DE2209180B2

DE2209180B2 - Colour television camera white level control - has control loop with clamp, peak detector and exponential amplifier and has selector switch for manual and automatic operation

Info

Publication number: DE2209180B2
Application number: DE19722209180
Authority: DE
Inventors: Klaus 6101 Nieder-Ramstadt; Siegel Emil 6100 Darmstadt Lehmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-02-26
Filing date: 1972-02-26
Publication date: 1977-02-17
Also published as: DE2209180A1

Abstract

The automatic white-level control system for colour television camera viewfinders comprises a selector switch (1) connected to the white, red and blue outputs of the three camera video pre-amplifiers. The selected input is connected to the first control circuit and amplifier (20). The output passes to a clamp (20) driven from the line frequency (2) so that the video signal is clamped in the blanking period with a fixed potential. An impedance converter has a low impedance output (3) from which the controlled video signal may be taken. The signal is taken to a peak detector (50) and expotential amplifier (60). The output of this amplifier is fed back to the input circuit (10) via a change-over switch to select either automatic or manual operation.

Description

v§ drei Eingangsklemmen W, R oder B (Weiß, Rot oderv§ three input terminals W, R or B (white, red or

20 Blau) und dem Umschalter 1 gelangt das Videosignal -20 blue) and switch 1 receives the video signal -

ί von den verschiedenen Kameravorverstärkern kom-ί from the various camera preamplifiers

; Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum mend - an den Eingang des Stellgliedes 10. Das am; The invention relates to a system for mend - to the input of the actuator 10. The am

selbsttätigen Einstellen des Weißwertes eines elektroni- Ausgang des Stellgliedes 10 liegende Signal wird in demautomatic setting of the white value of an electronic output of the actuator 10 lying signal is in the

ί sehen Fernsehkamerasuchers. Verstärker 20 verstärkt und dann in der Klemmstufe 30,ί see television camera viewfinder. Amplifier 20 amplified and then in the clamping stage 30,

Fernsehkameras für den Studiobetrieb sind in der 25 der über die Klemme 2 horizontalfrequente ImpulseTV cameras for studio use are in the 25 of the horizontal-frequency pulses via terminal 2

Regel mit einem elektronischen Sucher ausgestattet zugeführt werden, in der horizontalen Austastlücke aufUsually equipped with an electronic viewfinder fed in the horizontal blanking interval

Dieser Sucher dient dem Kameramann hauptsächlich ein festes Potential geklemmt Das so geklemmteThis viewfinder serves the cameraman mainly a fixed potential clamped The so clamped

zur Kontrolle des aufzunehmenden Bildausschnitts. Videosignal wird nun einem Impedanzwandler 40to control the image section to be recorded. The video signal is now sent to an impedance converter 40

Hierfür ist ein Sucher erforderlich, der ein konstant zugeführt an dessen niederohmigem Ausgang 3 dasThis requires a viewfinder that has a constant supply at its low-resistance output 3 the

ausgesteuertes Sucherbild liefert 30 geregelte Videosignal liegt. Von diesem VideosignalThe controlled viewfinder image provides 30 regulated video signals. From this video signal

Leider bleibt das Videosignal am Ausgang der wird mit Hilfe eines Spitzengleichrichters 50 eineUnfortunately, the video signal remains at the output which, with the help of a peak rectifier 50, is a

Kameravorverstärker nicht auf den für Nennbetrieb Regelspannung gewonnen, welche nach VerstärkungCamera preamplifier not obtained on the control voltage for nominal operation, which after amplification

vorgesehenen Spannungswert von z. B. 1,4 V» BA-Si- mit einem Exponentialverstärker 60 über einenprovided voltage value of z. B. 1.4 V »BA-Si with an exponential amplifier 60 via a

gnal (BA = Bild, Austastung) konstant Durch folgende Umschalter 4 in Stellung »Automatik« dem Stellglied 10gnal (BA = picture, blanking) constant By following switch 4 in position »automatic« the actuator 10

