(57)【要約】【課題】  デジタル映像信号を出力し、回転軸がエンドレス回転をする雲台において、スリップリングにデジタル映像信号のような高周波信号を通すと、ノイズの発生により信号の品質が低下する。また品質の低下を防止するために、デジタル映像信号を光信号に変換して軸部を通すと、回路規模の増大や発光・受光素子の構成が必要になりコストがかかる。【解決手段】  スリップリングを回転軸と回転中心を合わせて構成し、スリップリングにはデジタル映像信号を信号分割回路により分割した複数のデジタル信号を通す。スリップリングを通過した複数のデジタル信号は信号合成回路によって、元の一つのデジタル映像信号に合成され、雲台装置から出力される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル映像信号を出力する機器を搭載し、少なくとも水平方向に旋回し該機器の向きを変える雲台装置にあって、水平方向の回転軸に該回転軸と回転中心を同じくするスリップリングと、該撮像装置から出力されるデジタル映像信号を、該デジタル映像信号の信号周波数より低い信号周波数の複数のデジタル信号に分割するための信号分割回路部と、該信号分割回路部により分割された複数のデジタル信号を元のデジタル映像信号にまとめるための信号合成回路部とを有し、該スリップリングは該信号分割回路部により分割された複数のデジタル信号を伝達することを特徴とする雲台装置。
【請求項２】
前記雲台装置は、前記デジタル映像信号を分割した複数のデジタル信号を伝達する第一のスリップリングと、電源や制御信号を伝達する第二のスリップリングを有し、該第一のスリップリングと該第二のスリップリングの間にはシールド材が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
【請求項３】
前記雲台装置は、前記複数のデジタル信号を電源や制御信号と多重化し、多重信号を生成し、該多重信号を複数のデジタル信号と電源や制御信号とに分離する信号多重・分離回路部を有し、前記スリップリングは該多重信号を伝達すること特徴とする請求項１に記載の雲台装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高品位映像信号を出力する機器を搭載した雲台装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な雲台装置は、撮像カメラを搭載し水平方向と、垂直方向に回転することにより撮影方向を変える。雲台装置の撮影可能範囲は、水平方向の回転範囲によって制限されることが多く、水平方向の回転が３６０°以上になれば、撮影の死角はほぼ無くなる。
【０００３】
しかし、雲台装置の回転軸内部には映像信号や制御信号や電源を通すためのケーブルが貫通することが多く、軸が３６０°以上回転するとケーブルがねじれて切れてしまう。
【０００４】
そこで回転軸が３６０°以上つまりエンドレス回転する雲台装置においては、特許文献１のように、固定部と回動部との間の信号の伝送を行うスリップリングを構成し、電気的に接続することが多い。
【０００５】
また、撮影カメラの高精細化に伴い、映像信号の信号容量が大きくなると共に、信号の伝送経路上で発生するノイズの画質への影響が強くなっている。
【０００６】
特許文献１では、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換し、さらにアナログ輝度信号とアナログ色信号とに分離してスリップリングに通し、再度アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する構成になっている。
【０００７】
これによりクロスカラーを防止し、アナログ複合映像信号をスリップリングに通すことによる画質の低下を防止している。
【０００８】
特許文献２では、スリップリングと同時に光信号でも映像信号をやり取りすることにより伝送容量を大きくして、映像信号の劣化を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０４９５２３号公報
【特許文献２】特許第３６８７４５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般にスリップリングは、導電ブラシと導電リングとを対として（以下この対を「極」という）、導電ブラシと導電リングとが接触状態を保ったまま滑ることにより信号を伝送し、固定部と回動部を電気的に接続する。
【００１１】
スリップリングを介して信号をやり取りする場合、導電ブラシと導電リングの接触のし方の変化により発生するノイズの影響や、導電リングに接続する端子と導電ブラシとの角度位置関係の変化により、信号の伝送性能に変化が生じる。
【００１２】
特に高周波信号においてはその傾向が顕著に現れ、ＨＤ−ＳＤＩ信号に代表される高品位映像信号をスリップリングを介して伝送することは困難である。
【００１３】
また上記のようにスリップリングを介して信号を伝達する場合、通過する信号がノイズの影響を受けることがあり、特許文献１のようなアナログ信号は、ノイズにより信号が劣化した場合の復元が困難になる。
【００１４】
また特許文献２のようにスリップリングと光信号を使用するためには、スリップリングとＥ／Ｏ変換回路とＯ／Ｅ変換回路と発光素子と受光素子が必要であり、製造コストが高くなる恐れがある。
【００１５】
そこで、本発明の例示的な目的は、簡単な構成で雲台装置の回転軸をエンドレス化すると共に、高品質な高品位デジタル映像信号の出力が可能な雲台装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の雲台装置は、デジタル映像信号を出力する機器を搭載し、水平方向の回転軸と回転中心を同じくするスリップリングと、デジタル映像信号を元のデジタル映像信号の信号周波数より低い周波数の複数のデジタル信号に分割する信号分割回路と、分割された複数のデジタル信号を元のデジタル映像信号にまとめる信号合成回路とを有し、スリップリングは信号分割回路により分割された複数のデジタル信号を伝達することを特徴とする。
