DE2121333A1

DE2121333A1 - Fernsehkamera mit elektronischer Bildausschnittsänderung durch Steuerung des Ablenksystems

Info

Publication number: DE2121333A1
Application number: DE19712121333
Authority: DE
Inventors: Gabor Peter Lincroft NJ. Torok (V.St.A.)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1970-05-01
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1971-11-11
Also published as: GB1340088A; JPS5347650B1; BE766334A; DE2121333B2; CA939051A; FR2088265A1; SE379138B; FR2088265B1; US3705328A

Description

WESTERN ELECTRIC COMPANY Torok, G. P. 2

New York, N. Y. 10007, VStA

Fernsehkamera mit elektronischer Bildausschnittsänderung durch Steuerung des Ablenksystems

Die Erfindung betrifft eine Fernsehkamera mit elektronischer Bildausschnittsänderung und folgenden Bauteilen:

Eine Einrichtung zur Erzeugung eines Elektronenstrahls für die Abtastung eines Bildschirms;

eine Horizontal-Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Horizontal-Kippsignals, das den Elektronenstrahl periodisch so steuert, daß er den Bildschirm in horizontaler Richtung abtastet; eine Vertikal-Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Vertikal-Kippsignals, das den Elektronenstrahl periodisch sosteuert, daß er den Bildschirm in vertikaler Richtung abtastet, wobei die Horizontal - und Vertikal-Ablenkschaltung so eingestellt sind, daß sie ein Raster mit einem gewählten Seitenverhältnis erzeugen.

Bei vielen Fernsehanlagen ist die Aumahmekamera mit einer Einrichtung ausgestattet, die eine Bildausschnittsänderung ("zooming'¹) ermöglicht, derart, daß eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Szene auf dem Bildschirm wiedergegeben wird. Üblicherweise

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wird eine solche Bildaus Schnitts änderung durch eine mechanische Einstellung ddes optischen Systems erreicht, wobei normalerweise die wirksame Brennweite des Objektivs verändert wird. Die dafür benötigten optischen Ausrüstungen sind teuer, werden aber allgemein für Fernsehübertragungen benutzt, da sich eine hohe Bildqualität im gesamten Verstellbereich zwischen maximaler und minimaler Brennweite aufrechterhalten läßt.

Bei Fernseh-Fernsprechanlagen und anderen Anlagen, bei denen eine große Zahl von Aufnahmekameras erforderlich ist, spielen ' wirtschaftliche Überlegungen eine größere Rolle, und die mit der mechanischen Einstellung der Brennweite verbundenen Kosten sind nicht tragbar. Eine Bildaus Schnitts änderung läßt sich durch elektronische Schaltungen ohne Beeinflussung der optischen Ausrüstungen erreichen. Bei üblichen Aufnahme röhren, beispielsweise Vidicons, sind, wenn das Raster vergrößert oder seine Lage verändert wird, die Kanten des früheren Rasters im Bild deutlich sichtbar, und zwar wegen einer Erscheinung, die Raster-Einbrennen genannt wird. Diese Erscheinung beruht auf der unterschiedlichen Lichtempfindlichkeit bei unterschiedlicher Verweildauer für den abtastenden Elektronenstrahl auf den einzelnen Teilen des Bildschirms. Dieses Rastereinbrennen führt dazu, daß eine elektronische Büdausschnittsänderung nicht brauchbar ist. Die vor kurzer Zeit entwickelten

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elektronischen Aufnahmeröhren unter Verwendung von Halbleitermaterial, deren Bildschirm aus Fotodioden zusammengesetzt wird, zeigen jedoch kein Rastereinbrennen, so daß sie für eine elektronische Bildaus Schnitts änderung besonders geeignet erscheinen. Bei einem Verfahren für eine solche elektronische Bildausschnittsänderung wird "eine Änderung der Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrahl im Betracht gezogen, um auf diese Weise die Größe des abgetasteten Rasters zu ändern, so daß das Video-Signal am Ausgang Informationen von nur einem Teil des Bildes auf dem Bildschirm enthält.

