(57)【要約】  【課題】  光ファイバー伝送路のダイナミックレンジの定量的な測定方法がなく、テレビジョン放送システムに使用される発光素子、受光素子、コネクタ、伝送路等の光伝送機器および光機器使用のシステム全体の感度やダイナミックレンジの定量的な測定のできる測定方法が望まれている。  【解決手段】  光伝送路のダイナミックレンジ測定方法は、発光素子を有する送信部と受光素子を有する受信部とを光ファイバー伝送路を介して結合された光伝送路において、上記光ファイバー伝送路に上記光ファイバー伝送路を伝送する光を所定量減衰させる減衰用光フイルタを少なくとも１つ挿入し、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定するように構成される。【選択図】  図１
2006210975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有する送信部と受光素子を有する受信部とを光ファイバー伝送路を介して結合された光伝送路において、上記光ファイバー伝送路に上記光ファイバー伝送路を伝送する光を所定量減衰させる減衰用光フイルタを少なくとも１つ挿入し、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定することを特徴とする光伝送路のダイナミックレンジ測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法において、上記減衰用光フイルタを上記光ファイバー伝送路に挿入して上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定する場合、上記所定量減衰させる減衰用光フイルタを１個ずつ増加する毎に、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定することを特徴とする光伝送路のダイナミックレンジ測定方法。
【請求項３】
請求項２記載の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法において、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量に減衰量の適否判断基準を設定し、上記所定量減衰させる減衰用光フイルタを１個ずつ増加する毎に得られる上記光ファイバー伝送路の減衰量と上記適否判断基準とを比較し、比較結果に基いて上記光伝送路の適否判断をすることを特徴とする光伝送路のダイナミックレンジ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送路のダイナミックレンジ測定方法に関し、特に、テレビジョン映像を伝送する光伝送路のダイナミックレンジ測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送や映像制作用カメラ装置あるいは産業用のカメラ装置等は、遠隔地に置かれたカメラ制御装置（一般にＣＣＵ：Camera Control Unit と呼ばれている。以下ＣＣＵ装置と称する。）からカメラ装置（一般にカメラヘッドと呼ばれている。以下カメラヘッドと称する。）の各種制御を行うカメラ制御システムである。これらカメラ制御システムは、機種によって様々なものがあるが、殆どのものがＣＣＵ装置から遠隔地に設置されているカメラヘッドの視野や撮像方向の調整あるいはカメラヘッドの映像調整や音声調整を行うものである。そしてカメラヘッドとＣＣＵ装置との間は、同軸ケーブル等で接続され、また、カメラヘッドへの電源供給等も行なわれている。また、最近では、これら各種の制御信号や映像信号の伝送は、アナログ信号からデジタル信号へと変化している。更に、カメラヘッドとＣＣＵ装置との間の接続も同軸ケーブルから光ケーブル（光伝送路）を使用するように変わってきている。
【０００３】
而して、テレビジョン放送や映像制作用カメラシステムは、放送局内のスタジオでは、カメラヘッドとＣＣＵ装置との間の接続のためのケーブルの長さが１００ｍ〜数百ｍにもなる。また、屋外でのサッカー中継や、ゴルフ中継では、その長さが１Ｋｍ〜３Ｋｍ程度にもなる。光ケーブルの場合、一般的には伝送する光の減衰は、極めて少なく、長距離の伝送には、同軸ケーブルに比べて優れているため、その利用が拡大している。
【０００４】
