JP2007134784A - カメラ用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラのズーム動作に応じた照明の配光の調整をすることのできるカメラ用照明装置を提供する。
【解決手段】 カメラ用照明装置１は、カメラ２の撮影範囲を照射する照明装置４と、カメラ２の撮影方向に対して照明装置４の照射方向を相対的に変化させる照明首振り機構８を備える。そして、カメラ２のズーム動作をしたときに、そのカメラ２のズーム動作に連動して、照明装置４の照射方向をカメラ２の撮影方向に対して相対的に変えることにより、照明の配光を調節する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラのズーム動作に応じて照明の配光を調節可能なカメラ用照明装置に関するものである。

従来、被写体を撮像するカメラと、カメラを上下左右方向に回転させる回転台と、カメラの上下左右方向の回転に連動して回転する照明灯を備えたカメラ用照明装置が知られている（例えば特許文献１参照）。従来のカメラ用照明装置は、カメラのズームレンズの画角情報に基づいて、照明灯の光源または反射板が光軸方向に移動するように構成されている。

従来のカメラ用照明装置では、カメラのズームレンズの画角情報に基づいて、照明灯の光源または反射板を光軸方向に移動させる。すなわち、ズームレンズがワイド端（ズームレンズの最大広角焦点距離）に設定されたときには、照明灯の光源または反射板を光軸方向に移動させることにより、照明灯の照射範囲（照射角度）を大きくして、カメラの撮影範囲全体に照明灯の光が当たるように配光を調整する。一方、ズームレンズがテレ端（ズームレンズの最大望遠焦点距離）に設定されたときには、照明灯の光源または反射板を光軸方向に移動させることにより、照明灯の照射範囲（照射角度）を小さくして、カメラの撮影範囲に照明灯の強い光が当たるように配光を調整する。このようにして、従来のカメラ用照明装置では、カメラのズームレンズの画角の変化に連動して、照明灯の配光が自動的に調整される。
特開２００３−２８３９１５号公報（第２−３頁、第１図、第２図）

しかしながら、従来のカメラ用照明装置においては、カメラをズーム動作させて様々な焦点距離において被写体を撮影するときに、照明灯の配光に片寄りが生じてしまうという問題がある。例えば、図１１に示すように、従来のカメラ用照明装置３０では、カメラ３１のズームがワイド端（焦点位置Ａ）とテレ端（焦点位置Ｃ）の中間の焦点位置Ｂのときに、照明灯３２の照射方向の中心がカメラ３１の撮影方向の中心と一致するような向きに、照明灯３２の照射方向が固定されている。したがって、図１２（ｂ）に示すように、焦点位置Ｂにおいて被写体を撮影するときには、カメラ３１の撮影範囲の全体に均一な照射光があたる。ところが、ワイド端の焦点位置Ａにおいて被写体を撮影するときには、照明灯３２の照射方向の中心がカメラ３１の撮影方向の中心から一方側（例えば、図１１における上側）にずれた状態となる。その結果、図１２（ａ）に示すように、焦点位置Ａにおいて被写体を撮影するときに、カメラ３１の撮影範囲の一方側（図１２（ａ）における右側）に配光が片寄ることとなる。また、テレ端の焦点位置Ｃにおいて被写体を撮影するときには、照明灯３２の照射方向の中心がカメラ３１の撮影方向の中心から他方側（例えば、図１１における下側）にずれた状態となる。その結果、図１２（ｃ）に示すように、焦点位置Ｃにおいて被写体を撮影するときに、カメラ３１の撮影範囲の他方側（図１２（ｃ）における左側）に配光が片寄ることとなる。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、カメラのズーム動作に応じて照明の配光を調節することのできるカメラ用照明装置を提供することを目的とする。

本発明のカメラ用照明装置は、カメラの撮影範囲を照射する照明装置と、前記カメラの撮影方向に対して前記照明装置の照射方向を相対的に変化させる照明首振り手段と、前記カメラのズーム動作に応じて前記照明装置の照射方向を変えるように、前記照明首振り手段を制御する首振り制御手段とを備えた構成を有している。

この構成により、カメラのズーム動作をしたときに、そのカメラのズーム動作に連動して、照明装置の照射方向がカメラの撮影方向に対して相対的に変えられる。これにより、カメラのズーム動作に応じて、照明の配光を調節することができる。

