环状照明适配器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供能够对近距离的被摄体进行良好的照明的环状照明适配器。环状照明适配器具有环状照明光学系统和安装部，环状照明光学系统具有：入射面，其供光源发出的光入射；环状的出射面，其具有用于将入射到入射面的光作为环状的照明光而射出的开口部；以及环状的漫反射面，其与出射面对置配置，具有滑面和离散配置在滑面上的微细凸构造或微细凹构造，将从入射面入射的光引导至出射面，出射面具有越接近开口部的中心、出射侧的面的法线越接近开口部的中心的托力克面状的滑面，安装部能够安装在摄影装置上，以使得将环状照明光学系统的入射面配置在光源的前方，并且使出射面位于包围摄影光学系统的光路的场所。
【专利说明】环状照明适配器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及在摄影装置等中使用的环状照明适配器。
【背景技术】
[0002]以往，作为适用于摄像装置等宏观摄影的环状照明适配器，例如公知有专利文献I所记载的照明装置。专利文献I所记载的照明装置将来自光源的光转换为环状的光源。
[0003]【专利文献I】日本特开2005-258011号公报
[0004]但是，在专利文献I所公开的光学系统中，出射面为平面状，未考虑近距离摄影、例如环状的光学系统所包围的被摄体的照明。
实用新型内容
[0005]本实用新型鉴于这种课题，提供能够对近距离的被摄体进行良好的照明的环状照明适配器。
[0006]为了解决上述课题并实现目的，本实用新型的环状照明适配器具有环状照明光学系统和安装部，环状照明光学系统具有:入射面，其供光源发出的光入射；环状的出射面，其具有用于将入射到入射面的光作为环状的照明光而射出的开口部；以及环状的漫反射面，其与出射面对置配置，具有滑面和离散配置在滑面上的微细凸构造或微细凹构造，将从入射面入射的光引导至出射面，出射面具有越接近开口部的中心、出射侧的面的法线越接近开口部的中心的托力克面状的滑面，安装部能够安装在摄影装置上，以使得将环状照明光学系统的入射面配置在光源的前方，并且使出射面位于包围摄影光学系统的光路的场所。
`[0007]根据本实用新型，能够提供能够对近距离的被摄体进行良好的照明的环状照明适配器。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是实施方式的环状照明适配器的正面图。
[0009]图2是沿图1的11-11’线剖切的剖面图，是从图1的上方进行观察的剖面图。
[0010]图3是示出实施方式的环状照明适配器以及照相机的安装部和光源的立体图。
[0011]图4是示出将实施方式的环状照明适配器装配在照相机上的状态的立体图。
[0012]图5是实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的立体图。
[0013]图6是实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的正面图。
[0014]图7是沿图6的VI1-VII’线剖切的剖面图，是实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的剖面图。
[0015]图8是实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的侧视图。
[0016]图9是示出实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的背面的结构的背面图。[0017]图10是示出实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的背面的微细凸构造的侧视图。
[0018]图11是示出实施方式的环状照明适配器的环状照明光学系统的背面的微细凸构造的配置的平面图。
