LED照明装置および照明方法
【課題】濃淡が鮮明な撮像画像を取得するに当って、設定された多数のLED素子の内のどのLED素子を点灯するかを迅速に、決定することができ、しかも点灯することが決定されたLED素子の配置を画面上で容易に確認することができ、以って方向性のある照明輝度の強度の変化を迅速に調整することができるようにする。
【解決手段】LED素子制御手段が、画面上に表示されたLED素子モニタ子の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、LED素子モニタ子に関連づけられたLED素子を点灯し、該LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子の照明輝度強度を調整し、当該LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示する。
【解決手段】LED素子制御手段が、画面上に表示されたLED素子モニタ子の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、LED素子モニタ子に関連づけられたLED素子を点灯し、該LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子の照明輝度強度を調整し、当該LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(発光ダイオード)照明装置およびこのLED照明装置を使用した照明方法に関する。
【背景技術】
【0002】
カメラによって標本である被写体の画像を取り込んでユーザにとって最適な画像を生成する場合に、照明光の照射角度によって被写体の凹凸や模様などのコントラストが大きく変化することが知られている。
【0003】
特許文献1には、中央の開口部分の周囲に配置され、異なる色の光を発光するLED素子をそれぞれ複数個備えたLED発光手段と、LED発光手段のそれぞれの色のLED素子をそれぞれ完全に独立して駆動可能な配線手段と、前記LED発光手段の少なくとも前面に配置された光拡散手段とを備えたLED照明装置が記載されている。このLED照明装置は、LED照明装置を駆動する駆動手段と、LED照明装置と試料との距離を変化させる移動手段と、LED照明装置の中央の開口部分を介して試料を撮影するカメラ手段と、カメラ手段から出力される画像データを表示するモニタ手段と、カメラ手段から出力される画像データを取り込み、画像の所望の2点間のコントラストが最大になるように駆動手段および移動手段を制御する制御手段とを備えていることが記載されている。
【0004】
特許文献2には、発光ダイオードの第1の配列と、関連した標本の表面の選択された小部分への照明強度が発光ダイオードの選択されたサブセットに主に起因するように、発光ダイオードの第1の配列中のそれぞれの発光ダイオードから放射する光が照明領域中に配置された関連した標本を指向するように、第1の配列を固定するのに適した第1の固定手段と、選択された走査期間中、第1の配列に対する関連した標本の直線状の変位を表わす変位信号を受け入れる手段と、関連した標本の複数の一般的に直線状の部分が複数回照明されるように、変位信号に従って走査周期中に発光ダイオードに電流のパルスを選択的に供給するコントローラ手段と、変位信号を核コントローラ手段へ伝送する手段とを含むビデオ検査照明システムが記載されている。
【0005】
【特許文献1】特開2006−73767号公報
【特許文献2】特許第2540707号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、濃淡が鮮明な撮像画像を取得するに当って、設置された多数のLED素子の内のどのLED素子を点灯するかを迅速に決定することができ、しかも点灯することが決定されたLED素子の配置を画面上で容易に確認することができ、以って方向性のある照明輝度の強度の変化を迅速に調整することができるLED照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、複数のLED素子を備えたLED発光手段と、それぞれのLED素子を独立して操作するLED素子操作手段と、前記LED発光手段によって照射された被写体を撮像する撮像手段と、を備えたLED照明装置において、
少なくとも内壁が球面形状もしくは球面形状の一部が開放された球面形状とされた照明ハウジングを備え、
前記球面形状の内壁に、前記LED素子が別離状態でほぼ均一の密度で配置され、
前記LED素子操作手段には、前記LED素子に一群として、もしくは個々に点灯指示するLED素子制御手段が設けられ、
画像表示手段が、画面に、前記LED素子の配置と同一対応状態で、LED素子モニタ子を表示し、
前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、該LED素子モニタ子に関連づけられたLED素子を点灯し、該LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子の照明輝度強度を調整し、当該LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示すること
を特徴とするLED照明装置を提供する。
【0008】
本発明は、また、前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子に、選択信号が与えられて選択されることで当該LED素子モニタ子を指定することを特徴とするLED照明装置を提供する。
【0009】
本発明は、また、前記LED素子モニタ子は画面上に同心円となる複数のリング状に配設され、前記LED素子点灯制御手段によって、リング状表示のLED素子モニタ子が一群として指定されることを特徴とするLED照明装置を提供する。
【0010】
