DE1017655B - Anordnung zur Anzeige der Belichtung der photoempfindlichen Schicht einer Bildaufnahmeroehre in einer Fernsehkamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anzeige der Belichtung der photoempfindlichen Schicht einer Bildaufnahmeröhre in einer Fernsehkamera unter Verwendung einer Brückenschaltung mit gesteuerten Elektronenröhren als Brückenglieder.

Bei Fernsehkameras besteht vielfach der Wunsch, die der photoempfindlichen Schicht der Aufnahmeröhre zugeführte Lichtmenge dem die Einstellung der Kamera überwachenden Techniker anzuzeigen.

Die Fernsehkamera enthält üblicherweise nur einen Teil der zugehörigen Verstärker- und Hilfseinrichtungen; sie ist über ein mehradriges Spezialkabel mit einem Bedienungsgerät verbunden, welches weitere Verstärker- und Hilfseinrichtungen sowie Einstellvorrichtungen enthält. Die der Aufnahmeröhre zugeführte Lichtmenge kann beispielsweise durch ein hochempfindliches Gleichstrommeßinstrument angezeigt werden, welches in die Zuleitung zur Photokathode der Aufnahmeröhre eingeschaltet ist.

Bei der praktischen Durchführung ergeben sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten, da die Photokathode der Bildaufnahmeröhre üblicherweise auf sehr hohem negativem Potential liegt und die zu messenden Ströme so klein sind, daß schon durch verhältnismäßig kleine Isolationsfehler die Messung in unzulässiger Weise gefälscht würde.

Es ist bereits eine Anordnung zur Anzeige der Belichtung einer photoempfindlichen Schicht bekannt, bei der eine Gleichstrombrückenschaltung verwendet wird, die in jedem der beiden Brückenzweige als Widerstand das System einer Elektronenröhre aufweist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß der Innenwiderstand des einen Systems konstant ist, der Widerstand des anderen Systems hingegen von der

Anordnung zur Anzeige der Belichtung

der photoempfindlichen Schicht einer Bildaufnahmeröhre in einer Fernsehkamera

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Joachim Wolf, Baltimore, Md. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

nung bedeutend größer als bei Verwendung von Wechselspannung. Diese Tatsache ist besonders im Hinblick auf die nun geforderte große Meßgenauigkeit von Bedeutung.

Die Erfindung bezweckt, eine Meßeinrichtung anzugeben, bei der ohne übermäßigen technischen Aufwand der Photokathodenstrom der Bildaufnahmeröhre durch an praktisch beliebiger Stelle angebrachte Anzeigegeräte gemessen werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Brückenschaltung durch Inipulsspannungen gespeist, und in jedem der beiden Brückenzweige wird als Widerstand das System einer Elektronenröhre eingeschaltet; die Anordnung ist derart getroffen, daß der Innenwiderstand des einen

photoempfindlichen Schicht gesteuert wird, so daß die 35 Systems konstant, hingegen der Innenwiderstand des Differenz der an der Brückendiagonale auftretenden anderen Systems von dem zur Photokathode der Bild-Spannungen ein Maß für die Belichtung ist. Wenn aufnahmeröhre fließenden Strom gesteuert wird, so man zur Speisung der Brückenschaltung bei der er- daß die Differenz der an der Brückendiagonale auffindungsgemäßen Aufgabe eine Gleichspannung ver- tretenden Impulsspannungen ein Maß für die Belichwenden wollte, so müßte sich diese auf ein negatives 40 tung der Aufnahmeröhre ist.