[0019]图12是示出环状照明光学系统的背面的微细凸构造的配置的变形例的平面图。
[0020]图13是示出环状照明光学系统的背面的微细凸构造的配置的变形例的平面图。
[0021]标号说明
[0022]1:照相机；2:环状照明适配器；3a、3b:安装部；4:光源；5:环状照明光学系统；
6:入射面；7:出射面；7a:开口部；7c:中心；8:滑面(平滑面)；9:微细凸构造；10:漫反射面；11 --第I反射部；12 --第2反射部;12a、12b、12c、12d --第2反射部的反射面；13:遮光部件；13a:外侧遮光壁；13b:内侧遮光壁；14:定位凸部；15:遮光盖；16:适配器开口部。
【具体实施方式】
[0023]下面，根据附图对本实用新型的环状照明适配器的实施方式进行详细说明。另外，本实用新型不由该实施方式限定。
[0024][第I实施方式]
[0025]图1是环状照明适配器2的正面图。图2是在图1的环状照明适配器2中沿11-11’剖切并从上方进行观察的状态的俯视图。图5是环状照明适配器2的环状照明光学系统5的立体图。图6是环状照明适配器2的环状照明光学系统5的正面图。图7是沿图6的VI1-Vir线剖切的剖面图，是环状照明适配器2的环状照明光学系统5的剖面图。图8是环状照明适配器2的环状照明光学系统5的侧视图。图9是示出环状照明适配器2的环状照明光学系统5的背面的结构的背面图。
[0026]本实施方式的环状照明适配器2具有环状照明光学系统5 (图1)和安装部3a (图2)。
[0027]环状照明光学系统5具有:入射面6，其供光源4 (图3)发出的光入射；环状的出射面7，其具有用于将入射到入射面6的光作为环状的照明光而射出的开口部7a ;以及环状的漫反射面10，其与出射面7对置配置，具有滑面8和离散配置在滑面8上的微细凸构造9(图9)或微细凹构造，将从入射面6入射的光引导至出射面7，出射面7具有越接近开口部7a的中心7c、出射侧的面的法线越接近开口部7a的中心7c的托力克面状的滑面(图6、图7)。
[0028]安装部3a能够安装在照相机I上，以使得将环状照明光学系统5的入射面6配置在光源4的前方，并且使出射面7位于包围照相机I (摄影装置)的摄影光学系统的光路的场所。
[0029]照相机I和环状照明适配器2构成为能够经由环状照明适配器侧安装部3a和照相机侧安装部3b进行连接。
[0030]这里设为销钉式的安装方式。本实施方式当然不限于此。例如也可以是螺旋式的安装方式。
[0031]环状照明适配器2构成为，在装配在照相机I上时，照相机I的摄影光学系统的光轴AX和穿过环状照明适配器2的适配器开口部16的重心并与适配器开口部16垂直的线L2相互一致。
[0032]由此，穿过适配器开口部16的光线被引导至照相机I的摄影光学系统。
[0033]在照相机I中，LED的光源4配置在闪光灯21的旁边。环状照明适配器2以环状照明光学系统5的入射面6位于光源4的正前方的方式装配在照相机I上(图3、图4)。
[0034]环状照明光学系统5具有环状的出射面7，该出射面7具有用于将入射到入射面6的光作为环状的照明光而射出的开口部7a。
[0035]并且，环状照明光学系统5具有环状的漫反射面10，该漫反射面10与出射面7对置配置，将从入射面6入射的光引导至出射面7。漫反射面10具有滑面8 (漫反射面侧滑面)和离散配置在滑面8上的微细凸构造9 (图9)。微细凸构造9为一部分从漫反射面10的滑面8突出的球面状(图10)。
[0036]这里，代替从滑面8向外侧突出的微细凸构造9，也可以是向内侧凹陷的微细凹构造。
[0037]出射面7为越接近开口部7a的中心7c、出射侧的面的法线越接近开口部7a的中心7c的托力克面状的滑面(图7)。
[0038]这里，环状照明光学系统5具有穿过开口部7a的中心7c且与漫反射面10垂直的轴L5。环状照明光学系统5设置在环状照明适配器2内，以使得轴L5位于穿过环状照明适配器2的适配器开口部16的重心且与适配器开口部16垂直的线L2上。
