JPH0461558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、映像入出力回路の入出力抵抗の誤
差、ケーブル系の抵抗値による誤差、自動調整回
路の制御回路系によつて得られる映像プロセス増
幅器に対する制御信号を発生するＤ／Ａ変換器に
よる変動およびこの制御信号によつて映像信号に
処理を行う映像回路系の変動、自動調整時のＡ／
Ｄ変換によつて生じるLSBの不確定性による誤
差などの影響を受けないようにしたカラーテレビ
ジヨンカメラの自動調整方式に関する。 従来のカラーテレビジヨンカメラ装置（以下カ
ラーカメラと略す）の自動調整は、カラーカメラ
の各原色出力をアナログ信号として自動調整回路
に導入しており、一方本線出力の各原色信号は前
述自動調整回路用の信号とは別の出力系として分
配されている。 以下、各原色信号を、現在最も多く使用されて
いる赤、緑、青の三原色方法を例として説明す
る。この赤、緑、青を以下、Ｒ，Ｇ，Ｂと表す。 第１図に従来のＲ，Ｇ，Ｂの映像出力方式を示
す。図中の１はＲの映像プロセス増幅系で、撮像
管出力を増幅し、カラーカメラにおいて必要な映
像処理を行う回路系である。 このプロセス増幅器系１の出力を映像分配回路
４に送る。映像分配回路４はカラーカメラの本線
出力として、カラー信号合成器（Ｒ，Ｇ，Ｂなど
の原色信号からNTSC方式、PAL方式、あるい
はSECAM方式等々の方式のカラー信号に合成変
換する装置で、以下カラーコーダと称す。）、ある
いはクロマキー信号発生器などの各映像機器へ分
配するものであり、自動調整機能をもつカラーカ
メラにおいては、自動調整回路へ導入される信号
もこの映像分配回路から分配される。 Ｒ１〜Ｒ４は映像信号伝送ケーブルと映像分配
回路４のインピーダンス整合を行うための出力抵
抗で、通常ケーブルの特性インピーダンス75Ωの
同軸ケーブルを使用することが一般的なのでこの
抵抗値は通常75Ωである。映像分配回路４の出力
インピーダンスは、この出力抵抗のＲ１〜Ｒ４の
値に比べ充分低くなるよう設計されている。第１
図の例は各原色信号が４系統に分配されている例
を示している。 ２はＧチヤンネル信号の映像プロセス増幅器
系、３はＢチヤンネル信号の映像プロセス増幅器
系、５はＧチヤンネル信号の映像分配回路で、Ｒ
５〜Ｒ８は出力抵抗、６はＢチヤンネル信号の映
像分配回路でＲ９〜Ｒ１２は出力抵抗である。 従来行われているカラーカメラの自動調整は、
前述の映像分配回路４〜６の出力の一つを本線系
出力としカラーコーダへの入力信号路とし、残り
の出力系統のうち一つを自動調整回路の入力信号
としている。たとえば第１図においてＲ１３〜Ｒ
１５がカラーコーダのＲ，Ｇ，Ｂの映像信号入力
に接続されている終端抵抗で、伝送路の特性イン
ピーダンスに整合をとつている（前述の例では
75Ω）。この整合抵抗の両端に発生する電圧が、
カラーコーダのＲ，Ｇ，Ｂ入力信号となり増幅器
（図示せず）によつて増幅される。 Ｒ１６〜Ｒ１８は自動調整回路のＲ，Ｇ，Ｂ入
力信号の終端抵抗で、それぞれの両端に生ずる電
圧がＲ，Ｇ，Ｂの入力信号電圧として、増幅器を
経由して自動調整回路の検出回路へ導入される。 自動調整回路とは、カラーカメラの白バランス
調整を、自動化して調整する機能をもつた回路で
現在最も使用されているものは、Ｒ，Ｇ，Ｂなど
の各原色信号の映像出力を第１図のように接続し
て得られる入力信号から、各プロセス増幅器系１
〜３の調整に必要な映像信号をサンプルホールド
し、このホールド信号をアナログ信号からデイジ
タル信号に変換（以下Ａ／Ｄ変換と称す）しマイ
クロコンピユータなどの計算判断機能をもつ回路
系（以下制御回路系と称す）に入力している。 この制御回路系はあらかじめ定められたプログ
ラムにしたがつて、入力映像信号のサンプルホー
ルドを行い、Ｒ，Ｇ，Ｂなどの各原色信号間のレ
ベル差を検出し、白バランスのずれを認識する。
そして、この検出結果に基づいて、演算や各制御
判断を行い、各映像プロセス増幅器系１〜３を制
御する。 映像信号のこれらの自動調整は、白バランス調
整については各原色間の差が±0.2％〜±0.5％以
内になるように行われなければならない。 しかしながら白バランス調整においては、映像
分配回路の出力抵抗の誤差、自動調整回路入力抵
抗の誤差、カラーコーダの入力抵抗の誤差によつ
て自動調整回路の入力電圧と、カラーコーダの入
力電圧とが同じ原色信号において誤差が生じるこ
とになる。たとえば第１図において各入出力抵抗
の誤差が±0.5％であつたとすると、カラーコー
ダの入力電圧は理想値に対し±0.5％の誤差が生
