JP4984954B2 - 接続ケーブルおよび画像表示システム - Google Patents

Description

本発明は電子機器間を接続する接続ケーブルに関する。

ビデオカメラなどの撮像装置は、液晶パネル（ＬＣＤ）により構成される小型の表示部を内蔵しており、撮像された画像（映像）を表示できるようになっている。また、従来の撮像装置は内蔵する画像増幅回路（アンプ）を介してテレビジョン装置などの外部表示装置に接続することができるようになっており、その撮像された画像を大きく表示させることが可能である。

撮像装置から出力される画像信号を外部表示装置に接続するためには、映像信号および音声信号を伝達するための接続ケーブルが用いられる。近年では、撮像装置が小型化されており、これに伴い、撮像装置側には映像信号および音声信号を一体化したプラグが用いられるようになっている。例えば、映像信号および音声信号をマルチプラグに収めた接続ケーブルが実現されている（例えば、特許文献１および２参照。）。
特開２００３−０７７５８０号公報（図１） 特開２００６−０３２２２６号公報（図１）

上述の従来の撮像装置は、外部表示装置に画像を出力するための画像増幅回路を内蔵しており、接続ケーブルによって外部表示装置にそのまま接続することができるようになっている。

しかしながら、このような画像増幅回路は外部表示装置に接続するためにのみ必要なものであり、外部表示装置への接続の用途以外には使用されない。したがって、外部表示装置への接続を必要としないユーザの立場からすると、撮像装置のサイズの増大を招くとともにコスト面の負担も大きくなってしまう。特に、ハイビジョン対応の場合、これまで１台分で済んだ画像増幅回路が３台分必要となってしまい、そのサイズやコストに及ぼす影響は益々大きなものとなってくる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像増幅回路を内蔵しない撮像装置から出力された画像を外部表示装置に表示させることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、接続相手と接触する接続端子と、上記接続相手からの信号を増幅する増幅回路とを具備することを特徴とするコネクタである。これにより、増幅回路を有しない接続相手からの信号を増幅して出力させるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記増幅回路における電源消費を制御する制御回路をさらに具備してもよい。これにより、接続相手から信号が出力されない間は増幅回路における電源消費を抑制させるという作用をもたらす。

また、本発明の第２の側面は、接続相手と接触する接続端子と、上記接続端子を搭載する第１の基板と、上記接続相手からの信号を増幅する増幅回路と、上記増幅回路を搭載する第２の基板と、上記第１の基板と上記第２の基板とを接続する端子板とを具備することを特徴とするコネクタである。これにより、コネクタに増幅回路を内蔵することを容易にするとともに、寄生素子の影響を回避させるという作用をもたらす。

また、本発明の第３の側面は、第１の接続相手と接触する第１の接続端子と上記第１の接続相手からの信号を増幅する増幅回路とを備える第１のコネクタと、第２の接続相手と接触する第２の接続端子を備える第２のコネクタと、上記第１のコネクタと上記第２のコネクタとを接続するケーブルとを具備することを特徴とする接続ケーブルである。これにより、増幅回路を有しない第１の接続相手からの信号を増幅して第２の接続相手に向けて出力させるという作用をもたらす。

また、この第３の側面において、上記第２のコネクタは、上記第２の接続端子としてコンポーネント端子を備えてもよく、また、Ｄ端子を備えてもよい。第１のコネクタにおいて、コンポーネント端子用の基板とＤ端子用の基板を共用することが可能である。この場合、コンポーネント端子用の基板には制御信号関連の部品を搭載しないことにより、無駄を省くことができる。

また、本発明の第４の側面は、バッファを介して画像を供給する画像供給装置と、上記画像供給装置から供給された上記画像を表示する表示装置と、上記画像供給装置と上記表示装置との間を接続する接続ケーブルとを具備する画像表示システムであって、上記接続ケーブルは、上記画像供給装置と接続する第１の接続端子と上記画像供給装置からの信号を増幅する増幅回路とを備える第１のコネクタと、上記表示装置と接続する第２の接続端子を備える第２のコネクタと、上記第１のコネクタと上記第２のコネクタとを接続するケーブルとを備えることを特徴とする画像表示システムである。これにより、増幅回路を有しない画像供給装置からの信号を増幅して表示装置に向けて出力させるという作用をもたらす。

