JP4834599B2 - ヘッド分離型カメラ装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、カメラヘッドとＣＣＵ（camera control unit）とが分離されたヘッド分離型カメラ装置及びその制御方法に関する。

周知のように、首記の如きヘッド分離型カメラ装置は、例えばＣＣＤ（charge coupled device）等の固体撮像素子を内蔵したカメラヘッドと、このカメラヘッドの固体撮像素子に対して駆動用制御信号を与えるとともに、固体撮像素子の出力に信号処理を施して映像信号を得るＣＣＵとがそれぞれ別体に構成されており、両者が複数の信号ラインを束ねたカメラケーブルを介して接続される構成となっている。

ところで、近年では、ヘッド分離型カメラ装置に対して、より一層の高機能化及び高性能化のための改良が施されるのに伴ない、カメラヘッドとＣＣＵとの間で伝送される信号の種類やビット数が格段に増加してきている。このため、カメラケーブルの信号ライン数が増大し、カメラケーブルとカメラヘッドとを接続するためのコネクタも、その端子数が増加して大型化している。

一般的に、ヘッド分離型カメラ装置は、人間が入ることのできない狭小領域の点検等を行なうことを目的として開発されているため、そのカメラヘッドを可能な限り小型化することが望まれている。このため、カメラケーブルと接続するためのコネクタが大型化することは、カメラヘッドの小型化を阻害する要因となるため、避けなければならない重要な課題となっている。

特許文献１には、ヘッド側で撮像素子固有の調整値を持ち、この調整値を水平駆動パルスやＣＤＳ回路用サンプルホールドパルス等の高速パルスに直流電圧として重畳し、それをＣＣＵ側で検波し各回路制御用電圧として利用することにより、ケーブル芯数を増加させることなく、ヘッドとＣＣＵとのペアリングフリーを可能とするようにした構成が開示されている。
特開２００２−１８５８２８号公報

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、カメラヘッドとＣＣＵとを接続するカメラケーブルの信号ライン数の削減を図り、ひいてはカメラヘッドの小型化を効果的に促進させることを可能とするヘッド分離型カメラ装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

この発明に係るヘッド分離型カメラ装置は、固体撮像素子を備えたカメラヘッドとカメラコントロールユニットとをカメラケーブルで接続し、カメラコントロールユニットで生成されカメラケーブルを介して供給される制御信号に基づいて、カメラヘッドが固体撮像素子に与えるフィールドシフトパルスを生成するようにしたものを対象としている。

そして、カメラコントロールユニットは、フレーム周期で第１の極性から第２の極性に反転され、かつ、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が、フィールドシフトパルスの発生タイミングを含まない第１の期間と、当該第１の期間よりも長く前記フィールドシフトパルスの発生タイミングを含んでそのマスクを指示する第２の期間とに選択的に設定される制御信号を生成する第１の生成手段を備え、カメラケーブルは、カメラコントロールユニットの第１の生成手段で生成された制御信号をカメラヘッドに伝送するための１本の信号ラインを備え、カメラヘッドは、カメラケーブルを介して供給された制御信号のうち、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が第１の期間に設定されているフレームに対応する期間に、フィールドシフトパルスを発生する第２の生成手段を備えるようにしたものである。

また、この発明に係るヘッド分離型カメラ装置の制御方法は、固体撮像素子を備えたカメラヘッドとカメラコントロールユニットとをカメラケーブルで接続し、カメラコントロールユニットで生成されカメラケーブルを介して供給される制御信号に基づいて、カメラヘッドが固体撮像素子に与えるフィールドシフトパルスを生成するようにしたヘッド分離型カメラ装置の制御方法を対象としている。

そして、カメラコントロールユニットは、フレーム周期で第１の極性から第２の極性に反転され、かつ、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が、フレーム内におけるフィールドシフトパルスの発生タイミングを含まない第１の期間と、当該第１の期間よりも長く前記フレーム内におけるフィールドシフトパルスの発生タイミングを含んでそのマスクを指示する第２の期間とに選択的に設定される制御信号を生成し、カメラケーブルは、カメラコントロールユニットで生成された制御信号を１本の信号ラインでカメラヘッドに伝送し、カメラヘッドは、カメラケーブルを介して供給された制御信号のうち、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が第１の期間に設定されているフレームに対応する期間に、フィールドシフトパルスを発生するようにしたものである。

