JP2002298607A

JP2002298607A - 視野照明装置

Info

Publication number: JP2002298607A
Application number: JP2001095540A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Yamada; 光彦山田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】照明方向を使用者が望む方向に自動的に制御で
き又使用者にとって抵抗感のない視野照明装置を提供す
ること。【解決手段】視野照明装置において、カメラ１０は所望
の照明領域付近に配置した基準マーカ２１を撮像した撮
像位置２２と、予め取得してある基準撮像位置１２とを
比較して一致しているかどうかを判定手段８１で判定す
る。ずれているときは、制御手段８２がずれ量に応じ
て、光源を配置した基板４２をＸ、Ｙ方向に駆動モータ
で駆動させて光源の照明方向を変更させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、頭部または身体
に装着可能な照明部を備えた視野照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、病院の手術室においては、手術
すべき術部に影をつくることなく高い照度で明瞭に照明
するために、いわゆる無影灯と称される照明装置が使用
されている。しかし、このような照明装置は、照明装置
自体のコストやその冷却機構のコストが高く、また、多
数のスタッフが存在する場合や術部が上方を向いていな
い場合等においては術部を確実に照明することが困難に
なると言う問題がある。

【０００３】このため、従来の無影灯にかわるものとし
て、あるいは、頭部等により影になる部分を集中的に照
明する補助照明として、フレームとヒンジを介して接続
されたテンプルを有するゴーグル型の眼鏡に照明機構を
備えた視野照明装置が提案されている。これらの視野照
明装置を術者の頭部に装着した場合には、術部を効率的
に照明することが可能となる。しかし、これらの装置で
は照明機構が術者の頭部に固定されているので、照明方
向を所望の方向に変更させることが困難である。このた
め術者の所望の方向に照明することができるように、照
明機構に照明方向を調節するための照明方向調節手段を
設けることが考えられる。しかしこの場合であっても、
術者が自ら手動で照明方向を調節する必要があり、手術
中においては調節が困難であった。そのため、視線方向
検出機構を用いて術者の視線方向を検出し、検出した視
線方向に照明機構の照明方向を変更する方法も提案され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような視
線方向検出機構では、術者の眼球に光を照射する照明機
構と、眼球からの反射光を検出する検出機構を用いて眼
球の視線方向を検出しなければならない。従って、装置
そのものが高価となり、制御それ自体も非常に複雑とな
る。さらに、眼球に常に光を照射するので場合によって
は術者に心理的負担を強いることもある。またこのよう
な視線方向検出機構を頭部に装着する場合は、視線方向
検出機構の重量が大きいので術者の負担が大きくなって
しまう。本発明は、このような課題を解決するために
なされたもので、複雑で高価な装置を用いることなし
に、照明部の照明方向を術者が望む方向に自動的に制御
でき又使用者にとって抵抗感のない視野照明装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の視野照
明装置は、頭部に装着可能な照明部を備えた視野照明装
置において、照明部の光源と、該光源の照明方向を変更
する変更手段と、略照明方向の対象物を撮像する撮像手
段と、前記撮像手段で撮像した前記対象物の撮像位置を
判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて
前記変更手段を制御して前記光源の照明方向を制御する
制御手段と、を備えることを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の視野照明装置は、請求項
１において、前記判定手段は、予め設定した基準撮像位
置と実際に撮像した撮像位置を比較してずれ量を検出す
る手段を、含む請求項１に記載の視野照明装置。

【０００７】請求項３に記載の視野照明装置は、請求項
１ないし請求項２において、前記撮像手段が光電変換素
子を備えたカメラであることを特徴とする。請求項４に
記載の視野照明装置は、請求項１ないし請求項２におい
て、前記撮像手段がレンズとエリアＣＣＤで構成される
ことを特徴とする。請求項５に記載の視野照明装置は、
請求項１ないし請求項２において、前記撮像手段がレン
ズと複数のホトセンサから構成されることを特徴とす
る。