じ得る。自動調整回路においても、同じく入力で
±0.5％の程度の誤差が生じる。このため、自動
調整回路の入力とカラーコーダ入力では、±1.0％
の誤差が生じ得る（たとえば、入出力抵抗の誤差
を±0.1％としても自動調整回路入力とカラーコ
ーダ入力とでは±0.2％の誤差を生じ得る）。 さらに、映像分配回路からカラーコーダ、自動
調整回路への各ケーブルの抵抗分による映像信号
レベル低下がそれぞれ異なるため（ケーブル長さ
の相異やケーブル材質の相異などで生じる）、前
述のカラーコーダ入力と自動調整回路の入力の映
像信号レベルの誤差は前述の数値よりも大きくな
ることが考えられる。 以上、同一原色信号の各出力系統による信号レ
ベル誤差について考えてみたが、異る原色信号間
のレベル合せについても同様のことがいえる。た
とえば第１図において映像分配回路４と５の出力
がそれぞれ出力抵抗の映像分配回路に接続された
側で全く同じレベルだとしたとき、終端抵抗Ｒ１
３，Ｒ１４，Ｒ１６，Ｒ１７の両端の各信号レベ
ルは抵抗の誤差やケーブル損失のバラツキなどに
よつて同一原色信号の誤差について述べたと同様
な誤差を生じる。 これらの誤差を軽減するためには、第１図の例
において、出力抵抗Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ８，Ｒ
９，Ｒ１２〜Ｒ１８の抵抗値を微細に調整し、各
映像分配回路の出力が同一のときには出力抵抗Ｒ
１３〜Ｒ１８の両端に生じる信号電圧レベルが同
一となるように調整する必要がある。また、この
調整のときに使用したケーブルは調整後は変更す
ることができない。 以上のような調整は第１図の例において、抵抗
が12個でケーブルが４系統であり、このように数
多くの素子の調整で±0.5〜±0.2％以内の誤差内
とすることは多くの時間と人手を要することであ
る。 さらに重大な欠点は、以上のような調整が完了
しても、各抵抗の経時変化や温度変化、さらに各
ケーブルは多くの場合コネクタを経由して回路と
接続されるため、その接触部分の接触抵抗の変化
などによつて許容誤差内の誤差に維持することお
よび許容差内にあると判断することは非常に困難
である。 加えて、前述のような調整で誤差を許容値内に
調整しても、機器の故障などのため各映像分配回
路やカラーコーダ、自動調整回路の交換を行つた
ときは再調整を行なわなければならない。 以上はカラーコーダと自動調整器に映像信号を
供給する場合について考えてみたが、他の映像機
器にも映像信号を供給する場合は、さらに多くの
調整を要することは云うまでもない。 以上、１台のカラーカメラの自動調整について
述べたが、一般に放送においては、複数台のカラ
ーカメラ（通常は同一機種）が使用される。この
場合は１台のとき以上に自動調整回路の入力信号
レベルと各カラーカメラの出力に接続されたカラ
ーコーダの入力信号レベルを同一に維持すること
は困難となる。 第２図に複数台のカメラの自動調整例を示す。
この第２図７は第１のカラーカメラで、第１図の
説明と同様の機能をもつ。そして９〜１１はＲ，
Ｇ，Ｂの各原色信号出力、１２〜１４も同様であ
る（出力抵抗は７に含まれており、また出力は２
系統で示したがそれ以上の場合もある。 ８は第２のカラーカメラで、１５〜１７はＲ，
Ｇ，Ｂの各原色信号出力、１８〜２０も同様であ
る。 以下、第１、第２のカラーカメラのＲの信号出
力を例に説明する。Ｒ２０は第１のカラーカメラ
のカラーコーダのＲ信号入力抵抗であり、Ｒ２１
は第２のカラーカメラのカラーコーダのＲ信号入
力抵抗である。Ｒ２２は第１のカラーカメラの自
動調整用のＲ信号入力抵抗で、Ｒ２３は第２のそ
れである。２１，２２はそれぞれ第１、第２のカ
ラーカメラの自動調整回路の増幅器で、２３は自
動調整回路の検出、制御回路系であり、第１のカ
ラーカメラ７あるいは第２のカラーカメラ８の各
原色信号の映像レベルを検出し同一カラーカメラ
の各原色映像信号間の白バランス調整を第１図の
例と同様に行う。 また、他のカラーカメラとの間でも同様に各原
色信号レベルについて調整を行うこともある。 たとえば第１のカラーカメラの調整状態を基準
に、それと同様な白バランス調整を第２のカラー
カメラについて行う。このようなカメラ間の調整
はカメラ間の各原色信号を一致させることによつ
て各カラーカメラ間で白バランスの均一化を計る
ことが目的である。 しかしながら、Ｒ映像信号について第２図を参
照すると、抵抗Ｒ２０〜Ｒ２３のバラツキ、およ
び図示されていないがこれらＲ映像出力回路の出
力抵抗バラツキおよびこれらを接続するケーブル
