專利名稱：電視攝像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電視攝像設(shè)備，它能夠控制和校正用來(lái)照亮要被成像的物體的光源強(qiáng)度的增益，并使光強(qiáng)度周期地改變。
圖2是常規(guī)的電視攝像機(jī)中使用的視頻(圖像)信號(hào)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)的方塊圖。
如圖2所示，在電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)系統(tǒng)中，從被成像的物體(未示出)發(fā)出的入射光入射到成像鏡頭1上，并通過(guò)用來(lái)控制視角的可變焦距鏡頭以及用來(lái)控制焦距的聚焦鏡頭系統(tǒng)到達(dá)成像裝置2的成像平面。成像鏡頭1是這樣設(shè)置的，使得可以提供用來(lái)根據(jù)入射光的強(qiáng)度來(lái)控制到達(dá)成像裝置2的光量的光圈14，并且，如果需要，可以輸出關(guān)于可變焦鏡頭系統(tǒng)(未示出)和聚焦鏡頭系統(tǒng)(也未示出)的位置信息以及光圈裝置14的光量控制情況的信息。在成像裝置(下文稱為“CCD”)2中，到達(dá)成像平面的物體的像在CCD驅(qū)動(dòng)控制裝置13(下文稱為“CCD驅(qū)動(dòng)器”)的控制下被轉(zhuǎn)換成行序圖像(視頻)信號(hào)，CCD驅(qū)動(dòng)器將在下面討論。
應(yīng)該理解，上述CCD2是一種一般稱作CCD的固態(tài)成像元件，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)與操作是現(xiàn)有技術(shù)，故省略其詳細(xì)說(shuō)明。為了解釋本發(fā)明，只需要對(duì)CCD這一術(shù)語(yǔ)作簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
CCD由光電轉(zhuǎn)換元件裝配而成，其中屏幕被分成大量象素，引入其電量取決于每個(gè)象素的入射光的電子電荷，并在一瞬間期間引入的電荷積聚起來(lái)。CCD還具有水平和垂直轉(zhuǎn)移通路(使用一種稱為“電荷耦合器件”的寄存器)，被用來(lái)引出在元件上積聚的電子電荷作為行序圖像信號(hào)。在正常操作中，所有積聚在元件上的電子電荷，響應(yīng)行序視頻信號(hào)的每場(chǎng)期間的外加控制信號(hào)，被轉(zhuǎn)換到垂直轉(zhuǎn)移通路，并在此之后，電子電荷被立即儲(chǔ)存起來(lái)，其數(shù)量取決于從物體發(fā)出的相應(yīng)于下一場(chǎng)的入射光。在這種具有內(nèi)裝快門功能的CCD中，當(dāng)選擇使快門被操作時(shí)(即從CCD驅(qū)動(dòng)器13中輸出放電脈沖)，在元件上積累的電子電荷，響應(yīng)放電脈沖通過(guò)一不同于轉(zhuǎn)移通路的預(yù)備的通路釋放(抽出)，放電脈沖是在場(chǎng)周期期間的預(yù)選時(shí)間周期內(nèi)施加的(這一放電操作在一場(chǎng)期間可以進(jìn)行若干次)。然后，在這一放電操作之后剛被存儲(chǔ)的電子電荷在相應(yīng)于快門打開的期間(快門打開的一個(gè)時(shí)間間隔)內(nèi)被轉(zhuǎn)移到垂直轉(zhuǎn)移通路。
應(yīng)該注意，已被轉(zhuǎn)移到垂直轉(zhuǎn)移通路的電子電荷，在每個(gè)水平掃描期間被轉(zhuǎn)移到沿水平方向設(shè)置的每個(gè)象素陣列的水平轉(zhuǎn)移通路，并輸出作為行序視頻信號(hào)。
被CCD2轉(zhuǎn)換的行序視頻信號(hào)被送到信號(hào)處理裝置3(下文稱作“CDS/AGC”)，從而除去對(duì)CCD本身特定的噪聲信號(hào)，并且調(diào)節(jié)視頻信號(hào)，從而產(chǎn)生預(yù)定幅值的視頻信號(hào)。從CDS/AGC輸出的信號(hào)被送到亮度(Y)/顏色(C)信號(hào)分離裝置4(下文稱作“Y/C分離器)，把該輸出分離成亮度信號(hào)和顏色信號(hào)。在Y/C分離器4中，亮度信號(hào)的高頻分量(Yh)、亮度信號(hào)的低頻分量(Ye)以及主要彩色信號(hào)的紅色分量(R)和蘭色分量(B)借助于頻帶分離被分開，并且同步檢測(cè)信號(hào)也被公開。然后，亮度信號(hào)的高頻分量(Yh)和低頻分量(Ye)被送到亮度信號(hào)處理裝置5(下文稱為“Y處理器”)，在其中進(jìn)行例如線性校正(咖馬校正)，水平/垂直輪廓校正等預(yù)選的信號(hào)處理操作，從而產(chǎn)生亮度信號(hào)。
在另一方面，亮度信號(hào)的低頻分量(Ye)和初始顏色信號(hào)的紅分量(R)/蘭分量(B)被提供給白平衡控制裝置6(下文稱作“WB控制器”)，在其中，這些信號(hào)各自的幅值被調(diào)節(jié)到白色的控制再現(xiàn)，并且白平衡信號(hào)被送到顏色信號(hào)處理裝置7(下文稱作“C處理器”)。然后，C處理器7產(chǎn)生兩個(gè)色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)，兩個(gè)色差信號(hào)借助編碼器8(下文稱為“ENC”被轉(zhuǎn)換成具有載波顏色信號(hào)(C)的形式的信號(hào)。
上述的信號(hào)處理操作是電視攝像機(jī)的基本配置/操作。接著，進(jìn)行電視攝像機(jī)的附加的配置/操作的的說(shuō)明。
在電視攝像機(jī)具有響應(yīng)來(lái)自要成像的物體的入射光的強(qiáng)度自動(dòng)地控制打開光圈裝置14的功能的情況下，從Y處理器5輸出的亮度信號(hào)(Y)被送到光圈控制裝置15，從而以這種方式自動(dòng)控制光圈裝置14的打開，使得亮度信號(hào)(Y)的值被限定在預(yù)定范圍內(nèi)。
在電視攝像機(jī)具有按照照亮被攝物體的光源能夠設(shè)定白色再現(xiàn)的功能的情況下，兩種色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)被反鎖回WB控制裝置6，然后，當(dāng)白色再現(xiàn)被調(diào)節(jié)時(shí)(即色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)的值基本上等于零，而成像物體顏色為白色的一種操作)，被用作為要被控制的信號(hào)。
