JPS596680A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学像を光４電面に電荷像として形成し、この
電荷像を２次元走査電子ビームにより電荷を放電させる
と共に充電し、その充電電流を光電変換信号として取り
出す撮像装置に関する。

一般に、この独の撮像装置は第１図に示すような原理的
構成を採用している。すなわち、同図において被写体か
らの反射光（光学像〕１は透明電極（ネサ膜）２に導か
れ、高抵抗の光導電膜３に入射される。光導電膜３では
被写体からの反射光、すなわち光学像１を明暗に応じて
光電変換し、電荷像を形成する。このようにして光導電
膜３の光導電面に蓄積された電荷像は、電子銃５から発
射δれた電子ビーム４によって２次元走査されることに
ょ９、放電されると共にターケ゛ット電諒６の電圧が抵
抗７を介して光導電面の各画素に殆んど瞬時に充電され
る。このとき、各画素に充電される充電１１１流は蓄積
されている電荷量に応じて異なる。この給米、透明電極
２には充電電流の変化に応じた電圧変化が生ずることに
なり、これをコンデンサ８を通じて九′屯変換出力９と
して得ている・また、この光電変換出力９は電子ビーム
４が２次元走査、すなわち垂直方向及び水平方向に掃引
されるため映像信号として得られる。

第２図は上記′ば子ビーム４の掃引状態を示したもので
あり、図において符号１１は画面１０に生じた低電荷を
掃引して生ずる走査線である。

この走査線１１は画面の左から右へ一定速度で動く水平
走査と、この水平走査を順次一定間隔ずつ垂直方向にず
らしていく垂直走査の組み合わせによって行なわれる。

符号１２は１本の走査線１１の各終了点たとえばす、ｄ
、ｆ・・・からそれぞれ次の走査線の開始点０２ｅ＋ｇ
・・・までビーム４を引戻す帰線である。

従来、この帰線ノ２の期間内では電子ビーム４発射を停
止しており、その軌跡は消去されていた。これは、例え
ばＮＴＳＣ方式によるテレビノヨン放送方式では光電変
換出力９の感度を向上させるためにインターレース走査
方式を採用しているためである。このインターレース走
査方式どけ１回目の走査（１垂直走査）が終了したのち
、上記１回目の走査線１１・１１０間を再び走査する方
式でアリ、第２図に符号１３で示す線がそのインターレ
ース走査線である。第２図からも明らかなように２回目
の走査線１３は１回目の帰線１２と交鎖してしまうため
、両者の干渉を防ぐために帰線１２を消去している。

ところで、一般に走査線１１及び１３の１水平走査時間
は約５３μｓｅｃであり、この時間内に１水平走査を完
了させている。したがって従来においては、この１水平
走査時間内に前述した如く光導電面への′電荷の充電が
行なわれていた。ところが高解像度な映詠信号を得るた
めにはビーム径を細く絞らなければならないためビーム
電流が小さくクリ、その結果光導電膜３に形成される容
箪のために電荷を充電しきれず、低電荷が残留するとい
う欠点があった。すなわち、これが容量性残像の大きな
要因である。

第３図は一般的な撮像管：による残像特性を示Ｌ７たも
のである。同図からも明らかなようにフィールド数が増
加するにつれて光１４ｉ変換出力の信号レベルが低下し
、低電荷が残留し易くなることがわかる。

本発明は、以上のような事情に鑑み成されたもので、光
導電面に蓄積された低電荷に対して平衡電位まで十分放
電或いは充電することができ、容量性残像を低減するこ
とのできるＷＬ像装置を提供することを目的とするＯ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第４図は本発明の一実施例としての電子回路の構成を示
すブロック図である。同図において符号２０で示すもの
は一般的な光導電形撮像管であり１この光４篭形撮像管
２０は周知の如くターゲット部２１と軍子銃部２２４９
−から構成されている。ターグｙ）部２１は例えば光学
的に平らなガラスフェースグレートに前述した透明電憾
２と光導電膜３とを東ね合わせて形成されている０電子
銃都２２はヒータ２３、カソード２４、第１グリツド２
５等から構成され、カソード２４はアース電位（ｆｌＶ
）となっており、第１グリツド２５は通常数十Ｖの圧電
、圧が印加されている。したがってカソード２４から電
子が第１グリツド２５に向って飛ぶことになり、電子ビ
ーム４を形成することになる。