【０００８】請求項６に記載の視野照明装置は、請求項
１ないし請求項５において、前記光源が発光ダイオード
であることを特徴とする。

【０００９】請求項７に記載の視野照明装置は、請求項
１ないし請求項５において、前記光源がハロゲンランプ
又はＥＬパネルであることを特徴とする。請求項８に記
載の視野照明装置は、請求項１ないし請求項７におい
て、前記光源を複数個備えることを特徴とする。請求項
９に記載の視野照明装置は、請求項１ないし請求項８に
おいて、前記照明部を複数備えることを特徴とする。

【００１０】請求項１０に記載の視野照明装置は、請求
項１ないし請求項８において、前記照明部の光源を頭部
の中心に配置したことを特徴とする。請求項１１に記載
の視野照明装置は、請求項１ないし請求項１０におい
て、前記変更手段は、前記照明部の光源を水平方向およ
び垂直方向の各軸回りに回転駆動して、照明方向を変更
させることを特徴とする。請求項１２に記載の視野照明
装置は、請求項１ないし請求項１１において、前記撮像
手段が照明部に設けられていることを特徴とする。

【００１１】請求項１３に記載の視野照明装置は、請求
項１ないし請求項１１において、前記撮像手段が照明部
と異なった位置に設けられていることを特徴とする。請
求項１４に記載の視野照明装置は、請求項１ないし請求
項１２において、前記変更手段は、前記照明部の光源と
撮像手段を一体的に水平方向および垂直方向の各軸回り
に回転駆動して、照明方向と撮像方向を変更させること
を特徴とする。

【００１２】請求項１５に記載の視野照明装置は、請求
項１ないし請求項１４において、前記撮像手段は対象物
として配置した基準マーカを撮像することを特徴とす
る。請求項１６に記載の視野照明装置は、請求項１５に
おいて、前記撮像手段は発光体で構成される基準マーカ
を撮像することを特徴とする。請求項１７に記載の視野
照明装置は、請求項１５ないし請求項１６において、前
記撮像手段は特定のスペクトル光を撮像することを特徴
とする。

【００１３】請求項１８に記載の視野照明装置は、請求
項１５ないし請求項１７において、前記撮像手段で撮像
した基準マーカが、前記撮像手段の撮像領域外である
時、光源を消灯することを特徴とする。請求項１９に記
載の視野照明装置は、請求項１５ないし請求項１８にお
いて、前記撮像手段で撮像した基準マーカが、前記撮像
手段の撮像領域外である時、前記制御手段をリセットす
ることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施の形
態を図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る頭
部に装着する視野照明の斜視図である。この視野照明装
置は、ヘッドベルト１と、照明部２と、ヘッドベルト固
定部３と、照明ケース５からなる。図２はその正面図
で、この照明部２の照明ケース５内に本発明の光源に該
当する複数個の発光ダイオード４１と、本発明の撮像手
段に該当するレンズと撮像素子からなるカメラ１０が収
納されている状態を示す。この複数個の発光ダイオード
４１が、図３で示す基板４２上に、５列７行になるよう
に矩形形状に配設した構成となっている。なお発光ダイ
オード４１の替わりに高輝度の小型ハロゲンランプやＥ
Ｌパネルの光源を配設してもよい。そして、当該矩形形
状に配設した複数個の発光ダイオード４１の中心部に本
発明のカメラ１０を設けている。

【００１５】図９、図１０、図１１は、上記複数の発光
ダイオード４１とカメラ１０を一体的に配設、搭載した
基板４２を支持、回転させる機構を示すものである。図
９はその正面から見た基板４２、第１の枠体６３、第２
の枠体７３の位置関係を示している。図１０は基板４２
と第１の枠体６３の関係を示す斜視図で、複数個の発光
ダイオード４１及びカメラ１０を搭載した基板４２は、
その外側に設けた第１の枠体６３に対して支持軸６１及
び支持軸６２で保持されている。そして、片側の支持軸
６１は駆動モータ（Ｙモータ）６０の軸と連結してお
り、前記駆動モータ６０を回転させることで複数個の発
光ダイオード４１及びカメラ１０を搭載した基板４２を
軸心回りに垂直方向（Ｙ方向）に回転させることができ
る。

