(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に略平行な光軸である第１光軸を有する第１の光源と、
前記所定の方向に対して傾き、前記第１の光源からの光を反射する平面である第１反射面と、
前記第１反射面上の前記第１の光源側に設けられ、前記第１光軸から所定の範囲に含まれる前記光を反射する平面である第２反射面と
を備え、
前記第１光軸と前記第１反射面とが交わる位置である第１位置と、前記第１光軸上の位置と、当該位置から前記第１反射面への垂線が前記第１反射面と交わる位置である第２位置とを頂点とする三角形において前記第１位置での頂角が第１の角度を成し、
前記第１光軸と前記第２反射面とが交わる位置である第３位置と、前記第１光軸上の位置と、当該位置から前記第２反射面への垂線が前記第２反射面と交わる位置である第４位置とを頂点とする三角形において前記第３位置での頂角が第２の角度を成し、
前記第２の角度は、前記第１の角度よりも大きくて９０°より小さく、
前記所定の方向から見て前記第１光軸の周りで、前記第４位置にある一端と前記第１光軸上にある他端とを有し前記第１光軸と直交する線分が、前記第２位置にある一端と前記第１光軸上にある他端とを有し前記第１光軸と直交する線分に対して０°より大きく９０°より小さい第３の角度を成す、照明装置。
【請求項２】
前記所定の方向に略平行な光軸である第２光軸を有する第２の光源と、
前記第１反射面上に設けられ、前記第２の光源からの光のうち前記第２光軸から所定の範囲に含まれる当該光を反射する平面である第３反射面と
を更に備え、
前記第２光軸は、前記第１光軸に対して、前記所定の方向に垂直であって前記第１反射面に沿う方向側に位置し、
前記第２光軸と前記第１反射面とが交わる位置である第５位置と、前記第２光軸上の位置と、当該位置から前記第１反射面への垂線が前記第１反射面と交わる位置である第６位置とを頂点とする三角形において前記第５位置での頂角が第４の角度を成し、
前記第２光軸と前記第３反射面とが交わる位置である第７位置と、前記第２光軸上の位置と、当該位置から前記第３反射面への垂線が前記第３反射面と交わる位置である第８位置とを頂点とする三角形において前記第７位置での頂角が第５の角度を成し、
前記第５の角度は、前記第４の角度より大きくて９０°より小さく、
前記所定の方向から見て前記第２光軸の周りで、前記第８位置にある一端と前記第２光軸上にある他端とを有し前記第２光軸と直交する線分が、前記第６位置にある一端と前記第２光軸上にある他端とを有し前記第２光軸と直交する線分に対して、前記第３の角度方向とは反対側へと０°より大きく９０°より小さい第６の角度を成す、請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記第２反射面及び前記第３反射面は連続する面を成す、請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の照明装置を制御する方法であって、前記照明装置の外部から光が射す場合において、
前記第１の光源に対して前記第２の光源と反対側から前記外部の光が射す場合には前記第１の光源を消灯し、
前記第２の光源に対して前記第１の光源と反対側から前記外部の光が射す場合には前記第２の光源を消灯する、照明装置の制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の照明装置二つ備え、
前記照明装置の一方に属する前記光源と、前記照明装置の他に属する前記光源とは互いに反対側へと光を照射する、照明システム。
【請求項６】
請求項５に記載の照明システムを制御する方法であって、前記照明システムの外部から光が射す場合において、
前記照明装置の前記一方に対して前記照明装置の前記他方とは反対側から前記外部の光が射す場合には、前記照明装置の前記一方に属する前記光源を消灯し、
前記照明装置の前記他方に対して前記照明装置の前記一方とは反対側から前記外部の光が射す場合には、前記照明装置の前記他方に属する前記光源を消灯する、照明システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置等に関し、例えばカメラで撮像する際の照明に適用できる。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を用いて床や地面など照射面を直接照らすと、光源の光軸と照射面との交点近傍では明度が高いが、当該交点から離れると顕著に明度が低下する。複数の光源を用いて照射面を直接照らしたとしても、明度に不均一さが生じる。
