JP2000341576A - Turning type image pickup device - Google Patents

Turning type image pickup device

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JP2000341576A
JP2000341576A JP11149765A JP14976599A JP2000341576A JP 2000341576 A JP2000341576 A JP 2000341576A JP 11149765 A JP11149765 A JP 11149765A JP 14976599 A JP14976599 A JP 14976599A JP 2000341576 A JP2000341576 A JP 2000341576A
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JP
Japan
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optical
signal
converter
electric
imaging device
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Application number
JP11149765A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Hosaka
直樹 保坂
Yoshiro Aoki
善郎 青木
Yoshihiko Hayashi
林  義彦
Keizo Fujibayashi
敬三 藤林
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a turning type image pickup device which improves reliability related to signal transmission between a turning part and a non-turning part and also reduces its device scale. SOLUTION: A turning part 1 and a non-turning part 2 are connected with an optical rotary joint 3 having optical transmission paths 31 and 32. In the part 1, data such as the state of an image pickup device are superimposed upon a digital image output of the image pickup device 11, and in such a case, a packaging buffer 13 synchronizes the data with a frame synchronizing signal and blocks the data in an image 1 frame unit. This superimposed signal is transmitted as a serial optical signal to the part 2 via the path 31. In the part 2, the blocked data are subjected to light to electricity conversion, and subsequently image processing is performed in the image 1 frame unit. Also, superimposed data are extracted from the blocked data, a control signal to the device 11 are generated based on it, and the control signal is transmitted as a serial optical signal to the part 1 via the path 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軸廻りに回転する
回転部と、この回転部を支持する非回転部とを有し、回
転部にて撮影された画像を非回転部に伝送する回転型撮
像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary unit having a rotating unit that rotates around an axis and a non-rotating unit that supports the rotating unit, and transmitting an image captured by the rotating unit to the non-rotating unit. The present invention relates to a type imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、捜索カメラや監視カメラなどの
中には、テレビカメラ部分を軸廻りに回転させ、360
°周囲の映像を撮影できるようにしたものがある。この
種の回転型撮像装置にあっては、テレビカメラの取り付
けられた回転部と、この回転部を支持する非回転部(基
台など)との間に、画像信号や各種制御信号などを伝送
する信号伝送路を設ける必要がある。
2. Description of the Related Art For example, some search cameras and surveillance cameras rotate a television camera part around an axis, thereby causing a 360-degree camera to rotate.
° Some are capable of shooting surrounding images. In this type of rotary imaging device, image signals, various control signals, and the like are transmitted between a rotating unit to which a television camera is attached and a non-rotating unit (such as a base) that supports the rotating unit. It is necessary to provide a signal transmission path that performs

【0003】ところで、従来の回転型撮像装置にあって
は、信号伝送路として電気的接続子を多段に組み合わせ
た電気的回転結合器(スリップリング)を使用してい
た。ところが、画像信号を伝送するには、そのデータサ
イズが大きいために段数の大きなスリップリングが必要
となり、装置規模が大きくなりがちであった。
[0003] In a conventional rotary image pickup apparatus, an electric rotary coupler (slip ring) in which electrical connectors are combined in multiple stages is used as a signal transmission path. However, in order to transmit an image signal, a slip ring having a large number of stages is required due to its large data size, and the device scale tends to be large.

【0004】さらに、テレビカメラの動作制御信号、指
向方向、角度などの情報を伝送するためには、スリップ
リングの段数をさらに増やす必要があるので、伝送路間
(段間)における信号同士の電磁干渉の影響も無視でき
なくなってくる。このことは、装置の性能や信頼性に直
接に影響するので、何らかの対策を講じることが望まれ
る。
Further, in order to transmit information such as an operation control signal of a television camera, a directivity direction and an angle, it is necessary to further increase the number of slip ring stages. The effects of interference can no longer be ignored. Since this directly affects the performance and reliability of the device, it is desirable to take some measures.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の回転型撮像装置は、回転部と非回転部との結合に電気
的回転結合器を使用していた。このため装置規模が大き
くなりがちであった。また信号間の干渉や電磁妨害に対
して弱く、信頼性に乏しかった。
As described above, the conventional rotary type image pickup apparatus uses an electric rotary coupler for connecting a rotating portion and a non-rotating portion. For this reason, the apparatus scale tends to be large. In addition, it was weak against interference between signals and electromagnetic interference and had poor reliability.