上記した発明によれば、カメラコントロールユニットで生成された制御信号を１本の信号ラインでカメラヘッドに伝送し、カメラヘッドが制御信号からフィールドシフトパルスを生成するようにしたので、カメラヘッドとＣＣＵとを接続するカメラケーブルの信号ライン数の削減を図り、ひいてはカメラヘッドの小型化を効果的に促進させることが可能となる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明するヘッド分離型カメラの全体的な構成を示している。すなわち、このヘッド分離型カメラは、カメラヘッド１１とＣＣＵ１２とをカメラケーブル１３で接続する構成となされている。

このうち、カメラヘッド１１は、固体撮像素子としてＣＣＤ１４を内蔵している。このＣＣＤ１４は、ＣＣＤ駆動制御部１５から出力される２種類の水平転送信号Ｈ１，Ｈ２及び４種類の垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４に基づいて撮像処理を行ない、ＲＧＢ信号を出力している。

ここで、ＣＣＤ駆動制御部１５は、入力端子１６を介してクロックを入力し、入力端子１７を介して水平同期信号を入力し、入力端子１８を介して制御信号を入力している。この場合、入力端子１８を介して供給された制御信号は、ＣＣＤ駆動制御部１５内の信号変換部１９に供給されてフィールドシフトパルスに変換される。

そして、このＣＣＤ駆動制御部１５は、入力端子１６，１７を介して供給されたクロック及び水平同期信号と、信号変換部１９で生成されたフィールドシフトパルスとに基づいて、上記水平転送信号Ｈ１，Ｈ２及び垂直転送信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を生成し、ＣＣＤ１４に出力している。

このＣＣＤ１４から出力されたＲＧＢ信号は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２０に供給される。このＣＤＳ回路２０は、ＣＣＤ駆動制御部１５で生成されるＣＤＳ回路用サンプルホールドパルスＳＨＰ，ＳＨＤに基づいて、入力されたＲＧＢ信号に対してオフセット補正処理を施し、オフセット補正処理後のＲＧＢ信号を出力端子２１に供給している。

また、このカメラヘッド１１は、そのＣＣＤ１４に固有な各種調整用の情報を記憶した情報記憶部として、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read only memory）２２を内蔵している。このＥＥＰＲＯＭ２２は、信号生成部２３から供給されたクロック及びロード（load）信号と、入出力端子２４を介して供給されたデータとに基づいて記憶情報を読み出し、入出力端子２４を介して出力している。

この場合、上記信号生成部２３は、入力端子２５を介して制御信号を入力している。そして、この信号生成部２３は、入力された制御信号からクロック及びロード信号をそれぞれ生成し、ＥＥＰＲＯＭ２２に出力している。

一方、上記ＣＣＵ１２は、制御部２６によって、その全ての動作が統括的に制御されている。この制御部２６は、ＣＰＵ（central processing unit）等を内蔵しており、入力端子２７を介して外部から供給される制御情報を受けて、その制御内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。

この制御部２６によって制御されるタイミング生成部２８は、上記ＣＣＤ駆動制御部１５に与えるクロック及び水平同期信号を生成している。このタイミング生成部２８によって生成されたクロック及び水平同期信号は、それぞれ出力端子２９，３０から出力され、カメラケーブル１３を介してカメラヘッド１１の入力端子１６，１７に入力される。

また、このタイミング生成部２８は、信号生成部３１を備えている。この信号生成部３１は、ＣＣＤ駆動制御部１５の信号変換部１９に与える制御信号を生成している。この信号生成部３１によって生成された制御信号は、出力端子３２から出力され、カメラケーブル１３を介してカメラヘッド１１の入力端子１８に入力される。

さらに、上記制御部２６によって制御される信号生成部３３は、上記信号生成部２３に与える制御信号を生成している。この信号生成部３１によって生成された制御信号は、出力端子３４から出力され、カメラケーブル１３を介してカメラヘッド１１の入力端子２５に入力される。

また、この制御部２６は、上記ＥＥＰＲＯＭ２２に与えるデータも生成している。この制御部２６によって生成されたデータは、入出力端子３５から出力され、カメラケーブル１３を介してカメラヘッド１１の入力端子２４に入力される。なお、ＥＥＰＲＯＭ２２から読み出したデータは、入出力端子２４から出力され、カメラケーブル１３を介してＣＣＵ１２の入出力端子３５に入力される。

