JP2017069600A - Miniature camera and imaging apparatus - Google Patents

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一重 ▲高▼木
一重 ▲高▼木
Kazushige Takagi
村田　修
Osamu Murata
修 村田
誠二 服部
Seiji Hattori
誠二 服部
徹夫 林
Tetsuo Hayashi
徹夫 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong a transmission distance of an output signal of a high-vision miniature camera.SOLUTION: A miniature camera captures an image of a subject and outputs a high-vision digital image data signal. It has: a housing; lens held in the housing; a CMOS image sensor 32 held in the housing, forming an image of light transmitting the lens, and outputting an MIPI standard signal; a control unit 341 controlling the CMOS image sensor 32 on the basis of a control signal inputted from outside and commanding imaging and outputting of the image data; and output drivers 361, 362 which are held in the housing, input MIPI standard signals outputted by the CMOS image sensor, and output high-vision digital image data signals of an LVDS standard signal.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、撮像した画像データの長距離伝送を可能にした小型カメラ及びその小型カメラを用いた撮像装置に関する。   The present invention relates to a small camera that enables long-distance transmission of captured image data and an image pickup apparatus using the small camera.

従来、下記特許文献１で開示されているように、立体視可能な小型の電子内視鏡が知られている。その文献によると、レンズを透過した光をＣＭＯＳ画素アレイに集光させ、ＣＭＯＳ画素アレイ上の画像を、イメージシグナルプロセッサ（ＩＳＰ）で取り込んで、ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface)から、立体画像を得るための立体信号処理装置に伝送している。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, a small-sized electronic endoscope capable of stereoscopic viewing is known. According to the document, the light transmitted through the lens is condensed on a CMOS pixel array, and the image on the CMOS pixel array is captured by an image signal processor (ISP) to obtain a stereoscopic image from MIPI (Mobile Industry Processor Interface). Is transmitted to a three-dimensional signal processing apparatus.

また、下記特許文献２によると、カメラヘッド内のＣＭＯＳ画素アレイから得られた映像信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling、低電圧差動信号処理）信号に変換して、ディジタル信号として、制御装置であるＣＰＵに伝送している。ＬＶＤＳは，高速伝送、小さな信号振幅、低消費電力、少ない電磁障害での信号処理が可能になるとされている。   Further, according to Patent Document 2 below, a video signal obtained from a CMOS pixel array in a camera head is converted into an LVDS (Low Voltage Differential Signaling) signal, which is converted into a digital signal as a control device. Is transmitted to the CPU. LVDS is said to enable signal processing with high-speed transmission, small signal amplitude, low power consumption, and low electromagnetic interference.

特開２０１５−１９７１５JP2015-19715 特開２０１１−２５４５２５JP2011-254525A

ＣＭＯＳ画素アレイ、ＩＳＰ、ＭＩＰＩを１チップに搭載した撮像素子ＩＣは、ハイビジョン映像信号を出力でき、対角長さ２ｍｍ程度の超小型のものが存在するので、特許文献１のように、電子内視鏡に用いることができる。しかしながら、ＭＩＰＩの出力信号は、規格では１５ｃｍ以下しか伝送できない。
一方、ＬＶＤＳバッファの出力信号は長距離伝送が可能であるが、ハイビジョン画像のＬＶＤＳ出力が可能な小型撮像素子ＩＣは、存在しない。 An image sensor IC having a CMOS pixel array, ISP, and MIPI mounted on a single chip can output a high-definition video signal, and an ultra-small one having a diagonal length of about 2 mm exists. Can be used for endoscopes. However, the MIPI output signal can be transmitted only 15 cm or less according to the standard.
On the other hand, although the output signal of the LVDS buffer can be transmitted over a long distance, there is no small image sensor IC that can output LVDS of a high-definition image.

