JPH047984A - ビデオカメラの信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、特に、複数のビデオカメラを設置するセキ
ュリティシステムを構築する場合に、複数のビデオカメ
ラを同期運転させるのに用いて好適なビデオカメラの信
号処理回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、商用交流電源の位相に基づいて、垂直周期
の位相を制御するようにしたビデオカメラの信号処理回
路において、３相交流を単相交流に変換した商用交流電
源のいずれを用いても同一のタイミングとなるように、
商用交流電源の位相をシフトさせる位相シフト回路を設
けることにより、３相交流を単相交流に変換して形成し
た単相交流の位相がカメラ毎に異なっていても、複数の
カメラを同期運転させることができるようにしたもので
ある。

〔従来の技術〕

各部屋にビデオカメラを配設し、各部屋の状況を一箇所
で集中監視するようなセキュリティシステムが普及して
いる。このようなセキュリティシステムを構築する場合
、カメラ切り替え時に同期乱れが発生しないように、複
数のビデオカメラを同期運転させる必要がある。

複数のビデオカメラを同期運転させるには、通常、コン
トローラから各ビデオカメラに共通の同期信号を送る必
要があるが、米国のように商用交流電源の周波数とテレ
ビジョンのフィールド周波数とが一致している国では、
商用交流電源を利用することで、コントローラから各ビ
デオカメラに同期信号を送らずに、複数のビデオカメラ
を同期運転させることができる。このように、商用交流
電源を利用して複数のビデオカメラを同期運転させるこ
とは、Ａｑロックと呼ばれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば米国では、屋内配線用に交流２４Ｖが配設されて
おり、この交流２４Ｖがセキュリティシステム用の商用
電源として用いられる。この商用電源は、その使用目的
の性格上、位相は殆ど管理されていない。このため、３
相交流を単相交流に変換している場合には、同一の家屋
内においても、取り出される商用電源の位相が各ソケッ
ト毎に異なるような場合があり得る。

このように、位相が異なる商用電源でＡＣロックを行う
と、各カメラから出力されるビデオ信号の垂直周期が異
なってくる。このため、カメラ切り替え時に、同期乱れ
が生じる。

したがって、この発明の目的は、各ビデオカメラに与え
られる商用電源の位相がずれていても、確実に同期制御
できるビデオカメラの信号処理回路を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、商用交流電源の位相に基づいて、同期制御
を行うようにしたビデオカメラの信号処理回路において
、３相交流を単相交流に変換して形成できる互いに位相
の異なる３つの商用単相交流電源のうちのいずれを用い
ても同一のタイミングが設定できるように商用交流電源
の位相をシフトさせる位相シフト回路を設けるようにし
たことを特徴とするビデオカメラの信号処理回路である
。

〔作用〕

モノマルチ１４の時定数が３段階に切り替えられる。モ
ノマルチ１４の遅延量を切り替えると、商用交流電源１
１と垂直パルスＶ、、、との位相関係が１２０度毎に３
段階設定できる。このように、商用交流電源工１と垂直
パルスＶ　ＦＬＳとの位相関係が１２０度毎に３段階設
定できるので、商用交流電源１１が３相交流を単相交流
に変換して形成したものである場合、変換時の結線が各
カメラの商用電源毎に違っていても、対応できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すものである。第１
図において、１は同期発生カウンタである。同期発生カ
ウンタ１には、ＶＣＯ（電圧制御型発振器）２から基準
信号ｆ、ｃ、（例えば４ｆ。

Ｃ）が供給される。ＶＣＯ２には、サンプルホールド回
路３からローパスフィルタ４、アンプ５を介して、商用
交流電源に基づく信号の位相と垂直パルスｖｐｔｓの位
相との比較出力が供給される。

ＶＣＯ２は、この位相比較出力に応じて発振周波数が制
御される。ＶＣＯ２としては、可変容量ダイオードに制
御電圧を印加することで発振周波数を可変させる構成の
コルピッツ型のものを用いることができる。アンプ５は
制御ゲインを向上させるためのもので、アンプ５として
は、０ＭＯ３構成のものが用いられる。

同期発生カウンタ１は、ＶＣＯ２からの基準信号ｆ　ｖ
ｃｏをカウントし、水平パルスＨＰＬ、及び垂直パルス
Ｖ　ＦＬＳとともに、フィールド識別信号ＳＦを形成す
る。この水平パルスＨＰＬＳ及び垂直パルス■ＰＬｓが
クロックトライバ６に供給される。

クロックトライバ６で、同期発生カウンタ１の出力に基
づいて、水平転送りロック及び垂直転送りロックが形成
される。

クロックトライバ６からの水平転送りロック及び垂直転
送りロックがＣＣＤ撮像素子等の固体撮像素子７に供給
される。固体撮像素子７は、この水平転送りロック及び
垂直転送りロックに、より駆動される。

固体撮像素子７で被写体像が撮像され、この撮像出力が
ビデオ信号処理回路８に供給される。ビデオ信号処理回
路８で、固体撮像素子７の撮像出力に同期発生回路１か
らの複合同期信号が付加され、フィールド周波数６０七
のテレビジョン方式のビデオ信号が形成される。このビ
デオ信号が出力端子９から取り出される。

