JPS6349975Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、色分解縞状フイルタを用いて色多重
化された状態のカラーテレビジヨン映像信号（以
下、テレビジヨンをTVと略記する）を発生しう
るようになされたカラーTV撮像素子を含んで構
成されたカラーTV撮像装置に関する。

（従来技術と問題点） 色分解縞状フイルタを用いて色多重化された状
態のカラーTV映像信号を発生させるようにした
撮像管を撮像素子としている単管式のカラーTV
カメラや、色分解縞状フイルタを用いて色多重化
された状態のカラーTV映像信号を発生させるよ
うにした固体イメージセンサを撮像素子としてい
る単板式のカラーTVカメラなどのカラーTV撮
像装置は、光学系の構成が簡単で、装置の小型軽
量化も容易であるために、従来から主として民生
用のカラーTV撮像装置として、実用化研究が進
められて来ており、また各種の製品が市場に出廻
つている実情にあることは周知のとおりである。

そして、前記したカラーTV撮像装置として
は、複数種類の色フイルタ細条の内の少なくとも
１つが補色の色フイルタ細条となされているよう
な複数種類の色フイルタ細条を所定の繰返し態様
で配列してなる色分解縞状フイルタを用いて、色
多重化された状態のカラーTV映像信号を発生し
うるようになされているカラーTV撮像素子と、
前記のカラーTV撮像素子からの出力信号中のキ
ヤリア化された色信号を復調して色信号成分を出
力する少なくとも２個の復調回路などを含んで構
成されているものが一般的であり、また、それの
カラーTV撮像素子としては光電変換部に光導電
膜を使用したものが使用されている。

ところが、前記のように光電変換部に光導電膜
が用いられている撮像素子においては、残像現象
の発生が問題となるのであり、従来から前記した
残像の低減化のために、撮像素子の光電変換部の
全面に対して、均一なバイアス光を付与すること
が行なわれて来ていることは周知のとおりであ
る。

ところで、前述のように色分解縞状フイルタを
用いて色多重化された状態のカラーTV映像信号
を発生させうるようにしたカラーTV撮像素子を
含んで構成されているカラーTV撮像装置におい
ては、暗い情景の撮像時における色再現性に関し
て問題のあることが判かり、それの改善策が要望
された。そこで、本出願人会社では、前記のよう
な構成形態を備えたカラーTV撮像装置におい
て、キヤリア化された色信号の復調に際して、た
とえ理想的な検波特性を示す復調回路を用いてキ
ヤリア化された色信号を復調したとしても、依然
として暗い情景の撮像時の色信号（低い信号レベ
ルの色信号）に生じる色再現性の劣化現象の原因
を解明した結果に基づいて、暗部での色再現性の
改善が達成できるように復調回路で復調の対象に
される信号が、その信号中に含まれている雑音の
ピーク・ピーク値よりも大きな信号となされるよ
うなバイアス光を色分解縞状フイルタを介して撮
像素子の光電変換素子の光電変換部に暗部での色
再現性の改善用のバイアス光を付与するという解
決策を提案した（特開昭59−97292号公報参照）。

そして、前記した既提案によつてカラーTV撮
像素子の光電変換部に付与されるべきバイアス光
は、それによつて暗部における色再現性の改善が
達成できるようなものとして設定されるものであ
るから、バイアス光の光量や色温度が経時変化に
よつて変化した場合には、白バランスが崩れた
り、色再現性が悪化したりすることが起こる。ま
た、前記したバイアス光は、それにより暗部で目
立つような色むらシエーデイングを発生させるも
のであつてはならない。

それで、前記したバイアス光としては必要最小
限の光量のバイアス光を用いることが望まれる。
すなわち、前記のバイアス光を大きな光量に設定
した場合には、経時変化によるバイアス光の光量
変化が大きくなり、それによつて白バランスの崩
れが目立つようになり、また、バイアス光が大き
な光量に設定された場合には、暗部において色む
らシエーデイングが目立つようなものになり易い
からである。

