CN100340101C - 遥控摄像装置、摄像机装置与可选卡基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了不使摄像机装置大型化与价格昂贵，能灵活地扩展摄像机装置输出的视频信号形式的遥控摄像装置，具有：拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元、具有可选卡槽的摄像机装置、可选择地安装到上述可选卡槽中变换上述视频信号的形式并将其输出到外部装置的可选卡基板。在此结构下，通过将不同的可选卡基板安装到该槽中就能从摄像机装置输出多种信号形式的视频信号，即可灵活地扩展摄像机装置输出的视频信号形式。摄像机装置由于不必内设多种电路而可小型化与廉价化。

Description

遥控摄像装置、摄像机装置与可选卡基板

技术领域

本发明涉及以摄像机装置拍摄远离场所的被摄体的遥控摄像装置。

背景技术

迄今所用的遥控摄像装置具有拍摄被摄体的摄像机装置和于远地显示/记录摄像机装置拍摄的图像的设备。例如专利文献1(特开平7-212748号公报)中记述有在建筑物内于多处设有监控摄像机，而由监视人员在一处浏览这些监控摄像机的图像的监控摄像机系统。

近年来，遥控摄像装置不仅用作监控摄像机的安全用途，还被积极地用于结婚仪式、会议场所、教会活动等的监视用途以及网络摄像机的用途等。因此，随着这类遥控摄像装置的需要增长，用户所要求的视频信号的形式也多样化，具体地说，不仅是对已有的模拟视频信号，还要求能对SDI(串行数字接口)信号、DV(数字视频)信号、IP(因特网协议)对应信号等数字视频信号以及能以光缆传送的信号等，希望有能把与所用的应用软件和用途相适应的多样的信号形式的视频信号输出的摄像机装置。

但是上述已有的遥控摄像装置中，摄像机装置能输出的视频信号的信号形式受到限制，存在着能输出的视频信号缺欠扩展性的问题。此外，为了将摄像机装置构成为能输出多种信号形式的视频信号，需在摄像机装置内设置多种视频信号变换用电路，于是就有摄像机装置大型化与高价格化的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供不使摄像机装置大型与高价化、摄像机装置能灵活地扩展输出形式的新颖的改进了的遥控摄像装置。

为了解决上述问题，根据本发明的一个观点提供了这样的遥控摄像装置，其特征在于它包括有：拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元；具有可选卡槽的摄像机装置；可选择地安装于所选卡槽内，将视频信号的信号形式进行变换并输出给外部装置的多种可选卡基板。

根据上述结构，通过将不同的可选卡基板安装到可选卡槽中，能由一台摄像机装置输出多种信号形式的视频信号。因此能灵活地扩展摄像机装置输出的图像信号形式。还由于不需在摄像机装置内装设变换用电路，就不会使摄像机装置大型化与高价化。

上述多种可选卡基板可以从包括将视频信号变换为模拟信号形式的模拟用卡基板、将视频信号变换为串行数字接口信号形式的串行数字接口用卡基板以及将视频信号变换为因特网协议信号形式的网络发送用卡基板构成的组中选取其中至少一种。

上述多种可选卡基板也可包括将视频信号变换为能以光缆传送的信号形式并将其发送的光传送用卡基板。这样就能长距离地传送视频信号。还由于能以一条光缆将摄像机装置与远地的外部装置连接，故可改进布线的施工性和降低遥控摄像装置的一体价格。

此外，还可以具有通过光缆与光传送用卡基板连接，在摄像机装置与外部装置之间中继视频信号的中继装置。由此能从摄像机装置将视频信号远距离地传送给在远地的中继装置，而从此中继装置输出视频信号。

上述光传送用卡基板将视频信号多路化发送，上述中继装置从光传送卡基板接收并解调多路化视频信号。上述光传送用卡基板也可将同步信号与视频信号一起多路化发送。

上述中继装置还可以具有能选择地安装多种可选卡基板的可选卡槽。由此，通过将可选卡基板安装于中继装置中能从中继装置输出多种信号形式的视频信号，即使在长远离地传送视频信号时也能保持可输出视频信号形式的扩展性。

还可以具有远程操作上述摄像机装置的操作装置，此操作装置与中继装置连接，而上述操作装置生成的动作控制信号也可通过中继装置、光缆与光传送用卡基板，发送给摄像机装置。这样就能减少连接摄像机装置与外部装置的配线数。

上述摄像机动作控制信号也可以包括由控制摄像单元的摄像条件的控制信号、控制摄像单元具备的镜头的动作的镜头控制信号、控制摄像单元的平移方向驱动的平移控制信号以及控制摄像单元的俯仰方向驱动的俯仰控制信号构成的组中选择的其中的至少一个。

在上述中继装置中输入外部同步信号，外部同步信号也可通过光缆与光传送用卡基板发送给摄像机装置，由此可以减少摄像机装置与外部装置的连接配件。

上述摄像机装置也可具有识别安装于可选卡槽的可选卡基板种类的识别单元。由此，摄像机装置可以根据安装的可选卡基板的种类控制与可选卡基板之间的输入/输出视频信号、控制信号、通信形式等。

上述摄像单元也可具有3板CCD，而能生成并输出高图像质量、高分辨率的视频信号。

上述摄像机装置也可与沿平移方向和/或俯仰方向驱动摄像单元的驱动单元一体化。这样，摄像侧的设备一体化的结果就能小型与廉价。此外还能减少连接摄像侧的设备与外部装置的配线数。

也可在上述摄像装置的一个侧面上将多个输入/输出端子组成的连接器单元设置成与可选卡槽大致地平行。这样能降低装置的高度和小型化。

再有，为了解决上述问题，根据本发明另一观点提供了这样的摄像机装置，其特征在于它包括有：拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元；可有选择地安装变换视频信号的信号形式并输出给外部装置的多种可选卡基板的可选卡槽。

上述多种可选卡基板也可包括由将视频信号变换为模拟信号形式的模拟用卡基板、将视频信号变换为串行数字接口信号形式的串行数字接口用卡基板与将视频信号变换为因特网信号形式的网络发送用卡基板构成的组中选择的至少其中之一种。

