JPS6240918B2

JPS6240918B2 -

Info

Publication number: JPS6240918B2
Application number: JP53027386A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sekiguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-03-10
Filing date: 1978-03-10
Publication date: 1987-08-31
Also published as: FR2419634B1; JPS54120529A; GB2018547A; FR2419634A1; GB2018547B

Description

【発明の詳細な説明】本発明はテストパターン投影機がテレビカメラ
の対物レンズに固着、若しくは取り外し自在に着
装されたパターン撮影機内蔵型テレビカメラに関
するものである。

現在、放送局用として使用しているカラーTV
カメラは３管式がほとんどであり、撮像管の交換
時、定期保守時あるいは使用にはいる前に、良好
なカラー画質を確保するため一連の調整操作を必
要とする。これらは従来から主として解像度、レ
ヂストレーシヨン、グレイスケール等の調整事項
をチエツクするためのテストパターンを照明し、
このテストパターンの像を撮像レンズにより撮像
管上に形成し、正規の寸法にフレーミングを行な
つた後、この像を観察しつつccu（central
control unit）の調整器（一部はカメラ側にあ
る）を動かして行なつている。そして、この種の
テストパターンを投影する方法としては、透過形
や反射形のテストパターンを外光で照明する方法
が通常行なわれている。しかしながら、この方法
の場合には、パターンの交換や設定の操作がその
都度必要であるため、手数や時間を要する。

一方、カラーTVカメラの安定性は著しく改善
されてはきたものの、使用中でもテストパターン
によるチエツクの必要な場合があり、上述の方法
では困難である。

この様な問題を改善してカラーTVカメラの運
用性をさらに高めるため、テストパターン投影機
をカラーTVカメラの対物レンズであるズームレ
ンズ（通常の場合）に内蔵する方法が開発された
が、まだ性能が不十分であるために補助的な使用
法しかされていない。

この性能が不十分な理由の１つとして撮像管上
に所望の色温度のパターン像が簡単に形成出来な
かつたからである。

従つて、本発明の目的は、容易に所望の色温度
を有するテストパターン像が得られるテストパタ
ーン投影機を有するテレビカメラを提供すること
にある。

この目的はテストパターン投影機中に、複数の
色コンポーネント光束を形成し、この内の少なく
とも１つの色コンポーネント光束の光量を調整
し、再びこれらの光束を統合することによつて達
成している。

尚、色コンポーネント光とは単色光束だけを意
味するものではなく、単色光が複数混り合つた光
束であつても良い。

以下本発明を添付した図面を使用して説明す
る。

先に述べた様に、パターン投影方法は２通り有
り、この２つの方法を第１図を使用して説明す
る。

第１図は従来から行なわれている外光照明によ
るテストパターンの投影方法を説明する図であ
る。光源１にて、例えばグレースケール調整用の
反射形テストパターンチヤート２を照明し、この
チヤート２をズーム部１及びリレー部から構成
されるズームレンズにて３色分解プリズム系Ｙ
を通過させ赤・緑・青色領域光に色分解した後、
各々の撮像管３_RGBの受光面上に結像させる。こ
の際チヤート２は通常の場合、標準撮像状態であ
る色温度3000〓、照度2000luxになる様に光源１
にて照明され撮像管受光面上の明るさにズームレ
ンズＸの絞り４にて調節する。

もう一つの方法も第１図に示されている。すな
わち、内蔵パターン投影機による撮像方法は、タ
ングステン白熱電球等の光源１′にてコンデンサ
ーレンズ９を通して、透過形テストパターンチヤ
ート２′を照明する。チヤート２′を通過した光は
反射ミラー１２で反射された後投影レンズ８に入
射する。投影レンズ８を射出した光はズームレン
ズＸのリレー部のリレーレンズ前群５とリレー
レンズ後群７との間に配置したプリズム形ハーフ
ミラー６にて反射された後、リレーレンズ後群７
及び３色分解プリズム系Ｙを通過して赤・緑・青
色領域光に色分解して各々の撮像管３_RGBの受光
面に到達する。この時投影レンズ８とリレーレン
ズ後群７とによつて、赤・緑・青色領域光用の
各々の撮像管３_RGBの受光面上にチヤート２′が結
像される。

