(57)【要約】【課題】照明部と測光部を同一方向に向けて配置することができ、高精度に照明の点灯・消灯を制御することができる照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ１２は撮像装置によって撮影する撮影場所を照明する。測光部１３はＬＥＤ１２略同一方向に向けて配置され、撮影場所の照度を測定する。ＬＥＤ駆動部２４は、撮像装置によって撮影する映像信号のフィールド周波数よりも高い周波数でＬＥＤ１２を点滅させる点灯状態とする。明るさ判定部２３は、ＬＥＤ１２が点滅したときの滅の期間に相当する期間内における測光部１３による測定結果を用いて、ＬＥＤ１２を点灯状態とするべきか消灯状態とするべきかを判定する。ＬＥＤ駆動部２４は、明るさ判定部２３の判定結果に基づいて、点灯状態／消灯状態を切り換える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置によって撮影する撮影場所を照明する照明装置において、
前記撮影場所を照明する照明手段と、
前記照明手段と略同一方向に向けて配置され、前記撮影場所の照度を測定する測光手段と、
前記照明手段を、前記撮像装置によって撮影する映像信号のフィールド周波数よりも高い周波数で点滅させる点灯状態とするよう駆動する駆動手段と、
前記照明手段が点滅したときの滅の期間に相当する期間内における前記測光手段による測定結果を用いて、前記照明手段を点灯状態とするべきか、前記照明手段を常時消灯している消灯状態とするべきかを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記駆動手段により前記照明手段を点灯状態とするか、前記駆動手段により前記照明手段を消灯状態とするかを切り換える制御手段とを備えて構成したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記照明手段の前記点灯状態における点滅の周波数は、略３００Ｈｚまたはその整数倍であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
撮像装置によって撮影する撮影場所を照明する照明装置に用いる照明方法において、
前記撮影場所を照明する照明手段と略同一方向に向けて配置した測光手段によって、前記撮影場所の照度を測定する測定ステップと、
前記照明手段を前記撮像装置によって撮影する映像信号のフィールド周波数よりも高い周波数で点滅させたときの、滅の期間に相当する期間内における前記測光ステップによる測定結果を用いて、前記照明手段を前記周波数で点滅させる点灯状態とするべきか、前記照明手段を常時消灯している消灯状態とするべきかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に基づいて、前記照明手段を点灯状態とするか、前記照明手段を消灯状態とするかを切り換える制御ステップとを含むことを特徴とする照明方法。
【請求項４】
前記照明手段の前記点灯状態における点滅の周波数は、略３００Ｈｚまたはその整数倍であることを特徴とする請求項３記載の照明方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置によって監視場所を撮影する際に用いる照明装置及び方法に係り、特に、監視場所を照明する照明部と照度を測定する測光部とを装置内に設けた照明装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀行等の金融機関、スーパーやコンビニエンスストア等の店舗、パチンコ店等の遊戯施設、駐車場等の屋外に、防犯のため、監視用の撮像装置（カメラ）を設置することが多い。この種のカメラには、可視光撮影モードと赤外光撮影モードを備え、昼間及び夜間の撮影が可能な昼夜連続カメラと称されるものもある。カメラ単体では十分な監視が行えないことがあり、十分な監視を行うため、カメラが撮影する範囲を照らすための照明装置を用いることがある。照明装置に用いる照明用の素子としては、ＬＥＤが用いられることが多い（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、監視場所を常時照明することは電力の浪費であることから、監視場所の明るさを検出して、照明が必要な暗いときに照明装置を点灯させるものもある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
