JPS59205884A - ビデオシステム用の色調節装置 - 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】 本発明は、繰シ返しの色つき画像、特に、繰り返しの色
つき画像を使ったビデオシステムにて、色のバランスを
とることに関するものである。

小さい電荷接続装置（ＣＯＤ　）の出現によって、従来
ではこの種のビデオ器機では届かないことが解かつてい
た狭い領域にも挿入できる、非常に小さいビデオカメラ
を製作することが可能に々つてきている。一般的には、
カメラは、１箇の黒白ＣＯＤ映像レコーダだけを内蔵し
ている。色つき画像を造シ出すために、３つの色に分離
した被写体の単一色映像を造り、そして、各ビデオフレ
ーム中に記録し、主要色の赤、緑、及び青に関する情報
を得ている。身体の奥の腔を観察するため、小さいＣＯ
Ｄを装備したカメラを使っている内視鏡は、米国特許第
４　、０７４　、３０６号に明らかにされている。

この米国特許の器機は、必要な色分解を行なうだめに色
つきホイールを使用している。赤、緑、及び青色のフィ
ルタが、ランプの前で回転される。

ランプは、カメラの映像面上にある被写体を照らすよう
にされている。色分解映像は、カメラによって順番に記
録され、そして、信号を処理した後、色つき映像はブラ
ウン管上に１つづつ重ねて並べられる。

色つき映像をブラウン管に順番に蓄積することに関係し
た欠点に対し、上記米国特許は、各分解映像に含まれた
色の量を適切にバランスさせ、映像が組み換えられた場
合、ビデオ画像が実物に獄られる色を正確に表わせるよ
うにする方策を採っていない。その結果、上記米国特許
の内視鏡では、診察身体領域を見視によって正確に診断
するのに必要な、色の純度を出すことができない。

本発明の目的は、ビデオシステムに使う繰り返しの色つ
き画像を改善することにある。

本発明の他の目的は、色つきホイールと単一光源を使っ
たビデオ映像化システムにて、色の／夷うンスを採り、
元の被写体の色分解映像を造り出すことにある。

本発明の他の目的は、ビデオシステムで連続した単一色
映像を造り出すために使用する、１箇のランプの強さを
自動的に変え、読み出しだ画像に見られる色を、元の被
写体に含まれた色に正確に一致させることにある。

本発明の他の目的は、繰シ返しの色つき画像を利用する
型式の色つき内視鏡を改良することにある。

本発明のこれらの目的とその他の目的は、回転可能な色
つきホイールを通じて、ビデオカメラの映像面にある被
写体を照らし、その結果、被写体が、赤、緑、及び青の
光で繰り返して照明されるように構成しであるフラッシ
ュランプにより達成される。ホイールは、ビデオ速度に
比例した速度で回転されるため、赤、緑、及び青の映像
が各ビデオフィールド中に捕えられる。ランプの充電コ
ンデンサに加えられる電圧を、各映像化周期中に制御し
て、色のついた３つの映像の濃さのノセラ、′スを採り
、その結果、ビデオ画像は実物に見られる色を正確に表
わして広る。

充電コンデンサは、フライバックトランスを介して、ダ
ーリントントランジスタの集熱部に接続されているため
、コンデンサに加えられる充電圧は、トランスの一次側
巻き線を通って流れる電流の量により制限されている。

抵抗器が、集電都電流を検知してこれを表わす電圧信号
を発生する、トランジスタのエミッタ回路内に配置され
ている。

検知した電圧信号は、３つに分かれたコン、ｅレークの
各々への入力に同調して加えられる。これらコンパレー
タは、トランジスタのベースドライブをｉ＋ｉｌＪ御す
るようになっている。調節可能な分圧器が、各コンパレ
ータの別の入力部に接続されている。抵抗器を横切る検
知電圧が、予め設定しである分圧器磁圧に到達すると、
コン、ｅレータの出力が零になる。ゲートネットワーク
が、ビデオシステムの色の順序にマツチした順番に、各
コンパレータをトランジスタのベースドライブに接続す
るのに使用されている。従って、各分圧器は、ビデオの
色フィールドの特定の１つの間、時間通りにトランジス
タを制御している。これが、各色１ＰＡＩ：像化周期の
間に行なわれる被写体照明の量を父替に制御し、その結
果、主要色のバランスが採られ、所望の色純度を造り出
すことができる。

