JP2013182838A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水中の被照射物に光を照射しても、水中の被照射物の色合いを陸上と同様の自然な色合いにすることができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は、主照明用白色ＬＥＤ５と、主照明用白色ＬＥＤ５が発光する光より色温度が低い光を発光する色調整用白色ＬＥＤ６と、２つの白色ＬＥＤ５，６からの光を制御する制御部９とを備え、色調整用白色ＬＥＤ６からの光は、ＣＩＥ色度図において、主照明用白色ＬＥＤ５からの光の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、主照明用白色ＬＥＤ５からの光の分光分布及び照明装置１からの水中距離に対応した水中の分光透過率分布から得られる色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線近傍で、主照明用白色ＬＥＤ５の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を基準としてｘが増加する方向の色度座標（ｘ_２，ｙ_２）の色度を有する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、照明装置に関する。

照明装置からの光を水中の被照射物に照射し、被照射物の観察を行う際、或いは水中スチルカメラや水中ビデオカメラ等の撮影装置を用いて被照射物の水中撮影を行う際、水中では光の減衰が大きく、また水中での光の透過率が波長ごとに異なるので、水中の被照射物の色彩は陸上と異なって認識される。

水中の光は、水中の分光透過率分布において、橙色から赤色までの波長に対応する範囲では、他の波長の範囲と比較して、透過率が小さくなるという性質を有するので、水中の被照射物は地上の被照射物よりも青く認識される。

そこで、従来より、照明装置からの光を水中の被照射物に照射して水中撮影を行う場合、被照射物の色合いを陸上と同様の色合いにするため、撮影された被照射物の画像に対して画像処理が行われている。また、色補正用フィルタを照明装置又は撮影装置に装着することも行われている（特許文献１参照）。

特開２０００−２４４８０６号公報

しかしながら、特許文献１記載の色補正用フィルタを装着する撮影装置では、照明装置から被照射物に照射されて撮影装置に到達した光が色補正用フィルタで減光されるので、照明装置からの光を有効に利用することができない。また、色補正用フィルタによる色補正は一通りに限られるので、水中の被照射物から照明装置までの距離に応じた色補正を行うことが困難である。

このため、照明装置からの光を水中の被照射物に照射して水中撮影を行う場合、被照射物の色合いを陸上と同様の色合いにすることは難しいという不都合が生じる。

本発明は、かかる不都合を解消して、水中の被照射物に光を照射しても、被照射物の色合いを陸上と同様の自然な色合いにすることができる照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤと、該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤが発光する光より色温度が低い光を発光する少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤと、該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御する制御部とを備える。

少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光は、ＣＩＥ色度図において、主照明用白色ＬＥＤからの光の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、該主照明用白色ＬＥＤからの光の分光分布及び該主照明用白色ＬＥＤからの水中距離に対応した水中の分光透過率分布から得られる色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線近傍で、該主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を基準としてｘが増加する方向の色度座標（ｘ_２，ｙ_２）の色度を有し、制御部は、水中透過後の該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光との混色により得られる光の色合いを、水中透過前の該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに調整することを特徴とする。

異なる色光を有する２種類のＬＥＤからの光の混色により得られる光は、ＣＩＥ（0：国際照明委員会）色度図上で、一のＬＥＤの色度座標と他のＬＥＤの色度座標とを通る直線上の色度座標の色度を有するという性質がある。

この性質に基づいて、２種類のＬＥＤからの光の混色により得られる光を、水中においても陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに調整するため、主照明用白色ＬＥＤと、次のようにして白色の色光を照射する色調整用白色ＬＥＤとを選択することができる。

まず、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光の分光分布から三刺激値を算出し、算出された三刺激値からＣＩＥ色度図上での主照明用白色ＬＥＤからの光の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を算出する。

次に、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光の分光分布と、主照明用白色ＬＥＤからの水中距離に対応した水中の分光透過率分布とから、水中での三刺激値を算出し、算出された水中での三刺激値からＣＩＥ色度図上での水中での主照明用白色ＬＥＤからの光の色度座標（ｘ_１，ｙ_１）を算出する。

ここで、水中での主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_１，ｙ_１）は、一定の水中距離では、ＣＩＥ色度図において主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を通る同一直線上を移動するという性質を有する。

