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発明の名称 画像信号伝送方式及びテレビドアホン装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−244686(P2003−244686A)
公開日 平成15年8月29日(2003.8.29)
出願番号 特願2002−45097(P2002−45097)
出願日 平成14年2月21日(2002.2.21)
代理人 【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
【テーマコード(参考)】
5C054
5K038
【Fターム(参考)】
5C054 AA01 DA09 EA01 EA03 EA05 HA22 
5K038 AA07 CC12 DD15 EE02 EE12 FF01
発明者 芦田 雅則
要約 課題
玄関子機で撮影した画像信号を伝送線を介して居室親機に伝送して出画させるテレビドアホン装置の回路を簡略化する。

解決手段
玄関子機1にRGBフォーマットで赤色信号、緑色信号、青色信号、垂直同期信号を出力する撮像素子2を設け、第1バッファ回路4でその画像信号信号をパラレル/シリアル変換し、第1物理層回路5によりイーサネットに準拠した物理層データに変換して伝送線9に送出した。居室親機2では、送られてきた画像信号信号をイーサネットに準拠した物理層データを受信する第2物理層回路6で受信して緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号を出力し、第2バッファ回路7にてシリアル/パラレル変換して液晶ディスプレイ8にタイミングを合わせて出力し、液晶ディスプレイ8で出画させた。
特許請求の範囲
【請求項1】 撮像素子を備えた送信機から出画装置を備えた受信機に画像信号を伝送する画像信号伝送方式であって、前記撮像素子がRGBフォーマットで画像信号を出力し、バッファにて前記画像信号の緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換して出力するステップと、前記緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データとして受信機に送出するステップと、受信機にて前記物理層データを受信し、バッファにて受信した緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換するステップと、出画装置により前記シリアル/パラレル変換した画像信号を出画させるステップとを備えた画像信号伝送方式。
【請求項2】 撮像素子を備えた送信機から出画装置を備えた受信機に画像信号を伝送する画像信号伝送方式であって、前記撮像素子がYUVフォーマットで画像信号を出力し、バッファにて前記画像信号の輝度信号、色差信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換して出力するステップと、前記輝度信号、色差信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データとして受信機に送出するステップと、受信機にて前記物理層データを受信し、バッファにて受信した輝度信号、色差信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換するステップと、出画装置により前記シリアル/パラレル変換した画像信号を出画させるステップとを備えた画像信号伝送方式。
【請求項3】 玄関に設置され訪問者を撮影する撮像素子を有する玄関子機と、住戸内に設置され前記玄関子機で撮影された画像を出画する出画装置を有する居室親機とから成るテレビドアホン装置であって、前記玄関子機は、RGBフォーマットで信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号の緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換する第1バッファ回路と、前記パラレル/シリアル変換した緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データに変換して前記居室親機に伝送線を介して伝送する第1物理層回路とを備え、前記居室親機は、前記玄関子機から伝送された前記物理層データの緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号を受信する第2物理層回路と、前記第2物理層回路が出力する緑色信号、赤色信号、緑色信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換する第2バッファ回路と、前記シリアル/パラレル変換した信号により出画する出画装置とを備えたことを特徴とするテレビドアホン装置。
