DE1462777C3 - Farbfernsehkamera mit mehreren Aufnahmeröhren und Mitteln zur selbständigen Einstelung der Rasterdeckung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera, die zwei oder mehrere Aufnahmeröhren zur Abtastung des Aiifnahmegegenstandes enthält. Bei einer bekannten Kamera dieser Art sind zwei Aufnahmeröhren für zwei Farbsignale vorgesehen, während das dritte Farbsignal durch Subtraktion der Ausgangsspannungen der beiden Aufnahmeröhren gewonnen wird. Eine andere bekannte Farbkamera enthält drei Aufnahmeröhren für die drei Farbsignale Rot, Grün und Blau.

Da bei Kameras dieser Art mehrere den gleichen Aufnahmegegenstand abtastende Aufnahmeröhren vorgesehen sind, müssen die Aufnahmeröhren zur Erzielung einwandfreier Farbwiedergabe bei der Abtastung genau übereinstimmen, d. h. die Ablenkraster der drei Röhren müssen genau übereinstimmen. Bereits

kleine Fehler in dieser Einsteilung, d. h. in der Justierung der Ablenkraster, können große Fehler in der wiedergegebenen Farbe erzeugen.

Nach der zur Zeit üblichen Praxis wird die notwendige Einstellung von Hand durchgeführt. Beispielsweise werden die Ausgangssignale der Kamera einem Monitor hoher Qualität zugeführt, und erzeugen hier ein Bild. An Hand dieses Bildes führt die Bedienungsperson von Zeit zu Zeit durch reines Ausprobieren Einstellungen durch, durch die die Ablenkungen in den getrennten Aufnahmeröhren so beeinflußt werden, daß eine möglichst gute Bildqualität erzielt wird. Eine solche Einstellung von Hand ist mühsam und erfordert die ständige Aufmerksamkeit einer geübten Bedienungsperson. Diese Einstellung ist nämlich wegen der Vielzahl verschiedener Einstellungen, die für eine gute Wiedergabe in jeder Kamera notwendig sind, verhältnismäßig schwierig und mühsam.

Bei einer bekannten Kamera mit drei Aufnahmeröhren (DT-ASl 134 703) sind deren drei Zeilenablenkspulen parallel an den Ausgang eines gemeinsamen Zeilenablenkverstärkers angeschlossen. Dabei wird zunächst durch Einstellung dieses Verstärkers die Bildbreite in einer Röhre eingestellt. Die Bildbreiten der anderen Röhren werden durch Änderung der Anodenspannung dieser Röhren eingestellt, wobei bei der Einstellung der Anodenspannung zwecks Erhaltung der Schärfe automatisch die Fokussierung der Röhre nachgestellt wird. Die Einstellung der Bildhöhe erfolgt mit in Reihe zu den Bildablenkspulen liegenden Widerständen. Auch bei dieser Anordnung ist also eine Vielzahl von manuellen Einstellungen erforderlich. Durch Änderungen von verschiedenen Parametern wie z. B. Temperatur, Betriebsspannung und Alterung ist außerdem häufig eine Nachstellung erforderlich.

Es wurde auch eine Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeröhren vorgeschlagen (älteres deutsches Patent 1 296 173), bei der außerhalb der eigentlichen Bildfläche vom Elektronenstrahl abgetastete Bezugsmarken vorgesehen sind, die im Ausgangssignal vom Bildinhalt trennbare Indexsignale erzeugen. Diese Signale werden mit konstanten Bezugssignalen verglichen. Aus der Abweichung zwischen den Bezugssignalen und den Indexsignalen werden Stellgrößen gewonnen, die die Lage und/oder Größe der Ablenkraster so steuern, daß die Rasterdeckung immer selbsttätig eingestellt wird. Bei dieser Lösung ist also keine manuelle Nachstellung erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches System derartiger Bezugsmarken zu schaffen, das sich leicht herstellen läßt, eine relativ einfache Auswertung der Indexsignale ermöglicht und trotzdem eine ausreichende Rasterdekkung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich mit relativ wenigen, kleinen diskreten Flächenelementen als Bezugsmarken in der beschriebenen Anordnung bereits eine ausreichende Rasterdeckung erzielen läßt. Die Auswertung der Indexsignale, d. h. der Vergleich dieser Signale mit den Bezugssignalen, und die Gewinnung der Stellgrößen sind dann mit relativ einfachen Schaltungen möglich.

Die Bezugsmarken sind z. B. auf einer Maske angeordnet, von der identische Bilder auf jede Aufnahmeröhre projiziert werden. Die Maske ist beispielsweise als Rahmen für das eigentliche Bild ausgebildet.

