DE2211867C3 - Vertikalablenkschaltung für Farbkameras - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vertikalablenkschaltung für Farbkameras mit mehreren mit verschiedenen Abtastrastergrößen betriebenen, magnetisch abgelenkten Aufnahmeröhren, wobei jedes der Ablenkspulenpaare von je einem Operationsverstärker mit den im wesentlichen gleichen Eigenschaften gespeist wird, dessen einer Eingang mit einem gemeinsamen Sägezahngenerator, und dessen invertierender Eingang über einen Gegenkopplungswiderstand mit einem in Serie mit den Ablenkspulen liegenden Meßwiderstand und außerdem über, im Vergleich zu dem Kopplungswiderstand, vielfach größere Widerstände mit zur Herbeiführung der Rasterdeckung dienenden Korrekturspannungsquellen regelbarer Größe und Polarität verbunden ist

Aus der DT OS 2 121 333 ist eine Vertikalablenkschaltung für eine Fernsehkameraaufnahmeröhre, die mit verschiedenen Abtastrastergrößen betrieben wird, bekannt, bei der das Ablenkspulenpaar von einem Operationsverstärker gespeist wird, dessen einer Eingang mit einem Sägezahngenerator und dessen invertierender Eingang über einen Gegenkopplungswiderstand mit einem in Serie mit den Ablenkspulen liegenden, geeigneten MeßwiderstanJ verbunden ist Außerdem ist hierbei der invertierende Eingang des Operationsverstärkers mit Korrekturspannungsquellen regelbarer Größe und Polarität verbunden. Dtese bekannte Ablenkschaltung für eine Einröhrenkamera eignet sich jedoch auch nach entsprechender Anpassung — nicht für die Anwendung zur Rasterdeckung in einer Mehrröhrenkamera, da hierbei nicht nur die Anforderungen hinsichtlich Geometrie höher sind, sondern auch Stabilitätsprobleme auftreten, die bei Einröhrengeiäten keine RoPe spielen. Es sind daher auch keine Hinweise darüber enthalten, wie bei Temperaturveränderungen die Verstärkungsgrade der Endstufen relativ zueinander stabilisiert werden können.

Weiterhin ist aus der DT-AS 1 270 079 eine Ablenkschaltung für eine Farbfernsehkamera bekannt, bei der eine Bildaufnahmeröhre mit elektromagnetischer und die anderen mit elektrostatischer Strahlablenkung arbeiten. Diese bekannte Ablenkschaltung wird wegen der nicht wirksam werdenden Temperatureinflüsse auf die elektrostatische Ablenkschaltung nur mit einem Verstärker für sämtliche Vertikalablenkspulen betrieben. Diese bekannte Schaltung eignet sich nicht für den Betrieb mehrerer mit elektromagnetischer Ablenkung arbeitender Aufnahmeröhren, da hierbei keine Temperaturkompensation vorgesehen ist. Außerdem weist die Signalelektrode der Aufnahmeröhren Randstreifen zur Erzeugung eines Bezugspotentials auf, woraus eine Verlängerung der Ablenkamplitude bis ir den Rücklauf hinein resultiert.

Bei Dreiröhren· Farbkameras werden drei Farbauszüge auf die lichtempfindliche Schicht der Aufnahmeröhren projiziert Diese drei Farbauszüge verursachen unterschiedlich große Signalströme, durch die bei gleicher Rastergröße unterschiedliches Nachziehen bedingt ist Da unterschiedliches Nachziehen infolge dessen Buntheit sehr störend wirkt, hat man eine Betriebsweise gewählt, bei der in allen drei Röhren mit dem gleichen Signalstrom pro mm² Rasterfläche gearbeitet wird.

