JP2005260632A

JP2005260632A - 撮像システム及びその電源装置

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Publication number: JP2005260632A
Application number: JP2004070258A
Authority: JP
Inventors: Hisakazu Onoo; 壽量小野尾; Tadayuki Morishita; 忠之森下; Akihiro Katsuragi; 昭裕桂木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: JP4309301B2

Abstract

【課題】撮像システムの電源装置による発熱量を削減する。
【解決手段】撮像手段３と、撮像手段３に接続され撮像手段３により撮像された映像信号を伝送する同軸ケーブル２と、撮像手段３に供給する定電流電力を同軸ケーブル２を通して撮像手段３に出力するトランジスタ回路１２と、同軸ケーブル２を通して撮像手段３に供給する定電流電力に垂直同期パルスを重畳して撮像手段３に伝送する垂直同期パルス重畳回路１４と、同軸ケーブル２を通して撮像手段３に定電流電力を供給するトランジスタ回路１２の発熱量に関与する電圧パラメータＶceの値を前記重畳する垂直同期パルスの前後で所定値より低下させる電圧変化手段１５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は監視カメラシステム等の撮像システム及びその電源装置に係り、特に、遠隔地に設置した監視カメラ等の撮像手段と制御室等に設置した電源装置とを同軸ケーブルで接続した撮像システム及びその電源装置に関する。

撮像システムでは、例えば下記特許文献１に記載されている様に、カメラと電源装置とを同軸ケーブルで接続し、この同軸ケーブルを介して電源装置からカメラに電力を供給し、カメラからこの同軸ケーブルを介して送信されてくる映像信号をモニタ等に表示する様になっている。

この様に、同軸ケーブルを介してカメラ等に電力を供給する構成にすると、電源の無い場所にもカメラを設置することができ、撮像システムを構築する上で自由度が増すという利点がある。

特開平６―３３９０５５号公報

しかしながら、上述した撮像システムを構築する場合、複数台のカメラを各所に設置し、各カメラ用の複数の電源装置を１個の筐体内に収納して、中央制御室等に設置することになるのが普通のため、電源装置の発熱量が、１台の場合に比較してカメラ設置台数倍となり、放熱用に大きなヒートシンクが必要となってしまうという問題がある。

本発明の目的は、電源装置の発熱量を抑制し、放熱用の大きなヒートシンクを必要としない撮像システム及びその電源装置を提供することにある。

本発明の撮像システムは、撮像手段と、前記撮像手段に接続され前記撮像手段により撮像された映像信号を伝送する同軸ケーブルと、前記撮像手段に供給する定電流電力を前記同軸ケーブルを通して前記撮像手段に出力するトランジスタ回路と、前記トランジスタ回路の出力電圧に垂直同期パルスを重畳して前記撮像手段に伝送する垂直同期パルス重畳回路と、前記トランジスタ回路の発熱量に関与する電圧パラメータの値を重畳された前記垂直同期パルスの前後で所定値より低下させる電圧変化手段とを備えることを特徴とする。

この構成により、トランジスタ回路の発熱量に関与する電圧パラメータの値が垂直同期パルス前後で低下するため、この低下分だけトランジスタ回路の発熱量が低減し、ヒートシンクの容量が削減される。

本発明の撮像システムの前記電圧パラメータは、エミッタ接地されたトランジスタのコレクタエミッタ間電圧であることを特徴とする。

この構成により、一般的なバイポーラトランジスタを使用してトランジスタ回路を構成したときの制御が容易となる。

本発明の撮像システムでは、前記垂直同期パルスの前及び後に伝送される前記映像信号の伝送期間の間、前記電圧パラメータの値は一定値に保たれることを特徴とする。

この構成により、映像信号を安定して受信することが可能となる。

本発明の撮像システムの電源装置は、撮像手段によって撮像された映像信号の伝送用同軸ケーブルを介して定電流電力を前記撮像手段に出力するトランジスタ回路と、前記伝送用同軸ケーブルを通して前記撮像手段に供給する定電流電力に垂直同期パルスを重畳して前記撮像手段に伝送する垂直同期パルス重畳回路と、前記伝送用同軸ケーブルを通して前記撮像手段に前記定電流電力を供給する前記トランジスタ回路の発熱量に関与する電圧パラメータの値を前記重畳する前記垂直同期パルスの前後で所定値より低下させる電圧変化手段とを備えることを特徴とする。