【0006】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、回転部と非回転部との間での信号伝送に係
わる信頼性の向上を図るとともに、装置規模を縮小した
回転型撮像装置を提供することにある。
[0006] The present invention has been made in view of the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide a rotary imaging device that improves reliability related to signal transmission between a rotating unit and a non-rotating unit and reduces the size of the device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、軸回りに回転駆動される回転部と、この回
転部を支持する非回転部と、前記回転部に搭載される撮
像装置と、前記回転部に設けられ前記撮像装置から出力
される映像信号を第1の光信号に変換する第1の電気/
光変換器と、前記非回転部に設けられ前記第1の電気/
光変換器を介して与えられた前記第1の光信号を光電変
換し、前記映像信号を出力する第1の光/電気変換器
と、前記非回転部に設けられ前記第1の光/電気変換器
から出力される前記映像信号に対する信号処理を行う信
号処理部と、前記非回転部に設けられ前記撮像装置の動
作制御に係わる制御信号を生成して出力する制御手段
と、前記非回転部に設けられ前記制御信号を第2の光信
号に変換する第2の電気/光変換器と、前記回転部に設
けられ前記非回転部から与えられた前記第2の光信号を
光電変換し、前記制御信号を前記撮像装置に与える第2
の光/電気変換器と、前記回転部を前記非回転部に対し
て前記軸回りに回動自在に連結しつつ、前記第1の電気
/光変換器と前記第1の光/電気変換器とを、ならびに
前記第2の電気/光変換器と前記第2の光/電気変換器
とを光学的に結合する光ロータリジョイントとを具備す
ることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating part which is driven to rotate around an axis, a non-rotating part which supports the rotating part, and an image pickup mounted on the rotating part. A first electrical / electrical device that is provided in the rotating unit and converts a video signal output from the imaging device into a first optical signal.
An optical converter; and the first electric / electrical device provided in the non-rotating portion.
A first optical / electrical converter that photoelectrically converts the first optical signal provided via an optical converter and outputs the video signal, and the first optical / electrical provided in the non-rotating section A signal processing unit that performs signal processing on the video signal output from the converter; a control unit that is provided in the non-rotating unit and generates and outputs a control signal related to operation control of the imaging device; and the non-rotating unit. A second electrical / optical converter that converts the control signal into a second optical signal, and a second electrical / optical converter that is provided in the rotating unit and photoelectrically converts the second optical signal provided from the non-rotating unit; Providing a second control signal to the imaging device;
And the first electric / optical converter and the first optical / electrical converter, while connecting the rotating part to the non-rotating part so as to be rotatable around the axis. And an optical rotary joint that optically couples the second electrical / optical converter and the second optical / electrical converter.

【0008】このようにすることで、回転部と非回転部
(非回転部)との間での信号の授受は、光信号の形で行
われることになる。これにより電磁妨害の影響を受けな
くすることが可能となる。
By doing so, the transmission and reception of signals between the rotating part and the non-rotating part (non-rotating part) are performed in the form of optical signals. This makes it possible to eliminate the effects of electromagnetic interference.

【0009】また本発明では、撮像装置からのデジタル
画像出力に、撮像装置の状態信号を重畳し、この重畳信
号を撮像装置のフレーム同期信号に応じて画像1フレー
ムごとにブロック化するようにしている。これにより、
撮像装置と信号処理部の動作クロックを互いに独立にす
ることが可能となる。
In the present invention, a state signal of the image pickup device is superimposed on a digital image output from the image pickup device, and the superimposed signal is divided into blocks for each image frame according to a frame synchronization signal of the image pickup device. I have. This allows
The operation clocks of the imaging device and the signal processing unit can be made independent of each other.

【0010】また本発明では、回転部と非回転部との間
でのデータ伝送を、シリアルデータの形で行うようにし
ている。このため、データ伝送に係わる光伝送路の数を
少なくすることができるので、装置の構成のシンプル
化、小型化を図れ、ひいては低価格化を促すことが可能
となる。なお、パラレルデータをシリアルで伝送するこ
とによる速度の低下は、光信号の広帯域特性から十分に
補正することが可能となるばかりでなく、むしろデータ
転送にかかる時間を(従来の電気信号に比較して)短縮
することが可能となる。
Further, in the present invention, data transmission between the rotating part and the non-rotating part is performed in the form of serial data. For this reason, the number of optical transmission lines involved in data transmission can be reduced, so that the configuration of the device can be simplified and downsized, and the price can be reduced. The reduction in speed due to serial transmission of parallel data not only allows for sufficient correction from the broadband characteristics of optical signals, but also reduces the time required for data transfer (compared to conventional electric signals). ) Can be shortened.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係
わる回転型撮像装置の構成を示すブロック図である。す
なわち、この回転型撮像装置は、撮像器11の搭載され
る回転部1と、撮像器11に対する各種制御および画像
処理を行う非回転部2とを光ロータリジョイント3を介
して回動自在に連結したものとなっている。図示しない
例えば駆動モータなどにより、回転部1は非回転部2に
対して所定の軸(光ロータリジョイント3の回転軸)回
りに回転駆動される。ここで、光ロータリジョイント3
は2系統の異なる光伝送路31、32を備えており、回
転部1から非回転部2への情報転送は光伝送路31を介
して波長λ1の光信号により、また非回転部2から回転
部1への情報転送は光伝送路32を介して波長λ2の光
信号により行なわれる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a rotary imaging device according to the present embodiment. That is, in this rotary imaging apparatus, the rotating unit 1 on which the imaging device 11 is mounted and the non-rotating unit 2 that performs various controls and image processing on the imaging device 11 are rotatably connected via the optical rotary joint 3. It has become. The rotating unit 1 is driven to rotate about a predetermined axis (the rotation axis of the optical rotary joint 3) with respect to the non-rotating unit 2 by, for example, a drive motor (not shown). Here, the optical rotary joint 3
Is provided with two different optical transmission lines 31 and 32. The information transfer from the rotating unit 1 to the non-rotating unit 2 is performed by the optical signal of the wavelength λ1 via the optical transmission line 31 and the rotation from the non-rotating unit 2 is performed. Information transfer to the unit 1 is performed by an optical signal of wavelength λ2 via the optical transmission line 32.

