JPH0195690A - パターンプロジェクタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パターンプロジェクタ、詳しくはテレビカ
メラのカラーバランス調整を行うために使用されるパタ
ーンプロジェクタのテストパターン板による光の回折現
象の影響をなくし、透過光の３原色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）の各
成分の光量を均一にすることができるようにしたパター
ンプロジェクタに関する。

〔従来の技術〕

テレビカメラで被写体を撮影する場合には、撮影された
映像の色が肉眼で自然に見えるように撮影に先立って照
明系の色温度に応じてテレビカメラ側において赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色成分の映像信号のレベルを
調整する３つの増幅系のゲインを調整するカラーバラン
ス調整をおこなう必要がある。

このカラーバランス調整に用いられるのがパターンプロ
ジェクタであり、通常テレビカメラのレンズユニット内
に付設される。

ここで、第２図によってパターンプロジェクタを有する
テレビカメラの概略構成を説明する。

図において被写界情報を担った光は、ズームレンズ１０
により採り込まれ、マスターレンズ１２等の光学系を透
過して色分解プリズム１４により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の３原色に分解され、これらの光は撮像管１６
Ａ、１６Ｂ、１６Ｃにより撮像される。そして、撮像管
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃからそれぞれ得られた映像信号
Ｒ，Ｇ。

Ｂはプリアンプ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃでそれぞれ増幅
されたのち、プロセス回路２０Ａ、２０Ｂ。

２０Ｃにおいて色補正がなされ、これらの出力信号Ｒ’
　、Ｇ’　、Ｂ’　はカラーエンコーダ２２により複合
映像信号（ＮＴＳＣ）が作成される。

このような周知の構成のテレビカメラ（３管式に限らな
い）にはパターンプロジェクタ３０が付設されている。

このパターンプロジェクタ３０は、光源３２．その前方
に配置されていて次、に述べるようなテストパターンが
形成されたテストパターン板３４．その透過光を反射変
更する反射ミラー３６、このミラー３６からの反射光を
集光するレンズ３８．光量を調節する絞り４０．この絞
りの近傍に配設されたレンズ４２．及びレンズ４２の透
過光をテレビカメラの光軸５０の方向に光路を反射偏向
するミラー４４等から構成されている。

上述の構成において、光源３２から出射された光はテス
トパターン板３４を照射し、その透過光はミラー３６．
レンズ３８．絞り４０．　レンズ４２及びミラー４４か
らなる光学系により光軸５０の方向に反射され、この反
射光はマスターレンズ１２を透過し、色分解プリズム１
４を介して撮像管１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの各々の撮像
面上に結像する。

一方、テレビカメラ側では撮像管１６Ａ、１６Ｂ、１６
Ｃから得られるテストパターンの一映像信号のＲ，Ｇ、
Ｂのレベルを、図示しないＡＧＣ回路によりプリアンプ
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのゲインを自動調整することに
よりカラーバランス＝周整を行う。

上述のテストパターン板３４には、第３図に示すように
白色、灰色、黒色の各領域からなるテストパターン１０
０及び黒色、灰色、白色の各領域からなるテストパター
ン１０２が形成されている。

これらのテストパターン１００，１０２を透過した光の
レベル（光景）に基づいてカラーバランス調整が行われ
るが、このカラーバランス調整を適切に行うためにはテ
ストパターン板３４における灰色３００のパターンを均
一な濃度となるように作成する必要がある。

従来、テストパターン板３４上の灰色のパターンは、第
４図に示すようなドツトパターン状に一定のピッチｄで
黒ドツト２００を配置するか、或いは第５図に示すよう
な格子状に黒色部分２０２と白色部分２０４とを配置し
て構成し、全体として一定の面積比にして透過率が所定
値（例えば２０〜３０％）となるような灰色のパターン
を作成していた。

この場合に灰色のパターンを形成するドツトパターン状
或いは格子状のパターンのピッチは極めて小さく、例え
ば第４図に示すドツトパターン上に形成された黒ドツト
は幅ｌが５〜６μｍで、そのピッチｄは１５μｍ程度で
ある。