上述多种可选卡基板也可包括将视频信号变换为可以光缆传送的信号形式的光传送用卡基板。

在把光传送用卡基板安装到上述可选卡槽中时，也可把操作摄像机装置的操作装置发送的摄像机控制信号通过光缆接收。此外，上述摄像机动作控制信号也可包括由控制摄像单元的摄像条件的摄像条件控制信号、控制摄像单元具备的镜头的动作的镜头控制信号、控制摄像单元的平移方向驱动的平移控制信号以及控制摄像单元的俯仰方向驱动的俯仰控制信号构成的组中选择的至少其中之一。

在把光传送用卡基板安装到上述可选卡槽中时，也可通过光缆接收外部同步信号。

还可具备有识别安装到上述可选卡槽中可选卡基板种类的卡识别单元。

上述摄像单元也可具备有3板CCD。此外，也可与将上述摄像单元沿平移方向和/或俯仰方向驱动的驱动部一体化。

在上述摄像机装置的一个侧面上，也可将由多个输入/输出端子组成的连接器单元与可选卡槽大致平行地设置。

此外，为了解决前述问题，根据本发明的又一观点提供了这样的可选卡基板，其特征在于，它安装在拍摄被摄体生成视频信号的摄像机装置中所设的可选卡槽中，将摄像装置生成的视频信号的信号形式进行变换，输出给外部装置。

此外，也可以使用将上述视频信号变换为模拟信号形式的模拟用卡基板、将视频信号变换为串行数字接口信号形式的串行数字接口用卡基板、将视频信号变换为数字视频信号形式的数字视频用基板与将视频信号变换为因特网协议信号形式的网络发送用卡基板等其中之一。

也可以是将上述视频信号变换为可以以光缆传送的信号形式输出的光传送用卡基板。此外，上述光传送用卡基板也可将视频信号多路化发送。

如上所述，根据本发明，能够不使遥控摄像装置中的摄像机装置大型化与高价化而灵活地扩展此摄像装置能输出的视频信号的信号形式。

附图说明

图1概示本发明第一实施方式的遥控摄像装置中将摄像机装置的视频信号近距离传送时的系统结构。

图2概示本发明第一实施方式的遥控摄像装置中将摄像机装置的视频信号远距离传送时的系统结构。

图3是概示以往的遥控摄像装置主要部分的框图。

图4是概示本发明第一实施方式的遥控摄像装置主要部分的框图。

图5是示明此同一实施方式的摄像机装置的外观的正视图(a)、右侧视图(b)与后视图(c)。

图6是示明此同一实施方式的摄像机装置的摄像单元结构的框图。

图7是示明此同一实施方式的摄像机装置的整个电路结构的框图。

图8是示明此同一实施方式的SDI用卡基板结构的框图。

图9是示明此同一实施方式的模拟用卡基板结构的框图。

图10是示明此同一实施方式的光传送用卡基板结构的框图。

图11是示明此同一实施方式的中继装置的光传送接口单元结构的框图。

图中各标号的意义如下：

1，遥控摄像装置；10，摄像机装置；12，摄像单元；14，图像处理单元；15，驱动单元；16，控制单元；17，连接器单元；18，可选卡槽；20，可选卡基板；22，卡连接器单元；30，操作装置；40，切换装置；50，监视器装置；60，记录再生装置；80，光缆；90，中继装置；92，光传送接口单元；94，可选卡槽；210，SDI用可选卡基板；220，模拟用可选卡基板；250，光传送用可选卡基板。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的最佳实施方式。在此说明书与附图中，对于实质上具有相同功能结构的结构要素附以相同标号而略去重复性说明。

(第一实施方式)

现在说明本发明的第一实施方式的遥控摄像装置及其结构要素。本实施方式的遥控摄像装置是把设于拍摄现场的摄像机装置拍摄的图像用于在与该摄像机装置相分开的场所进行阅览/记录等的摄像系统。这种遥控摄像装置例如用于大楼、公安部门、火车站等建筑物的内外以及商业街道等街头中安全警戒的监视摄像机系统，或是用于结婚现场、会议室、办公室、病院、学校、教会等的监视系统、单人广播台等的视频节目制作系统中。

首先根据图1与图2说明本实施方式的遥控摄像装置1的系统结构。图1概示将摄像机装置10的视频信号近距离传送时遥控摄像装置1的结构。图2概示将摄像机装置10的视频信号远距离传送时遥控摄像装置1的结构。

图1所示遥控摄像装置1的系统结构，用于摄像机装置10的设置场所与操作装置30和显示装置50等设置场所的距离为近距离(例如数十米以内)的情形。具体地说，拍摄现场、监视/监控图像等场所是在建筑物的同一室内、同一层内、小型建筑物内等。

遥控摄像装置1如图1所示，例如包括：拍摄设置于拍摄现场的被摄体的摄像机装置10、能相对于摄像机装置10的可选卡槽18插拔的多种可选卡基板20、远距离操作摄像机装置10的操作装置30、切换视频信号的切换装置40、将输入的视频信号进行画面显示的监控装置50以及记录/再生视频信号的记录再生装置60。

摄像机装置10例如是能够对动态图像进行彩色摄像的小型视频摄像机。此摄像机装置10例如设于能拍摄成为摄影对象的被摄体的场所(建筑物内外的壁面上、天花板、地面、街上的立柱等)，起到监视摄像机或监控用摄像机等功能。上述摄像机装置10例如可在系统内只设置1台，或也可在不同的场所设置多台(图1的例子中为2台来拍摄多个被摄体)。

此摄像机装置10例如是设有平移(pan)/俯仰(tilt)/变焦距驱动机构的一体型3CCD摄像机。也就是说，此摄像机装置10中，拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元与使此摄像单元沿平移/俯仰方向转动或进行镜头调整(变焦距、聚焦、光圈)的驱动都形成一体。通过这种一体化，摄像机的一体小型化。再通过内设3板的CCD摄像机，能输出高像质与高分辨率的图像信号。

上述摄像机装置10例如从外部AC适配器(未图示)给背面所示的电源用端子供电，当给摄像机装置10输电后，平移/俯仰驱动单元也与电源接通，调整到预定的拍摄方向(镜头的角度)后停动。摄像机装置10例如通过以电缆连接其背面的视频输出端子，能将拍摄所得的视频信号输出给外部装置。此外，在摄像机装置10的例如背面上由于设有从操作装置30输入输出摄像机动作控制信号的端子，因而操作装置30也可直接与此端子连接。

