JPH0552708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は撮像管、撮像素子等の撮像部から得
られる黒信号を所定のレベルに自動的に設定する
黒レベルの自動設定回路に関する。

背景技術とその問題点 ３管式のテレビカメラなどでは各撮像管の黒レ
ベルが所定レベルにあるように黒レベル設定回路
を設けて、そのレベルを調整している。

第１図はその一例を示す黒レベル設定回路の従
来例を示すものであつて、１Ｒは赤の原色信号Ｒ
を得る撮像管で、その前面にはシヤツター２が設
けられる。３はバイアスライトである。シヤツタ
ー２が閉じたときには撮像管１Ｒより黒信号が得
られ、これはプリアンプ４を介して黒信号キヤン
セル回路として動作する合成器５に供給されて、
キヤンセル信号と合成される。６はキヤンセル信
号の形成手段である。

７はゲインコントロール回路で、被写体が光量
不足であるときに、端子７ａに供給される制御信
号で、そのゲインがＮ倍されるようになされてい
る。８は白バランス調整用のゲインコントロール
回路、９はペデスタルクランプ（黒レベルクラン
プ）回路で、そのレベルは端子９ａに供給される
制御信号でコントロールされる。

また、１１はプロセスアンプで、これは周知の
ように非線形特性のγ補正回路、白クリツプ回路
などで構成される。プロセス処理された信号はエ
ンコーダ１２で所定の撮像信号に変換される。

さて、この従来回路では、シヤツター２を閉じ
たときに得られる黒信号（電流）i_d（第２図Ａ）
をキヤンセルするようにキヤンセル信号（電流）
i_cが供給されるものであるが、黒信号i_d（第２図
Ａ）は暗電流の相違、バイアス光量の経時、経年
変化などによる変動などのため、常時一定の値で
はない。黒レベル設定操作毎に異なる場合が多
い。

このため、従来のようにキヤンセル信号i_cを固
定にしておくと、黒信号をキヤンセルできる場合
とそうでない場合があり、カメラのビデオ出力の
黒レベルが安定しない。特に３管式などのように
多管式のものでは各撮像管から得られる黒信号の
レベルにばらつきがあると、黒の色バランスがず
れてしまう。

また、低照度時カメラの感度を上げるためゲイ
ンコントロール回路７のゲインをアツプすると、
黒レベルのばらつきがすこしあつても黒バランス
のずれが目立つてしまう。

さらに、ビデオ信号は非線形のプロセスアンプ
１１を通過するものでこのアンプ系に温度ドリフ
トなどがあつてDCオフセツトが生じているよう
なときには、i_d＝i_cであつても黒レベルのドリフ
トとなつてしまう。

発明の目的 そこで、この発明では黒レベル設定の安定化
と、温度ドリフト等により影響を除去した黒レベ
ルの自動設定回路を提案するものである。

発明の概要 そのため、この発明では、外光を遮断したとき
に撮像部より得られる黒信号をプリアンプを介し
て黒信号キヤンセル回路に供給し、その出力信号
をゲインコントロールアンプ及びプロセスアンプ
に供給し、そしてこのプロセスアンプより出力さ
れた信号のうち、ゲインコントロールアンプを第
１のゲインに設定したとき得られる第１の信号
と、第２のゲインに設定したときに得られる第２
の信号を夫々検出し、その差信号より形成された
信号を上記黒信号キヤンセル回路にフイードバツ
クしてプロセスアンプより所定値に設定された黒
レベルをもつ黒信号が得られるようにしたもので
ある。

実施例 続いて、この発明に係る黒レベルの自動設定回
路の一例を第３図を参照して詳細に説明する。

第３図はこの発明に係る黒レベルの自動設定回
路の一例を示すもので、２０が黒レベル自動設定
回路を示す。この発明では、プロセスアンプ１１
の出力がサンプリングホールド回路２１に供給さ
れて水平周期の所定期間の黒信号がサンプリング
され、サンプリング出力はアンプ２２を介して信
号演算回路２３に供給され、その演算出力結果に
より、キヤンセル信号（電流）i_cのレベルを制御
するため、後述するアツテネータ３７に供給さ
れ、この回路で調整させたキヤンセル信号i_cがキ
ヤンセル回路５に供給されるものである。

信号演算回路２３として、この例ではマイクロ
コンピユータ（以下マイコンという）３０を使用
した場合である。従つて、まずアンプ２２の出力
はＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換はマイコン３０
のCPUを利用して行われる。そのため、電圧比
較器２４とＤ／Ａ変換器２５とが設けられ、プロ
グラムによりマイコン３０のレジスタを逐次比較
形Ａ／Ｄ変換器におけるビツト毎の比較レジスタ
の如く動作させることにより、入力に対応したデ
ジタルデータが形成される。

マイコン３０は第４図のようにCPUU３２、
RAM３３、ROM３４及びＩ／Ｏポート３５で
構成され、この例では上述のＡ／Ｄ変換出力は
RAM３３にストアーされるようになされてい
る。

黒レベル設定時は、マイコン３０からの指令信
号でシヤツター２が閉じられると共に、ゲインコ
ントロール回路７のゲインが第１のゲイン（この
例では0dB）にコントロールされ、これがペデス
タル調整されたのち、プロセスアンプ１１に供給
される。そのときに得られるプロセスアンプ１１
の出力（i_d−i_c）Ａ＋Ｋ〕（ただし、Ｋはペデスタ
ルクランプ回路９において設定されたDCレベル
で、このＫの値により画面全体の明るさがコント
ロールされる。またここでＡは白バランス調整用
のゲインコントロール回路８の利得及びプロセス
アンプ１１の総合利得とする。）がＡ／Ｄ変換さ
れてRAM３３の所定番地にストアーされる。

