JP2005519280A - スレイブ・モニタを有する赤外線カメラ - Google Patents
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Abstract
スレイブ・モニタを有する赤外線カメラに関する目的は、本発明によれば、IR画像を記録するためのカメラ・ユニットを含む赤外線(IR)カメラであって、カメラ・ユニットを、カメラ・ユニットによって記録されるIR画像を表示するためのカメラ・ユニットに接続されたスレイブ・モニタを含むことを特徴とする、赤外線(IR)カメラによって達成される。この方法によって、カメラ・ユニットを、操作者とは独立して移動させることができる。スレイブ・モニタは、ケーブル、近距離無線コネクション、又はワイヤレスLAN(WLAN)リンクによって、カメラ・ユニットに接続されることが好ましい。このコネクションは、カメラ・ユニットからの画像データを、これらのデータを記録しながらスレイブ・モニタに伝達するために使用される。このコネクションはまた、スレイブ・モニタからカメラ・ユニットへの制御データのためにも使用することができる。
Description
本発明は、請求項1のプリアンブルに定義されているような赤外線(IR)カメラに関する。
赤外線(IR)カメラは、機械類や電気機器を点検する際に、これらの温度を判定するためにしばしば使用されている。このようなカメラによって収集されたデータは画像化された対象物の温度に依存するので、これらのデータは、対象物が危険又は損傷を指示する温度に達したか否かを判定するために使用される。
このような点検は、機械又は装備品の部品の上方、下方、又は隅部の周りなどの、接近するのに困難なところどころで画像化することを必要とするので、操作者は身体を伸ばしたり曲げたり、又は別の不便又は危険な姿勢をとることを余儀なくされる。例えば、カメラのファインダを覗いている間に鋭利な縁部又は高電圧の構成部分に衝突する危険性がある。
本発明の目的は、接近が困難なところどころでのIR画像化を容易にすることである。
この目的は、本発明によれば、IR画像を記録するためのカメラ・ユニットを含む赤外線(IR)カメラであって、カメラ・ユニットによって記録されたIR画像を表示するためのカメラ・ユニットに接続されたスレイブ・モニタを含むことを特徴とする、赤外線(IR)カメラによって達成される。
この方法によって、カメラ・ユニットを、操作者とは独立して移動させることができる。操作者は、接近不可能な場所でカメラが使用されるときでも、身体を伸ばしたり曲げたり、又は別の不便又は危険な姿勢をとることなく、カメラによって何が記録されているかを見ることができる。これはまた、操作者はファインダを覗く必要がないときに周囲環境をよりよく見ることができるので、操作者が高電圧の電気機器の近くで作業するときに生ずる危険性も除去する。
本発明によるカメラによって、操作者は画像を自分自身で見ながら、他の人に容易に見せることができる。カメラは、直射日光のあたる戸外で使用することができる。カメラは、三脚又は別形式のスタンドの上に置くこともできるが、スレイブ・モニタはさらに接近可能な位置に置かれる。
スレイブ・モニタは、ケーブル、近距離無線コネクション、又はワイヤレスLAN(WLAN)リンクによって、カメラ・ユニットに接続されることが好ましい。このコネクションは、カメラ・ユニットからの画像データを、これらのデータを記録しながらスレイブ・モニタに伝達するために使用される。このコネクションはまた、スレイブ・モニタからカメラ・ユニットへの制御データのためにも使用することができる。後者の場合には、スレイブ・モニタは、カメラ・ユニットの動作を操作者が制御できるようにする少なくとも1つのコマンド・エントリ手段を含む。
WLANコネクションが使用される場合には、これによって、カメラはコンピュータ・ネットワークの一部になることができる。次にコンピュータはカメラのハードディスクから読み取ることができる。WLANコネクションを通じてコマンドをコンピュータからカメラへ伝送することができ、カメラのより洗練された制御を可能にする。
スレイブ・モニタは、これが使用されないときに運搬を容易にするためにカメラ・ユニットに取り付けることができるように、カメラ・ユニットに取外し可能に取り付けられることが好ましい。