本発明は、また、前記LED素子点灯制御手段によって、一群のLED素子モニタ子を、画面上のリング状範囲によって指定することに加えて、全LED素子モニタ子指定、任意のLED素子モニタ指定および画面上の任意形状範囲によって指定することを特徴とするLED照明装置を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、画面上に表示した上述のLED素子モニタ子を使用してLED素子を点灯することができ、LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴によってLED素子の照明輝度強度調整ができ、LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示することができる。
【0012】
従って、濃淡が鮮明な撮像画像を取得するに当って、設置された多数のLED素子の内のどのLED素子を点灯するかを迅速に決定することができ、しかも点灯することが決定されたLED素子の配置を画面上で容易に決定し、確認することができ、以って方向性のある照明輝度の強度の変化を迅速に調整することができるLED照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例】
【0014】
図1は本発明の実施例のLED照明装置の構成を示す。
図1において、LED照明装置1は、照明機2,画像処理装置3,点灯操作装置4および撮像装置としてのカメラ5から構成される。
照明機2は、少なくとも内壁が球面形状6もしくは球面形状の一部に開放部7が形成された球面形状6を持つ照明ハウジング8によって構成される。
照明ハウジング8は、固定もしくは回転可能な台座9の上に置かれ、照明ハウジング8内の内部空間内で、台座9の上に被観測物10、すなわち標本が置かれる。
【0015】
後述するように、球面形状6の内壁に、LED素子が別離状態でほぼ均一の密度で配置される。球面形状6の1つの例として半球面が用いられ、その半球面には開放部7が上方に行くに従って漸次滑らかに曲線で狭まり、半球面の頂上には達しない切欠形状部で形成される。この切欠形状部はカメラによって照明ハウジング8内の被測定物を撮像するに足る空間があれば足りる。照明ハウジング8がカメラを内蔵することが可能の場合には開放部7を設けることを要しない。その例を図3に示す。また、図4に示すように半球面半分とした形状としてもよい。かれらの例の場合、多数のリング状の上にLED素子21が配置され、上方線ほどLED素子21の数が多くされている。リング状以外の配置形状を採用してもよい。
【0016】
点灯命令11によってLED素子が点灯し、カメラ5による撮像可能とされ、カメラ5による撮像され、被観測物10についての撮像画像12が所得される。
【0017】
撮像画像は、画像処理装置3に電子的に取り込まれる。
画像処理装置3は、画像処理手段を有していて、画像処理することができる。
画像処理装置3で、画像処理手段を用いて濃淡について計算された計算結果13は点灯操作装置4に導入される。点灯操作装置4はPCで構成することができ、記憶能力および演算処理能力および通信能力を備える、演算処理されて生成された指令信号は点灯命令14として画像処理装置3に送信され、点灯命令11とされる。
【0018】
図1にあっては、画像処理装置3と点灯操作装置4とを別体のものとして図示しているが、一体としてPCで構成することができる。
【0019】
照明ハウジング8の内壁LED素子21が格子状に規則正しく配置されている。照明ハウジング8には、前方部に開放部7が形成してある。
【0020】
図5は、点灯操作装置4の画像表示手段の画面部22の画面に表示されたLED素子モニタ子23を示す。画面は3つ領域に分けられ左方の領域24にはLEDモニタ子23が表示され、中央の領域25にはLED素子モニタ子強度配列26が表示され、そして右方の領域27には照明の最適化処理命令を送信する各種ボタン28が表示される。
【0021】
図5には、図2に示すLED素子21の配置に対応してLED素子モニタ子が表示してある。図3あるいは図4に示すLED素子21の配置に対応してLED素子モニタ子23を表示することができる。
【0022】
領域24において、画面表示手段が、LED素子21の配置と同一対応状態の配置で、LED素子モニタ子23を表示する。□内の色がそれぞれのLED素子21の照明輝度を表している。□は、またボタンを表わしており、いずれかのボタンを押し、領域27に表示した輝度を指定する。
【0023】
スライドバー29で指示位置を変更し、これによって対応するLED素子21を所望の照明輝度になるように点灯命令14,11を変更することができる。スライドバー29は、例えば0−255段階で照明輝度を変更することができる。表示された193は193段階目を表示している。
【0024】
領域27には、更にカメラ5が撮像した画像を写し出す画面部30が設けてあり、時々刻々の画像を表示することができる。領域27には、更にファイル読み書きボタン31が設けてある。これによって照明の点灯状態をファイルに書き込み、これを読み込んで再現することができる。
【0025】
領域25には、LED素子モニタ子強度配列26が表示してあり、各色表示されたボタン(LED素子モニタ子23)について色表示がどれくらいの照明強度の強さを示しているかを一目で判別できるようにしている。この段落は前述したように0−255段落であり、例えば最上方部が軽い黄色とされ、最下方部が重い黒色とされ、上方から下方に向けて橙,赤,青,緑,茶色によって色づけされる。
【0026】
このように画面上から照明機2のLED素子21の位置と照明輝度を指定することができ、LED素子点灯制御手段に点灯命令を送信することができる。そして、照明機2上の1つ1つのLED素子21の位置と照明輝度を表示し、確認することができる。
【0027】
図6は、本実施例の機能をブロックで示している。本実施例のLED照明装置1は、LED素子操作手段41、LED発光手段42および画像処理手段43を備える。
LED素子操作手段41は、記憶手段(記憶媒体)45、LED素子制御手段46および画面部を備えた画像表示手段47を有する。