【００１６】図１１はさらに、第１の枠体６３と第１の
枠体６３の外側に設けられる第２の枠体７３との関係を
示す図である。図１１のように、第１の枠体６３は第２
の枠体７３に対して支持軸７２及び支持軸７１で保持さ
れている。そして、片側の支持軸７１は駆動モータ（Ｘ
モータ）７０の軸と連結しており、前記駆動モータ７０
を回転させることで第１の枠体６３を軸心回りに水平方
向（Ｘ方向）に回転させることができる。前記したよう
に第１の枠体６３には、支持軸を介して基板４２が保持
されている。従って、複数個の発光ダイオード４１及び
カメラ１０を搭載した基板４２が回転すると、複数個の
発光ダイオード４１の照明方向が変更される。

【００１７】図７は本発明の概略ブロック図を示すもの
で、本発明の対象物に該当する基準物体である基準マー
カ２１を撮像するカメラ１０、カメラ１０を構成するレ
ンズ１３及び撮像素子に該当する２次元ＣＣＤ（エリア
ＣＣＤ）１１、２次元ＣＣＤ１１で撮像した基準マーカ
２１の２次元ＣＣＤ上の撮像位置にもとづいて、基準マ
ーカ２１の撮像位置を判定する判定手段８１と、判定手
段８１内に設けられたずれ量検出手段８３と、判定手段
８１のメモリに格納された基準位置データ８４と、判定
結果によって２次元ＣＣＤ１１の撮像方向及び複数個の
発光ダイオード４１の照明方向を変更するための制御手
段８２と、２次元ＣＣＤ１１の撮像方向及び複数個の発
光ダイオード４１の照明方向をＸ方向、Ｙ方向に変更す
るための本発明の変更手段を構成する駆動モータ７０、
駆動モータ６０の構成を示している。さらに、複数個の
発光ダイオード４１、複数個の発光ダイオード４１のＯ
Ｎ（点灯）、ＯＦＦ（消灯）及び光量等を制御する光源
制御手段９１、各部に電力を供給する電源９０、及び外
部から光源のＯＮ、ＯＦＦを制御する光源制御信号９３
をも示している。

【００１８】以下に、複数個の発光ダイオード４１の照
明方向の変更について詳細に説明する。図３は基板４２
上に配設した複数個の発光ダイオード４１が、照射光３
０を介して所望の照明領域２０を照明している状態を示
すものである。本発明での対象物は照明領域２０近傍に
配置した基準物体で例えば色紙やテープ等の基準マーカ
２１を用い、カメラ１０はこの色紙やテープ等の基準マ
ーカ２１の像を撮像する。図４は基板４２の斜め後ろ側
からみた図を示し、上記基準マーカ２１からの反射光３
１が、カメラ１０に入射することを示している。このよ
うに本発明では、基板４２上に配設した複数個の発光ダ
イオード４１の照明方向を変更するために、基準物体で
ある基準マーカ２１の像を撮像して、２次元ＣＣＤ１１
上に投影された基準マーカ２１の撮像位置と、予め設定
してある基準撮像位置１２との相対位置関係を判定す
る。

【００１９】そしてこの相対位置関係から複数個の発光
ダイオード４１の照明方向を制御する。この制御につい
て図５をもとに説明する。図５はカメラ１０の撮像素子
として２次元ＣＣＤ１１を用いた例を示している。な
お、この２次元ＣＣＤ１１の素子数は例えば４００×３
００程度のものであるが、本図では簡略化して複数の素
子Ｑ（３×３素子）から１つの桝目Ｐが形成されている
ものとする。図５では２次元ＣＣＤ１１、２次元ＣＣＤ
１１の撮像領域（撮像可能領域）１５、基準マーカ２１
の２次元ＣＣＤ上の撮像位置（以下基準撮像位置１２と
いう）をしめす。