【請求項4】 玄関に設置され訪問者を撮影する撮像素子を有する玄関子機と、住戸内に設置され前記玄関子機で撮影された画像を出画する出画装置を有する居室親機とから成るテレビドアホン装置であって、前記玄関子機は、YUVフォーマットで信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子の出力信号の輝度信号、色差信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換する第1バッファ回路と、前記パラレル/シリアル変換した輝度信号、色差信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データに変換して前記居室親機に伝送線を介して伝送する第1物理層回路とを備え、前記居室親機は、前記玄関子機から伝送された前記物理層データの輝度信号、色差信号、垂直同期信号を受信する第2物理層回路と、前記第2物理層回路が出力する前記輝度信号、色差信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換する第2バッファ回路と、前記シリアル/パラレル変換した輝度信号、色差信号、垂直同期信号を緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号に変換する変換回路と、前記変換された緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号により出画する出画装置を備えたことを特徴とするテレビドアホン装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子を備えた送信機から出画装置を備えた受信機に伝送線を介して画像信号を伝送する場合の画像信号伝送方式、及びその方式により玄関子機のカメラ撮像データを居室親機に伝送して出画させるテレビドアホン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】撮像素子を備えた送信機から出画装置を備えた受信機に伝送線を介して画像信号を伝送する装置としてテレビドアホン装置が知られている。図5は従来のそのようなテレビドアホン装置の一例を示すブロック図であり、31は玄関子機、32は居室親機であり、玄関子機31と居室親機32は伝送線42で接続されている。
【0003】玄関子機31は、撮像素子33、A/D変換回路34、信号処理回路35、NTSCエンコーダ36、FM変調回路37で構成され、居室親機32は、FM復調回路38、NTSCデコーダ39、YUV/RGB変換回路40、液晶ディスプレイ41で構成されている。このような構成のテレビドアホン装置の画像信号の伝送は、玄関子機31にて撮像素子から出力される画像信号をA/D変換回路34で変換後、信号処理回路35で信号処理を行ない、NTSCエンコーダ36によりNTSCの信号フォーマットに変換する。そして、この信号を居室親機32へ伝送するために、FM変調回路37で変調し、伝送線42上を伝送させる。
【0004】そして居室親機32では、FM復調回路38で復調してNTSC信号を取り出し、そのNTSC信号をNTSCデコーダ39に入力してYUV又はRGBの信号フォーマットに変換する。そして、NTSCデコーダ39からの出力信号がYUVの信号フォーマットであれば、液晶ディスプレイ41への入力信号としてYUV/RGB変換回路40によりRGBのフォーマットに変換した後、液晶ディスプレイ41に入力して画像を出画させる。また、NTSCデコーダ39からの出力信号がRGBの信号フォーマットであれば、YUV/RGB変換回路40を介さずに直接液晶ディスプレイ41に入力して出画させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来のテレビドアホン装置は、玄関子機31が撮影した画像信号をNTSCエンコーダ36によりNTSCの信号フォーマットに変換した後、FM変調をかけて伝送路を介して伝送する構成であるため、玄関子機31の回路構成が複雑となり小型化が難しかった。また、居室親機32も復調した後にNTSCデコーダ39によりYUV又はRGB信号フォーマットに変換しているので、玄関子機31と同様に回路構成が複雑であり小型化が難しかった。
【0006】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、テレビドアホン装置を始めとする撮像した画像信号を送信機から受信機に伝送して出画させる場合に、送信機及び受信機の回路の簡略化が可能な画像信号伝送方式及びその方式を採用したテレビドアホン装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項1の発明は、撮像素子を備えた送信機から出画装置を備えた受信機に画像信号を伝送する画像信号伝送方式であって、撮像素子がRGBフォーマットで画像信号を出力し、バッファにて画像信号の緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換して出力するステップと、緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データとして受信機に送出するステップと、受信機にて物理層データを受信し、バッファにて受信した緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換するステップと、出画装置によりシリアル/パラレル変換した画像信号を出画させるステップとを備えたことを特徴とする。
【0008】この画像信号伝送方式により、送信機は撮像素子からの出力信号を信号フォーマットを変換したり変調することなく受信機に伝送し、受信機は受信信号を復調することなく出画することが可能となり、送信機及び受信機双方の回路構成を簡略化できる。
【0009】また、請求項2の発明は、撮像素子を備えた送信機から出画装置を備えた受信機に画像信号を伝送する画像信号伝送方式であって、撮像素子がYUVフォーマットで画像信号を出力し、バッファにて画像信号の輝度信号、色差信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換して出力するステップと、輝度信号、色差信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データとして受信機に送出するステップと、受信機にて物理層データを受信し、バッファにて受信した輝度信号、色差信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換するステップと、出画装置によりシリアル/パラレル変換した画像信号を出画させるステップとを備えたことを特徴とする。