【0028】
記憶手段45は、照明ハウジング8上に配設されたLED素子21の配置(配置方法と配置位置を含めて)と画面に表示されたLED素子モニタ子の配置とを記憶している。
また、記憶手段45は、画面上に表示されたLED素子モニタ子の選択方法を記憶している。
【0029】
LED素子制御手段46は、各種の制御機能を有していて、LED素子21に一群として、もしくは個々に点灯指示することができる。また、LED素子制御手段46は、画面にLED素子モニタ子を表示させ、LED素子モニタ子を一群として、もしくは個々に指定してLED素子21の点灯範囲を指定することができる。
【0030】
また、LED素子制御手段46は、点灯範囲指定に際して指定方法を指示することができる。
【0031】
また、LED素子制御手段46は、取得された濃淡特徴に基づいて基準値を参照して各LED素子21の照明輝度を調整するように調整信号を出力させることができる。また、LED素子21に白色ばかりでなく三色のLED素子21が設けられた場合には、これらの三色による色調和を制御することができる。
【0032】
このように、LED素子制御手段46は、格納されたプログラムを使用して各種の態様でLED素子21を点灯指示し、LED素子の照射輝度強度を調整することができる。
【0033】
画面表示手段47は、場面にLED素子モニタ子の表示、点灯したLED素子に対応して配置されたLED素子モニタ子によるLED素子点灯表示およびLED素子21の照明輝度強度表示、LED素子モニタ子強度配列表示,撮像した画像の表示,および各種制御ボタン表示を行う。
【0034】
LED発光手段42は、図2−図4に示すように、照明ハウジング8上に規則正しく配置された多数のLED素子21から構成される。
【0035】
画像処理手段43は、撮像手段としてのカメラ5によって取得された撮像画像取得49および画像処理手段50を有する。
【0036】
画像処理手段50は、撮像画像処理手段49で取得された画像について、画像上に、すなわち画面上に予め設定し、表示しておいたLED素子モニタ子の位置において、照明を反映した濃淡を取得する。濃淡を取得する方法には各種の方法があることが知られており、これらの方法を採用することができる。これによって、LED素子モニタ子上での濃淡特徴が計算結果として取得される。取得された濃淡特徴はLED素子操作手段46に伝達される。
【0037】
濃淡特徴を示す信号は受信したLED素子制御手段46は、被写体の認識に必要な限度が一定レベル以上になるように予め設定された輝度強度モードを用いて、いずれかのLED素子21の照明輝度強度の調整を行う。照明輝度強度調整は、画面に表示されたLED素子モニタ子を指定して手動によって行うことができる。
【0038】
このようにして、LED素子モニタ子23によってLED素子21の照明輝度強度を調整すると、LED素子モニタ子に照明輝度強度の強さが表示され、調整後の照明輝度強度で撮像された画像が画面部30に表示される。
【0039】
図7は、LED素子制御手段46によって制御される各LED素子21に対応して設けた発光ダイオード61および,抵抗62の配列を示す。
【0040】
図8は、LED素子点灯パルスをカメラの垂直同期信号と同期していることを示す。
図8において、LED素子21の点灯開始をカメラ5の垂直同期信号と同期させることによって撮像時のLED素子21のフリッカを軽減することを行う。LED素子点灯パルスのパルス幅を変えることによってLED素子21の照明輝度を変化させることができる。
【0041】
図9から図13は、照明ハウジング8に5段に同心状に配設されたLED素子21の点灯方法について示す。図9には5段のリング状配置が表示されるが、他の配置形状については類推されるべきである。
【0042】
図9は、画面の領域24にはLED素子21の配置に対応してLED素子モニタ子23が表示される。表示ポイントは□で表示され、予め設定をしたLED素子21の輝度強度が□内の色に色別表示される。
この状態では、LED素子21は点灯しておらず、従って撮像はされない。
領域27の、画面部22の上方部には形状指定部66が設けてある。
【0043】
図9に示す場合、上述のように、LED素子モニタ子23は複数の同心状のリング状に配置してある。
ここで、形状指定部66で、リングを指定しておくと、LED素子モニタ子23の1つを押すと(他の指定方法例えばクリックであってもよい)このLED素子モニタ子に関連づけられたLED素子が選択され、この選択信号が与えられたLED素子が属する同じ段のリング状に配列されたすべてのLED素子が点灯することがLED素子制御手段46によって指示される。
【0044】
“バー”を指定しておくと、同じ段のリング状配置の3つのポイントを指定することができ、その3つのポインチに関連づけられた範囲のLED素子モニタ子が指定されてこの範囲にあるLED素子のすべてが点灯指示される。
“ドーム”を指定しておくと、すべてのLED素子が点灯指示される。
“オート”を指定しておくと、自動で1つ1つのLED素子について最適輝度が計算され点灯指示される。
“マニュアル”を指定しておくと、手動で1つ1つのLED素子モニタ子を指定し、これに関連するLED素子について点灯指示することができる。範囲を指定することによってその範囲に関連したすべてのLED素子を点灯指示できる。
【0045】
図10において、“リング”が指定され、表示されたリングの上から第4列目のリング71に位置する1つのLED素子モニタ子23が押されたことによってリング71に属するすべてのLED素子モニタ子23が選定される。このリング71にあるすべてのLED素子モニタ子23が選択されたことを示すために第4列目のリングに亘って黄色表示のリング状の黄色をした帯が図に示すようにしてLED点灯制御手段46によって設定され、画面上にリング状範囲として表示される。これによって、このリング配置とされたLED素子モニタ子23に関係づけられたすべてのLED素子21が点灯される。このようにして制御された結果の撮像画像が画面部22に表示される。