Einflüsse kann das Videosignal erheblich vom Nennbe- 35 zugeführt wird. In Stellung »Hand« des Umschalters 4The video signal can be considerably influenced by the nominal load. In the "hand" position of switch 4

trieb abweichen: liegt an der Klemme 5 eine konstante Spannung oderdrive differ: is there a constant voltage at terminal 5 or

a) die Ansprechschwelle der mechanischen Blenden- gegebenenfalls auch eine einstellbare Spannung,
regelung liegt zwischen +40% und -30% des In der F i g. 2 ist die Realisierung des Blockschahbil-Nennwertes, des der Fig. 1 mit diskreten Bauteilen dargestellt. Diea) the response threshold of the mechanical diaphragm - possibly also an adjustable voltage,
regulation is between + 40% and -30% of the In the F i g. FIG. 2 shows the implementation of the nominal value of the block diagram shown in FIG. 1 with discrete components. the

b) die Toleranzen der Strahlenteiler einer Farbkame- 40 Basis des N PN-Transistors 11 wird über den Wahlschalra, der Objektive und der Plumbicon-Aufnahme- ter 1 mit einer der drei Eingangsklemmen IV; R oder B röhren betragen etwa ± 10% des Nennwertes, verbunden. Die Basis ist ferner über Widerstand 12 mitb) the tolerances of the beam splitter of a color camera 40 base of the N PN transistor 11 is connected to one of the three input terminals IV via the selector switch, the lenses and the plumbicon receptor 1; R or B tubes are approximately ± 10% of nominal when connected. The base is also connected via resistor 12

c) die Empfindlichkeitsumschaltung ergibt eine Span- Masse 6 und über Widerstand 13 mit dem negativen nungsänderung im Verhältnis 1 :2. Potential 7 verbunden. Der Emitter von Transistor 11.c) the sensitivity switch results in a span mass 6 and via resistor 13 to the negative one change in voltage in a ratio of 1: 2. Potential 7 connected. The emitter of transistor 11.

Das Videosignal am Ausgang des Kamerakopfes 45 die Basis von N PN-Transistor 14 und der Kollektor vonThe video signal at the output of the camera head 45 the base of N PN transistor 14 and the collector of

kann sich im betrachteten Beispiel dadurch von 0,4 V₅₁ N PN-Transistor 15 liegen auf Massepotential 6. DerIn the example under consideration, this means that 0.4 V ₅₁ N PN transistor 15 can be connected to ground potential 6. The

bis 2,2 V₅₅ ΒΑ-Signal ändern. Kollektor von Transistor 11 ist mit den Emittern vonto 2.2 V change the ₅₅ ΒΑ signal. The collector of transistor 11 is connected to the emitters of

Für Heim-Fernsehempfänger sind bereits Helligkeits- Transistor 14 und 15 verbunden. Die Basis vonFor home television receivers, brightness transistors 14 and 15 are already connected. The basis of

und Kontrastregelschaltungen bekannt Diese bekann- Transistor 15 liegt über Widerstand 16 und Siebkonden-and contrast control circuits known This well-known transistor 15 is across resistor 16 and filter capacitor

ten Regelschaltungen dienen dazu, bei sich ändernder 50 sator 17 auf Massepotential 6 und Widerstand 18 an demth control circuits are used to change 50 sator 17 to ground potential 6 and resistance 18 at the

Raumbeleuchtung oder Feldstärkeschwankungen der positiven Potential 8. Der Kollektor von Transistor 14Room lighting or fluctuations in the field strength of the positive potential 8. The collector of transistor 14

empfangenen Femsehsignale den Fernsehempfänger ist über Widerstand 19 mit dem positiven Potential 8received television signals the television receiver is via resistor 19 to the positive potential 8

auf ein jeweils optimales Fernsehbild einzustellen. und über Koppelkondensator 21 mit der Basis vonto adjust to an optimal television picture in each case. and via coupling capacitor 21 to the base of

Elektronische Fernsehkamerasucher erhalten jedoch Transistor 22 verbunden. Der Emitter des NPN-Transi-Electronic television camera viewfinders, however, get transistor 22 connected. The emitter of the NPN transit

in der Regel ein konstantes Videosignal. Eventuelle SS stors 22 liegt an Masse 6 und der Kollektor ist mit derusually a constant video signal. Eventual SS stors 22 is at ground 6 and the collector is with the

