JPS58154971A - テレビジヨン撮像装置 - 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】 本発明は、いわゆるコメント・テール防止形（ａｎｔｉ
−ｏｏｍｅｔ　ｔａｉｌ　）増幅器を有する撮像管に使
用するに好適な前置増幅器を備え、該前置増幅器が少な
くともトランジスタの制御電極および抵抗の端子に接続
する入力端子と、撮像管から直流結線を介して前置増幅
器の入力端子へ供給された画像信号を増幅した画像信号
を送出する出力端子とを有するテレビジョン撮像装置に
関するものである。

前置増幅器を備えるこの種撮像装置は刊行物”Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓＭｐ’ｒｇ’　、　Ｊｕｌｙ
１９７８９　ｇ　５４７〜５５１頁における論文に記載
されているｂこの既知の撮像装置では、絶縁ゲート電極
を有するトランジスタを撮像管の近くに配置し、絶縁ゲ
ーＦ電極を制御電極を介して撮像管に接続する。第１前
置増幅段を構成するこのトランジスタのドレイン即ち出
力電極および隣接配置する前記抵抗を、多芯ケーブルを
介し直流結線によって遠隔の第２前置増幅段に接続して
いる。この第２前置増幅段は５０Ｖの如き高い電源電圧
に好適なトランジスタを備えている。

上述した既知の前置増幅器では高い電源電圧５０Ｖを使
用して、入力信号において生じる大ききい信号電流ピー
クを処理できるようにしている。

かかる信号電流ピークはライン・ブランキング期間の初
めの部分に際して生じ、コメント・テール防止形電子銃
を有する撮像管に関連している。かかる信号電流ピーク
はコメント・テール防止形電子銃に固有のものであり、
これを回避することはできない。力）かる信号電流ピー
クに起因して前置増幅器がその信号範囲の限界において
飽和状態になるのを防止するため電源電圧に対する前置
増幅器の定格を過大に設計している（６０ｖに対する定
格として）。前置増幅器の出力端子における画像信号が
入力端子におけるＯｎムから例えば２１００　ｎＡ會で
の信号電流に対応するＯｍＶから例えば８００ｍＶにわ
たる通常の範囲を有する場合、例えば５０声ムまでの電
流ピークが生じる。上述した高い電源電圧を使用した場
合、前置増幅器の飽和は起らなくなる。

本発明の目的は、電源電圧につき過大な定格を必要とし
ない前置増幅器を備えるテレビジョン撮像装置を提供す
るにある。本発明のテレビジョン撮像装置は、前置増幅
器の入力端子をダイオードを介して基準電圧供給端子に
接続し、該ダイオードをライン走査期間に際して非導通
状態ならしめ、かつ前記電子銃によって発生するピーク
電流が生じるライン・ブランキング期間の部分に際して
導通状態ならしめる構成としたことを特徴とする。

その場合ダイオードによって生ずる前置増幅器の入力端
子におけるキャパシタンスの増大を許容できるようにす
る必要があり、従って本発明の実施例では、ダイオード
を１ｐＦより小さいキャパシタンスを有する形式のもの
とすることを特徴とする。

ダイオードがライン走査期間に導通を開始する可能性を
除去し、かつライン・ブランキング期間における電流ピ
ークに際し前置増幅器の入力端子に存在するキャパシタ
ンスが許容できない高電圧に充電される可能性を除去す
るため本発明の実施例ではダイオードを、閾電圧を有し
、かつ導通状態において１０分の数ボルト程度のアノー
ドおよびカソード間電圧降下を有する形式のものとする
ことを特徴とする。

小さいキャパシタンス並に小さいアノードおよびダイオ
ード間電圧降下を有するダイオードを合体する前置増幅
器を備える本発明のテレビジョン撮像装置の実施例では
、ダイオードをショットキー・バリア・ダイオードの形
態とすることを特徴とする。

図面につき本発明を説明する。

図面における数字１はいわゆるコメント・テール防止形
電子銃ム０〒を備える撮像管を示す。電子銃ム０テのカ
ソードは図示しない態様で撮像管ｌの端子８に接続し、
この端子２には直流電源８から食電圧−４１Ｉｖを印加
し、直流電源８の正端子は接地する。撮像管ｌの端子４
は、撮像管ｌ内において透明導電性信号電極６および半
導体層７で構成したターゲット・プレート電極６に接続
する。

