JPS6022863B2 - テレビジヨンカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジョンカメラに関するものであり、この
テレビジョンカメラは絞り制御装置と、被写体の光強度
が変化しつつあるとき画像信号値をほぼ一定に保持する
可制御画像信号増幅回路とを含み、絞りの関口部を調整
素子を用いて調整し、絞り制御装置は被写体の光強度が
大きい場合に主として動作しおよび画像信号増幅回路の
制御は被写体の光強度が小さい場合に主として行なうも
のである。

斯様なテレビジョンカメラについては米国特許第３，５
５５，１８１号明細書に開示されている。

この既知のテレビジョンカメラにおいては、画像信号増
幅回路から供給された画像信号の平均値、ピーク値また
は中間値を信号比較回路において所望のプリセット信号
値と比較し、これら両値により差信号が生じた場合には
この差信号によって絞り制御装置および増幅回路の両者
またはいずれか一方の制御を行なってその差を減少させ
ている。被写体（以下シーンと称する）の光強度が大き
な場合には蓋信号によって絞りのみの制御を行ない、シ
ーンの光強度が小さい場合にはこの差信号によって増幅
回路のみの制御を行ない、さらにはシーンの光強度が平
均的である場合には一方の制御から他方の制御に移行が
生じるものである。自動制御の場合には、一方の制御か
ら他方の制御への移行は画像信号値を一定値に保持する
ための制御系全体の制御特性に不連続性が生じてしまう
。

この不連続性の原因は例えば画像信号増幅回路の電子機
械的絞り制御と電子制御とにおいて制御特性が全く相違
することにある。例えば制御速度が異なりしかもその特
性は関連する制御系の性質に依存するからである。本発
明の目的は自動制御の場合に不連続性の問題が生じない
テレビジョンカメラを提供することにあり、このテレビ
ジョンカメラは自動制御系をスイッチオフとした時シー
ンの光強度が変化しつつある場合にはカメラの操作者に
よって有効的に操作できるものである。

この目的の達成のため本発明によるテレビジョンカメラ
は、絞りの関口部のための調整素子を電子制御回路に結
合し、該電子制御回路の信号出力端子を画像信号増幅回
路の制御信号入力端子に接続し、調整素子の再調整およ
びその結果行なわれる絞りの開□部の拡大または縮小は
、同時に、被写体の光強度が小さい場合に制御回路を用
いて画像信号利得回路の利得因子を対応させて増大また
は低減させることを特徴とする。さらに、画像信号値を
ほぼ一定に保持するために自動制御および手動制御に好
適なカメラの一実施例においては、絞り制御装置をオフ
またはオンに夫々切換えるスイッチング回路を含み、絞
りの開□部のための調整素子は手動操作のための素子を
具えることが好適である。

本発明の他の好適実施例においては、少なくとも第１お
よび第２選択接点と主接点とを有するスイッチオーバー
回路を含み、前記主接点を制御のために絞りのための調
整素子に結合し、自動制御と関連する前記第１選択接点
を信号比較回路を介して画像信号増幅回路の出力様子に
接続しおよび手動操作と関連する第２選択接点を可調整
バイアス電圧に接続することができる。

本発明は次の事実の認識に基づいて成されたものである
。

すなわち、唯一個の自動または手動操作可能な制御系を
使用して画像信号値をほぼ一定に保持することができる
と共にそうすることが有益であるという点である。この
ため、絞り制御のみを直接に行ないおよび絞りの開口部
の調整素子からデータを得て従って間接的に画像信号増
幅回路の制御を行なうものである。自動制御の場合には
、絞り用の制御情報を画像信号増幅回路の出力端子から
得、この制御情報を既知のように利得制御のために増幅
回路に直接供給しない。

従って上述した如き異なる制御特性を有するため全制御
系に不連続性な制御特性を生じさせるような２個の独立
な制御系を使用する代わりに、連続制御特性を有する唯
一個の制御系を使用することとなる。絞りの調整素子を
手動で制御する場合には、上述したように絞りの開口部
に関するこの調整素子から情報を得てこの情報を画像信
号増幅回路の利得制御を行なうための制御状報として使
用する。

その結果、絞りを手動で制御する場合には、画像信号増
幅を所望の方向に同時に行なうので、カメラの操作者は
単一の操作によって唯一個の制御系において２つの効果
を同時に行ない得、その結果シーンの光強度が変化しつ
つある場合に画像信号値を所望の一定値とすることがで
きる。絞りと実際に有益である利得制御との組合わせは
画像信号増幅回路が非直線的に制御される利得因子を有
するテレビジョンカメラでもつて得ることができる。

