JPS5951798B2 - 撮像装置とその調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レジストレーション調整不要、小形、軽量、
低価格、しかも高品位画質の、多管式カラーテレビカメ
ラ用の撮像管支持取付け装置す、なわち撮像装置、およ
びその調整装置に関する。

カラーテレビカメラには、色ストライプフィルタを用い
、１本の撮像管から被写体に関する３原色の信号を得る
ようにした単管式カラーカメラもあるが、フィルタのス
トライプ数やカラー信号分離などの面で多くの制約を受
け、本質的に後述の多管式カラーカメラよりも画質が劣
る。これに対し、多管式、特に被写体からの入射光を分
解光学系によつて、その構成３原色すなわち赤色光（Ｒ
）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）に分解’したのち、そ
れぞれ専用の撮像管によつて光電変換を行う３管式カラ
ーカメラは、解像度、感度が高く、混色の少ない良質な
画像を再現できる。

しかし多管式のカラーカメラでは、各撮像管のターゲッ
ト面上で電子ビームによつて走査される被写体の分解光
学像の範囲がそれぞれ互いに合致していない場合は、受
像画面の各色光の画像が正しく重なり合わず、レジスト
レーション不良を生じ、解像度の低い、色ずれの生じた
低品位の画質になつてしまう。その原因には、被写体の
分解されたＲ．Ｇ．Ｂの光学像がそれぞれ正しくＲ．Ｇ
．Ｂ用撮像管のターゲツト面上に結像していない、また
、それぞれ正しくターゲツト面上に結像している場合に
も、光学像の大きさ、中心点、方向が、それぞれの撮像
管のターゲツト面上の電子ビーム走査領域の大きさ、中
心点、方向と一致していない、など種々ある。第１図は
、金属蒸着薄膜などにより形成した複数の半透明ダイク
ロイツクミラー２ａを有する分解光学系２により、対物
レンズ１を通過した被写体像を形成する光が、Ｒ．Ｇ．
Ｂの３色光に分解される状態を示す。

ミラーを用いると第１図の様に各撮像管を平行配置する
ことができ、カメラが小形になるが、光損失の少ないプ
リズム分解系も使用できる。被写体の像は、それぞれ、
Ｒの像はＲ用撮像管３Ｒからの電気的映像信号３Ｒ０Ｕ
ｔ、Ｇの像はＧ用撮像管からの信号３Ｇ０ｕｔ．Ｂの像
はＢ用撮像管からの信号３Ｂ０ｕｔ（３Ｒ０ｕｔのみ図
示）として取出される。これらの撮像管には、電子ビー
ム走査を行うための偏向コイル４ａを含む偏向ヨークア
センブリを、周辺部品として常にその周囲に設置してお
かなければならない。第２図は従来の３管式カラーカメ
ラにおける、そのターゲツト面に結像した被写体光学像
を電気信号に光電変換して送出する撮像管およびその取
付け部近傍を示す図で、３ｆは撮像管の面板にの面板の
内面に、光導電形撮像管の場合、透明導電膜電極と光導
電膜からなるターゲツト面が形成されている）、４は偏
向ヨークアセンブリ、４ｂは撮像管クランプ機構、５は
アセンブリホルダ、６はローテーシヨン・ギア、６ａは
ローテーシヨン・ウオームギア、６ｂはローテーシヨン
・ギア・ロツク、７はフオーカストラツキング・ギア、
７ａはフオーカストラツキング・ウオームギア、７ｂは
フオーカストラツキング・ギア・ロツク、１？１は接着
剤である。第２図に示した全部分を、図示してない保持
機構によつて、カメラの分解光学系２のハウジングに、
精度よくしかも強固に取付ける。取付け後、レンズ１お
よび分解光学系２により結像した被写体像の位置に、撮
像管の面板３ｆに形成されたターゲツト面の位置を正し
く合わせるように、フオーカストラツキング・ウオーム
ギア７ａを用いて撮像管の管軸方向の位置を調整し、ま
た前記被写体像（より正確にはカメラ光学系が送出すべ
き画面として結像した光学像）に、撮像管の電子ビーム
走査領域の方向を合わせるため、ローテーシヨン・ウオ
ームギア６ａを用いて撮像管を管軸の周囲に回転させて
調整する。調整後、経時的あるいは衝撃を受けた時など
に調整が狂わないように、ギア・ロツク６ｂ，７ｂなど