さらに、上記ＣＣＵ１２は、カメラヘッド１１の出力端子２１から出力され、カメラケーブル１３を介して伝送されたＲＧＢ信号が供給される入力端子３６を備えている。この入力端子３６に供給されたＲＧＢ信号は、Ａ／Ｄ（analog／digital）変換部３７によりデジタル化され、映像処理部３８に供給されて所定の映像信号処理が施された後、Ｄ／Ａ変換部３９でアナログ化され、出力端子４０から出力される。

ここで、図１に示したヘッド分離型カメラにおける特徴的な点について説明する。すなわち、第１の特徴点は、ＣＣＵ１２のタイミング生成部２８が備える信号生成部３１で制御信号を生成し、この制御信号を出力端子３２と入力端子１８との間の１本の信号ラインを介してカメラヘッド１１に伝送し、カメラヘッド１１のＣＣＤ駆動制御部１５が備える信号変換部１９でフィールドシフトパルスに変換していることである。

また、第２の特徴点は、ＣＣＵ１２の信号生成部３３で制御信号を生成し、この制御信号を出力端子３４と入力端子２５との間の１本の信号ラインを介してカメラヘッド１１に伝送し、カメラヘッド１１の信号生成部２３でクロックとロード信号とを生成していることである。

まず、上記した第１の特徴点について説明する。すなわち、本来、カメラヘッド１１のＣＣＤ駆動制御部１５では、図２（ａ）に示すように１フレーム毎にＬ（low）レベルのパルスを発生するフレームパルス（垂直同期信号）と、同図（ｂ）に示すように、フィールドシフトパルスのマスクを指示するフレーム期間にＨ（high）レベルとなるマスク信号とから、同図（ｃ）に示すようなフィールドシフトパルスを生成している。

要するに、このフィールドシフトパルスは、マスク信号のＬレベル期間に、フレームパルスの立下りから、予め設定された第１の時間Ｔ１の経過後と、この第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２の経過後とに、それぞれＨレベルのパルスを発生させるようにしたものである。なお、Ｈレベルのパルスを２回発生させているのは、ＣＣＤ１４をインターレース駆動させているためである。

このため、本来であれば、ＣＣＵ１２のタイミング生成部２８がフレームパルスとマスク信号とを生成し、それらを別々の信号ラインを介してカメラヘッド１１に伝送し、カメラヘッド１１のＣＣＤ駆動制御部１５がフレームパルスとマスク信号とからフィールドシフトパルスを生成することになる。つまり、フレームパルスとマスク信号とを伝送するために２本の信号ラインが必要となる。

これに対し、図１に示したヘッド分離型カメラでは、ＣＣＵ１２のタイミング生成部２８が備える信号生成部３１で生成した制御信号を、１本の信号ラインでカメラヘッド１１に伝送し、カメラヘッド１１のＣＣＤ駆動制御部１５が備える信号変換部１９でフィールドシフトパルスに変換している。このように、１本の信号ラインで制御信号を伝送することにより、カメラヘッド１１側でフィールドシフトパルスを生成することができるため、カメラケーブル１３の信号ライン数の削減を図り、カメラヘッド１１の小型化を促進させることができるようになる。

図３は、ＣＣＵ１２のタイミング生成部２８が備える信号生成部３１の一例を示している。すなわち、入力端子３１ａには、一定周波数のクロックが供給されている。このクロックとしては、例えば１１２４周期が１フレーム期間に等しくなるものが使用される。そして、この入力端子３１ａに供給されたクロックは、カウンタ３１ｂに供給されてアップカウントされる。

このカウンタ３１ｂは、０〜１１２４を繰り返し循環カウントする。このカウンタ３１ｂのカウント値は、３つの比較器３１ｃ，３１ｄ，３１ｅの各一方の入力端に供給されている。そして、比較器３１ｃ，３１ｄ，３１ｅの各他方の入力端には、「０」，「１９４」，「７００」なる値が設定されている。