ここで、内蔵パターン投影機の光源１の供給電
源はカラーTVカメラの回路電源と共通の安定化
直流電圧24V、電流容量0.75Aが通常使用される
都合上、光源１′としてはハロゲン電球やフイラ
メントが平巻きの所謂、光学用電球等の高色温度
電球が使用できず、通常のタングステン白熱電球
で、その色温度を2550〓±50Kに選別したものを
使用しているため、外光照明に於ける光源１に比
較して450〓位い低くなつている。

またズームレンズＸの分光透過率特性は、ズー
ムレンズの収差補正上の都合から一般的には高屈
折率ガラスが多量に使用される関係から緑や赤色
領域光に較べ青色領域光の吸収が多い。一方、内
蔵パターン投影光学系に於てはガラスの総合厚み
がズームレンズＸに較べかなり薄いことと高屈折
率ガラスの使用が比較的少ないこと等からズーム
レンズＸ程青色領域光の吸収は多くない。

以上のことから外光照明によるテストパターン
の撮像状態と内蔵パターン投影機によるテストパ
ターンの撮像状態とを比較すると、緑色領域光用
撮像管３_Gの受光面上での両方式の明るさを等し
くすると、赤色領域光用撮像管３_Rの受光面上で
は後者、青色領域光用撮像管３_Bの受光面上では
前者の方式が明るくなる。従つて、前者の方式に
後者の方式に於ける明るさが合致する様な色フイ
ルター（分光特性補正フイルター）１０及び光量
調節用のNDフイルター１１が内蔵パターン投影
機のコンデンサーレンズ９の近傍に配置されてい
る。

しかしながら前述の如き内蔵パターン投影機に
於ては適切な色補正フイルター１０が見い出し得
なかつたり、光源１′であるタングステン電球の
色温度や、パターン投影光学系のレンズや反射ミ
ラー等の各光学素子に於けるコーテイング等のバ
ラツキに依つて、外光照明によるテストパターン
の撮像状態と完全に合致させることは非常に困難
であつた。

ちなみに、光源１′の色温度のバラツキによる
撮像状態（即ち赤・緑・青色領域光の各撮像管受
光面上の明るさの比）の変動は2550〓の赤・緑・
青の明るさの比を１：１：１とすると±50〓の場
合には0.98：１：1.04−50〓の場合には1.03：
１：0.96となり、運用上許容される0.1〜0.2％の
調整範囲を大きく上まわり、2550〓で夫々の撮像
管の感度特性を調整して得られたカラー画質に較
べ＋50〓で夫々の撮像管の感度特性を調整した場
合、すなわち、赤色の感度を良くした場合得られ
るカラー画質は赤味がかり、−50〓の場合には青
味がかり、実用上の運用に不都合が生じる。

一方、電球の色温度を±50〓よりも厳しく選別
することは供給量、価格の面から実用的なもので
なくなる。

以上述べた如く、現用の内蔵パターン投影機に
於ては数々の要因から外光照明によるテストパタ
ーンの投影状態と合致しないため、補助的な使用
法しかされていないのが実情である。

以下、まず本発明の理解に役立つ参考例を説明
した後、第１５図、第１６図を使つて本発明の実
施例を説明する。

この参考例は、第１図とは光源部１′第２図の
光源部と交換した点以外はまつたく同じである。
図中２３，２３′，２３″は各々光学繊維束の如き
光伝送体であり、各々の一端はチユーブ２４によ
つて一本に束ねられている。

２１R.G.Bはタングステン電球の如き光源であ
つて、各々が同一のものであつても異種のもので
あつてもかまわない、光源２１R.G.Bと光伝送体
２３，２３′，２３″との間には赤色領域光を主と
して透過する赤色フイルター２２Ｒ、緑色領域光
を主として透過する緑色フイルター２２Ｇ及び青
色領域光を主として透過する青色フイルター２２
Ｂが各々配置されている。赤・緑・青色フイルタ
ー２２R.G.Bの分光透過特性の一例を第３図，
に示す。光源２１R.G.Bの色温度が低い場合に
は青色領域光が不足ぎみになつているので図の
如き特性のフイルターを用いると緑色フイルター
２２Ｇも青色領域光を透過するので不足が補なえ
都合がよい。