【０００３】
そこで、反射板を介して光源の光を照射面に照射している。
【０００４】
なお、本発明に関連する技術を以下に示す。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７６３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、反射板の傾斜を反映して照射面上の明度が偏るため、明度の不均一さは生じる。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、照射面上の明度の不均一さを低減することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１にかかる照明装置は、所定の方向に略平行な光軸である第１光軸を有する第１の光源と、前記所定の方向に対して傾き、前記第１の光源からの光を反射する平面である第１反射面と、前記第１反射面上の前記第１の光源側に設けられ、前記第１光軸から所定の範囲に含まれる前記光を反射する平面である第２反射面とを備える。前記第１光軸と前記第１反射面とが交わる位置である第１位置と、前記第１光軸上の位置と、当該位置から前記第１反射面への垂線が前記第１反射面と交わる位置である第２位置とを頂点とする三角形において前記第１位置での頂角が第１の角度を成す。前記第１光軸と前記第２反射面とが交わる位置である第３位置と、前記第１光軸上の位置と、当該位置から前記第２反射面への垂線が前記第２反射面と交わる位置である第４位置とを頂点とする三角形において前記第３位置での頂角が第２の角度を成す。前記第２の角度は、前記第１の角度よりも大きくて９０°より小さい。前記所定の方向から見て前記第１光軸の周りで、前記第４位置にある一端と前記第１光軸上にある他端とを有し前記第１光軸と直交する線分が、前記第２位置にある一端と前記第１光軸上にある他端とを有し前記第１光軸と直交する線分に対して０°より大きく９０°より小さい第３の角度を成す。
【０００９】
この発明の請求項２にかかる照明装置は、請求項１記載の照明装置であって、前記所定の方向に略平行な光軸である第２光軸を有する第２の光源と、前記第１反射面上に設けられ、前記第２の光源からの光のうち前記第２光軸から所定の範囲に含まれる当該光を反射する平面である第３反射面とを更に備える。前記第２光軸は、前記第１光軸に対して、前記所定の方向に垂直であって前記第１反射面に沿う方向側に位置する。前記第２光軸と前記第１反射面とが交わる位置である第５位置と、前記第２光軸上の位置と、当該位置から前記第１反射面への垂線が前記第１反射面と交わる位置である第６位置とを頂点とする三角形において前記第５位置での頂角が第４の角度を成す。前記第２光軸と前記第３反射面とが交わる位置である第７位置と、前記第２光軸上の位置と、当該位置から前記第３反射面への垂線が前記第３反射面と交わる位置である第８位置とを頂点とする三角形において前記第７位置での頂角が第５の角度を成す。前記第５の角度は、前記第４の角度より大きくて９０°より小さい。前記所定の方向から見て前記第２光軸の周りで、前記第８位置にある一端と前記第２光軸上にある他端とを有し前記第２光軸と直交する線分が、前記第６位置にある一端と前記第２光軸上にある他端とを有し前記第２光軸と直交する線分に対して、前記第３の角度方向とは反対側へと０°より大きく９０°より小さい第６の角度を成す。
【００１０】
この発明の請求項３にかかる照明装置は、請求項２記載の照明装置であって、前記第２反射面及び前記第３反射面は連続する面を成す。
【００１１】
この発明の請求項４にかかる照明装置の制御方法は、請求項２または請求項３に記載の照明装置を制御する方法であって、前記照明装置の外部から光が射す場合において、前記第１の光源に対して前記第２の光源と反対側から前記外部の光が射す場合には前記第１の光源を消灯し、前記第２の光源に対して前記第１の光源と反対側から前記外部の光が射す場合には前記第２の光源を消灯する。
【００１２】