本発明と本発明の他の％徴を充分に理解していただくた
めに、以下の本発明の詳細な説明に言及する。説明は、
添付図面を参照して行う。図面は、異なった主要色の光
で被写体を断続的に照明して、ビデオシステムで使う色
分離被写体画像を造り出す、色つきホイール照明システ
ムを図解して表わしている。

一改良したカラー内視鏡に関連のあるビデオシステムが
、米国特許第４，２５３，４４７号に明らかにされてい
る。このシステムでは、連続する単一色分解映像をＣＯ
Ｄ装備ビデオカメラによって捕えている。

処理の後、映像をビデオスクリーンに同期的にデイスプ
レイして、完全な色の付いた被写体画像を造り出してい
る。米国特許第４　、２５３　、４４７号は、３つの独
立した光源を使用し、被写体を赤、緑、及びｔで照明し
ている。光源は、ビデオシステムの決まった時間の順番
に発光される。その結果、３色の映像に関連した映像デ
ータが、ビデオの各フィールド（ｆｉｅｌｄ　）中に命
令順に捕えられる。本発明のねらいは、米国特許第４，
２５３，４４７号の３つのランプ構成を色つきホイール
で置き換えることにある。この色つきホイールは、１つ
の発光ランプを使用して必要な色に分解した映像を造り
、主要色のバランスをとって色の合ったビデオ画像にし
ている。

図面を参照すると、全体を番号１０で表わしだ照明シス
テムが示されている。このシステムは、前述した米国特
許によって明らかにした内視境器具に使用するだめのも
のである。この特許の内容は、本明細書中では、本発明
の機能を理解するのに必要な程度に説明をして明らかに
している。被写体１１を、ビデオカメラ（図示せず）の
Ｆ像面に配置して示しである。被写体は、色つきホイー
ル１２を通して発光するようにした発光ランプ１３によ
り、照らされる。赤、縁、及び青の一組のフィルタがホ
イールに装着されている。フィルタは、ホイールが回転
している間、ランプの光の通路を順番に横切って移動さ
れる。ホイールは、シャフト１４を介し、同期モータ１
５に直接に接続されている。ホイールの速度は、モータ
同期回路１６を通じて調整される。その結果、３色フィ
ルタの各々は、ビデオの各フィールド中に、光の通路を
横切っている。

色シークエンサ（ｃｏｌｏｒ　ｓｅｑ、ｕｅｎｃｅｒ　
）　４０を使用して、ホイールの動作を同調させている
だめ、フィールドの赤の部分では、赤の分解映像が捕え
られ、同じフィールドの緑と青の部分では、緑と青の分
解映像が捕′見られる。赤、緑、及び青の映像化周期の
持続時間は、ビデオシステムで入手データを処理するの
に要する各周期の間の、僅かの時間の遅れとほぼ等しい
。

このシステムで使用した光源１３は、従来の発光ランプ
であり、時には、アーク放電ランプと称されている。技
術分野で周知のように、ランプは、石英製のエンベロー
プ（ｅｎ’ｖｅｌｏｐｅ　）を備え、キセノン等の不活
性ガスが充填されている。ランシト１ツガ−回路（ｌａ
ｍｐ　ｔｒｉｇｇｅｒ　ｃｉｒｃｕｉｔ　）　３１力）
らランプ電極に高電圧トリガーパルスを加えて、充填ガ
スをｄＬ離させ、その結果、電極間に電流路を形成して
いる。いったんトリガーされると、ランプの放電回路に
内蔵しである充電コンデンサ１７を、電極を通じて放電
させることができ、その結果、強烈なフラッシュ、又は
照明が生み出烙れる。各々のフラッシュ時期に、ランプ
が出す光の強さは、充電コンデンサが蓄えだ電圧量に比
例している。

