JP4345048B2 - Lighting apparatus and method - Google Patents
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Description
【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)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an illuminating device and method used when photographing a monitoring place with an imaging device, and more particularly to an illuminating device and method in which an illuminating unit that illuminates the monitoring place and a photometric unit that measures illuminance are provided in the apparatus. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, surveillance imaging devices (cameras) are often installed for crime prevention in financial institutions such as banks, stores such as supermarkets and convenience stores, amusement facilities such as pachinko stores, and parking lots. Some cameras of this type are referred to as day / night continuous cameras that have a visible light photographing mode and an infrared light photographing mode, and are capable of photographing day and night. In some cases, the camera alone cannot perform sufficient monitoring, and in order to perform sufficient monitoring, an illumination device for illuminating the range captured by the camera may be used. An LED is often used as an illumination element used in the illumination device (for example, Patent Document 1).
[0003]
In addition, since constantly illuminating a monitoring place is a waste of electric power, there is one that detects the brightness of the monitoring place and turns on the lighting device when it is dark when illumination is necessary (for example, Patent Document 2). .
[0004]
By the way, the illuminating device can illuminate the subject brighter if it is arranged near the subject (monitoring place). However, it is necessary to arrange the camera at a position away from the monitoring place so that the monitoring place can be seen. Therefore, it is preferable to separate the camera and the lighting device and eliminate mutual connection. At this time, it is necessary to provide an illumination unit that illuminates the monitoring place and a photometric unit that measures illuminance in the same illumination device.
[0005]
4A and 4B are perspective views showing an example of a conventional lighting device, in which FIG. 4A is a view of the lighting device viewed from the front side, and FIG. 4B is a view of the lighting device viewed from the back side. As shown in FIG. 4A, a plurality of
[0006]
As shown in FIG. 4B, a photometric unit 3 made of a photodiode is disposed on the back surface of the illumination device 1. The reason why the photometry unit 3 is provided on the back surface of the illumination device 1 is as follows. Sufficient light shielding is required between the illuminating unit by the
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-5-328210 [Patent Document 2]
JP-A-7-37175 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of conventional illumination device, if the light metering unit is not sufficiently shielded from the illumination unit, the following problems occur. That is, when the photometry unit determines that the monitoring place is dark, the illumination unit turns on the illumination. Then, simultaneously with the lighting, the illumination is measured by the photometry unit, the photometry unit determines that the monitoring place is bright, and the illumination unit turns off the illumination. Furthermore, since the illumination disappears at the same time as the light is turned off, the photometry unit determines that the monitoring place is dark again, and the illumination unit turns on the illumination. In this way, a phenomenon called a hunting phenomenon or chattering phenomenon occurs in which the illumination unit alternately turns on and off.
[0009]
As described above, in an illuminating device having an illuminating unit and a photometric unit, a hunting phenomenon (chattering phenomenon) may occur. Therefore, it is necessary to sufficiently block light from the illuminating unit to the photometric unit. Therefore, it is difficult to arrange the illumination unit and the photometry unit in the same direction, and the configuration as shown in FIG. For this reason, if the illumination unit is directed to the subject, the photometry unit cannot be directed to the subject, and the illuminance in the vicinity of the subject cannot be measured, so that the lighting on / off cannot be controlled with high accuracy. There was a point. Further, since the photometry unit and the illumination unit cannot be provided on the same substrate, there is a problem that the cost is increased.