【００２０】つまり基準マーカ２１を２次元ＣＣＤ１１
で撮像して、その撮像位置２２が基準撮像位置１２と一
致しているか否かを判定する。そして基準マーカ２１の
撮像位置２２が基準撮像位置１２とずれているときは、
２次元ＣＣＤ１１の撮像方向をＸ方向、Ｙ方向にずら
し、基準マーカ２１の撮像位置２２が基準撮像位置１２
にくるように変更手段を制御する。

【００２１】このとき、２次元ＣＣＤ１１は基板４２に
複数個の発光ダイオード４１とともに固設されて、一体
的に動くように形成されているので、２次元ＣＣＤ１１
の撮像方向を変更すると、同時に複数の発光ダイオード
４１の照明方向も変更される。なお、基準マーカ２１の
撮像位置２２が基準撮像位置１２と合致している場合
は、基準マーカ２１と所定の距離だけ離れた位置に照明
領域の中心が来るように照明方向と撮像方向の関係が予
め定められている。従って、基準マーカ２１の撮像位置
２２を基準撮像位置１２に合わせることで、常に基準マ
ーカ２１と所定の距離だけ離れた位置に照明領域の中心
がくるようになる。

【００２２】従って、視野照明装置の使用者が頭部を動
かした場合、その動きに追従して撮像方向すなわち照明
方向が変更されるので、常に視野照明装置の使用者が所
望する照明領域が照明される。例えば、照明領域の中心
部を術部とし、術部から所定距離離れた位置に基準マー
カ２１を載置または貼付等しておけば、視野照明装置の
使用者が頭部を動かしても常に、光源は術部を照明する
ことができる。なお、この照明領域の中心と基準マーカ
２１間の所定の距離は予め定めた複数個の発光ダイオー
ド４１の照明方向と２次元ＣＣＤ１１の撮像方向の関係
から決めておけばよい。図５では、基準マーカ２１の撮
像位置２２が基準撮像位置１２とずれている場合を示し
ているが、このずれの補正を図６のフローチャートをも
とに説明する。

【００２３】ステップＳ１では、基準撮像位置１２を求
める準備ステップである。この基準撮像位置１２は例え
ば次のようにして求めることができる。まず使用者は照
明をしたい照明領域を特定するため、基準マーカ２１を
所望の照明領域付近に貼付し、一旦図示しないリセット
スイッチを作動させる。このリセットスイッチを作動さ
せるとリセット信号８５が制御手段８２に供給される。
制御手段８２はリセット信号８５に応答して駆動モータ
を駆動させて、基板４２がＸ、Ｙ方向の原点位置（あら
かじめ設定してある基準位置）に来るように制御する。
次に、この状態で視野照明装置の使用者は照明されてい
る領域が所望の位置にきているかどうかを確認をする。
所望の領域である場合は基準マーカ２１の撮像を行い、
そのときの２次元ＣＣＤ１１上に投影された基準マーカ
２１の撮像位置を基準撮像位置１２として求め、この位
置を基準位置データ８４として判定手段８１内のメモリ
に格納しておく。従って、基準マーカ２１が撮像領域１
５内に投影されていれば、常に基準撮像位置１２を得る
ことができる。以下のステップは実際に使用者がこの視
野照明装置を装着して使用する場合の、づれ補正に関す
るものである。

【００２４】ステップＳ２では、カメラ１０で基準マー
カ２１の撮像を開始する。ステップＳ３では、カメラ１
０で基準マーカ２１の実際の撮像を行い、当該基準マー
カ２１の撮像が２次元ＣＣＤの撮像領域１５内に入って
いるかどうかを判定する。なお、この判定は撮像領域１
５内にスッテプＳ１で求めた基準位置データ８４と同じ
形状の撮像が存在するか否かで判定すればよい。基準マ
ーカ２１の撮像が、２次元ＣＣＤの撮像領域１５内に入
っているときは、スッテプＳ４に進み、入っていないと
きはステップ１０に進む。ステップ４では基準マーカ２
１の２次元ＣＣＤ１１上の撮像位置２２の位置データを
取得して判定手段８１内のメモリに格納する。

