JPS5823796B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は静止画像検索システムにおける撮像装置に関
する。

近時、マイクロフィルムやホログラムメモリを用いた静
止画像検索システムが注目されてきた。

特に文書を扱うドキュメント・ファイルは、特許清報、
図面管理、文献検索、事務文書等の管理などの分野で、
省力化、能率向上対策として注目されている。

このようなシステムの構成上の重要なポイントの１つは
、検索された画像をいかに撮像し、表示するかである。

一般に、静止画ファイルでは、端末のファイル占有時間
を短かくするために、パルス的な撮像が行なわれること
が多い。

すなわち、撮像の行なわれるのは瞬時的で、このとき得
た映像信号はフレームメモリに蓄えられる。

フレームメモリの内容は連続画として端末のモニタに供
給され表示される。

撮像を行なった撮像管は、撮像の後残像消去（空の読出
し）を行って次の撮像に備える。

ここで、撮像管の残像特性は重要であり、前に撮像した
画像が消去できない間は次の撮像には入れない。

撮像管の残像特性は、その撮像管の光導電膜の種類、タ
ーゲツト面の面積、負荷抵抗、ビーム特性などにより異
なるが、一般に高解像力用の大口径のものは例えばＩＴ
Ｖなどで使用される小口径のものより大きく、例えばビ
ジコン（Ｓｂ２Ｓ３）はブランビコン（ＰｂＯ）やカル
ニコン（ＣｄＳｅ）などよりもかなり大きいといわれて
いる。

残像特性を向上させるためにいくつかの方法が提案され
ている。

例えば、消去時のビーム量を読出し時のビーム量よりも
多くして充電電流を多く流すことにより残像特性の向上
を図る方法がある。

またこの方法で十分消去できない時には、外部からター
ゲツト面に一様な照明を行なって前の画像の影響をなく
した後、上述のようにビーム増量を行なって消去するこ
とにより残像特性を大幅に改善することができる。

しかしながら、後者の方法は前に撮像した画像の消去を
行なうだけで、後に外部から与えたバイアス光による残
像の影響を考慮しないという問題がある。

バイアス光による残像αが問題とならない程十分長い撮
像間隔で用いる場合においては、バイアス光が信号電流
に及ぼす影響はないと考えることができるが、撮像間隔
を短かくかつランダムに設定した場合には、バイアス光
による残像が残り、この残像成分の蓄積により信号電流
のバイアスが変化する。

このバイアス光による残像も使用する撮像管によっても
異なるが、例えばビジコンでは２〜３秒で１０〜２０％
程度残っているという測定結果がある。

したがって、例えば同じ画像を撮像した場合でも、撮像
間隔の長さにより輝度変化が生じ、非常に見にくい画像
となってしまうという欠点がある。

この発明は上記欠点を除き、撮像間隔の変化によって生
ずる信号の輝度変化を自動的に補正して良好な画像を得
ることのできる撮像装置を提供することを目的とする。

第１図は一般に使用されている撮像管の等何回路を示す
。

同図において、Ｃ′は光導電面の容量、Ｒ′は光の強弱
に応じて光電面の導電率の変化を示す抵抗、ＳＷ′は電
子ビーム走査による画素の切換を示すスイッチ、Ｒｂは
電子ビームのビーム抵抗、Ｒｉは負荷抵抗、ＥＢＢはバ
イアス源である。

