JP2000125176A - Remote image pickup device and image pickup transmitter - Google Patents
Remote image pickup device and image pickup transmitterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は遠隔撮像装置及び撮
像送信装置に関し、例えば遠隔地に撮像手段を設置する
遠隔撮像装置及び撮像送信装置に適用して好適なもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote imaging apparatus and an imaging transmission apparatus, and is suitably applied to, for example, a remote imaging apparatus and an imaging transmission apparatus in which imaging means is installed at a remote place.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、所定の撮影地点に設置され、道路
や山岳等の所定の撮像対象を撮像して映像信号を送出す
る定点観測カメラがある。このような定点観測カメラに
おいては、当該定点観測カメラに電力を供給するための
電源線や映像信号を送出するための信号線等のケーブル
を敷設する必要がある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a fixed-point observation camera which is installed at a predetermined photographing point and images a predetermined object to be imaged such as a road or a mountain and sends out a video signal. In such a fixed-point observation camera, it is necessary to lay cables such as a power supply line for supplying power to the fixed-point observation camera and a signal line for transmitting a video signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところがこのような定
点観測カメラはビルの屋上や山頂等の遠隔地に設置され
ることが多く、このためケーブルの敷設には多大な工数
がかかり、またケーブルの敷設により景観への影響が発
生するという課題を有している。However, such a fixed-point observation camera is often installed in a remote place such as the roof of a building or the top of a mountain. There is a problem that the laying will affect the landscape.
【0004】このような課題を解決するため、映像信号
を電波を介して送信することが考えられる。しかし、実
用的な解像度を有する映像信号を伝送するためには数M
Hzもの広帯域が必要であり、このため電波割り当ての
観点から実際的ではない。仮に電波割り当てが可能であ
ったとしても、想定した電波到達範囲外まで電波が到達
してしまうオーバーリーチや混信等の問題があり、また
このような広帯域の電波を送信するには大型の送信アン
テナが必要とするとともに消費電力が大きいという問題
を依然有している。In order to solve such a problem, it is conceivable to transmit a video signal via a radio wave. However, in order to transmit a video signal having a practical resolution, several M
A wide band of Hz is required, which is not practical from the viewpoint of radio wave allocation. Even if radio waves can be allocated, there are problems such as overreach and interference that radio waves can reach outside the expected radio wave coverage, and a large transmitting antenna is required to transmit such wideband radio waves. And still have the problem of high power consumption.
【0005】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成による、電源線及び信号線を用いない遠
隔撮像装置及び撮像送信装置を提案しようとするもので
ある。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to propose a remote imaging apparatus and an imaging transmission apparatus which have a simple configuration and do not use a power line and a signal line.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所定の撮像対象を撮像して映像信
号を生成する撮像手段と、映像信号を第1の光ビームを
介して送信する第1の光空間伝送手段と、第1の光空間
伝送手段と所定の距離を隔てて設置され、第1の光ビー
ムを受光して映像信号を復調し外部に出力する第2の光
空間伝送手段と、光を光電変換して電力を発生する光起
電力発生手段と、光起電力発生手段によって発生した上
記電力を蓄える二次電池と、光起電力発生手段によって
発生した電力と二次電池に蓄えられた電力とを切り換え
て撮像手段及び第1の光空間伝送手段に供給する電源制
御手段を設けるようにした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an image pickup means for picking up an image of a predetermined image pickup object to generate a video signal, and transmitting the video signal via a first light beam. A first spatial light transmission means, and a second spatial light transmission, which is installed at a predetermined distance from the first spatial light transmission means, receives the first light beam, demodulates a video signal, and outputs the demodulated video signal to the outside. Means, photovoltaic power generation means for photoelectrically converting light to generate power, a secondary battery storing the power generated by the photovoltaic power generation means, and power and secondary battery generated by the photovoltaic power generation means And a power supply control means for switching between the power stored in the power supply and the power supply means for supplying the power to the imaging means and the first optical space transmission means.
【0007】また、外部から供給される撮像手段の撮影
動作を制御する撮影制御信号を第1の光空間伝送装置か
ら第2の光ビームを介して第1の光空間伝送装置に送信
し、第1の光空間伝送手段は第2の光ビームを受光して
上記撮影制御信号を復調し撮像手段に出力するようにし
た。[0007] Further, a photographing control signal for controlling the photographing operation of the photographing means supplied from the outside is transmitted from the first space optical transmission device to the first space optical transmission device via the second light beam. The first optical space transmission means receives the second light beam, demodulates the photographing control signal, and outputs it to the imaging means.
【0008】映像信号を第1の光空間伝送手段から第1
の光ビームを介して第2の光空間伝送手段に送信すると
ともに、撮像手段の撮影動作を制御する撮影制御信号を
第2の光空間伝送手段から第2の光ビームを介して第1
の光空間伝送手段に送信するようにし、さらに光起電力
発生手段または二次電池から撮像手段及び第1の光空間
伝送手段に対して電力を供給するようにしたことによ
り、信号線及び電源線のケーブルを敷設する必要がなく
なる。The video signal is transmitted from the first optical space transmission means to the first
And a photographing control signal for controlling the photographing operation of the image pickup means from the second light space transmission means via the second light beam to the first space light transmission means.
And the power supply from the photovoltaic power generation means or the secondary battery to the image pickup means and the first optical space transmission means. There is no need to lay cables.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下図面について本発明の一実施
の形態を詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0010】(1)装置の構成 (1−1)遠隔撮像装置の全体構成 図1において、1は全体として遠隔撮像装置を示し、制
御部100及び第2の光空間伝送手段としての制御側光
空間伝送装置200からなる制御側装置2と、撮像手段
としてのカメラ部10、カメラ部10を載置し当該カメ
ラ部10の撮影方向を制御する回転台15、電源部20
及び第1の光空間伝送手段としての遠隔側光空間伝送装
置300からなる遠隔側装置3とにより構成されてい
る。(1) Configuration of Device (1-1) Overall Configuration of Remote Imaging Device In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a remote imaging device as a whole, and a control unit 100 and a control side light as a second optical space transmission unit. The control-side device 2 including the spatial transmission device 200, a camera unit 10 as an imaging unit, a turntable 15 on which the camera unit 10 is mounted and controls a shooting direction of the camera unit 10, and a power supply unit 20
And a remote device 3 including a remote optical space transmission device 300 as first optical space transmission means.
【0011】遠隔側装置3は例えば山頂等の遠隔地に設
置され、カメラ部10、回転台15及び遠隔側光空間伝
送装置300は、電源部20から供給される電力により
動作する。電源部20は、光起電力発生手段としての太
陽電池30、二次電池35及び電力供給手段としての電
源制御部40を有しており、電源制御部40は、太陽電
池30から二次電池35へ充電を行うともに、カメラ部
10、回転台15及び遠隔側光空間伝送装置300に対
して太陽電池30または二次電池35のいずれかから電
力を供給する。The remote device 3 is installed at a remote place such as a mountaintop, for example, and the camera unit 10, the turntable 15, and the remote optical space transmission device 300 operate with power supplied from the power supply unit 20. The power supply unit 20 includes a solar cell 30 as a photovoltaic power generation unit, a secondary battery 35, and a power supply control unit 40 as a power supply unit. , And power is supplied to the camera unit 10, the turntable 15, and the remote-side optical space transmission device 300 from either the solar battery 30 or the secondary battery 35.
【0012】一方、制御側装置2は例えば市街地に設置
され、遠隔側光空間伝送装置300及び制御側光空間伝
送装置200は、所定の距離を隔てて対向して設置され
ている。On the other hand, the control-side device 2 is installed, for example, in an urban area, and the remote-side optical space transmission device 300 and the control-side optical space transmission device 200 are installed facing each other at a predetermined distance.