の抵抗分の相違、コネクタ接触抵抗など（さらに
増幅器２２，２３の利得バラツキも問題となる）
が第１図のときと同様に、映像信号レベルの誤差
を生じさせ、許容誤差内に維持することは第１図
のときより素子数が増加するため複雑になる。 以上Ｒ映像信号について述べたが、Ｇ，Ｂにつ
いても同様だしＲ，Ｇ，Ｂ相互間についてはカラ
ーカメラの台数が複数であるのでさらに複雑とな
る。 以上のように、従来のカラーカメラの白バラン
ス調整の自動調整回路は、±0.5〜±0.2％以内の
精度で自動調整することは複雑かつ困難な条件を
手数をかけて維持しなければならず、かつこれら
条件も以上述べたように、要求される精度から、
現実ばなれした条件であることが理解できる。 白バランスの自動調整回路とは、カラーカメラ
の各原色信号、たとえばＲ，Ｇ，Ｂ方式において
はＲ，Ｇ，Ｂ各信号レベルを無彩色を撮像した場
合、カラーモニタ上で無彩色として再現するた
め、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号レベルを同一レベルに調
整することをいう。この調整はどのような入射光
量に対しても保たなければならない。 このためカラーカメラでは白バランス調整とし
て、一般には、ペデスタルレベル、100％映像レ
ベルにおけるレベル、ガンマ補正回路のガンマ補
正量、フレア補正量などが調整される。またその
他に過大入力によつて過大出力が出ないようホワ
イトクリツプニー補正なども行われる。さらにペ
デスタルシエーデイング補正や、変調シエーデイ
ング補正なども行われることがある。 以上は映像処理上必要な項目であるが、プロセ
ス増幅回路系の動作維持のため行われる回路系の
設定たとえばプリブランキング調整、リニヤクリ
ツパレベル調整、変調シエーデイング回路のバラ
ンス調整なども白バランス調整に含まれて考えら
れることが一般的である。 以上の白バランスの自動調整における従来方式
のもう一つの問題点は、前述の白バランス調整項
目がすべてアナログ映像信号を対照に行われる点
である。たとえば、映像100％レベルをＲ，Ｇ，
Ｂ間で一致させるには利得調整回路を必要とする
し、ペデスタルレベルのコントロールは100％映
像レベルが0.7Vp−ｐ前後からせいぜい2Vp−ｐ
前後のレベルの回路で行われるのが一般的であ
る。 一方、これらの制御は制御回路系の計算結果に
基づくデイジタル信号で行われるから、これらデ
イジタル信号をアナログ信号に変換し（以下Ｄ／
Ａ変換と称す）、前者はＤ／Ａ変換出力によつて
利得制御される回路（一般に差動回路で、Ｄ／Ａ
変換器の出力DC電圧で被制御量である映像信号
を変調していると考えてよい）を用い、後者はた
とえば0.7Vp−ｐに対しプロセス増幅回路系出力
で±0.2〜±0.5％の各原色間誤差内に維持するよ
うペデスタルレベルをコントロールする。 ペデスタルレベルは通常7.5％±2.5％に維持さ
れるが、ペデスタルコントロールは一般にガンマ
補正前で行われるため、（ペデスタルレベル近辺
はガンマ補正のため、利得が３倍程度になつてい
る）、±0.5〜±0.2％に維持するには±0.17〜±
0.07％にペデスタルの各原色間の誤差を維持する
ことと等価である。これらは周囲温度や電源電圧
変化による影響を受けやすく、カラーカメラの不
安定要因の一つとなつている。 以上100％映像レベルとペデスタルについて例
をあげたが他の項目についても利得制御やペデス
タル制御と同様類似の手法を用いるので程度の差
はあれ、不安定要素が含まれている。このため、
カラーカメラを放送に使用するには、充分ウオー
ムアツプした後、自動調整を行わなければならな
かつた。したがつて放送あるいは録画の本番の１
〜２時間前からカラーカメラのウオームアツプを
行わなければならないのが実状である。 これにともない、自動調整によつてカラーカメ
ラの調整時間を短縮しても、ウオームアツプの時
間は従来通り多くの時間を要するという問題があ
つた。 また、従来方式は前述のように各制御項目が、
制御回路系の演算結果に基づくデイジタルデータ
をＤ／Ａ変換し、プロセス増幅器系に入力し、各
制御項目を制御するため、数多くのＤ／Ａ変換器
を必要とし、コストアツプの要因ともなつてい
た。またせつかくデイジタル演算を行つておきな
がら最終の制御はアナログ信号（Ｄ／Ａ変換器の
DC電圧出力）で、アナログ映像信号を制御する
ため、十分ウオームアツプ後も、多少の変動の可
能性があるし、また周囲温度の変化によつても変
動を生じる（これら変動は数多く使用されている
すべてのＤ／Ａ変換器と、この出力によつて制御
されるアナログ回路のすべてにおいて発生する）。