この発明の請求項５にかかる照明システムは、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の照明装置二つ備え、前記照明装置の一方に属する前記光源と、前記照明装置の他に属する前記光源とは互いに反対側へと光を照射する。
【００１３】
この発明の請求項６にかかる照明システムの制御方法は、請求項５に記載の照明システムを制御する方法であって、前記照明システムの外部から光が射す場合において、前記照明装置の前記一方に対して前記照明装置の前記他方とは反対側から前記外部の光が射す場合には、前記照明装置の前記一方に属する前記光源を消灯し、前記照明装置の前記他方に対して前記照明装置の前記一方とは反対側から前記外部の光が射す場合には、前記照明装置の前記他方に属する前記光源を消灯する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の請求項１にかかる照明装置によれば、照射面上の明度の所定の方向についての不均一さが低減される。
【００１５】
この発明の請求項２にかかる照明装置によれば、照射面上の明度の垂直な方向についての不均一さが低減される。
【００１６】
この発明の請求項３にかかる照明装置によれば、第２反射面及び第３反射面を一体で成形することができるので、当該反射面を簡易に製造することができ、以ってコストが低減される。
【００１７】
この発明の請求項４にかかる照明装置の制御方法によれば、照明装置の外部から光が射す場合であっても、照射面上の明度を均一にすることができる。
【００１８】
この発明の請求項５にかかる照明システムによれば、照射面上の明度の不均一さが低減し、照射することのできる面積が拡がる。
【００１９】
この発明の請求項６にかかる照明システムの制御方法によれば、照明システムの外部から光が射す場合であっても、照射面上の明度を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
第１の実施の形態．
図１は、本実施の形態にかかる照明装置を概念的に示す斜視図である。当該照明装置１は、光源１１〜１４及び反射面２，３１，３２を備える。
【００２１】
光源１１〜１４は、例えばＬＥＤ等であって、光軸を有する。光源１１〜１４はそれぞれ、自身が有する光軸が所定の方向９１に略平行であり、方向９１側へと光を発する。図１では、光源１１，１２のそれぞれについて光軸１１１，１２１が示されている。なお、光源１２は、光源１１に対して方向９１と垂直な方向９２に設けられているが、その光軸が方向９１に略平行であれば、そのような位置を選定することに限定されない。また、光源１３，１４はなくても良いし、光源１１〜１４以外にも光源があっても良い。
【００２２】
光源１１から発せられた光は、光軸１１１を中心として放射状に発せられる。そして、光軸１１１に沿って進行する光の強度が最も強く、進行方向が光軸１１１から傾くにつれて強度が小さくなる。例えば光源１１にＬＥＤを採用した場合には、発せされる光の光軸１１１方向への指向性が高いため、進行方向が光軸１１１から傾くと光の強度が顕著に小さくなる。
【００２３】
反射面２は平面であって、方向９１に対して傾いている。
【００２４】
反射面３１，３２は平面であって、反射面２上の光源１１〜１４側に設けられている。
【００２５】
図２は、反射面２及び反射面３１のそれぞれで反射される光を示す。光源１１から発せられた光のうち所定の範囲に含まれるもの、具体的には反射面３１を底面とし光源１１を頂点とする三角錐３１１内を通る光Ｌ１は、反射面３１で反射される。一方、当該所定の範囲外を通る光Ｌ２，Ｌ３は反射面２で反射される。
【００２６】
反射面３２についても同様のことがいえる。
【００２７】
図３は、図１から光軸１１１，１２１と反射面２，３１，３２とを抜き出して示したものであって、光軸１１１と反射面２，３１との関係、及び光軸１２１と反射面２，３２との関係を示す。
【００２８】
光軸１１１と反射面２とは位置Ｐ１１で交わる。光軸１１１上の位置Ｐ１２から反射面２への垂線は、位置Ｐ１３で反射面２と交わる。位置Ｐ１１〜Ｐ１３を頂点とする三角形において位置Ｐ１１での頂角が角度θ１を成す。
【００２９】
光軸１１１と反射面３１とは位置Ｐ２１で交わる。光軸１１１上の位置Ｐ２２から反射面３１への垂線は、位置Ｐ２３で反射面３１と交わる。位置Ｐ２１〜Ｐ２３を頂点とする三角形において位置Ｐ３１での頂角が角度θ２を成す。