その最適な組合わせは制御される利得因子がほぼ双曲線
的に変化するテレビジョンカメラによって達成すること
ができる。

光強度が小さいシーンを表示する場合に画像の品質を改
善するため、本発明の実施例においては、前記第１信号
出力端子に加えて前記電子制御回路は第２信号出力端子
を有し、該第２信号出力端子を低域フィル夕のスイッチ
オンースイツチオフ信号入力端子に接続し、前記低減フ
ィル夕を画像信号増幅回路との直列回路配置に含ませた
ことが好適である。

さらに、簡単な構造のテレビジョンカメラを得るため、
電子制御回路には前記第１および第２信号出力端子に夫
々接続した第１および第２限界値回路を設け、該第２限
界値回路の信号限界値は前記第１限界値回路の信号限界
値が出力信号を供給した後に通過できるようにするのが
好適である。

画像品質の最適な改善は低域フィル夕が０から約３ＭＨ
Ｚの大きさの程度までの帯域幅を有するテレビジョンカ
メラから発生した画像信号を表示する場合に達成するこ
とができる。カラーテレビジョンに使用して好適なテレ
ビジョンカメラの好適実施例においては、数個の画像信
号チャンネルを含むカメラにおいて各信号チャンネルは
画像信号増幅回路を含み、該画像信号増幅回路の制御入
力端子を共通接続すると共に制御回路の信号出力端子に
接続することができる。

以下、図面により本発明の実施例につき説明する。第１
図において、１はシーンを示し、このシーンから生じる
光は光強度Ｌを有している。

強度Ｌを有するシーンからの光が絞り２の閉口部３を経
て光学系４に入射する。第１図において、光学系装置４
を所定の色の各光を通過または反射させる鏡５，６およ
び７と反射鏡８および９とで図式的に示してある。従っ
て赤（Ｒ）、青（Ｂ）および緑（Ｇ）の各光をＬＲ，Ｌ
ＢおよびＬＧとして夫々示すと、これら各光はテレビジ
ョン撮像装置１０Ｒ，１０８および１０Ｇに夫々入射す
る。撮像装置１０、光学系４および絞り２はカラーテレ
ビジョンカメラの一部分を構成するものであり、第１図
には本発明を理解するに必要な構成成分を図示してある
。実際には光学系４にはプリズム式の色分離装置が設け
られており、さらに既知のように、制御、偏光、収束お
よび補正用の各信号を撮像装置１０に供給する。このテ
レビジョン撮像装置を撮像管または固体撮像装置として
構成する。撮像装置１０Ｒ，１０Ｂおよび１０Ｇには画
像信号を生じる出力端子を設けてこれら端子を信号増幅
回路１１Ｒ，１１Ｂおよび１１Ｒの入力端子に接続する
。これら信号増幅回路１１は夫々前暦増幅器、信号処理
回路および補正回路を含み、この信号増幅回路の出力端
子には既知のように黒レベルに設定された画像信号を供
Ｖ給する。回路１ １の出力端子を低域フィル夕１２Ｒ
，１２８および１２ｏの信号入力端子に夫々接続する。
第１図に示すカラーテレビジョンカメラには赤（Ｒ）、
青（Ｂ）および緑（Ｇ）の画像信号を夫々有するる信号
チャンネルを同様に形成するが、低域フィル夕１２Ｒに
ついてのみ詳細に示してある。低域フィル夕１２Ｒにお
いては、回路１１Ｒの出力端子を抵抗１３、コンデンサ
ー４およびトランジスタ１５を以つて形成して直列回路
配置を経て接地する。

トランジスタ１５の絶縁ゲート電極をフイルタ１２Ｒの
スイッチオン−スイッチオフ回路入力端子１６Ｒに接続
する。抵抗１３およびコンデンサ１４の接続中点をフィ
ル夕１２Ｒの出力端子に接続する。この出力端子には画
像信号ＶＲが現われる。この世力端子を画像信号増幅回
路１７Ｒの信号入力端子に接続する。フィル夕１２Ｒに
入力端子１６Ｒを設けると同様に、フィル夕１２８およ
び１２Ｇにもスイッチオンースィツチオフ信号入力端子
１６８および１６Ｇを夫々設ける。これら３つの入力端
子を共通接続する。さらに画像信号ＶＢおよびＶＧを夫
々形成する信号出力端子を画像信号増幅回路１７Ｂおよ
び１７Ｇに夫夫接続する。各増幅回路１７は同じように
形成するが、図には回路１７Ｒを詳細に示してある。