本発明によれば、画像増幅回路を内蔵しない撮像装置から出力された画像を外部表示装置に表示させることができるという優れた効果を奏し得る。

次に本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、本発明の実施の形態における画像表示システムの全体構成例を示す図である。この画像表示システムは、撮像装置２０および表示装置３０を接続ケーブル１０により接続することにより構成される。

撮像装置２０は、ビデオカメラなどの被写体を撮像する装置である。撮像装置２０は、撮像中のモニタリング画像または撮像済の記録画像を、接続端子を介して外部に出力することができる。

表示装置３０は、テレビジョンなどの画像を表示する装置である。この表示装置３０は、ブラウン管、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、プラズマ、プロジェクション、有機ＥＬ（organic electroluminescence）などから構成される表示部を備える。また、表示装置３０は、音声を出力するためのスピーカを備え得る。

接続ケーブル１０は、撮像装置２０からの出力を表示装置３０に伝達するためのケーブルである。この接続ケーブル１０は、一端に撮像装置２０と接続するためのコネクタ１１０を備え、他端に表示装置３０と接続するためのコネクタ群１７０を備えている。また、この接続ケーブル１０は、表示装置３０との接続部が複数のコネクタにより構成されるため、分岐部１６０を備えている。

図２は、本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の第１の構成例を示す図である。この接続ケーブル１０の第１の構成例は、撮像装置２０と接続するためのコネクタ１１０と、コネクタ１１０からの信号を伝達する同軸電線１５０と、コネクタ１１０からの信号を分岐させる分岐部１６０と、表示装置３０と接続するためのコネクタ１７１乃至１７３、１７５および１７６を備えている。

この接続ケーブル１０の第１の構成例では、表示装置３０に対する画像信号の出力のためにコンポーネント端子を用いている。すなわち、コネクタ１７１は輝度信号（Ｙ）用のコネクタ、コネクタ１７２は色差信号（Ｐｂ）用のコネクタ、コネクタ１７３は色差信号（Ｐｒ）用のコネクタ、コネクタ１７４は音声信号（右）用のコネクタ、コネクタ１７５は音声信号（左）用のコネクタである。ここで、輝度信号（Ｙ）は画像の明るさを示す信号である。色差信号（Ｐｂ）は輝度と青色成分の差を示す信号である。また、色差信号（Ｐｒ）は輝度と赤色成分の差を示す信号である。

図３は、本発明の実施の形態における撮像装置２０およびコネクタ１１０の内部構成例を示す図である。撮像装置２０は、撮像部２１と、信号処理部２２と、画像記憶部２３と、内蔵表示部２４と、バッファ２５と、カメラ制御部２６と、接続端子２９とを備えている。また、コネクタ１１０は、接続端子１１１と、画像増幅回路１４３と、制御回路１４４とを備えている。

撮像部２１は、被写体を撮像するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）などにより実現される。信号処理部２２は、撮像部２１によって撮像された画像に対して信号処理を施すものである。また、この信号処理部２２は、画像信号や音声信号の符号化や復号を行う。

画像記憶部２３は、信号処理部２２によって処理された画像信号を記憶するものである。この画像記憶部２３は、半導体メモリであってもよく、また、ハードディスクやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などのディスク記憶媒体であってもよい。

内蔵表示部２４は、撮像装置２０に内蔵される表示部であり、例えばＬＣＤなどにより実現される。

バッファ２５は、外部の表示装置３０に画像信号を出力するための緩衝増幅器である。本発明の実施の形態では、撮像装置２０は画像増幅器（ビデオアンプ）を内蔵しないため、外部の画像増幅器に信号を出力するためにバッファ２５が設けられる。

カメラ制御部２６は、撮像装置２０全体を制御するためのものであり、撮像部２１における撮像処理や、信号処理部２２における信号処理を制御する。また、このカメラ制御部２６は、接続端子２９を介して外部に信号を出力する際の制御を行う。

接続端子２９は、接続ケーブル１０のコネクタ１１０と接続するためのリセプタクルコネクタである。この接続端子２９には、バッファ２５からの画像信号、カメラ制御部２６からの制御信号、その他の音声信号や電源などが供給される。

接続ケーブル１０のコネクタ１１０には、接続端子２９と接触する接続端子１１１がプラグコネクタとして設けられる。接続端子２９と接続端子１１１とが嵌合することにより、撮像装置２０とコネクタ１１０が接続される。

コネクタ１１０のハウジング内には、画像増幅回路１４３および制御回路１４４が内蔵される。画像増幅回路１４３および制御回路１４４は、撮像装置２０から供給される電源により動作する。