光の強止は、以下の関係式によって表わすことができる
。

Ｅ−％ｃ　ｖ”　　　　　（１） ただし、 Ｃはコンデンサの電気容量でろり、 ■はコンデンサに充電された電圧である。

コンデンサ１７の一方の側は、ブロッキングダイオード
おにより、フライノぐツクトランス加の二次側の巻き線
ｎに接続されている。これとは別に、トランスの一次側
の巻き線２１は、ダーリントン（ｄａｒｉｉｎｇｔｏｎ
　）　）ランジスタｎの集電部と電源■Ｔとの間で直列
に接続されている。検知抵抗器３２が、トランジスタの
エミッタ２９とアースの間に配置されている。トランジ
スタを通じて降下した電圧は、集電部の電流に正比例し
ている。

トランジスタのベースドライブＩは、ゲートネットワー
クを通じて当該ドライブに接続されている、３つに分か
れたコンパレータ３７−３９により制御されている。図
面に示すように、本明細書中では検知電圧と称する、抵
抗器３２を通じて降下した電圧を、３つのコンパレータ
の箇々のマイナス入力端子に加えている。各コンノミレ
ータの第２又はプラスの入力端子が、調節可能な分圧器
を通じて、独立した電源■。０に接続されている。コン
ノミレータ３７と分圧器３３が赤の制御回路を形成し、
他方、コンノミレータあと分圧器３４が緑の制御回路を
、そして、コンノミレータ３９と分圧器３５が青の制御
回路を形成している。各コンパレータは、マイナス端子
に加わる検知電圧が、プラス端子にかけられている既定
の制御電圧値に一致した場合、零出力となるようにされ
ている。

各コンパレータの出力が、ゲートネットワークにある３
つのＡＮＩ）ゲートの１つに加えられている。

ゲートは、ビデオゲークエンサ４０の出す動作信号によ
り、設定時間順に動作するととができる。赤のゲートは
、各々のビデオフィールドの赤の部分の際に動作でき、
他方、緑のゲート４３と青のゲート４４は、フィールド
の緑と青の部分の間で、同じように動作することができ
る。各へＮＤゲートからの出力はＯＲゲート４５に送ら
れ、次いで、トリガー制御回路３１とトランジスタのペ
ースビライブ回路凹の両方に送られる。ドライブ回路は
、ディジタル信号をゲートネットワークから受は取った
場合には、トランジスタを入れ、同じく、ディジタル零
を受けた場合では、トランジスタを切るようになってい
る。

赤のビデオフィールドの開始時、赤のビデオゲート４２
が色シークエンサ４０によって動作可能にされ、赤のコ
ンパレータ３７から、ダーリントントランジスタ２７の
ベースドライブ３０に出力信号が送られる。ベース１？
ライブからの開始信号がトランジスタを入れ、従って、
プレイパックトランス２）の−次側の巻き線を通じて電
流を流すことができる。

トランスの一次側を通るこの電流の流れは、トランス内
にエネルギ場を造り出している。電流の流れが増えると
、エネルギ場がくずれて二次側に電圧が誘導され、ノぐ
イアスダイオード５そして放電コンデンサ１７の順に送
られる。コンデンサの電圧は、−次側の巻き線を流れた
電流に正比例しており、以下の関係式で表わせる。

