(57)【要約】      （修正有）【課題】超小型なテレビジョンカメラ装置において、低消費電力で発熱の少ない小型なテレビジョンカメラ装置を提供する。【解決手段】超小型なテレビジョンカメラ装置において、入力電源電圧１を映像信号処理回路基準電圧とほぼ等しくし、入力電源電圧１をチャージポンプ型昇圧回路２で約１．２倍以上に昇圧し、その電圧をもとに映像信号処理回路基準電圧を生成することでカメラの映像信号処理回路を動作させ、チャージポンプ型昇圧回路２の出力電圧を２倍チャージポンプ型昇圧回路３でさらに２倍もしくは、チャージポンプ型反転回路４で反転することで、ＣＣＤなどを駆動する電源電圧を生成することで、低ノイズでかつ発熱の少ない小型なテレビジョンカメラ装置に適した電源回路ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬型テレビジョンカメラ装置において、テレビジョンカメラで必要な複数の直流電源電圧を、チャージポンプ昇圧回路とその出力電圧のリップルを除去するシリーズレギュレータとを組合せて生成することを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項２】
請求項１のテレビジョンカメラ装置において、チャージポンプ型昇圧回路として、通常のチャージポンプ型昇圧回路と、２倍のチャージポンプ型昇圧回路と、マイナス電源電圧を生成するチャージポンプ型反転回路、とを組合せて生成することを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項３】
請求項１または２のテレビジョンカメラ装置において、入力電源電圧と、入力電源電圧を昇圧するチャージポンプ昇圧回路２とチャージポンプ型昇圧回路２で出力した電圧のリップルを除去するシリーズレギュレータ５とチャージポンプ型昇圧回路２で出力された電圧をさらに２倍に昇圧する２倍チャージポンプ型昇圧回路３とマイナス電源電圧を生成するチャージポンプ型反転回路４と、２倍チャージポンプ型昇圧回路３とチャージポンプ型反転回路４から出力される電圧のリップルを除去し、ＣＣＤの駆動電圧を生成するシリーズレギュレータ５を有することを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかのテレビジョンカメラ装置において、チャージポンプ型昇圧回路２で出力される電圧を入力電源電圧の約１．２倍にし、２倍チャージポンプ型昇圧回路３では、さらに電圧を２倍に昇圧し、チャージポンプ型反転回路４では、チャージポンプ型昇圧回路２の出力電圧を反転することで、内部での電源の損失を最小限におさえ、筐体を超小型にしても発熱が少ないことを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超小型なテレビジョンカメラ装置における電源回路構成の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のテレビジョンカメラ装置の全体構成図を図３に示す。この図において、カメラ内部の電源電圧は、入力電圧をＤＣ／Ｄコンバータなどのスイッチング電源回路で変換して作られている。外部からカメラに入力される電源電圧は、＋１２Ｖが主流であったが、カメラ内部で必要とされる電源電圧は、ＣＣＤ駆動用の＋１２〜＋１５Ｖ，−５〜−７Ｖ，信号処理のための＋５Ｖや＋３．３Ｖというように数種類が必要とされるため、図４に示すようなスイッチング電源回路が用いられていた。カメラ内部にスイッチング電源回路がある場合、スイッチング電源回路は、入力電源電圧のラインをＦＥＴ（電界効果トランジスタ）や通常のトランジスタを用いてＯＮ／ＯＦＦするため、電磁誘導により電源やグランドラインに急激な電流が流れ、映像信号の処理回路に影響を与えやすくなり、画質劣化の要因の一つになっていた。特に超小型なテレビジョンカメラ装置においては、部品の実装面積が小さい分、その影響を受けやすく、画質向上を妨げる要因の一つであった。
【０００３】
テレビジョンカメラ装置でスイッチング電源回路を使用した既出願特許としては次の例などがある。
