专利名称：摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置及其检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及CCD(Charged Couple Device)相机、平面图像传感器等摄像机上的摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，尤其涉及能够将摄像机(M)和具有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L1)及没有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L2)两者进行任意交换连接的交换连接装置及其检测电路。
图4所示，为以往一般的摄像机(M)与自动光圈镜头(L)的连接装置的电路图。通过图4将此种带自动光圈的镜头(L)和摄像机(M)的工作原理实例加以说明。
穿过透镜(a)的光信号由平面传感器(b)转换为电信号、由AGC放大电路(c)进行放大、由信号处理电路(d)作为规定的视频信号(IVpp)进行输出。
一方面，平面传感器(b)输出信号的一部分由固定放大器(r)(一般为+6dB～12dB)进行放大后，作为带自动光圈镜头的光控信号(1)进行输出。此光控信号(1)由电平设定放大电路(e)进行积分放大后作为驱动直流电流(2)驱动光圈镜头(L)的光圈控制机构的电流计(f)进行合适的光圈值控制。电路中的可变电阻(g)用作设定合适的光圈值。
也就是说，当光控信号(1)多时，驱动直流电流(2)就增加并使光圈镜头(L)的光圈缩小；当光控信号(1)少时，驱动直流电流(2)就减少并使镜头的光圈(I)张开，能够始终以合适的光信号控制摄像机。
上述实例为全面总体的说明，由于通常摄像机安装使用着各种镜头，摄像机(M)和镜头(L)各为独立部件，摄像机(M)与镜头(L)可随需要螺旋式结合。
另一方面，上述光控信号(1)或驱动直流电流(2)等信息由导线和插座进行连接。
一般的带自动光圈镜头(通称自动光圈镜头)有下列1、2两种类型。
1．VS控制型自动光圈镜头(L1)由视频信号的一部分(亮度信息)光控信号(1)进行镜头光圈(I)的开闭控制，自动光圈镜头(L1)中内藏着电流计控制电路(P)。
图5所示，为此类以往的一般的摄像机(M1)同设有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L1)的连接装置的电路图，与图4相同的部分用相同的符号注明。(下同)摄像机(M1)和自动光圈镜头(L1)上设有由导线(3)相互连接的插座(k)、(k)，其插座(k)、(k)的各端子①、②、③、④通过其导线相互连接。其端子①、①接电源，端子③、③接光控信号(1)，端子④、④接GND。端子②、②为N.C端子(无接线)。
此电路的工作说明如下。从端子③输入的光控信号(1)由驱动用放大器(h)进行积分放大后，当可变电阻(g)设定的摄像机(M1)的视频信号达到相当于额定信号电压(IVpp)的电平电压时，就减少流入电流计(f)的驱动线圈(CL1)的电流并进行镜头光圈(I)的控制。电流计(f)的制动线圈(CL2)为抑制驱动线圈(CL1)急激动作的装置，所以此制动线圈(CL2)将电流计(f)中产生的反电动势进行检测，此反电动势由放大器(j)进行放大后反馈至驱动用放大器(h)，控制电流计的工作顺利、稳定地进行。
2．DC控制型自动光圈镜头(L2)以价格便宜为目的的镜头仅配有镜头光圈用电流计(f)，无内藏电流计控制电路(P)，由摄像机(M2)以适当的直流电源进行控制。
图6所示，为以往的一般的摄像机(M2)同没有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L2)的连接装置的电路图。如图6所示，摄像机(M2)和自动光圈镜头(L2)上，与上述情况相同，设有由导线相互连接的插座(k)、(k)，其插座(k)、(k)的端子①接制动线圈(CL2)的+极，端子②接其一极，端子③接驱动线圈(CL1)的+极，端子④接其-极。
此电路的工作说明如下。来自摄像机的光控信号(1)由驱动用放大器(h)进行积分放大后，由可变电阻(g)转换为设定的合适的驱动直流电流(2)，此驱动直流电流(2)经插座(k)、(k)的端子③、④驱动驱动线圈(CL1)。
制动线圈(CL2)中产生的反电动势经端子①、②作为制动信息送至摄像机(M2)。
也就是说，此第2类DC控制型自动光圈镜头(L2)同前述第1类VS控制型(L1)的结构相比，省略了电流计控制电路(P)，为简单便宜的结构。
因此，要使用此第2类DC控制型自动光圈镜头(L2)，必要条件是在摄像机(M2)上配置上述电流计控制电路(P)。
而实际上，作为摄像机上的必要条件，是希望摄像机能自由地使用上述1．、2．两种不同类型的自动光圈镜头(L1)、(L2)的任意一种。且实际上这两种类型的镜头(L1)、(L2)制品多使用同一插座，仅端子连接不同。
