JPH0231574A - 高感度テレビジョンカメラ - Google Patents
高感度テレビジョンカメラInfo
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- JPH0231574A JPH0231574A JP63182141A JP18214188A JPH0231574A JP H0231574 A JPH0231574 A JP H0231574A JP 63182141 A JP63182141 A JP 63182141A JP 18214188 A JP18214188 A JP 18214188A JP H0231574 A JPH0231574 A JP H0231574A
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- JP
- Japan
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- image
- light
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- electrons
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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。
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）
本発明は高感度テレビジョンカメラに係り、特にカラー
化できて、しかも小型、軽量、低価格な高感度テレビジ
ョンカメラに関する。
化できて、しかも小型、軽量、低価格な高感度テレビジ
ョンカメラに関する。
（従来の技術）
テレビジョンカメラを高感度化するために、入射光を増
倍した出射光が得られるイメージコンバータを用いる方
法が、従来から行われていた。
倍した出射光が得られるイメージコンバータを用いる方
法が、従来から行われていた。
イメージコンバータは入射光を光電面で電子に変換し、
電場で加速して蛍光面を発光させ、光にもどして入射光
を増倍した出射光を得る装置である。
電場で加速して蛍光面を発光させ、光にもどして入射光
を増倍した出射光を得る装置である。
第６図はイメージコンバータの動作を説明するための図
である。
である。
第６図において、被写体１よりの入射光は、対物レンズ
２を介して、イメージコンバータ３の光電面４上に入射
し、ここで像が形成される。光電面４では、光電効果に
より入射光の光陽に応じて増倍された電子を発生させる
。
２を介して、イメージコンバータ３の光電面４上に入射
し、ここで像が形成される。光電面４では、光電効果に
より入射光の光陽に応じて増倍された電子を発生させる
。
この電子は、高電圧を印加されたイメージコンバータ内
の電場で加速され、周知の電極による電子レンズ部５で
絞られて、蛍光面６に激突し発光して出射光となり、可
視光の像が得られる。
の電場で加速され、周知の電極による電子レンズ部５で
絞られて、蛍光面６に激突し発光して出射光となり、可
視光の像が得られる。
第７図はイメージコンバータの光電面の分光感度特性を
示す図である。横軸は波長、縦軸は放射感度を表わして
いる。３極類の光電面材料の特性が示されており、Ａｇ
−０−Ｃｓは広帯域用、Ｃｓ−Ｔｅは、紫外用、マルチ
アルカリは可視光域用である。
示す図である。横軸は波長、縦軸は放射感度を表わして
いる。３極類の光電面材料の特性が示されており、Ａｇ
−０−Ｃｓは広帯域用、Ｃｓ−Ｔｅは、紫外用、マルチ
アルカリは可視光域用である。
第８図はイメージコンバータの蛍光面の分光感度特性を
示す図である。横軸は波長、縦軸は相対強度を表わして
いる。はぼ緑色付近の波長で発光していることが分る。
示す図である。横軸は波長、縦軸は相対強度を表わして
いる。はぼ緑色付近の波長で発光していることが分る。
第９図は従来の高感度テレビジョンカメラの主要部の構
造を示す図である。
造を示す図である。
第９図において、入射光は、フレア防止チップ７及びガ
ラス面板８を介してイメージコンバータ３の光電面４の
前面に入射している。
ラス面板８を介してイメージコンバータ３の光電面４の
前面に入射している。
光電面４では、光電効果により入射光の光量に応じて増
倍された電子を発生させる。
倍された電子を発生させる。
この電子は、高電圧（約９ｋＶ）を印加されたイメージ
コンバータ内の電場で加速され、蛍光面６に激突し発光
して出射光となる。
コンバータ内の電場で加速され、蛍光面６に激突し発光
して出射光となる。
イメージコンバータ３の蛍光面６の後面よりの出射光は
、ファイバープレート９を介して導かれ、固体撮像素子
１０の感光部１１へ供給される。
、ファイバープレート９を介して導かれ、固体撮像素子
１０の感光部１１へ供給される。
イメージコンバータを使用することにより、約２０〜３
０倍の高感度化が実現できる。
０倍の高感度化が実現できる。
第１０図は従来の３板式カラーテレビジョンカメラの構
成を示す図である。
成を示す図である。