Änderungen des Weißwertes werden am Kamera- Basis des NPN-Transistors 24 und über den WiderstandChanges in the white level are made at the camera base of the NPN transistor 24 and via the resistor

schrank nachgestellt Der Kameraschrank enthält die 23 mit dem positiven Potential 8 verbunden. Dercabinet adjusted The camera cabinet contains the 23 connected to the positive potential 8. Of the

Stromversorgung und die Hauptverstärker. Der Sucher Kollektor des Transistors 24 liegt an dem positivenPower supply and the main amplifier. The seeker collector of transistor 24 is on the positive

ν erhält sein Signal über eine zusätzliche Kameraleitung. Potential 8 und der Emitter über den Widerstand 25 anν receives its signal via an additional camera line. Potential 8 and the emitter via resistor 25

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe 60 dem negativen Potential 7. Ferner ist der Emitter desThe present invention is the task 60 of the negative potential 7. Furthermore, the emitter of the

zugrunde, dem FerhSehkameramann unabhängig vom Transistors 24 über einen Widerstand 25 mit der Basisbased on the FerhSehkameramann independent of the transistor 24 via a resistor 25 to the base

Kameraausgangssignal ein konstant ausgesteuertes des Transistors 22 verbunden und über einen Kondensa-Camera output signal is connected to a constant level of the transistor 22 and via a capacitor

Suchefsignal zu liefern, ohne daß eine Versorgung des tor 31 mit der Drain-Elektrode des FET-Transistors 32To provide search signal without a supply of the gate 31 with the drain electrode of the FET transistor 32

Suchers über eine zusätzliche Leitung im Kamerakabel und der Basis des Transistors 41. Die Gate-ElektrodeViewfinder via an additional line in the camera cable and the base of transistor 41. The gate electrode

erfolgt 65 des Transistors 32 ist mit der Klemme 2, dietakes place 65 of the transistor 32 is to the terminal 2, the

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst Source-Elektrode Über einen Kondensator 33 und einerThe object is achieved according to the invention by means of a source electrode via a capacitor 33 and a

daß innerhalb des Fernsehkamerasuchers das Videosi- in Durchlaßrichtung betriebenen Diode 34 mit Masse 6that within the television camera viewfinder the video diode operated in the forward direction with ground 6

Bhal vom Kameravorverstärker nacheinander einer aus und über Widerstand 35 mit dem positiven Potential 8Bhal from the camera preamplifier one after the other from and via resistor 35 to the positive potential 8

verbunden. Der Kollektor von NPN-Transistor 41 liegt fiksr Widerstand 42 an dem positiven Potential 8 und weiter ander Basis des PNP-Transistors 43. Der Emitter des Transistors 43 liegt an dem positiven Potential 8 und der Kollektor, der mit dem Emitter voe. Transistors 41 verbunden ist, über einen Widerstand 44 an dem negativen Potential 7 sowie über den Spannungsteiler mit den Widerständen 45,46 an Masse 6. Außerdem ist der Kollektor von Transistor 43 mit der Ausgangsklemme 3 verbanden. Der Abgriff 47 des Spannungsteilers ist mit der Anode der Diode 51 verbunden, welche mit der Kathode über Ladekonsator 52 an Masse 6 und über den Entladewiderstand 55 ac dem negativen Potential 7 liegt sowie direkt mit der Basis des PNP-Transistors 61 verbunden ist Der einstellbare Widerstand 62 liegt zwischen dem positiven Potential 8 und dem Massepo- tentiai 6. Der Schleifer ist über die Zenerdiode 63 mit dem Emitter des Transistors 61 verbinden. Der Kollektor Hegt an der Basis des NPN-Transistors 64 und über Widerstand 65 an dem negativen Potential 7. Das negative Potential 7 Hegt ebenfalls über den Widerstand 66 an dem Emitter von Transistor 64, dessen Kollektor in der Stellung »Automatik« des Schalters 4 mit der Basis des Transistors 15 verbunden ist. Steht der Schalter 4 in Stellung »Hand«, so Hegt die Klemme 5 über Potentiometer 71 an dem negativen Potential 7.tied together. The collector of NPN transistor 41 is connected fiksr resistor 42 at the positive potential 8 and further on the base of the PNP transistor 43. The emitter of the transistor 43 is at the positive potential 8 and the collector, which is connected to the emitter voe. Transistor 41 is connected, via a resistor 44 to the negative potential 7 and via the voltage divider with the resistors 45,46 to ground 6. In addition, is the collector of transistor 43 is connected to the output terminal 3. The tap 47 of the voltage divider is connected to the anode of the diode 51, which is connected to the Cathode via charger 52 to ground 6 and via the The discharge resistor 55 ac is connected to the negative potential 7 and directly to the base of the PNP transistor 61 The adjustable resistor 62 is between the positive potential 8 and the mass potential 6. The wiper is connected to the emitter of transistor 61 via Zener diode 63. Of the Collector lies at the base of NPN transistor 64 and via resistor 65 to the negative potential 7. The negative potential 7 is also present via the resistor 66 at the emitter of transistor 64, whose collector is in the "automatic" position of switch 4 with the Base of transistor 15 is connected. If switch 4 is in the "manual" position, terminal 5 is present Via potentiometer 71 to the negative potential 7.

