JPH08294064A - テレビジョンカメラのケーブル補償方式 - Google Patents

テレビジョンカメラのケーブル補償方式

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JPH08294064A
JPH08294064A JP8030720A JP3072096A JPH08294064A JP H08294064 A JPH08294064 A JP H08294064A JP 8030720 A JP8030720 A JP 8030720A JP 3072096 A JP3072096 A JP 3072096A JP H08294064 A JPH08294064 A JP H08294064A
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JP
Japan
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camera
cable
signal
ccd
camera head
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JP8030720A
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English (en)
Inventor
Toshio Teramoto
俊夫 寺元
Kenichi Tanaka
健一 田中
Yutaka Muto
豊 武藤
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Hitachi Denshi KK
Hitachi Denshi Technosystems Ltd
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
Hitachi Koganei Denshi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カメラヘッドとカメラ制御器間をケーブルで
接続するテレビカメラにおけるカメラヘッドの小形化を
目的とする。 【解決手段】 カメラ制御器からカメラヘッドへ送るC
CDドライブパルスのレベルを低くし、カメラヘッド側
においてパルスレベルを上げ、かつ波形の整形を行う構
成とし、カメラ制御器側において常にCCD出力をサン
プリングする時の位相を合わせる如き位相制御を行う構
成としたもので、カメラヘッド側に於けるCCD駆動用
タイミング信号発生回路を不要とし、CCDドライブパ
ルスを低レベルで伝送する構成としたため、カメラヘッ
ドの小型化が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラのカメ
ラケーブル補償方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図9に示すように、カメラヘッド
とカメラ制御器(CCU)をカメラケーブルで接続する
システムにおいては、CCUからカメラヘッドへ、H
D,VD信号を送り、カメラヘッド側に固体撮像素子
(CCD)をドライブする信号を発生するタイミング信
号発生回路を置いて、CCDをドライブする方式がとら
れていた。この方式によると、カメラヘッド側に於ける
上記CCD駆動用タイミング信号発生回路の占める容積
が大きくなり、カメラヘッドが大きくなるという問題が
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来方式では、カメラ
ヘッドとカメラ制御器(CCU)をカメラケーブルで接
続し、カメラ制御器からHD、VD信号を送り、カメラ
ヘッド側にタイミング信号発生回路を置き、CCDをド
ライブする構成の場合、カメラヘッド側が大きくなると
いう欠点がある。また、CCUから、直接、CCDのド
ライブパルスをカメラヘッド側へ送る場合、クロック周
波数が高くなり、レベルの問題も含めて不要輻射の規格
をクリア出来ないという問題およびCCDをドライブす
る時の波形そのものをカメラヘッド側で整形する必要が
ある。更には、CCU側でのケーブル長による位相差を
補正してCCD出力波形のサンプリングパルスとの位相