[0039]通过经由安装部3a、3b在照相机I上安装环状照明适配器2，将环状照明光学系统5的入射面6配置在光源4的前方，并且将出射面7配置在包围照相机I的摄影光学系统的光路的场所。
[0040]在漫反射面10中的滑面8中，光的入射角较大，从光源4引导至滑面8的多数光反复进行全反射。
[0041]关于刚在漫反射面10中的滑面8中反射后入射到作为托力克面状的滑面的出射面7的光，由于入射角较大，所以，多数光反复进行全反射。
[0042]入射到漫反射面10中的微细凸构造9的光通过微细凸构造的凹内表面反射的作用进行漫反射，该漫反射的光中的、以较小的入射角入射到作为托力克面状的滑面的出射面7的光在托力克面状的面中受到透镜作用进行折射透射，成为照明光。
[0043]这里，在代替微细凸构造9而使用微细凹构造的情况下，入射到微细凹构造的光通过微细凹构造的凸内表面反射的作用进行漫反射，该漫反射的光中的、以较小的入射角入射到作为托力克面状的滑面的出射面7的光在托力克面状的面中受到透镜作用进行折射透射，成为照明光。
[0044]关于出射面7中的托力克面状的滑面中的折射，使微细凸构造9中的漫反射光在更宽的范围内进行折射。
[0045]特别地，由于托力克面状的滑面的内侧的面以接近开口部7a的中心7c的方式使光进行折射，所以，能够进行环状照明适配器2附近的物体的照明。
[0046]通过经由安装部3a、3b将这种结构的环状照明适配器2安装在照相机I等摄像装置上，在由于摄像装置的影子而使光量不足的近距离摄影中，也能够通过环状的照明进行光量不均较少的摄影。
[0047]另外，环状的照明意味着从摄影光轴的周围引导照明光的状态，不是必须为连续的环状光。
[0048]并且，如上述实施方式那样，从被摄体侧观察，微细凸构造或微细凹构造如多个点光源那样进行动作的情况也包含在环状的照明内。
[0049]并且，在本实施方式中，漫反射面10中的滑面8为平滑面。通过该平滑面中的反射，能够充分确保光传播功能，能够实现环状照明适配器2的薄型化。
[0050]并且，具有扩散功能的区域中的平滑面8和微细凸构造9 (或微细凹构造)的面积的比例满足以下的条件式(I)。
[0051]0.KSS/ (SF+SS) <0.5 (I)
[0052]这里，
[0053]SF是具有扩散功能的区域中的平滑面8的面积，
[0054]SS是具有扩散功能的区域中的微细凸构造9或微细凹构造的面积。
[0055]通过设为不低于条件式(I)的下限，确保了微细凸构造、微细凹构造所占的面积，确保了扩散功能。
[0056]通过设为不高于条件式(I)的上限，确保了平滑面所占的面积，确保了基于平滑面中的光的反射而实现的传播功能，减少了光量不均。
[0057]并且，环状照明光学系统5具有使从入射面6入射的光进行反射的第I反射部11(反射面)、以及使在第I反射部11中反射的光进行钝角反射的第2反射部12(反射面)。在第I反射部11中反射的一部分光不在第2反射部12中进行反射，而入射到出射面7的托力克面状的滑面。在第I反射部11中反射的另一部分光在第2反射部12的反射面12a、12b、12c、12d中进行反射,入射到出射面7的托力克面状的滑面。
[0058]根据这种结构，减少来自光源4的光量损失，将光引导至环状的出射面7或漫反射面10。
[0059]并且，第2反射部12具有相互对置配置并且使第I反射部11中的反射光进行钝角反射的2个反射面12a、12b，这2个反射面12a、12b配置成，离第I反射部11越远，这2个反射面12a、12b相互越近。
[0060]由此，减少来自光源4的光量损失，将光引导至环状的出射面7或漫反射面10。
[0061]并且，第2反射部12具有相互对置配置并且使第I反射部11中的反射光进行钝角反射的2个反射面12c、12d，这2个反射面12c、12d配置成，离第I反射部11越远，这2个反射面12c、12d相互越近。