電子銃ムＯテの目的は、図示しない手段によって集束さ
れかつ走査期間およびブランキング（帰線消去）期間と
共にラインおよびフィールド順次方式で半導体層テを走
査する電子ビーム８を発生することである。かかる電子
ビームによる走査によって端子鴫に（画像）信号電流Ｐ
Ｉが流れ、図面にはこの信号電流の変化例を時間の関数
として示しである。図面の信号電流ＰＩにおいてＴＨ８
はライン走査ｌ１間を示し、ＴＨＥはライン・ブランキ
ング期間を示す。〒ＨＢＩおよびＴＨＥ２はライン・ブ
ランキング期間’１’ＨＢのほぼ前早期間および後半期
間をそれぞれ示す。信号電流ＰＩの信号変化においてブ
ランキング後半期間ＴＨＢ２に際して信号電流はほぼＯ
Ａである。ブランキング前半期間ＴＨＢ１に際しては８
０μム程度までの値を有するピーク電流が生じる。走査
期間ＴＨ８＆：際してはＯＡから８００　ｎＡまで直線
的に変化する電流が生じ、ＯＡの電流はテレビジョンに
つき規定される如き黒レベルに関連するものと仮定し、
かつ８００ｎＡの電流はテレビジョン画像信号の白ピー
ク値に関連するものと仮定する。２１００　ｎＡの電流
変化は通常の画像信号範囲と関連する。

撮像管１の端子４に対する信号電流ＰＩは図面に示した
本発明の前置増幅器の実施例の入力端子９から供給する
。端子９および４の間には直流結線１０を設け、キャパ
シタンス０１１は大地に対する直流結線ＩＯおよびこれ
に接続した信号電極６の（寄生）キャパシタンスを表わ
すものとする。

本実施例では入力端子９は、例えば電界効果トランジス
タの形態とする電圧制御トランジスタ１ｚの制御電極と
して作動するゲート電極９と、抵抗１４の一方の端子１
８に接続する。抵抗１４の他方端子Ｉｌｓは同軸ケーブ
ル１７の一端１６に接続し、更に同軸ケーブル１７は他
端１８および接地した被覆を有する。トランジスタ１２
のソース電極Ｂは大地電位Ｏｖを有する接地端子１９に
接続する。）ランジスタ１２のドレイン電極ｄは同軸ナ
ーブル露ｌの一端８ｏに接続し、更ニ同軸ケーブルｍｌ
は他端ｚｚおよび接地した被覆を有する。

本発明では入力端子９をダイオード２４のカソードｓ８
に接続し、そのアノード２５は接地端子８６に接続する
。ダイオード８４の右側に示した電圧値ｖｄは導通状態
におけるダイオードｚ４のアノードｚＳおよびカソード
２８の間の電圧降下を示し、この電圧値ｖｄはダイオー
ド２４が導通状態になる前にカソード２８における電位
が負方向において越えなければならない閾値と考えるこ
とができる。例えば、８０μムの電流が流れ始めること
ができる場合または８０μムの電流が流れる場合電圧値
ｖｄは−ａ　ｏ　ｏ　ｍｖに等しい。更に、画像信号電
流ＰＩにおける０ムからａｏｏ　ｎＡまでの変化は大地
電位Ｏｖに対する入力端子９の一１ｍＶからの電位変化
に対応させることができる。

ダイオード２４の効果を説明する前に、まず前置増幅器
について詳細に説明する。図面において０２７はトラン
ジスタ１２のゲート電極りおよびソース電極Ｓの間に生
じる（寄生）キャパシタンスを示し、０２８は抵抗１４
の端子１８および１５の間に生じる（寄生）キャパシタ
ンスを示し、０２９はダイオード２４のアノード２５お
よびカソード２８の間に生じる（寄生）キャパシタンス
を示す。上述したところから明らかなかうに、キャパシ
タンス０１１，０２７，０２８．０２９は大地に対する
キャパシタンスを示し、これらキャパシタンスは相まっ
て入力端子９における大地に対するキャパシタンスを形
成する。