そして、水中を透過する主照明用白色ＬＥＤからの光は、水中透過距離が長くなるほど、色温度が高くなる。

そこで、ＣＩＥ色度図上で、主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、水中での主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線近傍において、主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を基準として、ｘが増加する方向の色度座標（ｘ_２，ｙ_２）の色度を有し、且つ主照明用白色ＬＥＤの光よりも色温度が低い光を、少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光として選択する。

水中において、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と、少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光との混色により得られる光は、ＣＩＥ色度図において、主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、水中での主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線上の色度座標の色度を有する。

従って、混色により得られる光を、陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに調整することができるので、水中の被照射物に光を照射しても、被照射物の色合いを陸上と同様の自然な色合いにすることができる。

また、本発明の照明装置によれば、水中において、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と、少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光との混色により得られる光を用いるので、照明装置から照射される光を減光することなく、有効に利用することができる。

また、本発明の照明装置によれば、水中距離に対応した水中の分光透過率を用いることにより、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と、少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光との混色により得られる光を調整している。従って、制御部は水中距離に応じて２種類のＬＥＤからの光を制御し、混色により得られる光を、陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに確実に調整することができる。

さらに、本発明の照明装置によれば、制御部により少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御するだけで、被照射物の色合いと同様に、自然な色合いにすることができるので、照明装置にフィルタ等の部材を装着する必要がなく、照明装置の部品点数を低減し、照明装置の製造工程における工数も低減し、さらに照明装置の操作も簡素化させることができる。

少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光として、例えば、ＣＩＥ色度図において、前記主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、該主照明用白色ＬＥＤからの光の分光分布及び該主照明用白色ＬＥＤからの水中距離に対応した水中の分光透過率分布から得られる色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線近傍で、該主照明用ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を基準としてｘが増加する方向で、色温度が１８００Ｋ〜３５００Ｋの範囲内の色度座標である色度を有する光、ピーク波長が５８０ｎｍ以上である光、ドミナント波長が５９０ｎｍである光等が挙げられる。尚、ドミナント波長が５９０ｎｍであるとは、ドミナント波長が５９０ｎｍ〜６１０ｎｍの範囲の波長であることをいう。

本発明の照明装置において、前記制御部は、水中透過後の調整された前記少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光量の総和が水中透過前の該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光量となるように、該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御することが好ましい。

本発明の照明装置によれば、制御部により、水中透過後の調整された少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光量の総和が水中透過前の少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光量と同じになるよう制御されるので、明るさを一定にすることができる。従って、混色により得られる光を、陸上と同様の明るさである主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに確実に調整することができる。

本発明の照明装置において、超音波を用いて前記水中距離を測定して距離情報とする距離計と、前記ＬＥＤの近傍に、該超音波を送信する送信部及び被照射物からの反射波を受信する受信部とを備え、前記制御部は、該距離計により得られた該距離情報に基づいて、前記少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御することが好ましい。

本発明の照明装置によれば、制御部は、照明装置の距離計により得られた距離情報に基づいて、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と、少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光とを制御するので、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光との混色により得られる光を、陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに確実に調整することができる。

さらに、本発明の照明装置において、超音波を送信する送信部と、被照射物からの反射波を受信する受信部と、前記水中距離を測定して距離情報とする距離計と、該距離情報を該照明装置に送信する距離情報送信部とを備える撮像装置から距離情報を受信する距離情報受信部を備え、前記制御部は、該距離情報受信部で受信した該距離情報に基づいて、前記少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御することも好ましい。

本発明の照明装置によれば、撮像装置により得られた距離情報を受信し、受信した距離情報に基づいて、少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と、少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光とを制御し、２種類のＬＥＤからの光の混色により得られる光を、陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに確実に調整することができる。