画像増幅回路１４３は、撮像装置２０からの画像信号を増幅するビデオアンプである。この画像増幅回路１４３により増幅された画像信号は、信号線１１を介して同軸電線１５０に出力される。

制御回路１４４は、画像増幅回路１４３における電源消費の制御を行うものである。また、この制御回路１４４は、必要に応じて信号線１２を介して制御信号を出力する。但し、接続ケーブル１０の第１の構成例のように、表示装置３０に対する端子がコンポーネント端子である場合には、制御信号は不要である。

図４は、本発明の実施の形態におけるコネクタ１１０の上カバーハウジングを外した平面図の例である。また、図５は、本発明の実施の形態におけるコネクタ１１０のカバーハウジングを外した断面図の例である。

コネクタ１１０は、内部に２枚の基板１２０および１４０を備えている。基板１２０は、接続端子１１１を搭載する基板である。この基板１２０には、他の部品１２１も搭載される。基板１４０は、画像増幅回路１４３および制御回路１４４を搭載する基板である。この基板１４０には、他の部品１４１も搭載される。

基板１２０と基板１４０との間は端子板１３０によって接続されている。この端子板１３０は例えばナイロン樹脂を素材として成型される。この端子板１３０を利用した構造により小型化設計が可能となり、また、高周波伝送の際の電線通路における寄生素子（インダクタンス、抵抗、容量）の影響を受け難い構造となっている。基板１４０の一端では端子板１３０のピン１３２が半田付けされ、他端では配線パターン１４２において同軸電線１５０が半田付けされる。

コネクタ１１０の接続端子１１１は、撮像装置２０の接続端子２９と接触することにより、撮像装置２０からの信号をコネクタ１１０の内部に供給する。

図６は、本発明の実施の形態における端子板１３０の構造例である。同図（ａ）は、基板１２０に接する面から見た図である。同図（ｂ）は、基板１４０の背面から見た図である。同図（ｃ）は、基板１４０に接する面から見た図である。同図（ｄ）は、基板１４０の側面から見た図である。

図７は、本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の基板１４０の第１の構成例を示す図である。基板１４０には、画像増幅回路１４３および制御回路１４４が搭載されている。基板１４０には、接続端子１１１のＵＮＲＥＧピンから電源が供給される。また、基板１４０のグランド（ＧＮＤ：接地電位）には、接続端子１１１のグランドピンが接続される。なお、接続端子１１１におけるＸＡＣＣピンは、撮像装置２０においてコネクタ１１０の接続の有無を検出するために用いられる。

画像増幅回路１４３は、接続端子１１１において受けた画像信号を増幅して出力する。接続端子１１１における画像信号線は、輝度信号線（ＨＤ Ｙ）、色差信号線（ＨＤ Ｐｂ）および色差信号線（ＨＤ Ｐｒ）の３本である。画像増幅回路１４３において増幅された各信号は同軸電線１５０を介してコネクタ１７１乃至１７３に供給される。すなわち、コネクタ１７１の１番ピンに輝度信号（Ｙ）が供給され、２番ピンはそのグランドになる。また、コネクタ１７２の１番ピンに色差信号（Ｐｂ）が供給され、２番ピンはそのグランドになる。また、コネクタ１７３の１番ピンに色差信号（Ｐｒ）が供給され、２番ピンはそのグランドになる。

なお、画像増幅回路１４３の出力部には、インピーダンス整合のために７５オームの抵抗が挿入される。表示装置３０では、これらの出力を７５オームの抵抗で終端する。

接続端子１１１の音声信号線（Ａ ＯＵＴ Ｌ）からの信号は、画像増幅回路１４３を経ずに同軸電線１５０を介してコネクタ１７５および１７６に供給される。すなわち、コネクタ１７５の１番ピンに音声（右）信号（Ａ ＯＵＴ Ｒ）が供給され、２番ピンはそのグランドになる。また、コネクタ１７６の１番ピンに音声（左）信号（Ａ ＯＵＴ Ｌ）が供給され、２番ピンはそのグランドになる。なお、ここでは、音源はモノラル信号であることを想定している。

