(57)【要約】【課題】照明領域の明るさによらず、所定の分解能を維持するとともに、明るさ指標に基づいた調光レベルの制御における演算を簡素化した照明システム提供する。【解決手段】照明システムは、照明器具３と、照明器具３の照明領域を撮像領域とするカメラ１と、カメラ１からの出力に基づいて照明器具３の調光レベルを調整する照明制御装置２とを備える。照明制御装置２は、照明器具３の調光レベルを調整する照明制御部２１と、各種設定情報が記憶される記憶部２２と、カメラ１からの出力のγ特性を再補正した明るさ指標を求めるγ特性再補正部２４とを備える。γ特性再補正部２４は、明るさ指標のγ特性値が１となるようにγ特性を再補正する。照明制御部２１は、この明るさ指標と予め設定された明るさ目標値に基づいて、照明器具３の調光レベルを調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具と、
前記照明器具によって照明される被照射面を撮像しγ補正後の信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から出力される前記信号のγ特性を再補正して、前記被照射面の照度を示す明るさ指標を出力するγ特性再補正手段と、
前記明るさ指標が所定の範囲内に収まるよう照明器具の調光レベルを制御する照明制御手段とを備え、
前記γ特性再補正手段は、前記被照射面の照度と前記明るさ指標とが正比例の関係となるように前記信号のγ特性を再補正することを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
外光の存在しない環境条件下において、前記被照射面の照度と前記明るさ指標との関係が正比例となるような補正値を複数通りの照度について求め、各照度における前記信号と前記補正値とを対応付けた補正テーブルを有し、
前記照明制御手段は、前記記憶手段から補正テーブルを読み出して、前記信号に応じた前記補正値を前記補正テーブルから求めて前記明るさ指標を補正することを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明器具による照明領域に設けられた撮像領域を撮像するカメラを備え、カメラで撮像した撮像画像に基づいて、人の検知や照明領域の明るさを検知して、照明器具の調光レベルを調整する照明システムが提供されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この種の照明システムにおいては、カメラが撮像した撮像画像の平均画素値に基づいて照明領域の明るさを一定にする制御が行われる。具体的には、まず初期設定として、予め外光の入射しない環境で照明領域が適切な明るさとなるように照明器具の光出力を設定し、照明領域に設けられた撮像領域をカメラによって撮像する。次に、撮像した撮像画像の平均画素値を求め、明るさ目標値として不揮発性メモリなどの記憶部に記憶する。その後、実際に運用が開始され、外光が窓から入射して照明領域が明るくなると、カメラが撮像する撮像画像の平均画素値が上昇するので、照明器具の調光レベルを低下させるよう制御が行われる。この時、カメラが撮像する撮像画像の平均画素値が明るさ目標値になるまで照明器具の調光レベルを低下することで、照明領域の明るさが一定に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６２９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的にカメラは、ＣＲＴや液晶パネルなどの表示デバイスと組み合わせて使用することがほとんどである。ここで、これらの表示デバイスは、γ特性値が２．０前後であるので、表示デバイスに撮像画像を表示した際に輝度や色合いの再現性を高めることを目的として、一般的なカメラのγ特性値は０．５程度に設定されている。
【０００６】
このようなカメラを、上述のような照明システムの撮像素子として利用する場合、照明領域の明るさとカメラによる撮像画像の平均画素値とは正比例の関係にはならず、同じ明るさの変化量であっても、照明領域の明るさによって平均画素値の変化量が異なる。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、照明領域の明るさによらず所定の分解能を維持するとともに、明るさ指標に基づいた調光レベルの制御における演算を簡素化した照明システム提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明では、照明器具と、照明器具によって照明される被照射面を撮像しγ補正後の信号を出力する撮像素子と、撮像素子から出力される信号のγ特性を再補正して、被照射面の照度を示す明るさ指標を出力するγ特性再補正手段と、明るさ指標が所定の範囲内に収まるよう照明器具の調光レベルを制御する照明制御手段とを備え、γ特性再補正手段は、被照射面の照度と明るさ指標とが正比例の関係となるように信号のγ特性を再補正することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、外光の存在しない環境条件下において、被照射面の照度と明るさ指標との関係が正比例となるような補正値を複数通りの照度について求め、各照度における信号と補正値とを対応付けた補正テーブルを有し、照明制御手段は、記憶手段から補正テーブルを読み出して、信号に応じた補正値を補正テーブルから求めて明るさ指標を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、明るさ指標のγ特性値が１となるように再補正することで、照明領域の明るさによらず、所定の分解能を維持するとともに、明るさ指標に基づいた調光レベルの制御における演算を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる照明システムを示す概略ブロック図である。
【図２】同照明システムの設置状態を説明するための概略図である。
【図３】同照明システムの特性を示す概略グラフである。
【図４】同照明システムに記憶される補正テーブルを示す表である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、同照明システムに用いるカメラのγ特性を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１３】
本実施の形態にかかる照明システムは、図２に示すように、例えば天井面に設置され下方を照明領域とする照明器具３と、照明領域の一部を撮像領域とするカメラ１と、カメラ１からの出力に基づいて照明器具３を制御する照明制御装置２とを備える。
【００１４】