ところで、照明装置は被写体（監視場所）の近くに配置した方が被写体を明るく照らすことができる。しかしながら、カメラは、監視場所を見渡せるよう、監視場所とは離れた位置に配置することが必要である。そこで、カメラと照明装置とを別々にし、相互の接続もなくすことが好ましい。このとき、監視場所を照明する照明部と照度を測定する測光部とを同じ照明装置内に設ける必要がある。
【０００５】
図４は従来の照明装置の一例を示す斜視図であり、（Ａ）は照明装置を前面側より見た図、（Ｂ）は背面側より見た図である。図４（Ａ）に示すように、照明装置１の前面には、複数個のＬＥＤ２が配置されている。ここではカバー４を取り外した状態を図示しているが、照明装置１の前面には、ＬＥＤ２を覆うよう、カバー４が装着される。
【０００６】
図４（Ｂ）に示すように、照明装置１の背面には、フォトダイオードよりなる測光部３が配置されている。測光部３を照明装置１の背面に設けているのは、次の理由による。ＬＥＤ２による照明部と測光部３との間には十分な遮光が必要であり、測光部３がＬＥＤ２による照明の影響を受けないよう、ＬＥＤ２による照明部と測光部３とを離間している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−３２８２１０号公報
【特許文献２】
特開平７−３７１７５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この種の従来の照明装置において、測光部に対する照明部からの光の遮光が不十分であると、次のような不具合が発生する。即ち、測光部が、監視場所が暗いと判断すると、照明部が照明を点灯する。すると、点灯と同時にその照明が測光部により測光され、測光部は監視場所が明るいと判断して、照明部は照明を消灯する。さらに、消灯と同時にその照明がなくなるので測光部は再び監視場所が暗いと判断し、照明部が照明を点灯する。このように、照明部が点灯と消灯とを交互に繰り返すハンチング現象またはチャタリング現象と呼ばれる現象が起こる。
【０００９】
このように、照明部と測光部とを有する照明装置においては、ハンチング現象（チャタリング現象）を起こすおそれがあるので、測光部に対する照明部からの光の遮光を十分に施す必要ある。よって、照明部と測光部を同一方向に向けて配置することが困難であり、図４のように構成せざるを得なかった。このため、照明部を被写体に向けると、測光部を被写体に向けることができず、被写体近傍の照度を測定することができないため、高精度に照明の点灯・消灯を制御することができないという問題点があった。また、測光部と照明部を同一基板上に設けることができないので、高コストになるという問題点もあった。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、照明部と測光部を同一方向に向けて配置することができ、高精度に照明の点灯・消灯を制御することができる照明装置及び方法を提供することを目的とする。また、照明部と測光部との配置上の制約がなく、同一基板上に設けることができ、低コストとすることができる照明装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、
（ａ）撮像装置によって撮影する撮影場所を照明する照明装置において、前記撮影場所を照明する照明手段（１２）と、前記照明手段と略同一方向に向けて配置され、前記撮影場所の照度を測定する測光手段（１３）と、前記照明手段を、前記撮像装置によって撮影する映像信号のフィールド周波数よりも高い周波数で点滅させる点灯状態とするよう駆動する駆動手段（２４）と、前記照明手段が点滅したときの滅の期間に相当する期間内における前記測光手段による測定結果を用いて、前記照明手段を点灯状態とするべきか、前記照明手段を常時消灯している消灯状態とするべきかを判定する判定手段（２３）と、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記駆動手段により前記照明手段を点灯状態とするか、前記駆動手段により前記照明手段を消灯状態とするかを切り換える制御手段（２３，２４）とを備えて構成したことを特徴とする照明装置を提供し、
