(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置における光源部から発光された照明光を透過させる光学部材の温度を測定する温度測定装置であって、
前記光学部材における既知の測定点から放射される熱放射線を受け、熱放射線に基づいた計測温度を検出する放射線検出部と、
前記照明装置内部における環境温度を検出する環境温度検出部と、
前記光学部材の熱放射線の放射率値を格納する放射率値格納部と、
前記環境温度に対応付けて、前記光学部材の複数の領域における前記放射率値の分布定数を格納する温度分布格納部と、
前記放射線検出部で検出された前記計測温度、前記放射率値、および、前記環境温度に応じた前記分布定数に基づいて、前記光学部材において注目している領域の温度を出力する温度出力部と
を備える温度測定装置。
【請求項２】
前記温度出力部は、前記光学部材の前記複数の領域の温度のうち最も高い温度を、前記光学部材の温度として出力することを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記温度出力部は、前記最も高い温度を閾値温度と比較し、当該最も高い温度が該閾値温度を超えている場合にその旨を出力することを特徴とする請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の温度測定装置、前記光源部および前記光学部材を備える照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被計測物から放射される熱放射線を計測することにより、当該被計測部の温度を非接触で測定する温度測定装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−３８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記温度測定装置をカメラ等の撮像装置の照明装置における光学部材に用いようとすると、当該光学部材の特定の測定点からの放射による当該測定点の温度は分かるが、光学部材全体の温度を測定することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、照明装置（１００）における光源部（１４０）から発光された照明光を透過させる光学部材（１６０）の温度を測定する温度測定装置（３００）であって、光学部材における既知の測定点から放射される熱放射線を受け、熱放射線に基づいた計測温度を検出する放射線検出部（３２０）と、照明装置内部における環境温度を検出する環境温度検出部（３３０）と、光学部材の熱放射線の放射率値を格納する放射率値格納部（３４０）と、環境温度に対応付けて、光学部材の複数の領域における放射率値の分布定数を格納する温度分布格納部（３４０）と、放射線検出部で検出された計測温度、放射率値、および、環境温度に応じた分布定数に基づいて、光学部材において注目している領域の温度を出力する温度出力部（３５０）とを備える温度測定装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様においては、上記温度測定装置（３００）、光源部（１４０）および光学部材（１６０）を備える照明装置（１００）が提供される。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明の効果】
【０００８】
環境温度毎に放射率値の温度特性の分布を考慮して光学部材（１６０）の温度が算出されるので、光学部材（１６０）の温度をより正確に算出することができる。よって、光学部材（１６０）の溶解を防ぐことができるとともに、溶解しない範囲で効率的に光源部（１４０）を発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の照明装置１００が用いられる撮像装置２００の概略断面図を示す。
【図２】図２は、照明装置１００の斜視図である。
【図３】温度測定装置３００の概略図を示す。
【図４】図４は、温度分布格納部３４０に格納される分布定数βの一例である。