Eine Steuerung der Beschleunigungsspannung führt zu einer Bildausschnittsänderung, erfordert aber eine aufwendige Nieder spannungs-Hilfsschaltung zur Steuerung der hohen Beschleunigungsspannung. Außerdem wird bei einem Betrieb mit kleiner Beschleunigungsspannung die Auflösung der Kamera wesentlich verringert. Darüber hinaus ist eine magnetische Fokussierung dann nicht zweckmäßig, weil das Verhältnis des Fokussierungsstroms zur Beschleunigungsspannung kritisch ist. Bei Verwendung einer Fokussierung unter Einsatz von Permanentmagneten läßt sich eine Bildausschnittsänderung durch Steuerung der Beschleunigungsspannung nicht anwenden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine in Verbindung

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mit Halbleitermaterial-Aumahmerähren einsetzbare Möglichkeit der elektronischen Bildausschnittsänderung durch Steuerung des Ablenk-Magnetflusses zu schaffen, genauer gesagt, durch Änderung des durch die Ablenkspulen fließenden Stromes. Dabei soll das Ablenksystem so gesteuert werden, daß bei Änderung der Rastergröße und der Rasterlage das Seitenverhältnis bestehen bleibt.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Fernsehkamera der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm ein Halbleitermaterial-Bildschirm ist und daß eine manuell betätigte Bildausschnitts-Einstellschaltung zur Erzeugung einer variablen Gleichspannung vorgesehen ist, die gleichzeitig sowohl an die Horizontal- als auch an die Vertikal-Ablenkschaltung angelegt ist, um die Amplitude der jeweiligen Kippsignale derart zu steuern, daß der Elektronenstrahl Raster unterschiedlicher Größe abtastet, die je das gewählte Seitenverhältnis besitzen.

Erfindungsgemäß ist also eine sogenannte Halbleitermaterial-Aufiaahmekamera mit einer einzigen Steuerung versehen, die die Amplitude sowohl der Horizontal- als auch der Vertikal-Ablenkströme und damit die Rastergröße ändert, wobei ein konstantes Seitenverhältnis beibehalten wird. Bei voller Aus-

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Schnittsvergrößerung,· also kleinstem Aufnahmewinkel, stellt das abgetastete Raster nur einen kleinen Teil des Bildschirmes der Aufnahmeröhre dar, während im Weitwinkelbereich der gesamte Bildschirm abgetastet wird. Die Auflösung ist natürlich im Schmalwinkelbereich stärker begrenzt, aber in Anlagen wie einer Fernseh-Fernsprechanlage, - bei denen der Abstand zum Objekt im wesentlichen konstant ist,- wird eine verschlechterte Auflösung im wesentlichen durch eine erhöhte Vergrößerung ausgeglichen. Zusätzlich zu der Möglichkeit einer Bildausschnittsänderung ist die Kamera mit Schaltungen zur Lageveränderung des verkleinerten Rastes im Schmalwinkelbereich ausgestattet. Dadurch kann der Ausschnitt auf einen bestimmten Teil der Szene eingestellt werden. Ina Fall einer Fernseh-Fernsprechanlage werden beide Steuerungen manuell durch den Benutzer betätigt. Zur Verwirklichung einer ablenkstromgesteuerten Bildausschnittsänderungen sind eine Anzahl von Anordnungen möglich. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Gleichstrom-Ausschnittsandernngssignal mit Hilfe eines einzelnen Potentiometers erzeugt, dessen Ausgangsspannung eine Stromquelle in jedem der beiden ähnlich ausgebildeten Ablenkgeneratoren steuert. Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird eine Ausschnittsänderung durch eine im wesentlichen gleiche Dämpfung der Horizontal- und Vertikal-Ablenk-

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ströme erreicht.

Die Ablenkschaltungen weisen einen Tippgenerator unter Verwendung einer spannungsgesteuerten Stromquelle und einer Rückkopplungsverstärker-Ausgangs stufe auf. Zir Erzielung einer höheren Gleichstromgenauigkeit und Stabilität wird eine kapazitive Kopplung zwischen dem Generator und der Ausgangsstufe benutzt. Bei der niedrigeren Frequenz, beispielsweise 60 Hz für die Vertikalablenkung verlangt die erwünschte gute Linearität die Verwendung einer kapazitiven Kopplung großer Zeitkonstante in der Vertikal-Ablenkschaltung. Bei einer Veränderung des Ausschnitts wird eine Gleichstromverschiebung im Vertikalablenkgenerator erzeugt,- und die untragbar lange Zeit bis zur Wiedererreichung des Ruhezustandes,- die bei üblichen Schaltungen vorhanden wäre,- wird durch ein an die Steuerung angeschaltetes Kompensationsnetzwerk ausgeglichen.

