JPS62232278A - テレビジヨンカメラのフリツカ雑音除去装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、テレビジョンカメラのフリッカ雑音装置、更
に詳しくは、テレビジョン（以下、ＴＶと略記する）カ
メラにおいて、交流電源で点灯する照明光のフリッカに
起因する雑音を除去するフリッカ雑η除去装置に関する
。

［従来の技術］ 一般に、螢光灯や水銀灯では、その発光輝度および発光
色温度は電源周波数の２倍の周波数で、すなわち、電源
周波数を５０１１ｚとすると１００１１ｚの周波数で変
動することが知られている。従って、このような光源に
よって照射されている被写体をカラーＴＶカメラで撮像
すると、ＮＴＳＣ力式ＴＶカメラでは、フィールド周波
数は６０１［Ｚであるので、当然、上記光源のフリッカ
周波数とは非同期である。このため、フィールド周波数
とフリッカ周波数との差によるビートが発生する。この
と−トはフリッカ雑音としてＴＶカメラの出力である映
像信号に影響を及ぼし、その輝度信号レベル、色信号レ
ベル、さらには色相に対して変動を与えることになり、
ＴＶ画像がちらついたり見にくいものになってしまう。

また、特殊なＴＶカメラの使用例として、被写体からの
光像をロークリシャッタを用いて撮像素子に間欠露光を
させる場合があるか、この場合には、さらに上記ビート
の障害が増調されるようになる。

そこで、上記のフリッカ雑音を除去するものとして、従
来、光源に与えられている交流電源よりフリッカ周波数
と同一の周波数を取り出し、これをフィールド周波数信
号でサンプリングしてそのレベルを保）ｊｊする同１ｔ
ｌ１合成を行なうことによってフリッカ雑音と同位相の
信号を作り、これを反転させて映像信号に加えるように
したものがある（特開昭５２−１２２０３９号公報参照
）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来のフリッカ雑音除去方法では、常に、
照明光を点灯させている交流電源より電源周波数を検出
する必要があるため、この方法を採用したＴＶ右カメラ
場合、電源コードを必要とし、特にポータプル型で機動
性を向上させるようにしたＴＶ右カメラおいては、充分
にその機能を発揮させることがてないものとなる。

一方、通常のＴＶ右カメラおいては、映像信号のレベル
を撮像素子の光電変換出力レベルに関係なく一定レベル
にするために、撮像素子の出力側に自動利Ｐ３制御回路
（以下、ＡＧＣ回路と略記する）か設けられている。そ
して、このＡＧＣ回路の出力は積分器を介してフィード
バックされるようになっている。ここで、従来のＴＶ右
カメラおけるＡＧＣ回路に設けられる積分器は第８図に
示すように、１組の抵抗Ｒとコンデンサｃｏとからなる
周知のＣＲ積分器３０であり、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ
８によりＡＧＣ回路の出力電圧を平均化し、この平均化
した電圧によってＡＧＣ回路の増幅利得を制御している
。その結果、ＡＧＣ回路の出力レベルはＡＧＣ回路の入
力レベルに関係なく一定に維持されることになる。

ところで、ＡＧＣ回路の出力を安定にするために、上記
積分器３０のＣＲ時定数は比較的大きく設定されている
が、このため、この積分器３０による位相遅れも無視で
きないほど大きくなっているので、特に前述したように
フリッカを生じている光源によって照射されている彼写
体を撮像するとき、映像信号のレベルが前記ビート周波
数で変動してフリッカ雑音を発生していることに対して
はこれを抑制する何らの効力をも有していなかった。

本発明は上述した問題点に着目してなされたもので、Ｔ
Ｖ右カメラおける利得制御手段に設けられる積分器の構
成を考慮することにより、フリッカ雑音を除去して良好
な映像・を得ることのできるフリッカ雑音除去装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明のフ
リッカ雑音除去装置は、撮像素子の出力レベルを制御す
る利得制御手段の出力信号をこの利得制御手段にフィー
ドバックするための伝送路中に複数の積分要素を各別に
機能するように設け、この複数の積分要素を切換手段に
より、垂直同期信号に同期して所定の系列順で切り換え
選択し、かつ垂直同期信号の周波数と照明光のフリッカ
周波数とのビート周波数で上記所定の系列順の切り換え
選択を循環的に繰り返すようにしたもので、利得制御手
段の出力が各積分要素を通じて各フィールド毎にフィー
ドバックすることにより利得制御手段に含まれるビート
周波数のフリッカ雑音がキャンセルされる。