在電視攝像機(jī)具有自動(dòng)閃爍檢測(cè)/校正功能并當(dāng)照亮物體的光源的亮度周期地改變，其周期為兩倍的用于光源的AC電源的周期時(shí)，一種所謂的“閃爍”現(xiàn)象得到校正，這種閃爍現(xiàn)象是由于視頻信號(hào)的幅值以等于視頻信號(hào)的場(chǎng)周期和亮度改變周期之差(差拍周期)的周期而改變引起的。
在這種自動(dòng)閃爍檢測(cè)/校正型電視攝像機(jī)中，從Y處理器與輸出的亮度信號(hào)(Y)被送入閃爍檢測(cè)裝置11，在其中具有包括在亮度信號(hào)Y內(nèi)的特定周期的幅值改變分量被取出，并把改變分量的幅值和預(yù)定的參考值進(jìn)行比較，從而確定是否存在閃爍。然后把比較結(jié)果信號(hào)供給固定快門裝置12，它發(fā)出相當(dāng)于預(yù)定快門打開時(shí)間的信號(hào)給CCD驅(qū)動(dòng)器13，然后驅(qū)動(dòng)器13把相當(dāng)于預(yù)選快門打開時(shí)間的放電脈沖供給CCD2。應(yīng)當(dāng)注意，雖然這一快門預(yù)定打開時(shí)間可用上述差拍周期確定，當(dāng)驅(qū)動(dòng)光源的AC電源的頻率是50Hz(即亮度改變頻率為H2)時(shí)，并且視頻信號(hào)的場(chǎng)頻為60H2時(shí)，這一快門打開時(shí)間一般設(shè)為1/100秒(0.01秒)。
此外，在具有其它快門功能的電視攝像機(jī)中，當(dāng)對(duì)快速運(yùn)動(dòng)的物體攝像時(shí)，一種靜止圖象(快動(dòng)物體的單張圖象)的模糊現(xiàn)象可在場(chǎng)單元中被防止。在這種電視攝像機(jī)中，固定快門裝置12提供相應(yīng)于由操作單元(未示出)選擇的快門打開時(shí)間的信號(hào)，并且CCD驅(qū)動(dòng)器13提供相應(yīng)于所選快門打開信號(hào)的放電脈沖給CCD2。
在上述的常規(guī)電視攝像機(jī)中，有如下問(wèn)題。
那就是，為了提高成像鏡頭1的性能，光圈裝置14一般必須設(shè)在這樣的位置上，即使得這一光圈裝置14位于成像鏡頭1的光軸上，而來(lái)自成象物體的光基本上平行于這一光軸行進(jìn)。
這會(huì)妨礙成象鏡頭1的小型化，此外，打開裝置的孔的形狀也在成象屏上成象形成所謂的“鬼影”，并且當(dāng)孔的面積小時(shí)(即光闌數(shù)增加)，由于繞射現(xiàn)象會(huì)使成象鏡頭的清晰度變差。
如下文詳述的，當(dāng)裝有具有快門功能的CCD裝置時(shí)，電視攝像機(jī)的快門功能，從由CCD2進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的入射光的基本量是可控的觀點(diǎn)看來(lái)，可用來(lái)代替光圈裝置14的功能，因此存在這種電視攝像機(jī)，其中CCD2的快門功能在特定的成像條件下被用來(lái)代替配備光圈裝置14。不過(guò)，可控的快門打開時(shí)間(操作時(shí)間的最小單位)并不短到足夠復(fù)蓋一亮的物體。并且，沒(méi)有這樣的CCD裝置，它具有能夠足以復(fù)蓋來(lái)自成象物體的入射光量的全部可變范圍(動(dòng)態(tài)范圍)。因此，在提供大量入射光的情況下，在這種成象條件下會(huì)發(fā)生閃爍現(xiàn)象，因?yàn)闉榱藴p少入射光量，選擇高速快門動(dòng)作，這使亮度信號(hào)(Y)和顏色信號(hào)(C)的閃爍量增加(理由待述)。在這種情況下，用CCD2快門功能來(lái)代替光圈裝置14的電視攝像機(jī)就不能實(shí)現(xiàn)。
而且，在一種常規(guī)的電視攝像機(jī)中，當(dāng)檢測(cè)照亮成象物體的光源的驅(qū)動(dòng)電源引起的閃爍現(xiàn)象時(shí)，CCD2的快門操作速度被改變成一般的快門操作速度，從而消除這一閃爍現(xiàn)象。在這種電視攝像機(jī)中，則有另一問(wèn)題。即在CCD2的元件上積累的電子電荷量被減少了，因而在所選快門操作速度下和正常的快門操作速度相比降低了對(duì)成象物體的亮度靈敏度。
圖1示意地示出了常規(guī)WB控制6的基本結(jié)構(gòu)。在這一常規(guī)的WB控制6中，當(dāng)照亮物體的光源改變時(shí)，在成象物體由電視攝像機(jī)取為白色的條件下進(jìn)行白平衡再調(diào)整。在圖1的結(jié)構(gòu)中，從C處理器7輸出的色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)分別反饋給平均裝置61和62，在其中這些色差信號(hào)分別在時(shí)域內(nèi)積分以獲得平均信號(hào)。該平均信號(hào)被供給比較裝置63和64，在其中這些平均色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)和自動(dòng)白色參考電壓(EW)進(jìn)行比較。自動(dòng)白色參考電壓(EW)有一用于無(wú)彩色的相當(dāng)于色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)的值。通過(guò)開關(guān)裝置65和66，把在比較裝置63，64中進(jìn)行的比較(各個(gè)差分量)的結(jié)果信號(hào)送至增益控制裝置67，68，其增益被如此控制和保持，使得產(chǎn)生平均色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)的值分別和自動(dòng)白色參考電壓(EW)匹配。
應(yīng)該注意，這一控制借助于把開關(guān)65和66接通開始，并且當(dāng)平均色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)和自動(dòng)白色參考電壓(EW)匹配時(shí)，開關(guān)65、66被打開。一般在這一操作被手動(dòng)地啟動(dòng)后，這些開關(guān)65和66的實(shí)際的調(diào)整操作和釋放是自動(dòng)地完成和終止的。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了下述的裝置在一個(gè)根據(jù)成象裝置的快門操作如此設(shè)置的電視攝像機(jī)中，所述成象裝置用來(lái)把借助于光學(xué)鏡頭聚焦在成像平面上的光圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，使得光電轉(zhuǎn)換過(guò)的光圖像信號(hào)作為行序視頻信號(hào)輸出，從成像裝置輸出的視頻信號(hào)的幅值被控制，借以使視頻信號(hào)的幅值維持在一預(yù)定范圍內(nèi)，該范圍與來(lái)自成象物體的入射光的量的改變有關(guān)，所述電視攝像機(jī)至少包括正常放電脈沖發(fā)生裝置，用來(lái)在水平空白周期內(nèi)和視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)同步產(chǎn)生具有預(yù)定定時(shí)的脈沖序列;
