JP6271884B2 - Illumination device, illumination system, imaging illumination device, and imaging system - Google Patents
Illumination device, illumination system, imaging illumination device, and imaging system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6271884B2 JP6271884B2 JP2013140538A JP2013140538A JP6271884B2 JP 6271884 B2 JP6271884 B2 JP 6271884B2 JP 2013140538 A JP2013140538 A JP 2013140538A JP 2013140538 A JP2013140538 A JP 2013140538A JP 6271884 B2 JP6271884 B2 JP 6271884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical lens
- irradiation
- light source
- illumination device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
本件発明は、照明装置、照明システム、撮像用照明装置および撮像システムに関し、特に照射光の照射角度を調整して照射領域を変更可能とする照明装置、照明システム、撮像用照明装置および撮像システムに関する。 The present invention relates to an illuminating device, an illuminating system, an imaging illuminating device, and an imaging system, and more particularly to an illuminating device, an illuminating system, an imaging illuminating device, and an imaging system that can change an irradiation area by adjusting an irradiation angle of irradiation light. .
従来より、光源と、光学要素とを備え、光源から照射された光を光学要素を介して出射する照明装置が知られている。例えば、特許文献1に開示の照明装置は、複数の発光ダイオードを光源とする発光部と、この発光部の前面に配設され、複数の発光ダイオードからの放射光を制光する光学レンズ部と、発光部と光学レンズ部との離間距離を可変して光学レンズ部を透過した光の配光を変化させるように構成されている配光可変機構とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an illumination device that includes a light source and an optical element and emits light emitted from the light source via the optical element. For example, an illumination device disclosed in
特許文献1に記載の照明装置によれば、配光可変機構により、発光部と光学レンズ部との離間距離を変化させて、光学レンズ部を透過した光の配光を変化させていた。具体的には、光学レンズ部を凸状の集光レンズで構成したときは、そのレンズ部と発光部との離間距離が大きくなると発光部から放射された光は収束され、離間距離が小さくなると、放射光は拡散される。このように、特許文献1に記載の照明装置によれば、照射光の収束又は拡散等の配光特性を変化させることができる。
According to the illumination device described in
また、特許文献2に開示の干渉式膜圧計に用いられる焦点位置走査部は、投光部から照射される光の焦点位置を所定範囲内で走査させるものであって、光路に配置された2つのウェッジ基板を備え、この2つのウェッジ基板は、同じウェッジ角をもち、且つ傾斜面が対向配置され、2つのウェッジ基板の合計の厚みが変化するように移動させるものである。この特許文献2に記載された焦点位置走査部によれば、光路に位置するウェッジ基板の合計の厚みが変化するように駆動機構により移動させることにより、共通焦点位置を変化させることができる。
Further, the focal position scanning unit used in the interferometric film pressure gauge disclosed in
しかしながら、上述した特許文献1に記載の照明装置は、発光部と光学レンズ部の離間距離を変化させることで、照射光の集束又は拡散によって照射範囲を変化させることができるが、照射される光の照射角度を変化させることはできない。すなわち、照射される光の照射領域のうち、被照射対象物の位置に応じて、照射領域を部分的に拡張又は縮小させることはできない。
However, the illumination device described in
そのため、例えば、当該照明装置を監視カメラなどの特定の場所に固定されて用いられる撮像装置などに採用した場合には、光軸上にある被照射対象物との離間距離に応じて、照射光の集束又は拡散によって照射範囲を変化させることができるが、光軸上からずれた位置にある被照射対象物に光を照射するためには、照射領域を部分的に拡張又は縮小させる照明を行うことができない。ゆえに、監視カメラなどの特定の場所に固定される撮像装置に採用される照明装置は、撮影可能な範囲全体に常に十分な明るさの光を照射しなければならない。撮影可能な範囲全体に十分明るさの照射光を照射するためには、必要となる領域以外にも照射光を照射しなければならず、消費電力の増大を避けることができない。また、被写体の位置によっては、照射光量が不足するという問題も生じる。 Therefore, for example, when the illumination device is used in an imaging device or the like that is fixed and used at a specific location such as a monitoring camera, the irradiation light depends on the distance from the object to be irradiated on the optical axis. The irradiation range can be changed by focusing or diffusing, but in order to irradiate the object to be irradiated at a position shifted from the optical axis, illumination that partially expands or reduces the irradiation region is performed. I can't. Therefore, an illuminating device employed in an imaging device fixed in a specific location such as a surveillance camera must always irradiate light with sufficient brightness over the entire photographing range. In order to irradiate irradiation light with sufficient brightness over the entire photographing range, it is necessary to irradiate irradiation light in areas other than necessary areas, and an increase in power consumption cannot be avoided. Further, depending on the position of the subject, there is a problem that the amount of irradiation light is insufficient.
また、上述した特許文献2に記載の構成を監視カメラ等の照明装置として採用したとしても、当該特許文献2に記載の構成は、光路に位置するウェッジ基板の合計の厚みが変化するように駆動機構により移動させることで、光の焦点位置を変更させるものであるため、上述した特許文献1と同様に、光軸上からずれた位置にある被照射対象物に光を照射するためには、照射領域を部分的に拡張又は縮小させる照明を行うことができない。
Moreover, even if the configuration described in
そこで、本件発明の課題は、簡素な構成により、照明要求に応じて、照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張又は縮小することができる照明装置、照明システム、撮像用照明装置及び撮像システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an illumination device, an illumination system, and an imaging illumination device that can partially expand or contract an irradiation area by adjusting an irradiation angle of irradiation light according to an illumination request with a simple configuration. To provide an apparatus and an imaging system.
本件発明者等は、鋭意研究を行った結果、以下の構成を採用することにより、上述の課題を解決するに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have solved the above-mentioned problems by adopting the following configuration.
本件発明にかかる照明装置は、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した光学要素により、当該光源からの照射光の照射角度を調整して照射領域を変更可能とするものであって、当該光源に対して当該光学要素を当該垂直面に沿って相対的に移動させて、当該光源からの照射光が当該光学要素の入射面に入射する位置を調整する移動手段を備えることを特徴とする。 The illumination device according to the present invention can change the irradiation area by adjusting the irradiation angle of the irradiation light from the light source by the optical element arranged along the virtual vertical plane with respect to the light irradiation direction from the light source. And a moving means for moving the optical element relative to the light source along the vertical plane to adjust the position where the light emitted from the light source is incident on the incident surface of the optical element. Features.
本件発明にかかる照明装置において、前記光学要素は、正の屈折力を有する光集束手段、又は、負の屈折力を有する光拡散手段であることが好ましい。 In the illumination device according to the present invention, it is preferable that the optical element is a light focusing unit having a positive refractive power or a light diffusion unit having a negative refractive power.
本件発明にかかる照明装置は、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した光学要素により、当該光源からの照射光の照射角度を調整して照射領域を変更可能とするものであって、当該光学要素は、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した第1光屈折手段と、当該第1光屈折手段の光出射側に配置され、当該第1光屈折手段と異なる屈折率を有する第2光屈折手段とを備え、且つ、当該第1光屈折手段の出射面と当該第2光屈折手段の入射面が、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面と所定角度を成す傾斜面であり、当該第1光屈折手段に対して、当該第2光屈折手段を当該第1光屈折手段の出射面に対して平行に移動させて、当該第2光屈折手段の出射面から出射する光の出射位置を調整する移動手段を備えることを特徴とする。 The illumination device according to the present invention can change the irradiation area by adjusting the irradiation angle of the irradiation light from the light source by the optical element arranged along the virtual vertical plane with respect to the light irradiation direction from the light source. The optical element is disposed along a virtual vertical plane with respect to the direction of light irradiation from the light source, and disposed on the light exit side of the first light refracting means, and the first light refracting means. Second light refracting means having a different refractive index, and the exit surface of the first light refracting means and the incident surface of the second light refracting means are virtual vertical surfaces with respect to the light irradiation direction from the light source. The second light refracting means is an inclined surface having a predetermined angle, and the second light refracting means is moved in parallel with the first light refracting means with respect to the exit surface of the first light refracting means. Adjust the emission position of the light emitted from the exit surface Characterized in that it comprises a moving means.
また、本件発明にかかる照明装置は、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した光学要素により、当該光源からの照射光の照射角度を調整して照射領域を変更可能とするものであって、当該光学要素は、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した第1光屈折手段と、当該第1光屈折手段の光出射側に配置され、当該第1光屈折手段と同程度の屈折率を有し、出射面が所定の湾曲形状を有する第2光屈折手段とを備え、且つ、当該第1光屈折手段の出射面と当該第2光屈折手段の入射面が、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面と所定角度を成す傾斜面であり、当該第1光屈折手段に対して、当該第2光屈折手段を当該第1光屈折手段の出射面に対して平行に移動させて、当該第2光屈折手段の出射面から出射する光の出射位置を調整する移動手段を備えることを特徴とする。 Moreover, the illumination device according to the present invention can change the irradiation area by adjusting the irradiation angle of the irradiation light from the light source by the optical element arranged along the virtual vertical plane with respect to the light irradiation direction from the light source. The optical element is disposed along a virtual vertical plane with respect to the direction of light irradiation from the light source, and is disposed on the light emitting side of the first light refracting means. A second light refracting means having a refractive index similar to that of the refracting means and having an exit surface having a predetermined curved shape, and the exit surface of the first light refracting means and the incidence of the second light refracting means The surface is an inclined surface that forms a predetermined angle with a virtual vertical surface with respect to the direction of light irradiation from the light source, and the second light refracting unit is set to the exit surface of the first light refracting unit with respect to the first light refracting unit. In parallel with the second light refraction means. Characterized in that it comprises a moving means for adjusting the output position of light emitted from the morphism surface.