图7所示，为以往的一般的摄像机(M3)同设有电流计控制电路P的自动光圈镜头(L1)及没设电流计控制电路的自动光圈镜头(L2)的交换连接装置的电路图。
此摄像机(M3)上设有相同的2个插座(k1)、(k2)，其中一个用于镜头(L1)，另一个用于镜头(L2)。
在镜头(L1)用的插座(k1)的端子③上，光控信号(1)不经电流计控制电路(P)直接输出。而在镜头(L2)用的插座(k2)上，则由电流计控制电路(P)将光控信号(1)积分放大后变为直流电流，其电平由可变电阻(g)设定，摄像机(M3)的视频输出信号以相当于规定的信号电压(IVpp)将上述直流电流作为电流计(f)的驱动直流电流(2)由端子③输出。
于是，控制镜头(L1)的信号和控制镜头(L2)的信号分别由插座(k1)、(k2)输出。
而这样一来因镜头的种类不同必须变换连接的插座，既麻烦又形成误操作的原因。
也有取代设置2个插座而在摄像机机身上设置切换开关(v)的方式。图8所示，为以往的一般的摄像机(M4)同设有电流计控制电路P的自动光圈镜头(L1)及没设电流计控制电路的自动光圈镜头(L2)的交换连接装置的另一实例的电路图。
也就是说，该交换连接装置是将光控信号(1)和上述电流计(f)的驱动直流电流(2)由切换开关(v)进行切换并使用同一个插座(k)的端子③进行连接的交换连接装置。
而这也必须与使用镜头的种类相符，并要用开关(v)进行输出信号的切换，既麻烦又形成误操作的原因。
以上所述以往的任一方法都要求确认使用镜头的种类，诸如插错插座、拨错开关或因某些情况的误操作，都是造成损坏事故的隐患。
本发明旨为消除上述缺点，提供一种能够以1个通用的插座(k)作为可连接不同种类镜头的插座(k)，摄像机的使用者不论用何种类型的镜头(L1)、(L2)，都能无须考虑所用的镜头而进行插座的连接的摄像机。
本发明的第1方案涉及摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，其特征是，在CCD相机、平面图像传感器等摄像机(M5)上，将光传感器的输出放大了的光控信号(1)连接于直接模拟开关(t)，且经电流计控制电路(P)连接于模拟开关(t)，此模拟开关(t)连接于1个通用的插座(k)，当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，将其光传感器的输出放大了的光控信号(1)连接于与直接模拟开关(t)通用的插座(k)，当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，光控信号(1)由电流计控制电路(P)作为相当于摄像机(M5)的视频信号(IVpp)的电流计(f)控制电流，经模拟开关(t)连接于通用的插座(k)，以此进行上述模拟开关(t)的切换。
本发明的第2方案为方案1中所述的摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置的检测电路。它根据方案1中的摄像机(M5)的插座(k)上是连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)还是连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)，将插座(k)各端子的电压及电流变化进行检测，并将模拟开关(t)进行切换。
本发明的方案3为方案1中所述的摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，使用机械切换开关(v1)替代模拟开关(t)。
本发明的方案4为摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，其特征是，在CCD相机、平面图像传感器等的摄像机(M6)上，将光传感器的输出放大了的光控信号(1)经防干扰用元件或经电流计控制电路(P)连接于1个通用插座(k)，当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，光控信号(1)经防干扰用元件连接于插座(k)；当此插座(k)上连接了DS控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，将光控信号(1)作为由电流计控制电路(P)进行积分放大了的摄像机(M6)的驱动用直流电流(2)连接于插座(k)。
图面的说明
图1所示，为本发明第1实施例，A为其概略框图，B为其电路图。
图2所示，为本发明第2实施例，A为其概略框图，B为其电路图。
图3所示，为本发明第3实施例，A为镜头侧插座的插头的正面图，B为其侧面图；C为机身侧插座的插孔的侧面图，D为其电路图。
图4所示，为以往一般的摄像机(M)与自动光圈镜头(L)的连接装置的电路图。
图5所示，为以往一般的摄像机(M1)与有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L1)的连接装置的电路图。