しかしながら、前述の理由により、バイアス光
の光量が暗部での色再現性の劣化の改善のために
必要とされる最小限の光量に設定された場合に
は、その光量のバイアス光で光電変換部の残像を
良好に低減させることができないということが問
題となる。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、色分解縞状フイルタを用いて色多重
化されたカラーテレビジヨン映像信号を発生しう
るようになされているカラーテレビジヨン撮像素
子を含んで構成されているカラーテレビジヨン撮
像装置であつて、暗部での色再現性の改善のため
のバイアス光を与えうるように、復調回路におい
て復調の対象にされる信号が、その信号中に含ま
れている雑音のピーク・ピーク値よりも大きな信
号になされるようなバイアス光を色分解縞状フイ
ルタを介して撮像素子の光電変換素子の光電変換
部に与える第１のバイアス光付与装置と、前記し
たカラーテレビジヨン撮像素子の光電変換部にお
ける前記した第１のバイアス光付与装置からのバ
イアス光が与えられている面とは反対側の面に対
して、残像低減用のバイアス光を与えるようにす
る第２のバイアス光付与装置とを備えてなるカラ
ーテレビジヨン撮像装置を提供してカラー撮像装
置における上記した問題点を解決したものであ
る。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本考案のカラーTV
撮像素子の具体的な内容を詳細に説明する。

第１図は、本考案のカラーTV撮像装置の一実
施態様のブロツク図であり、第２図は要部の分解
斜視図、第３図は第１のバイアス光付与装置の１
例構成のものの斜視図であつて、図示の実施態様
は、撮像素子として撮像管が用いられている場合
を例示したものである。

図において、BLA₁は暗部での色再現性の改善
のためのバイアス光を発生する第１のバイアス光
付与装置、すなわち、暗部での色再現性の改善の
ためのバイアス光を与えうるように復調回路にお
いて復調の対象にされる信号が、その信号中に含
まれている雑音のピーク・ピーク値よりも大きな
信号になされるようなバイアス光を色分解縞状フ
イルタを介して撮像素子の光電変換素子の光電変
換部に与える第１のバイアス光付与装置であり、
また、BLA₂は残像低減用のバイアス光を発生す
る第２のバイアス光付与装置である。前記した第
１のバイアス光付与装置BLA₁は、それからのバ
イアス光を色分解縞状フイルタを介してカラー
TV撮像管（カラーTV撮像素子）６の光電変換
部に与え、それによりカラーTV撮像素子６から
バイアス光と対応したキヤリア化された色信号を
含む出力信号が得られるように構成されたもので
ありさえすれば、どのような構成形態のものが使
用されてもよいのであるが、第２図及び第３図に
示されているような構成形態のものが第１のバイ
アス光付与装置BLA₁として使用されることは望
ましい実施の態様である。

また、第２のバイアス光付与装置BLA₂は、カ
ラーTV撮像素子６における光電変換部の後方か
ら前記した光電変換部の全面に残像低減用のバイ
アス光を均一に与えることができるような構成形
態のものでありさえすれば、どのような構成形態
のものでも使用できるが、第１図及び第２図に示
す構成例のものは、撮像管６の管壁の外周に嵌挿
される乳白色の環状体１３に複数個のランプ１
４，１４…が埋設されている構成形態のものと
し、前記した環状体１３を撮像管６の管壁の外周
に嵌挿し、ランプ１４，１４…を点灯したときに
乳白色の環状体１３から放出された光が、撮像管
６の管内に設けられている電極（電子銃）の表面
と管壁の内周面との間及び管壁の外周面と内周面
との間で多重反射を繰返しながら進行して、光電
変換部の全面を後方から均一に照明しうるように
構成したものである。なお、第１図及び第２図に
おいては、図示の簡略化を図かるために、撮像管
６に装着されるべきコイルアセンブリなどの図示
は省略されている。