【0013】制御部100は、操作者の操作入力に応じ
て、カメラ部10の撮影動作を制御する撮影制御信号S
101及びカメラ部10の撮影方向を制御する撮影方向
制御信号S102を生成し、制御側光空間伝送装置20
0に出力する。制御側光空間伝送装置200は、撮影制
御信号S101及び撮影方向制御信号S102を光ビー
ムL2を介して遠隔側光空間伝送装置300に送信す
る。The control unit 100 controls a photographing operation of the camera unit 10 according to an operation input by an operator.
101 and a photographing direction control signal S102 for controlling the photographing direction of the camera unit 10 are generated.
Output to 0. The control-side optical spatial transmission device 200 transmits the imaging control signal S101 and the imaging direction control signal S102 to the remote optical spatial transmission device 300 via the light beam L2.
【0014】遠隔側光空間伝送装置300は、光ビーム
L2を受光して撮影制御信号S101及び撮影方向制御
信号S102を復調し、それぞれをカメラ部10及び回
転台15に出力する。カメラ部10は撮影制御信号S1
01に応じて撮影動作を実行し、映像信号S10を出力
する。回転台15は撮影方向制御信号S102に応じて
上下及び左右に回転し、カメラ部10の撮影方向を操作
者の指示した方向に制御する。The remote-side optical space transmission apparatus 300 receives the light beam L2, demodulates the photographing control signal S101 and the photographing direction control signal S102, and outputs them to the camera unit 10 and the turntable 15, respectively. The camera unit 10 has a shooting control signal S1
The photographing operation is performed in response to 01, and a video signal S10 is output. The turntable 15 rotates up and down and left and right according to the shooting direction control signal S102, and controls the shooting direction of the camera unit 10 to the direction specified by the operator.
【0015】遠隔側光空間伝送装置300は、カメラ部
10から出力された映像信号S10を、光ビームL1を
介して制御側光空間伝送装置200に送信する。制御側
光空間伝送装置200は光ビームL1を受光して映像信
号S10を復調し、外部に出力する。The remote optical transmission apparatus 300 transmits the video signal S10 output from the camera unit 10 to the control optical transmission apparatus 200 via the light beam L1. The control-side optical free space transmission device 200 receives the light beam L1, demodulates the video signal S10, and outputs it to the outside.
【0016】かくして制御側装置2は、遠隔地に設置さ
れた遠隔側装置3のカメラ部10を光ビームL2を介し
て制御し、映像信号を光ビームL1を介して受信するよ
うになされている。Thus, the control device 2 controls the camera unit 10 of the remote device 3 installed at a remote place via the light beam L2, and receives a video signal via the light beam L1. .
【0017】(1−2)電源部の構成 図2は電源部20を示し、太陽電池30及び二次電池3
5が電源制御部40に接続されている。(1-2) Configuration of Power Supply Unit FIG. 2 shows the power supply unit 20, and includes a solar cell 30 and a secondary battery 3.
5 is connected to the power control unit 40.
【0018】太陽電池30は、単結晶Si(シリコン)
材料の複数セルによってパネル状に形成され、n型の平
板結晶にp型の不純物を拡散してpn結合を形成し、こ
のp型表面を受光面として光を受光することにより光起
電力を発生する。太陽電池30を構成する各セルは、取
り出し電圧0.6[V]、取り出し電流密度29[mA/cm2]、効率
12.5[%] で動作する。このように太陽電池はセル1個当
たりの起電圧が低いため、複数個のセルを直列に接続す
ることにより所望の出力電圧を得るようになされてい
る。The solar cell 30 is made of single-crystal Si (silicon).
A photovoltaic power is generated by forming a pn bond by diffusing p-type impurities into an n-type flat plate crystal to form a pn bond, and using the p-type surface as a light receiving surface to receive light. I do. Each cell constituting the solar cell 30 has an extraction voltage of 0.6 [V], an extraction current density of 29 [mA / cm 2 ], and an efficiency of
Works at 12.5 [%]. Since the solar cell has a low electromotive voltage per cell, a desired output voltage is obtained by connecting a plurality of cells in series.
【0019】二次電池35は複数個の鉛蓄電池でなり、
各鉛蓄電池を直列に接続することにより所望の出力電圧
を得るとともに、さらにこれらの各鉛蓄電池を並列に接
続することにより所望の電源容量を得るようになされて
いる。The secondary battery 35 comprises a plurality of lead storage batteries,
A desired output voltage is obtained by connecting the lead storage batteries in series, and a desired power supply capacity is obtained by connecting these lead storage batteries in parallel.
【0020】電源制御部40は、昼間時等の光量が多い
時においては太陽電池30の出力電圧に応じて太陽電池
30から得られる電力を光空間伝送装置100及びカメ
ラ部10に対して供給するとともに二次電池35を充電
し、夜間や曇天時等の光量が少ない時においては太陽電
池30の出力電圧に応じて二次電池30に充電された電
力を光空間伝送装置100及びカメラ部10に対して供
給する。電源制御部40が有する逆流防止ダイオード4
1は、そのアノードが太陽電池30の正極に接続される
とともにカソードが二次電池35に接続されており、夜
間等の太陽電池30の発生電圧が二次電池35の端子電
圧を下回る状態において、二次電池35から太陽電池3
0に電流が逆流することを防止するようになされてい
る。充電制御部43は、二次電池35の充電容量に応じ
て当該二次電池35に供給される充電電流を制御するこ
とにより、二次電池35の過充電を防止するようになさ
れている。また電圧制御部42は、太陽電池30及び二
次電池35から供給される電圧を所定の電圧に変換して
カメラ部10及び光無線伝送装置100に供給する。The power supply control unit 40 supplies power obtained from the solar cell 30 to the optical space transmission device 100 and the camera unit 10 according to the output voltage of the solar cell 30 when the amount of light is large, such as during daytime. The secondary battery 35 is also charged, and when the amount of light is small, such as at night or in cloudy weather, the power charged in the secondary battery 30 according to the output voltage of the solar battery 30 is transmitted to the optical space transmission device 100 and the camera unit 10. Supply for Backflow prevention diode 4 included in power supply control unit 40
In a state 1 in which the anode is connected to the positive electrode of the solar cell 30 and the cathode is connected to the secondary battery 35, and the generated voltage of the solar cell 30 is lower than the terminal voltage of the secondary battery 35 at night or the like, From the secondary battery 35 to the solar battery 3
The current is prevented from flowing back to 0. The charging control unit 43 prevents overcharge of the secondary battery 35 by controlling the charging current supplied to the secondary battery 35 according to the charging capacity of the secondary battery 35. The voltage control unit 42 converts the voltage supplied from the solar battery 30 and the secondary battery 35 into a predetermined voltage and supplies the predetermined voltage to the camera unit 10 and the optical wireless transmission device 100.
【0021】(1−3)制御側光空間伝送装置の構成 図3は200は全体として制御側光空間伝送装置を示
し、当該制御側光空間伝送装置200は送信時におい
て、CPU(Central Processing Unit )86から供給
されるS/N比悪化警告信号S86、制御部100(図
1)から供給される撮影制御信号S101及び撮影方向
制御信号S102を変調部81で周波数多重した後変調
して変調信号S81を生成し、これをレーザダイオード
駆動回路82に供給する。S/N比悪化警告信号S86
は、遠隔側光空間伝送装置300から送出された光ビー
ムL1の、制御側光空間伝送装置200におけるS/N
比(Signal to Noise Ratio 、信号対雑音比)が、所定
の閾値未満となった場合に出力される。(1-3) Configuration of Control-Side Optical Space Transmission Apparatus FIG. 3 shows a control-side optical space transmission apparatus 200 as a whole. ) The S / N ratio deterioration warning signal S86 supplied from 86, the photographing control signal S101 and the photographing direction control signal S102 supplied from the control unit 100 (FIG. 1) are frequency-multiplexed by the modulating unit 81, and then modulated. S81 is generated and supplied to the laser diode drive circuit 82. S / N ratio deterioration warning signal S86
Is the S / N ratio of the light beam L1 transmitted from the remote-side optical space transmission apparatus 300 in the control-side optical space transmission apparatus 200.