また、本発明のカメラ用照明装置では、前記首振り制御手段は、前記カメラから得られるカメラ画像情報に応じて、カメラ画像の明るさが均一になるように、前記照明首振り手段を制御する構成を有している。

この構成により、カメラのズーム動作をしたときに、カメラ画像の明るさに片寄りがあった場合には、カメラ画像の明るさが均一になるように、照明装置の照射方向が変えられる。これにより、カメラのズーム動作をしたときに、カメラ画像情報に基づいて照明の配光を調節することができる。例えば、カメラのズーム動作をした結果、カメラ画像の一方側が明るくなり他方側が暗くなっている場合には、カメラ画像の明るさが均一になるように、すなわちカメラ画像の他方側が明るくなるように、照明装置の照明方向を変える。これにより、照明の配光が調節される。

また、本発明のカメラ用照明装置は、前記照明装置の光強度を変える光強度調節手段と、前記カメラから得られるカメラ画像情報に応じて、カメラ画像の明るさが均一になるように、前記光強度調整手段を制御する光強度制御手段とを備えた構成を有している。

この構成により、カメラのズーム動作をしたときに、カメラ画像の明るさに片寄りがあった場合には、照明装置の光強度を変えることにより、照明の配光を調整することができる。例えば、カメラのズーム動作をした結果、カメラ画像の一方側が暗い場合には、カメラ画像の明るさが均一になるように、すなわちカメラ画像の一方側が明るくなるように、照明装置の光強度を変えることにより、照明の配光を調節することができる。

また、本発明のカメラ用照明装置では、前記カメラ画像情報は、前記カメラから得られるカメラ画像の輝度情報であり、前記カメラ画像の明るさは、前記カメラ画像の輝度レベルである構成を有している。

この構成により、カメラ画像の輝度情報に基づいて照明の配光を調節することができる。例えば、カメラのズーム動作をしたときに、カメラ画像の輝度レベルに片寄りがあった場合には、カメラ画像の輝度レベルが均一になるように、照明装置の照射方向または光強度が変えられる。

また、本発明のカメラ用照明装置では、前記首振り制御手段は、前記カメラのズーム情報に応じて、前記照明装置の照射方向の中心が前記カメラの撮影方向の中心と一致するように、前記照明首振り手段を制御する構成を有している。

この構成により、カメラのズーム動作をしたときに、照明装置の照射方向の中心がカメラの撮影方向の中心と一致するように、照明装置の照射方向が変えられる。これにより、カメラのズーム動作をしたときに、カメラのズーム情報に基づいて照明の配光を調節することができる。ここで、カメラのズーム情報としては、例えば、カメラの画角情報や焦点距離情報などが用いられる。

また、本発明のカメラ用照明装置は、前記照明装置の照射光路上に配置されるレンズと、前記レンズを前記照射方向に沿って移動させるレンズ移動手段と、前記カメラのズーム情報に応じて前記レンズを移動させるように、前記レンズ移動手段を制御するレンズ移動制御手段とを備えた構成を有している。

この構成により、照明装置の照射光路上に配置されたレンズを、照射方向に沿って移動させることによって、照明装置の照射範囲を変えることができる。したがって、カメラのズーム動作によってカメラの撮影範囲（カメラ画角）が変化した場合であっても、カメラのズーム情報に基づいて、カメラの撮影範囲の全体に照明装置の照明があたるように、照明の配光を調節することができる。

本発明のカメラ装置は、ズーム機能を有するカメラと、上記のカメラ用照明装置とを備えた構成を有している。

本発明は、カメラの撮影方向に対して照明装置の照射方向を相対的に変化させる照明首振り手段と、カメラのズーム動作に応じて照明装置の照射方向を変えるように照明首振り手段を制御する首振り制御手段を設けることにより、カメラのズーム動作に応じて照明の配光を調節することができるという効果を有するカメラ用照明装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態のカメラ用照明装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、河川の水位を監視する河川監視カメラや道路の交通状況を監視する交通監視カメラ等に用いられるカメラ用照明装置の場合を例示する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態のカメラ用照明装置を備えたカメラ装置の斜視図を図１に示す。図１に示すように、カメラ用照明装置１を備えたカメラ装置は、ズーム機能を有するカメラ２と、カメラ２が収納されるカメラボックス３と、可視光や赤外線などの照明光を照射する照明装置４と、照明装置４が収納される照明ボックス５と、カメラボックス３と照明ボックス５が左右側面に取り付けられる中央ボックス６と、中央ボックス６が上部に取り付けられる円形基台７とを備えている。

