JPH06339055A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送ケーブル長に適合した電源供給を行う事
のできるカメラシステムを提供すること。 【構成】 出力パワートランジスタ１４のエミッタ・コ
レクタ間の電位差を電圧損失検出回路（伝送損失検出手
段）１５で検出し、この検出出力を発振・制御手段１２
に供給することにより、スイッチング回路４に供給する
スイッチング信号のスイッチングパルス幅または周波数
を制御する電圧源制御手段、あるいは前記検出出力をＩ
Ｃ化されたスイッチングレギュレータ５２ａ，５２ｂ・
・・の各フィードバック抵抗の制御ピンに供給して制御
する電圧源制御手段を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、監視カメラなどのよう
にカメラ側と電源ユニット側が１本のケーブルを介して
接続され、映像及び電力の１本化伝送を行うカメラシス
テムに係り、特に伝送距離拡大と消費電力を最適化する
カメラシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、監視カメラなどにおいては、１本
のケーブルを用いて映像と電力を多重化して伝送するシ
ステムが用いられている。このような監視カメラシステ
ムではカメラ用電源工事が不要であるＶＰ多重システム
（VIDEO,POWER-SUPPLY）が普及してきている。ＶＰ多重
システムは、ＶＰ電源アダプタと呼ばれる、このシステ
ム特有の電源ユニットからカメラへ直流電源を伝送ケー
ブルで供給するとともに、カメラから出力されるビデオ
信号を伝送ケーブルに多重化して、電源ユニット側へ送
信し、電源ユニット側でビデオ信号を直流成分と分離す
るシステムである。

【０００３】従って、カメラ用電源の工事が不要とな
り、且つ、カメラ・電源間のケーブルが同軸ケーブル一
本となる特徴を持っている。

【０００４】従来のカメラシステムを図４に示す。

【０００５】商用の交流電源からラインフィルタ１、入
力サージ電流防止回路２で雑音等の除去を行い、整流・
平滑回路３を通して、直流電圧がスイッチング回路４に
供給される。スイッチング周波数あるいはパルス幅を制
御する発振・制御回路１２の制御信号でスイッチング動
作するスイッチング回路４の出力電圧が、電圧変換トラ
ンス５で、レベル変換される。さらに、後段の整流・平
滑回路６で整流・平滑され直流出力電圧Ｖ１が出力され
る。整流・平滑回路６の出力は出力パワートランジスタ
１４のエミッタに接続され、コレクタは伝送ケーブル１
７を介してビデオカメラ１８に接続されている。また、
伝送ケーブル１７の長さの変化に伴うビデオカメラ１８
側の負荷変動、インピーダンス変換に対応して一定の電
流をカメラ側へ供給する定電流回路１３を電源ユニット
側に備え、ケーブル長の変化に関わらず、常に一定の直
流電流の供給を行う構成となっている。

【０００６】このような構成にする事で、ビデオカメラ
１８側の入力端の直流電位Ｖ３が一定に保たれる。

【０００７】ＶＰ電源アダプタ５０内部の定電圧出力Ｖ
１が伝送限界の伝送損失分だけ高めに設定されている。
伝送ケーブル損失が無いと仮定するとＶ２＝Ｖ３とな
り、Ｖ１−Ｖ２の電圧損失が、出力パワートランジスタ
１４のエミッタ・コレクタで消費される。

【０００８】一般に伝送距離の限界は、ＶＰ電源アダプ
タ５０の電源供給能力、伝送ケーブル１７の周波数特性
によるビデオ信号劣化によって決定されている。

【０００９】ところで、上記の装置には、定電圧電源の
出力Ｖ１が限界伝送距離に合わせた電圧を設定されてお
り、限界伝送距離に満たないケーブル長の場合、ビデオ
カメラ１８の入力端の電圧値Ｖ３が一定に保たれるため
（供給電流一定の定電流供給回路が動作するため）、本
来、伝送ケーブル中で降下するはずの電圧をＶＰ電源ア
ダプタ５０内部の出力パワートランジスタ１４において
降下させることになり、余分な発熱を招くことになると
いう問題があった。さらに発熱量過多を防ぐため、定電
圧電源の上限値が抑制され、伝送距離の限界がこの上限
値によってのみ決定されるという問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、カメラシ
ステムでは電源供給路のケーブル長変化に追従しておら
ず、伝送限界距離に満たないケーブル長の場合、余分な
発熱をＶＰ電源アダプタ内で生じる欠点があり、また、
この発熱のため伝送距離が大きくとれないという欠点が
あった。