次に符号２６．２７で示すものは偏向コイルであり、こ
の偏向コイル２６．２７を励磁することによって電−ｆ
ビーム４は水平方向及び垂直方向に走査される。すなわ
ち、コイル２６は水平偏量コ・ｆルで必り、コイル２７
は垂ｉｆ偏向コイルである。

又、符−弓３０で示すものは各釉同期イｄ号やトリガ信
号を・出力する回ルＨｇ号発生回路でおる。

この同期信号発生回路３０の出力端Ｐは伎述する丞平偏
向回路３ノ、のこき゛υ波発生回路３３、ｉＭ　合冊３
６、アナログク゛−１−：４９の谷入力端にそれぞれ俵
統されている。

水平偏向回ｋｊｔへ３１は電子ビーム４を水平方向に走
査させる回路で、回助（、ｊ、−シミ発生回路３θよす
出力されるＩＩゾフンキング４６号によってトリガされ
、その出力を水平偏向コイル２６に供給する。

のこぎり波発生回路３３は上記水平偏向回路３ノとｆｂ
Ｊ様にＨブランキング信号によってトリガされ、そのパ
ルス幅と一致するのこぎり波を出力する回路である。こ
ののこぎり波発生回路３３の出力は可変抵抗器３４を介
して後述する混合器３５の一方の入力端に供給される。

この混合器３５の他方の入力端には垂直偏向回路３２の
出力が供給され、その出力は垂直偏向コイル２２に供給
される。

垂直偏向回路３２は電子ビーム４を垂直方向に走査させ
る回路で、その入力端は同期信号発生回路３０の出力端
Ｑから出力される垂直同期信号によってトリガされる。

かくして、この垂直偏向回路３２の出力偏力はμ」変抵
抗器３４によって電圧ｉＪ［されたのこぎり波と混合器
３５によって合成され、垂直偏向コイル２７に出力され
る。

前記７昆合器３６は一子ビーム４のビーム量を１１する
回路であり、出力端はカソード２４に接続されており、
一方の入力端は前述した如く同期信号発生回路３０の出
力端Ｐに接続され、他方は可変抵抗器３７に接続されて
いる。

一方、前記ターゲット部２１より取り出される光電変換
信号は前置増幅器３８により増幅され、アナログケ”　
−ト３９に供給される。このアナログダート３９は上記
光電変換信号に含まれるノクルス状ノイズを除去する回
路で、そのケ゛−１・端には前述した如く同期信号発生
回路３ｏの出力端ＰからＨブランキング信号を与えられ
る。

このアナログダート３９の出力端は後述する映像プロセ
ッサー４０に接続されている。この映ｉＭＩｆロセッザ
−４０は一般的なテレビカメラ回路で、前１己アナログ
ゲート３９によってノクルス状ノイズが除去された光電
変換信号を映像信号に変換する回路である。なお、この
映像プロセッサー４０の一つの入力端は同期信号発生回
路３０の出力端Ｒに接続されており、同期信号発生回路
３０よ多出力される水平同期信号及び垂直同期信号を映
像信号に附加させている。

以上のような回路構成においてその動作を第５図及び第
６図に示す信号波形に基づいて説明する。

第５図において（ａ）は同期信号発生回路３０より出力
されるＨブランキング信号の信号波形である。このＨブ
ランキング信号の１パルス幅Ｔ１は電子ビームの１水平
方向走査期間に相当する。