Output when the ratio (Signal to Noise Ratio) is less than a predetermined threshold.
【0022】レーザダイオード駆動回路82は、変調信
号S81に応じて駆動電流S82を生成しレーザダイオ
ード61を駆動することにより、当該レーザダイオード
61から、変調信号S81に応じて変調されたレーザ光
でなる光ビームL2を出射させる。The laser diode drive circuit 82 generates a drive current S82 according to the modulation signal S81 and drives the laser diode 61, so that the laser diode 61 emits laser light modulated according to the modulation signal S81. The light beam L2 is emitted.
【0023】制御側光空間伝送装置200は、光ビーム
L2をレンズ64で平行光に変換してプリズム50に入
射する。プリズム50は、大きさの等しい第1の直角プ
リズム50A及び第2の直角プリズム50Bと、第3の
直角プリズム50Cからなり、第1の直角プリズム50
Aの斜面及び第2の直角プリズム50Bの斜面と、第3
の直角プリズム50Cの直角面が同一形状になるように
形成されている。そしてプリズム50は、第1の直角プ
リズム50Aの斜面及び第2の直角プリズム50Bの斜
面をそれぞれ第3の直角プリズム50Cの各直角面に接
着して形成され、第1の直角プリズム50Aと第3の直
角プリズム50Cの接着面に偏光ビームスプリッタM1
を形成し、第2の直角プリズム50Bと第3の直角プリ
ズム50Cの接着面にビームスプリッタM2を形成する
ようになされている。偏光ビームスプリッタM1は、入
射する光ビームをその偏波面に応じて直角に反射または
直進透過させる。またビームスプリッタM2は、入射す
る光ビームの一部を直角に反射するとともに、当該入射
する光ビームの一部を直進透過させる。The control-side optical free-space transmission device 200 converts the light beam L2 into parallel light by the lens 64 and makes it incident on the prism 50. The prism 50 includes a first right-angle prism 50A and a second right-angle prism 50B having the same size, and a third right-angle prism 50C.
A, the slope of the second right-angle prism 50B,
Are formed so that the right-angle surfaces of the right-angle prism 50C have the same shape. The prism 50 is formed by bonding the slope of the first right-angle prism 50A and the slope of the second right-angle prism 50B to the respective right-angle surfaces of the third right-angle prism 50C. Polarizing beam splitter M1 on the bonding surface of right angle prism 50C
And a beam splitter M2 is formed on the bonding surface between the second right-angle prism 50B and the third right-angle prism 50C. The polarizing beam splitter M1 reflects or transmits the incident light beam at right angles according to the plane of polarization thereof. Further, the beam splitter M2 reflects a part of the incident light beam at a right angle, and transmits a part of the incident light beam in a straight line.
【0024】プリズム50の偏光ビームスプリッタM1
は光ビームL2を直角に反射し、サーボミラー90を介
してレンズ67に出射する。レンズ67及び68は、光
ビームL2の光束径を拡大して遠隔側光空間伝送装置3
00(図1)に出射する。かくして制御側光空間伝送装
置200は送信時において、カメラ部10を制御する撮
影制御信号S101、回転台15を制御する撮影方向制
御信号S102、及び光ビームL1の制御側光空間伝送
装置200におけるS/N比を示すS/N比信号S86
を、光ビームL2を介して遠隔側光空間伝送装置300
に送信する。The polarizing beam splitter M1 of the prism 50
Reflects the light beam L2 at a right angle and exits to the lens 67 via the servo mirror 90. The lenses 67 and 68 expand the light beam diameter of the light beam L2 and
Emitted at 00 (FIG. 1). Thus, at the time of transmission, the control-side optical space transmission device 200 controls the camera unit 10 to control the imaging control signal S101, controls the turntable 15 to control the imaging direction control signal S102, and transmits the light beam L1 in the control-side optical space transmission device 200. S / N ratio signal S86 indicating / N ratio
Through the light beam L2 to the remote-side optical space transmission device 300
Send to
【0025】このときCPU86は後述する光軸補正処
理を行うことにより光ビームL1の光軸と光ビームL2
の光軸を一致させ、光ビームL2を遠隔側光空間伝送装
置に一致させる。At this time, the CPU 86 performs an optical axis correction process, which will be described later, so that the optical axis of the light beam L1 and the light beam L2
And the light beam L2 is made to coincide with the remote-side optical space transmission device.
【0026】一方受信時において、制御側光空間伝送装
置200は遠隔側光空間伝送装置300から出射された
光ビームL1を受光し、当該受光した光ビームL1の光
束径をレンズ68及び67で縮小し、サーボミラー90
を介してプリズム50に入射する。プリズム50の偏光
ビームスプリッタM1は、光ビームL1を直進透過して
ビームスプリッタM2に導く。ビームスプリッタM2
は、光ビームL1の一部を直角に反射しレンズ66を介
して位置検出素子63に集光するとともに、光ビームL
1の残りを直進透過しレンズ65を介してフォトダイオ
ードでなる受光素子62に集光する。On the other hand, at the time of reception, the control-side optical space transmission apparatus 200 receives the light beam L1 emitted from the remote-side optical space transmission apparatus 300, and reduces the beam diameter of the received light beam L1 by the lenses 68 and 67. And the servo mirror 90
Through the prism 50. The polarization beam splitter M1 of the prism 50 transmits the light beam L1 straight and guides it to the beam splitter M2. Beam splitter M2
Reflects a part of the light beam L1 at a right angle, condenses it on the position detecting element 63 via the lens 66, and
The remainder of 1 is transmitted straight through and condensed on a light receiving element 62 formed of a photodiode via a lens 65.
【0027】受光素子62は、レンズ65により集光さ
れた光ビームL1を光電変換して出力信号S62を生成
し、PD(Photo Diode )受光回路84に出力し、さら
にPD受光回路84は出力信号S62を電流−電圧変換
して復調部83に出力する。そして復調部83は出力信
号S62を復調して映像信号S10を生成し、CPU8
6及び外部に送出する。CPU86は、映像信号S10
のS/N比を算出し、これをS/N比信号S86として
変調部81に送出する。The light receiving element 62 photoelectrically converts the light beam L1 condensed by the lens 65 to generate an output signal S62 and outputs the output signal S62 to a PD (Photo Diode) light receiving circuit 84. S62 is subjected to current-voltage conversion and output to the demodulation unit 83. The demodulation unit 83 demodulates the output signal S62 to generate a video signal S10,
6 and sent out. The CPU 86 outputs the video signal S10
Is calculated and sent to the modulation section 81 as an S / N ratio signal S86.
【0028】かくして制御側光空間伝送装置200は受
信時において、映像信号S10を遠隔側光空間伝送装置
300から光ビームL1を介して受信する。Thus, at the time of reception, the control-side optical space transmission apparatus 200 receives the video signal S10 from the remote-side optical space transmission apparatus 300 via the light beam L1.