【００１７】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定部と回動部との間の電気的な接続にスリップリングを使用して回転軸のエンドレス回転する雲台装置において、スリップリングを通る信号の劣化を低減することができる。
【００１９】
また、信号の劣化の恐れがあるスリップリングを通る信号がデジタル信号であるため、信号レベルが低下した場合でも復元することが可能で、雲台装置から出力するデジタル映像信号を高品質に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明第一の実施例の雲台装置の代表的な構成
【図２】本発明第二の実施例の雲台装置の代表的な構成
【図３】本発明第三の実施例の雲台装置の代表的な構成
【図４】本発明第四の実施例の雲台装置の代表的な構成
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１に本発明の第一の実施例である雲台装置の構成を示す。
【００２３】
図１において、雲台装置は大きく分けて固定部１３と回動部１４とから構成される。雲台装置の固定部１３と回動部１４は、第一のスリップリング３と第二のスリップリング４とで電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
【００２４】
デジタル映像信号を出力する撮像装置１は雲台装置の回動部１４に搭載される。具体的には撮像装置１はＨＤ−ＳＤＩ出力を持つテレビカメラである。
【００２５】
信号分割回路２は雲台装置の回動部１４に設けられており、撮像装置１から出力されたデジタル映像信号は信号分割回路２によりｎ個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の１／ｎとなる。
【００２６】
図１において、信号分割回路２から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がＨＤ−ＳＤＩ信号の場合、信号周波数は約１．５Ｇｂｐｓで、信号分割回路２にて約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が三つ生成される。
【００２７】
第一のスリップリング３及び第二のスリップリング４は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部１３と回動部１４とを電気的に接続する。
【００２８】
信号分割回路２から第一のスリップリング３を介して信号合成回路４までは、ｎ本のデジタル信号線と１本以上ｎ本以下の基準電圧線により接続される。
【００２９】
第一のスリップリング３の極の数は、デジタル信号の数ｎと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
【００３０】
図１においては、デジタル信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つのデジタル信号で一つの基準電圧を共有している。
【００３１】
信号合成回路５は雲台装置の固定部１３に設けられており、信号合成回路５によりｎ個のデジタル信号は元の１つのデジタル映像信号に合成され、雲台装置から出力される。
【００３２】
図１においては、信号合成回路５により、三つの約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が、約１．５ＧｂｐｓのＨＤ−ＳＤＩ信号に合成され、信号合成回路５から出力されることになる。
【００３３】
電源電流及び制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部１３に入力される。電源電流と制御信号は第二のスリップリング４を介して雲台装置の回動部１４にある電源回路６と雲台制御回路７に入力される。第二のスリップリング４の極の数は、電源線の数と制御信号線の数との合計数以上設けられる。
【００３４】
図１においては、第二のスリップリング４の中空軸の内側に、第一のスリップリング３を収める構成にして、スリップリング部の軸方向の長さを小さくしている。
【００３５】
従って、第二のスリップリング４の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング３の不図示の導電リングの径よりも大きい。
【００３６】
しかしその限りではなく、第二のスリップリング４の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング３の不図示の導電リングの径と同じでも構わない。
【００３７】
また、シールド材８は第一のスリップリング３を囲むように設けられ、第一のスリップリグ３と第二のスリップリング４との間で発生する電波等の高周波ノイズを防止する。
【００３８】
以上本実施例によれば、シールド材８によって電波等の高周波ノイズを防止することにより、デジタル信号の品質の劣化を低減でき、雲台装置から出力するデジタル映像信号の品質をさらに高めることができる。
【実施例２】
【００３９】
図２に本発明の第二の実施例である雲台装置の構成を示す。
【００４０】
図２において、雲台装置は大きく分けて固定部１３と回動部１４とから構成される。雲台装置の固定部１３と回動部１４は、第一のスリップリング３と第二のスリップリング４とで電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
【００４１】
デジタル映像信号を出力する通信装置９は雲台装置の回動部１４に搭載される。具体的には通信装置９はＨＤ−ＳＤＩを出力するデジタルＦＰＵ等である。
【００４２】
信号分割回路２は雲台装置の固定部１３に設けられており、雲台装置に入力されたデジタル映像信号は信号分割回路２によりｎ個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の１／ｎとなる。
【００４３】
