DE1267703B - Verstaerkerschaltung fuer eine Fernsehkamera mit einer speichernden Aufnahmeroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04n

Deutsche KL: 21 al-33/40

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 67 703.1-31
30. Oktober 1963
9. Mai 1968

Die Erfindung betrifft einen Videoverstärker, der zur Verstärkung des Ausgangssignals bestimmter speichernder Kameraaufnahmeröhren geeignet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem solchen Verstärker einen in der Aufnahmeröhre entstehenden Fehler im Videosignal zu beseitigen. In

Fig. 1 ist an Hand einer graphischen Darstellung dieser Fehler der Aufnahmeröhre dargestellt;

F i g. 2 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Verstärker;

F i g. 3 enthält eine graphische Darstellung, die die durch die Schaltung nach F i g. 2 bewirkte Kompensation des in F i g. 1 dargestellten Fehlers darstellt.

Eine bekannte Ausführung einer Fernsehaufnahmeröhre mit Halbleiterphotoschicht, beispielsweise einer Vidikonröhre, wie sie häufig zur Betrachtung von bewegten, durch kurze Lichtblitze beleuchteten Objekten benutzt wird, beispielsweise bei Radarbildern, bei Fernsehabtastung mit langsamer Geschwindigkeit und zu ähnlichen Zwecken, hat auf ihrem Schirm eine besonders ausgebildete Halbleiterphotoschicht, die eine Speicherung des Bildsignals für eine bestimmte Zeitdauer ermöglicht. Bei einer solchen Röhre hat die Amplitude des Videosignals einen angenähert exponentiellen Abfall. Bei jeder Abtastung wird der Schirm wieder auf den Zustand »Dunkel« zurückgebracht. Auf einer Wiedergaberöhre, die mit der Ausgangsspannung einer solchen Aufnahmeröhre gespeist wird, entsteht nach Beendigung der Beleuchtung ein ziemlich schneller Abfall der Helligkeit, worauf ein ziemlich langer Zeitraum von verhältnismäßig geringer Helligkeit folgt. Dieser Effekt ist für den Beobachter unangenehm, insbesondere dann, wenn das Bild, beispielsweise bei einer Radardarstellung, sehr genau beobachtet werden soll. Ein typischer Verlauf dieser Abklingkennlinie ist in F i g. 1 in der ausgezogenen Linie dargestellt. In dieser Figur ist die Amplitude des Videosignals in Prozenten in Abhängigkeit von der Zeit nach Entfernung der Beleuchtung des durch die Aufnahmeröhre aufgenommenen Gegenstandes dargestellt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Nachteil, daß die Amplitude des Videosignals nach Entfernung der Beleuchtung schnell abfällt, zu vermeiden.

Die Erfindung geht aus von einer Verstärkerschaltung für eine Fernsehkamera mit einer speichernden Aufnahmeröhre, die eine exponentiell Abklingkennlinie besitzt und die kurzzeitig mit einem im wesentlichen stehenden Bild beaufschlagt wird, das informationswesentliche Weißanteile enthält, insbesondere mit einem Radarbild. Die Erfindung besteht darin, Verstärkerschaltung für eine Fernsehkamera mit einer speichernden Aufnahmeröhre

Anmelder:

The Marconi Company Limited, London
Vertreter:

Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
3000 Hannover, Göttinger Chaussee 76

Als Erfinder benannt:

Lionel Jacques van Rooyen, Chelmsford, Essex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 8. November 1962 (42 283)

daß das Ausgangssignal der Aufnahmeröhre einer nichtlinearen Video-Verstärkerstufe zugeführt wird, deren Verstärkung im Amplitudenbereich der hellen Bildwerte geringer als im Amplitudenbereich der dunklen Bildwerte ist, derart, daß das dem Weißwert entsprechende Ausgangssignal der Verstärkerstufe nach Beendigung der Bildaufnahme einen gegenüber dem exponentiellen Verlauf verlangsamten Abfall zeigt, dem ein schnellerer Abfall folgt.

Es sind zwar Entzerrerschaltungen für Fernsehzwecke bekannt (deutsche Patentschrift 962 974), deren Aufbau dem der erfindungsgemäßen Schaltung ähnlich ist. Diese Schaltungen dienen aber zur reinen Gammakorrektur und zur Unterdrückung von Störsignalen geringer Amplitude. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt hier nicht vor, weil es sich um normale Fernsehsignale handelt. Die erfindungsgemäße Maßnahme würde hier auch zu Bildverfälschungen führen, weil es sich nicht um kurzzeitig beleuchtete, im wesentlichen stehende Bilder handelt.