【００３０】
角度θ２は、角度θ１よりも大きく９０°より小さい。これにより、反射面３１で反射された光Ｌ１は、反射面２で反射される（後述の光Ｌ１１）よりも、照射面８の方向９１とは反対側に照射される（図２）。よって、照射面８上の明度の方向９１についての不均一さが低減される。
【００３１】
仮に反射面３１がないとすれば、光Ｌ１は反射面２で反射される。図２では、これを光Ｌ１１として示している。例えば角度θ１が４５°より小さい場合には、光Ｌ１１は、照射面８の方向９１側に照射される。この場合、光Ｌ２，Ｌ３も照射面８の方向９１側に照射されやすい。よって、照射面８上の明度は図４に示されるように、方向９１側で高くなり反対側で低くなって不均一となる。角度θ１が４５°より大きい場合には、照射面８の中央部や、方向９１とは反対側に明度が偏って不均一になる。
【００３２】
図５は、線分ｒ１と線分ｒ２との関係を示す。線分ｒ１は、位置Ｐ１３にある一端と光軸１１１上にある他端とを有し、光軸１１１と直交する（図３）。線分ｒ２は、位置Ｐ２３にある一端と光軸１１１上にある他端とを有し、光軸１１１と直交する（図３）。
【００３３】
方向９１から見て光軸１１１の周りで、線分ｒ２は線分ｒ１に対して角度φ１を成す。角度φ１は、０°より大きく９０°より小さい。図５では、線分ｒ１，ｒ２をそれぞれの他端を一致させて示している。
【００３４】
よって、反射面３１は、光源１１からの光を方向９２とは反対側へと導く。
【００３５】
図２に戻って、光軸１２１と反射面２とは位置Ｐ３１で交わる。光軸１２１上の位置Ｐ３２から反射面２への垂線は、位置Ｐ３３で交わる。位置Ｐ３１〜Ｐ３３を頂点とする三角形において位置Ｐ３１での頂角は角度θ３を成す。
【００３６】
光軸１２１と反射面３２とは位置Ｐ４１で交わる。光軸１２１上の位置Ｐ４２から反射面３２への垂線は、位置Ｐ４３で反射面３２と交わる。位置Ｐ４１〜Ｐ４３を頂点とする三角形において位置Ｐ４１での頂角は角度θ４を成す。
【００３７】
角度θ４は、角度θ３よりも大きく９０°より小さい。よって、反射面３１で反射される光と同様に、反射面３２で反射された光も、反射面２で反射されるよりも照射面８の方向９１とは反対側に照射される。よって、照射面８上の明度の方向９１についての不均一さが低減される。
【００３８】
図５では、線分ｒ３と線分ｒ４との関係を示す。線分ｒ３は、位置Ｐ３３にある一端と光軸１２１上にある他端と有し、光軸１２１と直交する（図３）。線分ｒ４は、位置Ｐ４３にある一端と光軸１２１上にある他端とを有し、光軸１２１と直交する（図３）。
【００３９】
方向９１から見て光軸１２１の周りで、線分ｒ４は線分ｒ３に対して角度φ１方向とは反対側へと角度φ２を成す。角度φ２は０°より大きく９０°より小さい。なお図５では、線分ｒ３を線分ｒ１と一致させ，しかも線分ｒ３，ｒ４をそれぞれの他端を一致させて示している。
【００４０】
よって、反射面３２は、光源１２からの光を方向９２側へと導く。
【００４１】
上述した照明装置によれば、照射面８に照射された光の明度について、方向９１についての不均一さが低減され、しかも方向９２についての不均一さも低減される。
【００４２】
反射面３１と反射面３２とは不連続であっても良い。しかし、図１及び図２で示されるように連続していることが望ましい。なぜなら、反射面３１と反射面３２とを一体で成形することができるので、反射面３１，３２を簡易に製造することができ、以ってコストが低減するからである。
【００４３】
例えば、図１で示されるようにカメラ４は光源１１〜１４に対して方向９１とは反対側に設けられ、照明装置によって照射される照射面８を撮像する。そして、撮像された映像に基づいて照射面８に描かれた白線や文字が認識される。
【００４４】
仮に照明装置１において反射面３１，３２がなければ、図４で示したように照射面８上の明度が方向９１側で高くなる。よって、明度の高い部分を白線であると誤認するおそれがある。
【００４５】
本実施の形態にかかる照明装置によれば、照射面８に照射された光の明度の不均一さが低減されるので、照射面８に描かれた白線や文字を認識しやすい。よって、上述したような誤認が回避される。
【００４６】
