JP3460786B2 - カメラシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次元ＣＣＤを用
いたカメラヘッド部を有する監視カメラなどのカメラシ
ステム、及び、カメラシステムにおけるカラービデオ信
号を形成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、ＣＣＤと称される固体撮像素子を
用いたテレビカメラは、テレビカメラを小型化して設置
することが容易なため、監視カメラなどのカメラヘッド
部として多用されている。このカメラヘッド部のＣＣＤ
には、例えば２５万画素を有する２次元ＣＣＤのデバイ
スなどが使用され、このカメラヘッド部のＣＣＤ出力に
よりＮＴＳＣ規格のビデオ信号を形成し、一般的に使用
されているモニタテレビに映像を映し出すシステムが多
く使用されている。

【０００３】尚、近年、集積回路の製造技術の向上に合
わせ、２次元ＣＣＤには、２５万画素のみならず、３５
万画素などとして、より高精細な解像度を有するＣＣＤ
が使用されるようになってきている。そして、例えば２
５万画素の２次元ＣＣＤを用いた撮像回路では、各画素
の電荷を所定のタイミングで出力させ、又、一水平走査
時間をＮＴＳＣ規格に合わせるため、ＣＣＤ駆動周波数
として約１０メガヘルツのクロック信号が必要となる。
このため、発信周波数を１０メガヘルツとする発振回路
を用いて基準クロックパルスを形成することが行われて
いる。

【０００４】又、カメラヘッド部で撮影した映像を一般
に多用されているＮＴＳＣ規格のモニタテレビに表示す
るために、ＣＣＤ出力を信号処理することによりカラー
コンポジットビデオ信号を形成し、このコンポジットビ
デオ信号をモニタ装置に入力することが多く行われてい
る。このカラーコンポジットビデオ信号を形成するため
には、色信号副搬送波を形成するために、３．５８メガ
ヘルツにして１８０度位相のずれた２つの色搬送波が必
要なため、約１４．３メガヘルツの基準信号を発生する
発振回路もカメラシステムでは使用されている。

【０００５】従って、ＣＣＤ駆動用の基準クロックパル
スを発生する発振回路と色信号副搬送波を形成する基準
信号を発生する発振回路との、周波数の異なる高周波数
の２つの発振回路が監視カメラなどのカメラシステムに
組み込まれていた。尚、３５万画素用のＣＣＤを用いる
カメラシステムでは、ＣＣＤ駆動用のクロック用として
約１３．５メガヘルツの発振回路と、色信号副搬送波を
形成するための基準信号を発信する約１４．３メガヘル
ツの発振回路とを使用していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ＣＣＤ
を用いたカメラシステムでは、カメラヘッド部に組み込
んだＣＣＤを駆動し且つＣＣＤの出力信号をデジタル処
理するための基準クロック信号と、カラーバースト信号
を含むコンポジットビデオ信号を形成するための基準信
号との周波数の異なる２つの高周波数とされるクロック
系統が必要なため、回路構成が複雑となる欠点が生じて
いる。

【０００７】特に、複数台のカメラヘッド部で撮影した
映像を１台のモニタテレビに画面分割によって同時に映
し出す監視カメラシステムでは、２系統のクロックライ
ンを引き回すことは回路構成が複雑となるのみでなく、
相互に信号が影響してノイズの原因となる可能性が高く
なり、又、信号が相互に影響したときは配線位置を変更
して緩衝処理を施す必要が生じることもあり、基板の設
計が複雑となることがあった。そして、緩衝処理を行う
場合は、回路規模が大きくなり、システムを小型化する
ことが困難になる欠点もあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、２次元ＣＣＤ
を用いて撮像を行い、デジタル信号処理によりカラービ
デオ信号を形成するに際し、正弦関数の値を記憶させた
データテーブルを予め形成し、２次元ＣＣＤを駆動する
ための基準周波数信号によりデータテーブルから順次位
相値を加算した位置の正弦関数データを読み出して色信
号副搬送波周波数を形成するデジタルデータを形成し、
同期信号を含むデジタル映像信号と色信号副搬送波周波
数のデジタルデータと合成してデジタルビデオ信号を形
成し、このデジタルビデオ信号をアナログ変換してカラ
ーバースト信号を含むアナログコンポジットビデオ信号
を形成するカラービデオ信号の形成方法を採用したカメ
ラシステムとするものである。

【０００９】このように、正弦関数の値を記憶させたデ
ータテーブルを予め形成し、データテーブルから順次位
相値を加算した位置の正弦関数データを読み出してＣＣ
Ｄ駆動周波数と異なる周波数の色信号副搬送波を形成す
るデジタルデータを順次形成する故、色信号副搬送波用
の発振回路を必要とせず、高周波数であるクロック信号
の発振回路を１つとして周波数の異なるＣＣＤ駆動用信
号の形成とカラーバースト信号の形成とを行うことがで
きる。