Zusätzlich kann eine Lageeinstellung für die Beeinflussung der Lage des abgetasteten Bereiches an die Ausgangsstufe entweder des Vertikal- oder des Horizontal-Alenksystems oder beider Ablenksysteme durch Anschaltung an den Gegenkopplungsehgang der Ausgangsstufe verwirklicht werden. Diese Lageeinstellung ist mit der Ausschnittssteuerung verkoppelt, um den Einstell -

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bereich zu begrenzen und sicherzustellen, daß das abgetastete Raster den gewählten Bildschirmbereich über das gesamte vergrößerungsverhältnis bestreicht. Eine gemeinsame Beeinflussung der Lage- und Ausschnittssteuerung bewirkt diese Bereichsbegrenzung. Alternativ kann eine elektronische Schaltung benutzt werden, deren Ausgangs signal das Lagesteuersignal für alle Vergrößerungsverhältnisse in bestimmten Grenzen hält.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer ablenkgesteuerten Bildausschnittsänderung nach der Erfindung, - bei dem insbesondere die Einzelheiten der Ablenk schaltungen dargestellt sind;

Fig. 2A, 2B und 2C erläuternde Diagramme; Fig. 3 eine Kurvenform zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 4 ein Schaltbild für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 ein Schaltbild eines zusätzlichen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 6 ein Schaltbild einer bereichsbeschränkten Lage-

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steuerschaltung,- die alternativ an Stelle der gekoppelten Potentiometer gemäß Fig. 1 verwendet werden kann.

Entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Bild einer Szene auf dem Bildschirm 11 einer Halbleitermaterial-Aufnahmeröhre 12 abgebildet. Eine Elektronenstrahlquelle 13 erzeugt auf übliche Weise einen Abtaststrahl. Der Strahl tastet den Bildschirm in aufeinanderfolgenden Zeilen unter Steuerung änes magnetischen Ablenkfeldes ab, das durch eine Horizontalspule 14 und eine zu dieser rechtwinklig angeordnete Vertikalspule 15 erzeugt wird. Die Einrichtungen zur Abtastung der Lichtintensität auf dem Schirm bei den jeweiligen Abtastpunkten und zur Erzielung der erforderlichen Strahlablenkung sind bekannt und sollen hier nur soweit beschrieben werden,· als sie für das Verständnis der Erfindung wichtig sind.

Im Normal- oder Weitwinkelbetrieb arbeitet das System auf übliche Weise, wobei das vollständige Bild auf dem Schirm 11 wiedergegeben wird. Dies ist in Fig. 2B gezeigt, wobei die gesamte sichtbare Fläche des Wiedergabeschirms 17 zur Darstellung des Bildes innerhalb des Weitwinkel-Rasters 18 auf de m Schirm 11 in Fig. 2A benutzt wird. Erfindungsgemäß kann

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eine Ausschnittsänderung durch eine Steuerung der Ablenkung für die Kamera erreicht werden,- derart, daß der Elektronenstrahl nur einen Schmalwinkel-Kaster 19 genannten Teil auf dem Schirm 11 in der normalerweise zur Abtastung des gesamten Schirms zugeordneten Zeit abtastet. Das Schmalwinkel-Raster 19 besitzt das gleiche Seitenverhältnis,- also das Verhältnis der vertikalen zur horizontalen Abmessung, wie das Weitwinkel-Raster 18. Das sich ergebende Video-Signal wird wiedergabeseitig wie ein normales Signal behandelt und entsprechend Fig. 2C im normalen Sichtbereich der Wiedergaberöhre 17 wiedergegeben,- so daß bei diesem Schmalwinkel-Betrieb eine vergrößerte Ansicht des kleinen Bildbereiches innerhalb des Raster 19 erzeugt wird.

Die horizontale Ablenkschaltung 121 besteht aus einem Horizontal-Kippgenerator 122 zur Erzeugung einer sägezahnförmigen Spannung aus einer Konstantstromquelle,- die durch ein Synchronisationssignal getriggert wird, sowie aus einer Horizontal-Verstärjcerausgangsstufe 123 zur Umwandlung der Ausgangsspannung in einen Strom. Der Ausgangsstrom wird an eine Horizontalspule 14 gegeben und bewirkt eine Ablenkung auf bekannte Weise. Die Vertikal-Ablenkschaltung 21 setzt sich auf entsprechende Weise aus einem Vertikal-Kippgenerator 22 und einer

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Vertikal-Verstärkerausgangsstufe 23 zusammen, deren Ausgangsstrom einer Vertikalspule 15 zugeführt wird. Neben dem vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel sind auch andere Ablenkschaltungen bekannt und können mit einer elektronischen Bildausschnittsänderung entsprechend der Erfindung ausgestattet, werden.