【0029】(1−4)遠隔側光空間伝送装置の構成 図3との共通部分に同一符号を付して示す図4におい
て、300は遠隔側光空間伝送装置を示し、当該遠隔側
光空間伝送装置300は受信時において、制御側光空間
伝送装置200から出射された光ビームL2を受光し、
当該受光した光ビームL2の光束径をレンズ68及び6
7で縮小し、サーボミラー90を介してプリズム50に
入射する。プリズム50の偏光ビームスプリッタM1
は、光ビームL2を直進透過してビームスプリッタM2
に導く。ビームスプリッタM2は、光ビームL2の一部
を直角に反射しレンズ66を介して位置検出素子63に
集光するとともに、光ビームL2の残りを直進透過しレ
ンズ65を介してフォトダイオードでなる受光素子62
に集光する。(1-4) Configuration of Remote-Side Optical Space Transmission Apparatus In FIG. 4, in which parts common to FIG. 3 are assigned the same reference numerals, reference numeral 300 denotes a remote-side optical space transmission apparatus. At the time of reception, the transmission apparatus 300 receives the light beam L2 emitted from the control-side optical space transmission apparatus 200,
The luminous flux diameter of the received light beam L2 is determined by the lenses 68 and 6
The light is reduced at 7 and enters the prism 50 via the servo mirror 90. Polarizing beam splitter M1 of prism 50
Is a beam splitter M2 that transmits the light beam L2 in a straight line.
Lead to. The beam splitter M2 reflects a part of the light beam L2 at a right angle, condenses it on the position detecting element 63 via the lens 66, and transmits the rest of the light beam L2 straight through, and receives the light from the photodiode via the lens 65. Element 62
Focus on
【0030】受光素子62は、レンズ65により集光さ
れた光ビームL2を光電変換して出力信号S62を生成
し、PD(Photo Diode )受光回路74に出力し、さら
にPD受光回路74は出力信号S62を電流−電圧変換
して復調部73に出力する。そして復調部73は出力信
号S62を復調し、S/N比悪化警告信号S86、撮影
制御信号S101及び撮影方向制御信号S102をそれ
ぞれCPU75、カメラ部10(図1)、回転台15
(図1)に出力する。The light receiving element 62 photoelectrically converts the light beam L2 condensed by the lens 65 to generate an output signal S62, and outputs the output signal S62 to a PD (Photo Diode) light receiving circuit 74. S62 is subjected to current-voltage conversion and output to the demodulation unit 73. The demodulation unit 73 demodulates the output signal S62 and outputs the S / N ratio deterioration warning signal S86, the photographing control signal S101 and the photographing direction control signal S102 to the CPU 75, the camera unit 10 (FIG. 1), and the turntable 15 respectively.
(FIG. 1).
【0031】回転台15は、撮影方向制御信号S102
に応じて上下及び左右に回転し、これにより当該回転台
15に載置されているカメラ部10の撮影方向を回転さ
せる。カメラ部10は、撮影制御信号S101に応じて
撮影動作を行い映像信号S10を生成し、遠隔側光空間
伝送装置300に出力する。The turntable 15 receives a photographing direction control signal S102.
To rotate the camera unit 10 placed on the rotary table 15 in the vertical and horizontal directions. The camera unit 10 performs a shooting operation in accordance with the shooting control signal S101, generates a video signal S10, and outputs the video signal S10 to the remote-side optical space transmission device 300.
【0032】一方送信時において、遠隔側光空間伝送装
置300は、カメラ部10から供給される映像信号S1
0を変調部71に入力する。変調部71は、映像信号S
10及びCPU76から供給される、遠隔側装置3の動
作状態を示す動作状態信号S76を図5に示すように周
波数多重した後変調して変調信号S71を生成し、レー
ザダイオード駆動回路72に供給する。On the other hand, at the time of transmission, the remote-side optical free space transmission apparatus 300 transmits the video signal S1 supplied from the camera unit 10.
0 is input to the modulation unit 71. The modulating section 71 outputs the video signal S
An operation state signal S76 indicating the operation state of the remote apparatus 3 supplied from the CPU 10 and the CPU 76 is frequency-multiplexed as shown in FIG. 5 and then modulated to generate a modulation signal S71, which is supplied to the laser diode drive circuit 72. .
【0033】レーザダイオード駆動回路72は、変調信
号S71に応じて駆動電流S72を生成しレーザダイオ
ード61を駆動することにより、当該レーザダイオード
61から変調信号S71に応じて変調されたレーザ光で
なる光ビームL1を出射させる。このときCPU76は
後述する発振波長制御処理を実行し、S/N比悪化警告
信号S86に基づいて波長制御信号S77を生成しレー
ザダイオード駆動回路72に出力することにより、光ビ
ームL1の発振波長を制御し、大気の吸収による光ビー
ムL1のS/N比の低下を回避する。The laser diode drive circuit 72 generates a drive current S72 in accordance with the modulation signal S71 and drives the laser diode 61, so that the laser diode 61 emits laser light modulated in accordance with the modulation signal S71. The beam L1 is emitted. At this time, the CPU 76 executes an oscillation wavelength control process, which will be described later, generates a wavelength control signal S77 based on the S / N ratio deterioration warning signal S86 and outputs the wavelength control signal S77 to the laser diode drive circuit 72, thereby changing the oscillation wavelength of the light beam L1. Control to avoid a decrease in the S / N ratio of the light beam L1 due to absorption in the atmosphere.
【0034】遠隔側光空間伝送装置300は、光ビーム
L1をレンズ64で平行光に変換し、プリズム50に入
射する。プリズム50の偏光ビームスプリッタM1は光
ビームL1を直角に反射し、サーボミラー90を介して
レンズ67に出射する。レンズ67及び68は、光ビー
ムL1の光束径を拡大して制御側光空間伝送装置200
に出射する。かくして遠隔側光空間伝送装置300は送
信時において、カメラ部10から供給される映像信号S
10及びCPU76から供給される動作状態信号S76
を、光ビームL1を介して制御側伝送装置300に送信
する。The remote-side optical free space transmission apparatus 300 converts the light beam L 1 into parallel light by the lens 64 and enters the prism 50. The polarization beam splitter M1 of the prism 50 reflects the light beam L1 at a right angle, and emits the light beam L1 to the lens 67 via the servo mirror 90. The lenses 67 and 68 expand the light beam diameter of the light beam L1 to increase the control side optical space transmission apparatus 200.
Out. Thus, at the time of transmission, the remote-side optical free space transmission apparatus 300 transmits the video signal S supplied from the camera unit 10.
10 and an operation state signal S76 supplied from the CPU 76
Is transmitted to the control-side transmission device 300 via the light beam L1.
【0035】このときCPU86は後述する光軸補正処
理を行うことにより光ビームL1の光軸と光ビームL2
の光軸を一致させ、光ビームL1を制御側光空間伝送装
置に一致させる。At this time, the CPU 86 performs an optical axis correction process, which will be described later, so that the optical axis of the light beam L1 and the light beam L2
And the light beam L1 is made to coincide with the control-side optical space transmission apparatus.
【0036】(2)光軸補正処理 制御側光空間伝送装置200は、光ビームL1の光軸と
光ビームL2の光軸を一致させることにより、光ビーム
L2の光軸を遠隔側光空間伝送装置300に合致させる
光軸補正処理を行う。図3において、位置検出素子63
は、レンズ66により集光された光ビームL1を受光
し、当該位置検出素子63の受光面における光ビームL
1の強度重心位置に応じた電流レベルを有する位置信号
S63を生成し、PSD(Position Sensitive Device
)受光回路85に送出する。PSD受光回路85は、
位置信号S63を電流−電圧変換し、CPU86に送出
する。(2) Optical Axis Correction Processing The control-side optical spatial transmission apparatus 200 transmits the optical axis of the light beam L2 to the remote optical spatial transmission by matching the optical axis of the light beam L1 with the optical axis of the light beam L2. An optical axis correction process that matches the apparatus 300 is performed. In FIG. 3, the position detecting element 63
Receives the light beam L1 condensed by the lens 66, and receives the light beam L1 on the light receiving surface of the position detecting element 63.
A position signal S63 having a current level corresponding to the position of the intensity center of gravity of No. 1 is generated, and a PSD (Position Sensitive Device) is generated.
) Send the light to the light receiving circuit 85. The PSD light receiving circuit 85
The position signal S 63 is subjected to current-voltage conversion and sent to the CPU 86.
