DE1905015A1

DE1905015A1 - Camera circuit for image recording tubes of the Vidikon type

Info

Publication number: DE1905015A1
Application number: DE19691905015
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilfried Fritzsche; Dipl-Ing Helfried Schmickl
Original assignee: FRITZSCHE DR ING WILFRIED; SCHMICKL DIPL ING HELFRIED
Current assignee: FRITZSCHE DR ING WILFRIED; SCHMICKL DIPL ING HELFRIED
Priority date: 1969-02-01
Filing date: 1969-02-01
Publication date: 1970-08-06

Description

Kameraschaltung für Bildaufnahmeröhren vom Vidikontyp Die Erfindung bezieht sich auf eine Kameraschaltung für Bildaufnahmeröhren vom Typ des Vidikons oder Plumbikons und bezweckt eine Verringerung der bei solchen Böhren auf-tretenden Nachzieherscheinung. Camera circuit for image pickup tubes of the vidicon type The invention relates to a camera circuit for image pickup tubes of the vidicon type or plumbicons and aims to reduce the number of bores that occur Follow-up phenomenon.

Diese Erfindung erlaubt dem Vidikon oder Plumbikon ein wesentlich größeres Anwendungsgebiet. Besonders bei speziellen Anwendungsgebieten beiru industriellen Fernsehen, wo die kleine Baugröße z.S. des Vidikons ein großer Vorteil ist, aber wegen der Trägheit dieser Bildaufnahmeröhre bis jetzt nicht eingesetzt werden kann.This invention allows the vidicon or plumbicon a substantial larger area of application. Especially in special areas of application in industrial Television, where the small size z.S. the vidicon is a big advantage, however cannot be used up to now because of the inertia of this image pick-up tube.

Z.B. Anwendung als Fernsehstereokamera mit nur einer Aufna.hmeröhre für räumliches Röntgenfernsehen, oder räumliches Farbfernsehen mit nu 3 Aufnahme röhren für Operationsübertragungen.E.g. use as a television stereo camera with only one pickup tube for spatial X-ray television, or spatial color television with only 3 recordings tubes for operation transmissions.

Eine andere Itöglichkeit wäre die Anwendung in Normwandlern, wo der Einsatz von Vidikons wegen seiner Trägheit bis jetzt auf langsame Vorgänge begrenzt war. Außerdem könnten die Herstellungskoster des Vidikons erheblich gesenkt werden, da der Parameter der Trägheit bei der Auswahl von verwendungsfähigen Röhren wegfällt.Another possibility would be the application in norm converters, where the Due to its inertia, the use of vidikons has so far been limited to slow processes was. In addition, the manufacturing cost of the Vidikon could be significantly reduced, because the parameter of inertia is no longer required when selecting suitable tubes.

Bei den genannten Bildaufnahmeröhren, bei denen eine Photohaibleiterschicht zur Signalerzeugung verwendet wird, wird durch den Abtastvorgang im allgemeinen keine vollständige Entladung der Photohalbleiterschicht erreicht; vielmehr entsteht bei den nächstfolgenden Abtastungen noch ein Restsignal abnchmender Amplitude, welches bei Bewegungsvorgängen in der aufzunehmenden Szene Fahnen' oder Schwc-fe im wiedergegebene il hervorruft; diese Erscheinung wird als Nachziehen bezeichnet.In the aforementioned image pick-up tubes, in which a photo-semiconductor layer to the Signal generation is used, is generally none by the scanning process complete discharge of the photosemiconductor layer achieved; rather arises at the next following samples still have a residual signal decreasing amplitude, which in the case of movement processes in the scene to be recorded, flags or flags in the reproduced scene il evokes; this phenomenon is known as dragging.

Für die unvollständige Entladung sind mehrere Ursachen verantwortlich. Eine wesentliche Ursache ist die sogenannte Fototrägheit, bedingt durch die Fotoleitfähigkeit der Signalelektrode (Target). Beine andere wesentliche Ursache ist die unzureichende Elektronendichte des Abtaststrahls, welche für eine vollständige Beseitigung der Entladung nicht genügt.Several causes are responsible for the incomplete discharge. A major cause is the so-called photo inertia, caused by the photo conductivity the signal electrode (target). Another major cause is the inadequate legs Electron density of the scanning beam, which is necessary for a complete elimination of the Discharge is not enough.