ここで、比較器３１ｃは、カウンタ３１ｂのカウント値が０以上のときＨレベルを出力し、比較器３１ｄは、カウンタ３１ｂのカウント値が１９４以上のときＨレベルを出力し、比較器３１ｅは、カウンタ３１ｂのカウント値が７００以上のときＨレベルを出力するように動作する。

そして、比較器３１ｃ，３１ｄの各出力は、ナンド回路３１ｆに供給される。すると、ナンド回路３１ｆは、図４（ａ）に示すように、カウンタ３１ｂのカウント値が０以上で１９４未満のときＬレベルを出力する。このナンド回路３１ｆの出力は、取りも直さず、フレームパルスとなっている。

また、入力端子３１ｇには、図４（ｂ）に示すように、タイミング生成部２８内で通常に生成されるマスク信号が供給されている。そして、この入力端子３１ｇに供給されたマスク信号と、上記比較器３１ｅの出力とは、ナンド回路３１ｈに供給される。すると、ナンド回路３１ｈは、カウンタ３１ｂのカウント値が７００未満で、マスク信号がＨレベルのときＬレベルを出力する。

ここで、上記ナンド回路３１ｆ，３１ｈの各出力は、アンド回路３１ｉに供給される。これにより、アンド回路３１ｉからは、図４（ｃ）に示すように、カウンタ３１ｂのカウント値が０になる毎に、つまり、１フレーム毎に立下るフレームパルスの要素と、マスク信号がＨレベルのときだけ、カウンタ３１ｂのカウント値が０以上で７００未満（この期間は図２に示した第２の時間Ｔ２よりも長く設定されている）のときにＬレベルとなるマスク信号の要素（極性は本来のマスク信号と反転している）とを合わせ持った制御信号が生成され、出力端子３１ｊを介して取り出されることになる。

図５は、カメラヘッド１１のＣＣＤ駆動制御部１５が備える信号変換部１９の一例を示しており、図６示すタイミング図とともに説明する。なお、図６（ａ）〜（ｈ）は、図５の（ａ）〜（ｈ）点のタイミングを示している。すなわち、入力端子１９ａには、図６（ａ）に示すような制御信号［ＣＣＵ１２から供給されたもので、図４（ｃ）に示したものと同じ］が供給される。

この入力端子１９ａに供給された制御信号は、ラッチ回路１９ｂに供給されて、１１２４周期が１フレーム期間に対応するクロックの立上がりでラッチされることにより、図６（ｂ）に示すように１クロック周期分シフトされる。そして、入力端子１９ａに供給された制御信号と、ラッチ回路１９ｂにラッチされた制御信号とは、アンド回路１９ｃに供給される。

これにより、アンド回路１９ｃからは、図６（ｃ）に示すように、入力端子１９ａに供給された制御信号の立下りから、１クロック周期分だけＨレベルとなるパルスが発生される。そして、このアンド回路１９ｃから出力されたＨレベルパルスは、ラッチ回路１９ｄに供給されて、１１２４周期が１フレーム期間に対応するクロックの立上がりでラッチされることにより、図６（ｄ）に示すように１クロック周期分シフトされる。

その後、このラッチ回路１９ｄから出力されるＨレベルパルスは、図６（ｅ）に示すように、比較器１９ｅから１フレーム毎に出力される１クロック周期分のＨレベルパルスとともに、アンド回路１９ｆに供給される。このため、アンド回路１９ｆからは、図６（ｆ）に示すように、入力端子１９ａに供給された制御信号の立下りから１クロック周期分遅れたタイミングで、１クロック周期分のHレベルパルスが出力されることになる。

そして、このアンド回路１９ｆから出力されるＨレベルパルスは、１１２４周期が１フレーム期間に対応するクロックをアップカウントするカウンタ１９ｇに、クリアパルスとして供給される。このため、カウンタ１９ｇは、クロックを０〜１１２４まで繰り返し循環カウントすることになる。

ここで、上記比較器１９ｅは、このカウンタ１９ｇのカウント値と「１１２４」なる設定値とを比較し、カウンタ１９ｇのカウント値が１１２４に達したときだけ１クロック周期分のHレベルパルスを出力している。

また、上記カウンタ１９ｇのカウント値は、比較器１９ｈの一方の入力端に供給されている。この比較器１９ｈの他方の入力端には、「１００〜２００」と「５００〜６００」とが設定されている。そして、この比較器１９ｈは、図６（ｇ）に示すように、カウンタ１９ｇのカウント値が１００〜２００の期間と５００〜６００の期間のときにＨレベルを出力するように動作する。