第１０図において、入射光は、レンズ１２を介して入射
し、光学プリズム１３で３方向に分割されて、Ｒ（赤）
、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各固体撮像素子１０へ供給され
、３色の画像が撮像、処理されている。
し、光学プリズム１３で３方向に分割されて、Ｒ（赤）
、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各固体撮像素子１０へ供給され
、３色の画像が撮像、処理されている。
（発明が解決しようとする課題）
第９図で説明した従来の高感度テレビジョンカメラは、
単色即ち、白黒カメラである。
単色即ち、白黒カメラである。
イメージコンバータは、光電効果、蛍光発光のプロセス
で光を増倍するが、前記第８図で述べたように、蛍光体
はほぼ緑色付近の波長で発光しているため、色の情報は
保存できない。
で光を増倍するが、前記第８図で述べたように、蛍光体
はほぼ緑色付近の波長で発光しているため、色の情報は
保存できない。
よって、高感度テレビジョンカメラでカラー化するため
には、イメージコンバータに入る前で、各色成分を分離
しておく必要がある。
には、イメージコンバータに入る前で、各色成分を分離
しておく必要がある。
前記第１０図においては、光学プリズム１３で各色成分
が分離されている。そこで、３個の各固体撮像素子１０
の前面に、それぞれイメージコンバータを配設すれば、
３色の高感度な画像が撮像できる。
が分離されている。そこで、３個の各固体撮像素子１０
の前面に、それぞれイメージコンバータを配設すれば、
３色の高感度な画像が撮像できる。
しかし、３個のイメージコンバータと３個の固体撮像素
子を使用することは、民生用テレビジョンカメラにおい
ては、サイズが大きくなり、重量も重く、コストが高く
なる等致命的な不具合があった。
子を使用することは、民生用テレビジョンカメラにおい
ては、サイズが大きくなり、重量も重く、コストが高く
なる等致命的な不具合があった。
本発明は以上の点に着目してなされたものであり、１個
のイメージコンバータの前面にカラーフィルタを配設す
ることにより、高感度でカラー化できて、しかも小型、
軽量、低価格な高感度テレビジョンカメラを提供するこ
とを目的とする。
のイメージコンバータの前面にカラーフィルタを配設す
ることにより、高感度でカラー化できて、しかも小型、
軽量、低価格な高感度テレビジョンカメラを提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段）
以上の目的を達成するために、入射光を光電面で電子に
変換し、電場で加速して蛍光面を発光させ、前記入射光
を増倍した出射光を得るイメージコンバータと、前記イ
メージコンバータの出射光による像を撮像する撮像素子
と、前記イメージコンバータの光電面上に配設されたカ
ラーフィルタとを有して構成したことを特徴とする高感
度テレビジョンカメラを提供するものである。
変換し、電場で加速して蛍光面を発光させ、前記入射光
を増倍した出射光を得るイメージコンバータと、前記イ
メージコンバータの出射光による像を撮像する撮像素子
と、前記イメージコンバータの光電面上に配設されたカ
ラーフィルタとを有して構成したことを特徴とする高感
度テレビジョンカメラを提供するものである。
（実施例）
第１図は本発明の高感度テレビジョンカメラの実施例を
示す図である。第６図と同一部分は同一符号を付して示
す。
示す図である。第６図と同一部分は同一符号を付して示
す。
第１図において、被写体１よりの入射光は、対物レンズ
２を介して、イメージコンバータ３の光電面４ｍ面上に
配設されているカラーフィルタ１４を透過して、光電面
４に入射し、ここで像が形成１される。光電面４では、
光電効果により入射光の光量に応じて増倍された電子を
発生させる。
２を介して、イメージコンバータ３の光電面４ｍ面上に
配設されているカラーフィルタ１４を透過して、光電面
４に入射し、ここで像が形成１される。光電面４では、
光電効果により入射光の光量に応じて増倍された電子を
発生させる。
この電子は、高電圧を印加されたイメージコンバータ内
の電場で加速され、周知の電極による電子レンズ部５で
絞られて、蛍光面６に激突し発光して出射光となり、可
視光の像が得られる。
の電場で加速され、周知の電極による電子レンズ部５で
絞られて、蛍光面６に激突し発光して出射光となり、可
視光の像が得られる。
イメージコンバータ３の蛍光面６の後面よりの出射光は
、固体撮像素子１０へ供給され、高感度な画像が撮像さ
れる。
、固体撮像素子１０へ供給され、高感度な画像が撮像さ
れる。
これは、従来１個の固体撮像素子の前面にカラ−フィル
タを配設してカラー化していることを応用したものであ
る。
タを配設してカラー化していることを応用したものであ
る。
即ち、カラーフィルタ及び固体撮像素子の各色の担当部
分が正確に決っており、被写体の像のうち各々のカラー
フィルタを通過した部分が、個別に電子増倍をされて、
蛍光面を発光させ、その出射光が固体撮像素子の各々の
カラー担当の画素に正確に到達すれば良い。