いま、ターゲツト面に光が当ると、抵抗Ｒ′は小さくな
り、容量Ｃ′の両端の電位が下る。

次に電子ビーム走査によってスイッチＳＷ′が閉じると
抵抗Ｒｂを介して容量Ｃ′に充電電流が流れる。

この充電電流が端子Ｐ、Ｑから信号出力として取り出さ
れる。

このとき容量Ｃ′への充電電流が十分でないために、残
像が生じる。

すなわち残こでｔはスイッチＳＷ′が閉じている時間、
Ｒ“は回路の充電抵抗である。

画像の撮像が終了すると同時にターゲットに一様照明を
与え、容量Ｃ′を充分放電させると前の画像の成分は非
常に小さくなり、撮像面全体にわたり一様となる。

続いてスイッチＳＷ′ を閉じてに比例する。

また一様照明が十分でない場合でも、前の画像による残
像成分はバイアス光の影響により急速に小さくなる。

次に撮像間隔がランダムになった場合を第２図を用いて
説明する。

第２図は簡単のために一様照明によるバイアス光のみを
与えた場合を示した。

ランダムな間隔で時刻１１〜ｔ４にバイアス光が入射し
たときの信号電流波形が示されている。

実線はバイアス光が少ない場合、破線はバイアス光が十
分多い場合である。

また時刻ｔチル弓での信号電流は撮像時のバイアス光に
よる信号電流を表わす。

このように撮像時の信号電流は撮像間隔が長い場合には
０に近いが間隔が短かくなるに従って大きくなる。

実際には第２図に示すバイアス光による信号電流が（バ
イアス分）、画像による信号電流に重畳されるため、モ
ニタ上に表示すれば輝度変化となって表われる。

このバイアス分は一様照明光による残像すなわち容量Ｃ
′が十分に充電されないために生ずるものであるから、
このバイアス分を信号電流から差し引くことによって撮
像間隔によらず常に一定のバイアスレベルを得ることが
できる。

すなわち、この発明においては、撮像要求が生じたとき
に、そのときの撮像管から得られるビデオ信号を所定期
間積分する積分回路と、この積分信号を保持するサンプ
ルホールド回路とを設け、次に静止画像を撮像して得ら
れるビデオ信号のベデスクルレベルをこのサンプルホー
ルド回路の保持電圧によって自動的に補正するように構
成されている。

第３図はこの発明の一実施例を示す図である。

同図において、１は撮像管、２は偏向コイル、３はフェ
ースプレート、４は図示しない撮像すべき静止画をフェ
ースプレート３上に結像するためのレンズ、５は残像消
去用ランプ、６はランプ保持用のフランジ、１はランプ
駆動回路、８はビデオ信号を積分する積分回路、９は積
分回路８の積分出力を保持するサンプルホールド回路、
１０はビデオ信号を補正するクランプ回路、１１は制御
回路である。

なお、この撮像装置は走査線１０２４本、有効走査線９
９２本、水平走査速度６３．５μｓ（標準テレビジョン
方式と同じ）、インターレス１：１、フレーム周波数１
５．３Ｈｚであり、使用撮像管は２“のビジコンである
。

第４図はこの実施例の動作を示すタイミングチャートで
ある。

信号１００は垂直同期信号を示し、２つの垂直同期信号
の間を１フレームと呼ぶ。

信号１０１は撮像指令（リクエスト）信号を表わし、い
まリクエスト信号１０１は第１フレームで発生されてい
る。

このリクエスト信号１０１によって、次の第２フレーム
の期間だけゲートパルス１０２が制御回路１１から発生
される。

このゲートパルス１０２によって積分回路８は第２フレ
ームの期間だけビデオ信号を積分する。

次に制御回路１１は第３及び第４フレームの期間サンプ
ルパルス１０３をサンプルホールド回路９へ供給する。

このサンプルパルス１０３にヨッて指定された期間サン
プルホールド回路９は積分回路８の積分出力を保持する
。

この間、第３フレームでは制御回路１１が光照射信号を
出力する。

この光照射信号によってレンズ４の前面に配置された撮
像すべき静止画（図示せず）に光が照射され、この静止
画が電荷の形で撮像管１のターゲツト面上に蓄積される
。

このように第３フレームでは画像の蓄積が行なわれる。

なおこの第３フレームではビーム電流を波形１０５で示
すようにカットオフしておく。

しかる後第４フレームでビーム電流１０５をオンし正常
の読出し状態とすることにより、波形１０７で示すよう
に第４フレームの期間では撮像管１の蓄積画像が読み出
される。

読み出されたビデオ信号は、クランプ回路１０に供給さ
れる。

クランプ回路１０はサンプルホールド回路９からのベデ
スコントロール信号によって入力したビデオ信号のペデ
スタルレベルを制御する。

次の第５フレームから第１５フレームまでは残像消去動
作を行なう。

この間リクエスト不許可信号１０６が制御回路１１によ
り発生させる。

まず第５フレームの期間、ビーム電流１０５を再びカッ
トオフした状態で、ランプ点灯パルス１０８がランプ駆
動回路７へ供給される。

これによって残像消去用ランプ５は撮像管１のターゲツ
ト面をほぼ一様に照明する。

次に第６フレーム以降ビーム電流１０５を増量するとと
もにデフォーカスを行なうことによって消去動作を行な
う。

この消去動作の詳細は特願昭５２−９６１７０号明細書
に記載されている。

この実施例においては、リクエスト信号の最少間隔を１
５フレームと設定したため、残像消去期間は第６フレー
ム以降の９フレームである。

すなわち第１４フレームでビーム増量は完了し、ビーム
電流１０５は正常の読出し状態に戻る。

更に１フレーム後の第１５フレームの終りでリクエスト
不許可信号１０６がＬレベルとなり消去完了を指示する
とともに、次のリクエスト信号１０１を受は付は可能な
状態となる。