【0012】このうち、回転部1は、撮像器11に加
え、撮像器11の高低角を制御する高低角駆動制御回路
12と、パッケージ化バッファ13(半導体メモリな
ど)と、パラレル/シリアル変換回路14と、電気/光
変換回路(E/O変換回路:発光ダイオードなど)15
と、光/電気変換回路(O/E変換回路:フォトダイオ
ードなど)16と、シリアル/パラレル変換回路17と
を備えている。
The rotating unit 1 includes, in addition to the image pickup device 11, a high / low angle drive control circuit 12 for controlling the elevation angle of the image pickup device 11, a packaging buffer 13 (such as a semiconductor memory), and a parallel / serial conversion circuit. 14 and an electric / optical conversion circuit (E / O conversion circuit: light emitting diode, etc.) 15
, An optical / electrical conversion circuit (O / E conversion circuit: photodiode, etc.) 16, and a serial / parallel conversion circuit 17.

【0013】すなわち、撮像器11から出力されるデジ
タル画像信号、撮像器状態信号(例えば視軸角度情報、
監視診断情報など:デジタル信号)および高低角駆動制
御回路12からの出力信号(駆動高低角など:デジタル
信号)は、パッケージ化バッファ13に与えられ、撮像
器11から与えられるフレーム同期信号および書込み制
御信号に応じて所定のアドレスに書き込まれる。パッケ
ージ化バッファ13には、パラレル/シリアル変換回路
14によりフレーム同期信号に同期した読出し制御信号
が与えられ、上記書き込まれたデータがシリアルに読み
出される。これによりデジタル画像信号に視軸角度情
報、監視診断情報、駆動高低角情報などが重畳されたブ
ロック化データ(シリアル)が生成される。このブロッ
ク化データはE/O変換回路15により波長λ1の光信
号に変換され、光伝送路31を介して非回転部2に伝送
される。
That is, a digital image signal and an image pickup device status signal (for example, visual axis angle information,
Monitoring diagnostic information and the like: digital signal) and an output signal from the elevation angle drive control circuit 12 (drive elevation angle and the like: digital signal) are supplied to a packaging buffer 13 and are supplied with a frame synchronization signal and write control supplied from an image pickup device 11. It is written to a predetermined address according to the signal. A read control signal synchronized with the frame synchronization signal is given to the packaging buffer 13 by the parallel / serial conversion circuit 14, and the written data is read out serially. As a result, block data (serial) in which visual axis angle information, monitoring diagnostic information, driving elevation angle information, and the like are superimposed on the digital image signal is generated. This block data is converted into an optical signal of wavelength λ1 by the E / O conversion circuit 15 and transmitted to the non-rotating unit 2 via the optical transmission line 31.

【0014】一方、非回転部2から光伝送路32を介し
て伝送された波長λ2の光信号は、O/E変換回路16
により電気信号に変換され、シリアル/パラレル変換回
路17に与えられる。シリアル/パラレル変換回路17
では、高低駆動制御信号および撮像器制御信号が分離抽
出され、パラレルデータとしてそれぞれ高低角駆動制御
回路12および撮像器11に与えられる。
On the other hand, the optical signal of wavelength λ2 transmitted from the non-rotating section 2 via the optical transmission line 32 is
The signal is converted into an electric signal and supplied to the serial / parallel conversion circuit 17. Serial / parallel conversion circuit 17
Then, the high / low drive control signal and the image pickup device control signal are separated and extracted, and given as parallel data to the high / low angle drive control circuit 12 and the image pickup device 11, respectively.