そしてこの１ノやルスと次の１・やルスとの間が帰線期
間Ｔ２に相当する。このＨブランキング信号は前述した
如く水平偏向回路３１、のこぎり波発生回路３３、混合
器３６及びアナログゲート３９に与えられ、これらの回
路を同期あるいはトリガする。混合器３６に入力された
Ｈブランキング信号は可変抵抗器３７によって調整され
た電圧をバイアス電圧としてカソード２４に印加され電
子ビーム４をターゲット部２１に向けて照射させている
。なお、本実施例では従来とは逆に帰線期間Ｔ２におい
てカソード電圧を第１グリツド電圧よりも低くしてビー
ム量を強めている。これは、電子ビーム４の帰線部分に
おいて低電荷の充電量を高めて平衡電位まで確実に充電
させるためである。したがって可変抵抗器３７は＃線期
間Ｔ２におけるビーム量が最適値となるように矛め調整
されている。

第５図（ｂ）はＨブランキング信号によってトリガされ
た水平偏向回路３ノの水平偏向信号の信号波形である。

図からも明らかなように、この水平偏向信号はｌｌゾラ
ンギング信号と位相が一致しており、帰線開始点、９１
　ａと帰線終了点３１ｂとの肋間が水平方向の＃練期間
Ｔ２に相当する。この水平方向出力は水平偏向コイル２
６に印加され、その電流値に応じてコイルが励磁され、
電子ビーム４が水平方向に掃引される。

次に第５図（ｃ）はＨブランキング毎号によってトリガ
されたのこきり波発生回路３３の出方、すなわちのこぎ
り波のイキ号波形である。こののこぎり波は前記水平偏
向信号と同様に■（プランキンゲイ６号と位相が一致し
ている。したがって、のこき゛り波の立ち下り開始点３
３ａは水平偏向出力の帰線開始点３１＆と一致しており
、リセ、ト点（立ち上り点）３３ｂは帰線終了点３１ｂ
と一致している。こののこぎり波は可変抵抗器３４によ
って電圧調整されて混合器３５に入力され、垂直偏向回
路３２の出力に重畳される。

一方、垂直偏向回路３２は同期信号発生回路３０からの
垂直同期信号によりトリガされる。

第６図（ａ、ｌは垂直同期信号の信号波形である。この
垂直同期信号の１パルス幅Ｔ３は垂直方向の帰線期間に
相当する。したがって、この１・９ルスと次の１パルス
との間が１回の垂直走査期間Ｔ４に相当する。第６図（
ｂ）は非直同期信号によってトリガされた垂直偏向回路
３２の垂直偏向４ｊｔ号の信号波形である。この垂直偏
向信号に前述したごとくのこき゛り波が重畳される。

第６図（ｃ）は前述したのこぎり波発生回路３３から出
力されるのこぎり波（第５図（ｃ）に相当）である。か
くして、混合器３５において第６図（ａ）に示すように
上記のこぎり波が垂直偏向信号に重畳され垂直偏向コイ
ル２２に供給される。

このため上記コイル２１が励磁され電子ビーム４を垂直
方向に掃引させる。その結果、この垂直偏向信号は水平
方向の帰線期Ｔ２において負方向ののこぎり波が重畳さ
れることになり、垂直偏向コイル２７には負方向の電流
が流れることになる。したがって、この負方向の電流、
すなわち、のこぎり波発生回路３３ののこぎり波の電圧
全可変抵抗器３４によって電圧調整することにより、第
７図に示すように帰線１２には走査線１ノの軌跡に重な
って戻ることになる＠なお、この垂直偏向信号に対して
のこぎり波の傾斜を強め過ぎると、帰線は１２Ｂのよう
になり重畳血が少ないと１２Ｃのようになる。

帰線期１ｉｊｌ　Ｔ　２が終了すると、のこぎり波のリ
セット点３３ｂの立ち上り時間は数ｎ　ｓｅｃであるか
ら第７図に’７ｇ＜すようにステップ的に次の走査、ｖ
ｉＩ！１１人へビームが移動する。セしてステラｆ状に
移動した点ｔから再び走査が開始され、以降この動作が
繰り返され小。