そこで、本発明の目的は、ハイビジョン画像信号を長距離伝送可能な小型カメラ及びそのカメラを用い、カメラの出力信号を長距離伝送して画像の表示を可能とした撮像装置を実現することである。   Accordingly, an object of the present invention is to realize a small camera capable of transmitting a high-definition image signal over a long distance and an imaging apparatus capable of displaying an image by transmitting the output signal of the camera over a long distance. .

上記の課題を解決するための発明の構成は、被写体を撮像してハイビジョンディジタル画像データ信号を出力する小型カメラにおいて、筐体と、筐体内に保持されたレンズと、筐体内に保持され、レンズを透過した光を結像させ、ＭＩＰＩ規格信号を出力するＣＭＯＳ画像センサと、外部から入力される制御信号に基づいて、ＣＭＯＳ画像センサを制御して、撮像と画像データとの出力を指令する制御装置と、筐体内に保持され、ＣＭＯＳ画像センサの出力するＭＩＰＩ規格信号を入力してＬＶＤＳ規格信号のハイビジョンディジタル画像データ信号を出力する出力ドライバと、を有することを特徴とする小型カメラである。   According to an aspect of the present invention for solving the above problems, in a small camera that images a subject and outputs a high-definition digital image data signal, a housing, a lens held in the housing, a lens held in the housing, A CMOS image sensor that forms an image of light that has passed through and outputs a MIPI standard signal, and a control that controls the CMOS image sensor based on a control signal input from the outside, and commands the output of imaging and image data A compact camera comprising: an apparatus; and an output driver which is held in a housing and receives a MIPI standard signal output from a CMOS image sensor and outputs a high-vision digital image data signal of an LVDS standard signal.

ＭＩＰＩ規格信号は、データレーン信号とクロックレーン信号とがあり、それぞれの伝送路で伝送される。データレーン信号は、４００ｍＶの差動平衡出力である高速伝送モードと、１．２Ｖの不平衡出力である低速伝送モードとが、時間軸上で時分割多重化されている。一方、ＬＶＤＳ規格信号は、３．５ｍＡの電流駆動型の差動平衡出力である。ＬＶＤＳ規格信号を出力する出力ドライバ（以下、「ＬＶＤＳバッファ」という）は、差動平衡のＬＶＤＳ信号を入力して、波形成形された所定電圧の差動平衡のＬＶＤＳ信号を出力するドライバである。   The MIPI standard signal includes a data lane signal and a clock lane signal, and is transmitted through each transmission path. In the data lane signal, a high-speed transmission mode that is a differential balanced output of 400 mV and a low-speed transmission mode that is an unbalanced output of 1.2 V are time-division multiplexed on the time axis. On the other hand, the LVDS standard signal is a 3.5 mA current driven differential balanced output. An output driver that outputs an LVDS standard signal (hereinafter referred to as “LVDS buffer”) is a driver that receives a differential balanced LVDS signal and outputs a waveform-shaped differential balanced LVDS signal having a predetermined voltage.

ＭＩＰＩ規格信号には、時間軸上で、４００ｍＶの差動平衡出力である高速伝送モードと、１．２Ｖの不平衡出力である低速伝送モードとが混在している。このため、ＭＩＰＩ規格信号を、信号規格の異なるＬＶＤＳバッファに入力するという発想は、当業者において、そのようにする動機、目的もなく、全く、想起できなかった。   In the MIPI standard signal, a high-speed transmission mode that is a differential balanced output of 400 mV and a low-speed transmission mode that is an unbalanced output of 1.2 V are mixed on the time axis. For this reason, the idea of inputting MIPI standard signals to LVDS buffers having different signal standards could not be recalled at all by those skilled in the art without the motivation and purpose to do so.

