(57)【要約】【課題】  テレビカメラの捉える映像にちらつきが生じないようにしたＬＥＤ照明装置を提供することである。【解決手段】  複数のＬＥＤ１４を有したＬＥＤ器具１２は、被写体の照明用に使用され、ＬＥＤ点灯装置１３でＰＷＭ制御されてＬＥＤ１４の点灯が行われる。ＬＥＤ点灯装置１３は、テレビカメラで撮影した被写体の映像の奇数フィールドと偶数フィールドとの明るさがほぼ同じになるように、かつ、人間の目に映像のちらつきを感じない周波数でＰＷＭ制御しＬＥＤ１４を点灯する。これにより、テレビカメラで撮影した映像でもちらつかなくなる。【選択図】  図１
2006079990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤを有し被写体の照明用に使用され、ＰＷＭ制御されて前記ＬＥＤの点灯が行われるＬＥＤ器具と；
テレビカメラで撮影した前記被写体の映像の奇数フィールドと偶数フィールドとの前記ＰＷＭ制御による前記ＬＥＤの点灯時間の差分が前記映像のちらつきに影響しない周波数でＰＷＭ制御し前記ＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置と；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
複数のＬＥＤを有し被写体の照明用に使用され、前記ＬＥＤの点灯がＰＷＭ制御により行われるＬＥＤ器具と；
前記ＰＷＭ制御の周波数が前記被写体の映像を撮影するテレビカメラの同期周波数の整数倍かつ２９９．７Ｈｚ以上となる周波数でＰＷＭ制御し前記ＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置と；
を備えたことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた舞台・スタジオ向けのＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、舞台やテレビスタジオ等の照明用に使用されるスポットライトの光源には、ハロゲン電球や放電ランプが使用されている。これは、光源の発光部分がレンズに対して十分小さく、レンズが光源の光を充分に取り込むことができ効率よく照射できるからである。ハロゲン電球や放電ランプを用いたスポットライトでは、フィラメントをできるだけ高温に熱して光を発生させるので、可視光だけでなく多くの熱線を放射する。従って、光源を収納する筐体には熱に耐える鉄あるいは軽金属の板が使用され、またレンズも耐熱性のガラスが使用されるので、スポットライトが重くなりスポットライトの移動に労力を要している。
【０００３】
そこで、多数のＬＥＤを光源として配置し、各ＬＥＤの照射ビームを一点に集光させて仮想の単一点光源ユニットを構成し、この光源ユニットとレンズとの位置関係を可変にして被照射面の照度及び照度分布を変化させるようにしたＬＥＤ照明装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３０７５０２号公報（図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＬＥＤ照明装置の光源であるＬＥＤをＰＷＭ制御で点灯制御して、ＬＥＤによる照射面（被写体）をテレビカメラなどで撮影すると、ＰＷＭ制御の周波数帯によっては、テレビカメラの映像にちらつき（フリッカ）が発生することがある。
【０００５】
これは、ＰＷＭ制御によるＬＥＤの点灯制御は、所定の周波数でＬＥＤの点消灯を繰り返し、ＬＥＤの点灯時間をパルス幅の大きさで制御して照射面の明るさを制御するものであることから、テレビカメラで撮影するタイミングがＬＥＤの点消灯のタイミングに適合しない場合があるからである。
【０００６】
一般に、テレビカメラは同一映像を奇数フィールドと偶数フィールドとで取り込み撮影するが、例えば、奇数フィールドの映像を取り込む際にはＬＥＤが点灯しており、偶数フィールドの映像を取り込む際にはＬＥＤが消灯していると、奇数フィールドの映像は明るく偶数フィールドの映像は暗くなってしまうので、同一映像にちらつきが生じてしまう。
【０００７】
