説明

カメラコントロールユニット、及び該カメラコントロールユニットを備えたカメラシステム

【課題】カメラシステムのデジタル化を段階的な設備投資で行えるようにする。
【解決手段】カメラヘッドユニット2から順次送られてくるデジタル映像信号Sは画像メモリ部12に保存される。該保存されたデジタル映像信号SはD/A変換部15にてアナログ映像信号Sに変換され、キャプチャーボード3からの同期信号Sに基づいたタイミングで該キャプチャーボード3に送信される。アナログ方式のカメラシステムをデジタル方式に変更する場合において、キャプチャーボード3は従来のアナログ方式のもので良いので、設備を一新する場合に比べて設備投資を抑えることができ、段階的な設備投資でのデジタル化を図ることが出来る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラヘッドユニットからの映像信号を適宜処理して外部機器に伝送するカメラコントロールユニット、及び該カメラコントロールユニットを備えたカメラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
家庭用のビデオカメラなどは、カメラヘッドユニットとカメラコントロールユニットとが1つの装置の中に一体的に組み込まれて構成されているが、それらのユニットが一体化されずに分離されていて専用のケーブル(カメラケーブル)で接続されたカメラシステムが市販されている。このようなカメラシステムは、工場における生産ラインの監視用やビルディングのセキュリティ用等に広く利用されており、種々の構造のものが提案されている(例えば、特許文献1及び2参照。)。
【0003】
図3は、そのようなカメラシステムの従来構成の一例を示すブロック図であり、符号101はカメラコントロールユニットを示し、符号102はカメラヘッドユニットを示し、符号104は、それらのユニット101,102を接続するカメラケーブルを示し、符号103は、カメラコントロールユニット101に接続される外部機器(例えば、モニターやキャプチャーボード)を示す。例えば、FA化された工場においては、生産ラインにカメラヘッドユニット102を設置しておき、該カメラヘッドユニット102で撮影した画像をカメラコントロールユニット101やキャプチャーボード103を介してパソコン(不図示)に取り込み、該パソコンの画像処理によって不良品の判断やロボットの操作などを行っていた。
【0004】
ところで、このようなカメラシステムに関してはアナログ方式のものが長らく用いられて来たが、デジタル方式のものの方が解像度や画像処理の点で優れており、アナログ方式からデジタル方式への移行が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第3893764号公報
【特許文献2】特開平8−317297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来のカメラシステムの場合、デジタル方式に移行させるには、カメラコントロールユニット101やカメラヘッドユニット102や外部機器103やカメラケーブル104の全てをデジタル方式のものに変更する必要があり、そのための費用(設備投資費用)が高くついてしまうという問題があった。
【0007】
本発明は、上述の問題を解決できるカメラコントロールユニット、及びがカメラコントロールユニットを備えたカメラシステムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、図1に例示するものであって、カメラヘッドユニット(2)からの映像信号(S)を処理して外部機器(3)に伝送するカメラコントロールユニット(1)において、
デジタル方式のカメラヘッドユニット(2)に接続されたカメラケーブル(4)を接続できるカメラケーブル接続部(10)と、
前記外部機器(3)を接続できる外部機器接続部(11)と、
複数の保存領域(図2の符号12A,12B,…参照)を有して、前記カメラヘッドユニット(2)からのデジタル映像信号(S)を画像別に保存する画像メモリ部(12)と、
該複数の保存領域(12A,12B,…)の内、一番古い画像のデジタル映像信号(S)が保存されている領域に、前記カメラヘッドユニット(2)から送られて来た最新のデジタル映像信号(S)を書き換え保存する映像信号書き換え部(13)と、
前記外部機器(3)からの同期信号(S)に基づいて、前記複数の保存領域(12A,12B,…)から一番新しい画像のデジタル映像信号(S)を読み出す映像信号読み出し部(14)と、
該映像信号読み出し部(14)により読み出されたデジタル映像信号(S)をアナログ映像信号(S)に変換するD/A変換部(15)と、
該変換されたアナログ映像信号(S)を前記外部機器(3)からの同期信号(S)に基づいたタイミングで該外部機器(3)に送信する映像信号送信部(16)と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記外部機器(3)はキャプチャーボード又はモニターであることを特徴とする。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載のカメラコントロールユニット(1)と、
前記カメラケーブル接続部(10)に接続されるカメラケーブル(4)と、
該カメラケーブル(4)に接続されるデジタル方式のカメラヘッドユニット(2)と、
前記外部機器接続部(11)に外部機器用ケーブル(5)を介して接続される外部機器(3)とを備えたカメラシステムについてのものである。
【0011】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【0012】
請求項1乃至3に係る発明によれば、カメラヘッドユニットがデジタル方式のものであって外部機器がアナログ方式のものであっても、カメラコントロールユニットにおいてカメラヘッドユニットからのデジタル映像信号をアナログ形式に変換すると共に、外部機器からの同期信号に基づいた適正なタイミングでアナログ映像信号を該外部機器に送信することにより、(カメラヘッドユニットが外部機器側とは関係の無いタイミングで映像信号をカメラコントロールユニットに送信しても)該外部機器側で映像信号を利用することができる。したがって、アナログ方式のシステム(つまり、カメラヘッドユニットやカメラコントロールユニットや外部機器が全てアナログ方式であるカメラシステム)が既に設置されている場合においても、カメラコントロールユニットを上述の構成のものに変更すると共にカメラヘッドユニットをデジタル方式のものに変更しさえすれば、外部機器は旧来のアナログ方式のままであってもカメラシステム全体を稼働させることができる。その場合、将来的に外部機器を含む画像処理系も全てデジタル方式に変更する予定であっても、本発明に係るカメラコントロールユニットを利用すれば外部機器をデジタル方式のものに変更する必要は無いので、段階的な設備投資でデジタル化を図ることができる。また、本発明においては、上述の画像メモリ部と映像信号書き換え部と映像信号読み出し部とによってデジタル映像信号の受信タイミングに依存しないタイミングでアナログ映像信号を前記外部機器に出力することができるので、従来のアナログ方式のカメラシステムで必要であったHD信号やVD信号の受信は不要となる。その結果、HD信号やVD信号のための信号線を制御通信用信号の送信に利用することが可能となり、カメラケーブルは従来のもの(アナログ方式のカメラシステムで使用していたもの)をそのまま使用できることとなる。このことによっても、段階的な設備投資でデジタル化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本発明に係るカメラコントロールユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図2】図2は、画像メモリ部の構成の一例を示す模式図である。
