JPS59196681A - カラ−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】 産業上の利用分野 本発明はカラー撮像装置に関する。

背景技術とその問題点 従来カラー撮像装置として第１図及び第２図に示すよう
なものが提案されている。

（１）ば光電変換面（例えば三硫化アンチモンなどの光
導電膜）であり、この上に複数組の電極、即し所定幅（
例えは３０ミクロン）の細長い透明電極（ネサ）Ａｌ、
Ｂ１．　　・・・、　　Ａｉ　、　Ｂｉ　、　　・・・
＋　Ａｎ　１　Ｂｎが所定間隔（例えば５ミクロン）を
あけて順次配列される。電極Ａ１．Ａ２　　・・・をま
とめて電極Ａとして示し、電極Ｂ１．Ｂ２・・・をまと
めて電極Ｂとして示す。この場合、電子ビームの走査方
向（矢印ｄで示す）と電極Ａ、Ｂの長平方向とが互いに
直交するように、これら電極の配列が行なわれる。また
、これら電極Ａ、Ｂの一本おきが共通に接続され、夫々
から信号出力端子ＴＡ、ＴＢが導出される。即ち、一本
おきの電極Ａ１．Ａ２　・・・、Ａｉｌ　・・・、Ａｎ
が一方の出力端子ＴＡに接続され、他の一本おきの電極
Ｂ１＋　Ｂ２．　　・・・Ｂｉ、　　・・・、Ｂｎが他
方の出力端子ＴＢに接続される。この電極Ａ、Ｂは透明
保護板（絶縁板）、例えばガラス板（３）」−に形成さ
れる。

また、ガラス板（３）の反対側面上には、色フィルタＦ
が配される。この色フィルタＦ　Ｃｔ、赤、緑。

野の色光を夫々透過させる所定幅のストライブ状のフィ
ルタＦＲ，ＦＣ＋、ＦＢがこの順序で順次繰り返し配列
されてなるものであり、−ヒ述した電極Ａ、Ｂのうち相
隣る電極Ａｔ、Ｂｉの２枚の電極に対し１組のフィルタ
ＦＲ＋　　ＦＣ、Ｆｓが、その長手方向が電極Ａ、Ｂの
長手方向と一致するように対向しζ配される。そして、
この色フィルタＦの」二にフェースプレートガラス（４
）が配される。

これら光電変換ＹｉｌＩ（１）、電極Ａ、Ｂ、ガラス板
（３）、色フィルタＦ及びフェースプレートガラス（４
）は管球（５）の一端に円板（例えば直径２．５４ｃｍ
）状に取りイ・１けられ、この管球（６）の周囲に偏向
コイル（６）、集束コイル（７）、整列コイル（８）等
が配される。また、（９）は撮像レンズで被写体ＵＯ）
よりの光が、このレンズ（９）を通ってフェースプレー
トガラス（４）から管球（５）内に入り、光電変換面（
１）上に結像するようにされる。尚、（１１）は電子銃
である。

また、第１図において、（１２）はトランスであり、２
次コイル（１２ｂ）の両端ｊ　１　＋　　Ｌ　２は、夫
々信号出力端子ＴＡ、ＴＢに接続される。また、電子ビ
ームの光電変換面（１）上の水平走査周期Ｈに同期した
交番信号Ｓ１　（第３図に図示）を発生ずる信号源（１
３）が設けられ、これよりの交番信号Ｓ１はトランス（
１２）の１次コイル（１２ａ）に供給される。

また、トランス（１２）の２次コイル（］２ｂ）の中点
１．ばコンデンサ（１４）を介し−ζプリアンプ（１５
）の入力側に接続され、また直流電源Ｂ”（例えば１０
〜５０Ｖ）は抵抗器Ｒを介してこの２次コイル（１２ｂ
）の中点ｔｏに供給される。