上述摄像机装置10还设有本实施方式的特征的可选卡槽18(以下简称“卡槽”18)例如1个。卡槽18中能可选择地安装多种可选卡基板20(以下简称“卡基板”20)。该卡基板20例如搭载有将摄像机装置10生成的视频信号变换为特定的信号形式的电路。作为这种卡基板20的具体例子例如有将数字视频信号变换为模拟信号(模拟R、G、B信号、模拟Y/C信号等)形式的模拟用卡基板、将数字图像信号变换为SDI(串行数字接口)信号形式的串行数字接口用接口用基板(以下简称“SDI用卡基板”)、将数字视频信号变换为DV(数字视频)信号形式的数字视频用卡基板(以下简称“DV用卡基板”)、将数字视频信号变换为IP(因特网协议)信号形式的网络发送用卡基板(以下简作“IP用卡基板”)等。此外，所谓IP信号形式指用于通过网络传送数据的信号形式。这里的网络例如包括以太网等LAN和因特网等公众线路网等。

上述这多种卡基板20的尺寸以及与卡槽18的连接单元的连接总线规格(例如紧致型CPI)、连接器信号等都通用化，能安装到同一卡槽18中。

操作装置30例如是具有控制杆、按钮、标度盘等的遥控器。操作装置30设于视频监视者/阅览者(用户)的跟前，例如用RS-232C/RS-422电缆等与摄像装置10作直接的有线连接。此操作装置30根据用户输入生成摄像机动作控制信号。通过将此动作控制信号发送给摄像机装置10，能远程操作摄像机装置10的动作。

例如操作装置30通过发送沿平移/俯仰方向驱动摄像机装置10的摄像单元的平移控制信号/俯仰控制信号，令摄像单元依平移/俯仰方向按规定角度转动，就能变更摄像方向。此外，操作装置30通过发送摄像机装置摄像10的摄像单元的条件控制信号，例如就能控制快门速度、白平衡等摄像机装置10的摄像条件，而得以调节像质。此外，控制装置30通过发送控制摄像机装置10的镜头动作的镜头控制信号，就能控制镜头的变焦距、光圈、聚焦等。

这样，本实施方式的操作装置30构成为能通过一个装置的操作，进行摄像机装置10的摄像条件的控制、平移/俯仰方向的驱动控制、镜头的控制等所有控制。但是不为所述例子的限制，也可以设置多台控制器分别进行上述控制。此外，也能通过以1台操作操作装置30连接多台摄像机装置10(图1的例子中为2台)，而由这1台装置30操作这多台摄像机装置10。再者，操作装置30本身也不限于图1所示的操作专用机的例子，例如也可于计算机装置(例如通用的个人计算机等)之中安装操作用应用软件来构成。此时，用户可通过鼠标与键盘操作而于GUI上控制摄像机装置10的动作。操作装置30还可以由红外遥控器等构成，通过无线方式发送摄像机的动作信号。

切换装置40是切换多台摄像机装置10输入的视频信号，输出给监控装置50与记录再生装置60等的切换装置。此切换装置40例如与上述操作装置30连接，用户能通过操作装置30指示切换装置40进行视频信号的切换动作。

监控装置50例如显示从切换装置40输入的视频信号。记录再生装置60例如能将切换装置40输入的视频信号记录于各种记录媒体或HDD等之中，再生所记录的视频信号，输出并显示于监控装置40之上。

如上所述，遥控摄像装置1通过有选择地将卡基板20安装到摄像机装置10的卡槽18中，能从摄像机装置10取出多种信号形式的视频信号输出给外部装置(监控装置50与记录再生装置60等)。由此能根据进行视频信号处理(显示处理或记录处理等)所用的外部装置与应用程序，只需安装与遥控摄像装置1的用途等对应的卡基板20，摄像机装置10就能输出用户所希望的适当信号形式的视频信号。这样，通过摄像机装置10具备有的输出视频信号的扩展性，遥控摄像装置1就能灵活地应对用户的多样的需要性。还由于不需于摄像机装置10内设置变换处理视频信号的多种变换处理电路，就可不使摄像机装置10大型化与高价化。

下面根据图2说明远距离传送摄像机装置10的视频信号时，遥控摄像装置1的系统结构。图2所示遥控摄像装置1的系统结构，适用于摄像机装置10的设置场所与操作装置30和显示装置50等的设置场所距离较远(例如数百米以上)的情形。具体地说，摄像现场、监视/监控等场所在高层大楼、医院等较大的建筑物内隔离开的场合，或是在不同的建筑物内、在建筑物外部与内部的场合。

上述场合下的遥控摄像装置1，如图2所示，例如除上述摄像机装置10、操作装置30、切换装置40、监控装置50与记录装置60之外，还具有光传送用卡基板250、光缆80、中继装置90、安装于中继装置90的可选卡槽94中的上述各种卡基板20(模拟用基板、SDI用基板、DV基板、IP基板等)。

如图2所示，摄像机装置10的卡槽18中安装着光传送用卡基板250。此光传送用卡基板250例如是能把摄像机装置10生成的数字视频信号变换成能以光缆80传送的信号形式发送的卡基板。在光传送用卡基板250中，使上述各种卡基板20(模拟用基板、SDI用基板等)、此基板的尺寸、连接到卡槽18中的连接器单元的规格、连接器信号等都通用化。光传送用卡基板250的连接器单元中连接着光缆80，将从摄像装置10输入的电气的数字视频信号变换为光信号，通过光缆80发送给中继装置90。

光缆80例如由2芯多光缆构成，其长度例如为数百米以上。在此光缆10与中继装置90之间能双向传送视频信号、摄像机动作控制信号与同步信号等控制信号。

中继装置90是摄像机装置10与外部装置(上述监控装置50、记录再生装置60等)之间中继视频信号的装置(接口单元)。此中继装置90例如从上述光传送用卡基板250通过光缆80接收数字视频信号的光信号将其变换为电气的数字视频信号，并将这样变换成的视频信号从视频输出端子输出，通过切换装置40等输出给监控装置50或记录再生装置60。