図２において、信号分割回路２から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がＨＤ−ＳＤＩ信号の場合、信号周波数は約１．５Ｇｂｐｓで、信号分割回路２にて約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が三つ生成される。
【００４４】
第一のスリップリング３及び第二のスリップリング４は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部１３と回動部１４とを電気的に接続する。
【００４５】
信号分割回路２から第一のスリップリング３を介して信号合成回路５までは、ｎ本のデジタル信号線と１本以上ｎ本以下の基準電圧線により接続される。
【００４６】
第一のスリップリング３の極の数は、デジタル信号の数ｎと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
【００４７】
図２においては、デジタル信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つのデジタル信号で一つの基準電圧を共有している。
【００４８】
信号合成回路５は雲台装置の回動部１４に設けられており、信号合成回路５によりｎ個のデジタル信号は元の１つのデジタル映像信号に合成され、通信装置９に入力される。
【００４９】
図２においては、信号合成回路５により、三つの約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が、約１．５ＧｂｐｓのＨＤ−ＳＤＩ信号に合成され、信号合成回路５から出力されることになる。
【００５０】
合成されたデジタル映像信号は通信装置９で電波や光信号に変換され、出力される。
【００５１】
電源電流及び制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部１３に入力される。電源電流と制御信号は第二のスリップリング４を介して雲台装置の回動部１４にある電源回路６と雲台制御回路７に入力される。第二のスリップリング４の極の数は、電源線の数と制御信号線の数との合計数以上設けられる。
【００５２】
図２においては、第二のスリップリング４の中空軸の内側に、第一のスリップリング３を収める構成にして、スリップリング部の軸方向の長さを小さくしている。
【００５３】
従って、第二のスリップリング４の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング３の不図示の導電リングの径よりも大きい構成になっている。
【００５４】
しかしその限りではなく、第二のスリップリング４の不図示の導電リングの径は、第一のスリップリング３の不図示の導電リングの径と同じでも構わない。
【００５５】
また、シールド材８は第一のスリップリング３を囲むように設けられ、第一のスリップリグ３と第二のスリップリング４との間で発生する電波等の高周波ノイズを防止する。
【００５６】
以上本実施例によれば、シールド材８によって電波等の高周波ノイズを防止することにより、デジタル信号の品質の劣化を低減でき、通信装置９から出力するデジタル映像信号の品質をさらに高めることができる。
【実施例３】
【００５７】
図３に本発明の第三の実施例である雲台装置の構成を示す。
【００５８】
図３において、雲台装置は大きく分けて固定部１３と回動部１４とから構成される。雲台装置の固定部１３と回動部１４は、スリップリング１０で電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
【００５９】
デジタル映像信号を出力する撮像装置１は雲台装置の回動部１４に搭載される。具体的には撮像装置１はＨＤ−ＳＤＩ出力を持つテレビカメラである。
【００６０】
信号分割回路２は雲台装置の回動部１４に設けられており、撮像装置１から出力されたデジタル映像信号は信号分割回路２によりｎ個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の１／ｎとなる。
【００６１】
図３において、信号分割回路２から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がＨＤ−ＳＤＩ信号の場合、信号周波数は約１．５Ｇｂｐｓで、信号分割回路２にて約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が三つ生成される。
【００６２】
信号合成回路５は雲台装置の固定部１３に設けられており、第二の信号多重・分離回路１２から分離されたｎ個のデジタル信号は、信号合成回路５で元の一つのデジタル映像信号に合成され、雲台装置から出力される。
【００６３】
図３においては、信号合成回路５により、三つの約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が、約１．５ＧｂｐｓのＨＤ−ＳＤＩ信号に合成され、信号合成回路５から出力されることになる。
【００６４】
電源電流および制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部１３に入力される。
【００６５】
第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路は、信号分割回路２で分割された複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とを多重化し、多重信号を出力する。また入力された多重信号を分離し、複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とに分離し、それぞれを出力する。
【００６６】
第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路１２から出力される多重信号の数は、信号分割回路２から送出されるデジタル信号の数と等しく、全ての信号をデジタル映像信号から分割されたデジタル信号と多重化する必要は無い。