が設けてある。第３図はフオーカストラツキング調フ整
を説明する図で、被写体８の像は被写体像８ａとして結
像され、この被写体像を鮮明に撮像するためには撮像管
（第３図には代表例としてＲ用撮像管３Ｒが示してある
）の面板３ｆ内面に形成されたターゲツト面９の位置を
正しく被写体像８ａ．の位置に合致させる必要があり、
単に撮像管（とその周辺部品）を分解光学系２のハウジ
ングに取付けただけでは、一般に距離誤差Δｄ１が生じ
てしまう。正確に合致させるために、第２図に示したフ
オーカストラツキング・ウオームギア７ａによ゛つて撮
像管の位置を管軸方向に前後させて調整する。また、第
４図は被写体側から撮像管の面板３ｆを見た図で、被写
体像８ａの像領域（既述の如く、送出すべき画面として
カメラ光学系が結像した光学像の全領域） ８ｂとその
中心８Ｃに対し、撮像管ターゲツト面の電子ビーム走査
領域１０とその中心１０Ｃとが示してある。単に撮像管
を分解光学系２のハウジングに取付けた状態では、一般
に、それぞれの中心８Ｃと１０Ｃとの間にずれ（中心位
置誤差）ΔＤ２が、また像領域８ｂと電子ビーム走査領
域１０との間に角度Δθの方向誤差（回転）が存在して
いる。またその他に、図示してないが、一般に像領域８
ｂと電子ビーム走査領域１０との間には、大きさの差（
寸法誤差）も生じている。上記各種の誤差が存在すると
前述の様に、３管式カラーテレビカメラの画質品位を極
端に低下させる原因となるので、方向誤差Δθはローテ
ーシヨン・ウオームギア６ａによつて補正し、中心位置
誤差ΔＤ２や寸法誤差は通常（たとえば偏向コイル４ａ
に流す偏向電流値やバイアス電ノ流等によつて）電気的
に補正する。このように３管式カラーカメラにおいては
、従来は構成部品を組立てたのち複雑な調整を必要とす
る。しかしカメラの大きさ、重量などは、使用上は小形
が便利なため制限されるのが一般的で、調整機構の配置
などに種々制約が生じ調整困難となつたり、あるいは調
整の容易さを確保するためにカメラの機構設計に種々の
制約が生ずるなどの問題があり、従来は安価な多管式小
形カラーテレビカメラはなかなか製造できなかつた。調
整後のロツク機構を確実にするためには構造が複雑にな
り、しかも安定性を保つためにはこれら保持機構はすべ
て頑強な材料に精密な加工をする必要が生ずるのは自明
である。これらの機構は、一旦調整が完了し、その調整
状態がそのまま保持されさえすれば、全く不要であるこ
とは明白であるにもかかわらず、従来の３管式カラーテ
レビカメラは、撮像管を適正な位置、角度に調整するた
めの高精度で複雑な調整機構、調整精度を保持し良好な
画質を安定に保つための堅ろうな保持機構を必要とする
ので寸法、重量が大きく高価なものとなり、さらに複雑
な機構のため調整にも多大の時間を要し、結局３管式カ
ラーテレビカメラは放送局業務用などに使途が限定され
てしまつていた。本発明の目的は、高品位画質で使用者
によるレジストレーシヨン調整不要、かつ小形、軽量な
多管式カラーテレビカメラを、比較的低廉に製造できる
ようにする、撮像管の支持取付け装置すなわち撮像装置
とその調整装置とを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明においては、１組の撮
像管とその周辺部品を使用状態にして格納し、その状態
を接着剤で個定した一次組立保持筒と、各撮像管の一次
組立保持筒を取付ける一体構成の集合保持体とで撮像装
置を構成させ、この撮像装置をカラーテレビカメラの分
解光学系に結合、装着するのに先立つて、カメラの分解
光学系と同一機能の光学系を有し、周囲が開放されてい
て調整対象の撮像装置に自由に触れることができ、二次
組立保持筒と集合保持体との関係位置の微調整手段や撮
像管を動作させ、撮像管からの信号を画面上で観測する
手段などを備えた調整装置に取付け、撮像装置の各撮像
管のターゲツト面が存在すべき位置に、調整装置の光学
系によつて調整用パターンの分解光学像を結像させ、各
撮像管のターゲツト面上の電子ビーム走査領域が前記分
解光学像と、焦点的にも、大きさ、方向、中心位置につ