Eine allgemeine Erhöhung der Elektronendichte des Abtaststrahls zwecks vollständigerer Entladung bewirkt jedoch eine Fleckvergrößerung, die eine Bildunschärfe zur Folge ct. mine höhung der Kathodentemperatur zur Erhöhung der Elektronendichte verringert die Lebensdauer der Kathode.A general increase in the electron density of the scanning beam for the purpose of however, more complete discharge causes a spot enlargement that blurs the image result ct. mine increase the cathode temperature to increase the electron density reduces the life of the cathode.

Das Verfahren zur Verringerung des Tachziehens bei Fernsehaufnahmen gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der abtastende Strahl während des Zeilenrücklaufs nicht ausgetastet wird und den Bereich der bereits abgetasteten Photohalbleiterschicht überstreicht. Mit dieser Maßnahme wird der Vorteil erzielt, daß die verbleibenden Restladungen während des Rücklaufs ausgeglichen werden, also zu einer Zeit, in der keine Störungen des Bildsignals auftreten können. Vorzugs weise wird die Strahlstromstärke während des Rücklauf auf ein Mehrfaches derjenigen während des Hinlaufs erhöht. Die dabei a.uftretende Fleckvergrößerung hat keine ungünstige Auswirkung auf die Bildschärfe, sie hat sogar den Vorteil, daß dadurch ein Bildpunkt mehrfach überstrichen, die Löschwirkung also verstärkt wird. Es kann zweckmäßig sein, den Abtaststrahl während des Rücklaufs längs der gerade abgetasteten Zeile oder langs mehrerer gerade abgetästeier Zeilen zu führen.The process of reducing drag in television recordings according to the present invention is that the scanning beam during of the line return is not blanked and the area of the already scanned Photo semiconductor layer painted over. With this measure the advantage is achieved that the remaining charges are compensated during the return, that is at a time when the image signal cannot be disturbed. Preference wisely, the jet current strength during the return is a multiple of that increased during the outward run. The resulting enlargement of the spots has no unfavorable effect on image sharpness, it even has the advantage that it a pixel is painted over several times, so the erasing effect is intensified. It can be appropriate to the scanning beam while returning along the just scanned line or slowly several lines just scanned.

Besonders vorteilhaft ist es, während des Rücklaufs an die Signalelektrode oder an den Wehneltzylinder, oder an beide, einenpositiven Impuls anzulegen. Durch diesen Impuls wird die Photohalbleiterschicht vorübergehend um einige Volt positiver, so daß die Löschung der Restladung in sehr wirkungsvoller Weise geschieht, da bei positiver Schicht wesentli'ch mehr Elektronen des Abtaststrahls aufgenommen werden als wenn ich die Schicht auf Kathodenpotential befinde, Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der Begleitzeichnung näher erläutert, von denen Figur 1 a - d verschiedene Formen der Bewegung des Abtastfleckes zeigen, Figur 2 ein Impulsschema sowie den Verlauf des Vertikalablenkstroms und Figur 3 eine Schaltung zur Anlegung positiver Impulse an die Signalelektrode eines Vidikons wiedergibt.It is particularly advantageous during the return to the signal electrode or to apply a positive pulse to the Wehnelt cylinder, or to both. By this impulse the photosemiconductor layer temporarily becomes more positive by a few volts, so that the deletion of the remaining charge is done in a very effective way, since with positive layer significantly more electrons of the scanning beam are absorbed as if the layer was at cathode potential, These and other details the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, of which Figures 1 a - d show different forms of movement of the scanning spot, FIG. 2 shows a pulse scheme and the course of the vertical deflection current, and FIG. 3 a circuit for applying positive pulses to the signal electrode of a vidicon reproduces.