し実　施　例］ 以下、本発明を図示の実施例に基いて説明する。

第１図は、本発明のフリッカ雑音除去装置を適用したＴ
Ｖ右カメラ一実施例を示す電気回路のブロック図である
。肢写体１からの反射光束はレンズ２により結像されて
撮像素子３の光電変換面上に入射される。撮像素子３の
光電変換出力はＡＧＣ回路４に人力される。ＡＧＣ回路
４は撮像素子３の出力のレベル痩化に関係なく映像信号
のレベル（輝度信号および色信号）を一定に維持するよ
う動作する。ＡＧＣ回路４の出力は積分２：（５で積分
されてＡＧＣ回路４にフィードバックされることにより
ＡＧＣ回路４の増幅利１すが制御される。また、ＡＧＣ
回路４の出力はＹ信号分離回路６に人力され、ここで輝
度信号（以下、Ｙ信号とする）が分離抽出される。

また、ＡＧＣ回路４の出力は色信号分離回路７にも人力
されて、Ｒ信号（青）とＢ信号（赤）とが分離抽出され
る。分離抽出されたＲ、　　Ｂ信号は利得制御増幅回路
（以下、ＧＣＡ回路と略記する）８．９を経由して差検
出回路１３．１４の一方の入力端にそれぞれ入力される
。差検出回路１３゜Ｉ４の他方の入力端にはＹ信号が人
力されている。

この結果、差検出回路１．１４の出力としてそれぞれＲ
−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号が発生する。両色差信号Ｒ−Ｙ
とＢ−Ｙは直交変調器１５に入力され、同変調器１５に
より副搬送波ＳＣを変調したクロマ信号（搬送色信号）
を得ている。この直交嚢調器１５の出力であるクロマ信
号は混合器１６の一方の入力端に入力され、他方の入力
端にはＹ信号が人力される。混合器１６の出力としては
Ｙ信号にクロマ信号が混合されたカラー映像信号が得ら
れる。また、上記両色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは積分器１
０．１１により積分されＯＣＡ回路８゜９の利得制御人
力となるようフィードバックされる。ＯＣＡ回路８，９
と積分器１０．１１はホワイトバランスを自動的に最適
状態にするためのものである。

上記積分器５，１０．１１は後述のようにそれぞれ複数
の積分要素を有した（１■成とされており、各積分要素
はリングカウンター９より送られる制御信号パルスΦ１
．Φ２．Φ３により順次作動するよう切り換えられる。

このリングカウンター９には図示しない同期信号発生器
から発せられる６０１１ｚの垂直同期信号Φ　がＦｐえ
られる。

上記積分器５の回路構成は第２図に示すようになってい
る。すなわち、ＡＧＣ回路゛４の出力端に抵抗ＲＡが接
続され、同低抗ＲＡの他端はコンデン”ｊ−Ｃ，、Ｃ２
，Ｃ３の各一端に接続され、がっこの積分器５の出力端
としてＡＧＣ回路４に接続されている。コンデンサＣｒ
　、　　Ｃ２、Ｃ３の各他端はそれぞれＮ　Ｐ　Ｎ　Ｊ
ｆ２　トランジスタＱ、、Ｑ、、。

Ｑ３のコレクタに接続され、これらのトランジスタのエ
ミッタは接地されている。トランジスタＱ１．Ｑ２．Ｑ
３の各ベースはそれぞれ抵抗Ｒ１゜Ｒ２、Ｒａを介して
リングカウンター９の制御信号パルスΦ［、Φ２．Φ３
を送出する出力端に接続されている。リングカウンター
９は６０１１ｚの垂直同期信号Φ　によりトリガされる
と、１フィールドの期間ハイレベル“Ｈ”になる制御信
号パルスΦ１．Φ２．Φ３をΦｌ−Φ２−Φ３−Φ１−
Φ２−Φ３−・・・の順で繰り返し発生する（第３図参
照）。