を合わせる必要がある。本発明は、これ等の欠点を除去
し、カメラヘッドとカメラ制御器間をケーブルで接続す
るテレビカメラにおけるカメラヘッドの小形化を目的と
する。
【0004】また本発明は、ケーブル長検出用の信号を
折り返すためのカメラケーブルの芯線を使用せず、映像
信号を用いてケーブル長を検出して位相を自動補償する
ことを目的とする。
【0005】また本発明は、電子シャッタパルスを使用
して映像レベルをコントロールした場合、CCD出力に
シャッタパルスが重畳して位相制御回路が誤動作し、映
像が乱れることを防止することを目的とする。
【0006】また本発明は、1台のカメラ制御器に複数
台のカメラヘッドを接続して、カメラヘッドを選択して
映像信号を出力する場合のケーブル補償方式を実現する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、カメラ制御器からカメラヘッドへ送るCC
Dドライブパルスのレベルを低くし、カメラヘッド側に
おいてパルスレベルを上げ、かつ波形の整形を行う構成
とし、カメラ制御器側において常にCCD出力をサンプ
リングする時の位相を合わせる如き位相制御を行う構成
としたものである。
【0008】その結果、カメラヘッド側に於けるCCD
駆動用タイミング信号発生回路を不要とし、CCDドラ
イブパルスを低レベルで伝送する構成としたため、カメ
ラヘッドの小型化が実現できる。
【0009】さらに本発明は、ケーブル長検出用の信号
を折り返しするためのカメラケーブルの芯線を使用せず
にケーブル長に対応する遅延時間を検出するため、撮像
画素数が、例えば41万画素のCCDの場合、そのCC
D出力波形が、例えば14MHzの周期性を有するこ
と。さらに、カメラヘッドのレンズの絞りをクローズ、
あるいは開放にしたとしても、CCD出力をスイッチン
グ整形することにより、一定の周波数(14MHz)の
波形出力を得ることが出来ることの二つに着目して、こ
の一定周波数の信号を位相検出用に使用するものであ
る。
【0010】さらに本発明は、CCD出力から位相制御
用として使用される信号のうち、所定期間、例えば、B
L期間(ブランキング期間、または帰線消去期間)にお
いて、BL信号(ブランキング信号)を用いてCCD出
力信号をクランプし、そのBL期間に重畳された電子シ
ャッタパルス成分を除去するものである。
【0011】さらに本発明は、複数のカメラヘッドのう
ちケーブル長を検出するための基準となるカメラヘッド
のCCD出力を用いて、カメラ制御器から映像信号出力
選択されたカメラヘッドへの信号位相を制御するもので
ある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。1は同期信号発生器(SG)、2はCC
Dドライブ用のタイミング信号発生器、3はCCD21
の垂直ドライブ用信号のカメラケーブルへの送出用のバ
ッファアンプ、4はCCD21の水平ドライブ用信号H
1、H2およびリセットパルスRGをそれぞれカメラケー
ブルへ送り出すためのバッファアンプである。更に、後
述する様に、CCD21の映像出力信号をサンプリング
するサンプルホールド回路25、カメラケーブルによる
周波数特性の劣化を補償するケーブル補償回路24を含
んでいる。図1のブロックBはカメラ制御器(CCU)
側、Aはカメラヘッド側を示す。
【0013】また、図1の8〜12および23はカメラ
ケーブルの各伝送線を示すもので、これ等は任意のケー
ブル長に延長することが出来る構成であることを意味す
る。8、9はCCD21の垂直ドライブ用信号の伝送線
で、カメラヘッド側Aにおいて、直接CCD21へ接続
されている。5、6、7はそれぞれ、CCD21の水平
ドライブ用信号H1、H2、リセットパルスRGのカメラ
ケーブルへの送出用のバッファアンプで、やはり後述す
る如く、低レベルで送り出し、対応する伝送線10、1
1、12を通してカメラヘッドAへ送られる。H1 信号
は、レベル制御部13、14により正規のCCDドライ
ブレベルに制御された後、CCD21へ接続される。同
様に、H2 信号はレベル制御部15、16により正規の
CCDドライブレベルに制御された後、CCD21へ接
続される。
【0014】リセットパルスRGは、レベル制御部17