（ｂ）撮像装置によって撮影する撮影場所を照明する照明装置に用いる照明方法において、前記撮影場所を照明する照明手段（１２）と略同一方向に向けて配置した測光手段（１３）によって、前記撮影場所の照度を測定する測定ステップと、前記照明手段を前記撮像装置によって撮影する映像信号のフィールド周波数よりも高い周波数で点滅させたときの、滅の期間に相当する期間内における前記測光ステップによる測定結果を用いて、前記照明手段を前記周波数で点滅させる点灯状態とするべきか、前記照明手段を常時消灯している消灯状態とするべきかを判定する判定ステップと、前記判定ステップによる判定結果に基づいて、前記照明手段を点灯状態とするか、前記照明手段を消灯状態とするかを切り換える制御ステップとを含むことを特徴とする照明方法を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の照明装置及び方法について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の照明装置の一実施形態を示すブロック図、図２は本発明の照明装置の一実施形態を示す分解斜視図、図３は本発明の照明装置及び方法を説明するための波形図である。
【００１３】
まず、図２を用いて、本発明の照明装置の一実施形態の外観的構成について説明する。図２に示すように、照明装置１１の前面には、発光素子である複数個（本実施形態では２７個）のＬＥＤ１２が配置されている。ここではカバー１４を取り外した状態を図示しているが、照明装置１１の前面には、ＬＥＤ１２を覆うよう、カバー１４が装着される。ＬＥＤ１２を配置した面と同一面上であり、照明装置１１の前面には、一例としてフォトダイオード（受光素子）よりなる測光部１３が配置されている。
【００１４】
照明装置１１の前面に装着するカバー１４は、可視光を遮断し、赤外光を透過するよう形成されている。ＬＥＤ１２が赤外光だけでなく可視光も発光するものであっても、カバー１４によって可視光は遮光され、赤外光だけが外部に投射されることになる。よって、照明装置１１を点灯しても、外部から目立たない。さらに、カバー１４を照明装置１１の前面に装着したとき、測光部１３に対向する部分は、可視光及び赤外光を透過する透明部１５となっている。測光部１３は、撮像装置で受光する全ての光を測光して、照明部であるＬＥＤ１２の点灯・消灯を切り換える必要があるため、透明部１５を通して可視光と赤外光の双方を受光する。
【００１５】
ＬＥＤ１２と測光部１３とは同一基板（図示せず）上に設けられており、両者の間には遮光物等を設けていない。図２に示すように、ＬＥＤ１２と測光部１３は、同一方向を向いている。ＬＥＤ１２及び測光部１３が被写体を向くよう、照明装置１１を設置する。
【００１６】
次に、図１を用いて、本発明の照明装置の一実施形態の回路構成について説明する。図１において、図２と同一部分には同一符号が付してある。なお、図１では、簡略化のため、ＬＥＤ１２を部分的に図示している。図１の動作である本発明の照明方法についても、図３の波形図を用いて説明する。図１において、フォトダイオードよりなる測光部１３にはフォトダイオード出力増幅部２１が接続されている。測光部１３による受光出力は、フォトダイオード出力増幅部２１によって増幅され、測光データとして出力される。
【００１７】
基準パルス発生部２２は、図３（Ａ）に示す基準パルスを発生する。この基準パルスは、図３（Ａ）に示すように、一例として、オン期間が２．２２ｍＳ、オフ期間が１．１１ｍＳの周期３．３３ｍＳ（周波数３００Ｈｚ）のパルスであり、明るさ判定部２３とＬＥＤ駆動部２４に供給される。なお、基準パルス発生部２２と明るさ判定部２３は、Ａ／Ｄコンバータを内蔵したマイクロプロセッサによって構成することができる。
【００１８】
図３（Ａ）に示す基準パルスによってＬＥＤ駆動部２４が動作し、ＬＥＤ１２が３００Ｈｚで点滅したとすると、測光部１３は、ＬＥＤ１２の点灯（発光）による光を含む外光を受光することとなる。このとき、フォトダイオード出力増幅部２１の出力である測光データは、図３（Ｂ）に示す如くとなる。図３（Ｂ）に示すように、フォトダイオード出力増幅部２１の出力は概ね図３（Ａ）のようなパルス状であるが、ＬＥＤ１２の点灯による影響を受ける部分Ｔ１、ＬＥＤ１２の残光や回路の応答性の影響を受ける部分Ｔ２、ＬＥＤ１２の消灯によりＬＥＤ１２の点灯の影響を受けない部分Ｔ３からなる。
【００１９】
フォトダイオード出力増幅部２１より出力された図３（Ｂ）に示す測光データは、明るさ判定部２３に供給される。明るさ判定部２３は、図３（Ａ）に示す基準パルスを用いて、図３（Ｃ）に示す測光タイミングパルスを生成する。測光タイミングパルスがハイの期間は、図３（Ｂ）に示す測光データの部分Ｔ３の期間（ＬＥＤ１２が点滅中の滅の期間）に相当する。そして、明るさ判定部２３は、測光タイミングパルスがハイの期間を明るさ判定の期間とし、フォトダイオード出力増幅部２１からの測光データが図３（Ｂ）に示す所定のしきい値を越えているか否か判定する。
