JPS5923151B2 - カラ−撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１本の撮像管より複数の原色信号を取り出し、
これから標準カラーテレビジョン信号を得るようにした
カラー撮像装置に関するものである。

この種の装置に関して既に発表されている撮像方式は、
周波数分離方式と位相分離方式とに大別される。

しかし周波数分離方式は、撮像管の光電変換面上の電子
ビームによる走査面の全面にわたつて均一な高解像度が
要求されるとともに、低周波数成分の色〔たとえば緑β
）信号〕と高周波成分の色〔たとえば赤軍や青旧信号〕
とが加算された形で撮像管より取り出されるので、撮像
管のガンマの影響を受けやすく、色むらの少ない、良好
な白バランスを保持した画像を安定に得るには限界があ
る。

一方、位相分離方式は撮像管の影響を受けやすい前記周
波数分離方式に比べると、周知のとおり数々の長所を有
しているが、撮像管より色信号と同時に、その色信号か
ら各原色信号を分離するための安定な基準位相信号を得
なければならないところに難点がある。

既に提案されている位相分離方式の一例では二分された
透明導電電極間に走査線ごとに位相の反転する交番電圧
を印加することによつて基準位相信号（以下インデック
ス信号という）を発生させている。このため撮像管ター
ゲット部を流れる信号電流が少なくなると走査線ごとに
インデックス信号の飽和、不飽和現象が発生し、Ｒ、Ｇ
、Ｂの色相および彩度情報を含む信号（以下カラー信号
という）とインデックス信号の完全な分離が不可能とな
り画像にラインクロールが発生し易い欠点がある。更に
、この方式はカラー信号とインデックス信号の分離手段
として画像の垂直相関性を利用して分離を行なうもので
あるため、被写体として垂直相関性の少ないものを撮像
した場合にカラー信号とインデックス信号の完全な分離
が不可能となる。また周波数分離および位相分離のいず
れの方式にしても、現在までに提案されている単管式カ
ラーカメラに於ては、輝度信号の周波数帯域巾が、色信
号をサンプリングするためのストライブフイルタの繰り
返しピツチとサンプリングによつて発する側波帯に制限
されてビード信号の少ない高解像度の画像が得にくい欠
点があつた。

本発明はこれら従来技術の欠点を除くと共に、ビジコン
等の光導電形撮像管の容量性残像の軽減をも同時に達成
し得る高品位の単管式カラー撮像装置を提供するもので
ある。

以下その説明をおこなうと、まず本発明では、カラー信
号とイスデツクス信号を分離する手段として、画像の垂
直相関性を利用せず周波数による分離手段を利用する。

斯かる周波数分離方式によつてインデツクス信号とカラ
ー信号を分離するには、各々の信号は周波数空間的に完
全に独立な情報として得られなければならないが、本発
明では撮像管のもつ周波数帯域を有効に利用する目的で
両者の搬送周波数を近接させているため、インデツクス
周波数がカラー信号の側波帯域内に含まれることになり
、インデツクス信号の位相がカラー信号の側波帯の影響
を受けて乱れることになる。このような乱れを生ずるこ
となく、インデツクス信号をカラー信号から分離するた
めには画像の垂直相関性を利用するが、上記のとおり、
カラー信号とインデツクス信号はそもそも周波数的に独
立に分離されており、従つて垂直相関性のみにてそれ等
の分離を行なおうとしているのではないから、被写体の
垂直相関性がとぼしい場合にも分離は十分に可能である
。すなわちインデツクス周波数附近にカラー信号の側波
帯が発生したときのみ、被写体に相関性があればよいこ
とになりインデツクス信号の位相が乱れる可能性は極め
て少なくなる。このようにして分離されたインデツクス
信号でカラー信号を同期検波してカラー情報を画像とし
て再現するには、インデツクス信号の周波数変換を行な
つて、カラー信号の搬送周波数と同一の周波数に変換す
る必要がある。この周波数変換に於いてカラー搬送波が
インデツクス信号の整数倍でない限りインデツクス信号
を整数分の１に周波数変換する必要性が生まれる。３／
２倍に設定した場合、一旦インデツクス信号を１／３倍
にカウントダウンして、それから２倍の周波数にカウン
トアツブして、カラー搬送波と同一の周波数に変換する
方法が用いられる。