【００２５】ステップＳ５では、ステップＳ１で求めメ
モリに格納してある基準マーカ２１の基準撮像位置１２
の基準位置データ８４と、実際に撮像した基準マーカ２
１の撮像位置２２の位置データを読み出して、一致して
いるか否かの比較を図７の判定手段８１で行う。なお一
致するとは、基準撮像位置１２に基準マーカ２１の撮像
位置がきている場合で、この場合は再度スッテプＳ３に
戻りスッテプＳ５でずれを検出するまでこのスッテプを
循環する。一致しないときは、ステップＳ６に進みＸ方
向にずれているか否かを図７の判定手段８１で判定す
る。図５では、実際の撮像位置２２と基準撮像位置１２
がずれている場合を示し、このずれ量は判定手段８１内
に設けたずれ量検出手段８３で検出する。本例の場合は
ずれ量がＸ方向にＭ（＝４）桝目分となっている。

【００２６】次に、ステップＳ７では、このＸ方向のず
れを補正するために、図７の制御手段８２がずれ量に対
応する駆動信号をＸ方向の駆動モータ７０に与え、駆動
モータ７０を駆動する。前記の図１１で示したようにＸ
方向の駆動モータ７０を駆動すると、駆動方向すなわち
回転方向に枠体６３が回転し、枠体６３に連結している
基板４２も回転する。この基板４２には複数の発光ダイ
オード４１及びカメラ１０が配置されているので、Ｘ方
向に対して複数の発光ダイオード４１の照明方向及びカ
メラ１０の撮像方向が変更される。本例の場合は４桝目
分撮像方向が変更される。次に、ステップＳ８では同様
にＹ方向にずれているか否かを判定手段８１で判定す
る。図５の例の場合は、ずれ量検出手段８３はＹ方向に
Ｎ（＝４）桝目分ずれていることを検出する。

【００２７】ステップＳ９では、このＹ方向のずれを補
正するために、制御手段８２が駆動信号をＹ方向の駆動
モータ６０に与え、駆動モータ６０を駆動する。Ｘ方向
と同様にＹ方向の駆動モータ６０を駆動すると、駆動方
向すなわち回転方向に基板４２が回転する。この基板４
２には複数の発光ダイオード４１及びカメラ１０が配置
されているので、Ｙ方向に対して複数の発光ダイオード
４１の照明方向及びカメラ１０の撮像方向が変更され
る。本例の場合は４桝目分撮像方向が変更される。

【００２８】そして再び、図６のようにステップ３にも
どり前記ルーチンを繰り返す。次にステップＳ３で基準
マーカ２１が２次元ＣＣＤの撮像領域１５内に入ってい
ない場合を説明する。なおこの様な場合は、視野照明装
置を装着した者が術部に向けていた頭部を大きく動かし
た場合に生じやすい。ステップＳ１０、Ｓ１１はこのと
きの処理を示すものである。ステップＳ１０では、一旦
制御手段８２をリセットしてＸ方向の駆動モータ７０及
びＹ方向の駆動モータ６０の駆動を停止させ、続いて、
制御手段８２はＸ方向の駆動モータ７０及びＹ方向の駆
動モータ６０を駆動させて、基板４２が原点位置に来る
ように制御する。このとき、光源制御信号９３に所定の
信号を供給して光源も同時に消灯するようにしてもよ
い。ステップＳ１１では、基準マーカ２１の撮像が２次
元ＣＣＤの撮像領域１５内に入っているか否かを検出す
る。

【００２９】入っていないときは、撮像領域内に基準マ
ーカ２１の撮像が入るまでこのステップＳ１１をループ
させる。このループは一旦大きく頭部を動かした後、再
び、もとの状態に頭部を戻すまで検出が繰り返されこと
を意味する。そして、頭部が元の状態に戻ったときは、
基準マーカ２１が２次元ＣＣＤの撮像領域１５内に入る
ので、引き続いてステップＳ４に処理が進む。なお、前
記で光源を消灯しているときは、ステップＳ４に進む段
階で光源制御信号９３に所定の信号を供給して光源を点
灯させるようにすればよい。そして、スッテプＳ４以後
は前記したように処理が進められる。