カメラ・ユニットがまた少なくとも1つの表示装置も含むことは好ましい。これによって、カメラを実行可能なときには従来の方法で使用することができる。カメラ・ユニット及び/又はスレイブ・モニタは、ある所定の時間にどの表示装置を使用すべきかを選択するための機能を含む必要がある。これは、制御ボタン及び/又はジョイスティックなどの、カメラ・ユニット及びスレイブ・モニタの上に備えられた制御入力手段を使用して制御することができる。
本発明を、添付の図面を参照して以下にさらに詳しく説明する。
図1は、本発明によるIRカメラの基本的構成を示す。カメラはカメラ・ユニット1とスレイブ・モニタ3とを備えている。カメラ・ユニット1は、IR画像を示すために必要な機能を含む。データの収集及び画像表示前に実施されるデータ処理は、従来の方法で実施される。この技術は当業者には知られているが、以下に簡単に論述する。放射線は少なくとも1つのレンズ5によって検出器7上に集束される。検出器アレイは一般的に検出器のマトリックスであり、各検出器は画像化される本体の上の対応区域からの放射線を検出する。検出器アレイから、信号が信号調整ユニット9に給送され、信号調整ユニット9は、固有オフセット及び利得ドリフトの修正などの、従来の信号調整を実施する。信号調整ユニット9から、画像がケーブル11を通じてスレイブ・モニタへ送られ、スレイブ・モニタ3の表示装置13の上に表示される。ケーブル11はカメラ・ユニット1から取外し可能であることが好ましい。
図2は、本発明によるIRカメラの基本的構成を示す。カメラは、カメラ・ユニット1’とスレイブ・モニタ3’を含む。カメラ・ユニット1’はIR画像を記録するために必要な機能を含む。データの収集及び画像表示前に実施されるデータ処理は、図1に則して簡単に論じたように実施される。この実施例では、カメラ・ユニット1’とスレイブ・モニタ3’はそれぞれ、無線通信のための手段15及び17を含む。これらの手段は、十分な帯域を有する短距離無線送信機であってもよい。カメラ・ユニットとスレイブ・モニタとの間でコマンドを伝送するためには、1キロビット/秒の帯域幅で十分である。画像を伝送するためには、より高い帯域幅が必要になる。もちろん、帯域幅の要件は、例えばIEEE802の場合、11メガビット/秒の帯域幅を使用して、圧縮によって減少することもできる。
カメラ・ユニットとスレイブ・モニタは通常は同じ人によって操作されることになるので、伝送範囲は大きい必要はなく、通常2メートル以下である。したがって、(10メートルまでの)無線リンクの範囲で通常は十分である。カメラ・ユニットとスレイブ・モニタの間の通信にBluetooth標準規格を使用することもできる。WLANコネクションも必要以上に大きな範囲を有する。WLANコネクションは常に双方向であるから、カメラ・ユニットからスレイブ・モニタへの通信及びその逆の通信も可能にする。無線リンク・コネクションを使用すると、コマンドをスレイブ・モニタからカメラ・ユニットへ伝送するために、スレイブ・モニタの中で追加の送信機を使用しなければならない。代替案として、通信を単方向性にすることもできる。この場合には、画像と多分コマンドはカメラ・ユニットからスレイブ・モニタへ送られるが、カメラ・ユニットをスレイブ・モニタから制御することはできない。
説明した送信機はすべて、最大出力電力は10mWにすべきであるという共通の要件を満たす。
カメラ・ユニットの無線通信手段は信号調整ユニット9に接続されて、これからデータを受信する。このデータはスレイブ・モニタの無線通信手段に伝送される。画像はスレイブ・モニタの表示装置に表示される。
図1及び2に示す構成は、本発明の主要態様に焦点をしぼるために単純化されている。これらの両構成において、スレイブ・モニタは、カメラの機能を制御するために制御ボタンなどの制御入力手段を備えることができる。このことは以下でより詳細に述べる。
どのような実施例でも、実現可能であるとわかっている方法で、機能をカメラ・ユニットとスレイブ・モニタとの間で分割することができる。しかしながら、表示装置部分をできるだけ小さく軽く保つために、できるだけ多くの機能をカメラ・ユニットの中で実施すべきである。通常、カメラ・ユニットはまた少なくともファインダを備えるが、他の表示ユニッとも備えることができる。
