JPH1013843A - ビデオカメラの照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被写体の照度に応じてハンチング現象を起こ
すことなく安定して自動的に点灯消灯するビデオカメラ
の照明装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 撮像時に、絞り５の開口径が最大の状態
で、映像信号のＡＧＣ回路３のゲインレベルが予め定め
られた値以上の時、照明装置１を点灯し、前記絞り５の
開口径が最大でない状態の時は、色温度検出回路９によ
り被写体の色温度が前記照明装置１により照射された色
温度でないと判断され、かつ、距離検出手段１０により
被写体との距離が所定の距離以下と判断されたときには
前記照明装置１を自動的に消灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラを用い
て被写体を撮像する場合に使用される照明装置に関する
もので、特に被写体の色温度及び前記被写体との距離に
応じて前記照明装置を自動的に制御する手段に特徴を有
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラを用いて照度の低い場所で
被写体を撮像しようとした場合に画質の劣化が発生す
る。この画質を劣化させない手段として、ビデオカメラ
本体に照明装置を取り付けて手軽に被写体の撮像を行う
ことができる自動照明内蔵型のビデオカメラが商品化さ
れるようになってきている。

【０００３】以下その構成について、図６及び図７を参
照しながら説明する。図６において光学レンズ８を通し
て入光してくる被写体の撮像光の光量は、絞り機構５に
よって調整され撮像素子２（以後ＣＣＤと略す）によっ
て電気信号に変換される。変換された電気信号のレベル
はＡＧＣ回路３において自動で制御される。また４はこ
のＡＧＣ回路３から出力される電気信号のレベルを検出
する検波回路であり、６はこの検波回路４によって検出
された電気信号レベルに応じて、絞り機構５とＡＧＣ回
路３を制御すると共に、照明ライト１をＯＮ−ＯＦＦさ
せるスイッチ７の制御を行うコントロールマイコンであ
る。

【０００４】以上のように構成された自動照明内蔵型の
ビデオカメラを用いて、照度の低い被写体を撮像した場
合の動作について説明する。レンズ８から入光してくる
光量が減少してくるために、ＣＣＤ素子２で電気信号に
変換される信号レベルが減少してしまい、これに伴って
検波回路４で検出される信号レベルが減少してくる。す
るとコントロールマイコン６は、前記検波回路４で検出
される信号レベルに応じて標準信号レベル（例えば映像
信号出力レベルが１ＶP-Pとなる値）の値に限りなく到
達させようとして、絞り機構５を順次開けていく。そし
てこの絞り機構５が開放状態になってもまだ前記信号レ
ベルが標準レベルに到達しないときは、ＡＧＣ回路３の
ゲインを０ｄＢから順次上昇させ前記信号レベルを標準
レベルに到達させるように動作する。しかしながらＡＧ
Ｃ回路３のゲインが最大になり、それでも前記信号レベ
ルが標準レベルに到達しないときには、レンズ８から入
光してくる光量に比例して信号レベルは低下していく。

【０００５】一般的にＡＧＣ回路３のゲインが上がれば
上がるほど、輝度信号のＳ／Ｎは劣化し、画質は低下す
る。このため、特にＡＧＣ回路３のゲインが０ｄＢより
上がってしまうような状態の被写体光量の場面において
は、照明が必要になってくる。照明を点灯させるＡＧＣ
回路３のゲインを予め定めておき、被写体の周囲が暗く
なり光量が低下してＡＧＣ回路３のゲインが前記予め定
められた値より大きくなったとき自動的に照明を点灯さ
せる。また反対に被写体の周囲が明るくなって光量が増
加しＡＧＣ回路３のゲインが前記予め定められた値より
大幅に小さくなるか、絞り機構５が開放状態でなくなっ
たときには照明を消灯する。

【０００６】前述の動作をコントロールマイコン６によ
る自動制御によってスイッチ７をＯＮ−ＯＦＦさせ照明
ライト１を制御するとハンチング現象が発生して被写体
の撮像画面が見苦しくなってしまう。これを防止する手
段として前記照明ライト１を点灯させるＡＧＣゲインと
消灯させるＡＧＣゲインとの差を大きくすることにより
ハンチング現象を防止しているものや、ＡＧＣのレベル
に応じて照明の光量を変化させハンチング現象を防止し
ているものがある（例えば特開平３ー２２９５７８）。

