JPS6053941B2 - バイアスライト駆動方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光導電形撮像管を使用したテレビカメラ装置に
おいて残像現象を軽減するため設けられるバイアスライ
トの光量制御方式に関する。

一般に、この種のテレビカメラ装置では、特に低照度被
写体を撮像すると残像現象が生じ撮像画像の品質を低下
させる欠点がある。この残像現象は光導電形撮像管に起
因しており、光導電性残像と容量性残像とに大別される
が、いずれにしてもこれらの残像現象は撮像管の光電面
に一様な光を照射するようにすれば軽減できることが知
られており、このための光源はバイアスライトと呼ばれ
ている。

そして、このバイアスライトの光を光電面に一様に照射
する方法としては、白熱電球による光をミラーあるいは
オプティカルファイバ等の光ガイドで導く方法が提案さ
れているが、光電面に加えるべき光量の最適値は光導電
形撮像管の種類や使用目的によつて異なり、光量が多過
ぎると撮像可能なコントラスト比が狭くなり、光量の不
均一性に起因するシェーディングの発生原因ともなる。

また、光量が時間とともに変化するようなことがあると
、撮像映像信号の黒レベル変動の原因となり、特にカラ
ー用テレビカメラ装置においては各原色信号に対する黒
レベルの変化は黒バランスの変化となつてあられれ画質
を低下させる原因となる。したがつて、バイアスライト
の駆動にあたつては、１使用目的に応じた光量の設定が
広い範囲で可能であること、２設定された光量は常に一
定に維持されること、が必要条件とされ、このため従来
では第１図の如き回路がバイアスライト駆動回路として
用いられている。

この回路はバイアスライトとしてのランプＬの光量をそ
の印加電圧Ｅ。

を変化させることにより変えられるようにしたもので、
電圧Ｅ。は電圧調整器１１で設定されるが、これは差動
増幅器１２で電圧調整器１１による電圧と標準電圧源１
３の電圧との差によつて増幅器１４を制御することによ
り行なわれ、一定に保たれる。さて、このような回路に
おいてランプＬと駆動回路とが消費する電力はほぼ入力
電圧ＥｉとランプＬを流れる電流１。

との積Ｅｉ−１０となる。しかしながらランプＬで消費
される電力はＥ。−ちであるから、これ以外の電力（Ｅ
ｉ上ｏ）・ＩＯは駆動回路内で消費されることになり、
ランプＬが白熱電球のため電流ちとして比較的大きな電
流が必要であることを考えると、この駆動回路内での電
力消費は大きな電力損失となつてしまう。特に、テレビ
カメラ装置をバッテリー電源等で駆動する場合、このよ
うな電力損失は装置としての動作継続時間を短くするこ
とになつてしまう。本発明の目的はバイアスライト駆動
回路における電力損失を少なくし、しかも光量を広範囲
にわたつて安定な値で設定できるバイアスライト駆動方
式を提供することである。

本発明では、通常テレビカメラ装置において発生されて
いる周期的信号（これは同期信号やこの同期信号からつ
くられる水平及び垂直駆動信号等及び同期信号をつくる
ための各種周期的信号を含む）に同期して所定周期でし
かも幅が任意に設定できる矩形波信号をつくり、この矩
形波信号でスイッチング素子をオン・オフさせることに
よりランプへの電源供給をスイッチング制御してランプ
ヘパルス性の信号を供給するようにし、このパルス性信
号の幅を変え得るようにしてランプの光量を自由に設定
できるようにするとともにランプ以−外の部分での消費
電力を小さくするようにしている。

以下、本発明の実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例の回路図てあり、単安価マル
チバイブレータ２１と、この出力パルス．でスイッチン
グ制御されるスイッチングトランジスタ２２とから成る
。