その後、比較器１９ｈの出力と入力端子１９ａに供給された制御信号とがアンド回路１９ｉに入力される。これにより、アンド回路１９ｉからは、図６（ｈ）に示すように、制御信号のＬレベル期間に比較器１９ｈから出力されるＨレベルパルスはマスクされ、ここに、図２（ｃ）に示したフィールドシフトパルスが生成されて、出力端子１９ｊから取り出されるようになる。

次に、上記した第２の特徴点について説明する。すなわち、本来であれば、ＣＣＵ１２の制御部２６がＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックとロード信号とを生成し、それらを別々の信号ラインを介してカメラヘッド１１に伝送し、カメラヘッド１１のＥＥＰＲＯＭ２２に供給することになる。つまり、クロックとロード信号とを伝送するために２本の信号ラインが必要となる。

これに対し、図１に示したヘッド分離型カメラでは、ＣＣＵ１２の信号生成部３３で生成した制御信号を、１本の信号ラインでカメラヘッド１１に伝送し、カメラヘッド１１の信号生成部２３でクロックとロード信号とを生成している。このように、１本の信号ラインで制御信号を伝送することにより、カメラヘッド１１側でクロックとロード信号とを生成することができるため、カメラケーブル１３の信号ライン数の削減を図り、カメラヘッド１１の小型化を促進させることができるようになる。

図７は、ＣＣＵ１２の信号生成部３３の一例を示している。すなわち、入力端子３３ａには、一定周波数のクロックが供給されている。このクロックとしては、例えば１９９周期が上記ＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックの１周期に等しくなるものが使用される。そして、この入力端子３３ａに供給されたクロックは、カウンタ３３ｂに供給され、その立ち上がりでアップカウントされる。

このカウンタ３３ｂは、０〜１９９を繰り返し循環カウントする。つまり、このカウンタ３３ｂの循環カウント周期は、ＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックの１周期に等しくなっている。このカウンタ３３ｂのカウント値は、３つの比較器３３ｃ，３３ｄ，３３ｅの各一方の入力端に供給されている。そして、比較器３３ｃ，３３ｄ，３３ｅの各他方の入力端には、「１９９」，「２０」，「１９０」なる値が設定されている。

ここで、比較器３３ｃは、カウンタ３３ｂのカウント値が１９９以上のときＬレベルを出力し、比較器３３ｄは、カウンタ３３ｂのカウント値が２０未満のときＨレベルを出力し、比較器３３ｅは、カウンタ３３ｂのカウント値が１９０未満のときＨレベルを出力するように動作する。

そして、比較器３３ｃの出力は、カウンタ３３ｆに供給されてアップカウントされる。このカウンタ３３ｆは、比較器３３ｃの出力がＬレベルからＨレベルに立上がったとき、つまり、カウンタ３３ｂのカウント値が１９９から０になったとき＋１されるもので、０〜１０を繰り返し循環カウントしている。

このカウンタ３３ｆのカウント値は、比較器３３ｇの一方の入力端に供給されている。この比較器３３ｇの他方の入力端には、「１〜７」なる値が設定されている。そして、この比較器３３ｇは、カウンタ３３ｆのカウント値が１〜７のときＨレベルを出力するように動作する。

その後、比較器３３ｄ，３３ｇの各出力は、アンド回路３３ｈに供給される。これにより、アンド回路３３ｈからは、立上がりがＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックの１周期に等しい周期を有し、カウンタ３３ｆのカウント値が１〜７のときに、カウンタ３３ｂのカウント値が０以上で２０未満のときＨレベルとなる信号が出力される。

また、比較器３３ｅ，３３ｇの各出力は、アンド回路３３ｉに供給される。これにより、アンド回路３３ｉからは、立上がりがＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックの１周期に等しい周期を有し、カウンタ３３ｆのカウント値が８，９，１０，０のときに、カウンタ３３ｂのカウント値が０以上で１９０未満のときＨレベルとなる信号が出力される。そして、各アンド回路３３ｈ，３３ｉの出力がオア回路３３ｊで論理加算されることにより制御信号が生成され、出力端子３３ｋから取り出されるようになる。

