JPS6124871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は色ストライプフイルタを有する光導電
型撮像管に適用して有利なバイアスライト方式を
備えた撮像装置に関するものである。

光導電型撮像管は残像の問題が欠点とされてお
り、暗い光景などの撮像ではいまだに重要な問題
として残つている。

撮像の減少には被写体の光に関係なく、光導電
面を一様に照射するいわゆるバイアスライト方式
が有効で、大幅な残像の減少が見られるので、こ
れがカメラ設計上の要点となつてきた。

またカラーテレビカメラ系については、撮像管
の面板部に色ストライプフイルタを付与し、被写
体像を該ストライプフイルタによつて色光別にサ
ンプリングし、いわゆるカラー画像の空間周波数
領域での多重化を行い、撮像管の所要本数を減ら
したカメラ系が出現してきた。

第１図はかかるカメラ系に適用する色ストライ
プフイルタを有する撮像管の面板部の一例を示し
たもので、第１図ａはその平面図、第１図ｂはそ
の断面図である。図において１は色ストライプフ
イルタで、１Ｒ，１Ｇ，１Ｂはたとえば赤、緑、
青の色光を選択するストライプフイルタである。
色ストライプフイルタ１はガラス基板２上に付着
され、被写体よりの色光６を空間的にサンプリン
グする。色ストライプフイルタ１の表面は色別な
どにより高低があるので、平滑化し、あるいは保
護のために透明薄膜３を付すことが多い。この上
に導電膜４を付しこれを信号電極としてバイアス
電圧を加えて使用する。この導電膜４はさきに空
間多重化した光信号を電気的に復調する種々の方
式により、色ストライプフイルタの方向あるいは
ピツチに関連して分割しないか、２分割、３分割
することが行われている。導電膜４上には光導電
層５を付し、ここで光を電荷に変換し電子ビーム
７で走査し電気信号にして信号電極よりとりだす
ことが行われている。

従来このような色ストライプフイルタを用いた
撮像管では、光導電材料として製作技術が確立さ
れている三硫化アンチモンを用いたものが多く、
バイアスライトを付加しても残像の減少が僅かし
か見られないので、バイアスライトを付加するこ
とはほとんど行なわれていなかつた。近年酸化
鉛、セレン化カドミウムなどの光導電材料が開発
され、バイアスライト付加による残像の低下が著
しいので、３管式などの多管式のカラーカメラに
は使用されるようになつたが、色ストライプフイ
ルタを用いたものには、この光導電材料は構造上
信号電極との接触面に凹凸を生じることにより暗
電流が増え寿命も短くなつてしまうこと、また光
導電層を製作する時高温処理が必要で色ストライ
プフイルタが変色するなどの工作上の問題もあつ
て、あまり使われていなかつた。

しかしながら、最近小型軽量で調整の容易なカ
ラーカメラ装置に対する要望が高まり、光導電層
研究と相まつて色ストライプフイルタを備えた撮
像管の開発が進展し、高感度、長寿命で暗電流の
少ない光導電型撮像管が得られるようになり、こ
こで再び残像の問題が大きな問題となつてきた。

そこで、従来３管式などの多管式のカラーカメ
ラ用に開発されたバイアスライト方式を色ストラ
イプフイルタを備えた光導電型撮像管に適用する
ことを試みた。

多管式カラーカメラ用のバイアスライト方式と
しては、第２図に示したごとく、撮像管の面板部
の直前に環状の光源を具備したもの（実公昭45−
24906号公報、他）、あるいはここには図示してい
ないが、撮像管の受光面に対し光学的に対向して
クラツドロツドを配置し、クラツドロツドから外
部に放射された光を用いるもの（特公昭51−
13973号公報）等が提案されている。

これらはいずれも撮像管の面板部あるいは受光
面を均一に照射し、シエージングの少いバイアス
ライトを光導電層に与えるものである。すなわち
第２図に示したものにおいては、撮像管のガラス
基板２上にリング状の箱８を設け、その中に発光
源９が配置されている。リング状の箱８の内周面
８′は光拡散面となつており、外周の内面および
上ぶたの内面は拡散反射面、撮像管のガラス基板
２と接する面は不透過としてある。このようにし
て、撮像管面板部にはあらゆる円周方向からの拡
散光１６が入射するようにしてある。