Die Steuereinheit 20 liefert eine von Hand veränderbare Gleichspannung, die durch das Potentiometer Pl erzeugt wird. Diese Spannung steuert die Amplitude des von der Horizontal- und Vertikal-Stromquelle in der Vertikal- und Horizontal-Ablenkschaltung 21 bzw. 121 gelieferten Stromes. Die Ablenkschaltungen 21 und 121 sind ähnlich ausgebildet, derart, daß das Anlegen der gleichen Steuerspannung eine Änderung der Rastergröße ohne Änderung des Seitenverhältnisses ergibt. Diese Steuerspannung am Schleifer (Punkt D) des Potentiometers Pl kann jeden Wert zwischen Null und einer negativen Spannung annehmen, die durch die einen Spannungsteiler bildenden Widerstände R5 und R6 bestimmt ist. Die Werte dieser beiden Widerstände bestimmen das Bildausschnittsverhältnis (Zoom-Verhältnis), nämlich (R5+R6)/R6. Die höhere Spannung (Erdpotential) entspricht dem Weitwinkelbetrieb und die niedrigere Spannung dem Schmalwinkelbetrieb.

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Die durch das Potentiometer Pl gelieferte Gleichspannung wird an die Basis eines Emitterfolger-Transistors Ql angelegt, der als Puffer und Temperatur-Kompensator wirkt. Der Transistor Ql stellt einen Impedanzwandler dar, der eine Belastung des Potentiometers Pl vermeidet, und am Emitter des Transistors Ql wird die Zoom-Steuerspannung V„ für die durch den Transistor Q4 und den Widerstand R9 gebildete Stromquelle im Vertikal-Kippgenerator 122 und eine entsprechende, durch den Transistor Q104 und den Widerstand R109 gebildete Stromquelle im Horizontal-Kippgenerator 122 abgegriffen. Der Basis-Emitterübergang des Transistors Ql bewirkt eine Temperaturkompensation für den Basis-Emitterübergang der Transistoren Q4 und Q104.

Das Horizontal- und das Vertikal-Ablenksystem arbeiten im wesentlichen auf die gleiche Weise, die anhand des Vertikal-Ablenksystems 21 erläutert werden soll. Der Kondensator Cl wird durch die aus dem Transistor. Q4 und dem Widerstand R9 bestehende Stromquelle aufgeladen. Die sich am Punkt C ergebende Sägezahnspannung mit negativer Steigung wird durch den Emitterfolger Q3 und den Widerstand RIO vom Koppelkondensator C2 getrennt. Während der Hinlaufzeit ist das am Punkt A über den Widerstand Rl zugeführte Vertikal-Synchronisationssignal

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auf Erdpotential, und die Spannung am Punkt B ist genügend negativ, um den Basis-Emitterübergang des Transistors Q2 gesperrt zu halten. Während des Rücklaufs ist der Synchronisationsimpuls positiv, so daß der Transistor Q2 leitend wird und einen Entladestromkreis für den Kondensator Cl darstellt. Die Spitzenamplitude am Punkt C ist dem Strom über den Widerstand R9 der Stromquelle direkt proportional, und dieser Strom ist der durch die manuelle Einstellung des Potentiometers Pl erzeugten Steuergleichspannung am Punkt D direkt proportional.

Die periodische Sägezahnspannung am Punkt E wird der Vertikal-Ausgangs stufe 23 über den Kondensator C2 zugeführt. Wegen der hohen Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers Al kann ein großer Eingangswiderstand RIl und ein verhältnismäßig kleiner Koppelkondensator C2 benutzt werden. Ein Mittenabgleich bei der Herstellung erfolgt mit Hilfe eines aus den Widerständen RIl, R12 und dem Mittenpotentiometer P13 bestehenden Spannungsteilers.

Der Operationsverstärker Al wird als Comparator und Stromtreiber benutzt. Er muß einen Ausgangsstrom liefern, der für die Vertikalspule 15 ausreicht. Zu diesem Zweck kann der Ver-

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stärker Al eine Ausführung sein, die einen hohen Ausgangsstrom liefern kann, beispielsweise der Western Electric-Qperationsver stärker 4IB, oder alternativ ein normaler Operationsverstärker, beispielsweise der Motorola-Typ MC 1433G. In diesem Fall muß dem Operationsverstärker ein normaler Stromverstärker A2 folgen. Das Ausgangs signal des Kippgenerators 22 ist an den positiven oder nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers Al angelegt, und eine Stromrückkopplung, die zur Erzielung einer hohen Ablenklinearität dient, ist dem invertierenden oder negativen Eingang zugeführt. Dann folgt die Spannung am negativen Anschluß dem positiven Anschluß, wobei am Ausgang ein Fehlersignal entsteht, das diesen Zustand aufrechterhält. Auf diese Weise wird am Punkt F eine Kippspannung über der durch das Potentiometer Pl7 und die Widerstände Rl8 und Rl9 gebildeten Steuer-Widerstandskombination erzeugt. Das Potentiometer P17 ermöglicht einen Abgleich bei der Herstellung. Die Sägezahnspannung am Schleifer des Potentiometers P17 (Punkt F) läßt einen Sägezahnstrom durch die Vertikalspule 15 fließen, wodurch die vertikale Strahlablenkung auf die übliche Weise erzielt wird. Der Widerstand Rl 5 paßt die Eingangsimpedanz an den Verstärker Al an.