ここで、図８（ａ）は、本来、ＥＥＰＲＯＭ２２に与えるロード信号を示し、同図（ｂ）は、本来、ＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックを示している。肝要な点は、クロックが一定の周期で立上がっている点と、このクロックの７周期分に渡ってロード信号がＬレベルになっていることである。つまり、このような形態のクロックとロード信号とをＥＥＰＲＯＭ２２に与える必要があるということである。

図７に示した信号生成部３３によれば、図８（ｃ）に示すように、カウンタ３３ｆのカウント値が１〜７の期間にカウンタ３３ｂのカウント値が０以上で２０未満のときＨレベルとなる信号と、カウンタ３３ｆのカウント値が８，９，１０，０の期間にカウンタ３３ｂのカウント値が０以上で１９０未満のときＨレベルとなる信号とを論理加算した、立上がりがＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックの１周期に等しい周期を有する制御信号が生成される。なお、図８（ｃ）に記載した数字は、カウンタ３３ｂのカウント値を示している。

図９は、カメラヘッド１１の信号生成部２３の一例を示しており、図１０示すタイミング図とともに説明する。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）は、図９の（ａ）〜（ｄ）点のタイミングを示している。すなわち、入力端子２３ａには、図１０（ａ）に示すような制御信号［ＣＣＵ１２から供給されたもので、図８（ｃ）に示したものと同じ］が供給される。

この入力端子２３ａに供給された制御信号は、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１よりなる積分回路２３ｂによって積分されることにより、図１０（ｂ）に実線で示すように、制御信号のＨレベル期間の長い領域の出力レベルが、制御信号のＬレベル期間の長い領域の出力レベルよりも高くなる信号に変換される。

そして、この積分回路２３ｂの出力信号は、バッファ２３ｃに供給される。このバッファ２３ｃは、入力された信号を、図１０（ｂ）に一点鎖線で示すしきい値レベルとレベル比較することにより、図１０（ｃ）に示すような２値信号に整形し、ラッチ回路２３ｄに供給している。

このラッチ回路２３ｄは、バッファ２３ｃから供給された信号を、入力端子２３ａに供給された制御信号の立下りでラッチする。これにより、図１０（ｄ）に示すように、制御信号の７周期分に渡ってＬレベルとなるロード信号が生成され、出力端子２３ｅを介してＥＥＰＲＯＭ２２に供給されるようになる。この場合、ラッチ回路２３ｄでは、バッファ２３ｃから供給された信号を、制御信号の立下りよりも数ｎｓ遅延してラッチすることになるが、ロード信号としては何ら問題のないことである。

また、前述したように、制御信号の立上がり周期は、ＥＥＰＲＯＭ２２に与えるクロックの１周期に等しいので、入力端子２３ａに供給された制御信号をバッファ２３ｆに供給するだけでクロックが生成され、出力端子２３ｇを介してＥＥＰＲＯＭ２２に供給されるようになる。

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。

この発明の実施の形態を示すもので、ヘッド分離型カメラの全体的な構成を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのカメラヘッド側の動作を説明するために示すタイミング図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのＣＣＵが備える信号生成部の一例を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのＣＣＵが備える信号生成部の動作を説明するために示すタイミング図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのカメラヘッドが備える信号変換部の一例を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのカメラヘッドが備える信号変換部の動作を説明するために示すタイミング図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのＣＣＵが備える他の信号生成部の一例を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのＣＣＵが備える他の信号生成部の動作を説明するために示すタイミング図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのカメラヘッドが備える信号生成部の一例を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態におけるヘッド分離型カメラのカメラヘッドが備える信号生成部の動作を説明するために示すタイミング図。

符号の説明

１１…カメラヘッド、１２…ＣＣＵ、１３…カメラケーブル、１４…ＣＣＤ、１５…ＣＣＤ駆動制御部、１６…入力端子、１７…入力端子、１８…入力端子、１９…信号変換部、２０…ＣＤＳ回路、２１…出力端子、２２…ＥＥＰＲＯＭ、２３…信号生成部、２４…入出力端子、２５…入力端子、２６…制御部、２７…入力端子、２８…タイミング生成部、２９…出力端子、３０…出力端子、３１…信号生成部、３２…出力端子、３３…信号生成部、３４…出力端子、３５…入出力端子、３６…入力端子、３７…Ａ／Ｄ変換部、３８…映像処理部、３９…Ｄ／Ａ変換部、４０…出力端子。

