(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビカメラ装置と、該テレビカメラ装置に電力を供給する電源装置と、該テレビカメラ装置と前記電源装置を接続する電源ケーブルと、前記テレビカメラ装置で撮像した映像を出力するモニタ装置と、前記テレビカメラ装置と該モニタ装置とを接続する映像信号ケーブルとを少なくとも備えた閉回路テレビジョンシステムにおいて、
前記電源ケーブルと電気的に接続された前記テレビカメラ装置内の正極側電源ラインと負極側電源ラインの間には、
電圧に対し順方向に配置した整流素子と蓄電素子との直列接続からなる電源電圧推定手段と、前記電源装置から電源が供給されてから所定時間後に電源の導通を開始する電源遅延手段と、制御部とが前記電源装置に近い側から順に接続されており、
前記制御部には、前記テレビカメラ装置に印加される電圧値を測定する電圧測定部と、
前記テレビカメラ装置が消費する電流値を測定する電流測定部と、
前記電源電圧推定手段内の前記蓄電素子の電圧値を測定する蓄電電圧測定部と、
映像信号補正部を制御する映像信号補正率制御部とを備え、
前記映像信号ケーブルと電気的に接続された前記カメラ装置内の映像信号ライン上には、前記映像信号補正率制御部の制御に従い映像信号の補正を行う前記映像信号補正部を更に備え、
予め前記カメラ装置内に記憶させた前記電源ケーブルの単位長さあたりの抵抗値と、前記電圧測定部で測定した電圧値と、前記電流測定部で測定した電流値と、前記蓄電電圧測定部で測定した電圧値とを用いて前記電源ケーブルの配線長を算出し、
算出された前記電源ケーブルの前記配線長と、予め前記カメラ装置内に記憶させた前記電源ケーブルの配線長と映像信号補正率との対応テーブルとから映像信号補正率を決定し、前記映像信号の補正を行うことを特徴とする閉回路テレビジョンシステム。
【請求項２】
前記電源遅延手段が電源の導通を開始するまでの前記所定時間は、前記電源電圧推定手段内の前記蓄電素子の電圧値が飽和する時間より長いことを特徴とした請求項１記載の閉回路テレビジョンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉回路テレビジョンシステムにおける映像信号伝送による映像信号の減衰を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラ装置からＮＴＳＣ(Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ)等のベースバンド方式でモニタ装置側に映像信号を送出すると、その伝送路において映像信号が減衰する。減衰は映像信号の高周波成分において特に顕著であり、長い伝送路を経由した映像信号は高周波成分が減衰したいわゆるボヤけた映像としてモニタ装置から出力される。
【０００３】
これを解決する手段として、テレビカメラ側で予め映像信号の高周波成分のレベルを上げる補正を行い送出する方式、あるいはモニタ装置側で映像信号の減衰した高周波成分を増幅する補正を行う方式を用い、鮮明な画像をモニタ装置に出力する技術が従来より広く用いられている。これらの方式では補正率の調整は手動で行われる。
【０００４】
一方、映像信号の補正率の調整を自動化する技術として、映像信号ケーブルと同経路で配線したテレビカメラ装置駆動用の電源ケーブルによる電圧降下値と電源ケーブルを流れる電流値、及び既知の電源ケーブルの単位長さの抵抗値から電源ケーブルの配線長を求め、その長さに応じて映像信号の補正率の調整を自動で行うものがある(特許文献１)。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０８５２５号公報
【０００６】