【図５】他の撮像素子５００の構造を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、本実施形態の照明装置１００が用いられる撮像装置２００の概略断面図を示す。撮像装置２００は、ボディ４６０、当該ボディ４６０に着脱自在なレンズユニット４１０および照明装置１００を備える。
【００１２】
ボディ４６０は、被写体までの距離を計測する測距ユニット５３０と、レンズユニット４１０を介して入射した被写体の像を電気信号に変換して出力する撮像素子５００と、これら測距ユニット５３０、撮像素子５００等との間で信号を授受して、これらおよびレンズユニット４１０、照明装置１００等を制御する制御部５５０とを有する。ボディ４６０はさらに、照明装置１００等のアクセサリーを着脱自在に保持するアクセサリーシュー５６０を有する。レンズユニット４１０は、レンズ、絞り等の光学系を有する鏡筒４３０と、ボディ４６０に対する取り付け基準面となるマウント４５０とを有する。
【００１３】
図２は、照明装置１００の斜視図である。図１および図２を参照して照明装置１００についてさらに説明する。照明装置１００は、相互に連結された固定筐体１１０と可動筐体１３０とを備える。
【００１４】
固定筐体１１０は、下端面に配された取付部１２０と、固定筐体１１０の内部に配され照明装置１００を制御する電気回路１８２とを有する。取付部１２０は、ボディ４６０のアクセサリーシュー５６０に嵌合する取付脚１２２と、アクセサリーシュー５６０において信号を伝達する連動接点１２４とを有する。取付脚１２２をアクセサリーシュー５６０に嵌合することにより、照明装置１００がボディ４６０に固定される。また、電気回路１８２は、照明装置１００を制御するＣＰＵ、ボディ４６０との信号を司る通信装置、閃光発生部１４０に供給する高電圧を発生する昇圧回路等を含む。
【００１５】
可動筐体１３０は、図２において前面に配される閃光発生部１４０と、側面に配されるロック解除ボタン１３６とを有する。さらに可動筐体１３０は、閃光発生部１４０の前面側に、広角拡散板１４１とキャッチライト反射板１４３とを有する。広角拡散板１４１およびキャッチライト反射板１４３は、可動筐体１３０の内部に収容可能であり、必要に応じて閃光発生部１４０の前面に位置したり、可動筐体１３０の内部に収容されたりする。
【００１６】
可動筐体１３０は、後端近傍に配された水平回動部１３２と垂直回動部１３４とを備えている。水平回動部１３２の下端は、固定筐体１１０の上端面に結合され、水平回動部１３２の上端は、垂直回動部１３４を介して可動筐体１３０に結合される。即ち、可動筐体１３０は、水平回動部１３２及び垂直回動部１３４を介して水平方向及び垂直方向に回動可能に固定筐体１１０に結合される。従って、閃光発生部１４０を被写体に向けて直接に被写体を照明することができる他、閃光発生部１４０を被写体から外れた方向に向けて、間接光により被写体を照明することもできる。
【００１７】
水平回動部１３２及び垂直回動部１３４は、ロック機構により係止されることによって所定の回動位置で停止される一方、ロック解除ボタン１３６がユーザにより操作された場合には、回動する。これにより、可動筐体１３０が不用意に向きを変えることが防止されている。
【００１８】
閃光発生部１４０は、閃光を発生する放電管１４２、例えばキセノン管と、放電管１４２が発生した閃光を反射する反射傘１４４とを有する。放電管１４２は、高電圧を印加された場合に放電して閃光を発生させる。また、反射傘１４４は、閃光発生部１４０の前方側に向けて開口しており、放電管１４２から発光された閃光を、閃光発生部１４０の前方側へ向けて出射させる。
【００１９】
閃光発生部１４０の前面には、フレネルレンズ１６０が配される。閃光発生部１４０は、放電管１４２から発光された閃光を当該フレネルレンズ１６０に対して直交する方向へ照射させる。フレネルレンズ１６０は例えばアクリル樹脂により形成される。なお、閃光の光軸Ｌ１は、フレネルレンズ１６０の中央部を通過する。
【００２０】
可動筐体１３０には、閃光発生部１４０を閃光の光軸Ｌ１の方向に移動させる移動機構１５０が内蔵される。移動機構１５０は、モータ１５２と、モータ１５２より回転されるボールネジ１５４と、閃光発生部１４０をボールネジ１５４に支持する支持部１５６とを備える。
【００２１】