上述の本件発明にかかる照明装置において、前記第1及び第2光屈折手段は、正の屈折力を有する光集束手段、又は、負の屈折力を有する光拡散手段であることがこのましい。 In the above-described illumination device according to the present invention, it is preferable that the first and second light refracting means are light focusing means having a positive refractive power or light diffusing means having a negative refractive power.
また、本件発明にかかる照明システムは、上述の何れかに記載の照明装置を、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って、複数個配置したことを特徴とする。 The illumination system according to the present invention is characterized in that a plurality of the illumination devices described above are arranged along a virtual vertical plane with respect to the direction of light irradiation from the light source.
また、本件発明にかかる照明システムは、上述の何れかに記載の照明装置を、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って2つ配置し、各照明装置は、光源からの光照射方向と平行で、且つ、各照明装置の光源中心間を結ぶ直線の中点を含む鏡映面を挟んで、各照明装置の第1屈折手段と第2屈折手段とをそれぞれ鏡映対称としたことを特徴とする。 Further, in the illumination system according to the present invention, two of the above-described illumination devices are arranged along a virtual vertical plane with respect to the light irradiation direction from the light source, and each lighting device has a light irradiation direction from the light source. And the first refracting means and the second refracting means of each lighting device are mirror-symmetric with respect to each other with a mirror surface including a midpoint of a straight line connecting between the light source centers of each lighting device. It is characterized by.
また、本件発明にかかる照明システムは、上述の照明システムを構成する照明装置を、複数組備えることがより好ましい。 Moreover, as for the illumination system concerning this invention, it is more preferable to provide multiple sets of the illuminating devices which comprise the above-mentioned illumination system.
また、本件発明にかかる撮像用照明装置は、撮像領域内に光を照射するものであって、上述の何れかに記載の照明装置により、当該撮像領域内における照射領域を変更可能にしたことを特徴とする。 Further, the imaging illumination device according to the present invention irradiates light in the imaging region, and the illumination device in any one of the above-described illumination devices can change the irradiation region in the imaging region. Features.
また、本件発明にかかる撮像システムは、光源から照射した光の照射領域を変更可能な照明装置と、所定の撮像領域内において撮像範囲を変更する撮像装置とを備えたものであって、上述に記載の撮像用照明装置により、当該撮像領域内における照射領域を変更可能にしたことを特徴とする。 The imaging system according to the present invention includes an illumination device that can change an irradiation area of light emitted from a light source, and an imaging device that changes an imaging range within a predetermined imaging area. According to the imaging illumination device described above, the irradiation area in the imaging area can be changed.
本件発明の照明装置によれば、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って光源に対して相対的に光学要素を移動させることにより、光源から照射された光が光学要素の入射面に入射する位置を変更して、当該光源からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張又は縮小するなどの変更を行うことができる。 According to the illumination device of the present invention, by moving the optical element relative to the light source along the virtual vertical plane with respect to the light irradiation direction from the light source, the light irradiated from the light source is incident on the incident surface of the optical element. It is possible to change the incident position, adjust the irradiation angle of the irradiation light from the light source, and partially expand or reduce the irradiation region.
例えば、光学要素として正の屈折力を有する光集束手段を用いることにより、光源からの照射光が当該光集束手段の入射面に入射する位置を変更させることで、光源からの照射光の照射角度が部分的に大きくなり、照射領域を部分的に拡張させることができる。そして、光学要素として負の屈折力を有する光拡散手段を用いることにより、光源からの照射光が当該光拡散手段の入射面に入射する位置を変更させることで、光源からの照射光の照射角度が部分的に小さくなり、照射領域を部分的に縮小させることができる。 For example, by using a light focusing means having a positive refractive power as an optical element, the irradiation angle of the irradiation light from the light source can be changed by changing the position where the irradiation light from the light source enters the incident surface of the light focusing means. Is partially enlarged, and the irradiation area can be partially expanded. Then, by using a light diffusing means having a negative refractive power as an optical element, the position at which the light emitted from the light source is incident on the incident surface of the light diffusing means is changed, thereby irradiating the irradiation light from the light source. Is partially reduced, and the irradiation area can be partially reduced.
このように本発明によれば、光学要素を光源に対して相対的に移動させるのみの簡素な構成により、光源からの照射光の照射角度を任意に調整して照射領域を部分的に拡張又は縮小することができるため、照明装置自体の設置角度を変更することなく、照明領域を変えることができる。このため、本件発明の照明装置を、例えば、撮像用の照明装置として用いた場合には、光軸上からずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、照明装置自体の設置角度を変えることなく、光源に対して光学要素を相対的に移動させて、被照射対象物がある方向の照射領域を部分的に拡張させることができる。これ以外にも、光軸上からずれた位置であって、現在の照射領域内に被照射対象物がある場合には、当該被照射対象物がある方向とは反対側の照射領域を部分的に縮小させて、被照射対象物への光照射量を増大させることができる。これにより、撮影に可能な十分な明るさの照射光を被照射対象物に効率的に照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the irradiation area is partially expanded or adjusted by arbitrarily adjusting the irradiation angle of the irradiation light from the light source with a simple configuration in which the optical element is moved relatively to the light source. Since it can be reduced, the illumination area can be changed without changing the installation angle of the illumination device itself. For this reason, when the illumination device of the present invention is used as an illumination device for imaging, for example, the installation angle of the illumination device itself is present even when the object to be irradiated is located at a position shifted from the optical axis. Without changing, the optical element can be moved relative to the light source to partially expand the irradiation region in the direction in which the object is irradiated. In addition to this, when there is an object to be irradiated at a position shifted from the optical axis and within the current irradiation area, the irradiation area on the side opposite to the direction in which the object to be irradiated exists is partially The amount of light irradiated to the irradiation target can be increased. As a result, it is possible to efficiently irradiate the irradiated object with irradiation light having sufficient brightness that enables photographing. Therefore, irradiation of light to areas other than the necessary area is suppressed, and an increase in power consumption can be avoided.
以下、図面を参照して、本件発明にかかる照明装置、照明システム及び撮像用照明装置の好ましい実施の形態を説明する。まずはじめに、照明装置の実施の形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an illumination device, an illumination system, and an imaging illumination device according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, an embodiment of a lighting device will be described.
1.照明装置
以下に、本件発明を適用した照明装置について、第1実施の形態〜第8実施の形態の各照明装置を例に挙げてそれぞれ図面を参照して説明する。
1. Illumination Device An illumination device to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings, taking each of the illumination devices of the first to eighth embodiments as an example.