本発明の電源装置の前記電圧パラメータは、エミッタ接地されたトランジスタのコレクタエミッタ間電圧であることを特徴とする。

本発明の撮像システムの電源装置では、前記垂直同期パルスの前及び後に伝送される前記映像信号の伝送期間の間、前記電圧パラメータの値は一定値に保たれることを特徴とする。

本発明によれば、撮像システムの電源装置の発熱量を削減可能なため、ヒートシンクの容量を小さくでき、また、複数の電源装置を並置可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る撮像システムの構成図である。この撮像システムは、電源装置１と、この電源装置１に同軸ケーブル２を介して接続されたカメラ（撮像手段）３と、電源装置１に接続されたモニタ４とを備える。

電源装置１は、商用電源から生成された直流２７Ｖの電圧を所要直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力電圧がエミッタに印加され例えば３１０ｍｍＡの定電流電源となるトランジスタ回路１２と、垂直同期パルス発生回路１３と、トランジスタ回路１２の出力に垂直同期パルス発生回路１３で発生された垂直同期パルスを重畳する垂直同期パルス重畳回路１４と、垂直同期パルス発生回路１３で発生された垂直同期パルスに同期して電圧変化用のパルス信号を発生しＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御する電圧変化用パルス発生回路１５と、トランジスタ回路１２と垂直同期パルス重畳回路１４との間の接続線から取り込んだ映像信号及び音声信号を復調して出力する映像音声出力回路１６とを備える。
また、トランジスタ回路１２はエミッタ接地されたＰＮＰ型トランジスタ１７のＰＮＰ型トランジスタの出力電流が一定となるように制御する電流制御部１８とを備えている。

同軸ケーブル２は、電源装置１の垂直同期パルス重畳回路１４の出力端に接続され、トランジスタ回路１２から出力される定電流電力に垂直同期パルスを重畳してカメラ３に送電し、カメラ３から出力される映像信号及び音声信号並びに映像信号の同期信号を電源装置１側に伝送する。電源装置１で受信された映像信号及び音声信号並びに同期信号は映像音声出力回路１６に取り込まれ、モニタ４にて再生される。

同軸ケーブル２は最長で５００ｍにも達する。このため、伝送損失を考慮して、電源装置１からカメラ３に送信する垂直同期パルスの振幅は２．３Ｖ程度にする必要がある。また、カメラ３から送信される映像信号の振幅は０．７Ｖ程度、同期信号の振幅は０．３Ｖ程度、音声信号は０．１Ｖ程度である。従って、エミッタ接地のトランジスタ回路１２のコレクタとエミッタとの間の電圧Ｖceは、垂直同期パルスや映像信号、音声信号等を支障無く送受信するために、３．５Ｖ程度にする必要がある。

しかしながら、トランジスタ回路１２における発熱量は、コレクタエミッタ間電圧Ｖceとコレクタ電流との積で決まるため、コレクタエミッタ間電圧Ｖceが大きいと、発熱量が多くなってしまう。図１に示す電源装置１は、１台のカメラ３用であり、例えば８台のカメラを接続する撮像システムの場合、図１の垂直同期パルス発生回路１３及び電圧変化用パルス発生回路１５は共用できるが、その他の部分は８台設ける必要があり、発熱量も８倍になってしまう。

そこで、本実施形態では、以下に説明する様にして、必要時のみコレクタエミッタ間電圧Ｖceを３．５Ｖとし、それ以外ではコレクタエミッタ間電圧Ｖceを低下させ、発熱量の低減を図る。

図２は、コレクタエミッタ間電圧Ｖceの制御タイミングチャートである。電源装置１からカメラ３には、振幅２．３Ｖ程度の垂直同期パルス信号２０が送信され、カメラ３から電源装置１には、振幅０．３Ｖ程度の同期信号２１と、振幅０．７Ｖ程度の映像信号２２と、図示省略の振幅０．１Ｖ程度の音声信号とが送信される。

コレクタエミッタ間電圧Ｖceは、垂直同期パルス２０を電源装置１からカメラ３に送信するとき、３．５Ｖが必要である。しかし、垂直同期パルス信号２０が存在しない範囲では、映像信号２２や音声信号、同期信号２１の送受信に必要な電圧であればよい。そこで、本実施形態では、垂直同期パルス信号２０が存在しない範囲すなわち垂直同期パルス２０の重畳位置の前後ではトランジスタ回路１２のエミッタ電位を下げる様にＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御する。