インデツクス信号のもつ位相情報を失なわずに確実にカ
ウントダウンする手）段として、フリツプフロツプ等に
よる周波数変換が極めて有効であるが、インデツクス信
号は一水平走査期間内は連続波でなければならないこと
は言うまでもなく、一水平走査期間全面にわたつてカラ
ーストライブフイルタとの相対位相の乱れのない連続的
なカウントダウンが要求される。

ところが、連続波のカウントダウンに用いられる一般的
な手段では、何等かの原因（例えば光電変換面の欠陥等
）により一旦水平走査期間の途中で一時的にインデツク
ス信号が失なわれるとカラーストライブフイルタの各色
の相対位置に対して初期（インデツクス信号が失なわれ
る以前）と同じ位相関係を保つた状態のインデツクス信
号のカウントダウンができなくなる。本発明はこのよう
な欠点を除きＲ，．Ｇ，．Ｂカラーストライプフイルタ
各色に対する位相情報を得るために第２のインデツクス
信号を設定しており、前記インデツクス信号（以下これ
を第１のインデツクス信号という）をカウントダウンす
る際に第２のインデツクス信号からその位相情報を与え
ることによつて、カラーストライプフイルタ各色に対す
る正しい位相関係を保つたままでの第１のインデツクス
信号のカウントダウンを可能としている。

この第２のインデツクス信号は第１のインデツクス信号
に対して整数分の１の関数の周波数比に設定され第１の
インデツクス信号に多重化されている。つまり、カラー
信号搬送波に対してある周波数比をもつて設定された第
１のインデツクス信号を比較的低い変調指数で周波数変
調し、その周波数変調波をＦＭ復調することにより第２
のインデツクス信号を得る。次に本発明におけるインデ
ツクス信号の発生機構を説明する。

本発明では撮像管の光電変換面の走査面に電子ビームが
到達して電流が流れる際のインピーダンス（いわゆるビ
ームインピーダンス）の大小により、色分離のためのイ
ンデツクス信号を得る。

即ち、一般にビジコン等の撮像管に於ては、陰極から発
せられた電子ビームが光電変換面に到達した時に、その
経路のインピーダンスを通して光電変換面の画素の静電
容量が充電され、その充電電流が撮像管からの出力信号
として取り出されることは周知のとおりであるが、本発
明では水平帰線期間にも電子ビームを光電変換面に到達
させ、且つその時に分離された透明導電電極の各々に対
応する経路のインピーダンスに差異を持たせることによ
つて、インデツクス信号となる電位パターンを光電変換
面に発生させ、走査期間にそのインデツクス信号を映像
信号と同時に読み取る方式を取つている。以下、図面に
従つて本発明のインデツクス信号発生機構を詳細に説明
する。

第１図は本発明に用いられるビジコン等の撮像管の等価
回路を模型的に表現した説明図であつて光電変換面の各
画素・・・・・・・・・・・・１ｎ１１ｎ＋１、１ｎ＋
２、１ｎ＋３・・・・・・・・・・・・をよく知られて
いるように抵抗ｒと静電容量Ｃの並列回路で表わしてお
り、また詳細を後述するような方法にて、透明導電電極
を２分し、相隣る画素に異なつたターゲツト電圧を供給
することを可能としている様子が図に示されている。