図3は、スレイブ・モニタ3がカメラ・ユニット1から外された、本発明の具体的な一実施例によるカメラの右側から見た図である。スレイブ・モニタは、ハンドル21及び表示装置25を含む表示部分23を備えている。ハンドルと表示部分は接合部27において共に接合され、この接合部27によって、表示部分23をハンドル21に対してある角度で位置付けることが可能になる。これによって、さまざまな人々によるさまざまな状況におけるスレイブ・モニタの人間工学的に適った使用が可能になる。
図に見ることができるように、カメラ・ユニットは、カメラを容易に保持できるようにするハンドル31を備えている。ハンドルは、これがスレイブ・モニタの一部分を受け入れることができるように形状化されるが、図3は、カメラ・ユニットから外されたスレイブ・モニタを示している。ハンドルは、スレイブ・モニタを取り付けたときも、スレイブ・モニタをカメラ・ユニットに取り付けていないときも、これを楽に保持することができるように形状化されている。
カメラは、熱データを示すためのIRレンズ33とIR画像化機能(図示せず)とを備えている。当技術分野では通常であるように、カメラ・ユニット上のファインダ34は、カメラでねらいを定めて、記録された画像を見るために使用することができる。この特定の実施例では、IR画像化機能に加えて、カメラ・ユニットはビデオ・レンズ35及びビデオ画像化機能(図示せず)も備えている。カメラ・ユニットはまた、ねらいを定める時の援用にレーザ光線を放射するためのレーザ・ポインタ37も備えている。
この特定の実施例では、カメラ・ユニットはまた調節と制御のための3個の制御輪39とジョイスティック41を備えている。
図3は、カメラ・ユニットとスレイブ・モニタの間の有線コネクション43を示す。移動の自由を最大限に上げるためにコイル状の導線が使用されていることは好ましい。上述のように、図2に関連して論じたように、カメラ・ユニットとスレイブ・モニタが無線通信の機能を含む場合には、このコネクションは無線でもよい。
スレイブ・モニタがカメラ・ユニットに取り付けられるとき、並びにこれが取り外されるとき、操作者はスレイブ・モニタ3の表示装置25の上で画像を見て、スレイブ・モニタ上に設けられた制御ボタン39’及びジョイスティック41’を使用して、カメラを制御することができる。制御ボタン39、39’及びジョイスティック41、41’とによって示されるコマンドは、スマート管理バス(SMBus)と呼ばれるデータ・バスによってカメラ・ユニットへ伝送される。
図4は、スレイブ・モニタ3がカメラ・ユニット1に取り付けられた、図3に示すものと同じ具体的な実施例によるカメラの左側から見た図である。スレイブ・モニタをカメラ・ユニットにどのように取り付けることができるかの詳細に関しては、図5の論述を参照されたい。
この図はまた、多数のプログラム式制御ボタン45及び状況液晶表示装置(LCD)47も示す。これらは本発明の機能に関連するものではないので、ここではさらに詳細な説明はしない。
スレイブ・モニタはまた、調節と制御のために2個の制御ボタンと1つのジョイスティックも備えている。また、カメラ及び/又はスレイブ・モニタがオン状態にあることを示す発光ダイオード(LED)も存在する。LEDは、装填などのさまざまな機能を指示するためにさまざまな色を有することもできる。制御はメニュー駆動であることが好ましい。
図5は、カメラとスレイブ・モニタとの間にWLANコネクションが使用されるときに、カメラとスレイブ・モニタとを接続する部分のブロック図である。WLANコネクションは、WLAN無線標準規格、IEEE802.11Bによるものである。カメラ・ユニットでは、ビデオ・エンコーダ51が、IRカメラ、若しくは含まれている場合にはビデオ画像化機能のいずれから画像入力を受信する。画像信号は標準規格CCIR/ITU601−2/656(4−2−2ビデオ)に従うものである。ビデオ・エンコーダ・ブロック51は画像を符号化して、これをアンテナ55によって示されている無線送信/受信機能を備えたカメラWLANアダプタ・ブロック53に転送する。ボタン・デコーダ57は、スレイブ・モニタ上のボタン及び/又はジョイスティック若しくはその他の入力手段を用いて操作者によって入力され、WLANアダプタへ転送されるコマンドに依存して、カメラWLANアダプタ・ブロック53からコマンド入力を受信する。コマンドは、スマート管理バス(SMBus)上のカメラ・ユニットにおける制御論理へ転送される。
