JPH09307807A - ワイヤレス撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力を節約し、バッテリー寿命を延ば
す。 【解決手段】 このワイヤレスカメラは、光画像情報を
電荷の画像に変換するＣＣＤ１１と、ＣＣＤ１１を駆動
制御する駆動回路１２と、これらに電力を供給するバッ
テリー１６とを備えるカメラヘッド部１と、このカメラ
ヘッド部１と無線伝送で接続され、ＣＣＤ１１から読み
出された画像を一時記憶する画像メモリ２２と、画像の
動きを監視する比較回路２４とを備えるコントロールユ
ニット部２とからなる。駆動回路１２は、画像に動きが
あるときは、ＣＣＤ１１から連続的に（６０フィールド
／秒で）画像の読み出しを行う一方、比較回路２４が画
像の静止を検出したときは、ＣＣＤ１１から間欠的に
（１フィールド／秒で）画像の読み出しを行う。画像
が、ＣＣＤ１１から間欠的に読み出されている間は、画
像メモリ２２に蓄えられている静止画がテレビジョン受
像機に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撮像現場に設定
されるカメラヘッド部と、同撮像場所から離れた場所に
設定され、カメラヘッド部と無線で接続されるコントロ
ールユニット部とからなるワイヤレス撮像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、携行用の呼出信号受信装置（移
動局）やノートパソコン等のように、電池を電源とする
装置においては、無駄な消費電力を低減して、電池の寿
命を延ばすために、ある種のオートパワーオフ機能を備
えたものが多い（例えば、特開昭６３−１４１４２０号
公報、特開平１−２６０５１６号公報、特開昭６３−６
２０１４号公報等参照）。

【０００３】ところで、テレビカメラにケーブルが付い
ていると、配線作業が煩雑であるため、撮像環境を制限
してしてしまう。そこで、ＣＣＤ駆動のカメラヘッド部
と、画像メモリを有するコントロールユニット部とを、
無線伝送で接続するようにしたワイヤレスカメラが従来
から提供されている。この種のワイヤレスカメラでは、
カメラヘッド部がバッテリー駆動となる上、ＣＣＤ（ch
arge coupled device）も撮像時には連続動作（６０回
／秒の読み出し）となるため、長時間の連続使用には耐
えられない、という問題があった。このような不都合を
解消する手段として、上記公報記載のオートパワーオフ
技術をワイヤレスカメラに適用することが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−２６０５１６号公報や、特開昭６３−６２０１４号
公報等に記載のオートパワーオフ技術は、キーボードか
らのキー入力が所定の時間途絶えると、自動的にノート
パソコン等の電源を遮断する技術であり、また、特開昭
６３−１４１４２０号公報に記載の従来技術は、増幅器
をオンオフするためのスイッチを間欠的に動作させるこ
とにより、親局からの呼出信号受信時の消費電力を低減
し、電池寿命の延長を図るようにしたものであり、いず
れの技術も、ワイヤレスカメラ動作時（撮像時）におけ
る消費電力の節減に役立てることはできない。

【０００５】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、消費電力を大幅に節約でき、バッテリー寿命を
著しく延ばすことのできるワイヤレス撮像装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、カメラレンズによってとら
えられた光画像情報を電荷の画像に光電変換する固体撮
像素子と、該固体撮像素子から所定の読出し周波数で上
記画像の読み出しを行う駆動回路と、上記固体撮像素子
及び駆動回路に電力を供給する電池とを備えるカメラヘ
ッド部と、該カメラヘッド部と無線伝送で接続され、上
記固体撮像素子から読み出された上記画像を一時記憶す
る画像メモリを備えるコントロールユニット部とからな
るワイヤレス撮像装置に係り、上記駆動回路は、上記光
画像情報が時間的に変化するときは、上記固体撮像素子
から連続的に画像の読み出しを行う一方、上記光画像情
報が時間的に変化しないときは、上記固体撮像素子から
間欠的に画像の読み出しを行うことを特徴としている。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のワイヤレス撮像装置に係り、上記コントロールユニ
ット部又はカメラヘッド部には、上記固体撮像素子から
読み出される上記画像の動きを監視するための動き監視
回路が備えられ、該動き監視回路が上記画像に動きがな
いと判断する間、上記駆動回路は、上記固体撮像素子か
ら間欠的に画像の読み出しを行うことを特徴としてい
る。