つまり図のＢｌ，Ｂ２は異なつた電圧供給端子であると
考えればよい。図のスイツチ・・・・・・・・・・・・
２ｎ１２ｎ＋１、２ｎ＋２、２ｎ＋３、・・・・・・・
・・・・・は電子ビーム走査をスイツチ列で表わしたも
のであつて、電子ビームが各画素に到達する時に順次閉
じられると考えればよい。また・・・・・・・・・・・
・３ｎ１３ｎ＋１、３ｎ＋２、３ｎ＋３・・・・・・・
・・・・・は電子ビームが各画素に到達する時のビーム
インピーダンスを表わしている。撮像管の陰極１０７に
はスイツチ１０８および電源１２２，１２３が接続され
ている。（この場合電源１２２，１２３はスイツチ１０
８に対して逆極性の形で接続されるようにしている。）
図に於て、電子ビームの走査期間にはＢｌ，Ｂ２に、負
荷抵抗（図示せず）を通して同一ターゲツト電圧を供給
するとともにスイツチ１０８、の１０８ａ端子を１０８
ｂ端子に短絡させて、通常の撮像管動作を行なわせる。
しかし、水平帰線期間には、スイツチの１０８ａ端子を
１０８ｃ端子に短絡させるとともに電子ビームを遮断す
ることなく光電変換面に電子ビームを到達させて更に画
素の静電容量の光電を行なう。その時、図のＢｌ，Ｂ２
に供給するターゲツト電圧に差異をつければ、第２図に
示したとおり、電子ビームの経路のインピーダンスはタ
ーゲツト電圧に依存するから、各々の画素に供給される
ターゲツト電圧の差異が、各々の画素に対応するビーム
インピーダンスの差異を招く。このように水平帰線期間
に各々の画素に対応するビームインピーダンスに差異の
ある状態で電子ビームを光電変換面に到達させると、ビ
ームインピーダンスの差異に応じて各々の画素へのビー
ム到達量が異なつて、各々の画素の静電容量の充電電荷
量が異なり、水平帰線期間における電子ビーム走査後に
はそれに応じて各画素の表面電位（第１図の・・・・・
・・・・・・・４ｎ１４ｎ＋１、４ｎ＋２、４ｎ＋３・
・・・・・・・・・・・）に差異が表われる。この電位
差を走査期間に映像信号と同時に読み出してインデツク
ス信号とする。第３図は今まで説明したインデツクス発
生過程をより詳しく説明するために、表面電位の時間に
対する変化のようすを示した図である。

今、ある光電変換面の画素の静電容量の電荷の放電によ
り表面電位がＴｆｌの期間に於いてＥ。−ｅ１まで上昇
し、水平走査時に電子ビームが画素に当つている時間Ｔ
ｅｌの間に画素の静電容量が充電されて表面電位がほぼ
Ｅ。まで降下する。降下した直後、水平帰線期間に電子
ビームを遮断することなく、再度同一の画素を走査し、
水平帰線走査時Ｔｂｌの間にインデツクスを書き込む。
すなわち水平帰線期間に於て第１図Ｂｌ，Ｂ２の一方の
電位を下げることによつて分離された透明導電電極間に
電位差Ｖｂを印加して、両電極の各々に対応する画素間
で第２図に示すようなビームインピーダンスに差異があ
る状態で陰極電位を第１図の電源１２２にてＶｋｂまで
下げて電子ビーム走査を行うと、走査期間と同電位が与
えられている電極つまり、第３図の実線で示した電極に
対応する画素の表面電位は、水平帰線期間の電子ビーム
走査によつて陰極電位Ｖｋｂ附近まで充電されるが、走
査期間にくらべてＶｂだけ電位が下げられた電極つまり
第３図で破線で示された電極に対応する画素の表面電位
は電極の電位がＶｂだけ下げられることによつて陰極電
圧Ｖｋｂとほぼ同電位まで下げられるためビームインピ
ーダンスが極めて高くなり従つて水平帰線期間には画素
への充電はほとんど行なわれない。その結果として第３
図に示すような両電極間にインデツクス信号となる電位
差Ｖｉが発生して、これが１フレム後の走査期間Ｔｅ２
で映像信号と同時にターゲツト電極から読み出されてイ
ンデツクス信号となる。以上で本発明では、分離された
撮像管の透明導電電極間の各々に対応する画素へのビー
ム到達率に差を持たせること、換言すれば、冒頭で述べ
たように撮像管のビーム経路のインピーダンスに、画素
間で差を持たせることによつてインデツクス信号を得る
ことを説明した。