【0037】CPU86は、位置信号S63を用いて位
置検出素子63の受講面における光ビームL1の焦点位
置を算出し、所定の焦点基準位置と光ビームL1の焦点
位置が一致するようにサーボミラー90の反射面角度を
制御することにより光ビームL1の光軸と光ビームL2
の光軸を一致させ、かくして光ビームL2の光軸を遠隔
側光空間伝送装置300に合致させる。The CPU 86 calculates the focal position of the light beam L1 on the lecture surface of the position detecting element 63 using the position signal S63, and sets the servo mirror 90 so that the predetermined focal reference position and the focal position of the light beam L1 coincide. The optical axis of the light beam L1 and the light beam L2
And the optical axis of the light beam L2 is matched with the remote-side optical space transmission apparatus 300.
【0038】遠隔側光空間伝送装置300も同様の光軸
補正処理を行い、光ビームL1の光軸を制御側光空間伝
送装置200に合致させる。The remote-side optical free space transmission apparatus 300 also performs the same optical axis correction processing so that the optical axis of the light beam L1 matches the control-side optical free-space transmission apparatus 200.
【0039】(3)発振波長制御処理 長距離の信号伝送を行う光空間伝送においては、大気の
スペクトラム吸収と光ビームの光源であるレーザダイオ
ードの発振スペクトラムの揺らぎとの相互作用によって
光ビームが減衰し、これにより信号伝送時のC/N比
(搬送波電力対雑音電力比率)が影響を受けることが知
られている。図6に示すように、大気の波長吸収スペク
トルは光空間伝送におけるレーザ発振波長としてよく用
いられる780[nm] 〜830[nm] 帯においても多数確認する
ことができる。なお図6は、大気の波長吸収スペクトル
における770.0[nm] 〜841.6[nm] 付近を示している。(3) Oscillation Wavelength Control Processing In optical space transmission for long-distance signal transmission, the light beam is attenuated by the interaction between the absorption of atmospheric spectrum and the fluctuation of the oscillation spectrum of the laser diode, which is the light source of the light beam. However, this is known to affect the C / N ratio (carrier power to noise power ratio) during signal transmission. As shown in FIG. 6, a large number of wavelength absorption spectra of the atmosphere can be confirmed in the 780 [nm] to 830 [nm] band, which is often used as a laser oscillation wavelength in optical space transmission. FIG. 6 shows the vicinity of 770.0 [nm] to 841.6 [nm] in the wavelength absorption spectrum of the atmosphere.
【0040】ここで、レーザ光源として例えば単一縦モ
ードのような単一波長で発振しているレーザダイオード
を用い、温度特性等に起因する発振波長シフトにより当
該レーザダイオードの発振波長が大気の波長吸収スペク
トルの吸収波長(図6)と一致した場合、当該吸収波長
によってレーザパワーが減衰してC/N比が劣化するこ
とになるが、実際に長距離光空間伝送を行うと、吸収に
よる光パワーの減衰によるC/N比劣化をはるかに上回
る激しい雑音の増大が再現よく起こることが確認され
る。このような雑音を、ここでは波長吸収雑音と呼ぶ。
この波長吸収雑音はレーザダイオードの温度特性等によ
る波長シフトに伴って生じ、通常は何の問題もなく伝送
されていたものが温度変化によって序々に雑音が増えて
いき、しばらくこの雑音の多い状態が続いた後、また序
々に回復するという性質を示す。この波長吸収雑音は大
気の吸収によるものであるから、その影響は伝送距離に
対して指数関数的に大きくなる性質を有する。Here, for example, a laser diode oscillating at a single wavelength such as a single longitudinal mode is used as a laser light source, and the oscillation wavelength of the laser diode is changed to the wavelength of the atmosphere by an oscillation wavelength shift caused by temperature characteristics and the like. When the absorption wavelength coincides with the absorption wavelength of the absorption spectrum (FIG. 6), the laser power is attenuated by the absorption wavelength and the C / N ratio is degraded. It is confirmed that a sharp increase in noise far exceeding C / N ratio deterioration due to power attenuation occurs with good reproducibility. Such noise is referred to herein as wavelength absorption noise.
This wavelength absorption noise is caused by the wavelength shift due to the temperature characteristics of the laser diode, etc., which normally has been transmitted without any problem, the noise gradually increases due to the temperature change. After continuing, it shows the property of recovering gradually. Since this wavelength absorption noise is due to the absorption in the atmosphere, the influence thereof has a property of becoming exponentially larger with respect to the transmission distance.
【0041】この波長吸収雑音の発生メカニズムは、図
7を用いて説明することができる。すなわち大気の波長
吸収スペクトルの肩部にレーザの発振波長が重なった場
合、これによりレーザの波長方向の揺らぎが強度方向の
揺らぎに変換されることになり、受信側の装置において
強度方向の揺らぎが強度雑音として観測されるようにな
るものと考えられる。すなわち、レーザの発振波長が大
気の吸収波長帯域上に存在していたとしても、当該レー
ザ光の波長の変化がなければ当該波長のレーザ光で伝送
される信号のC/N比の悪化は僅かであるが、レーザダ
イオードの温度変化や経年変化等によってレーザ光の波
長が変動すると、当該波長変動(すなわち周波数変動)
が振幅変動に変換されることになる。The generation mechanism of the wavelength absorption noise can be described with reference to FIG. That is, when the laser oscillation wavelength overlaps the shoulder of the atmospheric wavelength absorption spectrum, the fluctuation in the laser wavelength direction is converted into the fluctuation in the intensity direction, and the fluctuation in the intensity direction in the receiving device is reduced. It is thought that it will be observed as intensity noise. That is, even if the laser oscillation wavelength is in the absorption wavelength band of the atmosphere, the C / N ratio of the signal transmitted by the laser light of the wavelength is slightly deteriorated unless the wavelength of the laser light changes. However, if the wavelength of the laser light fluctuates due to a temperature change, aging, etc. of the laser diode, the wavelength fluctuation (ie, frequency fluctuation)
Is converted to amplitude fluctuation.
【0042】この問題を回避するためには、レーザの発
振波長と大気の吸収スペクトルとが一致しないようにす
れば良い。すなわちレーザ発振波長が吸収スペクトルに
近づいたことによりC/N比が悪化し始めた場合、吸収
スペクトルを避けるようにレーザ発振波長を制御する。
実際にはC/N比の悪化に応じてS/N比(信号対雑音
比)が悪化するので、受信側におけるS/N比の情報に
応じて、送信側において吸収スペクトルを避けるように
レーザ発振波長を制御する。In order to avoid this problem, the oscillation wavelength of the laser and the absorption spectrum of the atmosphere need not be matched. That is, when the C / N ratio starts to deteriorate due to the laser oscillation wavelength approaching the absorption spectrum, the laser oscillation wavelength is controlled so as to avoid the absorption spectrum.
Actually, the S / N ratio (signal-to-noise ratio) deteriorates according to the deterioration of the C / N ratio. Therefore, according to the information of the S / N ratio at the receiving side, the laser is controlled to avoid the absorption spectrum at the transmitting side. Control the oscillation wavelength.
【0043】すなわち図3において、制御側光空間伝送
装置200における光ビームL1のS/N比が所定の閾
値未満になった場合、CPU86はS/Nの悪化を示す
S/N比悪化警告信号S86を出力する。そして制御側
光空間伝送装置200は、S/N比悪化警告信号S86
を光ビームL2を介して遠隔側光空間伝送装置300に
送信する。That is, in FIG. 3, when the S / N ratio of the light beam L1 in the control-side optical free space transmission apparatus 200 becomes smaller than a predetermined threshold, the CPU 86 issues an S / N ratio deterioration warning signal indicating the deterioration of the S / N ratio. S86 is output. Then, the control-side optical free space transmission apparatus 200 outputs the S / N ratio deterioration warning signal S86.