【０００８】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載のワイヤレス撮像装置に係り、上記駆動回路が、固体
撮像素子から画像を連続的に読み出すための第１の駆動
信号を発生する第１の駆動信号発生回路と、上記固体撮
像素子から画像を間欠的に読み出すための第２の駆動信
号を発生する第２の駆動信号発生回路と、上記動き監視
回路の監視結果に基づいて、上記第１又は第２の駆動信
号発生回路を択一的に選択する切替スイッチとを備えて
なることを特徴としている。

【０００９】また、請求項４記載の発明は、請求項１，
２，又は３記載のワイヤレス撮像装置に係り、間欠的に
画像を読み出す際の上記読出し周波数が、連続的に画像
を読み出す際の読出し周波数の１／１０〜１／１２０の
範囲に設定されていることを特徴としている。

【００１０】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２，３，又は４記載のワイヤレス撮像装置に係り、上記
駆動回路が、上記固体撮像素子から間欠的に画像の読み
出しを行っている期間中は、上記コントロールユニット
部が、上記画像メモリに蓄えられている静止画を出力す
ることを特徴としている。

【００１１】

【作用】この発明の構成によれば、画面に動きのない場
合は、動きのある場合に比べ、固体撮像素子の読み出し
周波数（駆動周波数）が、例えば、１／１０〜１／１２
０に減るため、その分、電力を節約できる。したがっ
て、バッテリー寿命を著しく延ばすことができる。な
お、固体撮像素子の読み出し周波数（駆動周波数）を減
らしても、画像メモリ中の静止画像を連続出力するよう
にすれば、テレビジョン受像機上で映像が途切れること
はないので、何等支障は生じない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１は、この発明の一実施例であるＣ
ＣＤ搭載形ワイヤレスカメラの電気的構成を示すブロッ
ク図、図２は、ＣＣＤの動作原理を説明するための原理
図、図３は、同ワイヤレスカメラに組み込まれるＣＣＤ
駆動回路の要部の電気的構成を示すブロック図、また、
図４は、同実施例の動作を説明するための図である。図
１に示すように、同ワイヤレスカメラは、撮像現場に設
定されるカメラヘッド部１と、同撮像場所から離れた管
理場所に設定され、このカメラヘッド部１と無線で接続
されるコントロールユニット部２とから構成されてい
る。

【００１３】上記カメラヘッド部１は、図示せぬカメラ
レンズによってとらえられた光画像情報を電荷の画像に
光電変換するＣＣＤ１１と、このＣＣＤ１１を所定の読
出し周波数で駆動制御することで、電荷の画像をアナロ
グのビデオ信号として取り出す駆動回路１２と、ＣＣＤ
１１から取り出されたアナログのビデオ信号をデジタル
信号処理するプロセス回路１３と、このプロセス回路１
３から出力されるデジタルのビデオ信号をアンテナを介
してコントロールユニット部２に無線伝送するための送
信回路１４と、コントロール回路２から無線伝送される
制御信号ＣＴＲＬ（後述）を受信して駆動回路１２に与
える受信回路１５と、ＣＣＤ１１や各回路１２〜１５に
電力を供給するためのバッテリー（電源）１６とから概
略構成されている。

【００１４】また、上記コントロールユニット部２は、
カメラヘッド部１の送信回路１４から電波として放射さ
れたビデオ信号を受信するための受信回路２１と、受信
されたビデオ信号をフィールド毎又はフレーム毎に一時
記憶した後、図示せぬテレビジョン受像機等に転送する
画像メモリ２２と、受信回路２１において時系列に受信
されるビデオ信号を画像メモリ２２にアドレス指定して
記憶させるためのエンコーダ２３と、色変化を含む画像
の動きを監視し、動きがなければ、制御信号ＣＴＲＬを
生成して出力する比較回路２４と、この比較回路２４に
おいて生成された制御信号ＣＴＲＬをカメラヘッド部１
に無線伝送するための送信回路２５とから概略構成され
ている。なお、画像メモリ２２は、比較回路２４から制
御信号ＣＴＲＬを与えられたときは、後述するように、
テレビジョン受像機等に向けて静止画像を出力するよう
になっている。

