(57)【要約】【課題】  容量の映像信号結合コンデンサを必要とせず、かつ簡単な回路構成で複合映像信号を劣化させずに伝送可能な電源重畳方式のカメラ装置を提供する。【解決手段】  カメラヘッド内の映像信号処理回路１０３と伝送線４との間にトランジスタ１０８を用いたエミッタフォロア回路を設けてインピーダンス変換を行っている。これにより、映像信号結合コンデンサ１０７として小容量のコンデンサを使用しても複合映像信号を劣化させずに伝送可能である。また、トランジスタ１つと少数の抵抗およびコンデンサを使用して簡単な回路構成で実現でき、カメラヘッドの小型化が可能である。【選択図】図１
2006345344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合映像信号を生成するカメラヘッドと、電源を供給する電源部と、前記複合映像信号と前記電源とを重畳して伝送する伝送線とを具備するカメラ装置において、
前記カメラヘッドは、
映像信号結合コンデンサを介して前記複合映像信号をトランジスタのベースへの入力とし、前記トランジスタのコレクタを接地し、前記トランジスタのエミッタを前記伝送線への出力とするエミッタフォロア回路を具備することを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
前記エミッタフォロア回路は、前記トランジスタのベースに加えるバイアス電圧を、前記伝送線にかかる電圧を分割する抵抗と前記伝送線にかかる電圧の交流成分を除去するコンデンサとを用いて供給することを特徴とする請求項１に記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源重畳方式のカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラヘッドと電源部とを分離しカメラヘッドを小型化したカメラ装置が、防犯等の目的で広く使用されている。このようなカメラ装置において、分離したカメラヘッドと電源部とをつなぐ伝送線として1本の同軸ケーブルを用い、同軸ケーブルに複合映像信号とカメラヘッド用電源とを重畳して伝送する技術が提案されている。
【０００３】
図３は、１本の伝送線に複合映像信号と電源とを重畳して使用する回路として従来から実施されている回路の構成を示した構成図である。図３において、電源部２の電源回路２０１から出力される電流は抵抗２０３を介し伝送線４を通ってカメラヘッド５内へと導かれ、定電圧化回路１０５を経由してカメラヘッド５内の各回路における電源電流として供給される。
【０００４】
一方、カメラヘッド５内の映像信号処理回路１０３から出力される複合映像信号は、映像信号結合コンデンサ５０７、抵抗５０８を介して同じ伝送線４へと導かれる。図４は映像信号処理回路１０３から出力される複合映像信号の１フィールド分を簡略化して示した模式図であり、垂直同期信号及び全ての水平同期信号が同じ信号レベルにある。実際には、図４に示した信号が６０Ｈｚの周期で出力される。なお、本出願に関する従来技術の参考文献として、特許文献1が知られている。
【特許文献１】特開平０６−２７６４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の方法では、映像信号処理回路１０３からの複合映像信号と電源部２からの電源出力を重畳するために設けた映像信号結合コンデンサ５０７の容量で伝送線４を通過後の信号の波形が大きく変化する。例えば、映像信号結合コンデンサ５０７として小型のＣ＝５０μＦのものを使用すると、フィールド周波数であるｆ＝６０ＨｚにおけるインピーダンスＺは［数１］で表され、約５３Ωとなる。
【０００６】
【数１】
2006345344.tif 000003
【０００７】
一方、伝送線4として通常使用される３Ｃ２Ｖ（ＪＩＳ規格）の同軸ケーブルの特性インピーダンスは７５Ωであり、カメラヘッド５内の回路は例えば抵抗５０８を７５Ωとしてインピーダンス整合を取る。
【０００８】
しかし、このときフィールド周波数ｆ＝６０Ｈｚに対しては映像信号結合コンデンサ５０７によってさらに５３Ωの負荷が加わることになり伝送線に大きな影響を与える。この状態で伝送線４を通り電源部２に入力される時点での複合映像信号は、図５に示すように垂直同期信号および水平同期信号の信号レベルがずれた波形となる。
【０００９】
