JP2011082652A - Universal head device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高品位映像信号を出力する機器を搭載した雲台装置に関する。 The present invention relates to a pan / tilt head device equipped with a device that outputs a high-definition video signal.
一般的な雲台装置は、撮像カメラを搭載し水平方向と、垂直方向に回転することにより撮影方向を変える。雲台装置の撮影可能範囲は、水平方向の回転範囲によって制限されることが多く、水平方向の回転が360°以上になれば、撮影の死角はほぼ無くなる。 A general pan / tilt head device is equipped with an imaging camera, and changes a photographing direction by rotating in a horizontal direction and a vertical direction. The shooting range of the pan / tilt head device is often limited by the rotation range in the horizontal direction, and if the rotation in the horizontal direction is 360 ° or more, the blind spot of shooting is almost eliminated.
しかし、雲台装置の回転軸内部には映像信号や制御信号や電源を通すためのケーブルが貫通することが多く、軸が360°以上回転するとケーブルがねじれて切れてしまう。 However, a cable for passing a video signal, a control signal, and a power supply often passes through the rotating shaft of the pan head device, and the cable is twisted and cut when the shaft rotates 360 ° or more.
そこで回転軸が360°以上つまりエンドレス回転する雲台装置においては、特許文献1のように、固定部と回動部との間の信号の伝送を行うスリップリングを構成し、電気的に接続することが多い。 Therefore, in the pan head device whose rotation axis is 360 ° or more, that is, endless rotation, as in Patent Document 1, a slip ring that transmits a signal between the fixed portion and the rotating portion is configured and electrically connected. There are many cases.
また、撮影カメラの高精細化に伴い、映像信号の信号容量が大きくなると共に、信号の伝送経路上で発生するノイズの画質への影響が強くなっている。 In addition, with the higher definition of the photographing camera, the signal capacity of the video signal is increased, and the influence of noise generated on the signal transmission path on the image quality is increased.
特許文献1では、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換し、さらにアナログ輝度信号とアナログ色信号とに分離してスリップリングに通し、再度アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する構成になっている。 In Patent Document 1, a digital video signal is converted into an analog video signal, further separated into an analog luminance signal and an analog color signal, passed through a slip ring, and converted again into a digital video signal. .
これによりクロスカラーを防止し、アナログ複合映像信号をスリップリングに通すことによる画質の低下を防止している。 This prevents cross color and prevents deterioration in image quality due to passing the analog composite video signal through the slip ring.
特許文献2では、スリップリングと同時に光信号でも映像信号をやり取りすることにより伝送容量を大きくして、映像信号の劣化を防止している。
In
一般にスリップリングは、導電ブラシと導電リングとを対として(以下この対を「極」という)、導電ブラシと導電リングとが接触状態を保ったまま滑ることにより信号を伝送し、固定部と回動部を電気的に接続する。 In general, a slip ring transmits a signal by sliding a conductive brush and a conductive ring as a pair (hereinafter referred to as “pole”) while the conductive brush and the conductive ring are kept in contact with each other. Electrically connect the moving parts.
スリップリングを介して信号をやり取りする場合、導電ブラシと導電リングの接触のし方の変化により発生するノイズの影響や、導電リングに接続する端子と導電ブラシとの角度位置関係の変化により、信号の伝送性能に変化が生じる。 When exchanging signals via the slip ring, the signal is affected by the effect of noise caused by changes in the contact between the conductive brush and the conductive ring, or by the change in the angular positional relationship between the terminal connected to the conductive ring and the conductive brush. Changes in transmission performance.
特に高周波信号においてはその傾向が顕著に現れ、HD−SDI信号に代表される高品位映像信号をスリップリングを介して伝送することは困難である。 This tendency is particularly noticeable in high-frequency signals, and it is difficult to transmit high-definition video signals typified by HD-SDI signals via slip rings.
また上記のようにスリップリングを介して信号を伝達する場合、通過する信号がノイズの影響を受けることがあり、特許文献1のようなアナログ信号は、ノイズにより信号が劣化した場合の復元が困難になる。 In addition, when a signal is transmitted through a slip ring as described above, a passing signal may be affected by noise, and an analog signal like Patent Document 1 is difficult to restore when the signal is deteriorated by noise. become.
