JPS6051316B2

JPS6051316B2 - カラ−撮像装置

Info

Publication number: JPS6051316B2
Application number: JP50110160A
Authority: JP
Inventors: 隆中村; 貞秋田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1985-11-13
Also published as: JPS5234630A

Description

【発明の詳細な説明】カラー撮像装置として、例えば単一の撮像管と縞状色分
解フィルタを用いて、撮像管より低周波成分としての輝
度信号と縞状色分解フィルタにより決まる同一あるいは
別々の周波数の高周波成分としての例えば赤及び青の色
信号とが合成されたものが得られるようになされたもの
がある。

第１図はその一例で、１は縞状色分解フィルタを使用し
た撮像管で、これよりの映像信号Ｓｐが前置増幅器２を
通じてローパスフィルタ３に供給されて、これより低周
波成分としての輝度信号Ｙが取出され、また信号Ｓｐが
第１のバンドパスフィルタ４に供給されてこれより一定
周波数の赤の色信号成分が取出されるとともに第２のバ
ンドパスフィルタ５に供給されてこれより赤の色信号成
分とは異なる周波数の青の色信号成分が取出され、これ
ら色信号成分が検波回路６及び７にそれぞれ供給されて
、検波回路６より赤の色信号Ｒが、検波回路７より青の
色信号Ｂが、それぞれ得３られ、これら色信号Ｒ及びＢ
がそれぞれ色差信号形成回路８に供給され、一方ローパ
スフィルタ３よりの輝度信号Ｙがこの回路８に供給され
て、これより、赤の色差信号Ｒ−Ｙ及び青の色差信号Ｂ
−Ｙがそれぞれ得られ、これら色差信号Ｒ−Ｙ及丁びＢ
−Ｙが平衡変調器９に供給され、また端子１０よりの周
波数が３．５８ＭＨ２の搬送波信号と、これを移送器１
１にて９００進相させた信号が平衡変調回路９に供給さ
れて、これより色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙが互に９０、
の位相差の変調軸でそれぞれ平衡変調された信号の合成
信号ＳＭが得られ、これが合成回路１２に供給され、ま
たローパスフィルタ３よりの輝度信号Ｙとパースト信号
及び同期信号発生回路１３よりのパースト信号及び同期
信号がこの合成回路１２に供給され、これらの合成信号
がＮ′ＶＳＣ方式のカラー映像信号として出力端子１４
に得られる。このような撮像装置においては被写体の輝
度が著しく高くなると撮像管のビーム電流が不足してし
まつて、輝度信号Ｙのレベルが第２図の曲線ａに示すよ
うに高いレベルで一定になるとともに、高周波の赤及び
青の色信号成分のレベルが同図の曲線ｂに示すようにほ
ぼ零となり、色差信号形成回路８の出力信号Ｒ−Ｙ及び
Ｂ−Ｙはそれぞれ輝度信号−Ｙのみとなり、これが平衡
変調されて取出されるようになる。

このようになると、受像機において色信号を復調した場
合には、マトリクス回路の出力信号としての赤、青及び
緑の色信号Ｍ１、ＭＢ及びＭｃはそれぞれ、Ａ▼ＡＣ
（ ″１１＼１１１ノ鼻）２＼ＶｌｌノＩＩ
−（ｋ１＋Ｋ２＋１）Ｙとなり、その高い輝度の部分は
、画面上で緑色になつてしまつて不自然なものとなる。

また、輝度信号は輝度の上昇に応じて上昇するが、色信
号が減少し始めるような領域（第２図でレベルレとＬの
間の領域）では、赤及び青の色信号は零に近づくが、緑
の色信号は減少しないため、やはり画面が緑がかつたも
のとなり不自然になる。

この欠点は、撮像管のビーム電流を大きくすれ．ば除去
することができるが、ビーム電流を大きくすると撮像管
のフォーカスの均一性が悪くなり、これにより色ムラを
生じるという欠点があり、ビーム電流はそれ程大きくす
ることができない。