(1)第1実施の形態
まずはじめに、本件発明の照明装置の一例としての照明装置1について、図1の照明装置1の概略断面図を参照して説明する。この第1実施の形態としての照明装置1は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した光学要素としての光学レンズ3により、光源2からの照射光の照射角度を調整して照射領域を変更可能とするものである。図1は、光源2から光が照射される状態を光源2の側面方向から見た状態を示している。この図1では、光源2から光が照射される方向を白抜き矢印Yにより示しており、図面の向かって左側に配置された光源2から、図面の向かって右側に向かう方向を光照射方向Yとしている。そして、この光照射方向Yに対して垂直な面を仮想垂直面Tとして示している。
(1) 1st Embodiment First, the illuminating
当該照明装置1では、光学要素としての光学レンズ3は、負の屈折力を有する光拡散手段により構成されるものであり、光源2に対して当該光学レンズ3を当該垂直面Tに沿って相対的に移動させて、光源2からの照射光が光学レンズ3の入射面に入射する位置を調整する移動装置4を備えることを特徴としている。すなわち、本件発明にかかる照明装置1では、光源2に対して光学レンズ3を光源2からの光照射方向Yに対する垂直面Tに沿って相対的に移動させることにより、光源2から照射された光を、光学レンズ3の入射面の異なる位置に入射させることで、光源2からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張可能とする。以下、図1の照明装置1の各構成要素について分説する。
In the illuminating
(1−1)光源
光源2は、照明装置1の光源2として利用可能なものであれば特に限定されるものではなく、発光ダイオード、有機EL素子等の発光素子の他、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光灯などの従来公知の光源を用いて構成することができる。また、これらは点光源であっても良く、面光源であっても良い。また、点光源及び面光源のいずれについても複数の発光素子等を用いて構成することができる。これらは、当該照明装置1の用途に応じて、適宜、適切な光源を選択することができる。
(1-1) Light Source The
(1−2)光学レンズ(光学要素)
光学レンズ3は、プラスチックレンズやガラスレンズなどの屈折力を有するあらゆる光学レンズを用いて構成することができる。ここで、屈折力とは、当該レンズの焦点距離の逆数に等しい値であり、凸レンズであれば、正の値を示し、凹レンズであれば負の値を示すものである。第1実施の形態としての照明装置1に用いられる光学レンズ3は、負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成される。
(1-2) Optical lens (optical element)
The
光拡散手段としての凹レンズの屈折力は、当該照明装置1に要求される照射範囲(照明角度)に応じて、設定すればよい。そのため、光拡散手段により構成される光学レンズ3の入射面又は出射面のうち少なくとも一方を凹状の湾曲形状として、所定の屈折力を有する構成としてもよい。図1では、照明装置1の光学レンズ3の出射面が、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している場合について示している。
What is necessary is just to set the refractive power of the concave lens as a light-diffusion means according to the irradiation range (illumination angle) requested | required of the said illuminating
また、図1の照明装置1の光学レンズ3の焦点距離は、当該照明装置1に要求される照射範囲に応じて、適宜、適切なものを選択することができるが、この光学レンズ3は、光源2から照射された光束が、当該光学レンズ3の全領域ではなく、一部領域のみに入射可能となる大きさに形成されていることが好ましい。これにより、光源2から照射された光を光学レンズ3の全領域ではなく、一部領域のみに入射させて、拡散し、光学レンズ3の一部の出射面から光を照射することが可能となるからである。
Further, the focal length of the
また、第1実施の形態では、光学要素として負の屈折力を有する光学レンズ3を採用しているが、本発明における照明装置はこれに限定されるものではなく、負の屈折力を有する光拡散手段を、光源2からの光照射方向Yに対して垂直な同一仮想面T内に備えたものであれば、適宜、適切な光学要素を採用することができる。
In the first embodiment, the
(1−3)移動装置(移動手段)
図1の照明装置1において、移動手段としての移動装置4は、光源2の光照射方向Yに対して垂直な面Tに沿って、光源2と光学レンズ3との距離を維持したまま、光学レンズ3を移動させることにより、光源2からの照射光が光学レンズ3の入射面に入射する位置を変更させる。移動装置4は、マイクロコンピュータ等の制御部6に接続され、当該制御部6からの制御信号に基づいて、光源2からの照射光が、光学レンズ3の入射面に入射する位置を連続的に変更させる。なお、当該移動装置4は、制御部6からの制御信号に基づいて移動制御されるものに限定されるものではなく、手動により光学レンズ3を移動させるものであっても良い。
(1-3) Moving device (moving means)
In the illuminating
この移動装置4は、光源2に対して光学レンズ3を垂直面Tに沿って相対的に移動させて、光源2からの照射光が光学レンズ3の入射面に入射する位置を変更させることができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、光源2を当該光源2が設けられる仮想平面に沿って移動させることにより、光源2から照射された光が光学レンズ3の入射面に入射する位置を変更させてもよい。
The moving
(1−4)制御部(制御手段)
制御部6は、汎用のマイクロコンピュータ等により構成されるものであり、入力側に照明装置1から照射される光の照射範囲を選択する入力手段が接続され、出力側には、上述したように、移動装置4が接続されている。制御部6は、照明装置1からの照射光の照射角度を調整して照射領域を調整する入力手段からの入力信号に基づいて、移動装置4を制御する。
(1-4) Control unit (control means)
The
(1−5)照明装置の動作
次に、図2を参照して上述した図1の照明装置1の動作を説明する。図2は、図1の照明装置1の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に光学レンズ3を移動させた状態を示している。制御部6からの制御信号に基づき移動装置4が、光学レンズ3を光源2からの光照射方向に対する垂直面Tに沿って移動させることで、光源2からの照射光が光学レンズ3の入射面に入射させる位置を変更する。これにより、光源2からの照射光は、光学レンズ3の入射面に入射する位置が変更して、出射面から出射する位置が変更する。図1の照明装置は、光学レンズ3が負の屈折力を有していて、当該光学レンズ3の出射面が、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、光学レンズ3のほぼ中央位置に入射した場合には、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、拡散した光が照射され、出射面から出射する光の位置が光学レンズ3の縁部に近づくほど、光学レンズ3の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく拡散して、当該部分の照射角度が大きくなる。
(1-5) Operation of Lighting Device Next, the operation of the
そのため、照明装置1から照射される光の照射範囲を部分的に拡大させる場合には、照射範囲の拡大を所望する方向とは反対側に向けて、光学レンズ3を光源2に対して相対的に移動させる。これにより、光学レンズ3を光源2に対して相対的に移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的拡大させることができる。これによって、光源2の光照射方向からずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、光学レンズ3を光源2に対して相対的に移動させることにより、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the illuminating
(2)第2実施の形態
次に、第2実施の形態としての本件発明を適用した照明装置10について、図3の照明装置10の概略断面図を参照して説明する。図3に示す照明装置10は、上述した図1に示す照明装置1と基本的な構成は同様であるが、光学レンズ3の屈折力が異なるものである。以下に、図3に示す照明装置10について、主に、図1に示す照明装置1と異なる光学レンズ13の構成について説明する。
(2) 2nd Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第2実施の形態としての照明装置10では、光学要素としての光学レンズ3は、正の屈折力を有する光集束手段により構成されるものであり、光源2に対して当該光学レンズ13を当該仮想垂直面Tに沿って相対的に移動させて、光源2からの照射光が光学レンズ13の入射面に入射する位置を調整する移動装置4を備えることを特徴としている。すなわち、本件発明にかかる照明装置1では、光源2に対して光学レンズ13を光源2からの光照射方向Yに対する垂直面Tに沿って相対的に移動させることにより、光源2から照射された光を、光学レンズ13の入射面の異なる位置に入射させることで、光源2からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に縮小可能とする。
In the illuminating
第2実施の形態としての照明装置10に用いられる光学レンズ13は、正の屈折力を有する光集束手段としての凸レンズにより構成される。光集束手段としての凸レンズの屈折力は、当該照明装置10に要求される照射範囲(照明角度)に応じて、設定すればよい。そのため、光集束手段により構成される光学レンズ13の入射面又は出射面のうち少なくとも一方を凸状の湾曲形状として、所定の屈折力を有する構成としてもよい。図3では、照明装置10の光学レンズ13の出射面が、所定曲率で膨らんだ湾曲形状を呈している場合について示している。
The
また、図3の照明装置10の光学レンズ13の焦点距離は、当該照明装置10に要求される照射範囲に応じて、適宜、適切なものを選択することができるが、この光学レンズ13は、光源2から照射された光束が、当該光学レンズ13の全領域ではなく、一部領域のみに入射可能となる大きさに形成されていることが好ましい。これにより、光源2から照射された光を光学レンズ13の全領域ではなく、一部領域のみに入射させて、集束し、光学レンズ13の一部の出射面から光を照射することが可能となるからである。
Further, the focal length of the
また、第2実施の形態では、光学要素として正の屈折力を有する光学レンズ13を採用しているが、本発明における照明装置はこれに限定されるものではなく、正の屈折力を有する光集束手段を、光源2からの光照射方向Yに対して垂直な同一仮想面T内に備えたものであれば、適宜、適切な光学要素を採用することができる。
In the second embodiment, the
次に、図4を参照して上述した図3の照明装置10の動作を説明する。図4は、図3の照明装置10の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に光学レンズ13を移動させた状態を示している。制御部6からの制御信号に基づき移動装置4が、光学レンズ13を光源2からの光照射方向に対する仮想垂直面Tに沿って移動させることで、光源2からの照射光が光学レンズ13の入射面に入射させる位置を変更する。これにより、光源2からの照射光は、光学レンズ13の入射面に入射する位置が変更して、出射面から出射する位置が変更する。図3の照明装置10は、光学レンズ13が正の屈折力を有していて、当該光学レンズ13の出射面が、所定曲率で突出した湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、光学レンズ13のほぼ中央位置に入射した場合には、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、集光した光が照射され、出射面から出射する光の位置が光学レンズ13の縁部に近づくほど、光学レンズ13の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく集束して、当該部分の照射角度が狭められる。
Next, the operation of the
そのため、照明装置10から照射される光の照射範囲を部分的に縮小させる場合には、照射範囲の縮小を所望する方向とは反対側に向けて、光学レンズ13を光源2に対して相対的に移動させる。これにより、光学レンズ13を光源2に対して相対的に移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に縮小させて、一部分が欠けた照明を行うことができる。これによって、光源2の光照射方向からずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、光学レンズ13を光源2に対して相対的に移動させることにより、スポットライトのように、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the
(3)第3実施の形態
次に、第3実施の形態としての本件発明を適用した照明装置20について、図5の照明装置20の概略断面図を参照して説明する。図5に示す照明装置20は、上述した図1に示す照明装置1と基本的な構成は同様であるが、光学要素(光学ガラス3)の構成が異なるものである。以下に、図5に示す照明装置20について、主に、図1に示す照明装置1と異なる光学要素23の構成について説明する。
(3) 3rd Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第3実施の形態としての照明装置20では、光学要素23は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光屈折手段としての第1光学レンズ24と、第1光学レンズ24の光出射側に配置され、第1光学レンズ24と同程度の屈折率を有し、出射面25Bが所定の湾曲形状を有する第2光屈折手段としての第2光学レンズ25とを備え、且つ、当該第1光学レンズ24の出射面24Bと当該第2光学レンズ25の入射面25Aが、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面であり、第1光学レンズ24に対して、第2光学レンズ25を第1光学レンズ24の出射面24Bに平行に移動させて、第2光学レンズ25の出射面25Bから出射する光の出射位置を調整する移動装置26を備えることを特徴としている。すなわち、本件発明にかかる照明装置20では、光源2に対して第2光学レンズ25を第1光学レンズ24の出射面24Bに平行に移動させることにより、光源2から照射された光を、第2光学レンズ25の出射面25Bから出射する光の出射位置を調整することで、光源2からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張可能とする。