Bei einer weiteren bekannten Schaltung liegen parallel zu einem Arbeitswiderstand einer Videoverstärkerröhre vorgespannte Dioden, die in Abhängigkeit von dem Augenblickswert des Videosignals leitend gesteuert werden und die Verstärkung der Röhre verändern, so daß ebenfalls ein nicht-So linearer Zusammenhang zwischen Ausgangs- und Eingangsspannung des Verstärkers erzielt wird. Auch diese Schaltung dient zur Gammakorrektur,

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Claims (1)

1. 3 4

   während die der Erfindung zugrunde liegende Auf- den, das parallel zu einer Betriebsspannungsquelle

   gäbe nicht auftritt. liegt. Die Ausgangsspannung wird von der Anode

   Durch die Erfindung wird also erreicht, daß eine der Röhre Vl an einer Klemme O abgenommen, längere Zeit nach Entfernung der Beleuchtung des Wenn die Diode MR1 nichtleitend ist, ist der Aufnahmegegenstandes die Signalspitzen, d. h. die 5 wirksame Anodenwiderstand der Röhre Vl gleich Weißspitzen, auf einem genügend hohen Wert ge- dem Widerstand Rl. Wenn jedoch die Diode leitend halten werden und das Videosignal für diese längere ist, stellt sie einen Parallelzweig zum Widerstand R1 Zeit ein einwandfreies Bild mit weißen Flächen dar, so daß die Verstärkung der Verstärkerstufe schreiben kann. Die den Grauwerten entsprechenden herabgesetzt wird. Durch geeignete Wahl der Vorgeringeren Spannungen fallen zwar nach Entfernung io spannung der Diode kann erreicht werden, daß die der Beleuchtung schnell ab, so daß in diesem Ampli- Diode über einen gewünschten Amplitudenbereich tudenbereich die gewünschte Verlängerung der Zeit leitend ist. Die Größe dieses Bereiches kann durch nicht erreicht wird. Bei vielen Anwendungsbeispielen, Einstellung des Schleifers am Potentiometer eingez. B. bei Radarbildbetrachtung, ist jedoch eine reine stellt werden. Die Kathodenfolgerstufe dient als Schwarzweißwiedergabe, d. h. ein Bild mit im wesent- 15 niederohmige Spannungsquelle für die Vorspannung, liehen schwarzen und weißen Bildstellen, aus- Wenn die Diode leitet, so sinkt ihr Widerstand. Dareichend. Bei einem solchen Bild ist der bei der durch wird die wirksame Verstärkung der Röhre Vl Erfindung verbleibende schnelle Abfall des Video- herabgesetzt. Durch geeignete Bemessung der Schalsignals im Graubereich praktisch nicht von Bedeu- rung erhält der Verstärker eine Kennlinie mit einem rung, da es nur darauf ankommt, daß das Video- 20 nichtlinearen Zusammenhang zwischen Ausgangssignal eine möglichst lange Zeit nach dem Entfernen signal und Eingangssignal. Eine solche Kennlinie ist der Beleuchtung noch ein einwandfreies Bild mit in Fig. 3 dargestellt. Ein Vergleich der Fig. 1 und 3 weißen Bildstellen schreiben kann. läßt erkennen, daß eine solche nichtlineare Kenn-

   Wenn ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Ver- linie nach Fig. 3 in Verbindung mit der in Fig. 1 stärker an eine Röhre mit der voll ausgezogenen 25 ausgezogenen Abklingkennlinie eine über Aufnahme-Kennlinie nach F i g. 1 angeschlossen ist, so entsteht röhre und Verstärker gemessene Abklingkennlinie eine Gesamtabklingkennlinie, gemessen über Auf- gemäß der gestrichelt gezeichneten Kurve nach Fig. 1 nahmeröhre und Verstärker, die etwa den in F i g. 1 ergibt. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Beispiel gestrichelt eingezeichneten Verlauf hat. Bei einem bedingt ein Abfall der Eingangsspannung auf 50% Ausführungsbeispiel wird die Erfindung derart an- 30 in der Ausgangsspannung lediglich einen Abfall der gewandt, daß dem Eingang des als Videoverstärker Ausgangsspannung auf etwa 88%. Daran schließt ausgebildeten Verstärkers Klemmimpulse zugeführt sich ein schneller Abfall im Ausgangssignal für werden und daß im Ausgangskreis des Verstärkers kleinere Eingangssignale an. Eine Wiedergaberöhre, zwei parallele Zweige vorgesehen sind, von denen die mit dem Ausgangssignal des Verstärkers gespeist einer ein nur in einer Richtung leitfähiges, mit einer 35 wird, hat also zwischen 100 und 50 % des Eingangs-Vorspannung versehenes Element enthält, welches signals nur eine geringe Änderung in der Helligkeit so lange nichtleitend bleibt, bis die Ausgangsspan- und einen schnellen Abfall in der Helligkeit für nung des Verstärkers die Vorspannung übersteigt. Eingangssignale unter 50%. Fig. 3 ist nur ein Bei-