本発明者らは、ＭＩＰＩ規格のハイビジョンディジタル画像データ信号を６〜１０ｍ程度の長距離伝送できる方法はないかと考えた。そこで、ＭＩＰＩ規格信号を信号規格の異なるＬＶＤＳバッファに入力して、そのＬＶＤＳバッフの出力信号を６ｍ伝送させたところ、表示装置においてハイビジョン画像を表示することができた。
本発明は、このような発見と発想に基づくものである。 The present inventors considered that there is a method capable of transmitting a high-definition digital image data signal of MIPI standard for a long distance of about 6 to 10 m. Therefore, when a MIPI standard signal was input to an LVDS buffer having a different signal standard and an output signal of the LVDS buffer was transmitted 6 m, a high-definition image could be displayed on the display device.
The present invention is based on such discoveries and ideas.

本発明において、筐体内に保持され、レンズ前方を照射するＬＥＤランプを有することが望ましい。
また、筐体の形状は円筒状体や底面が正方形の筒状体（正方筒状体）などの任意形状の筒状体を用いることができる。筐体は、外径（直径）５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下、長さ８ｍｍ以上、１５ｍｍ以下の円筒状体、又は、この円筒状体に内接する正方筒状体であることが望ましい。
他の発明は、上記の小型カメラと、小型カメラの制御装置に制御信号を出力し、出力ドライバの出力するＬＶＤＳ規格信号を入力して、画像データを作成する中央制御装置と、中央制御装置により得られた画像を画面に表示する表示装置とを有する主制御装置とを有することを特徴とする撮像装置である。 In the present invention, it is desirable to have an LED lamp that is held in the housing and irradiates the front of the lens.
In addition, the casing may be a cylindrical body having an arbitrary shape such as a cylindrical body or a cylindrical body (square cylindrical body) having a square bottom surface. The casing is preferably a cylindrical body having an outer diameter (diameter) of 5 mm or more and 10 mm or less, a length of 8 mm or more and 15 mm or less, or a square cylindrical body inscribed in the cylindrical body.
According to another invention, there is provided a central control device for generating image data by outputting a control signal to the above-described small camera, a control device for the small camera, and an LVDS standard signal output from the output driver, and a central control device. An imaging apparatus comprising: a main control device having a display device that displays an obtained image on a screen.

本発明によると、小型カメラでＣＭＯＳ画像センサで撮像したハイビジョン画像データ信号の長距離伝送が可能となり、画像を見る箇所から撮像箇所が遠く離れていても、鮮明なハイビジョン画像を見ることができる。このため、小型カメラを狭い隙間に設置して、その隙間環境の状態を監視したりすることができる。例えば、航空機のジェットエンジン内のタービンファンに、この小型カメラを取り付けて、タービンファンを１回転させて信号ケーブルを繰り出しながら、シュラウド壁面の状態を点検することができる。タービンファンを１回転させて離れた箇所で画像観測するには、信号ケーブルは少なくとも６ｍ程度は必要である。本発明によると、ジェットエンジン内の高精細画像による点検が容易となる。その他、自動車エンジンのシリンダ内部の点検、狭小空間の点検、製造工場での精細加工物のリアルタイムでの監視、車両周辺モニタなどに用いることができる。   According to the present invention, long-distance transmission of a high-definition image data signal imaged by a CMOS image sensor with a small camera is possible, and a clear high-definition image can be seen even if the imaging location is far from the location where the image is viewed. For this reason, a small camera can be installed in a narrow gap, and the state of the gap environment can be monitored. For example, this small camera can be attached to a turbine fan in an aircraft jet engine, and the state of the shroud wall surface can be checked while the turbine fan is rotated once and the signal cable is fed out. In order to observe an image at a place separated by one rotation of the turbine fan, the signal cable needs to be at least about 6 m. According to the present invention, inspection with a high-definition image in a jet engine is facilitated. In addition, it can be used for inspection inside a cylinder of an automobile engine, inspection of a narrow space, real-time monitoring of finely processed products at a manufacturing factory, vehicle periphery monitoring, and the like.

