JP2005167406A

JP2005167406A - テレビカメラ用ｌｅｄ照明装置

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Publication number: JP2005167406A
Application number: JP2003400607A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kamata; 裕二鎌田; Yoshitaka Ohara; 善隆大原
Original assignee: MIKAMI CO Ltd; MIKAMI KK
Current assignee: MIKAMI CO Ltd; MIKAMI KK
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: JP4320245B2

Abstract

【課題】回路の小型化及び構成システムの簡略化が可能なテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は、群別に設けた駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈにより各群別に発光する複数のＬＥＤ群３ａ、３ｂ〜３ｈと、所定周波数のクロックパルスを出力する発振回路４と、前記クロックパルスの入力により複数のアドレス信号を周期的に循環するよう順次出力するカウンタ回路５と、前記各アドレス信号の入力により順次選択信号を出力するデコーダを備えたデコーダ回路６と、前記クロックパルスに同期したパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路７と、このパルス幅変調信号と前記順次選択信号とがＡＮＤ状態で入力したとき、前記パルス変調信号のパルス幅で前記各駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈを駆動制御する制御信号を出力するゲート回路８ａ，８・・・８ｈと、前記各ＬＥＤ群及び前記各回路の電源となる電源回路９とから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、暗い室内や夜間に他の照明が設置されていない場所などで撮影を継続的に行うテレビカメラ、例えば防犯用テレビカメラなどに用いると好適なテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置に関するものである。

一般に、テレビカメラ撮影用の照明装置としては、パルス発光方式を採用したものが知られているが、テレビカメラの映像信号期間に入るタイミングで発光する必要から、テレビカメラからの同期信号をもらうか、複合映像信号をもらって内部で映像信号から同期分離してＬＥＤを発光させている。

そして、図２に示すように、テレビカメラは、シャッターが切られている映像信号期間と、次にシャッターが切られる間のブランキング期間とを交互に連続させ動画像を得ているが、照明を必要とする期間は、前記映像信号期間全体ではなく、その一部期間であれば足りるものである。従来のテレビカメラからの同期信号をもらうテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置には、前記ブランキング期間で得たテレビカメラからの同期信号を用いてＬＥＤのパルス発光を、前記映像信号期間に入るタイミングに合わせて該映像信号期間に１回のみ、ストロボ的な動作で前記ＬＥＤ発光行うというものがある。
特開平０５−３２８２１０号公報

上記従来の同期方式のテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置は、複合映像方式と比較して、テレビカメラから複合映像信号をもらい、内部で同期分離を行うための、同期分離回路をはじめとする複雑な回路は不要になるという利点はあるが、テレビカメラのシャッター動作と正確にタイミングを取ることは容易ではない。また、ストロボ式にＬＥＤを発光させるので、大容量の蓄電器（コンデンサ）を必要とするうえ、このコンデンサを使用しているために電源回路も大型のものが必要になるという問題があった。

本発明は、上記各問題を解消することを課題とし、該課題を解決したテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、複数の可視光ＬＥＤ又は赤外ＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤ群を複数設け、ＬＥＤ群を駆動する駆動回路を前記各ＬＥＤ群毎に設け、前記各駆動回路を制御して前記各ＬＥＤ群を順次、所定時間駆動するよう構成したものである。

また、請求項２に記載の本発明は、複数の可視光又は赤外ＬＥＤを直列に接続してなり、群別に設けた駆動回路からの電流供給により各群別に発光する複数のＬＥＤ群と、所定周波数のクロックパルスを出力する発振回路と、前記クロックパルスの入力により複数のアドレス信号を周期的に循環するよう順次出力するカウンタ回路と、前記各アドレス信号の入力により順次選択信号を出力する、前記駆動回路と同数のデコーダを備えたデコーダ回路と、前記クロックパルスに同期したパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路と、このパルス幅変調信号と前記順次選択信号とがＡＮＤ状態で入力したとき、前記パルス変調信号のパルス幅で駆動回路を駆動制御する制御信号を出力するゲート回路と、前記ＬＥＤ群及び前記各回路の電源となる電源回路とから構成するものである。