In the illuminating
第3実施の形態としての照明装置20に用いられる光学要素23は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光学レンズ24と、当該第1光学レンズ24の光出射側に配置される第2光学レンズ25とを備える。第1光学レンズ24と第2光学レンズ25とは、同程度の屈折率を有する光学要素であり、いずれも入射面と出射面とが平行でない形状を呈している。図5の照明装置20では第1光学レンズ24と第2光学レンズ25とは、負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成される。
The
そして、図5に示すように、第1光学レンズ24は、入射面24Aが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されており、出射面24Bが光源2からの光照射方向Yに対する垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。この第1光学レンズ24の光出射側に隣接して配置される第2光学レンズ25は、入射面25Aが、第1光学レンズ24の出射面24Bと略平行となるように、当該第1光学レンズ24の出射面24Bと同様に、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。そして、当該第2光学レンズ25の出射面25Bは、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されて、所定の湾曲形状、この場合、第2光学レンズ25は、負の屈折力を有しているため、出射面25Bは、凹状の湾曲形状として、所定の屈折力を有する構成としている。
As shown in FIG. 5, in the first
この第2光学レンズ25の入射面25Aと第1光学レンズ24の出射面24Bとは、当接して配置しても良く、所定間隔をおいて離間配置としてもよい。ただし、離間配置する場合には、第2光学レンズ25の入射面25Aと第1光学レンズ24の出射面24Bとが略平行に配置されていることが好ましい。
The
また、図5の照明装置20の光学要素23の焦点距離は、当該照明装置20に要求される照射範囲に応じて、適宜、適切なものを選択することができるが、当該光学要素23を構成する少なくとも第2光学レンズ25は、光源2から照射された光束が、当該光学レンズ25の全領域ではなく、一部領域のみに入射可能となる大きさに形成されていることが好ましい。これにより、光源2から照射された光を第2光学レンズ25の全領域ではなく、第1光学レンズ24に対して平行に移動する第2光学レンズ25の一部領域のみに入射させて、拡散し、第2光学レンズ25の一部の出射面25Bから光を照射することが可能となるからである。
In addition, the focal length of the
第3実施の形態としての照明装置20に用いられる移動手段としての移動装置26は、第1光学レンズ24の出射面24Bに対して、当該第1光学レンズ24と第2光学レンズ25との距離を維持したまま、当該第2光学レンズ25を平行に移動させることにより、光源2からの照射光が第1光学レンズ24を介して第2光学レンズ25に入射し、当該第2光学レンズ25の出射面から出射する光の位置を変更させる。本件発明では、第1光学レンズ24の出射面24Bと、第2光学レンズ25の入射面25Aとが平行な状態で移動させることが可能であれば、第1光学レンズ24の出射面24Bと第2光学レンズ25の入射面25Aとの距離(間隔)を調整可能としても良い。このようにして、移動装置26は、マイクロコンピュータ等の制御部6に接続され、当該制御部6からの制御信号に基づいて、光源2からの照射光が、当該光学要素23の第2光学レンズ25の出射面から出射する位置を連続的に変更させる。なお、当該移動装置26は、上述の移動装置4と同様に制御部6からの制御信号に基づいて移動制御されるものに限定されるものではなく、手動により第2光学レンズ25を移動させるものであっても良い。
The moving
次に、図6を参照して上述した図5の照明装置20の動作を説明する。図6は、向かって左側に、図5の照明装置20の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ25を移動させた状態を示し、向かって右側に、図5の照明装置20の状態から、当該図における下方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ25を移動させた状態を示している。制御部6からの制御信号に基づき移動装置26が、第2光学レンズ25を第1光学レンズ24の出射面24Bに対して平行に移動させることで、光源2から照射され、第1光学レンズ24を介して第2光学レンズ25に入射し、当該第2光学レンズ25の出射面25Bから出射する光の位置を変更する。
Next, the operation of the
図5の照明装置20は、第1及び第2光学レンズ24、25が同程度の負の屈折力を有していて、第2光学レンズ25の出射面25Bが、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、第1光学レンズ24及び第2光学レンズ25のほぼ中央位置に入射した場合には、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、拡散した光が照射される。そして、第2光学レンズ25が第1光学レンズ24の出射面に対して平行に移動し、当該第2光学レンズ25の入射面25Aに入射する光の位置が、当該第2光学レンズ25の縁部に近づくほど、当該第2光学レンズ25の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく拡散して、当該部分の照射角度が大きくなる。
In the
そのため、照明装置20から照射される光の照射範囲を部分的に拡大させる場合には、照射範囲の拡大を所望する方向とは反対側に向けて、第2光学レンズ25を第1光学レンズ24に対し移動させる。これにより、第2光学レンズ25を第1光学レンズ24に対して移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に拡大させることができる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the illuminating
図6の左図では、第2光学レンズ25を図の上方向に移動させているため、第1光学レンズ24から出射した光は、第2光学レンズ25の下部に偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い下側の光束が斜め下方向に大きく屈折して拡張した光を出射している。この場合、下部のみが部分的に拡大した照射領域の照明を行うことができる。
In the left diagram of FIG. 6, since the second
また、図6の右図では、第2光学レンズ25を図の下方向に移動させているため、第1光学レンズ24から出射した光は、第2光学レンズ25の上部に偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い上側の光束が斜め上方向に大きく屈折して拡張した光を出射している。この場合、上部のみが部分的に拡大した照射領域の照明を行うことができる。
In the right diagram of FIG. 6, since the second
このように、第3実施の形態としての照明装置20は、光源2の光照射方向からずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、第2光学レンズ25を第1光学レンズ24に対して移動させることにより、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
As described above, the
(4)第4実施の形態
次に、第4実施の形態としての本件発明を適用した照明装置30について、図7の照明装置30の概略断面図を参照して説明する。図7に示す照明装置30は、上述した図5に示す照明装置20と基本的な構成は同様であるが、光学要素の構成が異なるものである。以下に、図7に示す照明装置30について、主に、図5に示す照明装置20と異なる光学要素の構成について説明する。
(4) 4th Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第4実施の形態としての照明装置30では、光学要素33は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光屈折手段としての第1光学レンズ34と、第1光学レンズ34の光出射側に配置され、第1光学レンズ34と異なる屈折率を有し、出射面35Bが所定の湾曲形状を有する第2光屈折手段としての第2光学レンズ35とを備え、且つ、当該第1光学レンズ34の出射面34Bと当該第2光学レンズ35の入射面35Aが、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面であり、第1光学レンズ34に対して、第2光学レンズ35を第1光学レンズ34の出射面34Bに対して平行に移動させて、第2光学レンズ35の出射面35Bから出射する光の出射位置を調整する移動装置26を備えることを特徴としている。すなわち、本件発明にかかる照明装置30では、光源2に対して第2光学レンズ35を第1光学レンズ34の出射面34Bに平行に移動させることにより、光源2から照射された光を、第2光学レンズ35の出射面35Bから出射する光の出射位置を調整することで、光源2からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張可能とする。
In the illuminating
第4実施の形態としての照明装置30に用いられる光学要素33は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光学レンズ34と、当該第1光学レンズ34の光出射側に配置される第2光学レンズ35とを備える。第1光学レンズ34と第2光学レンズ35とは、異なる屈折率を有し、当該実施の形態では、第2光学レンズ35の屈折率の方が、第1光学レンズ34の屈折率より大きい。本実施の形態における各光学レンズ34、35も上述の第3の実施の形態の各光学レンズ24、25と同様に、いずれも入射面と出射面とが平行でない形状を呈している。
The
図7の照明装置30では第1光学レンズ34と第2光学レンズ35とは、負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成される。そして、図7に示すように、第1光学レンズ34は、入射面34Aが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されており、出射面34Bが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。この第1光学レンズ34の光出射側に隣接して配置される第2光学レンズ35は、入射面35Aが第1光学レンズ34の出射面34Bと略平行となるように、当該第1光学レンズ34の出射面34Bと同様に、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。そして、当該第2光学レンズ35の出射面35Bは、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されて、所定の湾曲形状、この場合、第2光学レンズ35は、負の屈折力を有しているため、出射面35Bは、凹状の湾曲形状として、所定の屈折力を有する構成としている。
In the illuminating
第4実施の形態としての照明装置30に用いられる移動手段としての移動装置26は、上述した第3実施の形態としての照明装置20に用いられる移動装置26と同様の構成であるため、説明を省略する。
Since the moving
次に、図8を参照して上述した図7の照明装置30の動作を説明する。図8は向かって左側に図7の照明装置30の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ35を移動させた状態を示し、向かって右側に図7の照明装置30の状態から、当該図における下方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ35を移動させた状態を示している。制御部6からの制御信号に基づき移動装置26が、第2光学レンズ35を第1光学レンズ34の出射面34Bに対して平行に移動させることで、光源2から照射され、第1光学レンズ34を介して第2光学レンズ35に入射し、当該第2光学レンズ35の出射面から出射する光の位置を変更する。
Next, the operation of the
図7の照明装置30は、第2光学レンズ33が第1光学レンズ34よりも大きい屈折力を有していて、第2光学レンズ35の出射面35Bが、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、第1光学レンズ34及び第2光学レンズ35のほぼ中央位置に入射した場合には、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、拡散した光が照射される。この際、図7の照明装置30は、第2光学レンズ33が第1光学レンズ34よりも屈折率が大きく、第2光学レンズ33の出射面35Bが凹状の湾曲形状を呈しているため、第1及び第2光学レンズ24、25が同様の屈折力を有している図5の照明装置20と比べて、光をより大きく拡散する方向に屈折させて第2光学レンズ35の出射面35Bにより出射することができるため、照射範囲が広い。
In the
そして、第2光学レンズ35が第1光学レンズ34の出射面に対して平行に移動し、当該第2光学レンズ35の入射面35Aに入射する光の位置が、当該第2光学レンズ35の縁部に近づくほど、当該第2光学レンズ35の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく拡散して、当該部分の照射角度が大きくなる。
Then, the second
そのため、照明装置30から照射される光の照射範囲を部分的に拡大させる場合には、照射範囲の拡大を所望する方向とは反対側に向けて、第2光学レンズ35を第1光学レンズ34に対し移動させる。これにより、第2光学レンズ35を第1光学レンズ34に対して移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に拡大させることができる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the illuminating