３Ａ　ＣＶ２＝％　（ＬＰ　Ｘ　ｌ２Ｐ）　　　　（２
まただし、鐘は一次側巻−き線のインダクタンスであシ
、Ｌｐは一次側巻き線を流れる電流である。

抵抗器３２を通じて降下した検知電圧は、集電部の電圧
に正比例している。

抵抗器３２を通じての電圧が、赤の制御分圧器で設定し
た値に一致すると、赤のコンパレータの出力が零になシ
、その結果、トランジスタをａ断する。これによって、
設定しである赤の分圧器に応じて、ランプ光電コンデン
ザが蓄える放心容量を制限している。し）ったんコンデ
ンサが充電されると、ランプはトリガー回路を通じてト
リガーされ、その結果、充填ガスを電離し、コンデンサ
はランプを通じて放電することができる。赤のフラッシ
ュ周期に、ランプから放たれる光の強さは、放電コンデ
ンサの電圧に正比例し、従って、分圧器の調節によって
、光の強さが制御されている。

他の主要色のフィールド中に用いた光の強さも、同じよ
うに調節される。３つの分圧器ｉｔｊ制御を用いて、ビ
デオ画像に表われる３つの主要色を正確に調節し、ビデ
オ画像に表われた色が被写体の持つ色を厳密に再現する
程度まで、主要色のバランスを採ることができる。更に
、主要色の強さを必要な時に調節し、又は調節しなおす
ことで、ビデオが作動している時にはいつでも正確な被
写体情報を提供することができる。ダーリントントラン
ジスタの集電部回路ｒ（フライバックトランスを使用す
ることによシ、各々の色フィールド中に、高頻度に連続
してランプを発光させることができ、フラッシュをたい
ている間にアークが残留してしまう危険がない。ランプ
に供給される電力は、フライバックトランスの一次側巻
き線を通り抜ける電流量に依存し、トランス電圧とは門
徒がない。従って、供給電圧の変化がランプの強さに影
響を及ぼすことが々く、非常に信頼性のある画像を造り
出せる。