しかしながら、上記に示す方式では、電源装置の出力電圧値が規定通り正確に出力されないと電源ケーブルによる電圧降下値を正しく測定することができない。よってケーブル長を正しく求めることができず、映像信号の補正を適切に行うことができなくなるおそれがある。特に、近年の監視カメラ装置や車載カメラ装置は幅広い電圧範囲での動作が可能な仕様となっているものが多く、そのため出力電圧値の精度が高くない安価な電源装置が用いられる傾向にあり、上記問題はより顕著となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、電源装置の出力する電圧値が予め判明していなくとも、電源ケーブルの配線路長を正確に測定し、その値を基に映像信号の補正を自動かつ適切に行うことのできる閉回路テレビジョンシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題を解決するため、テレビカメラ装置と、該テレビカメラ装置に電力を供給する電源装置と、該テレビカメラ装置と前記電源装置を接続する電源ケーブルと、前記テレビカメラ装置で撮像した映像を出力するモニタ装置と、前記テレビカメラ装置と該モニタ装置とを接続する映像信号ケーブルとを少なくとも備えた閉回路テレビジョンシステムにおいて、
前記電源ケーブルと電気的に接続された前記テレビカメラ装置内の正極側電源ラインと負極側電源ラインの間には、
電圧に対し順方向に配置した整流素子と蓄電素子との直列接続からなる電源電圧推定手段と、前記電源装置から電源が供給されてから所定時間後に電源の導通を開始する電源遅延手段と、制御部とが前記電源装置に近い側から順に接続されており、
前記制御部には、前記テレビカメラ装置に印加される電圧値を測定する電圧測定部と、
前記テレビカメラ装置が消費する電流値を測定する電流測定部と、
前記電源電圧推定手段内の前記蓄電素子の電圧値を測定する蓄電電圧測定部と、
映像信号補正部を制御する映像信号補正率制御部とを備え、
前記映像信号ケーブルと電気的に接続された前記カメラ装置内の映像信号ライン上には、前記映像信号補正率制御部の制御に従い映像信号の補正を行う前記映像信号補正部を更に備え、
予め前記カメラ装置内に記憶させた前記電源ケーブルの単位長さあたりの抵抗値と、前記電圧測定部で測定した電圧値と、前記電流測定部で測定した電流値と、前記蓄電電圧測定部で測定した電圧値とを用いて前記電源ケーブルの配線長を算出し、
算出された前記電源ケーブルの前記配線長と、予め前記カメラ装置内に記憶させた前記電源ケーブルの配線長と映像信号補正率との対応テーブルとから映像信号補正率を決定し、前記映像信号の補正を行う。
【０００９】
また、上記の構成において前記電源遅延手段が電源の導通を開始するまでの前記所定時間は、前記電源電圧推定手段内の前記蓄電素子の電圧値が飽和する時間より長くする。
【発明の効果】
【００１０】
上記の様な構成、動作とすることにより、本発明による閉回路テレビジョンシステムによれば、請求項１に係わる発明により、電源装置の出力する電圧値が予め判明していなくとも、電源ケーブルの配線路長を正確に測定し、その値を基に映像信号の補正を自動かつ適切に行うことのできるため、高周波成分の減衰のない鮮明な映像をモニタ装置から出力することができる。
【００１１】
請求項２に係わる発明により、電源遅延手段が遮断状態を保つことにより電源電圧推定手段内の蓄電素子の電圧値が飽和したときに、電源ケーブルに電流が流れなくなり、電源ケーブルによる電圧降下がなくなる回路とできるため、蓄電素子の飽和電圧値と電源装置の出力電圧値とが等しくなり、テレビカメラ装置内で電源装置の出力電圧値を正確に推定することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明によるテレビカメラ装置の回路ブロックと閉回路テレビジョンシステムの構成の一実施例である。
ここではテレビカメラ装置１、電源装置２及びモニタ装置３が夫々電源ケーブル４及び映像信号ケーブル５を介して接続されている必要最低限の構成からなるシステムとしている。
テレビカメラ装置１内の電源ラインＬ１（＋ライン）、Ｌ２（−ライン）間には、電圧に対し順方向に配置したダイオードＤ１とコンデンサＣ１とを直列接続した電源電圧推定手段１２を備えている。ダイオードＤ１は後述する電源遅延手段１３が電源の導通を開始した際に、コンデンサＣ１から電荷が流出する事を防止する。コンデンサＣ１の電圧値は制御部１５内の蓄電電圧測定部１５３で測定する。測定するタイミングは電源遅延手段１３が導通を開始した後とする。尚、テレビカメラ本体回路部１内にある図示しないマイコン等に制御部１５の機能を担わせる形としてもよい。
【００１４】