【００３０】このように本発明では、基準マーカ２１の
撮像位置を、カメラ１０を構成する２次元ＣＣＤ１１で
検出し、検出した２次元ＣＣＤ１１上の基準マーカ２１
の撮像位置２２から撮像方向即ち複数個の発光ダイオー
ド４１の照明方向を判定することができる。そして判定
結果によって、使用者が望む照明方向とずれが生じてい
るときは、自動的に照明方向を変更して、常に一定の照
明領域を照明するようにできる。さらに、視線検出装置
のように眼球に対して視線検出用の照明光の照射が不必
要となり、視野照明装置の使用者にとって不快感がなく
好適なものとなる。また視線検出装置に比べて制御も簡
単で、装置の軽量化ができる効果がある。

【００３１】前記の説明では、光源とカメラが一体的に
構成されている例を説明したが、光源とカメラが別個に
設けられた第２の実施の形態について図８をもとに説明
する。この第２の実施形態では、ヘッドベルト１と、ヘ
ッドベルト１の下部に光源を備えた照明部２と、ヘッド
ベルト１の上部にカメラ１０を内臓したカメラケース６
と、それぞれを連結させるための取り付け部材７と、ヘ
ッドベルト固定部３からなる。さらに、図示していない
が、照明方向を変更するための変更手段を、光源を収納
している照明部２内に設ける。なお説明の都合上、光源
は第１の実施の形態と同様に基板上４２に複数の発光ダ
イオード４１が配設され、かつ当該基板がＸ、Ｙ方向に
回転駆動可能なものとする。この実施の形態と第１の実
施の形態の大きく異なる点は、基準マーカ２１を撮像す
るカメラ１０が基板４２ではなく、ヘッドベルト１と一
体的に固設されており、変更手段で照明方向を変更して
も撮像方向は変更されない。

【００３２】この場合の照明方向の変更手順は以下のよ
うに行われる。第１の実施の形態と同様に、まず準備手
順として、使用者は照明をしたい照明領域を特定するた
め、基準マーカ２１を所望の照明領域付近に貼付し、一
旦リセットスイッチを作動させる。このリセットスイッ
チを作動させると制御手段８２はＸ方向またはＹ方向に
駆動モータを駆動させて、基板４２がＸ、Ｙ方向の原点
位置に来るように制御する。次に、この状態で視野照明
装置の使用者は照明されている領域が所望の位置にきて
いるかどうかを確認をする。所望の領域である場合は基
準マーカ２１の撮像を行い、そのときの２次元ＣＣＤ上
に撮像された基準マーカ２１の撮像位置２２を基準撮像
位置１２として求め、この位置をメモリに格納してお
く。ここで例えば頭部を動かすと、動かした量に応じて
基準マーカ２１の撮像位置２２は基準撮像位置１２より
ずれてくる。

【００３３】第１実施形態の場合は、このずれに応じて
基準撮像位置１２に基準マーカ２１の撮像位置２２が一
致するように撮像方向を制御していたが、本実施形態で
は撮像位置２２と基準撮像位置１２のＸ、Ｙ方向のずれ
量（差分）を求める。そして、求めたＸ、Ｙ方向のずれ
量に対応して、Ｘ、Ｙ方向の駆動モータを駆動させて、
基板４２をＸ、Ｙ方向に駆動させる。基板４２上には発
光ダイオード４１が搭載されれいるので、ずれ量に応じ
て照明方向が変更されることになる。この実施の形態で
は、カメラを固定させているので、大きく頭部を動かし
た場合には、カメラの撮像領域１５内に基準マーカ２１
の像が入らないことがある。