【０００７】従来の自動照明内蔵型のビデオカメラ照明
装置の制御のアルゴリズムを図７に示す。まずコントロ
ールマイコン６は、絞り機構５が開放状態になっている
かどうかを判断する。開放状態になっている場合にはＡ
ＧＣ回路３のゲインレベルを判断する。このＡＧＣのゲ
インレベルが照明ライトを点灯せしめるべく設定レベル
以上になっていれば、レンズ８から入光してくる光量が
足りないと判断して照明ライト１を点灯する。

【０００８】ＡＧＣ回路３のゲインレベルが、照明ライ
トを点灯せしめる設定レベル以下であれば、照明ライト
１を点灯或いは消灯させる動作移行はせず、現在が点灯
していれば点灯したままであり、消灯していれば、消灯
したままである。また絞り機構５が開放状態になってい
なければ、コントロールマイコン６は被写体から入光し
てくる光量は充分であると判断し、照明ライト１は消灯
動作に入る。上記の照明ライトの点灯或いは消灯におい
て、ハンチング現象を起こさないように点灯させるＡＧ
Ｃゲインと消灯させるＡＧＣゲインとの差を大きくとる
ように予め設定している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の構
成の自動照明内蔵型ビデオカメラにおいては、被写体の
反射率が高かったり、被写体とビデオカメラとの距離が
近すぎる場合において、前記自動照明内蔵型ビデオカメ
ラに内蔵されている照明が点灯されたとき、前記被写体
と光学レンズが充分に近いために、この光学レンズから
入光してくる光量が増大しＣＣＤ素子から非常に大きな
映像信号が出力されてしまう。

【００１０】すなわち照明ライトを照明せしめる自動制
御に基づいて被写体を照明したにも関わらず、検波回路
で検出される信号レベルが大きくなり、コントロールマ
イコンから逆の制御信号がスイッチ回路に出力され、照
明ライトが消灯してしまう。すなわち照明ライトが点
灯、消灯を繰り返すハンチング現象が発生してしまい、
出力画面は不安定なものとなってしまうだけでなく、頻
繁に発生する照明ライトのＯＮ−ＯＦＦ時におけるラッ
シュ電流のため、この照明ライトの寿命を著しく縮めて
しまうという課題を有していた。

【００１１】またビデオカメラでは光学レンズやＣＣＤ
素子の保護のためにレンズキャップやレンズ保護シャッ
ターを取り付ける必要があるが、このようなときに自動
照明装置が有効に機能しないという課題を有していた。
さらには、周辺が明るくても内蔵照明ライトを点灯させ
て、周辺の色温度や照度の変化に影響されることなく、
被写体の色温度或いは照度を一定にして撮像したい場合
に対応できないという課題を有していた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のビデオカメラの照明装置は、撮像する被写体
を照明する照明装置と、撮像された被写体映像光を撮像
素子上に合焦させる光学レンズと、前記撮像素子上への
入射光量を調節する開口径可変の絞り手段と、前記撮像
素子上に合焦した撮像光を電気信号に変換する光電変換
手段と、光電変換された電気信号を制御するＡＧＣ回路
と、このＡＧＣ回路から出力される電気信号レベルを検
出する検波回路と、この検波信号レベルに応じて前記絞
り手段の開口径と前記ＡＧＣ回路のゲインを制御せしめ
る制御手段と、撮像している被写体と前記光学レンズと
の距離を検出する距離検出回路と、被写体の色温度が前
記照明装置により照射された色温度であるかどうかを検
出する色温度検出手段とを具備し、撮像時に前記絞り手
段の開口径が最大の状態で前記ＡＧＣ回路のゲインレベ
ルが予め定められた値以上の時、前記照明装置を点灯せ
しめ、前記絞り手段の開口径が最大でない状態の時は、
前記色温度検出手段により被写体の色温度が前記照明装
置により照明された色温度でないと判断され、かつ、前
記距離検出回路により被写体までの距離が予め定められ
た距離以上であると判断されたとき前記照明装置を消灯
せしめるとともに、前記光学レンズの前面にレンズまた
は撮像素子を保護するための前記光学レンズへの入射光
を遮断する保護手段と、前記保護手段が入射光の遮断状
態であるか否かを検出する検出手段を備え、さらには前
記照明装置の照明の点灯及び消灯を表示する手段を備え
たものである。