本実施形態の照明装置の一構成例を示す斜視図。 図１に示す照明装置の正面図。 図２のIII−III線断面図。 本実施形態の照明装置に用いられる、主照明用白色ＬＥＤの分光分布と、色調整用白色ＬＥＤの分光分布とを示すグラフ。 本実施形態の照明装置に用いられる主照明用白色ＬＥＤに用いられた蛍光体の分光分布を示すグラフ。 本実施形態の照明装置に用いられる色調整用白色ＬＥＤに用いられた混合蛍光体にブレンドされた蛍光体の分光分布を示すグラフ。 本実施形態の照明装置に用いられる、主照明用白色ＬＥＤの分光分布と、水中４ｍ透過後の主照明用白色ＬＥＤの分光分布とを示すグラフ。 水中透過距離と、水中透過後の主照明用白色ＬＥＤの色温度との関係を示す図。 光の三刺激値を示すグラフ。 水中透過後の主照明用白色ＬＥＤからの光の色度座標の変化を示すＣＩＥ色度図。 水中距離と、主照明用白色ＬＥＤの光量と色調整用白色ＬＥＤの光量との関係を示す図。 本実施形態の照明装置の一構成例を示すブロック図。 変形例の照明装置を示すブロック図。 他の変形例の照明装置を示すブロック図。

次に、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態の照明装置１は、円筒状の筐体２と、キャップ部材３と、カバー部材４と、主光源としての主照明用白色ＬＥＤ５と、色調整用光源としての色調整用白色ＬＥＤ６と、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６からの光が照射される光学部材７と、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６が支持される基板８と、制御部９と、制御部９に電源を供給するバッテリ１０と、ＯＮ／ＯＦＦスイッチと調整ダイヤルとを兼用するダイヤルスイッチ１１とから構成される。

筺体２は、合成樹脂等の材料により、両端側が開放された略々円筒状に形成された部材である。筐体２は、照明装置１からの光が出射する前端側開口部に着脱可能に取り付けられるキャップ部材３と、後端側開口部に着脱可能に取り付けられるカバー部材４とを備える。キャップ部材３及びカバー部材４は、合成樹脂等の材料により、筺体２の外径に略々等しい内径の円環状に形成されている。

キャップ部材３は、光学部材７がその内周面側に嵌め込まれている。キャップ部材３が取り付けられる筐体２の前端側の開口部は、光学部材７により閉蓋される。

カバー部材４は、一端側が開放され、他端側が閉塞されている。カバー部材４は、開放された一端側を前方側となして、筺体２の後端部に突き合わせるようにして、筺体２に取付けられる。

そして、筐体２、キャップ部材３、カバー部材４及び光学部材７のそれぞれの間には、水の浸入を防止するため、シリコンゴム等の弾性を有する図示しないＯ−リング等の防水機構を備えている。

筐体２内部には、基板８に支持された主照明用白色ＬＥＤ５と色調整用白色ＬＥＤ６とを備える。主照明用白色ＬＥＤ５は、照明装置１の主光源として用いられる。一方、色調整用白色ＬＥＤ６は、色調整用光源として用いられる。

主照明用白色ＬＥＤ５は、ピーク波長４５０ｎｍの半導体発光素子上に黄色蛍光体を配置した擬似白色ＬＥＤである。また、主照明用白色ＬＥＤ５は、黄色蛍光体中の蛍光物質の含有量が調整され、ＣＩＥ色度図において、相関色温度が２５００Ｋ〜７０００Ｋで、黒体放射軌跡に対して偏差が−０．０２〜０．０２の範囲内の色度座標の光を発光するように構成されている。

図４に、主照明用白色ＬＥＤ５の分光分布を実線で示す。また、図５に、主照明用白色ＬＥＤ５に用いた蛍光体の分光分布を示す。主照明用白色ＬＥＤ５は、半導体発光素子の光によって黄色蛍光体で励起されたピーク波長５５０ｎｍの光（図５）と、半導体発光素子が発光した光とが混色された白色、すなわち、図４の実線で表される光を発光する。

色調整用白色ＬＥＤ６は、ピーク波長４５０ｎｍの半導体発光素子上に、主照明用白色ＬＥＤ５に用いた黄色蛍光体と、図６に示された分光分布を有するピーク波長６００ｎｍの光を半導体発光素子の光によって励起する蛍光体とをブレンドして形成した混合蛍光体を配置した擬似白色ＬＥＤである。