この現象を防ぐには、フィールド周波数ｆ＝６０Ｈｚにおけるインピーダンスが小さくなるように映像信号結合コンデンサ５０７を容量の大きなものを使用する必要がある。例えば、Ｃ＝２２００μＦの容量を用いると、ｆ＝６０Ｈｚにおける［数１］のインピーダンスＺは約１Ωとなり、特性インピーダンス７５Ωに対する影響が低減され、図４に示した波形から劣化せずに伝送線４を通る。しかし、容量２２００μＦで耐電圧３５Ｖのコンデンサは、例えば直径１６ｍｍ、長さ３１．５ｍｍ程度の大きさになり、カメラヘッド５を小型化する際に多大な支障をきたしていた。
【００１０】
特許文献１では、大容量のコンデンサを不要にする回路が提案されているが、クランプ回路や定電圧源等を新たに設ける方法であり、この方法ではカメラヘッド内の回路が複雑になり小型化には適さない。
【００１１】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、大容量の映像信号結合コンデンサを必要とせず、かつ簡単な回路構成で複合映像信号を劣化させずに伝送可能な電源重畳方式のカメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、複合映像信号を生成するカメラヘッドと、電源を供給する電源部と、前記複合映像信号と前記電源とを重畳して伝送する伝送線とを具備するカメラ装置において、前記カメラヘッドは、映像信号結合コンデンサを介して前記複合映像信号をトランジスタのベースへの入力とし、前記トランジスタのコレクタを接地し、前記トランジスタのエミッタを前記伝送線への出力とするエミッタフォロア回路を具備することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エミッタフォロア回路は、前記トランジスタのベースに加えるバイアス電圧を、前記伝送線にかかる電圧を分割する抵抗と前記伝送線にかかる電圧の交流成分を除去するコンデンサとを用いて供給することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カメラヘッド内の映像信号処理回路と伝送線との間にエミッタフォロア回路を設けてインピーダンス変換を行っているため、映像信号結合コンデンサとして小容量のコンデンサを用いても複合映像信号を劣化させずに伝送可能である。また、トランジスタ１つと少数の抵抗およびコンデンサを使用して簡単な回路構成で実現でき、カメラヘッドの小型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態にかかるカメラ装置の回路構成を示した構成図である。図１において、カメラヘッド１内のレンズ１０１は被写体の光学像を結ぶものであり、固体撮影素子１０２は、レンズ１０１による光学像を撮像するものである。映像信号処理回路１０３は、固体撮影素子１０２で撮像されたものを複合映像信号に変換するものである。
【００１６】
駆動回路１０４は、固体撮影素子１０２および映像信号処理回路１０３の動作に必要な各種パルス信号を発生するものである。定電圧化回路１０５はカメラヘッド１内の各部に所定の電圧（＋５Ｖ）を安定的に供給するものである。トランジスタ１０８は、エミッタフォロアとして使用されるトランジスタである。
【００１７】
電源部２内の電源回路２０１は、出力電圧＋１５Ｖで電流を供給するものである。映像信号増幅回路２０２は、映像信号結合コンデンサ２０４を介して入力される複合映像信号を増幅するものである。モニタ３は、映像信号増幅回路２０２で増幅された複合映像信号を表示するものである。伝送線４は特性インピーダンス７５Ωの同軸ケーブルである。
【００１８】
次に、上述した実施形態の動作を図１及び図２を参照して説明する。固体撮像素子１０２で撮像した映像を基にして映像信号処理回路１０３は複合映像信号を生成する。生成された複合映像信号は映像信号結合コンデンサ１０７を介してトランジスタ１０８のベースへと接続される。トランジスタ１０８は、そのコレクタが接地されており、周辺の抵抗１０９〜１１２、コンデンサ１１３と共にエミッタフォロア回路を構成する。
【００１９】
映像信号処理回路１０３からエミッタフォロア回路への入力インピーダンスは約４．７ｋΩであり、映像信号結合コンデンサ１０７の容量をＣ＝１０μＦとしたときのフィールド周波数ｆ＝６０Ｈｚにおける［数１］のインピーダンスＺ＝２６５Ωに比べて大きな値となる。このため、映像信号結合コンデンサ１０７の容量としてＣ＝１０μＦを用いてもエミッタフォロア回路の入力段に与える影響が少なく、信号に劣化が生じることはない。
【００２０】