Bei einem normalen Zeilenablenkschema, wie es Figur la zeigt, wird der Elektronenstrahl während des Hinlaufs auf einer geringfügig schrägen Bahn nach Rechts, und während des Rücklaufs in einer 5 - 8 ffi der Hinlaufzeit betragenden Zeit nach links an den Anfang der nächsten Zeile geführt. Bisher würde der Elektronenstrahl während des Rücklauf ausgetastet.In a normal line deflection scheme, as shown in FIG the electron beam follows a slightly inclined path as it travels there Right, and during the rewind in a 5 - 8 ffi of the trace time Time moved left to the beginning of the next line. So far the electron beam would blanked during return.

Bei einer Ablenkung gemäß-dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Elektronenstrahl wahrend ues Rücklauf nicht wie es immer üblich ist ausgetastet und, wie Figur lb zeigt, in der gerade abgetasteten Spur zurückgeführt, bis er an den Anfang der Zeile gelangt. Von dort wir der Elektronenstrahl durch einen raschen Ablenkstoß in vertikaler Richtung an den Anfang der nächsten Zeile gelegt. Der Abtaststrahl vollzieht nun dennächsten Hinlauf, worauf sich der vorher geschilderte Vorgang wiederholt. Diese Art' der Ablenkung ist theoretisch am wirksamsten; sie erfordert jedoch. eine sehr exakte Führung des Elektronenstrahls. Eine andere wirkeame Art der Ablenkung kann, wie Abbildung lc zeigt, so vorgenommen werden, daß der Eleitronenstrahl im Zeilenrücklauf um soviel in das bereits abgetastete Gebiet rückversetzt ird--, als es dem Radius des verstärkten und verbreiteten Strahles entspricht. + Es kann aber auch genügen, gemäß Figur ld den Rücklauf bogenförmig verlaufen zu lassen, so daß in dem bereits abgetasteten Bereich des-Rasters vom rücklaufenden Strahl ein etwas verzerrtes P.-aster beschrieben wird. Sofern die Elektronendichte ausreicht, die Restladungen vollständig zu löschen, ist die Form des Rücklaufrasters nicht wesentlich. Wenn man einen verbreiterten Strahl verwenden will, so kann dies durch Positivtastung des Wehnelts oder Negativtastung der Kathode erreicht werden.In the event of a deflection in accordance with the method according to the invention, the The electron beam is not blanked out during the return movement, as is always the case and, as FIG. 1b shows, returned in the track just scanned until it reaches reaches the beginning of the line. From there the electron beam goes through a rapid deflection in the vertical direction at the beginning of the next line. The scanning beam now makes the next outward run, whereupon the previously described one takes place Process repeated. This kind of distraction is theoretically most effective; she requires however. a very precise guidance of the electron beam. Another acted The type of deflection can, as Figure lc shows, be made so that the electron beam in the return line is set back by as much into the area already scanned -, than it corresponds to the radius of the amplified and diffused ray. + It can but it is also sufficient to let the return run in an arc according to Figure 1d, so that in the already scanned area of the raster of the returning beam a somewhat distorted P. aster is described. If the electron density is sufficient, The shape of the return grid is not to completely erase the residual charges essential. If you want to use a broadened beam, this can go through Positive sensing of the Wehnelt or negative sensing of the cathode can be achieved.

In Figur 2 zeigt die Impuls form a den Verlauf des Horizontalimpulses, welcher sich aus dem Horizontalablenkgerät während des Rücklaufs entnehmen läßt. Integriert man diesen Impuls, so ergibt sich eine Impulsform nach Figur 2b. Diesen Impuls kann man nun als Stromimpuls zum vertikalen Ablenkstrom addieren und erhält dann einen Ablenkverlauf gemäß figur 1b; die Addition kann z.B. durch eine Zusatzspule erfolgen, welche parallel zur Vertikalablenkspule angeordnet ist, aber eine wesentlich kleiner Induktivität besitzt.In Figure 2, the pulse form a shows the course of the horizontal pulse, which can be taken from the horizontal deflection device during the return movement. If this pulse is integrated, the result is a pulse shape according to FIG. 2b. This one Impulse can now be added as a current impulse to the vertical deflection current and obtained then a deflection according to FIG. 1b; the addition can e.g. by means of an additional coil take place, which is arranged parallel to the vertical deflection coil, but one essential has a small inductance.