【００１０】即ち、本発明は、２次元ＣＣＤを組み込ん
だカメラヘッド部と、このカメラヘッド部にクロック信
号を送り、且つ、カメラヘッド部からの２次元ＣＣＤの
出力信号を処理してカラーコンポジットビデオ信号を形
成するカメラコントロールユニットとで構成されるカメ
ラシステムにおいて、カメラコントロールユニットに、
ＣＣＤの駆動パルスに必要な周波数のメインクロック信
号ｆckを形成する発振手段を設けると共に、正弦関数の
データテーブル及び位相データメモリと演算部とを備え
てメインクロック信号ｆckにより演算部で位相データメ
モリの位相値を加算してデータテーブルから色信号副搬
送波のデジタルデータであるデジタルキャリヤデータを
順次出力する色信号副搬送波形成手段を設け、ＣＣＤの
出力信号をデジタル映像信号に変換してノイズ除去やγ
補正、クランプレベルや白レベル調整などの信号処理を
施すデジタル信号処理手段を設け、このデジタル信号処
理手段の出力に垂直水平同期信号を重畳し、且つ、デジ
タルキャリヤデータも重畳してアナログ信号に戻すこと
より、カラーバースト信号を有するアナログコンポジッ
トビデオ信号を形成するビデオ信号形成手段を設けたカ
メラシステムとする。

【００１１】このように、ＣＣＤ駆動周波数と異なる周
波数の色信号副搬送波のデジタルデータを順次出力する
色信号副搬送波形成手段を設けたカメラシステムは、高
周波数であるクロック信号の発振回路を１つとして周波
数の異なるＣＣＤ駆動信号と色信号副搬送波とを形成す
ることができる。更に、本発明は、２次元ＣＣＤを組み
込んだ複数台のカメラヘッド部と、この複数台の各カメ
ラヘッド部に同期信号を送り、且つ、各カメラヘッド部
から出力されたＣＣＤの出力信号を各々処理すると共に
合成して一画面用のカラーコンポジットビデオ信号を形
成するカメラコントロールユニットと、により構成され
るカメラシステムであって、カメラコントロールユニッ
トに、ＣＣＤ駆動パルスに必要な周波数に対して一画面
における水平方向に表示する映像数の逓倍とした周波数
の基準クロック信号Ｆckを形成する発振回路を有すると
共に、基準クロック信号Ｆckを分周してＣＣＤ駆動パル
スに必要なメインクロック信号ｆckを形成し、且つ、メ
インクロック信号ｆckにより垂直水平同期信号を形成す
る基準同期信号形成手段と、各カメラヘッド部から出力
された各信号から同期信号を除去する一画面に表示する
映像の数に合わせた同期処理手段、及び、各同期処理手
段から出力された各信号をデジタル映像信号に変換する
デジタル信号処理手段とを有し、且つ、複数のデジタル
信号処理手段が出力する映像データを一水平走査時間毎
に切り換えて各々メモリに送る一画面に表示する垂直方
向の映像数の切換手段及び各切換手段からの映像データ
を各々記憶する複数のメモリと、基準クロック信号Ｆck
とメインクロック信号ｆckとを複数のメモリに出力して
読み出し信号の周波数を書き込み信号の周波数の逓倍と
し、複数個のメモリの映像データを続けて順次出力させ
るメモリ制御手段と、正弦関数のデータテーブル及び位
相データメモリと演算部とを備えて基準クロック信号Ｆ
ckにより演算部で位相データメモリの位相値を加算して
データテーブルから色信号副搬送波のデジタルデータで
あるデジタルキャリヤデータを順次出力する色信号副搬
送波形成手段とを備え、メモリから出力された映像デー
タに垂直水平同期信号を重畳し、且つ、デジタルキャリ
ヤデータも重畳してアナログ信号に戻すことによりカラ
ーバースト信号を有するアナログコンポジットビデオ信
号を形成するビデオ信号形成手段と、を有するカメラシ
ステムとする。尚、サインカーブやコサインカーブの分
割数（サンプリング数）をＮとすると、位相値Ｋは、Ｋ
＝（ｆsc／Ｆck）×Ｎとすることができる。

【００１２】このように、ＣＣＤ駆動周波数と異なる周
波数の色信号副搬送波のデジタルキャリヤデータを出力
する色信号副搬送波形成手段を設けたカメラシステム
は、基準クロック信号の発振回路を１つとし、周波数の
異なるＣＣＤ駆動信号とカラーバースト信号とを形成し
て複数台のカメラヘッド部から出力される信号を合成し
てカラーコンポジットビデオ信号を形成することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るカメラシステムの実
施の形態は、図１に示すように、４台の撮像用カメラ1
1,12,13,14をカメラヘッド部として有し、各カメラヘッ
ド部からの映像信号を合成してモニタ画面を４分割した
映像を表示するコンポジットビデオ信号を形成するカメ
ラコントロールユニット20を有する監視カメラシステム
である。

【００１４】このカメラコントロールユニット20は、基
準クロック信号Ｆckを発生する発振回路21やカメラヘッ
ド部とした４台の撮像用カメラ11,12,13,14に必要な同
期信号などを形成する基準同期信号形成手段23、各撮像
用カメラ11,12,13,14からの出力信号にデジタル信号処
理を施して映像データを形成するデジタル信号処理手段
41,42,43,44、映像データを記憶するメモリ26,27、該メ
モリ26,27に記憶した映像データを合成してアナログビ
デオ信号を形成するビデオ信号形成手段61などを有する
ものである。