N倍放電脈沖發(fā)生裝置，用來(lái)在至少視頻信號(hào)的垂直空白周期內(nèi)產(chǎn)生脈沖序列，所述脈沖序列等于由一整數(shù)乘以視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)所獲得的值;以及快門時(shí)間決定裝置，用來(lái)響應(yīng)視頻信號(hào)的亮度信號(hào)確定快門時(shí)間，其中當(dāng)由快門時(shí)間確定裝置確定的放電脈沖的定時(shí)出現(xiàn)在視頻信號(hào)的圖像周期之內(nèi)時(shí)，并且在放電脈沖被用來(lái)釋放不需要的已被存儲(chǔ)在與成象裝置的各個(gè)象素相應(yīng)提供的光電轉(zhuǎn)換裝置中的電子電荷時(shí)，放電脈沖在來(lái)自正常放電脈沖產(chǎn)生裝置的輸出脈沖的每一個(gè)定時(shí)或幾個(gè)定時(shí)被供給成像裝置，而當(dāng)由快門時(shí)間確定裝置確定的放電脈沖的定時(shí)處在視頻信號(hào)的垂直空白周期之內(nèi)時(shí)，放電脈沖在來(lái)自N倍放電脈沖產(chǎn)生裝置的輸出脈沖的每個(gè)定時(shí)或幾個(gè)定時(shí)供給成象裝置。
此外，在根據(jù)成象裝置的快門操作如此設(shè)置的電視攝像機(jī)中，成象裝置用來(lái)對(duì)由光學(xué)鏡頭聚焦在成象平等上的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，使得被光電轉(zhuǎn)換過(guò)的光學(xué)圖像作為行序視頻信號(hào)輸出，并且從成象裝置輸出的視頻信號(hào)的幅值被控制，使得視頻信號(hào)的幅值維持在與來(lái)自成象物體的入射光的量有關(guān)的一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)，電視攝像機(jī)至少包括預(yù)選場(chǎng)數(shù)的積分裝置，和視頻信號(hào)的場(chǎng)掃描頻率以及來(lái)自成象物體的入射光的量的變化周期相應(yīng)地被提供;
輸入開關(guān)裝置，用來(lái)轉(zhuǎn)換每一場(chǎng)的視頻信號(hào)，并用來(lái)順序地分配轉(zhuǎn)換過(guò)的視頻信號(hào)進(jìn)入預(yù)定場(chǎng)數(shù)的積分裝置;
輸出開關(guān)裝置，用來(lái)順序地轉(zhuǎn)換要被輸出的預(yù)定場(chǎng)數(shù)的積分裝置的輸出;
快門時(shí)間確定裝置，用來(lái)響應(yīng)來(lái)自輸出轉(zhuǎn)換裝置的輸出信號(hào)的值確定快門時(shí)間，其中每個(gè)場(chǎng)積分裝置由一預(yù)定的時(shí)間常數(shù)對(duì)亮度信號(hào)在與輸入開關(guān)裝置相連接的預(yù)定的場(chǎng)數(shù)期間進(jìn)行積分，借此在預(yù)選的場(chǎng)數(shù)發(fā)生期間輸出亮度信號(hào)的平均值;以及輸出轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)順序地對(duì)每一場(chǎng)轉(zhuǎn)換預(yù)定場(chǎng)數(shù)積分裝置的輸出，借此輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào)，從而由快門時(shí)間確定裝置確定的放電脈沖定時(shí)被控制，它釋放存儲(chǔ)在與成象裝置的各個(gè)象素相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換元件中的不需要的電子電荷。
而且，在根據(jù)成象裝置的快門操作這樣設(shè)置的電視攝像機(jī)中，其中的成象裝置用來(lái)對(duì)由光學(xué)鏡頭聚焦在成象平面上的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，使得被光電轉(zhuǎn)換過(guò)的光學(xué)圖像作為行序視頻信號(hào)輸出，并且從成象裝置輸出的視頻信號(hào)的幅值被控制，借此使視頻信號(hào)的顏色的再現(xiàn)被維持在與來(lái)自成象物體的入射光的量的改變有關(guān)的預(yù)定范圍內(nèi)，該電視攝像機(jī)至少包括按照視頻信號(hào)的場(chǎng)掃描頻率和來(lái)自成象物體的入射光的量的改變周期提供的兩組預(yù)定場(chǎng)數(shù)積分裝置;
兩組輸入轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)轉(zhuǎn)換輸入的兩個(gè)色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)，并把這兩個(gè)色差信號(hào)分配給預(yù)定場(chǎng)數(shù)積分裝置;以及輸出轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)順序地轉(zhuǎn)換要被輸出的來(lái)自預(yù)定行數(shù)積分裝置的輸出，其中每個(gè)場(chǎng)積分裝置以一預(yù)定時(shí)間常數(shù)，對(duì)色差信號(hào)(E-Ye)和(B-Ye)與輸入轉(zhuǎn)換裝置的操作相配合在一所選的場(chǎng)數(shù)內(nèi)進(jìn)行積分，借以輸出在預(yù)選場(chǎng)數(shù)發(fā)生期間的色差信號(hào)的平均值;
兩個(gè)輸出轉(zhuǎn)換裝置，順序地轉(zhuǎn)換每場(chǎng)的來(lái)自預(yù)選場(chǎng)數(shù)積分裝置的輸出，借以輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào);以及把來(lái)自兩個(gè)輸出轉(zhuǎn)換裝置的每場(chǎng)的兩個(gè)色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)的平均值和一預(yù)選的參考值進(jìn)行比較，并且響應(yīng)比較的結(jié)果控制用于初始顏色信號(hào)的增益控制裝置的增益。