Zur Erzeugung des verstärkten und rückgesetzten Rücklaufs.To generate the increased and setback return.

werden dem Vortikalablenkstrom Rechteckimpulse zugefügt, welche den Elektronenstrahl im Rücklauf gemäß lc so -versetzen, so daß ein Vertikalablenkstrom gemäß der Kurve d in Figur 2 entsteht.square-wave pulses are added to the vortical deflection current, which cause the Shift electron beam in return according to lc so that a vertical deflection current arises according to curve d in FIG.

+ Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der verstärkte Strahlstrom einen Bildpunkt mehrmals überstreicht und damit die Restladung sicher gelöscht wird, -J Zur Erzielung eines bogenförmigen Rücklaufs gemäß Figur ld kann der zugesetzte Impuls verschliffen sein, so daß ein Verlauf des Vertikalablenkstromes gesäß der Kurve e in Figur 2 entsteht Eine wirksamere und raschere Löschung der Destladungen kann man, wie oben bereits ausgeführt, durch Positivitasten der Signalelektrode des Vidikons erreichen Eine hierfür geeignete Schaltung zeigt Figur 3o In dieser ist 1 eine Vidikonröhre mit der Photchalbleiterschicht 2, von dem die Bildsignalspannung über einen Kondensator 3 abgenommen und dem Videoverstärker 4 zugeführt wird. Zur rascheren Löschung der Restladungen während des Rücklaufs wird vom Emitterwiderstand 4 eines Transistors 5, dessen Basis positive Impulse 6 von Horizontalfrequenz und Rücklaufdauer zugeführt sind, eine positive Impulsspannung entnormen und der Signalelektrode 2 zugeführt. Zweckmäßig wird der Videoverstärker 4 zur Vermeidung einer Übersteuerung während der Rücklaufzeit gesperrt.+ This arrangement ensures that the amplified jet stream sweeps over a pixel several times and thus the remaining charge is safely deleted, -J To achieve an arcuate return according to Figure ld can the added pulse must be smoothed, so that a course of the vertical deflection current According to curve e in FIG. 2, the result is a more effective and quicker deletion of the As already explained above, discharges can be generated by positive keys on the signal electrode of the vidicon. A circuit suitable for this is shown in FIG. 3o in this 1 is a vidicon tube with the photo semiconductor layer 2 from which the image signal voltage is removed via a capacitor 3 and fed to the video amplifier 4. To the faster extinction of the residual charges during the retrace is provided by the emitter resistor 4 of a transistor 5, the base of which has positive pulses 6 of horizontal frequency and Return duration are supplied, deform a positive pulse voltage and the signal electrode 2 supplied. The video amplifier 4 is expedient to avoid overloading locked during the return time.

Ferner kan eie zusätzliche Verringerung der Phototrägheit dadurch erzielt werden, daß die Leitfähigkeit des Targets durch örtlich und zeitlich partielle Vorlichtimpulse unabhängig von der Objektbeleuchtung erhöht wird. Diese Vorlichtinlpulse können als örtlich partielles verschieben eines Lichtstreifens in Bildrichtung vor dem Target oder durch einen synchron wandernden Drehstrahl (Strahlenfächer) der einen Bereich von 1 bis ca.Furthermore, this can provide an additional reduction in photo inertia be achieved that the conductivity of the target by spatially and temporally partial Pre-light pulses are increased regardless of the object illumination. These Vorlichtinlpulse can be used as a spatially partial shifting of a light strip in the direction of the image the target or by a synchronously moving rotating beam (beam fan) of the a range from 1 to approx.