【0010】この画像信号伝送方式によっても、送信機は撮像素子からの出力信号を信号フォーマットを変換したり変調することなく受信機に伝送し、受信機は受信信号を復調することなく出画することが可能となり、送信機及び受信機双方の回路構成を簡略化できる。
【0011】請求項3の発明は、玄関に設置され訪問者を撮影する撮像素子を有する玄関子機と、住戸内に設置され玄関子機で撮影された画像を出画する出画装置を有する居室親機とから成るテレビドアホン装置であって、玄関子機は、RGBフォーマットで信号を出力する撮像素子と、撮像素子の出力信号の緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換する第1バッファ回路と、パラレル/シリアル変換した緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データに変換して居室親機に伝送線を介して伝送する第1物理層回路とを備え、居室親機は、玄関子機から伝送された物理層データの緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号を受信する第2物理層回路と、第2物理層回路が出力する緑色信号、赤色信号、緑色信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換する第2バッファ回路と、シリアル/パラレル変換した信号により出画する出画装置とを備えたことを特徴とする。
【0012】テレビドアホン装置をこのように構成することで、撮像素子が出力する出力信号の信号フォーマットを変換したり変調することなく居室親機に伝送し、居室親機は受信信号を復調することなく出画することが可能となり回路を簡略化できる。
【0013】また、請求項4の発明は、玄関に設置され訪問者を撮影する撮像素子を有する玄関子機と、住戸内に設置され玄関子機で撮影された画像を出画する出画装置を有する居室親機とから成るテレビドアホン装置であって、玄関子機は、YUVフォーマットで信号を出力する撮像素子と、撮像素子の出力信号の輝度信号、色差信号、垂直同期信号をパラレル/シリアル変換する第1バッファ回路と、パラレル/シリアル変換した輝度信号、色差信号、垂直同期信号をイーサネット(登録商標)に準拠した物理層データに変換して居室親機に伝送線を介して伝送する第1物理層回路とを備え、居室親機は、玄関子機から伝送された物理層データの輝度信号、色差信号、垂直同期信号を受信する第2物理層回路と、第2物理層回路が出力する輝度信号、色差信号、垂直同期信号をシリアル/パラレル変換する第2バッファ回路と、シリアル/パラレル変換した輝度信号、色差信号、垂直同期信号を緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号に変換する変換回路と、変換された緑色信号、赤色信号、青色信号、垂直同期信号により出画する出画装置を備えたことを特徴とする。
【0014】この構成によっても、撮像素子の出力信号がYUV信号であっても撮像素子が出力する出力信号の信号フォーマットを変換したり変調することなく居室親機に伝送し、居室親機は受信信号を復調することなく出画することが可能となり、回路を簡略化できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る画像情報伝送方式及びテレビドアホン装置の第1の実施形態を示すブロック図であり、1は送信機としての玄関子機、2は受信機としての居室親機である。玄関子機1は、RGBフォーマットで画像信号を出力する撮像素子3、第1バッファ回路4、イーサネット(Ethernet(登録商標))に準拠した物理層データとして画像信号を出力する第1物理層回路5で構成され、居室親機2は送信されてきたイーサネットに準拠した物理層データを受信する第2物理層回路6、第2バッファ回路7、出画装置としての液晶ディスプレイ8で構成されている。
【0016】撮像素子3から出力されるRGB信号は、第1バッファ回路4にて伝送するデータフレームとのタイミングが合わせられると共に、赤色信号、緑色信号、青色信号、垂直同期信号がパラレル/シリアル変換される。そして、パラレル/シリアル変換された各画像信号は、第1物理層回路5にて図2のデータフレーム構成図に示す4本のデータ線TXD0〜TXD3に、TXD0に赤信号、TXD1に緑信号、TXD2に青信号、TXD3に垂直同期信号としてイーサネットに準拠して配置され、物理層データとして伝送線9に出力され、居室親機2に伝送される。
【0017】居室親機2では、第2物理層回路6で玄関子機1からのイーサネットに準拠した物理層データとして送られてきた画像信号を受信し、画像信号の赤色信号、緑色信号、青色信号、垂直同期信号を出力する。第2バッファ回路では、第2物理層回路6が出力する画像信号をシリアル/パラレル変換すると共に液晶ディスプレイ8にタイミングを合わせて出力し、液晶ディスプレイ8にて受信画像を出画させる。
【0018】具体的に、例えば液晶ディスプレイ8をQVGAサイズとし、R,G,Bを夫々6ビットで入力すると1画面の画素数は、320×240=76800画素/画面となり、毎秒30フレームで画像を液晶ディスプレイ8で表示させた場合、RGBの信号フォーマットの場合には、赤信号Rが6ビット、緑信号Gが6ビット、青信号Bが6ビットで構成されるため、赤、緑、青の各色信号データ伝送速度は、76800×30×6=13.824Mbpsとなる。これは、イーサネット(登録商標)に準拠した4本のデータ線TXD0〜TXD3がもつ最大伝送速度25Mbps以下であるため、QVGAサイズの画像データを毎秒30フレーム伝送することができる。