【図3】図3は、カメラシステムの従来構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図1及び図2に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0015】
本発明に係るカメラコントロールユニット1は、図1に例示するように、カメラヘッドユニット2からの映像信号Sを適宜処理して外部機器3に伝送するものである。このカメラコントロールユニット1は、カメラケーブル4を接続できるカメラケーブル接続部10を有すると共に、該カメラケーブル4にはデジタル方式のカメラヘッドユニット2を接続できるように構成されていて、該カメラヘッドユニット2が撮影した画像のデータ(デジタル映像信号)を任意の同期信号に基づいて順次受け取るように構成されている。また、このカメラコントロールユニット1は、映像信号を利用して録画や映像表示等を行う外部機器(例えば、キャプチャーボードやモニターなど)3を接続できる外部機器接続部11を備えている。なお、図1に示すカメラコントロールユニット1では、外部機器3はケーブル(外部機器用ケーブル)5を介して外部機器接続部11に接続されている。
【0016】
さらに、このカメラコントロールユニット1は、複数の保存領域12A,12B,…(図2では4つ)を有する画像メモリ部12を備えていて、該複数の保存領域12A,12B,…には、前記カメラヘッドユニット2からのデジタル映像信号を画像別に保存できるように構成されている。またさらに、このカメラコントロールユニット1は、該複数の保存領域12A,12B,…の内、一番古い画像のデジタル映像信号が保存されている領域に、前記カメラヘッドユニット2から送られて来た最新のデジタル映像信号を書き換え保存する映像信号書き換え部13を備えていて、該画像メモリ部12には常に最新の複数の画像データが保存されるようになっている。また、このカメラコントロールユニット1は、接続された外部機器3から同期信号Sを受けるようになっており、
・ 前記複数の保存領域から一番新しい画像のデジタル映像信号を前記同期信号Sのタイミングに基づいて読み出す映像信号読み出し部14(つまり、First in First Out(FIFO)ではない。)と、
・ 該映像信号読み出し部14により読み出されたデジタル映像信号Sをアナログ映像信号Sに変換するD/A変換部15と、
・ 該変換されたアナログ映像信号Sを前記外部機器3からの同期信号Sに基づいたタイミングで該外部機器3に送信する映像信号送信部16と、
を備えている。なお、上述の同期信号Sとしては、画像を送るタイミングを指定するVD信号、及び画素間隔のタイミングを指定するHD信号を挙げることができる。この場合、映像信号送信部16は、VD信号のタイミングで最新画像の映像信号をHD信号の間隔に従って順次送信することとなる。
【0017】
本発明によれば、カメラヘッドユニット2がデジタル方式のものであって外部機器3がアナログ方式のものであっても、カメラコントロールユニット1においてカメラヘッドユニット2からのデジタル映像信号Sをアナログ形式に変換すると共に、外部機器3からの同期信号Sに基づいた適正なタイミングでアナログ映像信号Sを該外部機器3に送信することにより、(カメラヘッドユニットが外部機器側とは関係の無いタイミングで映像信号をカメラコントロールユニットに送信しても)該外部機器側で映像信号を利用することができる。したがって、アナログ方式のシステム(つまり、カメラヘッドユニットやカメラコントロールユニットや外部機器が全てアナログ方式であるカメラシステム)が既に設置されている場合においても、カメラコントロールユニットを上述の構成のものに変更すると共にカメラヘッドユニットをデジタル方式のものに変更しさえすれば、外部機器3は旧来のアナログ方式のままであってもカメラシステム全体を稼働させることができる。その場合、将来的に外部機器を含む画像処理系も全てデジタル方式に変更する予定であっても、本発明に係るカメラコントロールユニットを利用すれば外部機器3をデジタル方式のものに変更する必要は無いので、段階的な設備投資でデジタル化を図ることができる。
【0018】
なお、その段階(つまり、カメラコントロールユニットが上述の構成のものであり、カメラヘッドユニットがデジタル方式であって外部機器がアナログ方式である段階)でもデジタル化の恩恵は受けることができる。例えば、カメラシステムを使って生産ラインに流れる製品の計測を行う場合であってカメラヘッドユニットがアナログ方式の場合には、ノイズが線や点やその組み合わせの画像を表示させることもあり、その表示が計測ミスを引き起こしてしまうこともある。しかし、本発明に係るカメラコントロールユニットを使用してカメラヘッドユニットをデジタル方式にすると、ノイズによる画像はデジタル方式特有のパターン(例えば、ブロックノイズやバーストノイズ等)となり、ノイズであることを容易に認識でき、計測ミスを回避することができる。例えば、カメラコントロールユニットで該当箇所の輝度値をゼロなどに設定しておけばノイズ箇所の画像処理をしないように出来、外部機器(例えば、キャプチャーボード)がアナログ方式のままであってもノイズ発生に伴う計測ミスを回避することができる。
【0019】
ところで、従来のアナログ方式のカメラケーブルは、表1にケーブルピンアサインの一例を示すように、映像信号、HD信号、VD信号、トリガー信号の4系統の信号の送受信に対応しなければならなかった。そして、カメラヘッドユニットをデジタル方式にするためには制御通信用信号(ゲインやシャッター速度などのカメラヘッドユニットの属性を制御するための信号。RS422)のための2系統の信号送信が必要になるが、本発明においては、上述の画像メモリ部12と映像信号書き換え部13と映像信号読み出し部14とによってデジタル映像信号の受信タイミングに依存しないタイミングでアナログ映像信号を前記外部機器3に出力することができるので、従来のアナログ方式のカメラシステムで必要であったHD信号やVD信号の受信は不要となる(表2参照)。その結果、HD信号やVD信号のための信号線を制御通信用信号(RS422)の送信に利用することが可能となり、カメラケーブルは従来のもの(アナログ方式のカメラシステムで使用していたもの)をそのまま使用できることとなる。このことによっても、段階的な設備投資でデジタル化を図ることができる。
【0020】
【表1】