画像信号ＶＲが供聯合される信号入力端子を信号増幅器
１８の一入力端子に接続する。増幅器１８の第２入力様
子および信号増幅器１９の入力端子と共に差動増幅器２
０の出力端子に接続する。増幅器１９の第２入力端子を
回路１７Ｒの制御信号入力端子２１Ｒに接続する。この
増幅器１９の出力端子を叢動増幅器２０の反転入力端子
に接続する。この増幅器２０の非反転入力端子は回路１
７Ｒの設定入力端子２２Ｒに接続する。同様に、回路１
７Ｂおよび１４Ｇには画像信号入力端子２１８およ２１
Ｇを夫々設けてこれら端子を夫々入力端子２１Ｒに接続
しさらに設定入力端子２２８および２２Ｇを夫々設けて
これら各入力端子２２Ｒ，２２Ｂおよび２２Ｇをいわゆ
る白バランス設定回路２３の異なる入力端子に夫々接続
する。この白バランス設定回路２３には数個の入力端子
を設けこれら入力端子には画像信号および制御信号を供
給する。これらについては第１図に示すカラーテレビジ
ョンカメラの動作についての説明の際に詳述する。回路
１７Ｒ，１７８および１７Ｇは利得因子ＡＲ，ＡＢおよ
びＡＧを有し、これら回路には出力端子２４Ｒ，２４Ｂ
および２４Ｇを設ける。

これら出力端子には増幅された画像信号ＡＶＲ，ＡＶＢ
およびＡＶＧが夫々現われる。これら信号をさらに信号
処理して表示の際最適画像品質を供給する画像信号を最
終的に得ることができる。従って、既知にようにガンマ
補正「アパーチャ補正等々を適用することができる。本
発明の理解を容易にするために、画像信号ＡＶＲ，ＡＶ
ＢおよびＡＶＧのピーク対ピーク値、平均値または選択
された中間値をシーンの変化しつつある光強度Ｌとは無
関係に基準値例えば１ボルトに実質的に維持することが
好適である。この目的のため、第１図に示すカメラにお
いては画像信号ＡＶＲ，ＡＶＢおよびＡＶＧの画像信号
値の自動制御のために信号比較回路２５に供給する。回
路２５においては、画像信号ＡＶＲ，ＡＶＢおよびＡＶ
Ｇをｎｐｎ型のトランジスタ２６，２７および２８のベ
ースに夫々供給する。トランジスタ２６，２７および２
８のコレクタを共通接続すると共に電源の供給電圧＋Ｖ
ｓｌを有する端子（それ以上の図示は省略する）に接続
する。尚電源には接地電位を含めて供給電圧Ｖａを有す
る数個の端子を設ける。トランジスタ２６，２７および
２８のェミッタを共通接続しさらに可調整電流源２９を
経て供給電圧−Ｖｓ２を有する端子に接続すると共にコ
ンデンサ３０を経て接地する。尚、図中、可調整電流源
２９を図式的に示してあるがこれを既知の如く構成する
ことができる。信号比較回路２５の外部から電流源２９
を調整するために、この電流源をスイッチオンースイツ
チオフ回路３１すなわちスイッチング回路を経てポテン
ショメータ３２の中間口出しタップに接続する。このポ
テンショメータは電圧＋Ｖａｍの端子と大地との間に接
続する。スイッチング回路３１がスイッチーオンの状態
にある場合には、接点ａｃにより電流源２９とポテンシ
ョメータの中間口出しタップとを接続する。又、スイッ
チーオフの状態にある場合には、自由接点ｍｃ２が電流
源２９に接続されるので、この電流源はスイッチーオフ
とされる。さらにこの回路２５において、トランジスタ
のェミッタとコンデンサ３０と電流源２９との接続中点
を抵抗３３を介して差敷増幅器３４の反転入力端子に接
続する。

この反転入力端子をコンデンサ３５を経て増幅器の出力
端子に接続し、非反転入力端子を基準電圧Ｖｒｅｆが供
給されている端子２６に接続する。このように形成され
た積分増幅器（３３〜３６）の出力端子は信号比較回路
２５の出力端子でもあり、この出力端子をスイッチオー
バー回路（又はスイッチング回路）３７の第１選択接点
ａｃに接続する。このスイッチング回路３７には第２選
択接点ｍｃ２を設けてこれをポテンショメータ３２の中
間口出しタップに接続すると共にさらに主接点を設けて
これを差動増幅器３８の非反転入力端子に接続する。増
幅器３８の出力端子をスイッチング回路３９を介して電
動機４０の制御巻線（図示されていない）に接続する。
尚、この電動機の軸を４１で示す。スイッチング回路３
９には接点ａｃを設けてこれを増幅器３８の出力端子に
接続すると共にさらに自由接点ｍｃｌを設ける。電動機
４川ま手動操作素子４２例えば所定角Ｑにわたり回転で
きる絞りリングを含む。この操作素子によって電動機４
１に所要箇所または所定の回転数を夫々与えることがで
きる。電動機軸４１は絞り２との機械結合装置４３を有
するので、絞りの閉口部３は電動機軸の所定の回転数お
よび軸位置に応答した所定の閉口を有する。構成成分４
０なし、し４３は相俊つて絞りの関口部３の調整素子を
構成する。この調整素子（４０〜４３）を機械的シャツ
夕を有する絞り構体と共に使用する例につき説明するが
、勿論印加電圧に応じて多少光を通過させる液晶を備え
る絞り２を使用する場合には電子的装置を使用すること
も可能である。本発明によれば絞りの関口部３のための
調整素子（４０〜４３）を電子制御回路４４に結合する
。