照明ボックス５は、中央ボックス６を介して、カメラボックス３に対して相対的に位置が固定されている。すなわち、カメラボックス３と照明ボックス５は、連動して上下回転するように中央ボックス６に取り付けられている。また、中央ボックス６は、円形基台７に左右回転可能に取り付けられている。これにより、照明ボックス５に収納されている照明装置４は、カメラボックス３に収納されているカメラ２とともに旋回する。例えば、カメラ２の撮影方向が上下回転（チルト）または左右回転（パン）したときに、そのカメラ２の撮影方向の変化に連動して、照明装置４の照射方向が上下回転（チルト）または左右回転（パン）する。なお、本実施の形態では、カメラ２のズームがワイド端とテレ端の中間の焦点位置Ｂのときに、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するように、照明装置４の向きがカメラ２の向きに対して設定されている（図５参照）。

また、カメラ用照明装置１は、カメラ２の撮影方向の変化（チルトまたはパン）とは独立に、照明装置４の照射方向を左右に回転させる首振り機構８を有している。例えば、図２は、照明ボックス５の内部における照明装置４の首振り機構８を説明するための斜視図である。図２に示すように、照明装置４の下部には回転軸９が取り付けられており、回転軸９の下部には回転ギア１０が取り付けられている。回転ギア１０には、モータ１１の回転力が伝達される駆動ギア１２が噛み合っている。これにより、モータ１１の回転力は、駆動ギア１２と回転ギア１０と回転軸９を介して、照明装置４に伝達され、照明装置４の照射方向が左右に回転する。モータ１１の回転方向および回転量は、カメラ２のズーム動作に応じて照明装置４の向きを変えるように、コンピュータ等の制御装置１３によって制御されている（図３参照）。なお、回転ギア１０および駆動ギア１２は、モータ１１の駆動力を伝達できるものであればよく、図２に示すような平歯車に限られず、例えばウォーム歯車等であってもよい。この照明装置４の首振り機構８は、本発明の照明首振り手段に相当する。

図３は、本実施の形態のカメラ用照明装置１のブロック図である。図３に示すように、制御装置１３には、カメラ２のズーム動作が行われたときに、カメラ２で撮影されたカメラ画像の輝度情報が入力される。制御装置１３では、入力された輝度情報に基づいて、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で均一になるようなモータ１１の回転方向および回転量が算出され、算出結果が照明首振り機構４に出力される。この算出結果に基づいて、照明装置４の照明首振り機構８のモータ１１の回転方向および回転量が、制御装置１３によって制御される。このようにして、カメラ２のズーム動作が行われたときに、ズーム動作後のカメラ２から得られるカメラ画像の輝度情報に基づいて、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で均一になるように、モータ１１の回転方向および回転量が制御されている。この制御装置１３は、本発明の首振り制御装置に相当する。なお、モータ１１の回転方向および回転量の制御は、予め回転方向および回転量を計算して準備しておいた回転量テーブルに基づいて行われてもよい。

また、照明装置４は、カメラ２のズーム動作に応じて、照明装置４の照射範囲（照射角度）を調節する照射範囲調節機構１４を有している（図３参照）。例えば、照明装置４の内部には、図４（ａ）に示すように、照明装置４の光源であるＬＥＤ１５の照射光路上に、第１凸レンズ１６と第１凸レンズ１７が配置されている。第１凸レンズ１６には、図示しないアクチュエータが備えられており、カメラ２のズーム動作に連動して、照射光路に沿って前後方向（図４（ａ）における左右方向）に移動するように構成されている。アクチュエータは、制御装置１３によって制御されている。そして、カメラ２のズーム動作に応じて、アクチュエータが作動して、第１凸レンズ１６を照射光路に沿って前後方向に移動させることにより、照明装置４の照射範囲（照射角度）が調整される。このアクチュエータは、本発明のレンズ移動手段に相当する。

