JPS5832375Y2 - カラ−テレビジヨンカメラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は色ストライプフィルターを用いて、少なくとも
１色を空間変調し、撮像管により電気信号に変換して高
周波信号として取り出すと共に、他の１色は低周波信号
より取り出す単管式あるいは２管式のカラーテレビジョ
ンカメラに関するもので、前記高周波信号と、低周波信
号の光電変換特性を一致させるために使用した乗算回路
の特性を簡単な構成にて向上させ、良好な画像信号を得
ることを目的とするもので゛ある。

一般に単管式、又は２管式のカラーテレビジョンカメラ
において撮像管としてビジコンを使用した場合に、色ス
トライプフィルターにより変調を受けた高周波信号と、
変調を受けない低周波信号との光電変換特性を比較する
と第１図の様になっている。

同図において１は低周波信号、２は高周波信号である。

この様に高周波信号が低周波信号に比べ早く飽和現象を
示すために、カラーテレビジョンカメラでは画像のホワ
イトバランスがくずれることになり、そのカラーテレビ
ジョンカメラの夕゛イナミックレンジか゛せまくなる。

これを補正してダイナミックレンジを拡大するために例
えば低周波信号により高周波信号振幅を制御して、低周
波信号と高周波信号の充電変換特性とを一致させること
が考えられる。

この技術について第２図に示した２周波数分離カラーテ
レビジョンカメラとともに説明する。

同図において１１は撮像管１２は前置増幅器、１３は低
域フィルター、１５．１８は帯域フィルター、１６．１
９は乗算回路、１４，１７．２０はプロセス回路である
。

撮像管１１の出力は前置増幅器１２において増幅された
後、その低周波信号は低域フィルター１３にて分離され
、プロセス回路１４により所定の処理を行なって次段へ
送出される。

また高周波信号は帯域フィルター１５．１８によりそれ
ぞれ２つの中心周波数を持った高周波信号を分離する。

この分離された２つの信号はそれぞれ乗算回路１６．１
９で低周波信号によって光電変換特性を補正され、プロ
セス回路１７．２０で所定の信号処理を行なう。

ところで前記の高周波信号の充電変換特性を低周波信号
で補正する乗算回路１６．１９としてたとえば定電流差
動増幅器を使用した回路が考えられる。

第３図にその例を示すもので、２１は定電流回路兼信号
入力用のトランジスタ、２２，２３は差動増幅器を構成
するトランジスタ、２４は信号源、２５は補正（制御）
信号源、２６は補正信号の持つインピダンス、２７．２
８はコンデンサ、２９〜３２はそれぞれバイアス抵抗、
３３は負荷抵抗である。

この回路の動作について説明すると、信号源２４からの
信号（入力信号）はトランジスタ２１のベースより入力
され、トランジスタ２３のベースへ加えられた信号源２
５の補正信号により補正され、負荷抵抗３３より取り出
される。

ところが差動増幅器を構成する１〜ランジスタ２２．２
３のベースには入力信号の影響を無くするためにコンテ
゛ンサ２７，２８をそれぞれ接続して交流インピーダン
スを下げている。

このコンデ゛ンサ２７，２８と信号源２５の出力インピ
ーダンス２６により差動増幅器へ入力される補正信号の
高周波成分が減衰することになる。

このため差動増幅器を利得制御手段として直流電位によ
って制御する時には何ら問題はないが、前記したような
乗算回路として使用する場合には補正された出力信号が
、差動増幅器へ入力される制御信号の持つ周波数特性の
ために誤差を生じることになる。

第４図、及び第５図の信号波形例を用いて上記の誤差信
号についてさらに説明する。

たとえばトランジスタ２３のベースに補正信号として、
第５図イの信号が加えられたとすれば信号源２５の出力
インピーダンス２６とコンデンサ２７の積分回路により
補正信号の高周波成分は減衰して第５図口の様に立上り
および立下りの応答特性が悪くなる。