上述したテレビジョン撮像装置の実施例では、トランジ
スタ１２、抵抗１４およびダイオードｚ４を撮像管ｌの
近くに配設し、かつこれらＦランジスタ１２、抵抗１４
およびダイオードｚ４は前置増幅器の第１段（９−２６
）を構成する。同軸ケーブルｓ１の他端２２は電流制御
ｐｎｐ）ランジスタ８０の制御電極を構成するエミッタ
電極に接続する。）ランジスタ８０のベース電極は抵抗
ｓ１を介して接地し、かつ抵抗３２を介して図示しない
電源の＋１２ｖ端子に接続する。この図示しない電源の
他端子に接地するかまたは一１２Ｖを供給するようにす
る。トランジスタ３０のコレクタは抵抗３ａを介して図
示しない電源の一１２Ｖ端子に接続し、かつ抵抗８４を
介してｎｐｎ）ランシスタ８５のベース電極に接続する
。トランジ４り８ＩＩ＋のコレクタ電極は１１１ｊｊＡ
の＋１２Ｖ端子に接続し、かつその工之ツタは抵抗８ｆ
ｌを介して電源の一１２ｖｍ子に接ｍする。エミッタホ
ロワトランジスタ８Ｉｓのエミッタは増幅回路８７の入
力端子に接続する。増幅回路８７の構造の説明は省略す
るが、この増幅回路は、例えば、個別部品の形態のトラ
ンジスタまたは個別部品の形態の（差動）増幅器を備え
る。増幅回路８フの出力端子はｎｐｎ）ランジスタ１１
８のベース電極に接続し、このトランジスタは抵抗ａ９
と共に電源の＋ＩＪＶおよび−１２Ｖｍ子間でエミッタ
ホロワとして作動する。従って、図示の増幅回路（８０
−３９）が形成される。トランジスタ８８のエミッタ電
極は前置増幅器の出力端子４０に接続する。出力端子４
０には、入力端子９における信号電流ＰＩに関連する信
号電圧ＰＶが発生し、その変化例を時間の関数として示
しである。通常の画像信号の範囲では信号電圧ＰＶはＯ
ｖにおける黒レベルから＋６００　ｍＶの白ピーク値ま
で変化する。増幅回路（８０−８９）が飽和状態の場合
ブランキング期間ＴＨＢにおける信号電流ＰＩのピーク
電流により、信号電圧Ｐｖにおいて約＋１０ｖに至るピ
ーク電圧が生じ、然る後、本発明によって設けたダイオ
ード８４のためブランキング後半期間にＯｖの黒レベル
が生じる。

この黒レベルは出力端子４０に接続した入力端子を有す
る信号クランプ回路４１によって得られる。

ブランキング後半期間τＨＢｇにおいてパルスを有する
ライン周期クランプ電圧Ｈ（３７を端子４１ｒｔ介して
信号クランプ回路４１の他の入力端子に供給する０信号
クランプ回路４１の出力端子は同軸ケーブル１１の他端
Ｂｇおよびトランジスタ８０のエミッタ電極に接続する
。信号クランプ回路４１には大地電位Ｏｖが基準電位と
して存在し、信号電圧ＰＶにおいて黒レベルをブランキ
ング後半Ｑｌ’１ｌｌＴＨＢｌにＯｖにする電流をトラ
ンジスタａＯおよびＩｓに供給するようにする。この目
的のためには、その瞬時以前に、信号電流ＰＩにおいて
ブランキング前半期間ＴＨＢ１におけるピーク電流の影
響が充分除来されるようにすることが必要であり、本発
明ではこれをダイオード２４によって達成する。

出力端子４０は抵抗４Ｂおよびこれと直列接続した可変
コンデンサ４４を介して接地する。抵抗４８およびコン
デンサ４４の共通接続点は同軸ケーブル１７の他端１８
に接続する。抵抗４８およびケーブル１７の抵抗値を抵
抗１４の抵抗値に対し無視できる程度に小さく選定した
場合、信号電流ＰＩにおける５ｏｏｎムの電流値に対し
信号電圧ＰＶの電圧値は６００　ｍｖになり、従って抵
抗１４の抵抗値はＢＭΩにする。入力端子９＆：おける
この状態において電圧変化を１ｍｖから開始すると、前
置増幅器に対し利得係数６００が得られる。可変コンデ
ンサ４４は抵抗１４における寄生キャパシタンス０２８
を補正するために設ける。従って、図示の回路には第２
前置増幅段（８０−４４）を備える。