【0015】また非回転部2は、光/電気変換回路(O
/E変換回路)21と、シリアル/パラレル変換回路2
2と、パッケージ化バッファ23と、信号処理部24
と、撮像器制御部25と、駆動制御部26と、パラレル
/シリアル変換回路27と、電気/光変換回路(E/O
変換回路)28と、方位角駆動制御回路29とを備えて
いる。
The non-rotating section 2 includes an optical / electrical conversion circuit (O
/ E conversion circuit) 21 and serial / parallel conversion circuit 2
2, the packaging buffer 23, and the signal processing unit 24
, An imager control unit 25, a drive control unit 26, a parallel / serial conversion circuit 27, and an electric / optical conversion circuit (E / O
(A conversion circuit) 28 and an azimuth angle drive control circuit 29.

【0016】すなわち、回転部1から光伝送路31を介
して与えられた波長λ1の光信号は、まずO/E変換回
路21に入力されて電気信号に変換されたのち、シリア
ル/パラレル変換回路22に与えられてパラレルデータ
に変換される。またこのシリアル/パラレル変換回路2
2では、フレーム同期信号が再生される。
That is, an optical signal of wavelength λ1 provided from the rotating unit 1 via the optical transmission line 31 is first input to the O / E conversion circuit 21 and converted into an electric signal, and then converted to a serial / parallel conversion circuit. 22 and is converted into parallel data. This serial / parallel conversion circuit 2
In 2, the frame synchronization signal is reproduced.

【0017】シリアル/パラレル変換回路22の出力信
号はパッケージ化バッファ23にてバッファされ、フレ
ーム同期信号および信号処理部24から与えられる読出
し制御信号に同期してデジタル画像信号、撮像器状態信
号、駆動高低角データなどを含む信号が読み出される。
この読み出された信号は信号処理部24に入力される。
また信号処理部24には、方位角駆動制御回路29から
撮像器11の駆動方位などを示すデータ信号が与えられ
る。信号処理部24では、与えられた画像信号に対する
画像処理が行なわれ、撮像器11により撮影された画像
が例えば図示しないモニタなどに表示される。
The output signal of the serial / parallel conversion circuit 22 is buffered by a packaging buffer 23, and is synchronized with a frame synchronization signal and a read control signal supplied from a signal processing unit 24 to generate a digital image signal, an image pickup device status signal, and a drive signal. A signal including elevation angle data is read.
The read signal is input to the signal processing unit 24.
The signal processing unit 24 is supplied with a data signal indicating the driving direction of the image pickup device 11 from the azimuth driving control circuit 29. The signal processing unit 24 performs image processing on the given image signal, and displays an image captured by the imaging device 11 on, for example, a monitor (not shown).

【0018】信号処理部24からは、撮像器状態信号が
撮像器制御部25に、駆動高低角などを含むデータ信号
が駆動制御部26にそれぞれ入力される。また駆動制御
部26には、方位角駆動制御回路29から撮像器11の
駆動方位などを示すデータ信号が与えられる。撮像器制
御部25は、撮像器状態信号に応じて撮像器11の状態
を制御する撮像器制御信号を生成し、パラレル/シリア
ル変換回路27に入力する。駆動制御部26は、駆動高
低角、駆動方位角などを含むデータ信号に応じて、撮像
器11の高低角を制御する高低駆動制御信号および撮像
器11の方位角を制御する方位駆動制御信号を生成し、
それぞれパラレル/シリアル変換回路27および方位角
駆動制御回路29に入力する。
From the signal processing unit 24, an image pickup device state signal is input to the image pickup control unit 25, and a data signal including the drive elevation angle is input to the drive control unit 26. The drive control unit 26 is supplied with a data signal indicating the drive direction of the image pickup device 11 from the azimuth drive control circuit 29. The imager control unit 25 generates an imager control signal for controlling the state of the imager 11 according to the imager state signal, and inputs the signal to the parallel / serial conversion circuit 27. The drive control unit 26 outputs a high / low drive control signal for controlling the high / low angle of the image pickup device 11 and an azimuth drive control signal for controlling the azimuth angle of the image pickup device 11 in accordance with a data signal including a drive high / low angle, a drive azimuth angle, etc. Generate
The signals are input to the parallel / serial conversion circuit 27 and the azimuth drive control circuit 29, respectively.