本発明の目的は、テレビカメラの捉える映像にちらつきが生じないようにしたＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤを有し被写体の照明用に使用され、ＰＷＭ制御されて前記ＬＥＤの点灯が行われるＬＥＤ器具と；テレビカメラで撮影した前記被写体の映像の奇数フィールドと偶数フィールドとの前記ＰＷＭ制御による前記ＬＥＤの点灯時間の差分が前記映像のちらつきに影響しない周波数でＰＷＭ制御し前記ＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置と；を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。ＬＥＤ照明装置は、舞台やテレビスタジオ等の照明用に使用されるスポットライトとして使用される照明装置であり、光源として複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が使用され、被写体に対して集光レンズで集光した光を照射する。ＬＥＤとしては、いわゆるパワー型ＬＥＤ及び砲弾型ＬＥＤの双方を含み、パワー型ＬＥＤのみが配置される場合、砲弾型ＬＥＤのみが配置される場合、パワー型ＬＥＤ及び砲弾型ＬＥＤの双方が配置される場合の双方を含む。ＬＥＤの発光出力はＬＥＤ点灯装置によりＬＥＤに供給される点灯電源を所定の周波数でＰＷＭ（パルス幅）制御することにより制御される。
【００１０】
ＬＥＤ点灯装置は、所定の周波数でＬＥＤに供給される点灯電源をＰＷＭ制御しＬＥＤを点灯する。すなわち、制御部でスイッチ素子を所定の周波数でＰＷＭ制御し、ＬＥＤに供給される点灯電源を制御してＬＥＤの点灯時間を調節し、ＬＥＤの発光出力を制御する。その際の所定の周波数は、テレビカメラで撮影した被写体の映像の奇数フィールドと偶数フィールドとのＰＷＭ制御によるＬＥＤの点灯時間の差分が映像のちらつきに影響しない高い周波数とする。例えば、ＰＷＭ制御の周波数を４．５ｋＨｚ以上に設定する。
【００１１】
これにより、テレビカメラで撮影した映像における奇数フィールドと偶数フィールドとのＰＷＭ制御による差分は最大で１パルス分であるから、その１パルス分の差分が生じてもテレビカメラの映像のちらつきに影響しない。
【００１２】
本発明によれば、ＰＷＭ制御の周波数を高くするので、テレビカメラの映像の奇数フィールドと偶数フィールドとで明るさの差分（１パルス）が生じても、テレビカメラの映像のちらつきへの影響が小さくなる。従って、テレビカメラで撮影した映像でもちらつかなくなる。
【００１３】
請求項２の発明に係わるＬＥＤ照明装置は、複数のＬＥＤを有し被写体の照明用に使用され、前記ＬＥＤの点灯がＰＷＭ制御により行われるＬＥＤ器具と；前記ＰＷＭ制御の周波数が前記被写体の映像を撮影するテレビカメラの同期周波数の整数倍かつ２９９．７Ｈｚ以上となる周波数でＰＷＭ制御し前記ＬＥＤを点灯するＬＥＤ点灯装置と；を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、ＰＷＭ制御の周波数として高い周波数とすることに代えて、テレビカメラの同期周波数の整数倍となる周波数でＰＷＭ制御するようにしたものである。例えば、テレビカメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）に対し、ＰＷＭ制御の周波数をその同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の整数倍とする。これにより、テレビカメラで撮影した映像における奇数フィールドと偶数フィールドとのパルスを同数とすることができ、奇数フィールドと偶数フィールドとを同じ明るさにすることができる。なお、実用的には、３００Ｈｚ未満の低い周波数では、人間の目による目視の段階でちらついてしまうので、テレビカメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の５倍の周波数（２９９．７Ｈｚ）以上とすることが望ましい。
【００１５】
本発明によれば、カメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の整数倍に設定するので、奇数フィールドおよび偶数フィールドがともに同じ明るさとなり、しかも、人間の目による目視の段階でちらつかない周波数、すなわち、カメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の５倍以上の２９９．５Ｈｚ以上に設定するので、カメラで撮影した映像もちらつかなくなる。これにより、ＬＥＤ器具による照射面（被写体）をテレビカメラなどで撮影した際のちらつき（フリッカ）を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ＰＷＭ制御の周波数を高くするので、テレビカメラの映像の奇数フィールドと偶数フィールドとで明るさの差分（１パルス）が生じても、テレビカメラの映像のちらつきへの影響が小さくなる。従って、テレビカメラで撮影した映像でもちらつかなくなる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、カメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の整数倍に設定するので、奇数フィールドおよび偶数フィールドがともに同じ明るさとなり、しかも、人間の目による目視の段階でちらつかない周波数、すなわち、カメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の５倍以上の２９９．５Ｈｚ以上に設定するので、カメラで撮影した映像もちらつかなくなる。これにより、ＬＥＤ器具による照射面（被写体）をテレビカメラなどで撮影した際のちらつき（フリッカ）を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の構成図、図２は正面図である。ＬＥＤ照明装置１１はＬＥＤ器具１２とＬＥＤ点灯装置１３とから構成される。ＬＥＤ器具１２には、複数のＬＥＤ１４を配列したＬＥＤ配列部１５が収納されるとともに、ＬＥＤ配列部１５の複数のＬＥＤ１４から出射された出射光を集光して外部に照射する集光レンズ１６が収納されている。