スレイブ・モニタ部分では、アンテナ61によって指示された同様な送信/受信機能を有する同様なスレイブWLANアダプタ・ブロック59が、カメラWLANアダプタ55と通信する。スレイブWLANアダプタ・ブロック59はビデオ・デコーダ63に接続され、ビデオ・デコーダ63はカメラWLANアダプタ・ブロックから受信された画像信号を受信し、これらの信号を復号し、スレイブ・モニタの表示装置65へ転送する。スレイブWLANアダプタ・ブロック59はまたボタン・エンコーダ・ブロック67にも接続されている。ボタン・エンコーダ・ブロックは、スレイブ・モニタ上のボタン及び/又はその他の入力手段を用いて操作者によって入力されたコマンド入力を受信し、コマンドを符号化して、これらをスレイブWLANアダプタ・ブロック59へ転送する。次いでスレイブWLANアダプタ・ブロック59は、符号化されたコマンド信号をカメラWLANアダプタ・ブロック53へ伝送する。
カメラ・ユニットはバッテリ・システム(図示せず)を有し、スレイブ・モニタはバッテリ69を有する。カメラ・ユニットとスレイブ・モニタを調和させるために、カメラはカメラ電源同期装置71を有し、スレイブ・モニタはスレイブ電源同期装置73を有する。スレイブ・モニタがカメラ・ユニットに取り付けられると、電源同期装置71、73はコネクタ手段75によって相互接続される。相互接続されると、カメラ・ユニットとスレイブ・モニタ・ユニットは、共通のバッテリ容量を共有する。バッテリとバッテリ・ユニットは、相互接続されるときに同時に充電することもできる。
カメラ・ユニットとスレイブ・モニタが、WLAN又は無線リンクなどの無線コネクションによって接続されると、スレイブ・モニタがカメラ・ユニットに取り付けられるとき、及びカメラ・ユニットから外されるときの充電、バッテリとバッテリ・システムとの間の均等化などの、電源の段階を制御するために、制御ユニットが各側に必要となる。同期化ユニット71、73は、スリープ・モードからどのように回復するかを制御する必要がある。
図6は、カメラとスレイブ・モニタの間で無線リンク・コネクションが使用されるときの、カメラとスレイブ・モニタを接続する部分のブロック図である。バッテリと電源同期化ブロック69、71、73、75、75’は、図5におけるものと同じである。これらのユニットは、有線コネクションが使用される場合には必要とされない。
図6に示すように、無線リンク・コネクションが使用されると、カメラ送信機ユニット81は、関連する画像化ユニット(図示せず)からIR画像入力又はビデオ画像入力を受信する。カメラ送信機への画像信号のためにはSMPTE 170M NTSC又はITU−R BT.470PALが使用される。カメラ送信機によって無線リンク上を伝送される信号は、スレイブ・モニタにおけるスレイブ受信機83によって受信される。スレイブ受信機83から画像が表示装置85へ転送され、画像は表示装置において操作者によって表示される。
スレイブ・モニタには、ボタン・エンコーダ87が配置されて、ボタン又はジョイスティック又はその他の入力手段を用いて操作者によってスレイブ・モニタに入力される制御入力を受信する。ボタン・エンコーダ87はコマンドを符号化して、これをスレイブ送信機89へ転送し、スレイブ送信機89は無線リンクを通じてコマンドをカメラ受信機91へ伝送する。カメラ受信機91から、コマンドはボタン・デコーダ93へ転送され、SMBusによってカメラ・ユニット内の制御論理へ転送される。
図示した実施例のいずれにおいても、スレイブ・モニタ及び/又はカメラ・ユニットには、音声を記録するためにマイクロフォンを組み込むこともできる。スレイブ・モニタがマイクロフォンを含む場合には、記憶及び/又は処理のために音声データをカメラ・ユニットに伝達しなければならない。