Grundpotential von—1700 V beziehen, d.h. also, die Als Schaltelemente im obenerwähnten Zusammen-

Meßgleichspannung müßte aus der Gleichspannung
von —1700 V erzeugt werden. Diese Gleichspannung
von —1700 V wird im normalen Betrieb des Bildaufnahmerohres an die Kathode gelegt und nur für sehr 45 des Meßkreises) ist der Verwendung von flankengeringe elektrische Leistung erzeugt. Es wäre nun steilen Impulsspannungen als Meßspannung für die äußerst unwirtschaftlich, wenn man aus dieser negativen Gleichspannung von —1700V eine Gleichspannung U von rund 100 V erzeugen wollte, da man

in diesem Fall deren Leistung ganz wesentlich ver- 50 höhung des Wirkungsgrades ist speziell für tragbare größern müßte, was im Hinblick auf die hohe Span- Geräte und für manche Geräte auf dem Gebiet des nung gegen Masse relativ großen Aufwand er- Industriefernsehens von entscheidender Bedeutung, forderlich machen würde. Außerdem ist der Einfluß Bei einem bevorzugten Baumuster gemäß der Er-

des Gitterstromes bei Verwendung von Gleichspan- findung wurden Elektronenröhren verwendet und der

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hang können Elektronenröhren, Magnetverstärker und Transistoren verwendet werden. Der Wirkungsgrad (zugeführte elektrische Leistung zur Leistung

Brückenschaltung gegenüber der Verwendung sinusförmiger Wechselspannungen wesentlich größer. Dies gilt für Rechteckimpulse ganz allgemein. Die Er-

Widerstand einer Röhre vom Photostrom gesteuert, während der Widerstand der zweiten Röhre (bzw. der entsprechende Spannungsabfall am Anodenwiderstand) konstant gehalten wurde. Wenn hier auch von zwei Elektronenröhren die Rede ist, so wird es doch meistens zweckmäßig sein, nur eine Elektronenröhre mit zwei Elektronensystemen zu verwenden, da damit störende Temperatureffekte und Schwankungen der Betriebsspannungen vermieden bzw. kompensiert werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Photokathodenstrom zur Erzeugung eines Spannungsabfalls am Gitterableitwiderstand einer der Elektronenröhren verwendet werden, während der Spannungsabfall am Gitterableitwiderstand der anderen Elektronenröhre vom Photokathodenstrom nicht beeinflußt wird. Die im allgemeinen verschiedenen Arbeitspunkte der obenerwähnten Elektronenröhren verursachen verschiedene Spannungsabfälle der zugeführten Impulsspannung an den entsprechenden Anodenwiderständen, an welchen — vorzugsweise gleich große — Hochspannungskondensatoren angeschlossen werden, über welche man die zu messenden Spannungen abnehmen kann. Die Impulsspannung soll im wesentlichen Rechteckform haben mit einem von 1:1 stark abweichenden Impulsbreitenverhältnis und soll der Brückenschaltung mit solcher Polarität zugeführt werden, daß während des längeren Teiles der Impulsperiode die Anoden der Röhrensysteme positive Spannung gegenüber den Kathoden haben. Es ist nun zweckmäßig, die an den Hochfrequenzkondensatoren auftretenden Spannungsabfälle zunächst einmal in einer Stufe gleichzurichten und dann über ein Kabel an ein Meßgerät weiterzuleiten. Dieses Meßgerät wird man zweckmäßigerweise in die Diagonale einer Brückenschaltung legen, die aus· zwei inneren Röhrenwiderständen (von denen der eine über Vorstufen vom Photostrom gesteuert wird) und zwei konstanten Anodenwiderständen gebildet wird.

Bei Verwendung von Magnetverstärkern kann der Widerstand eines Wechselstromkreises (bzw. der entsprechende Verbraucherwiderstand) eines magnetischen Verstärkers mittels Photostrom im Steuerkreis gesteuert werden, während der Widerstand des anderen Wechselstromkreises (bzw. der entsprechende Verbraucherwiderstand) des zweiten magnetischen Verstärkers konstant gehalten wird.

In ähnlicher Weise ließen sich auch Transistoren verwenden, insbesondere dann, wenn man Gewicht und Raum sparen will und mit kleinen Betriebsspannungen arbeiten will.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher beschrieben.

Bei Klemme 1 wird ein Rechteckimpuls 2 über den Kondensator 3 und die Anodenwiderstände 4 und 5 an die Anoden der Elektrodensysteme 6 bzw. 6' geführt, wobei der Gleichrichter 7 dafür sorgt, daß die Anoden positive Spannung während des längeren Teiles der Impulsperiode erhalten.

