开口布置的圆形部分，以及所述第二反射部分包括与第一反射部分的圆形部分连接并且比第一弯曲部分更接近开口布置的第二弯曲部分。
2.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述第一弯曲部分具有以-1＜K＜0为特征的一般椭圆形剖面，其中K是二次曲线常数。
3.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述第一弯曲部分具有以K＝-1为特征的一般抛物线形剖面，其中K是二次曲线常数。
4.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述第一弯曲部分具有以K＜-1或K＞0为特征的一般变形的非球面剖面，其中K是二次曲线常数。
5.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述辉光放电管是细长的并具有一般与X轴正交的轴，并且其中，将Y轴定义为穿过辉光放电管的中心并与X轴和辉光放电管的轴正交的轴，并且其中，所述平面部分与所述第一弯曲部分连接并且所述平面部分线性延伸到Y轴上的点，其中，所述Y轴上的点位于几乎与辉光放电管的外表面接触或者位于稍微离开辉光放电管的表面。
6.权利要求5的电子频闪观测器，其中，所述平面部分基本上与X轴平行。
7.权利要求5的电子频闪观测器，其中，所述平面部分相对于X轴倾斜预定角度。
8.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述圆形部分以之为基础的圆心基本上与辉光放电管的中心重合。
9.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述第二弯曲部分具有椭圆形剖面或者抛物线形剖面，并且椭圆形剖面或者抛物线形剖面的焦点基本上与辉光放电管的中心重合。
10.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述辉光放电管是细长的并且具有一般与X轴正交的轴，并且其中，将Y轴定义为穿过辉光放电管中心并与X轴和辉光放电管的轴正交的轴，并且其中，将所述第一反射部分与第二反射部分相交的连接点布置成从Y轴更接近开口侧。
11.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述辉光放电管是细长的并且具有一般与X轴正交的轴，并且其中，将Y轴定义为穿过辉光放电管中心并与X轴和辉光放电管的轴正交的轴，并且其中，所述平面部分与圆形部分相交的连接点位于Y轴上。
12.权利要求1的电子频闪观测器，其中，从所述圆形部分和第二反射部分相交的连接点延伸并穿过辉光放电管的中心的线与所述第一弯曲部分相交。
13.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述辉光放电管的中心位于X轴上，使得辉光放电管的外表面在X轴上几乎与所述第一弯曲部分接触。
14.权利要求1的电子频闪观测器，其中，从所述圆形部分和第二反射部分相交的连接点延伸并穿过辉光放电管中心的线与所述第一弯曲部分的端部相交。
15.权利要求1的电子频闪观测器，其中，所述辉光放电管的中心位于X轴上，使得辉光放电管的外表面在X轴上朝向所述开口与所述弯曲部分分开。
16.一种电子频闪观测器，包括基本上在所有方向上发光的辉光放电管；和辉光放电管布置在其中的反射镜，所述反射镜限定一个开口，从其中射出从辉光放电管发出的光和从反射镜反射的光，所述反射镜相对于延伸穿过辉光放电管的中心轴并对分开口的平面是基本对称的，所述反射镜在从反射镜背面向开口延伸的平面的每个对称侧上，顺序包括第一弯曲部分、一般平面部分、一般圆形部分和第二弯曲部分。
17.权利要求16的电子频闪观测器，其中，所述第一弯曲部分具有选自包括如下的组的剖面一般椭圆形、一般抛物线形和一般变形非球面剖面。
18.权利要求16的电子频闪观测器，其中，所述第二弯曲部分具有基本上与辉光放电管的中心重合的焦点，并且具有选自包括一般椭圆形剖面和一般抛物线形剖面的组的剖面。
19.权利要求16的电子频闪观测器，其中，所述平面部分基本上与所述平面平行。
20.权利要求16的电子频闪观测器，其中，所述平面部分相对所述平面倾斜。
全文摘要
本发明公开了一种电子频闪观测器，包括一般纵向的辉光放电管和反射镜，反射镜包含反射从辉光放电管发射的光的第一反射部分，以及反射从辉光放电管直接发射的光和从第一反射部分反射的光以便从反射镜的开口射出的第二反射部分。所述第一反射部分包括相对于所述开口在辉光放电管的相反侧上形成的第一弯曲部分、与该第一弯曲部分连接并且比第一弯曲部分更接近开口布置的平面部分、以及与该平面部分连接并且比平面部分更接近开口布置的圆形部分，以及第二反射部分包括与第一反射部分的圆形部分连接并且比第一弯曲部分更接近开口布置的第二弯曲部分。
文档编号G03B15/05GK101086602SQ20071008439
公开日2007年12月12日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年6月5日
发明者孙荣培 申请人:三星Techwin株式会社