DE2007905A1

DE2007905A1 - Vorrichtung zur automatischen Ver-stärkungssteuerung für Fernsehkameras

Info

Publication number: DE2007905A1
Application number: DE19702007905
Authority: DE
Inventors: Yasuharu; Shiono Takashi; Tokio Kubota
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1969-02-22
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1970-11-05
Also published as: US3651255A; DE2007905B2; FR2033377A1; GB1256685A; DE2007905C3; FR2033377B1

Description

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SOiJY CÜRPOHATION, Tokyo

Vorrichtung zur automatischen Verstärkungssteuerung

für Fernsehkameras - . w

jjie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen VerGtärkungssteuerung für Fernsehkameras, insbesondere eine Vorrichtung dieser Art, die einen Optimal viert der übertragungscharakteristika eines Videoverstärkers feststellen und während einer gewünschten Zeitdauer aufrechterhalten soll.

Fernsehkameras verwenden im allgemeinen eine Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung, durch die der~Wert eines "Victeoausgangssignales im wesentlichen konstant gehalten wird. Die Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung wird dabei so.gesteuert, daß sie den mittleren Wert der Hellig-Keit eines aufzunehmenden Objektes zu allen Zeiten konstant hält, iji&s bringt infolgedessen den ilachte.il mit sich,, daß dann, wenn uas aufzunehmende Objekt örtlich von verhältnismäßig starkem Licht getroffen wird, der mittlere Wert dos Steuersignales sich gleichfalls mit dem Lichtwert ändert, so daß das reproduziorte bild in seiner Gesamtheit dunkler wird. Ein weiterer ilachtoil liegt in folgendem: Wird das Objekt allmählich dunkler ocior hüller und soll eine solche- allmähliche Änderung der Helligkeit des Objektes in der Bildwiedergabe betont werden, so wird durch die Schaltung zur automatischen Verstärkungs-

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Steuerung diese Helligkeitsänderung automatisch korrigiert, und es wird das Bild des Objektes so wiedergegeben, als ob es unter konstanten Lichtverhältnissen aufgenommen worden wäre.

Diese Nachteile könnte man durch eine manuelle Einstellung der Verstärkung unter Weglassung der Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung vermeiden. Dies würde jedoch eine Verstärkungseinstellung für .jedes aufzunehmende Objekt erfordern, was sehr mühsam und zeitraubend wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Verstärkungssteuerung zu entwickeln, die die aufgezeigten Mängel der bekannten Ausführungen vermeidet, jedoch die Vorteile der üblichen automatischen Verstärk kungssteuerung mit denen einer manuellen Verstärkungssteuerung verbindet.

Diese Aufgabe wird erf*ndungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Speicherkreis zur Steuerung des Verstärkungssteuerkreises vorgesehen i.,■■■■-■ ferner eine Einrichtung zur selektiven Zuführung des Steuersig iales zum Speicherkreis, wobei der Speicherkreis das zugeführte Steuersignal speichert und dadurch die Verstärkung des Verstärkungssteuerkreises konstant hält.

Die Verstärkungs- oder übertragungscharakteristika des Verstärkungssteuerkreises bleiben somit konstant, sofern nicht die Ausgangsspannung des Speicherkreises geändert wird. Diese Ausgangsspannung des Speicherkreises kann durch Betätigung eines Hand3chalters proportional zum Eingangsvideosignal entsprechend der Helligkeit des aufzunehmenden Objektes geändert werden. Die Verstärkung des Verstärkungssteuerkreises wird infolgedessen durch Betätigung des Handschalters im Bedarfsfalle so gewählt, daß sie für das aufzunehmende Objekt optimal ist; sie wird dann für eine gewünschte Zeitdauer du^ch den Speicherkreis aufrechterhalten.

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Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor.