【特許文献１】特開  平１０−２２４６６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のカメラの電源回路は、前述のようにスイッチング電源回路が用いられているが、超小型のテレビジョンカメラ装置では、部品の実装面積が小さく配線が接近しているために、スイッチング電源回路のＦＥＴまたはトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時に発生するスイッチングノイズがカメラの画質に与える影響が大きい。また、画質を優先させるために、スイッチング電源回路を用いず、シリーズレギュレータを多用した場合には、シリーズレギュレータの入出力間の電位差が、そのまま損失となり、発熱が大きくなる。テレビジョンカメラの筐体が小さい場合には、この発熱を放出する面積が小さいため実用上問題となってしまう。また、シリーズレギュレータだけでは、テレビジョンカメラ内部で必要とされるすべての電圧をつくることはできない。
【０００５】
本発明は、従来の超小型テレビジョンカメラ装置の電源回路が抱えている上述の問題点を解決することにより、テレビジョンカメラ内部で必要とする電圧を生成し、表示画像の画質劣化がなく、発熱の少ないテレビジョンカメラ装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明では、可搬型テレビジョンカメラ装置において、テレビジョンカメラで必要な複数の直流電源電圧を、チャージポンプ昇圧回路とその出力電圧のリップルを除去するシリーズレギュレータとを組合せて生成することとする（請求項１）。
【０００７】
この際に、チャージポンプ型昇圧回路として、通常のチャージポンプ型昇圧回路と、２倍のチャージポンプ型昇圧回路と、マイナス電源電圧を生成するチャージポンプ型反転回路、とを組合せて生成することとする（請求項２）。
【０００８】
実際には、入力電源電圧と、入力電源電圧を昇圧するチャージポンプ昇圧回路２とチャージポンプ型昇圧回路２で出力した電圧のリップルを除去するシリーズレギュレータ５とチャージポンプ型昇圧回路２で出力された電圧をさらに２倍に昇圧する２倍チャージポンプ型昇圧回路３とマイナス電源電圧を生成するチャージポンプ型反転回路４と、２倍チャージポンプ型昇圧回路３とチャージポンプ型反転回路４から出力される電圧のリップルを除去し、ＣＣＤの駆動電圧を生成するシリーズレギュレータ５を設けることとする（請求項３）。
【０００９】
また、チャージポンプ型昇圧回路２で出力される電圧を入力電源電圧の約１．２倍にし、２倍チャージポンプ型昇圧回路３では、さらに電圧を２倍に昇圧し、チャージポンプ型反転回路４では、チャージポンプ型昇圧回路２の出力電圧を反転することとする（請求項４）。
【発明の効果】
【００１０】
テレビジョンカメラ装置において、カメラ内部で使用する電圧の生成には、入力電源電圧を映像信号処理回路基準電源電圧にほぼ等しくし、電源電圧の昇圧やマイナス電源電圧は、チャージポンプ型昇圧回路、２倍チャージポンプ型昇圧回路、チャージポンプ型反転回路を用いることで生成するために、電源の損失による発熱や、電源ノイズの発生をおさえることができるために、超小型の筐体でも低消費電力で発熱が少ない小型テレビジョンカメラ装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照して、本発明の実施例を説明する。この図において、シリーズレギュレータ５は入力電圧にあるリップルノイズを取り除き安定した電圧を出力する回路であり、図３に示す従来技術と同等である為、詳しい説明を省略し、シリーズレギュレータに入力されるまでの回路について説明する。
【００１２】