このような光源を用いて色ストライプフイルタ
を備えた撮像管にバイアスライトを付加したとこ
ろ、残像は軽減できてもシエージングが非常に大
きく生じて実用にならないという新たな問題が発
生した。そのシエージングは色ストライプフイル
タの長手方向と直角の方向（色ストライプフイル
タの配列方向）に大きく生じ、また各色に対して
そのシエージングの形状が偏つてしまうもので、
色ストライプフイルタを備えた撮像管に特有の現
象であることが分つた。

本発明はこのようなシエージングを除去し、か
つ色別のシエージングの形状の偏差を消去するこ
とが目的であり、空間多重化カラーテレビ系に用
いられるストライプフイルタを備えた撮像管にバ
イアスライトを与える手段を提供するものであ
る。

以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明の基本的原理図である。図ａは
平面図であるが、第１図とは異なりほぼ90゜紙面
上で回転して示している。発光源９を色ストライ
プフイルタ１の長手方向延長上に設け、レンズ１
０でもつて色ストライプフイルタ１の長手方向と
平行な光となす。このようにすると図ｂに見るよ
うに、色ストライプフイルタ１は、光に対してス
トライプ状に分離していると考えなくともよいこ
とになり、実験的には色ストライプフイルタ１に
直角な方向のシエージングは全く見られないこと
が確められた。このことから色ストライプフイル
タ１がそのストライプ方向に関して対称でなく、
撮像管のレンズの光軸から見た場合左右で色の順
序が異なること、すなわち第１図ａに例示された
ものからも分るごとく、色ストライプフイルタの
中心位置から左への色の配列はＧ→Ｒ→Ｂ→Ｇ…
…………であり、右への色の配列はＢ→Ｒ→Ｇ→
Ｂ……………となつていることが、シエージング
を生ずる一つの大きな原因であることが分つた。
また、バイアス照明および撮像管の分光特性が各
色で偏差であること、および場合によつては第１
図ｂから分るごとく、保護用透明うす膜３の厚さ
の影響もあり、直角方向から入射したバイアスラ
イト１６と被写体よりの光６がそれぞれ各色スト
ライプフイルタ１を通つて導電膜（信号電極）４
に達するとき、例えば、 左方向からのものはＧ→Ｂ、Ｂ→Ｒ、Ｒ→Ｇへ混
り合い、 右方向からのものはＧ→Ｒ、Ｂ→Ｇ、Ｒ→Ｂへ混
り合うというように、直角方向から入射した光で
はシエージングを生ずる原因となることがわかつ
た。従つてシエージングをとるためには色ストラ
イプフイルタ１の長手方向と並行な光を入れれば
非常に効果のあることが判明した。また色ストラ
イプフイルタ１の長手方向に対して生ずるシエー
ジングは、第３図ｂに示すレンズ１０および発光
源９の入射角を調整することによつて除去可能で
あることが確かめられた。

次に本発明の実施例について説明する。前記第
３図のものでは平行光を作るため非常に大きなレ
ンズ系が必要となるため実用上多少問題があり、
種々改善が加えられた。

第４図は本発明の一実施例を示す。なお断面形
状は第２図ｂと同様である。第２図と異なり色ス
トライプフイルタ１の直角方向から入る光を遮断
するために不透過部１１を付加してある。第４図
では光拡散用の箱８がリング状としてあるが、矩
形でも充分であることはいうまでもない。また横
からの光を利用しないことであるので上下二つの
箱としても同様である。

第５図は上記の実施例をさらに進めた他の実施
例を示す。図において１２は第６図に示すような
透光性ガラスロツド（プラスチツクでもよい）で
あり、発光源９よりの光を直接あるいは導光路に
よつて受けとる。ガラスロツドは第５図ａに示す
ように色ストライプフイルタ１の長手方向とは直
角になるように、有効光電変換面を充分カバーで
きるような外側に配置する。このように配置する
と色ストライプフイルタ１とほぼ平行な面内での
拡散光だけとなりり、直角方向あるいは交叉する
角度からの光を生じさせないようにすることがで
きるので、シエージングのないバイアスライトを
作ることができる。透光性ガラスロツドは第６図
に拡大立体図を示すが、反射拡散面１３および１
４を有し、発光源９よりの光はガラスロツド１２
の中で多重反射し、反射拡散面１３の反対側の円
弧より外部に出射する。このため第５図ｂに示す
ようにガラスロツド１２を長軸方向は固定し円周
方向に回転調整して、色ストライプフイルタの長
手方向に対するシエージングを消去することが可
能である。