【００１９】
集光レンズ１６は、ＬＥＤ配列部１５から離間して配設され、ＬＥＤ配列部１５の複数のＬＥＤ１４から出射される出射光を集光するものであり、球面レンズや平坦状レンズで形成される。図１では１個のフレネルレンズを用いた場合を示している。
【００２０】
また、集光レンズ１６とＬＥＤ配列部１５との距離を相対的に可変とする移動機構１７が設けられており、移動機構１７は光源フォーカスハンドル１７ａ及びレンズフォーカスハンドル１７ｂから構成されている。この移動機構１７によりフォーカスさせることにより、被写体の被照射面での照射面積を連続変化させ、また光量を連続変化させる。また、ＬＥＤ器具の集光レンズ１６側にはバンドア１８が設けられており、このバンドア１８の開閉角度を調節することにより、ＬＥＤ器具１２からの光の照射範囲を調節する。
【００２１】
ＬＥＤ点灯装置１３は、調光信号に基づいてＬＥＤを調光制御する制御部１９と、制御部１９からの指令に基づいてスイッチ素子を駆動しＬＥＤ１４に供給される点灯電源を所定の周波数でＰＷＭ（パルス幅）制御するドライバ２０とから構成される。これにより、ＬＥＤ１４の発光出力は調光信号に基づいて調光制御される。
【００２２】
図３は、ＬＥＤ点灯装置１３によるＬＥＤ１４のＰＷＭ制御の一例を示す特性図である。ＬＥＤ点灯装置１３は、調光信号に基づいてＬＥＤ１４に供給する点灯電源の供給時間をＰＷＭ制御する。そのＰＷＭ制御の周波数は、テレビカメラで撮影した被写体の映像のちらつきに影響しない周波数とする。テレビカメラの同期周波数は５９．９４Ｈｚであり約６０Ｈｚである。従って、映像の１フレームにおける奇数フィールドは約１６．７ｍｓ、偶数フィールドも約１６．７ｍｓである。この約１６．７ｍｓの間に、奇数フィールドと偶数フィールドとで１パルス分の差による明るさの差が生じても、人間の目で映像のちらつきを感じない周波数とする。例えば、ＰＷＭ制御の周波数を４．５ｋＨｚ以上に設定する。
【００２３】
このように、テレビカメラで撮影した被写体の映像の奇数フィールドと偶数フィールドとのＰＷＭ制御によるＬＥＤ１４の点灯時間の差分が映像のちらつきに影響しない周波数でＰＷＭ制御し、ＬＥＤ１４を点灯するので、テレビカメラで撮影した映像でもちらつかなくなる。
【００２４】
図４は、ＬＥＤ点灯装置１３によるＬＥＤ１４のＰＷＭ制御の他の一例を示す特性図である。図４の一例は、ＬＥＤ点灯装置１３でのＰＷＭ制御の周波数が被写体の映像を撮影するテレビカメラの同期周波数の整数倍で、かつテレビカメラの同期周波数の５倍、すなわち、２９９．７Ｈｚ以上となる周波数でＰＷＭ制御するようにしたものである。ＰＷＭ制御の周波数をテレビカメラの同期周波数の整数倍とすることで、テレビカメラで撮影した映像の奇数フィールドと偶数フィールドとのパルス数が同数となる。従って、奇数フィールドと偶数フィールドとが同じ明るさになる。
【００２５】
なお、テレビカメラで撮影した映像の奇数フィールドと偶数フィールドとのパルス数が同数であっても、約３００Ｈｚ未満の周波数では、人間の目による目視でちらつきを感じるので、ＰＷＭ制御の周波数は、テレビカメラの同期周波数（５９．９４Ｈｚ）の５倍の周波数（２９９．７Ｈｚ）以上の周波数としている。これにより、ＬＥＤ器具１２による被写体の照射面をテレビカメラで撮影した際のちらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係わるＬＥＤ照明装置の正面図。
【図３】本発明の実施の形態におけるＬＥＤ点灯装置によるＬＥＤのＰＷＭ制御の一例を示す特性図。
【図４】本発明の実施の形態におけるＬＥＤ点灯装置によるＬＥＤのＰＷＭ制御の他の一例を示す特性図。
【符号の説明】
【００２７】
１１…ＬＥＤ照明装置、１２…ＬＥＤ器具、１３…ＬＥＤ点灯装置、１４…ＬＥＤ、１５…ＬＥＤ配列部、１６…集光レンズ、１７…移動機構、１８…バンドア、１９…制御部、２０…ドライバ
【図１】
2006079990.tif 000003
【図２】
2006079990.tif 000004
【図３】
2006079990.tif 000005
【図４】
2006079990.tif 000006