Is transmitted to the remote-side optical space transmission device 300 via the light beam L2.
【0044】図4において、遠隔側光空間伝送装置30
0のCPU76は、S/N比悪化警告信号S86に基づ
いて図7に示す発振波長制御処理を実行し、光ビームL
1の波長が大気の吸収スペクトルに一致しないようにL
D駆動回路72を制御する。図7において、CPU76
はステップSP1で処理を開始し、ステップSP2にお
いて、復調部73からS/N比悪化警告信号S86が出
力されているか否かを判断する。ステップSP2におい
て否定結果が得られた場合、このことはS/N比悪化警
告信号S86が出力されていないこと、すなわち制御側
光空間伝送装置200における光ビームL1のS/N比
が所定の閾値以上であることを表しており、処理はステ
ップSP2に戻る。In FIG. 4, the remote-side optical space transmission device 30
0 executes the oscillation wavelength control process shown in FIG. 7 based on the S / N ratio deterioration warning signal S86.
1 so that the wavelength of 1 does not coincide with the absorption spectrum of the atmosphere.
The D drive circuit 72 is controlled. In FIG. 7, the CPU 76
Starts the process in step SP1, and determines in step SP2 whether the demodulation unit 73 outputs the S / N ratio deterioration warning signal S86. If a negative result is obtained in step SP2, this means that the S / N ratio deterioration warning signal S86 has not been output, that is, the S / N ratio of the light beam L1 in the control-side optical space transmission apparatus 200 has reached a predetermined threshold. This means that the processing returns to step SP2.
【0045】一方、ステップSP2において肯定結果が
得られた場合、このことはS/N比悪化警告信号S86
が出力されていること、すなわち制御側光空間伝送装置
200における光ビームL1のS/N比が所定の閾値未
満であることを表しており、処理はステップSP3に進
む。On the other hand, if a positive result is obtained in step SP2, this indicates that the S / N ratio deterioration warning signal S86 has been obtained.
Is output, that is, the S / N ratio of the light beam L1 in the control-side optical free space transmission apparatus 200 is less than a predetermined threshold, and the process proceeds to step SP3.
【0046】ステップSP3において、CPU76はレ
ーザダイオード61の温度変化及び電流変化に基づい
て、レーザダイオード61の発振波長を変化させる波長
制御信号S77を生成し、これをレーザダイオード61
に出力する。レーザダイオード61は、波長制御信号S
77に応じて発振波長を変化する。そしてCPU76は
再びステップSP2に戻り、復調部73からS/N比悪
化警告信号S86が出力されているか否かの判断を繰り
返す。In step SP3, the CPU 76 generates a wavelength control signal S77 for changing the oscillation wavelength of the laser diode 61 based on the temperature change and the current change of the laser diode 61, and sends this to the laser diode 61.
Output to The laser diode 61 receives the wavelength control signal S
The oscillation wavelength changes according to 77. Then, the CPU 76 returns to step SP2 again, and repeatedly determines whether or not the S / N ratio deterioration warning signal S86 is output from the demodulation unit 73.
【0047】かくして遠隔側光空間伝送装置300のC
PU76は、制御側光空間伝送装置200における光ビ
ームL1のS/N比が所定の閾値未満になった場合、光
ビームL1の波長を変化することにより、当該光ビーム
L1の波長が大気の吸収スペクトルに一致しないように
制御する。Thus, C of the remote-side optical space transmission apparatus 300
The PU 76 changes the wavelength of the light beam L1 when the S / N ratio of the light beam L1 in the control-side optical free space transmission apparatus 200 becomes less than a predetermined threshold, so that the wavelength of the light beam L1 is absorbed by the atmosphere. Control so that it does not match the spectrum.
【0048】因みに、光の波長と当該光の波長の眼に対
する影響について図9を用いて説明する。図9において
は、角膜から入った光の眼底までの透過率と眼底での吸
収率との関係を示しており、両者とも角膜上を100[%]
としている。この図9は、紫外線及び1500[nm]よりも長
波長の遠赤外線では殆ど眼内には入らないことを示して
いる。The wavelength of light and the effect of the wavelength of light on the eye will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the relationship between the transmittance of light entering from the cornea to the fundus and the absorptivity at the fundus, both of which show 100% on the cornea.
And FIG. 9 shows that ultraviolet rays and far infrared rays having a wavelength longer than 1500 [nm] hardly enter the eye.
【0049】一方、可視光及び近赤外線の約400[nm] 〜
1200[nm]に対して角膜及び水晶体は透明であり、水晶体
の集光作用によって眼底では単位面積当たりの光強度が
極めて大きなものとなる。また、眼底での光の吸収率は
青色光では大きいが、波長が長くなるに従って減少し、
光が眼底に達してもエネルギーの絶対吸収量は極めて小
さくなる。On the other hand, about 400 [nm]
The cornea and the crystalline lens are transparent to 1200 [nm], and the light intensity per unit area at the fundus becomes extremely large due to the light condensing action of the crystalline lens. In addition, the absorptivity of light at the fundus is large for blue light, but decreases as the wavelength increases,
Even if light reaches the fundus, the absolute absorption of energy is extremely small.
【0050】このようなことから眼に対する環境衛生
上、約1.4[μm]以上の波長のレーザ光を用いるようにす
れば、人間の眼に対する影響を殆ど無くすことができ
る。従って本発明の遠隔撮影装置1においては、約1.4
[μm]以上の波長のレーザ光を発振するレーザダイオー
ド19を用いることにより、人間の眼に対する影響を低
減させて安全性を向上させるようになされている。For this reason, the use of laser light having a wavelength of about 1.4 [μm] or more in terms of environmental hygiene for the eyes can substantially eliminate the effect on human eyes. Therefore, in the remote photographing apparatus 1 of the present invention, about 1.4
By using the laser diode 19 that oscillates a laser beam having a wavelength of [μm] or more, the influence on the human eye is reduced and the safety is improved.
【0051】(4)動作及び効果 以上の構成において、遠隔撮像装置1の操作者は制御側
装置2が有する制御部100を操作し、遠隔側装置3が
有するカメラ部10及び回転台15に対する動作指示を
入力する。(4) Operation and Effect In the above configuration, the operator of the remote imaging device 1 operates the control unit 100 of the control device 2 and operates the camera unit 10 and the turntable 15 of the remote device 3. Enter instructions.
【0052】送信側光空間伝送装置200は、送信側光
空間伝送装置200における光ビームL1のS/N比悪
化を示すS/N比悪化警告信号S86と、操作者の動作
指示入力に応じて生成されたカメラ部10の撮影動作を
制御する撮影制御信号S101及びカメラ部10の撮影
方向を制御する撮影方向制御信号S102を光ビームL
2を介して遠隔側装置3が有する遠隔側光空間伝送装置
300に送信する。The transmitting side optical free space transmission apparatus 200 responds to an S / N ratio deterioration warning signal S86 indicating the deterioration of the S / N ratio of the light beam L1 in the transmitting side optical free space transmitting apparatus 200 and an operation instruction input by the operator. The generated photographing control signal S101 for controlling the photographing operation of the camera unit 10 and the photographing direction control signal S102 for controlling the photographing direction of the camera unit 10 are converted into light beam L.
2 to the remote-side optical space transmission device 300 of the remote-side device 3.
【0053】遠隔側光空間伝送装置300は、光ビーム
L2を受信してS/N比悪化警告信号S86、撮影制御
信号S101及び撮影方向制御信号S102を復調し、
それぞれをCPU76、カメラ部10及び回転台15に
出力する。The remote-side optical space transmission apparatus 300 receives the light beam L2 and demodulates the S / N ratio deterioration warning signal S86, the photographing control signal S101, and the photographing direction control signal S102,
Each is output to the CPU 76, the camera unit 10, and the turntable 15.