このため自動調整後も、変動を生じることにな
る。 さらに、従来方式のもう一つの問題点は、第２
図でも示すように自動調整回路の入力信号はアナ
ログ信号であり、これを検出回路によつてサンプ
ルホールド後Ａ／Ｄ変換する。このため、たとえ
カラーコーダ入力と自動調整回路入力が等しいと
きでもＡ／Ｄ変換時、LSBに等しい誤差が生じ
ることがある（Ａ／Ｄ変換時は最少単位のビツト
が不確定となることがある）。たとえば、Ｒ信号
において＋LSBの誤差が生じ、Ｇ信号において
−LSBの誤差が生じたとすれば、2LSBの誤差が
生じることになる。 これは同一信号レベルでも従来方式ではレベル
の差として制御回路系が認識する可能性を持つて
いることを意味している。これは入出力抵抗、ケ
ーブルなどの問題で生じる誤差を拡大する方向に
働くことはいうまでもない。 この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、映像入出力回路の入出力抵抗の
誤差、ケーブル系の抵抗値による誤差、自動調整
回路の制御回路系によつて得られる映像プロセス
増幅器に対する制御信号を発生するＤ／Ａ変換器
による変動およびこの制御信号によつて映像信号
に必要な処理を行う映像回路系の変動、自動調整
時のＡ／Ｄ変換によつて生じるLSBの不確定性
による誤差などの影響を受けずにカラーカメラの
自動調整を行い得るとともに、ウオームアツプ時
間の短縮化、ひいてはカラーカメラの運用上の経
費節減が可能となるカラーテレビジヨンカメラの
自動調整方式を提供することを目的とする。 以下、この発明のカラーテレビジヨンカメラの
自動調整方式の実施例について図面に基づき説明
する。第３図はその一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。この第３図において、３１は調整用
チヤートである（白バランス調整用チヤートは、
手動調整時、従来グレースケールチヤートが使用
されており、従来方式の自動調整機能を持つカラ
ーカメラも手動調整時との異和感を生じさせない
ためグレースケールを基本にしたチヤートが用い
られるのが普通である。第４図にグレースケール
の例を示し、次の第１表にグレースケールの各場
所の反射率の例を示す。

【表】 また、３２はレンズ系で、通常はズームレンズ
が用いられる。一部のレンズではレンズ内に調整
用チヤートを内蔵し、自動調整時に外部光と切り
換える手段をもち、この内蔵チヤートで自動調整
を行うものもある。このレンズ３２の後方に分解
光学系で３３が配設されている。現在使用されて
いるものはＲ，Ｇ，Ｂ方式が主流であり、この第
３図の実施例においても、Ｒ，Ｇ，Ｂ方式の場合
を例示している。 また、３４はＲ用撮像管、３５はＧ用撮像管、
３６はＢ用撮像管である。 Ｇ用撮像管３５の出力は映像増幅器回路系３７
で増幅されてＡ／Ｄ変換器３８に送られるように
なつている。Ａ／Ｄ変換器３８は映像信号をデイ
ジタル信号に変換するものである。 通常はカラーカメラはカメラヘツドとカメラ制
御器に分割されており、カメラケーブルと呼ばれ
るケーブルで接続される。カメラヘツドを小型軽
量にするために、映像増幅回路はたとえば、前置
増幅器、カメラケーブル、ケーブル補償器などの
構成になることもあるし、カメラヘツドとカメラ
制御器が一体となるカラーカメラ、たとえば、フ
イルム用カラーカメラでは前置増幅器と周波数補
償器などの構成になるものとある。 上記Ａ／Ｄ変換器３８の出力はペデスタルシユ
ーテイング補償回路３９に送られ、その出力はＧ
信号の利得調整回路および変調シユーデイング補
正回路４０に送られ、その出力はペデイスタルコ
ントロール回路４１に送るようになつている。こ
のペデイスタルコントロール回路４１の出力はガ
ンマ補正およびニー補正回路４２に送出するよう
になつている。 このガンマ補正およびニー補正回路４２の出力
はホワイトリツプおよびブラツクリツプ回路４３
に送られ、その出力はブラツキング混合および出
力回路４４に送出するようになつている。上記ペ
デスタルシユーテイング補正回路３９からブラン
キング混信および出力回路４４まではすべてデイ
ジタル化された映像信号に対してそれぞれの処理
が行われる。 ４５はＲ信号のプロセス増幅器系で、Ｇチヤン
ネルの映像増幅器３７〜ブランキング混信および
出力回路４４に相当する機能をもつ、４６も同じ
くＢチヤンネル信号のプロセス増幅器系で、Ｇチ
ヤンネルの映像増幅器３７〜ブランキング混信お
よび出力回路４４に相当する機能をもつ。プロセ
ス増幅器系４５，４６はＧチヤンネルのプロセス