10 Zeilen überstreicht, aufgebracht werden. Die Vorlichtimpulse könnten auch an Stelle des Drehstrahls als Bandstrahl mit Hilfe mehrerer gesteuerter Lampen aufgebracht werden. Die Erzeugung des Bandatrahles nn auch durch gesteuerte magische Fächer oder andere Anzeigeröhren erfolgen. Eine andere Anordnung sieht vor, die Vorlichtimpulse durch eine separate Optik schräg oder durch halbdurchlässige Spiegel umgelenkt, auf das Target einzuführen, wobei die Lichtquelle durch den'mit der Abtastung synchronen, aber nachlaufend phasenverschobenen Lichtpunkt einer Kathodenstrahlröhre erfolgt. Die Vorlichtimpulse können rauch durchgesteuerte streifenförmige durchsichtige Leuchtkondensatoren, welche vor dem Target angebracht sind und nacheinander eingeschaltet werden, in der Weise, daß die Beleuchtung dem Ab taststrahl folgt, aufEebracht werden.10 lines can be passed over, applied. The pre-light pulses could also instead of the rotating beam as a ribbon beam with the help of several controlled lamps be applied. The generation of the banda beam nn also by controlled magic Fans or other display tubes. Another arrangement provides that Pre-light impulses through separate optics at an angle or through semi-transparent mirrors diverted to introduce onto the target, where the light source is through the light point synchronous with the scanning but lagging phase-shifted a cathode ray tube. The pre-light impulses can be smoke controlled strip-shaped transparent luminous capacitors, which are attached in front of the target and are switched on one after the other, in such a way that the lighting corresponds to the A scanning beam follows, to be applied.

Das Zeilenrücklaufverfahren kann auch zur Verbesserung der Löschwirkung mit Bildrücklauflö s chverfahren kombiniert werden0The line-return method can also improve the erasing effect can be combined with an image reverse erase method 0

Claims

Claims 1. A method for reducing the dragging at Television pick-up tubes, characterized in that the scanning beam is during of the return sweeps the area of the target area that has already been scanned.

Method according to Claim 1, characterized in that the jet current strength during the return travel is a multiple of that during the forward travel.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Scanning beam is guided along the line being scanned while it is being returned0

4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the return jet by as much the already scanned area is offset as it is the radius of the amplified and diffused ray.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that on Wehnelt cylinder a positive pulse is applied to the To strengthen the beam, possibly combined with measures to improve the focus.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a positive pulse is applied to the signal electrode during the return movement, which temporarily makes the target a few volts positive.

7. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 to 6, characterized in that the vertical deflection during a short Period before the start of the horizontal deflection works in line steps.

8. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 to 7, characterized in that a sawtooth-shaped in the vertical deflection coils Pulse is coupled according to the duration of the line retrace time, whose Stroke opposite to that of the vertical current during a line period and at least is the same size.

9. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 to 7, characterized in that a pulse for returning the beam along one of the previous lines into a parallel to the vertical deflection coil Auxiliary winding is fed in.

10. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 to 9, characterized in that a square pulse in the vertical deflection coil is coupled in during the line return time, the stroke of which corresponds to the radius of the spread beam at least corresponds to.

11. Circuit arrangement for performing the method according to claim 8 to 19, characterized in that the pulses for pike scanning the target and to generate the retrace during the horizontal blanking interval from the H-pulse or kickback pulse is derived.

12. Arrangement according to claims 1 to 11, characterized in that that for the additional reduction of the photoelectric inertia in terms of location and time partial pre-light pulses are used.

13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the one Rotary beam traveling with the line-frequency scanning covers a range from 1 to sweeps about 10 lines, which is then scanned according to claims 1 to 12.

14. Arrangement according to claims 1 to 12, characterized in that that instead of the rotating beam several lamps produce a band beam "which is from the wandering scanning is switched.

150 arrangement according to claims 1 to 12, characterized in that that to generate the wandering ribbon beam magic fans or other display tubes be used.

16. Arrangement according to Ansürchen 1 to 12, characterized in that that a separate optic is deflected at an angle or by means of a semi-transparent mirror, the image of a cathode ray tube is faded in, the beam of which hits the target configured, foolgts the lines that have just been scanned.

17. Arrangement according to claims 1 to 12, characterized in that that strip-shaped transparent luminous capacitors attached in front of the target that are switched on one after the other and with their illumination the scanning beam follow.

18. Arrangement according to claims 1 to 17, characterized in that that the line backflushing method combined with 3ilded backflushing method is evaluated, so that the scanning effect is improved.

L e r s e i t e