図7は、カメラとスレイブ・モニタの間で有線コネクションが使用されるときの、カメラとスレイブ・モニタを接続する部分のブロック図である。有線コネクションは、画像信号、制御データ、及び電力を伝送するために使用される。図5及び6に示すバッテリ及び電源同期化ブロックは、有線コネクションを使用するときには必要とされない。
カメラ・ユニット内のビデオ・エンコーダ95が、CCIR/ITU601−2/656(4−2−2ビデオ)フォーマットで画像信号を受信し、これを符号化し、これをワイヤ・ドライバ97に転送する。ワイヤ・ドライバ97は、低電圧差動伝送(LVDS)コネクションを介して、スレイブ・モニタ内のワイヤ受信機99に接続されている。スレイブ・モニタ内のビデオ・デコーダ101は、ワイヤ受信機99から符号化された画像信号を受信し、これを復号し、これを表示装置103に転送し、これは表示装置103の上で操作者に表示される。
SMBus入出力ユニット105は、操作者によってスレイブ・モニタ上で入力されたコマンドを受信し、LVDSコネクションを使用して逆方向にこれらのコマンドを転送する。
図8は、本発明の一実施例によるカメラとスレイブ・モニタの詳細ブロック図である。カメラ部分は、対象物からの熱放射を表すための赤外線光学機器151を含む。赤外線光学機器によって記録される画像は画像収集補償システム153へ送られて、そこから温度補正測定システム155へ送られる。カメラ部分はまた目視カメラ・ブロック157を含む。
スイッチ論理159が、ブロック153及び155を通って赤外線光学機器151から、又は目視カメラ・ブロック157からの画像提示システム161への入力を制御する。画像提示システム161への画像入力は、ファインダ163において操作者によって見ることができ、及び/又は画像記憶システム・ブロック165によって、固定内部記憶媒体167又は取外し可能な記憶媒体169のいずれかに記憶される。記憶媒体167、169の選択はスイッチ論理171によって制御される。目視カメラ157からのデータも、ビデオ出力コネクタ162を通じて画像提示システム161から出力することができる。
カメラ部分はまた、システム制御及び通信のための制御ブロック173も含む。この制御ブロックは、1つのジョイスティック及び1つ又は複数の制御ボタン175から制御入力を受け入れるように配置されている。1つ又は複数のプログラム式ボタン179を、使用者の必要性に適した制御機能のために制御ブロック173と通信するために備えることもできる。制御ブロック173によって制御されることになる音声を記録するために、ヘッドホン・コネクション181をカメラに備えることもできる。赤外線無線通信用のIRDAポート183及び有線通信用のUSBポート185などの、別の通信ポートも制御ブロックによって制御することができる。音声は、I2S標準規格を使用するカメラの上のコネクタに接続された外部マイクロフォン(図示せず)によって記録され、圧縮されていない生の音声信号を提供する。音声信号はMPG3に圧縮されて、カメラのファイル・システムの中に記憶されるか、又はデジタル・ビデオ(DV)回路に加えられて、IEEE1394(通常ファイア・ワイヤと呼ばれる)に従った高速PCリンク出力86に、DVフォーマットによる画像と共に伝送される。代替案として、音声ファイルを1つ又は複数の画像ファイルに関連して記憶することもできる。
スレイブ・モニタは、画像提示システム161から、画像同期化パルスなどの制御情報を含む画像データを受信する。通信に関する情報を、特にWLAN又は有線コネクションが使用されるときに、画像ストリームの中に埋め込むこともできる。無線リンクが使用される場合には、このような情報を取り扱うためには個別の論理が必要になる。制御ブロック173はまた、スレイブ・モニタの中に含まれる制御ボタン及びジョイスティック(図4を参照)を用いて操作者によって入力される制御情報も受信する。
カメラ部分はまた、電力入力コネクタ189を通ってカメラに電力を供給するバッテリを含む電源システム187も含む。システムの状態を表示するためのLCD191もレーザ・ポインタ193と共に含まれる。
