JP4895367B2 - 映像伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、撮像部と制御部間の映像伝送に関するもので、特に撮像部から制御部に映像データを伝送するためのインターフェースに関するものである。

映像システムにおけるインターフェース方式としては、非特許文献１に記載されたＣａｍｅｒａ Ｌｉｎｋ（カメラリンク）と呼ばれる接続方式がある。このカメラリンクは、撮像部（カメラ）と制御部間の映像データと制御データを１対１で伝送する。

また、電源供給型カメラリンクと呼ばれる接続方式がある。この電源供給型カメラリンクは、カメラリンク上のカメラ制御線の一部を電源供給線として使用するもので、１本のケーブルで映像データ、電源、制御データを伝送する。
"Camera Link, Specification of the Camera Link Interface Standard for Digital Cameras and Frame Grabbers", October 2000

前述の従来技術では、制御部が１台の場合は１台の撮像部しか接続できない。また、制御部と撮像部間の距離を延長することが課題である。

本発明の映像伝送方法は、複数の撮像部から出力する映像データを数珠つなぎに接続し、映像データを制御部へ伝送することを特徴とする。

また、本発明の映像伝送システムは、複数の撮像部に映像データの入出力手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、電源供給型カメラリンクカメラのデイジーチェーン（daisy chain）接続が可能となる。

また、撮像部（カメラ）と電源供給部を内蔵した制御部との距離を延長することができる。

以下、本発明による映像伝送システムの実施形態について図１を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例の映像伝送システム構成を示すブロック図である。

図１において、本発明の一実施例の映像伝送システムは撮像部１−１とケーブル２−１と制御部３で構成している。撮像部１−１と制御部３は１本のケーブル（ケーブル２−１）で接続している。１０１は図示していない入射光を結像するためのレンズ部、１０２はレンズ部１０１で結像した光を光電変換する撮像素子、１０３は撮像素子１０２から出力された映像信号を所定のレベルに増幅することや輪郭強調等の処理を施す映像処理部、１０４と３０２は撮像部１−１と制御部３間を映像データ、制御データ、電源等の送受信するためのＩ／Ｆ（Interface）回路部、１１−１，１２−１，３０１は接栓、１０５は撮像素子１０２を駆動するための駆動回路部、１０６は撮像部１−１を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）（ＣＰＵ１０６から撮像部１−１の各部への接続線は省略している）、１０７は接栓１１−１から入力された電源を撮像部１−１で使用する電圧に変換する電源部（電源部１０７から撮像部１−１の各部への供給線は省略している）である。３０３はＩ／Ｆ回路部３０２から出力される映像データを所定の映像形式に変換して出力する映像出力部であり、３０４は映像出力部３０３から出力される映像信号を出力する接栓である。３０５は制御部３を制御するためのＣＰＵ（ＣＰＵ３０５から制御部３の各部への接続線は省略している）である。３０８は外部から電源を入力するための接栓であり、３０７は制御部３および撮像部１−１で使用する電源に変換する電源部（電源部３０７から制御部３の各部への供給線は省略している）である。

次に本発明の一実施例の動作について図１を用いて説明する。

撮像素子１０２は駆動回路部１０５から出力された露光開始と露光終了の制御信号に従って、レンズ部１０１で結像された入射光を光電変換して映像処理部１０３に映像信号を出力する。映像処理部１０３はＣＰＵ１０６から出力される制御信号に従って映像信号にレベル増幅や輪郭強調等の処理を施し、Ｉ／Ｆ回路部１０４に出力する。Ｉ／Ｆ回路部１０４は入力された映像信号を後述する映像データに変換して、接栓１１−１に出力する。接栓１１−１から出力された映像データはケーブル２−１、接栓３０１を介してＩ／Ｆ回路部３０２に入力される。Ｉ／Ｆ回路部３０２は入力された映像データをシリアルまたはパラレルの映像データに変換して映像出力部３０３に出力する。映像出力部３０３は入力された映像データを所定の映像形式に変換して接栓３０４から出力する。