また、色調整用白色ＬＥＤ６は、色温度が１８００Ｋ〜３５００Ｋの色度座標である色度を有する光を発光する。色温度が１８００Ｋ未満の場合、後述する方法により決定される色調整用白色ＬＥＤ６から発光される光の色座標が黒体放射軌跡上に存在せず、一方、色温度が３５００Ｋを超える場合、主照明用白色ＬＥＤ５との色温度の差が小さく、色調整の機能を十分に発揮できない場合があるからである。

図４に、色調整明用白色ＬＥＤ６の分光分布を破線で示す。色調整用白色ＬＥＤ６は、半導体発光素子の光によって混合蛍光体で励起された光と、半導体発光素子が発光した光とが混色された白色、すなわち、図４の破線で表される光を発光する。

図７に示すように、水中４ｍ透過後の主照明用白色ＬＥＤ５からの光の分光分布（破線）は、陸上での分光分布（実線）に対して、透過率が低下することがわかる。特に、５５０ｎｍ付近以降、すなわち、橙色から赤色の波長の範囲において、透過率が低下することがわかる。

また、図８に示すように、主照明用白色ＬＥＤ５からの光は、水中を透過する距離に対して、距離が長くなるほど水中透過後の色温度が高くなることがわかる。

本発明者らは、主照明用白色ＬＥＤ５からの光を水中の被照射物に照射したときに、被照射物の色合いを陸上と同様に自然な色合いにするため、水中における主照明白色ＬＥＤ５からの光の変化を観察し、次のように色調整用光源として色調整用白色ＬＥＤを採用した。

まず、主照明用白色ＬＥＤ５からの光の分光分布Ｐ（λ）（λは波長）から三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを算出し、算出された三刺激値Ｘ，Ｙ，ＺからＣＩＥ色度図上での主照明用白色ＬＥＤの色度座標である（ｘ_０，ｙ_０）を算出した。

三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚは、以下のように求められる。

ここで、Ｐ（λ）は主光源である主照明用白色ＬＥＤ５からの光の分光分布であり、ｘ_ｓ（λ），ｙ_ｓ（λ），ｚ_ｓ（λ）はＸＹＺ表色系のスペクトル三刺激値（図９）であり、ｋは刺激値Ｙの値を百分率で表した透過率に一致するように定める係数である。

そして、ＣＩＥ色度図上での主照明用白色ＬＥＤの色度座標は、算出された三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚから、以下のように求められる。

ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ），ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） ・・・（３）

本実施形態において、陸上での主照明用白色ＬＥＤ５からの光に対する三刺激値Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０は、Ｘ_０が１３．３２、Ｙ_０が１３．０１、Ｚ_０が１０．０８と算出され、色度座標Ｑ_０（ｘ_０，ｙ_０）は（０．３６６，０．３５７）となった。尚、色温度は４３００Ｋである。

次に、主照明用白色ＬＥＤ５からの光の分光分布Ｐ（λ）と、照明装置１（主照明用白色ＬＥＤ１）からの水中距離に対応した水中の分光透過率分布ρ（λ）とから水中での光の三刺激値Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１を算出し、算出された水中での光の三刺激値Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１からＣＩＥ色度図上での水中での主照明用白色ＬＥＤ５の色度座標Ｑ_１（ｘ_１，ｙ_１）を算出した。

三刺激値Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１は、以下のように求められる。ここで、Ｋは刺激値Ｙの値を百分率で表した透過率に一致するように定める係数である。

例えば、水中を４ｍ透過した主照明用白色ＬＥＤ５の色度座標Ｑ_１（ｘ_１，ｙ_１）は、（０．２９２，０．３２９）となった。図１０に、計算した水中透過後の主照明用白色ＬＥＤ５の色度座標をプロットしたＣＩＥ色度図を示す。

図１０に示すように、水中での主照明用白色ＬＥＤ５の色度座標は、一定の水中距離において、ＣＩＥ色度図上で、主照明用白色ＬＥＤの色度座標Ｑ_０（ｘ_０，ｙ_０）を通る同一直線上を移動するという性質を有する。