光源２１R.G.Bから出た光は赤・緑・青色フイ
ルター２２R.G.Bを透過し、光伝送体２３，２
３′，２３″の光入射口２３Ａ，２３′Ａ，２３″Ａ
へ各々入射し、光伝送体２３，２３′，２３″内部
を全反射等により伝播し、チユーブ２４で一本に
束ねられた光射出口２５から赤・緑・青色領域光
が混合して拡散放射する。

この際、赤・緑・青色領域光の各々の光量は、
例えば、第４図の又はの如く光源２１R.G.B
の電気回路中に可変抵抗４１R.G.Bを設け、この
抵抗値を変化することにより光源２１R.G.Bへの
供給電圧又は電流を各光源毎に独立に変化させる
ことで各光源２１R.G.Bの明るさを調節すること
で、赤・緑・青色領域光の光量を任意に調節でき
る。尚、第４図のは光源への供給電源が直流定
電圧電源の場合で、は直流定電流電源の場合で
ある。

そして、光射出口２５を第１図の内蔵パターン
投影機の光源１′の位置に設置すればよい。本実
施例の光源部には赤・緑・青色領域光の光量調節
機能があるため第１図の内蔵パターン投影機の色
フイルター１０及び光量調節用のNDフイルター
１１は不用となる。尚、光源２１R.G.B自体に色
フイルター２２R.G.Bの特性を有している場合に
は２２R.G.Bは省略できる。

第５図は別の参考例で、光源２１R.G.Bにて
赤・緑・青色フイルター２２R.G.Bを通して拡散
板５１を照明し、この拡散板５１を第１図の光源
１′の位置に設置する。この際、拡散板５１の拡
散率が良好でない場合にはパターン投影機に投影
ムラが生じ易くなるので、この場合にはコンデン
サーレンズ９をムラが生じないものと交換する必
要がある。また光源２１R.G.Bはの様に配置す
ると小形でコンデンサーレンズ９を他のものに交
換する際も選別し易くなる。

第６図は、第３参考例で、６１，６２のハーフ
ミラー又はダイクロイツクミラーにて光源２１
R.G.Bの光を合成して拡散板５１を照明する。他
は第５図と同じ、第５図、第６図の参考例の光量調節法は第２図
の参考例と同様である。

第７図は２つの光源７１，７１′を用いた場合
の第４実施例で、７２，７２′は例えば第８図の
如き分光特性を有する色補正フイルターで、ハー
フミラー７３にて光源７１，７１′の光を合成し
て拡散板５１を照明する。この場合には２つの光
源７１，７１′の電圧又は電流を独立に変化させ
ることにより、光源の色温度を適当に変え、所望
の赤・緑・青色領域光のバランスを得、全体の光
量はNDフイルター１１、又はパターン投影光学
系内に絞りを設け調節する。

以上の第１〜第４の参考例に於いて複数個の光
源を使用することによつて、複数個の光コンポー
ネント光束を得ていたが、１個の光源からの光束
を分割し、複数個の色コンポーネント光を得るこ
とが可能である。以下第５参考例を説明する。

第９図中１２３，１２３′，１２３″及び１２
７，１２７′，１２７″は各々光学繊維束の如き光
伝送体であり、各々の一端はチユーブ１２４及び
１２８によつて各々各一本に束なられている。光
伝送体１２３，１２３′，１２３″及び１２７，１
２７′，１２７″の出射、人射端１２３Ａ，１２３
A′，１２３A″，１２７Ａ，１２７A′，１２７
A″は図示の如く、それぞれが対向するように配
置され、光伝送体１２３と１２７との間には赤色
領域光を主として透過する赤色フイルター１２２
Ｒ及び光量調節用の絞り１２６が設けられてい
る。同様に１２３′と１２７′との間には緑色フイ
ルター１２２Ｇ及び絞り１２６′が１２３″と１２
７″との間には青色フイルター１２２Ｂ及び１２
６″が各々配置されている。