ＣＰＵ３０５は図示していない外部機器と接栓３０８を介して通信およびＩ／Ｆ回路部３０２と映像出力部３０３の制御を行う。

電源部３０７は接栓３０８を介して入力した電圧から制御部３および撮像部１−１で使用する電圧に変換して出力する。電源部３０７は例えば＋１２Ｖと０Ｖを出力する。電源部３０７から出力された＋１２Ｖは接栓３０１の１２番ピン（ＣＣ４−）と２５番ピン（ＣＣ４＋）からケーブル２−１、接栓１１−１の１２番ピン（ＣＣ４−）と２５番ピン（ＣＣ４＋）を介して電源部１０７に入力される。電源部３０７から出力された０Ｖは接栓３０１の１番ピン，１４番ピン，１３番ピン，２６番ピン（ＧＮＤ）からケーブル２−１、接栓１１−１の１番ピン，１４番ピン，１３番ピン，２６番ピン（ＧＮＤ）を介して電源部１０７に入力される。電源部１０７は入力された電圧から撮像部１−１で使用する電圧、例えば＋５Ｖに変換して出力する。

接栓１１−１の１２番ピン（ＣＣ４−），２５番ピン（ＣＣ４＋）は、接栓１２−１の１２番ピン（ＣＣ４−），２５番ピン（ＣＣ４＋）と接続する。接栓１１−１の１番ピン，１４番ピン，１３番ピン，２６番ピン（ＧＮＤ）は、接栓１１−２の１番ピン，１４番ピン，１３番ピン，２６番ピン（ＧＮＤ）と接続する。

撮像部１−１の接栓１１−１は、映像データを出力し、制御データを入力するものである。撮像部１−１の接栓１２−１は、撮像部１−２から出力される映像データを入力し、制御データを撮像部１−２へ出力するものである。

Ｉ／Ｆ回路部１０４は、映像データを出力するためのドライバであり、制御データを入力するためのレシーバである。また、Ｉ／Ｆ回路部１０８は、映像データを入力するためのレシーバであり、制御データを出力するためのドライバである。

次に、映像データの伝送について説明する。

撮像部１−１から制御部３に伝送する映像データは、４対のＸ０〜Ｘ３によって伝送する。映像データＸ０は、Ｘ０＋（１５番ピン）とＸ０−（２番ピン）の差動信号で伝送する。映像データＸ１は、Ｘ１＋（１６番ピン）とＸ１−（３番ピン）の差動信号で伝送する。映像データＸ２は、Ｘ２＋（１７番ピン）とＸ２−（４番ピン）の差動信号で伝送する。映像データＸ３は、Ｘ３＋（１９番ピン）とＸ３−（６番ピン）の差動信号で伝送する。また、外部クロック信号ＸＣＬＫは、ＸＣＬＫ＋（１８番ピン）とＸＣＬＫ−（５番ピン）の差動信号で伝送する。外部クロック信号ＸＣＬＫは、例えば、周期が４０．７４ｎｓ（２４．５４５４ＭＨｚ）である。

次に、本発明の一実施例の映像伝送システムについて図２を用いて説明する。図２は本発明の一実施例の映像伝送システムの接続を示すブロック図である。

図２において、１−１〜３は撮像部であり、２−１〜３は撮像部１−１〜３および制御部３を接続するケーブルである。

図２は、制御部３と撮像部１−１〜３をデイジーチェーン（daisy chain）接続と呼ばれる複数の機器を数珠繋ぎにつないでいく配線の一実施例を示している。配線内容は、制御部３の接栓３０１と撮像部１−１の接栓１１−１をケーブル２−１で接続し、撮像部１−１の接栓１２−１と撮像部１−２の接栓１１−２をケーブル２−２で接続し、撮像部１−２の接栓１２−２と撮像部１−３の接栓１１−３をケーブル２−３で接続する。このように１台の制御部と３台の撮像部を接続することができる。撮像部１−１〜３の接続順は任意で良い。

次に本発明の一実施例である映像伝送の動作について図３を用いて説明する。図３は本発明の一実施例である映像伝送の動作を説明するためのタイミングチャートである。

図３は、１台の撮像部から出力する映像データを８ビットとして３台の撮像部をデイジーチェーン（daisy chain）接続できるようにした一実施例である。撮像部１−１から出力する８ビットの映像データをＤＡ０〜ＤＡ７とする。撮像部１−２から出力する８ビットの映像データをＤＢ０〜ＤＢ７とする。撮像部１−３から出力する８ビットの映像データをＤＣ０〜ＤＣ７とする。撮像部１−１〜１−３には、予め各撮像部に映像データの出力タイミングを設定しておく。各撮像部は、設定以外の映像データのタイミング位置には入力された映像データを出力する。入力された映像データのタイミングが設定してあるタイミングと重なった場合は自ら出力する映像データに置き換えて出力する。