この発明は、この点に鑑み、ビーム電流を大き・くする
ことなく、被写体の高輝度の部分が、そのもとの色とは
異なつた特定の色即ち緑色になつて画面が不自然になる
のを防止するものである。以下、この発明装置の一例を
第３図及び第４図を参照して説明しよう。この発明にお
いては、第３図に示すように、利得制御回路１５及びそ
の利得制御信号を形成する制御信号形成回路１６が設け
られ、平衡変調器９の出力ＳＭが利得制御回路１５を通
じて合成回路１２に供給され、一方ローパスフィルタ３
よりの輝度信号Ｙが制御信号形成回路１６に供給されて
利得制御信号ＳＯが形成され、この信号ＳＯが利得制御
回路１５に供給され、これにより被写体の輝ｊ度に応じ
て利得を減少させるとともに被写体の輝度が撮像管１の
ビーム電流が不足する程度に高くなつたときには回路１
５の利得が零になるように制御して、合成回路１２に供
給される変調出力Ｓ９が零となるようにされる。

従つて、この発明によれば被写体の輝度が著しく高くな
つた場合には、出力端子１４に得られるカラー映像信号
としては輝度信号だけとなりこれが受像機に供給されて
復調されれば、色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙがともに零で
従つて緑の色差信号Ｇ−Ｙも零であるからマトリクス回
路より得られる赤、青及び緑の色信号ＭＲ，ＭＢ及びＭ
ｃは、となつてすべて同じレベルとなり、画面上では白
色となる。

人間の目は、高輝度になるにつれて、その高輝度の部分
が白色にみえる特性を有するので、人間の目にはこの画
面上での白色の部分は高輝度の部分としてとらえられ、
全く自然な画面となる。第４図は、上述の制御信号形成
回路１６の具体的な構成の一例で、輝度信号Ｙが供給さ
れるトランジスタ２１と、そのエミッタ側に接続され輝
度信号Ｙより搬送波成分を除去するためのローパスフィ
ルタ２２と、このローパスフィルタ２２の出力より利得
制御信号を形成する回路２３と、この回路２３の出力信
力を所定のレベルでクランプするクランプ回路２４とか
らなり、クランプ回路２４の出力端子２６より制御信号
Ｓｃが得られるものである。

そして回路２３においては、ＮＰＮ形トランスタ２３０
のコレクタは抵抗を介して直流電圧十Ｖｃｃが与えられ
る電源端子に接続され、一方エミッタは抵抗を介して接
地される。

またＰＮＰ形トランジスタ２３１及び２３２のエミッタ
はそれぞれ抵抗を介して電源端子に接続され、これらの
トランジスタ２３１及び２３２のコレクタは接地される
。また、トランジスタ２３０のコレクタが第１及．び第
２ダイオードＤ１及びＤ２のカソードにそれぞれ接続さ
れ、第１のダイオードＤ１のアノードが抵抗２３３を介
してトランジスタ２３１のエタツタに接続され、ダイオ
ードＤ２のアノードがトランジスタ２３２のエミッタに
接続され、そして、これらトランジスタ２３１及び２３
２のベースがそれぞれバイアス回路を構成する可変抵抗
器２３４及び２３５の可動子に接続され、またトランジ
スタ２３１及び２３２のそれぞれのエミッタと接地間に
はコンデンサ２３６及び２３７が接続され、そして、ダ
イオードＤ，と抵抗２３３の接続点Ａがエミッタホロワ
構成とされたトランジスタ２３８のベースに接続され、
このトランジスタ２３８のエミッタがクランプ回路２４
に接続される。

この楊合、トランジスタ２３１及び２３２は一常にオン
で、トランジスタ２３２のベース電位よりもトランジス
タ２３１のベース電位が高くなるように可変抵抗器２３
４及び２３５の可動子を調整しておく。この制御信号形
成回路１６によれば、輝度信号Ｙのレベルが低く、第２
図の色信号のレベルー輝度特性曲線ｂの折曲部より若干
手前の点に対応する輝度信号レベルである第１の閾値レ
ベルレを越えるまでの範囲（第２図の曲線ａのレベルＬ
。