Claims (8)

1. 固体撮像素子を備えたカメラヘッドとカメラコントロールユニットとをカメラケーブルで接続し、前記カメラコントロールユニットで生成され前記カメラケーブルを介して供給される制御信号に基づいて、前記カメラヘッドが前記固体撮像素子に与えるフィールドシフトパルスを生成するようにしたヘッド分離型カメラ装置であって、
   前記カメラコントロールユニットは、フレーム周期で第１の極性から第２の極性に反転され、かつ、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が、前記フィールドシフトパルスの発生タイミングを含まない第１の期間と、当該第１の期間よりも長く前記フィールドシフトパルスの発生タイミングを含んでそのマスクを指示する第２の期間とに選択的に設定される制御信号を生成する第１の生成手段を備え、
   前記カメラケーブルは、前記カメラコントロールユニットの第１の生成手段で生成された前記制御信号を前記カメラヘッドに伝送するための１本の信号ラインを備え、
   前記カメラヘッドは、前記カメラケーブルを介して供給された制御信号のうち、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が第１の期間に設定されているフレームに対応する期間に、前記フィールドシフトパルスを発生する第２の生成手段を備えることを特徴とするヘッド分離型カメラ装置。
2. 前記第１の生成手段は、
   一定周期のクロックをフレーム周期で循環カウントする第１のカウンタと、
   前記第１のカウンタのカウント値を前記第１の期間の開始タイミングに対応する値と比較した比較結果と、前記第１のカウンタのカウント値を前記第１の期間の終了タイミングに対応する値と比較した比較結果との論理積をとる第１の演算手段と、
   前記第１のカウンタのカウント値を前記第２の期間の終了タイミングに対応する値と比較した比較結果と、フレーム周期で第１の極性と第２の極性とに交互に反転されるマスク信号との論理積をとる第２の演算手段と、
   前記第１の演算手段の出力と前記第２の演算手段の出力との論理積をとることにより、前記制御信号を生成する第３の演算手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のヘッド分離型カメラ装置。
3. 前記第２の生成手段は、
   一定周期のクロックをフレーム周期で循環カウントする第２のカウンタと、
   前記第２のカウンタのカウント値を前記フィールドシフトパルスの発生タイミングに対応させて予め設定された基準値と比較することにより、前記制御信号が第２の極性に反転された時点から所定期間経過後に前記フィールドシフトパルスを発生させる第４の演算手段と、
   前記第４の演算手段から出力されるフィールドシフトパルスを、前記制御信号の第２の期間に対応する信号でマスクする第５の演算手段とを具備することを特徴とする請求項１または２記載のヘッド分離型カメラ装置。
4. 固体撮像素子を備えたカメラヘッドとカメラコントロールユニットとをカメラケーブルで接続し、前記カメラコントロールユニットで生成され前記カメラケーブルを介して供給される制御信号に基づいて、前記カメラヘッドが前記固体撮像素子に与えるフィールドシフトパルスを生成するようにしたヘッド分離型カメラ装置の制御方法であって、
   前記カメラコントロールユニットは、フレーム周期で第１の極性から第２の極性に反転され、かつ、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が、前記フレーム内におけるフィールドシフトパルスの発生タイミングを含まない第１の期間と、当該第１の期間よりも長く前記フレーム内におけるフィールドシフトパルスの発生タイミングを含んでそのマスクを指示する第２の期間とに選択的に設定される制御信号を生成し、
   前記カメラケーブルは、前記カメラコントロールユニットで生成された前記制御信号を１本の信号ラインで前記カメラヘッドに伝送し、
   前記カメラヘッドは、前記カメラケーブルを介して供給された制御信号のうち、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が第１の期間に設定されているフレームに対応する期間に、前記フィールドシフトパルスを発生することを特徴とするヘッド分離型カメラ装置の制御方法。