増幅系に示す機能に全く等しい機能がなくてもか
まわない、たとえば現在用いられている分解光学
系ではＧチヤンネル信号に変調シユーデイングが
発生しやすいため、Ｇチヤンネルだけ変調シユー
デイング補正を行い、他のチヤンネルは行つてい
ないカラーカメラも多数使用されている。また各
原色信号ごとわずかな信号処理の違いがある場合
は各チヤンネルごとに機能の追加や削除も可能で
ある。 また、４７，４８はそれぞれデイジタル化され
たＲチヤンネルの映像出力であり、４９，５０は
デイジタル化されたＧチヤンネルの映像出力、５
１，５２はＢチヤンネルのデイジタル化された映
像出力である。 これらの出力がカラーカメラのプロセス増幅器
系出力となり、デイジタル信号でカラーコーダ
（すなわち本線用出力）および自動調整回路へ出
力されている。これらの本線用出力と自動調整用
出力は別々の出力端から得るのではなく一つの出
力端からの出力をブリツジング接続してもよい。 Ｒチヤンネル，Ｇチヤンネル，Ｂチヤンネルの
各映像出力４８，５０，５２は映像入力選択回路
５３−１に入力されるようになつている。この映
像入力選択回路５３−１は被制御カラーカメラが
１台のときは１つでよいが、複数台のカラーカメ
ラを使用する場合はそのカラーカメラの台数分用
意される。 ５３−ｎはｎ台目のカラーカメラ用の映像入力
選択回路で、映像入力選択回路５３−１と同一機
能をもつている。カラーカメラ選択回路５４はこ
れらカラーカメラのうちから特定の１台のカラー
カメラを選択するものであり、被制御カラーカメ
ラが１台のときは不要である。 すなわち、映像入力選択回路５３〜１〜５３−
ｎおよび５４を使用し、特定のカラーカメラの特
定の原色信号を選択することができる。 ５５は制御回路系で、例えばマイクロコンピユ
ータなどのプログラム制御機能やメモリー機能を
持ち、手動制御回路系５６からの指令に基づき定
められたプログラムにしたがつて特定カラーカメ
ラの特定原色信号のデイジタル映像信号を選択
し、同一カラーカメラの他の原色信号のデイジタ
ル映像信号と比較し、原色間のレベル差を検知す
る機能をもつている。 またこの検知結果に基づき必要なプロセス増幅
器系にデイジタル制御信号を出力する機能を持つ
ている。すなわち自動調整を行う機能である。 またこれらの制御は複数のカラーカメラを制御
して、カラーカメラ間の自動調整の均一化を計る
ときは、各カメラ間のデイジタル映像信号の比較
やこれに基づく制御も行えることは明らかであ
る。 手動制御回路系５６は、制御回路系５５による
自動調整の開始あるいは停止、あるいは手動によ
つて各プロセス増幅器系を制御するため制御回路
系５５に対する指令を与えたりする。また、タイ
マなどを制御回路系５５や、手動制御回路系５６
にもつていれば自動調整をあらかじめ定められた
時間にスタートすることも可能である。 ５７−１は制御回路系５５の演算、判断結果に
基づき、各原色信号のプロセス増幅器系の必要な
制御回路にデイジタル制御信号を分配するカラー
カメラ制御出力インタフエース回路系である。た
とえばプロセス増幅器系の各補正回路に、それぞ
れ固有のアドレスを割り当てこのアドレスによつ
て、デイジタル制御信号を分配するものである。 ５７−ｎは複数台のカラーカメラを制御すると
きのｎ台目のカラーカメラに対するカラーカメラ
制御出力インタフエース回路系である。 ５８−１は制御回路系５５からカラーカメラ制
御出力インタフエース回路５７−１に対する制御
信号路５８−ｎは同じく制御回路５５からカラー
カメラ制御出力インタフエース回路５７−ｎに対
する制御信号路である。以上カラーカメラ制御出
力インタフエース回路５７−１〜５７−ｎまでの
機能が自動調整機能部分である。 次に、以上のように構成されたこの発明のカラ
ーテレビジヨンカメラの自動調整方式の動作につ
いて説明する。第４図に例示するようなテストチ
ヤートを撮像すれば、各点の反射率に対応した映
像信号を得ることができる。たとえば第４図で一
点鎖線DLで示す場所の一水平ラインの映像信号
は第５図のようになる。この第４図の６０はＡの
部分、６１〜７１はそれぞれ第４図の１〜１１に
対応する映像出力信号である。 たとえばＧチヤンネル信号は撮像管３５から得
られ、映像増幅器３７において所定のレベルまで
増幅され、かつ周波数補正も行われＡ／Ｄ変換器
３８に導入される。したがつてＡ／Ｄ変換器３８
はたとえば第５図に示すような映像信号をデイジ
タル信号に変換することができるし、このデイジ
タル映像信号はペデイスタルシユーテイング補正
回路３９〜ブランキング混合および出力回路４４
の各回路を経由して、映像出力４９，５０の出力