いても、正しく合致するように前記観測手段を用いて、
各一次組立保持筒と集合保持体間の関係位置を調整し、
かつこの関係位置を接着剤によつて固定することとした
。

第５図は本発明撮像装置の一実施例の要部を示す図であ
る。

第５図において、１２は集合保持体、１３は一次組立保
持筒、１４は接着剤１１の注入個所、１５はロツクねじ
で、その他の符号は第１，２図の場合と同様である。Ｒ
用撮像管３Ｒの部分の断面図で見られるように、各撮像
管は、それぞれヨークアセンブリ４などの周辺部品をあ
らかじめ使用状態に配置して一次組立保持筒１３に格納
し、その状態に接着剤で固定してある。周辺部品として
は、偏向コイルの他、撮像管の種類によつては、フオー
カスコイルも必要となり、またアライメントコイル又は
アライメントマグネツトも取付ける。さらに撮像管面板
外周にある端子から送出される映像の電気信号を増幅す
るプリアンプを、周辺部品として個々の撮像管のすぐ近
傍に配置すれば、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
撮像管やその周辺部品が、相互または外部電磁界の影響
を受けないように、磁気しやへい及び静電しやへいを行
う必要がある。そのために一次組立保持筒１３の内周は
パーマロイ等の軟磁性体薄板（図示せず）で囲む。一次
組立保持筒１３は非磁性プラスチツク製としてもよいが
その場合には別に静電しやへいが必要となる。この様な
点から一次組立保持筒１３をＡｌ製とすると、軽量で精
密加工が容易で、静電しやへいにもなるので便利である
。以上の様に一次組立保持筒１３に格納した撮像管およ
び周辺部品は、第２図に示した従ノ来の場合の撮像管、
ヨークアセンブリ４、アセンブリホルダ５の組合せに相
当しているが、従来は各構成部品をカメラ本体に別個に
組込む必要があつたために、ヨークアセンブリ４とアセ
ンブリホルダ５とを高精度に同軸的に嵌合させたのち接
着７剤１１で固定しなければならなかつたのに対し、本
発明に係る構造では、カメラ装着前にカメラの外で個別
に組合せが行えるので、ヨークアセンブリ４と一次組立
保持筒１３とは特に高精度の軸合わせを行う必要がなく
、また従来は撮像管とヨ一θクアセンブリ４とは独立し
てカメラに組込まれるため、ヨークアセンブリ４の後端
に撮像管クランプ機構４ｂを必要とし、カメラ使用中の
撮像管とヨークアセンブリ間の関係位置の変動を防止す
るローレツト機構があつたが、本発明ではこれらの関係
位置の固定は、すべて接着剤で行われるので、特に高精
度に軸合わせすることやクランプ機構は不要となる。撮
像管等を組込んだ一次組立保持筒１３は、その外径より
わずかに内径の大きい、集合保持体１２の孔にはめ合わ
され、この両者で構成された撮像装置は、複数のロツク
ねじ１５やノツクピン（図示せず）等で功メラの分解光
学系２のハウジングに固定され、第１図に示した３管式
カラーテレビカメラの撮像部が完成する。この撮像装置
をカメラの分解光学系２に取付け固定するのに先立ち、
本発明においては、撮像装置を後述の調整装置に取付け
、実際のカメラ内で撮像装置が組合せられて動作する相
手となる、カメラの分解光学系の標準仕様（許容幅のあ
る時はその中心）にほぼ等しい機能を有する調整装置分
解光学系に調整対象撮像装置の機能が適合するように、
一次組立保持筒１３と集合保持体１２の間の関係位置の
調整を行つた後、該撮像装置の一次組立保持筒１３と集
合保持体１２との関係位置を接着剤１１によつて前記調
整完了時の状態に固定す，る。このようにするので、第
２図に例示した様な従来の場合に必要だつた、各種の高
精度加工を行いかつ強固な駆動部、ロツク機構、保持機
構等を設けることは、本発明によればすべて不要となる
。カラーカメラの機構設計上の制約が大幅に取払われ、
多管式カラーテレビカメラの小形化、軽量化が可能とな
る。また複雑な調整を狭いカメラ内部で行う必要がなく
なるので、カメラ調整時間が大幅に短縮される。以上述
べた構成の本発明撮像装置においても、実際にカメラに