〜20により正規のレベルに制御された後、CCD21
に接続される。リセットパルスの場合は、周波数が高い
上にパルス幅が狭く、カメラケーブルの容量その他で波
形の整形処理が普通の方法では困難なため、後述の図3
の波形処理の手順の様にH1、H2信号の処理とは異なる
方法で行っている。CCD21の映像出力は、カメラヘ
ッド側Aに於いて、映像バッファ22を通り、カメラケ
ーブル23を通って、カメラ制御器側Bのケーブル補償
回路24に於いて、周波数特性を補償された後、サンプ
ルホールド回路25へ接続される。図4に、このサンプ
ルホールド処理に関する波形の位相関係を示す。
【0015】図2は、H1 信号をカメラ制御器Bからカ
メラヘッドAへ送る時、信号レベルを低くして送り、カ
メラヘッド側Aでレベル整形をすると同時に、CCD2
1を駆動出来るレベルに上げる例を示す図である。a
は、図1の伝送線10におけるH1のレベルで、低いレ
ベルで送出される。bは、図1のレベル制御部14のH
1の出力レベルを示す。この様にレベルを低くして送出
する理由は、EMI(不要輻射)の規格を満足させるた
めである。また、その他のH2 、RGの波形について
も、同様の目的でカメラケーブルで送るレベルは低くし
て、カメラヘッド側Aで正規レベルに上げる様にしてい
る。従って、図1の伝送線11、12におけるレベル
は、図2のaに示すものと同様にレベルを低くして送り
出している。
【0016】図3はリセットパルスRGの波形整形処理
の過程を示す図である。aは図1のバッファ7の入力波
形を示す。bはバッファ7の出力波形で、カメラケーブ
ル12内の容量その他で波形がなまり、かつ、本来ケー
ブル内を通す時レベルを低くしているため、bの様な波
形となっている。cは図1のレベル制御部17の出力波
形で、波形処理をしてもaに示す波形よりパルス幅が広
くなっている。dはこのcの波形を、更にレベル制御部
18を通して遅延させた波形で、このcおよびdの波形
出力より、レベル制御部19で差を取ることにより、レ
ベル制御部20の出力として、eに示す本来のCCDド
ライブ波形を得ることが出来る。図4はCCD出力波形
とサンプリング位相の関係を示す図である。図4のaは
1、H2信号の波形、bはRGの波形、cはCCD出力
波形、dはサンプルパルスSHP、eはサンプルパルス
SHDの波形で、それぞれの位相関係が図4の如き関係
にないと正常な映像信号が得られない。なお、CCD出
力のサンプリングに必要なパルスは、図5に示す如き、
SHP、SHD、SP1、SP2の如き波形が必要で、
それぞれの位相は図5の通りのものが要求される。
【0017】次に、ケーブル長に応じて、H1、H2、R
G信号の位相関係を合わせる図1のバッファアンプ4に
ついて説明する。図6はこの具体的構成の一例で、所定
のケーブル長に対して手動で各信号の位相を合わせるた
めの構成を示すブロック図である。まず、H1 信号の位
相調整について説明する。これは、ICのスイッチによ
る遅延時間を利用するもので、図の如くIC1〜ICn
直列に接続し、それぞれの端子T1〜Tnをタップとして
出す。これにより、各タップ端子T1〜Tnからは、それ
ぞれ所定時間ずつ遅延したH1信号が出力される。そこ
で、ケーブル長が例えば、3m、20m、30mの場
合、それぞれ対応する端子Tt、Tu、Tv と上記タップ
端子T1 〜Tn の適当な端子を接続することにより、端
子Tt、Tu、Tv から、それぞれのケーブル長に応じた
最適な位相に調整されたH1信号を得ることができる。
ここで、H1信号の位相を反転したものがH2信号である
ので、スイッチ4aで選択されたH1信号をそのままの
位相でバッファアンプ4bを介することにより、H1
号がカメラケーブルへ送出される。また、H2信号は、
反転IC4cでH1信号の位相を反転し、バッファアン
プ4dを介して得ることができる。
【0018】次に、リセットパルスRGの位相調整をデ
ィレイライン4eを使用した例で説明する。IC4fを
通して入力されたリセットパルスRGは、ディレイライ
ン4eの各タップ端子t1〜t11より、それぞれ所定時
間ずつ遅延され出力される。そこで、ケーブル長(例え
ば、3m、20m、30m)に応じて、対応する端子t
W、tX、tYとタップ端子t1〜t11の所定端子を接続す