Wie oben erläutert, ist der Vertikal-Kippgenerator 22 über den

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Kondensator C2 an die Ausgangsstufe 23 angekoppelt. Im Hinblick auf eine gute Linearität sollte die Koppel-Zeitkonstante wesentlich größer als die Kipp-Periode sein. Da die Bildausschnittsänderung eine Gleichstromverlagerung der Kippgenerator-Ausgangs spannung bewirkt, ist die sich ergebende Beruhigungszeit so lang, daß sie störend sein kann und ein Springen des abgetasteten Rasters bewirken kann. Dadurch können merkbare Aufleuchtvörgänge und Bewegungen des Bildes entstehen. Aus diesem Grund wird eine Kompensationsschaltung benutzt, die den Gleichstrompegel der erzeugten Kippspannung konstant hält. Der Emitter des Transistors Ql ist mit der Basis des Transistors Q2 über den Widerstand R3 verbunden,· der mit dem Widerstand R2 einen Spannungsteiler bildet. Die Widerstände R2 und R3 sind so gewählt, daß die Gleichspannung, auf die der Kondensator Cl entladen wird, während der Bildaus Schnittsänderung am Punkt B so verschoben wird, daß die durch die Änderung der Spitzenamplitude am Punkt C und folglich am Punkt E bewirkte Verschiebung des Gleichstrompegels ausgeglichen wird. Der Basis-Emitterspannungsabfall des Transistors Q2 ist eine Konstante und beeinflußt das Wechselstromverhalten nicht. Zur Unterscheidung zeigt Fig. 3 den Einfluß einer Änderung der Spitzenamplitude auf den Gleichstrompegel ohne Kompensation. Die Änderung des Gleichstrompegels ist

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genau gleich der halben Differenz zwischen der Weitwinkel-Spitze-Spitze-Spannung V WA und der Schmalwinkel-Spitze-Spitze-Spannung V NA. Da die SpannungsänderungAV am Punkt D und daher die Spannungsänderung am Emitter des Transistors Ql bekannt ist, müssen nur die Werte für R2 und R3 so gewählt werden, daß sie der folgenden Beziehung genügen:

(V WA-V NA)/2 = Δ V_R2/(R2+R3) . PP PP D

Die Steuereinheit 20 kann außerdem Signale zur Steuerung der Rasterlage liefern. Entsprechend der Darstellung ist das Vertikal-Lagesignal P an den negativen.Eingang des Verstärkers Al angelegt. Eine vertikale Lageänderung wird durch manuelle Einstellung des Potentiometers P8 vorgenommen, wobei eine Gleichspannung erzeugt wird, die durch einen aus dem Widerständen R14 und Rl 5 bestehenden Spannungsteiler abgeschwächt wird. Die Widerstände sind so gewählt, daß die Maximalspannung gleich der Differenz zwischen der Weitwinkel- und Schmalwinkel-Spitze-Spitze-Spannung ist. Diese Steuerspannung liegt am negativen Eingang des Operationsverstärkers Al,· wodurch eine Gleichstromverschiebung des über die Spule 15 fließenden, die vertikale Lage des Rasters bestimmenden Stromes erzeugt wird. Das Vertikal-Lagesignal P ist jedoch hinsichtlich seines Variationsbereiches durch ein Hilfspotentiometer P7 begrenzt, das mechanisch