Die Schaltungsanordnung nach Fig.2 hat folgende Wirkungsweise: Die Transistoren 11,14 und 15 stellen das Stellglied 10 dar und bilden einen Multiplizierer. Der Transistor 11 wird über den Eingangswahlschalter i jeweils mit einem der an den Eingangsklemmen W, R oder B liegenden Videosignale der Kameravorverstärker angesteuert Vom Kollektor des in Basisgrundschaltung betriebenen Transistors 14 wird das Videosignal über den Koppelkondensator 21 abgenommen und in der Verstärkerstufe 20 mit den Transistoren 22 und 24 verstärkt Der Transistor 22 ist in Emittergrundschaltung und der Transistor 24 in Kollektorgrundschaltung geschaltet Die Transistoren 22 und 24 sind gleichspannungsgekoppelt und über den Widerstand 26 stark gegengekoppelt Der Ausgangswiderstand dieser Verstärkerschaltung 20 ist sehr niederohmig, da die nachfolgende Klemmschaltung 30 einen feieinen Generatorwiderstand benötigtThe circuit arrangement according to FIG. 2 has the following mode of operation: The transistors 11, 14 and 15 represent the actuator 10 and form a multiplier. The transistor 11 is controlled via the input selector switch i with one of the video signals from the camera preamplifier connected to the input terminals W, R or B and 24 amplified The transistor 22 is connected in the basic emitter circuit and the transistor 24 in the basic collector circuit The transistors 22 and 24 are DC-coupled and strongly counter-coupled via the resistor 26. The output resistance of this amplifier circuit 20 is very low-resistance, since the subsequent clamping circuit 30 requires a separate generator resistor