同期発生カウンタ１からの垂直パルスＶ、Ｌ、が波形整
形回路１０に供給される。波形整形回路１０で、リセッ
トパルスＳｌとサンプルホールドパルスＳＨが形成され
る。波形整形回路１０からのリセットパルスＳｌｌ及び
サンプルホールドパルスＳＮがサンプルホールド回路３
に供給される。

周波数６０Ｈｚの商用交流電源１１が電源回路１２に供
給されるとともに、フォトカップラー１３を介して、モ
ノステーブルマルチバイブレータ１４（以下、モノマル
チと略称する）に供給される。

電源回路１２で、各部の電源が形成される。

モノマルチ１４の時定数は、ロック切り替え回路１５に
より、遅延量が１２０度毎に、３通りに設定できる。ま
た、モノマルチ１４の時定数を微調整することができる
。

モノマルチ１４で、所定量遅延された周波数６０七の交
流商用電源に対応したパルス信号が形成される。モノマ
ルチ１４の出力がのこぎり波発生回路１６に供給される
。

のこぎり波発生回路１６で、モノマルチ１４の出力に同
期したのこぎり波が形成される。こののこぎり波がサン
プルホールド回路３に供給される。

サンプルホールド回路３は、垂直同期パルス■ＰＬＳを
整形して得られるリセットパルスＳｉによりリセットさ
れた後、サンプルホールドパルスＳ４により、のこぎり
波発生回路１６からののこぎり波をサンプルホールドす
る。これにより、同期発生カウンタ１からの垂直パルス
Ｖ　ＰＬ３と、モノマルチ１４を介された商用交流電源
１１との位相比較出力が得られる。

このサンプルホールド回路３の出力がローパスフィルタ
４、アンプ５を介してＶＣＯ２に供給される。ＶＣＯ２
の発振周波数がローパスフィルタ４、アンプ５を介され
たサンプルホールド回路３の出力により制御される。

このように、この発明の一実施例では、サンプルホール
ド回路３で、同期発生カウンタ１からの垂直同期パルス
Ｖ　ＰＬ３の位相と、モノマルチ１４で所定量遅延され
た商用交流電源１１の位相とを比較し、この比較出力で
ＶＣＯ２を制御し、ＶＣＯ２の出力ｆ　ＶＣＯを用いて
同期発生カウンタ１で水平パルスＨＦｉｌ及び垂直パル
スＶＰＬＳを形成する位相制御ループが構成されている
。

つまり、第２図Ａに示すような商用交流電源１１が与え
られると、フォトカップラー１３からは、第２図Ｂに示
すように、その交流商用電源に対応した整形パルスが出
力される。このフォトカップラー１３の出力がモノマル
チ１４に供給され、フォトカップラー１３の出力の立ち
上がりでモノマルチ１４がトリガーされる。これにより
、モノマルチ１４からは、第２図Ｃに示すようなパルス
が出力される。のこぎり波発生回路１６で、第２図りに
示すように、モノマルチ１４の出力の立ち下かりに同期
して、のこぎり波が形成される。

一方、同期発生カウンタ１からは、第２図已に示すよう
に、垂直パルスＶ　ＰＬ３が出力される。波形整形回路
１０からは、この垂直パルスＶｒｔｓの立ち上がりで、
第２図Ｆに示すようにリセットパルスＳ＋ｔが出力され
、このリセットパルスＳｌの立ち下がりで、第２図Ｇに
示すようにサンプルホールドパルスＳＮが出力される。

サンプルホールド回路３で、サンプルホールドパルスＳ
Ｎ　　（第２図Ｇ）により、第２図りに示すのこぎり波
がサンプルホールドされる。このサンプルホールド３の
出力から位相差信号が得られ、この位相差信号がローパ
スフィルタ４、アンプ５を介して、ＶＣＯ２に供給され
る。

このような位相制御ループにより、同期発生カウンタ１
から出力される垂直パルスＶ　ＰＬ３と、モノマルチ１
４で所定量遅延された商用交流電源１１との同期がとら
れる。これとともに、商用交流電源１１に位相歪みや振
幅歪みが生じていても、この位相制御ループにより歪み
が吸収され、同期発生カウンタ１からの水平パルスＨ、
Ｌ、及び垂直同期パルスＶ　ＰＬＳには、位相歪みや振
幅歪みは生じない。

このような位相制御ループにより、同期発生カウンタ１
からの水平パルスＨＰＩＩ及び垂直パルスＶ　ＰＬＳが
安定するので、クロックトライバ６としてＰＬＬの構成
のものを用いる必要が無く、コストダウンが図れる。

なお、このような位相制御ループは、周波数６０七の商
用交流電源１１と、周波数４　ｆｓｅ　（１４゜３２Ｍ
Ｈｚ）の基準信号ｆＶｃ。とを比較しているので、分周
比Ｎが非常に大きくなる。したがって、仮に、基準信号
ｒｖｃ。が数１０ｋＨｚ変動しても、位相制御ループは
ロックしたままであるが、分周比Ｎが大きいので、実画
面におけるジッタは殆ど無視できる。

