DE2024766A1

DE2024766A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Videosignales

Info

Publication number: DE2024766A1
Application number: DE19702024766
Authority: DE
Inventors: Takashi Tokio Okada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1970-12-03
Also published as: JPS505527B1; FR2044835A1; GB1294149A; FR2044835B1; NL7007807A; CA943243A; US3715490A

Description

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Sony Corporation, Tokyo/Japan

Vorrichtung zur Erzeugung eines Videosignales

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines Videosignales.

Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Videosignales,
die ein Videkon oder eine ähnliche Röhre benutzt, kann man die photoleitende Schicht auf der Signalplatte als äquivalent mit zahllosen Parallelkreisen ansehen, die je aus einem Kondensator und einem Widersband bestehen. Diese Kondensatoren und
Widerstände erzeugen naturgemäß kapazitive und leitende Restbilder; ein mit einer solchen Vorrichtung gewonnenes Fernseh-Vldeosignal enthält Infolgedessen Restblldkomponenten, welche die Qualität des empfangenen Bildes beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die Erzeugung eines Videosignales praktisch ohne Restblldkomponente gestattet»

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß Im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein Teil eines erzeugten Videosignalen zurück zur Kathode der Bildaufnahmeröhre geführt wird, wodurch
man ein Videosignai mit sehr kleiner Restblldkomponente erhält,

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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 ein Schema zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;

Flg. 3 bis 7 Blockschaltbilder von weiteren Ausführungsformen der Erfindung.

In der Bildaufnahmeröhre 1 (Flg. 2), beispielsweise einer VIdekonröhre, 1st nahe dem einen Ende eine Signalplatte 2 mit einer photoleitenden Schicht angeordnet; nahe dem anderen Ende der Röhre ist eine Kathode vorgesehen, die einen Elektronenstrahl aussendet, der die Signalplatte 2 abtastet.

Die Signalplatte 2 wird von einem Stromanschluß 2a mit einer Spannung V versorgt. Die Röhre enthält ferner ein Gitter ¹I sowie eine Ablenkeinrichtung 5, durch die der von der Kathode emittierte Elektronenstrahl so abgelenkt wird, daß er die Signalplatte in bestimmten Zeltperioden horizontal und vertikal abtastet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Vldeoslgnales wird ein Teil des von der Signalplatte 2 gewonnenen Videoslgnales über einen Polaritäts-Umkehrkreis 8 zur Kathode 3 zurückgeführt, wodurch eine solche Änderung des Kathodenpotentlales bewirkt wird, daß man von der Signalplatte ein Videosignal, erhält, das keine nennenswerte Restbildkomponente aufweist. Anhand von Fig. 2 sei die Erfindung im einzelnen erläutert. Das Ausgangssignal der Signalplatte 2 wird einem Vorverstärker 6 zugeführt, dessen Ausgangssignal einersei t£5 an einem Videosignal-Ausgangsanschluß 7 dee Vorverstärker« 6 zur Verfügung steht und gleichzeitig dem Polaritäts-

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Umkehrkreis 8 zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses Kreises 8 wird der Kathode 3 zugeführt über einen Kreis 9> der das Ausgangssignal auf einem vorbestimmten Gleichspannungswert festhält," sowie über einen veränderlichen Widerstand 1O₅ der zur Einstellung der Amplitude des Ausgangssignales dient. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des Kreises S₃ das in Phase mit dem der Kathode 3 zugeführten Signal ist, dem Gitter 4 über einen Widerstand 11 zugeleitet, wodurch Änderungen im Arbeitspunkt der Elektrodenvorspannung der Bildaufnahmeröhre vermieden und damit eine Änderung der von der Kathode 3 emittierten Strahlmenge bei einer Änderung des Potentiales der Kathode 3 verhindert werden.

Es sei nun die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.

Es sei angenommen, daß die Elemente A, B, C ... in horizontaler Richtung auf der Signalplatte 2 liegen und nacheinander durch den von der Kathode 3 emittierten Elektronenstrahl abgetastet werden. Ferner sei angenommen, daß das Element A eine Spannung V. erzeugt, wenn es dem Licht eines aufzunehmenden Objektes ausgesetzt ist. Wird das Element A mit dieser Spannung V^ von dem Elektronenstrahl abgetastet, der von der Kathode 3 emittiert wird (wobei das Kathodenpotential als Null angenommen wird), so wird von der Signalplatte 2 entsprechend der Spannung V₁ ein Signal gewonnen. Das resultierende Signal wird über den Gleichspannungs-Vorverstärker 6 zum Videosignal-Ausgangsanschluß 7 geführt sowie gleichzeitig zum Polaritäts-Umkehrkreis Ö. Dort wird seine. Polarität umgekehrt, so daß ein Signal -aV., entsteht, das in seiner Amplitude beispielsweise durch den veränderlichen Widerstand 10 eingestellt und dann der Kathode 3 zugeführt wird. Das Signal -aV^ wird üblicherweise so gewählt, daß es denselben Spannungsv:ert, jedoch die entgegengesetzte Polarität wie die Restbildkomponente besitzt, die auf der Signalplatte 2 zurückbleibt. Die Kathode 3 besitzt infolgedessen ein Potential -aV,; der von der Kathode i emittierte Elektronenstrahl, der das folgende Element B abtastet, weist infolgedessen dieses

