JP2006270732A - 照明装置、撮影装置および撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】変更情報を撮影装置に入力する操作を不要にする撮影システムを提供する。
【解決手段】照明装置２０に照明光通信を行わせることにより、照明光によって照明される被写体３０の輝度、および照明光の色温度を示す信号を照明光に重畳させる。電子カメラ１０は、受光回路で受光した照明光を復調し、復調信号に含まれる輝度情報、および電子カメラ１０に設定されている撮像感度（ＩＳＯ値）に応じて絞り値およびシャッター速度を決定する。電子カメラ１０は、受光回路で受光した照明光を復調し、復調信号に含まれる色温度情報に応じて色調整処理時の色温度調整基準を変える。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明光通信を用いた撮影システムに関する。

特許文献１には、電子機器などの表示に用いられるＬＥＤの発光量を制御することにより、表示光に信号を重畳させる技術が開示されている。非特許文献１には、ＬＥＤを用いて構成した照明装置の発光量を制御することにより、照明光に信号を重畳させる技術が開示されている。

特開２００４−２４８１２８号公報 小峯,田中,中川,「白色ＬＥＤ照明信号電送と電力線信号電送の融合システム」,電子情報通信学会技術研究報告,社団法人電子情報通信学会,２００２年３月１２日,Vol.101,No.726,pp99-104

照明装置で照明された被写体を電子カメラで撮影する場合、照明光の状態（たとえば、照度、色温度など）に応じて電子カメラの撮影条件（たとえば、シャッター速度および絞り値、ホワイトバランス設定など）を変更したい場合がある。この場合、カメラ側では照明光の状態を測定した上で、変更情報をカメラに入力する操作が必要である。

また、電子カメラで撮影画像とともに撮影情報（たとえば、撮影場面の説明）を保存したい場合がある。この場合、音声メモなどの情報をカメラに入力する操作が必要である。

請求項１に記載の発明による照明装置は、照明光を発する発光素子と、発光素子を変調発光させる変調手段と、照明光によって照明されている被写体を撮影する撮影装置で使用される信号を、照明光に重畳させるように変調手段を制御する変調制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項１に記載の照明装置において、撮影装置で使用される信号は、撮影装置の撮影条件の変更に用いる情報、および撮影装置の撮影場面を説明する情報の少なくとも一方を含むように構成してもよい。
請求項３に記載の発明による撮影装置は、信号が重畳されている照明光を受光する受光素子と、受光素子による受光信号を復調する復調手段と、復調手段で復調された信号に含まれる情報を用いて、撮影条件を変更する撮影条件変更手段と、変更後の撮影条件で撮影を行う撮影手段とを備えることを特徴とする。
請求項３に記載の撮影装置において、撮影条件は、絞り値、シャッター速度、および色温度調整基準の少なくとも１つを含むようにしてもよい。
請求項５に記載の発明による撮影装置は、信号が重畳されている照明光を受光する受光素子と、受光素子による受光信号を復調する復調手段と、復調手段で復調された信号に含まれる情報を記録媒体に記録する情報記録手段とを備えることを特徴とする。
請求項５に記載の撮影装置はさらに、被写体像を撮影して電子画像を得る撮像装置を備えてもよく、この場合の復調手段により復調された信号は撮影場面を説明する情報を含み、撮影場面を説明する情報を電子画像とともに記録媒体に記録するように情報記録手段を構成してもよい。
請求項７に記載の発明による撮影システムは、請求項１または請求項２に記載の照明装置と、請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の撮影装置とを備えることを特徴とする。

請求項１、７に記載の発明では、撮影装置で使用される信号を照明装置の照明光に重畳させるようにしたので、信号を撮影装置へ直接送ることができる。
請求項３、７に記載の発明では、照明光を受光した信号に含まれる情報を用いて撮影条件を変更するようにしたので、変更情報を撮影装置に入力する操作を不要にできる。
請求項５、７に記載の発明では、照明光を受光した信号に含まれる情報を記録媒体に記録するようにしたので、記録情報を撮影装置に入力する操作を不要にできる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態による撮影システムを説明する図である。図１において、照明装置２０を備えた室内で、照明装置２０で照明された被写体３０が電子カメラ１０によって撮影される。照明装置２０は発光体として複数の白色ＬＥＤを含み、被写体３０を含む室内を照明する。

図２は、照明装置２０の構成を説明するブロック図である。白色ＬＥＤ２３は、駆動回路２２から供給される電流に応じた発光輝度で発光する。駆動回路２２は、制御回路２１から送信される指令に応じて、ｎ個の白色ＬＥＤ２３１〜２３ｎによる発光輝度の合計が所定輝度となるように各ＬＥＤそれぞれに駆動電流を供給するとともに、各ＬＥＤに供給する駆動電流を振幅変調（強度変調）することによって照明光に信号を重畳させる。重畳する信号は、たとえば、照明装置２０で照明されている被写体３０の輝度を示す信号と、照明装置２０による照明光の色温度を示す信号とを含む。変調周波数は、たとえば５０Ｈｚに設定されており、変調に伴う輝度変化（ちらつき）は人に感じない。