以上のように、請求項１に記載の本発明によれば、複数の駆動回路を制御してＬＥＤ群を順次発光させるので、テレビカメラのシャッターが切られている映像信号期間には、該テレビカメラの光電変換部に対し何れかのＬＥＤ光を確実に入射させ、映像を途切れさせるおそれがないうえ、ＬＥＤ群を順次選択して発光させるので、駆動回路に設ける蓄電器（コンデンサ）は容量の小さいもので足り、従来提案された同期式の前記テレビカメラ用ＬＥＤ照明装置のように、短時間に大電流を放出するストロボ的発光を行うための大容量コンデンサが不要となり、回路の小型化及び構成システムの簡略化が可能となり、製造費も低減できるという効果を奏する。

また、請求項２に記載の本発明は、デコーダ回路の順次選択信号により複数の駆動回路を順次駆動してＬＥＤ群を順次発光させるので、テレビカメラのシャッターが切られている映像信号期間には、該テレビカメラの光電変換部に対し何れかのＬＥＤ光を確実に入射させ、映像を途切れさせるおそれがないうえ、ＬＥＤ群を順次選択して発光させるので、駆動回路に設ける蓄電器（コンデンサ）は容量の小さいもので足り、従来提案された同期方式の前記テレビカメラ用ＬＥＤ照明装置のように、短時間に大電流を放出するストロボ的発光を行うための大容量コンデンサが不要となり、回路の小型化及び構成システムの簡略化が可能となり、製造費も低減できるという効果を奏する。

次に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここにおいて、図１は照明装置のブロック図、図２は従来例と本発明と対比するためのタイミングチャート、図３は照明装置の動作を説明するタイミングチャート、図４はカウンタ回路の動作を説明するタイミングチャートである。

図１に示すように、照明装置１は、八個の駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈにより各別に発光する八つの可視光ＬＥＤ又は赤外ＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈと、所定周波数のクロックパルスを発振する発振回路４と、発振回路４からのクロックパルスに基づいて生成したアドレス信号を出力するカウンタ回路５と、これらアドレス信号の入力により、それぞれ各別の順次選択信号を前記駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈに順次出力する八個のデコーダ出力端子を備えたデコーダ回路６と、前記クロックパルスの周波数に同期してパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路７と、このパルス幅変調信号と前記順次選択信号がＡＮＤ状態で入力したとき、前記パルス変調信号によるパルス幅で駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈを駆動制御する制御信号を出力するゲート回路８ａ，８ｂ・・・８ｈと、前記ＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈ及び前記各回路の電源となる電源回路９とから構成する。このように、前記照明装置１は、複数のＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈを駆動する前記駆動回路２ａ、２ｂ・・・２ｈを、制御して前記各ＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈを順次、所定時間駆動するよう構成したものである。

図４に示すように、上記カウンタ回路５は、クロック信号の入力ごとに（Ｌ，Ｈ）信号を変化させて三個のアドレス信号（１），（２），（３）を生成し、デコーダ回路６に出力する。前記デコーダ回路６は、前記アドレス信号（１），（２），（３）の入力で八個のデコーダ出力端子から順次選択信号を出力するものである。

また、駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈには、図示しない定電流回路がそれぞれ組み込まれている。前記定電流回路を設けたことにより、例えば外部要因で電源電圧が変動したり、温度上昇が発生したときにもＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈを流れる電流が一定で発光動作が安定する。すなわち、前記定電流回路は、ＬＥＤ群３ａ、３ｂ・・・３ｈを流れる電流の増加により前記温度上昇が発生して、さらに電流が増え、それによりさらに温度が上昇し、冷却しなければ熱暴走状態となることを防止するためのものである。

図３に示すように、パルス幅変調回路７は、発振回路４のクロック信号と同期してパルス幅変調信号を出力するものであり、そのパルス幅は、図示しない設定手段（可変抵抗、スイッチなど）によって外部から０％〜１００％の範囲で変更可能となし、このパルス幅の変更によって、ＬＥＤ群３ａ、３ｂ・・・３ｈの発光時間を変え、その明るさを変更しうる。また、このようにＬＥＤ群３ａ、３ｂ・・・３ｈの明るさを変更するには、前述した駆動回路２ａ、２ｂ・・・２ｈの定電流回路によって駆動回路２ａ、２ｂ・・・２ｈが供給する電流を一定に保つことが肝要である。

なお、前述の定電流回路に替えて、照明装置１を構成する回路に、駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈや別途設けるセンサーなどからＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈに流れる電流を検出してＰＷＭ回路７にフィードバックするフィードバック回路を設けてもよい。このフィードバック回路を設けることによって、ＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈに流れる電流が増減し明るさが変化したとき、パルス幅をフィードバック制御して明るさを保つ機能を得ることが可能である。