電源電圧推定手段１２の後段(電源装置２から遠い側)の、電源ラインＬ１、Ｌ２間に接続した電源遅延手段１３は、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２とを直列接続した時定数回路と、時定数回路の出力により所定時間後に導通を開始する、電源ラインＬ１に直列に接続したトランジスタＴｒ１からなる構成としている。ダイオードＤ２は電源装置２からの電源供給停止時にコンデンサＣ２をいち早く放電し時定数回路をリセットする機能を担う。時定数回路のＲ２、Ｃ２の値は、電源電圧推定手段１２内のコンデンサＣ１の蓄電が完了し飽和状態になった後にトランジスタＴｒ１が通電状態になる様に設定する。ここでトランジスタＴｒ１はリレーであってもよく、また時定数回路も例えばクロックとカウンタを用いたタイマ回路を用いてもよい。
【００１５】
以上の回路構成、動作において電源装置２の出力電圧値と電源電圧推定手段１２内のコンデンサＣ１の両端の電圧値は等しくなる。これを実験にて検証した結果を図３、図４に示す。図３は実験用の回路であり、実施例の回路において電源遅延手段１３が遮断状態であるときの電源回路とほぼ同じ構成としている。Ｒ５は制御部１５内の蓄電電圧測定部１５３の入力インピーダンスを想定し接続している。図４は図３に示す測定ポイントの電圧値を観測したもので、図３に示す各種部品及び定数で構成した実験回路においては４００μｓ程度で電源装置の出力電圧値である１２Ｖに到達している。これにより電源装置の出力電圧値と蓄電が完了し飽和状態となったコンデンサＣ３の両端の電圧値とは等しくなっていることが分かる。よって同様に実施例の回路においても飽和状態に達した電源電圧推定手段１２内のコンデンサＣ１の両端の電圧値は、電源装置２の出力電圧値と等しくなることは明らかである。
【００１６】
電源遅延手段１３が導通を開始した後、電源遅延手段１３の後段の電源ラインＬ１、Ｌ２間に接続した制御部１５内にある電圧測定部１５１及び、電流測定部１５２は、テレビカメラ装置１に印加されている電圧値、及びテレビカメラ装置１が消費する電流値を測定する。電圧値は制御部１５内の電圧測定部１５１で直接測定し、電流値については電源ラインＬ１に直列に接続したシャント抵抗Ｒ３の両端の電圧値を電流測定部１５２が測定することで算出する。尚、ここでは電源遅延手段１３の後段にシャント抵抗Ｒ３を配置しているが、電源ラインＬ１上であればどこにシャント抵抗Ｒ３を配置しても同等の電圧値、電流値を得ることができる。
【００１７】
制御部１５内にある距離算出部１５４は、上記で測定した各値と、記憶部１５５に予め格納している電源ケーブル４の単位長さあたりの抵抗値を基に電源ケーブル４の配線長を算出する。具体的算出方法については後述する。
【００１８】
制御部１５内にある映像信号補正率制御部１５６は、記憶部１５５に格納している電源ケーブル４の配線長と映像信号補正率との対応テーブルから、算出した電源ケーブル４の配線長に対応する映像信号補正率を読出し、その補正率を用いてカメラ装置１内の映像信号ラインＬ３上にある映像信号補正部１４を制御し映像信号を補正する。
【００１９】
映像信号補正部１４は映像信号の主に高周波部分を可変増幅できる回路であるが、周知かつ一般的な回路のため詳細な説明は省略する。尚、映像信号補正部１４はテレビカメラ本体回路部１６内の図示しない映像信号出力回路に主に映像信号の高周波部を可変増幅する回路を追加し構成してもよい。またテレビカメラ本体回路部１６は撮像した光を電気信号に変え各種処理を行い、最終的にＮＴＳＣ等のベースバンド信号として出力する一般的なテレビカメラの回路と同じ構成である。
【００２０】
続いて上記回路の動作について流れ図に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明によるテレビカメラ装置１の映像信号補正の動作の一実施例を示す流れ図である。以下ＳＴはステップを、それに続く数字はステップの番号をそれぞれ示す。まず、電源遅延手段１３は電源遮断の状態を保っており（ＳＴ１）、電源回路には電源電圧推定手段１２、すなわちダイオードＤ１とコンデンサＣ１のみが接続されている状態となっている。この状態で電源装置２からテレビカメラ装置１への電源供給を開始し（ＳＴ２）、コンデンサＣ１は蓄電を開始する（ＳＴ３）。所定時間が経過するとコンデンサＣ１の蓄電が完了し電圧値が飽和する（ＳＴ４）。
【００２２】
次に電源遅延手段１３は電源の通電を開始し（ＳＴ５）テレビカメラ装置１全体が起動する（ＳＴ６）。その後制御部１５内の蓄電電圧測定部１５３がコンデンサＣ１の電圧値Ｅ１を測定する（ＳＴ７）。前述の通りこのとき測定した電圧値は電源装置２の出力する電圧値と等しい。