この場合においても、図7の照明装置30は、第2光学レンズ35が第1光学レンズ34よりも屈折率が大きく、第2光学レンズ35の出射面35Bが凹状の湾曲形状を呈しているため、第1及び第2光学レンズ24、25が同様の屈折力を有している図5の照明装置20と比べて、第2光学レンズ35の縁部側に入射した光をより大きく拡散する方向に屈折させて第2光学レンズ35の出射面35Bにより出射することができるため、部分的に拡張される照射範囲が広くなる。
Also in this case, in the
図8の左図では、第2光学レンズ35を図の上方向に移動させているため、第1光学レンズ34から出射した光は、第2光学レンズ35の下部に図6の左図よりもより大きく偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い下側の光束が斜め下方向に大きく屈折して拡張した光を出射している。この場合、下部のみが部分的に拡大した照射領域の照明を行うことができる。
In the left diagram of FIG. 8, since the second
また、図8の右図では、第2光学レンズ35を図の下方向に移動させているため、第1光学レンズ34から出射した光は、第2光学レンズ35の上部に偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い上側の光束が斜め上方向に大きく屈折して拡張した光を出射している。この場合、上部のみが部分的に拡大した照射領域の照明を行うことができる。
In the right diagram of FIG. 8, since the second
このように、第4実施の形態としての照明装置30は、光源2の光照射方向から大きくずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、第2光学レンズ35を第1光学レンズ34に対して移動させることにより、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
As described above, the
(5)第5実施の形態
次に、第5実施の形態としての本件発明を適用した照明装置40について、図9の照明装置40の概略断面図を参照して説明する。図9に示す照明装置40は、上述した図7に示す照明装置30と基本的な構成は同様であるが、光学要素33を構成する第1及び第2光学レンズ34、35とは、屈折率の関係が異なるものである。以下に、図9に示す照明装置40について、主に、図7に示す照明装置30と異なる光学要素の構成について説明する。
(5) 5th Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第5実施の形態としての照明装置40において、光学要素43は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光学レンズ44と、当該第1光学レンズ44の光出射側に配置される第2光学レンズ45とを有し、第1光学レンズ44の屈折率の方が、第2光学レンズ45の屈折率よりも大きい。図9の照明装置40では第1光学レンズ44と第2光学レンズ45とは、負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成される。
In the
そして、図9に示すように、第1光学レンズ44は、入射面44Aが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されており、出射面44Bが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。この第1光学レンズ44の光出射側に隣接して配置される第2光学レンズ45は、入射面45Aが、第1光学レンズ44の出射面44Bと略平行となるように、当該第1光学レンズ44の出射面44Bと同様に、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。そして、当該第2光学レンズ45の出射面45Bは、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されて、所定の湾曲形状、この場合、第2光学レンズ45は、負の屈折力を有しているため、出射面45Bは、凹状の湾曲形状として、所定の屈折力を有する構成としている。
As shown in FIG. 9, the first
次に、図10を参照して上述した図9の照明装置40の動作を説明する。図は向かって左側に図9の照明装置40の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ45を移動させた状態を示し、向かって右側に図9の照明装置40の状態から、当該図における下方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ45を移動させた状態を示している。上述の第4実施の形態としての照明装置30と同様に、制御部6からの制御信号に基づき移動装置26が、第2光学レンズ45を第1光学レンズ44の出射面44Bに対して平行に移動させることで、光源2から照射され、第1光学レンズ44を介して第2光学レンズ45に入射し、当該第2光学レンズ45の出射面から出射する光の位置を変更する。
Next, the operation of the
図9の照明装置40は、第1光学レンズ44が第2光学レンズ45よりも大きい屈折力を有していて、第2光学レンズ45の出射面45Bが、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、第1光学レンズ44及び第2光学レンズ45のほぼ中央位置に入射した場合には、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、拡散した光が照射される。この際、図9の照明装置40は、第1光学レンズ44が第2光学レンズ45よりも屈折率が大きく、第2光学レンズ45の出射面45Bが凹状の湾曲形状を呈しているため、第2光学レンズ35が第1光学レンズ34よりも大きな屈折率を有する図7の照明装置30と比べて、光をより小さい範囲で拡散する方向に屈折させて第2光学レンズ45の出射面45Bにより出射することができる。
In the
そして、第2光学レンズ45が第1光学レンズ44の出射面44Bに対して平行に移動し、当該第2光学レンズ45の入射面45Aに入射する光の位置が、当該第2光学レンズ45の縁部に近づくほど、当該第2光学レンズ45の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく拡散して、当該部分の照射角度が大きくなる。
Then, the second
そのため、照明装置40から照射される光の照射範囲を部分的に拡大させる場合には、照射範囲の拡大を所望する方向とは反対側に向けて、第2光学レンズ45を第1光学レンズ44に対し移動させる。これにより、第2光学レンズ45を第1光学レンズ44に対して移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に拡大させることができる。
Therefore, when partially expanding the irradiation range of the light irradiated from the illuminating
この場合においても、図9の照明装置40は、第1光学レンズ44が第2光学レンズ45よりも屈折率が大きく、第2光学レンズ45の出射面45Bが凹状の湾曲形状を呈しているため、第2光学レンズ35が第1光学レンズ34よりも屈折率が大きい図7の照明装置30と比べて、第2光学レンズ45の縁部側に入射した光をより限られた範囲で拡散する方向に屈折させて第2光学レンズ45の出射面45Bにより出射することができるため、部分的に拡張される照射範囲を制限することができる。
Also in this case, in the
図10の左図では、第2光学レンズ45を図の上方向に移動させているため、第1光学レンズ44から出射した光は、第2光学レンズ45の下部に図8の左図よりも限られた範囲で偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い下側の光束が斜め下方向に屈折して拡張した光を出射している。この場合、下部のみが部分的に拡大した照射領域の照明を限られた範囲で行うことができる。
In the left diagram of FIG. 10, since the second
また、図10の右図では、第2光学レンズ45を図の下方向に移動させているため、第1光学レンズ44から出射した光は、第2光学レンズ45の上部に偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い上側の光束が斜め上方向に大きく屈折して拡張した光を出射している。この場合、上部のみが部分的に限られた範囲で拡大した照射領域の照明を行うことができる。
In the right diagram of FIG. 10, since the second
このように、第5実施の形態としての照明装置40は、光源2の光照射方向から大きくずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、第2光学レンズ45を第1光学レンズ44に対して移動させることにより、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
As described above, the
(6)第6実施の形態
次に、第6実施の形態としての本件発明を適用した照明装置50について、図11の照明装置50の概略断面図を参照して説明する。図11に示す照明装置50は、上述した図7に示す照明装置30と基本的な構成は同様であるが、光学要素33を構成する第2光学レンズの構成が異なるものである。以下に、図11に示す照明装置50について、主に、図7に示す照明装置30と異なる光学要素の構成について説明する。
(6) 6th Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第6実施の形態としての照明装置50において、光学要素53は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光学レンズ54と、第1光学レンズ54の光出射側に配置され、第1光学レンズ54と異なる屈折率を有し、出射面55Bが所定の湾曲形状を有する第2光学レンズ55とを有し、第2光学レンズ55の屈折率の方が、第1光学レンズ54の屈折率よりも大きい。すなわち、図11の照明装置50では、第1光学レンズ54は、負の屈折力を有すると共に、第2光学レンズ55は、正の屈折力を有する光集束手段としての凸レンズにより構成されている。
In the
そして、図11に示すように、第1光学レンズ54は、入射面54Aが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されており、出射面54Bが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。この第1光学レンズ54の光出射側に隣接して配置される第2光学レンズ55は、入射面55Aが、第1光学レンズ54の出射面54Bと略平行となるように、当該第1光学レンズ54の出射面54Bと同様に、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。そして、当該第2光学レンズ55の出射面55Bは、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されて、所定の湾曲形状、この場合、第2光学レンズ55は、正の屈折力を有しているため、出射面55Bは、凸状の湾曲形状として、所定の屈折力を有する構成としている。
As shown in FIG. 11, the first
次に、図12を参照して上述した図11の照明装置50の動作を説明する。図12は向かって左側に図11の照明装置50の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ55を移動させた状態を示し、向かって右側に図11の照明装置50の状態から、当該図における下方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ55を移動させた状態を示している。上述の第4実施の形態としての照明装置30と同様に、制御部6からの制御信号に基づき移動装置26が、第2光学レンズ55を第1光学レンズ54の出射面54Bに対して平行に移動させることで、光源2から照射され、第1光学レンズ54を介して第2光学レンズ55に入射し、当該第2光学レンズ55の出射面から出射する光の位置を変更する。
Next, the operation of the
図11の照明装置50は、第2光学レンズ53が第1光学レンズ54よりも大きい屈折力を有していて、第2光学レンズ55の出射面55Bが、所定曲率でふくらんだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、第1光学レンズ54及び第2光学レンズ55のほぼ中央位置に入射した場合には、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、集束した光が照射される。この際、図11の照明装置50は、第2光学レンズ55が第1光学レンズ54よりも屈折率が大きく、第2光学レンズ55の出射面55Bが凸状の湾曲形状を呈しているため、光をより狭い範囲に集束する方向に屈折させて第2光学レンズ55の出射面55Bにより出射することができるため、照射範囲が狭められる。
In the
そして、第2光学レンズ55が第1光学レンズ54の出射面に対して平行に移動し、当該第2光学レンズ55の入射面55Aに入射する光の位置が、当該第2光学レンズ55の縁部に近づくほど、当該第2光学レンズ55の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく集束して、当該部分の照射角度が小さくなる。
Then, the second
そのため、照明装置50から照射される光の照射範囲を部分的に縮小させる場合には、照射範囲の縮小を所望する方向とは反対側に向けて、第2光学レンズ55を第1光学レンズ54に対し移動させる。これにより、第2光学レンズ55を第1光学レンズ54に対して移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に縮小させることができる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the
図12の左図では、第2光学レンズ55を図の上方向に移動させているため、第1光学レンズ54から出射した光は、第2光学レンズ55の下部に大きく偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い下側の光束が斜め上方向に大きく屈折して集束した光を出射している。この場合、下部のみが部分的に欠けた照射領域の照明を行うことができる。
In the left diagram of FIG. 12, since the second
また、図12の右図では、第2光学レンズ55を図の下方向に移動させているため、第1光学レンズ54から出射した光は、第2光学レンズ55の上部に偏って入射し、レンズ中央よりの光束の屈折角度をほぼ変更させることなく、縁部に近い上側の光束が斜め下方向に大きく屈折して集束した光を出射している。この場合、上部のみが部分的に欠けた照射領域の照明を行うことができる。
In the right diagram of FIG. 12, since the second