垂直同期パルス発生回路１３は、所定時間Ｔ毎に図２の最下段に示す様に垂直同期パルス２０を発生しているが、電圧変化用パルス発生回路１５は、図２の中段に示す様に、垂直同期パルス２０の各発生時点で電圧変化用パルス２３をオンにする。電圧変化用パルス発生回路１５には図示しないカウンタが設けられており、このカウンタが時間ｔ（＜Ｔ）をカウントアップしたとき、電圧変化用パルス２３をオフとする。

上述した電圧変化用パルス２３を制御信号として受信したＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、トランジスタ回路１２のエミッタに印加する直流電圧を、電圧変化用パルス２３のオンオフ状態に応じて上下する。これにより、トランジスタ回路１２の図２の最上段に示すコレクタエミッタ間電圧２４は、電圧変化用パルス２３がオン状態のとき小さくなり、電圧変化用パルス２３がオフ状態のとき大きくなる。

実際のトランジスタ回路１２では、時定数が存在するため、コレクタエミッタ間電圧２４は、垂直同期パルス２０の位置を中心に山形となる。従って、この時定数を考慮して、上述したカウンタによる計数時間ｔを設定し、映像信号の伝送期間の間は、トランジスタ回路１２の発熱量に関与する電圧パラメータの値であるコレクタエミッタ間電圧（Ｖce）２４が一定値となるようにするのが好ましい。

以上述べた様に、本実施形態によれば、電源装置のトランジスタ回路におけるコレクタエミッタ間電圧Ｖceを垂直同期パルス重畳時点以外では下げるため、トランジスタの発熱量を下げることが可能となり、ヒートシンクの容量を小さくすることができる。また、カメラ設置台数が増えても多数台の電源装置を並置することが可能となる。

尚、上述した実施形態では、インピーダンス変換回路として機能するトランジスタ回路をバイポーラトランジスタで構成したが、他の種類のトランジスタ素子を使用してトランジスタ回路を構成することでもよい。

本発明に係る電源装置は、発熱量を低減できるという効果を奏し、複数台の電源装置を並置することが多い撮像システムに適用すると有用である。

本発明の一実施形態に係る撮像システムの構成図本発明の一実施形態に係る撮像システムにおける制御タイミングチャート

符号の説明

１電源装置
２同軸ケーブル
３撮像手段（カメラ）
４モニタ
１１ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２トランジスタ回路
１３垂直同期パルス発生回路
１４垂直同期パルス重畳回路
１５電圧変化用パルス発生回路
１７ＰＮＰ型トランジスタ
１８電流制御部
２０垂直同期パルス
２１同期信号
２２映像信号
２３電圧変化用パルス
２４コレクタエミッタ間電圧Ｖce

Claims

撮像手段と、前記撮像手段に接続され前記撮像手段により撮像された映像信号を伝送する同軸ケーブルと、前記撮像手段に供給する定電流電力を前記同軸ケーブルを通して前記撮像手段に出力するトランジスタ回路と、前記トランジスタ回路の出力電圧に垂直同期パルスを重畳して前記撮像手段に伝送する垂直同期パルス重畳回路と、前記トランジスタ回路の発熱量に関与する電圧パラメータの値を重畳された前記垂直同期パルスの前後で所定値より低下させる電圧変化手段とを備えることを特徴とする撮像システム。
前記電圧パラメータは、エミッタ接地されたトランジスタのコレクタエミッタ間電圧であることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
前記垂直同期パルスの前及び後に伝送される前記映像信号の伝送期間の間、前記電圧パラメータの値は一定値に保たれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像システム。
撮像手段によって撮像された映像信号の伝送用同軸ケーブルを介して定電流電力を前記撮像手段に出力するトランジスタ回路と、前記伝送用同軸ケーブルを通して前記撮像手段に供給する定電流電力に垂直同期パルスを重畳して前記撮像手段に伝送する垂直同期パルス重畳回路と、前記伝送用同軸ケーブルを通して前記撮像手段に前記定電流電力を供給する前記トランジスタ回路の発熱量に関与する電圧パラメータの値を前記重畳する前記垂直同期パルスの前後で所定値より低下させる電圧変化手段とを備えることを特徴とする撮像システムの電源装置。
前記電圧パラメータは、エミッタ接地されたトランジスタのコレクタエミッタ間電圧であることを特徴とする請求項４に記載の撮像システムの電源装置。
前記垂直同期パルスの前及び後に伝送される前記映像信号の伝送期間の間、前記電圧パラメータの値は一定値に保たれることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の撮像システムの電源装置。