圖1示意地表示常規(guī)的白色平衡控制裝置的基本結(jié)構(gòu)(方塊圖);
圖2示意地表示常規(guī)的電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)系統(tǒng)的主要電路結(jié)構(gòu);
圖3示意地表示本發(fā)明的電視攝像機(jī)中使用的視頻信號(hào)系統(tǒng)的主要電路結(jié)構(gòu);
圖4示意地表示本發(fā)明電視攝像機(jī)中使用的寬快門裝置的主要電路結(jié)構(gòu);
圖5(a)到(d)示意地表示本發(fā)明的電視攝像機(jī)的快門操作時(shí)間和放電脈沖之間的關(guān)系;
圖6(a)到(g)是說(shuō)明閃爍提取裝置的操作以及閃爍現(xiàn)象的被形定時(shí)圖;
圖7是用于本發(fā)明的電視攝像機(jī)中的閃爍提取裝置的主要電路結(jié)構(gòu);以及圖8是本發(fā)明的電視攝像機(jī)中使用的顏色閃爍提取裝置的主要電路結(jié)構(gòu);
現(xiàn)在參照


本發(fā)明的電視攝像機(jī)的實(shí)施例。應(yīng)該注意，在常規(guī)電視攝像機(jī)中的相同的標(biāo)號(hào)表示實(shí)施例的電視攝像機(jī)的相同的裝置和結(jié)構(gòu)，并省略它們的詳細(xì)說(shuō)明。
還應(yīng)該注意，按照本發(fā)明的電視攝像機(jī)，視頻信號(hào)的場(chǎng)頻選為60H2，驅(qū)動(dòng)照亮被成象物體的光源的交流電源的頻率為50H2。這些條件可以被理解，例如，NTSC制式電視攝像機(jī)用在50H2的交流電源中作為一個(gè)示例的情況。即使這些結(jié)構(gòu)方案改變時(shí)，如果這一電視攝像機(jī)結(jié)構(gòu)(方塊圖)的一部分也改變，則本發(fā)明構(gòu)思可以顯然適用于任何形式的電視攝像機(jī)，而保持同一發(fā)明構(gòu)思。
圖3示意地表示用于本發(fā)明實(shí)施例中的視頻(圖像)信號(hào)系統(tǒng)的主要電路結(jié)構(gòu)。
在圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例的電視攝像機(jī)中，來(lái)自被成象物體(未示出)的入射光入射到成象鏡頭10上，然后經(jīng)過(guò)用來(lái)調(diào)節(jié)視角的可變焦距鏡頭系統(tǒng)和用來(lái)調(diào)節(jié)焦距的聚焦系統(tǒng)(兩者都未示出但都包括在成象鏡頭10中)進(jìn)入CCD2的成象平面。通過(guò)CCD2把這一進(jìn)入光轉(zhuǎn)換成行序視頻信號(hào)。被CCD2轉(zhuǎn)換的行序視頻信號(hào)由CDS/AGC3，Y/C分離器4，和Y處理器5以和常規(guī)視頻信號(hào)處理方式相類似的方式進(jìn)行處理，從而產(chǎn)生并輸出亮度信號(hào)(Y)，并且由WB控制器16和C處理器7產(chǎn)生兩組色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)。而且，這些色差信號(hào)由ENC8轉(zhuǎn)換成顏色載波信號(hào)“C”，借以輸出顏色載波信號(hào)“C”。
然后，把亮度信號(hào)(Y)供給Y閃爍提取裝置21，從而產(chǎn)生亮度電平信號(hào)(YS)(待后討論)，并把亮度電平信號(hào)(YS)送入寬快門裝置22。這兩組色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)被送給顏色閃爍提取裝置23，借以產(chǎn)生兩個(gè)平均色差信號(hào)電平，即RS和BS。這些平均色差信號(hào)被送到WB控制器16(待后討論)。
首先參見(jiàn)圖4所示的主要結(jié)構(gòu)討論寬快門裝置22。
寬快門裝置22由快門時(shí)間決定裝置221、正常放電脈沖發(fā)生裝置222、N倍放電脈沖產(chǎn)生裝置223、和放電脈沖輸出裝置224構(gòu)成。在寬快門裝置22內(nèi)，送入有亮度電平信號(hào)(YS)、時(shí)鐘脈沖(HD)，它是由參考脈沖發(fā)生器(未示出)和視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)相同步而產(chǎn)生的，以及視頻信號(hào)的垂直同步信號(hào)(VD)。這些電路裝置被這樣連接，使得建立如圖4所示的信號(hào)流。正常放電脈沖產(chǎn)生裝置222產(chǎn)生并輸出正常放電脈沖(RP)，它是具有在水平空白周期內(nèi)的預(yù)定定時(shí)的脈沖串，并且和基于時(shí)鐘脈沖(HD)的視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)一致。N倍放電脈沖產(chǎn)生裝置223產(chǎn)生并輸出N倍放電脈沖(ND)，在脈沖串中的脈沖數(shù)等于由一整數(shù)，例如25乘以視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)所得的值?？扉T時(shí)間確定裝置221把進(jìn)入的亮度信號(hào)(YS)和預(yù)定的亮度參考電平(ES)進(jìn)行比較，從而確定當(dāng)亮度電平信號(hào)(YS)大于亮度參考電平時(shí)，快門時(shí)間設(shè)定為短(高速)，以便響應(yīng)其間的差用于相繼的快門動(dòng)作，而當(dāng)亮度電平信號(hào)(YS)小于亮度參考電平(ES)時(shí)，快門時(shí)間被設(shè)定為長(zhǎng)(低速)，以便響應(yīng)其間的差用于在由前一快門時(shí)間處理的狀態(tài)之后立即相繼的快門動(dòng)作。并且作為快門時(shí)間信息(ST)輸出被確定的快門時(shí)間。例如，假定現(xiàn)在的亮度參考電平(ES)設(shè)定為具有2000勒的亮度的成象物體的電平，當(dāng)在先的快門時(shí)間為0.005秒(1/200秒)時(shí)，響應(yīng)正在輸出的快門時(shí)間信息(ST)，相繼的快門時(shí)間以如此方式改變，使得成象物體的差度增大，(變亮)。當(dāng)亮度電平信號(hào)(YS)從先前的相應(yīng)于2000勒的物體亮度的電平改變?yōu)橄喈?dāng)于2500勒的新電平時(shí)，因?yàn)槌上笪矬w的亮度增加了25%，一種減少快門時(shí)間25%的信息。即把快門時(shí)間設(shè)定為0.004秒(1/250秒)的快門時(shí)間信息(ST)被輸出。