トランジスタ１０８のベースに入力された複合映像信号はトランジスタ１０８のエミッタから出力されて信号線４へと導かれる。ここで、エミッタフォロア回路からの出力インピーダンスは、抵抗１１２により約７５Ωとなり、伝送路４（特性インピーダンス７５Ω）とのインピーダンス整合が取れる。このため、伝送路４を通ることにより信号の劣化が起きることもない。
【００２１】
トランジスタ１０８のベースに与える固定のバイアス電圧Ｅｂは伝送線４にかかる電圧を抵抗１０９、１１０および１１１で分割して供給する。カメラヘッド１の出力端における電圧Ｅｈは、電源回路２０１の出力電圧（＋１５Ｖ）および抵抗２０３による電圧降下で決定される。定電圧化回路１０５が出力する電流は＋５Ｖで約４０ｍＡであり、抵抗２０３で約３Ｖ、抵抗１０６で約３Ｖ電圧降下が起き、定電圧化回路１０５の入力電圧は約＋９Ｖ、電圧Ｅｈは約＋１２Ｖとなる。バイアス電圧Ｅｂの値は、電圧Ｅｈから［数２］を用いて求められる。
【００２２】
【数２】
2006345344.tif 000004
【００２３】
図２は電圧Ｅｈにおける信号の波形を示したグラフであるが、電圧Ｅｈは複合映像信号が重畳されており直流の電圧ではない。そこで、本実施形態では抵抗１１０と抵抗１１１との接続点にコンデンサ１１３を設けてその一端を接続し、コンデンサ１１３の他端をグランドに接続している。コンデンサ１１３により電圧Ｅｈにおける電圧の交流成分が平坦化され、バイアス電圧Ｅｂは理想的な直流のバイアス電圧となる。コンデンサ１１３の容量は、フィールド周波数ｆ＝６０Ｈｚにおける［数１］のインピーダンスＺが抵抗１１０の４．７ｋΩより十分に小さい値であればよく、映像信号結合コンデンサ１０７と同じＣ＝１０μＦ（Ｚ＝２６５Ω）とする。
【００２４】
温度またはその他の原因によりカメラヘッド１内の各部に流れる電流が変化すると、抵抗２０３による電圧降下量の増減により電圧Ｅｈが変化するが、本実施形態では変化した電圧Ｅｈに合わせて［数２］によりバイアス電圧Ｅｂが変化する。これにより、抵抗１０９〜１１１の値を適切に選択することで、バイアス電圧Ｅｂを常に最適な値にすることが可能である。
【００２５】
伝送線４を通り、電源部２に入力された複合映像信号は、映像信号結合コンデンサ２０４を介して映像信号増幅回路２０２へと入力される。映像信号増幅回路２０２の入力インピーダンスは極めて高い値に設定されているため、映像信号結合コンデンサ２０４による信号の劣化は起きない。映像信号増幅回路２０２は、伝送線４の前後で行う終端処理で１／２に減衰した複合映像信号を２倍に増幅して元の信号レベルに戻し、モニタ３へ出力する。
【００２６】
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な動作は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も可能である。例えば、抵抗値およびコンデンサの容量等は本実施形態で開示した値に限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、電源重畳方式のカメラ装置に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態にかかるカメラ装置の回路構成を示した構成図である。
【図２】図１の伝送線４のカメラヘッド１側（電圧Ｅｈ）における、電源が重畳された複合映像信号の波形を示したグラフである。
【図３】従来技術におけるカメラ装置の回路構成を示した構成図である。
【図４】図３の映像処理信号回路１０３から出力される複合映像信号の波形を示した模式図である
【図５】図３の伝送線４の電源部２側における複合映像信号の波形を示した模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、５          …  カメラヘッド
２              …  電源部
３              …  モニタ
４              …  伝送線
１０１          …  レンズ
１０２          …  固体撮影素子
１０３          …  映像信号処理回路
１０４          …  駆動回路
１０５          …  定電圧化回路
１０７、５０７  …  映像結合コンデンサ
１０８          …  トランジスタ
２０１          …  電源回路
２０２          …  映像信号増幅回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006345344.tif 000009