【００２０】
明るさ判定部２３は、測光データとしきい値とを比較することにより、測光データがしきい値を越えていると判定すればＬＥＤ１２を消灯し、測光データがしきい値以下であると判定すればＬＥＤ１２を点灯するよう、点灯／消灯制御信号を生成してＬＥＤ駆動部２４に供給する。ＬＥＤ駆動部２４は、明るさ判定部２３からの点灯／消灯制御信号がＬＥＤ１２を点灯させる制御信号であるとき、基準パルス発生部２２からの基準パルスとに基づいて、ＬＥＤ１２を点灯させる。上記のように、ＬＥＤ１２は、実際には、３００Ｈｚで点滅することとなる。
【００２１】
一方、ＬＥＤ駆動部２４は、明るさ判定部２３からの点灯／消灯制御信号がＬＥＤ１２を消灯させる制御信号であるとき、ＬＥＤ１２を消灯させる。
【００２２】
ところで、ＬＥＤ１２の点滅周波数を３００Ｈｚとしたのは、次の理由による。照明装置１１と共に用いる撮像装置（図示せず）は、ＮＴＳＣ方式では、フィールド周波数６０Ｈｚで映像信号を撮影する。また、ＰＡＬ方式では、フィールド周波数５０Ｈｚで映像信号を撮影する。ＬＥＤ１２の点滅周波数を３００Ｈｚであれば、ＮＴＳＣ方式の場合には、１フィールド期間で５回の照明と測光ができる。ＰＡＬ方式の場合には、１フィールド期間で６回の照明と測光ができる。
【００２３】
また、蛍光灯は電源の周波数（日本では５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）で点滅するが、３００Ｈｚ程度の高い周波数であれば、蛍光灯のフリッカの影響を受けることはない。なお、１フィールド当たり少なくとも５回の測光が行えるので、ＬＥＤ１２の点灯と消灯とを切り換えるのは、その５回の測光した値を平均したものを使用してもよい。このようにすると、蛍光灯のフリッカの影響を受けることがない。
【００２４】
このように、ＬＥＤ１２の点滅周波数は、ＮＴＳＣ方式の撮像装置であれば、フィールド周波数６０Ｈｚの整数倍であることが好ましい。ＰＡＬ方式の撮像装置であれば、フィールド周波数５０Ｈｚの整数倍であることが好ましい。より好ましくは、６０Ｈｚと５０Ｈｚとの公倍数である。ＬＥＤ１２の点滅周波数は、６０Ｈｚと５０Ｈｚとの最小公倍数である３００Ｈｚに限定されることはなく、３００Ｈｚの整数倍であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の照明装置及び方法は、撮影場所を照明する照明手段と略同一方向に向けて配置した測光手段によって、撮影場所の照度を測定し、照明手段を撮像装置によって撮影する映像信号のフィールド周波数よりも高い周波数で点滅させたときの、滅の期間に相当する期間内における測光手段（ステップ）による測定結果を用いて、照明手段をその高い周波数で点滅させる点灯状態とするべきか、照明手段を常時消灯している消灯状態とするべきかを判定し、この判定結果に基づいて、照明手段を点灯状態とするか、照明手段を消灯状態とするかを切り換えるようにしたので、照明手段と測光手段を同一方向に向けて配置することができ、ハンチング現象（チャタリング現象）を起こすことなく、高精度に照明の点灯・消灯を制御することができる。
【００２６】
また、照明手段と測光手段との間に遮光構造が不要であり、照明手段と測光手段との配置上の制約がなく、同一基板上に設けることができる。よって、低コストとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の照明装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の照明装置及び方法を説明するための波形図である。
【図４】従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１１  照明装置
１２  ＬＥＤ（照明部，照明手段）
１３  測光部（測光手段）
１４  カバー
１５  透明部
２１  フォトダイオード出力増幅部
２２  基準パルス発生部
２３  明るさ判定部（判定手段，制御手段）
２４  ＬＥＤ駆動部（駆動手段，制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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