カメラ１は、例えばＣＭＯＳセンサなどの撮像素子１１と、撮像素子１１からの出力されるセンサ電圧のγ特性値を補正するγ特性補正部１２とを備える。カメラ１は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスに接続可能な既知のカメラであり、γ特性補正部１２におけるγ特性値は０．５程度に設定されている（図５（ａ）を参照）。ここで、カメラ１は、例えば図５（ｂ）に示すようなγ特性を有する液晶ディスプレイなどの表示デバイスに接続して利用することができる。このような表示デバイスに接続した場合には、γ特性補正部１２にて補正されたγ特性と、表示デバイスのγ特性が組み合わさることにより、表示デバイスに表示される映像のγ特性は、図５（ｃ）に示すような特性となる。
【００１５】
照明器具３は、例えば蛍光ランプなどを光源（図示せず）と、光源の点灯電力を位相制御することで調光レベルを調整する調光回路（図示せず）とを備える。また照明器具３は、有線もしくは無線により照明制御装置２から送信される調光信号を受信可能としており、受信した照明制御装置２からの調光信号に基づいて、点灯、消灯、及び、調光レベルの調整などを行う。
【００１６】
照明制御装置２は、図１に示すように、カメラ１からの出力に基づいて照明器具３の調光レベルを調整するための照明制御部２１と、各種設定情報が記憶される記憶部２２と、カメラ１から入力される画像のγ特性を再補正するγ特性再補正部２４とを備える。また、照明制御装置２は、後述する初期設定時に照度センサ４で測定した照度情報を含む通信信号を受信するための受信部２３を備える。
【００１７】
記憶部２２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electical Erasable Programable ROM）などの不揮発性メモリであり、照明領域を所定の明るさに保つ際の目標値となる明るさ目標値が予め記憶されている。また記憶部２２には、カメラ１から出力される撮像画像の平均画素値と、後述する初期設定において求めた補正値とを対応付けた補正テーブルが記憶されている。
【００１８】
γ特性再補正部２４は、照明制御部２１を介して記憶部２２に記憶された補正テーブルを取得し、カメラ１から出力される撮像画像の平均画素値と補正テーブルに基づいて、照明領域の明るさを示す明るさ指標値を照明制御部２２に出力する。より具体的には、γ特性再補正部２４はカメラ１から撮像画像が入力されると、撮像画像における平均画素値を求め、この平均画素値に対応する補正値を補正テーブルから求めて、平均画素値と補正値とを掛け合わせたものを明るさ指標として出力する。このとき、求めた平均画素値が補正テーブルに存在しない場合は、求めた平均画素値に最も近い平均画素値に対応する補正値から明るさ指標を求めればよく、また、前後の補正値に基づいて線形補完するようにしても良い。
【００１９】
照明制御部２１は、性再補正部２４から出力される明るさ指標値に基づいて、照明器具３の調光レベルを調整するための調光信号を照明器具３に出力する。より具体的には、照明制御部２１は、入力された明るさ指標値が記憶部２２に記憶された明るさ目標値よりも明るい場合には、照明器具３の調光レベルを下げる調光信号を照明器具３に送信する。また算出した明るさ指標値が記憶部２２に記憶された明るさ目標値よりも暗い場合には、照明器具３の調光レベルを上げる調光信号を照明器具３に送信する。これを、明るさ目標値と、入力される明るさ指標との差が、所定の許容範囲内に納まるまで繰り返すことで、照明領域の明るさが所望の範囲で保たれる。
【００２０】
ここで、明るさ指標の基準となる補正テーブルを設定する初期設定について説明を行う。なお、この初期設定は、初期設定を行う照明器具３及びその照明領域に外光が入射しない環境で行うことが好ましい。
【００２１】
まず、照明器具３の光源を点灯させ、その調光レベルを最大（１００％）にし、カメラ１から出力される撮像画像の平均画素値と、照明器具３による照明領域の明るさを測定する。なお、照明領域の明るさの測定には、既知の照度センサ４などを用い、例えば照度センサ４が有するリモコン送信機能により照度情報を含む通信信号として照明制御装置２に送信する。受信部２３が照度センサ４からの通信信号を受信すると、照明制御部２１は、この通信信号に含まれる照度情報の示す明るさａと、撮像画像の平均画素値ｐと、補正値を１として記憶部２２に記憶させる。
【００２２】
次に、照明器具３の調光レベルを任意に変化させ、調光レベル毎に平均画素値と明るさを測定して補正値を求め、これらを１組として記憶部２２に記憶させる。ここで補正値は、明るさを横軸、平均画素値と補正値とを掛けた値（明るさ指標）とを縦軸とした際に、調光レベルが最大時における照明領域の明るさａ、撮像画像の平均画素値ｐを通る直線上に各値がなるように設定する（図３の破線状の直線）。
【００２３】
すなわち、ある調光レベルにおける照明領域の明るさがａ９９、撮像画像の平均画素値がｐ９９である場合には、（ｐ÷ａ）×（ａ９９÷ｐ９９）を補正値として、記憶部２２に記憶させる。これを変化させた調光レベル毎に行うことで、図４に示す補正テーブルが記憶部２２に記憶され、所定の段階測定を行った時点で初期設定を終了する。なお、初期設定において明るさ及び平均画素値を測定する調光レベルを増やすことで、より正確できめ細かな制御をすることが可能となる。
【００２４】
実際に、照明領域の明るさを所定の明るさに保つ制御を行う場合には、カメラ１からの撮像画像の平均画素値と、記憶部２２に記憶された補正テーブルとを用いて求めた明るさ指標は、図３の破線で示す理想値に近い値で照明制御部２２に入力される。これにより、照明制御部２２は、実際の明るさによらず所定の分解能を維持することができる。
【００２５】
また照明制御部２２において、入力される明るさ指標のγ特性値が１となり、明るさとの関係が正比例となることで、従来のように複雑な計算が不要となり、調光レベルの制御における演算を簡素化することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１          カメラ
１１        撮像素子
１２        γ特性補正部
２          照明制御装置
２１        照明制御部（照明制御手段）
２２        記憶部
２３        受信部
２４        γ特性再補正部（γ特性再補正手段）
３          照明器具
４          記憶部（記憶手段）
【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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