また特許文献2のようにスリップリングと光信号を使用するためには、スリップリングとE/O変換回路とO/E変換回路と発光素子と受光素子が必要であり、製造コストが高くなる恐れがある。
Further, in order to use a slip ring and an optical signal as in
そこで、本発明の例示的な目的は、簡単な構成で雲台装置の回転軸をエンドレス化すると共に、高品質な高品位デジタル映像信号の出力が可能な雲台装置を提供することにある。 Accordingly, an exemplary object of the present invention is to provide a pan head apparatus that can endlessly rotate the pan shaft of the pan head apparatus with a simple configuration and can output a high-quality high-quality digital video signal.
上記目的を達成するために、本発明の雲台装置は、デジタル映像信号を出力する機器を搭載し、水平方向の回転軸と回転中心を同じくするスリップリングと、デジタル映像信号を元のデジタル映像信号の信号周波数より低い周波数の複数のデジタル信号に分割する信号分割回路と、分割された複数のデジタル信号を元のデジタル映像信号にまとめる信号合成回路とを有し、スリップリングは信号分割回路により分割された複数のデジタル信号を伝達することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the pan / tilt head device of the present invention is equipped with a device for outputting a digital video signal, a slip ring having the same rotation axis as the horizontal direction, and a digital video signal from the original digital video. A signal dividing circuit that divides the signal into a plurality of digital signals having a frequency lower than the signal frequency of the signal, and a signal synthesis circuit that combines the divided digital signals into the original digital video signal. A plurality of divided digital signals are transmitted.
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will be made clear by the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、固定部と回動部との間の電気的な接続にスリップリングを使用して回転軸のエンドレス回転する雲台装置において、スリップリングを通る信号の劣化を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of a signal passing through a slip ring in a pan head device that uses a slip ring for electrical connection between a fixed part and a rotating part to rotate the rotating shaft endlessly. it can.
また、信号の劣化の恐れがあるスリップリングを通る信号がデジタル信号であるため、信号レベルが低下した場合でも復元することが可能で、雲台装置から出力するデジタル映像信号を高品質に保つことができる。 In addition, since the signal passing through the slip ring, which may cause signal degradation, is a digital signal, it can be restored even when the signal level is lowered, and the digital video signal output from the pan head device can be kept in high quality. Can do.
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に本発明の第一の実施例である雲台装置の構成を示す。 FIG. 1 shows the configuration of a pan / tilt head device according to the first embodiment of the present invention.
図1において、雲台装置は大きく分けて固定部13と回動部14とから構成される。雲台装置の固定部13と回動部14は、第一のスリップリング3と第二のスリップリング4とで電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
In FIG. 1, the pan head apparatus is roughly composed of a fixed
デジタル映像信号を出力する撮像装置1は雲台装置の回動部14に搭載される。具体的には撮像装置1はHD−SDI出力を持つテレビカメラである。
The imaging device 1 that outputs a digital video signal is mounted on the rotating
信号分割回路2は雲台装置の回動部14に設けられており、撮像装置1から出力されたデジタル映像信号は信号分割回路2によりn個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の1/nとなる。
The signal dividing
図1において、信号分割回路2から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がHD−SDI信号の場合、信号周波数は約1.5Gbpsで、信号分割回路2にて約500Mbpsのデジタル信号が三つ生成される。
In FIG. 1, since the number of signal lines output from the signal dividing
第一のスリップリング3及び第二のスリップリング4は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部13と回動部14とを電気的に接続する。
The
信号分割回路2から第一のスリップリング3を介して信号合成回路4までは、n本のデジタル信号線と1本以上n本以下の基準電圧線により接続される。
The signal dividing
第一のスリップリング3の極の数は、デジタル信号の数nと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
The number of poles of the
図1においては、デジタル信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つのデジタル信号で一つの基準電圧を共有している。 In FIG. 1, the number of reference voltage lines is one for three digital signal lines, and one digital reference voltage is shared by three digital signals.