次に、第２図及び第３図を参照して、第１のバ
イアス光付与装置BLA₁の１例構成のものについ
て説明する。第３図において、１は板状の導光部
材であつて、この板状の導光部材１は透光性材料
（例えば、アクリル樹脂、ガラス、その他）で作
られており、光源２，３からの光が入射される光
入射部１Ａ，１Ｂと、前記した光入射部１Ａ，１
Ｂから入射した光をバイアス光の放出部１Ｅ，１
Ｆに向けて反射させうるような平断面形状が放物
線形状となされている反射部１Ｃ，１Ｄと、バイ
アス光を放出するバイアス光の放出部１Ｅ，１Ｆ
とを備えて構成されており、光源２の光は光入射
部１Ａ→反射部１Ｃ→バイアス光の放出部１Ｅの
径路を通つて、バイアス光の放出部１Ｅからバイ
アス光として放出され、また、光源３の光は光入
射部１Ｂ→反射部１Ｄ→バイアス光の放出部１Ｆ
の径路を通つて、バイアス光の放出部１Ｆからバ
イアス光として放出される。

第３図に示す構成例では２個の光源２，３を用
いているが、光源を１個としてバイアス光がバイ
アス光の放出部１Ｅ，１Ｆから放出されるように
なされてもよい。

光源２，３は、それから放射された光が板状の
導光部材１の光入射部１Ａ，１Ｂだけに与えられ
るように、板状の導光部材１の光入射部１Ａ，１
Ｂ以外の方向への光が外部へ漏れないようになさ
れているが、それはランプ２，３自体の構成、あ
るいはランプハウスの構成を適当にすることに容
易に実現できる。

また、板状の導光部材１は、それの光入射部１
Ａ，１Ｂ、及びバイアス光の放出部１Ｅ，１Ｆな
らびに反射部１Ｃ，１Ｄ以外の部分に黒色の遮光
被覆を施こして、不要な光が導光部材１から外部
へ漏れないようにする。

すなわち、板状の導光部材１において、光入射
部１Ａ（点ａ１，ａ２，ｊ２，ｊ１で囲まれてい
る部分）、１Ｂ（点ｈ１，ｈ２，ｉ２，ｉ１で囲ま
れている部分）、バイアス光の放出部１Ｅ（点ｌ
１，ｋ１，ｋ２，ｌ２で示されている部分）、１
Ｆ（点ｑ１，ｒ１，ｒ２，ｑ２で囲まれている部
分）、反射部１Ｃ（点ｂ１，ｂ２，ｃ２，ｃ１で囲
まれている部分）、１Ｄ（点ｇ１，ｇ２，ｆ２，ｆ
１で囲まれている部分）以外の各部分、すなわ
ち、点ｊ１，ｉ１，ｉ２，ｊ２で囲まれている部
分、点ｂ１，ａ１，ａ２，ｂ２で囲まれている部
分、点ｇ１，ｈ１，ｈ２，ｇ２で囲まれている部
分、点ｃ１→ｄ１→ｅ１→ｆ１→ｆ２→ｅ２→ｄ
２→ｃ２で囲まれている部分、点ｋ１→ｖ１→ｕ
１→ｔ１→ｓ１→ｒ１→ｒ２→ｓ２→ｔ２→ｕ２
→ｖ２→ｋ２で囲まれている部分、点ｌ１→ｍ１
→ｎ１→ｏ１→ｐ１→ｑ１→ｑ２→ｐ２→ｏ２→
ｎ２→ｍ２→ｌ２で囲まれている部分、及び、点
ａ１→ｂ１→ｃ１……ｇ１→ｈ１→ｉ１→ｊ１→
ａ１を結ぶ曲線と、点ｋ１→ｌ１→ｍ１→ｎ１→
ｏ１……ｔ１→ｕ１→ｖ１→ｋ１を結ぶ曲線とに
よつて囲まれている部分、ならびに、点ａ２→ｂ
２→ｃ２→ｄ２→……→ｇ２→ｈ２→ｉ２→ｊ２
→ａ２を結ぶ曲線と、点ｋ２→ｌ２→ｍ２→ｎ２
→ｏ２→……→ｔ２→ｕ２→ｖ２→ｋ２を結ぶ曲
線とによつて囲まれている部分、の各部分には黒
色の遮光被覆が設けられていて、不要な光が導光
部材１から外部へ漏れないようになされている。

