JP2007049523A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】スリップリング経由でアナログ複合映像信号を伝送すると、ＹＣ混入（クロスカラー）の影響で画質が低下する。
【解決手段】固定基体１００と、固定基体に対して回動自在に取り付けられる撮像装置３００と、固定基体と撮像装置とを電気的に接続する回転式接続装置５００とを有する撮像システムにおいて、映像信号の伝送にアナログ輝度信号とアナログ色信号とを使用し、これら２つの信号を回転式接続装置の異なる伝送経路を通じて伝送する。
【選択図】図３

Description

発明の一つの形態は、回転式接続装置を使用して固定基体と撮像装置とを電気的に接続する撮像システムに関する。

エンドレス回転機構を有するカメラシステムでは、可動装置としての撮像装置から固定体としての旋回台への信号伝送に回転式接続装置（以下「スリップリング」という。）を使用することが多い。
一般にスリップリングは、回転軸に集電環を固定した回転軸部と、固定ケースにブラシと端子を接続した固定部とで構成される。ここで、集電環の外周面とブラシとは摺接接触するように取り付けられている。すなわち、可動装置の回動時、ブラシと集電環の外周面とは接触状態のまま滑りながら移動できるように取り付けられている。

一対の集電環とブラシが、１つの伝送路に対応する。この集電環とブラシは、スリップリングが対応する伝送路の数だけ電気的に独立して配置される。一般には、この一対の集電環とブラシの数を極数という。
ところで、エンドレス回転機構を有する撮像システムの応用範囲は広く、昨今ではネットワークカメラの分野にも適用されている。
ネットワーク機能を有する撮像システムの場合、信号処理に必要な映像信号は一般にデジタル信号形式で伝送される。

しかし、映像信号をデジタル信号形式のままスリップリングを通過させるには、多くの極数が必要となる。例えば映像信号用の極数が３つ必要となる。
そこで一般には、アナログ複合映像信号形式でスリップリングを通過させる手法が採用されている。この場合、映像信号の伝送に必要な極数は１つで済む。
図１に、スリップリング部分の伝送方式にアナログ複合映像信号方式（輝度信号と色信号とを複合した方式）を採用する撮像システム例を示す。

この撮像システムは、固定基体１と、固定基体に対して回動自在に取り付けられた撮像装置３と、固定基体と撮像装置とを電気的に接続するスリップリング５とで構成される。
この伝送方式の場合、スリップリング５の極数は“５”である。このため、デジタル信号形式で伝送するよりもコスト的に有利である。
なお、アナログ複合映像信号は、固定基体１に搭載されたＹＣ分離部１１において輝度信号Ｙと色信号Ｃに分離され、デコーダ１３に与えられる。
特開平７−３７６６８号公報 特開２００４−２５３９６３号公報

このように、アナログ複合映像信号の形態でスリップリング５を通過させる方式は、極数を減らすのに有効である。しかし、その一方でＹＣ混入（すなわち、クロスカラー）により画質が劣化する問題がある。これではカメラブロック３１の撮像能力を有効に活用することができない。
そこで、映像信号の伝送に光伝送路を採用する方式が考えられる。
図２に、映像信号の伝送に光を使用するスリップリング５０を採用する撮像システム例を示す。

この場合、カメラブロック３１からはデジタル信号形式で映像信号がパラレル出力される。このため、撮像装置３０には、パラレルデータをシリアルデータに変換するＳ／Ｐ変換部３７と、電気信号を光信号に変換する光変調部３９が搭載される。一方、固定基体１には、受信した光信号を電気信号に変換する光受信部１０１と、シリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ変換部１０３が搭載される。
しかし、映像信号の伝送に光を使用する方法は、製造コストが高くなる懸念がある。

そこで、発明者は、固定基体と、固定基体に対して回動自在に取り付けられる撮像装置と、固定基体と撮像装置とを電気的に接続する回転式接続装置とを有する撮像システムとして、映像信号の伝送にアナログ輝度信号とアナログ色信号とを使用し、これら２つの信号を回転式接続装置の異なる伝送経路を通じて伝送するものを提案する。

発明に係る伝送方式をスリップリング部分に採用すれば、アナログ輝度信号とアナログ色信号とを分離して伝送できる。このため、クロスカラーの発生を抑えることができ、映像信号を高画質のまま伝送することができる。

以下、発明に係る技術を適用した形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。

（Ａ）形態例
（Ａ−１）撮像システムの構成例
図３に、ネットワーク機能を有する３６０°エンドレス回転型の撮像システムの構成例を示す。
この撮像システムは、固定基体１００と、固定基体に対して回動自在に取り付けられる撮像装置３００と、固定基体と撮像装置とを電気的に接続するスリップリング５００とで構成される。
この形態例の場合、映像信号の伝送には、アナログ輝度信号とアナログ色信号の２つが使用される。

このため、スリップリング５００の極数は、映像信号用の２極（Ｙ、Ｃ）、モーター駆動信号用の２極（ＴＸ、ＲＸ）、電源用の２極（ＧＮＤ、ＶＣＣ）の計６極となる。
このスリップリング５００場合、その極数は従来例（図１）に比して１つ増加する。しかし、輝度信号と色信号の伝送路が分離されるため、クロスカラーは起き難くなる。
勿論、固定基体１００には、映像信号用の入力用に２つの端子が配置されることになる。この固定基体１００は、デコーダ１３、ネットワーク画像処理部１５、ネットワーク通信部１７、ＤＣＤＣコンバータ１９、通信端子２１、電源端子２３とで構成される。