Die durch den Zeitvergleich gewonnenen Stellgrößen wirken beispielsweise auf die Lage des Ablenkrasters in Zeilenrichtung, die Lage des Ablenkrasters in Rasterablenkrichtung, die Größe des Ablenkrasters in Zeilenrichtung und die Größe des Ablenkrasters in Rasterablenkrichtung ein. Die Änderung der Lage des Ablenkrasters in Zeilenrichtung bzw. in Rasterablenkrichtung kann durch Änderung einer den Zeilenablenkmitteln bzw. den Bildablenkmitteln zugeführten Vorspannung und die Änderung der Größe des Ablenkrasters in Zeilenrichtung bzw. in Rasterablenkrichtung durch Änderung der Amplitude der den Zeilenablenkmitteln zugeführten Zeilenablenkspannung bzw. der den Bildablenkmitteln zugeführten Bildablenkspannung erfolgen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist so aufgebaut, daß aus dem Ausgangssignal der Aufnahmeröhre ein erstes, beim Abtasten einer bestimmten Bezugsmarke einer Zeile auftretendes Indexsignal und ein zweites, beim Abtasten einer bestimmten Bezugsmarke einer anderen Zeile auftretendes Indexsignal abgeleitet werden, daß die zeitliche Lage dieser beiden Indexsignale mit der eines ersten und zweiten elektrischen Bezugssignals verglichen wird, die bei richtiger Justierung gleichzeitig mit den Indexsignalen auftreten, daß die beiden durch Vergleich der Indexsignale und der Bezugssignale gewonnenen. Stellgrößen das Ablenkraster in Zeilenrichtung und in Rasterablenkrichtung verschieben, daß aus dem Ausgangssignal der Aufnahmeröhre ein erstes Paar von Indexsignalen gewonnen wird, die beim Abtasten von zwei verschiedenen Bezugsmarken der gleichen Zeile entstehen, daß aus dem Ausgangssignal der Aufnahmeröhre ein zweites Paar von Indexsignalen gewonnen wird, die durch Abtasten von zwei an gleichen Zeilenpunkten verschiedener Zeilen gelegenen Bezugsmarken entstehen, daß zwei Paare elektrischer Signale erzeugt werden, die bei richtiger Justierung gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Paar von Indexsignalen erscheinen, daß die zeitliche Lage des Zeitraumes zwischen den Indexsignalen jedes Paares mit der zeitlichen Lage des Zeitraumes zwischen den elektrischen Bezugssignalen des entsprechenden Paares verglichen werden, daß die aus diesem Zeitvergleichen gewonnenen Stellgrößen die Zeilenablenkamplitude und die Bildablenkamplitude beeinflussen, wenn die beiden verglichenen Zeiträume zeitlich nicht zusammenfallen.

Der Zeitvergleich kann beispielsweise mit einem Differenzverstärker erfolgen, wobei die Einstellung des Rasters durch ein Paar sich gegenseitig sperrender Sägezahngeneratoren gesteuert wird, die an den Ausgang des Differenzverstärkers angeschlossen sind.

Beispielsweise kann für jede Aufnahmeröhre die gleiche Einrichtung zur Ableitung der Indexsignale von der Ausgangsspannung der Aufnahmeröhre und zum Zeitvergleich der Indexsignale mit den Bezugssignalen vorgesehen sein. Um jedoch die Notwendigkeit einer mehrfachen Anwendung einer solchen Einrichtung zu umgehen, kann für alle Aufnahmeröhren die gleiche Einrichtung dienen, indem die Ausgangsspannungen der Aufnahmeröhren und die Mittel zur Verschiebung des Ablenkrasters nacheinander während der Rasteraustastzeiten auf die Einrichtung geschaltet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. F i g. 1 zeigt den Aufbau der Optik einer der Erfindung zugrunde liegenden Farbfernsehkamera. F i g. 2

zeigt eine Maske mit den erfindungsgemäßen Bezugsmarken. Fig.3 zeigt Kurvenzüge zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 2. In den F i g. 4 und 5 sind zwei Ausführungsbeispiele zur Erzielung der selbsttätigen Einstellung der Ablenkraster dargestellt. In den Fig.4 und 5 bedeuten die Bezugszeichen LD, FD, LB, FB und 2LD Schaltungspunkte, an denen Zeilensynchronimpulse, Rastersynchronimpulse, Zeilenaustastimpulse, Rasteraustastimpulse und Impulse mit doppelter Zeilenfrequenz stehen. Die zur Erläuterung dienende Kamera dient für ein Zeilensprungsystem mit 625 Zeilen, wobei die Erfindung natürlich nicht auf ein derartiges System beschränkt ist.

Das optische System gemäß F i g. 1 enthält eine einzige Maske mit Bezugsmarken, die durch den Pfeil M dargestellt ist. Ein Bild dieser Maske wird optisch auf jede Aufnahmeröhre projiziert, so daß für das abgetastete Bild dadurch ein Rahmen gebildet wird. Die drei Aufnahmeröhren für das Rote, Grüne und das Blaue Farbsignal sind mit R, G und B bezeichnet, während die drei Bilder der Bezugsmarkenmaske durch die Pfeile RM, GM und BM dargestellt sind. Das optische System enthält eine Linse Li, die der gesamten Kamera gemeinsam ist, sowie eine gemeinsame Linse Ll, ein Paar den Strahlengang aufspaltende halbdurchlässige Spiegel Mi und M2, zwei weitere, geneigte Spiegel M3 und M4, mit denen das Licht auf die rote und blaue Aufnahmeröhre geworfen wird. Außerdem sind drei weitere Linsen L3, LA und L5 für die drei Aufnahmeröhren R, G, B vorgesehen. An Stelle des optischen Systems, das ein Bild einer einzigen Bezugsmarkenmaske auf jede Aufnahmeröhre wirft, könnte auch in jeder Aufnahmeröhre eine Bezugsmarkenmaske vorgesehen sein, wobei diese Masken einander identisch sind. Man wird jedoch die Anwendung einer einzigen Bezugsmarkenmaske bevorzugen, weil an die Justierung der drei getrennten Masken außerordentlich hohe Anforderungen gestellt werden. Diese Masken müssen nämlich relativ zum Ablenkraster in der Röhre eine genau definierte Lage haben, was sich nur sehr schwer erreichen läßt. Diese Schwierigkeiten werden durch die Anwendung einer für alle Aufnahmeröhren gemeinsamen Maske gemäß F i g. 1 vermieden.