ダイオニド２４を使用したことによる効果を説明するた
め、まずダイオード２４の存在しない状態における信号
電流ＰＩおよび信号電圧ＰＶの変化を考察する。実際上
、ブランキング前半期間ＴＨＢ１は例えば５．６μ秒に
等しく、この期間ＴＨＢｌ後、優勢なピーク電流（８０
μＡ）によって飽和状態へ駆動されている前置増幅器を
、ブランキング後半期間におけるクランプ信号電圧ＨＣ
ｖのパルスが生ずる以前に約０．６〜０．７μ秒以内に
復旧させる必要がある。前置増幅器が作動限界状態とな
る瞬時には２ＭΩの抵抗１４の両端子間に＋ＩＯＶの電
圧が生じ、従ってこの抵抗１４に６μムの電流が流れる
。

ダイオード２４が存在しない場合入力端子９におけるキ
ャパシタンスはキャパシタンス０１１゜Ｑ　ｌ　７　ｔ
　Ｏｌ　８の和によって決まり、実際上この和は例えば
８　ＰＦに等しい。このｓ　ｐｙの和キャノぜシタンス
は、ブランキング前半期間ＴＨＢ１の５．６μ秒に際し
８０声ムから抵抗１４を流れる６μＡを差し引いた電流
によって充電される。和キャノくシタンＸ０−０１１４
０！？＋（１２８＝８ｐ７（７）両端間の電圧Ｕは電流
１−ｆ６μムと共に時間ｔ＝ＴＨＢ１＝６．６μ秒後に
は直線近似による関係式Ｕ零〜１に従って約ｓｉＶに減
少する。撮像管ｌの電子銃五〇Ｔのカソードを直流電源
８の一４５Ｖ端子に接続することにより％　”　４５　
Ｖの電圧減少だけ生ゼしめることができる。ピーク電流
に後続して和キャノぐシタンスしｌｐｌが一４６Ｖの負
電圧Ｕから抵抗１４を流れる電流１＝５μムを介して放
電し、直線近似による関係式ｔ＝ＵｉＯに従って放電時
間は７２μ秒となる。この時間はライン期間（’１’Ｈ
ｓ＋ＴＨＢ、これは例えば約６４μ秒）より長く、従っ
て前置増幅器は飽和状態になった後この状態に留る。

１２Ｖの電源電圧を使用した場合にかかる欠点が生じる
のを防止するためダイオード２４を設ける。

キャパシタンス０２９を呈するダイオード２４を設ける
ことにより入力端子９におけるキャパシタンスが増大し
、例えば０２９　＝　ｌ　ｐＦであれば和キャパシタン
スＣ＝０１１＋０２７＋０２８＋０１１９＝　９　ｐＦ
となる。入力端子９における電圧減少Ｕはブランキング
前半期間ＴＨＢ１におけるピーク電流に際しては導通状
態のダイオード２４のアノードおよびカソード間の電圧
降下の結果電圧ｖｄを越えて増大することはできない。

ダイオード２４は１００μムにおいてｖａ　＝　ａ　ｏ
　ｏ　ｍｖを有する形式のものとする。放電時間に対す
る直線近似による闘Ｕ、Ｏ− 係式１　＝　Ｔ（、−の場合１は抵抗１４を流れる電流
５μＡに等しい）′Ｄ）ら放電時間は０．５４μ秒にな
１１す る。この放電時間は許容期間０．６〜０．７μ秒以内で
ある。

ダイオード２４を使用することにより、前置増幅器に対
し例えば１２Ｖの如き低電圧電源の使用を可能ならしめ
ることを見出した。従って、上述した既知の前置増幅器
における如く５０Ｖ以上の高圧電源を使用する必要がな
くなる。