そこで、ＣＩＥ色度図上で、色度座標Ｑ_０（ｘ_０，ｙ_０）と、水中を４ｍ透過した後の色度座標Ｑ_１（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線を求め、色度座標Ｑ_０（ｘ_０，ｙ_０）を基準に、ｘが増加する方向の直線上の色度座標であると共に、主照明用白色ＬＥＤからの光よりも低い色温度で、２５００Ｋ〜３５００Ｋの色温度範囲内の色度座標Ｑ_２（ｘ_２’，ｙ_２’）を算出した。図１０は、色度座標Ｑ_２（ｘ_２’，ｙ_２’）として、色温度が２９００Ｋである色度座標を算出した。

色度座標Ｑ_０（ｘ_０，ｙ_０）と、水中を４ｍ透過した後の色度座標Ｑ_１（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線は、ｙ＝０．３８３×ｘ＋０．２１８と求められた。色度座標Ｑ_２（ｘ_２’，ｙ_２’）は（０．４３２，０．３７９）となり、ドミナント波長は５９０ｎｍと求められた。

ここで、水中において、主照明用白色ＬＥＤ５からの光と、色調整用白色ＬＥＤ６からの光との混色により得られる光は、ＣＩＥ色度図上で、色度座標Ｑ_０（ｘ_０，ｙ_０）と、水中での主照明用白色ＬＥＤ５の色度座標Ｑ_１（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線上の色度座標の色度を有する。従って、混色により得られる光を陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤ５からの光の色合いに調整するため、色度座標Ｑ_２（ｘ_２’，ｙ_２’）の光を発光する色調整用白色ＬＥＤ６を色調整用光源として採用した。

筐体２内部には、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６からの光を制御する制御部９と、制御部９に電源を供給するバッテリ１０とを備える。

制御部９は、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６の駆動を制御する図示しない駆動回路を備える。制御部９は、駆動回路により、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６に供給する電流量を制御し、被照射物から照明装置１までの距離に応じて、主照明用白色ＬＥＤ５と色調整用白色ＬＥＤ６とからの光量を制御する。

主照明用白色ＬＥＤ５と色調整用白色ＬＥＤ６に供給される電流量は、図１１に示す照明装置１からの水中距離と主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６からの光量との関係に基づいて定められる。照明装置１からの水中距離と主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６からの光量との関係は、次のようにして定められる。

まず、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６の分光分布と、各ＬＥＤ５，６からの水中距離毎の分光透過率とから、各水中距離での刺激値Ｘ，Ｙを算出する。本実施形態において、水中距離２ｍの場合、主照明用白色ＬＥＤ５からの光の刺激値Ｘ_１は１０．６４、Ｙ_１は１１．９９、色調整用白色ＬＥＤ６からの光の刺激値Ｘ_１’は１５．１８、Ｙ_１’は１３．７２と求められた。

次に、水中透過後の主照明用白色ＬＥＤ５からの光の刺激値（Ｘ_１＝１０．６４、Ｙ_１＝１１．９９）と色調整用白色ＬＥＤ６からの光の刺激値（Ｘ_１’＝１５．１８、Ｙ_１’＝１３．７２）とを各割合で加算し、陸上での主照明用白色ＬＥＤ５からの光の刺激値（Ｘ_０、Ｙ_０）と等しくなるように、主照明用白色ＬＥＤ５の割合ａ及び色調整用白色ＬＥＤ６の割合ｂを算出する。各ＬＥＤ５，６の割合ａ，ｂは、次の方程式（６）により算出した。

Ｘ_０＝ａ×Ｘ_１＋ｂ×Ｘ_２，Ｙ_０＝ａ×Ｙ_１＋ｂ×Ｙ_２ ・・・（６）

この結果、ａは０．４、ｂは０．６と算出され、水中距離２ｍの場合、主照明用白色ＬＥＤ５の光量の割合ａは０．４、色調整用白色ＬＥＤ６の光量の割合ｂは０．６と求められる。同様にして、水中距離毎に対する主照明用白色ＬＥＤ５の光量の割合と色調整用白色ＬＥＤ６の光量の割合を求め、プロットしたグラフが図１１である。

制御部９は、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６に供給する電流量により各ＬＥＤ５，６の光量を制御するので、図１１に従い各ＬＥＤ５，６に供給する電流量を調整することにより、各水中距離に対応した水中での自然な色合いを再現する。