このようにピッチが小さいためにテストパターン板３４
の透過光は回折現象を起こし、第６図に示すように絞り
４０の絞り込みの程度（Ｆ値）により透過光のＲ，Ｇ、
Ｂの各成分の光量に差異が生じる。　即ち、Ｆ値が大き
くなると、Ｒ，Ｇ。

Ｂのそれぞれの透過光量が異なり、ＧはＢより少なく、
更にＲはＧよりも少ない。これは回折現象の度合が光の
波長に依存していることによる。

一方、テレビカメラのカラーバランス調整を適切に行う
には灰色のパターンを透過した光をＲ２Ｏ，Ｂの各成分
の光量が均一であることが要求される。このような要求
を解決するための手段としては、第４図若しくは第５図
に示されたパターンのピッチを大きくするか、或いはパ
ターンプロジェクタ−の結像系のＦ値を小さくするかし
て、回折現象の発生を防止し或いは影響を少なくするこ
とが考えられる。

ここで、回折現象を第７図を用いて説明する。

即ち、前記第４図においてドツトパターンのピッチｄが
ｄ＋　＝１２．５μｍであったとすると、絞りのＦ値が
Ｆ／１１．６である場合には光の透過領域が符号４０１
で示すような絞り開口となり、Ｆ値がＦ／６．４であっ
たとすると符号４０２で示すような広い絞り開口となる
。

一方、周知のように回折現象により回折される光のうち
０次光は曲げられないので、たとえば上述のようにＦ／
１１．６以上の場合、０次光の光束領域、つまり光源の
Ｆ値と絞りのＦ値とが略等しく回折光の影響がなく光量
が均一な状態でテレビカメラの撮像系（撮像管１６Ａ、
１６Ｂ、１６Ｃ）へと到達する。

これ対して、Ｆ／６．４の絞り口径の場合には符号４０
２で示すように絞り口径が大きいので、０次光の他に１
次光（符号４０３で示す）の青（符号４０３Ｂ）が最も
多く透過し、次いで緑（符号４０３Ｇ）が次に多く透過
し、赤（符号４０３Ｒ）が最も少なく透過するようにな
る。

また、符号４０４　（４０４Ｂ、４０４Ｇ、４０４Ｇ）
で示すような２次光以上はＦ値を小さく、つまり絞り口
径を大きくすることにより絞り口径内に入射する。

この第７図からも明らかなように絞り４０を絞り込むこ
とによって０次光のみを透過させることができるので回
折現象の影響はほとんどないが、光量不足となる。また
、絞りを開いた場合には１次光以上の透過する光量がＲ
，Ｇ、Ｂで異なるので回折現象の影響を受け、その結果
白色光が赤味を失ったようになっている。

また、前記第４図においてピンチａ２＝８．８４μｍの
場合についても絞りの値の大小により１次光以上の透過
する光量が影響を受けてくる（符号４０５，４０５Ｂ、
４０５Ｇ、４０５Ｒで示す）。

〔解決しようとする問題点〕

ところで、Ｆ値を大きくシ、パターンのピッチを太きく
Ｒ，Ｇ、Ｂのレベル差を少なくしようとするとモアレ縞
が発生して映像が見にくくなる。

更にパターンのピッチをモアレ縞が発生しない大きさに
するとパターン自体が解像されてしまいグレーケールと
して機能しないものとなる。またパターンプロジェクタ
−の結像系のＦ値を大きくし、かつパターンのピッチを
小さくし、更に充分な光量を得ようとするとパターンプ
ロジェクタ−の光学系を構成するレンズ等の口径を大き
くしなければならず、このためにパターンプロジェクタ
−が大型化し、ひいてはテレビカメラシステム自体が大
型化するので放送局のカメラマンが用いるような携帯用
テレビカメラには適さないという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、カラーバランス
調整を行うためのテストパターン板を光源からの射出光
により照射し、その透過光をテレビカメラの撮像手段に
おける撮像面上に結像させるパターンプロジェクタにお
いて、テストパターン板をアウトフォーカス位置に配設
することにより上記テストパターンをボカした状態にし
てパターンによる回折光によるカラーバランスの崩れを
回避するようにしたものである。