本発明の具体的な一実施例に係る小型カメラの機構を示した構造図。FIG. 3 is a structural diagram illustrating a mechanism of a small camera according to a specific embodiment of the present invention. 同実施例に係る小型カメラの電気系統を示した電気回路図。The electric circuit diagram which showed the electric system of the small camera which concerns on the Example. 同実施例の小型カメラを用いた撮像装置を示した構成図。The block diagram which showed the imaging device using the small camera of the Example. 撮像装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence of CPU of an imaging device.

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照して説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the examples.

図１は、実施例１の小型カメラ１の構成を示した図である。小型カメラ１は、外径６ｍｍφ、内径５．７ｍｍφ、長さ９．４ｍｍの円筒形状の筐体１０を有している。この筐体１０の内部に次の各部品が配設されている。光入力側から平板状のレンズカバー１２、ＬＤＥ支持部材１４、円筒台形状のリフレクタ１６、レンズ１８、カメラ基板２０、コネクタ２２、バッファ基板２４、筐体１０を蓋するキャップ２６が配設されている。カメラ基板２０の光入射側の面上には、後述するＣＭＯＳ画素アレイとＭＩＰＩとが集積されたＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２が配設されている。また、カメラ基板２０の裏面には、後述する周辺ＩＣ群３４が配設されている。ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２のＣＭＯＳ画素アレイ上にレンズ１８を透過した光が結像するように構成されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a small camera 1 according to the first embodiment. The small camera 1 has a cylindrical housing 10 having an outer diameter of 6 mmφ, an inner diameter of 5.7 mmφ, and a length of 9.4 mm. The following parts are arranged inside the housing 10. From the light input side, a flat lens cover 12, an LDE support member 14, a cylindrical trapezoidal reflector 16, a lens 18, a camera board 20, a connector 22, a buffer board 24, and a cap 26 that covers the casing 10 are disposed. Yes. A CMOS image sensor IC 32 in which a later-described CMOS pixel array and MIPI are integrated is disposed on the light incident side surface of the camera substrate 20. A peripheral IC group 34 to be described later is disposed on the back surface of the camera substrate 20. The light transmitted through the lens 18 is imaged on the CMOS pixel array of the CMOS image sensor IC 32.

バッファ基板２４のカメラ基板２０と対向する面上には、ＬＶＤＳバッファ３６が配設されており、他の面には電源ＩＣ群３８が配設されている。カメラ基板２０とバッファ基板２４とは、多数の接続ピン４０を有するコネクタ２２により電気的に接続されている。ＬＶＤＳバッファ３６の出力は、バッファ基板２４上のコネクタ２５を介して、ケーブル４０に接続されている。また、ＬＥＤ支持部材１４の前方のリング部内壁に２つの白色ＬＥＤ４２、４３が配設されている。   An LVDS buffer 36 is disposed on the surface of the buffer substrate 24 facing the camera substrate 20, and a power supply IC group 38 is disposed on the other surface. The camera substrate 20 and the buffer substrate 24 are electrically connected by a connector 22 having a large number of connection pins 40. The output of the LVDS buffer 36 is connected to the cable 40 via the connector 25 on the buffer substrate 24. Two white LEDs 42 and 43 are disposed on the inner wall of the ring portion in front of the LED support member 14.