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mit dem Zoom-Steuerpotentiometer Pl gekoppelt ist. Beim Weitwinkelbetrieb (Pl in Erdposition) ist der Schleifer von P7 geerdet,- so daß eine vertikale Positionsänderung verhindert und sichergestellt ist,- daß die Gesamtfläche des Bildschirms vom Raster ausgenutzt wird. Mit steigenden Zoom-Einstellungen sind proportional größere Höhenänderungen möglich und beim Schmalwinkelbetrieb kann der volle Bereich der Lagesteuerung durch das Potentiometer P8 der Ausgangsstufe 23 vermittelt werden. Durch die Ankopplung der Lagesteuerschaltung an den Rückkopplungsweg in der Ausgangsstufe 23 ist dieses Gleichstromsignal von der Wechselstromkopplung, getrennt, - und die durch die Lagesteuerschaltung bewirkte,· variable Gleichstromverschiebung ist vom Kippgenerator 23 isoliert. Die Horizontal-Ablenkschaltung 121 ist im wesentlichen genauso wie die Vertikal-Ablenkschaltung 121 ausgebildet. Bauteile der Horizontal-Ablenkschaltung 121 sind daher mit Bezugsziffern versehen, die um den Betrag 100 größer als die entsprechenden Bauteile in der Vertikal-Ablenkschaltung 21 sind. Der Horizontal-Kippgenerator 122 und der Vertikal-Kippgenerator 22 sind funktionell identisch,· wobei aber abweichende elektrische Werte aufgrund abweichender Parameter erforderlich sein können, beispielsweise bezüglich der Abtastzeit. Eine Sägezahnspannung wird durch die Bauteile Q104, R109 und ClOl gebildet und nach einer durch die

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Bauteile Q103 und RIlO bewirkten Entkopplung über den Kondensator ClO2 weitergeleitet. Der Horizontal-Synchronisationsimpuls wird auf die gleiche Weise wie der Verzikal-Synchronisationsimpuls zugeführt, · und der Horizontal-Kippgenerator arbeitet auf die gleiche Weise wie der oben beschriebene VertikäL*-Kippgenerator. Die durch den Widerstand R3 in der Verzikal-Schaltung bewirkte Kompensation wird jedoch bei der Horizontalschaltung nicht benötigt,· da die Hinlaufzeit so viel kürzer ist,-daß durch manuell erzeugte Gleichstromverschiebungen bewirkte Störspannungen verschwinden,-bevor sie zu einer merkbaren Bildverschiebung führen können.

Wie bei der Vertikalschaltung ermöglichen die Widerstände Rill ,-R112 und das Potentiometer P113 eine Gleichstrom-Mitteneinstellung bei der Herstellung,· und Operationsverstärker AlOl wird mit einer Stromrückkopplung betrieben. Der Verstärker AlOl muß einen genügend hohen Strom bei ausreichender Spannung liefern,-um die Horizontalablenkspule 14 speisen zu können. Alternativ kann ein üblicher Stromverstärker A102,- der ein Spannungs-Stromwandler und Verstärker, beispielsweise ein Gegentaktverstärker sein kann,- in Reihe geschaltet wer den,- um den erforderlichen Strom zu liefern. Der Verstärker AlOl führt einen Sägezahnstrom über die Horizontalablenkspule 14 und die aus

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dem Potentiometer P117 und den Widerständen R118 und R119 bestehende Rückkopplungs-Widerstandskombination, die eine Größeneinstellung im Werk ermöglicht. Der Widerstand Rl 15 nimmt eine Anpassung an die Eingangsimpedanz des Verstärkers AlOl vor.

Die Kippamplitude der Vertikal- und Horizontalströme ist der Zoom-Gleichspannung proportional. Diese Proportionalität ist folglich frequenzunabhängig,- so daß eine gemeinsame Steuerung der beiden Ströme bei einem typischen Abtastsystem möglich ist,- bei dem die Horizontale Abtastfrequenz wesentlich höher als die vertikale Abtastfrequenz ist. Da die Horizontal- und Vertikal Ablenkschaltung sich in erster Linie in Bauteilwerten unterscheiden,wird eine genaue Nachführung und ein konstantes Seitenverhältnis erzielt.

Die Steuereinheit 20 kann außerdem ein Horizontal-Lagesignal P„ liefern, das durch das Potentiometer PlO erzeugt und hinsichtlich seines Einstellbereicbes durch das Potentiometer P9 auf die gleiche Weise eingeschränkt wird, · wie das Vertikal Lagesignal P_v. Das Horizontal-Lagesignal P„ wird über den Widerstand Rl 14 an den Rückkopplungsweg des Verstärkers AlOl angelegt.

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Eine Kompensation von Schwingungen oder unerwünschten Einschwingvorgängen sowie eine Unterdrückung von Rauschen und auch andere Schaltungsuntergruppen üblicher Art, - die hier nicht dargestellt werden, - lassen sich vom Fachmann ohne Schwierigkeiten verwirklichen. Anstelle von Potentiometern können natürlich auch andere Einrichtungen zur Erzeugung eines gemeinsamen Zoom-Steuersignals verwendet werden, · und eine Lagebegrenzung kann auch ohne mechanisch gekoppelte Potentiometer erzielt werden. Einige solche Abänderungen der Schaltung nach Fig. 1 werden nachfolgend beschrieben.