【0019】パラレル/シリアル変換回路27は、撮像
器制御信号および高低駆動制御信号を重畳し、これらの
信号をシリアルデータに変換してE/O変換回路28に
入力する。E/O変換回路28は、入力されたシリアル
データを波長λ2の光信号に変換し、光伝送路32を介
して回転部1に伝送する。
The parallel / serial conversion circuit 27 superimposes the image pickup device control signal and the height drive control signal, converts these signals into serial data, and inputs the serial data to the E / O conversion circuit 28. The E / O conversion circuit 28 converts the input serial data into an optical signal having the wavelength λ2 and transmits the optical signal to the rotating unit 1 via the optical transmission line 32.

【0020】次に、上記構成における動作を図2のタイ
ミングチャートを参照して説明する。図2において、
(a)は撮像器11におけるフレーム同期信号のタイミ
ングを示す。このフレーム同期信号に同期して、パッケ
ージ化バッファ13において1フレーム分の撮影画像が
撮像器状態、高低駆動角などのデータと重畳され、ブロ
ック化される(図2(b))。図2では、撮像単位(1
フレーム)ごとに#1、#2、#3…なる番号を付して
説明する。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. In FIG.
(A) shows the timing of the frame synchronization signal in the imaging device 11. In synchronization with the frame synchronizing signal, a captured image of one frame is superimposed on data such as the state of the image pickup device and the high and low drive angles in the packaging buffer 13 and is blocked (FIG. 2B). In FIG. 2, the imaging unit (1
A description will be given with the numbers # 1, # 2, # 3,.

【0021】ブロック化されたデータは、次のフレーム
同期信号パルスに同期して非回転部2のパッケージ化バ
ッファ23に転送される(図3(c))。そしてさらに
次のフレーム同期信号パルスに同期して信号処理部24
に転送される(図3(d))。最後に、信号処理部24
によりブロック化されたデータに対する信号処理(画像
処理を含む)が実行される(図2(e))。
The blocked data is transferred to the packaging buffer 23 of the non-rotating section 2 in synchronization with the next frame synchronization signal pulse (FIG. 3C). The signal processing unit 24 further synchronizes with the next frame synchronization signal pulse.
(FIG. 3D). Finally, the signal processing unit 24
The signal processing (including the image processing) is performed on the data divided into blocks (FIG. 2E).

【0022】このように本実施形態では、回転部1と非
回転部2とを光伝送路31、32を有する光ロータリジ
ョイント3で連結する。そして、回転部1にて、撮像器
11のデジタル画像出力に撮像器状態などのデータを重
畳する。その際、パッケージ化バッファ13によりフレ
ーム同期信号に同期して画像1フレーム単位でブロック
化する。この重畳信号をパラレル/シリアル変換回路1
4にてシリアルデータに変換したのち電気/光変換回路
15にて光信号に変換し、光伝送路31を介して非回転
部2に伝送する。非回転部2では、ブロック化データを
光/電気変換回路21により電気信号に変換したのち画
像1フレーム単位で画像処理を行う。また重畳されたデ
ータをブロック化データから抽出し、これに基づき撮像
器11への制御信号を生成する。そして、この制御信号
をシリアルデータの形で光信号として光伝送路32を介
して回転部1に伝送するようにしている。
As described above, in the present embodiment, the rotating part 1 and the non-rotating part 2 are connected by the optical rotary joint 3 having the optical transmission lines 31 and 32. Then, the rotation unit 1 superimposes data such as the state of the imaging device on the digital image output of the imaging device 11. At this time, the image data is blocked by the packaging buffer 13 in units of one image frame in synchronization with the frame synchronization signal. This superimposed signal is converted into a parallel / serial converter 1
After conversion into serial data at 4, it is converted into an optical signal at the electric / optical conversion circuit 15 and transmitted to the non-rotating unit 2 via the optical transmission line 31. The non-rotating unit 2 converts the block data into an electric signal by the optical / electrical conversion circuit 21 and then performs image processing in units of one image frame. The superimposed data is extracted from the block data, and a control signal to the image pickup device 11 is generated based on the extracted data. Then, the control signal is transmitted to the rotating unit 1 via the optical transmission path 32 as an optical signal in the form of serial data.

【0023】このように、回転部1と非回転部2とを光
ロータリジョイント3で連結し、回転部1と非回転部2
との間での信号の授受を光信号の形で行うようにしてい
るので、電磁妨害による影響を排除することが可能とな
り、したがって信号伝送に係わる信頼性の向上を図るこ
とが可能となる。
As described above, the rotating section 1 and the non-rotating section 2 are connected by the optical rotary joint 3, and the rotating section 1 and the non-rotating section 2 are connected.
Since the transmission and reception of the signal between the two are performed in the form of an optical signal, it is possible to eliminate the influence of electromagnetic interference, and thus to improve the reliability of signal transmission.