這樣，被確定的快門時(shí)間信息(ST)被送到放電脈沖輸出裝置224，它還被提供有正常放電脈沖(RP)、N倍放電脈沖(NP)、以及垂直同步信號(hào)(VD)。在這種情況下，按如下所述從放電脈沖輸出裝置224輸出一放電脈沖PP)圖5(a)到(d)示意地表示快門時(shí)間和放電脈沖(PP)之間的關(guān)系。在圖5(a)中在根據(jù)垂直同步信號(hào)(VD)產(chǎn)生的視頻信號(hào)的圖像周期和垂直空白周期的波形圖上表示出了水平同步信號(hào)的位置。在圖5(a)中，當(dāng)使用NTSC型視頻信號(hào)時(shí)，1場(chǎng)等于1/60秒(大約0.0167秒)在此期間水平同步周期的數(shù)是262.5(將作時(shí)間間隔表示為262.5H)，并且垂直空白周期大約為1.27ms，在此期間水平同步周期數(shù)等于20(20H的時(shí)間間隔)。
一般地說(shuō)，為了避免由于釋放不需要的電子電荷而引起的使周期信號(hào)變差的副作用，放電脈沖(PP)必須在水平同步信號(hào)的空白周期(水平空白周期)內(nèi)輸出。
為了便于說(shuō)明，假定從CCD2的各個(gè)象素中有效電子電荷的讀出在垂直空白周期的末端結(jié)束，并把快門時(shí)間表示成相應(yīng)的水平同步周期數(shù)，即位于垂直空白周期的端點(diǎn)和在這一場(chǎng)中放電脈沖(PP)被提供(輸出)的時(shí)刻之間的同步脈沖周期數(shù)。因?yàn)?H相當(dāng)于大約63.5ms，假定放電脈沖(PP)在圖5(a)中的等于離垂直空白周期的端點(diǎn)為52H的點(diǎn)“A”被提供，快門時(shí)間則成為大約3.3ms(大約1/300秒)。按同一原理，當(dāng)放電脈沖(PP)在圖5(a)中相當(dāng)于9H的點(diǎn)B處提供時(shí)，快門時(shí)間則近似為0.57ms(1/1750秒)。
應(yīng)當(dāng)注意，直到放電脈沖輸入的時(shí)刻在象素上積累的電荷被排走，因此這些電荷不被用來(lái)產(chǎn)生視頻信號(hào)，另一方面，如果在垂直空白周期的端點(diǎn)之前不施加放電脈沖(PP)，快門時(shí)間則成為1/60秒，在1場(chǎng)期間積累的全部電子電荷作為有效輸出用來(lái)產(chǎn)生視頻信號(hào)。
而且，現(xiàn)在進(jìn)行快門時(shí)間最小可變單位的說(shuō)明，以便借助于快門操作處理成象物體的大范圍的亮度改變。
首先，作為初始條件，放電脈沖(PP)僅在水平同步脈沖的空白周期內(nèi)加到CCD上，像在常規(guī)電視攝像機(jī)中進(jìn)行的那樣。倒如，在一個(gè)快門時(shí)間為1/60秒(相當(dāng)于在一場(chǎng)周期內(nèi)沒(méi)有快門操作)的電視攝像機(jī)中，在100勒的成象物體的亮度被調(diào)節(jié)到最亮的信號(hào)的條件下，當(dāng)物體的亮度成為500勒時(shí)，快門時(shí)間必須為1/300秒。快門操作可以這樣進(jìn)行調(diào)整，使得放電脈沖(PP)在上述的點(diǎn)“A”輸出，即52H點(diǎn)。如果放電脈沖在接近52H的點(diǎn)輸出，快門時(shí)間的1H的最小可變單位則成為相當(dāng)于小于1/300秒的2%。因而，在快門變化操作中沒(méi)有問(wèn)題。相反，當(dāng)在同一電視攝像機(jī)中物體的亮度成為3000勒時(shí)，快門時(shí)間則要求等于1/1800秒，即上述的點(diǎn)“B”，即9H點(diǎn)或8H點(diǎn)。快門時(shí)間的最小可變單位成為1/1800秒的11%或更多，當(dāng)相應(yīng)于1H的快門時(shí)間在點(diǎn)“B”周圍改變時(shí)。此外，當(dāng)物體的亮度為20000勒時(shí)，快門時(shí)間必須是1/12000秒，這相當(dāng)于超過(guò)1H一點(diǎn)兒。這意味著，當(dāng)快門時(shí)間以1H的增量作為最小可變單位改變時(shí)，將成為1/12000秒的50%之多。如果是這種情況，在亮度信號(hào)電平中引起的變化，當(dāng)快門時(shí)間在成象操作期間被改變時(shí)，將太大，因而是不現(xiàn)實(shí)的。
回到本發(fā)明的說(shuō)明上來(lái)，圖5(b)代表正常放電脈沖的脈沖串(RP)。這一正常放電脈沖(RP)是一種在每一水平空白周期出現(xiàn)的脈沖。圖5(c)表示N倍放電脈沖(NP)的脈沖串。N倍放電脈沖(NP)是以N倍的正常放電脈沖(RP)的頻率發(fā)生的脈沖串。放電脈沖輸出裝置224，根據(jù)進(jìn)入的快門時(shí)間信息(ST)，從先前垂直空白周期的結(jié)束點(diǎn)獲得放電脈沖(PP)應(yīng)當(dāng)被輸出的時(shí)刻，并選擇這樣一個(gè)脈沖作為放電脈沖(PP)，它具有最接近于從正常放電脈沖發(fā)生裝置222產(chǎn)生的正常放電脈沖(RP)的脈沖串的輸出定時(shí)的輸出定時(shí)，借此，輸出這一脈沖作為放電脈沖(PP)。放電脈沖輸出裝置224選擇具有輸出定時(shí)接近于從N倍放電脈沖發(fā)生裝置223中產(chǎn)生的N倍放電脈沖(NP)的脈沖串的輸出定時(shí)的脈沖，并輸出這一脈沖作為放電脈沖(PP)，如果輸出該放電脈沖(PP)的定時(shí)位于視頻信號(hào)的垂直空白周期之內(nèi)的話。結(jié)果，用來(lái)表示能被放電脈沖(PP)使用的定時(shí)的脈沖串表示在圖5(d)中。當(dāng)N倍放電脈沖(NP)的數(shù)量多至25倍的正常放電脈沖(RP)時(shí)，即使上例的快門時(shí)間選取11等于1/12000秒，快門時(shí)間可以設(shè)定在(不同于選取的)1/25H的增量上，因而最小可變快門時(shí)間單位可以小到4%。
下面說(shuō)明在Y閃爍提取裝置21中產(chǎn)生亮度電平信號(hào)(YS)的裝置和方法，也將對(duì)快門操作期間的閃爍現(xiàn)象進(jìn)行說(shuō)明。
圖6(a)到(g)是說(shuō)明Y閃爍提取裝置21的操作以及在快門操作期發(fā)生的閃爍現(xiàn)象的例圖。其中，橫座標(biāo)為時(shí)間軸，它按視頻信號(hào)的場(chǎng)周期劃分，而縱座標(biāo)代表各個(gè)信號(hào)的電平。如上所述，在這一電視攝像機(jī)中，視頻信號(hào)場(chǎng)頻選為60H2，照亮成象物體的光源的交流電源的頻率為50H2。