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Potential auf. Nimmt man nun an, daß das Element B unter der Wirkung des vom Objekt aufgenommenen Lichtes eine Spannung Vp erzeugt, so ergibt sich beim Abtasten des Elementes B durch den Elektronenstrahl am Ausgang der Signalplatte 2 ein Signal entsprechend V₂ + aV^; in diesem Falle ist das Potential des Elementes B gleich -aV^, . Derselbe beschriebene Vorgang erfolgt dann bei jedem der Elemente C, D, E ... wodurch sich Potentiale -aVp, -aV-,, -aVj, ... ergeben, die entsprechend den Spannungen der vorher belichteten bzw. abgetasteten Elemente erzeugt werden. Die Abstände zwischen den Elementen A, B, C ... sind durch die Elektronenstrahlgeschwindigkeit, die Signalverzögerung usw. bestimmt; man kann benachbarte Elemente als praktisch in derselben Position befindlich ansehen. Nimmt man daher an, daß die resultierenden Potentiale -aV,., -aVp, -äV-, ... entsprechend den durch das Licht des aufzunehmenden Objektes erzeugten Spannungen der vorhergehenden Elemente, die Restbildkomponenten der Signalplatte 2 sind, so ist das von der Signalplatte 2 als Ausgang gelieferte Videosignal zusammengesetzt aus der Signalkomponente, die vom Licht des Objektes während eines ersten Rasters (Teilbildes) erzeugt wird, und aus der Restbildkomponente, die von der Signalkomponente des ersten Rasters während eines zweiten Rasters erzeugt wird. Die aus der Signalkomponente des ersten Rasters auf der Signalplatte 2 während des zweiten Rasters resultierende Restbildkomponente wird nämlich durch das der Signalplatte 2 während des ersten Rasters zugeführte Signal entfernt. Indem man daher der Signalplatte 2 ein Signal zuführt, das in seiner Größe der im folgenden Raster erzeugten Restbildkomponente entspricht, jedoch die ent-.gegengesetzte Polarität aufweist, kann in dem folgenden Raster ein Videosignal ohne Restbildkomponente erzeugt werden.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen andere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Videosignales. Dabei sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in

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Fig. 2 gekennzeichnet und im folgenden nicht im einzelnen erläutert.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist zwischen dem Polaritäts-Umkehrkreis 8 und dem Kreis 9 ein Videosignal-Gammer-Korrekturkreis 12 vorgesehen, der zur Erzielung einer
Gammer-Korrektur des der Kathode 3 zugeführten Signales die
Nichtlinearität des Eingangssignales und eines Korrektursignales korrigiert.

Fig. ¹I zeigt eine andere Ausführung, bei der ein Teil des Ausganges der Signalplatte 2 einem Signalplattenspannungs-Detektor 13 zugeführt wird, der diese Spannung gleichrichtet
und das gleichgerichtete Ausgangssignal dem Ausgangssignal des Kreises 9 überlagert. Dadurch wird der Wert des der Kathode 3 zugeführten Signales entsprechend der Spannung der Signalplatte 2 eingestellt. Dies erfolgt im Hinblick darauf, daß die Restbildkomponente sich mit der Spannung der Signalplatte ändert. Im allgemeinen vergrößert sich die Restbildkomponente bei Vergrößerung der Spannung der Signalplatte 2, so daß die Restbildkomponente in der erläuterten Weise gut entfernt werden kann.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der ein photoelektrischer Wandler I¹I, beispielsweise ein Phototransistor, ein CdS-Element oder dergleichen, in der Nähe der Signalplatte 2 der Bildaufnahmeröhre 1 angeordnet ist und bewirkt, daß sich der Wert des der Kathode 3 zugeführten Signaies mit dem Ausgangssignal bzw. der Impedanz des Wandlers 14 . ändert. Im allgemeinen ändert sich die Restbildkomponente mit der Menge des auf die Signalplatte 2 auffallenden Lichtes; die obige Anordnung ermöglicht Jedoch eine automatische Änderung
des Wertes des der Kathode 3 zugeführten Signales entsprechend der Änderung der Restbildkomponente, so daß letztere wirksam
eliminiert wird.