图6所示，为以往一般的摄像机(M2)与没有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L2)的连接装置的电路图。
图7所示，为以往一般的摄像机(M3)与有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L1)及没有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L2)的交换连接装置的电路图。
图8所示，为以往一般的摄像机(M4)与有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L1)及没有电流计控制电路(P)的自动光圈镜头(L2)的交换连接装置的另一例的电路图。
实施例图1所示，为本发明的第1实施例的框图。A是其概略图，B是其摄像机(M5)的具体电路图，与以往相同的部分使用相同的符号加以说明(下同)。
此第1实施例是使用模拟开关(t)的摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置。其特征如图1A所示，在CCD相机、平面图像传感器等摄像机(M5)上，将光传感器的输出放大了的光控信号(1)连接于直接模拟开关(t)，且经电流计控制电路(P)连接于模拟开关(t)，此模拟开关(t)连接于1个通用的插座(k)，当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，将其光传感器的输出放大了的光控信号(1)连接于与直接模拟开关(t)通用的插座(k)；当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，光控信号(1)由电流计控制电路(P)作为相当于摄像机(M5)的视频信号(IVpp)的电流计(f)控制电流，经模拟开关(t)连接于通用的插座(k)，以此进行上述模拟开关(t)的切换。
如图1B所示，上述模拟开关(t)为电子切换开关，设有开关(S1)、(S2)的端子，通常如图所示，开关(S1)的端子连接于共用端子(4)，当其控制端子(8)上加载了电压时便形成工作状态，开关(S2)的端子连接于共用端子(4)，开关(S1)为开状态。
模拟开关(t)的控制端子(8)经电阻(R)连接于插座(k)的端子②。在摄像机(M5)侧，插座(k)的端子①连接于+电源(一般为DC9V)，VS控制型自动光圈镜头(L1)侧插座(k)的端子①连接于电流计控制电路(P)的驱动部(参照图5)；DC控制型自动光圈镜头(L2)侧插座(k)的端子①连接于制动线圈(CL2)(参照图6)。
摄像机(M5)侧的端子②经电容器(C)连接于电流计控制电路(P)的放大器(j)。VS控制型自动光圈镜头(L1)侧的插座(k)的端子②连接于NC(无接线)(参照图5)，DS控制型自动光圈镜头(L2)侧的插座(k)的端子②连接于制动线圈(CL2)(参照图6)。
摄像机(M5)侧的插座(k)的端子③连接于共用端子(4)，VS控制型自动光圈镜头(L1)侧的插座(k)的端子③经电流计控制电路(P)的放大器(h)连接于驱动线圈(CL1)(参照图5)，DS控制型自动光圈镜头(L2)侧的插座(k)的端子③连接于驱动线圈(CL1)(参照图6)。
所有的插座(k)、(k)、(k)的端子④、④、④连接于G N D。
在CCD相机、平面图像传感器等摄像机(M5)上，将发自光传感器的视频信号由固定放大器(r)(一般为+6dB～12dB)进行放大后成为光控制信号(1)。此光控制信号(1)经缓冲器用晶体管(5)连接于模拟开关(t)的开关(S1)端子上。另一方，此光控信号(1)由电流计控制电路(P)的驱动用放大器(h)进行积分放大后作为相当于摄像机(M5)的视频输出信号(IVpp)的驱动用直流电流(2)经开关(S2)连接于插座(k)的端子③上。此驱动用直流电流(2)的电平调整由可变电阻器(g)进行。
当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，光控信号(1)经直接模拟开关(t)的开关(S1)的端子、共用端子(4)后，从插座(k)的端子③向自动光圈镜头(L1)输送光控信号(1)。
当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，光控信号(1)经电流计控制电路(P)通过模拟开关(t)的开关(S2)的端子、共用端子(4)后，从插座(k)的端子③向自动光圈镜头(L2)输送电流计(f)的驱动用直流电流(2)。
也就是说，当摄像机(M5)上连接了自动光圈镜头(L1)时，端子②无接线(参照图5)，模拟开关(t)的开关(S1)与共用端子(4)处于连接状态。
当摄像机(M5)上连接了自动光圈镜头(L2)时，经制动线圈(CL2)(参照图6)，端子②上加载着电源电压，因此，模拟开关(t)的开关(S2)与共用端子(4)为连接状态。