【表2】

【0021】
本発明に係るカメラシステムは、
・ 上述の構成のカメラコントロールユニット1と、
・ 前記カメラケーブル接続部10に接続されるカメラケーブル4と、
・ 該カメラケーブル4に接続されるデジタル方式のカメラヘッドユニット2と、
・ 前記外部機器接続部11に外部機器用ケーブル5を介して接続される外部機器3と、
からなる。
【符号の説明】
【0022】
1 カメラコントロールユニット
2 カメラヘッドユニット
3 外部機器
4 カメラケーブル
5 外部機器用ケーブル
10 カメラケーブル接続部
11 外部機器接続部
12 画像メモリ部
12A,12B,… 保存領域
13 映像信号書き換え部
14 映像信号読み出し部
15 D/A変換部
デジタル映像信号
同期信号

【特許請求の範囲】
【請求項1】
カメラヘッドユニットからの映像信号を処理して外部機器に伝送するカメラコントロールユニットにおいて、
デジタル方式のカメラヘッドユニットに接続されたカメラケーブルを接続できるカメラケーブル接続部と、
前記外部機器を接続できる外部機器接続部と、
複数の保存領域を有して、前記カメラヘッドユニットからのデジタル映像信号を画像別に保存する画像メモリ部と、
該複数の保存領域の内、一番古い画像のデジタル映像信号が保存されている領域に、前記カメラヘッドユニットから送られて来た最新のデジタル映像信号を書き換え保存する映像信号書き換え部と、
前記外部機器からの同期信号に基づいて、前記複数の保存領域から一番新しい画像のデジタル映像信号を読み出す映像信号読み出し部と、
該映像信号読み出し部により読み出されたデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換するD/A変換部と、
該変換されたアナログ映像信号を前記外部機器からの同期信号に基づいたタイミングで該外部機器に送信する映像信号送信部と、
を備えたことを特徴とするカメラコントロールユニット。
【請求項2】
前記外部機器はキャプチャーボード又はモニターである、
ことを特徴とする請求項1に記載のカメラコントロールユニット。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のカメラコントロールユニットと、
前記カメラケーブル接続部に接続されるカメラケーブルと、
該カメラケーブルに接続されるデジタル方式のカメラヘッドユニットと、
前記外部機器接続部に外部機器用ケーブルを介して接続される外部機器と、
を備えたカメラシステム。





【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−160321(P2011−160321A)
【公開日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−21909(P2010−21909)
【出願日】平成22年2月3日(2010.2.3)
【出願人】(000163006)興和株式会社 (618)
【Fターム(参考)】