なお第４図は前記出力インピーダンス２６とコンデンサ
２７の積分回路による周波数特性を示すもので、実線が
回路の特性であり、点線が補正信号の持つ周波数特性で
ある。

したがって前述した様に立上り、立下りの応答特性の悪
い補正信号により第５図口に示す信号を制御して乗算し
たとすれば負荷抵抗３３に取り出される出力は第５図二
のように立上りの部分で、乗算が不充分な信号出力とな
り、この部分は信号の誤差となってしまう。

以上の様な欠点を持った定電流差動増幅器の乗算回路を
カラーテレビジョンカメラに使用すると、前記した誤差
信号部分のホワイトバランスがずれることになり、カラ
ー再現画像の画質を着るしく悪くシ、乗質回路を使用し
てカラーテレビジョンカメラのダイナミックレンジを拡
大しようとした目的も達せられないことになる。

本考案は前述した定電流差動増幅器の欠点を除去したも
のである。

第６図はその実施例を示すもので、４１は高周波信号の
信号源、４２は定電流回路兼信号入力用のトランジスタ
、４３．４４は差動増幅器を構成するトランジスタ、４
５は負荷抵抗、４６は補正信号の信号源、４７．４８は
コンデンサ、４９．５０はトランジスタ４３．４４のエ
ミッタ抵抗、５１はトランジスタ４３．４４のエミッタ
間に接続されたコンテ゛ンサ、５２は信号源４６の持つ
出力インピーダンス、５３〜５６はそれぞれバイアス抵
抗である。

次にこの実施例の動作について説明する。

信号源４１からの高周波信号はトランジスタ４２のベー
スより入力され、差動増幅器を構成するトランジスタ４
３．４４で補正信号に応じて制御され、補正された高周
波信号として負荷抵抗４５より取り出される。

この基本的な動作は従来の回路と同様である。

ところで撮像管より出力される低周波信号３と、高周波
信号４との持つ周波数特性は第６図に示すものであり、
乗算回路にて補正しようとする信号は周波数ｆｏを中心
周波数に持ち変調を受けた高周波信号である。

このために差動増幅器を構成する１〜ランジスタ４３．
４４のベースに交流インピーダンスを下げて入力信号の
影響を除去するために入れたコンテ゛ンサ４７及び４８
の容量は周波数ｆＯの成分を減衰させれば良いから、小
容量のコンデンサで充分である。

コンテ゛ンサ４７の容量が小さくできると補正信号の持
つ出力インピーダンス５２とで構成される積分回路の周
波数特性は第３図に示した従来の回路よりも向上して、
補正信号の高周波成分の減衰は少なくすることができる
。

第８図イにこの補正信号の周波数特性の例を示す、点線
が補正信号の持つ周波数特性であり、実線か′出力イン
ピーダンス５２とコンテ゛ンサ４７とにより高周波成分
が減衰した周波数特性であ、る。

このように補正信号の周波数特性が劣化した部分を差動
増幅器で補正する手段として、差動増幅器のエミッタに
挿入された抵抗及びコンデンサの時定数を適当な値に選
択して、差動増幅器の交流インピーダンスに周波数特性
を持たせることにより回路の増幅利得を変化させること
ができる。

すなわち第７図においてトランジスタ４３．４４のエミ
ッタに挿入された抵抗４９．５０はすでに知られている
ように、差動増幅器の制御電圧範囲の拡大する効果も同
時に得ることができる。

またトランジスタ４３゜４４のエミッタ間に挿入された
コンテ゛ンサ５１は入力信号によりトランジスタ４３．
４４がオフしいように交流インピーダンスを下げるため
に使用されているが、本回路では入力信号が高周波信号
であるために、このコンテ゛ンサ５１の容量も小さくす
ることが可能である。

このようにして抵抗４９．５０とコンテ゛ンサ５１の定
時数を選択すれば、補正信号の周波数特性の劣化を相殺
するような周波数特性を持った増幅度を得ることができ
る。

第８図口は差動増幅器の周波数特性であり、同図イに実
線で示す補正信号の持つ周波数特性を相殺して補正信号
に必要な帯域内では点線のように、相対的に平坦な周波
数特性を示すことになる。

第９図は信号波形例を示すものである。

信号源４６の発生する補正信号はイのようにコンデンサ
４７と抵抗５２によって高周波成分が減衰して、立上り
、立下りの応答特性が悪くなっている。

しかじ差動増幅器は町こ示すように平坦な周波数特性を
持つ補正信号が入力されたと仮定するとその高周波成分
がピーキングされる様な特性を持っていることになり、
前記した高周波成分の減衰した補正信号により補正して
も実質的にはハの様な平坦な周波数特性を持った補正信
号で、補正するのと同等となり、二に示す高周波入力信
号は点線で示す振幅レベルまで正しく補正される。

第１０図は上述した実施例における信号源４１゜４６を
含めてより具体的な構成を示すもので６１は高周波信号
の入力端子、６２は低周波信号の入力端子、６３は補正
された高周波信号の出力端子、６４゜６５．６６は定電
流差動増幅器を構成するトランジスタ、６７．６８は補
正信号を検出するトランジスタである。

６９．７０は低域フィルターを構成するコイル。コンデ
ンサ、７１は可変抵抗、７２は負荷抵抗、７３は高周波
信号の影響をなくすためのコンテ゛ンサ、７４゜５７
、７６は差動増幅器の交流インピーダンスに周波数特性
をもたせるために挿入した抵抗、コンテ゛ンサである。

入力端子６２に加わった低周波信号はトランジスタ６７
．６８により一定照度以上の信号振幅が検出されて補正
信号となる。

この補正信号はコイル６９とコンテ゛ンサ７０とで構成
された低域フィルターにより高周波信号と同一の帯域に
制御され、可変抵抗により振幅調整されて差動増幅器を
構成するトランジスタ６６のベースに人力される。

一方、高周波信号はトランジスタ６４ ｃ＞’）ベース
がら入力されて、前記補正信号により補…聾れ、負荷抵
抗７２により出力端子６３に取り出される。

以上のように本考案は単一の撮像管から得た低域成分と
高域成分が入力され、両者を乗算する差動増幅器と、前
記差動増幅器を構成する差動トランジスタの入力回路側
のベースに接続された高周波信号を除去するコンデンサ
と、前記作動１〜ランジスタの双方のエミッタ間に接続
された抵抗及びコンデンサの並列回路よりなる時定数回
路とを設け、前記時定数回路の時定数を前記入力回路に
おける低域成分の周波数対幅特性を補正し得るよう選択
することにより、カラーテレビジョンカメラから取出す
信号のダイナミックレンジが拡大でき、ホワイトバラン
スの合った良好な画像を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はビジコンの充電変換特性図、第２図は従来のカ
ラーテレビジョンカメラのブロック図、第３図はその要
部の結線図、第４図はその周波数特性図、第５図は信号
波形図、第６図は本考案の一実施例によるカラーテレビ
ジョンカメラの要部の結線図、第７図は撮像管の帯域特
性図、第８図は周波数特性図、第９図は信号波形図、第
１０図はさらに詳細な要部の結線図である。 ４３．４４・・・・・・トランジスタ、４９．５０・・
・・・・抵抗、５１・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 単一の撮像管から得た低域成分と高域成分が入力され、
   両者を乗算する差動増幅器と、前記差動増幅器を構成す
   る差動トランジスタの入力回路側のベースに接続された
   高周波信号を除去するコンテ゛ンサと、前記作動トラン
   ジスタの双方のエミッタ間に接続された抵抗及びコンテ
   ツサの並列回路よりなる時定数回路とを具備し、前記時
   定数回路の時定数を前記入力回路における低域成分の周
   波数対振幅特性を補正し得る様に選択することを特徴と
   するカラーテレビジョンカメラ。