【００１１】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
ケーブル長に適合した電源供給を行う事のできるカメラ
システムを提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よるカメラシステムは、端末カメラに対して伝送路を介
して電圧を供給する可変電圧源と、前記伝送路を介して
接続されているビデオカメラに定電流を供給する定電流
供給回路と、前記伝送路長による前記電源ユニットと端
末カメラ間の伝送損失を検出する伝送損失検出手段と、
前記検出値に応じて前記可変電圧源の電圧を制御する電
圧源制御手段とを具備したことを特徴とするものであ
り、請求項２記載のカメラシステムは、前記伝送損失検
出手段を端末カメラと可変電圧源との間に介在する負荷
の両端の電圧を検出する伝送検出損失検出手段で構成し
たことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明においては、カメラ用電源の供給および
ビデオ信号の受信側となるカメラ・アダプタ間の伝送長
を検出し、内部電源回路にフィードバックさせること
で、ＶＰ電源アダプタの内部発熱を下げ、伝送限界距離
を延ばすことが可能となるばかりでなく、１台のＶＰ電
源アダプタで多数のカメラを並列駆動することのできる
カメラシステムを提供することが可能となる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明のカメラシステムの一実施例を
示すブロック図である。

【００１５】図中、図４と同様の構成要素に同符号を付
して説明する。

【００１６】図１において、商用電源（AC電源）の交流
電圧がラインフィルタ１に入力され、このラインフィル
タ１で雑音が除去され、この出力が入力サージ電流防止
回路２に供給されている。このラインフィルタ１、入力
サージ電流防止回路２で、不要な信号成分が除去された
後、整流、平滑回路３で交流から直流へ変換される。こ
の整流、平滑回路３の出力はスイッチング回路４に供給
される。スイッチング回路４は、電圧源制御手段を構成
する発振・制御回路１２からの制御信号でスイッチング
動作を行っている。スイッチング動作はスイッチング素
子をオン、オフすることで行われており、トランス５の
２次側の直流出力電圧値を中心値として一定の電圧変移
幅でスイッチングしており、このスイッチング出力が整
流・平滑回路６で一定電圧出力に平滑される。

【００１７】発振・制御回路１２は過電流保護回路１１
に接続されており、この過電流保護回路１１は出力の短
絡状態等で供給電流が制限値を越えた場合作動するよう
になっている。

【００１８】また、整流・平滑回路６の出力電圧は、フ
ォトカップラ７を介して、過電圧保護回路８に接続さ
れ、さらに発振・制御回路１２に接続されており、出力
電圧の過電圧に対して作動するようになっている。

【００１９】整流・平滑回路６の出力は、電圧値を検出
する検出回路９にも接続されており、フォトカップラ１
０を介して、発振・制御回路１２に接続され、出力電圧
Ｖ１の変動が常時監視され、Ｖ１の変動に応じてスイッ
チングパルス周波数およびパルス幅を変えて制御され
る。前記スイッチング回路４と、トランス５と、整流・
平滑回路６で可変電圧源を構成している。

【００２０】前記整流平滑回路６の出力は、パワートラ
ンジスタ１４のエミッタに接続されており、コレクタは
ビデオカメラ１８に直流電源を供給する伝送ケーブル１
７でビデオに接続され、定電流制御回路１３のベースの
制御によりパワートランジスタ１４のエミッタからコレ
クタさらに伝送ケーブル１７を介してビデオカメラ１８
に電流が供給される。この定電流制御回路１３の制御に
より、ビデオカメラ１８側に一定の出力電流が得られる
構成となっている。前記出力パワートランジスタ１４と
前記定電流制御回路１３は、定電流供給回路５３を構成
している。ＶＰ電源アダプタ５０は、商用電源入力から
伝送ケーブル１７の入力端電圧Ｖ２までの回路で構成さ
れている。