となる。 映像出力５０は自動調整のためのデイジタル信
号出力であり、自動調整機能部分はＧチヤンネル
と同様、Ｒ，Ｂの各チヤンネルのデイジタル映像
信号を検知できる。したがつて各チヤンネル間の
信号レベル差を検出できる。たとえば、第４図の
一点鎖線の部分の映像出力、すなわち第５図に示
す映像信号を各チヤンネルごと、デイジタル映像
信号として比較することができる。 このためＲ，Ｇ，Ｂ各チヤンネル間の映像利得
を一致させるためには、第５図の７１の部分に対
応するデイジタル映像信号のデイジタルデータが
３チヤンネル一致するように制御回路系５５が演
算や、判断を行い、Ｇチヤンネルに対しては、利
得調整回路および変調シエーデイング補正回路４
０の利得をコントロールすればよい。 Ｒ，Ｂチヤンネルに対しても同じ機能をもつ回
路に対し制御回路系５５が制御信号を送出すれば
よい。このときたとえばＧチヤンネルを基準とし
Ｒ，ＢをＧに対して一致させる方式が従来のアナ
ログ方式では用いられており、この発明において
も同様の方法をとつてもよいことは明らかであ
る。 すなわちＡ／Ｄ変換後のデイジタル映像信号に
対し本線出力と自動調整用出力にわかれる前に利
得制御を行えば、本線出力と自動調整回路が検知
する映像レベルを全く等しくすることができ、ア
ナログ映像出力方式のカラーカメラに対し自動調
整を行う従来方式の欠点が一掃できる。 上記は利得制御を例に説明したが、他の制御項
目に対しても同じことがいえる。 また、これらの制御項目の制御は以下の方法で
行える。デイジタル映像信号の利得制御は、デイ
ジタルの掛け算器によつて行うことができる。す
なわちデイジタル映像信号と、これの利得制御の
ためのデイジタル制御信号の掛け算を行えばよ
い。 また、変調シエーデイングは画面上の位置によ
つて映像利得を変化させることであるから、映像
利得制御を垂直、水平同期パルスによつて決定さ
れる画面上の位置にしたがつて制御すればよい。 ペデスタルコントロールやプリブランキングコ
ントロールはある一定値のデイジタル信号を、デ
イジタル映像信号に加減算することで行える。ま
たペデスタルシエーデイング補正は画面上の位置
によつてペデスタルコントロールを変化させるこ
とであるから垂直、水平同期パルスによつて決定
される画面上の位置にしたがつてペデスタルコン
トロールを変化させればよい。 リニヤクリツパや、ホワイトクリツプはデイジ
タル映像信号をデイジタルコンパレータに導入
し、大小関係を判断すれば容易に処理できる。 カラーカメラのガンマ補正は第６図に示すよう
な入力と出力の関係を得ることである。アナログ
方式では、入力をE_i、出力をE_p、ガンマ補正値γ
とすると、E_p＝（E_io）〓なる関係式を保つ曲線に近
似させた特性曲線をダイオードなどの非線形性を
用いて実施している（γ≒0.45が通常用いられ
る。 デイジタル映像でこの補正を実現するためには
入力デイジタル信号をアドレス情報とし、このア
ドレスによつて選択されるメモリの内容が出力の
デイジタル映像レベルとなるようなメモリ装置に
よつて行うことが提案されている。 このアドレスに対するメモリ−内容を自動調整
回路の制御に基づき、書きかえれば、ガンマ補正
の特性曲線を調整できる。ニー補正は映像レベル
の白レベル部分の圧縮を行うことであるからガン
マ補正と同様な手法でデイジタル映像信号に対し
行うことができる。 このように、デイジタル映像信号に対する掛け
算（利得調整手法）、加減算（ペデスタル補正の
手法）、ガンマ補正、ニー補正（入力に対する非
線形の出力を得る手法）はすでに知られている。
すなわち、デイジタル映像信号にこれらの手法を
用い、自動調整回路からのデイジタル制御信号を
加え各補正を行うことができる。 これらの各手法を用いれば第３図に示す各補正
以外にも、同様に自動調整回路がデイジタル映像
信号に対し自動調整を行い得ることが理解でき
る。 また以上の自動調整に必要な映像の情報として
は、たとえば第５図に示すような映像信号を得れ
ば、画面上の位置は、水平、垂直同期パルスから
知ることができるし、テストチヤート３１がたと
えば第４図に示すようなものに規定されていれば
映像信号のレベルからも画面上の位置はある程度
判断できる。これをデイジタル映像信号に変換
後、たとえば６１，６６，７１の三点を各原色間
で比較すれば、利得、ガンマ、フレヤ補正の自動
調整が可能である。従来はこの３点に注目して手
動で調整している。 ペデスタルの自動調整は、撮像管の外光による
入射光をしや断して行う。ペデスタルシエーデイ
ングや、プリブランキング補正も同じである。ま
た、ホワイトクリツプや、ニー補正は一時的に、