からＬ，までの範囲）ではトランジスタ２３０のベース
電位が低いのでコレクタ電圧はダイオードＤ１及びＤ２
のアノード電圧より高い範囲にあり、従つてダイオード
Ｄ，及びＤ２はともにオフで、接続点Ａの電位はトラン
ジスタ２３１のエミッタ電位即ち可変抵抗器２３４によ
り設定された一定の値となる。輝度信号Ｙのレベルがこ
の第１の閾値レベルＬより高く、第２図の輝度信号のレ
ベルー輝度特性曲線ａの折曲部より若干手前の点の輝度
信号レベルである第２の閾値レベルｂよりも低い範囲で
は、トランジスタ２３０のコレクタ電圧が低くなつてダ
イオードＤ１及びＤ２のうちダイオードＤ１がオンとな
り、抵抗２３３、ダイオードＤ１、トランジスタ２３０
を介して電流が流れ、輝度信号Ｙのレベルが高くなるに
つれ、即ちトランジスタ２３０のベース電位が高くなる
につれてその電流量が増加して接続点Ａの電位は下がる
。輝度信号Ｙのレベルがさらに高くなつて、第２の閾値
レベルＬ２を越えビーム電流が不足するようなときには
、ダイオードＤ２もオンとなり、接続点Ａの電位は、ト
ランジスタ２３２のエミッタ電位即ち可変抵抗器２３５
により設定された一定の値となる、従つてトランジスタ
２３８のエミッタに得られる信号は第２図の曲線Ｃで示
すようなものとなり、この信号がクランプ回路２４にお
いて、端子２５より供給されるクランプ電圧によりクラ
ンプされて、輝度信号のレベルがＬ。からレでは一定の
電圧Ｅ１とされ、レからＬ２では漸次電圧が下がり、Ｌ
２以上になると一定の電圧Ｅ２となる利得制御信号ＳＯ
が形成され、これが端子２６より取出される。第５図は
この信号ＳＯが供給される利得制御回路１５の具体的な
回路の一例で、トランジスタ３０及び３１のエミッタが
共通に接続されてこれがトランジスタ３２のコレクタに
接続され、同様にトランジスタ３３及び３４のエミッタ
が共通に接続されてこれがトランジスタ３５のコレクタ
に接続され、トランジスタ３２及び３５のエミッタ側が
それぞれ抵抗を介して接続されてこれがトランジスタ３
６のコレクタに接続され、トランジスタ３６のエミッタ
が抵抗３７を介して接地され、トランジスタ３１及び３
３のコレクタが共通に接続されてこれが正の電圧＋Ｅ８
が得られる電源端子３９に接続され、同様にトランジス
タ３０及び３４のコレクタが共通に接続されてこれが負
荷抵抗３８を介して電源端子３９に接続されるとともに
、バンドパスフィルタ４０を通じて出力端子４１に接続
される。

そして変調信号ＳＭが端子４２を通じてトラン門ジスタ
３０及び３３に供給され、一方制御信号Ｓ。

が端子４３を通じてトランジスタ３５のベースに供給さ
れ、また直流バイアス電狂ヂａが端子４４を通じてトラ
ンジスタ３１及び３４のベースに供給され、直流バイア
ス電肝℃ｂが端子４５を通フじてトランジスタ３２のベ
ースに供給され、直流バイアス電圧Ｅｃが端子４６を通
じてトランジスタ３６のベースに供給される。この場合
、Ｅｂ＝Ｅ２に選定され、また端子４３よりの制御信号
のレベルが電圧Ｅ１になつたときにはトランジスタ３５
がオフとなるようにされている。従つてトランジスタ３
６には一定の大きさの電流１が流れるから、ｍ＋ｎ＝１
として、トランジスタ３２に流れる電流をＭＩｌトラン
ジスタ３５に流れる電流をＮＩとすれば、トランジスタ
３０及び３１に流れる電流と、トランジスタ３３及び３
４に流れる電流の比はｍ：ｎとなり出力端子４１にはＳ
。

＝（ｎ−ｍ）ＳＭなる出力信号が得られる。そして制御
信号Ｓｃが一定の電圧Ｅ１であるときには、トランジス
タ３２がオフとなつてｍ＝０、ｎ＝１となるから、出力
信号Ｓ。＝ＳＭとなり利得は１で、制御信号ＳＯが電圧
Ｅ１より低くＥ２より高いときには、ｍが０．５より小
さく、ｎが０．５より大きくなるから出力信号Ｓ。の利
得は０より大きく１より小さくなり、制御信号ＳＯが一
定の電圧Ｅ２になつたときには、Ｅ２＝Ｅｂであるから
、ｍ＝ｎ＝０．５となり、出力信号ＳＯは零となり、従
つて利得は零となる。制御信号Ｓｃが電圧Ｅ２より低く
なると、逆に利得は上昇するようになるが、前述したよ
うにこの制御信号ＳＯは輝度信号レベル！を越えると電
圧Ｅ２で一定とされているので、利得が上昇してしまう
ことはない。従つて利得制御回路１５からの変調色信号
は、第２図の曲線ｄで示すように、被写体の輝度が通常
のもので、撮像管のビーム電流が十分であると，きには
そのままのレベルで取出され、被写体の輝度がこれより
高くなつたときには、レベルが漸次低くなされた状態で
取出され、被写体の輝度が著しく高いときには、レベル
は零とされる。