このように、第6実施の形態としての照明装置50は、光源2の光照射方向から大きくずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、第2光学レンズ55を第1光学レンズ54に対して移動させることにより、部分的に光の照射角度を変えることによって、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
As described above, the
(7)第7実施の形態
次に、第7実施の形態としての本件発明を適用した照明装置80について、図13の照明装置80の概略断面図を参照して説明する。図13に示す照明装置80は、上述した図7に示す照明装置30と基本的な構成は同様であるが、光学要素33を構成する第1光学レンズの構成が異なるものである。以下に、図13に示す照明装置80について、主に、図7に示す照明装置30と異なる光学要素の構成について説明する。
(7) 7th Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第7実施の形態としての照明装置80において、光学要素83は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光学レンズ84と、第1光学レンズ84の光出射側に配置され、第1光学レンズ84と異なる屈折率を有する第2光学レンズ85とを備える。第2光学レンズ85は、図7の照明装置30の第2光学レンズ35と同様に、出射面85Bが所定の湾曲形状を有する負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成されている。そして、第1光学レンズ84は、入射面84Aが所定の湾曲形状を有する負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成されている。この場合、第1光学レンズ84の屈折率よりも第2光学レンズ85の屈折率が大きくなるように設計されている。
In the
そして、図13に示すように、第1光学レンズ84は、入射面84Aが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されており、出射面84Bが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。この第1光学レンズ84の光出射側に隣接して配置される第2光学レンズ85は、入射面85Aが、第1光学レンズ84の出射面84Bと略平行となるように、当該第1光学レンズ84の出射面84Bと同様に、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。
As shown in FIG. 13, in the first
次に、図14を参照して上述した図13の照明装置80の動作を説明する。図14は向かって左側に図13の照明装置80の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ85を移動させた状態を示し、向かって右側に図13の照明装置80の状態から、当該図における下方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ85を移動させた状態を示している。上述の第4実施の形態としての照明装置30と同様に、制御部6からの制御信号に基づき移動装置26が、第2光学レンズ85を第1光学レンズ84の出射面84Bに対して平行に移動させることで、光源2から照射され、第1光学レンズ84を介して第2光学レンズ85に入射し、当該第2光学レンズ85の出射面から出射する光の位置を変更する。
Next, the operation of the
図13の照明装置80は、第1光学レンズ84の入射面84Aが所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。そして、第2光学レンズ85が第1光学レンズ84よりも大きい屈折力を有していて、第2光学レンズ85の出射面85Bが、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、第1光学レンズ84及び第2光学レンズ85のほぼ中央位置に入射した場合には、まず、第1光学レンズ84に入射して当該第1光学レンズ84にて拡散されて出射面84Bから出射される。その後、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、第2光学レンズ85の入射面85Aから入射して当該第2光学レンズ85にてさらに広範囲にまで拡散されて出射面85Bから出射される。この際、図13の照明装置80は、第2光学レンズ85が第1光学レンズ84よりも屈折率が大きく、第1光学レンズ84の入射面84A及び第2光学レンズ85の出射面85Bが凹状の湾曲形状を呈しているため、光をより広い範囲に拡散する方向に屈折させて第2光学レンズ85の出射面85Bにより出射することができるため、図7の照明装置30と比較して照射範囲がより広くなる。
The
そして、第2光学レンズ85が第1光学レンズ84の出射面84Bに対して平行に移動し、当該第2光学レンズ85の入射面85Aに入射する光の位置が、当該第2光学レンズ85の縁部に近づくほど、当該第2光学レンズ85の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく拡散して、当該部分の照射角度が大きくなる。
Then, the second
そのため、照明装置80から照射される光の照射範囲を部分的に拡張させる場合には、照射範囲の拡張を所望する方向とは反対側に向けて、第2光学レンズ85を第1光学レンズ84に対し移動させる。これにより、第2光学レンズ85を第1光学レンズ84に対して移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に拡張させることができる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the
図14の左図では、第2光学レンズ85を図の上方向に移動させているため、第1光学レンズ84において拡散されて出射した光は、第2光学レンズ85の下部に大きく偏って入射し、レンズ中央寄りの光束の屈折角度を図13の場合とほぼ変更させることなく、縁部に近い下側の光束が斜め下方向に大きく屈折して拡散した光を出射している。この場合、下部のみが部分的に拡張した照射領域の照明を行うことができる。
In the left diagram of FIG. 14, since the second
また、図14の右図では、第2光学レンズ85を図の下方向に移動させているため、第1光学レンズ84で拡散されて出射した光は、第2光学レンズ85の上部に偏って入射し、レンズ中央寄りの光束の屈折角度を図13の場合とほぼ変更させることなく、縁部に近い上側の光束が斜め上方向に大きく屈折して拡散した光を出射している。この場合、上部のみが部分的に拡張した照射領域の照明を行うことができる。
In the right diagram of FIG. 14, the second
このように、第7実施の形態としての照明装置80は、光源2の光照射方向から大きくずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、第2光学レンズ85を第1光学レンズ84に対して移動させることにより、部分的に光の照射角度を変えることによって、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
As described above, the
(8)第8実施の形態
次に、第8実施の形態としての本件発明を適用した照明装置90について、図15の照明装置90の概略断面図を参照して説明する。図15に示す照明装置90は、上述した図7に示す照明装置30と基本的な構成は同様であるが、光学要素33を構成する第1光学レンズの構成が異なるものである。以下に、図15に示す照明装置90について、主に、図7に示す照明装置30と異なる光学要素の構成について説明する。
(8) 8th Embodiment Next, the illuminating
本件発明を適用した第8実施の形態としての照明装置90において、光学要素93は、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って配置した第1光学レンズ94と、第1光学レンズ94の光出射側に配置され、第1光学レンズ94と異なる屈折率を有する第2光学レンズ95とを備える。第2光学レンズ95は、図7の照明装置30の第2光学レンズ35と同様に、出射面95Bが所定の湾曲形状を有する負の屈折力を有する光拡散手段としての凹レンズにより構成されている。そして、第1光学レンズ94は、入射面94Aが所定の湾曲形状を有する正の屈折力を有する光集束手段としての凸レンズにより構成されている。
In the
そして、図15に示すように、第1光学レンズ94は、入射面94Aが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tに沿って形成されており、出射面94Bが光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。この第1光学レンズ94の光出射側に隣接して配置される第2光学レンズ95は、入射面95Aが、第1光学レンズ94の出射面94Bと略平行となるように、当該第1光学レンズ94の出射面94Bと同様に、光源2からの光照射方向Yに対する仮想垂直面Tと所定角度を成す傾斜面により形成されている。
As shown in FIG. 15, in the first
次に、図16を参照して上述した図15の照明装置90の動作を説明する。図16は向かって左側に図15の照明装置90の状態から、当該図における上方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ95を移動させた状態を示し、向かって右側に図15の照明装置90の状態から、当該図における下方向(実線矢印方向)に第2光学レンズ95を移動させた状態を示している。上述の第4実施の形態としての照明装置30と同様に、制御部6からの制御信号に基づき移動装置26が、第2光学レンズ95を第1光学レンズ94の出射面94Bに対して平行に移動させることで、光源2から照射され、第1光学レンズ94を介して第2光学レンズ95に入射し、当該第2光学レンズ95の出射面から出射する光の位置を変更する。
Next, the operation of the
図15の照明装置90は、第1光学レンズ94の入射面94Aが所定曲率でふくらんだ湾曲形状を呈している。そして、第1光学レンズ94が第2光学レンズ95よりも大きい屈折力を有していて、第2光学レンズ95の出射面95Bが、所定曲率で凹んだ湾曲形状を呈している。このため、光源2からの照射光が、第1光学レンズ94及び第2光学レンズ95のほぼ中央位置に入射した場合には、まず、第1光学レンズ94に入射して当該第1光学レンズ94にて集束されて出射面94Bから出射される。その後、光源2からの光照射方向Yと同様の向きのまま、第2光学レンズ95の入射面95Aから入射して当該第2光学レンズ95にてさらに広範囲にまで拡散されて出射面95Bから出射される。この際、図15の照明装置90は、第1光学レンズ94が第2光学レンズ95よりも屈折率が大きく、第1光学レンズ94の入射面84Aが凸状の湾曲形状を呈し、第2光学レンズ95の出射面95Bが凹状の湾曲形状を呈しているため、光を一旦集光する方向に屈折させて第2光学レンズ95の出射面95Bにより出射することができる。
The
そして、第2光学レンズ95が第1光学レンズ94の出射面94Bに対して平行に移動し、当該第2光学レンズ95の入射面95Aに入射する光の位置が、当該第2光学レンズ95の縁部に近づくほど、当該第2光学レンズ95の縁部側に入射した光の屈折角度が大きくなり、当該縁部側に位置する光が、部分的に大きく拡散して、当該部分の照射角度が大きくなる。
Then, the second
そのため、照明装置90から照射される光の照射範囲を部分的に拡張させる場合には、照射範囲の拡張を所望する方向とは反対側に向けて、第2光学レンズ95を第1光学レンズ94に対し移動させる。これにより、第2光学レンズ95を第1光学レンズ94に対して移動させた方向とは反対側の照射領域を部分的に拡張させることができる。
Therefore, when the irradiation range of the light irradiated from the
図16の左図では、第2光学レンズ95を図の上方向に移動させているため、第1光学レンズ94において一旦集束されて出射した光は、第2光学レンズ95の下部に大きく偏って入射し、レンズ中央寄りの光束の屈折角度を図15の場合とほぼ変更させることなく、縁部に近い下側の光束が斜め下方向に大きく屈折して拡散した光を出射している。この場合、下部のみが部分的に拡張した照射領域の照明を行うことができる。
In the left diagram of FIG. 16, since the second
また、図16の右図では、第2光学レンズ95を図の下方向に移動させているため、第1光学レンズ94で拡散されて出射した光は、第2光学レンズ95の上部に偏って入射し、レンズ中央寄りの光束の屈折角度を図15の場合とほぼ変更させることなく、縁部に近い上側の光束が斜め上方向に大きく屈折して拡散した光を出射している。この場合、上部のみが部分的に拡張した照射領域の照明を行うことができる。
In the right diagram of FIG. 16, the second
このように、第8実施の形態としての照明装置90は、光源2の光照射方向から大きくずれた位置に被照射対象物がある場合であっても、第2光学レンズ95を第1光学レンズ94に対して移動させることにより、部分的に光の照射角度を変えることによって、被照射対象物に効率的に光を照射することが可能となる。従って、必要となる領域以外への光の照射が抑制されて、消費電力の増大を回避することが可能となる。
As described above, the
なお、上述した本件発明にかかる各実施の形態としての照明装置は、光学要素を構成する第1及び第2の光学レンズの屈折率の比率や厚さについて、要求される照明により任意に変更することができる。また、第1光学レンズと第2光学レンズが、光拡散手段を採用するか光集束手段を採用するかについては、要求される照明条件に応じて任意に組合せ変更可能とする。 In addition, the illuminating device as each embodiment concerning this invention mentioned above changes arbitrarily about the ratio and thickness of the refractive index of the 1st and 2nd optical lens which comprise an optical element by the illumination requested | required. be able to. In addition, the first optical lens and the second optical lens can be arbitrarily combined and changed according to the required illumination condition as to whether the light diffusion means or the light focusing means is adopted.