デコーダ１３は、アナログ輝度信号とアナログ色信号を復号化する回路デバイスである。デコーダ１３は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３１も内蔵する。従って、映像信号はデジタル信号形式によりネットワーク画像処理部１５に与えられる。
ネットワーク画像処理部１５は、ネットワーク経由で入力された外部装置との間で映像信号や制御信号を送受する処理ユニットである。例えば、マイクロプロセッサで構成する。この例の場合、ネットワーク画像処理部１５は、デジタル信号として入力された映像信号をネットワーク通信部１７に出力する。

また、ネットワーク画像処理部１５は、外部装置からの操作指示に従い、カメラブロック３１１の撮像方向を駆動制御する信号をモーター制御部３３に出力する。撮像方向は、水平方向と垂直方向の２方向に駆動制御される。
また、ネットワーク画像処理部１５は、撮像方向の駆動制御に対する応答信号をモーター制御部３３から入力する。
ネットワーク通信部１７は、通信端子２１を通じて接続されたネットワークとの間でデータを送受信する通信デバイスである。このネットワークは、有線網でも無線網でも良い。

ＤＣＤＣコンバータ１９は、電源端子２３を通じて供給された入力電圧を、規定値にレベルシフトする回路装置である。この例の場合、ＤＣＤＣコンバータ１９は、固定基体１００内で使用する電源電圧と撮像装置３００内で使用する電源電圧を発生する。なお実際には、撮像装置３００用の電源電圧は、スリップリング５００の耐圧を満たす範囲に制限される。
なお、スリップリング５００を通じて供給された電源電圧は、撮像装置３００内のＤＣＤＣコンバータ３５において、撮像装置３００内で使用する電源電圧に再度変換される。

なお、撮像装置３００には、カメラブロック３１１と、モーター制御部３３も内蔵される。カメラブロック３１１は、撮像レンズ、撮像素子、映像信号処理回路その他で構成される。このカメラブロック３１１は、撮像された映像信号をアナログ輝度信号とアナログ色信号に分離し、それぞれ独立した２つの伝送路に出力する。この点において、カメラブロック３１１は従来例（図１）のカメラブロック３１と異なる。
モーター制御部３３は、カメラブロック３１１の撮像方向を水平方向又は垂直方向に駆動する各モーターの駆動量を制御する制御ユニットである。

（Ａ−２）形態例で実現される効果
この形態例の場合、スリップリングに必要な映像信号用の極は輝度信号用と色信号用の２つで済む。このため、映像信号をデジタル信号のまま伝送する場合に比して少ない端子数のスリップリングにより撮像システムを実現できる。
また、映像信号をアナログ信号形式で伝送する場合、伝送帯域幅が広い専用のスリップリングを設計せずに済む。従って、極数が少ない点も含めて製造コストを少なくできる。
勿論、映像信号をアナログ輝度信号とアナログ色信号をスリップリングの異なる伝送経路を通じて伝送できるため、この撮像システムでは、クロスカラーによる画質劣化を防ぐことができる。画質劣化が低減される結果、映像信号の二次利用時にも撮像時のままの高画質を維持することができる。

（Ｂ）他の形態例
（ａ）前述の形態例では、ネットワークに接続された撮像システム、すなわちネットワークカメラシステムについて説明したが、発明の応用例はこれに限らない。
例えば、撮像システムで撮像された映像信号は同軸ケーブルやシリアルケーブル等を通じて特定の外部機器に出力される構成でも良い。この場合、ネットワーク画像処理部１５やネットワーク通信部１７は、外部機器との接続規格に適合したものを使用する。
（ｂ）前述の形態例では、３６０°エンドレス回転型の撮像システムについて説明したが、撮像システムの水平方向の可動範囲は一定範囲に制限される場合にも適用できる。
また、この形態例では、水平方向と垂直方向の２方向に撮像方向を駆動できる撮像システムについて説明したが、水平方向についてのみ撮像方向を駆動できる撮像システムにも適用できる。

（ｃ）前述の形態例に係る撮像システムは、監視システム、防犯システム、産業用カメラシステム、ビデオ会議システム、リモートカメラシステム（講義、講演その他の教育関係、議場撮影、イベント撮影等）その他に応用することができる。
（ｄ）前述の形態例では、撮像装置、スリップリング及び固定基体が１つの筐体内に一体的に配置される形態例について説明したが、撮像装置はスリップリングに対して着脱できることが望ましい。
（ｅ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。

撮像システムの従来例を示す図である。 撮像システムの従来例を示す図である。 撮像システムの形態例を示す図である。

符号の説明

１００ 固定基体
３００ 撮像装置
５００ スリップリング（回転式接続装置）

Claims (2)

1. 固定基体と、固定基体に対して回動自在に取り付けられる撮像装置と、固定基体と撮像装置とを電気的に接続する回転式接続装置とを有する撮像システムにおいて、
   映像信号の伝送にアナログ輝度信号とアナログ色信号とを使用し、これら２つの信号を前記回転式接続装置の異なる伝送経路を通じて伝送する
   ことを特徴とする撮像システム。
2. 請求項１に記載の撮像システムにおいて、
   前記固定基体は、ネットワーク上にデジタル化された画像データを送信するネットワーク通信部を搭載する
   ことを特徴とする撮像システム。
   

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