またこの方式によれば安定なインデツクス信号が得られ
ると同時に、画素に電子ビームのあたる時間が通常の撮
像管動作の場合よりも増加するため、従来技術の課題で
あつた、ビジコン等の光導電形撮像管の容量性残像も同
時に軽減される大きな特徴である。以下第４図をもとに
具体的に説明すると１０１はビジコン等の撮像管、１０
２はそのフエースプレート、１０３は色分離のためのス
トライプフイルタ、１０４は導板ガラス、１０５は第６
図、第７図にその詳細を示すようにくし歯状に２分され
た透明導電電極、１０６は光電変換面、１０７は電子ビ
ームを発生する陰極電極、１０８は陰極電極１０７に接
続された陰極バイアス電圧源であつて、第１図に示した
スイツチ１０８と定電圧源１２２および１２３に相当す
るものである。

このスイツチ１０８の動作を第５図のＶｋに示す。即ち
、走査期間電位（走査期間には、第１図の端子１０８ａ
と１０８ｂが短絡して陰極電位の電位は０電位となる）
に対して一水平帰線期間おきに正極性パルスと負極性パ
ルス電圧が交互に陰極電極１０７に印加されることにな
る。この正極性パルス電圧は陰極からの電子ビームを完
全に遮断する電圧Ｖｋａが与えられ、一水平帰線期間お
きに電子ビームを遮断する。垂直帰線期間も同様に電子
ビームを遮断するだけの正極性電圧が陰極電極１０７に
与えられる。第１図のスイツチ１０８の端子１０８ａが
１０８ｃに短絡され陰極電極１０７に負極性パルス電圧
が印加された水平帰線期間に於いては、陰極電極１０７
からの電子ビームを遮断することなく光電変換面１０６
に到達させ、既に説明した原理に従つてインデツクス信
号となる電位変化を一走査線おきに前記光電変換面上に
形成する。このように一走査線おきにインデツクス信号
の書き込みを行なうのは、インデツクス信号の書き込み
を行なわない水平帰線期間に通常の撮像管の動作のよう
に陰極からの電子ビームを遮断して無信号レベルを得、
映像信号の直流再生を容易にするためである。第４図に
もどつて１０９は撮像管１０１の透明導電電極に直流電
圧（ターゲット電圧ＶＴを供給する定電圧電源、１１０
は撮像管の負荷抵抗、１１１は撮像管の出力信号を前置
増巾器１１２に供給する結合コンデンサ、１１３は２分
された透明導電電極１０５ａ，１０５ｂの一方例えば１
０５ａに水平帰線期間にのみ負極性パルスを供給するた
めの変成器、１１４はその駆動回路である。１１５は撮
像管１０１の第１グリツド電極、１１６はビーム加速電
極、１１７は集束電極、１１８はメツシユ電極、１１９
は集束電極１１７と第１グリツド電極１１５に接続され
た、電子ビーム量およびその集束状態を制御するための
制御回路である。

第６図、第７図は撮像管１０１のターゲツト部を更に詳
細に説明する模型図であつて、撮像管１０１内のストラ
イプフイルタ１０３と透明導電電極１０５は第６図、第
７図に示すごとく配置されている。即ち、１０３，１０
３Ｒ，１０３Ｇおよび１０３Ｂはそれぞれ赤、緑および
青のみの色光を透過させる色分離のためのストライプフ
イルタ、１０５ａ，１０５ｂはくし歯状に２分された透
明導電電極であつて、ストライプフイルタ１０３と２分
された透明導電電極１０５ａ，１０５ｂは異なつた繰り
返し周波数で、電子ビームの走査方向に対して斜めに配
置されている。このように斜めに配置するのは、既にそ
の原理を説明した方法によつて取り出されるインデツク
ス信号の位相を走査線によつて異ならせてカラー信号と
インデツクス信号の分離を確実に行なうためである。そ
の詳細は後述する。電極の一方１０５ａには、第６図に
示すごとく負荷抵抗１１０および変成器１１３を通して
ターゲツト電圧ＶＴが供給され、また他方の電極１０５
ｂには負荷抵抗１１０を通して直接ターゲツト電圧が供
給される。