【００１３】本発明によれば、被写体を照明している照
明の色温度、及び、被写体との距離を検出することによ
り、ハンチング現象を起こすことなく安定して自動的に
点灯消灯するビデオカメラの照明装置を提供できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、撮像する被写体を照明する照明装置と、撮像された
被写体映像光を撮像素子上に合焦させる光学レンズと、
前記撮像素子上への入射光量を調節する開口径可変の絞
り手段と、前記撮像素子上に合焦した撮像光を電気信号
に変換する光電変換手段と、光電変換された電気信号を
制御するＡＧＣ回路と、このＡＧＣ回路から出力される
電気信号レベルを検出する検波回路と、この検波信号レ
ベルに応じて前記絞り手段の開口径と前記ＡＧＣ回路の
ゲインを制御せしめる制御手段と、撮像している被写体
と前記光学レンズとの距離を検出する距離検出回路と、
被写体の色温度が前記照明装置により照射された色温度
であるかどうかを検出する色温度検出手段とを具備し、
撮像時に前記絞り手段の開口径が最大の状態で前記ＡＧ
Ｃ回路のゲインレベルが予め定められた値以上の時、前
記照明装置を点灯せしめ、前記絞り手段の開口径が最大
でない状態の時は、前記色温度検出手段により被写体の
色温度が前記照明装置により照明された色温度でないと
判断され、かつ、前記距離検出回路により被写体までの
距離が予め定められた距離以上であると判断されたとき
前記照明装置を消灯せしめることを特徴としたものであ
り、被写体の反射率が高かったり、被写体とビデオカメ
ラとの距離が近すぎる場合において、照明ライトが点
灯、消灯を繰り返すハンチング現象がなくなり、この時
発生するラッシュ電流によって照明ライトの寿命を著し
く縮めてしまうということがなくなる。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載されたビデオカメラの照明装置において、前記
光学レンズの前面にレンズまたは撮像素子を保護するた
めの前記光学レンズへの入射光を遮断する保護手段と、
前記保護手段が入射光の遮断状態であるか否かを検出す
る検出手段を備え、前記照明装置が前記保護手段によっ
て誤動作することを防止できるものである。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載されたビデオカメラ照明装置において、前記照
明装置の照明の点灯及び消灯を表示する手段を備えたこ
とを特徴としたものであり、撮影者にビデオカメラ装置
の照明ライトが不必要に点灯されていることを知らせる
ことができ、消費電力を削減できるものである。

【００１７】（実施の形態１）以下本発明の請求項１に
記載された発明の実施の形態について図１、図２の図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態におい
て、前述の従来例について説明した構成部分と同じ部分
については同一符号を付し説明を省略する。図１に示す
ように従来例と異なる構成は、ＡＧＣ回路の出力に色温
度を検出するための色温度検出回路９と被写体と光学レ
ンズ８との距離を検出する距離検出回路１０を設け、こ
の両検出信号に応じて前記ＡＧＣ回路３及びスイッチ７
を制御せしめるように構成したことにある。

【００１８】上記構成において動作を説明すると、図１
に示す如くＣＣＤ素子２によって電気信号に変換された
撮像映像信号出力をＡＧＣ回路３を通過させた後、色温
度検出回路９に導く。この色温度検出回路９では、ビデ
オカメラに内蔵されている照明装置から被写体に照射さ
れたときの色温度（例えば３２００度ケルビン）の信号
レベルであることを検出する。そしてこの検出した色温
度情報をコントロールマイコン６に送信する。一方光学
レンズ８はＣＣＤ素子２上に被写体を合焦させる様に動
作するが、この光学レンズ８のフォーカス位置により、
被写体とレンズとの距離が距離検出回路１０より測定可
能であり、この距離情報をコントロールマイコン６に送
信する。そしてこの色温度情報と距離情報を用いてコン
トロールマイコン６で照明ライト１の点灯、消灯をスイ
ッチ７を介して制御する。

【００１９】次に前記照明ライト１の制御のアルゴリズ
ムを図２を用いて説明する。最初に、コントロールマイ
コン６は絞り５の開口レベルを判断する。絞り５の開口
径が最大の状態になっていると被写体の照明が足りない
と判断すると共に、ＡＧＣ回路３のゲインレベルを判断
する。このときＡＧＣ回路３のゲインレベルが予め設定
した設定レベル以上になっていれば、映像Ｓ／Ｎが悪く
なると判断して照明ライト１を点灯する。また予め設定
した設定レベル以下であれば、照明ライト１の点灯、消
灯の動作移行はせず、現在が点灯していれば点灯したま
まであり、消灯していれば、消灯したままである。絞り
５の開口径が最大の状態になっていなければ、被写体の
明るさは充分であると判断し、照明ライト１は消灯動作
に入るが、本発明では消灯する前に色温度検出回路９に
おいて、被写体を照射している照明の色温度がビデオカ
メラに内蔵の照明ライト１による照明の色温度であるか
どうかを判断する。