此外，中继装置90具有与上述摄像装置10的卡槽18大致为相同结构的可选卡槽94(以下简称卡槽94)，在此卡槽94中能安装上述各种卡基板20(模拟用基板、SDI用基板、DV基板)。因此，此中继装置90能根据所安装的卡基板20输出多种形式的视频信号(SDI信号、DV信号、模拟RGB信号等)。因此，即便是摄像装置10与中继装置90分隔远距离设置时，也能从中继装置90取出对应于用户所用设备或应用程序、用途的所希望信号形式的视频信号，可以保持图1例子中说明的视频信号形式的扩展性。再者，通过于中继装置90的卡槽94中安装光传送用卡基板250，也能同设于别的场所的其他中继装置90之间收发视频信号等。

在图2的例子中，操作装置30不是像上述图1中例子那样直接与摄像装置10连接，而是例如由RS-232C/RS-422电缆等与中继装置90连接。因此能把操作装置30生成的摄像机动作控制信号通过中继装置90与光缆80长距离地传送给摄像机装置10。

具体地说，操作装置30生成的摄像机动作控制信号首先输入中继装置90变换为光信号，然后通过光缆80长距离地传送，再由光传送用基板250变换为电信号，输入摄像装置10。通过这种结构，即使是由与摄像机装置10远距离设置的操作装置30，也能控制摄像机装置10的摄像条件、平移/俯仰方向的驱动与镜头的动作。

上述操作装置30例如也可与中继装置90或切换装置40等一体化而构成为1台装置。此外，图2例子中的遥控摄像装置1中只设有1台摄像装置10，但不局限于这种情形而也可设置多台摄像机。这时也可根据传送视频信号的距离，对于远距离设置的摄像机装置10，安装光传送用卡基板250而长距离将视频信号传送给中继装置90；对于远距离设置的摄像机装置10，则安装SDI卡基板等卡基板20而将视频信号直接近距离地传送到切换装置40等。

以下根据图3与图4，比较并说明上述图2所示的本实施方式的遥控摄像装置1的系统结构与已有的遥控摄像装置2的系统结构。图3是概示已有的遥控摄像装置2的主要部分的框图，而图4是概示本实施方式的遥控摄像装置1的框图。

如图3所示，在已有的遥控摄像装置2中，具有摄像单元302、控制单元304与电源单元306的摄像机装置300，镜头310以及能平移/俯仰驱动的旋转台(云台)驱动单元320是分别构成的。此外，摄像机装置300与驱动单元320，它们与远距离设置的摄像机电源装置600、摄像机操作装置610、驱动单元·镜头操作装置620之间则通过多根通信电缆连接。

具体地说，摄像机装置300的摄像单元302与电源单元306以及摄像机电源装置600是由用于收发视频信号、同步信号、外部同步信号与电源等多根电缆组成的多芯电缆400连接，而摄像机装置300的控制单元304与摄像机操作装置610则是由用于传送摄像元件控制信号的通信电缆402连接，至于驱动单元320与驱动单元·镜头操作装置620则是由用于传送平移/俯仰控制信号以及镜头控制信号的通信电缆404连接。

这样，在已有的遥控摄像装置2中，连接的电缆数多而复杂。此外还需要延长连接电缆。因而在配线施工方面，摄像设备的操作方面就会产生许多问题。还由于上述各个设备是分别单独地构成，系统的一体价格就会加大。此外，在延长各种信号的传送距离时，由于所有信号都是以模拟信号传送，需要有防止各个信号电平降低的措施，延长距离也会有产生信号延迟的问题。

与此相反，如图4所示，在本实施方式的遥控摄像装置1中，将光传送用卡基板250安装到摄像机装置10的卡槽18中，并且用光缆80将中继装置90与摄像机装置10连接。于是在摄像机装置10和中继装置90之间能通过一根光缆80将视频信号、同步信号、摄像机动作控制信号等所有信号，以数字光信号作长距离传送。这样，配线施工容易，还能灵活地对应各设备的变更。此外，即使延长到数百米以上，双向传送由3CCD摄像机生成的高像质、高分辨率的视频信号与摄像机动作信号等时，也可显著地抑制信号电平的降低与延迟。还由于摄像单元12(包含镜头)与驱动单元一体化，就能使摄像机方面的设备(摄像机装置10)小型化与廉价。

现在据图4说明摄像机装置10与中继装置90主要的内部结构。

摄像机装置10例如包括：拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元12、处理从摄像单元输入的视频信号的视频处理单元14、使摄像单元12沿平移与俯仰方向转动的驱动单元15、控制摄像机装置10内各单元的控制单元16、前述的卡槽18、使来自AC适配器等的电源给摄像机10内各单元供电的电源单元19。在图4的例子中，光传送用卡基板250安装到卡槽18中，摄像机装置10与中继装置90以光缆80连接。

中继装置90例如包括：与摄像装置10之间通过光缆80收发各种信号的光传送接口单元92、处理接收的视频信号的视频处理单元93、安装上述卡基板20将视频处理单元93输入的视频信号输出的卡槽94、基于外部输入的外部同步信号进行视频信号的相位调整等外部同步处理的外部同步单元95、控制中继装置90内各单元输入来自操作装置30的摄像机动作控制信号的控制单元96、将来自AC适配器等的电源给中继装置90内各单元供电的电源单元97、从视频处理单元93输出视频信号的视频输出端子98。

以下详述本实施方式的摄像机装置10的结构。图5示明本实施方式的摄像机装置10的外观，其中(a)为其正视图，(b)为其右侧视图，(c)为其后视图。

如图5所示，摄像机装置10概略地说是由摄像单元12、摄像单元支承部11、底座单元13。

摄像单元12拍摄镜头101所面对方向的被摄体，生成视频信号。摄像单元12的内部结构见以后描述。

摄像单元支承单元11例如设置成覆盖摄像单元12的两侧面与背面，将摄像单元支承成所沿俯仰方向转动。在此支承单元11内部设有俯仰驱动单元155。此俯仰驱动单元155例如包括：步进马达等俯仰马达；齿轮、螺杆、俯仰转动轴等组成的传递俯仰马达驱动力的俯仰齿轮传动单元；控制俯仰马达的俯仰马达驱动器。上述俯仰驱动单元155能根据上述控制单元16的控制信号使摄像单元12沿俯仰方向驱动而变更摄像单元12俯仰方向的摄像方向。