ここで、上記第１．２図のＡＧＣ回路４．積分器５にお
ける動作を第３図に示すタイムチャートによって説明す
る。

リングカウンター９の制御信号パルスΦ１〜Φ３がトラ
ンジスタＱ、〜Ｑ３のベースに人力されると、ｌ・ラン
ジスタＱ１〜Ｑ３は制御信号パルスΦｌ〜Φ３のハイレ
ベル“Ｈ′でオンとなるので、ｌ１ｑｌａ’ｌｌ信号パ
ルスΦｌ〜Φ３がΦ１−Φ２−Φ３→ΦＩ−ＰΦ２→Φ
３→・・・の順で繰り返しハイレベル“Ｈ″になると、
これに同期して、積分器５の抵抗ＲＡと接続されるコン
デンサ０１〜Ｃ３もＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ
３→・・・の順で切り換え選択がなされるとともにこの
切り換え選択が周期的に繰り返される。

最明、ＡＧＣ回路４および積分器５が正常な動作状態に
立上るまでは、すなわち、ＡＧＣ回路４の出力が積分器
５のコンデンサＣ１−０３にチャージされるまではＹ信
号分離回路６の出力であるＹ信号は第３図に信号Ｙ１で
示すように、５０１１ｚの交流電源の光源下においてそ
の２倍の１００１１ｚのフリッカ周波数の影響を受け、
例えば、撮像索Ｔ−３にインターライン方式のＣＣＤを
用いたときに２（ｌｌｌｚのビートを発生し、これがフ
リッカ雑音となっている。つまり、このときのＹ信号は
各フィールド毎に３段階にレベルが変化し、かつ３フイ
ールド毎にレベルが周期的に変動し２０＋１Ｚのビート
周波数波形を含んだものとなっている。

ここで、ＡＧＣ回路４の出力が１−２積分器５に与えら
れると、この積分器５の出力電圧Ｖｃは第３図に示すよ
うな波形となる。すなわち、積分器５のコンデンサｃ【
、ｃ２．ｃ３＋：Ａｃｃ回路４の出力の平均電圧が蓄積
されるが、第１のコンデンサＣには、制御信号パルスΦ
１が発生してトｌ ランジスタＱ１がオンになるときＡＧＣ回路４の第１の
フィールド■１の出力電圧のみが充電され、このコンデ
ンサＣＩの電圧がＡＧＣ回路４にその制御電圧としてフ
ィードバックされる。また、第２のコンデンサＣ２には
、次の制御信号パルスΦ　によりトランジスタＱ２がオ
ンのときＡＧＣ回路４の第２のフィールドＶ２の出力電
圧が充電され、このコンデンサＣ２の電圧がＡＧＣ回路
４にその制御電圧として与えられる。さらに、コンデン
サＣには次の制御信号パルスΦ３によりトランジスタＱ
３がオンのときＡＧＣ回路４の第３のフィールドＶ３の
出力電圧が充電され、このコンデンサＣ３の電圧がＡＧ
Ｃ回路４にフィードバックされる。ＡＧＣ回路４に第３
のコンデンサＣ３の充電電圧が与えられると、次に、再
び第１のコンデンサＣ１が充電されその充電電圧がＡＧ
Ｃ回路４に与えられるようになる。こうして、各コンデ
ンサＣ１〜Ｃ３によりＡＧＣ回路４の出力電圧が各フィ
ールド毎に順次フィードバックされ、しかも３フイール
ド毎にこれが繰り返されて撮像素Ｊ’３の光電変換出力
電圧の利得制御が行なわれる。つまり、Ｙ信号分離回路
６の出力であるＹ信号が第３図に示すような信号Ｙ１と
なるとき、積分器５の出力電圧Ｖｃは第３図に示すよう
に上記信号Ｙｌとほぼ同様にレベルが３段階に変化し、
これが３フイールド毎に繰り返される積分波形となる。

