JP4530719B2

JP4530719B2 - 撮影用照明装置

Info

Publication number: JP4530719B2
Application number: JP2004151251A
Authority: JP
Inventors: 伸一垣内
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-05-21
Also published as: JP2005331789A

Description

本発明は、接写撮影用の照明装置に関し、特に、人の歯列を接写撮影する歯科医療用の照明装置に関する。

一般に、歯科医療用に人の歯列を接写撮影する場合、接写に適したリングストロボが使用される場合がある（例えば特許文献１）。リングストロボは、撮影装置のレンズ鏡筒の外周に取付けられ、患者の口元に光を照射する。
特開２００１−３５６４０３号公報（図１）

患者の歯列の撮影においてリングストロボを用いると、顔面全般が照明され、照明光の眩しさや、熱などにより、患者に不快感を与える場合がある。リングストロボの発光面が大きい場合、接写撮影において、患者に威圧感を与える場合もある。さらにリングストロボが、撮影には関係のない範囲まで照明することによって、効率的に照明できず、無駄な電力消費につながる場合がある。

また、歯列の接写撮影では、撮影装置からの距離が短く、自然光のもとでも比較的明るい前歯と、撮影装置からより離れていて暗い奥歯とを均等な明るさに照明することができず、前歯の輝度が適当になるように撮影した場合、奥歯の輝度が不足する場合がある。

本発明は、歯科医療のための接写撮影において、歯列が均等な明るさになるように、なおかつ患者に不快感を与えることなく効率的に歯列を照明する照明装置など、明るい領域と暗い領域を有する被写体を均等な明るさに、かつ撮影に必要な範囲のみを効率的に、照明す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、レンズ鏡筒の外周に設けられ、レンズ鏡筒側から被写体側に向けて照明光を放射する、環状に配置された複数の光源を備える。そして、複数の光源が、明るい領域と暗い領域を有する歯列を照明時に実質的に均等な明るさにするように、光量の異なる照明光を放射する。

複数の光源は、例えば、通電により発光する発光素子で構成され、この場合、照明装置は、発光素子への駆動電流を制御する光源制御手段をさらに有し、被写体の明るい領域に対応する位置の発光素子への単位時間当たりの通電時間を、被写体の暗い領域に対応する位置の発光素子への単位時間当たりの通電時間よりも短くすることが好ましい。

照明装置は、筒状でかつレンズ鏡筒の中心軸方向にて、光源から被写体側の先端部に向けて径方向寸法が小さくなるテーパ状をなし、入射する照明光を被写体側に向けて導く導光部材と、導光部材の外周面を覆うように配置され、導光部材を透過した照明光を反射する反射部材とをさらに有することが好ましい。

導光部材は、被写体側の端部に照射面を有し、照明装置の取付け時において、照射面のうち中心軸から略水平方向に離れた水平領域に向けて照明光を放射する光源が、中心軸から略垂直方向に離れた領域である垂直領域に向けて照明光を放射する光源よりも光量の大きい照明光を放射することが好ましい。

導光部材の被写体側の先端部は、レンズ鏡筒の中心軸方向において、反射部材よりも突出したフランジ部を有することが好ましい。また、導光部材は、光源から入射する照明光を拡散させる拡散性材料で構成されていることが望ましい。そして、導光部材の内周面は、レンズ鏡筒の中心軸に略平行であることが好ましい。

照明装置の被写体側の先端部の内径は、レンズ鏡筒の内径と略等しいことが望ましい。

本発明によれば、接写撮影において、歯列が均等な明るさになるように、なおかつ患者の口元のみに照明光を照射して患者に不快感を与えることなく効率的に照明する照明装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、照明装置とデジタルカメラとを示す斜視図である。

本実施形態における照明装置１０は、デジタルカメラ３０の撮影光学系（図示せず）を内包したレンズ鏡筒３２の外周部の先端に着脱自在に取付けられ、使用される。レンズ鏡筒３２は、一眼レフカメラ用の交換レンズと略同じ径を有する。照明装置１０は、筒状であって、被写体側に向かって細くなるテーパ状である。照明装置１０の光源として、リング状に配置された複数のＬＥＤ（半導体発光素子・図示せず）が用いられており、光源には、接続コード４２を介して照明装置１０と電気的に接続された電源ユニット４０から、電流が供給される。なお、電源ユニット４０内には、電源と、光源に供給する電流の量を制御する制御回路（図示せず）が設けられている。

