JPS6017983Y2 - テレビジヨンカメラの分光透過率調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はテレビジョンカメラの分光透過率調整装置に係
り、レンズ絞り動作に応じて光学系の分光透過率を変化
させることにより、レンズ絞り値に依存して変化する自
バランスを補正しうる分光透過率調整装置を提供するこ
とを目的とする。

ストライプフィルタ内蔵型撮像管を用いたカラーテレビ
ジョンカメラでは、レンズ絞り値（Ｆ値）により出力映
像信号の白バランスが変化することが知られている。

上記撮像管ターゲットは第１図に示す如く、フェースガ
ラス１上にストライプフィルタ２が設けられ、ストライ
プフィルタ２の表面には接着剤３で薄板ガラス４を接着
して透明導電膜５の形成の基板とし、更に透明導電膜５
の上に光導電膜６が蒸着された構成とされている。

そして上記ストライブフィルタ２を例えば第２図に示す
如く黄色光透過部分Ｙｅと白色光透過部分Ｗが所定方向
に交互に所定ピッチで形成された第１の短冊状フィルタ
部と、シアン光透過部分ｃｙと白色光透過部分Ｗとが第
１の短冊状フィルタ部と交叉する方向に交互に所定ピッ
チで形成された第２の短冊状フィルタ部とより構成した
場合は、撮像管の出力信号はｎ−１の走査線では緑色信
号Ｇ、赤色信号Ｒ１青色信号Ｂの３つの和信号である低
域信号と赤色信号Ｒと青色信号Ｂとの差信号で変調され
た搬送波信号が得られ、次のｎの走査線では上記低域信
号と、赤色信号Ｒと青色信号Ｂとの和信号で変調された
搬送波信号が得られ、上記信号より低域フィルタにより
輝度信号成分（Ｙ成分）を、また帯域フィルタによって
変調信号成分を分離し、ＩＨ遅延、９０°移相及び加減
算処理により、赤色信号Ｒと青色信号Ｂとが復調される
方式は公知である。

しかしながら、上記の撮像管では光導電膜６上へのスト
ライプフィルタ２の投影像の鮮鋭度がＦ値を小さくする
ほど損オ）れてくるため、第３図に示す如く、薄板ガラ
ス４と接着剤３との和の厚さが例えは約３０．ｕｍと一
定の場合、Ｆ値が小さくなるほど上記変調波の変調度が
低下腰このためＦ値によって白バランスが変化してしま
う。

しかも、テレビジョンカメラの性能として低照度に対し
て適応しうるよう明るいレンズ（レンズ絞り値が小なる
レンズ）の必要性が高まり、またテレビジョンカメラの
小型化に伴う撮像面板の縮小及び解像度をより向上させ
るために、搬送周波数を上昇させることに伴うストライ
プフィルタ２のピッチの縮小の必要性は薄板ガラス４及
び接着剤３の和の厚さのより低減化技術を促進するもの
のストライプフィルタ内蔵型撮像管の製造上の制約から
良好な解像度や感度を確保するため、白バランスの若干
の変化は許容せざるを得ない状態である。

なお、上記の自バランスの変化は電気的な信号処理によ
り、Ｆ値に応じて各原色信号の比率が夫々等しくなるよ
うにすることによって補正することができるが、その補
正のためのＦ値検出手段及び電気回路が極めて複雑とな
り、またテレビジョンカメラ全体の総コストが高くなり
、好ましくなかった。

本考案は上記の諸欠点を除去したものであり、第５図以
下の図面と共にその各実施例について説明する。

第５図は本考案になるテレビジョンカメラの分光透過率
調整装置の第１実施例における入射光束断面図を示す。

同図において、７はテレビジョンカメラの光学レンズ系
における被写体よりの同族光線束が平行になる所謂平行
光束部に設けられたトリミングフィルタで、その中央部
に部分的に他の部分とは相対的に分光透過率の異なる部
分７ａが形成されている。

また８はテレビジョンカメラのレンズＦ値を決定する絞
りを示す。

第６図は撮像管ターゲツト面側より絞り８方向を見たと
きの本考案装置の第１実施例の入射平行光束の断面と上
記分光透過率の異なる部分との位置関係を示す図で、実
線９は絞り８を最大に開いたとき（Ｆ値最小のとき）の
入射平行光束の断面を示す。

ここで、第２図に示す如きストライプフィルタを有する
撮像管のカラーテレビジョンカメラに適用する場合は、
その撮像管の出力映像信号中の変調波の変調度が、前記
したようにＦ値が小なるほど低下するため、緑色信号Ｇ
が青色信号Ｂや赤色信号Ｒに比しＦ値が小なるほど相対
的に大となる。

従って、レンズの分光透過率特性は、第７図に示す如く
Ｆ値が４．０以上では緑色光Ｇに比し青色光Ｂ１赤色光
Ｒをあまり透過させないような特性とし、Ｆ値が４．０
より小なるほど青色光Ｂ１赤色光Ｒを透過させるような
特性とすることにより、上記のＦ値によって緑色信号レ
ベルが他の２原色信号レベルに比し相対的に大となるた
めに変化する白バランスを、Ｆ値の変化に拘らず３原色
信号レベルの各々の相対値関係を略一定とし得るので補
正できる。