【００１５】ここで、図２を参照して、ＣＣＤ１１の動
作原理について簡単に説明する。ＣＣＤ１１は、同図に
示すように、金属（ゲート電極１Ｍ，２Ｍ，…，９Ｍ，
…）−酸化物Ｏ−半導体（図ではｎ形Ｓｉ）Ｓで形成し
たＭＯＳダイオード構造の固体撮像素子であり、ゲート
電極１Ｍ，２Ｍ，…，９Ｍ，…がマトリックス状に配列
されてなっている。このような"ＭＯＳダイオード"を逆
バイアスすると、半導体Ｓ表面に移動できる電荷を持た
ない空乏層Ｋが生じる。この空乏層Ｋは、ポテンシャル
井戸Ｗ，Ｗ，…として働き、入射光λ，λ，…により生
じたキャリアのうち、少数キャリアである正孔（正電
荷）ｐ，ｐ，…をアナログ量として蓄積できる。正孔
ｐ，ｐ，…の転送は、三相の転送信号を各ゲート電極１
Ｍ，２Ｍ，…，９Ｍ，…に印加して行う。まず、同図２
（Ａ）に示すように、ゲート電極１Ｍ，７Ｍに高い負電
圧Ｖ2を印することでできたポテンシャル井戸Ｗ，Ｗに
正孔ｐ，ｐ，…が蓄積される。次に、同図（Ｂ）に示す
ように、隣のゲート電極２Ｍ，８Ｍにさらに高い負電圧
Ｖ3を印加すると、ゲート電極２Ｍ，８Ｍ側のポテンシ
ャル井戸Ｗ，Ｗ，…が深くなるため、正孔ｐ，ｐ，…が
ゲート電極２Ｍ，８Ｍに転送され、最後に、同図（Ｃ）
の状態にし、次のサイクルへと向ける。このサイクルを
繰り返すと、正孔ｐ，ｐ，…が次々と転送され、時系列
のビデオ信号として取り出される。

【００１６】上記構成のＣＣＤ１１は、駆動回路１２に
よって駆動制御される。駆動回路１２は、図３に示すよ
うに、ＣＣＤ１１駆動用のパルス信号を連続的に発生す
る連続パルス発生回路１２１と、同パルス信号を間欠的
に発生する間欠パルス発生回路１２２と、入力される制
御信号ＣＴＲＬに基づいて、連続パルス発生回路１２１
又は間欠パルス発生回路１２２を択一的に選択するため
のパルス切替スイッチ１２３とから構成されている。こ
こで、連続パルス発生回路１２１では、１秒間に６０個
の割合でパルス信号が生成され、間欠パルス発生回路１
２２では、１秒間に１個の割合でパルス信号が生成され
る。なお、この例のＣＣＤ１１は、駆動回路１２からパ
ルス信号が１個入力される毎に、１フィールド分の光画
像情報が読み出されるようになっている。

【００１７】それゆえ、連続パルス発生回路１２１（連
続動作モード）が選択されれば、ＣＣＤ１１は、ＮＴＳ
Ｃテレビジョン方式で駆動され、１秒間に６０フィール
ドの割合で画面が読み出され、プロセス回路１３に送出
される。一方、間欠パルス発生回路１２２（間欠動作モ
ード）が選択されれば、１秒間に１フィールドの割合で
画面が読み出され、プロセス回路１３に送出される。

【００１８】次に、図４を参照して、この実施例の動作
について説明する。カメラヘッド部１において、バッテ
リー１６から各部１１〜１５に電源が投入されると、駆
動回路１２のパルス切替スイッチ１２３は、まず、連続
パルス発生回路１２１（連続動作モード）を選択して、
１秒間に６０個の割合でパルス信号をＣＣＤ１１に与え
る。これにより、ＣＣＤ１１は、ＮＴＳＣテレビジョン
方式で駆動され、１秒間に６０フィールドの画面が読み
出される。すなわち、１秒間に６０フィールド分の画面
が、アナログのビデオ信号に変換されて、プロセス回路
１３に時系列に送出される。読み出された画面（ビデオ
信号）は、プロセス回路１３においてデジタル信号処理
され、送信回路１４を経て、コントロールユニット部２
に入力される。

