JPS6335080A - 高感度撮像装置 - 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〕 不発明は例えはジ星観測等に用いられる低照明でも高、
９／Ｎな高感度ＮＴ８Ｃカラー撮像装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この釉の撮像装置としては低照明用の高感度テレ
ビカメラと、Ｓ／Ｎ改善の為のノイズレデューサとで構
成されていた。はるかに遠い宇宙空間からの肉眼でかす
かに見える程度の赫星等を通常のＮＴＳＣ高感度カラー
テレビカメラで撮像したたけでは８７Ｎが不十分であり
、−船釣にはノイズレデューサによシ８／Ｎを改善すく
必要かあった０ ノイズレデューサの基本原理はデジタル入力信号に乗算
器により係数（１−Ｋ）をかけ、他方、１フレーム遅延
線で遅延されたｌフレーム遅延信号には乗算器により係
数Ｋをかけて、それらを加算器で加算して、その出力信
号は更にｌフレーム遅延線に導かれる。この信号が、さ
らにｌフレーム遅延した後、再度係数Ｋをかけ、一方係
数（ｌ−と Ｋ）がかけられたデジタル入力信号メ合成して、ｆＪＵ
ように１フレーム遅′ＩＡ腺に導かれる。この結果映像
信号は時間軸上で平均化逼れ、Ｓ／Ｎが改善される。赫
星等を地球上からテレビカメラで撮像する場合にはほと
んど静止画像と見なすことができ、−万雑音取分は時間
的に自己相関を持たないので、その８／Ｎ改善度Ｆｉ、
次式で与えられる。

このように映像信号を時間軸上で積分すれはＳ／へか改
善される。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の高感度撮像装置は、テレビカメラの他に
、比較的高価なノイズレデューサを併用して構成せねは
ならない欠点がある。本発明の目的は、このノイズレデ
ューサの併用を省略することにめる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の高感度撮像装置によれは、テレビカメラの撮像
管のビーム制御回路と、ビーム制御パルス発生器井と、
テレビカメラの映像信号を格納するｌフィールドメモリ
と、フィールドメモリ九対する薔込み禁止制御回路とを
具備し、撮像管のビーム制御回路によシ撮像管における
ビーム走査間隔を長くするとともに、フィルールドメモ
リを用いることで通常のテレビジョン信号に変換する。

〔実施例〕

第１（８）は本発明の一実施例を示す図で、テレビカメ
ラ部ｌと、間欠フリーズ装置２と、ビーム制御パルス発
生器３とからなる。テレビカメラ部ｌは撮像管４．プリ
アンプ、プロセスアンプ／カラーゴーダ６及びビーム制
御回路７から構成される。

本発明においては、撮像管４において、走査ビームを間
欠にすることによシ得られる映像信号のＳ／Ｎを改善し
ておシ、次にこれを説明する。

第２図は撮像管としてイメージオルシコンを使用した場
合を示す図であシ、図においてＰは撮像管のフェースプ
レートの内面の光電面である。

レンズ系（図示せず）によって光学像は、この光電面に
結像する。光電面からは、入射した光束に比例して光電
子が放射される。この光電子は加速電界と、ホーカス低
界によってターゲラ）Ｔに射突する。ターゲットＴから
は二次電子を放射し、その二次電子はターケヴトメヴ’
ｉｓ、Ｍにとらえられる。従ってターゲツト面は二′ｅ
Ｋ、′ｗＬ子の放出に工って電位が高くなる。光電面上
の光学像が明るい部分に対応するターゲツト面は、それ
だけ二次電子の放出量が多いから電位が高くなり電位像
が作られる。この撮像管を動作させるための入射光束の
下限値は、信号のＳＮ比と解像度によって決まる。走査
ビームはターゲット電位の高い所ではビームランデイン
クして、帰シのビームは少なくなるが、電位の圓い所で
は、ランディングビームは少なく、帰りのビームが多く
なる。このように電位像によってビームは変真される。

ランディングによって電位像を形成している電荷は中和
されるから、電位を中和するのに必要なだけのビーム密
度で走査しなけれはならない。しかし走査ビームを増加
すれは、それだけ雑音も増加し、ビームスホットの太さ
さも大きくなシ解像度を悪くする。

また、廿星撮像時のように入射光束の少ない状態で、撮
像管の水平及び垂直走査を通常のＮＴＳＣ方式の標準ス
ピードで行なえは、８／Ｎは劣化する。し〃≧し、撮像
管のビーム制御回路７によシロフィールド（例えは１６
フィールト（０，２６秒））につさ１フィールト（１６
ミリ秒）のみ走査ビームをランディングするようにすれ
は、電荷の中和はｎフィールドにつきｌフィールド期間
のみに減少する。従ってｌフィールド期間の入射光束の
積分値に比例した電位像すなわち毎フィールド走査ビー
ムランディングした場合に比べてｎ倍高感度な電位像が
得られる。一方、雑音成分は時間的に自己相関を持たな
いので積分値はほぼ零になるのに対して信号成分はｎ倍
になり　８／へが改善される。