照射面８上の明度の不均一さを低減するという効果が得られても、照明装置の外部から光が射させば、その効果が阻害される。そこで、方向９２とは反対側から光が射す場合、換言すれば光源１１に対して光源１２とは反対側から光が射す場合には、光源１１，１３を消灯する。また、方向９２側から光が射す場合、換言すれば光源１２に対して光源１１とは反対側から光が射す場合には、光源１２，１４を消灯する。
【００４７】
このように光源１１〜１４の点消灯を制御することで、照明装置の外部から光が射す場合であっても、照射面８上の明度を均一にすることができる。
【００４８】
第２の実施の形態．
図６は、本実施の形態にかかる照明システムを概念的に示す斜視図である。当該照明システムは、第１の実施の形態で説明した照明装置１を二つ備える。図４では、その一方について符号１ａを付している。照明装置１ａは、光源１５〜１８及び反射面２１，３３，３４を備え、それぞれ第１の実施の形態で説明した光源１１〜１４及び反射面２，３１，３２に対応し、同様に構成させる。
【００４９】
照明装置１の光源１１〜１４と、照明装置１ａの光源１５〜１８とは互いに反対側へと光を照射する。具体的には、光源１１〜１４は方向９１側へと光を発し、光源１５〜１８は方向９１とは反対側へと光を発する。
【００５０】
図４では、照明装置１，１ａがカメラ４を介して設けられ、光源１１〜１８がそれぞれカメラ４とは反対側へと光を発する場合が示されている。
【００５１】
例えば、照明装置１，１ａをそれぞれその位置で、方向９１，９２のいずれにも垂直な方向９３の周り１８０°回転させた構造であっても良い。この場合、光源１１〜１８のそれぞれはカメラ４に向かって光を照射する。
【００５２】
上述した照明システムによれば、照射面８上の明度の不均一さが低減し、しかも照射することのできる面積が拡がる。
【００５３】
照射面８上の明度の不均一さを低減するという効果が得られても、照明装置の外部から光が射させば、その効果が阻害される。そこで、方向９１側から光が射す場合には、換言すれば照明装置１に対して照明装置１ａとは反対側から光が射す場合には、照明装置１の光源１１〜１４を消灯する。方向９１とは反対側から光が射す場合には、換言すれば照明装置１ａに対して照明装置１とは反対側から光が射す場合には、照明装置１ａの光源１５〜１８を消灯する。
【００５４】
また、方向９２から光が射す場合には、光源１２，１４，１６，１８を消灯する。方向９２とは反対側から光が射す場合には、光源１１，１３，１５，１７を消灯する。
【００５５】
このように光源１１〜１８の点消灯を制御することで、照明システムの外部から光が射す場合であっても、照射面８上の明度を均一にすることができる。
【００５６】
上述したいずれの実施の形態においても、光源には近赤外線や赤外線を発するＬＥＤが採用できる。この場合、外部から光が射しこんでも、当該光に赤外線が含まれなければ、照射面８上の近赤外線や赤外線の明度は均一に保たれる。よって、カメラ４に赤外線領域まで可能なものを採用し、かつ可視光を遮断するフィルタを介して撮像を行うことで、白線や文字が認識しやすい映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施の形態で説明される、照明装置を概念的に示す斜視図である。
【図２】反射面２，３１のそれぞれで反射される光を示す図である。
【図３】光軸と反射面との関係を示す図である。
【図４】照射面上の明度を概念的に示す図である。
【図５】線分ｒ１〜ｒ４の関係を示す図である。
【図６】第２の実施の形態で説明される、照明システムを概念的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，１ａ  照明装置
１１〜１８  光源
２，２１，３１〜３４  反射面
９１  所定の方向
９２  垂直な方向
１１１，１２１  光軸
３１１  所定の範囲
Ｐ１１〜Ｐ１３，Ｐ２１〜Ｐ２３，Ｐ３１〜Ｐ３３，Ｐ４１〜Ｐ４３  位置
θ１〜θ４  角度
ｒ１〜ｒ４  線分
φ１，φ２  角度
【図１】
0004498254.tif 000002
【図２】
0004498254.tif 000003
【図３】
0004498254.tif 000004
【図４】
0004498254.tif 000005
【図５】
0004498254.tif 000006
【図６】
0004498254.tif 000007