第７図は、第５図のように透光性ガラスロツド
１２を回転調整することなく、光導電面に均一な
光を照射するための実施例である。

これは、第７図に示すように、撮像管ガラス基
板２の画面部に水晶又はガラス等からなる透光板
１５を取り付け、この透光板１５の側面にガラス
ロツド１２を配置した構造となつている。この構
造によれば、発光源からガラスロツド１２を介し
て透光板１５の側面に入射された光が、透光板１
５内面で多重に反射され、透光板１５表面から拡
散光として、光導電面に均一に照射される。従つ
て、バイアスライトを効率よく光導電面に入れる
ことができ、モアレ除去効果を高めることができ
る。

第８図は、透光板１５の側面に凹部を形成し、
この凹部にガラスロツド１２を設けることにより
ガラスロツド１２の取付を容易にし、光を効率的
に透光板１５に入射できるようにした構造例を示
す。

なお各色光に対するバイアスライト量は発光源
よりの光あるいは、バイアスライト装置の出力側
に色調整フイルタを配することによつて調整可能
であることはいずれの実施例でもいえることであ
る。また、前記各照明方式の二次光源面（光拡散
用の箱８の光拡散面及び透光性ガラスロツド１２
の反射拡散面１３）に相当する部分を管形電球の
ような発光部分の長い光源で置きかえても同様な
効果を得ることができる。

以上示したように色ストライプフイルタ１に対
してこれと交叉する光を使用しないことによつ
て、バイアスライトのシエージングを減ぜしめ、
色シエージングも少く、低残像の良好なカラーテ
レビカメラが構成できることとなつた。従つて、
従来色ストライプフイルタを有する撮像管におい
てはシエージングが発生するために残像軽減用の
バイアスライトを導入することが実用上不可能で
あつたが、本発明により初めてシエージングが非
常に少なくなり、バイアスライトが与えられるよ
うになつたので、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は色ストライプフイルタを有する撮像管
の面板部を示す図でａは平面図、ｂは断面図であ
る。第２図は従来の多管式カラーカメラ用のバイ
アスライトの一例を示す図でａは平面図、ｂは断
面図である。第３図は本発明の基本原理を示す図
でａは平面図、ｂは断面図、第４図は第２図を改
善した本発明の一実施例を示す図、第５図は本発
明の他の実施例を示す図でａは平面図、ｂは断面
図、第６図は第５図に用いられた部品の拡大説明
図、第７図および第８図は本発明の更に他の実施
例を示す図である。第７図においてａはその平面
図、ｂは断面図である。 １：色ストライプフイルタ、２：ガラス基板、
３：透明うす膜、４：導電膜（信号電極）、５：
光導電層、６：被写体よりの光、８：光拡散用の
箱、９：発光源、１１：光不透過部、１２：透光
性（ガラス）ロツド、１５：高屈折率透光板、１
６：拡散光（バイアスライト）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 色ストライプフイルタを有する撮像装置の光
   電変換面上に、被写体よりの光と無関係の一定の
   照明を与えて、残像を減少せしめるようにしたバ
   イアスライト方式撮像装置において、 上記光電変換面の外側に上記光電変換面に対し
   光学的に対向させてバイアスライト光源を配置
   し、その光源によりバイアスライトを上記色フイ
   ルタのストライプの長手方向とほぼ平行になるよ
   うに光電変換面に入射せしめるようにしたことを
   特徴とする撮像装置。 ２ 上記バイアスライト光源は、発光源と、その
   発光源に光学的に対向せしめられた透光性ロツド
   からなり、上記フイルタのストライプの長手方向
   とほぼ直角をなす方向に上記透光性ロツドを配設
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の撮像装置。