【0024】また、光信号の広帯域特性を生かし、シリ
アルデータの形でデータ伝送を行うようにしているの
で、光伝送路の数が少なくて済む。これにより装置の小
型化を図ることが可能となる。また、デジタル画像信号
のビット数が大きくする場合(高品質画像を伝送する場
合)でも、(パラレルの場合のように)信号伝送路の数
を増やすのではなく、ビットレートを上げることのみで
対処できる。このことは、情報転送を光信号により行っ
ていることから容易であり、このことによっても装置の
小型化を保てる。
Further, since the data transmission is performed in the form of serial data by making use of the wide band characteristic of the optical signal, the number of optical transmission lines can be reduced. This makes it possible to reduce the size of the device. Also, when the number of bits of the digital image signal is increased (when transmitting a high-quality image), it is necessary to increase the bit rate instead of increasing the number of signal transmission paths (as in the case of parallel). it can. This is easy because the information transfer is performed by the optical signal, and the size of the device can be kept small.

【0025】さらに、デジタル画像信号に各種データを
重畳し、これを画像1フレーム単位でブロック化して伝
送するようにしている。このため、撮像器11と信号処
理部24との動作クロックを互いに独立させることが可
能となる。またこのことは、撮像器11におけるフレー
ム同期信号を非回転部2に伝送する必要がないことを意
味し、これにより信号処理にかかる負担の減少、および
伝送データの削減を図ることが可能となる。
Further, various data are superimposed on the digital image signal, and the data is divided into blocks for each image frame and transmitted. Therefore, the operation clocks of the image pickup device 11 and the signal processing unit 24 can be made independent of each other. This also means that it is not necessary to transmit the frame synchronization signal in the image pickup device 11 to the non-rotating unit 2, thereby making it possible to reduce the load on signal processing and reduce transmission data. .

【0026】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。例えば上記実施形態では、二つの光伝
送路31、32の伝送波長を互いに異なるもの(λ1、
λ2)としたが、伝送経路が異なることから、これらの
波長は同じでも構わない。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the transmission wavelengths of the two optical transmission lines 31 and 32 are different from each other (λ1,
λ2), these wavelengths may be the same because the transmission paths are different.

【0027】また逆に、波長を異ならせるのであれば、
λ1、λ2の波長の光信号を多重し、共通の光伝送路を
介して互いに逆方向に伝送するようにしても良い。この
ようにする場合の構成例を図3および図4に示す。
On the contrary, if the wavelengths are different,
Optical signals of wavelengths λ1 and λ2 may be multiplexed and transmitted in mutually opposite directions via a common optical transmission line. FIGS. 3 and 4 show configuration examples in such a case.

【0028】図3の構成では、回転部1および非回転部
2にそれぞれ光カプラ4を備え、これらの光カプラ4に
より波長の多重および分離を行うようにしている。また
図4の構成では、回転部1および非回転部2にそれぞれ
光サーキュレータ5を備え、これらの光サーキュレータ
5により波長の多重および分離を行うようにしている。
このようにすることで、光ロータリジョイント(区別の
ため符号を30とする)の構成をよりシンプルなものに
することができるようになり、装置の小型化にさらに貢
献できる。
In the configuration shown in FIG. 3, the rotating unit 1 and the non-rotating unit 2 are each provided with an optical coupler 4, and these optical couplers 4 multiplex and demultiplex wavelengths. In the configuration shown in FIG. 4, the rotating section 1 and the non-rotating section 2 are provided with optical circulators 5 respectively, and these optical circulators 5 multiplex and demultiplex wavelengths.
By doing so, the configuration of the optical rotary joint (the reference numeral is 30 for distinction) can be made simpler, which can further contribute to downsizing of the device.

【0029】また上記実施の形態では、一つの軸のみに
関する回転結合を示したが、二つ以上の回転軸に対して
も同様に光ロータリジョイントを介した回転結合を行う
ことができる。
Further, in the above-described embodiment, the rotational connection with respect to only one axis has been described. However, the rotational connection can be similarly performed with respect to two or more rotary axes via the optical rotary joint.

【0030】また上記実施の形態では、回転部1と非回
転部2との間での光通信方式にかかわるプロトコルには
言及していないが、本発明の思想を実現するためには如
何なるプロトコルを適用しても構わないことは言うまで
もない。
Although the above embodiment does not refer to a protocol related to an optical communication system between the rotating unit 1 and the non-rotating unit 2, any protocol may be used to realize the idea of the present invention. It goes without saying that it may be applied.