なお、第７図においてＦ値が１．４のとき３及びと共に
１００％として図示しである。

一方、第５図にトリミングフィルタ７の分光透過率の異
なる部分７ａを、入射平行光束に対して第６図に１１で
示す如き形状としてその先軸上に配置した場合は、絞り
８を絞るほど（Ｆ値を大にするほど）入射平行光束の断
面形状が９−１０’→１０→１０“と変化するから７ａ
以外のトリミングフィルタ７を透過する光に比し、上記
分光透過率の異なる部分７ａを透過する光が相対的に大
となる。

従って、上記の分光透過率の異なる部分７ａは主に緑色
光を透過させる分光特性を持たせ、かつ、７ａ以外のト
リミングフィルタ７の光透過部分は白色光透過特性を持
たせることにより、第８図に示す如く第７図に近似した
所望の分光透過率特性を得ることができる。

ただし、第８図はＦ値１．４のとき（第５図及び第６図
に９で示Ｂ す入射平行光束のとき）Ｇ？Ｇ共に９０％であるものと
して図示しである。

このようにして、Ｆ値検出手段及び補正のための電気回
路を必要とすることなくＦ値に応じて変化する白バラン
スを補正できる。

なお、上記第１実施例では平行光束部にトリミングフィ
ルタ７を設けた場合について説明したが、第９図に示す
如く平行光束部よりハーフミラ−１２（プリズムでもよ
い）により光束の一部を分岐し、これを光学ファインダ
に入射させる所謂ＴｒＬファインダ方式レンズにおいて
、ハーフミラ−１２の反射及び透過の両方に供せられる
部分１２ａの分光透過率を他の光透過部分１２ｂの分光
透過率と異ならせて第７図に示す特性を得るようにして
もよい。

従って、上記１２ｂで示す部分の分光透過率特性は、緑
色光系の透過特性とされる。

この場合、光学ファインダには緑色光成分の小なる光が
供給されるが、実際使用上は殆んど差支えなかった。

知覚上問題であれば、ファインダ系に更にトリミングフ
ィルタを追加してもよい。

第１０図は撮像管ターゲツト面側より絞り８方向を見た
ときの本考案装置の第２実施例の入射平行光束の断面と
上記分光透過率の異なる部分との位置関係を示す。

第１０図において１４はＦ値が最小（ここでは１．４）
のときの撮像管ターゲットへの入射光束断面形状、１５
，１６．１７は夫々異なるＦ値のときの入射光束断面形
状を示し、１７がＦ値最大のときの入射光束断面形状で
ある。

すなわち、Ｆ値が最大のときは上記分光透過率の異なる
部分１３を透過した光は撮像管ターゲツト面には入射さ
れず、Ｆ値が小になるに従っであるＦ値より急激に分光
透過率の異なる部分１３を透過した光が全透過光におい
て大なる割合を占めるものとなる。

従って、第７図に示す如き分光透過率特性を得るために
は、絞り８を開けるにつれて赤色光及び青色光の両者を
主に透過させるようにすればよいから、上記分光透過率
の異なる部分１２はマゼンタ光が多く透過する特性をも
たせ、他の部分は白色光透過特性をもたせることにより
、撮像管のターゲツト面に入射される光の分光透過率特
性は、第１１図に示す如く、Ｆ値が２．８より小になる
ほど波長５４０ｎｍ付近の緑色光Ｇが波長４５０１ｍ付
近の青色光Ｂ及び波長６１０ｎｍ付近の赤色光Ｒに比し
相対的に小となる。

従って、Ｆ値が小になるにつれて第３図示の如く変調度
が低下しても上記第１１図に示す分光透過率特性によっ
て緑色光成分が他の２原色光戊分に比し相対的に小とな
るから、自バランスがＦ値の変化に拘らず殆ど変化しな
いよう調整できる。

ただし、第１１図はＦ値が４以上Ｇ においてＲ’ Ｂ共に１００％として図示しである。

以上は第２図示の如きストライプフィルタを内蔵する撮
像管の出力信号の白バランスずれの補正について説明し
たが、赤外カットフィルタを有するテレビジョンカメラ
（このテレビジョンカメラにはストライプフィルタを有
するものと有しないものがある）についても本考案装置
を適用できるものである。

すなわち、白色光を入射した場合、赤外カットフィルタ
により撮像管のターゲツト面には第４図に示す如き分光
透過率特性の光が入射されるが、Ｆ値を小にするほど赤
外カットフィルタへの入射角θが大となり、より赤色光
領域がカットされる。

従って自バランスがＦ値に応じて変化する。

上記の現象はレンズＦ値の調整動作に対応して、赤色光
をより多く透過させることにより補正できる。

そこで、第５図に示す如く平行光束部においてトリミン
グフィルタ７を設け、そのトリミングフィルタの分光透
過率を第６図に１１で示す部分のみシアン光をより多く
透過させる特性とすることにより、Ｆ値が小のときに比
しＦ値が大のときはより多く青色光Ｂ１緑色光Ｇを赤色
光Ｒに対して相対的に大きく透過させ、もってＦ値の変
化に拘らず赤外カットフィルタを透過した光の特性を略
一定に調整できる。

また上記トリミングフィルタの分光透過率の異なる部分
を第１０図に１３で示す如き形状とした場合は、この部
分１３を赤色光Ｒ透過特性あるいは赤系統の色の光を他
の色の光よりもより多く透遇させる特性とすることによ
り、Ｆ値が小になったときはＦ値が大のときに比し相対
的に赤系統の色の光を多く透過させ、もってＦ値の変化
に拘らず赤外カットフィルタの透過光、すなわち撮像管
の入射光の特性を略一定にすることができ、よって白バ
ランスの変化は殆ど生じないようにすることができる。

なお、本考案装置における分光透過率の異なる部分の形
状、面積は第６図に１１又は第１０図に１３で示すもの
更に両者の組合せに限定されるものではなく、分光透過
率が所望の値になるように設定されることは勿論である
。

またストライプフィルタの構成は第２図に示すもの以外
でもよく、例示の１搬送波周波数分離方式に限定される
ものではない。

上述の如く、本考案になるテレビジョンカメラの分光透
過率調整装置は、被写体よりの同族光線束が平行になる
所謂テレビジョンカメラ光学系の平行光束部に、分光透
過率の異なる部分の比率がレンズ絞り値に応じて異なる
トリミングフィルタを設けることにより、前記レンズ絞
り値に応じて分光透過率を変化させて分光透過率調整を
行う光学手段を設けてなるため、レンズ絞り値に応じて
３原色信号の相対的なレベル関係が変化することによる
白バランスずれを、複雑な回路構成による電気信号処理
によることな（簡単な手段で補正でき、特に前記光学手
段は分光透過率の異なる部分の比率がレンズ絞り値に応
じて異なるトリミングフィルタで構成したため、上記レ
ンズ絞り値に応じて変化するストライプフィルタや赤外
カットフィルタの分光透過率特性の変化を高精度で相殺
することができ、また前記光学手段は入射光の一部を透
過し残りを反射して光学ファインダに反射光を供給する
反射及び透過部分が、他の透過部分の分光透過率特性と
異ならしめられたハーフミラ−又はプリズムで構成した
ため、光学ファインダに反射光を供給するハーフミラ−
又はプリズムを共用できるので、安価に構成でき、以上
より従来にくらべてより明るいレンズの使用やストライ
プフィルタピッチの縮小、あるいはテレビジョンカメラ
の小型化などができ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】

第１図は撮像管ターゲットの一例を示す拡大縦断面図、
第２図はストライプフィルタの構成の一例を示す図、第
３図はストライプフィルタ内蔵撮像管の出力映像信号の
変調度とレンズ絞り値との関係の一例を示す図、第４図
は赤外カットフィルタの分光透過率特性が入射角に応じ
て変化する様子を示す特性図、第５図は本考案装置の第
１実施例を示す光学系断面図、第６図は入射平行光束断
面と本考案装置の要部の第１実施例の形状、配置関係を
示す図、第７図はストライプフィルタ内蔵撮像管を使用
した場合において要求される分光透過率補正特性の一例
を示す図、第８図はストライプフィルタ内蔵撮像管のテ
レビジョンカメラにおいて第６図示の本考案装置を使用
した場合の本考案装置の第１実施例の分光透過率特性を
示す図、第９図は本考案装置の第１実施例とＴＴＬファ
インダの組合例を示す光学系断面図、第１０図は入射光
束断面と本考案装置の要部の第２実施例の形状、配置関
係を示す図、第１１図はストライプフィルタ内蔵撮像管
のテレビジョンカメラにおいて第１０図示の本考案装置
を使用した場合の本考案装置の第２実施例の分光透過率
特性を示す図である。 ２・・・・・・ストライプフィルタ、３・・・・・・接
着剤、４・・・・・・薄板ガラス、７・・・・・・トリ
ミングフィルタ、８・・・・・・絞り、１２・・・・・
・ハーフミラ−１１２ａ・・・・・・反射及び透過部分
、１１，１３・・・・・・分光透過率の異なる部分。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）被写体よりの同族光線束が平行になる所謂テレビ
   ジョンカメラ光学系の平行光束部に、分光透過率の異な
   る部分の比率がレンズ絞り値に応じて異なるトリミング
   フィルタを設けることにより、前記レンズ絞り値に応じ
   て分光透過率を変化させて分光透過率調整を行う光学手
   段を設けてなるテレビジョンカメラの分光透過率調整装
   置。
2. （２） 前記光学手段は、レンズ絞り値に応じて変化
   するストライプフィルタの投影の鮮鋭度の変化を相殺す
   るような分光透過率特性の光を該ストライプフィルタに
   入射させる手段とした実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のテレビジョンカメラの分光透過率調整装置。
3. （３）前記光学手段は、レンズ絞り値に応じて変化する
   赤外カットフィルタの分光透過率特性を実質的に略一定
   とする分光透過率特性をもつ手段とした実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のテレビジョンカメラの分光透過率
   調整装置。