【0046】
図11において、“バー”が指定され、リングの上から第3列目のリング73に位置した3つのポイント72(72A,72B,72C)が指定されてこの範囲を示すリング状の黄色をした帯73が図に示すようにして表示され、この3つのポイント範囲にあるすべてのLED素子モニタ子23が選択され、これらのLED素子モニタ子23に関連づけられたすべてのLED素子21が点灯される。
【0047】
図12において、“ドーム”が指定されると全域について指定されたことを示す全域黄色表示74がなされ、すべてのLED素子が点灯される。
【0048】
図13において、“マニュアル”が指定されると、マニュアル任意形状範囲を指定範囲75として設定することができる。この指定範囲75が設定されると、この範囲に含まれるLED素子モニタ子23を全部含むようにして黄色指定範囲76が設定される。この黄色指定範囲76にあるすべてのLED素子モニタ子23が指定され、これらのLED素子モニタ子に関連づけられたすべてのLED素子が点灯される。
【0049】
“オート”を指定した場合も同様にLED素子モニタ子を自動指定し、これに関係づけられたLED素子を自動的に点灯することができる。
従って、LED素子21について、図9−図13に示すように、LED素子21を一群として、もしくは個々に点灯指示し、点灯することができる。
【0050】
このように、本実施例のLED照明装置1は、画像表示手段47が、画面に、LED素子21の配置と同一対応状態で、LED素子モニタ子23を表示し、LED素子制御手段46が、画面上に表示されたLED素子モニタ子23の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、このLED素子モニタ子23に関連づけられたLED素子21を点灯し、このLED素子モニタ子23の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子21の照明輝度強度を調整し、このLED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示することができる。
【0051】
この場合において、LED素子制御手段46が、画面上に表示されたLED素子モニタ子23に、選択信号が与えられて選択されることでこのLED素子モニタ子23を指定することを行っている。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の実施例の概略構成を示す図。
【図2】本発明の実施例の照明ハウジングおよびLED素子の配置を示す図。
【図3】本発明の実施例の照明ハウジングの他の形状およびLED素子の他の配置を示す図。
【図4】本発明の実施例の照明ハウジングの他の形状およびLED素子の他の配置を示す図。
【図5】画面構成を示す図。
【図6】本発明の実施例をブロックで示す図。
【図7】LED素子の操作手段を示す図。
【図8】LED素子の駆動手段を示す図。
【図9】LED素子モニタ子によって点灯するLED素子を指定する方法を示す図。
【図10】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【図11】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【図12】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【図13】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【符号の説明】
【0053】
1…LED照明装置1、2…照明機、3…画像処理装置、4…点灯操作装置、5…カメラ、6…球面形状、7…開放部、8…照明ハウジング、9…台座、10…被観測物、21…LED素子、22…画面部、23…LEDモニタ子、28…各種ボタン、29…スライドバー、41…LED素子操作手段、42…LED発光手段、43…画像処理手段、45…記憶手段(記憶媒体)、46…LED素子制御手段、47…画像表示手段、49…撮像画像取得、50…画像処理手段。
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(発光ダイオード)照明装置およびこのLED照明装置を使用した照明方法に関する。
【背景技術】
【0002】
カメラによって標本である被写体の画像を取り込んでユーザにとって最適な画像を生成する場合に、照明光の照射角度によって被写体の凹凸や模様などのコントラストが大きく変化することが知られている。
【0003】
特許文献1には、中央の開口部分の周囲に配置され、異なる色の光を発光するLED素子をそれぞれ複数個備えたLED発光手段と、LED発光手段のそれぞれの色のLED素子をそれぞれ完全に独立して駆動可能な配線手段と、前記LED発光手段の少なくとも前面に配置された光拡散手段とを備えたLED照明装置が記載されている。このLED照明装置は、LED照明装置を駆動する駆動手段と、LED照明装置と試料との距離を変化させる移動手段と、LED照明装置の中央の開口部分を介して試料を撮影するカメラ手段と、カメラ手段から出力される画像データを表示するモニタ手段と、カメラ手段から出力される画像データを取り込み、画像の所望の2点間のコントラストが最大になるように駆動手段および移動手段を制御する制御手段とを備えていることが記載されている。
【0004】
特許文献2には、発光ダイオードの第1の配列と、関連した標本の表面の選択された小部分への照明強度が発光ダイオードの選択されたサブセットに主に起因するように、発光ダイオードの第1の配列中のそれぞれの発光ダイオードから放射する光が照明領域中に配置された関連した標本を指向するように、第1の配列を固定するのに適した第1の固定手段と、選択された走査期間中、第1の配列に対する関連した標本の直線状の変位を表わす変位信号を受け入れる手段と、関連した標本の複数の一般的に直線状の部分が複数回照明されるように、変位信号に従って走査周期中に発光ダイオードに電流のパルスを選択的に供給するコントローラ手段と、変位信号を核コントローラ手段へ伝送する手段とを含むビデオ検査照明システムが記載されている。