Die Bildflächen der Bezugsmarken werden erleuchtet, und F i g. 2 zeigt das Bild einer Bezugsmarkenmaske, das auf eine der Farbaufnahmeröhren projiziert ist und einen Rahmen für die abgetastete Bildfläche bildet. Die eigentliche Bildfläche ist durch das innere Rechteck P dargestellt. Der genannte Rahmen liegt zwischen dieser Fläche P und dem äußeren, gestrichelt gezeichneten Rechteck F. Die Bezugsmarkenmaske, deren Bild in F i g. 2 dargestellt ist, enthält acht kleine Bezugsmarken a bis Λ, die als schwarze Flächen dargestellt sind. Drei dieser Marken, nämlich a, b und c liegen in einer Reihe entlang der Mitte der oberen Kante des Rahmens, wobei die mittlere Marke b in der Mitte zwischen den beiden anderen liegt. Drei der Marken, nämlich f, g und Λ liegen in einer Zeile entlang der Mitte der unteren Kante des Rahmens, wobei wieder die mittlere Marke g genau in der Mitte der beiden anderen Marke liegt. Die beiden übrigen Marken d und e liegen genau in der Mitte zwischen den Marken a und /"bzw. cund h. Die Abtastung der Aufnahmeröhren, die in allen drei Röhren die gleiche ist, ist so bemessen, daß die Abtastzeilen, die in F i g. 2 als waagerecht angenommen sind, die obere und untere Kante des Rahmens, wo die Bezugsmarken a, b und c bzw. f, g und Λ liegen, in den Austastlücken vor einem Raster bzw. nach einem Raster abgetastet werden, während andererseits die Zeilen, die die Bildfläche P abtasten, die Seiten des Rahmens, wo die Bezugsmarken a, dund /"bzw. c, eund h liegen, während der Austastperioden vor bzw. hinter einer Zeile abgetastet werden. Auf diese Weise erscheinen die durch die Bezugsmarken erzeugten Indexsignale außerhalb des eigentlichen Bildinhalts und nur während der Austastperioden, so daß sie leicht vom Bildinhalt selbst getrennt werden können. Die Bezugszeichen

ίο (I) bis (VII) am linken Rand der Fig.2 stellen sieben Abtastzeilen dar. Die während dieser Zeile von der Aufnahmeröhre erzeugten Signale sind durch die entsprechenden Kurvenformen (I) bis (VII) in Fig.3 dargestellt. Die Impulse, die durch Abtastung der Bezugsmarken a bis h entstehen, sind in F i g. 3 ebenfalls mit a bis Λ bezeichnet. Die unregelmäßig dargestellten Kurvenformen stellen den Bildinhalt während der Abtastung der eigentlichen Bildfläche P dar. Die Austastzeiten vor Beginn einer Zeile und nach einer Zeile sind mit BL und AL an den äußeren Rändern der unteren Kante in F i g. 3 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Aufnahmeröhre bei der Abtastung vom Bildinhalt und auch voneinander trennbare Impulse liefert, deren zeitliche Lage den Zeitpunkt angibt, in dem die Bezugsmarken abgetastet werden. Alle drei Aufnahmeröhren erzeugen diese trennbaren Impulse in ähnlicher Weise durch das ihnen zugeordnete Bild der Bezugsmarkenmaske. Jeder dieser Impulse, die von den drei Aufnahmeröhren erzeugt werden, muß am Ausgang der Aufnahmeröhren gleichzeitig erscheinen. Wenn dies nicht der Fall ist, so ist eine Korrektur der Justierung der Ablenkraster notwendig. Diese Korrektur kann dadurch erreicht werden, daß einige "der Indexsignale in der Ausgangsspannung jeder Röhre in ihrer zeitlichen Lage mit Bezugssignalen verglichen werden, die elektrisch, beispielsweise von einem Taktgeber oder einem Bezugsoszillator erzeugt werden. Durch diesen Vergleich der Bezugssignale mit den Indexsignalen am Ausgang der Aufnahmeröhren können Korrektursignaie gewonnen werden, die dann jeweils in der Aufnahmeröhre, in der eine Korrektur erforderlich ist, die Ablenkung beeinflussen. Im folgenden wird eine Einrichtung zur Ableitung eines solchen Korrektursignals und zur Durchführung der Korrektur erläutert.

Bei der Korrektur der Ablenkung wird im folgenden unterschieden zwischen einer Korrektur im Sinne einer Verschiebung des Ablenkrasters und einer Korrektur im Sinne einer Änderung der Amplitude des Ablenkrasters. Diese beiden Korrekturarten sind im allgemeinen miteinander verknüpft. Bei der Verschiebung des Ablenkrasters wird das gesamte Raster als Ganzes verschoben, während bei der genannten Amplitudenkorrektur die Zeilenablenkamplitude und/oder die Bildablenkamplitude beeinflußt werden, wobei also die Größe des Ablenkrasters geändert wird, während bei der Korrektur der Verschiebung nur die Lage beeinflußt wird. Ein Ausführungsbeispiel zur Erzielung einer Korrektur im Sinne einer Verschiebung des Ablenkrasters wird im folgenden an Hand der F i g. 4 erläutert.
Fig.4 zeigt eine Aufnahmeröhre R für das rote Farbsignal mit Ablenkspulen RHSund RVSzur Erzeugung einer Ablenkung in horizontaler und vertikaler Richtung, d. h. in Zeilenrichtung und in Rasterablenkrichtung, in der Aufnahmeröhre. Jede dieser Ablenkspulen enthält eine Gleichspannurigsquelle und einen veränderbaren Widerstand. Eine Änderung des Widerstandes in der Schaltung der Zeilenablenkspule RHS erzeugt eine Verschiebung des Ablenkrasters in hori-

zontaler Richtung, und eine Änderung des Widerstandes bei der Ablenkspule RVS erzeugt eine Verschiebung des Ablenkrasters in vertikaler Richtung.