図２は、照明装置１０と電源ユニット４０とを示す斜視図である。

照明装置１０は、取付け部１２を介して、着脱自在にレンズ鏡筒３２に取付けられる。電源ユニット４０は、デジタルカメラ３０に設けられた三脚の取付け穴（図示せず）に螺合する螺子４４を介して、デジタルカメラ３０に取付けられる。ユーザは、螺子４４に連動するダイヤル４６を操作することにより、電源ユニット４０を着脱する。

図３は、レンズ鏡筒３２に取付けられた状態の照明装置１０の断面図である。

照明装置１０は、照明光を放射する複数のＬＥＤを備えた光源部１４、導光部材１６及び反射部材１８を備える。光源部１４は、レンズ鏡筒３２側から被写体側に向けて照明光を放射し、照明光の光路を妨げないために、照明装置１０のレンズ鏡筒３２側の端部近傍、すなわち取付け部１２の近傍に配置される。導光部材１６は、筒状であって、かつレンズ鏡筒３２の中心軸方向にて、光源部１４側から被写体側に向かって細くなるテーパ状に形成されている。導光部材１６は、光源部１４に接しており、照明光を拡散させる拡散性の材料によって形成されている。このため、光源部１４が放射した照明光を、被写体側に向けて導光する。反射部材１８は、導光部材１６の外周面を覆うように、導光部材１６と同軸的に筒状かつテーパ状に形成され、導光部材１６を透過した照明光を反射する

導光部材１６中の矢印は、導光部材１６中での照明光の光路を例示している。光源部１４から放射された照明光は、その一部を除き、反射部材１８の表面において反射されることにより、透過性の導光部材１６中を拡散されながら導光される。その結果、導光部材１６の内周面２４から、反射部材１８によって反射された照明光が、デジタルカメラ３０のレンズ鏡筒の中心軸Ｅに向かう方向に射出される（矢印Ａ参照）。なお、矢印Ａは、照明光の射出方向を例示するものであり、内周面２４からの照明光は、実際には様々な角度で、中心軸Ｅに向かいつつ被写体側に進むように、射出される。また、中心軸Ｅは、撮影光学系３４の光軸と一致する。

導光部材１６は、被写体側の先端部にフランジ部２０を有する。フランジ部２０は、レンズ鏡筒の中心軸Ｅ方向において、反射部材１８の被写体側の端部より突出している。フランジ部２０の先端には、中心軸Ｅに垂直な照射面２２が設けられている。そして、照射面２２からは、光源部１４からの照明光のうち、反射部材１８の表面において反射されない照明光が主に射出される。このため、照射面２２から射出される照明光の一部は、中心軸Ｅに平行な方向に沿って進む。さらに、照明光が導光部材１６によって拡散されていることから、照射面２２からの照明光の一部は、中心軸Ｅから離れるように、中心軸Ｅに対して照射角αを有する方向に沿って射出される（矢印Ｂ参照）。矢印Ｂも、照射光の射出方向を例示するものである。なお、フランジ部２０は、照射面２２のみならず、照明装置１０の外面の先端部を形成する外周面２３を有し、少し離れて撮影したときに写り込む照明領域と非照明領域の境目を目立たなくするために、外周面２３からも照明光がわずかに射出される。

また、導光部材１６が、反射部材１８によって反射されない照明光の一部を、照射面２２から中心軸Ｅに略平行な方向に射出するために、光源部１４は、内周面２４に近くなるように配置されている。内周面２４は中心軸Ｅに平行であり、照明装置１０の被写体側の先端部における内径は、レンズ鏡筒３２の内径に略等しい。さらに、導光部材１６と反射部材１８とが、被写体側に向かって細くなるテーパ状であることから、照射面２２から照射される照明光は、広い範囲に渡って照射されず、中心軸Ｅに対する照射角αは、小さい角度に抑えられる。