前記のように構成されている板状の導光部材１
は第２図示の分解斜視図に示されているカメラ筐
体４の取付孔５に嵌合されることにより、撮像管
（カラーTV撮像素子）６の光電変換部の面に平
行となるような配設態様で配設される。

カメラ筐体４の取付孔５はそれの内壁の内で、
板状の導光部材１における反射部１Ｃ，１Ｄと対
応する部分が鏡面状に形成されている。したがつ
て、カメラの筐体４の取付孔５に嵌合された板状
の導光部材１の反射部１Ｃ，１Ｄは、光入射部１
Ａ，１Ｂから板状の導光部材１に入射された光を
効率よくバイアス光の放出部１Ｅ，１Ｆへと反射
させることができる。なお、板状の導光部材１の
反射部１Ｃ，１Ｄの外表面に、光反射膜を蒸着な
どによつて形成させておいてもよいことは勿論で
ある。

前記したカメラの筐体４の取付孔５は、それに
板状の導光部材１が嵌合されたときに、光源２，
３が設置できるような間隙が光源２，３の設置部
分と対応する部分に形成されるような形状のもの
となされているものであることはいうまでもな
い。

第２図において、８はレンズマウントであり、
このレンズマウント８はネジによつてカメラの筐
体４に固着される。レンズマウントはＣマウント
である。

前記のように、カラーTV撮像素子６における
光電変換部の面に板面が平行となるような配設態
様で配設された板状の導光部材１は、それのバイ
アス光の放出部１Ｅ，１Ｆが、カラーTV撮像素
子６の光電変換部に備えられている色分解縞状フ
イルタにおける色フイルタ細条の延在方向に位置
するようになされているから、平断面形状が放物
線形状となされている反射部１Ｃ，１Ｄで反射さ
れた光をバイアス光として放出するバイアス光の
放出部１Ｅ，１Ｆから放出されるバイアス光は、
カラーTV撮像素子における色分解縞状フイルタ
の色フイルタ細条の延在方向と光電変換部の面に
垂直な方向とによつて定まる平面に平行な光とな
つている。したがつて、前記のバイアス光はカラ
ーTV撮像素子の光電変換部に備えられている色
分解縞状フイルタの鮮明な像を光電変換膜上に形
成させることができ、カラーTV撮像素子はバイ
アス光だけによつても色多重化された状態のカラ
ーTV映像信号をカラーTV撮像素子６の出力信
号として発生させることができる。

本考案のカラーTV撮像装置において、第１の
バイアス光付与装置BLA₁からカラーTV撮像素
子６の光電変換部へ色分解縞状フイルタを介して
与えられるべきバイアス光は、そのバイアス光と
対応してカラーTV撮像素子６の出力信号中に生
じるキヤリア化された色信号が、復調回路への入
力として加えられた状態において、復調回路への
入力として加えられている雑音のピーク・ピーク
値よりも大きなものとなされて、暗部での色再現
性の改善を達成させうる範囲内で小さい値を示す
ような光量P₁に設定される。それにより、第１
のバイアス光付与装置BLA₁からのバイアス光に
よつて暗部で色むらシエーデイングが生じても、
それは実用上で問題とならない程度に小さいもの
となされ得るし、また、第１のバイアス光付与装
置BLA₁におけるバイアス光の光量や色温度が経
時変化によつて変化したときに生じる白バランス
の崩れも、実用上で問題にならない程に小さくな
され得る。また、第２のバイアス光付与装置
BLA₂からは、カラーTV撮像素子６の光電変換
部の後方から、光導電膜の残像現象を充分に低減
させうるような光量P₂（ただし、光量P₂は既述し
た光量P₁に対して、通常P₁＜P₂の関係にある。
光量P₁，P₂によつて撮像管に生じる出力信号の
大きさは、例えば、光量P₁の光に対して5nA、光
量P₂の光に対して25nAである。）のバイアス光が
光電変換部に対して与えられるから、カラーTV
撮像素子６の光電変換部の光導電膜における残像
も低減される。