【0031】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形実施を行うことができる。
In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、光ロータ
リジョイントにより回転部と非回転部とを連結し、また
光学的に結合するようにしている。また、第1、第2の
電気/光変換器および第1、第2の光/電気変換器を備
え、回転部と非回転部との間での信号の授受を光信号の
形で行うようにしている。また本発明は、データ伝送を
シリアルデータの形で行うようにしている。これらのこ
とから、回転部と非回転部との間での信号伝送に係わる
信頼性の向上を図るとともに、装置規模を縮小した回転
型撮像装置を提供することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, a rotating part and a non-rotating part are connected by an optical rotary joint and optically connected. In addition, the apparatus includes first and second electrical / optical converters and first and second optical / electrical converters, and exchanges signals between the rotating unit and the non-rotating unit in the form of optical signals. I have to. Further, in the present invention, data transmission is performed in the form of serial data. From these facts, it is possible to improve the reliability of signal transmission between the rotating part and the non-rotating part, and to provide a rotary imaging device with a reduced device scale.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態に係わる回転型撮像装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a rotary imaging device according to an embodiment.

【図2】図1の構成における動作を説明するためのタイ
ミングチャート。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation in the configuration of FIG. 1;

【図3】本実施の形態に係わる回転型撮像装置の他の構
成を概略的に示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing another configuration of the rotary imaging device according to the embodiment.

【図4】本実施の形態に係わる回転型撮像装置の別の構
成を概略的に示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing another configuration of the rotary imaging device according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回転部 11…撮像器 12…高低角駆動制御回路 13、23…パッケージ化バッファ 14、27…パラレル/シリアル変換回路 15、28…電気/光変換回路(E/O変換回路) 16、21…光/電気変換回路(O/E変換回路) 17、22…シリアル/パラレル変換回路 2…非回転部 24…信号処理部 25…撮像器制御部 26…駆動制御部 29…方位角駆動制御回路 3、30…光ロータリジョイント 4…光カプラ 5…光サーキュレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating part 11 ... Image pick-up device 12 ... Elevation angle drive control circuit 13, 23 ... Packaging buffer 14, 27 ... Parallel / serial conversion circuit 15, 28 ... Electric / optical conversion circuit (E / O conversion circuit) 16, 21 ... Optical / electrical conversion circuit (O / E conversion circuit) 17, 22 ... Serial / parallel conversion circuit 2 ... Non-rotating part 24 ... Signal processing part 25 ... Imaging device control part 26 ... Drive control part 29 ... Azimuth angle drive control circuit 3, 30: optical rotary joint 4: optical coupler 5: optical circulator