分が正確に決っており、被写体の像のうち各々のカラー
フィルタを通過した部分が、個別に電子増倍をされて、
蛍光面を発光させ、その出射光が固体撮像素子の各々の
カラー担当の画素に正確に到達すれば良い。
第２図は本発明の高感度テレビジョンカメラの主要部の
構造を示す図である。第１図、第９図と同一部分は同一
符号を付して示す。
構造を示す図である。第１図、第９図と同一部分は同一
符号を付して示す。
第２図において、入射光は、フレア防止チップ７、カラ
ーフィルタ１４、及びガラス面板８を介してイメージコ
ンバータ３の光電面４の前面に入射している。
ーフィルタ１４、及びガラス面板８を介してイメージコ
ンバータ３の光電面４の前面に入射している。
光電面４では、光電効果により入射光の光量に応じて増
倍された電子を発生させる。
倍された電子を発生させる。
この電子は、高電圧（約９ｋＶ）を印加されたイメージ
コンバータ内の電場で加速され、蛍光面６に激突し発光
して出射光となる。
コンバータ内の電場で加速され、蛍光面６に激突し発光
して出射光となる。
イメージコンバータ３の蛍光面６の後面よりの出射光は
、ファイバープレート９を介して導かれ、固体撮像素子
１０の感光部１１へ供給される。
、ファイバープレート９を介して導かれ、固体撮像素子
１０の感光部１１へ供給される。
このイメージコンバータを使用することにより、約２０
〜３０倍の高感度化が実現できる。
〜３０倍の高感度化が実現できる。
なお、第１図、第２図に示す本発明の実施例が良好に動
作するためには、前記の如く、カラーフィルタと一体化
されたイメージコンバータと固体撮像素子の位置合せが
正確に行われる必要がある。
作するためには、前記の如く、カラーフィルタと一体化
されたイメージコンバータと固体撮像素子の位置合せが
正確に行われる必要がある。
第３図はカラーフィルタ及び固体−撮像素子の画素を示
す図である。第３図（Ａ）はカラーフィルタの画素を示
す図、第３図（Ｂ）は固体撮像素子の画素を示す図であ
る。いずれも数字は寸法を示しており、μｍ単位である
。
す図である。第３図（Ａ）はカラーフィルタの画素を示
す図、第３図（Ｂ）は固体撮像素子の画素を示す図であ
る。いずれも数字は寸法を示しており、μｍ単位である
。
第３図より、許容されるずれ量は、
水平方向は、１３．５−８．８−４．７μｍ垂直方向は
、１３．５−６．６−６．９μｍである。
、１３．５−６．６−６．９μｍである。
第４図は機械的な位置合せ方法を示す図である。
第４図において、イメージコンバータ３を固定しておき
・固体撮像素子１０が取り付けられた基板１５が枠体１
６中に、上下左右からスプリング１７及び微動装置１８
により支持されている。
・固体撮像素子１０が取り付けられた基板１５が枠体１
６中に、上下左右からスプリング１７及び微動装置１８
により支持されている。
微動装置１日は、周知のマイクロ機構であり、つまみを
回転させることにより内部の基板１５を上下左右方向に
微動させることができ、イメージコンバータと固体撮像
素子の位置合せが正確に行われる。
回転させることにより内部の基板１５を上下左右方向に
微動させることができ、イメージコンバータと固体撮像
素子の位置合せが正確に行われる。
第５図は電気的な位置合せ方法を示す図である。
第５図において、イメージコンバータ３はシャシ１９の
基準面２０の位置に固定されており、固体撮像素子１０
が取り付けられた基板１５はシャーシ１９の基準面２１
の位置に固定されている。
基準面２０の位置に固定されており、固体撮像素子１０
が取り付けられた基板１５はシャーシ１９の基準面２１
の位置に固定されている。
イメージコンバータ３の周辺部には、水平偏向コイル２
２及び垂直偏向コイル２３が配設され、それぞれ水平偏
向回路２４．垂直偏向回路２５により駆動され、電子レ
ンズ部５に偏向磁場を形成し、蛍光面６に結像する位置
を微調整することにより、イメージコンバータと固体撮
像素子の位置合せが正確に行われる。。
２及び垂直偏向コイル２３が配設され、それぞれ水平偏
向回路２４．垂直偏向回路２５により駆動され、電子レ
ンズ部５に偏向磁場を形成し、蛍光面６に結像する位置
を微調整することにより、イメージコンバータと固体撮
像素子の位置合せが正確に行われる。。
この偏向回路による微調整は、第３図の説明の部分で述
べた通り、水平方向４．７μｍ１垂直方向６．９μｍの
範囲内に調整できれば良い。
べた通り、水平方向４．７μｍ１垂直方向６．９μｍの
範囲内に調整できれば良い。
なお、第５図では、電磁偏向の例で説明したが、静電偏
向でも良いことは勿論である。
向でも良いことは勿論である。
又、以上の説明は、固体撮像素子の例について行ってき
たが、撮像管等の撮像素子でも良い。
たが、撮像管等の撮像素子でも良い。
（発明の効果）
本発明の高感度テレビジョンカメラは、上記の如く構成
されているので、１個のイメージコンバータの前面にカ
ラーフィルタを配設することにより、単板式で高感度カ
ラー化が実現でき、しかも小型、軽量、低価格である等
実用１優れた効果がある。
されているので、１個のイメージコンバータの前面にカ