ることにより、各ケーブル長に応じた最適な遅延時間を
得ることができる。該位相調整された信号は、上記スイ
ッチ4aと連動するスイッチ4gでH1、H2信号と共に
切換選択され、バッファアンプ4h、4iを介してカメ
ラケーブルへ送り出される。なお、上記H1、H2信号の
ICによる遅延時間設定は、リセットパルスRGの如
く、ディレイラインで設定することが出来ることは言う
までもない。
【0019】次に、この位相調整の他の実施例として、
自動の方式を説明する。図7は本発明による自動ケーブ
ル補償の方式に関するブロック図である。図7のタイミ
ング信号発生器2より発生する4倍のサブキャリア信号
相当の信号4fc1(14.31818MHz)を、1/4分
周器32で1/4にカウントダウンし、3.57954
5MHzのサブキャリア信号相当の信号fc1として、バ
ッファアンプ33でレベルを低減してカメラケーブル2
6へと送り出される。この信号fc1 は、図8に示す如
きもので、カメラヘッド側Aに於いてカメラケーブル2
6と接続された帰りのケーブル27、カメラ制御器側B
の受信アンプ34を介して位相検波器28へ供給され
る。この信号fc1 は、位相検波器28において、別に
設けたタイミング信号発生器31の出力である、4倍の
サブキャリア相当の信号4fc2を1/4分周器30で
1/4にしたfc2信号との間で、位相比較され、その
誤差信号(DC)をタイミング信号発生器2に供給し、
該発生器2の発信周波数を制御し、PLLループを形成
する。これにより伝送線23を通ってきた映像信号とタ
イミング信号発生器31に於いて発生するサンプリング
パルスとの位相は、ケーブル長の変化に対して自動的に
位相差を補正する如くループが形成される。
【0020】さらに、ケーブル長検出用の信号を折り返
すためのカメラケーブルの芯線を使用せずに、映像信号
を用いてケーブル長を検出する場合の実施例について、
図10を用いて説明する。図10のCCD21からの出
力は、カメラ制御器B’においてバッファ35に入力さ
れる。このバッファ35は、CCD出力信号の映像成分
は含まずにクロック周波数成分だけを出力し、この出力
は1/4カウンタ36’に入力されてカウントダウンさ
れ、さらにバッファ37を介し、信号fc1 として位相
検波回路28へ入力される。
【0021】この信号fc1 は、位相検波器28におい
て、別に設けたタイミング信号発生器31の出力であ
る、4倍のサブキャリア相当の信号4fc2を1/4分
周器30で1/4にされたfc2信号との間で位相比較
され、その誤差信号(DC)をタイミング信号発生器2
に供給し、該発生器2の発信周波数が制御され、PLL
ループが形成される。これにより伝送線23を通ってき
た映像信号とタイミング信号発生器31に於いて発生す
るサンプリングパルスとの位相関係は、ケーブル長の変
化に対して自動的にそれらの位相差が補正される如くP
LLループが形成される。
【0022】次に、電子シャッタパルスを使用して映像
レベルをコントロールしたときに、CCD出力にシャッ
タパルスが重畳して位相制御回路が誤動作し、映像が乱
れることを防止することのできる実施例について、図1
1および図13を用いて説明する。
【0023】図13のVideo信号波形は、CCDの
出力信号を示す図であり、グレースケールチャートを撮
像した場合の波形を示すものである。図13の電子シャ
ッタパルス波形は、電子シャッタパルスの位相を示すも
のであり、水平の帰線期間aにパルスが発生しているこ
とを示す。CCD出力波形を使用してケーブル長変化に
よる自動位相制御を行う場合、上述の電子シャッタパル
スによりVideo信号波形のb部の波形が歪むように
変化し、その波形の変化が位相検波回路28での誤動作
を発生させる要因となる。そのため本発明では図11に
示すように、SG1からのBL信号を1/4分周器3
0’および36”に入力し、それら1/4分周器3
0’、36”では、BL信号によりBL期間の信号が全
てクランプされる。そのため、図13の1/4分周器3
6”出力波形に示すように、BL期間にはクロック信号
成分を有しない1/4分周器30’、36”の出力信号
を用いて位相検波器28が位相検波することで、電子シ
ャッタパルスによる影響をなくして位相制御することが
出来る。