底座单元13例如位于摄像机装置10的最下部，是安装到建筑物的墙面、天花板面、地面等的设置面上的部分。底座单元13能将摄像单元支承单元11支承成可沿平移方向转动。在此底座单元部13的内部设有平移驱动单元150。此平移驱动单元150例如包括步进马达等平移马达，由齿轮、螺杆、平移转动轴等组成传递马达驱动力的平移齿轮传动单元，以及控制平移马达的平移马达驱动器等。此平移驱动单元150能根据上述控制单元16的控制信号，使摄像单元支承单元11与摄像单元12沿平移方向转动驱动，而变更摄像单元12的平移方向。平移驱动单元150与俯仰驱动单元155构成上述驱动单元15。

这样，摄像机装置10与包括镜头101的摄像单元12、平移驱动单元150与俯仰驱动单元155构成一体化的平移-俯仰-变焦距驱动机构一体型3CCD摄像机，能谋求装置一体小型化。

如图3(c)所示，在摄像机装置10的背面上设有具有多个输入/输出端子的连接器单元17以及上述卡槽18的插入口。连接器单元17例如具有同步信号输入端子171、视频信号输出端子172、摄像机动作控制信号输入/输出端子173(例如RS-232C/RS-422端子等)、电源输入端子174。连接器单元17的端子组大致沿水平方向排列，在此连接器单元17的下部与该连接器单元大致平行地设置着上述卡槽18。通过这种布置，能降低摄像机装置10的高度，实现装置一体的小型化。

下面根据图6详述本实施方式的摄像机装置10的摄像单元12(3CCD摄像机单元)的结构。图6也是示明本实施方式的摄像机装置10的摄像单元12的结构的框图。

如图6所示，从镜头101入射的光学像例如在通过各种滤光片(未图示)后，由棱镜(未图示)分成R、G、B三种颜色的光，入射到3板CCD102。此3板CCD102是由R、G、B用的三片CCD组成，它拍摄入射的光学像，能光电变换为与R、G、B三色分别对应的电信号。此3板CCD102等由定时信号发生器驱动，随时读出作为经光电变换的电信号的视频信号。此定时信号发生器116的快门速度由摄像机控制器控制。

3板CCD102输出的电信号通过相关的二重取样处理(CDS)电路103取出视频部分的信号，再由A/D变换电路105A/D变换成RGB的数字视频信号。这样求得的数字视频信号例如通过视频信号处理部106进行实时的伽玛校正处理与颜色变换处理等后，通过像素变换器107例如经图像尺寸变换处理成依据NTSC或PAL信号的图像尺寸的视频信号。这数字视频信号例如再由视频编码器108附加字符发生器119生成的字符信息，与水平同步信号(HD)和垂直同步信号(VD)一起，例如按YCrCb 4:2:2格式输出到外部。此数字视频信号例如由视频译码器108变换为模拟RGB信号或Y/C信号，经视频放大器放大后输出到外部。

操作用控制器123例如输入来自外部操作装置30的摄像机动作控制信号之中的电源开/关控制信号、摄像条件控制信号以及镜头控制信号、文本信号、密钥信号等。操作用控制器123利用EEPROM等存储单元121与时钟电路120，根据上述输入的信号，进行电源单元124的开/关、字符发生器119的控制，或是相对于摄像机控制器116指示对镜头101与视频信号处理单元106等进行控制。

摄像机控制器110与摄像机装置主体的控制单元16通信，利用EEPROM等的存储单元118、电子卷(EVR)118等，控制摄像单元12内的各个部分。例如摄像机控制器110对于马达控制器112指示由马达驱动器112驱动变焦距调整用马达113、焦点调整用马达114以及光圈调整用马达115，自动控制镜头101的变焦距、聚焦与光圈。

以下根据图7说明本实施方式的摄像机装置10的一体电路结构。图7也是示明本实施方式的摄像机装置10的一体电路结构的框图。

如图7所示，摄像机装置10概略地说，例如包括摄像单元12、视频处理单元14、控制单元16、连接器单元17、卡槽18、电源单元19、平移驱动单元150、俯仰驱动单元155。其中，视频处理单元14的电路基板(视频基板)与控制单元16的电路基板(系统控制基板)设置于上述底座单元13之内。

丁面详细说明此一体电路。首先，摄像单元12生成的视频信号(例如8位数字数据的亮度信号(Y信号)与颜色信号(C信号)，通过LVDS(低压差分信令)串行化器131/去串行化器132，输入视频处理单元14的存储器控制器143内。摄像单元12与视频处理单元14的基板内设的底座单元13相对地沿平移方向转动，因而连接摄像单元12与视频处理单元14的配线必须有余量。因此，这部分配线例如是由软性扁平电缆(FFC)132构成，而由LVDS串行化器131/串并变换器132以LVD方式传送视频信号等。

存储器控制器143将输入的视频信号相对于例如四个FIFO(先进先出)存储器142以字段单位写入/读出。由此将视频信号表示的各字段的图像进行上下反转处理。这种处理在摄像机装置10设于天花板面等之上反转视频信号的图像上下情形等之中是有益的，不会产生图像的紊乱而可以反转图像的上下。此外，存储器控制器143可基于从外部同步输入端子171输入的外部同步信号，进行视频信号的外部同步处理。

数字编码器144例如对于存储器控制器143输出的数字视频信号，变换为附加有由字符发生器145生成的文本信息的模拟视频信号。这种模拟视频信号例如是YC信号、VBS信号(视频子帧同步信号；带同步信号的彩色电视信号)。依据这些TV格式的模拟视频信号能从视频输出端子172、173实时地输出。

控制单元16的微控制器161例如控制平移马达151、俯仰马达156、红外线接收遥控器162、摄像单元12等摄像机装置10的一体。更详细地说，微控制器161根据从摄像机动作控制信号输入端子173或光传送用卡基板250输入的摄像条件控制信号以及镜头控制信号等，控制摄像单元12的摄像条件与镜头101的动作。此外，微控制器161还根据摄像机动作控制信号输入端子173或光传送用卡基板250输入的平移控制信号与俯仰控制信号，将CW、CCW信号输出给平移驱动单元150的马达驱动器152与俯仰驱动单元155的马达驱动器157，控制平移马达150与俯仰马达156的驱动。此微控制器161还能根据红外线接收遥控器162的SIRCS(串行红外遥控系统)信号，控制摄像单元12的平移/俯仰驱动。