〔作用〕

本発明ではテストパターン板をアウトフォーカス位置に
配置したのでテストパターンを透過した光は回折を起こ
さず、また解像されずに撮像手段の撮像面に到達するグ
レースケールとして機能する。

テレビカメラにおいてカラーバランス調整の情報につい
ては回折現象の影響を受けることなく正確なカラーバラ
ンス調整を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、この発明のパターンプロジェクタを図示の実施例
に基づいて説明する。

第１図は本発明のパターンプロジェクタを適用したテレ
ビカメラの要部拡大図であり、省略した部分は前記第２
図に示したブロック構成と全く同一である。

第１図に示すように、光源３２の前方には適宜の厚さの
透明なガラス１が配設されており、このガラス１の左面
１ａには例えば前記第４図に示したようなドツトパター
ン或いは第５図に示したような格子状パターンがモアレ
縞が発生しない比較的大きなパターン間隔で描かれてい
る。

一方、上記ガラス１の右面１ｂはベストピントの位置で
あって、この右面１ｂには白バランスや像面歪曲等の光
学的なセットを行うためのチャート面が形成されている
。

さらに、このガラス１の前方にはミラー３６が配設され
、以下レンズ３８．絞り４０．レンズ４２、ミラー４４
というように前記第２図に示したのと同様の光学系が配
設され、レンズ１２１色分解プリズム１４を通過して撮
像管１６Ａ、１６Ｂ。

１６Ｃに光が到達する。

このように配設すれば前述のように回折を起こすことが
なく光源３２から発せられた光は均等な強さでテレビカ
メラの撮像面に到達する。

また、上記ガラス１の右面１ｂに配設されているチャー
ト面は前述のようにベストピントの位置であるので、こ
のチャート面から得られる光学的な情報はベストピント
の状態で上記テレビカメラの撮像面に到達することとな
る。

したがって、テレビカメラにはカラーバランス調整をす
るための情報が正しく到達することとなる。

〔効果〕

本発明によればドツトパターンをアウトフォーカス位置
に配置しているので回折現象を起こすことがなく、かつ
チャート面はベストピントの位置に配設されているので
正確な情報をテレビカメラの撮像面に送ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本廃明のパターンプロジェクタ−を適用するテ
レビカメラの要部ブロック構成図、第２図は従来のパタ
ーンプロジェクタ−を適用したテレビカメラのブロック
構成図、第３図はテストパターン板の構成を示す説明図
、第４図および第５図はテストパターン板における灰色
テストバター：／、）構成を拡大パ示、−Ｃおり、第２
図は、ッ。 パターン状に形成したテストパターンを示し、第４図は
格子状に形成したテストパターンをそれぞれ示す図、第
６図はＦ値に対する透過光のＲ，Ｇ。 Ｂの各成分の透過特性を示す図、第７図はＦ値により回
折現象の影響を説明するための図である。 ｌ・・・・・・透明なガラス、 １ａ・・・左面（テストパターン面）、１ｂ・・・右面
（チャート面）、 ｌＯ・・・ズームレンズ、 １２・・・マスターレンズ、 １４・・・色分解プリズム、 １６Ａ〜１６Ｃ・・・撮像管（撮像面）、３０・・・パ
ターンプロジェクタ、 ３２・・・光源、 ３４・・・テストパターン板、 ４０・・・絞り。 出願人　　富士写真光機株式会社 代理人　弁理士　増　１）竹　夫 第１図 第２図 第３図 第６図 第７閲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カラーバランス調整を行うためのテストパターン板
   を光源からの射出光により照射し、その透過光をテレビ
   カメラの撮像手段における撮像面上に結像させるパター
   ンプロジェクタにおいて、テストパターン板をアウトフ
   ォーカス位置に配設することにより上記テストパターン
   をボカした状態にしてパターンによる回折光によるカラ
   ーバランスの崩れを回避するようにしたことを特徴とす
   るパターンプロジェクタ。 ２、透明な平行平面板の一側面に上記テストパターン板
   を形成し、反対側の面にチャートを形成し、この平行平
   面板を上記チャート面がベストピント位置となるように
   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
   パターンプロジェクタ。