バイアスライト用ランプＬはトランジスタ２２のコレク
タと電源Ｅ間に接続されているのでトランジスタ２２が
導通状態の時電源Ｅと接続される。また、単安定マルチ
バイブレータ２１にはコンデンサ２３及び可変抵抗２４
が接続されており、この可変抵抗２４で出力パルス幅が
設定される。この回路の動作説明を単安定マルチバイブ
レータ２１の入出力信号波形を示した第３図をも参照４
して説明する。

まず、単安定マルチバイブレータ２１はテレビカメラ装
置でつくられた第３図イに示すような垂直同期信号でト
リガされ、この垂直同期信号と同一周期でコンデンサ２
３と可変抵抗２４との時定数により定まるパルス幅を持
つ第３図口のようなパルスを出力する。

この出力パルスによりトランジスタ２２がスイッチング
動作を行ない、ランプＬには単安定マルチバイブレータ
２１の出力パルス幅時間ｔ１即ちトランジスタ２２のオ
ン時間だけ電源Ｅが接続される。したがつて、ランプＬ
は周期的に点滅を繰返すが、この周期は小さいため実質
上は点灯状態となり、その明るさはトランジｌスタ２１
のオン時間と電源Ｅの電圧との積によつて決定される。
そして、トランジスタ２１のオン時間は可変抵抗２４に
よる単安定マルチバイブレータ２１の出力パルス幅時間
ｔの調整より自由に設定できるので光量が広範囲で任意
に設定できる。しかも、テレビカメラ装置でつくられる
垂直同期信号は、周期変動が非常に小さいので、これに
同期してつくられる単安定マルチバイブレータの出力パ
ルスの周期及び幅もほぼ一定である。このことにより、
ランプＬの光量は設定値に安定に維持され、したがつて
撮像映像信号の黒レベル変動は生じない。また、この駆
動回路の損失電力はランプＬを流れる電流１とは無関係
の単安定マルチバイブレータ２１におけるわずかな消費
電力とトランジスタ２２がオン状態にある時の飽和電圧
と電流１との積による周期的な消費電力との和で済むの
て、ランプＬを流れる電流がかなり大きくても損失電力
は非常に微少て済む。

第４図は本発明の他の実施例を示す回路図であり、垂直
同期信号のパルス数を計数するカウンタ４１及び水平同
期信号のパルス計を計数するカウンタ４２と、カウンタ
４１の出力をセット入力としカウンタ４２の出力をリセ
ット入力とするフリップフロップ４３と、このフリップ
フロップ４３の出力でスイッチング制御されるスイッチ
ングトランジスタ４４とから成り、第２図と同様トラン
ジスタ４４のコレクタと電源Ｅとの間にランプＬが接続
されている。

カウンタ４１、カウンタ４２をそれぞれ１１２カウンタ
、１／Ｎカウンタとして使用する場合の回路動作を各部
の入出力信号波形を示した第５図を参照して説明する。

まず、カウンタ４１は第５図イのような垂直同期信号の
パルスを計数して第５図口のように周波数が垂直同期信
号の１１２（例えば、ＮＴＳＣ方式ではフレーム周波数
に相当する３０Ｈｚ）のパルスを出力する。この出力パ
ルスでフリップフロップ４３がセットされるが、カウン
タ４２ではカウンタ４１の出力パルスでフレーム毎にリ
セットされるようになつており、フリップフロップ４３
のセットと同時に第５図ハのような水平同期信号のパル
スを計数してＮ個目になると第５図二のようにパルスを
出力してフリップフロップ４３をリセットする。したが
つて、フリップフロップ４３からは第５図ホのように周
期が垂直同期信号の２倍でパルス幅が水平同期信号のＮ
倍のパルスが得られ、このパルスでトランジスタ４４が
スイッチング動作することによりランプＬにはトランジ
スタ４４がオン状態の時のみパルス状に電源Ｅが接続さ
れる。この実施例では、トランジスタ４４のオン時間は
カウンタ４２の計数値Ｎによつて決まり、この計数値Ｎ
は自由に設定できるので光量を広範囲にわたつて任意に
設定できる上、水平同期信号に同期しているのでパルス
幅の変動が無く、非常に安定した光量供給ができる。