また上記したカラー信号電流とインデツクス信号電流の
混合が、透明導電電極１０５ａおよび変成器１１３の２
次巻線を経て、また電極１０５ｂを経て直接に負荷抵抗
１１０に電圧降下をもたらし、それぞれ結合コンデンサ
１１１を通じて、前置増巾器１１２に伝達される。以上
のように構成された撮像装置に於て、丁水平走査線おき
の水平帰線期間に第４図に示す駆動回路１１４、変成器
１１３で、２分された透明導電電極の一方１０５ａに第
５図Ｔａに示すごとき負極性のパルス電圧を印加しなが
ら、第１図スイツチ１０８の端子１０８ａを１０８ｃに
短絡させて、陰極からの電子ビームを遮断することなく
、光電変換面に到達させれば、インデツクス信号となる
電位変化が光電変換面に発生する。第５図のＶＳは本実
施例に用い得る垂直偏向電流波形の一例であつて、この
ような垂直偏向電流と、通常の鋸歯状の水平偏向電流Ｈ
Ｓを第４図に示す垂直偏向コイル１２１および水平偏向
コイル１２０に供給する。この特殊な垂直偏向電流ＶＳ
が、一水平帰線期間おきにインデツクスを書き込む際に
、直前の水平走査期間に走査した光電変換面上附近を、
水平帰線期間にそのまま再度走査することなく、水平走
査した数本前の光電変換面上を、一水平帰線期間おきに
走査することによつて、光電変換面上の映像信号の電荷
パターンを乱すことなくインデツクス信号を発生させる
ことを可能としている。更に第４図に示す制御回路１１
９にて、撮像管１０１の第１グリツド１１５および集束
電極１１７に例えば第５図ＶＧ，ＶＦに示すような正極
性のパルス電圧を印加する方法にて、インデツクスの書
き込みを行なう、一水平帰線期間おきに、ビーム量を増
すとともに、電子ビームの集束を弱くすれば、径が太く
なつた電子ビームが豊富に光電変換面に到達するから、
既に説明したように、一水平走査線おきに、インデツク
ス信号の書き込みを行なつても、第７図に示すように、
光電変換面上には、ほぼ一様にインデツクス信号となる
電位パターンを発生させることができる。従つて、次の
フレームの各水平走査期間には映像信号と、各走査線に
ついてほぼ均一なインデツクス信号との混合信号が得ら
れるとともに、インデツクス信号の書き込みは、一水平
走査線おきに行なつているから、一水平走査線おきの水
平帰線期間には、電子ビームが遮断された無信号期間が
得られ、映像信号の直流再生も容易に行なえる。以上の
説明で撮像管から映像信号とインデツクス信号の混合信
号を得る過程を説明したが、冒頭でも述べたように、本
発明による撮像装置は第７図に示すストライプフイルタ
１０３によつて光変調を受けたカラー映像信号の搬送周
波数と、２分された透明導電電極１０５ａ，１０５ｂに
応じて発生するインデツクス信号の繰り返し周波数が、
異なつているため、インデツクス信号の繰り返し周波数
をカラー信号の繰り返し周波数と同一の周波数に変換す
る必要がある。

この周波数変換を確実に行なうために第２のインデツク
スを利用することを既に説明したが、以下第７図、第８
図に従つて、これらのインデツクス信号を得る態様を説
明する。第７図は撮像管１０１のＲ．Ｇ．Ｂストライプ
フイルタ１０３と透明導電電極１０５の相対関係を詳細
に表わしたものである。

一例としてカラー信号の搬送周波数が４侶となるように
、ストライブフイルタ１０３の繰り返しピツチＰＣを設
定し、カラー搬送周波数４Ｍ厄に対して、３／２倍のイ
ンデツクス周波数、即ち６ＭＨＺの繰り返し周波数とな
るように、既に説明した原理にしたがつて、第１のイン
デツクス信号が得られるが、この分離された透明導電電
極から、直接第２のインデツクス信号（第１のインデツ
クス信号の繰り返し周波数に対して、整数分の１の関係
にあるインデツクス信号）と第１のインデツクス信号を
同時に得るため、第２のインデツクス信号の繰り返し周
波数（第７図は、第１のインデツクス周波数に対して１
／４の周波数、即ち１Ｍ厄に設定した場合の図を示して
いる。