In der Zeichnung ist schematisch eine Fernsehkamera .1 und eine erfindungsgemäße Schaltung 2 zur automatischen Verstärkungssteuerung veranschaulicht. Ein von der Fernsehkamera 1 geliefertes Videosignal wird der Steuerschaltung 2 zugeführt und durch einen Verstärker so verstärkt, daß es eine vorgegebene Amplitude besitzt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 4 wird einem Gleichrichterkreis 6 über einen Schwarzsteuerungskreis 5 ("clamp circuit") zugeführt, der Schwankungen im Videosignalwert infolge eines Dunkelstromes in der Fernsehkamera 1 eliminiert. Beispielsweise wird die Basis eines Transistors Q₁ mit einem Festhaltesignal versorgt, das mit einem horizontalen Synchronisiersignal synchronisiert ist. Eiie Gleichspan-^· nung von vorbestinrntem Wert wird einem Feldeffekttransistor Q, (im folgenden als FET bezeichnet) über einen Regler zugeführt, der einen Transistor Q₂ enthält; das Ausgangssignal des Verstärkers 4 wird somit durch den Transistor Q₂ auf einem konstanten Wert festgehalten. Ein Volumen VR dient zur Einstellung des Festhaltewertes und eine Diode Dp zur Temperaturkompensation. ' .

Der Gleichrichterkreis 6 besitzt eine Diode D^ und einen Zeitkonstantenkreis, der einen Widerstand R und einen Kondensator C₁ enthält. Der Kreis 6 bewirkt die Gleichrichtung des festgehaltenen Ausgangswertes des Schwarzsteuerungskreises 5· Das gleichgerichtete Ausgangssignal des Gleichrichterkreises 6 wird einem Speicherkreis 7 zugeführt, erforderlichenfalls über einen normalerweise offenen Handschalter S. Der Speicherkreis 7 kann beispielsweise aus einem Speicherkondensator C₂ und dem Feldeffekttransistor Q^ bestehen.

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Der PET Q-, wird in Form eines ^!tsource-follower^!t verwendet, wobei der Kondensator C₂ zwischen Torelektrode und Masse angeschlossen ist, so daß die Toreingangsimpedanz des FET Q,

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auf etwa 10 Ohm gehalten wird. Wird daher der Kondensator Cp über den Handschalter S geladen, so wird die gespeicherte Ladung über viele Stunden aufrechterhalten und auf diese V/eise der Ladungswert gespeichert. Die Quellelektrode des FET Q, liefert eine Ausgansspannung, die der vom Kondensator C_? gespeicherten Ladung entspricht; die resultierende Ausgangsspannung wird als Steuer- bzw. Regelsignal der Verstärkungsregelschaltung 3 zugeführt. Die Schaltung 3 besitzt die Form eines Differenzialverstärkers mit den Transistoren Q₁., Qf- und Qg, wobei die Basis des Transistors Q₁, wie dargestellt mit dem Speicherkreis 7 verbunden ist.

Nimmt die Fernsehkamera 1 von dem aufzunehmenden Objekt reflektiertes Licht auf und liefert ein entsprechendes Videosignal, so erzeugt der Gleichrichterkreis 6 ein gleichgerichtetes Ausgangssignal des Videosignales entsprechend der vom Objekt reflektierten Lichtmenge. Durch Schließen des Handschalters 7-wird daher eine Ladung vom Gleichrichterkreis 6 in den Speicherkondensator C₂ überführt, wodurch der Ladungswert gespeichert wird. Die Quellelektrode des FET Q, wird somit auf einem Spannungswert gehalten, der dem vom Speicherkondensator C₂ gespeicherten Wert entspricht. Die Basis des Transistors Q₁,, der in der Regelschaltung 3 vorgesehen ist, wird mit diesem Spannungswert vorgespannt, so daß sich eine veränderliche Aussteuerung des Verstärkungsgrades der Verstärkungsregelschaltung 3 ergibt. Der Wert des Videosignales, das über das Videosignal-Übertragungssystem übertragen wird, läßt sich infolgedessen auf einen geeigneten Wert korrigieren.