【００１５】このカメラコントロールユニット20に組み
込む発振回路21は、撮像用カメラ11,12,13,14に使用し
たＣＣＤカメラにおけるＣＣＤの駆動周波数の２倍の周
波数を有する基準クロック信号Ｆckを発信する発振回路
21とし、この基準クロック信号Ｆckを基準同期信号形成
手段23やメモリ制御手段25及びビデオ信号形成手段61に
入力するものである。

【００１６】そして、この基準同期信号形成手段23で
は、基準クロック信号Ｆckを２分の１分周してＣＣＤ駆
動パルスの周波数に等しいメインクロック信号ｆckを形
成すると共に、ＮＴＳＣ規格に合わせて垂直同期信号Ｖ
及び水平同期信号Ｈを形成するものである。このメイン
クロック信号ｆck及び垂直同期信号Ｖや水平同期信号Ｈ
は、カメラヘッド部とした第１撮像用カメラ11乃至第４
撮像用カメラ14、及び、第１同期処理回路31乃至第４同
期処理回路34や第１デジタル信号処理手段41乃至第４デ
ジタル信号処理手段44、更に、第１切換手段51と第２切
換手段52やメモリ制御手段25にも入力するものである。

【００１７】従って、第１撮像用カメラ11乃至第４撮像
用カメラ14は、基準同期信号形成手段23からのメインク
ロック信号ｆckによりＣＣＤを駆動して光電変換により
映像信号を形成し、基準同期信号形成手段23からの垂直
水平同期信号に合わせてＣＣＤ出力としての映像信号を
カメラコントロールユニット20に出力することになる。

【００１８】尚、有効画素数を２５万画素とする２次元
ＣＣＤを用いた第１撮像用カメラ11乃至第４撮像用カメ
ラ14を駆動するシステムでは、メインクロック信号ｆck
の周波数を９．５３４９６４メガヘルツとし、基準クロ
ック信号Ｆckを１９．０６９９２８メガヘルツとしてい
る。そして、第１撮像用カメラ11はカメラコントロール
ユニット20の第１同期処理回路31に接続し、第２撮像用
カメラ12はカメラコントロールユニット20の第２同期処
理回路32に、第３撮像用カメラ13はカメラコントロール
ユニット20の第３同期処理回路33に、第４撮像用カメラ
14はカメラコントロールユニット20の第４同期処理回路
34に接続している。

【００１９】この第１同期処理回路31乃至第４同期処理
回路34の各同期処理回路31,32,33,34は、基準同期信号
形成手段23からの垂直水平同期信号やメインクロック信
号を用いて、各々各撮像用カメラ11,12,13,14から入力
されるＣＣＤ出力としての映像信号から同期信号を除去
し、各デジタル信号処理手段41,42,43,44に出力するも
のである。

【００２０】そして、第１同期処理回路31は第１デジタ
ル信号処理手段41を介して第１切換手段51に接続し、
又、第２同期処理回路32は第２デジタル信号処理手段42
を介して第１切換手段51に接続し、更に、第３同期処理
回路33は第３デジタル信号処理手段43を介して第２切換
手段52に接続し、第４同期処理回路34は第４デジタル信
号処理手段44を介して第２切換手段52に接続するもので
ある。

【００２１】この各デジタル信号処理手段41,42,43,44
は、各々同期処理回路31,32,33,34から入力される映像
信号をデジタル化し、クランプレベルや白レベルの調整
を施すととに輝度信号や色差信号によるデジタル映像デ
ータを形成するものである。又、第１デジタル信号処理
手段41及び第２デジタル信号処理手段42が接続された第
１切換手段51は第１メモリ26に接続し、第３デジタル信
号処理手段43及び第４デジタル信号処理手段44が接続さ
れた第２切換手段52は第２メモリ27に接続するものであ
り、この第１切換手段51及び第２切換手段52は一水平走
査時間毎に入力を切り換えて各メモリ26,27に映像デー
タを送るものである。

【００２２】従って、第１切換手段51は、第１撮像用カ
メラ11及び第２撮像用カメラ12が同期してＮＴＳＣ規格
のタイミングでＣＣＤ出力を出力しているとき、Ａフィ
ールドでは、第１デジタル信号処理手段41から出力され
る第１走査線の映像データを第１メモリ26に送り、続け
て第２デジタル信号処理手段42から出力される第３走査
線の映像データを第１メモリ26に送り、次に第１デジタ
ル信号処理手段41から出力される第５走査線の映像デー
タと第２デジタル信号処理手段42から出力される第７走
査線の映像データを第１メモリ26に送るものであり、
又、Ｂフィールドでは第１デジタル信号処理手段41から
出力される第２走査線の映像データに続けて第２デジタ
ル信号処理手段42から出力される第４走査線の映像デー
タを第１メモリ26に送り、次に第１デジタル信号処理手
段41から出力される第６走査線の映像データと第２デジ
タル信号処理手段42から出力される第８走査線の映像デ
ータを第１メモリ26に送るように、順次映像データとを
一水平走査線分づつ交互に第１メモリ26に送るものであ
る。