【００２１】ビデオカメラ１８のビデオ信号出力は、直
流カットのコンデンサ１９を介して図示しないビデオ回
路に接続されている。

【００２２】前記パワートランジスタ１４のエミッタ・
コレクタ間の電位差が電圧損失検出回路１５で検出さ
れ、フォトカップラ１６を介して、発振・制御回路１２
に接続され、前記発振・制御回路１２のスイッチングパ
ルス周波数およびパルス幅が制御される。

【００２３】前記パワートランジスタのエミッタ・コレ
クタ間の電位差を検出する電圧損失検出回路１５で、伝
送損失検出手段を構成している。

【００２４】次に、図１、図２の動作を説明する。図２
は、図１のパワートランジスタ１４のエミッタ・コレク
タ間の電位差を検出する検出回路と電圧損失回路と発振
制御回路と定電流供給回路の部分拡大図である。図１、
図２中、Ｖ１は可変電圧源の出力電圧値、Ｖ２は伝送ケ
ーブル入力端電圧、Ｖ３はビデオカメラ入力端電圧であ
る。

【００２５】電源投入時、Ｖ１に最大出力電圧を出力さ
せ、伝送ケーブルの挿入損失（図１中の伝送ケーブルの
抵抗成分）を‘０’と仮定して動作を説明する。

【００２６】カメラ端の入力電圧Ｖ３は、ＶＰ電源アダ
プタ５０の出力が定電流であるため、ケーブル長に関わ
らず、常に一定の電位を保つことになる。図２に示すよ
うに、電圧損失検出回路１５がパワートランジスタ１４
のエミッタ・コレクタ間の電圧差（Ｖ１−Ｖ２）を検出
している。この電圧損失を、上記発振・制御回路１２に
フィードバックして、パルス幅またはスイッチング周波
数の制御を行っている。

【００２７】今、ケーブルの損失は、‘０’と仮定して
いるため、Ｖ２＝Ｖ３となり、電圧損失検出回路１５で
は、Ｖ１−Ｖ２の最大値を検出することになる。この電
圧損失検出回路１５の出力を上記発振・制御回路１２に
供給し、スイッチング回路４の発振周波数もしくはパル
ス幅を制御し、出力電圧Ｖ１を低下させる。

【００２８】出力電圧Ｖ１の可変制御とＶ１−Ｖ２の検
出で、Ｖ１−Ｖ２の電圧差は最小値に収束するように、
フィードバック制御が行われる。

【００２９】伝送ケーブル１７の長さによる損失（Ｖ２
−Ｖ３）を考慮した場合、ビデオ入力端電圧Ｖ３は一定
に保たれ、伝送ケーブル１７損失分の電圧降下値（Ｖ２
−Ｖ３）だけ高い電圧値Ｖ２が設定され、上記と同様に
Ｖ１−Ｖ２の電圧損失検出回路１５でフィードバック制
御が行われる。

【００３０】以上の動作のように、定電流制御を行う出
力パワートランジスタ１４のエミッタ・コレクタ間の電
圧損失が、常に特定値に収束するように、Ｖ１からコン
トロールされることで、ケーブル損失量（ケーブル長）
が変化してもＶ１−Ｖ２即ちパワートランジスタ１４で
の電力損失は常に一定で、しかも最小値に制御すること
が可能となる。

【００３１】従って、カメラシステムのＶＰ電源アダプ
タ５０内部での消費電力がケーブル長に適合した形で最
適化されるため、従来の構成でＶ１を最大限界距離の損
失分の電圧降下値だけ高い固定出力で設定するよりも最
大出力電圧を高く設定でき、その結果伝送能力が向上
し、伝送距離を延ばすことが可能となる。