ここで、被写体α０）からの光が撮像管（２）に（Ｊ（
給されないとき、ある水平走査期間Ｈｉにおいては、プ
リアンプ（１５）に第４図Ａに不ずような矩形波信号Ｓ
Ｉが供給される。この信号Ｓ、がインデックス信号とさ
れる。このインデックス信号ｓｒの周波数は、電極Ａ、
Ｂの谷幅及び間隔と、電子ヒームの１水平走査期間とに
より任意に決定されるが、例えば３．５８ＭＨｚに設定
される。一方、このある水平走査期間Ｈｉにおいて被写
体（１０）からの光が撮像管（２）に供給されるときは
、光電変換面（１）上の光（赤、緑、青の順次の光）の
強弱に応じた信号がインデックス信号Ｓ、に重畳された
合成信号Ｓ２（第４図Ｃに図示）が得られ、これがプリ
アンプ（１５）に供給される。図示においては、この合
成信号Ｓ２の赤、緑、青の光に対応する部分に人々Ｒ，
Ｇ、Ｂと符号を付しζいる。この合成信号Ｓ２は、輝度
信号ＳＹ１色信号ＳＣ及びインテ・ンクス信号ｓｒの和
で表わされる。即ち、Ｓ２’＝Ｓｙ十Ｓｃ＋Ｓ■と表わ
される。この合成信号Ｓ２の周波数スペクトラムは、電
極Ａ、Ｂ及び色フィルタＦのフィルタＦＲ−Ｆ　Ｇ　Ｉ
　　Ｆ　Ｂの幅、間隔並びに水平走査期間等を考慮して
、例えば第５図に示すように定められている。即ち、合
成信号Ｓ２全体として６　ＭＨｚの帯域に収められ、低
域に輝度信号ｓｙが、面域に色信号ＳＣが配される。

また、次の水平走査周期旧、１においては電極Ａ。

Ｂに加えられる電圧の極性は反転する。従ってそのイン
デックス信号は、第４図Ｂに示すように、同図Ａのイン
デックス信号ＳＸに対し極性の反転したインデックス信
号−８□となる。よって、この水平走査期間Ｈｉ＋１に
プリアンプ（１５）に供給される合成信号Ｓ２’は第４
図りのようになり、Ｓ２’＝３ｙ＋５ｃ−３ｉとなる。

プリアンプ（１５）に供給された合成信号５２（３２’
）は増幅された後、プロセス増幅器（１６）に供給され
、波形整形、γ補正等が行なわれる。

そしてその後、Ｕ−バスフィルタ（１７）及びＢンドパ
スフィルタ　（１日）に夫々供給される。ローノくスフ
ィルタ（１７）からは輝度信号Ｓｖが得られる。

またバンドパスフィルタ（１８）からは、第４図已に示
すような５３＝ＳＣＬ十Ｓ夏Ｌ（または、第４図Ｆに示
すようなＳ３’　＝　ＳＣＬ　−５ＩＬ）なる信号が得
られる。この場合、ＳＣ＋−、ＳＩＬは夫々色信号ＳＣ
。

インデックス信号Ｓ、の低周波成分（基本波成分）であ
る。

インデックス信号Ｓ丁と色信号Ｓｏとの分離は次のよう
にされる。即ぢ、第１図において、（１９）はＩＨの遅
延時間を有する遅延回路、（２０）は加算回路、（２１
）は減算回路である。遅延回路（１９）より得られるあ
る水平走査周期における信号５３−３ｃＬ＋Ｓ＋ｔ（ま
たは、Ｓ３’＝ＳＧＬ−３ＩＬ）と次の水平走査周期に
おける信ｆｆ＋３３’＝Ｓｃ＋−５ＩＬ（またば、５３
−３ｃｔ＋Ｓ＋Ｌ）とが加勢１回路（２０）に供給され
て加算され、第４図Ｇにボずような色信号２ＳＣＬが得
られる。なおこの場合、互いに隣接する水平走査期間に
おける色信号は略同しとみなしている。また、ある水平
走査周期及びこれの次の水平走査周期における信号５３
　＝ＳＣＬ＋Ｓ１１、（または、Ｓａ’７ＳｃＬ−３Ｉ
Ｌ）及びＳ３’＝ＳＣＬ−３ＩＬ（または、Ｓ１３　＝
ＳＣＬ＋Ｓ１１．）は減算回路（２１）に供給されて減
算され、第４図Ｈに示すように一２３ＩＬ（または２Ｓ
ＩＬ）なるインデックス信号が得られる。このインデッ
クス信号−２３ＩＬ（または２Ｓｕ、）はリミッタ増幅
器（２２）に供給されてその振幅が一定とされ、第４図
■に示すようなインデックス信号−２８１（または２Ｓ
１）が得られる。

また、（２３）は切換スイッチであり、リミッタ増幅器
（２２）の出力は直接一方の固定端子（２３ａ　）に供
給されると共にこの出力は位相反転回路（２４）を通じ
て他方の固定端子（２３ｂ　）に供給される。

この切換スイッチ（２３）は、トランス（１２）の１次
コイル（１２ａ）に印加される交番信号Ｓ１に同期して
１水平期間毎に固定端子（２３ａ　）　、　　（２３ｂ
　）側に切換えられる。従って、その可動端子（２３ｃ
）からは當時２Ｓｒのインデックス信号が得られる。

また、（２６）は色信号取出回路（色復調回路。

マトリックス回路）で、この回路（２６）に上述のよう
にして得られた輝度信号ＳＹ１色信号ＳＣＬ。

インデックス信号ＳＩが供給され、その出力端子ＴＲ，
ＴＧ、’ｒＢより夫々赤、緑、青色信号ＳＲ。

Ｓｏ、ＳＢが得られる。色信号取出回路（２６）は、例
えば色信号ＳＣＬと、インデックス信号Ｓ、を所定位相
だけ移相させたものとが供給されてｓ　Ｒ−３Ｙ、ＳＧ
　　ＳＹ、Ｓｓ　　Ｓｙなる色差信号をＩＭる同期検波
回路と、これら得られた色差信号に輝度信号ＳＹを加え
て夫々色信号ｓＲ，ＳＧ、ＳＢを得るマトリックス回路
とにより構成される。

この従来のカラー撮像装置において、色フィルタＦは、
赤、緑、青の色光を透過させるストライプ状のフィルタ
ＦＲ，ＦＧ、Ｆ８よりなるものである。この場合、夫々
のフィルタＦ　Ｒ、Ｆ　ｃ　、　　Ｉｔ　Ｂの分光特性
は、第６図Ａに示すようになる。これからも明らかなよ
うに、透過率が低く感度、残像の面で問題があるもので
あった。

このフィルタＦ　Ｒ＋　　ＦＧ　ｒ　　Ｆ　Ｂよりなる
色フィールタＦの欠点を解消するものとして、黄、シア
ン。

マゼンタの色光を透過させるストライプ状の補色フィル
タＦＹＬ、　　ＦＣＹ、　　ＦＭＩＧよりなる色フィル
タＦを使用することが考えられた。

この場合、夫々のフィルタＦＹＬ、　　ＦＣＹ、　Ｆｒ
ａの分光特性は第６図Ｂに示すようになる。従って、透
過率が向いので、感度、残像の面では改善される。しか
しながら、フィルタＦＹＬの分光特性は、本来第６図Ｂ
の破線でボずものであるのに対し、ボワイトハランスを
とる関係上、矢印で示すようにその特性を長波長側にシ
フトさせて使用している。そのため緑成分が減り、色再
現性に問題があった。第７図Ａは、このフィルタＦ　Ｙ
Ｌ　、　　Ｆ　ｃＹ、　　Ｆ　ＭＧよりなる色フィルタ
Ｆを使用したカラー撮像装置におけるベクトルスコープ
パターンであり、特に青とシアンとが近接し、色再現性
のよくないことがわかる。

発明の目的 本発明のカラー撮像装置は、感度、残像特性が良好とな
ると共に、色再現性も良好となるようにしたものである
。

発明の概要 本発明は上記目的を達成するため、実質的に緑。

シアン及びマゼンタの色光を透過させるストライプ状の
フィルタが水平方向に順次配列された色フィルタを使用
するものである。

本発明はこのように構成され、色フィルタの透過率が高
いので、感度、残像特性が良好となると共に、緑成分の
減少もないので、色再現性も良好なものとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明しよう。