【００２３】又、第３デジタル信号処理手段43及び第４
デジタル信号処理手段44が接続された第２切換手段52
も、第１切換手段51と同様に、第３デジタル信号処理手
段43からの映像データと第４デジタル信号処理手段44か
らの映像データとを一水平走査線分づつ交互に第２メモ
リ27に送るものである。そして、この第１メモリ26や第
２メモリ27は、ファーストインファーストアウトのフレ
ームメモリを用いており、書き込み及び読み出しのタイ
ミング制御はメモリ制御手段25に制御されるものであ
り、第１メモリ26は第１切換手段51からの映像データ
を、又、第２メモリ27も同時にメモリ制御手段25に制御
されて第２切換手段52からの映像データを記憶するもの
である。

【００２４】この第１メモリ26や第２メモリ27を制御す
るメモリ制御手段25は、発振回路21が出力する基準クロ
ック信号Ｆckや、基準同期信号形成手段23が出力するメ
インクロック信号ｆck及び垂直同期信号や水平同期信号
が入力され、メインクロック信号ｆckを書き込みクロッ
ク信号とし、この書き込みクロック信号を垂直及び水平
同期信号により映像データのタイミングに合わせて第１
メモリ26や第２メモリ27に出力し、第１メモリ26及び第
２メモリ27に各々第１走査線の第１画素の映像データか
ら順次記憶させるものである。

【００２５】尚、画像の有効範囲を定め、最初の十数走
査線分の映像データや各水平走査線の最初の数十画素分
の映像データを除いて第１メモリ26や第２メモリ27に記
憶させることもある。そして、このメモリ制御手段25に
より第１メモリ26及び第２メモリ27から映像データをビ
デオ信号形成手段61に出力させるに際しては、基準クロ
ック信号Ｆckを読み出しクロック信号として第１メモリ
26及び第２メモリ27に出力するものである。従って、書
き込みクロック信号の２倍の周波数の読み出しクロック
信号を第１メモリ26や第２メモリ27に送り、読み出し速
度を書き込み速度の２倍としている。

【００２６】又、第１メモリ26や第２メモリ27に読み出
し制御信号を出力するに際し、２分の１フィールドタイ
ム毎に交互に第１メモリ26と第２メモリ27とに読み出し
制御信号を出力し、第１メモリ26の読み出し終了後に第
２メモリ27の読み出しを行うこととしている。このよう
に、第１メモリ26や第２メモリ27の読み出しクロック信
号の周波数を書き込みクロック信号の周波数の２倍と
し、一水平走査時間で二水平走査線分の映像データを読
み出し、この映像データをビデオ信号形成手段61により
アナログ映像信号とすれば、第１撮像用カメラ11で撮影
した映像の右に第２撮像用カメラ12で撮影した映像を並
べることができ、又、第１メモリ26に記憶した１フィー
ルド分の映像データを２分の１フィールドタイムで読み
出すことができることとなり、２分の１フィールドタイ
ムで１フィールド分の映像データを読み出せば、第１撮
像用カメラ11で撮影した映像と第２撮像用カメラ12で撮
影した映像とをモニタ画面の上半分に並べることができ
る。

【００２７】又、第２メモリ27からの映像データを第１
メモリ26の映像データに続けて同様に書き込みクロック
信号の２倍の周波数の読み出しクロック信号により読み
出す故、一水平走査時間で二水平走査線分の映像データ
をビデオ信号形成手段61に出力してアナログ映像信号を
形成し、第２メモリ27からの映像データによっても、第
３撮像用カメラ13で撮影した映像の右に第４撮像用カメ
ラ14で撮影した映像を並べ、且つ、２分の１フィールド
タイムで第２メモリ27に記憶した１フィールド分の映像
データを出力してモニタ画面の下半分に第３撮像用カメ
ラ13で撮影した映像と第４撮像用カメラ14で撮影した映
像とを並べることができる。

【００２８】そして、ビデオ信号形成手段61は、デジタ
ルエンコーダ63と基準クロック信号Ｆckに基づいて色信
号副搬送波のデータであるデジタルキャリヤデータを出
力する色信号副搬送波形成手段71及びデジタルアナログ
変換手段65とで構成し、第１メモリ26や第２メモリ27か
らの映像データの他、発振回路21が出力する基準クロッ
ク信号Ｆck及びやメモリ制御手段25から出力する同期信
号を入力するものである。

【００２９】そして、デジタルエンコーダ63は、第１メ
モリ26や第２メモリ27からの映像データを基準クロック
信号Ｆckに合わせてデジタル処理し、輝度信号や色差信
号成分の映像データへ映像データのタイミングに合わせ
てメモリ制御手段25からの垂直同期信号及び水平同期信
号を重畳し、又、色信号副搬送波形成手段71からのデジ
タルキャリヤデータＤscも水平同期信号のバーストフラ
グ期間に重畳してＮＴＳＣ規格のビデオ信号を形成し、
このデジタルビデオ信号をデジタルアナログ変換手段65
に出力するものである。そして、デジタルアナログ変換
手段65は、このデジタルビデオ信号をデジタルアナログ
変換してアナログビデオ信号とするものである。