【００３２】また、ＶＰ電源アダプタ５０の内部消費電
力の低減により、小型化が可能となるとともに、並列に
複数のビデオカメラを接続でき、容易に多局化に対応す
ることが可能となる。

【００３３】図３にカメラシステムの多局化を構成した
他の実施例を示す。

【００３４】図３に示すように、ＶＰ電源アダプタ５０
は、固定電圧出力スイッチングレギュレータ５１と、Ｉ
Ｃ化されている可変出力スイッチングレギュレータ５２
ａ，５２ｂ，・・・と内部に定電流制御回路を持つ定電
流回路５３ａ，５３ｂ，・・・と電圧損失検出回路１５
ａ，１５ｂ，・・・とで構成されている。

【００３５】商用交流電源が固定電圧出力スイッチング
レギュレータ５１に接続されており、この固定電圧出力
スイッチングレギュレータ１の出力が複数の可変出力型
スイッチングレギュレータ５２ａ，５２ｂ，・・・に供
給されている。

【００３６】各可変出力型スイッチングレギュレータ５
２ａ，５２ｂ，・・・の出力は定電流供給回路５３ａ，
５３ｂ，・・・に接続されており，この各出力がそれぞ
れ伝送ケーブル１７を介して各々のビデオカメラ１８に
接続されている。

【００３７】前記定電流供給回路５３a，５３ｂ，・・
・は、それぞれ図１の定電流回路５３と同様に、各出力
パワートランジスタと、定電流制御回路とで構成されて
おり、出力パワートランジスタのエミッタとコレクタが
電圧損失検出回路１５ａ，１５ｂ，・・・に接続され、
この電圧損失検出回路１５ａ，ｂ，・・・の出力が、Ｉ
Ｃ化されたスイッチングレギュレータ５２ａ，１５ｂ，
・・・の各フィードバック抵抗制御ピンに接続されてい
る。

【００３８】前記電圧損失検出回路１５ａ，１５ｂ，・
・・の出力電圧でフィードバック抵抗（電圧源制御手
段）を制御することにより、出力電圧Ｖ１を最適制御し
ている。

【００３９】このように、電圧損失検出回路１５ａ，１
５ｂ，・・・の出力で出力電圧を最適に制御することに
より、ＶＰ電源アダプタ５０内の消費電力を低減するこ
とができるばかりでなく、小型・多局構造のカメラシス
テムを実現することが可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電送
ケーブル長に順応したカメラシステムを構築でき、カメ
ラシステムのＶＰ電源アダプタの内部発熱の低減を行う
ことにより伝送距離を延ばすことが可能となるととも
に、システムの小型化、多局・並列化を実現することが
可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカメラシステムの一実施例を示すブ
ロック図である。

【図２】 図１の定電流制御回路１３と出力パワートラ
ンジスタ１４と電圧損失検出回路１５部と発振制御回路
の部分拡大図である。

【図３】 本発明のカメラシステムの他の実施例を示す
ブロック図でである。

【図４】 従来のカメラシステムを示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１２…発振・制御回路（電圧源制御手段） １３…定電流制御回路 １４…出力パワートランジスタ １５…定電圧損失検出回路（伝送損失検出手段） １６…フォトカップラ １７…伝送ケーブル ５０…ＶＰ多重電源アダプタ ５２…可変出力型スイッチングレギュレータ（可変電圧
源） ５３…定電流供給回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端末カメラに対して伝送路を介して電圧を
   供給する可変電圧源と、 前記伝送路を介して接続されているビデオカメラに定電
   流を供給する定電流供給回路と、 前記伝送路長による前記電源ユニットと端末カメラ間の
   伝送損失を検出する伝送損失検出手段と、 前記検出値に応じて前記可変電圧源の電圧を制御する電
   圧源制御手段と、を具備したことを特徴とするカメラシ
   ステム。
2. 【請求項２】前記伝送損失検出手段は、前記端末カメラ
   と可変電圧源との間に介在する負荷の両端電圧を検出す
   ることにより、前記伝送損失を検出することを特徴とす
   る請求項１記載のカメラシステム。