综上所述，根据摄像机(M5)的插座(k)上是连接着VS控制型自动光圈镜头(L1)，还是连接着DC控制型自动光圈镜头(L2)，将插座(k)各端子的电压及电流的变化进行检测，并将模拟开关(t)进行切换。又，模拟开关(t)作为摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置中的检测电路进行工作。
此电路的工作说明如下。当摄像机(M5)的机身侧插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，固定放大器(r)输出的光控信号(1)经缓冲器用晶体管(5)通过模拟开关(t)的开关(S1)连接于插座(k)的端子③，因此，自动光圈镜头(L1)进行工作。
接下来，当摄像机(M5)的机身侧插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，上述光控信号(1)成为由机身侧的电流计控制电路(P)的驱动用放大器(h)调整了的规定电平的电流计(f)的驱动用直流电流(2)，此驱动用直流电流(2)通过模拟开关(t)的开关(S2)，从插座(k)的端子③、④流入驱动线圈(CL1)进行工作。
另一方，发生于制动线圈(CL2)的反电动势以重叠于电源电压的状态作用于端子②，通过电容器(C)加载于放大器(j)，此放大了的制动信号返还至驱动放大器(h)，使电流计(f)的作用顺畅发挥，并稳定地进行工作。
如上所述，此插座(k)上无论连接VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)还是连接DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)，两者都能无阻碍的正常工作。
图2所示，为本发明的第2实施例，A为其概略图。B为其具体的电路图。此第2实施例省略了第1实施例中摄像机(M5)的模拟开关(t)，代之以互无信号干扰的元件，如止回流二极管等，它根据连接镜头的种类不同分别使用2个不同的信号进行连接。
图2A所示，为摄像机中摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，其特征是在CCD相机、平面图像传感器等的摄像机(M6)上，将光传感器的输出放大了的光控信号(1)经防干扰用元件(6)或经电流计控制电路(P)连接于1个通用插座(k)，当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，光控信号(1)经防干扰用元件(6)连接于插座(k)；当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，将光控信号(1)作为由电流计控制电路(P)进行积分放大了的摄像机(M6)的驱动用直流电流(2)连接于插座(k)。
如图2B所示，在CCD相机、平面图像传感器等摄像机(M6)上，其光控信号(1)经缓冲器用晶体管(5)和防干扰用元件(6)连接于插座(k)的端子③上。另一方，光控信号(1)经电流计控制电路(P)，作为规定电平的电流计(f)驱动用直流电流(2)经二极管(D)连接于一个通用的插座(k)的端子③上。从而，此端子③处形成光控信号(1)重叠于驱动用直流电流(2)的状态。此光控信号(1)为视频信号(IVpp)的一部分，视同交流信号。
摄像机(M6)侧的端子①连接于+电源(一般为DC9V)及电流计控制电路(P)的驱动部。VS控制型自动光圈镜头(L1)侧的插座(k)的端子①连接于电流计控制电路(P)的驱动部(参照图5)。DC控制型自动光圈镜头(L2)侧的插座(k)的端子②连接于制动线圈(CL2)(参照图6)。
摄像机(M6)侧的插座(k)的端子②经电容(C)连接于电流计控制电路(P)的放大器(j)。VS控制型自动光圈镜头(L1)侧的插座(k)的端子②为NC(无接线)(参见图5)，DC控制型自动光圈镜头(L2)侧的插座(k)的端子②连接于制动线圈(CL2)(参见图6)。
如上所述，摄像机(M6)侧的插座(k)的端子③上，经防干扰用元件(6)连接缓冲器用晶体管(5)，或经二极管(D)连接电流计控制电路(P)的放大器(h)。如上所述，VS控制型自动光圈镜头(L1)侧的插座(k)的端子④经电流计控制电路(P)的放大器(h)连接于驱动线圈(CL1)(参照图5)。又，DC控制型自动光圈镜头(L2)侧的插座(k)的端子④连接于驱动线圈(CL1)(参照图6)。
所有的自动光圈镜头侧插座(k)的端子④，④，④连接于GND。
此电路的工作说明如下。当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，此自动光圈镜头(L1)因形成输入阻抗十分高并由电容器阻止直流成分的结构，所以不受驱动用直流电流(2)的影响，光控信号(1)经缓冲器用晶体管(5)和防干扰用元件(6)连接于端子③，自动光圈镜头(L1)仅靠光控信号(1)的成分进行工作(参照图5)。