【００１９】コントロールユニット部２において、エン
コーダ２３は、受信されたビデオ信号を画像メモリ２２
にフィールド毎又はフレーム毎に一時記憶させる。比較
回路２４は、エンコーダ２３から出力される今回のフィ
ールド（又はフレーム）と、画像メモリ２２から出力さ
れる前回のフィールド（又はフレーム）とを比較して前
後の動きを監視する。この監視の結果、画面に動きがな
ければ、同図に示すように、制御信号ＣＴＲＬを生成し
て、送信回路２５と画像メモリ２２とに送出する。送信
回路２５は、比較回路２４から制御信号ＣＴＲＬの供給
を受けると、カメラヘッド部１に無線伝送する。

【００２０】カメラヘッド部１において、駆動回路１２
のパルス切替スイッチ１２３は、受信回路１５を経由し
て、コントロールユニット部２の比較回路２４から制御
信号ＣＴＲＬが与えられると、間欠パルス発生回路１２
２（間欠動作モード）を選択して、ＣＣＤ１１に与える
パルス信号の個数を１秒当たり１個に減らす。これに伴
って、ＣＣＤ１１から読み出される画面は、１秒当たり
６０フィールドから一挙に１秒当たり１フィールドに減
少する。そうすると、コントロールユニット部２には、
ビデオ信号が断続的にしか供給されなくなり、これを放
置すると、画像メモリ２２から出力される最終出力画像
も断続的となってしまう。そこで、この例では、上記し
たように、比較回路２４において生成された制御信号Ｃ
ＴＲＬは、カメラヘッド部１の駆動回路１２に送出され
るだけでなく、画像メモリ２２へも送出される。そし
て、画像メモリ２２は、制御信号ＣＴＲＬの供給を受け
ると、記憶画像を更新ないしは消去することなく、動き
のない画像（静止画像）として連続出力することで、テ
レビジョン受像機上での映像の途切れをなくす。

【００２１】比較回路２４は、この後、画面に何らかの
動きを認めれば、直ちに、制御信号ＣＴＲＬの生成を中
断して、通常動作、すなわち、ＣＣＤ１１の駆動周波数
を６０フィールド／秒に戻す。

【００２２】このように、この例の構成によれば、画面
に動きのない場合は、動きのある場合に比べ、ＣＣＤ１
１の駆動周波数が、１／６０に減るため、その分、電力
を節約できる。したがって、この例のワイヤレスカメラ
を、例えば、倉庫の監視等に用いるようにすれば、動き
が少ないので、消費電力を大幅に節約でき、バッテリー
寿命を著しく延ばすことができる。なお、ＣＣＤ１１の
駆動周波数を減らしても、画像メモリ２２中の静止画像
が連続出力されるので、テレビジョン受像機上での映像
の途切れは生じない。

【００２３】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実
施例では、画面に動きのない場合は、ＣＣＤ１１の読出
し周波数（駆動周波数）を、通常の１／６０に減らす場
合について述べたが、これに限らず、必要に応じて、増
減でき、画面に動きのない場合の好適な読出し周波数範
囲は、画面に動きがある場合の読出し周波数の１／１０
〜１／１２０である。また、動き監視回路は、上述の比
較回路２４に限定されないし、コントロールユニット部
２側に限らず、カメラヘッド部１側に設けても良い。ま
た、固体撮像素子は、ＣＣＤに限らず、ＢＢＤ（bucket
brigade device）、ＣＩＤ（charge injection devic
e）、ＭＯＳ−ＦＥＴ（metal oxide semiconductor-fie
ld effect transistor）等を用いても良い。同様に、撮
像方式は、ＮＴＳＣ対応に限らず、ＰＡＬ対応、ＳＥＣ
ＡＭ対応でも良い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、画面に動きのない場合は、動きのある場合に比
べ、固体撮像素子の読み出し周波数（駆動周波数）が、
例えば、１／１０〜１／１２０に減るため、その分、電
力を節約できる。したがって、バッテリー寿命を著しく
延ばすことができる。このように、固体撮像素子の読み
出し周波数（駆動周波数）を減らしても、画像メモリ中
の静止画像を連続出力するようにすれば、テレビジョン
受像機上で映像が途切れることはないので、何等支障は
生じない。なお、画面に動きがあるか否かの判断は、動
き監視回路が行うので、操作者が判断する必要はない。
したがって、使い勝手が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるＣＣＤ搭載形ワイヤ
レスカメラの電気的構成を示すブロック図、