制御回路１４４は、撮像装置２０との間で制御信号を送受することにより、画像増幅回路１４３における電源消費を制御する。接続端子１１１における制御信号線は、撮像装置２０からの送信信号線（ＤＳＣ ＴＸ）および撮像装置２０への応答信号線（ＤＳＣ ＲＸ）である。両信号線はそれぞれシリアルラインであり、１本の信号線により制御コマンドの伝送が行われる。その結果、制御回路１４４は信号線１４９によって画像増幅回路１４３に対して電源消費の指示を与える。

図８は、本発明の実施の形態における電源消費制御の一例を示すタイミング図である。制御回路１４４は、撮像装置２０からデータ送信開始のコマンドを受け取ると、信号線１４９をアクティブにして画像増幅回路１４３における電源消費を指示する。画像増幅回路１４３には上述のとおり撮像装置２０から電源が供給されているが、制御回路１４４からの指示がない間はその電源を消費しないように調整している。信号線１４９がアクティブにされることにより、画像増幅回路１４３は電源の消費を開始する。撮像装置２０から画像信号が出力されると、画像増幅回路１４３はその画像信号を増幅して同軸電線１５０を介してコネクタ１７１乃至１７３に出力する。

その後、画像信号の出力が終了すると、撮像装置２０からデータ送信終了のコマンドが出力される。制御回路１４４は、撮像装置２０からデータ送信終了のコマンドを受け取ると、信号線１４９を非アクティブにして画像増幅回路１４３における電源消費の停止を指示する。この間、撮像装置２０から有効な画像信号は出力されないため、電源消費を停止しても表示装置３０に影響はない。一方、画像増幅回路１４３では撮像装置２０から供給される電源を無駄に消費しないで済むため、撮像装置２０の電源消費を防ぐことができる。

図９は、本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の第２の構成例を示す図である。この接続ケーブル１０の第２の構成例は、撮像装置２０と接続するためのコネクタ１１０と、コネクタ１１０からの信号を伝達する同軸電線１５０と、コネクタ１１０からの信号を分岐させる分岐部１６０と、表示装置３０と接続するためのコネクタ１７４乃至１７６を備えている。

この接続ケーブル１０の第２の構成例では、表示装置３０に対する画像信号の出力のためにＤ端子を用いている。このＤ端子は、コンポーネント映像信号をまとめて伝送するコネクタである。すなわち、第１の構成例では別個のコネクタ１７１乃至１７３により伝送された輝度信号（Ｙ）および色差信号（ＰｂおよびＰｒ）が、この第２の構成例では１つのコネクタ１７４により表示装置３０に伝送される。

また、このＤ端子は、走査線数、走査方式や、アスペクト比を切り換えるための制御信号も伝送することができる。

なお、音声信号（右および左）を伝送するコネクタ１７５および１７６は第１の構成例と同様である。

図１０は、本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の基板１４０の第２の構成例を示す図である。基板１４０には、第１の構成例と同様に、画像増幅回路１４３および制御回路１４５が搭載されている。接続端子１１１との接続も第１の構成例の場合と同様である。

画像増幅回路１４３において増幅された各信号は同軸電線１５０を介してコネクタ１７４に供給される。すなわち、コネクタ１７４の１番ピンに輝度信号（Ｙ）が供給され、２番ピンはそのグランドになる。また、３番ピンに色差信号（Ｐｂ）が供給され、４番ピンはそのグランドになる。また、５番ピンに色差信号（Ｐｒ）が供給され、６番ピンはそのグランドになる。

Ｄ端子では、上述のように制御信号の出力も可能である。そのため、制御回路１４５は、撮像装置２０からの送信信号線（ＤＳＣ ＴＸ）に従って、制御信号を出力する。コネクタ１７４の８番ピンは走査線数が１０８０、７２０または４８０の何れであるかを示す制御信号出力である。コネクタ１７４の９番ピンは走査方式がインターレース方式かプログレッシブ方式かを示す制御信号出力である。コネクタ１７４の１１番ピンはアスペクト比が１６対９か、レターボックスか、もしくは４対３かを示す制御信号出力である。Ｄ端子では、１本の信号線で３種類の制御内容を識別するために、０ボルト、２．２ボルト、５ボルトの３段階の電圧レベルが設けられている。制御回路１４５は、制御信号の撮像装置２０への受信確認のために応答信号線（ＤＳＣ ＲＸ）を用いる。