ラーフィルタを配設することにより、単板式で高感度カ
ラー化が実現でき、しかも小型、軽量、低価格である等
実用１優れた効果がある。
第１図は本発明の高感度テレビジョンカメラの実施例を
示す図、第２図は本発明の高感度テレビジョンカメラの
主要部の構造を示す図、第３図はカラーフィルタ及び固
体撮像素子の画素を示す図、第４図は機械的な位置合せ
方法を示す図、第５図は電気的な位置合せ方法を示す図
、第６図はイメージコンバータの動作を説明するための
図、第７図はイメージコンバータの光電面の分光感度特
性を示す図、第８図はイメージコンバータの蛍光面の分
光感度特性を示す図、第９図は従来の高感度テレビジョ
ンカメラの主要部の構造を示す図、第１０図は従来の３
板式カラーテレビジョンカメラの構成を示す図である。 １・・・被写体、２・・・対物レンズ、３・・・イメー
ジコンバータ、４・・・光電面、５・・・電子レンズ部
、６・・・蛍光面、７・・・フレア防止チップ、８・・
・ガラス面板、９・・・ファイバープレート、１０・・
・固体撮像素子、１１・・・感光部、１２・・・レンズ
、１３・・・光学プリズム、１牛・・・カラーフィルタ
、１５・・・基板、１６・・・枠体、１７・・・スプリ
ング、１８・・・微動装置、１９・・・シャーシ、２０
．２１・・・基準面、２２・・・水平偏向コイル、２３
・・・垂直偏向コイル、２４・・・水平偏向回路、２５
・・・垂直偏向回路。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代表者 埋木邦人 （Ａ） 納 図 ○ １’／ 第
示す図、第２図は本発明の高感度テレビジョンカメラの
主要部の構造を示す図、第３図はカラーフィルタ及び固
体撮像素子の画素を示す図、第４図は機械的な位置合せ
方法を示す図、第５図は電気的な位置合せ方法を示す図
、第６図はイメージコンバータの動作を説明するための
図、第７図はイメージコンバータの光電面の分光感度特
性を示す図、第８図はイメージコンバータの蛍光面の分
光感度特性を示す図、第９図は従来の高感度テレビジョ
ンカメラの主要部の構造を示す図、第１０図は従来の３
板式カラーテレビジョンカメラの構成を示す図である。 １・・・被写体、２・・・対物レンズ、３・・・イメー
ジコンバータ、４・・・光電面、５・・・電子レンズ部
、６・・・蛍光面、７・・・フレア防止チップ、８・・
・ガラス面板、９・・・ファイバープレート、１０・・
・固体撮像素子、１１・・・感光部、１２・・・レンズ
、１３・・・光学プリズム、１牛・・・カラーフィルタ
、１５・・・基板、１６・・・枠体、１７・・・スプリ
ング、１８・・・微動装置、１９・・・シャーシ、２０
．２１・・・基準面、２２・・・水平偏向コイル、２３
・・・垂直偏向コイル、２４・・・水平偏向回路、２５
・・・垂直偏向回路。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代表者 埋木邦人 （Ａ） 納 図 ○ １’／ 第
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入射光を光電面で電子に変換し、電場で加速して蛍光面
を発光させ、前記入射光を増倍した出射光を得るイメー
ジコンバータと、 前記イメージコンバータの出射光による像を撮像する撮
像素子と、 前記イメージコンバータの光電面上に配設されたカラー
フィルタとを有して構成したことを特徴とする高感度テ
レビジョンカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182141A JPH0231574A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 高感度テレビジョンカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182141A JPH0231574A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 高感度テレビジョンカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231574A true JPH0231574A (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=16113067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63182141A Pending JPH0231574A (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 高感度テレビジョンカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231574A (ja) |
-
1988
- 1988-07-20 JP JP63182141A patent/JPH0231574A/ja active Pending
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