JP3550928B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＣＤカメラなどにより撮像する対象を遠方より照明する照明装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フレネルレンズには曇りを防止する熱線を貼り付けることができないため、筺体前面に固定されかつフレネルレンズ前方に熱線を貼り付けたガラスを設け、このガラスが曇る危険性がある場合には、熱線に通電することによりガラス全体を暖めて曇りを防止したり、フレネルレンズおよび前面ガラスの間にヒーターを配置し、ガラスが冷却され曇る危険性がある場合にはヒーターに通電することにより、フレネルレンズとガラスの間に有効的なガイド部を構成し、効率的に高温の上昇気流を発生させ曇りを防止していた。
【０００３】
従来の照明装置の曇り防止技術として普及しているのは、自動車における曇り防止手段を参考にして構成されたものがある。図４（ａ）（ｂ）は自動車におけるリアウィンドウのように構成された提案であり、図４（ａ）は筺体正面図、図４（ｂ）は筺体内部を示す断面図である。図において２０は熱線を貼り付けたガラスであり、筺体９とともに照明装置の外面を構成している。その内部には、８はフレネルレンズであり、１はＬＥＤ発光体、２は制御部、３はＬＥＤ発光体１と制御部２を支持する固定具、４は電流部、５は冷却ファンである。
【０００４】
図５は自動車におけるフロントウィンドウのデフロスターによる高温の上昇空気を与え曇りを防止するように構成された提案であり、２１はヒーター、２２はガラスであり、１から５および８，９は図４に示した照明装置と同一のものである。
【０００５】
このような従来の照明装置では、フレネルレンズとガラスとにより照明光の経路が光学的な２重構造となっており、冷却ファン５によりＬＥＤ発光体１、制御部２には上方から下方への空気流を発生させ、また電源部４には平面上に空気流を与え電源部４を冷却する。また、ガラスの曇り防止のためガラスに貼った熱線やガラス下部にヒーターを設け曇り防止をおこなっており、そのための電力供給をおこなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように照明光が透過する経路にフレネルレンズとガラスが光学的な２重構造となっているので、それぞれの透過特性により照明パワーの減衰が大きくなる。また、前面ガラスに熱線を貼り付けている場合は、透過面積が縮小することになったり、さらには熱線やヒーターの熱源を設けることにより消費電力が増加するため、改善が望まれていた。
【０００７】
この発明は、このような従来の課題を改善するもので、照明光の透過特性の劣化を最小とし、かつ新たな熱源に対する電力消費の必要のない照明装置を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る照明装置は、ＬＥＤ発光体、制御部により発生する熱を入口ガイド部により冷却ファンの吸い込み効果により効率的に引き、その後出口ガイド部により冷却空気を冷却ファン吐き出し口から効率的に電源部上部を通過させ、筺体とともに外面を構成するフレネルレンズの下部に導くように構成したものである。
【０００９】
また、第２の発明に係る照明装置はフレネルレンズの湿度を常にモニターし許容湿度と比較する比較装置と、冷却ファンの故障など構成要素の異常により許容湿度に達した場合は警報を発する警報装置とにより構成したものである。
【００１０】
また、第３の発明に係る照明装置は筺体内全体の湿度を下げ乾燥状態を高めながら、特にフレネルレンズには乾燥空気を供給するように構成したものである。
【００１１】
さらに、第４の発明に係る照明装置は筺体外の温度および筺体内の湿度をモニターし比較する比較装置と、許容湿度範囲においては、各構成要素に許容される環境空気温度に達するまでは冷却ファンを使用しないように制御する制御装置と、放熱性を確保するために電源部の上部に設けられたガイド部を開放する駆動装置とを備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示すもので、１はＬＥＤ発光体、２はＬＥＤ発光体１の発光タイミングを制御する制御部、３はＬＥＤ発光体１と制御部２を支持する取付具、４はＬＥＤ発光体１と制御部２に電力を供給する電源部、５はＬＥＤ発光体１、制御部２、電源部４を強制空冷するための冷却ファン、６は冷却ファン５の入口にあり効率的に下降空気流を形成する入口ガイド部、７は冷却ファン５を通じ吐き出された空気流を電源部４の冷却を効率的に行なうための出口ガイド部、８はＬＥＤ発光体１からの照明光を照明目標に対し効率のよいものとするためのフレネルレンズ、９はフレネルレンズ８とともに外面を構成する筺体である。