制御回路２１は、点灯スイッチＳから点灯指示信号が入力されると白色ＬＥＤ２３１〜２３ｎのそれぞれに対する駆動電流の供給開始を駆動回路２２へ指示し、点灯スイッチＳから消灯指示信号が入力されると上記駆動電流の供給停止を駆動回路２２へ指示する。制御回路２１はさらに、調光操作部材ＶＲから入力される操作信号に応じて、白色ＬＥＤ２３１〜２３ｎのそれぞれに対する駆動電流の加減を指示する信号を駆動回路２２へ送信する。制御回路２１にはあらかじめ調光操作部材ＶＲの操作量と被写体３０における輝度との関係を示すデータが格納されており、調光操作部材ＶＲの操作量に応じた輝度信号を上記重畳信号に含めるように構成されている。

図３は、電子カメラ１０の構成を説明するブロック図である。図３において、電子カメラ１０は、撮影レンズ（不図示）によって構成される光学部材１１と、撮像素子（不図示）を含む光電変換装置（撮像装置）１２と、制御回路１３と、閃光発光装置／調光回路１４と、操作部材１５と、画像処理回路１６と、受光回路１７と、再生回路１８と、電源回路１９とを有する。

光学部材１１は、被写体像を不図示の撮像素子の撮像面上に結像させる。光電変換装置１２は、上記撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、各画素に対応する撮像信号を出力する。撮像素子から出力される撮像信号は、各画素に入射される光の強さに応じてその信号レベルが異なる。光電変換装置１２は、撮像素子から出力された撮像信号をディジタル信号に変換し、変換後のデータを制御回路１３へ送出する。

制御回路１３は、光電変換装置１２から入力されたディジタル画像データに対して所定の方式（たとえば、ＪＰＥＧ）で圧縮処理を行うように画像処理回路１６へ指令を送出する。画像処理回路１６は、指令に応じて画像圧縮処理を施し、圧縮画像データを制御回路１３へ送出する。画像処理回路１６は、画像圧縮処理の他に、ホワイトバランス調整（色調整）処理や輪郭強調処理なども行うように構成されている。

画像圧縮後の電子画像データは、制御回路１３によって記憶媒体５１に記憶される。記憶媒体５１は、たとえば、メモリカードなどのデータストレージ部材によって構成される。

再生回路１８は、記録媒体５１に記録されている圧縮画像データを伸長する際の伸長処理を行う。伸長処理後の再生データは、不図示の外部モニタなどへ出力される。

制御回路１３には、操作部材１５から各種操作信号が入力される。制御回路１３は、操作部材１５から入力される操作信号に応じて、電子カメラ１０の設定内容の変更および撮影制御を行う。シャッター速度の設定は、制御回路１３からの指令に応じて光電変換装置１２内で行われ、絞り値の設定は、制御回路１３からの指令に応じて光学部材１１内で行われる。

閃光発光装置／調光回路１４は、制御回路１３からの指令に応じて、撮影時に閃光発光して被写体３０を照明する。閃光発光時の光量は、プリ発光時の反射光量に基づいて閃光発光装置／調光回路１４が決定する。

電源回路１９はＤＣ／ＤＣ変換回路などで構成され、不図示の電池電圧を電子カメラ１０内の各部で必要な直流電圧に変換し、変換後の電圧を各ブロックへ供給する。

受光回路１７は、不図示の受光素子およびフィルタ回路を含む。受光素子（不図示）は照明装置２０による照明光を受光し、受光光量に応じた電気信号に変換する。フィルタ回路（不図示）は、変換後の電気信号から所定周波数成分（たとえば、５０Ｈｚ帯）を抽出する。受光回路１７は、フィルタ通過後の信号を復調し、復調信号を制御回路１３へ送出する。

本発明による電子カメラ１０は、照明光に重畳されている信号に基づいて制御露出を決定する撮影モード（照明光復調モードと呼ぶ）を有する。制御回路１３は、電子カメラ１０が照明光復調モードに設定されている場合、閃光発光装置／調光回路１４による発光を禁止するとともに、受光回路１７から出力される復調信号および電子カメラ１０に設定されている撮像感度（ＩＳＯ値）に応じて、絞り値およびシャッター速度を決定する。照明光復調モードへの設定および撮像感度の設定は、操作部材１５から入力される操作信号に応じて行う。