タングステン電球の如き光源１２１から放射し
た光は、光伝送体１２３，１２３′，１２３″を一
体に束ねたチユーブ１２４の光入射口１２５より
入射し、光伝送体１２３，１２３′，１２３″の内
部を全反射等によつて伝播し、各々の光射口１２
３Ａ，１２３A′、１２３A″より射出し、各々の
赤・緑・青フイルター１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２
２Ｂ及び光量調節絞り１２６，１２６′，１２
６″を通過して、対向しているもう一方の光伝送
体、１２７，１２７′，１２７″の光入射口１２７
Ａ，１２７A′，１２７″へ各々入射し、光伝送体
１２７，１２７′，１２７″内部を全反射等によつ
て伝播し、チユーブ１２８で一本に束ねられた光
射出口１２９から赤・緑・青色領域光が混合して
拡散放射する。この際、赤・緑・青色領域光の
各々の光量は、各々の光量調節絞り１２６，１２
６′，１２６″の開口径の変化によつて任意に調節
が行なえる。又、光量調節絞り１２６，１２
６′，１２６″は、対向している光伝送体の光射出
口１２３Ａ，１２３A′，１２３A″と光入射口１
２７Ａ，１２７A′，１２７A″との間隔を変化さ
せて光量調節を行なう場合には省略できる。

そして、光伝送体の光射出口１２９を第１図の
内蔵パターン投影機の光源１′の位置に設置すれ
ばよい。本実施例の光源部には赤・緑・青色領域
光の光量調節機能があるため、第１図の内蔵パタ
ーン投影機色フイルター１０及び光量調節用の
NDフイルター１１は不用となる。

尚、赤・緑・青色フイルター１２２R.G.Bの分
光特性の一例を第１０図，に示す。光源１２
１の色温度が低い場合には青色領域光が不足ぎみ
になるので図の如きフイルターを用いると緑色
フイルター１２２Ｇも青色領域光を透過するので
不足が捕え都合がよい。

第１１図は第６参考例を示し、光源１３１、赤
色反射ダイクロイツクミラー１３２、青色透過ダ
イクロイツクミラー１３３、緑色反射ダイクロイ
ツクミラー１３４及び拡散板１３５を順次配置し
たものでダイクロイツクミラー１３２，１３３，
１３４は第１１図の如く傾いて配置し、その分光
特性は各々第１２図，，の如きものであ
る。

光源１３１から放射した赤色領域光は赤反射ダ
イクロイツクミラー１３２のダイクロイツク面、
１３２Ａで反射した後、反射鏡１３７，１３７′
で反射し青透過ダイクロイツクミラー１３３に入
射し、このダイクロイツク面１３３Ａで反射され
て緑反射ダイクロイツク１３４を通過して拡散板
１３５に入射する。

光源１３１から放射した緑色領域光は赤反射ダ
イクロイツクミラー１３２を透過した後、青透過
ダイクロイツクミラー１３３に入射し、このダイ
クロイツク面で反射し、反射鏡１３８，１３８′
で反射した後緑反射ダイクロイツクミラー１３４
に入射し、このダイクロイツク面１３３Ａで反射
して拡散板１３５に入射する。

一方、光源１３１から放射した青色領域光は赤
反射ダイクロイツクミラー１３２、青透過ダイク
ロイツクミラー１３３、及び緑反射ダイクロイツ
クミラー１３４を透過して拡散板１３５に入射す
る。

そして拡散板１３５を第１図の光源１′の位置
に配置する。

赤色領域光路中及び緑色領域光路中に配置した
光量調節絞り１３６，１３６′の口径及び光源１
３１への印加電圧を調節することによつて赤・
緑・青色領域光の各々の光量を任意の値に調節で
きる様にしたものである。

尚、拡散板１３５は第１図のコンデンサーレン
ズ９及びその位置を適当に代えることによつて省
略することも可能である。

第１３図は第７参考例を示し、光源１７１から
放射した光をハーフミラー１７３にて２つの分離
し、各々の光を反射鏡１７５，１７５′で反射し
た後、ハーフミラー１７４にて合成し、拡散板１
７７に入射させる。拡散板１７７は第１図の光源
１′の位置に配置する。

