專利名稱：閃光燈裝置及其成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閃光燈裝置及其成像方法，特別是涉及一種能將閃光燈發(fā)射出的光線均勻而且集中地分布在成像所需照射的物體上的閃光燈裝置及其成像方法。
相機(jī)廣泛地用于拍攝影像，用于將美好的事物記錄下來(lái)，以作為日後的回憶。無(wú)論是哪一種相機(jī)，比如單鏡頭反光式相機(jī)、雙鏡頭相機(jī)、測(cè)距取景式相機(jī)、觀景式相機(jī)、或數(shù)字相機(jī)等等，當(dāng)所要拍攝的景物光源不足時(shí)，會(huì)使得拍攝的效果相當(dāng)差，所以，設(shè)計(jì)閃光燈來(lái)補(bǔ)充天然光線的不足，可將想要拍攝的景物最美好的一面拍攝記錄下來(lái)。
最早的閃光燈是在1850年代使用鎂粉作成的，將鎂粉與氧化劑混合以加速其燃燒。但是因鎂粉燃燒會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)，另外因?yàn)槿紵龝?huì)產(chǎn)生大量的白煙，所以大多的攝影家不喜歡使用。之後在1928年間一家荷蘭的燈泡場(chǎng)發(fā)現(xiàn)用玻璃燈泡填滿氧氣并使燈絲通電可以產(chǎn)生強(qiáng)光。美國(guó)在1930年第一次制造用于燃燒的閃光燈泡。這種閃光燈泡後來(lái)經(jīng)過(guò)多次改造成為目前的鎢絲燈泡。但是這種閃光燈泡只能使用一次，不經(jīng)濟(jì)，所以也不實(shí)用。後來(lái)，隨著材料的開發(fā)，使得萬(wàn)次閃光燈得以出現(xiàn)。這種閃光燈可以重復(fù)使用，而且光線強(qiáng)烈而短促，可以短到五千到三萬(wàn)分之一秒。此外，電池的進(jìn)步也使得閃光燈更加適合于攜帶。
一般的閃光燈包含反光器、光源、以及閃光燈板。反光器裝在光源的一側(cè)，具有一個(gè)曲面的反光面，用于將光源所發(fā)散的部分光線(也就是朝向反光器所發(fā)射的光線)集中反射至另一側(cè)，再通過(guò)裝設(shè)在另一側(cè)的閃光燈板將所有光線均勻地分布在成像區(qū)域。
現(xiàn)行的閃光燈板，大多是利用菲涅耳(Fresnel)原理所做出的，從外觀上看，會(huì)看到多個(gè)同心圓的形狀；經(jīng)過(guò)這種閃光燈板可使光線收斂，使得光源發(fā)射的光線以及反光器反射的光線集中在成像所需照射的物體上，使得拍攝的影像較為清晰。
但是，這種菲涅耳閃光燈板雖然可以將光線收斂，但是它的均勻化效果并不是非常理想的，會(huì)使得拍攝的影像常常出現(xiàn)局部較亮的情況，嚴(yán)重影響影像的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種閃光燈裝置及其成像方法，可將閃光燈發(fā)射的光線均勻而且集中地分布在成像所需照射的物體上。
根據(jù)本發(fā)明公開的閃光燈裝置及其成像方法，讓一個(gè)光源發(fā)射光線，并利用一個(gè)反光器將朝向光源一側(cè)發(fā)散的光線集中反射到另一側(cè)，并將反射的光線及朝向光源另一側(cè)發(fā)射的光線集中起來(lái)引導(dǎo)進(jìn)入一個(gè)積分器內(nèi)；通過(guò)積分器，使擊中在反射器壁面上的光線全反射回到積分器內(nèi)，集中由積分器一側(cè)向外發(fā)射，從而均勻地分布在成像所需照射的物體上；或是利用積分器將其內(nèi)的光線集中成多個(gè)區(qū)域向外發(fā)射，從而均勻分布在成像所需照射的物體上。
為了對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下

圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖；以及圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明公開的閃光燈裝置及其成像方法的第一實(shí)施例，如圖1所示，利用光源10提供發(fā)射光線(當(dāng)然，光源10的形式并不限定為點(diǎn)光源，圖中所示僅為一實(shí)施例)。光源10一側(cè)裝設(shè)一個(gè)反光器21，反光器21大致為一橢圓形的曲面鏡。光源10位于橢圓形曲面鏡的第一焦點(diǎn)211。且反光器21朝向光源10的一側(cè)具有反光面25，用于將光源10朝向反光器21發(fā)射的光線反射至另一側(cè)(也就是圖中所示的右側(cè))，集中朝外發(fā)射，導(dǎo)引進(jìn)入一個(gè)柱狀積分器31內(nèi)。
柱狀積分器31的光線入射的一面位于反光器21橢圓形曲面鏡的第二焦點(diǎn)212，因此可將反射的光線全部引入柱狀積分器31內(nèi)；柱狀積分器31利用柱狀玻璃構(gòu)成，類似于四個(gè)側(cè)壁都是利用鏡子構(gòu)成的一個(gè)柱狀體，可將擊中其側(cè)壁上的光線全反射回去，使光線僅能由兩側(cè)進(jìn)出；所以，進(jìn)入的光線擊中柱狀積分器31的側(cè)壁都會(huì)形成全反射，再回到柱狀積分器31內(nèi)，最後集中由另一側(cè)向外發(fā)射(也就是圖中所示的右側(cè))。因?yàn)楣饩€集中向外發(fā)射，故可使光線在成像所需照射的物體40上均勻分布。
另一方面，請(qǐng)參閱圖2的本發(fā)明的第二實(shí)施例。同樣，利用光源10發(fā)射光線。光源的一側(cè)裝設(shè)一個(gè)反光器22，反光器22大致為一個(gè)拋物形的曲面鏡。光源10位于拋物形曲面鏡的焦點(diǎn)221。反光器22朝向光源10的一側(cè)具有反光面25，用于將光源10朝向反光器22發(fā)射的光線反射至另一側(cè)(也就是圖中所示的右側(cè))，集中朝外發(fā)射，導(dǎo)引進(jìn)入第一透鏡陣列式積分器32內(nèi)。
第一透鏡陣列式積分器32利用多個(gè)小的透鏡構(gòu)成，可將光線分成多個(gè)區(qū)域再向外發(fā)射(分成的區(qū)域大小及個(gè)數(shù)可根據(jù)透鏡陣列式積分器來(lái)設(shè)計(jì)控制)，然後使光源10成像在第二透鏡陣列式積分器33上。同樣，再利用第二透鏡陣列式積分器33將光線分成多個(gè)區(qū)域向外發(fā)射，其功能類似于將一個(gè)光源分散成多個(gè)小的光源再向外發(fā)射，故可使光線均勻分布在成像所需照射的物體40上；當(dāng)然，可以只利用第一透鏡陣列式積分器32就可以將光線均勻化，但加上第二透鏡陣列式積分器33可使其均勻分布的效果更好。
本發(fā)明可將閃光燈所發(fā)射的光線加以集中，使其均勻分布在成像所需照射的物體上，使拍攝所得影像較為清晰漂亮。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡按照依本發(fā)明的權(quán)利要求書所作的等效變化與改進(jìn)，都為本發(fā)明的權(quán)利要求書覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種閃光燈裝置，至少包含有一光源；一反光器，裝設(shè)在光源的一側(cè)，用于將光源發(fā)出的光線反射至光源的另一側(cè)；以及一積分器，裝設(shè)在光源的另一側(cè)，將光源發(fā)出的光線以及反光器反射之光線集中均勻的分布在成像所需照射的物體上。
2.如權(quán)利要求1所述的閃光燈裝置，其特征在于積分器為一柱狀積分器，利用柱狀玻璃構(gòu)成，可使由積分器一側(cè)進(jìn)入的光線在柱狀積分器內(nèi)形成全反射，集中由積分器的另一側(cè)向外發(fā)射。
3.如權(quán)利要求2所述的閃光燈裝置，其特征在于反光器為一橢圓形的曲面鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的閃光燈裝置，其特征在于反光器的第一焦點(diǎn)位于光源所在位置，第二焦點(diǎn)位于柱狀積分器的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的閃光燈裝置，其特征在于積分器為一透鏡陣列式積分器，由多個(gè)透鏡組成。