しかしながらこの光ケーブルも長期間使用すると経年変化や、汚れ、光ケーブルの曲がりによる透過率の減少、コネクターの不良等で所望の伝送特性が得られないものもある。そして、複数台のカメラヘッドとＣＣＵ装置とを適宜切替えて映像を放送するため、複数の光ケーブルが使用されるが、万が一、伝送特性の悪い光ケーブルに接続されると、映像品質が劣化したり、最悪の場合は、映像が伝送されない場合が起こる。周知のようにテレビジョン放送や映像制作用カメラシステムのような公共放送等では、放送番組の中断等の事故があってはならず、さまざまな環境の条件のもとでそれらを長時間安定に維持するように細心の注意が払われている。
【０００５】
図４は、従来のテレビジョン放送システムに用いられるカメラヘッドとＣＣＵ装置とを示す図である。図４において、４０１は、被写体を撮像するカメラヘッド、４０２は、カメラヘッド４０１で撮像された画像信号を伝送する光ファイバー伝送路、４０３は、カメラヘッド４０１を制御するＣＣＵ装置である。４０４は、発光素子、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が使用され、カメラヘッド４０１で撮像された画像信号を光信号に変換する働きをする。４０５は、コネクタ部を示し、発光素子４０４で発光した光を効率良く光ファイバー伝送路４０２に結合させる働きをする。このコネクタ部４０５は、従来から良く知られたコネクタであるので、詳細な説明は省略する。４０６は、受光素子、例えば、ホトトランジスタ（Photo Transistor）、ホトダイオード（Photo Diode）等が使用される。受光素子４０６は、光ファイバー伝送路４０２で伝送されてくる光信号を電気信号に変換し、ＣＣＵ装置４０３に供給する。４０７は、コネクタ部を示し、光ファイバー伝送路４０２からの光を受光素子４０６に効率良く結合させる働きをする。このコネクタ部４０７も従来から良く知られたコネクタであるので、詳細な説明は省略する。ＣＣＵ装置４０３は、受光素子４０６からの電気信号を適宜処理し、モニタ画面（図示せず。）に表示したり、他の伝送路に画像信号を送信する等の動作をする。
【０００６】
一方、ＣＣＵ装置４０３は、遠隔地に設置されているカメラヘッド４０１の視野や撮像方向の調整あるいはカメラヘッドの映像調整や音声調整を行うものであるため、ＣＣＵ装置４０３からの制御信号が光ファイバー伝送路４０２を介してカメラヘッド４０１に送信される。なお、この場合は、ＣＣＵ装置４０３側に発光素子を具え、カメラヘッド４０１側に受光素子を具えた構成となる、所謂、双方向伝送ができる構成となるが、本発明に直接関係しないので、図４では、説明を省略してある。
【０００７】
而して、図４に示す従来のテレビジョン放送システムにおいては、光ファイバー伝送路４０２の伝送効率が悪くなると、カメラヘッド４０１とＣＣＵ４０３との間の信号の伝送に伝送障害が発生し、特に、デジタル信号の伝送の場合には、突然、画像信号の伝送が停止する場合があり、公共のテレビジョン放送では、致命的となる。この光ファイバー伝送路４０２の伝送効率が悪くなる原因としては、光ファイバー伝送路の汚れによる減衰量の増大、コネクタ部の不良、光ファイバー伝送路の曲がりによる透過率の減少、更には、光ファイバー伝送路の経年変化等が考えられる。
【０００８】
従って、図４に示す従来のテレビジョン放送システムでは、放送を始める前に、例えば、コネクタ部４０５で、発光素子４０４と光ファイバー伝送路４０２を外し、発光素子４０４での光の発光量を、例えば、光量測定装置で測定し、次に、発光素子４０４と光ファイバー伝送路４０２を結合し、コネクタ部４０７で、光ファイバー伝送路４０２と受光素子４０６を外し、光ファイバー伝送路４０２からの光量を、例えば、光量測定装置で測定する。そして、その測定結果が所定の光量以上であればこのテレビジョン放送システムは、正常に動作すると判断していた。
【０００９】
このような従来の方法では、光ファイバー伝送路のダイナミックレンジの定量的な測定ができないこと、また、テレビジョン放送システムに使用される発光素子、受光素子、コネクタ、伝送路等の光伝送機器および光機器使用のシステム全体の感度やダイナミックレンジの定量的な測定、更には、テレビジョン放送システムの動作状態での定量的な測定ができない等の問題があり、これらを解決するための新しい光伝送路のダイナッミクレンジの測定方法の実現が望まれている。
【００１０】