Da aber die Beleuchtung sich nicht vergrößern läßt, muß zur Erzielung dieser Bedingung die Rasterfläche verkleinert werden. Das führt jedoch zu Schwierigkeiten, wenn — wie üblich bei der V-Ablenkschaltung — die V-Ablenkspulen der drei verschiedenen Kanäle in Reihe geschaltet werden. Es müßten dann unterschiedliche Windungszahlen in den Ablenksystemen vorgesehen werden, was fertigungsmäßig sehr ungünstig ist. Ein anderer Weg besteht darin, Parallelwiderstände zu den in Serie geschalteten Ablenkspulen vorzusehen. Hier ergibt sich das Problem, die Stromverteilung trotz verschiedener Temperaturgänge des Kupfers der Spule und des Materials des Widerstandes konstant zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe

zugrunde, eine Vertikaiablenkschaltung für Farbkameras mit drei elektromagnetisch abgelenkten Aufnahmeröhren zu schaffen, welche höchsten Anforderungen an die Rasterdeckung genügt, so daß sicn Temperatureinflüsse und Unterschiede der Schaltungen und der Wikkelkörper nicht mehr als Störfaktoren auswirken.

Das wird bei einer Vertikaiablenkschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Meßwiderstände einen verschiedenen der jeweiligen Rastergröße proportionalen Betrag haben und daß ihre Temperaturkoeffizienten gleich sind.

Auf diese Weise ist es möglich, die außerordentlich hohen Stabilitätsanforderungen für die drei Verstärker zu erfüllen und die Ablenkraster auf die gewünschte Größe, Linearität und Lage einzustellen und zur Dekkung zu bringen. Man wählt hierzu die drei Meßwiderstände entsprechend den gewünschten kastergrößen aus. Zweckmäßig führt man die Deckung der Raster dadurch herbei, daß man entsprechende Spannungen an die Inversionseingänge anlegt. Zum Beispiel kann man an die Inversionseingänge der Endverstärker über einen im Vergleich zu dem Gegenkopplungswiderstand vielfach größeren Widerstand mit Gleichstromquellen regelbarer Größe und Polarität verbinden, ferner in der gleichen Weise Sägezahnspannungsquellen und zwecks Korrektur der Linearität Parabelspannungsquellen anschließen. Infolge der Verstärkung des Operationsverstärkers entsteht am Meßwiderstand eine gegenprtasige Spannung, die auf den negativen Eingang zurückgeführt wird. Die Meßwiderstände haben identische Tem peraturkoeffizienten; hierfür sind die Widerstände der Dickfilm- oder Dünnfilmtechnik besonders geeignet.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile eingezeichnet sind.

Die in der Figur dargestellte Vertikaiablenkschaltung für Farbkameras umfaßt fünf Operationsverstärker, von denen der Verstärker 9 als Sägezahngenerator, der Verstärker 18 als Inversionsstufe und die Verstärker 31', 31" und 31"' als Ablenkverstärker betrieben wer-

Der in an sich bekannter Weise als Iniegrationsverstärker geschabete Sägezahngenerator mit dem Operationsverstärker 9, dessen positiver Eingang über einen Widerstand 8 geerdet ist, wird von V-frequenten Impulsen gesteuert. Diese an der Klemme 1 liegenden Impulse werden über den Kondensator 2 der mit dem Basis-Ableitwiderstand 3 verbundenen Basis eines Schalttransistors 4 zugeführt. Die Impulsamplitude kann an dem Spannungsteiler 5,6 des Kollektor-Stromkreises über dem Kondensator 7 abgenommen werden. Der Inversionseingang des Verstärkers 9 ist mit dem Ausgang 10 über ein integrierendes Netzwerk, bestehend aus dem Integrationskondensator 11 und der RC-Kette 12, 13, 14 verbunden. Der im Kollektorkreis des Transistors 4 fließende Impulsstrom erzeugt in bekannter Weise über dem Kondensator 11 eine sägezahnförmige Spannung.