6.如權(quán)利要求5所述的閃光燈裝置，其特征在于反光器為一拋物面的曲面鏡。
7.如權(quán)利要求6所述的閃光燈裝置，其特征在于透鏡陣列式積分器設(shè)置在反光器的焦點(diǎn)位置。
8.如權(quán)利要求5所述的閃光燈裝置，其特征在于還包含另一個(gè)透鏡式陣列積分器，可使光源成像在另一個(gè)透鏡式陣列積分器。
9.一種閃光燈成像方法，至少包含下列步驟使光源發(fā)射光線；將朝向該光源一側(cè)發(fā)射的光線集中反射至該光源的另一側(cè)；將反射的光線以及朝向光源另一側(cè)發(fā)射的光線集中導(dǎo)引入一個(gè)積分器內(nèi)；以及通過(guò)積分器將擊中在其壁面上的光線全反射回積分器內(nèi)，集中由積分器的一側(cè)向外發(fā)射，均勻分布在成像所需照射的物體上。
10.如權(quán)利要求9所述的閃光燈成像方法，其特征在于積分器為一柱狀積分器，由柱狀玻璃構(gòu)成，可使由其一側(cè)進(jìn)入的光線在柱狀積分器內(nèi)形成全反射，集中由另一側(cè)向外發(fā)射。
11.如權(quán)利要求10所述的閃光燈成像方法，其特征在于將朝向光源一側(cè)發(fā)射的光線集中反射至另一側(cè)的步驟利用一個(gè)反光器反射光線。
12.如權(quán)利要求11所述的閃光燈的成像方法，其特征在于反光器為一橢圓形的曲面鏡。
13.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的閃光燈成像方法，其特征在于反光器的第一焦點(diǎn)位于光源所在位置，第二焦點(diǎn)位于柱狀積分器的一側(cè)。
14.一種閃光燈成像方法，至少包含下列步驟讓光源發(fā)射光線；將朝向光源一側(cè)發(fā)射的光線集中反射至光源的另一側(cè)；將反射的光線及朝向光源另一側(cè)發(fā)射的光線集中導(dǎo)引入一個(gè)積分器內(nèi)；以及通過(guò)積分器將導(dǎo)入的光線集中分成多個(gè)區(qū)域後向外發(fā)射，均勻分布在成像所需照射的物體上。
15.如權(quán)利要求14所述的閃光燈成像方法，其特征在于積分器為一透鏡陣列式積分器，由多個(gè)透鏡組成。
16.如權(quán)利要求15所述的閃光燈成像方法，其特征在于將朝向光源一側(cè)發(fā)射的光線集中反射至另一側(cè)的步驟利用一個(gè)反光器反射光線。
17.如權(quán)利要求16所述的閃光燈成像方法，其特征在于反光器為一拋物面的曲面鏡。
18.如權(quán)利要求17所述的閃光燈成像方法，其特征在于透鏡陣列式積分器設(shè)置在反光器的焦點(diǎn)位置。
19.如權(quán)利要求14所述的閃光燈成像方法，其特征在于通過(guò)積分器將導(dǎo)入的光線集中分成多個(gè)區(qū)域後向外發(fā)射均勻分布在成像所需照射的物體上的步驟還包含將積分器發(fā)射的光線導(dǎo)入一個(gè)第二積分器，再通過(guò)第二積分器將光線向外發(fā)射，使光線均勻分布在成像所需照射的物體上。
20.如權(quán)利要求19所述的閃光燈成像方法，其特征在于光源成像在第二積分器。
全文摘要
一種閃光燈裝置及其成像方法,可使光線更均勻集中地分布在影像上。本發(fā)明利用一個(gè)積分器,比如柱狀積分器或透鏡陣列式積分器,取代原本利用菲涅耳原理做出的閃光燈板,可使閃光燈發(fā)出的光能更加均勻分布在成像所需照射的物體上,使得所拍攝的照片的亮度能更加均勻。
文檔編號(hào)G03B15/03GK1373391SQ01109060
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者曹裕后 申請(qǐng)人:英保達(dá)股份有限公司