一方、このようなビーム走査により取り出された光′亀
変換佃°号Ｑよｉ１１随壇幅器３８によって増幅され、
第５図（ａ）に示すような信号波形が得られる。

ところで、本実施例では前述した如く像電荷の充電量を
高めるために帰線期間Ｔ２においてカソード電圧を第１
グリツド電圧よりも電圧を低くしているので、この光電
変換信号にノＥルス秋ノイズが発生する。しかしこのノ
ｅルス状ノイズを含んだ戻りビームによる光電変換信号
はアのＨブランキング信号によってオンオフするスイッ
チング回路であり、帰線期間Ｔ２はオフ状態となるため
、光′屯変換信号は第５図（ｅＪに示すような信号波形
となる〇 このようにして・９ルス状ノイズを含む戻りビームによ
る信号が除去された光電変換信号は映鍼グロセッサー４
０に入力され、映像信号に変換される０映像ノロセツサ
ー４０では受像機側の走査と同期させるために第５図（
ｆ）に示す水平同期佃刀と第６図（ａ）に示す垂直同期
信号を附加させて第５図（ｇ）に示すような映像信号を
受像機側に送出している。

なお、本実施例では一般のテレビに使用できるようにす
るため・９ルス状ノイズを含んだ戻シビームによる信号
をカットしているが、かならずしもカットする必要はな
く、これを信号として取出すようにしてもよい。この場
合、受像機としてはノイズ成分除去回路を備え、撮像管
の走査と同様の走査を行なうものを用いればよい。

また、本発明は光導室形撮像管による撮像装置に限定さ
れるものではなく、例えばイメージ形撮像管等を用いた
ものにも適用できることはいうまでもない。

以上説明したように本発明によれば、１水半走査完了後
、次の走査線開始点にビームを引き戻す際、ビームを前
記走査完了した走介線と同−軌跡上を走査させるように
したので帰線期間においても電荷の充電が行なわれるた
め、容量性ｌＡ像を低減できる＠また、ビーム径を卸１
く絞り帰線期間におけるビーム社を強調してやれば容量
性残像が犬１１】に低減された高解像度の映像信号を得
ることができ、一般のテレビ方式にも使用できるという
優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な撮像管による従来の撮像装置の原理図
、第２図は従来の撮像装置による電子ビーム走査の説明
図、第３図は従来の撮像装置による一般的な撮像管の残
像特性を示す線図、弧 第４図〜第７図はいずれも本発明による撮像方医 式を説明するだめの図で、第４図は一実施例である′電
子回路のブロック図、第５図及び第６図は第４図の電子
回路における信号波形図、第７図は本発明の撮１．１！
装置による電子ビーム走査の説明図である。 ２０・・・撮像′Ｕ、３０・・・同期信号発生回路、３
１、・・水平偏向回路、３２・・・垂直偏向回路、３３
・・・のこき９波発生回路、３４．３７・・・可変ボリ
ウム、３５　、３７・・・混合器、３８・・・前置増幅
器、３９・・・アナログゲート、４０・・・映像ノロセ
ッサ第２図 １ フィー１０ト放 第４園 ワ八

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　光学像を光導電面に電荷像として形成し、こ
   の電荷像を２次元走査電子ビームにより放電させると共
   に充電し、その充電電流を光電変換信号として取り出す
   撮像装置において、前記電子ビームが１走査線を走査完
   了後火の走査線開始位置に前記電子ビームを引戻す際、
   垂直偏向信号に所定電圧ののこぎり波を重畳させ前記走
   査完了した走査線と同一軌跡上を走査させて引戻すこと
   を特徴とする撮像装置。
2. （２）前記同一軌跡上を走査して電子ビームを引戻す場
   合、前記光導電面に照射される電子ビーム菫を通常より
   も増加させることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   頃ｍｌ載の撮鍬装置。