制御回路１３は、復調信号に被写体３０における輝度を示す情報が含まれている場合、復調信号が示す輝度および電子カメラ１０に設定されている撮像感度（ＩＳＯ値）を用いて周知の露出演算を行うことにより、絞り値およびシャッター速度を決定する。制御回路１３は、照明装置２０の変調周波数（この場合は５０Ｈｚ）より低速のシャッター速度（たとえば、１／３０秒）を設定するように構成されている。

制御回路１３はさらに、復調信号に照明光の色温度を示す情報が含まれている場合、復調信号が示す色温度に適した色温度調整基準で色調整を行うように画像処理回路１６へ指令を送る。たとえば、色温度５５００Ｋの場合は、日中の太陽光に相当する色温度調整基準で色調整を行う。色温度４５００Ｋの場合は、曇天に相当する色温度調整基準で色調整を行う。色温度３２００Ｋの場合は、電球に相当する色温度調整基準で色調整を行う。なお、白色ＬＥＤ２３１〜２３ｎによる照明光の実際の色温度があらかじめ実測され、この色温度を示す信号を上記重畳信号に含めるように、照明装置２０の制御回路２１が構成されている。

以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）照明装置２０に照明光通信を行わせることにより、照明光によって照明される被写体３０の輝度、および照明光の色温度を示す信号を照明光に重畳させるようにしたので、照明装置２０から電子カメラ１０へ情報を直接伝えることができる。

（２）電子カメラ１０は、受光回路１７で受光した照明光を復調し、復調信号に含まれる輝度情報、および電子カメラ１０に設定されている撮像感度（ＩＳＯ値）に応じて絞り値およびシャッター速度を決定するようにしたので、撮影者が電子カメラ１０に対する露出設定操作をしなくても、自動的に適正露出が得られる。

（３）電子カメラ１０は、受光回路１７で受光した照明光を復調し、復調信号に含まれる色温度情報に応じて色調整処理時の色温度調整基準を変えるようにしたので、撮影者が電子カメラ１０に色調整の設定操作をしなくても、自動的に適切な色調整を行うことができる。

（４）照明装置２０は、調光操作部材ＶＲの操作量に応じた輝度信号を照明光に重畳するようにしたので、白色ＬＥＤ２３による発光輝度の変化（調光量を示す情報）をリアルタイムに照明装置２０から電子カメラ１０へ伝えることができる。

電子カメラ１０の撮影条件の変更に用いる情報として、電子カメラ１０が色温度調整基準を設定（変更）するための情報と、電子カメラ１０が制御露出を決定するための情報とを照明装置２０による照明光の重畳信号に含めるようにしたが、いずれか一方の情報のみを上記重畳信号に含めるように構成してもよい。

また、上述した情報の他に、電子カメラ１０に所定の撮影シーンモードを設定させるための情報を含めたり、電子カメラ１０に閃光発光装置／調光回路１４による撮影時の閃光発光の禁止／許可を切換えさせるための情報を含めるように構成してもよい。

照明装置２０が行う照明光の変調度は、１００％の点滅状態でも、１００％未満の変調度でも構わない。

光電変換装置１２の撮像素子が電荷蓄積型の撮像素子でなく、受光量の変化をモニター可能な素子で構成される場合には、光電変換装置１２で復調信号を得るように構成してもよい。この場合には、図３の受光回路１７を省略してもよい。

照明装置２０の発光体としてレーザ光源を用いてもよい。たとえば、ヘリウムネオンレーザ光源によって赤色基調の照明を行ったり、アルゴンレーザ光源によって青緑基調の照明を行ったりする。この場合には、周知の外部変調器と組合わせて照明光を変調させるとよい。

（第二の実施形態）
図４は、本発明の第二の実施形態による照明装置を説明する図である。図４において、競技場に１０基の照明装置Ｌ１〜Ｌ１０が備えられている。照明装置Ｌ１〜Ｌ１０のそれぞれには、複数の高輝度ＬＥＤが含まれている。

撮影者は、電子カメラ１０によって観客席からフィールドを撮影する。照明装置Ｌ１〜Ｌ１０による照明光には、撮影場面を説明する情報としてゲームの進行状況を示す信号が重畳される。たとえば、開催ゲームが野球の場合にはスコア、イニング数、表／裏、ストライクカウント、ボールカウント、アウトカウントなどを示す信号が含まれる。この場合の照明装置Ｌ１〜Ｌ１０は、不図示の外部装置からスコアボード（不図示）へ供給される表示情報（ゲームの進行状況を表示するための信号）を用いて、照明光に信号を重畳する。

開催ゲームがサッカーの場合には、スコア、前半／後半、経過時間などを示す信号が含まれる。

電子カメラ１０の制御回路１３は、復調信号に上述したゲームの進行状況を示す信号が含まれている場合、撮影画像を記憶媒体５１に記憶する際に、復調信号が示す内容をExif情報に含めて記憶する。