从电源单元19的电源端子174输入的电源电压通过系统功率变换器192给摄像机装置10内各个部分供给变压成规定的电压。

在卡槽18中安装着模拟用、SDI用、DV用卡基板20或光传送用卡基板250其中之一。这些卡基板20、250的卡连接器单元22与卡槽18的后板连接器单元182两者的管脚分布已通用化，两者例如以紧致PCI(周边部件互连)规格连接。

这样连接的卡基板20和250可与摄像机装置10之间交换种种信号。例如卡基板20的控制单元(微机)或通过光传送用卡基板20连接的中继装置90的控制单元96，与摄像机装置10的微控制器161之间，进行摄像机动作控制信号等各种控制信号的串行通信。此外，由IIC总线与模拟用卡基板20之间交换信号；由SCI总线交换电子卷的调整信号。由字符发生器生成的标题信息也输出给卡基板20、250。上述存储器控制器143则将数字视频信号(例如8位的数字Y信号、C信号)输出给卡基板20、250。另外，还从摄像机装置10给卡基板20、250供电(例如12V)。

卡槽18的后板连接器182中例如设有卡识别用管脚(未图示)。微控制器161利用这种卡识别用管脚等，判断卡基板20、250是否安装到卡槽18中，同时在已安装时则能识别卡基板20、250的种类。由此，微控制器161可对应于卡基板20、250的种类，控制与卡基板20、250之间通信的信号。这样，微控制器161与上述卡识别用管脚等在本实施方式中起到卡识别单元的作用。

以下详细说明本实施方式的卡基板20的一种SDI用卡基板210以及模拟用卡基板220与光传送用卡基板250的结构。

首先据图8说明本实施方式的SDI用卡基板210的结构。图8也为示明本实施方式的SDI用卡基板210的结构的框图。

如图8所示，SDI用卡基板210例如具有：由紧致PCI连接器等构成与上述摄像机装置10的卡槽18连接的卡连接器单元22、变压器212、例如由FDGA(现场可编程门阵列)电路构成的信号变换单元214、串行化器216、差动放大器218、例如由BNC(BayonetNeill-Concelmon)连接器构成的外部输出连接器219。

变压器212从摄像机装置10供给电源电压(DC 12V)，生成SDI用卡基板210内各电路使用的例如+3.3V与+5.0V的电压，供给各个电路。

信号变换部214例如将从摄像机装置10通过卡连接器单元22输入的数字视频信号的8位Y信号与8位的4:2:2 Cr/Cb信号，通过在27MHz时钟下由8位宽度的多路化电路进行图像数据化。此外，信号变换部214例如分别对视频信号与同步信号附加校验和信号。信号变换部214还根据水平同步信号(以下简称HD)与垂直同步信号(VD)，将视频信号等变换为依据SMPTE259M规格的信号。信号变换部214例如将这些10位图像数据化后的数字信号输出给串行化器216。

串行化器216将输入的10位并行信号变换成10倍速度的串行信号，输出给差动放大器218。差动放大器218将上述串行信号驱动为符合规格的电平，从外部输出连接器219输出。

这样，SDI用卡基板210能将摄像机装置10输入的数字视频信号变换为在传送速度、传送距离、防信号恶化方面都优越的SID信号输出到外部。上述SDI信号包括例如D1-SDI信号(SMPTE259M-C规格)与HD-SDI信号(SMPTE292M规格)。

下面据图9说明本实施方式模拟用卡基板220的结构。图9也为示明本实施方式的模拟用卡基板220的结构的框图。

如图9所示，SDI用卡基板220例如包括：由紧致PCI连接器等构成与上述摄像机装置10的卡槽18连接的卡连接器单元22；DLY电路221；多路分解电路222；D/A变换电路224；低通滤波器224；GBR矩阵电路225；切换电路226、229；数字编码器227；低通滤波器228；模式切换电路231；同步门电路232；显示处理电路233；变压器234以及例如由9管脚的D-SUB连接器等构成的外部输出连接器235。

变压器234从摄像机装置10供给电源电压(DC 12V)，生成模拟用卡基板220内各电路使用的例如+3.3V与-3.3V电压，供给各电路。

从摄像机装置10给卡连接器单元22输入作为数字视频信号的8位Y信号与8位4:2:2 Cr/Cb信号。这种数字视频信号通过DLY电路221与多路分解电路222分离处理为Y信号、Cr信号与Cb信号，再由D/A电路223与低通滤波器224对各数字视频信号(Y，Cr，Cb)进行模拟变换处理，输出模拟的Y信号、Cr信号、Cb信号。在选择了分量信号时，这种模拟视频信号(Y，Cr，Cb)通过切换电路226与显示处理电路233，原样地从输出连接器235输出。另一方面，当选择了RGB信号时，模拟视频信号(Y，Cr，Cb)通过RGB矩阵电路225进行RGB信号变换处理，同样由输出连接器235输出模拟RGB信号。

来自卡连接器单元22的数字视频信号(Y，Cb/Cr信号)也输入数字编码器227。此数字视频信号由数字编码器227变换处理为对应于NTSC/PAL规格的模拟视频信号的分量视频信号与Y/C分离信号，通过低通滤波器228与显示处理电路233，由输出连接器235输出。

模式切换电路231例如是12CH DA电路，根据来自串行通信的摄像机装置10的NTSC/PAL模式切换信息，设定数字编码器227与同步门电路232等各种电路调整值。此外，上述模式切换电路237例如根据输出的模拟视频信号的选择，在接通电源后执行切换电路226、229的切换操作。显示处理电路233例如是75Ω的驱动电路，在将输出的各模拟视频信号进行TV监视器显示时，作75Ω驱动。