次のリクエスト信号に対しても上記と同様の動作が繰り
返される。

第５図はこの発明の一実施例における一具体的構成を示
す図である。

積分回路８はトランジスタＴ、スイッチＳＷ１ 、積分
用抵抗Ｒ１積分用コンデンサＣ１放電用抵抗ＲＤ及びス
イッチＳＷ２とからなり、通常はスイッチＳＷ１がオフ
状態、スイッチＳＷ２がオン状態となっている。

いまゲ−トパルス１０２が供給されるとスイッチＳＷ１
がオン状態、スイッチＳＷ２がオフ状態となる。

しかして、ビデオ信号はトランジスタＴ、スイッチＳＷ
１を介して積分用コンデンサＣを充電する。

この充電電圧がサンプルホールド回路９に保持されると
スイッチＳＷ２がオン状態に戻り積分用コンデンサＣの
電荷を放電する。

サンプルホールド回路９が保持した充電電圧はペデスク
ルコントロール信号としてクランプ回路１０へ供給され
るが、そのレベルは抵抗Ｒ１により調整するこｄ５でき
る。

次に第６図を用いてビデオ信号の補正方法を説明する。

ランプ点灯パルス１１０（これは第４図の信号１０８に
同じ）によってバイアス光信号は波形１１１で示すよう
に変化する。

すなわち、リクエスト信号の間隔に応じてランプ点灯パ
ルス１１０の間隔も異なり、このために時刻ｔ。

、ｔｌ。ｔ２における残留バイアス光電流の大きさが異
なっている。

したがって波形１１６で示すように撮像管１からのビデ
オ信号はこの残留バイアス光信号に重畳されている。

そこで、撮像を行なう１つ前のフレームでゲートパルス
１１２（これは第４図の信号１０２に同じ）を与えるこ
とによって、積分回路８がそのときの残留バイアス光信
号を積分する。

この積分波形を符号１１３で示す。

この積分の終了時に発生されるサンプルパルス１１４（
これは第４図の信号１０３に同じ）によってこの積分出
力がサンプルホールド回路９に保持されるこの保持電圧
を符号１１５で示す。

クランプ回路１０はビデオ信号１１６（補正前）からこ
の保持電圧を差シ、７引くことによって補正されたビテ
゛オ信号１１γを出力する。

以上のこの発明によればバイアス光によるペデスタルレ
ベルの変化を自動的に補正し常に一定のペデスタルレベ
ルからなるビデオ信号として取り出すことができる。

なお上記実施例においては、パルス的な撮像を例として
説明したが、これに限られないことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮像管の等何回路を示す図、第２図はバイアス
光の残像による信号電流の変化を示す図、第３図はこの
発明の一実施例を示す図、第４図はこの発明の一実施例
のタイミングチャート、第５図はこの発明の一実施例の
一具体的構成を示す図、第６図はこの発明の詳細な説明
するための図である。 １・・・・・・撮像管、５・・・・・・残像消去用ラン
プ、７・・・・・・ランプ駆動回路、８・・・・・・積
分回路、９・・・・・・サンプルホールド回路、１０・
・・・・・クランプ回路、１１・・・・・・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静止画像を撮像する撮像管と、この撮像管の残像を
   消去するために前記撮像管のターゲツト面をほぼ一様に
   照明する光源と、前記撮像管からの信号電流を所定の期
   間積分する積分回路と、この積分回路の積分出力を保持
   するサンプルホールド回路と、このサンプルホールド回
   路の出力信号によって前記静止画像を表わすビデオ信号
   を補正する手段とを備え、前記静止画像の撮像要求があ
   ったとき前記積分回路を動作させた後に前記静止画像の
   撮像を行なうことを特徴とする撮像装置。