【００２０】また被写体までの距離が予め定められた距
離以上離れているときは、前記照明ライト１を点灯或い
は消灯させても前記被写体への影響はないので、前記色
温度検出回路９によって照明ライト１による照明の色温
度でないことが判断され、かつ前記距離検出回路１０に
よって、被写体までの距離が予め定められた距離以上離
れていると判断されたときのみ照明ライト１を点灯させ
ないようにする。そして被写体の色温度が照明ライト１
によって照射された色温度であったり、被写体までの距
離が予め定められた距離以内である場合においては、被
写体からの反射の影響を受けやすいため、照明ライト１
の点灯消灯の動作移行はせず、現在が点灯していれば点
灯したままであり、消灯していれば、消灯したままであ
る。

【００２１】なお実施の形態１では色温度検出回路９に
ついて光学レンズ８を通過した光により検出する方式に
ついて説明したが、外部色温度検出センサーを用いた方
式でも同様の効果が得られる。また、距離検出回路１０
について光学レンズ８を通過した光により検出する方式
について説明したが、外部距離測定センサーを用いた方
式でも同様の効果が得られる。

【００２２】（実施の形態２）本発明の請求項２に記載
された発明の実施の形態について図３を用いて説明す
る。実施の形態１の構成と異なる点は、光学レンズ８と
ＣＣＤ素子２を保護する目的で光学レンズ８の前面にレ
ンズ保護シャッター１１を配置し、かつこのレンズ保護
シャッター１１が開いているか閉じているかを検出する
レンズシャッター検出回路１２を設けた点にある。

【００２３】光学レンズ８の前面に位置するレンズ保護
シャッター１１が閉じられていた場合について説明す
る。ＣＣＤ素子２には全く光が入らなくなり、絞り５は
全開になり、ＡＧＣ３のゲインが最大となってしまうば
かりでなく、光が全く入らないため色温度検出回路９で
色温度検出、及び距離検出回路１０で距離の測定ができ
なくなってしまう。そのため、マイコン６が誤って、ス
イッチ７をオンし照明ライト１を点灯させる。この動作
を防ぐため、本実施の形態では、レンズシャッター検出
回路を設け、レンズ保護シャッター１１が開いているか
閉じているかの検出情報をコントロールマイコン６に送
りこの情報と前述の絞り情報、ＡＧＣ情報、色温度情
報、被写体との距離情報にもとづいて照明ライト１の点
灯及び消灯を行うものである。

【００２４】図４にこのアルゴリズムを示す。最初にコ
ントロールマイコン６はレンズ保護シャッター１１が開
いているか閉じているかを判断する。閉じていれば、即
座に照明ライト１を消灯する。レンズ保護シャッター１
１が開いていれば、次にレンズ保護シャッター１１が開
いてから充分時間が経過しているか判断する。これは、
レンズ保護シャッター１１が開いた瞬間には、検波回路
４で検出される信号レベルが急激に変動し、絞り５、Ａ
ＧＣ回路３の過渡応答特性で誤判定されてしまい、照明
ライト１が点灯されるのを防ぐためである。充分時間が
経過した後、次の判定へ移行する。それ以降の動作は上
述の実施の形態１の動作と同じである。

【００２５】尚実施の形態２では、レンズ保護シャッタ
ーについて検出する方式について説明したが、レンズキ
ャップがついているかどうかを判別する手段を用いた方
式でも同様の効果が得られる。

【００２６】（実施の形態３）本発明の請求項３に記載
された発明の実施の形態を図５を用いて説明する。実施
の形態１の構成と異なる点は、照明ライト１をコントロ
ールマイコン６で自動的に制御するのか、または手動で
制御するのかを切り換える手動スイッチ１３と、ビデオ
カメラ装置の映像出力をモニターできるビューファイン
ダー１４を追加したことにある。

【００２７】これは周辺の色温度や照度の変化に影響さ
れることなく被写体の色温度或いは照度を一定にして撮
像したい場合において、手動スイッチ１３にて強制的に
照明ライト１を点灯させて撮像した後、周辺が明るい
と、点灯したことを忘れがちである。これを防止するた
め、スイッチ７から、照明ライト１を手動で点灯させた
という情報信号を、コントロールマイコン６に送り、こ
の情報によりビューファインダー１４に照明ライト１の
状態を表示させる。