したがつて、本考案のカラーTV撮像装置で
は、既述した従来の問題点を良好に解消させるこ
とができることは明らかであり、第１図示のブロ
ツク図に示されているカラーTV撮像装置から
は、良好な画質の再生画像を構成させうるような
カラーTV映像信号を発生させることができる。

すなわち、第１図において、撮像レンズ７によ
つて撮像管６の光電変換部の光導電膜へ色分解縞
状フイルタを介して結像されている被写体の像に
は、それに第１のバイアス光付与装置BLA₁から
のバイアス光が付加されており、また、光電変換
部の光導電膜は第２のバイアス光付与装置BLA₂
からのバイアス光の照射によつて残像が低減され
た状態の出力信号を出力しうるような状態となさ
れている。

第１，第２のバイアス光の照射により上記の状
態となされている撮像管６からの色多重化された
状態のカラーTV映像信号は前置増幅器PAで増
幅された後に、広帯域の輝度信号を得るための第
１の低域濾波器LPF₁と、狭帯域の輝度信号を得
るための第２の低域濾波器LPF₂と、高域信号
（キヤリア化された色信号）を抽出するための帯
域濾波器BPFとに与えられ、第１の低域濾波器
LPF₁からは端子９に輝度信号Ｙが送出され、ま
た、第２の低域濾波器LPF₂からはマトリツクス
回路MXCに対して狭帯域の輝度信号Y_Lが送出さ
れ、さらに帯域濾波器BPFではキヤリア化され
た色信号を抽出してそれをRB分離回路RBSに与
える。

RB分離回路RBSでは、キヤリア化された色信
号をキヤリア化された赤信号Rcと、キヤリア化
された青信号Bcとに分離して、それを対応する
個別の復調回路DETr，DETbに与える。復調回
路DETrからは赤信号が出力されてマトリツクス
回路MXCに与えられ、また、復調回路DETbか
らは青信号が出力されてマトリツクス回路MXC
に与えられる。

マトリツクス回路MXCでは、前記した狭帯域
の輝度信号Y_Lと、赤信号Ｒと、青信号Ｂとによ
つて、赤，緑，青の３原色信号を作り出して、そ
れらの信号を個別の出力端子１０，１１，１２に
送出する。

そして、本考案のカラーTV撮像装置において
は、復調回路DETr，DETbのそれぞれのものに
入力されるキヤリア化された色信号（図示の例で
は、キヤリア化された赤信号、キヤリア化された
青信号）の大きさが、復調回路DETr，DETbの
入力側に現われる雑音のピーク・ピーク値よりも
大きな状態となされるように、第１のバイアス光
付与装置BLA₁から撮像素子６の光電変換部に対
して色分解縞状フイルタを介して与えられるバイ
アス光の光量とバイアス光の色温度との一方また
は双方のものを設定するようにしているので暗部
における色再現性の改善が達成されるのであり、
また、第２のバイアス光付与装置BLA₂からのバ
イアス光によつて残像も発生しないから、良好な
カラーTV映像信号を得ることができる。