Zur Stabilisierung des Gleichstrom-Arbeitspunktes dient eine Gegenkopplung über die Widerstände 12 und 13. Diese Gegenkopplung dient außerdem dazu, der Sägezahnspannung eine S-förmige Verzerrung zu geben. Dazu wird die am Ausgang 10 des Operationsverstärkers 9 entstehende sägezahnförmige Spannung durch das Integrationsglied Widerstand 13 und Kondensator 14 zu einer Parabel verformt, die infolge der Wirkungsweise des Operationsverstärkers zu einem entgegengesetzten parabelförmigen Strom in Kondensator 11 führt Ein parabelförmiger Kondensatorstrom verursacht aber infolge Integration eine S-förmige Kondensatorspannung, die zwecks Tangens-Entzerrung erwünscht ist.

Der Widerstand 6 ist regelbar. Mit seiner Hilfe kann die Sägezahnamplitude grob eingestellt werden. Die am Ausgang 10 des Operationsverstärkers 9 erhaltene Sägezahnspannung liegt einerseits über einem Spannungsteiler 15,16 und die Widerstände 30', 30", 30'" an den positiven Eingängen der Operationsverstärker 31', 31", 3Γ", andererseits an den Enden der Potentiometer 22', 22", 22'"; das andere Ende dieser Potentiometer whd mit der invertierten Sägezahnspannung gespeist, welche vom Ausgang des Inversionsverstärkers 18 entnommen wird. Der Inversionseingang dieses Verstärkers 18 erhält seine Spannung vom Widerstand 16 über den Eingangswiderstand 19; der positive Eingang ist über einen Widerstand 17 geerdet. Zwischen Ausgang und Inversionseingang des Verstärkers 18 befindet sich ein Gegenkopplungswiderstand 20.

An den Ausgängen 10 und 21 der Verstärker 9 und 18 können auch gegenphasige Sägezahnspannungen abgenommen werden, welche den Honzontal-Ablenkspulen zur Unterdrückung der als Skew bezeichneten Störung (Bilddrehung infolge von Winkelfehlern zwischen Horizontal- und Vertikal-Ablenkspulen) zugeführt werden.

An den Schleifern der mit 22 bezeichneten Potentiometer kann man also eine Sägezahnspannung abgreifen, deren Amplitude von Null aus in beiden Richtungen verändert werden kann. Das gleiche gilt für die Spannungen an den Abgriffen der den Potentiometern 22' und 22'" parallelgeschalteten Potentiometer 23' und 23'". Bevor auf die Funktion dieser Potentiometer näher eingegangen wird, wird zunächst die Funktion der die Ablenksysteme 33', 33", 33'" speisenden Operationsverstärker 3Γ, 31", 31'" besprochen werden.

Die drei Systeme sind für die Ablenkung des Strahles in den drei Aufnahmeröhren für die Rot-, Grün- bzw. Blau-Komponente bestimmt. Von diesen Verstärkeranordnungen muß eine sehr hohe Stabilität verlangt werden, da schon eine Änderung der Sägezahnamplitude von etwas mehr als l%o sich auf die Deckung der Raster ungünstig auswirkt. Das erfordert, daß die Korrekturmittel zur Korrektur der Deckung, ausgehend von möglichst großen Spannungen, selbst sehr hochohmige Spannungsquellen darstellen müssen, so daß die Terr.-peraturkoeffizienten dieser Quellen-Widerstände keine Rolle mehr spielen.

Da, wie eingangs bemerkt, die Größe der Meßwiderstände 34', 34", 34'" maßgebend für die Amplitude der Sägezahnströme ist, so muß weiter gefordert werden, daß die Temperaturkoeffizienten dieser drei Widerstände praktisch identisch sind. Dann sind bei wesentlich unterhalb der Leerlaufverstärkung liegender Schleifenverstärkung und bei hochohmiger Einströmung der Steuergrößen die drei Verstärker praktisch unabhängig von Temperaturschwankungen.