Falls die vom Objekt reflektierte Lichtmenge steigt, vergrößert sich auch der Wert des von der Fernsehkamera 1 gelieferten Videosignal uii: hierdurch wird auch der Wert des gleich-

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gerichteten Ausgangssignales des Gleichrichterkreises 6 angehoben. Wird eine Anpassung bzw. Einstellung gewünscht,, so wird der Schalter S geschlossen, wodurch der vom Speicherkondensator C₂ gespeicherte Ladungswert von seinem früheren Niveau auf das neue Niveau entsprechend dem Videosignal des gerade aufgenommenen Objektes angehoben wird; hierdurch wird die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes auf einen geeigneten Wert gebracht.

Erfindungsgemäß wird eine geeignete Verstärkungssteuerung durch bloßes Schließen des Schalters S erreicht, wodurch die Helligkeit des gerade aufgenommenen Objektes- ermittelt und. der Wert des Videosignales augenblicklich auf die erforderliche Höhe gebracht wird. Auch wenn jedoch der Schalter S ständig geöffnet ist, nachdem der Wert des Videosignales einmal auf einen geeigneten Wert korrigiert wurde, so bleibt dieser Wert gespeichert und v/ird vom Speicherkreis 7 aufrechterhalten, so daß der Verstärkungsgrad der Schaltung 2 konstant gehalten wird. Selbst wenn infolgedessen die Fernsehkamera 1 von verhältnismäßig starkem Licht getroffen wird, das von einem Teil des Objektes reflektiert wird, so wird der Verstärkungsgräd des Verstärkungssteuerkreises 3 konstant gehalten, so daß die Gesamthelligkeit des wiedergegebenen Bildes unverändert bleibt. . . φ

Werden Objekte mit ausgesprochen unterschiedlicher Helligkeit aufgenommen, so genügt zu Beginn des AufnahmeVorganges . ein Schließen des Schalters S für.jedes Objekt; danach wird unabhängig von Änderungen in der Helligkeit des betreffenden Objektes eine konstante Verstärkung aufrechterhalten; eine neue Verstärkungssteuerung erfolgt gewünschtenfalls dann ausschließlich durch Betätigen des Schalters.

Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist der Schalter S so angeordnet, daß er kurzzeitig eingeschaltet wird; die

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Ausführung kann jedoch auch so gewählt werden, daß der Schalter gewunschtenfalls längere Zeit eingeschaltet ist.

Bei der beschriebenen Ausführung wird der Verstärkungsgrad des Verstärkungssteuerkreises zum Zwecke der Steuerung geändert; die Ausführung kann jedoch auch in anderer Weise
gewählt werden, beispielsweise so, daß der Dämpfungsgrad gesteuert wird. Auch für die Schaltung des Speicherkreises ergeben sich verschiedene Möglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur automatischen Verstärkungssteuerung für Fernsehkameras, mit einem Verstärkungssteuerkreis von veränderlicher Verstärkung, Schaltungselementen zur Zuführung des Signales einer Fernsehkamera zu diesem Verstärkungssteuerkreis sowie mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Steuersignales proportional zum Signal der Fernsehkamera, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicherkreis zur Steuerung des Verstärkungssteuerkreises vorgesehen ist, ferner eine Einrichtung zur selek-

• tiven Zuführung des■Steuersignales zum Speicherkreis, wobei der Speicherkreis das zugeführte Steuersignal speichert und dadurch die Verstärkung des Verstärkungssteuerkreises konstant hält. - : .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkre.is einen Feldeffekttransistor enthält und das Steuersignal in einem Kondensator speichert, der mit der Torelektrode des Transistors verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der : Feldeffekttransistor als "source-follower" geschaltet ist und seine Quellelektrodenspannung als Steuersignal dem Verstärkungssteuerkreis zuführt.,

k. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuersignal erzeugende Einrichtung einen Festhaltekreis (Schwarzsteuerungskreis) und einen Gleichrichterkreis■_ enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Gleichrichterkreises über einen Schalter mit der Torelektrode des Feldeffekttransistors verbunden ist.

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