Die Ausgangsspannung der Aufnahmeröhre R wird einem Vorverstärker 1 zugeführt, von dem die für die weitere Verarbeitung vorgesehene Ausgangsspannung beispielsweise für einen nicht dargestellten Verstärker an einer Leitung 2 abgenommen wird. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 1 wird außerdem einem Tor

Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 11 wird einem Paar von Sägezahngeneratoren 17, 18 zugeführt. Einer dieser Generatoren 17 wird durch einen positiven Impuls ausgelöst und erzeugt nach der Auslösung eine Spannung, die in positiver Richtung etwa linear mit einem bestimmten Verhältnis ansteigt, bis dem Generator eine negative Spannung zugeführt wird. Der andere Generator 18 wird durch einen negativen Impuls ausgelöst und erzeugt nach seiner Auslösung eine

3 zugeführt, das normalerweise geschlossen und nur io Spannung, die in einem bestimmten Verhältnis in negawährend der Rasteraustastperioden geöffnet und somit tiver Richtung linear ansteigt, bis dem Generator ein zur Weiterleitung der Signale geeignet ist. Dies wird
dadurch erreicht, daß ein normaler Rasteraustastimpuls
von einer bekannten, nicht dargestellten Schaltung dem

positiver Impuls zugeführt wird. Die beiden Generatoren 17, 18 sind miteinander in bekannter Weise so verbunden, daß dann, wenn der eine ausgelöst ist, der an-

Tor 3 über eine Leitung 4 zugeführt wird. Demzufolge 15 dere gesperrt ist, d. h. bis zu seiner Rückstellung nicht

ausgelöst werden kann. Diese Verkopplung der beiden Generatoren 17,18 ist durch die Leitung 19 dargestellt. Die Rückstellung der Generatoren in ihre Ruhestellung wird durch Rasteraustastimpulse bewirkt, die den Ge-

Spitzengleichrichtern 21 und 22 zugeführt, deren Ausgangsspannungen von der maximalen positiven und negativen Spannung abhängig sind, die von den Genera-

Multivibrator, der aus den Impulsen d und e einen langen Impuls erzeugt, der beim Impuls d beginnt und beim Impuls e endet. Die Impulse d und e vom Tor 5

werden nur die Indexsignale a, b, c, f, g und h von
F i g. 3 von dem Tor 3 durchgelassen. Diese Impulse
werden einem zweiten Tor 5 zugeführt, das normalerweise geöffnet, während der Zeilenaustastperioden jedoch durch einen über die Leitung 6 kommenden Zei- 20 neratoren über eine Leitung 20 zugeführt werden. Die lenaustastimpuls geschlossen ist. Demzufolge werden Ausgangsspannungen der beiden Generatoren werden von dem Tor 5 nur die Impulse b und g von F i g. 3
durchgelassen. Die Tore 3 und 5 enthalten Schaltungen
zur Impulsformung, die bewirken, daß die Ausgangsimpulse der Tore eine gute Rechteckform und eine für die 25 toren 17 und 18 in ihren Sägezahnspannungen erreicht weitere Schaltung geeignete Amplitude haben. werden. Diese gleichgerichteten Ausgangsspannungen

Die Ausgangsspannung des Verstärkers 1 wird werden einer Schaltung 23 zur Verschiebung des Abaußerdem einem normalerweise geschlossenen Tor 7 lenkrasters in horizontaler Richtung zugeführt. Diese zugeführt, das durch einen Zeilenaustastimpuls LB über Schaltung 23 ist so dargestellt, daß sie mechanisch den eine Leitung 8 geöffnet wird und demzufolge nur die 30 Widerstand in der Schaltung der Zeilenablenkspule Impulse a, d, f, c, e und Λ von F i g. 3 durchläßt. Diese RHS verstellt. In der Praxis ist eine solche mechanische Impulse werden einem Tor 9 zugeführt, das normaler- Steuerung nicht erforderlich. Beispielsweise kann die weise geöffnet ist und durch Rasteraustastimpulse FB gleichgerichtete Ausgangsspannung mit einem Gleichvon einer Leitung 10 geschlossen wird. Die Ausgangs- spannungsverstärker verstärkt werden, der eine spannung des Tores 9 enthält demzufolge nur die Im- 35 Gleichspannung in den Kreis der Zeilenablenkspule pulse d und e. Das Tor 9 enthält außerdem noch einen RHS einkoppelt.

Wenn also die beiden Eingangsimpulse des Differenzverstärkers 11 nicht gleichzeitig erscheinen, so erzeugt der eine oder der andere der Generatoren 17,18 werden einem Eingang eines Differenzverstärkers 11 40 eine Spannung, deren Amplitude von dem Maß der Abzugeführt, während die langen Impulse vom Tor 9 weichung von der Gleichzeitigkeit abhängt. Die daraus einem Eingang eines Differenzverstärkers 12 zugeleitet gewonnene Spannung bewirkt eine Verschiebung des werden. Ablenkrasters in horizontaler Richtung in der erImpulse mit doppelter Zeilenfrequenz, die in einer wünschten Weise derart, daß das Ablenkraster die erbekannten Weise von einem nicht dargestellten Syn- 45 forderliche Lage zwecks Einhaltung der Konvergenz

zwischen den Ablenkrastern der drei Aufnahmeröhren hat.