本例においては、色フィルタＦとして、第８図にボずよ
うに、緑、シアン、マゼンタの色光を透過させるストラ
イプ状のフィルタＦＧ、　　Ｆｃｙ、　　ＦＭＧが水平
方向に順次配列されたものが使用される。

この場合、フィルタＦＧの分光特性は、染料の選定によ
り黄の長波長側の透過率がドげられた特性とされる。

第６図Ｃに示ず分光特性ば本例の色フィルタＦを構成す
るフィルタＦＧ、ＦＣＹ、ＦＭＧのものである。フィル
タＦ６の分光特性は、同図Ａに示すフィルタＦＧと間し
く実質的に緑の色光を透過させるものとなるが、その透
過率は高くなる。

本例は以上のように構成され、色フィルタＦの透過率は
、フィルタＦＲ，ＦＧ、ＦＢからなる色フィルタＦの透
過率より高いので、感度及び残像の面で優れた特性が得
られる。

第９図は本例（第６図Ｃ参照）とフィルタＦＲ１ＦＧ、
ＦＢよりなる色フィルタＦを使用した例（第６図Ｃ参照
）の感度を比較したものである。

同図の折線ａは本例において被写体の明るさに対する撮
像管の出力信号の関係を示すものであり、同図折線すは
同様にフィルタＦ　Ｒ＋　　ＦＧ　、Ｆ　Ｂよりなる色
フィルタＦを使用した例のそれを示すものである。フィ
ルタＦＲ，ＦＧ、ＦＢよりなる色フィルタＦを使用した
例では被写体の明るさが１（これの標準撮像状態）で撮
像管の出力信号が１５０ｎＡであるのに対し、本イタ１
Ｈにおいては、被写体の明るさが略０．４で撮像管の出
力信号が１５０ｎＡとなり、感度は略２．５倍となる。

また、第１０図は、本例とフィルタＦＲ、Ｆ　Ｇ　＋Ｆ
Ｂよりなる色フィルタＦを使用した例の残像を比較した
ものである。同図折線Ｃ及びｆは、本例において被写体
の明るさに対する残像の関係を示すものであり、夫々３
フイールド及び１５フイールドのものである。また、同
図折線Ｃ及びｄは、同様にフィルタＦ　Ｒ、Ｆ　ｃ３　
＋　　Ｆ　Ｂよりなる色フィルタＦを使用した例のそれ
を示すものである。この第１０図からもわかるように、
フィルタＦＲ，ＦＧ。

ＦＢよりなる色フィルタＦを使用した例に比べ本例にお
いては残像が減少する。

また、本例においては、フィルタＦＹＬの分光特性を長
波長側にシフトさせる（第６図Ｂに図示）ことでホワイ
トバランスをとるものでなく、黄の長波長側の透過率が
下げられ実質的に緑の色光を透過させるフィルタＦＧを
使用したことでホワイトバランスがとられるものである
から、緑成分が減少することなく色再現性が改善される
。第７図Ｂは本例におけるベクトルスコープパターンで
あり、同図Ａ（分光特性をシフトさせた例）のものに比
べ、特に青とシアンが離れ、色再現性が改善されたこと
がわかる。

発明の効果 以上述べた本発明によれば、色フィルタの透過率が高い
ので、感度、残像特性が良好となると共に緑成分の減少
がないので色再現性も良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々カラー撮像装置の例を示す構成
図、第３図〜第５図は夫々その説明に供する図、第６図
は色フィルタの分光特性を示す図、第７図はベクトルス
コープパターンを示す図、第８図は本発明の一実施例に
使用される色フィルタを示す平面図、第９図及び第１０
図は夫々感度及び残像特性を示す図である。 ＦＧ　＋　　Ｆ　ＣＹ及びＦＭＧは夫々緑、シアン及び
マゼンタの色光を透過させるフィルタである。 第１図 第３図 第４図 第５図 周妓孜Ｃ間１４ｚ） 第６図 Ａ　　　第７図　　Ｂ 第８図 Ｍギイｌの８８１３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実質的に緑、シアン及びマゼンタの色光を透過させるス
   トライプ状のフィルタが水平方向に順次配列されてなる
   色フィルタを有するカラー撮像装置。