ニー補正回路前、ホワイトクリツプ回路前で映像
利得を上げたり、あるいは、レンズの絞りを開く
ことで調整できる。 以上から明らかなように、Ａ／Ｄ変換を映像信
号が本線用出力および自動調整用出力として供給
される前の映像信号に対して行い、このＡ／Ｄ変
換後のデイジタル映像信号に対して自動調整回路
からの制御信号を与えることによつて映像レベル
の自動調整を行うようにしたので以下に列挙する
ごとき特徴を有する。 (1) 映像信号が従来方式と異り本線出力と、自動
調整回路用出力にわかれる前にＡ／Ｄ変換され
かつ自動調整のための映像制御がＡ／Ｄ変換後
に行われているので、自動調整回路が検知する
映像信号は本線用の映像出力信号と全く同一で
ある。したがつて自動調整回路が各原色間のレ
ベル合わせを行えば、本線出力の映像信号のレ
ベルも自動調整回路の行つたレベル合せの精度
と全く一致する。従来方式はこの点において前
述のように多くの不安定要素や不確定要素があ
つた。 (2) デイジタル映像信号で本線出力と自動調整回
路に対し映像信号を供給するので、ケーブル損
失のバラツキや入出力回路の素子バラツキによ
つて生じる本線出力と自動調整回路入力間にレ
ベル差が生じることはない。また従来方式のよ
うにこれらのバラツキの要素の経時変動や温度
変動による影響が生じない。 (3) 他のカラーカメラ間の映像レベル合せについ
て(1)と同様のことがいえるので、複数のカラー
カメラ間の同一原色信号を正確に調整でき、カ
ラーカメラ間の画質の均一化が従来方式よりす
ぐれている。また複数のカラーカメラ間の各原
色信号本線出力と自動調整回路入力間の安定性
も(2)と同様である。 (4) 以上の結果、単数または複数のカラーカメラ
の自動調整結果が従来方式に対し、安定度と正
確さにおいてすぐれており、自動調整回路入力
と本線出力の間の複雑なレベル合わせの調整を
要しない。 (5) Ａ／Ｄ変換後のデイジタル映像信号に対して
各制御を行うので、従来のＤ／Ａ変換器や被制
御系である映像回路（たとえば、利得調整回路
やペデスタルコントロール回路）の経時変化や
周囲条件の変化によるドリフトが生じない。 したがつて、自動調整後の不安定要素を著しく
軽減できるので、自動調整後の変動が従来方式に
比較して著しく少なくなる。このためカラーカメ
ラウオーミングアツプ時間を短縮できるし、自動
調整後の再自動調整の必要が著しく軽減できる。
これは従来自動調整による調整時間短縮がなされ
てもウオーミングアツプ時間の短縮が困難であつ
たために生じる経費負担を軽くできるし、自動調
整による調整時間短縮をより効果的にすることを
意味する。 この発明によれば前述の(1)〜(5)に示すような利
点が生じる。またこの説明においては、本線出力
と自動調整回路に入力されるデイジタル信号が全
く同一として説明したが本線出力と自動調整回路
入力のデイジタル映像信号のビツト数が同一でな
いときも(1)〜(5)に示す利点が同様に得られる。 すなわち本線出力をたとえば８ビツトのデイジ
タル信号とし、自動調整回路のデイジタル映像信
号を10ビツトとすれば（この時映像信号はプロセ
ス増幅器系で、10ビツトまたはそれ以上のビツト
数のデイジタルデータとして扱われる）、自動調
整回路は本線出力よりも高い精度でデイジタル映
像信号を検知できるので、本線出力のデイジタル
映像信号はより高い精度で調整されることにな
る。 また、自動調整回路入力と本線出力のデイジタ
ル映像信号の形式の違いがあつても（たとえば前
者が自然２進数コード、後者がグレーコードによ
るデイジタル信号）これらのデイジタル信号間に
は一定の変換規則が存在するので、やはり前述(1)
〜(5)の利点が得られる。 さらに、上記説明によればＡ／Ｄ変換後に被制
御信号であるデイジタル映像信号を制御している
が、Ａ／Ｄ変換前に、アナログ映像信号に対して
制御を行つても（たとえば映像出力にあまり変動
を生じさせないような調整項目、すなわち光学系
のフレヤを電気的に補正するフレヤ補正回路、マ
スタ利得調整回路）、安定度の劣化をほとんど生
じない制御項目に対しては、やはり前述(1)〜(5)に
示す利点が生じる。 第３図によれば被制御カラーカメラは、単数ま
たは複数であり、これらカラーカメラを１台の自
動調整回路がコントロールしている。これをたと
えば単数または複数のカラーカメラをコントロー
ルする自動調整回路が、他の同様な自動調整回路
との間で、何らかの通信手段を用いてカラーカメ
ラの調整のためのデータを一方的にあるいは相互
に伝達できれば、やはり複数のカラーカメラの自
動調整において前述(1)〜(5)のような利点が生じる