ここで、第１凸レンズ１６の移動方向および移動量は、制御装置１３によって制御されている。図３に示すように、制御装置１３には、カメラ２のズーム動作が行われたときに、カメラ２のズーム情報が入力される。制御装置１３では、入力されたズーム情報に基づいて、アクチュエータの作動量（第１凸レンズ１６の移動方向および移動量）が算出され、算出結果が照明範囲調節機構１４に出力される。この算出結果に基づいて、照明範囲調節機構１４のアクチュエータの作動量が、制御装置１３によって制御される。例えば、図５に示すように、カメラ２がワイド端（焦点位置Ａ）側にズーム動作したときには、広い範囲を撮影するカメラ２の撮影範囲全体に照明が当たるように、照明装置４の照射範囲（照射角度）を大きく拡大するように制御される。また、カメラ２がテレ端（焦点位置Ｃ）側にズーム動作したときには、遠くを撮影するカメラ２の撮影範囲に強い照明が当たるように、照明装置４の照射範囲（照射角度）を小さく絞るように制御される。この制御装置１３は、本発明のレンズ移動制御装置に相当する。なお、アクチュエータの作動量の制御は、予め作動量を計算して準備しておいた作動量テーブルに基づいて行われてもよい。

または、本実施の形態の照明範囲調節機構１４の変形例が図４（ｂ）に示される。図４（ｂ）に示すように、照明装置４の光源であるＬＥＤ１５の照射光路上に、凸レンズ１８と凹レンズ１９が配置されており、凸レンズ１８と凹レンズ１９の各々が、カメラ２のズーム動作に連動して、照射光路に沿って前後方向（図４（ｂ）における左右方向）にそれぞれ移動可能とされていてもよい。このような構成の照明範囲調節機構１４であっても、カメラ２のズーム動作に応じて、制御装置１３によってアクチュエータの作動量を制御して、凸レンズ１８と凹レンズ１９の各々を前後方向に移動させて、照明装置４の照射範囲（照射角度）を調整することができる（図５参照）。

以上のように構成された本発明の第１の実施の形態のカメラ用照明装置１について、図５〜図７を用いてその動作を説明する。

本実施の形態のカメラ用照明装置１を使用して、監視対称（被写体）の撮影を行うときには、まず、カメラ２を旋回させて、カメラ２の撮影方向を監視対象（被写体）に向ける。例えば、カメラ２の撮影方向を上下回転（チルト）または左右回転（パン）させる。このとき、照明ボックス５が、中央ボックス６を介してカメラボックス３に対して相対的に位置が固定されているので、カメラ２の撮影方向が監視対象（被写体）に向くのにともなって、照明装置４の照射方向も監視対称（被写体）に向く。例えば、カメラ２の撮影方向が上下左右に回転した角度と同じ角度だけ、照明装置４の照射方向が上下回転（チルト）または左右回転（パン）する。

つぎに、カメラ２のズーム動作を行って、カメラ２の焦点距離を監視対称（被写体）までの距離に合わせる。例えば、図５に示すように、監視対称（被写体）までの距離が近い場合には、カメラ２の焦点距離を通常の焦点位置Ｂからワイド端の焦点位置Ａに変えるように、カメラ２のズーム動作を行う。このとき、焦点距離が短くなるのにともなって、カメラ２の撮影範囲（カメラ画角）は大きくなる。また、監視対称（被写体）までの距離が遠い場合には、カメラ２の焦点距離を通常の焦点位置Ｂからテレ端の焦点位置Ｃに変えるように、カメラ２のズーム動作を行う。このとき、焦点距離が長くなるのにともなって、カメラ２の撮影範囲（カメラ画角）は小さくなる。

上記のようにカメラ２のズーム動作が行われるときに、カメラ２のズーム動作に応じて、照明装置４の第１凸レンズ１６が照射光路に沿って前後に移動して、照明装置４の照射範囲（照射角度）が自動的に調節される。ここでは、まず、カメラ２のズーム情報が制御装置１３に入力される。つぎに、制御装置１３において、入力されたズーム情報から、アクチュエータの作動量（第１凸レンズ１６の移動方向および移動量）が算出される。この算出結果に基づいて、照明範囲調節機構１４のアクチュエータの作動量が、制御装置１３によって制御される。例えば、図５に示すように、カメラ２がワイド端（焦点位置Ａ）側にズーム動作したときには、照明装置４の照射範囲（照射角度）を大きく拡大し、広い範囲を撮影するカメラ２の撮影範囲全体に照明が当たるように調節される。また、カメラ２がテレ端（焦点位置Ｃ）側にズーム動作したときには、照明装置４の照射範囲（照射角度）を小さく絞り、遠くを撮影するカメラ２の撮影範囲に強い照明が当たるように調節される。ここで、カメラ２のズーム情報としては、例えば、カメラ２の画角情報や焦点距離情報などが用いられる。これらの画角情報や焦点距離情報等は、一つだけで用いてもよく、また、二つ以上を組み合わせて用いてもよい。