図9Aは、スレイブ・モニタにカメラ部分を取り付ける1つの方法を図解する。図9Bは、図9Aの円内の部分を拡大した図である。この実施例では、スレイブ・モニタは実質的に図3に示すように設計されており、スレイブ・モニタ・ハンドル21は表示装置の部分23を保持している。カメラ・ユニット1は、スレイブ・モニタ・ハンドル21を受け入れるための溝を有するカメラ・ユニット・ハンドル201を含む。溝の先端には第1肩部203があり、第1肩部203は、スレイブ・モニタをカメラ・ユニットに取り付けたときにスレイブ・モニタ・ハンドル21と表示装置23の間の接合部27近くで、スレイブ・モニタ・ハンドル21内の第1凹部と協働するためのものである。溝の後端には第2肩部205がある。第2肩部205はコイルばね207によってばね力がかけられ、スレイブ・モニタ・ハンドル上の第2凹部と相互作用するように配置され、カメラ・ユニット・ハンドルに取り付けられたときにスレイブ・モニタを適所に保持する。カメラ・ユニット・ハンドル201の固定部分209が、スレイブ・モニタ・ハンドル21を保持するために第2肩部を適切な位置に停止させる。
この方法で、スレイブ・モニタをこれが第1肩部から外れるまで後方へ単に押し付けて、持ち上げて第2肩部から離すことによって、スレイブ・モニタの急速解除が達成される。カメラ・ユニット・ハンドル上の溝の中にスレイブ・モニタを滑らせて、これを第2肩部が僅かに変位するまで後方へ動かし、これを第1肩部が第1凹部と協働するように解除することによって、スレイブ・モニタをカメラ・ユニット・ハンドルに取り付けることができる。
当業者には、スレイブ・モニタを取外し可能に取り付けるための多くのさまざまな機械的手段が考えられることは理解されよう。
カメラがまた、パーソナル・コンピュータ又はパーソナル・デジタル・アシスタント、ヘッドホンを接続するためのヘッドホン・コネクタ、及びパーソナル・コンピュータ又はその他の標準装置と通信するためのユニバザル・シリアル・バス(USB)などの標準装置とのIR通信のために、IRDAポートなどのその他の通信手段も含むことは好ましい。
Claims (10)
- IR画像を記録するためのカメラ・ユニット(1;1’)を備えた赤外線(IR)カメラであって、
カメラ・ユニットによって記録されるIR画像を表示するために、カメラ・ユニット(1;1’)に接続されたスレイブ・モニタ(3;3’)を備えることを特徴とするIRカメラ。 - カメラ・ユニット(1;1’)とスレイブ・モニタ(3;3’)が、互いに無線式で通信するために無線通信手段(15、17;53、55、59、61;81、83、89、91)を含む、請求項1に記載のIRカメラ。
- 無線通信手段(53、55、59、61)がカメラ・ユニット(1;1’)とスレイブ・モニタ(3;3’)との間のWLANコネクションを提供する、請求項2に記載のIRカメラ。
- 無線通信手段(81、83、89、91)がカメラ・ユニット(1;1’)とスレイブ・モニタ(3;3’)との間に無線リンク・コネクションを提供する、請求項2に記載のIRカメラ。
- カメラ・ユニット(1;1’)とスレイブ・モニタ(3;3’)が有線コネクションを通じて互いに連絡する、請求項1に記載のIRカメラ。
- スレイブ・モニタ(3;3’)がカメラ・ユニット(1;1’)に取外し可能に取り付けられている、前記請求項のいずれか一項に記載のIRカメラ。
- スレイブ・モニタが、操作者の入力に応じて制御信号をカメラ・ユニットに提供するための制御入力手段(39’、41’)を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のIRカメラ。
- スレイブ・モニタ(3;3’)が、スレイブ・モニタ上の表示装置(25)をオン及びオフにするための手段(39’、41’)を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のIRカメラ。
- スレイブ・モニタがハンドル(21)と表示部分(23)とを備え、前記表示部分は表示装置(25)を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のIRカメラ。
- ハンドル(21)と表示部分(23)が接合部(27)によって互いに接合され、前記接合部によって、表示部分(23)をハンドル(21)に対してある角度で位置付けることが可能になる、請求項9に記載のIRカメラ。
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