図４は、光源部１４と導光部材１６とを示す斜視図である。なお、光源部１４と導光部材１６の光源取付け面２６とは、実際には互いに接しているものの、それぞれの形状を明確に示すため、図４は、これらが分離した状態を示す。図５は、光源部１４を示す上面図である。図６は、光源部１４に含まれるＬＥＤ１個に供給される電流の量を示す図である。

光源部１４は、通電により発光する第１〜第８ＬＥＤ１５Ａ〜１５Ｈと、円環状の実装基板１７を備える。第１〜第８ＬＥＤ１５Ａ〜１５Ｈは、実装基板１７上に等間隔で取付けられている。そして、第１及び第５ＬＥＤ１５Ａ、１５Ｅは照射面２２の垂直領域Ｖに向けて照明光を放射し、第３及び第７ＬＥＤ１５Ｃ、１５Ｇは水平領域Ｈに向けて照明光を放射する。第１、及び第５ＬＥＤ１５Ａ、１５Ｅは、第１、第２ワイヤ５０、５１によって、第３、及び第７ＬＥＤ１５Ｃ、１５Ｇは、第３、第４ワイヤ５２、５３によってそれぞれ互いに電気的に接続されている（図５参照）。同様に、第２、第４、第６及び第８ＬＥＤ１５Ｂ、１５Ｄ、１５Ｆ、１５Ｈは、第５、第６ワイヤ５４、５５によって接続されている。

第１〜第６ワイヤ５０〜５５は、いずれも実装基板１７に沿って配設されており、第１、第３及び第５ワイヤ５０、５２、５４は陽極用、第２、第４及び第６ワイヤ５１、５３、５５は陰極用である。そして、第１〜第６ワイヤ５０〜５５は、いずれも制御回路５６を介して電源（図示せず）に接続されており、第１〜第８ＬＥＤ１５Ａ〜１５Ｈは、電源から、パルス電流としての駆動電流を供給される。

電源は、パルス電流を各ＬＥＤに供給する。そして、第１〜第８ＬＥＤ１５Ａ〜１５Ｈに供給されるパルス電流のデューティ比は、制御回路５６によって制御される。すなわち、図６（ａ）が示す、第１及び第５ＬＥＤ１５Ａ、１５Ｅの各ＬＥＤに供給される電流のデューティ比が最も低く、図６（ｃ）が示す、第３及び第７ＬＥＤ１５Ｃ、１５Ｇの各ＬＥＤに供給される電流のデューティ比が最も高い。そして、第２、第４、第６及び第８ＬＥＤ１５Ｂ、１５Ｄ、１５Ｆ、１５Ｈの各ＬＥＤへの電流のデューティ比は、図６（ｂ）が示すように、第１及び第５ＬＥＤ１５Ａ、１５Ｅへの電流のデューティ比と、第３及び第７ＬＥＤ１５Ｃ、１５Ｇへの電流のデューティ比の中間である。以上のことから、第３及び第７ＬＥＤ１５Ｃ、１５Ｇは、単位時間当たりの通電時間が最も長く、所定時間内に最も光量の大きい照明光を放射し、単位時間当たりの通電時間が最も短い第１及び第５ＬＥＤ１５Ａ、１５Ｅは最も光量の小さい照明光を放射する。また、第２、第４、第６及び第８ＬＥＤ１５Ｂ、１５Ｄ、１５Ｆ、１５Ｈは、それらの中間の光量の照明光を放射する。

いずれのＬＥＤからの照明光も、導光部材１６によって拡散されつつ導光される。この結果、導光部材１６による拡散の後に、照射面２２の水平領域Ｈから被写体に向けて照射される照明光の光量は、垂直領域Ｖからの光量よりも大きい。さらに、内周面２４についても同様に、水平領域Ｈに接する領域からの照明光の光量は、垂直領域Ｖに接する領域からの光量よりも大きくなる。

図７は、歯列の撮影における光源部１４、および照射面２２と歯列との位置関係を概略的に示す図である。

照明装置１０は、照射面２２の水平領域Ｈが、中心軸Ｅから略水平方向に離れた領域、すなわち奥歯の近傍に位置し、垂直領域Ｖが、中心軸Ｅから略垂直方向に離れた領域、すなわち前歯の上下付近に位置するように、レンズ鏡筒３２に取付けられる。このため、自然光の届きにくい奥歯に照射される照明光の光量は、前歯に照射される照明光の光量よりも大きくなり、照明装置１０は、全体的に均等な明るさになるように歯列を照明する。