以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）照明装置Ｌ１〜Ｌ１０に照明光通信を行わせることにより、競技場で開催されている試合の進行状況を示す信号を照明光に重畳させるようにしたので、観客席のどこにいても、照明装置からの信号を電子カメラ１０で直接受信することができる。

（２）電子カメラ１０は、受光回路１７で受光した照明光を復調し、復調信号に含まれる試合の進行状況を示す信号の内容を、撮影画像を記憶媒体５１に記憶する際のExif情報に含めて記憶するようにしたので、撮影者が音声メモを記録する操作をしなくても、自動的にゲームの進行状況を保存できる。

（３）照明装置Ｌ１〜Ｌ１０は、不図示の外部装置からスコアボードへ供給される信号を照明光に重畳するようにしたので、ゲームの進行状況を示す信号をリアルタイムに照明装置Ｌ１〜Ｌ１０から電子カメラ１０へ伝えることができる。

照明装置Ｌ１〜Ｌ１０による照明光に、撮影場面を説明する情報として施設情報を示す信号を重畳させるようにしてもよい。施設情報は、たとえば、競技場の名称、遊園地の名称などである。

第一の実施形態では、照明光に重畳する信号に電子カメラ１０の撮影条件を変更するための情報を含め、第二の実施形態では、照明光に重畳する信号に電子カメラ１０による撮影場面を説明する情報を含めるようにした。第一の実施形態と第二の実施形態とを組み合わせて、撮影条件を変更するための情報と撮影場面を説明する情報との双方を照明光に重畳する信号に含める構成としてもよい。

電子カメラ１０としてスチルカメラを例に説明したが、ビデオカメラの場合にも本発明を適用してもよく、電子カメラ付き電子機器であってもよい。

また、電子カメラでなくフィルムカメラに本発明を適用し、撮影条件を変更する情報を照明光を通して受信する構成にしてもよい。

特許請求の範囲における各構成要素と、発明を実施するための最良の形態における各構成要素との対応について説明する。発光素子は、たとえば、白色ＬＥＤ２３によって構成される。変調手段は、たとえば、駆動回路２２によって構成される。撮影装置は、たとえば、電子カメラ１０によって構成される。変調制御手段は、たとえば、制御回路２１によって構成される。受光素子および復調手段は、たとえば、受光回路１７によって構成される。撮影条件変更手段および情報記録手段は、たとえば、制御回路１３によって構成される。撮影手段は、たとえば、光電変換装置１２によって構成される。記録媒体は、たとえば、記憶媒体５１が対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

本発明の第一の実施形態による撮影システムを説明する図である。 照明装置の構成を説明するブロック図である。 電子カメラの構成を説明するブロック図である。 本発明の第二の実施形態による照明装置を説明する図である。

符号の説明

１０…電子カメラ
１２…光電変換装置
１３…制御回路
１５…操作部材
１６…画像処理回路
１７…受光回路
２０、Ｌ１〜Ｌ１０…照明装置
２１…制御回路
２２…駆動回路
２３（２３１〜２３ｎ）…ＬＥＤ
３０…被写体
５１…記憶媒体

Claims (7)

1. 照明光を発する発光素子と、
   前記発光素子を変調発光させる変調手段と、
   前記照明光によって照明されている被写体を撮影する撮影装置で使用される信号を、前記照明光に重畳させるように前記変調手段を制御する変調制御手段とを備えることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記撮影装置で使用される信号は、前記撮影装置の撮影条件の変更に用いる情報、および前記撮影装置の撮影場面を説明する情報の少なくとも一方を含むことを特徴とする照明装置。
3. 信号が重畳されている照明光を受光する受光素子と、
   前記受光素子による受光信号を復調する復調手段と、
   前記復調手段で復調された信号に含まれる情報を用いて、撮影条件を変更する撮影条件変更手段と、
   前記変更後の撮影条件で撮影を行う撮影手段とを備えることを特徴とする撮影装置。
4. 請求項３に記載の撮影装置において、
   前記撮影条件は、絞り値、シャッター速度、および色温度調整基準の少なくとも１つを含むことを特徴とする撮影装置。
5. 信号が重畳されている照明光を受光する受光素子と、
   前記受光素子による受光信号を復調する復調手段と、
   前記復調手段で復調された信号に含まれる情報を記録媒体に記録する情報記録手段とを備えることを特徴とする撮影装置。
6. 請求項５に記載の撮影装置において、
   被写体像を撮影して電子画像を得る撮像装置をさらに備え、
   前記復調手段により復調された信号は撮影場面を説明する情報を含み、
   前記情報記録手段は、前記撮影場面を説明する情報を前記電子画像とともに前記記録媒体に記録することを特徴とする撮影装置。
7. 請求項１または請求項２に記載の照明装置と、
   請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の撮影装置とを備えることを特徴とする撮影システム。

Images