【００１３】
図２は、図１に示した照明装置の内部における冷却システムを表わした断面図であって、１０はこの筺体９の内側でフレネルレンズに設けられた湿度センサー、１１は冷却ファン５の吸い込み口にいたる第１の冷却空気の流れ、１２は入口ガイド部６に設けられた乾燥剤、１３は冷却ファン５の吐き出し口からの第２の冷却空気の流れを示す。また、１４はフレネルレンズ８の内面における上昇空気を示している。
【００１４】
また図２において、１５は湿度センサー１０からの応答量と許容湿度との比較を行なう比較装置、１６はこの比較装置１５より許容湿度を超えた場合に警報を発する警報装置である。
【００１５】
また、図３は筺体内部をフレネルレンズ８側から見た図であり、１７は筺体外部に設けられた温度センサー、１８は電源部４の上方で２分割面を有する出口ガイド部７を回転駆動し開放する開閉駆動部、１９は冷却ファン５および開閉駆動部を制御する制御装置である。
【００１６】
次に上記実施の形態１の動作を説明する。照明装置を働かさせるために電源部４に対し電力が投入されると、電源部４よりＬＥＤ発光体１および制御部２に電力が供給されＬＥＤ発光体は発光するようになる。ＬＥＤ発光体１は制御部２により一定のタイミングのもとに発光するようにコントロールされるが、この発光動作を安定的かつ連続的に継続して得るようにするためには、これらの構成品は使用温度範囲となるように適正な冷却が必要であることはいうまでもない。冷却ファン５の吸い込み口の入口ガイド部６はこの目的のために設けられ、ＬＥＤ発光体１および制御部２の実装電気部品上を安定した第１の冷却空気１１を形成し、実装電気部品を冷却しながら次第に吸熱し、冷却ファン５の入口ではその空気温度は上昇している。また入口ガイド部６の冷却ファン５の入口において、第１の冷却空気１１に対し乾燥剤１２により空気中の湿気が吸収され、冷却ファン５を通過すると電源部４および出口ガイド部７により構成された空間を、第２の冷却空気１３が流れ電源部４の実装電気部品を冷却しながら、自身はその温度をさらに上昇させる。フレネルレンジ８の下部まで導かれた乾燥した上昇空気１４は、フレネルレンズ８が外部の空気温度に応じ露点温度に達し曇りが生じる状態を防止し照明光の透過特性を健全に保持することになる。このように照明装置の内部における空気の乾燥度を高めながら、冷却空気の循環をモニターしている。
【００１７】
湿度センサー１０がフレネルレンズ８に設けれた理由について説明する。照明装置は一般にカメラを用いた撮像系を有する装置と共に用いられ、その照度の劣化は撮像装置による対象物の取得映像の劣化に直接影響する。従って、照明−撮像システムの健全性を評価するためには、撮像装置とは別に照明装置のみでの健全性を確認することが求められ、その重要な要素としてフレネルレンズ８の透過度があり、曇りがないことにより適正な照度を対象物に与えていることをモニターする必要がある。
【００１８】
また、湿度センサー１０によりフレネルレンズ８の湿度をモニターすることにより、照度に障害となる曇りが生じる湿度を予め比較装置１５に設定しておき、これにて検知した場合は照明装置の異常としてシステム異常を警報装置１６より発することになる。
【００１９】
さらにまた、夏場など外部温度が高く、さらには内部発熱や筺体９を通じて行われる熱侵入により内部温度がさらに高くなる場合は、機器の熱的条件の制約により冷却ファン５は連続稼働となることが多い。しかし、冬場などは外部温度が低く筺体内部の機器を冷却するまでもない場合は、温度センサー１７から出力される温度の応答量が比較装置１５に入力され、湿度センサー１０から出力される湿度の応答量に対する露点温度とを比較し、内部の湿度が外部温度における露点に達しない範囲では、冷却ファン５は制御装置１９からの出力により動作させない。この時は電源部４の上方では、２分割面を有する出口ガイド部７は制御装置１９により回転駆動され、電源部４の上方は開放されるので放熱性を高めることができることになる。