信号合成回路5は雲台装置の固定部13に設けられており、信号合成回路5によりn個のデジタル信号は元の1つのデジタル映像信号に合成され、雲台装置から出力される。
The
図1においては、信号合成回路5により、三つの約500Mbpsのデジタル信号が、約1.5GbpsのHD−SDI信号に合成され、信号合成回路5から出力されることになる。
In FIG. 1, the
電源電流及び制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部13に入力される。電源電流と制御信号は第二のスリップリング4を介して雲台装置の回動部14にある電源回路6と雲台制御回路7に入力される。第二のスリップリング4の極の数は、電源線の数と制御信号線の数との合計数以上設けられる。
The power supply current and the control signal are respectively input to the
図1においては、第二のスリップリング4の中空軸の内側に、第一のスリップリング3を収める構成にして、スリップリング部の軸方向の長さを小さくしている。
In FIG. 1, the
従って、第二のスリップリング4の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング3の不図示の導電リングの径よりも大きい。
Therefore, the diameter of the conductive ring (not shown) of the second slip ring 4 is larger than the diameter of the conductive ring (not shown) of the
しかしその限りではなく、第二のスリップリング4の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング3の不図示の導電リングの径と同じでも構わない。
However, the present invention is not limited to this, and the diameter of the conductive ring (not shown) of the second slip ring 4 may be the same as the diameter of the conductive ring (not shown) of the
また、シールド材8は第一のスリップリング3を囲むように設けられ、第一のスリップリグ3と第二のスリップリング4との間で発生する電波等の高周波ノイズを防止する。
The shield material 8 is provided so as to surround the
以上本実施例によれば、シールド材8によって電波等の高周波ノイズを防止することにより、デジタル信号の品質の劣化を低減でき、雲台装置から出力するデジタル映像信号の品質をさらに高めることができる。 As described above, according to the present embodiment, the shielding material 8 prevents high-frequency noise such as radio waves, thereby reducing the deterioration of the quality of the digital signal and further improving the quality of the digital video signal output from the pan / tilt head device. .
図2に本発明の第二の実施例である雲台装置の構成を示す。 FIG. 2 shows a configuration of a pan / tilt head apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図2において、雲台装置は大きく分けて固定部13と回動部14とから構成される。雲台装置の固定部13と回動部14は、第一のスリップリング3と第二のスリップリング4とで電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
In FIG. 2, the pan head apparatus is roughly composed of a fixed
デジタル映像信号を出力する通信装置9は雲台装置の回動部14に搭載される。具体的には通信装置9はHD−SDIを出力するデジタルFPU等である。
A
信号分割回路2は雲台装置の固定部13に設けられており、雲台装置に入力されたデジタル映像信号は信号分割回路2によりn個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の1/nとなる。
The signal dividing
図2において、信号分割回路2から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がHD−SDI信号の場合、信号周波数は約1.5Gbpsで、信号分割回路2にて約500Mbpsのデジタル信号が三つ生成される。
In FIG. 2, since the number of signal lines output from the signal dividing
第一のスリップリング3及び第二のスリップリング4は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部13と回動部14とを電気的に接続する。
The
信号分割回路2から第一のスリップリング3を介して信号合成回路5までは、n本のデジタル信号線と1本以上n本以下の基準電圧線により接続される。
The
第一のスリップリング3の極の数は、デジタル信号の数nと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
The number of poles of the
図2においては、デジタル信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つのデジタル信号で一つの基準電圧を共有している。 In FIG. 2, the number of reference voltage lines is one with respect to the number of digital signal lines, and three reference signals are shared by three digital signals.