Zur Einstellung der Rasterdeckung sind die Potentiometer 22, 23, 24 vorgesehen. Mit den Potentiometern 24', 24", 24'", deren Enden an entgegengesetzten Gleichspannungen liegen, läßt sich eine Einstellung der Nullage des Rasters erzielen bzw. lassen sich die drei Nullagen der Raster zur Deckung bringen. Mit den Potentiometern 23', 23'" kann man die Sägezahnamplituden des Rot- und Blau-Verstärkers denjenigen des Grün-Verstärkers angleichen, während die absolute

Größe des Rasters durch Regelung des Potentiometers 6 eingestellt wird. Schließlich dienen die Potentiometer 22', 22", 22'" zum Ausgleich von Nichtlinearitäten, da durch die ÄC-Netzwerke 27, 28,29 eine Parabelverformung der vom Abgriff der genannten Potentiometer erhaltenen Sägezahnspannungen herbeigeführt wird. Man kann die Zahl der Potentiometer noch verringern, indem man die Einstellung hinsichtlich der Linearität des Grünkanals als Bezugswert für den Rot- bzw. Blaukanal wählt. Dann können das Potentiometer 22" sowie das Verzerrungsnetzwerk 27", 28", 29" entfallen.

Eine individuelle Tangensentzerrung kann ebenfall: durchgeführt werden. Es sei z. B. angenommen, daß dai Blauraster in seiner Größe so stark vom Rot- unc Grün-Raster abweicht, daß eine andere Tongensentzer rung eingestellt werden muß. Dazu wird vom Schleifei des Potentiometers 35'" eine Sägezahnspannung abge griffen und über 36'", 37'", 38'", 39'" zweimal integriert Es entsteht die gewünschte Kurvenform. Die verformti Sägezahnspannung über 39'" wird über 40'" in dei

ίο Blau-Verstärker 31'" eingekoppelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vertikalablenkschaltung Tür Farbkameras mit mehreren mit verschiedenen Abtastrastergrößen betriebenen, magnetisch abgelenkten Aufnahmeröhren, wobei jedes der Ablenkspulenpaare von je einem Operationsverstärker mit den im wesentlichen gleichen Eigenschaften gespeist wird, dessen einer Eingang mit einem gemeinsamen Sägezahngenerator, und dessen invertierender Eingang über einen Gegenkopplungswiderstand mit einem in Serie nut den Ablenkspulen liegenden Meßwiderstand und außerdem über, im Vergleich zu dem Kopplungswiderstand, vielfach größere Widerstände mit jtur Herbeiführung der Rasterdeckung dienenden Korrekturspannungsquellen regelbarer Größe und Polarität verbundtn is-' dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwiderstände (34', 34", 34'") einen verschiedenen der jeweiligen Rastergrö-8e proportionalen Betrag haben und daß ihre Temperaturkoeffizienten gleich sind.

2. Venikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inversionseingänge der Verstärker (31', 31", 31"') außerdem über einen im Vergleich zu dem Gegenkopplungswiderstand (32', 32". 32'") vielfach größeren Widerstand (25', 25", 25'") mit Gleichspannungen (Potentiometer 24, 24", 24'") regelbarer Größe und Polarität verbunden sind.

3. Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Inversionseingänge der nicht für das Bezugsraster vorgesehenen Verstärker (31', 3Γ") außerdem über einen hochohmigen Widerstand (26', 26'") mit Sägezahnspannungsquellen (Potentiometer 23', 23'") regelbarer Größe und Polarität verbunden sind.

4. Venikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inversionseingänge außerdem mit Parabelspannungen gespeist werden, die durch Integration der vom Potentiometer (22) abgegriffenen Sägezahnspannung mittels eines Integrationsgliedes (27,28,29) gewonnen werden.

5. Venikalablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inversionseingänge der Verstärker (31) außerdem mit doppelten Integrierschaltungen (36, 37,38, 39, 40) zwecks Korrektur des Tangensfehlers verbunden sind.

6. Vertikalablenkschaltung nach Anspruch 3 und

4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenphasige Sägezahnspannung vom Ausgang (21) eines weiteren Operationsverstärkers (18) entnommen wird, dessen invertierender Eingang mit einem am Ausgang (10) des Operationsverstärkers (9) angeschlossenen Spannungsteiler (15,16) verbunden ist.