如現(xiàn)有技術(shù)所述，在光源的亮度以兩倍于交流電源的周期的周期改變時(shí)將以最高的強(qiáng)度發(fā)生閃爍現(xiàn)象。這是由照亮成象物體的光源的交流電源引起的。圖6(a)代表用來(lái)照亮成象物體的這一光源的亮度的變化。
在圖6(a)中，劃陰影線部分的寬度代表快門時(shí)間T。CCD2把在象素上積累的電子電荷轉(zhuǎn)變?yōu)榕c其等積成正比的行序視頻信號(hào)并輸出轉(zhuǎn)換過(guò)的信號(hào)。圖6(b)中表示被CCD2轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)的入射光的量。
在圖6(c)中，從CCD2行序地輸出的亮度信號(hào)(Y)用實(shí)線表示，每場(chǎng)的亮度信號(hào)段的平均值用水平虛線表示，其在不同場(chǎng)之間的電平改變是由圖像的改變引起的。在這種情況下，每三場(chǎng)的平均亮度電值的周期改變是特殊的，這可能是閃爍的原因。在圖6(a)到6(g)中，在快門操作和光源亮度變化之間的相對(duì)相位作為例子表示。顯然，對(duì)每場(chǎng)亮度值變化量受這一相位關(guān)系和快門時(shí)間的影響。
其次，說(shuō)明Y閃爍提取裝置21。
如圖6(C)中水平虛線所示，作為提取平均亮度值改變的一般方法，在信號(hào)處理期間在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行積分。然而，當(dāng)圖6(C)中的實(shí)線所示的亮度信號(hào)(Y)沿時(shí)間軸積分時(shí)，在多個(gè)場(chǎng)之中的平均的亮度值的基本的改變也被平均了，并由于這一積分產(chǎn)生了時(shí)間滯后，因而不可能提取在一場(chǎng)內(nèi)的實(shí)際時(shí)間內(nèi)的基本的變化。
本發(fā)明的Y閃爍提取裝置21正是考慮這一困難而設(shè)計(jì)的，其電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7。
在圖7中，Y閃爍提取裝置21的主要結(jié)構(gòu)包括輸入轉(zhuǎn)換裝置211，三組亮度信號(hào)場(chǎng)積分裝置(下文稱作“YF積分器”)212至214，以及輸出轉(zhuǎn)換裝置215，亮度信號(hào)(Y)和用來(lái)自一個(gè)裝置(未詳細(xì)示出)的垂直同步信號(hào)同步的場(chǎng)轉(zhuǎn)換信號(hào)(FC)輸入給Y閃爍提取裝置21，并且這些電路裝置被如此連接，使得建立起圖中所示的信號(hào)流。
同時(shí)，參見(jiàn)圖6說(shuō)明本Y閃爍提取裝置21。輸入的亮度信號(hào)(Y)被輸入轉(zhuǎn)換裝置211響應(yīng)場(chǎng)轉(zhuǎn)換信號(hào)(FC)而轉(zhuǎn)換。圖6(a)到(g)所示的第一個(gè)一場(chǎng)(11F)的亮度信號(hào)(Y)被轉(zhuǎn)換到Y(jié)F積分器212，下一個(gè)一場(chǎng)(12F)的亮度信號(hào)被轉(zhuǎn)換到Y(jié)F積分器213，相鄰一場(chǎng)(13F)的亮度信號(hào)被轉(zhuǎn)換到Y(jié)F積分器214，并因而下一個(gè)一場(chǎng)(21F)的亮度信號(hào)(Y)被轉(zhuǎn)換給YF積分器212。這些亮度信號(hào)被連續(xù)地且順序地供給相應(yīng)的YF積分器212到214。YF積分器212到214對(duì)選擇輸入的亮度信號(hào)(Y)用一預(yù)定的足夠大于場(chǎng)周期的時(shí)間常數(shù)積分，從而輸出圖6(d)到圖6(f)的信號(hào)。圖6(d)表示從YF積分器212輸出的信號(hào)，圖6(e)表示從YF積分器213輸出的信號(hào)，圖6(f)表示從YF積分器214輸出的信號(hào)。然后，從YF積分器212到214輸出的信號(hào)被輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)215以和輸入轉(zhuǎn)換裝置211相同的順序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生如圖6(g)所示的連續(xù)信號(hào)，并作為亮度值信號(hào)(YS)輸出，它相當(dāng)于圖6(C)中的水平虛線。
這樣，所產(chǎn)生的亮度值信號(hào)(YS)被送到寬快門裝置22，在其中這亮度值信號(hào)和前述的亮度參考值(ES)進(jìn)行比較，并且根據(jù)每場(chǎng)的每個(gè)平均值對(duì)快門時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。因而可以校正閃爍。
現(xiàn)在對(duì)關(guān)于需要若干個(gè)亮度信號(hào)場(chǎng)積分裝置的原因進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。在上述實(shí)施例中，使用了三級(jí)亮度信號(hào)場(chǎng)積分裝置，這是因?yàn)楣庠吹慕涣麟娫吹念l率被假定為50H2，亮度改變以100H2發(fā)生，而電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)的場(chǎng)頻率是60H2，因而每三場(chǎng)發(fā)生一次閃爍。因?yàn)檫@一閃爍周期等于亮度變化周期和場(chǎng)周期之間的最小的公分母，為計(jì)算的閃爍周期被場(chǎng)周期去除時(shí)，便于計(jì)算出所需的亮度信號(hào)場(chǎng)積分裝置的級(jí)數(shù)。作為另一個(gè)例子，假定光源的電源頻率為60H2，亮度改變發(fā)生頻率為120H2，從電視攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)的場(chǎng)頻為50H2，因?yàn)槊?場(chǎng)發(fā)生一次閃爍，所以需要5級(jí)亮度信號(hào)場(chǎng)積分裝置。應(yīng)該注意，輸入/輸出轉(zhuǎn)換裝置的接點(diǎn)數(shù)量必須適用于相應(yīng)的5級(jí)亮度信號(hào)場(chǎng)積分裝置。
現(xiàn)在說(shuō)明顏色閃爍現(xiàn)象的校正。