Bei. Klemme 8 wird über die Widerstände 9 und 10 der zu messende Photostrom zugeführt, wobei der am Widerstand 9 entstehende Spannungsabfall über das Gitter des Elektrodensystems 6' und über den Widerstand 11 eine mit dem Photostrom schwankende Gittervorspannung erzeugt, wogegen die Gittervorspannung des Gitters vom Elektrodensystem 6 über die Widerstände 12 und 13 konstant gehalten wird. Die im allgemeinen verschiedenen Gittervorspannungen der Gitter der Elektrodensysteme 6 bzw. 6' verur-Sachen entsprechend verschiedene innere Röhrenwiderstände und verschiedene Spannungsabfälle der Impulsspannung 2 an den Widerständen 4 bzw. 5.

Über die Hochspannungskondensatoren 14 bzw. 15 werden diese Spannungsabfälle abgenommen, mittels je einer Diodenstrecke 16 bzw. 16' gleichgerichtet und über das Kabel 17 bzw. 17' einer weiteren Brückenschaltung zugeführt. Diese besteht aus den inneren Widerständen der Elektrodensysteme 18 bzw. 18' und den Widerständen 21 und 22. Die an den Anoden der Elektrodensysteme 18 und 18' auftretende Spannungsdifferenz wird in der Brückendiagonale mittels Instrument 19 gemessen. Die Betriebsspannungen zum Betrieb der Elektrodensysteme 18 bzw. 18' werden über die Klemme 20 und die Widerstände 21 bzw. 22 zugeführt. Der Ausschlag des Instrumentes 19 ist ein Maß für den bei Klemme 8 zugeführten Photostrom.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Anzeige der Belichtung der photoempfindlichen Schicht einer Bildaufnahmeröhre in einer Fernsehkamera unter Verwendung einer Brückenschaltung mit gesteuerten Elektronenröhren als Brückenglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung durch Impulsspannungen gespeist wird und in jedem der beiden Brückenzweige als Widerstand das System einer Elektronenröhre eingeschaltet ist und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß der Innenwiderstand des einen Systems konstant, hingegen der Innenwiderstand des anderen Systems von dem zur Photokathode der Bildaufnahmeröhre fließenden Strom gesteuert wird, so daß die Differenz der an der Brückendiagonale auftretenden Impulsspannungen ein Maß für die Belichtung der Aufnahmeröhre ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Photokathodenstrom den Spannungsabfall am Gitterableitwiderstand der einen Elektronenröhre verändert und damit den Arbeitspunkt verschiebt, während der Spannungsabfall am Gitterableitwiderstand der anderen Elektronenröhre nicht beeinflußt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Brückendiagonale zwei vorzugsweise gleich große Hochspannungskondensatoren angeschlossen sind, über welche die zu messenden Impulsspannungen abgenommen werden.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messenden Impulsspannungen mittels je einer Diodenstrecke gleichgerichtet werden und die erhaltenen Gleichspannungen über Kabel zum Anzeigeinstrument geleitet werden.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu vergleichenden Meßspannungen den Steuerelektroden von zwei in die Parallelzweige einer Brückenschaltung eingeschalteten Röhrensystemen zugeführt werden, während das Anzeigeinstrument in die Brückendiagonale geschaltet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Brückenschaltung zugeführten Impulsspannungen im wesentlichen Rechteckform mit einem von 1 :1 stark abweichenden Impulsbreitenverhältnis haben.

7. Anordnung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Brückenschal-

tung mit solcher Polarität zugeführt werden, daß während des längeren Teiles der Impulsperiode die Anoden der Röhrensysteme positive Spannung gegenüber den Kathoden haben.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Systems einer Elektronenröhre ein Magnetverstärker angewendet wird.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Systems einer Elektronenröhre ein Transistor verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 881 695;
USA.-Patentschriften Nr. 2 506 384, 2 676 300.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen