JPS5847373A - 撮像装置の温度補正方式 - 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】 本発明は撮儂装置の温度補正方式に係り、特に阻止型の
光導電型撮像管の出力信号に多重されるシェーディング
補正信号に所要の信号波形を重畳することにより、上記
撮像管のフェースプレートへバイアス光を照射するバイ
アス照明装置の温度変化等によるバイアス信号電流変化
を低電源電圧で動作する簡単な回路により打消し得る温
度補正方式を提供することを目的とする。

従来より、カラーテレビジョンカメラの撮像管には、高
感蜜、低残像、小型、高解像度等の特徴をもつ阻止型の
光導電型撮像管が広く用いられている。この撮像管の残
漬は殆ど容量性残漬であるため、バイアス照明装置より
のバイアス光により残偉を低減できる。第１図中、１は
バイアス照明装置で、第２図の平面図に示す如く、環状
部材２内に発光ダイオード３．〜３．が夫々略等間隔で
円周上に配置されており、その中央部より後記するスト
ライプフィルタ７が覗めるよう配設されている。なお、
第２図中、１３はストライプフィルタフの黒マスク（光
学的黒部）である。発光ダイオード３．〜３６より出射
された光は、第１図に示す透明アクリル拡散レンズ４に
より光路が変えられて、阻止型の光導電型撮像管５のフ
ェースプレート６上にバイアス光として照射される。バ
イアス照明装置１が発光ダイオードを３．〜３６で示す
如く複数個有するのは、バイアス光をフェースプレート
６の面上に均一に照射するためである。

阻止型の光導電型撮像管５は、第１図に示す如くバイア
ス照明装健１に対して例えば１■程度離間した位置にあ
り、単管式カラーテレビジョンカメラではフェースプレ
ート６の内側に、例えば有機物の層を染色して作ったス
トライプフィルタ７が設けられている。このストライプ
フィルタフのフェースプレート６と反対側の面には厚さ
１５〜２０μｍＮ度の薄板ガラス８が接着されており、
更に薄板ガラス８には透明導電１１１９及び光導電膜１
０が夫々順次に積層されている。なお、１１はターゲッ
トリングである。被写体（図示せず）よりの光は、レン
ズ１２及びバイアス照明装置ｌの中央の空間部分を通過
して撮（１ｔ５のフェースプレート６面上にバイアス光
と共に照射される。

バイアス照明装＃１はバイアス光源として半導体である
発光ダイオード３１〜３６を使用しているから、温實に
よって発光特性が変化する。一方、カラーテレビジョン
カメラシステムにおいて正しい輝度再現を得るために、
ガンマ補正特性が使用されているが、ガンマ補正特性は
周知の如くレベル圧縮特性であり、映像信号の低レベル
での増幅度が極めて大きくなるので、バイアス光の安定
化が必要となる。

バイアス光の安定化のためには、温度変化によるバイア
ス光の変化を補正する温度補正が必要となるが、従来の
温１補正はバイアス照明装置１の発光量に着目し、温度
変化に対してバイアス信号電流が一定となるように、そ
れに印加する電圧を制御していた。しかし、この従来の
温度補正方式は、定電流源等のための回路素子が多く必
要で、また高い電源電圧を必要とし、特に低価格化が要
求されるポータプル型の単管式カラーテレビジョンカメ
ラに適用するには不向きであった。

本発明は上記欠点を除去したものであり、以下第３図乃
至第５図と共にその一実施例につき説明する。

４＠３図は本発明になる盪偉装胃の温度補正方式の一実
施例のブロック系統図、第４図は本発明方式の一実施例
の回＠閲を示し、各図中同一構成部分には同一番号を付
しである。また第１図と同一構成部分には同一番号を付
し、その説明を省略する。第３図において、ストライプ
フィルタを内蔵し、菫だ阻止型の光導電型撮像管５より
被写体（図示せず）の色情報を赤と青の二原色に空間変
調し、この空間変調された禰写体像を電気信号に変換し
て得た例えば輝度情報に関する無変調信号と色情報に関
する被変運波とよりなる周波数分割多重信号が散り出さ
れる。この撮像管出力信号はプリアンプ１４に供給され
、ここで所要レベルに増幅された後混合回路１５に供給
され名。第５図（５）はプリアンプ１４の出力信号波形
ａを示す。ただし、信号波形ａには説明の便宜上、バイ
アス光による信号成分■、のみを示しである。この信号
成分■８はバイアス光の強度に応じて変化する。ここで
、バイアス照明装置ｌよりのバイアス光の発光量は前記
した如く温度変化によって変化するから、上記信号成分
■、は温度変化によって賓化し、例えば温度が上昇した
場合はバイアス光の発光量が増加し、信号成分工、が増
加する。

一方、入力端子１７には水平駆動パルスＨＤが入来し、
補償波形発生回路１８に供給される。この補償波形発生
回路１８は第４図に破１Ｍ１８で囲んだ部分の回路構成
とされている。すなわち、補償波形発生回路１８は抵抗
１（、、、Ｒ，によりベースバイアスされるＮＰＮ　ト
ランジスタＱ１のエミッタが抵抗Ｒ８及びコンデンサＣ
１の並列回路を介して電源電圧ｖ８ｓの入力端子に接続
される一方、スイッチング用ＰＮＰ　）ランジスタＱ２
のコレクタに接続されており、ｇたトランジスタＱ２の
ベースが抵抗、Ｒ３及びスピードアップコンデンサＣ２
の並列回路を介して入力端子１７に接続された構成とさ
れており、トランジスタＱ２のエミッタより出力が取り
出される。

エミッタフォロワを構成しているトランジスタＱ１ノヘ
ースｌこは、電源電圧ＶｒｌＤを抵抗Ｒ１及びＴＬ２で
分圧して得た一定電圧が常時印加さね、従ってトランジ
スタＱ、のエミッタにも温間変化がないときは一定電圧
が取り出され、トランジスタＱ２のコレクタに印加され
る。しかして、トランジスタＱ、として、そのベース・
エミッタ間の温度係数がバイアス照明装置１内の発光ダ
イオード３、〜３６のｍａｙ係数と略同様のトランジス
タが用いらイ１．ており、温度変化によるバイアス照明
装着ｌの発光量の変化に対応してトランジスタＱ１のエ
ミッタ出力電圧も変化する。

トランジスタＱ２は入力端子１７に入来する負極性の水
平駆動パルスＨＤによって１水平走査周期（ＩＨ）毎に
画定期間オンとされ、このオン期間、上記のトランジス
タＱ、のエミッタ出力電圧がトランジスタＱ２のエミッ
タより取り出される。

このトランジスタＱ、のエミッタ出力電圧は第４図に示
す如く、演算増幅器２５．抵抗Ｒ４及びＲ６よりなるス
タティック・シェーディング補正回路よりの公知のスタ
ティック・シェーディング補正信号と加算点１９におい
て加算された後混合回路１５に供給される。なお演算増
幅器２５はその非反転入力端子に入力端子２３よりのバ
イアス信号が印加され、その反転入力端子には入力端子
２４より水平走査周期の鋸歯状波Ｈ８及びパラボラ波Ｈ
Ｐ、垂直走査周期の鋸歯状波ｖＳ及びパラボラ波■Ｐが
印加され、これにより得たスタティック、シェーディン
グ補正信号をトランジスタＱ２のエミッタへ出力する。

第１図中、２０はこのスタティック・シェーディング補
正信号入力端子を示す。

混合回路１５は第４図に示す如く、ＮＰＮトランジスタ
Ｑ３と、トランジスタＱ３のベースバイアス用抵抗Ｒ１
，及び”１ｍと、ｌトランジスタＱ、のコレクタ抵抗Ｒ
１゜、エミッタ抵抗Ｒ１，と、トランジスタＱ、のエミ
ッタと入力端子１６．２２間に接続された抵抗Ｒγ、Ｒ
９と、トランジスタＱ３のエミッタとトランジスタＱ２
６エミツタとの間に接続された抵抗Ｒ８とより構成され
ている。

入力端子・２２にはプリアンプ１４より第５回内に示す
如き撮像管出力信号ａが入来し、入力端子１６にはスト
ライプフィルタフの黒マスク部１３を、走査したときの
撮像管出力信号の光学的黒部分を検出するための第５図
（Ｂ）に示すブラック・ゲートパルスｂが入来し、夫々
トランジスタＱ３のエミッタに供給され、更にトランジ
スタＱ２のエミッタより抵抗ＲＩＩを介してトランジス
タＱ１のエミッタより取り出された温度補正信号とスタ
ティック・シェーディング補正信号とが重畳された第５
図（Ｑに示す信号ＣがトランジスタＱ、のエミッタに供
給され、これによりトランジスタＱ、のコレクタより出
力端子２１へは上記の各信号ａ、ｂ及びＣが夫々重畳さ
れた混合信号が取り出されプリプロセス回路（図示せず
）へ供給され、プリアンて１４の出力信号ａをブラック
・ゲートパルスｂの位置でクランプして黒レベルを決定
する。なお、第５図（ｑにはスタティック・シェーディ
ング補正信号波形は省略しである。スタティック・シェ
ーディング補正信号波形は撮像管５の暗電流シェーディ
ングの影響を補正するための波形であり、本発明とは直
接の関係はないからである。

常温の場合は、上記混合信号は第５図０にｄで示す如く
、クランプレベルＬｃと黒レベルＬＢトが一致し、黒バ
ランスがとれた正常状態にある。しかして、いま周囲の
温度が上昇したものとすると、バイアス光の光強変が増
加してプリアンプ１４の出力信号中のバイアス信号電流
成分が第５図（５）に示す■、よりも大レベルの■′８
となる。しかし、ブラック・ゲートパルスｂ及びスタテ
ィック・シェーディング補正信号のブランキング期間の
レベルは温度依存性が殆ど無いため略一定であり、従っ
てこのときのプリアンプ１４の出力信号と、スタティッ
ク・シェーディング補正信号及びブラック・ゲートパル
スｂとの混合信号は、補償波形発生回路１８を有さない
従来回路では第５図（５）に示す如くクランプレベルＬ
ｃよりも黒レベルＬ、が高＜すり黒バランスが崩れてし
まっていた。

これに対して、本実施例によれば補償波形発生回路１８
内のトランジスタＱ１のベース・エミッタ間のダイオー
ドの順方向降下電圧が温度上昇によって低下してトラン
ジスタＱ、のエミッタ出力電圧が上記の温度上昇によっ
て高くなるため、トランジスタＱ２のオン期間に出力さ
れる温度補正信号が常温のときに比し上昇することとな
り、第５図（（１に示す信号波形Ｃの波高値が常温のと
きよりも小となる。従って混合回路１５の出力混合信号
波形は第５図（ト）にｄ′で示す如く、黒レベルＬＢと
クランプレベルＬ。とが夫々一致した黒バランスがとれ
た状轢となり、温度変化によるバイアス信号電流の変化
を補正することができる。このように、温度変化に対す
るバイアス光の強度の変化に対応して、これとは逆方向
にトランジスタＱ２のエミッタより出力さね、る温度補
正信号レベルを変化させて両者を打消すことにより、バ
イアス信号電流の変化による黒レベルＬ、とクランプレ
ベルＬｃとのずれを補正することができる。この補正量
は第４図に示す抵抗Ｒ６とＲ９との比により任意に設宇
することができる。なお、第５図（杓に示す混合信号波
形ｄ′中、■′８は温度が上昇したときのプリアンプ１
４の出力信号中の増加したバイアス信号電流成分を示す
。すなわち、本発明ではバイアス信号電流成分を温度変
化によらず一定とするのではなく、プリプロセス回路へ
出力される混合信号波形の黒レベルとクランプレベルと
を温度変化によらず夫々一致するように、スタティック
・シェーディング補正信号に温間補正信号波形を重畳し
たものであり、よって第４図に示す如く低電源電圧で動
作する簡単な回路構成とすることができる。

なお、周囲温度が常温よりも低下したときは、上記高温
のときとは逆にバイアス光の光強度が低下してプリアン
プ１４の出力信号中のバイアス信号電流成分が第５図（
２）に示すＩＢ（例えば１０　ｍｌ’ｈ　）よりも小と
なり、クランプレベルが黒レベルよりも高くなるが、本
発明によれば補償波形発生回路１８よりの温度補正信号
が低下して加算点１９の出力信号波形Ｃの波高値を大に
するので、クランプレベルと黒レベルきを夫々一致させ
ることができる。このようにして、温度変化があった場
合でも自動的に黒バランスをとることができ、カラーテ
レビジョンカメラの映儂出力に温？？化による悪影響が
出ることを防止できる。

ト述の如く、本発明になる撮僧装置の温度補正方式は、
温度変化による撮ｆＩ管出力信号中のバイアス光に基づ
く信号′藏流成分の変化を打消すために、スタティック
・シェーディング補正信号のブラック・ゲートパルスの
多重期間付近のレベルをこのｔ蝮費化に応じて実質上資
化せしめ、この温度窒化によるバイアス光の光強Ｉｆ食
化に拘らず混合信号のクランプレベルと黒レベルトラ夫
々ｍ　一致せしめるよう構成したため、撮像管出力信号
中のバイアス光に基づく信号電流成分の温度変化による
変化を打消して黒バランスを自動的にとることができ、
また上記バイアス光に基づく信号電流成分を一定とする
のではないので、従来必要であった定電流源や高い電源
電圧で動作する回路を不要にすることができ、よって回
路累子数を従来に比し削減できると共に安価に構成でき
、以上より特にポータプル型カラーテレビリヨンカメラ
に適用して好適である等の数々の特長を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図はバイアス照明装置と撮像管との配置関係の一例
を示す図、第２図はバイアス照明装置と撮像管との配置
関係の一例を示す平面図、第３図は本発明方式の一実ｔ
ｔ例を示すブロック系統図、第４図は本発明方式の一実
施例を示す回路図、第５図（３）〜■は夫々第３図及び
２４図の動作説明用信号波形図である。 ｌ・・・バイアス照明装置、３．〜３．・・・発光ダイ
オード、５・・・阻止型の光導電型撮像管、６・・・フ
ェースプレート、７・・・ストライプフィルタ、１４・
・−プリアンプ、１５・・・混合回路、１６・・・ブラ
ック・ゲートパルス入力端子、１７・・・水平駆動パル
ス入力端子９．１８・・・補償波形発生回路ｓ　　ｌ　
９　”　１１　＠加算点、２０・・・スタティック。 シェーディング補正信号入力端子、２１・・・出力端子
、Ｑ、　、　Ｑ３・・、ＮＰＮ　トランジスタ、Ｑ２・
・・ＰＮＰ　）ランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フェースプレート面にバイアス照明装置からのバイアス
   光が照射される撮像管の出力信号に、スタティック、シ
   ェーディング補正信号及びブラック、ゲートパルスを夫
   々混合して得た混合信号をプリプロセス回路へ供給する
   撮偉装置において、温度変化による撮像管出力信号中の
   バイアス光に基づく信号電流成分の変化を打消すために
   、上記スタティック・シェーディング補正信号の上記ブ
   ラック・ゲートパルスの多重期間付近のレベルを該温度
   変化に応じて実質上変化せしめ、該温度変化による上記
   バイアス光の光強度変化に拘らず上記混合信号のクラン
   プレベルと黒レベルとを夫々略一致せしめるよう構成し
   たことを特徴と°する撮僧装置の温度補正方式。