本発明は、本明細書中で明らかにした構成に基づいて説
明したが、本発明は前述した事項に限定されない。本件
出願は、特許請求の範囲に属する７１口々の修正又は変
更を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、異々つだ主要色の光で被写体を［’ｉ　続的に
照明して、ビデオシステムで使う色分離被写体画像を造
り出す、色つきホイール照明システムを図解して表わし
ている。 １０・・・照明システム、１１・・・被写体、１２・・
・ρつきホイール、１３・・・フラッシュランプ、１４
・・・シャフト、１５・・・同期モータ、１６・・・モ
ータ同期回路、１７・・・光′醒コンデンサ、肋・・・
フライバックトランス、２１・・・−次側巻き線、２２
・・・二次側巻き線、乙・・・ブロッキングダイオード
、５・・・バイアスダイオード、２７・・・ダーリント
シトランジスタ、２９・・・電源、３０・・・ベースド
ライブ、：３１・・・トリガー制御回路、３２・・・検
知抵抗器、３３−３５・・・分圧器、３７−３９・・・
コンパレーク、４０・・・シークエンサ、４２・・・赤
のゲート、４３・・・緑のゲート、４４・・・責のゲー
ト、４５　・ＯＲゲート、■・丁１、ＶＣＣ・・・電源
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異なった主要な色の光で被写体を規則的に照らして
   、各ビデオフィールド中に、被写体を映像化するビデオ
   システムに於いて、被写体を各主要色で照らすのに使う
   、光の強さを燗節するための装置が、 ランプに含まれた充填ガスを電離するためのトリガー回
   路、及び、電離ガスを逆して放電を行なってフラッシュ
   を発生するだめのコンデンサを持ち、このフラッシュの
   強さが、コンデンサの充電量に比例しているよう外フラ
   ッシュランプと、−組の主要色のフィルタをランプと被
   写体の間を通し、その結果、被写体を各主要色の光でい
   ったん照明するだめの色つきホイールと、１源とトラン
   ジスタの集τ１ｉ部の間忙接続された第１の巻き線、及
   び、ランプのコンデンサに接続式れた第２の巻き線を持
   っているフライ／セックトランスにして、前記第２の巻
   き線は、トランスが助勢された際、コンデンサを充電す
   るようになっているフライ／セックトランスと、 トランジスタのエミッタとアースの間に接続され、その
   結果、抵抗器を通じて降下した電圧が、トランスの第１
   の巻き線を通って流れる電流に比例しているような検知
   抵抗器と、 主要色の数に数が等しい複数のコンノ々レークにして、
   各コン／々レータが、検知抵抗器に接続された第１の入
   力端子、及び、分圧器に接続された第２の入力端子を持
   ち、各々の前記コン、ｅレータは、検知電圧が分圧器電
   圧に等しい場合に、零出力信号を発生するように構成さ
   れている複数のコンノ々レータと、 各コンノ々レータの出力信号をトラン’）　スｐ　（ｉ
   ’）　ヘースに送り、ゲート信号が零になると、トラン
   ジスタを遮断するようなゲート手段と、 ビデオフィールドごとに設定時間順にゲート手段を動作
   可能にし、その結果、ランプの強さを各映像サイクル中
   に制御するような制御手段と、を備えていることを特徴
   とする装置。 ２．更に、トリガー回路が、ランプを電離させるために
   ゲート手段に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ３、色つきホイールが、赤、緑、及び青のフィルタを備
   え、更に、赤、緑、及Ｉび青の映像化周期の間に、ラン
   プの強さを制御するように構成されている３つのコン、
   ｅレータを備えていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ４、異なった波長の放射エネルギで被写体を規則的に晒
   して、各ビデオフィールド中に、被写体を映像化するビ
   デオシステムに於いて、各フィールドの映像化作業の繰
   シ返しの間、前記放射エネルギの強さを調節するだめの
   装置が、 充填ガス、この充填ガスを電離するための回路、電離し
   たガスを通じて放電させて放射エネルギのビームを発生
   するためのコンデンサを備え、前記放射エネルギのビー
   ムが、コンデンサの充電量に比例した強さを持っている
   ような放射エネルギの供給源と、 ビーム中の放射エネルギの分布を変えて、各フィールド
   の映像化作業の繰シ返しの間、被写体が受ける放射エネ
   ルギを異なった波長の状態にするだめの手段と、 前記コンデンサに接続されたインダクタンス、手段にし
   て、当該インダクタンス手段が、電気的に操作されるス
   イッチにより、一定電圧の供給源とアースとの間に接続
   され、その結果、スイッチが開かれると、コンデンサが
   充電されるようになるようなインダクタンス手段と、 インダクタンス手段を通って地上に流れる電流を検知す
   るように構成した電流センサと、各フィールド中の映像
   化作業の繰り返しの数に等しい数の複数のコンパレータ
   手段にして、各コンパレータ手段が、電流センサに接続
   した第１の入力端子、及び、プログラム可能な電圧供給
   源に接続された第２の入力端子を持ち、プログラム可能
   な電圧と電流センサを横切る電圧が等しい場合に、変化
   する出力信号を発生するようにした複数のコンパレータ
   手段と、 コンパレータ手段の１つの出力が変化した場合に、前記
   スイッチを開放するような制御手段と、を備えて因るこ
   とを特徴とする装置。 ５・　制御手段が、気に、各コンパレータ手段の出力を
   前記スイッチ手段に接続するだめのゲート手段と、 ゲート手段を制御して、設定時間順に、コンパレータ手
   段をスイッチ手段に選択的に接続し、その結果、各フィ
   ールドの映像化作業の繰り返しの間、放射エネルギのビ
   ームの強さを制御しているような遂行手段と、を備えて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装
   置。 ６、スイッチ手段がトランジスタであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の装置。 ７、前記電流センサが、トランジスタｙアースとの間に
   接続された抵抗器であることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項に記載の装置。 ８、放射エネルギ供給源がアークランプであり、しかも
   、放射エネルギの分布を変えるための手段が、口′１」
   記放射エネルギのビームを横切って移動するように構成
   されているフィルタホイールであることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項に記載の装置。 ９、更に、ホイールの動きに同期して、検知手段をゲー
   ト制御する繰り返し手段を°備えそいることを特徴とす
   る特許請求の範囲第８項に記載の装置。