この場合、図５に示すように、単に、カメラ２をワイド端（焦点位置Ａ）側にズームしたときには、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心から右側（図５における上側）にずれた状態になる。このときのカメラ画像は、図６（ａ）に示すように、カメラ２の撮影範囲の右側に配光が片寄ることになる。すなわち、カメラ画像の右側では光強度が大きく、左側では光強度が弱くなる。一方、単に、カメラ２をテレ端（焦点位置Ｃ）側にズームしたときには、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心から左側（図５における下側）にずれた状態になる。このときのカメラ画像は、図７（ａ）に示すように、カメラ２の撮影範囲の左側に配光が片寄ることになる。すなわち、カメラ画像の左側では光強度が大きく、右側では光強度が弱くなる。

そこで、本実施の形態では、以下のように照明装置４の首振り動作を行なって照射方向の微調整が行われる。まず、上記のようなズーム動作後のカメラ画像の輝度情報が制御装置１３に入力される。つぎに、制御装置１３において、入力された輝度情報から、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で均一になるようなモータ１１の回転方向および回転量が算出される。この算出結果に基づいて、照明装置４の照明首振り機構８のモータ１１の回転方向および回転量が、制御装置１３によって制御される。このようにして、制御装置１３がモータ１１の回転を制御して、照明装置４の照射方向を左右に回転させて微調整する。この照射方向の微調整（左右回転）は、カメラ２のズーム動作と連動して自動的に行われる。例えば、図６（ａ）のように、カメラ画像の右側に配光が片寄っているときには、照明装置４の照射方向が左側に回転する。また、図７（ａ）のように、カメラ画像の左側に配光が片寄っているときには、照明装置４の照射方向が右側に回転する。なお、上記の微調整を一度行った結果、依然としてカメラ画像に配光の片寄りが生じている場合には、再度、上記の微調整を繰返す。これにより、図６（ｂ）または図７（ｂ）に示すように、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で左右均一になる。

このような発明の第１の実施の形態のカメラ用照明装置１によれば、カメラ２の撮影方向の上下左右の回転とは独立に照明装置４の照射方向を左右に回転させる照明首振り機構８と、カメラ２のズーム動作に応じて照明装置４の照射方向を左右に変えるように照明首振り機構８を制御する制御装置１３を設けることにより、カメラ２のズーム動作に応じて照明の配光を調節することができる。

すなわち、本実施の形態では、カメラ２の撮影方向を上下左右に回転させたときに、照明装置４の照射方向が、カメラ２の撮影方向の回転に連動して上下左右に回転する。そして、カメラ２のズーム動作をしたときには、そのカメラ２のズーム動作に応じて、照明装置４の照射方向を、カメラ２の撮影方向の上下左右の回転とは独立に左右に回転させて微調整する。これにより、カメラ２の撮影方向の変化だけでなくカメラ２のズーム動作に応じて、照明の配光を調節することができる。

また、本実施の形態では、カメラ２のズーム動作をしたときに、カメラ画像の輝度レベルに片寄りがあった場合には、カメラ画像の輝度レベルが左右均一になるように、照明装置４の照射方向を左右に回転させて微調整する。これにより、カメラ２のズーム動作をしたときに、カメラ画像情報に基づいて照明の配光を調節（微調整）することができる。

例えば、カメラ２のズーム動作をした結果、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心から一方側にずれている場合、カメラ画像の一方側が明るくなり他方側が暗くなる。このような場合には、カメラ画像の明るさが均一になるように、すなわちカメラ画像の他方側が明るくなるように、照明装置４の照明方向を左右に回転させることにより、照明の配光を調節する。

また、上記のように、カメラ画像の輝度レベルが左右均一になるように、照明装置４の照射方向を左右に回転させて、照明の配光を調節することにより、例えば、監視対称（被写体）にもともと暗い部分がある場合であっても、その暗い部分に照明をあてることができる。なお、監視対称（被写体）の本来の明るさが一様である場合には、結果として、カメラ２の撮影方向の中心と、照明装置４の照射方向の中心が一致する。