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Pig. 6 zeigt die beispielsweise Anwendung der Erfindung bei einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Farbvideosignales im Rasterfolgeverfahren. Ein Drehfarbfilter 15 enthält Rot-, Blau- und Grünfilterelemente R, B und G, die nacheinander in gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Der Drehfarbfilter 15 befindet sich vor der Signalplatte 2 und wird synchron mit der vertikalen*Abtastperiode gedreht. Am Ausgang der Signalplatte 2 steht infolgedessen ein Rasterfolge-Farbvldeosignal zur Verfügung, das aus Rot-, Blau- und Grünfarbesignalen besteht, die .sich bei jedem Raster wiederholen. Der Polaritäts-Umkehrkreis 8 und der zur Gleichspanmmgs-Festhaltung bzw. -Wiederherstellung dienende Kreis 9 sind über einen Wiederstand. 10a verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 10a und dem Kreis 9 ist an die Kollektoren von npn-Transistoren l6R, loo und l6B über veränderliche Widerstände 1OR, iOG und 1OB angeschlossen; die Emitter dieser Transistoren liegen an Masse. Anschlüsse 17R, 1?G und 17B sind mit der Basis der Transistoren IbR₃ 16G bzw. ΐδΒ verbunden und werden nacheinander mit einem Schaltsignal der vertikalen Abtastperiode synchron mit der Drehbewegung des Drehfarbfilters gespeist. Dadurch werden die Transistoren 16r, 16g und 16b jeweils leitend, wenn vom Anschluß der Signalplatte das Rot-, Blau- bzw. Grünfarbesignal abgenommen wird. Die veränderlichen Widerstände 1OR, 1OG und 1OB werden Jeweils auf das rote, blaue bzw. grüne Signal eingestellt, wodurch der Wert des der Kathode 3 zugeführten Signales bei der Erzeugung der Rot-, Blau-bzw. Grünfarbesignale geändert wird. Im allgemeinen sind nämlich die Restblldkomponenten der Signalplatte 2, die auf den roten, blauen bzw. grünen Signalen beruhen, unterschiedlich; mit der obigen Anordnung kann infolgedessen entsprechend dem jeweiligen Farbsignal der Wert de3 der Kathode 3 zugeführten Signales eingestellt und dadurch die Restbildkomponente wirksam eliminiert werden. Der veränder» liehe Widerstand 10 der Pig. 2 kann in diesem Falle durch einen einfachen Widerstand IOC (Fig. 6) ersetzt werden.

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Fig, 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Anwendung in einer Farbvideokamera, die eine Anzahl von Bildaufnahmeröhren benutzt, wobei ein Ausgang einer Bildaufnahmeröhre in der Polarität umgekehrt und der Kathode der anderen Röhre zugeführt wird. Im Falle.eines Farbbild-Aufnahmesystemes mit zwei Röhren, unter Verwendung einer Röhre zur Erzeugung eines Helligkeitssignales und einer Röhre zur Erzeugung eines Farbtonsignales, besitzen die Röhren üblicherweise dieselben Überblendungscharakteristiken. In Fig. 7 ist eine Bildaufnahmeröhre IY für ein Helligkeitssignal und eine Bildaufnahmeröhre IC für ein Farbtonsignal dargestellt. Die Einzelelemente dieser Röhren tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 und werden nicht näher erläutert. Es sei nun angenommen, daß der Ausgang der Bildaufnahmeröhre IC nach Polaritätsumkehr der Kathode der Bildaufnahmeröhre IY zugeführt wird. Wird das zurück zur Kathode JY der Röhre IY geführte Signal als Cf₁ bezeichnet, so ergibt sich an der Röhre IY ein Ausgang Y^+CV unter der Voraussetzung, daß die Signalplatte 2Y auf einem Potential Y₁ gehalten wird. Dabei entspricht C¹.. der Restbildkomponente des Helligkeitssignales, die im zweiten Raster erwartet wird. In diesem Falle wird das Potential der Signalplatte 2Y im ersten Raster auf -C₁ zur Zeit der Erzeugung des Ausgangssignales verringert. Während des zweiten Rasters wird der Helligkeitssignalausgang Y₁ + C- erzeugt; in diesem Falle wird der Kathode 3Y der Bildaufnahmeröhre IY von der anderen Röhre IC ein Signal C₂ zugeführt, wodurch das Restbildsignal C₂ durch das im ersten Raster erzeugte Potential -C₁ der Signalplatte 2Y eliminiert wird; es erscheint somit im zweiten Raster kein Restbildsignalausgang, Im zweiten Raster hat die Signalplatte 2Y somit ein Potential -Cp entsprechend der in einem dritten Raster erwarteten Restbildkomponente. Es werden daher in den folgenden Rastern keine Restbilder erzeugt; das Potential der Signalplatte 2Y ändert eich mit der Restbildkomponente des vorhergehenden Rasters. Auf diese Weise können die Restbilder der Aufnahmeröhre IY eliminiert werden.