ことは明らかである。 また、第３図においては、各原色ごとに撮像管
をもつカラーカメラで例示したが、単管式や、２
管式カラーカメラにおいて撮像管出力の信号から
各原色信号を分離する手段を有するカラーカメラ
の分離後の各原色信号に対し、同様な手法を用い
てもやはり同一の効果が得られる。また撮像管の
代りに半導体による撮像デバイスを用いても同様
であることはいうまでもない。 第３図においては、自動調整回路用出力と、本
線用出力とが分離後、本線出力に対し何らの処理
もされていないが、一部処理を分離後に行うこと
も可能である。すなわちブランキング信号の混合
や、自動調整回路が検知するデイジタル映像信号
によつて、本線用出力と自動調整用出力に分離後
の本線出力用デイジタル映像信号のデイジタルデ
ータを正確にコントロールできるような項目、た
とえば、ホワイトクリツプなどは分離後のデイジ
タル映像に対して行うこともできる。つまり100
％レベルの映像のデイジタルデータが決定されて
いれば、ホワイトクリツプレベルたとえば110％
などは、デイジタルデータとして特定することが
できる。このデータに基づいて、前述のように分
離後の本線デイジタル映像信号のホワイトクリツ
プ回路を制御すれば各原色信号のホワイトクリツ
プレベルは全く同一のデイジタルデータで統一さ
れるので(1)〜(5)の利点が生じる。） 以上詳述したように、この発明のカラーテレビ
ジヨンカメラの自動調整方式によれば、Ａ／Ｄ変
換を映像信号が本線用出力および自動調整用出力
として供給される前の映像信号に対して行うの
で、自動調整回路からの制御信号を与えることに
よつて各原色間のレベル合わせを行えば、本線出
力の映像信号のレベルも自動調整回路の行つたレ
ベル合わせの精度と全く一致するとともに、ケー
ブル損失のバラツキや入出力回路の素子バラツキ
によつて生じる本線出力と自動調整回路入力間に
レベル差が生じることはない。 また、複数のカラーカメラ間の同一原色信号を
正確に調整でき、カラーカメラ間の画質の均一化
がすぐれているとともに、複数のカラーカメラ間
の各原色信号本線出力と自動調整回路入力間の安
定性もよくなる。 さらに、映像回路の経時変化や周囲条件の変化
によるドリフト差が生じなくなり、自動調整後の
不安定要素を著しく軽減できるなどのすぐれた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＲ，Ｇ，Ｂの映像出力方式のブ
ロツク図、第２図は従来の複数台のカメラの自動
調整回路を示す回路図、第３図はこの発明のカラ
ーテレビジヨンカメラの自動調整方式の一実施例
のブロツク図、第４図は同上カラーテレビジヨン
カメラの自動調整方式に適用される調整用チヤー
トを示す図、第５図は第４図の調整用チヤートに
おける一点鎖線の部分の映像信号を示す図、第６
図は同上カラーテレビジヨンカメラの自動調整方
式における入力映像レベル出力映像レベルの特性
図である。 ３１……テストチヤート、３２……レンズ、３
３……分解光学系、３４〜３６……撮像管、３７
……映像増幅回路系、３８……Ａ／Ｄ変換器、３
９……ペデイスタルシユーテイング補正回路、４
０……利得調整回路および変調シエーデイング補
正回路、４１……ペデイスタルコントロール回
路、４２……カンマー補正およびニー補正回路、
４３……ホワイトクリツプおよびブラツククリツ
プ回路、４４……ブランキング混合および出力回
路、４５，４６……プロセス増幅器系、５３−１
〜５３−ｎ……映像入力選択回路、５４……カラ
ーカメラ選択回路、５５……制御回路系、５６…
…手動制御回路系、５７−１〜５７−ｎ……カラ
ーカメラ制御出力インタフエース回路系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入射光に応じて映像の各原色アナログ映像信
   号を出力する撮像手段と、この撮像手段の各出力
   信号をそれぞれデイジタル映像信号に変換するア
   ナログ・デイジタル変換手段と、前記撮像手段の
   白バランス調整を行なうための複数の調整手段か
   ら構成され、前記アナログ・デジタル変換手段か
   らの各デイジタル映像信号をデイジタル制御信号
   に基づいて前記複数の調整手段により演算処理を
   行なうプロセス増幅手段と、この手段からのデイ
   ジタル調整データを予め与えられる白バランス調
   整用基準データと比較演算しその演算結果を前記
   デイジタル制御信号として前記プロセス増幅手段
   に供給する制御手段とを具備するカラーテレビジ
   ヨンカメラの自動調整方式。