【００３０】従って、このアナログビデオ信号は、映像
信号と垂直水平同期信号を有し、且つ、デジタルキャリ
ヤデータＤsc基づく色信号副搬送波によるカラーバース
ト信号も有するアナログビデオ信号として出力増幅器81
に出力することができるものである。この色信号副搬送
波形成手段71は、正弦関数であるサインカーブの１周期
を複数個サンプリングしたデジタル値の各値を記録した
データテーブルと、基準クロック信号Ｆckの１周期に対
応する色信号副搬送波ｆscの位相を記憶する位相データ
メモリと、位相データメモリに記憶された位相値を順次
加算してデータテーブルから所要のデータを読み出して
出力する演算部により形成している。

【００３１】即ち、図２に示すように、サインカーブを
例えば２６分割したサンプリングデータのデータテーブ
ルを形成し、このサインカーブを２６等分した各ポイン
トのデジタル値を１６進数で表したデータをデータテー
ブルとして色信号副搬送波形成手段71に記憶させておく
ものである。尚、図２に示したデータテーブルは、サイ
ンカーブのピーク・ツー・ピーク（−１から＋１）を２
５６分割して各ポイントの値を００［Ｈ］からＦＦ
［Ｈ］とする８ビットの数値としたものである。

【００３２】又、位相データメモリには、基準クロック
信号Ｆckの１周期が相当する色信号副搬送波ｆscにおけ
る位相の値を記憶させるものである。この位相値は、本
実施の形態では、前記サインカーブの分割数（サンプリ
ング数）に合わせた単位とし、前述のように、基準クロ
ック信号Ｆckに１９．０６９９２８メガヘルツを使用
し、サインカーブを２６分割している故、 位相値：Ｋ＝（ｆsc／Ｆck）×２６ ＝３．５７９５４５×２６÷１９．０６９９２８ ＝４．８８０３６２９４６３１ とし、この位相値Ｋを位相データメモリに記憶させてお
くものである。

【００３３】更に、演算部は、基準クロック信号Ｆckの
１パルス毎にこの位相値を順次加算する２６進の加算器
と、加算器の加算結果から小数点以下を切り捨ててデー
タテーブルの各ポイントを指定するテーブル指定回路
と、指定されたテーブルのデータをデジタルエンコーダ
63に出力するデータ出力回路で構成し、加算器は数十段
のフリップフロップにより、テーブル指定回路は各フリ
ップフロップの出力を論理演算する複数個の論理ゲート
により構成するものである。

【００３４】従って、この演算部では、加算器の初期値
を０とするようにしておけば、この加算器は基準クロッ
ク信号Ｆckの１パルス毎に位相データメモリに記憶させ
た「４．８８０３６２９４６３１」を順次加算し、図３
に示すように、基準クロック信号Ｆckの１パルス毎に、
「４．８８０３６２９４６３１」「９．７６０７２５８
９２６２」「１４．６４１０８８８３８９３」「１９．
５２１４５１７８２４５」「２４．４０１８１４７３１
５５」「３．２８２１７７６７７８６（２９．２８２１
７７６７７８６−２６）」「８．０１６２５４０６２４
１７」・・・・とした加算結果を演算するものである。

【００３５】尚、この加算器は、サインカーブの分割数
である２６に合わせた２６進の加算器としている故、２
６を越えたときは２６を減算した値を算出し、データテ
ーブルの値の範囲（０から２６）で位相値Ｋを順次算出
するものである。そして、テーブル指定回路は、加算器
の加算結果から小数点以下を切り捨てて整数とし、この
整数をポイント値としてデータ出力回路に出力し、デー
タ出力回路はこのポイント値のデータをデータテーブル
から読み出してデジタルエンコーダ63にデジタルキャリ
ヤデータＤscとして出力するものである。

【００３６】従って、この演算部は、加算器の値が
「４．８８０３６２９４６３１」のとき、テーブル指定
回路はポイント値「４」を出力し、データ出力回路は、
デジタルキャリヤデータＤscとして「Ｅ９［Ｈ］」（図
２参照）をデジタルエンコーダ63に出力し、加算器の値
が「９．７６０７２５８９２６２」のとき、テーブル指
定回路はポイント値「９」を出力し、データ出力回路は
デジタルエンコーダ63に「Ｅ９［Ｈ］」を出力し、加算
器の値が「１４．６４１０８８８３８９３」のとき、テ
ーブル指定回路は「１４」を、データ出力回路は「６１
［Ｈ］」を出力し、加算器の値が「１９．５２１４５１
７８２４５」のとき、テーブル指定回路は「１９」を、
データ出力回路は「０［Ｈ］」を出力し、加算器の値が
「２４．４０１８１４７３１５５」のとき、テーブル指
定回路は「２４」を、データ出力回路は「４４［Ｈ］」
を出力し、加算器の値が「３．２８２１７７６７７８
６」のとき、テーブル指定回路は「３」を、データ出力
回路は「Ｄ４［Ｈ］」を出力し、加算器の値が「８．０
１６２５４０６２４１７」のとき、テーブル指定回路は
「８」を、データ出力回路は「Ｆ７［Ｈ］」を出力する
ものであって、演算部は、サインカーブの１周期に５個
のデータとしたデジタルデータをデジタルキャリヤデー
タＤscとしてデジタルエンコーダ63に出力する。