ハーフミラー１７３で２つに分離した光路中に
第１３図の如き特性を有する色フイルター１７
２，１７２′及び光量調節絞り１７６，１７６′を
配置し、この口径及び光源１３１への印加電圧を
調節することによつて赤・緑・青色領域光の各々
の光量を任意の値に調節できるようにしたもので
ある。

第１５図には本発明の実施例が示されている。
２５１はタングステンランプ、２５２はこのラン
プ２５１のフイラメントを示す。２５３はフイラ
メント２５２の像２５２′を形成するレンズであ
る。２５４はフイラメント像２５２′の位置を前
側焦点面としたレンズである。２５６はテストパ
ターンで、レンズ２５４の後側焦点面に位置して
いる。２５５はテストパターンの像を撮像管２５
７の撮像面２５８に形成する為のレンズで第１図
のレンズ８，７に対応している。又、２５２″は
レンズ２５５の瞳位置に形成されたフイラメント
像である。フイラメント像２５２′の位置である
瞳位置にレンズ２５３からの光束を空間的に分割
する為に第１６図に示す如きフイルターが配置さ
れている。すなわち、２６１Ｒは赤色透過フイル
ター、２６１Ｇは緑色透過フイルター、２６１Ｂ
は青色透過フイルターである。２６２Ｒは赤色透
過フイルター２６１Ｒの面に出入り可能な遮光
板、２６２Ｇは緑色透過フイルター２６１Ｇの面
に出入り可能な遮光板、２６２Ｂは青色透過フイ
ルター２６１Ｂの面に出入り可能な遮光板であ
る。従つて色温度を調整する場合はこれらの遮光
板の出入量を個別に調整することによつてなし得
る。尚、フイルター２６１、遮光板２６２はフイ
ラメント２５２″の位置に於いても良い。この場
合色温度補正手段は投影光路中に配せられている
ことになる。しかしながら、この手段は投影光路
中のどこでも良いというわけではなく、少なくと
も第１図のハーフミラー１２以前に配することが
望ましい。

以上述べた本発明によれば、内蔵のテストパタ
ーン投影機でありながら所望の色温度を有するテ
ストパターン像を得ることができるから、何時い
かなる所ででもテレビカメラの調整を実施できる
効果があり、しかも従来装置の形態の大幅変形を
必要としないから極めて都合が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテレビカメラの光学配置図、第
２図は第１参考例の光源部を示す図、第３図は第
１図のフイルターの分光透過率を示す図、第４図
は第１図の光源の発光量を制御する回路図、第５
図は第２参考例の光源部を示す図、第６図は第３
参考例の光源部を示す図、第７図は第４参考例の
光源部を示す図、第８図は第７図のダイクロイツ
クミラーの分光透過率を示す図、第９図は第５参
考例の光源部を示す図、第１０図は第９図のフイ
ルターの分光透過率を示す図、第１１図は第６参
考例の光源部を示す図、第１２図は第１０図のフ
イルターの分光透過率を示す図、第１３図は第７
参考例の光源部を示す図、第１４図は第１３図の
ダイクロイツクミラーの分光透過率を示す図、第
１５図は本発明の実施例の光学配置図、第１６図
は第１５図のフイルターを示す図である、図中、Ｘは対物レンズ、Ｙは色分解プリズム、
３R.G.Bは撮像管、１，１′は光源、１２はミラ
ー、２１R.G.Bは光源ユニツトを構成するラン
プ、２２R.G.Bはフイルター、２３はフアイバー
である。

Claims

【特許請求の範囲】

１光源装置で照明されたテストパターンからの
光を光偏光器により対物レンズ光路内に導光し、
撮影装置上にテストパターンの像を形成するテス
トパターン投影機を内蔵するテレビカメラにおい
て、前記テストパターン投影機の光学系の瞳を複
数の異なる色領域に分割する手段と、前記色領域
を制限する色温度調整手段を具えることを特徴と
するテレビジヨンカメラ。