【0005】
【特許文献1】特開2006−73767号公報
【特許文献2】特許第2540707号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、濃淡が鮮明な撮像画像を取得するに当って、設置された多数のLED素子の内のどのLED素子を点灯するかを迅速に決定することができ、しかも点灯することが決定されたLED素子の配置を画面上で容易に確認することができ、以って方向性のある照明輝度の強度の変化を迅速に調整することができるLED照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、複数のLED素子を備えたLED発光手段と、それぞれのLED素子を独立して操作するLED素子操作手段と、前記LED発光手段によって照射された被写体を撮像する撮像手段と、を備えたLED照明装置において、
少なくとも内壁が球面形状もしくは球面形状の一部が開放された球面形状とされた照明ハウジングを備え、
前記球面形状の内壁に、前記LED素子が別離状態でほぼ均一の密度で配置され、
前記LED素子操作手段には、前記LED素子に一群として、もしくは個々に点灯指示するLED素子制御手段が設けられ、
画像表示手段が、画面に、前記LED素子の配置と同一対応状態で、LED素子モニタ子を表示し、
前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、該LED素子モニタ子に関連づけられたLED素子を点灯し、該LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子の照明輝度強度を調整し、当該LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示すること
を特徴とするLED照明装置を提供する。
【0008】
本発明は、また、前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子に、選択信号が与えられて選択されることで当該LED素子モニタ子を指定することを特徴とするLED照明装置を提供する。
【0009】
本発明は、また、前記LED素子モニタ子は画面上に同心円となる複数のリング状に配設され、前記LED素子点灯制御手段によって、リング状表示のLED素子モニタ子が一群として指定されることを特徴とするLED照明装置を提供する。
【0010】
本発明は、また、前記LED素子点灯制御手段によって、一群のLED素子モニタ子を、画面上のリング状範囲によって指定することに加えて、全LED素子モニタ子指定、任意のLED素子モニタ指定および画面上の任意形状範囲によって指定することを特徴とするLED照明装置を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、画面上に表示した上述のLED素子モニタ子を使用してLED素子を点灯することができ、LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴によってLED素子の照明輝度強度調整ができ、LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示することができる。
【0012】
従って、濃淡が鮮明な撮像画像を取得するに当って、設置された多数のLED素子の内のどのLED素子を点灯するかを迅速に決定することができ、しかも点灯することが決定されたLED素子の配置を画面上で容易に決定し、確認することができ、以って方向性のある照明輝度の強度の変化を迅速に調整することができるLED照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例】
【0014】
図1は本発明の実施例のLED照明装置の構成を示す。
図1において、LED照明装置1は、照明機2,画像処理装置3,点灯操作装置4および撮像装置としてのカメラ5から構成される。
照明機2は、少なくとも内壁が球面形状6もしくは球面形状の一部に開放部7が形成された球面形状6を持つ照明ハウジング8によって構成される。
照明ハウジング8は、固定もしくは回転可能な台座9の上に置かれ、照明ハウジング8内の内部空間内で、台座9の上に被観測物10、すなわち標本が置かれる。
【0015】
後述するように、球面形状6の内壁に、LED素子が別離状態でほぼ均一の密度で配置される。球面形状6の1つの例として半球面が用いられ、その半球面には開放部7が上方に行くに従って漸次滑らかに曲線で狭まり、半球面の頂上には達しない切欠形状部で形成される。この切欠形状部はカメラによって照明ハウジング8内の被測定物を撮像するに足る空間があれば足りる。照明ハウジング8がカメラを内蔵することが可能の場合には開放部7を設けることを要しない。その例を図3に示す。また、図4に示すように半球面半分とした形状としてもよい。かれらの例の場合、多数のリング状の上にLED素子21が配置され、上方線ほどLED素子21の数が多くされている。リング状以外の配置形状を採用してもよい。
【0016】
点灯命令11によってLED素子が点灯し、カメラ5による撮像可能とされ、カメラ5による撮像され、被観測物10についての撮像画像12が所得される。
【0017】
撮像画像は、画像処理装置3に電子的に取り込まれる。
画像処理装置3は、画像処理手段を有していて、画像処理することができる。
画像処理装置3で、画像処理手段を用いて濃淡について計算された計算結果13は点灯操作装置4に導入される。点灯操作装置4はPCで構成することができ、記憶能力および演算処理能力および通信能力を備える、演算処理されて生成された指令信号は点灯命令14として画像処理装置3に送信され、点灯命令11とされる。