【００３７】尚、デジタルデータによるサインカーブの
周波数は、３．５７９５４５メガヘルツとなるものであ
る。従って、このデジタルデータをデジタルキャリヤデ
ータＤscとしてデジタルエンコーダ63に出力し、発振回
路21からの基準クロック信号Ｆckに基づき、メモリ制御
手段25から入力される水平同期信号の直後にデジタルキ
ャリヤデータＤscを加えることにより、デジタル信号に
よる色信号副搬送波を形成することができる。

【００３８】尚、ＮＴＳＣ規格では、ＡフィールドとＢ
フィールドとでは位相が１８０度ずれているので、Ｂフ
ィールドではデジタルキャリヤデータの逆数（論理ＮＯ
Ｔ）を出力することで、１フレームの色搬送波を形成す
ることができる。そして、映像信号に同期信号や色信号
副搬送波を加えたデジタルビデオ信号をデジタルアナロ
グ変換手段65でアナログ信号に変換すれば、ＮＴＳＣ規
格のアナログビデオ信号を形成することができるもので
ある。

【００３９】又、ＰＡＬ方式では、データテーブルとし
て、サインカーブと９０度位相のずれた余弦関数である
コサインカーブのデータテーブルも設けておくことによ
り、同様にこのデータテーブルからのデジタルデータを
読み出して９０度位相のずれた２種類の同一周波数の信
号である色信号副搬送波を形成することができる。そし
て、データテーブルを形成するに際し、サインカーブや
９０度位相をずらしたコサインカーブの分割数（サンプ
リング数）は、２６個に限るものでなく、分割数Ｎを増
加させることにより、基準クロック信号Ｆckの周波数増
加と合わせて、一層精度の高い色信号副搬送波を形成す
るためのデジタルキャリヤデータＤscを形成することが
できる。

【００４０】更に、分割数Ｎを４の倍数とすれば、所定
のポイント値Ｐとこのポイント値ＰにＮ／４を加えた値
とによりデータを読み出せば、サインカーブのデータテ
ーブルを１つだけ形成しておく場合でも、９０度位相の
ずれた２つのデジタルキャリヤデータＤsc（サインカー
ブのデータとコサインカーブのデータ）を形成すること
ができる。

【００４１】そして、前述のように、位相値Ｋは基準ク
ロック信号Ｆckの周波数と色信号副搬送波ｆscの周波数
との比により定まり、データテーブルのポイント値を求
めるためにはサインカーブの分割数を乗じれば足りるも
のである。そして、基準クロック信号Ｆckの周波数は２
次元ＣＣＤの画素数などにより定まり、分割数Ｎは予め
定めておくものであるから、基準クロック信号Ｆckの周
波数及び分割数Ｎは各カメラコントロールユニット20に
より定められているものである。

【００４２】従って、位相値Ｋを、 Ｋ＝（ｆsc／Ｆck）×Ｎ により求めておくことができるものである。このため、
３５万画素のＣＣＤを用いる場合、発振回路21で形成す
る基準クロック信号Ｆckの周波数を２７メガヘルツとし
て求め、又、３８万画素のＣＣＤを用いる場合、基準ク
ロック信号Ｆckの周波数を２８．６３６３６３メガヘル
ツとして求めておき、位相データメモリとしてリードオ
ンリメモリなどの不揮発性メモリに記憶させておくこと
により、種々の画素数の２次元ＣＣＤを用いる監視カメ
ラシステムなどに利用できるものである。

【００４３】このように、当該カメラコントロールユニ
ット20は、デジタルエンコーダ63で色信号副搬送波や同
期信号により映像データからデジタルビデオ信号を形成
し、デジタルエンコーダ63で信号処理を行った後、デジ
タルエンコーダ63から出力されるデジタルビデオ信号を
デジタルアナログ変換手段65に入力し、デジタルアナロ
グ変換手段65では、デジタルビデオ信号をアナログビデ
オ信号に変換し、且つ、ノイズ除去や適宜の増幅を行っ
てビデオ信号形成手段61から出力するものである。

【００４４】そして、このビデオ信号形成手段61から出
力されたアナログビデオ信号は、更に出力増幅器81で増
幅して所定の電圧とし、ＮＴＳＣ規格のアナログビデオ
信号を出力端子85から出力するものとしている。従っ
て、この出力端子85から出力されるビデオ信号は、通常
のモニタ装置に入力することにより画面を４分割して第
１撮像用カメラ11乃至第４撮像用カメラ14で撮影した４
個の画像を同時に表示するビデオ信号とされるものであ
る。

【００４５】又、このカメラシステムは、第１撮像用カ
メラ11乃至第４撮像用カメラ14のＣＣＤを駆動する駆動
パルスの周波数の２倍の周波数とする基準クロック信号
Ｆckを発振回路21で形成し、この基準クロック信号Ｆck
を２分の１分周してＣＣＤの駆動やＣＣＤ出力である映
像信号の信号処理に必要なメインクロック信号ｆckを形
成し、更にメインクロック信号ｆckに基づいて垂直同期
信号や水平同期信号も形成し、又、基準クロック信号Ｆ
ckにより色信号副搬送波を形成するデジタルキャリヤデ
ータを形成して合成するものであり、１つの発振回路21
で形成する所定周波数の信号により必要な周波数の全て
の信号を形成するため、近接した周波数のクロック系統
を引き回して相互に信号の影響が発生することを防止で
きる。