[0010]
The present invention has been made in view of such problems, and an illuminating device in which an illuminating unit and a photometric unit can be arranged in the same direction, and lighting on / off can be controlled with high accuracy, and It aims to provide a method. It is another object of the present invention to provide an illuminating device and method that can be provided on the same substrate without restrictions on the arrangement of the illuminating unit and the photometric unit, and can be reduced in cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art,
(A) In an illuminating device that illuminates a photographing location photographed by an imaging device, an illuminating means (12) that illuminates the photographing location and the illumination means are arranged in substantially the same direction, and the illuminance at the photographing location is measured The photometric means (13) for driving, the driving means (24) for driving the lighting means to be in a lighting state in which the lighting means blinks at a frequency higher than the field frequency of the video signal photographed by the imaging device, and the lighting means flashes. Using the measurement result of the photometry means during the period corresponding to the extinction period when the light is turned on, it is determined whether the illumination means should be turned on or the illumination means should be turned off. Based on the determination result by the determination means (23) and the determination means, the lighting means is turned on by the driving means, or the illumination by the driving means. Providing a lighting device which is characterized by being configured and control means for switching whether the means unlit (23, 24),
(B) In an illumination method used for an illuminating device that illuminates a photographing location photographed by an imaging device, the photographing is performed by photometry means (13) arranged in substantially the same direction as an illuminating means (12) that illuminates the photographing location. A measurement step of measuring the illuminance of the place, and a measurement by the photometry step within a period corresponding to the extinction period when the illumination means is blinked at a frequency higher than the field frequency of the video signal photographed by the imaging device Using the result, a determination step for determining whether the lighting unit should be in a lighting state that blinks at the frequency, or whether the lighting unit should be in a light-off state that is always off, and the determination result by the determination step And a control step for switching whether to turn on the lighting means or turn off the lighting means. There is provided an illumination method comprising.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the lighting apparatus and method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the illumination device of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of the illumination device of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining the illumination device and method of the present invention. It is a waveform diagram.
[0013]
First, the external configuration of an embodiment of the illumination device of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a plurality (27 in the present embodiment) of
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
Next, the circuit configuration of an embodiment of the illumination device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. In FIG. 1, the
[0017]
The
[0018]
If the
[0019]
The photometric data shown in FIG. 3B output from the photodiode
[0020]
The
[0021]
On the other hand, the
[0022]
By the way, the reason why the blinking frequency of the
[0023]
The fluorescent lamp blinks at the frequency of the power supply (50 Hz or 60 Hz in Japan), but if it is a high frequency of about 300 Hz, it is not affected by the flicker of the fluorescent lamp. Since at least 5 photometry can be performed per field, the
[0024]
Thus, the blinking frequency of the
[0025]
【The invention's effect】
As described above in detail, the illumination apparatus and method of the present invention measures the illuminance at the photographing location by the photometric means arranged in substantially the same direction as the illumination means for illuminating the photographing location, and the illumination means is used as the imaging device. The lighting means blinks at a high frequency using the measurement result of the photometric means (step) within the period corresponding to the extinction period when blinking at a frequency higher than the field frequency of the video signal to be photographed by It is determined whether or not the lighting unit should be turned off or the lighting unit should be turned off at all times, and based on the determination result, the lighting unit is turned on or the lighting unit is turned off. As a result, the illumination means and the photometry means can be arranged in the same direction, and the illumination point can be accurately detected without causing a hunting phenomenon (chattering phenomenon). - it is possible to control the off.
[0026]
Further, no light shielding structure is required between the illumination unit and the photometry unit, and there is no restriction on the arrangement of the illumination unit and the photometry unit, and they can be provided on the same substrate. Therefore, the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a lighting device of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of a lighting device according to the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining an illumination apparatus and method according to the present invention.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
11
13 Metering unit (Measuring means)
14
24 LED drive unit (drive means, control means)
Claims (4)
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。In a lighting device that illuminates a shooting location for shooting by an imaging device,
Illumination means for illuminating the shooting location;
A photometric means that is arranged in substantially the same direction as the illuminating means, and measures the illuminance at the photographing location;
Driving means for driving the illumination means to be in a lighting state in which the lighting means blinks at a frequency higher than a field frequency of a video signal photographed by the imaging device;
Using the measurement result by the photometry means in a period corresponding to the extinction period when the illumination means blinks, the illumination means should be turned on, or the illumination means is always turned off and A determination means for determining whether to do;
And a control unit that switches whether the lighting unit is turned on by the driving unit or the lighting unit is turned off by the driving unit based on a determination result by the determining unit. A lighting device.
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。In an illumination method for use in an illumination device that illuminates a photographing location for photographing by an imaging device,
A measurement step of measuring the illuminance at the shooting location by photometry means arranged in substantially the same direction as the illumination means for illuminating the shooting location;
When the illumination means is blinked at a frequency higher than the field frequency of the video signal photographed by the imaging device, the illumination means is used by using the measurement result of the photometry step in the period corresponding to the extinction period. A determination step for determining whether the lighting state should be blinked at a frequency, or whether the lighting means should be in an extinguished state that is constantly extinguished,
And a control step of switching whether to turn on the lighting unit or turn off the lighting unit based on the determination result of the determining step.
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