【0018】
図1にあっては、画像処理装置3と点灯操作装置4とを別体のものとして図示しているが、一体としてPCで構成することができる。
【0019】
照明ハウジング8の内壁LED素子21が格子状に規則正しく配置されている。照明ハウジング8には、前方部に開放部7が形成してある。
【0020】
図5は、点灯操作装置4の画像表示手段の画面部22の画面に表示されたLED素子モニタ子23を示す。画面は3つ領域に分けられ左方の領域24にはLEDモニタ子23が表示され、中央の領域25にはLED素子モニタ子強度配列26が表示され、そして右方の領域27には照明の最適化処理命令を送信する各種ボタン28が表示される。
【0021】
図5には、図2に示すLED素子21の配置に対応してLED素子モニタ子が表示してある。図3あるいは図4に示すLED素子21の配置に対応してLED素子モニタ子23を表示することができる。
【0022】
領域24において、画面表示手段が、LED素子21の配置と同一対応状態の配置で、LED素子モニタ子23を表示する。□内の色がそれぞれのLED素子21の照明輝度を表している。□は、またボタンを表わしており、いずれかのボタンを押し、領域27に表示した輝度を指定する。
【0023】
スライドバー29で指示位置を変更し、これによって対応するLED素子21を所望の照明輝度になるように点灯命令14,11を変更することができる。スライドバー29は、例えば0−255段階で照明輝度を変更することができる。表示された193は193段階目を表示している。
【0024】
領域27には、更にカメラ5が撮像した画像を写し出す画面部30が設けてあり、時々刻々の画像を表示することができる。領域27には、更にファイル読み書きボタン31が設けてある。これによって照明の点灯状態をファイルに書き込み、これを読み込んで再現することができる。
【0025】
領域25には、LED素子モニタ子強度配列26が表示してあり、各色表示されたボタン(LED素子モニタ子23)について色表示がどれくらいの照明強度の強さを示しているかを一目で判別できるようにしている。この段落は前述したように0−255段落であり、例えば最上方部が軽い黄色とされ、最下方部が重い黒色とされ、上方から下方に向けて橙,赤,青,緑,茶色によって色づけされる。
【0026】
このように画面上から照明機2のLED素子21の位置と照明輝度を指定することができ、LED素子点灯制御手段に点灯命令を送信することができる。そして、照明機2上の1つ1つのLED素子21の位置と照明輝度を表示し、確認することができる。
【0027】
図6は、本実施例の機能をブロックで示している。本実施例のLED照明装置1は、LED素子操作手段41、LED発光手段42および画像処理手段43を備える。
LED素子操作手段41は、記憶手段(記憶媒体)45、LED素子制御手段46および画面部を備えた画像表示手段47を有する。
【0028】
記憶手段45は、照明ハウジング8上に配設されたLED素子21の配置(配置方法と配置位置を含めて)と画面に表示されたLED素子モニタ子の配置とを記憶している。
また、記憶手段45は、画面上に表示されたLED素子モニタ子の選択方法を記憶している。
【0029】
LED素子制御手段46は、各種の制御機能を有していて、LED素子21に一群として、もしくは個々に点灯指示することができる。また、LED素子制御手段46は、画面にLED素子モニタ子を表示させ、LED素子モニタ子を一群として、もしくは個々に指定してLED素子21の点灯範囲を指定することができる。
【0030】
また、LED素子制御手段46は、点灯範囲指定に際して指定方法を指示することができる。
【0031】
また、LED素子制御手段46は、取得された濃淡特徴に基づいて基準値を参照して各LED素子21の照明輝度を調整するように調整信号を出力させることができる。また、LED素子21に白色ばかりでなく三色のLED素子21が設けられた場合には、これらの三色による色調和を制御することができる。
【0032】
このように、LED素子制御手段46は、格納されたプログラムを使用して各種の態様でLED素子21を点灯指示し、LED素子の照射輝度強度を調整することができる。
【0033】
画面表示手段47は、場面にLED素子モニタ子の表示、点灯したLED素子に対応して配置されたLED素子モニタ子によるLED素子点灯表示およびLED素子21の照明輝度強度表示、LED素子モニタ子強度配列表示,撮像した画像の表示,および各種制御ボタン表示を行う。
【0034】
LED発光手段42は、図2−図4に示すように、照明ハウジング8上に規則正しく配置された多数のLED素子21から構成される。
【0035】
画像処理手段43は、撮像手段としてのカメラ5によって取得された撮像画像取得49および画像処理手段50を有する。
【0036】
画像処理手段50は、撮像画像処理手段49で取得された画像について、画像上に、すなわち画面上に予め設定し、表示しておいたLED素子モニタ子の位置において、照明を反映した濃淡を取得する。濃淡を取得する方法には各種の方法があることが知られており、これらの方法を採用することができる。これによって、LED素子モニタ子上での濃淡特徴が計算結果として取得される。取得された濃淡特徴はLED素子操作手段46に伝達される。
【0037】
濃淡特徴を示す信号は受信したLED素子制御手段46は、被写体の認識に必要な限度が一定レベル以上になるように予め設定された輝度強度モードを用いて、いずれかのLED素子21の照明輝度強度の調整を行う。照明輝度強度調整は、画面に表示されたLED素子モニタ子を指定して手動によって行うことができる。
【0038】
このようにして、LED素子モニタ子23によってLED素子21の照明輝度強度を調整すると、LED素子モニタ子に照明輝度強度の強さが表示され、調整後の照明輝度強度で撮像された画像が画面部30に表示される。
【0039】
図7は、LED素子制御手段46によって制御される各LED素子21に対応して設けた発光ダイオード61および,抵抗62の配列を示す。