【００４６】尚、図１に示したカメラシステムは、４台
のカメラヘッド部としての撮像用カメラを有するシステ
ムであるも、カメラヘッド部に１台の撮像用カメラを用
いるカメラシステムにおいても、ＣＣＤ出力に適宜のデ
ジタル処理を施す信号処理をしてアナログ変換によりＮ
ＴＳＣ規格のアナログビデオ信号を形成するに際し、発
振手段としての発振回路21でＣＣＤ駆動用の基準クロッ
ク信号ｆckを形成し、基準クロック信号ｆckによりＣＣ
Ｄを駆動してカメラヘッド部から映像信号を出力させ、
同期処理回路やデジタル信号処理手段、及び、デジタル
エンコーダ63で信号処理を施し、又、ＣＣＤ駆動周波数
のクロック信号ｆckを色信号副搬送波形成手段71に入力
し、色信号副搬送波形成手段71でデータテーブルを用い
る演算部によりデジタルキャリヤデータＤscを形成し、
このデジタルキャリヤデータＤscをデジタル信号処理手
段からの映像データにデジタルエンコーダ63で合成し、
更にデジタルアナログ変換手段65でアナログ変換を施し
て色信号副搬送波を有する映像信号を形成すれば、ＣＣ
Ｄ駆動周波数のクロック信号を形成する発振回路21とは
別の色信号副搬送波形成用の１４．３１８１８メガヘル
ツの発振回路を用いる必要がなく、単一のクロック系統
とするカメラシステムとすることができる。

【００４７】又、カメラヘッド部としての撮像用カメラ
は、１台や４台に限るものでなく、例えばカメラヘッド
部を９台とし、フレームメモリを３個設けることにより
各フレームメモリに３台のカメラヘッド部からの映像信
号を記憶させ、読み出しクロックを書き込みクロックの
３倍の周波数とすることにより一画面を９分割するアナ
ログコンポジットビデオ信号を形成することもある。

【００４８】このように、各フレームメモリの読み出し
クロックに用いる基準クロック信号Ｆckを各フレームメ
モリの書き込みクロックやＣＣＤ駆動用のクロックとす
るメインクロック信号ｆckの逓倍とし、一画面に所要個
数のカメラヘッド部で撮影した画像を同時に表示するこ
とが可能であるも、各カメラヘッド部で撮影した画像の
内容を確認しつつ複数の画面を同時にモニタする監視カ
メラシステムとしては、一般に多用されているＮＴＳＣ
規格のモニタ装置の大きさでは、４台程度のカメラヘッ
ド部を用いて４画面表示のビデオ信号とすることが好ま
しい。

【００４９】即ち、４台のカメラヘッド部11,12,13,14
から出力されたＣＣＤの出力信号を各々処理すると共に
合成して一画面用のカラーコンポジットビデオ信号を形
成するカメラシステムとして、ＣＣＤ駆動パルス必要な
周波数の２倍の周波数の基準クロック信号Ｆckを形成す
る発振回路21と基準クロック信号Ｆckを２分の１分周し
てメインクロック信号ｆckを形成する基準同期信号形成
手段23と、更に基準クロック信号Ｆckに基づいて色信号
副搬送波周波数ｆscを形成するデジタルキャリヤデータ
を順次出力する色信号副搬送波形成手段71を有するカメ
ラシステムとするものは、複数台のカメラヘッド11〜14
で撮影した映像信号の画像処理を行うに際し、単一周波
数の基準クロック信号Ｆckを分周して必要な基準周波数
信号を全て形成することができ、複数の映像信号を処理
するシステム内に高周波数にして異なる周波数のクロッ
ク系統を設ける必要がなく、クロック信号相互の影響に
よる弊害を無くし、各映像の確認を行いやすい複数の映
像として４個の映像を同時に表示するシステムを小型に
まとめる設計製造を容易とすることができることにな
る。

【００５０】

【発明の効果】

【００５１】請求項１に記載した本発明は、ＣＣＤの駆
動パルスに必要な周波数のメインクロック信号ｆckを形
成する発振手段を有すると共に、メインクロック信号ｆ
ckに基づいて色信号副搬送波周波数ｆscのデジタルデー
タを順次出力する色信号副搬送波形成手段を有するカメ
ラシステムとするものである。従って、クロック信号を
出力する発振手段を１つとしてＣＣＤ駆動信号と色信号
副搬送波とを形成し、システム内に高周波数にして異な
る周波数のクロック系統を設ける必要がなく、システム
の設計製造を容易とし、監視カメラシステムなどの小型
のカメラシステムとすることが容易にできる。

【００５２】そして、請求項２に記載した発明は、複数
台のカメラヘッド部から出力されたＣＣＤの出力信号を
各々処理すると共に合成して一画面用のカラーコンポジ
ットビデオ信号を形成するカメラシステムであって、Ｃ
ＣＤ駆動パルス必要な周波数の逓倍の周波数の基準クロ
ック信号Ｆckを形成する発振回路と基準クロック信号Ｆ
ckを分周してメインクロック信号ｆckを形成する基準同
期信号形成手段と、更に基準クロック信号Ｆckに基づい
て色信号副搬送波周波数ｆscを形成するデジタルキャリ
データを順次出力する色信号副搬送波形成手段を有する
カメラシステムとするものである。