）を有する、透明導電電極の繰り返しピツチ、Ｐｓで、
第１のインデツクス信号の繰り返しピツチを幾何学的に
周波数変調を行なつている。ここで第１のインデツクス
信号の繰り返し周波数を与えればＰＯ一（ＰＬ＋ＰＨ）
・１／２で与えられ、ＰＬとＰＨは、第７図からも理解
できるように第２のインデツクス信号の繰り返しピツチ
Ｐｓで繰り返される周波数の変調の深さ、即ち周波数変
調の変調指数を与えるものであり、電極ピツチＰＬとＰ
Ｈの差は最大周波数偏移を決定する。このように分離さ
れた透明導電電極を幾何学的に周波数変調を行なうこと
により、光電変換面上から得られるインデツクス信号Ｍ
Ｆを搬送波および変調波の基本波成分を用いて、簡単に
表わせば、ＭＦ＝Ｉｓｉｎ（ω０ｔ＋ＭｆＳｉｎ（！）
Ｓｔ）となる。

ここで、１：インデツクス信号の振巾 ωｏ：２πＦＯで、ＦＯは第１のインデツクス信号とな
る搬送信号の基本波ωｓ：２πＦｓで、Ｆｓは第２のイ
ンデツクス信号となる変調信号の基本波Ｍｆ：変調指数 であつて、光電変換面上を走査する電子ビーム速度をＶ
１走査電子ビームに対するストライプフイルタ１０３、
および２分された透明導電電極１０５の傾きを第７図に
示すようにθとすればΔω：最大周波数偏位となる。

同様にストライブフイルタ１０３によつて変調された映
像信号をＥｃとしてその基本波成分までを表わすと、と
なり、第１項は輝度信号となる直流分を、第２項はスト
ライプフイルタ１０３で位相変調されたカラー信号の基
本波成分を表現している。

このようにして撮像管１０１から得られる映像信号と、
インデツクス信号の混合された信号の周波数スベクトル
が第９図に示されている。また第８図はそれ等の信号の
波形説明図である。第９図に於て、Ｆｃはカラー信号の
搬送周波数をＦＯは第１のインデツクス信号となるイン
デツクス信号搬送周波数を、±Ｆｓは第１のインデツク
ス信号ＦＯが周波数変調されて生じた上側波、下側波で
これが第２のインデツクス信号に対応すると考えてよい
。

即ちその変調指数が比較的小さい場合、例えば本実施例
のように０．５程度で周波数変調を行なつた場合には、
より高次の側波のレベルは小さいから、実効的には第９
図のスペクトル図のように、ＦＯ、±Ｆｓを考慮してお
けば十分である。尚第７図で明らかなように、一水平走
査線間隔に対して、カラー搬送周波数Ｆｃの位相が、π
ラジアンづつ変化するように、電子ビームＥｂに対して
ストライプフイルタ１０３を傾け、更にインデツクス搬
送周波数ＦＯはカラー搬送周波数Ｆｃに対して３／２倍
の繰り返し周波数に設定し、且つ、前記インデツクス信
号の電荷パターンを発生するための、くし歯状に分離さ
れた透明導電電極をストライプフイルタ１０３と同一角
度に傾けてあるからインデツクスの搬送周波数ＦＯの位
相は一水平走査線ごとに３／２πラジアンづつ変化して
いる。従つて２水平走査線ごとに垂直相関をとると、カ
ラー搬送周波数Ｆｃの位相は２πラジアンづつ変化し、
インデツクス搬送周波数の位相は３πラジアンづつ変化
していることになり、カラー搬送信号の側波帯とインデ
ツクス信号との分離が、可能となる。本実施例では異な
る搬送周波数を有するカラー信号とインデツクス信号を
帯域通過フイルタ等で周波数空間的に分離するとともに
、上記で説明したような垂直相関を利用することにより
、カラー信号の側波帯とインデツクス信号の干渉を確実
に除去することができ、従つてインデツクス信号とカラ
ー信号の分離を確実に行なうことができる。このように
して分離されたインデツクス信号は、ＦＭ検波されて、
Ｒ，．Ｇ，．Ｂストライブフイルタ１０３の各色位置情
報を含む第２のインデツクス信号が抽出される。