【0040】
図8は、LED素子点灯パルスをカメラの垂直同期信号と同期していることを示す。
図8において、LED素子21の点灯開始をカメラ5の垂直同期信号と同期させることによって撮像時のLED素子21のフリッカを軽減することを行う。LED素子点灯パルスのパルス幅を変えることによってLED素子21の照明輝度を変化させることができる。
【0041】
図9から図13は、照明ハウジング8に5段に同心状に配設されたLED素子21の点灯方法について示す。図9には5段のリング状配置が表示されるが、他の配置形状については類推されるべきである。
【0042】
図9は、画面の領域24にはLED素子21の配置に対応してLED素子モニタ子23が表示される。表示ポイントは□で表示され、予め設定をしたLED素子21の輝度強度が□内の色に色別表示される。
この状態では、LED素子21は点灯しておらず、従って撮像はされない。
領域27の、画面部22の上方部には形状指定部66が設けてある。
【0043】
図9に示す場合、上述のように、LED素子モニタ子23は複数の同心状のリング状に配置してある。
ここで、形状指定部66で、リングを指定しておくと、LED素子モニタ子23の1つを押すと(他の指定方法例えばクリックであってもよい)このLED素子モニタ子に関連づけられたLED素子が選択され、この選択信号が与えられたLED素子が属する同じ段のリング状に配列されたすべてのLED素子が点灯することがLED素子制御手段46によって指示される。
【0044】
“バー”を指定しておくと、同じ段のリング状配置の3つのポイントを指定することができ、その3つのポインチに関連づけられた範囲のLED素子モニタ子が指定されてこの範囲にあるLED素子のすべてが点灯指示される。
“ドーム”を指定しておくと、すべてのLED素子が点灯指示される。
“オート”を指定しておくと、自動で1つ1つのLED素子について最適輝度が計算され点灯指示される。
“マニュアル”を指定しておくと、手動で1つ1つのLED素子モニタ子を指定し、これに関連するLED素子について点灯指示することができる。範囲を指定することによってその範囲に関連したすべてのLED素子を点灯指示できる。
【0045】
図10において、“リング”が指定され、表示されたリングの上から第4列目のリング71に位置する1つのLED素子モニタ子23が押されたことによってリング71に属するすべてのLED素子モニタ子23が選定される。このリング71にあるすべてのLED素子モニタ子23が選択されたことを示すために第4列目のリングに亘って黄色表示のリング状の黄色をした帯が図に示すようにしてLED点灯制御手段46によって設定され、画面上にリング状範囲として表示される。これによって、このリング配置とされたLED素子モニタ子23に関係づけられたすべてのLED素子21が点灯される。このようにして制御された結果の撮像画像が画面部22に表示される。
【0046】
図11において、“バー”が指定され、リングの上から第3列目のリング73に位置した3つのポイント72(72A,72B,72C)が指定されてこの範囲を示すリング状の黄色をした帯73が図に示すようにして表示され、この3つのポイント範囲にあるすべてのLED素子モニタ子23が選択され、これらのLED素子モニタ子23に関連づけられたすべてのLED素子21が点灯される。
【0047】
図12において、“ドーム”が指定されると全域について指定されたことを示す全域黄色表示74がなされ、すべてのLED素子が点灯される。
【0048】
図13において、“マニュアル”が指定されると、マニュアル任意形状範囲を指定範囲75として設定することができる。この指定範囲75が設定されると、この範囲に含まれるLED素子モニタ子23を全部含むようにして黄色指定範囲76が設定される。この黄色指定範囲76にあるすべてのLED素子モニタ子23が指定され、これらのLED素子モニタ子に関連づけられたすべてのLED素子が点灯される。
【0049】
“オート”を指定した場合も同様にLED素子モニタ子を自動指定し、これに関係づけられたLED素子を自動的に点灯することができる。
従って、LED素子21について、図9−図13に示すように、LED素子21を一群として、もしくは個々に点灯指示し、点灯することができる。
【0050】
このように、本実施例のLED照明装置1は、画像表示手段47が、画面に、LED素子21の配置と同一対応状態で、LED素子モニタ子23を表示し、LED素子制御手段46が、画面上に表示されたLED素子モニタ子23の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、このLED素子モニタ子23に関連づけられたLED素子21を点灯し、このLED素子モニタ子23の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子21の照明輝度強度を調整し、このLED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示することができる。
【0051】
この場合において、LED素子制御手段46が、画面上に表示されたLED素子モニタ子23に、選択信号が与えられて選択されることでこのLED素子モニタ子23を指定することを行っている。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の実施例の概略構成を示す図。
【図2】本発明の実施例の照明ハウジングおよびLED素子の配置を示す図。
【図3】本発明の実施例の照明ハウジングの他の形状およびLED素子の他の配置を示す図。
【図4】本発明の実施例の照明ハウジングの他の形状およびLED素子の他の配置を示す図。
【図5】画面構成を示す図。
【図6】本発明の実施例をブロックで示す図。
【図7】LED素子の操作手段を示す図。
【図8】LED素子の駆動手段を示す図。
【図9】LED素子モニタ子によって点灯するLED素子を指定する方法を示す図。