また、本実施の形態では、照明装置４の照射光路上に配置されたレンズを、照射方向に沿って前後に移動させることによって、照明装置４の照射範囲（照射角度）を変えることができる。したがって、カメラ２のズーム動作によってカメラ２の撮影範囲（カメラ画角）が変化した場合であっても、カメラ２のズーム情報に基づいて、カメラ２の撮影範囲の全体に照明装置４の照明があたるように、照明の配光を調節することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のカメラ用照明装置を備えたカメラ装置について説明する。本実施の形態のカメラ用照明装置１は、第１の実施の形態のカメラ用照明装置１に、光強度調節機構２０が追加されたものである。したがって、ここでは、特に言及しない限り、本実施の形態のカメラ用照明装置１の構成は、第１の実施の形態の構成と同様とする。

本実施の形態のカメラ用照明装置１には、照明装置４の光源であるＬＥＤ１５の光強度を調節する光強度調節機構２０が備えられている。図８は、本実施の形態のカメラ用照明装置１のブロック図である。図８に示すように、光強度調節機構２０は、制御装置１３によって、ズーム動作後のカメラ２から得られるカメラ画像の輝度情報に基づいて、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で均一になるように、ＬＥＤ１５に通電する電流の電圧値が制御されている。この光強度調節機構２０は、本発明の光強度調節手段に相当する。

例えば、本実施の形態では、制御装置１３には、カメラ２のズーム動作が行われたときに、カメラ２で撮影されたカメラ画像の輝度情報が入力される。制御装置１３では、入力された輝度情報に基づいて、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で均一になるようなＬＥＤ１５の電圧値が算出され、算出結果が光強度調節機構２０に出力される。この算出結果に基づいて、照明装置４のＬＥＤ１５に通電される電流の電圧値が、制御装置１３によって制御される。このようにして、カメラ２のズーム動作が行われたときに、ズーム動作後のカメラ２から得られるカメラ画像の輝度情報に基づいて、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で均一になるように、ＬＥＤ１５の電圧値が制御されている。この制御装置１３は、本発明の光強度制御装置に相当する。

以上のように構成された本発明の第２の実施の形態のカメラ用照明装置１について、以下、その動作を説明する。

本形態のカメラ用照明装置１でも、第１の実施の形態と同様に、カメラ２を旋回させて、カメラ２の撮影方向を監視対象（被写体）に向けたときに、それにともなって照明装置４の照射方向が監視対称（被写体）に向けられる。そして、カメラ２のズーム動作を行って、カメラ２の焦点距離を監視対象（被写体）までの距離に合わせる。カメラ２のズーム動作を行うときには、第１の実施の形態と同様にして、照明装置４の照射方向の首振り微調整が行われる（図６および図７参照）。

このとき、例えば、監視対称（被写体）にもともと極端に暗い部分がある場合には、その極端に暗い部分に照明を当てても、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で左右均一にならないことがある。そのような場合に、本実施の形態では、制御装置１３によって、ズーム動作後のカメラ２から得られるカメラ画像の輝度情報に基づいて、照明装置４の光源であるＬＥＤ１５へ通電される電流の電圧を調節することにより、ＬＥＤ１５の光強度が調節される。この場合、ＬＥＤ１５の電圧を上げことにより、暗い部分に当てている照明の光強度が大きくなる。このようにして、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で左右均一になるように、制御装置１３によって照明装置４の光強度が制御される。

このような発明の第２の実施の形態のカメラ用照明装置１によれば、カメラ画像の輝度情報に応じて、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で左右均一になるように照明装置４の光源の強度を制御することにより、カメラ２のズーム動作に応じて照明の配光を調節することができる。

すなわち、本実施の形態では、カメラ２のズーム動作をしたときに、カメラ画像の明るさに片寄りがあった場合には、照明装置４の光源の強度を変えることにより、照明の配光を調整することができる。例えば、監視対称（被写体）にもともと極端に暗い部分があり、カメラ２のズーム動作をした結果、カメラ画像の一方側が暗い場合には、カメラ画像の一方側が明るくなるように、照明装置４の光源の強度を変える。このようにして、カメラ画像の明るさを均一することによって、照明の配光が調節される。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態のカメラ用照明装置を備えたカメラ装置について説明する。本実施の形態のカメラ用照明装置１では、照明装置４の首振り機構８の制御が、第１の実施の形態と相違する点である。したがって、ここでは、特に言及しない限り、本実施の形態のカメラ用照明装置１の構成は、第１の実施の形態の構成と同様とする。