【００３４】その様な場合は自動的に光源をオフにし、
再度頭部を元に戻し、撮像領域１５内に基準マーカ２１
の像が入ったときに光源を点灯させるようにするのが好
ましい。同様に、撮像領域１５内に基準マーカ２１の像
が入らない場合は制御手段８２に対してリセット信号を
供給して変更手段の動作を停止させても良いし、変更手
段を原点位置に復帰又設定させるようにしても良い。さ
らに基準マーカ２１の像が撮像領域１５外であることを
使用者に報知するようにしてもよい。この報知によって
使用者は、手動でリセットスイッチを操作することでリ
セット信号を制御手段８２に供給することができる。一
方、第１の実施の形態にくらべて、光源とカメラを一体
的に構成する必要がなくなり、光源部、照明部及びカメ
ラ部の機構を簡単にすることができる。

【００３５】他の実施形態を以下に説明する。上記実施
形態では前記の撮像手段の撮像素子として、２次元ＣＣ
Ｄの替わりに複数のホトセンサを使用してもよい。ま
た、使用者の頭部が大きく動き基準マーカ２１が撮像領
域１５外の場合は、一旦制御手段８２の動作をストップ
させるようにし、その後頭部がもとの位置にきて基準マ
ーカ２１が撮像領域１５内に入ったときに再度制御手段
８２の動作を開始させるようにしてもよい。また、光源
は常時点灯させておいてもよいが、光源の寿命、電力消
費を考慮して基準マーカ２１の撮像位置が撮像領域１５
内にある時のみ点灯させるように制御するのが好まし
い。

【００３６】上記実施の形態では、基準物体の形状を横
長の矩形形状の基準マーカとして説明したが、十字型な
どのどんな形状であってもかまわないし、基準物体上に
形成した図形等を基準マーカとしてもよい。また、基準
マーカの色は周辺の照明領域の色と異なるものを使い、
基準マーカの像の識別を明瞭にできるようにすることが
好ましい。上記実施形態では、基準物体として色紙やテ
ープ等を基準マーカとして取り上げたが基準物体として
発光体を使用しても良い。また発光体として特定のスペ
クトル光を発するものを用いてもよい。この場合特定の
スペクトル光に対して受光感度の高い撮像素子を選択す
ることが好ましい。それによって、発光体の撮像感度を
高めることができる。

【００３７】上記実施形態では、光源として発光ダイオ
ードを例として説明したが、ハロゲンランプ、ＥＬパネ
ル等の高輝度光源でもよい。また、光ファイバを介した
光源を照明部に設けてもよい。また、発光ダイオードと
して白色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発
光ダイオードを用いることができる。さらに、これらを
組み合わせて用いても良い。また、前記説明では撮像手
段を複数個の発光ダイオードの中心部に配置するように
しているが、撮像手段を複数個の発光ダイオード４１の
周辺部に配置してもかまわない。また撮像手段の前面側
に光ファイバを配設して、光ファイバを介して撮像して
もよい。

【００３８】上記実施形態では、頭部に装着するヘッド
ベルトに光源、撮像手段を取り付けた例を示している
が、たとえばゴーグル型眼鏡に、光源、撮像手段を設け
る構成にしてもよい。また上記実施形態では、撮像手段
を１つとして説明しているが、撮像手段を複数設けて基
準マーカを撮像しても良い。この場合は複数の撮像手段
の撮像領域をそれぞれ異なるように設定しておくこと
で、ずれ量が大きくなっても広範囲に光源の照明方向を
変更可能にできる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１ないし請求項１９の発明によれ
ば、光源と、該光源の照明方向を変更する変更手段と、
略照明方向の対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段で撮像した前記対象物の撮像位置を判定する判定手段
と、前記判定手段の判定結果に応じて前記変更手段を制
御して前記光源の照明方向を制御する制御手段とを有す
る。従って、撮像手段で略照明方向に配置した対象物を
撮像し、この対象物の撮像位置と予め求めた基準撮像位
置とのずれを検出できる。そして、検出したずれ量に応
じて光源の照明方向を変更できるので、自動的に使用者
が望む照明領域に照明方向を変更することができる。ま
た複雑、高価な視線検出装置のようなものを用いること
なく、対象物の撮像位置に応じて使用者の望む照明領域
に照明方向を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用する視野照明装置の斜視図であ
る。