そして、この積分電圧ＶｃによってＡＧＣ回路４の利得
制御が行なわれると、やがて、３フイールド毎に変動し
ている２０１１ｚのフリッカ雑音成分についてはＡＧＣ
回路４で充分に吸収されることとなり、その結果、Ｙ信
号分離回路６からは、第３図に信号Ｙ２で示すＹ信号が
出力されるようになる。

なお、螢光灯では色温度および輝度レベルが変動してお
り、色相も同じく、フリッカ雑音として現われる。本実
施例では色信号のフリッカ雑音についても輝度信号と同
様の手段により、色相変動に関するフリッカ雑ηも抑圧
している。前述した通り、本実施例では両色差信号を積
分した平均値が直交変調器１５の入力端側において常に
一定レベルとなるようにＯＣＡ回路８，９の利得を制御
している。この利得制御の負帰還ループに対しても前記
ＡＧＣ回路４の場合と同様の手段を講じることにより、
色相のフリッカ雑音をも除去することができる。

第４図は、上記第１図中の積分器１０．１１の具体的な
電気回路を示す。この第４図に示す積分器１０．１１も
前記第２図に示した積分器５の電気回路と同様に構成さ
れる。すなわち、この積分２：ＨＯ，１１も、抵抗Ｒと
、この抵抗ＲＢにそれぞれ接続されて積分回路を構成す
るための３つのコンデンサＣ１１”１２　”Ｈと、この
３つの各コンデンサＣＩｔ””Ｃ１３の接続をそれぞれ
オン、オフするためのトランジスタＱ１□”＋２　”１
３と、これら各トランジスタのベースとリングカウンタ
１９の制御信号パルスΦ１．Φ２．Φ３を送出する出力
端との間に接続され−た抵抗ＲＩｔ　”’＋２　’Ｒ１
３とにより構成されている。

この積分ａＨ１０，１１においても、前記積分器５と同
様に、１フイールド毎に＋７えられる垂直同期信号Φ　
によりリングカウンター９から制御信■ 号パルスΦｌ、Φ２．Φ３が順次トランジスタＱ１１　
”１２　”＋３のベースに与えられてこれらのトランジ
スタのうちの１つのトランジスタのみが順次オンになる
と、コンデンサＣＩＩ〜Ｃ！３はＣ１１−Ｃ１□−Ｃ１
０の順で接続状態になるので、第５図に示すように、最
初にフリッカの影響を受けている場合の色差信号Ｒ−Ｙ
　（Ｂ−Ｙ）は輝度信号の変動と同様に、電源周波数が
５０１１Ｚの光源では２０１１Ｚの周波数で変動するが
、コンデンサＣ１１’ＣＩ□、Ｃ１３に記憶された色差
信号の平均電圧は積分器１０（１１）の出力としてＧＣ
ＡＭ路８（９）に人力されてＲ（Ｂ）のレベルを変調す
ると、その結果、混合器１３（１４）の出力である色差
信号Ｒ−ｙ　（Ｂ−Ｙ）は、第５図に示すようにフリッ
カによって生じる２０１１ｚのレベル変動が吸収され、
フリッカ誤差成分のない安定した信号となる。

に２第１図に示すＴＶカメラにおいて、積分器５．１０
．１１はＡＧＣ回路４．ＧＣＡＭ路８゜９のクローズト
ループに介挿して配置されているが、本発明は必ずしも
このような構成に限定されるものではない。