Zeilenfrequente Impulse werden über eine Leitung 24 einem Zähler 25 zugeführt, der nach seiner Rückstelgangsspannung des Tores 14 besteht daher aus Impul- 50 lung bis zur Hälfte der Zeilen eines Rasters zählt. Bei sen, von denen jeder unter der Annahme eines üblichen einem Zeilensprungsystem mit 625 Zeilen würde er bis

175 zählen. Die Rückstellung des Zählers wird durch einen über eine Leitung 26 zugeführten Rastersynchronimpuls bewirkt.Die Ausgangsspannung desZählers tung 16 verzögert und genau auf die Mitte einer Zeile 55 25 ist daher eine Rechteckspannung, die ihre Polarität gebracht. In der Praxis hat diese Verzögerungsleitung etwa in der Mitte des Bildfeldes ändert. Diese Ausetwa eine Verzögerungszeit von 6 μβεα Diese Impulse gangsspannung wird einem Multivibrator 27 zugeführt, werden als zweite Eingangsspannung dem Differenz- der in einem stabilen Betriebszustand geschaltet wird, verstärker 11 zugeführt. Die Schaltung ist so bemessen, wenn die genannte Polaritätsumkehr erfolgt, und der daß die Impulsreihen an den Eingängen des Differenz- 60 durch den nächsten folgenden Zeilensynchronimpuls Verstärkers 11 die gleiche Breite und Amplitude haben. von der Leitung 28 wieder zurückgeschaltet wird. Die Wenn die Impulse an den Eingängen des Differenzver- Ausgangsspannung des Multivibrators 27 ist daher ein stärkers 11 gleichzeitig erscheinen, wird an diesem Ver- Impuls von einer Zeilenlänge, und dieser Impuls wird stärker keine Ausgangsspannung gebildet. Wenn diese als zweite Eingangsspannung dem Verstärker 12 zuge-Gleichzeitigkeit nicht gegeben ist, erzeugt jedes Paar 65 führt.

chrongenerator gewonnen werden, werden über eine Leitung 13 einem Tor 15 zwecks Öffnung dieses Tores zugeführt, das durch einen Zeilenaustastimpuls LB von einer Leitung 15 wieder geschlossen wird. Die Aus-

Zeilensprungsystems etwa in der Mitte einer Abtastzeile erscheint, in Wirklichkeit geringfügig vor dieser Mitte. Diese Impulse werden mit einer Verzögerungsleider Eingangsimpulse, von denen je einer an den beiden Eingängen des Differenzverstärkers steht, zwei getrennte Ausgangsimpulse entgegengesetzter Polarität.

Die Ausgangsspannung des Verstärkers 12 wird zwei Sägezahngeneratoren 29,30 mit entgegengesetzter Polarität zugeführt, an die Spitzengleichrichter 31 und

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angeschlossen sind, deren Ausgänge an eine Steuerschaltung 33 angeschlossen sind, die eine Verschiebung in vertikaler Richtung bewirkt, wenn die beiden Eingangsspannungen des Differenzverstärkers 12 nicht gleichzeitig auftreten. Die Funktion der Teile 29,30,31,

32 und 33 für die vertikale Verschiebung entspricht der Funktion der Teile 17,18, 21,22 und 23 für die horizontale Verschiebung, so daß eine nähere Erläuterung dieser Teile nicht notwendig erscheint.

Ähnliche Steuerschaltungen zur Verschiebung des Ablenkrasters sind für die grüne und blaue Aufnahmeröhre vorgesehen. Diese Schaltungen sind nicht näher dargestellt und in den gestrichelt gezeichneten Rechtecken GSC und BSC enthalten. Die darin enthaltene Schaltung entspricht der Schaltung innerhalb des Rechteckes RSC. Jede Anordnung GSC und BSC versorgt ihre Steuerschaltung, die durch die Ziffern 23 und

33 dargestellt sind.

Es ist ersichtlich, daß die Steuerschaltungen für die Verschiebung innerhalb der Recktecke RSC, GSC und BSC ähnlich sind. Die Anordnung nach F i g. 4 kann deshalb so abgewandelt werden, daß die gleiche Steuerschaltung für alle drei Aufnahmeröhren verwendet wird, indem diese zeitlich umgeschaltet sind. Zu diesem Zweck ist lediglich ein zeitgesteuerter Schalter erforderlich, der die Ausgangsspannungen der drei Vorverstärker nacheinander auf die Tore'3 und 7 und die Ausgangsspannungen der Gleichrichter 31, 32 nachein-, ander auf die drei Steuerschaltungen 33 sowie die Ausgangsspannungen der Gleichrichter 21 und 22 auf die drei Steuerschaltungen 23 schaltet. Die zeitliche Lage der Umschaltung ist dabei nicht kritisch. Die Umschaltung sollte jedoch während der Rasteraustastzeiten erfolgen, z. B. nach jedem zehnten Raster. Bei dieser Ausführungsform haben die Steuerschaltungen zweckmäßigerweise ein gutes Speichervermögen, d. h. wenn eine auf einen bestimmten Wert einer Verschiebung in horizontaler oder vertikaler Richtung eingestellt ist, so sollte die Steuerschaltung diesen Wert behalten, bis die zugehörige Aufnahmeröhre erneut auf die Schaltung RSC, GSC oder BSC umgeschaltet wird. Da nämlich für mehrere Raster keine Stellgröße gewonnen wird, muß die davor gewonnene Stellgröße über die Dauer der Raster, in der die anderen Aufnahmeröhren korrigiert werden, erhalten bleiben.