また第２のインデツクス信号の搬送周波数である第１の
インデツクス信号は、比較的狭い帯域幅を有する帯域通
過フイルタで分離され、カラー信号の同期検波用インデ
ツクス信号とするためにその周波数を変換するが、その
時に第２のインデツクス信号の含む位置情報を基準にし
て、周波数のカウントダウンを行なうことにより、確実
な周波数変換を実現することができる。また更に別な方
法として、抽出した第２のインデツクス信号をそのまま
周波数逓倍してカラー信号を同期検波するためのインデ
ツクス信号とすることも可能である。以下、第１０図お
よび第８図、第９図に従つて、本実施例における信号処
理回路の概要を説明する。

第１０図に於て、１０１は第４図に示すような撮像装置
でそこから第９図に示すような周波数スペクトルをもつ
た映像信号とインデツクスの混合信号が取り出され、前
置増幅器１１２にて増巾され、低域通過フイルタ１２４
、帯域通過フイルタ１２５、２Ｈ遅延装置１３１にそれ
ぞれ供給される。低域通過フイルタ１２４ではカラー信
号とインデツクス信号が遮断されて輝度信号（第９図の
Ｙｓ）を得、帯域通過フイルタ１２５ではカラー信号（
第８図、第９図に示すＦｃ）が選択的に取り出される。
２Ｈ遅延装置１３１に供給されたカラー信号とインデツ
クス信号は、２水平走査周期だけ遅延され、遅延されな
い信号との差を引算回路１３９で取ることにより、カラ
ー信号の側波帯とインデツクス信号の分離を行ない、帯
域通過フイルタ１３２と１３５に供給される。

画像信号の垂直相関性を利用して分離された前記インデ
ツクス信号は、比較的広い帯域巾（第９図のＦｓ示す）
を有する帯域通過フイルタ１３５を通り、こうして得ら
れた第８図ＭＦに示す周波数変調されたインデツクス信
号が、リミツタおよびＦＭ検波器１３６に供給され、第
２のインデツクス信号（第８図のＦｓ）として検波され
る。一方士ＦＳｌｆｓの両側波を含まない狭い帯域巾（
第９図のＦＯで示す）を有する帯域通過フイルタ１３２
からは、第１のインデツクス周波数となるインデツクス
搬送信号（第８図のＦＯ）だけが選択的に抽出され、１
／３の周波数カウンター１３３に供給されて、２ＭＨＺ
にカウントダウンされる。ここでＦＭ検波された第２の
インデツクス信号（第８図のＦｓ）はりセツトパルス発
生器１３７に供給されて波形変換された後、前記周波数
カウンター１３３のりセツト端子に印加され、第１のイ
ンデツクス信号に対して、Ｒ，．Ｇ．．Ｂストライブフ
イルタ各色の位置情報を与えながら第１のインデツクス
信号の確実なカウントダウンを可能にする。更にこうし
て２ＭＨＺのカウントダウンされた第１のインデツクス
信号は周波数逓倍装置１３４により２倍の周波数（第８
図のＦＯ×２／３）に変換され４ＭＨＺのカラー搬送周
波数と同一の周波数を有するインデツクス信号となる。
４ＭＨＺに変換されたインデツクス信号は、移相器１３
０，１２９を経て、第１０図に示すごとくカラー信号の
同期検波器１２６，１２７，１２８に供給され、帯域通
過フイルタ１２５で得られたカラー信号を同期検波し、
Ｒ−Ｙ．Ｇ−Ｙ．Ｂ−Ｙの色差信号を得る。

こうして検波された色差信号は低域通過フイルタ１２４
からの輝度信号とともにマトリクス回路１３８に供給さ
れ、マトリクス回路１３８からは３原色信号ＥＲ，ＥＧ
，ＥＢが得られ、これ等の３原色信号および低域通過フ
イルタ１２４からの輝度信号により、ＮＴＳＣカラーテ
レビジヨン信号あるいは、その他の方式に応じたカラー
テレビジヨン信号を作ることができる。更に本実施例で
は輝度信号の高解像度化手段として冒頭でも述べたよう
に、カラー搬送周波数の位相が１水平走査線ごとに反転
することを利用してカラー信号帯域と一部輝度信号帯域
の共有化を行なつて、輝度信号の帯域を広げ（第９図の
Ｙｓで示す）、１水平走査周期の遅延時間を有する遅延
回路を用いた櫛形フイルタを用いてカラー信号と輝度信
号の分離を行なうことも可能である。