図３において、撮像部１−３から出力する映像データの８ビットは、カメラリンクの映像データＸ３にＤＣ７，ＤＣ６を時分割多重し、カメラリンクの映像データＸ２にＤＣ５，ＤＣ４，ＤＣ３，ＤＣ２を時分割多重し、カメラリンクの映像データＸ１にＤＣ１，ＤＣ０を時分割多重して撮像部１−２に出力する。撮像部１−２から出力する映像データの８ビットは、カメラリンクの映像データＸ３にＤＢ７，ＤＢ６を時分割多重し、カメラリンクの映像データＸ１にＤＢ５，ＤＢ４，ＤＢ３，ＤＢ２，ＤＢ１を時分割多重し、カメラリンクの映像データＸ０にＤＢ０を時分割多重して撮像部１−１に出力する。撮像部１−１から出力する映像データの８ビットは、カメラリンクの映像データＸ３にＤＡ７，ＤＡ６を時分割多重し、カメラリンクの映像データＸ０にＤＡ５，ＤＡ４，ＤＡ３，ＤＡ２，ＤＡ１，ＤＡ０を時分割多重して制御部３に出力する。

本実施例は、１台の撮像部から出力する映像データを８ビットとして３台の撮像部をデイジーチェーン（daisy chain）接続できるようにしたが、１台の撮像部から出力する映像データのビット数を減らすことにより、接続できる撮像部を増やすことができる。

本実施例では、電源を接栓３０１の１２番ピン（ＣＣ４−）と２５番ピン（ＣＣ４＋）の制御データ線で伝送したが、他の制御データ線や映像データ線を使用しても良い。また、接栓３０４から出力する映像データは、撮像部１−１〜３から出力された映像データを撮像部毎に３系統で出力しても良いし、映像データを多重して１系統で出力しても良い。

本実施例では、接栓１１−１〜３，接栓１２−１〜３，接栓３０１，接栓３０４を同じピン数および同じピン配置としたが、誤挿入防止等のため、適宜、ピン配置変更やピン数変更をしても良い。

以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された映像伝送システムに限定されるものではなく、上記以外の映像伝送システムに広く適用することができることは言うまでもない。

上述したように本発明により、電源供給型カメラリンクカメラのデイジーチェーン（daisy chain）接続が可能となる。

また、複数の撮像部（カメラ）をデイジーチェーン（daisy chain）接続することにより、端の撮像部と電源供給部を内蔵した制御部の距離が、使用しているケーブル長のほぼ合計の長さになるため、撮像部と電源供給部を内蔵した制御部の距離を実質的に延長できるようになったこととなる。

本発明の一実施例の映像伝送システム構成を示すブロック図。 本発明の一実施例の映像伝送システムの接続を示すブロック図。 本発明の一実施例である映像伝送の動作を説明するためのタイミングチャート。

符号の説明

１−１〜３：撮像部、２−１〜３：ケーブル、３：制御部、１０１：レンズ部、１０２：撮像素子、１０３：映像処理部、１０４，１０８，３０２：Ｉ／Ｆ回路部、１０５：駆動回路部、１０６,３０５：ＣＰＵ、１０７，３０７：電源部、１１−１〜３，１２−１〜３，３０１，３０４，３０６，３０８：接栓、３０３：映像出力部。

Claims (2)

1. 映像信号を出力する撮像素子と、該撮像素子から出力された映像信号に所定の処理を施す映像処理部と、前記映像信号をカメラリンク形式の映像データに変換し、該カメラリンク形式の映像データを出力する第１のインターフェースと、該第１のインターフェースに対応する第１の接栓と、カメラリンク形式の映像データを入力する第２のインターフェースと、該第２のインターフェースに対応する第２の接栓と、を備える複数の撮像装置と、
   前記カメラリンク形式の映像データを入力するインターフェースと、該インターフェースに対応する接栓と、を備える制御装置と、から構成され、
   前記複数の撮像装置のいずれかと前記制御装置は、前記撮像装置の第１の接栓と前記制御装置の接栓とをケーブルで接続し、
   前記複数の撮像装置同士は、前記第１の接栓と前記第２の接栓とをケーブルで接続し、
   前記撮像装置は、前記第２のインターフェースに入力された他の撮像装置からのカメラリンク形式の映像データを、前記第１のインターフェースで自らのカメラリンク形式の映像データと時分割多重して、接続された前記撮像装置の台数に応じたビット数で映像データを出力することを特徴とする映像伝送システム。
2. 請求項１に記載の映像伝送システムであって、
   前記複数の撮像装置は、取得した映像データを出力するタイミングをそれぞれ設定し、自機に設定された映像データを出力する前記タイミング以外のタイミングで他の撮像装置から入力された映像データを出力することを特徴とする映像伝送システム。