筐体２側面には、ＯＮ／ＯＦＦスイッチと調整ダイヤルとを兼用するダイヤルスイッチ１１が設けられている。ダイヤルスイッチ１１は、ダイヤルを回転させることにより、照明装置１のＯＮ／ＯＦＦ信号を制御部９に入力するだけでなく、陸上と水中との判別信号を入力し、水中を表す判別信号が入力された場合は照明装置１からの水中距離を距離情報として入力する。

次に、本実施形態の照明装置１の作動について説明する。

照明装置１では、図１２に示すように、バッテリ１０から制御部９に電源が供給され、撮影者のダイヤルスイッチ１１の操作により、制御部９から主照明用白色ＬＥＤ５と色調整用白色ＬＥＤ６に電流を供給して各ＬＥＤ５，６の駆動を制御する。

照明装置１では、まず、撮影者により、ダイヤルスイッチ１１を介して、照明装置１の状態をＯＮ状態とＯＦＦ状態のいずれかの状態に選択され、操作状態を表すＯＮ／ＯＦＦ信号が制御部９に入力される。ＯＮ状態のときは、陸上操作と水中操作のいずれかの操作に選択され、選択された陸上操作又は水中操作を表す判別信号が制御部９に入力される。水中操作が選択されたときには、さらに照明装置１から被照射物までの往復距離である水中距離が距離情報としてダイヤル操作により制御部９に直接入力される。

次に、制御部９により陸上操作であると判断されたときは、電流を主照明用白色ＬＥＤ５のみに供給し、主照明用白色ＬＥＤ５のみが駆動される。一方、制御部９により水中操作であると判断されたときは、ダイヤルスイッチ１１により制御部９に入力された距離情報と、図１１に示した水中距離と主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６からの光量との関係とに基づいて、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６に供給する電流量が調整され、主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６が駆動される。そして、混色された光の光量が陸上と同じになるように制御される。

尚、本実施形態の照明装置１では、図１〜３に示すように、主光源としての主照明用白色ＬＥＤ５も色調整用光源の色調整用白色ＬＥＤ６も、各々１つ照明装置１に設けられているが、主照明用白色ＬＥＤ５と色調整用白色ＬＥＤ６とを複数にすることも可能である。主照明用白色ＬＥＤ５と色調整用白色ＬＥＤ６とを複数にすることにより、明るさを向上させるだけでなく、全体としてムラのない照射が可能となる。

さらに、本実施形態の照明装置１では、水中での被照射物の色合いを調整するために、フィルタ等の部材を装着する必要がなく、部品点数を削減し、製造工程も簡素化するので、製造費用を低減できる。また、本実施形態の照明装置１では、フィルタ等の部材を必要としないことから、撮影者の操作も簡素化できる。従って、潮流が速い水中で操作を行うときでも、撮影者は容易に操作を行うことができる。

次に、本実施形態に係る照明装置１の変形例を、図１３に示す。変形例の照明装置２１は、照明装置１がダイヤルスイッチ１１により手動で距離情報を制御部９に入力するのに対して、距離計２２により自動的に照明装置２１から被照射物２３までの往復距離である水中距離を計測し、水中での距離情報として制御部９に入力するように構成されている。また、水中では、赤外線は水の吸収率が高く、その光量が大きいので、水中での被照射物２３までの距離を測距するために超音波を用いた。

変形例の照明装置２１は、光を照射する主照明用白色ＬＥＤ５及び色調整用白色ＬＥＤ６近傍に、被照射物２３に超音波を送信する超音波発信部２４と、被照射物２３から反射した超音波を受信する超音波受信部２５とを備える。距離計２２は、超音波発信部２４と超音波受信部２５とからの情報に基づいて、照明装置２１からの水中距離を距離情報として制御部９に入力する。それ以外の構成は、照明装置１と同様である。

変形例の照明装置２１によれば、距離計２２による超音波を用いた測距により、撮影者は距離情報を照明装置に入力する必要がなくなり、陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに確実に調整することができる。