電動機軸４１へのこの結合状態を第１図においては機械
的結合４５として示してある。電子制御回路４４には第
１および第２信号出力端子４６および４７を夫々設け、
これら出力端子を回路１７の制御信号入力端子２１Ｒ，
２１８および２１Ｇおよびフィル夕１２のオンーオフ信
号入力端子１６Ｒ，１６Ｂおよび１６Ｇに夫々接続する
。第１図に示す制御回路４４の実施例につき説明する。
機械的結合装置４５をこれによって駆動されるポテンシ
ョメータ４８の中間口出しタップは可動接点に接続する
。このポテンショメー外ま電圧＋Ｖｍの端子と大地との
間に接続する。このポテンショメータの中間口出しタッ
プは可動接点の位置に依存する電圧ｙｐを有し、差動増
幅器３８の反転入力端子とｎｐｎトランジスタ４９のベ
ースとに電気的に接続されている。トランジスタ４９の
ェミッタを２個の直列抵抗５０，５１を介してｎｐｎト
ランジスタ５２のェミッタと直列後続する。トランジス
タ５２のコレクタを供給電圧十Ｖｓ３を有する端子に接
続する。尚、そのベースを端子５３に接続してこれにバ
イアス電圧＋Ｖｃ＋Ｖｄを供給する。抵抗５０および５
１の接続中点を供給電圧−Ｖｓ４を有する端子に接続す
る。トランジスタ４９のコレクタを抵抗５５を経て供給
電圧十Ｖｓ５を有する端子およびッェナーダィオード５
６のカソードーこ接続する。ツェナーダィオード５６の
アノードを２個の抵抗５７および５８の接続中点に接続
する。これら抵抗は供給電圧＋Ｖｓ６を有する端子と大
地との間に直列接続する。ツエナーダイオード５６のア
ノードを制御回路４４の出力端子４６に直接接続すると
共にシュミットトリガ回路５９を経て出力端子４７に接
続する。電子制御回路４４の動作の説明の便宜のために
、上述した構成の回路において、構成成分（４９〜５８
）は第１限界値回路を構成し「構成成分（４９〜５９）
は第２限界値回路を構成し、この第２限界値回路は同時
にリミッタ回路でもある。第１図に示すカラーテレビジ
ョンカメラは自動制御（ａｃ）が行なえる。

この自動制御は絞り２を直接制御することでありさらに
光強度Ｌが小さい場合にスイッチング回路３１，３７お
よび３９が接点ａｃと接続する位置に夫々切換えられて
いるとき増幅回路１７Ｒ，１７８および１７Ｇを間接的
に制御することである。さらに次に説明するような２つ
の方法によって、絞り２の手動制御（ｍｃ）および光強
度Ｌが小さい場合には増幅回路１７の間接的制御を行な
うことができる。すなわち第１の方法はスイッチング回
路３９をオフとすることすなわち自由接点ｍｃｌと接続
することである。第２の方法はこのスイッチング臼路３
９をオンに接続した時スイッチング回路３１および３７
を接点ｍｃ２に夫々接続することである。第１の場合に
は手敷操作素子４２をカメラの操作者が直接操作しＬ第
２の場合にはポテンショメータ３２を再調整して絞りの
関口部３を変化させることができる。スイッチング回路
３１，３７および３９的スイッチとしてもまた電気的ま
たは電子的に形成したスイッチング素子として構成する
こともできる。

次に第１図に示したカラーテレビジョンカメラの動作に
つき自動制御（ａｃ）の場合には第２図に示した制御特
性曲線をおよび手動制御（ｍｃ）の場合には第３図に示
した制御特性曲線を参照して説明する。

動作モード（ａｃ）または（塁９ の選択に応じて増幅
回路１７は次のように動作する。

尚、同等の信号増幅器１８，１９は利得因子Ｐを有し、
差動増幅器２川ま利得因子Ｑを有するものとする。入力
端子２１Ｒおよび２２Ｒに電圧ＶＩおよびＶ３Ｒを夫々
供給し、差敷増幅器２０の出力電圧Ｖ２０から動作の説
明を開始する。電圧Ｖ２０は次のようになる。Ｖ２０＝
Ｑ（Ｖ駅‐Ｐ．ＶＩ．Ｖ２０） ｍ｛１）式
からｖ２ｏ＝，馬努ｖ， ‘２１ となる。