[0062]由此，减少来自光源4的光量损失，将光引导至环状的出射面7或漫反射面10。
[0063]本实施方式的环状照明适配器2满足以下的条件式(2)、(3)、(4)。
[0064]1.l<R0Ut/Rin<l.8 (2)
[0065]K (Rout-Rin)/Rfflin<3 (3)
[0066]0.5〈Dmax/Rmin〈2 (4)
[0067]这里，
[0068]Rin是环状的出射面7的开口部的半径，
[0069]Rout是环状的出射面7的外周的半径，
[0070]R—是出射面7的托力克状的面中的、曲率半径最小的截面中的面顶点处的曲率半径，[0071]Dfflax是在漫反射面10的滑面8的法线方向中从滑面8到出射面7的滑面的距离的最大值。
[0072]通过设为不低于条件式(2)的下限，确保了漫反射面10的面积，成为能够充分确保微细凸构造9 (或微细凹构造)的数量的结构，提高了照明光的均匀性，抑制了摄影图像的照明光不均。
[0073]通过设为不高于条件式(2)的上限，环状照明适配器2自身不会变厚，容易使摄像装置接近摄影对象物体。
[0074]通过设为不低于条件式(3)、(4)的下限，增大了作为托力克状的滑面的出射面7的折射量，确保了接近环状照明适配器2的区域中的照明光量。
[0075]通过设为不高于条件式(3)、(4)的上限，环状照明适配器2自身不会变厚。
[0076]并且，在漫反射面10中形成的微细凸构造9 (或微细凹构造)的数量X满足以下的条件式(5)。
[0077]100〈X (5)
[0078]通过设为不低于条件式(5)的下限，确保了从被摄体进行观察如光源那样进行动作的微细凸构造9的数量，确保了照明光量。并且，由于即使减小各个微细凸构造9的尺寸也能够确保照明光量，所以，减小了微细凸构造9的厚度而实现了薄型化。
[0079]进而，微细凸构造9 (或微细凹构造)的数量X满足以下的条件式(5-1)。
[0080]300〈X (5-1)
[0081]通过充分确保微细凸构造9 (或微细凹构造)的数量，提高了照明光的均匀性。
[0082]并且，从入射面6到出射面7的光路由固体介质构成，通过该固体介质内的内表面反射将从入射面6入射的光引导至出射面7。
[0083]由此，能够减小部件的数量，能够降低制造成本。
[0084]环状照明光学系统5可以通过例如塑料材料的冲压成型、注塑成型而构成。
[0085]安装部3a由与环状照明光学系统5不同的部件即遮光部件13构成。在该遮光部件13中，在包围环状照明光学系统5的外周的位置设有在沿着轴L5的方向上比环状照明光学系统5长的筒状的外侧遮光壁13a (图2)。
[0086]通过设置外侧遮光壁13a，减少了照明光泄漏到外部的量，并且，减少了环状照明光学系统5的损伤。
[0087]并且，在遮光部件13中，在环状照明光学系统5的内周的内侧设有在沿着轴L5的方向上比环状照明光学系统5短的筒状的内侧遮光壁13b (图2)。
[0088]通过设置内侧遮光壁13b，从出射面7出射的照明光和从环状照明光学系统5的内周的锥部泄漏的光不会直接进入照相机I的摄影光学系统，由此，提高了画质。
[0089]进而，在遮光部件13中设有将来自照相机I的光源4的光线引导至环状照明光学系统5的入射面6的孔部(未图不)。
[0090]并且，遮光部件13具有对透过第I反射部11和第2反射部12的不需要的光进行遮光的遮光盖15 (图1)。
[0091]作为变形例，也可以构成为，不使用遮光盖15，透过第I反射部11和第2反射部12的光能够对远方(例如大约30cm处)的被摄体进行照明。
[0092]图10是示出环状照明适配器2的环状照明光学系统5的背面的微细凸构造9的侧视图。
[0093]漫反射面10的微细构造是图10所示的微细凸构造9，该微细凸构造9为球面状，满足以下的条件式(6)。
[0094]0.3〈Dmax2/Rmin2〈0.8 (6)
[0095]这里，
[0096]Rmin2是微细凸构造9的面顶点处的曲率半径，