本実施の形態では、照明装置４の首振り機構８のモータ１１の回転を制御する制御装置は、カメラ２がズーム動作したときのズーム情報に基づいて、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するように、モータ１１の回転方向および回転量を制御している。例えば、制御装置１３には、カメラ２のズーム動作が行われたときに、カメラ２のズーム情報が入力される。制御装置１３では、入力されたズーム情報に基づいて、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するようなモータ１１の回転方向および回転量が算出され、算出結果が照明首振り機構４に出力される。この算出結果に基づいて、照明装置４の照明首振り機構８のモータ１１の回転方向および回転量が、制御装置１３によって制御される。ここで、カメラ２のズーム情報としては、例えば、カメラ２の画角情報や焦点距離情報などが用いられる。これらの画角情報や焦点距離情報等は、一つだけで用いてもよく、また、二つ以上を組み合わせて用いてもよい。

以上のように構成された本発明の第３の実施の形態のカメラ用照明装置１について、以下、その動作を説明する。

本実施の形態のカメラ用照明装置１でも、第１の実施の形態と同様に、カメラ２を旋回させて、カメラ２の撮影方向を監視対象（被写体）に向けたときに、それにともなって照明装置４の照射方向が監視対称（被写体）に向けられる。そして、単に、カメラ２のズーム動作を行って、カメラ２の焦点距離を監視対象（被写体）までの距離に合わせると、第１の実施の形態と同様、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心からずれた状態となる（図５参照）。

そこで、本発明の第３の実施の形態のカメラ用照明装置１では、以下のような照明装置４の首振り微調整が行われる。ここでは、図９および図１０を用いて、照明装置４の照射方向の微調整を行うときの動作を説明する。

図９に示すように、カメラ２をワイド端（焦点位置Ａ）側にズームしたときには、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心から右側（図９における上側）にずれた状態になる。このとき、ズーム動作後のカメラ２のズーム情報（画角情報や焦点距離情報）が制御装置１３に入力される。つぎに、制御装置１３において、入力されたズーム情報から、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するようなモータ１１の回転方向および回転量が算出される。この算出結果に基づいて、制御装置１３によってモータ１１の回転を制御して、照明装置４の照射方向を左側に回転させる。このようにして、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致して、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で左右均一になる（図６参照）。

また、図１０に示すように、カメラ２をテレ端（焦点位置Ｃ）側にズームしたときには、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心から左側（図１０における下側）にずれた状態になる。このときも、上記の場合と同様にして、カメラ２のズーム情報（画角情報や焦点距離情報）に基づいて、制御装置によってモータ１１の回転を制御して、照明装置４の照射方向を右側に回転させる。このようにして、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致して、カメラ画像の輝度レベルが画面全体で左右均一になる（図７参照）。

この場合、カメラ２のズーム情報（画角情報や焦点距離情報）と、照明装置４の照射方向の中心とカメラ２の撮影方向の中心とのずれとは、一定の相関関係がある。したがって、本実施の形態では、制御装置において、上記のズーム情報（画角情報や焦点距離情報）から、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するようなモータ１１の回転方向および回転数が算出され、モータ１１の回転が制御される。なお、モータ１１の回転方向および回転量の制御は、予め回転方向および回転量を計算して準備しておいた回転量テーブルに基づいて行われてもよい。

このような発明の第３の実施の形態のカメラ用照明装置１によれば、カメラ２のズーム動作に応じて、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するように照明装置４の照明首振り機構８を制御することにより、カメラ２のズーム動作に応じて照明の配光を調節することができる。

すなわち、本実施の形態では、カメラ２のズーム動作をしたときに、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するように、照明装置４の照射方向を左右に回転させて微調整する。これにより、カメラ２のズーム動作をしたときに、カメラ２のズーム情報に基づいて照明の配光を調節することができる。

例えば、カメラ２のズーム動作をした結果、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心から一方側にずれている場合、カメラ画像の一方側が明るくなり他方側が暗くなる。このような場合には、照明装置４の照射方向の中心がカメラ２の撮影方向の中心と一致するように、照明装置４の照明方向を左右に回転させて微調整することにより、照明の配光が調節される。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。