増幅器１８の出力電圧はＡＶＲ＝Ｐ・ＶＲ・Ｖ２０
‘３’となる。

‘２），湖式から肌：器芸等，‐ＶＲ 【４｝ となる。

今、Ｑ・Ｐ・ＶＩ》１ ‘５｝とする
と、【４｝，【５ー式からＡｖＲ＝努州 ‘
６１ となる。

【６ー式から回路１７Ｒの利得因子ＡＲ＝祭は舵Ｖ等
【７１となる。

一般に増幅回路１７に関してはＡ＝砦 【
８１ が成立する。

第１図において、電圧Ｖ３Ｒ，Ｖ３ＢおよびＶ３Ｇを白
バランス設定回路２３によって個別的に供給する。

電圧Ｖ３Ｇは既知の如く所定の直流電圧とし、回路２３
からは設定電圧Ｖ３Ｒ，Ｖ３Ｂを夫々供給する。この設
定電圧によって、シーン１の白色部分に関して画像信号
の赤および育成分のピーク対ピーク値を画像信号の緑成
分のピーク対ピーク値と等しくすることができる。設定
電圧Ｖ３Ｒを、シーン１が白部分およびこれと関連する
キー信号を有するテスト画像を含みおよび３つの画像信
号を回路２３に供給するようにする白バランス設定操作
で、決定する。この白レベル設定操作は手動でもまた自
動的にも行ない得るが、その操作の後に、回路２３は選
定された直流電圧Ｖ３Ｇおよび関連する設定電圧Ｖ３Ｒ
，Ｖ３８を供給する。一般的な利欄子Ａ＝帯こおし・て
、電圧Ｖ，は制御回路４４から導出した制御電圧である
。

この制御電圧ＶＩをボテンショメータ４８の中間口出し
タップにおける電圧Ｖｐで決定する。電圧Ｖｃよりも小
さに電圧Ｖｐによってトランジスタ４９がカットオフと
なる。その理由は、導出しつつあるトランジスタ５２の
ベース電圧＋Ｖｃ十Ｖｄが抵抗５０，５１および５４の
接続点における電圧を、電圧Ｖｐからトランジスタ４９
のベースーェミツタ限界値電圧を引いた電圧よりも大き
くするからである。トランジスタ４９のカットオフ状態
においては、抵抗５５，５７，５８およびツヱナーダイ
オード５６は相換つてこれらの両端子間電圧に応じて出
力端子４６に一定電圧（ＶＩ）を供給する。トランジス
タ４９のベース電圧値Ｖｐ＝Ｖｃ（Ｖｄは抵抗６１の電
圧降下に等しい）であるから、トランジスタ４９は導適
し、そのためトランジスタ４９のコレクタ、抵抗５５お
よびッェナーダィオード５６の接続中点における電圧が
減少し、この電圧の減少は電圧ＶＩにおいても等しい大
きれ生ずる。その結果利得因子Ａ：斧・こ関してはこの
利得因子は増大する。この様子を電圧Ｖｐの関数として
グラフｌｏｇＡを用いて第３図に近似的にプロットして
示してある。同様に、グラフｌｏｇＡを第２図にも示し
てあるが、向図においてはｌｏｇＬの関数としてブロッ
トしたものである。尚、Ｌはシーンの光強度を表わす。
第２図において、ｌｏｇＬを横軸にプロットし電圧Ｖｐ
およびｌｏｇｌ／Ｆ２を縦軸にプロットして示す。尚、
Ｆは第１図に示す絞り２の設定状態を表わす量であって
、閉口部３の最小絞り状態を表わすＦｏ＝１６から最大
絞り状態を表わすＦｏ＝２までの値を取る。また光強度
Ｌを最小光強度じから最大光強度いまでプロットする。
第２図こかて、グラフ１０卓を集り御特．曲線としてプ
ロットする。

ここで１０裏＝ｄ，ｖｐであり、ｃｌは定数である。こ
の制御特性曲線を用いて、光強度Ｌが所定の値はである
とき絞り設定Ｆ＝５．６を見出すことができるようにプ
ロットすることができる。このことは制御装置系が安定
状態にある場合には画像信号ＡＶＲ，ＡＶＢまたＡＶＧ
の１つに対して所望の値が存在することを意味する。ポ
テンショメータ３２を接地電位近くに設定し、この状態
では電流源２９は微小電流を流すとする場合には、トラ
ンジスタ２６，２７および２８、電流源２９およびコン
デンサ３０を含む回路は３つの画像信号ＡＶＲ，ＡＶＢ
およびＡＶＧに関してはピーク値検出器として作動する
。最大画像信号のピーク値からトランジスタ２６，２７
または２８のベースーェミッタ限界値電圧ＶＢ８を引い
た値が差動増幅器３４の反転入力端子に現われる。この
電圧値は、制御モードの安定状態においては、この増幅
器３４の非反転入力端子に生じる電圧Ｖｒｅｆに等しい
必要がある。画像信号のピーク対ピーク値が例えばＩＶ
の如き所望の値である場合にはＶｒｅｆ＝ＩＶ一ＶＢＥ
となる。光強度Ｌを値Ｌａから低減させると、コンデン
サ３０の両端子間蚤圧従って増幅器３４の反転入力端子
の電圧は電圧Ｖｒｅｆよりも小さくなり、従って、差動
増幅器３８を介して得られる差電圧によって電動機４０
の制御が行なわれよって絞りの閉口部３が広げられる。
すなわち画像信号ＡＶＲ，ＡＶＢおよびＡＶＧの最大ピ
ーク値が再び差動増幅器３４の反転入力端子に電圧Ｖｒ
ｅｆを生じさせるまでＦの値を減少させ続ける。ポテン
ショメータ３２の中間口出しタップの電圧を接地電位近
くから一層高い正の電圧の調整すると、電流源２９はさ
らに多くの電流を流し始める。