また上記実施例ではインデツクス信号の発生手段として
、透明導電電極を分離することにより、電気的にインデ
ツクス信号を書き込む場合について説明したが、本発明
ではインデツクス信号とカラー信号の分離にあたつて、
冒頭で述べた一従来例で行なわれているような光電変換
面上に発生するインデツクス信号の電荷パターンを電気
的に変化させることを必要としないで、常に固定された
インデツクス信号の電荷パターンで処理できるので光学
的な手段にてインデツクス信号を発生する方式も可能と
なる。更に光学的な手段にてインデツクス信号を発生す
る場合に限定されることなく光電変換面の陰極側近傍に
インデツクス信号の発生を意図した電極を設ける方式に
於ても、本発明の思想は極めて有効に利用し得る。

また実施例では、第２のインデツクス信号として第８図
Ｆｓのような矩形波状の信号を得る場合について説明し
たが、これに限定されることなく透明導電電極の分離の
方法に応じて、三角波等の種々の波形の信号を第２のイ
ンデツクス信号として取り出すことが可能である。

更に、本実施例は１本の撮像管を用いた単管式カメラに
ついて説明したが、本発明は２管式カラーカメラにも効
果的に利用し得ることは言うまでもない。

上記実施例より明らかなように本発明によれば被写体と
は無関係に常に安定なインデツクス信号が得られるとと
もに、ビジコンを用いたカラー撮像装置の大きな課題で
あつた残像の軽減をも可能とする優れた位相分解方式の
カラー撮像装置を提供することができる。

またインデツクス信号の繰り返し周波数とカラー信号の
繰り返し周波数に差を与えることにより、周波数空間的
に異なる周波数帯域を有するフイルタ手段によりインデ
ツクス信号とカラー信号の分離を可能としているので、
垂直相関性の少ない画像に対してもミス相関によるイン
デツクス信号の乱れは発生しにくい。

更にインデツクス信号を周波数変換する際に、インデツ
クス信号の周波数変調という概念を導入することにより
、周波数変換に必要な第２のインデツクス信号が安定に
得られるため、・インデツクス信号の周波数変換を確実
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例におけるカラー撮像装置を示す
もので第１図は撮像管の等価回路図、第２図は電子ビー
ムの線路インピーダンス特性図、第３図はインデツクス
発生過程図、第４図は本装置の主要部分図、第５図はそ
の一部の動作波形図、第６図および第７図はターゲツト
部の詳細図、第８図は信号波形図、第９図は映像信号と
インデツクス信号が混合された信号との周波数スペクト
ル図、第１０図は電気系統図である。 １０１・・・・・・撮像管、１０３・・・・・・ストラ
イブフイルタ、１０５ａ，１０５ｂ・・・・・・透明導
電電極、１０８・・・・・・陰極バイアス電圧源、１１
３・・・・・・変成器、１０９・・・・・・定電圧電源
、１１２・・・・・・前置増巾器、１３２，１３５・・
・・・・帯域通過フィルタ、１３６・・・・・・ＦＭ検
波器、１３７・・・・・・りセツトパルス発生器、１３
３・・・・・・周波数カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カラー信号とインデックス信号の混合信号を得る手
   段と、上記混合信号から第１のインデックス信号を抽出
   する手段と、上記インデックス信号をＦＭ検波し第２の
   インデックス信号を得る手段と、上記第２のインデック
   ス信号をもとに上記第１のインデックス信号をストライ
   プフィルタにおける各色の位置情報に対応せしめ、さら
   に逓信して上記カラー信号と同一周波数に補正する手段
   と、その補正したインデックス信号により上記カラー信
   号を同期検波する手段を設けたカラー撮像装置。