次に、本実施例の小型カメラ１における電気回路図を図２に示す。
カメラ基板２０上には、ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２が配設されている。ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２には、ソニー株式会社製ＩＭＸ１８８ＯＱＤを用いた。ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２は、レンズ１８により集光した光を結像させるＣＭＯＳ画素アレイ３２１と、ＣＭＯＳ画素アレイ３２１の画素を、順次、走査して、画素データをＭＩＰＩ（Ｄ−ＰＨＹ）規格信号として出力するＭＩＰＩ３２２を有している。その他、周辺ＩＣ群３４として、ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２に撮像を指令し、画素データの出力を指令するＣＰＵ（制御装置）３４１、ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２にクロックを付与するクロック発生器３４２、電源ＩＣ３４３が、カメラ基板２０上に配設されている。 Next, FIG. 2 shows an electrical circuit diagram of the small camera 1 of the present embodiment.
A CMOS image sensor IC 32 is disposed on the camera substrate 20. As the CMOS image sensor IC32, IMX188OQD manufactured by Sony Corporation was used. The CMOS image sensor IC 32 sequentially scans the CMOS pixel array 321 that forms an image of the light condensed by the lens 18 and the pixels of the CMOS pixel array 321 and outputs pixel data as MIPI (D-PHY) standard signals. Has MIPI 322. In addition, as the peripheral IC group 34, a CPU (control device) 341 that commands imaging to the CMOS image sensor IC 32 and outputs pixel data, a clock generator 342 that applies a clock to the CMOS image sensor IC 32, and a power supply IC 343, It is disposed on the camera substrate 20.

バッファ基板２４には、ＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２のＭＩＰＩ３２２が出力するデータレーン信号、クロックレーン信号を、それぞれ、入力するＬＶＤＳバッファ３６１、３６２が配設されている。ＬＶＤＳバッファ３６１、３６２には、TEXAS INSTRUMENT製ＤＳ２５ＢＲ１２０を用いた。その他、電源ＩＣ群３８として、電源ＩＣ３８１、３８２がバッファ基板２４上に配設されている。電源ＩＣ３８１はＬＶＤＳバッファ３６１、３６２へ給電するＩＣであり、電源ＩＣ３８２はカメラ基板２０上の各ＩＣに給電する電源ＩＣである。また、カメラ基板２０からバッファ基板２４へ向かうデータレーン信号、クロックレーン信号、バッファ基板２４からカメラ基板２０へ向かうＣＭＯＳ画像センサ３２を制御するセンサ制御信号、給電は、コネクタ２２により伝達される。ＬＥＤ４２、４３の給電は、コネクタ２３ａ、２３ｂにより、行われる。、   The buffer substrate 24 is provided with LVDS buffers 361 and 362 for inputting a data lane signal and a clock lane signal output from the MIPI 322 of the CMOS image sensor IC 32, respectively. As the LVDS buffers 361 and 362, DS25BR120 manufactured by TEXAS INSTRUMENT was used. In addition, power ICs 381 and 382 are disposed on the buffer substrate 24 as the power IC group 38. The power supply IC 381 is an IC that supplies power to the LVDS buffers 361 and 362, and the power supply IC 382 is a power supply IC that supplies power to each IC on the camera substrate 20. The connector 22 transmits a data lane signal and a clock lane signal from the camera substrate 20 to the buffer substrate 24, a sensor control signal for controlling the CMOS image sensor 32 from the buffer substrate 24 to the camera substrate 20, and power supply. Power feeding of the LEDs 42 and 43 is performed by the connectors 23a and 23b. ,

ＬＶＤＳバッファ３６１から出力されるデータレーン信号が、ハイビジョンディジタル画像データ信号である。バッファ基板２４にはケーブルコネクタ２５が配設されており、このコネクタにケーブル４０が接続される。ケーブル４０は、ＬＶＤＳバッファ３６１の出力するデータレーン信号、ＬＶＤＳバッファ３６２の出力するクロックレーン信号を伝送する信号線、センサ制御信号をカメラ１に伝送する信号線、カメラ１に対する給電線とが束ねられたケーブルである。   The data lane signal output from the LVDS buffer 361 is a high-definition digital image data signal. A cable connector 25 is disposed on the buffer substrate 24, and a cable 40 is connected to the connector. The cable 40 bundles a data lane signal output from the LVDS buffer 361, a signal line for transmitting the clock lane signal output from the LVDS buffer 362, a signal line for transmitting the sensor control signal to the camera 1, and a power supply line for the camera 1. Cable.