【図10】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【図11】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【図12】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【図13】図9に示す方法を用いて指定したLEDモニタ子を表示する図。
【符号の説明】
【0053】
1…LED照明装置1、2…照明機、3…画像処理装置、4…点灯操作装置、5…カメラ、6…球面形状、7…開放部、8…照明ハウジング、9…台座、10…被観測物、21…LED素子、22…画面部、23…LEDモニタ子、28…各種ボタン、29…スライドバー、41…LED素子操作手段、42…LED発光手段、43…画像処理手段、45…記憶手段(記憶媒体)、46…LED素子制御手段、47…画像表示手段、49…撮像画像取得、50…画像処理手段。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のLED素子を備えたLED発光手段と、それぞれのLED素子を独立して操作するLED素子操作手段と、前記LED発光手段によって照射された被写体を撮像する撮像手段と、を備えたLED照明装置において、
少なくとも内壁が球面形状もしくは球面形状の一部が開放された球面形状とされた照明ハウジングを備え、
前記球面形状の内壁に、前記LED素子が別離状態でほぼ均一の密度で配置され、
前記LED素子操作手段には、前記LED素子に一群として、もしくは個々に点灯指示するLED素子制御手段が設けられ、
画像表示手段が、画面に、前記LED素子の配置と同一対応状態で、LED素子モニタ子を表示し、
前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、該LED素子モニタ子に関連づけられたLED素子を点灯し、該LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子の照明輝度強度を調整し、当該LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示すること
を特徴とするLED照明装置。
【請求項2】
請求項1において、前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子に、選択信号が与えられて選択されることで当該LED素子モニタ子を指定することを特徴とするLED照明装置。
【請求項3】
請求項1において、前記LED素子モニタ子は画面上に同心円となる複数のリング状に配設され、前記LED素子点灯制御手段によって、リング状表示のLED素子モニタ子が一群として指定されることを特徴とするLED照明装置。
【請求項4】
請求項3において、前記LED素子点灯制御手段によって、一群のLED素子モニタ子を、画面上のリング状範囲によって指定することに加えて、全LED素子モニタ子指定、任意のLED素子モニタ指定および画面上の任意形状範囲によって指定することを特徴とするLED照明装置。
【請求項1】
複数のLED素子を備えたLED発光手段と、それぞれのLED素子を独立して操作するLED素子操作手段と、前記LED発光手段によって照射された被写体を撮像する撮像手段と、を備えたLED照明装置において、
少なくとも内壁が球面形状もしくは球面形状の一部が開放された球面形状とされた照明ハウジングを備え、
前記球面形状の内壁に、前記LED素子が別離状態でほぼ均一の密度で配置され、
前記LED素子操作手段には、前記LED素子に一群として、もしくは個々に点灯指示するLED素子制御手段が設けられ、
画像表示手段が、画面に、前記LED素子の配置と同一対応状態で、LED素子モニタ子を表示し、
前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子の内のいくつかを一群としたLED素子モニタ子および個々のLED素子モニタ子のいずれかのLED素子モニタ子を指定して、該LED素子モニタ子に関連づけられたLED素子を点灯し、該LED素子モニタ子の位置における濃淡特徴を取得して対応のLED素子の照明輝度強度を調整し、当該LED素子モニタ子に点灯されたLED素子の照明輝度強度の強さを色別表示すること
を特徴とするLED照明装置。
【請求項2】
請求項1において、前記LED素子制御手段が、画面上に表示された前記LED素子モニタ子に、選択信号が与えられて選択されることで当該LED素子モニタ子を指定することを特徴とするLED照明装置。
【請求項3】
請求項1において、前記LED素子モニタ子は画面上に同心円となる複数のリング状に配設され、前記LED素子点灯制御手段によって、リング状表示のLED素子モニタ子が一群として指定されることを特徴とするLED照明装置。
【請求項4】
請求項3において、前記LED素子点灯制御手段によって、一群のLED素子モニタ子を、画面上のリング状範囲によって指定することに加えて、全LED素子モニタ子指定、任意のLED素子モニタ指定および画面上の任意形状範囲によって指定することを特徴とするLED照明装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2010−54768(P2010−54768A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−219181(P2008−219181)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(000136941)株式会社ベテル (10)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(000136941)株式会社ベテル (10)
【Fターム(参考)】
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