第１のバイアス光付与装置BLA₁で発生させる
べきバイアス光を、色温度が3200〓のものとすれ
ば、バイアス光の光量の変化が生じても白バラン
スの崩れを生じさせることがない。また、第１の
バイアス光付与装置で発生させるバイアス光を、
カラーTV撮像素子６の出力信号中にキヤリア化
された色信号を大きく生じさせうるような色温度
のものとすると、小さな光量のバイアス光で暗部
での色再現性の改善を効率よく達成させることが
できる。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本考案のカラーTV撮像装置では、キヤリア
化された色信号の復調に際して、たとえ理想的な
検波特性を示す復調回路を用いてキヤリア化され
た色信号を復調したとしても、依然として暗い情
景の撮像時の色信号（低い信号レベルの色信号）
に生じる色再現性の劣化現象の原因を解明した結
果として得た暗部での色再現性の改善のためにバ
イアス光を付与するという解決手段を適用するた
めに、暗部での色再現性の改善が達成できるよう
に復調回路で復調の対象にされる信号が、その信
号中に含まれている雑音のピーク・ピーク値より
も大きな信号となされるようなバイアス光を色分
解縞状フイルタを介して撮像素子の光電変換素子
の光電変換部に与える第１のバイアス光付与装置
BLA₁を用いるとともに、残像低減用の第２のバ
イアス光付与装置BLA₂との２つのバイアス光付
与装置を用いて、暗部での色再現性の改善と、残
像の低減とを効率的に行なうことができ、かつ、
第１のバイアス光付与装置BLA₁からのバイアス
光の光量に経時変化が生じても、その影響を実用
上問題にならない程に小さくでき、また、暗部で
の色むらシエーデイングも実用上問題にならない
程に小さくすることができるのであり、本考案の
カラーTV撮像装置では、暗い情景の撮像時の色
信号（低い信号レベルの色信号）に生じる色再現
性の劣化を、暗部での色再現性の改善用の第１の
バイアス光付与装置を設けることにより、従来手
段では解決できなかつた雑音の影響による暗部の
色再現性の劣化を良好に低減させるとともに、撮
像管の後方からは光電変換部における残像軽減用
のバイアス光を与えるようにした第２のバイアス
光付与装置を設けることにより光電変換部におけ
る残像の軽減も良好に行われるようにして、従来
得られなかつたような良好な色再現性を実現でき
るカラーTV撮像装置を容易にが提供できるよう
にしたものであつて、本考案装置により従来の問
題点は良好に解決される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のカラーTV撮像装置の一実施
態様のブロツク図、第２図はカラーTVカメラの
要部の分解斜視図、第３図は第１のバイアス光付
与装置の１例のものの斜視図である。 １…板状の導光部材、２，３，１４…光源（ラ
ンプ）、６…撮像管、１３…乳白色の環状体、
BLA₁…第１のバイアス光付与装置、BLA₂…第
２のバイアス光付与装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 色分解縞状フイルタを用いて色多重化された
   カラーテレビジヨン映像信号を発生しうるよう
   になされているカラーテレビジヨン撮像素子を
   含んで構成されているカラーテレビジヨン撮像
   装置であつて、暗部での色再現性の改善のため
   のバイアス光を与えうるように復調回路におい
   て復調の対象にされる信号が、その信号中に含
   まれている雑音のピーク・ピーク値よりも大き
   な信号となされるようなバイアス光を色分解縞
   状フイルタを介して撮像素子の光電変換素子の
   光電変換部に与える第１のバイアス光付与装置
   と、前記したカラーテレビジヨン撮像素子の光
   電変換部における前記した第１のバイアス光付
   与装置からのバイアス光が与えられている面と
   は反対側の面に対して、残像低減用のバイアス
   光を与えるようにする第２のバイアス光付与装
   置とを備えてなるカラーテレビジヨン撮像装
   置。 ２ 第１のバイアス光付与装置からのバイアス光
   として、色温度が3200〓の光を用いるようにし
   た実用新案登録請求の範囲第１項に記載のカラ
   ーテレビジヨン撮像装置。