这样，模拟用卡基板220将摄像机装置10输入的数字视频信号例如能变换为RGB信号、YC信号、分量信号等各种模拟信号，输出到外部。

下面据图10说明本实施方式的光传送用卡基板250的结构。图10也为示明本实施方式的光传送用卡基板结构的框图。

如图10所示，光传送用卡基板250例如包括：由紧致PCI连接器等构成且与上述摄像机装置10的卡槽18连接的卡连接器单元22、变压器251、多路化电路252、信号变换单元253与光信号收发单元256。

变压器251从摄像机装置10供给电源电压(DC 12V)，生成光传送用卡基板250中各电路使用的例如+3.3V与+2.5V电压，供给各电路。

多路化电路252中通过卡连接器单元12输入来自摄像机装置10的作为数字视频信号的8位Y信号与8位4:2:2 Cr/Cb信号、HD信号、VD信号、包括同步信号与通信控制信号等的发送信号(Tx)、13.5MHz与6.75MHz时钟信号等。多路化电路252对这些信号进行多路化处理，将16位的并行数字发送信号(TXD)输出给信号变换单元253。

信号变换单元253例如由包括去串行化器与去串行化器、位变换电路的吉位收发器构成。此信号变换单元253例如基于54M时钟信号等基准时钟信号(GTX CLK)，将从多路化电路252输入的并行信号变换处理成串行信号，输出给光信号收发单元256，另一方面则能将从光信号收发单元256输入的串行信号变换处理成并行信号，输出给摄像机装置10。

此外，光信号收发单元256例如是由SFP(小形状因数可插接)组件等激光组件构成。此光信号收发单元256将从信号变换单元253输入的数字电信号变换为光信号，通过光缆80发送给中继装置90；另一方面，从中继装置90经光缆80接收的光信号则变换为数字电信号，输出给信号变换单元253。

信号变换单元253处理从中继装置90接收的信号(摄像机动作控制信号、外部同步信号等各种控制信号)，将摄像机装置10使用VDUIN信号、RX信号等16位接收信号(Rx)输出给摄像机装置10。此外，分频电路254例如对从中继装置90接收的54M时钟信号进行分频处理，输出27M时钟信号。基于此时钟信号，于摄像机装置10内进行时钟的同步处理。

这样，光传送用卡基板250能将从摄像机装置10输入的数字视频信号等变换为串行的光信号，而将此光信号通过光缆80发送给中继装置90。再有，光传送用卡基板250能从中继装置90通过光缆80接收光信号，将此光信号中所包含的各种控制信号变换为电信号，输出给摄像机装置10。

以下根据图11说明本实施方式的中继装置90的光传送接口单元92的结构。图11也为示明本实施方式的中继装置90的光传送接口单元92的结构的框图。

如图11所示，光传送接口单元92的电路结构成为与上述光传送用卡基板250的电路结构相对应的结构。此光传送接口单元92例如由光信号收发单元922、信号变换单元923与多路分解电路924构成。其中光信号收发单元922与信号变换单元923分别由例如与上述光传送用卡基板250的光信号收发单元256与信号变换单元253大致相同的电路构成。

光信号收发单元922从光传送用卡基板250通过光缆80接收包含视频信号等串行的光信号，将此光信号变换为串行的数字电信号。此数字电信号由信号变换单元923变换为并行信号后，经位变换成Rx信号。此Rx信号由多路分解电路924基于54M时钟信号等基准时钟信号(GTX CLK)，分离处理(解调处理)成视频信号(8位Y信号、Cr信号、Cb信号)、HD信号、VD信号、各种时钟信号等，输出给上述视频处理单元93。

来自上述操作装置30的摄像机动作控制信号与来自上述外部同步单元95的外部同步信号、VD-OUT信号、MIU-TX信号等各种控制信号，通过信号变换单元923的串行变换处理，经光信号收发单元922变换处理为光信号，经由光缆80发送给摄像机装置10。

这样，就能通过光缆80在中继装置90的光信号收发单元922与安装到摄像机装置10的光传送用卡基板250之间收发视频信号、同步信号以及摄像机动作控制信号等各种控制信号。

以上详细地说明了本实施方式1的遥控摄像装置1以及构成它的摄像机装置10、卡基板20与中继装置90等。依据上述遥控摄像装置1，首先在摄像机装置10中设置卡槽18，通过于此卡槽18中有选择地安装多种卡基板20变换视频信号，能将模拟信号(RGB信号、Y/C信号)、SDI信号、DV信号、IP信号等数字信号与今后开发的新的信号形式等多种信号形式的视频信号输出给外部设备。于是遥控摄像装置1能灵活地对应于视频处理方面的设备或应用软件，具有优越的扩展性。此外，摄像机装置10不需内设将视频信号变换为各种信号形式的多个视频变换用电路，只需具备最低限度的电路基板即可，从而可使摄像机装置10小型化与廉价化。

此外，通过将光传送用卡基板250安装到摄像机装置10中，就能从摄像机装置10通过光缆80将视频信号长距离地传送给中继装置90，由此可以最大限度地抑制信号的电平降低与延迟等，而能良好地将视频信号长距离地传送。再者，通过从中继装置90相对于摄像机装置10以同一光缆80传送摄像机动作控制信号与外部同步信号等控制信号，连接摄像机装置10与中继装置90的配线就只需1根光缆80即可。从而可以构成配线施工性优越，可灵活地对应设备的更换、视频信号形式的变更的遥控摄像装置1。

通过将3CCD摄像机装载于摄像单元12中，就能输出高像质与高分辨率的图像。还能将此3CCD摄像机生成的数据量大的数字视频经上述光缆80良好地长距离传送。

摄像机装置10是作为摄像单元12与驱动单元15一体化的平移-俯仰-变焦距驱动单元一体型化3CCD摄像机(PIZ摄像机)构成。为了实现上述的一体性，在使摄像单元12的基板(3CCD摄像机块)小型化的同时，要将较大的视频处理单元14的基板与控制单元16的基板大致水平地并列设置于上述底座单元13内，等等，这对各种电路基板、驱动机构的结构与配置需要精心设计。