F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der Amplitude des Ablenkrasters. Die drei Aufnahmeröhren sind wieder mit R, G und B bezeichnet und die Zeilen- und Bildablenkspulen wie in F i g. 4 dargestellt. Die Spule oberhalb einer Röhre dient für die Horizontalablenkung und die Spule unterhalb einer Röhre für die Vertikalablenkung. In F i g. 5 sind die Zeilen- und Bildendstufen mit LOS und FOS bezeichnet. Diese werden von Zeilen- und Bildgeneratoren LG und FG gesteuert, die durch Zeilen- und Bildsynchronimpulse synchronisiert werden. Die Steuerung der Amplituden der Ausgangsspannungen der Endstufen LOS und FOS erfolgt schematisch durch Änderung der Werte der veränderbaren Widerstände LR und FR. Die Ausgangsspannung der roten Aufnahmeröhre R wird einem Vorverstärker 1 zugeführt, dessen Ausgangsspannung die als Indexsignale wirkenden Impulse a bis h enthält. Diese Ausgangsspannung wird zur weiteren Verarbeitung der Leitung 2, den Toren 3 und 7 von F i g. 4 und zusätzlich einem normalerweise geschlossenen Tor 34 zugeführt, das durch Bildaustastimpulse von einer Leitung 35 geöffnet wird. Dem Tor 35 folgt ein normalerweise geschlossenes Tor 36, das durch Zeilenaustastimpulse LB von einer Leitung 37 geöffnet wird. Am Ausgang des Tores 36 stehen daher nur die Impulse a, c, /und Λ. Die Tore 34 und 36 enthalten wieder Schaltungen zur Impulsformung. Die Ausgangsspannung des Tores 36 bildet eine Eingangsspannung eines Differenzverstärkers 38 und wird außerdem einem Multivibrator 39 zugeführt, der durch den einen Eingangsimpuls in einer seiner beiden Zustände und durch den nächsten Eingangsimpuls in den anderen seiner beiden Zustände umgestoßen wird. Die Ausgangsspannung des Multivibrators 39 enthält daher einen Impuls von einer Zeilendauer, der beim Impuls a beginnt und beim Impuls c endet, und außerdem einen Impuls von Zeilendauer, der beim Impuls /beginnt und beim Impuls h endet. Diese Impulse werden als Eingangsspannung einem Differenzverstärker 14 zugeführt.

Zeilenimpulse werden von einer Leitung 41 einem monostabilen Multivibrator 42 zugeführt, der durch die Anstiegskante eines Zeilenimpulses in einen Zustand umgestoßen wird und nach einer bestimmten Zeit in seinen anderen Zustand zurückkehrt, wobei diese Rückkehr kurz vor dem Ende der Zeilenaustastperiode erfolgt. Bei einem Zeilensprungsystem mit 625 Zeilen ist ein praktischer Wert für dieses Zeitintervall etwa 10,5 \i5&c. Die Ausgangsspannung des Multivibrators 42 wird einem Impulsgenerator 43 zugeführt, der einen kurzen Rechteckimpuls aus der Rückkehr des Multivibrators 42 in seinen anderen Zustand erzeugt. Dieser Impuls bildet die zweite Eingangsspannung des Differenzverstärkers 38 und hat die gleiche Länge und Amplitude wie der Eingangsimpuls vom Tor 36. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 38 wird einem Paar von Sägezahngeneratoren 44, 45 zugeführt, von denen der eine eine in negativer Richtung und der andere eine in positiver Richtung ansteigende Spannung erzeugt. An die Ausgänge dieser Generatoren sind Spitzengleichrichter 46 und 47 angeschlossen, deren Ausgangsspannungen eine Steuerschaltung 48 betätigen die zur Vereinfachung als eine elektromechanische Steuerschaltung dargestellt sind. In der Praxis wird jedoch eine elektronische Steuerschaltung verwendet. Die Steuerschaltung 48 beeinflußt die Amplitude der Ausgangsspannung der Zeilenendstufe LOS. Die Sägezahngeneratoren 44, 45 sperren einander über die Verbindung 49 und werden zurückgestellt durch Bildsynchronimpulse über eine Leitung 50. Wenn der Impuls in der Ausgangsspannung der Aufnahmeröhre R nicht mit einem Impuls zusammenfällt,-der zur gleichen Zeit von dem Generator 43 kommen müßte, so erzeugt der eine oder der andere der Generatoren 44, 45 einen Spannungsanstieg, der bei dem früheren dieser Impulse beginnt und bei dem späteren endet. Eine Amplitudenkorrektur, die von dem Zeitzwischenraum zwischen diesen Impulsen abhängig ist, wird der Zeilenendstufe LOSzngeführt. Durch die innere Verbindung 49 verhindert die Auslösung eines Generators die weitere Auslösung der beiden Generatoren, bis ein Rückstellimpuls von der Leitung 50 zugeführt worden ist, so daß die Impulse e, / und Λ keinen Einfluß auf die beiden Sägezahngeneratoren 44 und 45 haben. Während also die Einrichtung nach F i g. 4 sicherstellt, daß die Bezugsmarke b von F i g. 2 im richtigen Zeitpunkt abgetastet wird, bewirkt die Schaltung nach F i g. 5, daß die Zeit zwischen der Abtastung der Marke a bis zur Marke b richtig ist. Rastersynchronimpulse werden über eine Leitung 51 zu einem Mulivibrator 52 zugeführt, der durch Bildsynchronimpulse LF in einen Zustand umgestoßen und durch den ersten Zeilensynchronimpuls LD, der eine

bestimmte Zeit von einer bestimmten Zahl von Zeilen erscheint, in seinen anderen Zustand umgestoßen wird.