モータ１５２は、閃光発生部１４０の移動領域１５１より後方上側に配される。モータ１５２の回転軸は、光軸Ｌ１と平行に配されており、当該回転軸とボールネジ１５４とが一体的に形成されている。即ち、ボールネジ１５４は、移動領域１５１の後方上側から光軸Ｌ１と平行に前方側へ延在している。ボールネジ１５４がモータ１５２により回転された場合には、閃光発生部１４０は、光軸Ｌ１の方向へ移動する。
【００２２】
閃光発生部１４０の移動領域の下方に凹部が設けられ、当該凹部に温度測定装置３００が配される。これにより、温度測定装置３００が閃光発生部１４０の移動に対して干渉することなく、また、閃光発生部１４０からの閃光に対して影になることを防ぐことができる。温度測定装置３００の測定面の中央付近からの法線Ｌ２は、フレネルレンズ１６０の中央部に到達し、かつ光軸Ｌ１と交差する。これにより、温度測定装置３００は、フレネルレンズ１６０の中央部を測定点として、当該測定点から放射された赤外線を受光する。
【００２３】
図３は、温度測定装置３００の概略図を示す。温度測定装置３００は、照明装置１００における閃光発生部１４０から発光された照明光を透過させるフレネルレンズ１６０の温度を測定する。図３の温度測定装置３００は、ケース３１０に収容された放射線検出部３２０およびサーミスタ３３０と、当該放射線検出部３２０およびサーミスタ３３０に端子３１２により接続された温度出力部３５０と、温度分布格納部３４０とを有する。
【００２４】
放射線検出部３２０は、ケース３１０の図中の上面の開口に配された赤外線フィルタ３２２と、赤外線フィルタ３２２の下方に配された赤外線吸収膜３２４と、当該赤外線吸収膜３２４に対応する領域が開口したヒートシンク３２８と、当該赤外線吸収膜３２４とヒートシンク３２８とを連結する熱電対３２６とを有する。当該放射線検出部３２０において、フレネルレンズ１６０等の測定対象から放射された赤外線が赤外線フィルタ３２２を通って赤外線吸収膜３２４に吸収されると、赤外線吸収膜３２４の温度が上昇する。この赤外線吸収膜３２４の温度変化による熱電対３２６のゼーベック効果の電気信号を温度出力部３５０が計測することにより、赤外線に基づいた温度Ｖｔｐを検出する。
【００２５】
サーミスタ３３０は、ケース３１０内において放射線検出部３２０に併設され、ケース３１０内の温度Ｖｎｔｃに対応する抵抗値を有する。温度出力部３５０は、端子３１２を介してサーミスタ３３０の抵抗値を測定することにより、ケース３１０内の温度Ｖｎｔｃを検出する。図３に示す例でサーミスタ３３０はケース３１０内に配されているが、これに代えて、ケース３１０の外側であって例えばフレネルレンズ１６０の近傍に配されていてもよい。
【００２６】
温度分布格納部３４０は、フレネルレンズ１６０の材料としての熱放射線の放射率値αと、フレネルレンズ１６０の放射率値の分布定数βとを格納する。温度分布格納部３４０は例えば不揮発性のメモリであって、上記放射率値αおよび分布定数βは照明装置１００の工場出荷時において予め温度分布格納部３４０に書き込まれる。さらに、ファームウェアの更新時等において温度分布格納部３４０の放射率値αおよび分布定数βが更新されてもよい。
【００２７】
温度出力部３５０は、放射線検出部３２０およびサーミスタ３３０に基づいて温度分布格納部３４０を参照してフレネルレンズ１６０の温度を出力する。なお、温度出力部３５０および３４０は図１の温度測定装置３００の位置に配されるが、これに変えて、固定筐体１１０の電気回路１８２に設けられてもよい。
【００２８】
図４は、温度分布格納部３４０に格納される分布定数βの一例である。温度分布格納部３４０は、環境の温度Ｖｎｔｃに対応付けて、フレネルレンズ１６０の複数の領域における放射率値の分布定数βを格納する。図４の例において、フレネルレンズ１６０は、上下に２分割および左右に３分割の計６分割の領域（ａ）から（ｆ）に分けられる。環境の温度Ｖｎｔｃがｔｎである場合の、それぞれの領域に対する分布定数βｎ−ａ、βｎ−ｂ、・・・が温度分布格納部３４０に格納されている。これら分布定数βｎ−ａ、βｎ−ｂ、・・・が環境の温度毎に、ルックアップテーブルとして温度分布格納部３４０に格納されている。
【００２９】