装着してか．ら、そのカメラの分解光学系による被写体
分解光学像に、撮像装置の各撮像管のターゲツト面電子
ビーム走査領域の中心と大きさとを合致させる調整だけ
は必要であるが、この調整は電気的に行うものであるか
ら、不可欠ではあるが容易に終了で・きる。なお第５図
に示した注入個所１４の他に、図示してないが、集合保
持体１２には、集合保持体１２と一次組立保持筒１３と
の関係位置を固定する接着剤を、両者間のわずかな間隙
に所要量分布させるための注入孔を、集合保持体１２の
表面・から一次組立保持筒１３をはめる孔の内面に達す
るように、適当個所にあけておく必要がある。また撮像
管の面板と円筒部との封止部に外力が加わることや、面
板が他物に接触して汚れる（例えば人間の指先の脂）の
をさけるために、第５図に示すように、撮像管の面板は
、撮像装置の、カメラ光学系への取付け面よりも、多少
孔の内部に位置するようにすべきである。集合保持体１
２の材料はプラスチツク成形品でも差支えないが、光学
系への取付け面や一次組立保持筒をはめる孔の内面等は
、精度の高い加工を要し、また冷却しやすいことが望ま
しいので、Ａｌ系材料などが適している。なおすでに撮
像管とコイルアセンブリとを樹脂によつて一体パツケー
ジ化することが提案されているけれども、撮像管の面板
内面のターゲツト面をなす光導電膜等は、加熱によつて
劣化する恐れがあり、面板と円筒部との封止は、環状に
したＩｎをガスケツトとして用い常温で強制嵌合したＩ
ｎ封止を用いる場合が多く、このＩｎ封止に対しては樹
脂によるパツケージ作業は、作業時の温度上昇によつて
、封止部の気密性を破壊する危険性がある。また後述の
調整装置に樹脂注入装置を付属させる必要が生じ、調整
作業、装置が複雑になる。本発明の場合は、常温での作
業に適し、比較的短い時間で硬化する良質の接着剤が多
数存在するので、上記のような問題はない。第６図は既
述の、本発明に係る撮像装置用調整装置の一実施例図で
ある。

図中、１６は撮像装置取付け調整架台、１７はパターン
ボツクス、１７ａは調整パターン、１８Ｂ，］８Ｒはそ
れぞれ撮像管３Ｂ，３Ｒ用のＹ方向調整ねじ、１９Ｂ，
１９Ｒはそれぞれ撮像管３Ｂ，３Ｒ用のｘ方向調整ねじ
、２０Ｂ，２０Ｒはそれぞれ撮像管３Ｂ，３Ｒ用のロー
テーシヨン調整ねじ、２１はレンズマウント、１ａはカ
ラーカメラの対物レンズ１と同一性能のレンズ、２ａは
カラーカメラの分解光学系２と同一機能の分解光学系で
ある。まず調整すべき撮像装置の集合保持体１２をロツ
クねじ１５によつて分解光学系２ａに結合した後、調整
架台１６に取付ける。つぎに撮像管とその周辺部品とを
格納した一次組立保持筒１３を、前記集合保持体１２の
所定の受け孔にはめ、調整架台１６内部に装着されてい
るチヤツク機構にチヤツクさせる。このチヤツク機構は
、それぞれ撮像管３Ｂ，３Ｒ用の、Ｙ方向調整ねじ１８
Ｂ，１８Ｒ．Ｘ方向調整ねじ１９Ｂ，１９Ｒ、ローテー
シヨン調整ねじ２０Ｂ，２０Ｒによつて、撮像管３Ｂ，
３Ｒを格納した一次組立保持筒１３を、集合保持体１２
に対してＹ、Ｘ方向に移動させたり、管軸を中心に回転
させたりすることができる。パターンボツクス１７内蔵
の照明光源を点灯し、調整パターン１７ａを背面から照
射する。この調整パターン１７ａは、第３図における被
写体８に相当し、被写体像８ａに相当する調整装置分解
光学系による調整パターン１７ａの分解光学像が、撮像
装置の各撮像管ターゲツト面が存在すべき位置に結像す
る。撮像管を電源に接続して動作させ、撮像管からの信
号をテレビ受像機と同様な装置の受像画面として観測す
れば、光学像が撮像管のターゲツト面上に結像していな
ければ、ぼんやりした、いわゆるピンぼけに見えるから
、撮像管を管軸方向に位置を変えてピットを合わす。す
なわちフオーカストラツキングを行う。その後、光学像
と各撮像管のターゲツト面上の電子ビーム走査領域の方
向とを、一次組立保持筒を回転して、一致させる。また
偏向コイル電流を調整して光学像と電子ビーム走査領域
との、中心位置および大きさを一致させる。その際、ま