   Der Ausgangskreis des Verstärkers enthält vor- spiel einer nichtlinearen Kennlinie. Es sind natürlich

   zugsweise die Parallelschaltung eines Widerstandes 40 auch andere Kennlinien mit einem Knick an anderen

   mit einer Diode, der eine festgelegte Vorspannung Stellen und anderen Verstärkungswerten zu beiden

   zugeführt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel der Seiten des Knickes möglich. In der Praxis läßt es sich

   Erfindung enthält der Verstärker eine Röhre, deren leicht erreichen, daß für eine Verringerung des Ein-

   Steuerelektrode das zu verstärkende Videosignal gangssignals um 90% vom Höchstwert nur eine

   zugeführt wird und an die eine Impulsklemm- 45 kleine Verringerung des Ausgangssignals entsteht,

   schaltung angeschlossen ist, wobei ein Widerstand im Bei der Anwendung der Erfindung ist es wegen

   Anodenkreis der Röhre und eine Halbleiterdiode der erhöhten Verstärkung im schwarzen Bereich des

   zwischen der Anode der Röhre und der Kathode Bildes wichtig, für eine ausreichende Stabilität des

   einer Röhre in Kathodenfolgerschaltung liegt, deren Schwarzpegels und der Vidicon-Dunkelströme zu

   Steuergitter eine feste Vorspannung zugeführt wird. 50 sorgen. Die Erfindung bewirkt natürlich kerne Be-

   Die Vorspannung ist vorzugsweise einstellbar. schneidung oder Begrenzung der Signale in einer

   Beispielsweise wird die Vorspannung von einer solchen Weise, daß Modulation verlorengeht.

   Röhre in Kathodenfolgerschaltung abgenommen und ..

   die dem Steuergitter dieser Röhre zugeführte Span- Patentansprüche:

   nung einstellbar gemacht. 55 1. Verstärkerschaltung für eine Fernsehkamera

   In der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 wird die mit einer speichernden Aufnahmeröhre, die eine

   Videoausgangsspannung einer Vidiconröhre T, die exponentielle Abklingkennlinie besitzt und die

   eine durch die voll ausgezogene Linie nach F i g. 1 kurzzeitig mit einem im wesentlichen stehenden

   dargestellte Abklingkennlinie hat, dem Steuergitter Bild beaufschlagt wird, das infonnationswesent-

   einer Röhre Vl zugeführt. Eine Klemmschaltung C, 60 liehe Weißanteile enthält, insbesondere mit einem

   der an einer Klemme P Klemmimpulse zugeführt Radarbild, dadurch gekennzeichnet,

   werden, ist ebenfalls mit dem Steuergitter verbunden. daß das Ausgangssignal der Aufnahmeröhre (Γ)

   Ein Widerstand Rl ist in den Anodenkreis der einer nichtlinearen Video-Verstärkerstufe (Fl)

   Röhre Vl und eine Halbleiterdiode MR1 ist zwi- zugeführt wird, deren Verstärkung im Ampli-

   schen die Anode der Röhre Vl und die Kathode 65 tudenbereich der hellen Bildwerte geringer als im

   einer in Kathodenfolgerschaltung betriebenen Röhre Amplitudenbereich der dunklen Bildwerte ist,

   V2 eingeschaltet. Das Steuergitter der Röhre V2 ist derart, daß das dem Weißwert entsprechende

   mit dem Schleifer eines Potentiometers R 2 verbun- Ausgangssignal der Verstärkerstufe (Fl) nach

   Beendigung der Bildaufnahme einen gegenüber dem exponentiellen Verlauf verlangsamten Abfall zeigt, dem ein schnellerer Abfall folgt.

   2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingangselektrode der Video-Verstärkerstufe (Fl) eine mit Klemmimpulsen gesteuerte Klemmschaltung (C) angeschlossen ist und der Arbeitswiderstand der Video-Verstärkerstufe (Fl) zwei parallelliegende Impedanzen (R 1, MR1) enthält, von denen eine eine mit einer Vorspannung beaufschlagte Diode (MR 1) ist, die erst dann leitend wird, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers die Vorspannung übersteigt.

   3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung für die Diode (MÄl) von der Kathode einer in Kathodenfolgerschaltung betriebenen Röhre (V2) abgenommen wird, an deren Steuergitter eine einstellbare Vorspannung angelegt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 962 974;
   W. Dillenburger: »Einführung in die deutsche Fernsehtechnik«, 1953, S. 147,148;
   »Electronics«, Juli 1954, S. 134 bis 137;
   »Nachrichtentechnik«, März 1956, S. 114 bis 120.

   Hiearzu 1 Blatt Zeichnungen

   809 548/311 4.68 © Bundesdruckeiei Berlin