Fig. 4 und 5 zeigen modifizierte Anordnungen zur variablen Beeinflussung der horizontalen und vertikalen Kippämplituden mit Hilfe einer gemeinsamen Steuerung statt einer Zuführung einer variablen Spannung zu den Stromquellen des Kippgenerators entsprechend der obigen Erläuterung in Verbindung mit Fig. 1. Die Kippgeneratoren 22 und 122 weisen eine Wechselstromkopplung zu den Ausgangs stufen 23 bzw. 123 mit Hilfe der Kondensatoren C2 bzw. C102 auf. Zwischen der Wechselstromkopplung und den Ausgangs stufen werden die Signale durch identisch ausgebildete Abschwächer gedämpft.

Entsprechend Fig. 4 bestehen die Abschwächer 25 und 125 je aus

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identisch ausgebildeten, · linearen, ■ variablen Dämpfungsgliedern, die durch einen Feldeffekt-Transistor FET 26 und einen parallelgeschalteten Widerstand R27 gebildet werden. Die einzige, variable Zoom-Spannung V ist an die Basis des Feldeffekttransistors angelegt. Die Dämpfungsglieder 25 und 125 müssen identisch abgeglichen sein, um ein konstantes Seitenverhältnis zu ergeben. Fig. 5 zeigt alternative Dämpfungsglieder 35 und 135,· die je einfach aus einem Potentiometer P28 bzw. P128 bestehen, die in den Stromweg zwischen dem Koppelkondensator und der Ausgangsstufe eingeschaltet sind.

Entsprechend Fig. 1 enthält die Steuereinheit 20 Lagesteuerpotentiometer P8 und PlO,. deren Ausgangssignal bezüglich seines Bereiches durch Hilfspotentiometer P7 bzw. P9 beschränkt sind und die mechanisch mit dem Zoom-Potentiometer Pl gekoppelt sind. Alternativ läßt sich die Bereichsbeschränkung elektronisch durchführen. Fig. 6 zeigt als Beispiel eine Anordnung zur Bereichsbeschränkung der Vertikal-Lagesteuerung. Das Lage- und Hilfspotentiometer P8 und P7 ist durch ein Lage-Potentiometer P68 und durch einen Verstärker mit dem Verjrtärkungswert eins ersetzt,^ der aus einem Transistor Q60 und Widerständen R61 und R62 besteht. Die Zoom-Spannung V ist an die Basis von Q60 angelegt. Eine symmetrische Stromversorgung liefert gleich-

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große positive und negative Gleichspannungen,-und aneinander angeglichene Widerstände R61 und R62 bewirken eine Symmetrierung und stellen sicher,- daß die Spannungen V+ und V- den gleichen Wert haben. Wenn V beim Weitwinkelbetrieb null

ist, so sind V- und V+ gleich und etwa gleich null (unter Vernachlässigung der Dioden-Spannungsabfälle von Ql und Q60). Der Transistor Q60 ist in Durchlaßrichtung gesättigt,· so daß das in seinem. Bereich begrenzte Vertikal-Lagesteuersignal P für jede Einstellung des Vertxkal-Lagepotentxometers P68 null ist. {

Für jede andere Zoom-Einstellung sind V- und V+ gleich und etwa gleich dem Wert von V ,· und diese symmetrischen Spannungen über dem Potentiometer P68 ergeben den richtigen Bereich für die Lagesteuerung P_v.

Die Bereichsbegrenzung läßt sich auch durch einen Vervielfacher erreichen,· der die Zoom-Spannung V mit dem Ausgangssignal

des Lagepotentiometers,- beispielsweise P8 in Fig. 1 kombiniert. A

Das Ausgangs signal des Vervielfachers wird an die Ausgangsstufe der Ablenkschaltung angelegt. Dieses Ausgangs signal,- das das in seinem Bereich begrenzte Lagesteuersignal ist,- stellt das Produkt aus der Zoom-Spannung V ,-der von Hand gewählten Lage spannung und einer Konstanten dar. Es ist null für den W ext winkelbetrieb,-wenn V null ist, und läßt sich kontinuierlich innerhalb geeigneter Grenzen für alle anderen Zoom-Einstellungen verändern.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. ) Fernsehkamera mit elektronischer Bildausschnittsänderung und folgenden Bauteilen; *