図８は、デジタルカメラ３０と共に使用される照明装置１０を示す側面図である。

照明装置１０は、照射面２２が対向する被写体の表面であって、照射面２２よりもやや広い領域を照明する。そして、本実施形態においては、導光部材１６の形状等が歯列の接写に適するように調整されているため、照明装置１０は、接写時に、患者の目には照明光を照射せず、口を含む鼻より下の照明領域４８のみを照明する。このように、必要な範囲のみを照明し、さらに発光効率の高いＬＥＤを光源として用いることから、照明装置１０は、電力消費を抑えた効率的な照明を可能にする。

以上のように、本実施形態によれば、接写撮影において、歯列が実質的に均等な明るさになるように、光量の異なる照明光で照明し、なおかつ患者の口元のみに照明光を照射して患者に不快感を与えず効率的に照明する照明装置が実現できる。

光源部１４は、発光効率が高く、継続して照明光を放射できるＬＥＤを含むことが好ましいが、これに限定されない。例えば、キセノンランプを用いて照明光を放射しても良い。また、ＬＥＤの数や配置間隔も本実施形態に限定されない。

照射面及び内周面を含む導光部材等の大きさ、形状は、歯列の接写に適当である限り、本実施形態に限定されない。

電源ユニット４０は、接続コード４２を介さずに、照明装置１０と接しながら電源供給しても良い。この場合、電源ユニット４０は、例えば、光源部１４の近傍で、レンズ鏡筒３２を覆うように設置される。

照明装置とデジタルカメラとを示す斜視図である。照明装置と電源ユニットとを示す斜視図である。レンズ鏡筒に取付けられた状態の照明装置の断面図である。分離した状態での光源部と導光部材とを示す斜視図である。光源部を示す上面図である。光源部のＬＥＤに供給される電流量を示す図である。歯列の撮影における光源部および照射面と、歯列との位置関係を示す図である。デジタルカメラと共に使用される照明装置を示す側面図である。

符号の説明

１０照明装置
１２取付け部
１４光源部
１５Ａ〜１５Ｈ第１〜第８ＬＥＤ（発光素子・光源）
１６導光部材
１８反射部材
２０フランジ部
２２照射面
２４内周面
３０デジタルカメラ（撮影装置）
３２レンズ鏡筒
３４撮影光学系
Ｅ中心軸

Claims

レンズ鏡筒の外周に設けられる照明装置であって、
前記レンズ鏡筒側から被写体側に向けて照明光をパルス発光する、環状の基板に等間隔に配置された複数の光源と、
前記レンズ鏡筒への取り付け時に前記レンズ鏡筒の中心軸から水平方向に離れた前記基板の領域である水平領域に配置された光源から放射する前記照明光のパルス発光における１パルスあたりの単位発光期間を、前記中心軸から垂直方向に離れた前記基板の領域である垂直領域に配置された前記光源から放射する前記照明光のパルス発光による１パルスあたりの単位発光期間より長くなるように前記光源のパルス発光を制御する光源制御手段とを備える
ことを特徴とする照明装置。
前記複数の光源が通電により発光する発光素子で構成され、
前記光源制御手段は、前記発光素子への駆動電流を制御することにより前記光源のパルス発光を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
筒状でかつ前記レンズ鏡筒の中心軸方向にて、前記光源から被写体側の先端部に向けて径方向寸法が小さくなるテーパ状をなし、入射する前記照明光を被写体側に向けて導く導光部材と、
前記導光部材の外周面を覆うように配置され、前記導光部材を透過した前記照明光を反射する反射部材とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記導光部材が、被写体側の端部に照射面を有することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
前記導光部材の前記被写体側の先端部が、前記レンズ鏡筒の中心軸方向において、前記反射部材よりも突出したフランジ部を有することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
前記導光部材が、前記光源から入射する照明光を拡散させる拡散性材料で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
前記導光部材の内周面が、前記レンズ鏡筒の中心軸に略平行であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記照明装置の被写体側の先端部の内径が、前記レンズ鏡筒の内径と略等しいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。