また、上述した各照明装置を構成する第1光学レンズの出射面と光源からの光照射方向に対する垂直面とが成す傾斜角度は、光をより大きく屈折させる側が小さくなるように、設計することが好ましい。すなわち、光をより大きく屈折させる側の傾斜角度が小さくなるように、第1光学レンズの出射面(傾斜面)を設計することによって、光をより大きく屈折させる側がその反対側と比べて第1光学レンズの断面厚さが薄くなる。これにより、第1光学レンズに対して第2光学レンズを移動させた際に、より大きく光を屈曲させたい側において、光が透過する領域における第2光学レンズの組成比率を第1光学レンズの組成比率よりも大きくすることができ、当該第2光学レンズの出射面から出射される光の照射角度を顕著に変更させることが可能となる。 In addition, the inclination angle formed by the exit surface of the first optical lens constituting each lighting device described above and the surface perpendicular to the light irradiation direction from the light source can be designed so that the side that refracts light more greatly becomes smaller. preferable. That is, by designing the exit surface (inclined surface) of the first optical lens so that the inclination angle on the side that refracts light more greatly becomes smaller, the side on which light is refracted more greatly is compared to the opposite side. The cross-sectional thickness of the optical lens is reduced. Thereby, when the second optical lens is moved with respect to the first optical lens, the composition ratio of the second optical lens in the region where the light is transmitted on the side where the light is to be bent more greatly is set. The composition ratio can be made larger, and the irradiation angle of the light emitted from the emission surface of the second optical lens can be remarkably changed.
2.照明システム
次に、本件発明にかかる実施の形態としての照明システム70について、図17の概略構成図を参照して説明する。ここでは、上述した第4の実施の形態としての照明装置30を用いた照明装置70について説明する。
2. Illumination system Next, an
本件発明を適用した照明システム70は、詳細は上述した第4実施の形態としての照明装置30を光源2からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って複数、図17では2つ配置したことを特徴とする。
In the
また、本件発明を適用した照明システム70は、前記光源からの光照射方向Yと平行であって、且つ、各照明装置30の光源2中心間を結ぶ直線の中点Sを含む鏡映面Uを挟んで、各照明装置30の前記各光源要素32を構成する第1光学レンズ34と第2光学レンズ35とをそれぞれ鏡映対称とすることが好ましい。例えば、各照明装置30を構成する第1光学レンズ34の出射面34Bと光源2からの光照射方向Yに対する垂直面Tとが成す傾斜角度は、照明システム70全体として中央寄りに配置される側が小さくなるように設計することが好ましい。これにより、照明システム70全体として中央寄りに配置される側の第1光学レンズ34の断面厚さが薄くなるように配置される。
Moreover, the
これにより、図18の左図に示すように、隣接する照明装置30が配置される側とは反対側、即ち、照明システム70の外方側に向けて各照明装置30の第2光学レンズ35を移動装置26により、第1光学レンズ34の出射面34Aに対して平行に移動させることにより、各照明装置30の隣接する側では、光源2からの光が透過する領域における第2光学レンズ35の組成比率が第1光学レンズ34の組成比率よりも大きくなる。これによって、各照明装置30から照射される光の照明範囲を照明システム70全体の中央寄りに拡張することができ、照明システム70から照射される光のうち、照射範囲の中央部分の照射量を増大させることができる。
Accordingly, as shown in the left diagram of FIG. 18, the second
また、図18の右図に示すように、隣接する照明装置30が配置される側、即ち、照明システム70の中央寄りに向けて各照明装置30の第2光学レンズ35を移動装置26により、第1光学レンズ34の出射面34Aに対して平行に移動させることにより、各照明装置30が隣接する側とは反対側、即ち、照明システム70の外方側に向けて第2光学レンズ35の出射面35Bから出射された光を拡張させることができる。これにより、照明システム70から照射される光の照射領域を全体的に拡張することができ、より広範な照明を行うことが可能となる。
Further, as shown in the right diagram of FIG. 18, the second
特に、各照明装置30は、光源2からの光照射方向Yと平行であって、且つ、各照明装置30の光源2の中心間を結ぶ直線の中点Sを含む鏡映面Sを挟んで、各照明装置30の前記各光源要素32を構成する第1光学レンズ34と第2光学レンズ35とを、それぞれ鏡映対称としているため、複数の照明装置30によって構成される照明システム70であっても、光の拡散又は集束する角度を均一とすることができ、照明システム70全体として均一な照射光による照明を実現することができる。
In particular, each
なお、ここでは、本実施の形態の照明システム70として、詳細は上述した第3実施の形態としての照明装置30を2つ並列に設けた場合について説明しているが、本件発明にかかる照明システムは、これに限定されるものではなく、詳細は上述した本件発明を適用した照明装置を用いたものであれば、いずれの照明装置を採用することができる。また、この場合、照明システムを構成する照明装置の数は2つに限定されるものではなく、当該照明システムを構成する照明装置を複数組配置したものであっても良い。また、当該照明システムを構成する照明装置の数は、いくつであっても良いが、各照明装置を構成する光学要素は、光源2からの光照射方向Yに対して垂直な同一仮想面内に沿って設けられることが好ましい。
Here, as the
3.撮像システム
次に、本件発明にかかる実施の形態としての撮像システム100について、図19の撮像システム100の概略構成図を参照して説明する。本実施の形態の撮像システム100は、本件発明を適用した撮像用照明装置110と、撮像装置120とを備え、撮像用照明装置110と撮像装置120とは電気的に接続されている。撮像用照明装置110は、撮像装置120から入力される撮像範囲に関する情報に基づいて、制御部6が移動装置4又は26を制御して光学要素を光照射方向Yに対する垂直面Tに沿って、又は、第2光学レンズを第1光学レンズの出射面に対して平行に移動させ、これにより撮像装置120の撮像範囲に応じて、撮像用照明装置110により所望の範囲を照明する。以下、撮像用照明装置110と撮像装置120について説明する。
3. Imaging System Next, an imaging system 100 as an embodiment according to the present invention will be described with reference to a schematic configuration diagram of the imaging system 100 in FIG. The imaging system 100 according to the present embodiment includes an
(1)撮像用照明装置
本件発明を適用した撮像用照明装置は、上述した本件発明を適用した各実施の形態の照明装置1、10、20、30、40、50、80又は90により、撮像領域内に投光する撮像用照明装置110であって、撮像領域内における照明角度を調整して照明範囲を部分的に拡張又は縮小可能としたことを特徴とする。
(1) Imaging illumination device The imaging illumination device to which the present invention is applied is imaged by the
当該撮像用照明装置110の構成は、上述の照明装置1、10、20、30、40、50、80又は90と同様の構成を採用することができる。従って、上述の照明装置を撮像用照明装置110として用いることにより、撮像用照明装置を所定の角度に固定したままで、照射光の照射角度を調整し、照射領域の部分的な拡張や縮小を行うことが可能となる。そのため、広角系或いは望遠系等の撮像装置120の画角が異なる場合でも、各撮像画角に応じた照明範囲で光を照射することも可能となる。
As the configuration of the
(2)撮像装置
撮像装置120は、撮像レンズ部121、レンズ駆動機構122、入力部123および接続部等を備え、これらを含む撮像装置120の動作を制御する制御部125とを備えている。撮像レンズ部121は、ズームレンズ、フォーカスレンズ等を備えている。レンズ駆動機構122は、制御部125の制御の下、ズームレンズ、フォーカスレンズ等を所定の位置に移動させて、撮像レンズ部121にズーム動作、フォーカス動作等を行わせる。入力部123は、例えば、ユーザ操作が可能な操作部、或いは、遠隔地にあるパーソナルコンピュータ(PC)と有線又は無線で電気的に接続されており、撮像用照明装置110との間で制御信号等の授受を行う。具体的には、制御部125の制御の下、撮像用照明装置110側に対して、撮像レンズ部121の撮像範囲に関する情報を出力する。当該撮像システム100では、撮像用照明装置110は、撮像装置120側から入力される撮像範囲に関する情報に基づき、照明範囲を変更する。
(2) Imaging Device The
ここで、当該撮像装置120は、天井面又は壁面等に設置される監視用撮像装置であってもよい。監視用撮像装置では、PC等を介した遠隔操作等により、ズーム動作、フォーカス動作等を行うことができるように構成されたものがある。本件発明では、撮像装置120の撮像範囲に関する情報に基づき、撮像用照明装置110では光学要素3等や第2光学レンズ25等を移動させて、光源2からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張又は縮小させる変更を行い、撮像装置120の撮像範囲が変化した場合にもその撮像範囲に応じた範囲に光を照射する。従って、本件発明によれば、撮像用照明装置110の装置構成を複雑化および大型化することなく、撮像装置120の撮像範囲に応じて照明領域を部分的に変更することができる。
Here, the
以上説明した各実施の形態の照明装置および撮像用照明装置110は、主として電気的制御により移動装置4を動かして照明領域を変更させるものとして説明したが、本件発明に係る照明装置および撮像用照明装置110は、上述の実施の形態の照明装置に限定されるものではなく、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
The illumination device and the
本件発明にかかる照明装置は、光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って光源に対して相対的に光学要素を移動させることにより、光源から照射された光が光学要素の入射面に入射する位置を変更して、当該光源からの照射光の照射角度を調整して照射領域を部分的に拡張又は縮小するなどの変更を行うことができるので、例えば、所定の照射角度で固定して設置される撮像用の照明装置として用いた場合には、広角系或いは望遠系などの撮像画像の画角に応じた照明を実現することができ、特に有効である。それ以外にも、投光器や、画像読み取り装置などに用いられる照明装置や、車両用灯具として本件発明にかかる照明装置を採用し、それぞれの照明要求に応じた照明を実現する場合にも本件発明は有効である。 The illumination device according to the present invention moves the optical element relative to the light source along a virtual vertical plane with respect to the direction of light irradiation from the light source, so that the light emitted from the light source enters the incident surface of the optical element. Change the position to be adjusted and adjust the irradiation angle of the irradiation light from the light source to partially expand or contract the irradiation area, for example, fixed at a predetermined irradiation angle When used as an installed illumination device for imaging, illumination according to the angle of view of a captured image such as a wide-angle system or a telephoto system can be realized, which is particularly effective. In addition to this, the present invention is also applicable to the case where the lighting device according to the present invention is adopted as a lighting device used for a projector, an image reading device, etc., or a lighting device for a vehicle, and the lighting according to each lighting requirement is realized. It is valid.