分布定数βは、フレネルレンズ１６０上の既知の測定点に対する放射線率値の分布を示しており、環境の温度に依存する。この分布定数βは予め実験的にまたは理論的に求めておき、温度分布格納部３４０に格納する。なお、本実施形態においては測定点がフレネルレンズ１６０の中央であるときの分布定数βが格納されるが、測定点は中央以外でもよく、その場合には当該測定点に対応した分布定数βが格納される。
【００３０】
温度出力部３５０は、サーミスタ３３０で検出された温度Ｖｎｔｃに対応した分布定数βを温度分布格納部３４０から読み出す。さらに温度出力部３５０は温度分布格納部３４０から放射率値αも読み出し、これら放射率値α、分布定数β、放射線検出部３２０で検出された温度Ｖｃｐに基づいて、フレネルレンズ１６０において注目している領域の温度を出力する。例えば図４の領域（ａ）に注目しており、環境の温度Ｖｎｔｃがｔｎであった場合に、温度出力部３５０は温度分布格納部３４０を参照して放射率値α、分布定数βｎ−ａを読み出し、関数ｆ（Ｖｔｐ、α、βｎ−ａ）により当該領域（ａ）の温度を算出する。具体的には、Ｖｔｐ０＝Ｖｔｐ｛（βｎ−ａ）−αｘ｝、ただし、Ｖｔｐ０はβｎ−ａの演算による真値であり、ｘはβｎ−ａの放射係数である。
【００３１】
ここで、温度出力部３５０は算出した温度を電気回路１８２に出力し、電気回路１８２が照明装置１００のモニタ等に表示してもよいし、電気回路１８２がさらに当該温度をボディ４６０に転送してボディ４６０のモニタ等に表示してもよい。これに変えてまたは加えて、温度出力部３５０はフレネルレンズ１６０の領域（ａ）から（ｆ）の温度を求めて出力してもよい。さらに温度出力部３５０はフレネルレンズ１６０の領域（ａ）から（ｆ）の温度のうち最も高い温度をフレネルレンズ１６０の温度として出力してもよい。さらに温度出力部３５０は、当該最も高い温度を閾値温度と比較し、当該最も高い温度が該閾値温度を超えている場合にその旨を出力してもよい。当該最も高い温度が該閾値温度を超えている場合に、電気回路１８２は照明装置１００の発光を禁止してもよいし、モニタに警告を表示してもよい。また、閾値温度は温度分布格納部３４０に格納されていてもよい。
【００３２】
図５は、他の撮像装置２０２の構造を模式的に示す斜視図である。撮像装置２０２は、シャッタ４６２、モードダイヤル４６４、鏡筒４３０等を備えたボディ４６０にさらに、照明装置１００を備える。照明装置１００は、ボディ４６０内における鏡筒４３０の上側に配されている。当該撮像装置２０２の照明装置１００に図３および図４に示す温度測定装置３００が用いられる。
【００３３】
以上、本実施形態によれば、環境の温度毎に放射率値の温度特性の分布を考慮してフレネルレンズ１６０の温度が算出されるので、フレネルレンズ１６０の温度をより正確に算出することができる。よって、フレネルレンズ１６０の溶解を防ぐことができるとともに、溶解しない範囲で効率的に閃光発生部１４０を発光させることができる。
【００３４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３５】
１００  照明装置、１１０  固定筐体、１２０  取付部、１２２  取付脚、１２４  連動接点、１３０  可動筐体、１３２  水平回動部、１３４  垂直回動部、１３６  ロック解除ボタン、１４０  閃光発生部、１４１  広角拡散板、１４２  放電管、１４３  キャッチライト反射板、１４４  反射傘、１５０  移動機構、１６０  フレネルレンズ、１８２  電気回路、２００  撮像装置、２０２  撮像装置、３００  温度測定装置、３１０  ケース、３１２  端子、３２０  放射線検出部、３２２  赤外線フィルタ、３２４  赤外線吸収膜、３２６  熱電対、３２８  ヒートシンク、３３０  サーミスタ、３４０  温度分布格納部、３５０  温度出力部、２００  撮像装置、４１０  レンズユニット、４６０  ボディ、４３０  鏡筒、４５０  マウント、５００  撮像素子、５３０  測距ユニット、５５０  制御部、５６０  アクセサリーシュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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