通过将摄像机装置10背面的连接器单元17与卡槽18沿水平方向大致并列地设置，而将连接器单元17设置于上部，就能抑制摄像机装置10的一体高度。

这样，摄像机装置10的一体便不会大型化，且摄像单元12与驱动单元15一体化，于是可以减少摄像侧的设备数，降低系统一体的装置价格，据此能提供适合于监视、监控等用途的小型摄像机装置。此外，也可用1台操作装置30容易地进行摄像机装置10所有的控制(平移、俯仰、变焦距、摄像条件等)。

以上参考附图说明了本发明的最佳实施方式，但显然本发明不限定于上述例子。内行人当可在权利要求书记述的范围内认知各种变型例或修正例，而这些自然应理解为属于本发明的技术范围之内。

例如，安装于摄像机装置10内的卡基板20不限于上述实施方式中详述的SDI用基板210、模拟用卡基板220、光传送用卡基板250等例子。例如通过将上述DV用卡基板安装到摄像机装置10上，就能输出数字视频格式的视频信号。再者，通过安装上IP用卡基板，就能通过以太网(注册商标)等LAN或因特网等各种网络传送摄像机装置10拍摄的视频信号，而能在规定的组内或是不特定多数用户具有的视频处理终端(PC等)进行显示处理/记录处理。此外，显然也可设置将摄像机装置10输出的视频信号变换为上述以外形式的卡基板20。

在上述实施方式中的摄像机装置10具备有1个卡槽18，但不局限于此，也可设置多个卡槽18。此外，当于摄像机装置10中安装许多卡基板20，就能同时输出多种信号形式的视频信号。另外，中继装置90也可具备多个卡槽94。

本发明可应用于遥控摄像装置，特别适用于监控摄像机系统与远程监控系统等。

Claims (23)

1.一种遥控摄像装置，其特征在于，包括：

具有拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元和可选卡槽的摄像机装置；

可选择地安装到上述可选卡槽中，变换上述视频信号的信号形式并输出到外部装置的多种可选卡基板，

其中，上述多种可选卡基板包括将上述视频信号变换为可以用光缆传送的信号形式并进行发送的光传送用卡基板。

2.权利要求1所述的遥控摄像装置，其特征在于：还具有通过上述光缆与上述光传送用卡基板连接，在上述摄像机装置与上述外部装置之间中继上述视频信号的中继装置。

3.权利要求2所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述光传送用卡基板将上述视频信号多路化并进行发送，上述中继装置从上述光传送用卡基板接收并解调上述多路化后的视频信号。

4.权利要求3所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述光传送用卡基板将同步信号与上述视频信号一起多路化并进行发送。

5.权利要求2所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述中继装置还具有可选择地安装上述多种可选卡基板的可选卡槽。

6.权利要求2所述的遥控摄像装置，其特征在于：还具有遥控操作上述摄像机装置的操作装置，上述操作装置与上述中继装置连接，上述操作装置产生的摄像机动作控制信号通过上述中继装置、上述光缆及上述光传送用卡基板发送给上述摄像机装置。

7.权利要求6所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述摄像机动作控制信号包括从控制上述摄像单元的摄像条件的摄像条件控制信号、控制上述摄像单元具有的镜头的动作的镜头控制信号、控制上述摄像单元平移方向驱动的平移控制信号以及控制上述摄像单元俯仰方向驱动的俯仰控制信号构成的组中选择的至少一种。

8.权利要求2所述的遥控摄像装置，其特征在于：外部同步信号被输入上述中继装置中，上述外部同步信号通过上述光缆与上述光传送用卡基板被发送给上述摄像机装置。

9.权利要求1所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述摄像机装置具有识别安装在上述可选卡槽中的上述可选卡基板种类的卡识别单元。

10.权利要求1所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述摄像单元具有3板CCD。

11.权利要求1所述的遥控摄像装置，其特征在于：上述摄像机装置与沿平移方向和/或俯仰方向驱动上述摄像单元的驱动单元形成一体。

12.权利要求1所述的遥控摄像装置，其特征在于：在上述摄像机装置的一个侧面上平行地设置有由多个输入输出端子构成的连接器单元及上述可选卡槽。

13.一种摄像机装置，其特征在于，具有：

拍摄被摄体生成视频信号的摄像单元；

可选择地安装变换上述视频信号的信号形式并输出到外部装置的多种可选卡基板的可选卡槽，

其中，上述多种可选卡基板包括将上述视频信号变换为可以用光缆传送的信号形式并进行发送的光传送用卡基板。

14.权利要求13所述的摄像机装置，其特征在于：在上述光传送用卡基板被安装到上述可选卡槽中时，可通过上述光缆接收操作上述摄像机装置的操作装置发送的摄像机动作控制信号。

15.权利要求14所述的摄像机装置，其特征在于：上述摄像机动作控制信号包括从控制上述摄像单元的摄像条件的摄像条件控制信号、控制上述摄像单元具有的镜头的动作的镜头控制信号、控制上述摄像单元平移方向驱动的平移控制信号以及控制上述摄像单元俯仰方向驱动的俯仰控制信号构成的组中选择的至少一种。

16.权利要求13所述的摄像机装置，其特征在于：在上述光传送用卡基板被安装到上述可选卡槽中时，可通过上述光缆接收外部的同步信号。

17.权利要求13所述的摄像机装置，其特征在于：具有识别安装到上述可选卡槽中的上述可选卡基板的种类的卡识别单元。

18.权利要求13所述的摄像机装置，其特征在于：上述摄像单元具有3板CCD。

19.权利要求13所述的摄像机装置，其特征在于：上述摄像单元与沿平移方向和/或俯仰方向使之驱动的驱动单元成为一体。

20.权利要求13所述的摄像机装置，其特征在于，在上述摄像机装置的一个侧面上平行地设置有由多个输入输出端子构成的连接器单元与上述可选卡槽。

21.一种可选卡基板，其特征在于，安装在拍摄被摄体生成视频信号的摄像机装置中所设置的可选卡槽中，变换上述摄像机装置生成的视频信号的信号形式并输出到外部装置，

该可选卡基板是将上述视频信号变换为可以用光缆传送的信号形式并进行输出的光传送用卡基板。

22.权利要求21所述的可选卡基板，其特征在于，上述光传送用卡基板将上述视频信号多路化并进行发送。

23.权利要求22所述的可选卡基板，其特征在于，上述光传送用卡基板将同步信号与上述视频图像信号一起多路化并进行发送。

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