次に、上記の小型カメラ１と、小型カメラ１を制御して、ハイビジョンディジタル画像データ信号を受信して撮像した画像を表示する主制御装置２と、両者を結合する長さ６−１０ｍのケーブル４０とを有する撮像装置３について説明する。
主制御装置２は、ＣＰＵ５１、入出力インターフェース５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、表示装置５５から成るコンピュータシステムで構成されている。 Next, the above-described small camera 1, the main controller 2 that controls the small camera 1 to receive the high-definition digital image data signal and displays the captured image, and a cable having a length of 6 to 10 m that couples them together 40 will be described.
The main control device 2 is constituted by a computer system including a CPU 51, an input / output interface 52, a ROM 53, a RAM 54, and a display device 55.

図４は、ＣＰＵ５１の処理手順を示したフローチャートである。ステップ１００において主制御装置２の初期設定が行われる。ステップ１０２において、小型カメラ１にケーブル４０を介して給電する。これにより、小型カメラ１のＬＥＤ４２、４３に給電されて、被写体が照明されて、画像がＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２のＣＭＯＳ画素アレイ３２１上に被写体の像が形成される。また、バッファ基板２４上のＬＤＶＳバッファ３６１、３６２、カメラ基板２０上のＣＰＵ３４１、クロック発生器３４２及びＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２に給電されて、それらのＩＣは動作可能状態となる。   FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the CPU 51. In step 100, the main controller 2 is initialized. In step 102, power is supplied to the small camera 1 through the cable 40. As a result, power is supplied to the LEDs 42 and 43 of the small camera 1 to illuminate the subject, and an image of the subject is formed on the CMOS pixel array 321 of the CMOS image sensor IC 32. In addition, power is supplied to the LDVS buffers 361 and 362 on the buffer substrate 24, the CPU 341, the clock generator 342, and the CMOS image sensor IC 32 on the camera substrate 20, and these ICs become operable.

次に、ステップ１０６において、センサ制御信号がＣＰＵ３４１に出力されて、そのＣＰＵ３４１の制御によりＣＭＯＳ画像センサＩＣ３２は、ＣＭＯＳ画素アレイ３２１の画素を、順次、走査して、ＭＩＰＩ３２２に出力し、ＭＩＰＩ３２２からＭＩＰＩ規格信号（ＭＩＰＩ Ｄ−ＰＨＹ）のデータレーン信号とクロックレーン信号とが、それぞれ、ＬＶＤＳバッファ３６１、３６２に出力される。ＭＩＰＩ規格のデータレーン信号は、時間軸上で、４００ｍＶの差動平衡出力である高速伝送モードと、１．２Ｖの不平衡出力である低速伝送モードとが多重化された信号である。ＬＶＤＳバッファ３６１、３６２からはＬＶＤＳデータレーン信号と、ＬＶＤＳクロックレーン信号とがケーブル４０を介して、主制御装置２に送信される。このとき、ＬＶＤＳバッファ３６１からは、ＭＩＰＩ規格の差動平衡出力の高速伝送モードによるデータだけが出力されて、不平衡出力の低速伝送モードによるデータは出力されない。したがって、ステップ１０８では、それらのＬＶＤＳバッファ３６１、３６２からの高速伝送モードの出力信号（差動平衡）が入力されて、デコードが行われる。ＬＶＤＳバッファ３６１から出力されるＬＶＤＳデータレーン信号がハイビジョンディジタル画像データ信号である。   Next, in step 106, a sensor control signal is output to the CPU 341. Under the control of the CPU 341, the CMOS image sensor IC 32 sequentially scans the pixels of the CMOS pixel array 321 and outputs them to the MIPI 322. A data lane signal and a clock lane signal of the standard signal (MIPI D-PHY) are output to the LVDS buffers 361 and 362, respectively. The MIPI data lane signal is a signal in which a high-speed transmission mode that is a differential balanced output of 400 mV and a low-speed transmission mode that is an unbalanced output of 1.2 V are multiplexed on the time axis. The LVDS data lane signal and the LVDS clock lane signal are transmitted from the LVDS buffers 361 and 362 to the main controller 2 via the cable 40. At this time, the LVDS buffer 361 outputs only the data in the high-speed transmission mode of the differential balanced output of the MIPI standard, and does not output the data in the low-speed transmission mode of the unbalanced output. Therefore, in step 108, the high-speed transmission mode output signals (differential balanced) from the LVDS buffers 361 and 362 are input and decoded. The LVDS data lane signal output from the LVDS buffer 361 is a high-vision digital image data signal.