次に、図１、図３及び図４に基づいて照明装置１の動作を説明する。電源スイッチ（図示せず）を入れると、発振回路４からクロック信号がカウンタ回路５とＰＷＭ回路７とに出力し、カウンタ回路５に出力されたクロック信号は、カウンタ回路５に入力し、ここで複数のアドレス信号（１），（２），（３）を周期的に循環するよう順次出力する（図４参照）。これらアドレス信号（１），（２），（３）を受信したデコーダ回路６は、順次選択信号（１），（２），（３）・・・を対応する八個の各デコーダ出力端子からゲート回路８ａ，８ｂ・・・８ｈに順次出力する（図３参照）。一方、クロック信号を受信したＰＷＭ回路７は、該クロック信号に同期してパルス幅変調信号を前記ゲート回路８ａ，８ｂ・・・８ｈに出力する。これらゲート回路８ａ，８ｂ・・・８ｈは、このパルス幅変調信号と前記順次選択信号（１），（２），（３）・・・とがＡＮＤ状態のとき、前記パルス変調信号によるパルス幅で駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈを駆動制御する制御信号（１），（２），（３）・・・（８）を出力する（図３参照）。前記パルス幅、すなわちＬＥＤ群３ａ、３ｂ・・・３ｈの明るさ変更は、ＰＷＭ回路７に連繋した外部の可変抵抗、スイッチなどの設定手段（図示せず）によって行う。

図２及び図３に示すように、上記駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈから順次出力した制御信号（１），（２），（３）・・・（８）は、ＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈの電流を制御して、これらを図３に示すパルス幅で、周期的に循環するよう順次発光させる。また、照明装置１を構成する前記回路を作成するうえで、カウンタ回路５、デコーダ回路６、ゲート回路８ａ，８ｂ〜８ｈからなる制御回路はＰＬＤ、ワンチップマイコン等、一個のＩＣにプログラムを書き込んで作成できるので、装置全体の回路は、該プログラマブルＩＣと駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈと電源回路９とスイッチ（図示せず）とＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈという最少の構成要素で構成することが可能であるという利点がある。

なお、本発明は上記実施態様になんら限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤ群３ａ，３ｂ・・・３ｈ、駆動回路２ａ，２ｂ・・・２ｈ、ゲート回路８ａ，８ｂ・・・８ｈ、デコーダ回路６は、それぞれ８出力（３ビット）になるように構成しているが、１６出力（４ビット）あるいはＢＣＤ（１０出力）としてもよい。

照明装置のブロック図。従来例と本発明と対比するためのタイミングチャート。照明装置の動作を説明するタイミングチャート。カウンタ回路の動作を説明するタイミングチャート。

符号の説明

１照明装置
２ａ，２ｂ，２ｈ駆動回路
３ａ，３ｂ，３ｈＬＥＤ群
４発振回路
５カウンタ回路
６デコーダ回路
７ＰＷＭ回路
８ａ，８ｂ，８ｈゲート回路
９電源回路

Claims

複数の可視光ＬＥＤ又は赤外ＬＥＤを直列に接続してなるＬＥＤ群を複数設け、ＬＥＤ群を駆動する駆動回路を前記各ＬＥＤ群毎に設け、前記各駆動回路を制御して前記各ＬＥＤ群を順次、所定時間駆動するよう構成したことを特徴とするテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置。
複数の可視光ＬＥＤ又は赤外ＬＥＤを直列に接続してなり、群別に設けた駆動回路からの電流供給により各群別に発光する複数のＬＥＤ群と、所定周波数のクロックパルスを出力する発振回路と、前記クロックパルスの入力により複数のアドレス信号を周期的に循環するよう順次出力するカウンタ回路と、前記各アドレス信号の入力により順次選択信号を出力する、前記駆動回路と同数のデコーダを備えたデコーダ回路と、前記クロックパルスに同期したパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路と、このパルス幅変調信号と前記順次選択信号とがＡＮＤ状態で入力したとき、前記パルス変調信号のパルス幅で駆動回路を駆動制御する制御信号を出力するゲート回路と、前記ＬＥＤ及び前記各回路の電源となる電源回路とから構成するテレビカメラ用ＬＥＤ照明装置。