ず３本の撮像管の中央にあるＧ．用撮像管３Ｇについて
十分良く調整し、その後、撮像管３Ｂ，３Ｒについては
、それぞれの信号による像が前述の調整ねじ１８Ｂ，１
８Ｒ，１９Ｂ，１９Ｒ，２０Ｂ，２０Ｒやコイル電流等
によつて撮像管３Ｇからの信号による像とよく合致す．
るように調整すればよい。この様な調整が完了したこと
を確認した上で、集合保持体１２と一次組立保持筒１３
との間隙に、第５図に示した接着剤注入個所１４やその
他図示してない既述の注入孔から接着剤を注入し、集合
保持休１２と一次組立．保持筒１３との関係位置を、調
整完了時の状態に固定する。これらの調整作業や接着剤
注入による関係位置固定作業は、カメラ内などと異なり
、調整装置に取付けた場合には、周囲の空間的制約を受
けないで行えるため、作業は極めて容易となり、したが
つて作業時間も大幅に短縮される。以上説明したように
本発明によれば、多管たとえば３管式カラーテレビカメ
ラを、容易に小形、軽量化することができ、使用者が使
用期間中に調整など複雑な取扱いをする必要もなくなり
、しかも一部の構成部品については従来よりも加工精度
を緩和することが可能となるなど、従来価格や取扱いの
面から用途が放送業務用などに限定されていた高性能多
管式カラーテレビカメラの適用分野を、汎用分野にまで
拡大可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は３管式カラーテレビカメラの原理説明図、第２
図は従来の３管式カラーテレビカメラの撮像管取付け部
近傍を示す図、第３図はフオーカストラツキング説明図
、第４図はターゲツト面上の光学系による像と電子ビー
ム走査領域との関係を示す図、第５図は本発明撮像装置
の一実施例図、第６図は本発明調整装置の一実施例図で
ある。 ２，２ａ・・・分解光学系、３Ｂ，３Ｇ，３Ｒ・・・撮
像管、４ ・・・ヨークアセンブリ、９ ・・・ターゲ
ツト面、８ａ・・・被写体像、８ｂ・・・被写体像の領
域、１０・・・電子ビーム走査領域、１１・・・接着剤
、１２・・・集合保持体、１３・・・一次組立保持筒、
１４・・・接着剤注入個所、１６・・・調整架台、１７
ａ・・・調整パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多管式カラーテレビカメラ内で、各撮像管とその周
   辺部品とをカメラ被写体像分解光学系に対し所定位置に
   保持する撮像装置において、撮像管とその周辺部品を組
   で使用状態に配置格納し接着剤で固定した一次組立保持
   筒と、各撮像管の前記一次組立保持筒を前記分解光学系
   に対し所定位置に保持するための一体構成の集合保持体
   とよりなり、前記一次組立保持筒と前記集合保持体とは
   前記分解光学系から独立して前記分解光学系と同一機能
   の光学系を有する調整装置に取付け各一次組立保持筒と
   集合保持体間の関係位置を調整し接着剤によつて固定出
   来るよう構成されていることを特徴とする撮像装置。 ２ 多管式カラーテレビカメラ内でカメラ被写体像分解
   光学系に対し各撮像管を所定位置に保持するため、１組
   の撮像管とその周辺部品とを使用状態に配置して一次組
   立保持筒に格納し、その状態を接着剤で固定した後、各
   撮像管の一次組立保持筒を一体構成の集合保持体に取付
   ける撮像装置を、カメラへの装着に先立つてあらかじめ
   調整する装置であつて、調整対象撮像装置の一次組立保
   持筒の集合保持体に対する関係位置を調整する手段を備
   え、かつカメラの分解光学系と同一機能を有するその光
   学系に、撮像装置を取付けてカメラ内と同様な関係位置
   に配設する調整架台と、その光学系の被写体となる調整
   パターンとを有し、さらに撮像装置の各撮像管のターゲ
   ット面が存在すべき位置に、前記光学系によつて結像さ
   れた調整パターンの分解光学像と、各撮像管ターゲット
   面上の電子ビーム走査領域とが、それぞれ正しく合致し
   たことを判定、確認する手段を設けたことを特徴とする
   撮像装置の調整装置。