その結果それ以上は最大値の検出を行なわないが平均値
または中間値を検出してこれを制御装置系で電圧Ｖｒｅ
ｆに等しく保持する。上述したように、光強度Ｌが大き
い場合に対しての絞り制御のみを行なう。

第２図において、光強度Ｌｃは制御装置系においてポテ
ンショメータの電圧ｙｐが電圧ｙｃと等しくなった時の
光強度を表わす。光強度Ｌｃが４・さし、場合には、絞
り制御を行なうのみならず、結合装置４５を介して第１
図に示す電子制御回路４４を作動させて利得因子Ａ＝等
の希Ｕ御を敬う。その結果、増幅回路１７が作動するの
で、差動増幅器３４の反転入力端子に電圧Ｖｒｅｆを生
じさせるために閉口部３をそれほど広く開く必要はない
。制御装置の安定状態と関連する第２図の制御特性の場
合にはグラフ１０篇を剛・てプロットさせてし、るよぅ
に連続しており何ら不連続性を有しない。絞り２の開□
部がＦＯ＝２に対応する最大であり従って最大信号利得
（グラフｌｏｇＡにおいて１２ｄＢ）を有するとき、値
Ｆ〇まで絞り設定を仮想的に増大させる。この増大を電
子制御回路４４の限界値回路（４９〜５８）を用いて利
得因子Ａを増大することによって行なう。利得制御を行
なわないカメラについて説明すると、このカメラに対し
て例えば、絞り設定をＦ＝２としてシーンの光強度を約
５００ルックスとする必要があるとすると、第２図に示
すようにＬｅ＝５００ルックスとする必要がある。

第１図に示すカメラを使用する場合には、絞り設定をＦ
＝１になるまで仮想的に増大させることができる。絞り
の開□部３を通過する光の光強度は絞り設定の変化の２
乗ｏ欄数（すなわち詩こ比例する）であるので、肌対し
て‘まＬ。＝（季）２‐５ｏｏ＝・２５ルックスとなる
。またＬ〇に対してはＬ。＝（尊）２‐５００＝３２０
００ルックスとなる。光強度Ｌが４・さし、場合には、
所望のピーク値、平均値または他の値を有する画像信号
を本発明によるカメラによって尚も発生することができ
ることが明らかである。例えば光強度Ｌｅとするとき、
第１図に制御回路４４の制御電圧ＶＩを、限界値回路（
４９〜５９）に設けたシュミットトリガ回路５９が状態
を変化させるまで、増大させるので、出力端子４７の電
圧Ｖ２は接地電位に対して正の電圧となり、よって低域
フィル夕１２中のトランジスタ１５をを導通させ、その
ためフィル夕１２が動作状態に入る。その結果、周波数
制限された画像信号ＶＲ，ＶＢおよびＶＧを得る。光強
度Ｌが増大すると（この増大はその後直ちに起る）、値
Ｌｅが得られた後に状態の変化を生じさせるものであり
、このヒステリシス効果によって各状態における繰返し
変化による不安定性を回避することができる。光強度Ｌ
が小さいので表示に際して信号対雑音比を改良したいと
欲する場合には、切襖可能な低域フィル夕１２を使用す
ることが好適である。実際上、周波数を約３ＭＨＺの大
きさ程度に限定することにより表示に際し許容できる程
度の品質改善を行ない得るということがわかる。フィル
夕１２を回路１７の前段の配置する代わりに、このフィ
ル夕を回路１７の後段に配置しても同等の効果が得るこ
とができる。第１図に示すカメラはカラーテレビジョン
カメラであるが、電子制御回路４４は白黒テレビジョン
カメラにも使用し得、同様な効果を達成できる。

この場合、異なる光は信号チャンネルＢおよびＧを省略
してある点である。カラーテレビジョンカメラの場合に
は、さらに白バランスの問題がある。すなわち、白バラ
ンスのために調整された等しくない利得因子ＡＲ，ＡＢ
およびＡＧを同じ割合だけ変化させる必要があるという
ことである。本発明によるカメラによれば「 ３つ全て
の増幅回路１７Ｒ，１７８および１７Ｇに対して同一の
増幅因子を使用するこ比よ胸戦帆綱題を回避している。