【図２】この発明を適用する視野照明装置の正面図であ
る。

【図３】複数個の発光ダイオード４１が照明領域２０を
照明している図である。

【図４】基板４２を斜め後ろから見た斜視図である。

【図５】２次元ＣＣＤ１１の基準撮像位置１２及び撮像
領域１５を示す図である。

【図６】本発明を適用するための処理手順を示すフロー
チャートである。

【図７】本発明を適用するためのブロック図ある。

【図８】この発明を適用する他の視野照明装置の斜視図
である。

【図９】基板４２を回転させる機構を示す図である。

【図１０】基板４２を垂直方向に回転させる機構を示す
図である。

【図１１】枠体６３を水平方向に回転させる機構を示す
図である。

【符号の説明】

１ヘッドベルト２照明部３ヘッドベルト固定部１０カメラ１１２次元ＣＣＤ１２基準撮像位置１５撮像領域４１発光ダイオード４２基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｍ 1/00 Ｃ 101:02 Ｓ 105:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頭部に装着可能な照明部を備えた視野照明
装置において、照明部の光源と、該光源の照明方向を変
更する変更手段と、略照明方向の対象物を撮像する撮像
手段と、前記撮像手段で撮像した前記対象物の撮像位置
を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じ
て前記変更手段を制御して前記光源の照明方向を制御す
る制御手段と、を備える視野照明装置。
【請求項２】前記判定手段は、予め設定した基準撮像位
置と実際に撮像した撮像位置を比較してずれ量を検出す
る手段を、含む請求項１に記載の視野照明装置。
【請求項３】前記撮像手段が光電変換素子を備えたカメ
ラである請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の視
野照明装置。
【請求項４】前記撮像手段がレンズとエリアＣＣＤで構
成される請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の視
野照明装置。
【請求項５】前記撮像手段がレンズと複数のホトセンサ
から構成される請求項１ないし請求項２のいずれかに記
載の視野照明装置。
【請求項６】前記光源が発光ダイオードである請求項１
ないし請求項５のいずれかに記載の視野照明装置。
【請求項７】前記光源がハロゲンランプ又はＥＬパネル
である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の視野
照明装置。
【請求項８】前記光源を複数個備える請求項１ないし請
求項７のいずれかに記載の視野照明装置。
【請求項９】前記照明部を複数備える請求項１ないし請
求項８のいずれかに記載の視野照明装置。
【請求項１０】前記照明部の光源を頭部の中心に配置し
た請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の視野照明
装置。
【請求項１１】前記変更手段は、前記照明部の光源を水
平方向および垂直方向の各軸回りに回転駆動して、照明
方向を変更させる請求項１ないし請求項１０のいずれか
に記載の視野照明装置。
【請求項１２】前記撮像手段が照明部に設けられている
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の視野照明
装置。
【請求項１３】前記撮像手段が照明部と異なった位置に
設けられている請求項１ないし請求項１１のいずれかに
記載の視野照明装置。
【請求項１４】前記変更手段は、前記照明部の光源と撮
像手段を一体的に水平方向および垂直方向の各軸回りに
回転駆動して、照明方向と撮像方向を変更させる請求項
１ないし請求項１２のいずれかに記載の視野照明装置。
【請求項１５】前記撮像手段は対象物として配置した基
準マーカを撮像する請求項１乃至１４のいずれかに記載
の視野照明装置。
【請求項１６】前記撮像手段は発光体で構成される基準
マーカを撮像する請求項１５に記載の視野照明装置。
【請求項１７】前記撮像手段は特定のスペクトル光を撮
像する請求項１５ないし請求項１６のいずれかに記載の
視野照明装置。
【請求項１８】前記撮像手段で撮像した基準マーカが、
前記撮像手段の撮像領域外である時、光源を消灯する請
求項１５ないし請求項１７のいずれかに記載の視野照明
装置。
【請求項１９】前記撮像手段で撮像した基準マーカが、
前記撮像手段の撮像領域外である時、前記制御手段をリ
セットする請求項１５ないし請求項１８のいずれかに記
載の視野照明装置。