【００６７】
また、第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路１２から出力される多重信号は、第一の信号多重・分離回路１１と第二の信号多重・分離回路１２との間でのみ送受される。
【００６８】
スリップリング１０は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部１３と回動部１４とを電気的に接続する。
【００６９】
第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路１２から送出される多重信号は、スリップリング１０を介してｎ本の信号線と１本以上ｎ本以下の基準電圧線により接続される。
【００７０】
スリップリング１０の極の数は、多重信号の数ｎと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
【００７１】
図３においては、多重信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つの多重信号で一つの基準電圧を共有している。
【００７２】
以上本実施例によれば、分割したデジタル信号と電源電流および制御信号とを多重化した多重信号をスリップリング１０に通すことにより、スリップリング１０の極数を減すことができ、雲台装置のコストを低減できる。
【実施例４】
【００７３】
図４に本発明の第四の実施例である雲台装置の構成を示す。
【００７４】
図４において、雲台装置は大きく分けて固定部１３と回動部１４とから構成される。雲台装置の固定部１３と回動部１４は、スリップリング１０で電気的な接続がされている。電気配線を示す線のうち、白線は信号線、黒線は基準電圧線であるグランドを示す。
【００７５】
デジタル映像信号を出力する通信装置９は雲台装置の回動部１４に搭載される。具体的には通信装置９はＨＤ−ＳＤＩを出力するデジタルＦＰＵ等である。
【００７６】
信号分割回路２は雲台装置の固定部１３に設けられており、雲台装置に入力されたデジタル映像信号は信号分割回路２によりｎ個のデジタル信号に分割され、分割されたデジタル信号の信号周波数は、元のデジタル映像信号の信号周波数の１／ｎとなる。
【００７７】
図４において、信号分割回路２から出力される信号線の数は三つであるため、デジタル映像信号がＨＤ−ＳＤＩ信号の場合、信号周波数は約１．５Ｇｂｐｓで、信号分割回路２にて約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が三つ生成される。
【００７８】
信号合成回路５は雲台装置の回動部１４に設けられており、第二の信号多重・分離回路１２から分離されたｎ個のデジタル信号は、信号合成回路５で元の一つのデジタル映像信号に合成され、通信装置９から出力される。
【００７９】
図４においては、信号合成回路５により、三つの約５００Ｍｂｐｓのデジタル信号が、約１．５ＧｂｐｓのＨＤ−ＳＤＩ信号に合成され、信号合成回路５から出力されることになる。
【００８０】
電源電流および制御信号は、それぞれ不図示の電源装置と不図示の雲台コントローラーから雲台装置の固定部１３に入力される。
【００８１】
第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路は、信号分割回路２で分割された複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とを多重化し、多重信号を出力する。また入力された多重信号を分離し、複数のデジタル信号と、電源電流および制御信号とに分離し、それぞれを出力する。
【００８２】
第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路１２から出力される多重信号の数は、信号分割回路２から送出されるデジタル信号の数と等しく、全ての信号をデジタル映像信号から分割されたデジタル信号と多重化する必要は無い。
【００８３】
また、第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路１２から出力される多重信号は、第一の信号多重・分離回路１１と第二の信号多重・分離回路１２との間でのみ送受される。
【００８４】
スリップリング１０は雲台装置の水平方向の回転軸と回転中心が同じになるように取り付けられ、不図示の導電リングと不図示の導電ブラシの摩擦接触により雲台装置の固定部１３と回動部１４とを電気的に接続する。
【００８５】
第一の信号多重・分離回路１１および第二の信号多重・分離回路１２から送出される多重信号は、スリップリング１０を介してｎ本の信号線と１本以上ｎ本以下の基準電圧線により接続される。
【００８６】
スリップリング１０の極の数は、多重信号の数ｎと基準電圧線の数との合計数以上設けられている。
【００８７】
図４においては、多重信号線の数三に対して、基準電圧線の数は一であり、三つの多重信号で一つの基準電圧を共有している。
【００８８】
以上本実施例によれば、分割したデジタル信号と電源電流および制御信号とを多重化した多重信号をスリップリング１０に通すことにより、スリップリング１０の極数を減すことができ、雲台装置のコストを低減できる。
【００８９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１  撮像装置
２  信号分割回路
３  第一のスリップリング
４  第二のスリップリング
５  信号合成回路
６  電源回路
７  雲台制御回路
８  シールド材
９  通信装置
１０  スリップリング
１１  第一の信号多重・分離回路
１２  第二の信号多重・分離回路
１３  固定部
１４  回動部
【図１】
2011082652.tif 000003
【図２】
2011082652.tif 000004
【図３】
2011082652.tif 000005
【図４】
2011082652.tif 000006