ステップ１１０で、入力した画像データ信号の同期がとれていることを確認して、同期がとれていなければステップ１０２に戻る。同期がとれていれば、ステップ１１２において、受信したハイビジョンディジタル画像データ信号をＨＤＭＩ（登録商標）規格にエンコードして、表示装置５５に出力する。次に、ステップ１１６において、予定の全画像データの受信が完了したか否かが判定され、完了していなければ、ステップ１０８に戻り、順次、受信されるハイビジョンディジタル画像データ信号がデコードされて、上記の処理が繰り返される。ステップ１１６の判定は、例えば、所定フレーム数の画像データの処理が完了したか否かである。   In step 110, it is confirmed that the input image data signal is synchronized, and if not synchronized, the process returns to step 102. If the synchronization is established, in step 112, the received high-definition digital image data signal is encoded to the HDMI (registered trademark) standard and output to the display device 55. Next, in step 116, it is determined whether or not the reception of all scheduled image data has been completed. If not, the process returns to step 108, and the received high-definition digital image data signals are sequentially decoded. The above process is repeated. The determination in step 116 is, for example, whether or not processing of image data for a predetermined number of frames has been completed.

本撮像装置３を、ジエットエンジンのシュラウド内壁面の損傷の有無を検出する装置に用いた。１フレームの撮像範囲は、エンジンの軸方向の幅で５８ｍｍ、周回方向の幅で４２ｍｍである。シュラウドの内壁一周当たり、約５００枚程度撮像した。この５００枚のフーレームを合成してシュラウドの内壁一周の展開画像を得た。
シュラウドの内壁の座標と画像フレームとの対応関係は、小型カメラ１をファンに取り付けた初期位置が分かっているので、最初の画像フレームとシュラウドの原点とを一致させることができる。その後は、小型カメラ１の光軸の方位角は、エンジン軸の回転角と一致しているので、エンジンの回転角から、シュラウドの座標と連続して撮像される画像フレームとを対応させることができる。 This imaging device 3 was used as a device for detecting the presence or absence of damage to the inner wall surface of the shroud of the jet engine. The imaging range of one frame is 58 mm in the axial width of the engine and 42 mm in the circumferential direction. About 500 images were taken per inner wall of the shroud. The 500 frames were combined to obtain a developed image of the inner wall of the shroud.
Since the initial position where the small camera 1 is attached to the fan is known, the correspondence between the coordinates of the inner wall of the shroud and the image frame can match the initial image frame and the origin of the shroud. After that, since the azimuth angle of the optical axis of the small camera 1 coincides with the rotation angle of the engine axis, the coordinates of the shroud and the image frames continuously captured can be made to correspond from the rotation angle of the engine. it can.

本発明によると、小型カメラ１から出力されるハイビジョンディジタル画像データ信号を、６〜１０ｍ程度の長距離を伝送させることができる。そのため、本小型カメラは、撮像箇所と画像を見る箇所とが離れている場合に、有効である。本小型カメラは、自動車エンジンのシリンダ内部の点検、狭小空間の点検、製造工場での精細加工物のリアルタイムでの監視、車両周辺モニタなどに用いることができる。   According to the present invention, a high-vision digital image data signal output from the small camera 1 can be transmitted over a long distance of about 6 to 10 m. Therefore, this small camera is effective when the imaging location and the location where the image is viewed are separated. This small camera can be used for inspection inside a cylinder of an automobile engine, inspection of a narrow space, real-time monitoring of a finely processed product in a manufacturing factory, vehicle periphery monitoring, and the like.