映像信号処理回路基準電源電圧とほぼ等しい入力電源電圧１は、まずチャージポンプ型昇圧回路２で昇圧される。ここでの昇圧は、ＣＣＤ駆動用の電源電圧＋１２Ｖの約１／２である６Ｖを生成するとその後の損失をより少なくすることが出来る。映像信号処理回路基準電源電圧は、チャージポンプ型昇圧回路２で得られた電圧をシリーズレギュレータ５で安定化させることで、入力電圧が多少変動しても安定して得ることができる。また、ＣＣＤを駆動する為には、＋１２Ｖといったさらに高い電源電圧と、−５Ｖのような負の電源電圧が必要である。ＣＣＤを駆動する電圧のうち、＋１２Ｖにおいてはチャージポンプ型昇圧回路２で出力された電圧をさらに２倍チャージポンプ型昇圧回路３でさらに２倍にすることで得ることができる。また、−５Ｖといった負の電圧は、チャージポンプ型昇圧回路２の出力電圧をチャージポンプ型反転回路４で反転することで得ることが出来る。２倍チャージポンプ型昇圧回路３やチャージポンプ型反転回路４から出力された電圧は、シリーズレギュレータ５を用いることでリップルノイズ等を取り除き、より安定化することが出来る。カメラとしての発熱をより少なくするためには、シリーズレギュレータ５の入出力間電圧を最小限におさえれば良いので、その電圧になるようにチャージポンプ型昇圧回路２における、コンデンサの容量をトリミングすることなどで、チャージポンプ型昇圧回路２の出力電圧を決定すればよい。
【実施例】
【００１３】
本発明の装置で使用したチャージポンプ型昇圧回路の実際の回路例を図２（ａ）に示す。この回路の動作は、ＩＮに入った入力電圧を、ＰチャンネルＦＥＴ２１，ＮチャンネルＦＥＴ２２，ダイオード２３，コンデンサ２４で構成したチャージポンプ型昇圧回路で昇圧する。また２倍チャージポンプ型昇圧回路の回路例は、（ｂ）のように
ＰチャンネルＦＥＴ３１，ＮチャンネルＦＥＴ３２をそれぞれ２個使用することで実現される。チャージポンプ型反転回路は、（ｃ）のような回路で実現することができる。
それぞれの回路に入っているＦＥＴは、ＦＥＴ後段のコンデンサに電荷がチャージされるのを制御するため、図４に示すスイッチング回路のように電源ラインを直接ＯＮＮ／ＯＦＦしない為、ＦＥＴまたはトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時に発生するスイッチングノイズがなく、かつシリーズレギュレータ回路を用いた場合のような大きな損失がないので、発熱が少ない。当社の同型のカメラでチャージポンプ型の回路を使った場合における映像信号に影響するノイズは、スイッチング電源回路を使った場合にくらべ１／１０に低減することができ、また電源回路の効率も２０パーセント改善することができた。また、チャージポンプ型の回路は、スイッチング電源回路に用いられているような高価な専用ＩＣを使用しないため、電源回路におけるコストは、２０パーセント低減することができた。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
画像劣化の少ないテレビジョンカメラ装置として、広範囲な分野に使用可能である。特に、プリント基板上の半導体の配線に使用するワイヤボンダの先端可動装置部に搭載してワイヤの接合状態の画像検査や、顕微鏡に取り付けて画像撮影や、小型セキュリティーカメラとして使用する用途には最適である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のテレビジョンカメラ装置用電源のブロック図
【図２】チャージポンプ型昇圧回路の例を示す図        （ａ）チャージポンプ型昇圧回路の例を示す図        （ｂ）２倍チャージポンプ型昇圧回路の例を示す図        （ｃ）チャージポンプ型反転回路の例を示す図
【図３】従来のテレビジョンカメラ装置用電源のブロック図
【図４】従来のスイッチング型電源回路の例を示す図
【符号の説明】
【００１６】
１：入力電源
２：チャージポンプ型昇圧回路
３：２倍チャージポンプ型昇圧回路
４：チャージポンプ型反転回路
５：シリーズレギュレータ
９：スイッチング電源回路
２１，３１，４１，９１：ＰチャンネルＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
２２，３２，４２：ＮチャンネルＦＥＴ
２３，３３，４３，９３：ダイオード
２４，３４，４４，９４：コンデンサ
３５：インバータ
９２：コイル
９５：スイッチング電源コントロールＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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