なお、この例では、低電圧（例えば５Ｖ）の■ＣＯ２で
ダイナミックレンジを広くとれるように、アンプ５が配
設される。

また、商用電源１１が無くなれば、全ての動作が停止す
るので、原理的にフリーラン状態が有り得ない。このた
め、商用交流電源を基にした信号からのこぎり波を形成
し、こののこぎり波をサンプリングして位相差を求める
ような構成とできる。

フリーラン状態があると、台形波を用いなければならず
、構成が複雑化するとともに、ダイナミックレンジが大
きくとれない。また、このようにのこぎり波をサンプリ
ングして位相差を求めるような構成としているので、高
速素子を用いる必要がないとともに、エラー信号が連続
するので、ローパスフィルタ４の構成を簡単化できる。

前述したように、この発明の一実施例では、モノマルチ
１４の時定数が３段階に切り替えられる。

第３図は、モノマルチ１４の遅延量を１２０度相当分増
加した場合を示している。第４図は、モノマルチ１４の
遅延量を２４０度相当分増加した場合を示している。第
２図〜第４図に示すように、モノマルチ１４の遅延量を
切り替えると、商用交流電源１１と垂直パルスｖｒｔｓ
との位相関係が１２０度毎に３段階設定できる。このよ
うに、商用交流電源１１と垂直パルスｖＰＬ、との位相
関係が１２０度毎に３段階設定できるので、商用交流電
源１１が３相交流を単相交流に変換して形成したもので
ある場合、変換時の結線が各カメラの商用電源毎に違っ
ていても、対応できる。

第５図は、この発明が適月できるセキュリティシステム
の一例である。

第５図において、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ１２１Ｄは、
この発明が適用されたビデオカメラである。これらのビ
デオカメラ２１Ａ〜２１Ｄは、それぞれ、別々の部屋に
設置される。

これらのビデオカメラ２１Ａ〜２１Ｄの出力がセレクタ
２２を介してモニタ２３に供給される。

このセレクタ２２で、各ビデオカメラ２１Ａ〜２１Ｄの
うち必要なビデオカメラが選択される。選択されたビデ
オカメラ２１Ａ〜２１Ｄの撮像画面がモニタ２３に映出
される。モニタ２３には、複数のビデオカメラ２１Ａ〜
２１Ｄの出力を同時に映出するようにしても良い、モニ
タ２３に映出される画面を見ながら、各部屋の様子が監
視される。

このようなセキュリティシステムを構築する場合、各ビ
デオカメラ２１Ａ〜２１Ｄを同期運転させないと、セレ
クタ２２で複数のビデオカメラ２１Ａ〜２１Ｄのうちか
ら所望のビデオカメラを切り替える際に、同期乱れが生
じる。

ビデオカメラ２１Ａ〜２１Ｄには、商用交流電源２４か
ら電源が与えられる。この商用交流電源２４の周波数は
６〇七で、ビデオカメラＩＡ〜ＩＤのフィールド周波数
と一致している。ビデオカメラ２１Ａ〜２１Ｄで、前述
したように、この商用交流電源２４から各部の動作電源
が形成されるとともに、この商用交流電源２５を用いて
、各ビデオカメラ２１Ａ〜２１Ｄの同期がとられる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、モノマルチ１４の時定数が３段階に
切り替えられる。モノマルチ１４の遅延量を切り替える
と、商用交流電源１１と垂直パルスＶ　、、、との位相
関係が１２０度毎に３段階設定できる。このように、商
用交流電源１１と垂直パルスＶ　ＦＬＳとの位相関係が
１２０度毎に３段階設定できるので、商用交流電源１１
７り’３相交流を単相交流に変換して形成したものであ
る場合、変換時の結線が各カメラの商用電源毎に違って
いても、対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図〜第
４図はこの発明の一実施例の説明に用いる波形図、第５
図はこの発明が適用できるセキュリティシステムの一例
のブロック図である。 図面における主要な符号の説明 １：同期発生カウンタ、２：ＶＣｏ。 ３：サンプルホールド回路。 ６：クロックドライバ、７：固体撮像素子。 １１：商用交流電源、１４：モノマルチ。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正 知 ０１＠ｆ）ｒ昂合Ａ吉屯朗名 第２図 −１じオ詐ヒノ列 第１図 ＋２０　崖／）４合ｔｒｉ乞Ｂ）１１８第３図 ２４ｏ、曳の１畳４計の１９とβ元図 システムの１に成 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 商用交流電源の位相に基づいて、同期制御を行うように
   したビデオカメラの信号処理回路において、 ３相交流を単相交流に変換して形成できる互いに位相の
   異なる３つの商用単相交流電源のうちのいずれを用いて
   も同一のタイミングが設定できるように、商用交流電源
   の位相をシフトさせる位相シフト回路を設けるようにし
   たことを特徴とするビデオカメラの信号処理回路。