【特許文献１】特に発見されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、光ファイバー伝送路のダイナミックレンジの定量的な測定ができる光伝送路のダイナッミクレンジの測定方法を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、伝送路等の光伝送機器および光機器使用のシステム全体の感度やダイナミックレンジの定量的な測定が可能な光伝送路のダイナミックレンジの測定方法を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、テレビジョン放送システムの動作状態での定量的な測定ができる光伝送路のダイナミックレンジの測定方法を提供することである。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、テレビジョン放送システムの劣化の予測や光ファイバー伝送路の延長の可能性を予測できる光伝送路のダイナミックレンジの測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法は、発光素子を有する送信部と受光素子を有する受信部とを光ファイバー伝送路を介して結合された光伝送路において、上記光ファイバー伝送路に上記光ファイバー伝送路を伝送する光を所定量減衰させる減衰用光フイルタを少なくとも１つ挿入し、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定するように構成される。
【００１６】
また、本発明の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法において、上記減衰用光フイルタを上記光ファイバー伝送路に挿入して上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定する場合、上記所定量減衰させる減衰用光フイルタを１個ずつ増加する毎に、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量を測定するように構成される。
【００１７】
また、本発明の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法において、上記光ファイバー伝送路を伝送する光の減衰量に減衰量の適否判断基準を設定し、上記所定量減衰させる減衰用光フイルタを１個ずつ増加する毎に得られる上記光ファイバー伝送路の減衰量と上記適否判断基準とを比較し、比較結果に基いて上記光伝送路の適否判断をするように構成される。
【００１８】
また、本発明の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法において、上記減衰用光フイルタは、異なる所定の減衰量を有する減衰用光フイルタから選ばれた減衰用光フイルタで構成される。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバー伝送路のダイナミックレンジの定量的な測定ができること、また、伝送路等の光伝送機器および光機器使用のシステム全体の感度やダイナミックレンジの定量的な測定が可能となる。また、テレビジョン放送システムの動作状態での定量的な測定ができるので、テレビジョン放送システムの劣化の予測や光ファイバー伝送路の延長の可能性等を予測できる等の優れた効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る実施の形態について、以下図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例の概略構成を説明するための図である。図１において、１０１−１、１０１−２、・・・１０１−５は、それぞれ減衰用光フイルタである。これら減衰用光フイルタは、光ファイバー伝送路１０２、１０３の間に設けられ、光ファイバー伝送路１０２、１０３を通過する光の透過率を所定量だけ減衰する働きをする。例えば、図１で示す減衰用光フイルタ１０１−１、１０１−２、・・・１０１−５（減衰用光フイルタを総称する場合は、減衰用光フイルタ１０１と称する。）は、光がそれぞれの減衰用光フイルタを透過するとき、透過光を２ｄＢ減衰する働きをするので、５個の減衰用光フイルタ１０１を使用すると、トータルで１０ｄＢ程度、透過光が減衰されることになる。なお、本実施例では、１個の減衰用光フイルタ１０１は、２ｄＢとする実施例について説明するが、１個の減衰用光フイルタ１０１としては、５ｄＢ減衰するもの、あるいは１０ｄＢ減衰するもの等があり、システム構成や、測定対象に応じて適宜変更する必要があることは言うまでもない。
【００２１】