本実施形態に係る照明装置１の他の変形例を、図１４に示す。他の変形例の照明装置３１は、照明装置２１が照明装置２１自体に設けられた距離計２２により水中での被照射物２３までの距離を測距するのに対して、照明装置３１外部に設けられた撮像装置であるカメラ４０の距離計３２により自動的に水中距離を計測し、水中での距離情報をカメラ４０から照明装置３１に送信するように構成されている。

変形例の照明装置３１に用いられるカメラ４０は、被照射物３３に超音波を送信する超音波発信部３４と、被照射物３３から反射した超音波を受信する受信する超音波受信部３５と、距離計３２で作成された距離情報を照明装置３１に送信する距離情報送信部３６とを備える。距離計３２は、超音波発信部３４と超音波受信部３５とからの情報に基づいて、カメラ４０から被照射物３３までの距離を測距し、その結果から照明装置３１から被照射物３３までの往復距離を距離情報として距離情報送信部３６に入力する。

照明装置３１は、カメラ４０から送信された距離情報を受信し、制御部９に入力する距離情報受信部３７を備え、それ以外の構成は照明装置１と同様である。

変形例の照明装置３１によれば、照明装置３１の外部に設けられた撮像装置であるカメラ４０の距離計３２を用いて測距を行い、得られた距離情報を利用することにより、撮影者は距離情報を照明装置に入力する必要がなくなり、陸上と同様の主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに確実に調整することができる。

１，２１，３１…照明装置、 ２…筺体、 ５…主照明用白色ＬＥＤ、 ６…色調整用ＬＥＤ、 ７…光学部材、 ９…制御部， １０…バッテリ， １１…ダイヤルスイッチ， ２２…距離計， ２４…超音波発信部， ２５…超音波受信部， ３２…距離計， ３４…超音波発信部， ３５…超音波受信部， ３６…距離情報送信部， ３７…距離情報受信部， ４０…カメラ。

Claims (7)

1. 少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤと、該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤが発光する光より色温度が低い光を発光する少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤと、該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御する制御部とを備え、
   該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光は、ＣＩＥ色度図において、該主照明用白色ＬＥＤからの光の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、該主照明用白色ＬＥＤからの光の分光分布及び該主照明用白色ＬＥＤからの水中距離に対応した水中の分光透過率分布から得られる色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線近傍で、該主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を基準としてｘが増加する方向の色度座標（ｘ_２，ｙ_２）の色度を有し、
   該制御部は、水中透過後の該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光と該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光との混色により得られる光の色合いを、水中透過前の該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光の色合いに調整することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置であって、
   前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光は、ＣＩＥ色度図において、前記主照明用白色ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）と、該主照明用白色ＬＥＤからの光の分光分布及び該主照明用白色ＬＥＤからの水中距離に対応した水中の分光透過率分布から得られる色度座標（ｘ_１，ｙ_１）とを通る直線近傍で、該主照明用ＬＥＤの色度座標（ｘ_０，ｙ_０）を基準としてｘが増加する方向で、色温度が１８００Ｋ〜３５００Ｋの範囲内の色度座標である色度を有することを特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は２記載の照明装置であって、
   前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤの蛍光体の発光による光は、ピーク波長が５８０ｎｍ以上であることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置であって、
   前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤの蛍光体の発光による光は、ドミナント波長が５９０ｎｍであることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置であって、
   前記制御部は、水中透過後の調整された前記少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光量の総和が水中透過前の該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤからの光量となるように、該少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び該少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御することを特徴とする照明装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置であって、
   超音波を用いて前記水中距離を測定して距離情報とする距離計と、
   前記ＬＥＤの近傍に、該超音波を送信する送信部及び被照射物からの反射波を受信する受信部とを備え、
   前記制御部は、該距離計により得られた該距離情報に基づいて、前記少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御することを特徴とする照明装置。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置であって、
   超音波を送信する送信部と、被照射物からの反射波を受信する受信部と、前記水中距離を測定して距離情報とする距離計と、該距離情報を該照明装置に送信する距離情報送信部とを備える撮像装置から距離情報を受信する距離情報受信部を備え、
   前記制御部は、該距離情報受信部で受信した該距離情報に基づいて、前記少なくとも一つの主照明用白色ＬＥＤ及び前記少なくとも一つの色調整用白色ＬＥＤからの光を制御することを特徴とする照明装置。