【００２３】
続いて電圧測定部１５１がテレビカメラ装置１に印加される電圧値Ｅ２を測定し（ＳＴ８）、電流測定部１５２がテレビカメラ装置１が消費する電流値Ｉの測定を行う（ＳＴ９）。距離算出部１５４はこれら測定した各値と、記憶部１５５に格納している電源ケーブル４の単位長さあたりの抵抗値ｒを参照し、電源ケーブル４の配線長Ｌを以下の式１により算出する（ＳＴ１０）。
【００２４】
式１：Ｌ＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｉ｝／ｒ
【００２５】
配線長Ｌは電源ケーブル４がテレビカメラ装置１へ向かう＋線とテレビカメラ装置１から戻る−（ＧＮＤ）線の長さを足した総延長距離である。＋線と−線に例えば２芯並列線を使用する場合は＋線と−線の抵抗値は等しくなるため式１の右辺に１／２を乗じ、電源装置４からテレビ装置１へ向かう２芯一対の電線の配線長と定義する。その場合は記憶部１５５に格納している電源ケーブル４の配線長と映像信号補正率との対応テーブルの内容も合わせ変更する必要がある。尚、同軸線を用いる場合はその内部導体の抵抗値と比較し、外部導体抵抗値は無視できる程小さいため１／２を乗じない。
【００２６】
また、電源ケーブル４の単位長さあたりの抵抗値ｒは使用する電源ケーブル種の特性に応じて設定できるようにしてもよい。その場合、予めテレビカメラ装置１に対して電源ケーブル４の単位長さあたりの抵抗値ｒを入力する、あるいは複数の電源ケーブル種の中から選択する等の操作が必要となる。入力された抵抗値ｒは記憶部１５５に格納する。複数の電源ケーブル種から選択する方法の場合は電源ケーブル種毎の単位長さの抵抗値を記憶部１５５に予め格納しておく。
【００２７】
映像信号補正率制御部１５６は記憶部１５５に格納している配線長に対応した映像信号補正率のテーブルより配線長Ｌに対応した補正率Ｇを参照し、その値に従い映像信号補正部１４を制御する（ＳＴ１１）。映像信号補正部１４はその制御に従い映像信号の補正を行う（ＳＴ１２）。
【００２８】
ここで、記憶部１５５には複数の映像信号ケーブル種に対応できる様に映像信号ケーブル種毎に個別に電源ケーブルの配線長Ｌと補正率Ｇの関係をテーブル化したものを複数格納してもよい。その場合、予めテレビカメラ装置１に対して映像信号ケーブル種を設定する操作が必要となる。
【００２９】
上記流れ図で示した一連の動作はテレビカメラ装置１の設置配線が完了した後の初回の電源供給時に一度だけ行ってもよく、また電源供給開始毎に行ってもよい。設置配線が完了した後に一度だけ行う場合は、例えば記憶部１５５に補正率が決定済であることを示すフラグを格納し、流れ図の動作が完了した時点でフラグを立てる。その後、このフラグが立っている場合は流れ図の動作をスキップする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるテレビカメラ装置の回路ブロックと閉回路テレビジョンシステムの構成の一実施例である。
【図２】本発明による閉回路テレビジョンシステムの動作示す流れ図である。
【図３】本発明による電源電圧推定手段及び蓄電電圧測定部の動作を検証するための実験回路図である。
【図４】図３で示す回路の測定ポイントにおける電圧値の遷移を測定した波形である。
【符号の説明】
【００３１】
１  テレビカメラ装置
２  電源装置
３  モニタ装置
４  電源ケーブル
５  映像信号ケーブル
１２  電源電圧推定手段
１３  電源遅延手段
１４  映像信号補正部
１５  制御部
１６  テレビカメラ本体回路部
１５１  電圧測定部
１５２  電流測定部
１５３  蓄電電圧測定部
１５４  距離算出部
１５５  記憶部
１５６  映像信号補正率制御部
Ｒ１〜Ｒ５  抵抗
Ｃ１〜Ｃ３  コンデンサ
Ｄ1〜Ｄ３  ダイオード  
Ｔｒ１  トランジスタ
Ｌ１  電源ライン（テレビカメラ装置内における＋ライン）
Ｌ２  電源ライン（テレビカメラ装置内における−ライン）
Ｌ３  映像信号ライン（テレビカメラ装置内における）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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