【００２０】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１はＬＥＤ発光体を用いた照明装置であるが、発光体が連続的、あるいは簡潔的に働いており、それらの電気機器からの発熱を冷却する強制空冷の循環空気を有効的に用いることができる他の照明装置でも適用可能である。
【００２１】
ところで上記説明では、この発明を照明装置に利用する場合について述べたが、その他発熱機器が実装され内部の結露が障害となるような装置にも利用できることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、発熱機器からの熱量を有効に利用し、照明光が透過するフレネルレンズ部にデフロスター効果のある乾燥度の高い空気流を作るように構成したので、熱線を貼った前面のガラスやヒーターが不要となり、フレネルレンズを最外部に直接外部に出すことができ、照明の透過特性の改善、透過面積の改善、さらに別にガラスの曇り止めを設置する必要がないので、消費電力の改善ができる。
【００２３】
また、フレネルレンズに湿度センサー、さらに許容湿度に対する比較装置、これを超える場合には警報装置を備えたので、撮像系の健全性が保障できる。
【００２４】
さらにまた、冷却ファンの運転が必要な条件を設定する比較装置を設け、この出力を制御装置により冷却ファンの運転を稼働・停止することができ、冷却ファンの寿命を伸ばすことができるばかりか、さらには消費電力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による照明装置の一実施例の全体構成図である。
【図２】この発明による冷却空気循環システムを表わした断面図である。
【図３】この発明による照明前面部を内部から見た図である。
【図４】従来の照明装置を示す正面図と断面図である。
【図５】従来の照明装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤ発光体、２ 制御部、４ 電源部、５ 冷却ファン、７ 出口ガイド部、１０ 湿度センサー、１２ 乾燥剤、１５ 比較装置、１６ 警報装置、１７ 温度センサー、１８ 開閉駆動部、１９ 制御装置。

Claims (4)

1. 照明を行なうためのＬＥＤ発光体と、
   このＬＥＤ発光体の発光タイミングを制御する制御部と、
   上記ＬＥＤ発光体およびこの制御部に電力を供給する電源部と、
   上記ＬＥＤ発光体、上記制御部およびこの電源部を強制空冷する冷却ファンと、
   上記ＬＥＤ発光体から発光される光を絞り遠方にて照明するフレネルレンズと、
   上記冷却ファンの入口に載置され、空気流を形成する入口ガイド部と、
   上記冷却ファンから出たこの空気流を上記フレネルレンズの下部まで導入し、上記フレネルレンズの略下部から略上部に向けてこの空気流を吹き付ける出口ガイド部と、
   少なくとも、上記フレネルレンズ、上記ＬＥＤ発光体、上記制御部、上記電源部、上記冷却ファン、上記入口ガイド部、上記出口ガイド部を覆う筺体と、
   を備えたことを特徴とする照明装置。
2. 上記フレネルレンズの上記筐体内に設けられた湿度センサーと、
   この湿度センサーからの応答量と予め設定した許容湿度とを比較する比較装置と、
   この比較装置の比較結果により照明装置の異常を検知した場合に、警報を発生する警報装置と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 上記冷却ファンの入口近傍に乾燥剤を設け、乾燥度の高い空気流を生成する様にしたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
4. フレネルレンズの上記筐体内に設けた湿度センサーと、
   上記筺体の外部に設けた温度センサーと、
   上記湿度センサーからの応答量と上記温度センサーからの応答量とを許容制御量に対し比較する比較装置と、
   上記温度センサーからの応答量が許容温度に達するまでは、許容湿度を超えない限り冷却ファンを停止し、出口ガイド部を回転駆動する開閉駆動部と、
   上記冷却ファンとこの開閉駆動部を制御する制御装置、
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。

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