接下来，当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，因端子③、④形成连接驱动线圈(CL1)的结构，所以不受光控信号(1)的影响，驱动用直流电流(2)流入驱动线圈(CL1)，进行光圈(I)的控制(参照图6)。
图2B所示，是以二极管为例作为上述防干扰用元件(6)，而其替代物只要信号互不干扰或以电流的反向流动防止其他的破坏，也可用适当的电阻器、晶体管、电容器等。
图3所示，为本发明的第3实施例，是将上述第1实施例的模拟开关(t)、图8所示的机身侧电子电路的切换开关(v)代之以机械式切换开关(v1)的一例。
即，在此切换开关(v1)上，将镜头侧插座的插头与机身侧插座和插孔的结构加以改变。图3A为镜头侧插座(k)的插头(13)的正面图，B为其侧面图，C为机身侧插座(k)的插孔(9)的侧面图。
如图3所示，二种自动光圈镜头(L1)、(L2)的插座(k)的插头(13)中，其中一方为没有普通凸起部(10)的插头(13)，另一方的插座(k)的插头(13)的一部分为图3A、B所示的带凸起部(10)的结构。机身侧插座(k)的插头(9)上，设有与图3所示的凸起部(10)契合的弹性片(11)、(12)。
此电路的工作说明如下。机身侧的插座(k)通过使用的自动光圈镜头(L1)、(L2)在上述凸起部(10)有或没有时使上述凸起部(10)同弹性片(11)、(12)的契合有或没有来进行电路自然切换，对二种镜头(L1)、(L2)安装的为哪一种进行自然区分。可以使用图8所示的切换开关(v)，也可随相机使用者使用任意种镜头(L1)、(L2)，使用时能够不考虑使用镜头随意进行插座的连接。
即使图8中说明的以往技术上，将此机身侧电子电路开关(v)置换为此图3所示的插座(k)的插头(13)、插孔(9)，也能产生本发明的效果。
如上所述，本发明能够将带有不同的二种自动光圈结构的镜头(L1)、(L2)在使用时进行与种类无关的、自由地插接于机身侧插座(k)，无须确认镜头的种类，很是方便。
权利要求
1．一种摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，其特征是，在CCD相机、平面图像传感器等摄像机(M5)上，将光传感器的输出放大了的光控信号(1)连接于直接模拟开关(t)，且经电流计控制电路(P)连接于模拟开关(t)，此模拟开关(t)连接于1个共用的插座(k)，当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，将其光传感器的输出放大了的光控信号(1)连接于与直接模拟开关(t)共用的插座(k)，当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，光控信号(1)由电流计控制电路(P)作为相当于摄像机(M5)的视频信号(IVpp)的电流计(f)控制电流，经模拟开关(t)连接于共用的插座(k)，以此进行上述模拟开关(t)的切换。
2．权利要求项1中所述的摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置的检测电路，它根据权利要求项1中的摄像机(M5)的插座(k)上是连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)还是连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)，将插座(k)各端子的电压及电流变化进行检测，并将模拟开关(t)进行切换。
3．权利要求项1中所述的摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，使用机械切换开关(v1)替代所述模拟开关(t)。
4．一种摄像机上摄像机与自动光圈镜头的交换连接装置，其特征是，在CCD相机、平面图像传感器等的摄像机(M6)上，将光传感器的输出放大了的光控信号(1)经防干扰用元件(6)或经电流计控制电路(P)连接于1个共用插座(k)，当此插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L1)的插座(k)时，光控信号(1)经防干扰用元件(6)连接于插座(k)；当此插座(k)上连接了DC控制型自动光圈镜头(L2)的插座(k)时，将光控信号(1)作为由电流计控制电路(P)进行积分放大了的摄像机(M6)的驱动用直流电流(2)连接于插座(k)。
全文摘要
一种在摄像机(M)的一个通用插座(k)上,能够连接不同的自动光圈镜头(L1)及自动光圈镜头(L2),使用者无须考虑镜头的种类而任意地连接的交换连接装置及其检测电路。当插座(k)上连接了VS控制型自动光圈镜头(L
文档编号H04N5/238GK1322962SQ01102989
公开日2001年11月21日 申请日期2001年2月12日 优先权日2000年5月8日
发明者五十岚重久 申请人:华特克股份有限公司