Die Klemmschaltung 30 besteht aus dem Klemmkondensator 31 und dem Schalttransistor 32. Der über die Klemme 2 an der Gate-Elektrode mit horizontalen Klemmimpulsen angesteuerte FET-Transistor 32 schließt in der horizontalen Austastlücke des Videosignals. Die Source-Elektrode ist über die mit Hilfe des Widerstandes 35 in Durchlaßrichtung betriebenen Diode 34 auf ca. 0,7 V vorgespannt und mit dem Kondensator 33 wechselspannungsmäßig auf Masse gelegt An der Drain-Elektrode wird das geklemmte Videosignal abgenommen und dem Impedanzwandler 40 zugeführt Dieser Impedanzwandler 40, der aus den Konnplementär-Transistoren 41 und 43 besteht und durch die Verbindung Emitter-Kollektor sehr stark gegengekoppelt ist hat einen sehr niedrigen Ausgangswiderstand. An diesem niederohmigen Ausgangswiderstand wird ober die Klemme 3 einmal das geregelte Videosignal abgenommen und zum anderen eine Regelspannung durch eine nachfolgende Spitzenwertgleichrichtung abgeleitet Die Spitzenwertgleichrichtung erfolgt durch den Spitzenwertgleichrichter 50, welcher aus der Diode 51, dem Ladekondensator 52 und dem Entladewiderstand 53 besteht und wird über den Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 45 und 46, angesteuert Über dem Ladekonsator 52 liegt jetzt eine Regelspannung, die den Weißwertspitzen des Ausgangsvideosignals proportional ist Damit der Regelkreis, dessen Stellglied ein Multiplizierer ist ein geeignetes Einschwingverhalten hat, ist es zweckmäßig, die durch die Spitzenwertgleichrichtung gewonnene Regelspannung einem Verstärker mit einer cxponentiellen Kennlinie zuzuführen. Die Transistoren 6t und 64 bilden in Verbindung mit der Zenerdiode 63 einen solchen Exponentialverstärker. Von diesem gelangt die Regelspannung über den Schalter 4 in Stellung »Automatik« an die Basis des Transistors 15 und stellt das Stellglied 10 nach. In der Schalterstellung »Hand« wird der Klemme 5 mit dem Potentiometer 71 eine einstellbare Spannung zugeführt.The clamping circuit 30 consists of the clamping capacitor 31 and the switching transistor 32. The via the Terminal 2 on the gate electrode controlled by horizontal clamping pulses FET transistor 32 closes in the horizontal blanking interval of the video signal. The source electrode is via the with the help of the Resistor 35 in the forward direction operated diode 34 biased to about 0.7 V and with the The capacitor 33 is connected to ground in terms of AC voltage. The drain electrode is clamped Video signal removed and fed to the impedance converter 40. This impedance converter 40, which consists of the There is complementary transistors 41 and 43 and the connection between the emitter and the collector has a very strong negative feedback, has a very low output resistance. At this low-ohmic output resistance, the regulated one is above terminal 3 Video signal and on the other hand a control voltage through a subsequent peak value rectification The peak value rectification is carried out by the peak value rectifier 50, which consists of the diode 51, the charging capacitor 52 and the discharge resistor 53 and is via the Voltage divider, consisting of resistors 45 and 46, controlled. Above charge converter 52 is located now a control voltage that is proportional to the white level peaks of the output video signal Control loop, the actuator of which is a multiplier, has a suitable transient response, it is advisable to the control voltage obtained by the peak value rectification to an amplifier with an exponential Feed characteristic curve. The transistors 6t and 64 form in connection with the Zener diode 63 one such exponential amplifier. From this, the control voltage reaches the position via switch 4 “Automatic” to the base of transistor 15 and adjusts actuator 10. In the switch position »Hand« an adjustable voltage is fed to terminal 5 with potentiometer 71.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι». ■ ιι ». ■ ι

§ | an actuator, an amplifier, a clamp

S; Claim: »ng and a tapedanzwandter existing row

j | rwsuuu ^ m «. schSiung zage leads aod that at the exit of the

SysteBizumseUwtÄfeenEnstellendesWeüJwer- Impedance Converter «R the viewfinder signal tes of an electronic television camera viewfinder, 5 top writers are carried out. at his carrion

4ad «rch marked that a control voltage can be removed within

j of the FenisehkamerasHer the video signal from the kung with an exponentolver amplifier the actuator

if camera preamplifiers one after the other readjusts one from one

§ Actuator (10). an amplifier (20). A clamping The system according to the invention is now based on euies I "- circuit (30) and an impedance converter (40) is shown and explained in more detail

existing series connection and that shows ,,, ..,., · _ ,. , "."

that at the output (3) of the 4th pedance converter (40) Fig. ί a block diagram of the automatic white

resulting search figure a peak value equilibrium value regulation in an electronic television camera

If riehter (50) is supplied, at the output of which a searcher,

Control voltage can be removed, oie according to Versaärkong 15 fig. 2 shows a simplified circuit arrangement of the

with an exponential amplifier (60) the actuator block diagram. ., _., ". ""

f (10) readjusts. 1 shows the block diagram of a control loop

ses for automatic white level control. About one of the