【0054】カメラ部10は撮影制御信号S101に応
じて撮影動作を実行して映像信号S10を出力し、回転
台15は撮影方向制御信号S102に応じて上下及び左
右に回転しカメラ部10の撮影方向を操作者の指示した
方向に制御する。そして遠隔側光空間伝送装置300
は、映像信号S10を光ビームL1を介して制御側光空
間伝送装置200に送信する。制御側光空間伝送装置2
00は光ビームL1を受光して映像信号S10を復調
し、外部に出力する。The camera unit 10 executes a photographing operation in response to a photographing control signal S101 and outputs a video signal S10, and the turntable 15 rotates up and down and left and right in response to a photographing direction control signal S102. The direction is controlled to the direction specified by the operator. And the remote side optical space transmission device 300
Transmits the video signal S10 to the control-side optical free space transmission device 200 via the light beam L1. Control-side optical space transmission device 2
00 receives the light beam L1, demodulates the video signal S10, and outputs it to the outside.
【0055】ここでカメラ部10、回転台15及び遠隔
側光空間伝送装置300は、昼間時は太陽電池30から
電力の供給を受け、また夜間時や曇天時等の太陽が隠れ
ている時は太陽電池30によって充電された二次電池3
5から電力の供給を受けて動作を行う。Here, the camera unit 10, the turntable 15, and the remote-side optical space transmission device 300 are supplied with power from the solar battery 30 during the daytime, and when the sun is hidden at night or in cloudy weather. Secondary battery 3 charged by solar battery 30
5 is supplied with electric power to perform the operation.
【0056】このとき遠隔側光空間伝送装置300が有
するCPU76は、S/N比悪化警告信号S86に応じ
て光ビームL1の波長を制御することにより、光ビーム
L1の波長が大気の吸収スペクトルに一致した場合に発
生する光ビームL1の減衰を回避する。At this time, by controlling the wavelength of the light beam L1 in accordance with the S / N ratio deterioration warning signal S86, the CPU 76 of the remote-side optical free space transmission apparatus 300 changes the wavelength of the light beam L1 to the absorption spectrum of the atmosphere. Avoid the attenuation of the light beam L1 that occurs when they match.
【0057】かくして制御側装置2は、遠隔地に設置さ
れた遠隔側装置3のカメラ部10を光ビームL2を介し
て制御し、映像信号を光ビームL1を介して受信する。Thus, the control device 2 controls the camera unit 10 of the remote device 3 installed at a remote place via the light beam L2, and receives a video signal via the light beam L1.
【0058】以上の構成によれば、遠隔撮像装置1を制
御側装置2及び遠隔側装置3で構成し、遠隔側装置3が
有するカメラ部10及び回転台15を制御側装置2から
光ビームL2を介して制御するようにするとともに、カ
メラ部10が生成する映像信号S10を遠隔側装置3か
ら制御側装置2に光ビームL1を介して送信するように
し、さらに遠隔側装置3に太陽電池30及び二次電池3
5からなる電源部20を設け、当該電源部20からカメ
ラ部10、回転台15及び遠隔側光空間伝送装置に対し
て電力を供給するようにしたことにより、制御側装置2
と遠隔側装置3の間に電源線及び信号線のケーブルを敷
設する必要がなくなる。According to the above configuration, the remote imaging device 1 is composed of the control device 2 and the remote device 3, and the camera section 10 and the turntable 15 of the remote device 3 are transmitted from the control device 2 to the light beam L 2. , And the video signal S10 generated by the camera unit 10 is transmitted from the remote device 3 to the control device 2 via the light beam L1. And secondary battery 3
5 is provided, and power is supplied from the power supply unit 20 to the camera unit 10, the turntable 15, and the remote-side optical space transmission device.
There is no need to lay cables for the power line and the signal line between the remote device 3 and the remote device 3.
【0059】また、制御側装置2が有する制御側光空間
伝送装置200における光ビームL1のS/N比悪化を
示すS/N比悪化警告信号S86を、遠隔側装置3から
制御側装置2に光ビームL1を介して送信するように
し、さらに遠隔側光空間伝送装置300において、S/
N比悪化警告信号S86に応じて光ビームL1の発振波
長を制御するようにしたことにより、告信号S86に応
じて光ビームL1の波長を制御することにより、光ビー
ムL1の波長が大気の吸収スペクトルに一致した場合に
発生する光ビームL1の減衰を回避することができる。Further, an S / N ratio deterioration warning signal S86 indicating the deterioration of the S / N ratio of the light beam L1 in the control-side optical free space transmission device 200 included in the control-side device 2 is sent from the remote-side device 3 to the control-side device 2. The transmission is performed via the light beam L1.
By controlling the oscillation wavelength of the light beam L1 according to the N-ratio deterioration warning signal S86, the wavelength of the light beam L1 is controlled by controlling the wavelength of the light beam L1 according to the notification signal S86. It is possible to avoid the attenuation of the light beam L1 that occurs when the spectrum coincides with the spectrum.
【0060】(5)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、太陽電池30の材料
として単結晶Si を用いたが、本発明はこれに限らず、
アモルファスSi 等の他の種々の太陽電池材料を用いる
ようにしても良い。(5) Other Embodiments In the above embodiment, the single crystal Si was used as the material of the solar cell 30, but the present invention is not limited to this.
Various other solar cell materials such as amorphous Si may be used.
【0061】また上述の実施の形態においては、二次電
池35として鉛電池を用いたが、本発明はこれに限ら
ず、ニカド電池等の他の種々の二次電池を用いるように
しても良い。In the above-described embodiment, a lead battery is used as the secondary battery 35. However, the present invention is not limited to this, and various other secondary batteries such as a nickel-cadmium battery may be used. .
【0062】さらに上述の実施の形態においては、遠隔
側光空間伝送装置300において映像信号S10及び動
作状態信号S76を周波数多重したが、本発明はこれに
限らず、時分割多重等、他の様々な信号多重方法を用い
ても良い。Further, in the above-described embodiment, the video signal S10 and the operation state signal S76 are frequency-multiplexed in the remote-side optical space transmission apparatus 300, but the present invention is not limited to this, and various other methods such as time division multiplexing may be used. Any suitable signal multiplexing method may be used.
【0063】[0063]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、映像信号
及び撮影制御信号を光ビームを介して送信するようにす
るとともに、光起電力発生手段または二次電池から撮像
手段及び第1の光空間伝送手段に対して電力を供給する
ようにしたことにより、簡易な構成による、電源線及び
信号線を用いない遠隔撮像装置及び撮像送信装置を容易
に実現し得る。As described above, according to the present invention, the image signal and the photographing control signal are transmitted via the light beam, and the image pickup means and the first signal are transmitted from the photovoltaic power generation means or the secondary battery. By supplying power to the optical space transmission means, it is possible to easily realize a remote imaging device and an imaging transmission device with a simple configuration that do not use a power line and a signal line.
【図1】遠隔撮像装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a remote imaging device.
【図2】電源部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply unit.
【図3】制御側光区間伝送装置の構成を示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control-side optical section transmission device.
【図4】遠隔側光区間伝送装置の構成を示すブロック図
である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a remote optical section transmission device.
【図5】周波数多重を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing frequency multiplexing.
【図6】大気による吸収スペクトラムを示すグラフであ
る。FIG. 6 is a graph showing an absorption spectrum by the atmosphere.
【図7】大気の吸収による雑音増加の説明に供する略線
図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an increase in noise due to absorption in the atmosphere.
【図8】発振波長制御処理を示すフローチャートであ
る。FIG. 8 is a flowchart illustrating an oscillation wavelength control process.
【図9】目における光の透過率と眼底における光の吸収
率を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing light transmittance in an eye and light absorption in a fundus.