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Mit dem beschriebenen Verfahren läßt sich das Restbild aus dem resultierenden Parbvideosignal im wesentlichen entfernenj wird ferner der Ausgang der Bildaufnahmeröhre IY der Kathode der Aufnahmeröhre IC zugeführt, wie Fig. 7 zeigt, so können die Restbilder beider Röhren ausgeglichen werden,indem die Größe des zur Kathode einer der beiden Röhren rückgeführten Signales gesteuert wird.

Das Restbild kann ferner noch wirksamer eliminiert werden, indem bei jeder Röhre ein Selbstrückkopplungssystem vorgesehen wird, wie dies in Fig. 7 mit gestrichelten Linien angedeutet ist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zur Erzeugung eines Videosignales mit einer Bildaufnahmeröhre, deren Signalplatte auftreffendes Licht photoelektriseh in ein elektrisches Signal umwandelt, ferner mit einem Elektronenstrahlerzeuger, der einen auf die Signalplatte gerichteten und seine Oberfläche abtastenden Elektronenstrahl erzeugt, weiterhin mit einer Einrichtung zur Zuführung einer vorbestimmten Spannung zu der Signalplatte sowie mit einer Einrichtung zur Aufnahme des von der Signalplatte gelieferten elektrischen Signales, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente zur Umkehrung der Polarität des aufgenommenen Signales vorgesehen sind, ferner Schaltungselemente zur Zuführung des in seiner Polarität umgekehrten Signales zu dem Elektronenstrahlerzeuger, wodurch die Spannung der Signalplatte bei der Strahlabtastung derart moduliert wird, daß eine Restbild-Signalkomponente in dem von der Signalplatte gewonnenen elektrischen Signal verringert wird.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente vorgesehen sind, die den Spannungswert des in seiner Polarität umgekehrten Signales Steuern.

3») Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahlerzeuger eine Kathode und wenigstens eine Gitterelektrode enthält und daß das in seiner Polarität umgekehrte Signal beiden Elektroden zugeführt wird.

4.) Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker vorgesehen i»st, der mit dem Signal der Signalplatte gespeist wird und dessen Ausgangssignal den Schaltungselementen zur Polaritätsumkehrung zugeführt wird.

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5.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schalungselementen zur Polarität sumkehrung und den Schältungselementen zur Steuerung des Spannungswertes ein Vldeosignal-GAmmer-Korrekturkreis angeordnet ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente zur Gleichrichtung der von der Signalplatte gelieferten Spannung vorgesehen sind, wobei das Äusgängssignal dieser Gleichrichter-Schaltungselemente dem Ausgangssignal der den Spannungswert steuernden Schaltungselemente hinzugefügt wird und damit den Wert des dem Elektronenstrahlerzeuger zugeführten, in seiner Polarität umgekehrten S'ignales einstellt.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Signalplatte ein photoelektrischer Wandler angeordnet ist, dessen Ausgangssignal dem Ausgangssignal der den Spannungswert steuernden Schaltungselemente hinzugefügt wird und dadurch den Wert des dem Elektronenstrahlerzeuger zugeführten, in seiner Polarität umgekehrten Signales einstellt.

8.) Vorrichtung zur Erzeugung eines Farbvldeosignales, mit einem Drehfarbfilter vor der Bildaufnahmeröhre, im übrigen gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruches 1.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente zur Steuerung des Spannungswertes des in seiner Polarität umgekehrten Signales vorgesehen sind, ferner eine Anzahl von Transistoren, die zwischen den Schaltungselementen zur Polaritätsumkehrung und den Schaltungselementen zur Steuerung des Spannungswertes angeordnet sind und die nacheinander synchron mit der Drehbewegung des Drehfarbfilters ein- und ausgeschaltet werden, wodurch der Wert des dem Elektronenstrahlerzeuger zugeführten, in seiner Polarität umgekehrten Signales für jedes Rot-, Grün- und Blaufarbesignal geändert wird.

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10.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß npn-Transistoren Verwendung finden.

11.) Vorrichtung zur Erzeugung eines Farbvideosignales, gekennzeichnet durch zwei gleichartige Systeme gemäß Anspruch 1 sowie Schaltungselemente zur Rückführung des in seiner Polarität umgekehrten elektrischen Signales der Bildaufnahmeröhre des zweiten Systems zum Elektronenstrahlerzeuger des ersten Systems.

12.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungselemente zur Rückführung des in seiner Polarität umgekehrten elektrischen Signales der Bildaufnahmeröhre des ersten Systems zum Elektronenstrahlerzeuger des zweiten Systems vorgesehen sind.

13·) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeröhren des ersten und zweiten Systemes mit einer Selbstrückkopplung versehen sind.

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