[0097]Dmax2是在漫反射面10的滑面8的法线方向中从滑面8到微细凸构造9的面顶点的距离的最大值。
[0098]通过设为不低于条件式(6)的下限，能够充分确保漫反射面10的扩散功能。
[0099]通过设为不高于条件式(6)的上限，使得容易制造。
[0100]在本实施方式中，使透明塑料流入金属模中，对环状照明光学系统5进行成型。使成型后的环状照明光学系统5成为在脱模时容易脱模的形状。
[0101]并且，在环状照明光学系统5中，在外周面具有用于进行与遮光部件13之间的定位的定位凸部14。 [0102]图11是示出本实施方式的环状照明适配器2的环状照明光学系统5的背面的微细凸构造9的配置(图案)的平面图。图12是示出环状照明光学系统的背面的微细凸构造的配置的变形例的平面图。图13是示出环状照明光学系统的背面的微细凸构造的配置的变形例的平面图。图11、图12、图13是仅拔出环状照明光学系统5的背面的一部分进行描绘的图，各图中的微细凸构造在未图示的范围内也由同样的图案形成。
[0103]在本实施方式中，微细凸构造9的各个面顶点取六方细密配置(图11)。在本实用新型的环状照明适配器中，不限于该配置，也可以是图12所示的按照距离Dl进行配置的矩形排列的微细凸构造。并且，如图13所示，也可以是排列在二个同心圆Cl、C2上的同心排列。
[0104]以下示出本实施方式的具体的数值实施例和变形例中的数值数据和微细凸构造的配置图案。
[0105]【实施例】
[0106][实施例1]
[0107]实施例1的环状照明适配器在所述第I实施方式中采用以下的结构。
[0108]环状的出射面7的开口部的半径Rin=15.0mm
[0109]环状的出射面7的外周的半径1?_=22.0mm
[0110]出射面7的托力克状的面中的、曲率半径最小的截面中的面顶点处的曲率半径Rmin=3.0mm
[0111]在环状的漫反射面10的滑面8的法线方向中从滑面8到出射面7的滑面的距离的最大值Dmax=3.0mm
[0112]环状的漫反射面10的开口部的半径Rin2=16.0mm
[0113]漫反射面10的微细凸构造9的面顶点处的曲率半径Rniin2=0.3mm
[0114]在漫反射面10的滑面8的法线方向中从滑面8到微细凸构造9的面顶点的距离的最大值Dmax2=0.15mm
[0115]微细凸构造9的面顶点间距离=1.0mm[0116]配置:六方细密
[0117]以下示出各条件式中的数值。
[0118]SS/ (SF+SS) N 0.245
[0119]Rout/Rin N 1.467
[0120](Rout-Rin) /Rmin N 2.333
[0121]Dfflax/Rfflin=l.000
[0122]X N 800
[0123]Dmax2/Rmin2-0.5
[0124][变形例]
[0125]以下示出变形例的数值例。
[0126]Rmin2=0.2?0.5謹的范围内的变更
[0127]Dmax2=0.1?0.3_的范围内的变更
[0128]微细凸构造的面顶点间距离=0.2?2.0mm的范围内的变更
[0129]配置:六方细密、同心圆、矩形排列中的任意一种
[0130]另外，本实用新型不限于所述实施方式和实施例，能够进行各种变更。
[0131]如上所述，本实用新型的环状照明适配器在针对近距离的被摄体的宏观摄影中是有用的。
【权利要求】
1.一种环状照明适配器，其特征在于， 所述环状照明适配器具有环状照明光学系统和安装部， 所述环状照明光学系统具有: 入射面，其供光源发出的光入射； 环状的出射面，其具有用于将入射到所述入射面的光作为环状的照明光而射出的开口部；以及 环状的漫反射面，其与所述出射面对置配置，具有滑面和离散配置在所述滑面上的微细凸构造或微细凹构造，将从所述入射面入射的光引导至所述出射面， 所述出射面具有越接近所述开口部的中心、出射侧的面的法线越接近所述开口部的中心的托力克面状的滑面， 所述安装部能够安装在所述摄影装置上，使得将所述环状照明光学系统的所述入射面配置在所述光源的前方，并且使所述出射面位于包围摄影光学系统的光路的场所。