１０４および１０５は、コネクタであり、光ファイバー伝送路４０２の所定部分に減衰用光フイルタ１０１を光ファイバー伝送路１０２および１０３を介して接続するためのものである。１０６は、減衰量測定装置、１０７は、モニタ等の表示装置である。なお、図４と同じものには同じ符号が付されている。減衰量測定装置１０６は、例えば、受光素子４０６に入射される光量の変化を電流の変化として検出することによって減衰量を測定するものである。また、表示装置１０７では、例えば、ＴＶ信号の解像度を検査するカラーバー信号あるいは解像度チャートを表示することにより伝送信号の劣化を目視することができるし、更に、画像にモザイク状のノイズ（ブロックノイズと言われている。）が発生することでも伝送信号の劣化を判断できる。なお、上記実施例では、カメラヘッド４０１とＣＣＵ装置４０３との間の伝送について説明しているが、一般的には、発光素子を有する送信部と受光素子を有する受信部とを光ファイバー伝送路を介して結合された光伝送路に適用することができるものである。
【００２２】
また、図１では、光ファイバー伝送路４０２は、短く表示されているが、実際は、前述したように放送局内のスタジオ用では、カメラヘッドとＣＣＵ装置との間の接続のためのケーブルの長さが１００ｍ〜数百ｍにもなる。また、屋外でのサッカー中継や、ゴルフ中継では、その長さが１Ｋｍ〜３Ｋｍ程度にもなる。これに対して図１に示す減衰用光フイルタ１０１を含むコネクタ１０４と１０５との間の長さは、約１ｍ程度である。また、減衰用光フイルタ１０１、光ファイバー伝送路１０２、１０３、コネクタ１０４と１０５を測定のための光フイルタ１０８と称することにする。また、この測定のための光フイルタ１０８は、図１に示す実施例では、カメラヘッド４０１からＣＣＵ装置４０３への信号の一方向の伝送についての減衰量の測定について説明したが、前述のようにＣＣＵ装置４０３からカメラヘッド４０１に制御信号等の信号を伝送するので、そのためには、測定のための光フイルタ１０８は、双方向にもうけられた構成、即ち、並列２線で構成された２本の測定のための光フイルタ１０８を有することとなる。
【００２３】
次に、本発明の動作について説明する。まず、本発明のシステムは、図４に示す従来のテレビジョン放送システムと同じ構成であるが、このテレビジョン放送システムの放送を開始する前に光ファイバー伝送路４０２の所定部分を分離し、ここに測定のための光フイルタ１０８を装着するものとする。従って、本発明のシステムでは、従来のテレビジョン放送システムの光ファイバー伝送路４０２の所定部分がコネクタで結合され、例えば、コネクタ１０４の片側とコネクタ１０５の片側が接続されたような構造である。このコネクタを分離することによって図１に示すように、測定のための光フイルタ１０８が接続できるように構成されている。図１はその状態を示し、例えば、光ファイバー伝送路のダイナミックレンジの定量的な測定を終了すると、測定のための光フイルタ１０８を取り外し、コネクタ１０４の片側とコネクタ１０５の片側を接続してテレビジョン放送システムとして構成し、動作させるものである。
【００２４】
図２は、図１に示すテレビジョン放送システム全体の伝送特性を示す図である。図２において、縦軸は、光ファイバー伝送路４０２を含むテレビジョン放送システム全体の透過率（ｄＢ）、横軸は、時間経過を示す。この伝送特性は、例えば、減衰量測定装置１０６で測定できる。例えば、透過率０ｄＢ（減衰量０ｄＢに対応する。）は、カメラヘッド４０１の出力信号（例えば、前もって定められた定格出力信号）が１００％ＣＣＵ装置側に伝送されていることを示す。そして、透過率−１０ｄＢ以下（減衰量１０ｄＢ以上）の場合は、伝送信号の劣化が大きく、カメラヘッド４０１の出力信号がＣＣＵ装置側に伝送されない、所謂、テレビジョン放送システムとして良好に動作しない状態を表している。なお、図２に示す伝送特性は、一例を示すもので、システムの構成、環境、その他放送内容の特殊性等を考慮して前もって実験的に定める必要のあることは言うまでもない。
【００２５】
ここで、図１において、使用される発光素子４０４としては、発光する光の波長λｃは、例えば、１２６６ｎｍ〜１３６０ｎｍ、また、平均出力Ｐは、例えば、−１０ｄＢ〜−３ｄＢのものが使用される。以下、本実施例の透過率（減衰率）の測定方法について説明する。
【００２６】