ビーム制御パルス発生器３は間欠の走査ビームを作らせ
るための制御信号を作シ出す回路でメジ、基準信号であ
る基準ブラヅクバースト信号を受は垂直同期の■パルス
を発生する■パルス発生器８と、■パルスをｎ分周する
カウンタ９と、■パルス及びカウンタ９の出力を受けｎ
フィールドに１フィールトだけの制御信号ＣＴＳを作り
出すためのセラｌ先ＢＳフリヴプ７０フグ回路１０を含
み、回路ｌＯの構成例としては第３図のものが考えられ
る。尚、第４図は第３図の動作を示すタイミンクチャー
トである。

以上のように走査ビームを間欠にすることにより取り出
される映像信号のＳ／Ｎが改善される。

ところで、Ｓ／Ｎが改善ちれた撮像管出力信号はプリア
ンプ５．プロセスアンプ／カラーニーダ６を経由してＮ
Ｔ８Ｃカラーテレビジ曹ン信号となるが、映像出力信号
はｎ　７４−ルドにつきｌフィールドだけの間欠信号で
めるので、次段の間欠フリーズ装置２により、通常のＮ
Ｔ８Ｃカラーテレビジョン信号となる。ｎフィールドに
つき１７４−ルドだけの間欠映像出力信号は、Ａ／Ｄ変
換器でデジタル信号に変換されてビーム制御信号ＣＴ８
にｌｆＪ期して、フィールドメモリ１２にｎフィールド
につ＠ｌフィールド期間のみ書込まれ、残シの（ｎ−１
）フィールド期間は書込み禁止される。このため、制御
信号ＣＴＳは書込み禁止制御回路１３に供給逼れている
。そしてフィールドメモリ１２に薔込１れた映像信号は
、このメモＩＪ　ｌ　２から毎フィールド繰返して読出
される。このときｎフィールド期間同じｌフィールド分
の内容が繰返し読出されて得られた映像信号はクロマイ
ンバータ１４にてカラーフレーム（４フィールト）周期
の正規のＮＴ８Ｃ信号に変換されＤ７に変換器１５を経
て出力される。従って、間欠映像信号は、ｎフィールド
の残シの（１１−１）フィールド罠も補間された映像信
号が付加されて、毎フィールド連続したＮＴＳＣカラー
テレビジョン信号が得られることになる。尚、間欠フリ
ーズ装置２には、他に薔込みクローク発生器１６．書込
アドレス発生器１７゜読出しクロック発生器１８．読出
しアドレス発生器１９．メモリコントロール回路２０が
含まれている。

第１図の間欠フリーズ装置２は、現在テレビジョン放送
局に普及しているテレビジ冒ン同期変換装置いわゆるフ
レームシンクロナイザの構成回路とほぼ同じでめる。従
りてフレームシンクロナイザの回路の一部を変更するの
みで容易に間欠フリーズ装置として使用することが可能
でめる。

〔発明の効果〕

以上説明したように不発明は、テレビカメラｌの撮像管
のビーム制御回路と、ビーム制御信号発生器と、ｌフィ
ールドメモリと、書込禁止制御回路とを組み合わせるこ
とにより、ノイズレデューサの併用を省略できる効果が
ある。

さらに、間欠フリーズ装置は、ノイズレデューサに比較
してはるかに小型軽量であるので、特にせ星等の観測時
に、富士山等の高所へこれら観測機器を容易に運搬移動
できる効果がある。

また、間欠フリーズの周期ｎｔ−フィールド数の偶数倍
になるようにすれは、走査ビームランチインク期間がＮ
ＴＳＣ方式の奇数フィールドと偶数フィールドの場合の
垂直情報位置の差（０，５走査線分）による間欠フリー
ズ出力信号の周期ｎごとの垂直シフトを防止することが
できる効果があるのは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図の
撮像管の光電変換部の詳細−１第３図は第１図のビーム
制御パルス発生器の中のセット憂先凡Ｓ７リツプフロ９
ブ（ロ）路の一例を示す図、第４図は第３図の動作を示
す図。 第２図 躬３図 躬４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像手段を含むテレビカメラと、前記テレビカメラから
   の映像信号を格納する少なくとも１フィールトのメモリ
   をもつメモリ回路とを具備し、前記撮像手段における走
   査期間をｎ（ｎは整数）垂直同期に１回とし、前記メモ
   リ回路から連続的なテレビジョン信号を取り出すことを
   特徴とする高感度撮像装置。