eine Horizontal-Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Horizontal-Kippsignals,-das den Elektronenstrahl periodisch so steuert,^ daß er den Bildschirm in horizontaler Richtung abtastet; eine Vertikal-Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Vertikal-Kippsignals, das den Elektronenstrahl periodisch so steuert,· daß er den Bildschirm in vertikaler Richtung abtastet, τ wobei die Horizontal- und die Vertikal-Ablenkschaltung so eingestellt sind,- daß sie ein Raster mit einem gewählten Seitenverhältnis erzeugen

dadurch gekennzeichnet,-daß der Bildschirm ein Halbleitermaterial-Bildschirm ist und daß die Kamera eine manuell betätigte Bildausschnitts-Einstellsehaltüng zur Erzeugung einer variablen Gleichspannung aufweist,^ die gleichzeitig sowohl an die Horizontal- als auch an die Vertikal-Äblenkschaltung angelegt ist,' um die Amplitude der jeweiligen Kippsignale derart zu steuern, daß der Elektronenstrahl !Raster unterschiedlicher Größe abtastet, die je das gewählte Seitenverhältnis besitzen.

2. Fernsehkamera nach Anspruch 1,· dadurch gekennzeichnet,-daß die Horizontal- und die Vertikal-Ablenkschaltung je einen Kippgenerator,· eine Ausgangsstufe und eine Koppeleinrichtung zur Wechselstromkopplung des Generators und der Ausgangsstufe aufweisen, daß die Einstelleinrichtung manuell zur Erzeugung einer variablen Gleichspannung betätigt wird,- und daß die Gleichspannung an eine Stromquelle in jedem der Kippgeneratoren

angelegt ist. ^

3. Fernsehkamera nach Anspruch 1,· dadurch gekennzeihnet,-daß die Horizontal- und Vertikal-Ablenkschaltung je einen Kippgenerator,· eine Ausgangsstufe und eine Koppeleinrichtung zur Wechselstromkopplung des Generators und der Ausgangsstufe besitzen,- und daß die Einstelleinrichtujng manuell betätigbar ist,-um die gleiche variable Dämpfung in den Übertragungsweg zwischen der Kopplungseinrichtung und der Ausgangsstufe sowohl * der Horirontal- als auch der Vertikal-Ablenkschaltung einzuführen.

4. Fernsehkamera nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß eine Lageeinstelleinrichtung vorgesehen ist,- die die Amplitude eines Kippstromes ändert,- um den Ort des abgetasteten Haster β wahlweise einzustellen.

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5. Fernsehkamera nach Anspruch 4,- dadurch gekennzeichnet, daß die Bildausschnitts-Einstelleinrichtung eine variable Zoom-Gleichspannung erzeugt,- und daß die Vertikak-Ablenkschaltung einen Kondensator, ι eine Konstantstromquelle zur Aufladung des Kondensators,· wobei die Höhe der durch die Konstantstromquelle erzeugten Spannung durch die Zoom-Spannung gesteuert ist,- eine Trigger-Einrichtung zur periodischen Entladung des Kondensators auf eine variable Gleichspannung zwecks Erzeugung einer periodischen Sägezahnspannung sowie einen Spannungsteiler zur Abschwächung der Zoom-Gleichspannung enthält, ι um die variable Gleichspannung derart zu erzeugen, · daß eine konstante Gleichspannungskomponente der Sägezahnspannung aufrechterhalten ist.

6. Fernsehkamera nach Anspruch 4,- dadurch gekennzeichnet,-daß wenigstens eine der Ablenkschaltungen einen Operationsverstärker und einen an den negativen Eingang des Verstärkers angeschalteten Stromrückkopplungsweg aufweist, ^ und daß die Lageeinstelleinrichtung eine; variable Gleichspannung erzeugt,· die dem Rückkopplungsweg zugeführt ist,- um eine Gleichstromverschiebung für den durch die Ablenkschaltung erzeugten Kippstrom zu bewirken.

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7. Fernsehkamera nach Anspruch 6,· dadurch gekennzeichnet, daß der Lageeinstelleinrichtung eine Einrichtung zur Abschwächung der variablen Gleichspannung proportional zu der Änderung der Bildausschnitts-Einstelleinrichtung zugeordnet ist,-derart,-daßdie Lageeinstellung bezüglich ihres Bereiches begrenzt ist.

8. Fernsehkamera nach Anspruch 6,- dadurch gekennzeichnet,-daß die Lageeinstelleinrichtung ein Lagepotentiometer aufweist,dessen Schleifer die variable Gleichspannung liefert,* sowie eine Einrichtung zur Begrenzung der Spannung über dem Potentiometer entsprechend der Größe der durch die Bildausschnitts-Einstelleinrichtung gelieferten Kippströme.

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