【００２８】また被写体の照度がライト照明１の照明に
よる照度より明るくなったことが絞り５の絞り量の検出
手段によって検出された場合には、上記のビューファイ
ンダー１４に表示した照明ライト１の点灯表示をさらに
点滅させる事により、被写体が充分に明るいにも関わら
ず照明ライト１が点灯していることを警告する事が可能
である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明のビデオカメラ照
明装置によれば、被写体を照明している照明の色温度を
検出すると同時に、被写体との距離を検出することによ
り、ハンチング現象をなくすことができる。また前記ビ
デオカメラ照明装置のレンズ或いは撮像素子保護のため
にレンズシャッターが構成された場合、レンズシャッタ
ー検出回路を設けることにより照明装置の誤動作がなく
なるものである。

【００３０】さらには、前記照明装置に内蔵された照明
ライトによって被写体が照明されていることをがビュー
ファインダーに表示することにより、撮影者が容易に照
明ライトが点灯されていることを判断することができる
ため、照明ライトが点灯し続けて電力が消費されること
が防止できると共に、被写体の種類や、被写体との距離
に関係なく照明の安定した撮像映像信号を出力できるビ
デオカメラ照明装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるビデオカメラの
照明装置の構成図

【図２】同実施の形態１の構成におけるアルゴリズム図

【図３】本発明の実施の形態２におけるビデオカメラの
照明装置の構成図

【図４】同実施の形態２の構成におけるアルゴリズム図

【図５】本発明の実施の形態３におけるビデオカメラの
照明装置の構成図

【図６】従来のビデオカメラ照明装置の構成図

【図７】同構成のアルゴリズム図

【符号の説明】

１ 照明ライト ２ ＣＣＤ素子 ３ ＡＧＣ回路 ４ 検波回路 ５ 絞り ６ コントロールマイコン ７ スイッチ ８ 光学レンズ ９ 色温度検出回路 １０ 距離検出回路 １１ レンズ保護シャッター １２ レンズシャッター検出回路 １３ 手動スイッチ １４ ビューファインダー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像する被写体を照明する照明装置と、撮
   像された被写体映像光を撮像素子上に合焦させる光学レ
   ンズと、前記撮像素子上への入射光量を調節する開口径
   可変の絞り手段と、前記撮像素子上に合焦した撮像光を
   電気信号に変換する光電変換手段と、光電変換された電
   気信号を制御するＡＧＣ回路と、このＡＧＣ回路から出
   力される電気信号レベルを検出する検波回路と、この検
   波信号レベルに応じて前記絞り手段の開口径と前記ＡＧ
   Ｃ回路のゲインを制御せしめる制御手段と、撮像してい
   る被写体と前記光学レンズとの距離を検出する距離検出
   回路と、被写体の色温度が前記照明装置により照射され
   た色温度であるかどうかを検出する色温度検出手段とを
   具備し、撮像時に前記絞り手段の開口径が最大の状態で
   前記ＡＧＣ回路のゲインレベルが予め定められた値以上
   の時、前記照明装置を点灯せしめ、前記絞り手段の開口
   径が最大でない状態の時は、前記色温度検出手段により
   被写体の色温度が前記照明装置により照明された色温度
   でないと判断され、かつ、前記距離検出回路により被写
   体までの距離が予め定められた距離以上であると判断さ
   れたとき前記照明装置を消灯せしめることを特徴とする
   ビデオカメラの照明装置。
2. 【請求項２】前記光学レンズの前面に配置された光学レ
   ンズまたは撮像素子を保護するための保護手段と、前記
   保護手段が前記入射光の遮断状態であるか否かを検出す
   る検出手段とを備え、前記保護手段が遮断状態であるこ
   とを検出した前記検出手段の出力に応じて前記照明装置
   を消灯し、前記検出手段の出力に応じて前記保護手段が
   開放状態であることを検出してから予め定められた時間
   が経過した後、前記絞り手段の開口径が最大の状態で前
   記ＡＧＣ回路のゲインレベルが予め定められた値以上の
   時、前記照明装置を点灯せしめ、前記絞り手段の開口径
   が最大でない状態の時は、前記色温度検出手段により被
   写体の色温度が前記照明装置により照明された色温度で
   ないと判断され、かつ、前記距離検出回路により被写体
   までの距離が予め定められた距離以上であると判断され
   たとき前記照明装置を消灯せしめることを特徴とする請
   求項１に記載のビデオカメラの照明装置。
3. 【請求項３】前記照明装置が点灯状態であることを表示
   する表示手段を有し、前記照明装置が点灯状態で、前記
   被写体の照度が前記照明装置の照射による照度より明る
   くなったことを検出した際、前記表示手段の表示を点滅
   せしめることを特徴とする請求項１に記載のビデオカメ
   ラの照明装置。