和亮度信號(hào)的閃爍現(xiàn)象相似，如前所述，另一種閃爍現(xiàn)象由于顏色濃縮產(chǎn)生，它是由光源的交流電源引起的。顏色濃縮的閃爍現(xiàn)象是由于被交流電源驅(qū)動(dòng)的光源的色溫變化引起的，這不同于上述的光源的亮度變化，它引起與亮度信號(hào)(Y)有關(guān)的閃爍現(xiàn)象。這一顏色閃爍出現(xiàn)在顏色信號(hào)波形中，當(dāng)快門速度高時(shí)，它被增加因而比亮度閃爍現(xiàn)象更為有害。借助于把圖6(a)的縱座標(biāo)讀成色溫并把圖6(b)到圖6(g)的縱座標(biāo)讀成彩色信號(hào)值，便可類似于亮度閃爍來(lái)說(shuō)明彩色閃爍的發(fā)生。因此對(duì)彩色閃爍的詳細(xì)解釋被省略了。作為特殊點(diǎn)，兩個(gè)彩色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)在一場(chǎng)內(nèi)的平均值周期性地改變，成為彩色閃爍，如圖6(c)所示。
此外，關(guān)于彩色閃爍，當(dāng)顏色差信號(hào)(R-Ye)或色差信號(hào)(B-Ye)在時(shí)域內(nèi)積分時(shí)，在這些場(chǎng)中平均的彩色信號(hào)值的基本變化是難以提取的，這是由于和亮度閃爍現(xiàn)象相同的理由。
本發(fā)明的顏色閃爍提取裝置23是考慮了上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，其電路結(jié)構(gòu)如圖8所示。
圖8是顏色閃爍提取裝置23的主要結(jié)構(gòu)，它包括兩套這樣的裝置每套包括輸入轉(zhuǎn)換裝置231，三組彩色信號(hào)場(chǎng)積分裝置(下文稱作“CF積分器”)232至234，和一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換裝置235。兩個(gè)色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)以及和從一個(gè)裝置(未示出)產(chǎn)生的垂直同步信號(hào)同步的場(chǎng)轉(zhuǎn)換信號(hào)(FC)被輸入到這一顏色閃爍提取裝置23，并且上述的電路元件如此連接，使得可以產(chǎn)生圖8所示的信號(hào)流。這種顏色閃爍提取裝置23的操作在實(shí)際上和亮度閃爍提取裝置的相同，只是對(duì)要被處理的信號(hào)應(yīng)把圖6(a)至6(g)的座標(biāo)換一下，如上所述。因此，顏色閃爍提取裝置23的詳細(xì)說(shuō)明無(wú)需給出。
相對(duì)于兩個(gè)色差信號(hào)(R-Ys)和(B-Ye)，在每場(chǎng)內(nèi)的平均色差信號(hào)值(RS)和(BS)可以獨(dú)立地被取出，如圖6(g)所示。這樣，產(chǎn)生的平均色差信號(hào)值(RS)和(BS)便被送入WB控制16，在其中把這些信號(hào)值用作校正顏色閃爍現(xiàn)象的操作的信號(hào)，下面還要說(shuō)明。
雖然對(duì)在常規(guī)的WB控制6中進(jìn)行的顏色再現(xiàn)的常規(guī)調(diào)整已進(jìn)行了簡(jiǎn)單的說(shuō)明，但現(xiàn)在還需進(jìn)行本發(fā)明的WB控制的詳細(xì)說(shuō)明。
圖9是本發(fā)明的WB控制16的基本結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖1可見(jiàn)與常規(guī)的WB控制6的區(qū)別在于包括如圖3所示的實(shí)施例中所用的顏色閃爍提取裝置23，比較裝置69.70并用轉(zhuǎn)換裝置71.72代替轉(zhuǎn)換裝置65.66。
本發(fā)明的WB控制16的功能之一如下。當(dāng)照亮物體的光源改變時(shí)，借助于把轉(zhuǎn)換裝置71和72轉(zhuǎn)換到“a”接點(diǎn)使由取一白色物體進(jìn)行的白平衡初始化，其余的操作類似于常規(guī)WB控制6。在完成調(diào)整操作之后，這些轉(zhuǎn)換裝置71.72被轉(zhuǎn)換回“b”點(diǎn)。
另一方面，在正常成象操作期間，來(lái)自顏色閃爍提取裝置23的兩個(gè)平均的色差信號(hào)值(RS)和(BS)被分別反饋回比較裝置69.70。在其中這些平均色差信號(hào)值(RS)、(BS)和自動(dòng)白參考電壓(EW)進(jìn)行比較，從而分別產(chǎn)生差信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置71.72把該差信號(hào)送入增益控制裝置67.68。在其中從Y/C分離器4輸入的原始彩色信號(hào)中的紅分量值(R)和蘭分量值(B)被如此控制，使得兩個(gè)色差信號(hào)值(RS)、(BS)總與自動(dòng)白參考電壓匹配。利用這種控制操作，原始彩色信號(hào)中的紅分量(R)和蘭分量(B)的值響應(yīng)每場(chǎng)的平均色溫被調(diào)整，結(jié)果使顏色閃爍得到校正。
應(yīng)當(dāng)理解，上述本發(fā)明的WB控制16的基本結(jié)構(gòu)，如圖9所示，可以作為一個(gè)例子，因此，它可以修改如下例如，被輸入到平均裝置61和62的信號(hào)可以從顏色閃爍提取裝置23中輸出，并且轉(zhuǎn)換裝置71.72可以位于比較裝置69.70的輸出側(cè)，這樣比較裝置63.64就被省略了。
利用上述的本發(fā)明的電視攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)，因?yàn)楣鈱W(xué)的可變光圈裝置由能夠處理從成象物體發(fā)出的入射光量的寬的改變范圍(動(dòng)態(tài)范范圍)的快門代替，成象鏡頭可以作得緊湊，此外還可以防止清晰度變差，否則便可能產(chǎn)生所謂的“鬼影”，這是由于光學(xué)可變光圈裝置的孔的較外邊的形狀引起的，也可以是由于當(dāng)孔的面積減小時(shí)而發(fā)生的繞射現(xiàn)象所引起的。此外，因?yàn)樵诿繄?chǎng)中由光源的電源引起的亮度閃爍和顏色閃爍被實(shí)時(shí)地提取，提取出的閃爍分量被反饋回用于校正這些亮度/顏色閃爍現(xiàn)象。因此，可以提供穩(wěn)定操作的電視攝像機(jī)，即使在用于照亮成象物體的光源的亮度和色溫周期性地改變時(shí)也是如此。
權(quán)利要求