【図２】ＣＣＤの動作原理を説明するための原理図であ
る。

【図３】同ワイヤレスカメラに組み込まれるＣＣＤ駆動
回路の要部の電気的構成を示すブロック図である。

【図４】同実施例の動作を説明するための説明図であ
る。

【符号の説明】

１ カメラヘッド部 １１ ＣＣＤ（固体撮像素子） １２ 駆動回路 １２１ 連続パルス発生回路（第１の駆動信号発生
回路） １２２ 間欠パルス発生回路（第２の駆動信号発生
回路） １２３ パルス切替スイッチ（切替スイッチ） １３ プロセス回路 １４ 送信回路 １５ 受信回路 １６ バッテリー（電池） ２ コントロールユニット部 ２１ 受信回路 ２２ 画像メモリ ２３ エンコーダ ２４ 比較回路（動き監視回路） ２５ 送信回路 ｐ 正孔（電荷）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラレンズによってとらえられた光画
   像情報を電荷の画像に光電変換する固体撮像素子と、該
   固体撮像素子から所定の読出し周波数で前記画像の読み
   出しを行う駆動回路と、前記固体撮像素子及び駆動回路
   に電力を供給する電池とを備えるカメラヘッド部と、 該カメラヘッド部と無線伝送で接続され、前記固体撮像
   素子から読み出された前記画像を一時記憶する画像メモ
   リを備えるコントロールユニット部とからなるワイヤレ
   ス撮像装置であって、 前記駆動回路は、前記光画像情報が時間的に変化すると
   きは、前記固体撮像素子から連続的に画像の読み出しを
   行う一方、前記光画像情報が時間的に変化しないとき
   は、前記固体撮像素子から間欠的に画像の読み出しを行
   うことを特徴とするワイヤレス撮像装置。
2. 【請求項２】 前記コントロールユニット部又はカメラ
   ヘッド部には、前記固体撮像素子から読み出される前記
   画像の動きを監視するための動き監視回路が備えられ、
   該動き監視回路が前記画像に動きがないと判断する間、
   前記駆動回路は、前記固体撮像素子から間欠的に画像の
   読み出しを行うことを特徴とする請求項１記載のワイヤ
   レス撮像装置。
3. 【請求項３】 前記駆動回路は、前記固体撮像素子から
   画像を連続的に読み出すための第１の駆動信号を発生す
   る第１の駆動信号発生回路と、前記固体撮像素子から画
   像を間欠的に読み出すための第２の駆動信号を発生する
   第２の駆動信号発生回路と、前記動き監視回路の監視結
   果に基づいて、前記第１又は第２の駆動信号発生回路を
   択一的に選択する切替スイッチとを備えてなることを特
   徴とする請求項２記載のワイヤレス撮像装置。
4. 【請求項４】 間欠的に画像を読み出す際の前記読出し
   周波数は、連続的に画像を読み出す際の読出し周波数の
   １／１０〜１／１２０の範囲に設定されていることを特
   徴とする請求項１，２又は３記載のワイヤレス撮像装
   置。
5. 【請求項５】 前記駆動回路が、前記固体撮像素子から
   間欠的に画像の読み出しを行っている期間中は、前記コ
   ントロールユニット部は、前記画像メモリに蓄えられて
   いる静止画を出力することを特徴とする請求項１，２，
   ３又は４記載のワイヤレス撮像装置。