5. 自己に固有な各種調整用の情報を記憶した情報記憶部を有するカメラヘッドとカメラコントロールユニットとをカメラケーブルで接続し、前記カメラコントロールユニットで生成され前記カメラケーブルを介して供給される制御信号に基づいて、前記カメラヘッドが前記情報記憶部に与える第１のクロック及びロード信号を生成するようにしたヘッド分離型カメラ装置であって、
   前記カメラコントロールユニットは、前記第１のクロックの周期で第１の極性から第２の極性に反転され、かつ、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が、前記ロード信号の第１の極性に対応する期間は第１の期間に設定され、前記ロード信号の第２の極性に対応する期間は前記第１の期間よりも長い第２の期間に設定される制御信号を生成する第１の生成手段を備え、
   前記カメラケーブルは、前記カメラコントロールユニットの第１の生成手段で生成された前記制御信号を前記カメラヘッドに伝送するための１本の信号ラインを備え、
   前記カメラヘッドは、前記カメラケーブルを介して供給された制御信号の第１の極性から第２の極性への反転時点を前記第１のクロックとして前記情報記憶部に与えるとともに、前記制御信号を積分しその第１の期間に得られるレベルと第２の期間に得られるレベルとによって第１の極性と第２の極性とが判別された前記ロード信号を生成して前記情報記憶部に与える第２の生成手段を備えることを特徴とするヘッド分離型カメラ装置。
6. 前記第１の生成手段は、
   前記第１のクロックよりも周期の短い一定周期の第２のクロックを第１のクロック周期で循環カウントする第１のカウンタと、
   前記第１のクロックの周期を前記ロード信号の周期で循環カウントし、そのカウント値が前記ロード信号の第１の極性に対応する期間と前記ロード信号の第２の極性に対応する期間とで、それぞれ異なる極性の信号を出力する第１の演算手段と、
   前記第１の演算手段の出力と、前記第１のカウンタのカウント値を前記第１の期間の終了タイミングに対応する値と比較した比較結果との論理積をとる第２の演算手段と、
   前記第１の演算手段の出力と、前記第１のカウンタのカウント値を前記第２の期間の終了タイミングに対応する値と比較した比較結果との論理積をとる第３の演算手段と、
   前記第２の演算手段の出力と前記第３の演算手段の出力との論理和をとることにより、前記制御信号を生成する第４の演算手段とを具備することを特徴とする請求項５記載のヘッド分離型カメラ装置。
7. 前記第２の生成手段は、
   前記制御信号の第１の極性から第２の極性への反転時点を示す信号を生成し前記第１のクロックとして前記情報記憶部に与える第５の演算手段と、
   前記制御信号を積分する積分手段と、
   前記積分手段から出力される信号のレベルを予め設定されたしきい値レベルとレベル比較して２値信号を生成する第６の演算手段と、
   前記第６の演算手段から出力される２値信号を前記制御信号に同期してラッチすることにより、前記ロード信号を生成する第７の演算手段とを具備することを特徴とする請求項５または６記載のヘッド分離型カメラ装置。
8. 自己に固有な各種調整用の情報を記憶した情報記憶部を有するカメラヘッドとカメラコントロールユニットとをカメラケーブルで接続し、前記カメラコントロールユニットで生成され前記カメラケーブルを介して供給される制御信号に基づいて、前記カメラヘッドが前記情報記憶部に与える第１のクロック及びロード信号を生成するようにしたヘッド分離型カメラ装置の制御方法であって、
   前記カメラコントロールユニットは、前記第１のクロックの周期で第１の極性から第２の極性に反転され、かつ、第２の極性に反転されてから再び第１の極性に反転されるまでの期間が、前記ロード信号の第１の極性に対応する期間は第１の期間に設定され、前記ロード信号の第２の極性に対応する期間は前記第１の期間よりも長い第２の期間に設定される制御信号を生成し、
   前記カメラケーブルは、前記カメラコントロールユニットで生成された前記制御信号を１本の信号ラインで前記カメラヘッドに伝送し、
   前記カメラヘッドは、前記カメラケーブルを介して供給された制御信号の第１の極性から第２の極性への反転時点を前記第１のクロックとして前記情報記憶部に与えるとともに、前記制御信号を積分しその第１の期間に得られるレベルと第２の期間に得られるレベルとによって第１の極性と第２の極性とが判別された前記ロード信号を生成して前記情報記憶部に与えることを特徴とするヘッド分離型カメラ装置の制御方法。

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