Beispielsweise wird der Multivibrator 52 umgestoßen in seinen ursprünglichen Zustand durch den fünften Zeilensynchronimpuls, nachdem er den anderen Zustand erreicht hat. In diesem Fall wäre der Multivibrator, wenn er einmal in den einen Zustand umgestoßen ist, am Zurückstoßen in den Ursprungszustand für die Zeit von etwas mehr als 5 Zeilen gehindert. Derartige Multivibratoren sind bekannt und bedürfen keiner näheren Beschreibung. Die Zeilensynchronimpulse werden dem Multivibrator 52 über eine Leitung 53 zugeführt. Der Multivibrator 52 steuert einen bistabilen Multivibrator 54, der in einen Zustand umgestoßen wird, wenn der genannte Multivibrator 52 zurückgestoßen wird, und der in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt durch den nächstfolgenden Zeilensynchronimpuls, der dieser Schaltung über eine Leitung 55 zugeführt wird. Der Ausgangsimpuls des Multivibrators 54 hat daher die Länge einer Zeile, etwa die gleiche Länge wie der Impuls von Multivibrator 39 und wird als zweite Eingangsspannung dem Differenzverstärker 40 zugeführt. Die Impulse vom Multivibrator 54 und vom Multivibrator 39 haben etwa die gleiche Amplitude. Wenn diese Impulse nicht mehr die gleiche zeitliche Lage haben, erzeugt die Ausgangsspannung-des Differenzverstärkers 40 eine Sägezahnspannung in dem einen oder anderen der beiden Sägezahngeneratoren 56 und 57, von denen die eine positiv und die andere negativ gerichtet ist. Genau wie bei den anderen Sägezahngeneratoren, sind die Generatoren 56 und 57 über eine Stabilisierungsleitung 58 miteinander verbunden. Die Generatoren 56 und 57 werden durch Rastersynchronimpulse von einer Leitung 59 zurückgestellt. An ihre Ausgänge sind Spitzengleichrichter 60 und 61 angeschlossen, die eine Ausgangsspannung für eine Steuerschaltung liefern, die die Amplitude der Bildablenkendstufe FOS steuert. Wenn also der Ausgangsimpuls des Multivibrators 39, der eine Zeilendauer lang ist und während der Abtastung von der Bezugsmarke a in F i g. 2 bis zur Bezugsmarke c entsteht, zeitlich nicht übereinstimmt mit einem Ausgangsimpuls einer Zeilenlänge vom Multivibrator 54, der einer bestimmten Zeile während des Bildes entspricht, in dem Beispiel der fünften Zeile, so wird ein Amplitudenkorrektursignal der Bildablenkendstufe FOS zugeführt.

Eine ähnliche Steuerschaltung zur Amplitudenkorrektur ist für die grüne und blaue Aufnahmeröhre vorgesehen. Die Rechtecke GAC'und BACenthalten ähnliche Schaltungen wie die in dem Rechteck RAC enthaltene Schaltung.

Genau wie in F i g. 4 kann eine mehrfache Anwendung der Schaltung dadurch vermieden werden, daß nur eine einzige Steuerschaltung, z. B. die Schaltung RAC für alle drei Röhren verwendet und auf die drei Aufnahmeröhren umgeschaltet wird. Hierbei werden die Vorverstärker nacheinander an das Tor 34, die Ausgangsspannungen der Gleichrichter 60 und 61 nacheinander auf die Steuerschaltung 62 und die Ausgangsspannungen der Gleichrichter 46, 47 nacheinander auf die drei Steuerschaltungen 48 umgeschaltet. Die Umschaltung kann wieder während der Rasteraustastzeiten erfolgen. Um jedoch die Gefahr gegenseitiger Beeinflussung zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Umschaltung in F i g. 5 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umschaltungen in der Schaltung nach F i g. 4 durchzuführen.

Es sei bemerkt, daß die einzigen Bezugsmarken, die wirklich für eine einwandfreie Justierung benötigt werden, die Marken a, b und ί/sind und theoretisch würden auch nur diese Marken benötigt. Die dargestellte Anordnung nach F i g. 2 mit acht Bezugsmarken wird jedoch bevorzugt, weil sie symmetrisch ist und eine Umkehr der Richtung der Zeilen und/oder Bildablenkung gegebenenfalls ermöglicht. Dieses ist in bestimmten Fällen erforderlich, z. B. in der Telecinematographie oder wenn eine Kamere eine Szene in einem Spiegel betrachtet, wie es beispielsweise oft für medizinische Übertragung und Überwachungszwecke der Fall ist.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen die Bezugsmarken a bis h außerhalb der abgetasteten Bildfläche, die das Bildsignal selbst liefert. Diese Ausführungsform wird der Einfachheit halber bevorzugt, hat jedoch den Nachteil, daß damit ein bestimmter Betrag der Rücklaufzeit verbraucht wird. Wenngleich dieses kein schwerwiegender Nachteil ist, so kann dieses doch vermieden werden, da es nicht unbedingt notwendig ist, die Bezugsmarken außerhalb der abgetasteten Fläche anzuordnen, von der das eigentliche Bildsignal abgeleitet wird. Fernsehwiedergaberöhren haben im allgemeinen eine Bildfläche mit abgerundeten Ecken und gekrümmten Kanten. In der Praxis ist die Fläche des Ablenkrasters bei einer Wiedergaberöhre immer größer als die betrachtete Fläche, und es ist daher möglich, die Bezugsmarken in die die betrachtete Fläche übersteigende Fläche des Ablenkrasters zu legen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Bezugsmarken nicht ständig vorzusehen, sondern sie nur während bestimmter Bilder wirksam werden zu lassen, die zeitlich genügend weit auseinander liegen, z. B. nur in einem von 50 Bildern und das Bild während dieses besonderen Bildes, in dem die Bezugsmarken auftreten, auszutasten. So könnte beispielsweise eine Abdeckmaske mit einer geeigneten mit der Bildfrequenz gekoppelten Geschwindigkeit angetrieben werden und das besondere, mit den Bezugsmarken versehene Bild von der Kamera fernhalten, z. B. jedes 50. Bild, und während dieses Bildes ein geeignetes Bezugsmarkenmuster auf die Bildröhre projizieren. Wenn der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Bildern, in denen das Bild dunkel getastet ist, genügend lang ist und die Bezugsmarken geeignet gewählt und angeordnet sind, vorzugsweise soweit vom Zentrum entfernt wie möglich und so wenig wie möglich, so könnte der Verlust des einen Bildes und die Einfügung des Bezugsmarkenmusters für den Betrag des wiedergegebenen Bildes tragbar oder überhaupt nicht sichtbar sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehkameras mit mehreren Aufnahmeröhren, bei der zur selbsttätigen Justierung der Ablenkraster der Röhren im Sinne einer Rasterdekkung durch Abtastung von auf der abgetasteten Fläche, jedoch außerhalb der eigentlichen Bildfläche angeordneten Bezugsmarken im Ausgangssignal trennbare Indexsignale erzeugt werden, deren zeitliehe Lage mit der von elektrisch erzeugten Bezugssignalen verglichen wird, die bei richtiger Justierung gleichzeitig mit den Indexsignalen erscheinen, und aus der Abweichung von dieser Gleichzeitigkeit eine Stellgröße gewonnen wird, die auf die Lage und/oder Größe des Ablenkrasters einwirkt, d a durch gekennzeichnet, daß die Bezugsmarken aus wenigstens drei voneinander getrennten, diskreten Flächenelementen (a-ti) bestehen, von denen zwei (a, c; d, e; f, ti) in Zeilenrichtung gegeneinander versetzt sind und eine (d, e) in Rasterablenkrichtung auf halbem Wege liegt.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß acht Bezugsmarken (a-h) vorgesehen sind, die zwei Reihen von je drei Marken (a, b, a, f, g, ti) in Zeilenrichtung und zwei Reihen von je drei Marken (a, d, f; c, e, ti) in Rasterablenkrichtung bilden, daß die erstgenannten Reihen je zwei-Marken (a, c; f, ti) an gegenüberliegenden Enden einer Zeile und eine dritte Marke (b, g) zwischen diesen aufweisen, und daß die zweitgenannten Reihen (a, d, f\ c, e, ti) je zwei Marken (a, f; c, h) an gegenüberliegenden Enden eines Rasters und eine dritte Marke (d, e) zwischen diesen aufweisen, wobei die Endmarken (a, c, f, ti) der erstgenannten Reihen mit den Endmarken (a, c, f, ti) der zweitgenannten Reihen zusammenfallen (F i g. 2).

3. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsmarken (a-h) auf einer Maske (F) angeordnet sind, von der identische BiI-der auf jede Aufnahmeröhre (R, G, B) projiziert worden.

4. Kamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (F) als Rahmen für das eigentliche Bild (P) ausgebildet ist.

5. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgrößen die Lage des Ablenkrasters in Zeilenrichtung, die Lage des Ablenkrasters in Rasterablenkrichtung, die Größe des Ablenkrasters in Zeilenrichtung und die Größe des Ablenkrasters in Rasterablenkrichtung beeinflussen.

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Lage des Ablenkrasters in Zeilenrichtung bzw. in Rasterablenkrichtung durch Änderung einer den Zeilenablenkmitteln (RHS) bzw. den Bildablenkmitteln (RVS) zugeführten Vorspannung und die Änderung der Größe des Ablenkrasters in Zeilenrichtung bzw. in Rasterablenkrichtung durch Änderung der Amplitude der den Zeilenablenkmitteln (RHS) zugeführten Zeilenablenkspannung bzw. der den Bildablenkmitteln (RVS) zugeführten Bildablenkspannung erfolgt.

7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Ausgangssignal der Aufnahmeröhre (R, G, B) ein erstes, beim Abtasten einer bestimmten Bezugsmarke einer Zeile auftretendes Indexsignal und ein zweites, beim Abtasten einer bestimmten Bezugsmarke einer anderen Zeile auftretendes Indexsignal abgeleitet werden, daß die zeitliche Lage dieser beiden Indexsignale mit der eines ersten und zweiten elektrischen Bezugssignals verglichen wird, die bei richtiger Justierung gleichzeitig mit den Indexsignalen auftreten, daß die beiden durch Vergleich der Indexsignale und der Bezugssignale gewonnenen Stellgrößen das Ablenkraster in Zeilenrichtung und in Rasterablenkrichtung verschieben, daß aus dem Ausgangssignal der Aufnahmeröhre (R, G, B) ein erstes Paar von Indexsignalen gewonnen wird, die beim Abtasten von zwei verschiedenen Bezugsmarken der gleichen Zeile entstehen, daß aus dem Ausgangssignal der Aufnahmeröhre (R, G, B) ein zweites Paar von Indexsignalen gewonnen wird, die durch Abtasten von zwei an gleichen Zeilenpunkten verschiedener Zeilen gelegenen Bezugsmarken entstehen, daß zwei Paare elektrischer Signale erzeugt werden, die bei richtiger justierung gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Paar von Indexsignalen erscheinen, daß die zeitliche Lage des Zeitraumes zwischen den Indexsignalen jedes Paares mit der zeitlichen Lage des Zeitraumes zwischen den elektrischen Bezugssignalen des entsprechenden Paares verglichen werden, daß die aus diesen Zeitvergleichen gewonnenen Stellgrößen die Zeilenablenkamplitude und die BiIdablenkamplitude beeinflussen, wenn die beiden verglichenen Zeiträume zeitlich nicht zusammenfallen.

8. Kamera nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitvergleich mit einem Differenzverstärker (11, 12, 38, 40) erfolgt und die Einstellung des Rasters durch ein Paar sich gegenseitig sperrender Sägezahngeneratoren gesteuert wird, die an den Ausgang des Differenzverstärkers angeschlossen sind.

9. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Aufnahmeröhre (R, G, B) die gleiche Einrichtung zur Ableitung der Indexsignale von der Ausgangsspannung der Aufnahmeröhre und zum Zeitvergleich der Indexsignale mit den Bezugssignalen vorgesehen ist.

10. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Aufnahmeröhren (R, G, B) die gleiche Einrichtung nach Anspruch 9 dient, indem die Ausgangsspannungen der Aufnahmeröhren und die Mittel zur Verschiebung des Ablenkrasters nacheinander während der Rasteraustastzeiten auf die Einrichtung geschaltet werden.