縦断Ａ＝斧を有する増幅回路１７を使用 する代わりに、異なる利得因子例えばＡ＝Ｖ７・Ｖ５を
有する回路を使用することができる。

実際上、非直線的に制御される利得因子を使用すること
は有益でかるが、その場合には制御電圧Ｖ４またはＶ５
を非直線的に変化させる必要がある。この非直線的変化
により、絞りのＦ＝２．３から２までの微小制御範囲に
おいてＩＺ旧という利得変化を行なうことができ、この
ため利得制御が有効的となると共にその制御が急激（粗
く）ではなくスム−ズ（細かに）に行ない得るようにな
る。ＶＩ欄御される電圧とし刺繍子Ａ＝砦を使用すると
、制御回路４４について説明したと同様に簡単に行ない
得る直線的電圧変化を用いて利得因子Ａを非直線的にす
なわち双曲線的に自動的に変化させることができる。

利得制御を双曲線的に行なうと、約十または−１肥の偏
位内において第２図および第３図にブロットして示した
ような対数変化を近似的に得る。利得制御用の制御入力
端子２１の静的および動的の双方で行なわれる設定のた
めに使用できる設定入力端子２２とを具える画像信号増
幅回路１７を設けることによって、例えば乗法の（ｍｕ
ｌｔｊｐｌｉｃａｔｉｖｅ）シェージング補正の如き他
の補正をも設定入力端子２２を介して達成することが可
能となる。

第３図は手敷制御（ｍ虫９ に対する制御特性Ｆ，Ｆ′
を示す図で、同図において、縦軸にはＦを絞り設定‘こ
等しし、と比とき小宅をプロットしおよび機軸にはＣ２
を定数としかつＱを第１図の制御素子４２のような絞り
リングの回転角とするときのポテンショメータの電圧Ｖ
ｐ＝Ｃ２・Ｑをプロットして示すものである。

１０亭＝ｃ・，ｖｐからＣ３を定数として１。

点＝Ｃ３．Ｑを得る。手勢制御（ｍｃ）の第１モード（
ｍｃｌ）の場合にはスイッチング回路３９を不作動にす
る。手動制御素子４２のような絞りリングを用いて角Ｑ
を変化させることによって、第３図のグラフＦ‘こ従っ
て絞り２の設定を変えることができる。角Ｑが限界値電
圧Ｖｃに対応する場合には、角Ｑが増大すると絞りの開
口部３がさらに増大するばかりでなく同時に制御回路４
４を経てその出力電圧ＶＩにより画像信号増幅回路１７
の利得因子１７が増大する。