次に、マイコン３０からの指令信号でゲインコ
ントロール回路７のゲインが第２のゲインをＮと
し（例えばＮ＝３）このＮをゲインアツプし、そ
のときに得られるプロセスアンプ１１の出力
｛（i_d＝i_c）NA＋Ｋ｝がＡ／Ｄ変換されて、同じ
くRAM３３の所定番地にストアーされると共
に、（i_d−i_c）｛（NA＋Ｋ）−（Ａ＋Ｋ）｝＝Ｘなる演
算処理が行われる。

一方、３７はアツテネータで、これによつて演
算処理出力Ｘを１／（Ｎ−１）倍に減衰させるこ
とによつて、減衰後の出力Ａ（i_d−i_c）が最終的な
キヤンセル信号としスイツチ３８を介してキヤン
セル回路５に供給される。よつて、キヤンセル信
号のレベルはＡ（i_d−i_c）となつて、キヤンセル回
路５にフイードバツクされ、黒信号はキヤンセル
されてプロセスアンプ１１の出力はペデスタルク
ランプレベルＫのみとなる。従つて、ゲインコン
トロール回路７を第１のゲインに戻した場合でも
プロセスアンプ１１の出力はペデスタルクランプ
レベルＫである。

なお、１度のキヤンセル操作で完全にキヤンセ
ルされない場合には、マイコン３０からの指令で
同様の操作が自動的に繰り返えされ、Ｘが所定値
ｋより小さくなつたとき、黒レベル調整が終了す
る。

本願では上述したように構成されているのでホ
ワイトバランス用のゲインコントロール回路８の
ゲインが調整のために変動したり、あるいはプロ
セスアンプ１１が温度等の影響でそのゲインに変
動があつたとしても、それらを全て吸収し得るも
のとなる。

以上のように、第１のゲインのときの黒レベル
と、第２のゲインのときの黒レベルの差からキヤ
ンセル信号を形成したので、暗電流やバイアスラ
イトの光量が変化しても、黒信号i_dを常にキヤン
セルすることができ黒レベルが安定する。従つ
て、プロセスアンプ１１からはマスターペデスタ
ルレベルがペデスタルクランプレベルＫに設定さ
れた信号を得ることができる。

また、プロセスアンプ１１等に温度ドリフトが
あつても、この温度ドリフト分を見込んでキヤン
セル信号i_cが形成されるため、温度ドリフトによ
つて黒レベルが変動することもない。

なお、上述したように、第１と第２のゲインに
切換えて得た夫々のデータからキヤンセル信号i_c
を形成するものではなく、第１のゲインに切換え
られたときのプロセスアンプ１１の出力（Ａ＋
Ｋ）から直ちにキヤンセル信号i_cを形成すること
も考えられる。しかし、こうするとキヤンセル信
号i_cは−（Ａ＋Ｋ）となるから、回路９で設定し
たペデスタルレベルＫまでもキヤンセルするよう
になつてしまうので、黒レベル設定手段としては
好ましくない。

また、上述の実施例では、Ｒの撮像部１Ｒに対
する黒レベル設定についてのべたが、Ｇ及びＢの
撮像管（図示せず）についても同様な手法を用い
て黒レベルの設定が行われる。この場合、黒レベ
ルの自動設定回路２０については共通に使用する
ことができるので、マイコン３０による一括制御
が可能である。

なお、上述した実施例ではマイコン３０を用い
て演算処理した例について述べたが、第１、第２
のゲインのときの各出力レベルをデジタルもしく
はアナログ的に検出する検出回路を設けると共
に、夫々の出力から上述したキヤンセル信号i_cに
相当する信号を演算する演算回路を設けるように
して黒レベルの設定を行つてもよい。

発明の効果 以上説明したように、この発明では暗電流、バ
イアスライトの光量あるいはプロセスアンプ１１
に至るまでの回路系にドリフトがあつても、常に
所定の黒レベルに設定することができる。そのた
め、多管式のものに適用しても黒の色バランスが
ずれるようなことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は黒レベル設定回路の従来例を示すブロ
ツク図、第２図はその動作説明に供する波形図、
第３図はこの発明に係る黒レベル自動設定回路の
一例を示すブロツク図、第４図はマイクロコンピ
ユータの一例を示すブロツク図である。 １Ｒは撮像管、４はプリアンプ、５はキヤンセ
ル回路、７はゲインコントロール回路、８は白バ
ランス用ゲインコントロール回路、９はペデスタ
ルクランプ回路、１１はプロセスアンプ、２０は
黒レベルの自動設定回路、２３は信号演算回路、
３０はマイクロコンピユータ、３７はアツテネー
タである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外光を遮断したときに撮像部より得られる黒
   信号がプリアンプを介して黒信号キヤンセル回路
   に供給されると共に、その出力信号がゲインコン
   トロールアンプ及びプロセスアンプ、に供給さ
   れ、このプロセスアンプより出力された信号のう
   ち、上記ゲインコントロールアンプを第１のゲイ
   ンに設定したときに得られる第１の信号と、第２
   のゲインに設定したときに得られる第２の信号が
   夫々検出され、その差信号より形成された信号が
   上記黒信号キヤンセル回路にフイードバツクされ
   て、上記プロセスアンプより所定値に設定された
   黒レベルをもつ黒信号が得られるようになされた
   黒レベルの自動設定回路。