1.一種具有成象裝置的電視攝像機(jī)，所述成象裝置用來(lái)使由一可變強(qiáng)度光源照射的物體成象，并輸出一行序視頻信號(hào)，其幅值由成象裝置的快門操作在一預(yù)定范圍內(nèi)控制，從而抵抗被所述可變強(qiáng)度的光源引起的來(lái)自物體的入射光的改變，所述電視攝像機(jī)包括正常放電脈沖發(fā)生裝置，用來(lái)和行序視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)同步并在行序視頻信號(hào)的水平空白周期內(nèi)的預(yù)定時(shí)刻產(chǎn)生第一脈沖串；N倍放電脈沖發(fā)生裝置，用來(lái)在行序視頻信號(hào)的至少垂直空白周期內(nèi)產(chǎn)生第二脈沖串，所述第二脈沖串是水平同步信號(hào)的整數(shù)倍；快門時(shí)間確定裝置，用來(lái)響應(yīng)行序視頻信號(hào)的亮度信號(hào)的值確定所述快門操作的快門時(shí)間；以及提供裝置，用來(lái)對(duì)成象裝置在從所述第一、第二脈沖中選取的時(shí)刻提供放電脈沖，從而泄放在成象裝置中集聚的不需要的電子電荷；其中所述放電脈沖以下述方式提供給所述成象裝置，即當(dāng)由所述快門時(shí)間確定裝置確定的放電脈沖的定時(shí)處在行序視頻信號(hào)的圖像周期內(nèi)時(shí)，則所述放電脈沖以來(lái)自所述正常放電脈沖發(fā)生裝置的所述第一脈沖的一個(gè)定時(shí)或多個(gè)定時(shí)提供，當(dāng)由所述快門時(shí)間確定裝置確定的放電脈沖的定時(shí)處在行序視頻信號(hào)的垂直空白周期內(nèi)時(shí)，則所述放電脈沖在來(lái)自所述N倍放電脈沖發(fā)生裝置的所述第二脈沖的一個(gè)定時(shí)或多個(gè)定時(shí)提供。
2.一種具有成象裝置的電視攝像機(jī)，所述成象裝置用來(lái)使一可變強(qiáng)度光源照射的物體成象，并輸出一行序視頻信號(hào)，其幅值由成象裝置的快門操作在一預(yù)定范圍內(nèi)控制，從而抵抗被所述可變強(qiáng)度的光源引起的來(lái)自物體的入射光的改變，所述電視攝像機(jī)包括提供裝置，用來(lái)向成象裝置提供放電脈沖，從而泄放在成象裝置中積累的不需要的電子電荷;根據(jù)行序視頻信號(hào)的場(chǎng)掃描頻率以及所述來(lái)自物體的入射光的周期改變提供的預(yù)選場(chǎng)數(shù)積分裝置;輸入轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)借助于轉(zhuǎn)換每場(chǎng)的行序視頻信號(hào)的亮度信號(hào)分配轉(zhuǎn)換過(guò)的亮度信號(hào)進(jìn)入預(yù)定場(chǎng)數(shù)積分裝置;輸出轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)順序地輸出所述預(yù)選場(chǎng)數(shù)積分裝置的各個(gè)輸出;以及快門時(shí)間確定裝置，用來(lái)響應(yīng)從輸出轉(zhuǎn)換裝置來(lái)的輸出信號(hào)值確定所述快門操作的快門時(shí)間;其中每個(gè)所述場(chǎng)積分裝置通過(guò)用一預(yù)定時(shí)間常數(shù)積分，輸出被輸入的所述轉(zhuǎn)換過(guò)的亮度信號(hào)的平均值，并且其中所述輸出轉(zhuǎn)換裝置借助于在每場(chǎng)中順序轉(zhuǎn)換分別從所述預(yù)定場(chǎng)數(shù)積分裝置輸出的所述轉(zhuǎn)換過(guò)的亮度信號(hào)的平均值來(lái)輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào)，借助使由所述快門時(shí)間確定裝置確定的所述放電脈沖的輸出定時(shí)響應(yīng)所述從所述輸出轉(zhuǎn)換裝置輸出的單個(gè)連續(xù)信號(hào)被進(jìn)行控制。
3.一種具有成象裝置的電視攝像機(jī)，所述成象裝置用來(lái)對(duì)由一可變強(qiáng)度光源照射的物體成象，并輸出行序視頻信號(hào)，所述行序視頻信號(hào)只有借助于通過(guò)成象裝置的快門操作來(lái)控制行序視頻信號(hào)幅值而被保持在一預(yù)定范圍內(nèi)的彩色再現(xiàn)，從而抵抗由所述可變強(qiáng)度光源引起的來(lái)自物體的入射光的改變，所述行序視頻信號(hào)包括兩個(gè)色差信號(hào)(R-Ye)和(B-Ye)，所述電視攝像機(jī)包括一對(duì)增益控制裝置，用來(lái)分別控制所述兩個(gè)色差信號(hào)的增益;一對(duì)第一和第二場(chǎng)積分裝置，每個(gè)包括預(yù)選數(shù)積分器，所述預(yù)定數(shù)由行序視頻信號(hào)的場(chǎng)掃描頻率和來(lái)自物體的入射光的改變周期確定;一對(duì)輸入轉(zhuǎn)換裝置，用來(lái)分別轉(zhuǎn)換被輸入進(jìn)的所述兩個(gè)色差信號(hào)，從而使每個(gè)色差信號(hào)對(duì)每一場(chǎng)被分配到所述預(yù)選數(shù)積分器;以及一對(duì)輸出轉(zhuǎn)換裝置，分別連接到所述第一、第二場(chǎng)積分裝置上，每個(gè)輸出轉(zhuǎn)換裝置順序地轉(zhuǎn)換與其相連的所述預(yù)定數(shù)積分器的輸出，其中每個(gè)所述預(yù)定數(shù)積分器借助于以一預(yù)定時(shí)間常數(shù)對(duì)所述色差信號(hào)的每一場(chǎng)進(jìn)行積分，從而輸出被輸入的每一場(chǎng)的所述色差信號(hào)的平均值，并且其中所述一對(duì)輸出轉(zhuǎn)換裝置的每一個(gè)來(lái)自所述預(yù)定積分器的平均值色差信號(hào)的單個(gè)連續(xù)信號(hào)，并且，其中具有從所述一對(duì)輸出轉(zhuǎn)換裝置輸出的平均值的兩個(gè)色差信號(hào)和一預(yù)定參考值進(jìn)行比較，從而輸出第一、第二增益控制信號(hào)，借以響應(yīng)所述第一、第二增益控制信號(hào)分別控制所述增益控制裝置的增益。
全文摘要
一種在成像鏡頭上沒(méi)有光學(xué)可變光圈裝置，能處理成象物體的寬的照亮范圍的電視攝像機(jī)，包括產(chǎn)生視頻信號(hào)的CCD成像裝置(2)和在視頻信號(hào)的圖像周期期間和視頻信號(hào)的水平同步信號(hào)同步地產(chǎn)生放電脈沖的快門控制裝置(13，22)放電脈沖在垂直空白周期期間以水平同步信號(hào)的整數(shù)倍的定時(shí)供給CCD，確定快門時(shí)間，控制物體的入射光量。該電視攝像機(jī)還有亮度/顏色閃爍提取裝置(23)。
文檔編號(hào)H04N5/353GK1112330SQ94112779
公開日1995年11月22日 申請(qǐng)日期1994年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月20日
發(fā)明者森崎秀木 申請(qǐng)人:日本勝利株式會(huì)社