信号合成回路5は雲台装置の回動部14に設けられており、信号合成回路5によりn個のデジタル信号は元の1つのデジタル映像信号に合成され、通信装置9に入力される。
The
図2においては、信号合成回路5により、三つの約500Mbpsのデジタル信号が、約1.5GbpsのHD−SDI信号に合成され、信号合成回路5から出力されることになる。
In FIG. 2, the
合成されたデジタル映像信号は通信装置9で電波や光信号に変換され、出力される。
The synthesized digital video signal is converted into a radio wave or an optical signal by the
電源電流及び制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部13に入力される。電源電流と制御信号は第二のスリップリング4を介して雲台装置の回動部14にある電源回路6と雲台制御回路7に入力される。第二のスリップリング4の極の数は、電源線の数と制御信号線の数との合計数以上設けられる。
The power supply current and the control signal are respectively input to the fixed
図2においては、第二のスリップリング4の中空軸の内側に、第一のスリップリング3を収める構成にして、スリップリング部の軸方向の長さを小さくしている。
In FIG. 2, the
従って、第二のスリップリング4の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング3の不図示の導電リングの径よりも大きい構成になっている。
Therefore, the diameter of the conductive ring (not shown) of the second slip ring 4 is larger than the diameter of the conductive ring (not shown) of the
しかしその限りではなく、第二のスリップリング4の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング3の不図示の導電リングの径と同じでも構わない。
However, the present invention is not limited to this, and the diameter of the conductive ring (not shown) of the second slip ring 4 may be the same as the diameter of the conductive ring (not shown) of the
また、シールド材8は第一のスリップリング3を囲むように設けられ、第一のスリップリグ3と第二のスリップリング4との間で発生する電波等の高周波ノイズを防止する。
The shield material 8 is provided so as to surround the
以上本実施例によれば、シールド材8によって電波等の高周波ノイズを防止することにより、デジタル信号の品質の劣化を低減でき、通信装置9から出力するデジタル映像信号の品質をさらに高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the shielding material 8 prevents high-frequency noise such as radio waves, so that deterioration of the quality of the digital signal can be reduced and the quality of the digital video signal output from the
図3に本発明の第三の実施例である雲台装置の構成を示す。 FIG. 3 shows the configuration of a pan / tilt head apparatus according to the third embodiment of the present invention.
図3において、雲台装置は大きく分けて固定部13と回動部14とから構成される。雲台装置の固定部13と回動部14は、スリップリング10で電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
In FIG. 3, the pan head apparatus is roughly composed of a fixed
デジタル映像信号を出力する撮像装置1は雲台装置の回動部14に搭載される。具体的には撮像装置1はHD−SDI出力を持つテレビカメラである。
The imaging device 1 that outputs a digital video signal is mounted on the rotating
信号分割回路2は雲台装置の回動部14に設けられており、撮像装置1から出力されたデジタル映像信号は信号分割回路2によりn個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の1/nとなる。
The
図3において、信号分割回路2から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がHD−SDI信号の場合、信号周波数は約1.5Gbpsで、信号分割回路2にて約500Mbpsのデジタル信号が三つ生成される。
In FIG. 3, since the number of signal lines output from the
信号合成回路5は雲台装置の固定部13に設けられており、第二の信号多重・分離回路12から分離されたn個のデジタル信号は、信号合成回路5で元の一つのデジタル映像信号に合成され、雲台装置から出力される。
The
図3においては、信号合成回路5により、三つの約500Mbpsのデジタル信号が、約1.5GbpsのHD−SDI信号に合成され、信号合成回路5から出力されることになる。
In FIG. 3, the
電源電流および制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部13に入力される。
The power supply current and the control signal are respectively input to the fixed
第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路は、信号分割回路2で分割された複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とを多重化し、多重信号を出力する。また入力された多重信号を分離し、複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とに分離し、それぞれを出力する。
The first signal multiplexing /
第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路12から出力される多重信号の数は、信号分割回路2から送出されるデジタル信号の数と等しく、全ての信号をデジタル映像信号から分割されたデジタル信号と多重化する必要は無い。
The number of multiplexed signals output from the first signal multiplexing /
また、第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路12から出力される多重信号は、第一の信号多重・分離回路11と第二の信号多重・分離回路12との間でのみ送受される。
The multiplexed signals output from the first signal multiplexing /
スリップリング10は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部13と回動部14とを電気的に接続する。
The
第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路12から送出される多重信号は、スリップリング10を介してn本の信号線と1本以上n本以下の基準電圧線により接続される。
The multiplexed signals sent from the first signal multiplexing /
スリップリング10の極の数は、多重信号の数nと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
The number of poles of the
図3においては、多重信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つの多重信号で一つの基準電圧を共有している。 In FIG. 3, the number of reference voltage lines is one for the number of multiplexed signal lines of three, and one multiplexed reference signal is shared by three multiplexed signals.