2.根据权利要求1所述的环状照明适配器，其特征在于， 所述漫反射面中的所述滑面是平滑面。
3.根据权利要求2所述的环状照明适配器，其特征在于， 具有扩散功能的区域中的所述平滑面和所述微细凸构造或所述微细凹构造的面积的比例满足以下的条件式(I):
.0.KSS/ (SF+SS) <0.5 (I) 这里， SF是具有扩散功能的区域中的所述平滑面的面积， SS是具有扩散功能的区域中的所述微细凸构造或所述微细凹构造的面积。
4.根据权利要求1所述的环状照明适配器，其特征在于， 所述环状照明光学系统具有使从所述入射面入射的光进行反射的第I反射部、以及使在所述第I反射部中反射的光进行钝角反射的第2反射部，在所述第I反射部中反射的一部分光不经由所述第2反射部而入射到所述托力克面状的滑面，在所述第I反射部中反射的另一部分光经由所述第2反射部而入射到所述托力克面状的滑面。
5.根据权利要求4所述的环状照明适配器，其特征在于， 第2反射部至少具有对置配置并且使所述第I反射部中的反射光进行钝角反射的2个反射面，这2个反射面配置成，离所述第I反射面越远，这2个反射面越近。
6.根据权利要求1所述的环状照明适配器，其特征在于， 满足以下的条件式(2)、(3)、(4):
.1.l<R0Ut/Rin<l.8 (2)
K (Rout-Rin) /Rfflin<3 (3)
.0.5<Dmax/Rmin<2 (4) 这里， Rin是环状的出射面的开口部的半径， Rout是环状的出射面的外周的半径， Rmin是出射面的托力克状的面中的曲率半径最小的截面上的面顶点处的曲率半径， Dmax是在漫反射面的滑面的法线方向上从滑面到出射面的滑面的距离的最大值。
7.根据权利要求1所述的环状照明适配器，其特征在于， 在所述漫反射面中形成的所述微细凸构造或所述微细凹构造的数量X满足以下的条件式(5): .100〈X (5)。
8.根据权利要求7所述的环状照明适配器，其特征在于， 在所述漫反射面中形成的所述微细凸构造或所述微细凹构造的数量X满足以下的条件式(5-1): .300〈X (5-1)。
9.根据权利要求1所述的环状照明适配器，其特征在于， 从所述入射面到所述出射面的光路由固体介质构成,通过所述固体介质内的内表面反射将从所述入射面入射的光引导至所述出射面。
10.根据权利要求9所述的环状照明适配器，其特征在于， 所述安装部由作为与所述环状照明光学系统不同的部件的遮光部件构成，所述遮光部件通过在包围所述环状照明光学系统的外周的位置设置长度比环状照明光学系统长的筒状的遮光壁而成。
11.根据权利要求9所述的环状照明适配器，其特征在于， 所述安装部由作为与所述环状照明光学系统不同的部件的遮光部件构成，所述遮光部件通过在所述环状照明光学系统的内周的内侧设置长度比环状照明光学系统短的筒状的遮光壁而成。
12.根据权利要求4所述的环状照明适配器，其特征在于， 所述第2反射部具有两组以下结构:具有对置配置并且使所述第I反射部中的反射光进行钝角反射的2个反射面，这2个反射面配置成，离所述第I反射面越远，这2个反射面越近。
13.根据权利要求1所述的环状照明适配器，其特征在于， 所述漫反射面的微细构造是所述微细凸构造，所述微细凸构造为球面状，满足以下的条件式(6):
.0.3〈Dmax2/Rmin2〈0.8 (6) 这里， Rfflin2是所述微细凸构造的面顶点处的曲率半径， Dfflax2是在所述漫反射面的滑面的法线方向上从滑面到所述微细凸构造的面顶点的距离的最大值。
【文档编号】G03B15/05GK203673203SQ201320863821
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年1月25日
【发明者】早川和仁, 花野和成 申请人:奥林巴斯映像株式会社, 奥林巴斯株式会社