例えば、第６図に示す実施例においては、ＡＧＣ回路４
の帰還ループには積分器を設けることをせずに、ＡＧＣ
回路４の出力端にＯＣＡ回路１８を接続し、撮像素子３
の出力端とＧＣＡＭ路１８の利得制御端との間に、前述
したと同様の、抵抗Ｒｅ、　　コンデンサＣ２１−０２
３，トランジスタＱ　　−Ｑ　　および抵抗Ｒ２１〜Ｒ
２３からなる積分器２５を接続してオーブンループの制
御を行なっている。この実施例では、撮像素子３の出力
から直流のフリッカ誤差成分が検出されるが、積分器２
５においても、前述したように、リングカウンタ１９に
より制御信号パルスΦｌ〜Φ３によって１フイールド毎
にトランジスタＱ２１〜Ｑ２１の１個のみが順次オンに
なり、抵抗Ｒｅに接続されるコンデンサ０２１〜Ｃ２３
が順次切換選択されるとともに、このコンデンサ０２１
〜Ｃ２３の切換選択が３フイールド毎に繰り返されるの
で、この積分器２５の出力によってＧＣＡＭ路１８の利
得が制御されフリッカ誤差成分かキャンセルされること
になる。

また、第７図に示すように、Ｒ信号についてもオーブン
ループの制御を行なう構成とすることができる。すなわ
ち、第７図においては、ＧＣＡＨ路８の出力端とその利
得制御端との間に、第８図に示した従来の積分器３０が
設けられているので、このＧＣＡＭ路８の出力側にもう
一段、ＧＣＡＭ路２８を設け、上記前段のＧＣＡ回路８
の出力端と後段のＧＣＡ回路２８の利得制御端との間に
、積分器２５を接続して後段のＯＣＡ回路２８をオーブ
ンループで制御するようにしている。このようにして、
積分器２５によりＧＣＡ回路２８の利得制御電圧をリン
グカウンタ１９の制御信号パルスΦｌ〜Φ３に同期して
制御することによりＧＣＡ回路２８からは前述したと同
様にフリッカ雑音成分の含まれないＲ信号が検出され、
差検出回路１３からの色差信号Ｒ−Ｙもフリッカ雑音成
分のない安定した信号となる。なお、Ｂ信号の系統につ
いても全く同様に構成することができる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、照明光のフリッカの
原因である交流電源とは全く独立にしていて電源コード
等を不要とした構成とされ、ＴＶ右カメラ必須の垂直同
期信号を用いて積分要素の切り換えを行なっているので
、ＴＶ右カメラコンパクトで簡単な回路を付加するのみ
でフリッカ雑音を効率良く除去することができ、フリッ
カに起因する映像のちらつきをなくして良好な映像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のフリッカ雑音除去装置を適用したＴ
Ｖ右カメラ一実施例を示す電気回路のブロック図、 第２図は、上記第１図中のＡＧＣ回路のフィードバック
ループに挿入された積分器の電気回路図、第３図は、」
上記第１．２図における各部信号波形のタイムチャート
、 第４図は、上記第１図中のＧＣＡＭ路のフィードバック
ループに挿入された積分器の電気回路図、第５図は、」
−２第４図における各部信号波形のタイムチャー１・、 第６図は、本発明装置を適用したＴＶ右カメラ他の実施
例の要部を示す電気回路図、 第７図は、本発明装置を適用したＴＶ右カメラさらに他
の実施例の要部を示す電気回路図、第８図は、従来装置
に用いられる周知の積分器の一例の電気回路図である。 ３・・・・・・・・・・・・・・・撮像素子４・・・・
・・・・・・・・・・・ＡＧＣ回路（利得制御手段）５
．１０，１１．２５・・・積分器 ８．９，１８．２８・・・・・・ＧＣＡｕ路（利得制御
手段） １９・・・・・・・・・・・・リングカウンタ（切換手
段）Ｃ１〜Ｃ３”　１１″″Ｃｔａ　”２１〜０２３・
・・・・・コンデンサ（積分要素） ７１５３図 ？１　　　Φ２　　　９３ Ｒ−Ｙ（Ｂ−Ｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像素子の出力レベルを制御する利得制御手段の出力信
   号をこの利得制御手段にフィードバックするための伝送
   路中に各別に機能するように設けられた複数の積分要素
   と、 この複数の積分要素を垂直同期信号に同期して所定の系
   列順で切り換え選択するとともに、垂直同期信号の周波
   数と照明光のフリッカ周波数とのビート周波数で上記所
   定の系列順の切り換え選択を循環的に繰り返す切換手段
   と、 を具備してなることを特徴とするテレビジョンカメラの
   フリッカ雑音除去装置。