また、損失電力についても第２図の例と同様、カウンタ
４１，４２とフリップフロップ４３におけるわずかな消
費電力とトランジスタ４４における周期的な消費電力と
の和となり、微少で済む。第６図は本発明の第３の実施
例を示した図で、第２図に示したような単安定マルチバ
イブレータ６１とスイッチングトランジスタ６２による
構成に、積分回路６３と光量設定用の調整抵抗６４及び
電圧補正用の差動増幅器６５を加えることにより、電源
Ｅの電圧変動等による光量変動を補正する機能を持たせ
た例てある。

６６は基準電圧源である。

この回路の動作を説明すると、まず単安定マルチバイブ
レータ６１に水平同期信号を加えて所定周期で且つ所定
幅の出力パルスによりトランジスタ６２をスイッチング
動作させることは第２図の実施例と同様であるが、本実
施例では更にトランジスタ６２のコレクタとランプＬと
の間に積分回路６３を接続してパルス状の電圧を積分す
ることにより直流電圧を取出しこの直流電圧を可変抵抗
６４を介して差動増幅器６５で基準電圧源６６の電圧と
比較するようにしている。

そして、この差動動増幅器６５出力を単安定マルチバイ
ブレータ６１に加えてその出力パルス幅を制御するよう
にすることにより負帰還の機能を持たせ、これによつて
電源Ｅにおける電圧変動や各素子における温度変動等に
よる電圧変動によりランプＬへの供給電圧が変動して光
量が変動することのないよう自動的に電圧補正できるよ
うにしている。光量の設定は調整抵抗６４で行なうが、
前述の自動電圧補正機能により非常に安定した光量が得
られ、また前述の実施例と同様、損失電力も微少で済む
。

本発明を三通りの実施例で説明したが、ランプＬにパル
ス性信号を供給するためにトランジスタをスイッチング
動作させる回路としては単安定マルチバイブレータやカ
ウンタ及びフリップフロップによる他、種々の変形が考
えられることは明らかであり、また、入力信号としても
垂直同期信号及び水平同期信号を利用する場合について
説明たが、この他テレビカメラ装置内においてつくられ
る水平及び垂直駆動信号等前記同期信号に同期した周期
的信号であれば利用可能なことも明らかである。

以上、説明してきたように本発明によればテレビカメラ
装置内においてつくられる周期的信号を利用することに
より、損失電力が微少て済み、しかも非常に安定した光
量の供給が可能なバイアスライト駆動回路が提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバイアスライト駆動回路の一例ノを概略
的に示した回路図で、第２図は本発明によるバイアスラ
イト駆動回路の一実施例を概略的に示した回路図、第３
図は第２図の各部の入出力信号波形を示した図、第４図
は本発明の他の実施例を示した回路図て第５図はその各
部の入出力信号７波形を示した図、第６図は本発明の第
３の実施例を示した回路図である。 図面の主な参照符号は次の通り。 １１・・・・・・パルス幅調整用抵抗、１２・・・・・
差動増幅器、１４・・増幅器、Ｌ・・・・・・ランプ、
２１，６１・・・・・単安定マフルチパイプレータ、２
２，４４，６２・・・・スイッチングトランジスタ、４
１，４２・・・・カウンタ、４３・・・・フリップフロ
ップ、６３・・・・・・積分回路、６５・・・・・差動
増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バイアスライトを具備し光導電形撮像管を使用した
   テレビカメラ装置において、前記バイアスライトへの駆
   動電流をオン・オフするためのスイッチング素子と、前
   記テレビカメラ装置において発生される水平あるいは垂
   直同期信号等の周期的信号に立上がりが同期して前記ス
   イッチング素子をオン、オフするパルス性信号を発生す
   る手段とを有し、該パルス性信号のパルス幅を可変にし
   て前記バイアスライトの光量を任意に設定できるように
   したことを特徴とするバイアスライト駆動方式。