なお、コネクタ１７４における１２番および１４番ピンは、表示装置３０におけるコネクタ１７４の接続の有無を検出するために用いられる。

この基板１４０の第２の構成例は、第１の実施例と多くの部分で共通し、第１の実施例に制御信号関連の部品を追加したものになっている。したがって、コンポーネント端子用の基板とＤ端子用の基板を共用することが可能である。この場合、コンポーネント端子用の基板には制御信号関連の部品を搭載しないことにより、無駄を省くことができる。

このように、本発明の実施の形態によれば、コネクタ１１０内に画像増幅回路１４３を設けることにより、撮像装置２０内の画像増幅回路を省くことができる。撮像装置２０から画像増幅回路を省くことにより、外部表示装置への接続を必要としないユーザにとっては、撮像装置２０が小型化されるとともに、不要なコストを負担しなくて済むという利点がある。一方、外部表示装置への接続を必要とするユーザは、接続ケーブル１０を用意することにより、その接続が可能となる。画像増幅回路１４３がコネクタ１１０に内蔵されていることから、ユーザにとってはその存在を特に意識する必要なく使用することができる。

また、本発明の実施の形態では、デジタル回路を基本とする撮像装置２０からアナログ系の画像増幅回路を隔離することにより、互いの干渉を最小限に抑えることができ、故障時やＥＭＣまたはかぶり対策時の切り分けも容易となる。

また、本発明の実施の形態では、接続端子１１１を搭載する基板１２０と画像増幅回路１４３を搭載する基板１４０とを端子板１３０によって接続することにより、小型化設計が可能となり、また、高周波伝送の際の電線通路における寄生素子の影響を受け難い構造となっている。

また、本発明の実施の形態では、コンポーネント端子用の基板とＤ端子用の基板を共用することが可能であり、コンポーネント端子用の基板には制御信号関連の部品を搭載しないことにより、無駄を省くことができる。

また、本発明の実施の形態では、画像増幅回路１４３における電源消費を制御する制御回路１４４を設けることにより、画像信号が出力されない間は画像増幅回路１４３における電源消費を抑制することができる。

なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

本発明の実施の形態における画像表示システムの全体構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の第１の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における撮像装置２０およびコネクタ１１０の内部構成例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるコネクタ１１０の上カバーハウジングを外した平面図の例である。 本発明の実施の形態におけるコネクタ１１０のカバーハウジングを外した断面図の例である。 本発明の実施の形態における端子板１３０の構造例である。 本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の基板１４０の第１の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における電源消費制御の一例を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の第２の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における接続ケーブル１０の基板１４０の第２の構成例を示す図である。

符号の説明

１０ 接続ケーブル
２０ 撮像装置
２１ 撮像部
２２ 信号処理部
２３ 画像記憶部
２４ 内蔵表示部
２５ バッファ
２６ カメラ制御部
２９ 接続端子
３０ 表示装置
１１０ コネクタ
１１１ 接続端子
１２０、１４０ 基板
１３０ 端子板
１４３ 画像増幅回路
１４４、１４５ 制御回路
１５０ 同軸電線
１６０ 分岐部
１７０〜１７６ コネクタ

Claims (6)

1. ビデオアンプの代りにバッファを介して画像信号を供給する画像供給装置に接続する第１の接続端子と前記画像供給装置からの前記画像信号を増幅するビデオアンプとを備える第１のコネクタと、
   表示装置に接続する第２の接続端子を備える第２のコネクタと、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続するケーブルと
   を具備する接続ケーブル。
2. 前記第１のコネクタは、前記ビデオアンプにおける電源消費を制御する制御回路をさらに備える請求項１記載の接続ケーブル。
3. 前記第２のコネクタは、前記第２の接続端子としてコンポーネント端子を備える請求項１記載の接続ケーブル。
4. 前記第２のコネクタは、前記第２の接続端子としてＤ端子を備える請求項１記載の接続ケーブル。
5. ビデオアンプの代りにバッファを介して画像信号を供給する画像供給装置と、前記画像供給装置から供給された前記画像信号を表示する表示装置と、前記画像供給装置と前記表示装置との間を接続する接続ケーブルとを具備する画像表示システムであって、
   前記接続ケーブルは、前記画像供給装置に接続する第１の接続端子と前記画像供給装置からの前記画像信号を増幅するビデオアンプとを備える第１のコネクタと、前記表示装置に接続する第２の接続端子を備える第２のコネクタと、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続するケーブルとを備える
   画像表示システム。
6. 前記第１のコネクタは、前記ビデオアンプにおける電源消費を制御する制御回路をさらに備える請求項５記載の画像表示システム。