フロントページの続き (72)発明者 林 義彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝小向工場内 (72)発明者 藤林 敬三 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝小向工場内 Fターム(参考) 5C022 AA01 AB62 AB65 AC27 AC69 AC74 AC75 CA00 Continued on the front page (72) Inventor Yoshihiko Hayashi 1, Komukai Toshiba-cho, Kochi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Komukai Plant Co., Ltd. F-term in Toshiba Komukai Plant (reference) 5C022 AA01 AB62 AB65 AC27 AC69 AC74 AC75 CA00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸回りに回転駆動される回転部と、 この回転部を支持する非回転部と、 前記回転部に搭載される撮像装置と、 前記回転部に設けられ、前記撮像装置から出力される映
像信号を第1の光信号に変換する第1の電気/光変換器
と、 前記非回転部に設けられ、前記第1の電気/光変換器を
介して与えられた前記第1の光信号を光電変換し、前記
映像信号を出力する第1の光/電気変換器と、 前記非回転部に設けられ、前記第1の光/電気変換器か
ら出力される前記映像信号に対する信号処理を行う信号
処理部と、 前記非回転部に設けられ、前記撮像装置の動作制御に係
わる制御信号を生成して出力する制御手段と、 前記非回転部に設けられ、前記制御信号を第2の光信号
に変換する第2の電気/光変換器と、 前記回転部に設けられ、前記非回転部から与えられた前
記第2の光信号を光電変換し、前記制御信号を前記撮像
装置に与える第2の光/電気変換器と、 前記回転部を前記非回転部に対して前記軸回りに回動自
在に連結しつつ、前記第1の電気/光変換器と前記第1
の光/電気変換器とを、ならびに前記第2の電気/光変
換器と前記第2の光/電気変換器とを光学的に結合する
光ロータリジョイントとを具備することを特徴とする回
転型撮像装置。
A rotating unit that is driven to rotate around an axis; a non-rotating unit that supports the rotating unit; an imaging device mounted on the rotating unit; and an imaging device provided in the rotating unit and output from the imaging device. A first electrical / optical converter that converts a video signal to be converted into a first optical signal; and a first electrical / optical converter that is provided in the non-rotating unit and that is provided through the first electrical / optical converter. A first optical / electrical converter that photoelectrically converts an optical signal and outputs the video signal; and a signal processing for the video signal output from the first optical / electrical converter that is provided in the non-rotating unit. A signal processing unit that performs the following: a control unit that is provided in the non-rotating unit, and that generates and outputs a control signal related to operation control of the imaging device; A second electric / optical converter that converts the light into an optical signal; A second optical / electrical converter that photoelectrically converts the second optical signal given from the non-rotating unit and provides the control signal to the imaging device; The first electric / optical converter and the first electric / optical converter while being rotatably connected about the axis;
And a light rotary joint for optically coupling the second light / electricity converter with the second light / electricity converter. Imaging device.
【請求項2】 前記光ロータリジョイントは、 前記第1の電気/光変換器と前記第1の光/電気変換器
とを光学的に結合する第1の光導波路と、 前記第2の電気/光変換器と前記第2の光/電気変換器
とを光学的に結合する第2の光導波路とを備えることを
特徴とする請求項に記載の回転型撮像装置。
2. The optical rotary joint comprises: a first optical waveguide that optically couples the first electric / optical converter and the first optical / electric converter; and the second electric / optical converter. The rotary imaging apparatus according to claim 1, further comprising a second optical waveguide that optically couples the optical converter and the second optical / electrical converter.
【請求項3】 前記第1および第2の電気/光変換器
は、それぞれ前記第1および第2の光信号を互いに異な
る波長で発生させるものであり、 前記光ロータリジョイントは、少なくとも一つの光導波
路を備えるものであり、 さらに、前記回転部に設けられ、前記第1の電気/光変
換器から出力される前記第1の光信号を前記一つの光導
波路に送出すると共に、前記一つの導波路を介して伝送
された前記第2の光信号を前記第2の光/電気変換器に
導く第1の波長多重/分離手段と、 前記非回転部に設けられ、前記第2の電気/光変換器か
ら出力される前記第2の光信号を前記一つの光導波路に
送出すると共に、前記一つの光導波路を介して伝送され
た前記第1の光信号を前記第1の光/電気変換器に導く
第2の波長多重/分離手段とを具備することを特徴とす
る請求項1に記載の回転型撮像装置。
3. The first and second electric / optical converters respectively generate the first and second optical signals at different wavelengths, and the optical rotary joint includes at least one optical waveguide. A first optical signal provided from the first electric / optical converter, the first optical signal being output from the first electric / optical converter, being transmitted to the one optical waveguide; First wavelength multiplexing / demultiplexing means for guiding the second optical signal transmitted via a wave path to the second optical / electrical converter; and the second electrical / optical means provided in the non-rotating section. The second optical signal output from the converter is sent to the one optical waveguide, and the first optical signal transmitted via the one optical waveguide is converted to the first optical / electrical converter. Wavelength multiplexing / demultiplexing means for leading to The rotary imaging device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記回転部は、前記撮像装置の状態を示
す状態信号を前記映像信号に重畳する重畳手段をさらに
備え、 前記制御手段は、前記第1の光/電気変換器の出力から
前記状態信号を抽出し、この状態信号に基づき前記撮像
装置の動作制御に係わる制御信号を生成することを特徴
とする請求項1または3のいずれかに記載の回転型撮像
装置。
4. The rotator further includes a superimposing unit that superimposes a state signal indicating a state of the imaging device on the video signal, wherein the control unit is configured to output the state signal from an output of the first optical / electrical converter. 4. The rotary imaging apparatus according to claim 1, wherein a state signal is extracted, and a control signal relating to operation control of the imaging apparatus is generated based on the state signal.
【請求項5】 前記映像信号および前記状態信号は、デ
ジタルデータであり、 前記重畳手段は、 前記映像信号と前記状態信号とを前記撮像装置のフレー
ム同期信号に応じて画像1フレームごとにブロック化す
るブロック化手段と、 このブロック化手段の出力データをシリアルデータに変
換して前記第1の電気/光変換器に出力する第1のパラ
レル/シリアル変換手段とを備えることを特徴とする請
求項4に記載の回転型撮像装置。
5. The video signal and the status signal are digital data, and the superimposing means blocks the video signal and the status signal for each frame of an image according to a frame synchronization signal of the imaging device. And a first parallel / serial converter for converting output data of the blocker into serial data and outputting the serial data to the first electric / optical converter. 5. The rotary imaging device according to 4.
【請求項6】 前記制御信号は、デジタルデータであ
り、 前記非回転部は、前記制御信号をシリアルデータに変換
して前記第2の電気/光変換器に出力する第2のパラレ
ル/シリアル変換手段をさらに備えることを特徴とする
請求項5に記載の回転型撮像装置。
6. The second parallel / serial converter for converting the control signal into serial data and outputting the serial signal to the second electric / optical converter, wherein the control signal is digital data. 6. The rotary imaging apparatus according to claim 5, further comprising a unit.
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