1……遠隔撮像装置、2……制御側装置、3……遠隔側
装置、10……カメラ部、15……回転台、20……電
源部、30……太陽電池、35……二次電池、40……
電源制御部、100……制御部、200……制御側光空
間伝送装置、300……遠隔側光空間伝送装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Remote imaging device, 2 ... Control side device, 3 ... Remote side device, 10 ... Camera part, 15 ... Turntable, 20 ... Power supply part, 30 ... Solar cell, 35 ... Secondary Battery, 40 ...
Power control unit, 100: control unit, 200: control side optical space transmission device, 300: remote side optical space transmission device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乙部 孝 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内 Fターム(参考) 5C022 AA00 AA01 AB40 AB65 AB68 AC42 AC69 5C054 AA02 BA01 BA03 BA06 CC02 CF05 CG05 CH02 DA07 EA01 EA03 EA05 HA37 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takashi Otobe 6-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term within Sony Corporation (reference) 5C022 AA00 AA01 AB40 AB65 AB68 AC42 AC69 5C054 AA02 BA01 BA03 BA06 CC02 CF05 CG05 CH02 DA07 EA01 EA03 EA05 HA37
Claims (9)
し、当該映像信号を光ビームを介して伝送する遠隔撮像
装置において、 上記所定の撮像対象を撮像して映像信号を生成する撮像
手段と、 上記映像信号を第1の光ビームを介して送信する第1の
光空間伝送手段と、 上記第1の光空間伝送手段と所定の距離を隔てて設置さ
れ、上記第1の光ビームを受光して上記映像信号を復調
し外部に出力する第2の光空間伝送手段と、 光を光電変換して電力を発生する光起電力発生手段と、 上記光起電力発生手段によって発生した上記電力を蓄え
る二次電池と、 上記光起電力発生手段によって発生した上記電力と上記
二次電池に蓄えられた上記電力とを切り換えて上記撮像
手段及び上記第1の光空間伝送手段に供給する電源制御
手段とを具えることを特徴とする遠隔撮像装置。1. A remote imaging apparatus for imaging a predetermined imaging target to generate a video signal and transmitting the video signal via a light beam, wherein the imaging includes imaging the predetermined imaging target to generate a video signal. Means, first space optical transmission means for transmitting the video signal via a first light beam, and first light beam installed at a predetermined distance from the first space light transmission means A second optical space transmission means for receiving the image signal, demodulating the video signal, and outputting the demodulated signal to the outside; a photovoltaic power generation means for photoelectrically converting light to generate electric power; A secondary battery for storing power, a power supply for switching between the power generated by the photovoltaic power generation means and the power stored in the secondary battery and supplying the power to the imaging means and the first optical space transmission means Having control means Remote imaging device according to claim.
段、上記第1の光空間伝送手段、上記光起電力発生手
段、上記二次電池及び上記電力供給手段の各動作状態情
報を上記映像信号に多重し、上記第1の光ビームを介し
て上記第2の光空間伝送手段に送信することを特徴とす
る請求項1に記載の遠隔撮像装置。2. The first optical space transmission means transmits operating state information of the imaging means, the first optical space transmission means, the photovoltaic power generation means, the secondary battery, and the power supply means. 2. The remote imaging apparatus according to claim 1, wherein the video signal is multiplexed with the video signal and transmitted to the second optical space transmission unit via the first light beam.
方向制御手段を有し、 上記第2の光空間伝送手段は、外部から入力される撮像
方向制御信号を第2の光ビームを介して上記第1の光空
間伝送装置に送信し、 上記第1の光空間伝送手段は、上記第2の光ビームを受
光して上記撮像方向制御信号を復調し上記撮像方向制御
手段に出力することを特徴とする請求項1に記載の遠隔
撮像装置。3. The imaging means has an imaging direction control means for controlling an imaging direction, and the second optical space transmission means transmits an imaging direction control signal input from the outside via a second light beam. The first optical space transmission means receives the second light beam, demodulates the imaging direction control signal, and outputs the signal to the imaging direction control means. The remote imaging device according to claim 1, wherein:
給される、上記撮像手段の撮影動作を制御する撮影制御
信号を第2の光ビームを介して上記第1の光空間伝送装
置に送信し、 上記第1の光空間伝送手段は、上記第2の光ビームを受
光して上記撮影制御信号を復調し上記撮像方向制御手段
に出力することを特徴とする請求項1に記載の遠隔撮像
装置。4. The first space optical transmission device transmits a photographing control signal for controlling a photographing operation of the image pickup device supplied from outside via a second light beam. The first optical space transmission means receives the second light beam, demodulates the photographing control signal, and outputs the demodulated photographing control signal to the photographing direction control means. Remote imaging device.
光空間伝送手段における上記第1の光ビームの信号対雑
音比が所定の閾値以下になった場合、信号対雑音比警告
情報を、上記第2の光ビームを介して上記第1の光空間
伝送手段に送信し、 上記第1の光空間伝送手段は、上記信号対雑音比警告情
報に応じて、上記第1の光ビームの発振波長を制御する
ことにより、上記第1の光ビームが大気に吸収されるこ
とによる雑音の発生を回避することを特徴とする請求項
1に記載の遠隔撮像装置。5. The signal-to-noise ratio warning when the signal-to-noise ratio of the first light beam in the second optical space-transmitting means falls below a predetermined threshold. Transmitting information to said first spatial light transmission means via said second light beam, said first spatial light transmission means responding to said signal to noise ratio warning information, The remote imaging apparatus according to claim 1, wherein by controlling the oscillation wavelength of the beam, generation of noise due to absorption of the first light beam into the atmosphere is avoided.
ことを特徴とする請求項1に記載の遠隔撮像装置。6. The remote imaging apparatus according to claim 1, wherein the light beam has a wavelength of 1.4 [μm] or more.
し、当該映像信号を光ビームを介して送信する撮像送信
装置において、 上記所定の撮像対象を撮像して映像信号を生成する撮像
手段と、 上記映像信号を光ビームを介して送信する光空間伝送手
段と、 光を光電変換して電力を発生する光起電力発生手段と、 上記光起電力発生手段によって発生した上記電力を蓄え
る二次電池と、 上記光起電力発生手段によって発生した上記電力と上記
二次電池に蓄えられた上記電力とを切り換えて上記撮像
手段及び上記光空間伝送手段に供給する電源制御手段と
を具えることを特徴とする撮像送信装置。7. An image capturing and transmitting apparatus for capturing an image of a predetermined imaging target to generate a video signal and transmitting the video signal via a light beam, wherein the imaging of the predetermined imaging target and generating a video signal is performed. Means, optical space transmission means for transmitting the video signal via a light beam, photovoltaic power generation means for photoelectrically converting light to generate power, and storing the power generated by the photovoltaic power generation means A secondary battery; and a power control unit that switches between the power generated by the photovoltaic power generation unit and the power stored in the secondary battery and supplies the power to the imaging unit and the optical space transmission unit. An imaging transmission device, comprising:
記光空間伝送手段、上記光起電力発生手段、上記二次電
池及び上記電力供給手段の動作状態情報を上記映像信号
に多重し、上記光ビームを介して送信することを特徴と
する請求項6に記載の撮像送信装置。8. The optical space transmission means multiplexes the operation state information of the imaging means, the optical space transmission means, the photovoltaic power generation means, the secondary battery and the power supply means with the video signal, The imaging transmission apparatus according to claim 6, wherein the transmission is performed via the light beam.
ことを特徴とする請求項6に記載の撮像送信装置。9. The imaging and transmitting apparatus according to claim 6, wherein the light beam has a wavelength of 1.4 [μm] or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10294157A JP2000125176A (en) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | Remote image pickup device and image pickup transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10294157A JP2000125176A (en) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | Remote image pickup device and image pickup transmitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=17804058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000125176A (en) |
-
1998
- 1998-10-15 JP JP10294157A patent/JP2000125176A/en active Pending
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