上述した所から明らかなように、可能な最小放電時間を
得るためには、ダイオード２４のキャパシタンス０１９
および導通状態におけるダイオードｓ４の電圧降下（Ｖ
ａ）を可能な最小値にすると有利である。

更にキャパシタンス０２９については、これによって生
ずる入力端子９におけるキャパシタンスの増大により信
号電圧Ｐｖに対する信号雑音比が劣化する。実際上、０
１９　＝　１１）Ｆの場合信号対雑音比の劣化は約０．
７（ｉＢであることを見出した。

キャパシタンス０１９−０．６ｐＦの場合信号雑音比の
劣化は約０．！１（ｉＢである。特殊な構造の前置増幅
器を除外して一般的に云えば、信号対雑音比をほぼ許容
し得る劣化軸囲内のものとするにはダイオードｚ４とし
て約１ｐ？より小さいキャパシタンス０８９を有する形
式のものを使用する必要がある。

ダイオード２４におけるアノード・カソード電圧降下お
よびｗ４％圧として上に述べた電圧値Ｖｄについて、電
圧降下としてはできるだけ小さくする必要があるが、閾
電圧としては、ライン走査期間ＴＨ８に当りダイオード
２４が導通できないように高くする必要がある。実際上
、入力端子９における通常の画像信号範囲の電圧変化は
通常約１乃至数ミリボルトなので、１０分の数ボルト（
例えば、０．２および０．７ｖの間）に等しい電圧Ｖｄ
で充分であることを見出した。

１ｐＦより小さいキャパシタンス０２９　オ、ｔヒ８５
０　ｍＶより小さい電圧値Ｖｄ　）Ｅ有するダイオード
２４としては、いわゆるショットキー・バリア・ダイオ
ードが実用上特に好適であり、キャパシタンスおよびア
ノード・カソード電圧降下が小さいことはショットキー
・バリア・ダイオードに固有の特性である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例の回路図である。 １・・・撮像管　　　　　　８・・・直流電源５・・・
ターゲット・プレート電極 ６・・・透明導電性信号電極 ７・・・半導体層　　　　　８・・・電子ビーム９・・
・前置増幅器の入力端子　ｌＯ・・・直流結線１７−・
同軸ケーブル　　２１・・・同軸ケーブル８フ・・・増
幅回路　　　　　４０・・・前置増幅器の出力端子４１
・・・信号クランプ回路 ＡＣ！・・・電子銃　　　　　ＴＨ８・・・ライン走査
期間ＴＨＢ・・・ライン・ブランキング期間ＴＨＢ１・
・・ライン・ブランキング期間の前半ＴＨＢ１．・・ラ
イン・ブランキング期間の後半ＰＩ・・・信号電流　　
　　Ｐｖ・・・信号電圧ＨＯｖ−・ライン局期クランプ
電圧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　いわゆるコメント・テール防止形電子銃を有する撮
   像管に使用するに好適な前置増幅器を備え、該前置増幅
   器が少なくともトランジスタの制御電極および抵抗の端
   子に接続する入力端子と、撮像管から直流結線を介して
   前置増幅器の入力端子へ供給された画像信号を増幅した
   画像信号を送出する出力端子とを有するテレビジョン撮
   像装置において、前置増幅器の入力端子をダイオードを
   介して基準電圧供給端子に接続し、該ダイオードをライ
   ン走査期間に際して非導通状態ならしめ、かつ前記電子
   銃によって発生するピーク電流が生じるライン・ブラン
   キング期間の部分に際して導通状態ならしめる構成とし
   たことを特徴とするテレビジョン撮像装置。 龜　ダイオードを１ｐＦより小さいキャパシタンスを有
   する形式のものとする特許請求の範囲第１項記載のテレ
   ビジョン撮像装置。 １　ダイオードを、閾電圧を有し、かつ導通状態におい
   て１０分の数ボルト程度のアノードおよびカソード間電
   圧降下を有する形式のものとする特許請求の範囲第１ま
   たは２項記載のテレビジ璽ン撮像装置。 表　ダイオードをショットキー・バリア・ダイオードの
   形膠とする特許請求の範囲第１．２または８項記載のテ
   レビジョン撮像装置。