本発明は、小型カメラと画像を処理し表示する主制御装置との間の距離が６〜１０ｍ程度と長くなっても、狭小空間での被写体の高精細画像を得ることができる。   The present invention can obtain a high-definition image of a subject in a small space even if the distance between the small camera and the main controller that processes and displays the image is as long as about 6 to 10 m.

１…小型カメラ
２…主制御装置
３…撮像装置
１０…筐体
１８…レンズ
２０…カメラ基板
２２，２５…コネクタ
２４…バッファ基板
３２…ＣＭＯＳ画像センサＩＣ
３６…ＬＶＤＳバッファ
３２１…ＣＭＯＳ画素アレイ
３２２…ＭＩＰＩ
３６１、３６２…ＬＶＤＳバッファ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Small camera 2 ... Main control device 3 ... Imaging device 10 ... Housing 18 ... Lens 20 ... Camera board 22, 25 ... Connector 24 ... Buffer board 32 ... CMOS image sensor IC
36 ... LVDS buffer 321 ... CMOS pixel array 322 ... MIPI
361, 362 ... LVDS buffer

Claims (4)

被写体を撮像してハイビジョンディジタル画像データ信号を出力する小型カメラにおいて、
筐体と、
前記筐体内に保持されたレンズと、
前記筐体内に保持され、前記レンズを透過した光を結像させ、ＭＩＰＩ規格信号を出力するＣＭＯＳ画像センサと、
外部から入力される制御信号に基づいて、前記ＣＭＯＳ画像センサを制御して、撮像と画像データとの出力を指令する制御装置と、
前記筐体内に保持され、前記ＣＭＯＳ画像センサの出力するＭＩＰＩ規格信号を入力してＬＶＤＳ規格信号の前記ハイビジョンディジタル画像データ信号を出力する出力ドライバと、
を有することを特徴とする小型カメラ。 In a small camera that images a subject and outputs a high-definition digital image data signal,
A housing,
A lens held in the housing;
A CMOS image sensor that is held in the housing, forms an image of light transmitted through the lens, and outputs a MIPI standard signal;
A control device for controlling the CMOS image sensor based on a control signal input from the outside and instructing output of imaging and image data;
An output driver that is held in the housing and outputs a MIPI standard signal output from the CMOS image sensor and outputs the HDTV digital image data signal of an LVDS standard signal;
A small camera characterized by comprising: 前記筐体内に保持され、レンズ前方を照射するＬＥＤランプを有することを特徴とする請求項１に記載の小型カメラ。   The small camera according to claim 1, further comprising an LED lamp that is held in the housing and irradiates the front of the lens. 前記筐体は、外直径５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下、長さ８ｍｍ以上、１５ｍｍ以下の円筒状体、又は、この円筒状体に内接する正方筒状体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の小型カメラ。   The casing is a cylindrical body having an outer diameter of 5 mm or more and 10 mm or less, a length of 8 mm or more and 15 mm or less, or a square cylindrical body inscribed in the cylindrical body. Item 3. A small camera according to Item 2. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の小型カメラと、
前記小型カメラの前記制御装置に前記制御信号を出力し、前記出力ドライバの出力するＬＶＤＳ規格信号を入力して、画像データを作成する中央制御装置と、前記中央制御装置により得られた画像を画面に表示する表示装置とを有する主制御装置と、
を有することを特徴とする撮像装置。 A small camera according to any one of claims 1 to 3,
A central control device that outputs the control signal to the control device of the small camera and inputs an LVDS standard signal output from the output driver to create image data, and an image obtained by the central control device is displayed on the screen. A main controller having a display device for displaying on
An imaging device comprising:
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