まず、測定のための光フイルタ１０８を光ファイバー伝送路４０２に挿入する場合、減衰用光フイルタ１０１−１を１個を具備した測定のための光フイルタ１０８を挿入し、テレビジョン放送システム全体を動作させ、減衰量測定装置１０６で伝送信号の透過率を測定する。即ち、発光素子の平均出力Ｐからの減衰量を測定する。この場合、減衰量が２ｄＢ（透過率−２ｄＢ）であったとする。次に、減衰用光フイルタ１０１−１と１０１−２の２個を具備した測定のための光フイルタ１０８を挿入し、テレビジョン放送システム全体を動作させ、減衰量測定装置１０６で伝送信号の減衰量を測定する。この場合、減衰量が４ｄＢ（透過率−４ｄＢ）であったとする。このようにして減衰用光フイルタ１０１を１個ずつ増加させ、順次、減衰量を測定すると図３に示すような結果が得られる。
【００２７】
図３において、段数は、測定のための光フイルタ１０８に挿入する減衰用光フイルタ１０１の数を示している。減衰量は、減衰量測定装置１０６で測定した減衰量（透過率に対応する。）を示す。適否は、減衰量測定装置１０６で測定した結果の減衰量でテレビジョン放送システムとして良好に動作するか、否かを判断した結果を示している。即ち、光伝送路または光伝送システムの減衰量が所定値以上（または透過率が所定値以下）になると、動作が正常でなくなる減衰量を前もって実験等で閾値として定め、これを基に適否を判断する。例えば、段数３では、減衰量６ｄＢであり、テレビジョン放送システムとして１０ｄＢ以上の減衰量では、良好に動作しない限界値までには、まだ４ｄＢの余裕があるので、減衰量６ｄＢまでは、テレビジョン放送システムとして良好に動作することを示している。即ち、光ファイバー伝送路のダイナミックレンジに余裕があることを示している。しかしながら段数４では、減衰率が８ｄＢとなり、光ファイバー伝送路のダイナミックレンジに余裕がなく、この減衰率では、テレビジョン放送システムとして良好に動作しないことを示しており、テレビジョン放送システムとして使用に適さないことが分かる。従って、本実施例では、適否判断の減衰量の閾値は、６ｄＢ（透過率では−６ｄＢである。）である。
【００２８】
従って、図３に示す測定結果から測定したテレビジョン放送システムの光ファイバー伝送路のダイナミックレンジに余裕があるか、否かを定量的に知ることが可能となる。例えば、本実施例の場合、３個の減衰用光フイルタ１０１を具備した測定のための光フイルタ１０８を挿入して減衰量測定装置１０６を測定した結果、６ｄＢの減衰量となり、まだ、１０ｄＢまでは４ｄＢの余裕があると言うように伝送特性の劣化までには、まだ、十分に余裕があることが分かる。従って、例えば、光ファイバー伝送路４０２を更に延長して屋外のテレビ中継を行う等の利用の拡大が図られる。なお、図３に示す段数と減衰量および閾値に基く適否判断については、これに限定されるものではなく、テレビジョン放送システムの構成、規模、画質等を勘案して実験的に定めるのが良い。
【００２９】
一方、テレビジョン放送システムの伝送特性が既に大きく劣化しており、１段（１個）の減衰用光フイルタ１０１を具備した測定のための光フイルタ１０８を挿入して減衰量測定装置１０６で測定した時、既に発光素子の平均出力Ｐから１０ｄＢの減衰量となった場合などは、ダイナミックレンジに２ｄＢの余裕しかなく、テレビジョン放送システムとしては安定に動作しないと言うことになる。従って、この場合には、新しい光ファイバー伝送路４０２に交換する等の対策をとることが可能となる。このようにテレビジョン放送システムの劣化の予測や光ファイバー伝送路の延長の可能性等を予測できる等の優れた効果が期待できる。
【００３０】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された光伝送路のダイナミックレンジ測定方法の実施例に限定されるものではなく、上記以外の光伝送路のダイナミックレンジ測定方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の動作を説明するための特性曲線を示す図である。
【図３】本発明の動作を説明するための図である。
【図４】従来のテレビジョン放送システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０１：減衰用光フイルタ、１０２、１０３、４０２：光ファイバー伝送路、１０４、１０５、４０５、４０７：コネクタ、１０６：減衰量測定装置、１０７：表示装置、１０８：測定のための光フイルタ、４０１：カメラヘッド、４０３：ＣＣＵ、４０４：発光素子、４０６：受光素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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