【0019】このように、送信機としての玄関子機1は撮像素子3からの出力信号がRGBフォーマットで出力されるデジタル信号であるため、デジタル処理するに際してA/D変換回路が必要ない。そして、従来備えていた信号処理回路、NTSCエンコーダ、FM変調回路に替わり、第1バッファ回路4と第1物理層回路5を設けるだけなので、信号フォーマットを変換したり変調することがなく回路を簡略化でき機器の小型化を図ることができる。また受信機としての居室親機2も従来備えていたFM復調回路、NTSCデコーダに替わり第2物理層回路6と第2バッファ回路7を設けるだけなので、信号を復調する必要が無く回路を簡略化でき機器の小型化を図ることができる。具体的に例示すると、FM変調回路、FM復調回路は複数の素子から形成されるが、第1及び第2の物理層回路5,6はIC化された1チップ素子が使用できる。また、結果として信号の遅延も無くなる。
【0020】図3は本発明に係る画像データ伝送方式及びテレビドアホン装置の第2の実施形態を示すブロック図であり、11は送信機としての玄関子機、12は受信機としての居室親機である。玄関子機11はYUVフォーマットで画像信号を出力する撮像素子13、第1バッファ回路14、イーサネット(Ethernet(登録商標))に準拠した物理層データとして画像信号を出力する第1物理層回路15で構成され、居室親機12は送信されて来たイーサネットに準拠した物理層データを受信する第2物理層回路16、第2バッファ回路17、YUV/RGB変換回路18、液晶ディスプレイ19で構成されている。
【0021】撮像素子13から出力されるYUV信号はデジタル信号であり、第1バッファ回路14にて伝送するデータフレームとのタイミングが合わせられると共に、輝度信号、色差信号、垂直同期信号がパラレル/シリアル変換される。そして、パラレル/シリアル変換された各画像信号は、第1物理層回路15にて図4のデータフレーム構成図に示す4本のデータ線TXD0〜TXD3に、TXD0に輝度号、TXD1に色差信号、TXD2に垂直同期信号としてイーサネットに準拠して配置され(TXD3は空きフレームとなる。)、物理層データとして伝送線20に出力され、居室親機12に伝送される。
【0022】居室親機12では、第2物理層回路16で玄関子機1からのイーサネットに準拠した物理層データとして送られてきた画像信号を受信し、画像信号の輝度信号、色差信号、垂直同期信号を出力する。第2バッファ回路17では、第2物理層回路16が出力する画像信号をシリアル/パラレル変換すると共に液晶ディスプレイ8への入力信号にタイミングを合わせて出力し、YUV/RGB変換回路18によってRGBのフォーマットに変換して液晶ディスプレイ19にて受信画像を出画させる。尚、YUV/RGB変換回路は玄関子機側に設けて、RGB信号に変換した後に居室親機に伝送しても良い。
【0023】具体的に、例えば液晶ディスプレイ19をQVGAサイズとすると、1画面の画素数は、320×240=76800画素/画面となり、毎秒30フレームで画像を液晶ディスプレイ19で表示させる場合、輝度:色差:垂直同期が4:4:2の信号フォーマットの場合には、輝度信号が8ビット、色差信号が8ビットで構成されるため、輝度信号、色差信号のデータ伝送速度は、76800×30×8=18.432Mbpsとなる。従って、イーサネットに準拠した4本のデータ線TXD0〜TXD3の夫々は最大25Mbpsの転送速度を有しているが、伝送速度はそれ以下となるため、QVGAサイズの画像データを毎秒30フレーム伝送することができる。
【0024】このように、送信機としての玄関子機11は撮像素子13からの出力信号がYUVフォーマットで出力されるデジタル信号であるため、デジタル処理するに際してA/D変換回路が必要ない。また、従来備えていた信号処理回路、NTSCエンコーダ、FM変調回路に替わり、第1バッファ回路4と第1物理層回路5を設けるだけなので、信号フォーマットを変換したり変調することなく出画でき、回路を簡略化でき機器の小型化を図ることができる。また、受信機としての居室親機12も従来備えていたFM復調回路、NTSCデコーダに替わり、第2物理層回路6と第2バッファ回路及びYUV/RGB変換回路を設けるだけなので、回路を簡略化でき機器の小型化を図ることができる。
【0025】尚、上記実施の形態は何れも出画装置を液晶ディスプレイとしているが、デジタル信号入力の出画装置であれば良く、プラズマディスプレイを使用することもできる。また、上記テレビドアホン装置の画像信号伝送方式は、テレビドアホン装置に限定するものでなく、送信機から受信機へ伝送線を介して画像信号を伝送する形態のものであれば適用でき、例えば監視カメラ、指紋照合、人工網膜チップ等の画像信号の伝送に適用することができ、装置の小型化に貢献できる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1,2の発明に係る画像信号伝送方式によれば、送信機は撮像素子からの出力信号を信号フォーマットを変換したり変調することなく受信機に伝送し、受信機は受信信号を復調することなく出画することが可能となり、送信機及び受信機双方の回路構成を簡略化できる。
【0027】請求項3,4の発明に係るテレビドアホン装置によれば、撮像素子からの出力信号の信号フォーマットを変換したり変調することなく居室親機に伝送し、居室親機は受信信号を復調することなく出画することが可能となり、回路を簡略化できるので玄関子機及び居室親機の小型化を図ることができる。




 

 


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