その結果、グラフＦ′に従うので制御特性曲線Ｆ，Ｆ′
が得られる。この場合実際に取り得る最小値ＦＯ＝２の
絞り設定を仮想値ＦＯ＝′１にまで仮想的に低減するこ
とができる。手動制御（ｍｃ）の第２モード（ｍｃ２）
の場合には、接点ｍｃ２をスイッチング回路３１および
３７に接続し、スイッチング回路３９を接点ａｃが接続
されるような位置に切換える。この場合、ポテンショメ
ータ３２は手動制御素子として作動しこの素子から電動
機４０の制御巻線に差動（又は電力）増幅器３８を介し
て電力を供給し、この供給をポテンショメータ４８の中
間口出しタップにおける電圧Ｖｐがポテンショメータ３
２の中間口出しタップにおける電圧と等しくするまで行
なう。第３図の制御特性Ｆ，Ｆ′は手動制御モード（ｍ
ｃ２）に関して成立する。手動制御の第２モード（ｍｃ
２）は例えば絞り２の設定を遠隔制御する場合に有益で
ある。手動制御（ｍｃ）の場合には、カメラの操作者は
制御素子４２としての絞りリングの角Ｑまたはポテンシ
ョメータ３２の中間口出しタップの単一調整は光強度が
小さい場合に絞り、利得制御および帯域幅制限に同時に
作用するという利点がある。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
多くの変形または変更をなし得ること明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラーテレビジョンカメラの回路
の一例を示す線図、第２図は自動制御の場合の制御特性
を示す制御特性曲線図、第３図は手動操作の場合の制御
特性を示す制御特性曲線図である。 １…・・・被写体（またはシーン）、２・…・〇絞り、
３…・・・絞りの関口部、４・・・・・・光学系、５〜
７・・・・・・鏡、８，９・・…・反射鏡、１０，１０
Ｒ，１０８，１０Ｇ・・・・・・撮像装置、１１，１１
Ｒ，１１８，１１Ｇ・・・・・・信号増幅回路、１２Ｒ
，１２８，１２Ｇ…・・・低域フイルタ、１３，３３，
５０，５１，５４，５５，５７，５８・・・・・・抵抗
、１４，３０・・・・・・コンデンサ、１５，２６〜２
８，４９，５２……トランジスタ、１６Ｒ，１６８，１
６Ｇ・・・・・・低域フィル夕の信号入力端子、１７Ｒ
，１７Ｂ，１７Ｇ・・・・・・画像信号増幅回路、１８
，１９・・・・・・信号増幅器、２０，３５，３８，３
６…・・・差動増幅器、２３・…川白バランス設定回路
、２５…・・・信号比較回路、２９…・・・可調整電流
源、３１・…・・スイッチオンースイツチオフ回路（又
はスイッチング回路）、３２……ポテンショメータ、３
３〜３６・・・・・・積分回路、３７……スイッチオー
バー回路（又はスイッチング回路）、４０・・・・・・
電動機、４１・・…・差動機軸、４２・・・・・・手動
操作素子、４３，４５・・・・・・機械的結合装置、４
０〜４３・・・・・・調整素子、５６・…・・ツエナー
ダイオード、５９……シュミットトリガ回路、４９〜５
８・・・・・・第１限界値回路、４９〜５９・・・・・
・第２限界値回路（又はリミッタ回路）。 Ｆｉ９．２Ｆｉｇ．３ Ｆｉ９．１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絞り制御装置と、被写体の光強度が変化しつつある
   とき画像信号値をほぼ一定に保持する可制御画像信号増
   幅回路とを含み、絞りの開口部を調整素子を用いて調整
   し、絞り制御装置は被写体の光強度が大きい場合に主と
   して動作しおよび画像信号増幅回路の制御は被写体の光
   強度が小さい場合に主として行なうテレビジヨンカメラ
   において、絞りの開口部のための調整素子を電子制御回
   路に結合し、該電子制御回路の第１の信号出力端子を画
   像信号増幅回路の制御信号入力端子に接続し、調整素子
   の再調整およびその結果行なわれる絞りの開口部の拡大
   または縮小は、同時に、被写体の光強度が小さい場合に
   制御回路を用いて画像信号利得回路の利得因子を対応さ
   せて増大または低減させることを特徴とするテレビジヨ
   ンカメラ。 ２ 特許請求の範囲１記載のテレビジヨンカメラにおい
   て、該テレビジヨンカメラは絞り制御装置をオフまたは
   オンに夫々切換えるスイツチング回路を含み、絞りの開
   口部のための調整素子は手動操作のための素子を具える
   ことを特徴とするテレビジヨンカメラ。 ３ 特許請求の範囲１記載のテレビジヨンカメラにおい
   て、該テレビジヨンカメラは少なくとも第１および第２
   選択接点と主接点とを有するスイツチオーバ回路を含み
   、前記主接点を制御のために絞りのための調整素子に結
   合し、自動制御と関連する前記第１選択接点を信号比較
   回路を介して画像信号増幅回路の出力端子に接続しおよ
   び手動操作と関連する第２選択接点を可調整バイアス電
   圧に接続したことを特徴とするテレビジヨンカメラ。 ４ 特許請求の範囲１ないし３のいずれか１つに記載の
   テレビジヨンカメラにおいて、画像信号増幅回路は非直
   線的に制御される利得因子を有することを特徴するテレ
   ビジヨンカメラ。 ５ 特許請求の範囲４記載のテレビジヨンカメラにおい
   て、制御される利得因子はほぼ双曲線的に変化すること
   を特徴とするテレビジヨンカメラ。 ６ 特許請求の範囲１ないし５のいずれか１つに記載の
   テレビジヨンカメラにおいて、前記第１信号出力端子に
   加えて前記電子制御回路は第２信号出力端子を有し、該
   第２信号出力端子を低域フイルタのスイツチオン−スイ
   ツチオフ信号入力端子に接続し、前記低域フイルタを画
   像信号増幅回路との直列回路配置に含ませたことを特徴
   とするテレビジヨンカメラ。 ７ 特許請求の範囲６記載のテレビジヨンカメラにおい
   て、電子制御回路には前記第１および第２信号出力端子
   に夫々接続した第１および第２限界値回路を設け、該第
   ２限界値回路の信号限界値は前記第１限界値回路の信号
   限界値が出力信号を供給した後に通過できることを特徴
   とするテレビジヨンカメラ。 ８ 特許請求の範囲６記載のテレビジヨンカメラにおい
   て、前記低域フイルタは０から約３ＭＨｚの大きさの程
   度までの周波数帯域を有することを特徴とするテレビジ
   ヨンカメラ。 ９ 特許請求の範囲１ないし８のいずれか１つに記載の
   カラーテレビジヨンに好適なテレビジヨンカメラおいて
   、数個の画像信号チヤンネルを含むカメラの中において
   各信号チヤンネルは画像信号増幅回路を含み、該画像信
   号増幅回路の制御信号入力端子を共通接続すると共に電
   子制御回路の信号出力端子に接続したことを特徴とする
   テレビジヨンカメラ。