【0024】次に、図12により本発明による2ヘッド
カメラの実施例を示し、以下、その実施例について説明
する。図12のA、A’はカメラヘッド部、B”はCC
U部(カメラ制御器部)を示す。ここで、カメラヘッド
部AとCCU部B”間を接続するケーブル、およびカメ
ラヘッド部A’とCCU部B”間を接続するケーブルの
長さは等しい。
【0025】CCU部B”において、図11と図12と
において同一なブロック構成であって、図11に詳細に
図示したC部を有する。このC部内のタイミング信号発
生器2から出力されるH1、H2、RG各信号が分岐さ
れ、カメラヘッド部AのCCD21用の水平出力アンプ
5、6、7と、カメラヘッド部A’のCCD21’用の
水平出力アンプ5’、6’、7’とにそれぞれ入力され
る。このため、各CCDの水平駆動作が行われる。同様
に垂直駆動についても、カメラヘッド部A用のバッファ
アンプ3とカメラヘッド部A’用のバッファアンプ3’
とにVφ1〜Vφ4信号およびXSUB信号が並列に入力さ
れる。そして、各バッファアンプ3、3’からそれぞれ
カメラヘッド部A用およびカメラヘッド部A’用のVφ
1〜Vφ4駆動制御信号およびVSUB電圧の制御信号を出
力させることができる。
【0026】上記の様に、カメラヘッド部Aとカメラヘ
ッド部A’のそれぞれのCCDの動作は同様となる。し
かしながら、CCU部B”において実現される位相制御
については、カメラヘッド部A側のCCD21を用いて
実現され、カメラヘッド部A’側のCCD21’は用い
られない。このため、CCU部B”において位相制御用
の回路が共有化されることで一系統の回路のみを有すれ
ば良く、共有化しない場合と比べて回路規模を削減する
ことができる。
【0027】次にヘッド部AのCCD21とヘッド部
A’のCCD21’の映像信号の切換方法について説明
する。カメラヘッド部A’側のCCD21’の出力は、
ケーブル補償回路24’を通って切替スイッチ回路38
に伝えられる。同様に、カメラヘッド部A側のCCD2
1の出力は、ケーブル補償回路24を通って切替スイッ
チ回路38に伝えられる。これらの信号のうちいずれが
選択され切替スイッチ回路38から出力され、C部のサ
ンプルホールド回路25に入力される。
【0028】
【発明の効果】本発明によりカメラヘッドとカメラ制御
器間を種々のケーブル長のカメラケーブルで接続するテ
レビカメラに於いて、CCDドライブパルスをカメラ制
御器側から直接伝送する方式としたため、容積の大きい
タイミング信号発生器をカメラ制御器側に置いて、カメ
ラヘッドを小形化出来る構成とすることができる。ま
た、カメラケーブル長変更時のケーブル補償方式を、手
動又は自動でも行える如く構成できる。更に、伝送線に
おける輻射ノイズを低減できるよう、CCDドライブパ
ルスのレベルを低くしてケーブル内を伝送し、カメラヘ
ッド側でレベルを上げる方式としているため、EMI
(不要輻射)規格も満すことができる。
【0029】さらに本発明によれば、カメラケーブルの
芯線数を少くすることが出来、また、カメラヘッド側に
おいては、回路の追加、削除を必要としないため、カメ
ラヘッドを従来の技術に用いられる場合と共通して使用
することが出来る。
【0030】さらに本発明によれば、電子シャッタパル
ス使用時にケーブル長に応じた位相制御回路がノイズに
より誤動作する問題が解決される。
【0031】さらに本発明によれば、より簡素化された
回路で、CCU1台に対して複数台のカメラを動作させ
ることが出来るので、カメラヘッドとCCUとが1:1
に接続されたカメラシステムが2組用いられる場合と比
較すると、コストおよび装置規模が削減され、また、使
い勝手が向上し、電源供給においても消費電力が削減さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるケーブル補償方式の手動方式を示
すブロック図。
【図2】カメラケーブル内の信号とカメラヘッド側での
信号レベル処理を示す図。
【図3】リセットパルスRGの波形整形処理の過程を示
す図。
【図4】CCD出力波形とサンプリング位相関係を示す
図。
【図5】サンプリングに必要な波形とその位相関係を示
す図。
【図6】本発明の位相調整用のバッファアンプ4の詳細
ブロック図。