なお、この場合縞状色分解フィルタの分光特性のバルツ
５キによる影響を考慮して撮像管のビーム電流が不足す
る輝度レベルより低いレベルから色信号の変調出力が抑
圧されるようにしたが、可変抵抗器２３４及び２３５の
可動子の位置を適宜選定することによりビーム電流が不
足する輝度レベルから変３調出力が抑圧されるようにす
ることもできる。以上述べたようにこの発明によれば、
被写体の輝度が著しく高く、撮像管のビーム電流が不足
するようなときにも、画面上で、その高輝度の部分が緑
色に発色せずに白色となるので不自然な感じにならず、
全く自然な画面とすることができる。また、この発明で
は輝度信号の方は輝度の上昇に応じて上昇するが色信号
の方は減少し始めるような第２図においてレベルレとＬ
２の間では、利得制御回路の利得を輝度の上昇に応じて
減少させるようにするため、画面が緑がかつた不自然の
ものになるのが緩和される。すなわち、この発明でフは
第１の閾値レベルＬ，から色信号を徐々に減少させるよ
うにして、このレベルＬ１から急に色信号を遮断（利得
零）するようにしなかつたので、画面上では急にその部
分が無彩色になつて不自然になるのが防止される。また
、第２の閾値レベル・しを設け、これを輝度信号レベル
が越えたとき常に利得零とするように利得制御するので
、輝度信号レベルがレベルしよりさらに上昇したとき、
利得がかえつて上昇し、画面に不自然な色が付くなどと
いう不都合がない。なお、レベルＬ１及びＬ２は色信号
及び輝度信号のそれぞれのレベルー輝度特性曲線の折曲
部より若干手前のところに設定したので、画面が不自然
な状態になる前から制御が働き始め、画面は全く自然な
ものとなる。

なお、この発明は２個の撮像管を用い、一方の撮像管か
ら輝度信号のみを取出し、他方の撮像管から色信号を取
出すようにしたものにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の装置の一例の全体の系統図、第２図は
、従来装置及びこの発明装置を説明するための特性曲線
図、第３図は、この発明装置の一例の全体の系統図、第
４図及び第５図はそれぞれその要部の一例の回路図であ
る。１は撮像管、３はローパスフィルタ、４及び５はバンド
パスフィルタ、８は色差信号形成回路、９は平衡変調器
、１１は移相器、１５は利得制御回路、１６は制御信号
形成回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

１撮像管から輝度信号と縞状色分解フィルタにより定
められた周波数の第１及び第２の色信号とが取出され、
上記第１及び第２の色信号が検波され、この検波された
第１及び第２の色信号と上記輝度信号とが演算されて２
つの色差信号が得られ、、この２つの色差信号が平衡変
調器に供給されて互に９０゜の位相差の変調軸で平衡変
調され、この変調出力が利得制御回路を通じて取出され
て上記輝度信号に合成され、上記輝度信号のレベルが色
信号のレベル−輝度特性曲線の折曲部より若干手前の点
に対応する第１の閾値レベルを越えるまでは上記利得制
御回路の利得は一定とされ、上記輝度信号のレベルが上
記第１の閾値レベルより高く、輝度信号のレベル−輝度
特性曲線の折曲部である上記撮像管のビーム電流が不足
する輝度レベルより若干低い点の輝度信号のレベルに等
しい第２の閾値レベルとの間にあるときは、上記輝度信
号レベルの増加に伴ない、上記利得制御回路の利得は減
少するようにされ、上記輝度信号レベルが上記第２の閾
値レベルを越えるときは上記利得制御回路の利得は常に
零とされて、被写体の輝度が上記撮像管のビーム電流が
不足する程度に高くなつたときには上記利得制御回路を
通じた上記変調出力のレベルが零になるようになされた
カラー撮像装置。