【００５３】従って、複数台のカメラヘッドで撮影した
映像信号の画像処理を行うに際し、単一周波数の基準ク
ロック信号Ｆckを分周して必要な基準周波数信号を全て
形成することができ、複数の映像信号を処理するシステ
ム内に高周波数にして異なる周波数のクロック系統を設
ける必要がなく、クロック信号相互の影響による弊害を
無くし、小型のシステムとしての監視カメラシステムな
どの設計製造を容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカメラシステムの実施の形態を示
すブロック図。

【図２】デジタルキャリヤデータの一例を示す図。

【図３】色信号副搬送波と基準クロック信号との対比の
一例を示す図。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４ 撮像用カメラ ２０ カメラコントローラ ２１ 発振回路 ２３ 基準同期信
号形成手段 ２５ メモリ制御手段 ２６，２７ メモリ ３１，３２，３３，３４ 同期処理回路 ４１，４２，４３，４４ デジタル信号処理手段 ５１，５２ 切換手段 ６１ ビデオ信号形成手段 ６３ デジタルエンコーダ ６５ デジタル
アナログ変換手段 ７１ 色信号副搬送波形成手段 ８１ 出力増幅器 ８５ 出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/44 - 9/78 H04N 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元ＣＣＤを組み込んだカメラヘッド
   部と、このカメラヘッド部にクロック信号を送り且つ２
   次元ＣＣＤの出力信号を処理してカラーコンポジットビ
   デオ信号を形成するカメラコントロールユニットとで構
   成されるカメラシステムであって、カメラコントロール
   ユニットに、ＣＣＤの駆動パルスに必要な周波数のメイ
   ンクロック信号ｆckを形成する発振手段を有すると共
   に、正弦関数の値を記憶させたデータテーブル及び位相
   データメモリと演算部とを備えてメインクロック信号ｆ
   ckにより演算部で位相データメモリの位相値を順次加算
   してデータテーブルに記憶した色信号副搬送波のデジタ
   ルデータであるデジタルキャリヤデータを順次出力する
   色信号副搬送波形成手段を有し、ＣＣＤの出力信号をデ
   ジタル映像信号に変換してノイズ除去やγ補正、クラン
   プレベルや白レベル調整などの信号処理を施すデジタル
   信号処理手段を有し、このデジタル信号処理手段の出力
   に垂直水平同期信号を重畳し、且つ、デジタルキャリヤ
   データを重畳してアナログ映像信号に戻すことにより、
   カラーバースト信号を有するアナログコンポジットビデ
   オ信号を形成するビデオ信号形成手段を有することを特
   徴とするカメラシステム。
2. 【請求項２】 ２次元ＣＣＤを組み込んだ複数台のカメ
   ラヘッド部と、この複数台の各カメラヘッド部に同期信
   号を送り、且つ、各カメラヘッド部から出力されたＣＣ
   Ｄの出力信号を各々処理すると共に合成して一画面用の
   カラーコンポジットビデオ信号を形成するカメラコント
   ロールユニットとで構成されるカメラシステムであっ
   て、カメラコントロールユニットに、ＣＣＤ駆動パルス
   に必要な周波数に対して一画面における水平方向に表示
   する映像数の逓倍とした周波数の基準クロック信号Ｆck
   を形成する発振回路を有すると共に、基準クロック信号
   Ｆckを分周してＣＣＤ駆動パルスに必要なメインクロッ
   ク信号ｆckを形成し、且つ、メインクロック信号ｆckに
   より垂直水平同期信号を形成する基準同期信号形成手段
   と、各カメラヘッド部から出力された各信号から同期信
   号を除去する一画面に表示する映像の数に一致した個数
   の同期処理手段、及び、該同期処理手段から の信号を各
   々デジタル映像信号に変換するデジタル信号処理手段と
   を有し、且つ、複数のデジタル信号処理手段が出力する
   映像データを一水平走査時間毎に切り換えて各々メモリ
   に送る一画面に表示する垂直方向の映像数と同数の切換
   手段及び各切換手段からの映像データを各々記憶する複
   数のメモリと、基準クロック信号Ｆckとメインクロック
   信号ｆckとを該複数のメモリに出力して読み出し信号の
   周波数を書き込み信号の周波数の逓倍とし、複数個のメ
   モリの映像データを続けて順次出力させるメモリ制御手
   段と、正弦関数のデータテーブル及び位相データメモリ
   と演算部とを備えて基準クロック信号Ｆckにより演算部
   で位相データメモリの位相値を加算してデータテーブル
   から色信号副搬送波のデジタルデータであるデジタルキ
   ャリヤデータを順次出力する色信号副搬送波形成手段と
   を備え、メモリから出力されたデジタル映像データに垂
   直水平同期信号を重畳し、且つ、デジタルキャリヤデー
   タも重畳してアナログ映像信号に戻すことにより、カラ
   ーバースト信号を有するアナログコンポジットビデオ信
   号を形成するビデオ信号形成手段と、を有することを特
   徴とするカメラシステム。