【図7】本発明による自動ケーブル補償の一例を示すブ
ロック図。
【図8】ケーブル遅延時間検出用信号を示す図。
【図9】従来のケーブル補償方式のブロック図。
【図10】本発明による自動ケーブル補償の一例を示す
ブロック図。
【図11】本発明による自動ケーブル補償の一例を示す
ブロック図。
【図12】本発明による自動ケーブル補償の一例を示す
ブロック図。
【図13】本発明による自動ケーブル補償の一例におけ
る動作を説明する信号波形図。
【符号の説明】
1 同期信号発生器 2、31 タイミング信号発生器 4 バッファアンプ 8〜12、23、26、27 カメラケーブル 13〜20 レベル制御部 21 CCD 22 映像バッファ 24 ケーブル補償回路 25 サンプルホールド回路 28 位相検波器 30、32 1/4分周器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 豊 東京都小平市回田町393番地 日立小金井 電子株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレビジョンカメラヘッドとカメラ制御
    器間をカメラケーブルで接続する構成のテレビジョンカ
    メラ装置に於いて、上記カメラ制御器から上記カメラヘ
    ッドの固体撮像素子駆動用の各種信号を所定レベル以下
    に低くして送り出し、上記カメラヘッド側で上記固体撮
    像素子を駆動するに足りるレベルに上げて波形整形し、
    さらに、ケーブル長に応じて、上記カメラ制御器から送
    り出す上記各種信号の位相を該カメラ制御器側でのサン
    プリングパルスの位相に合う如く制御することを特徴と
    するテレビジョンカメラのケーブル補償方式。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のテレビジョンカメラの
    ケーブル補償方式において、上記固体撮像素子の出力信
    号を整形して得られたクロック周波数成分波形を用いて
    位相検波することによって、ケーブル長を検出すること
    を特徴とするテレビジョンカメラのケーブル補償方式。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のテレビジョンカメラの
    ケーブル補償方式において、ケーブル長検出に用いる波
    形のうちの所定期間をクランプした後、位相検波するこ
    とを特徴とするテレビジョンカメラのケーブル補償方
    式。
  4. 【請求項4】 請求項1または2または3に記載のテレ
    ビジョンカメラのケーブル補償方式において、一つのカ
    メラ制御器に複数のテレビジョンヘッドが、それぞれ長
    さの等しいケーブルを介して接続し、上記カメラ制御器
    は複数のテレビジョンヘッドからそれぞれ送信される映
    像信号のうち一つの映像信号を選択して出力し、上記カ
    メラ制御器は上記複数のカメラヘッドのうちいずれか一
    つからの信号を用いてケーブル長を検出することを特徴
    とするテレビジョンカメラのケーブル補償方式。
JP8030720A 1995-02-20 1996-02-19 テレビジョンカメラのケーブル補償方式 Pending JPH08294064A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011191932A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Nec Access Technica Ltd Usbデバイス接続システム、usbハブコントローラ、その省電力方法およびプログラム

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JP2011191932A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Nec Access Technica Ltd Usbデバイス接続システム、usbハブコントローラ、その省電力方法およびプログラム

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