例えば、以上の説明では、カメラ２の撮影方向の変化とは独立に、照明装置４の照射方向を左右に回転させる首振り機構８を有するカメラ用照明装置１の例について説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。上記の実施の形態のほかに、カメラ用照明装置１の首振り機構８は、カメラ２の撮影方向の変化とは独立に、照明装置４の照射方向を上下に回転させてもよい。

また、以上の説明では、カメラ２から得られるカメラ画像の輝度情報に基づいて、カメラ画像の輝度レベルが均一になるように、照明装置４の首振り機構８や光源の強度を制御する例について説明した。しかし、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、カメラ画像のＲＧＢ値などの画像情報に基づいて、カメラ画像の明るさが均一になるように、照明装置４の首振り機構８や光源の強度を制御してもよい。

以上のように、本発明にかかるカメラ用照明装置は、カメラのズーム動作に応じた照明の配光の調整が可能であるという効果を有し、河川監視カメラや交通監視カメラ等に用いられるカメラ用照明装置等として有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置を備えたカメラ装置の斜視図 本発明の第１の実施の形態における照明装置の首振り機構を説明するための斜視図 本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置を備えたカメラ装置のブロック図 （ａ）本発明の第１の実施の形態における照明装置の照明範囲の調節機構を説明するための側面図 （ｂ）他の実施の形態における照明装置の照明範囲の調節機構を説明するための側面図 本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置の動作（照射範囲の調整）を説明するための平面図 （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置（焦点位置Ａ）のカメラ画像（照射方向の調整前）の説明図 （ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置（焦点位置Ａ）のカメラ画像（照射方向の調整後）の説明図 （ａ）本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置（焦点位置Ｃ）のカメラ画像（照射方向の調整前）の説明図 （ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるカメラ用照明装置（焦点位置Ｃ）のカメラ画像（照射方向の調整後）の説明図 本発明の第２の実施の形態におけるカメラ用照明装置を備えたカメラ装置のブロック図 本発明の第３の実施の形態におけるカメラ用照明装置（焦点位置Ａ）の動作（照射方向の調整）を説明するための平面図 本発明の第３の実施の形態におけるカメラ用照明装置（焦点位置Ｃ）の動作（照射方向の調整）を説明するための平面図 従来のカメラ用照明装置の動作を説明するための平面図 （ａ）従来のカメラ用照明装置（焦点位置Ａ）のカメラ画像の説明図 （ｂ）従来のカメラ用照明装置（焦点位置Ｂ）のカメラ画像の説明図 （ｃ）従来のカメラ用照明装置（焦点位置Ｃ）のカメラ画像の説明図

符号の説明

１ カメラ用照明装置
２ カメラ
４ 照明装置
８ 照明首振り機構
１３ 照射範囲調節機構
２０ 照明強度調節機構

Claims (7)

1. カメラの撮影範囲を照射する照明装置と、
   前記カメラの撮影方向に対して前記照明装置の照射方向を相対的に変化させる照明首振り手段と、
   前記カメラのズーム動作に応じて前記照明装置の照射方向を変えるように、前記照明首振り手段を制御する首振り制御手段と、
   を備えたことを特徴とするカメラ用照明装置。
2. 前記首振り制御手段は、
   前記カメラから得られるカメラ画像情報に応じて、カメラ画像の明るさが均一になるように、前記照明首振り手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のカメラ用照明装置。
3. 前記照明装置の光強度を変える光強度調節手段と、
   前記カメラから得られるカメラ画像情報に応じて、カメラ画像の明るさが均一になるように、前記光強度調整手段を制御する光強度制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラ用照明装置。
4. 前記カメラ画像情報は、前記カメラから得られるカメラ画像の輝度情報であり、
   前記カメラ画像の明るさは、前記カメラ画像の輝度レベルであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のカメラ用照明装置。
5. 前記首振り制御手段は、
   前記カメラのズーム情報に応じて、前記照明装置の照射方向の中心が前記カメラの撮影方向の中心と一致するように、前記照明首振り手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のカメラ用照明装置。
6. 前記照明装置の照射光路上に配置されるレンズと、
   前記レンズを前記照射方向に沿って移動させるレンズ移動手段と、
   前記カメラのズーム情報に応じて前記レンズを移動させるように、前記レンズ移動手段を制御するレンズ移動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のカメラ用照明装置。
7. ズーム機能を有するカメラと、
   請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のカメラ用照明装置と、
   を備えたことを特徴とするカメラ装置。
   
   

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