以上本実施例によれば、分割したデジタル信号と電源電流および制御信号とを多重化した多重信号をスリップリング10に通すことにより、スリップリング10の極数を減すことができ、雲台装置のコストを低減できる。
As described above, according to the present embodiment, the number of poles of the
図4に本発明の第四の実施例である雲台装置の構成を示す。 FIG. 4 shows the configuration of a pan / tilt head apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
図4において、雲台装置は大きく分けて固定部13と回動部14とから構成される。雲台装置の固定部13と回動部14は、スリップリング10で電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
In FIG. 4, the pan head apparatus is roughly composed of a fixed
デジタル映像信号を出力する通信装置9は雲台装置の回動部14に搭載される。具体的には通信装置9はHD−SDIを出力するデジタルFPU等である。
A
信号分割回路2は雲台装置の固定部13に設けられており、雲台装置に入力されたデジタル映像信号は信号分割回路2によりn個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の1/nとなる。
The
図4において、信号分割回路2から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がHD−SDI信号の場合、信号周波数は約1.5Gbpsで、信号分割回路2にて約500Mbpsのデジタル信号が三つ生成される。
In FIG. 4, since the number of signal lines output from the
信号合成回路5は雲台装置の回動部14に設けられており、第二の信号多重・分離回路12から分離されたn個のデジタル信号は、信号合成回路5で元の一つのデジタル映像信号に合成され、通信装置9から出力される。
The
図4においては、信号合成回路5により、三つの約500Mbpsのデジタル信号が、約1.5GbpsのHD−SDI信号に合成され、信号合成回路5から出力されることになる。
In FIG. 4, three digital signals of about 500 Mbps are synthesized by the
電源電流および制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部13に入力される。
The power supply current and the control signal are respectively input to the fixed
第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路は、信号分割回路2で分割された複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とを多重化し、多重信号を出力する。また入力された多重信号を分離し、複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とに分離し、それぞれを出力する。
The first signal multiplexing /
第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路12から出力される多重信号の数は、信号分割回路2から送出されるデジタル信号の数と等しく、全ての信号をデジタル映像信号から分割されたデジタル信号と多重化する必要は無い。
The number of multiplexed signals output from the first signal multiplexing /
また、第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路12から出力される多重信号は、第一の信号多重・分離回路11と第二の信号多重・分離回路12との間でのみ送受される。
The multiplexed signals output from the first signal multiplexing /
スリップリング10は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部13と回動部14とを電気的に接続する。
The
第一の信号多重・分離回路11および第二の信号多重・分離回路12から送出される多重信号は、スリップリング10を介してn本の信号線と1本以上n本以下の基準電圧線により接続される。
The multiplexed signals sent from the first signal multiplexing /
スリップリング10の極の数は、多重信号の数nと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
The number of poles of the
図4においては、多重信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つの多重信号で一つの基準電圧を共有している。 In FIG. 4, the number of reference voltage lines is one for the number of multiplexed signal lines of 3, and one multiplexed reference signal is shared by three multiplexed signals.
以上本実施例によれば、分割したデジタル信号と電源電流および制御信号とを多重化した多重信号をスリップリング10に通すことにより、スリップリング10の極数を減すことができ、雲台装置のコストを低減できる。
As described above, according to the present embodiment, the number of poles of the
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
1 撮像装置
2 信号分割回路
3 第一のスリップリング
4 第二のスリップリング
5 信号合成回路
6 電源回路
7 雲台制御回路
8 シールド材
9 通信装置
10 スリップリング
11 第一の信号多重・分離回路
12 第二の信号多重・分離回路
13 固定部
14 回動部
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
US20150070589A1 (en) * | 2012-05-16 | 2015-03-12 | Zhejiang Dahua Technology Co., Ltd | Video signal transmission method, device, system and terminal |
-
2009
- 2009-10-05 JP JP2009231331A patent/JP2011082652A/en active Pending
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EP2814247A4 (en) * | 2012-05-16 | 2015-11-04 | Zhejiang Dahua Technology Co | Video signal transmission method, device, system and terminal |
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