1、10、20、30、40、50、80、90 照明装置
2 光源
3、13、23、33、43、53、83、93 光学レンズ(光学要素)
4、26 移動装置(移動手段)
6 制御部(制御手段)
24、34、44、54、84、94 第1光学レンズ
25、35、45、55、85、95 第2光学レンズ
24A、25A、34A、35A、44A、45A、84A、85A、94A、95A 入射面
24B、25B、34B、35B、44B、45B、84B、85B、94B、95B 出射面
100 撮像システム
110 撮像用照明装置
120 撮像装置
1, 10, 20, 30, 40, 50, 80, 90
4, 26 Moving device (moving means)
6 Control unit (control means)
24, 34, 44, 54, 84, 94 First
Claims (8)
当該光学要素は、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した第1光屈折手段と、当該第1光屈折手段の光出射側に配置され、当該第1光屈折手段と異なる屈折率を有する第2光屈折手段とを備え、且つ、当該第1光屈折手段の出射面と当該第2光屈折手段の入射面が、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面と所定角度を成す傾斜面であり、
当該第1光屈折手段に対して、当該第2光屈折手段を当該第1光屈折手段の出射面と平行する方向に移動させて、当該第2光屈折手段の出射面から出射する光の出射位置を調整する移動手段を備えることを特徴とする照明装置。 An illumination device capable of changing an irradiation area by adjusting an irradiation angle of irradiation light from the light source by an optical element arranged along a virtual vertical plane with respect to a light irradiation direction from the light source,
The optical element is disposed on a light emitting side of the first light refracting means and a first light refracting means disposed along a virtual vertical plane with respect to a direction of light irradiation from the light source, and is different from the first light refracting means. A second light refracting means having a refractive index, and the exit surface of the first light refracting means and the incident surface of the second light refracting means are at a predetermined angle with a virtual vertical plane with respect to the light irradiation direction from the light source. Is an inclined surface,
With respect to the first light refracting means, the second light refracting means is moved in a direction parallel to the emission surface of the first light refracting means, and light is emitted from the emission surface of the second light refracting means. An illumination device comprising a moving means for adjusting a position.
当該光学要素は、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面に沿って配置した第1光屈折手段と、当該第1光屈折手段の光出射側に配置され、当該第1光屈折手段と同程度の屈折率を有し、出射面が所定の湾曲形状を有する第2光屈折手段とを備え、且つ、当該第1光屈折手段の出射面と当該第2光屈折手段の入射面が、当該光源からの光照射方向に対する仮想垂直面と所定角度を成す傾斜面であり、
当該第1光屈折手段に対して、当該第2光屈折手段を当該第1光屈折手段の出射面と平行する方向に移動させて、当該第2光屈折手段の出射面から出射する光の出射位置を調整する移動手段を備えることを特徴とする照明装置。 An illumination device capable of changing an irradiation area by adjusting an irradiation angle of irradiation light from the light source by an optical element arranged along a virtual vertical plane with respect to a light irradiation direction from the light source,
The optical element is disposed along a virtual vertical plane with respect to the direction of light irradiation from the light source, and disposed on the light emitting side of the first light refracting means, and is the same as the first light refracting means. A second light refracting means having a refractive index of a certain degree and an exit surface having a predetermined curved shape, and the exit surface of the first light refracting means and the incident surface of the second light refracting means are An inclined surface that forms a predetermined angle with a virtual vertical plane with respect to the direction of light irradiation from the light source
With respect to the first light refracting means, the second light refracting means is moved in a direction parallel to the emission surface of the first light refracting means, and light is emitted from the emission surface of the second light refracting means. An illumination device comprising a moving means for adjusting a position.
前記各照明装置は、前記光源からの光照射方向と平行であって、且つ、各照明装置の前記光源の中心間を結ぶ直線の中点を含む鏡映面を挟んで、各照明装置の前記第1光屈折手段と前記第2光屈折手段とをそれぞれ鏡映対称としたことを特徴とする照明システム。 Two lighting devices according to any one of claims 1 to 3 are disposed along a virtual vertical plane with respect to a direction of light irradiation from a light source,
Each lighting device is parallel to the light irradiation direction from the light source, and sandwiches a mirror plane including a midpoint of a straight line connecting the centers of the light sources of each lighting device, and the lighting device An illumination system, wherein the first light refracting means and the second light refracting means are mirror symmetrical.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の照明装置により、当該撮像領域内における照射領域を変更可能にしたことを特徴とする撮像用照明装置。 An illumination device for imaging that irradiates light within an imaging region,
An illumination device for imaging, wherein the illumination region in the imaging region can be changed by the illumination device according to any one of claims 1 to 3.
請求項7に記載の撮像用照明装置により、当該撮像領域内における照射領域を変更可能にしたことを特徴とする撮像システム。 In an imaging system including an illumination device capable of changing an irradiation area of light emitted from a light source, and an imaging device that changes an imaging range within a predetermined imaging region,
The imaging system according to claim 7, wherein an irradiation area in the imaging area can be changed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013140538A JP6271884B2 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Illumination device, illumination system, imaging illumination device, and imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013140538A JP6271884B2 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Illumination device, illumination system, imaging illumination device, and imaging system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015015128A JP2015015128A (en) | 2015-01-22 |
JP6271884B2 true JP6271884B2 (en) | 2018-01-31 |
Family
ID=52436735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013140538A Expired - Fee Related JP6271884B2 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Illumination device, illumination system, imaging illumination device, and imaging system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6271884B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107614968B (en) * | 2015-06-16 | 2020-03-03 | 三菱电机株式会社 | Headlamp device and lighting device |
US11131964B2 (en) * | 2017-01-17 | 2021-09-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Illumination device |
WO2019104259A1 (en) | 2017-11-27 | 2019-05-31 | Glint Photonics, Inc. | Configurable luminaires and components |
JP7286916B2 (en) * | 2018-04-20 | 2023-06-06 | 東芝ライテック株式会社 | Lighting devices and lighting systems |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6320705B1 (en) * | 1998-01-15 | 2001-11-20 | George Dube' | Adjustable optical wedge |
US20120121244A1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-17 | Congruent Concepts, LLC | Variable focus illuminator |
-
2013
- 2013-07-04 JP JP2013140538A patent/JP6271884B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015015128A (en) | 2015-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4711352B2 (en) | Optical devices and light sources | |
US9903553B2 (en) | Light-guiding pillar and vehicle lamp using the same | |
JP4792486B2 (en) | Optical system for Fresnel lens light, especially spotlight or floodlight | |
US20170210280A1 (en) | Vehicle headlight device | |
US8956009B2 (en) | Apparatus and methods for controlling a three-dimensional optical field | |
US10851960B2 (en) | Vehicular lighting fixture | |
JP6271884B2 (en) | Illumination device, illumination system, imaging illumination device, and imaging system | |
WO2017029790A1 (en) | Illumination device, imaging device, and lens | |
US20090122546A1 (en) | Movable Lighting System Providing Adjustable Illumination Zone | |
WO2014006782A1 (en) | Lighting device, lighting device for photography and photography system | |
JP6706183B2 (en) | Optical element | |
US11251347B2 (en) | Semiconductor light source | |
JP2007095681A (en) | Floodlight system with multiple light sources and multiple light axes | |
JP2014010285A (en) | Irradiation-angle-variable irradiation device and imaging apparatus | |
US20080205470A1 (en) | Monolithic lighting device | |
JP2019168655A (en) | Illumination optical system and illumination device using the same | |
US20220217261A1 (en) | Methods and systems for an adaptive illumination system for imaging applications | |
JP2018085251A (en) | Illuminating device | |
JP2015001558A (en) | Luminaire, luminaire for imaging and imaging system | |
JP5305871B2 (en) | Illumination device with variable illumination angle and photographing device having the same | |
EP3298322B1 (en) | Tubular light emitting device | |
US20220243875A1 (en) | A light emitting device | |
JP4409913B2 (en) | Lighting device | |
JP5377097B2 (en) | Projection display device and light source device | |
WO2014006923A1 (en) | Lighting device and imaging system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160517 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170303 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170815 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171004 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6271884 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |