DE2238911A1

DE2238911A1 - Farbfernsehkamera

Info

Publication number: DE2238911A1
Application number: DE2238911A
Authority: DE
Inventors: Susumu Tagawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1971-11-17
Filing date: 1972-08-07
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE2238911C2; GB1381748A; DD97532A5; IT973548B; FR2160359B1; PL85033B1; NL181323C; ES408618A1; NO139399B; NL7212431A; JPS5219735B2; JPS4856335A; NL181323B; US3754097A; FR2160359A1; CA959968A; SE376350B; BR7207672D0; DK141270C; NO139399C

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH 8 München 22,

—.. , , ,«. —, ■ tic-s·· 11 λ L· k.ik.1 > Steinsdorfstraße 10

D.pl.-lng. K. GUNSCHMANN Teiefoa: (οβη, ·29«_ί84 Dr. rer. nat.W. KÖRBER

PATENTANWÄLTE

. : 7. Augusc 1972

SONY CORPORATION
7-35 Kitashinagawa-6
Shinagawa-ku

T 0 ic ν ο / Japan

Patentanmeldung

Farbfern sehkamera

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Wiedergabe eines Farbvideosignals durch Anwendung einer einzelnen Bildaufnahmeröhre, insbesondere eine Wiedergabeeinrichtung für Farbvideosignale mit einer vereinfachten Schaltung zur Indexsignalerzeugung.

Eine Aufnahmeröhre mit einer Photokathode und einer Mehrzahl von Farbfiltern und Signalplatten, die quer zur Richtung der Zeilenabtastung verlaufen, ist in der USA-Patentschrift 2 44 6 249 beschrieben. Bei derartigen Aufnahmeröhren sind die den Farbfiltern zugeordneten Signalplatten

3 0 9 8 21/0644

an Sammelschienen angeschlossen und die jeweiligen Primärfarbensignale werden von drei Signalausgangsklemmeri abgenommen, die mit den Sanunelschienen verbunden sind. Diese Bildaufnahmeröhre hat jedoch Nachteile insofern, als jedes Primärfarbensignal infolge elektrostatischer Kopplung zwischen den jeweiligen Signalelektroden mit anderen Primärfarbsignalen vermischt wird. Daher tritt Obersprechen auf, wodurch die Farbreinheit der Farbvideosignale verschlechtert wird.

Ferner sind bereits Systeme angegeben worden» wie das in der USA-Patentschrift 3 502 7 99 beschriebene, bei dem eine Mehrzahl Indexsignalbilder und streifenförmige Farbkomponentenbilder auf der Photokathode eines Vidikons optisch erzeugt werden, um ein zusammengesetztes Farbvideosignal mit einem Index zu erzeugen. Bei diesem System wird jedoch das Verhältnis zwischen der Fläche des Farbkomponentenbildes und der wirksamen Abtastfläche des Vidikons um einen Betrag herabgesetzt, der den Indexsignalbildern entspricht. Das hat geringere Auflösung zur Folge. Ferner erfordert dieses bekannte System eine komplizierte und kostspielige Einrichtung für die optische Bildung der Indexsignalbilder auf der Photokathode.

Eine Farbfernsehkamera, bei der diese Nachteile überwunden sind, ist im einzelnen in der USA-Patentanmeldung Nr. 7 2 5 beschrieben, die am 16. September 1970 von Yasuharu Kobota, dem einen der Erfinder der vorliegenden Erfindung (gleicher Anmelder), eingerdcht wurde. Gemäß der dortigen Beschreibung wird in der Kamera ein Vidikon mit einem Filter in Form abwechselnder Streifen für die Primärfarben Rot,Grün und Blau, ein Paar Elektroden für jede Gruppe von drei Streifen und eine photoleitende Schicht verwendet. An die Elektroden

309821

wird eine Wechselspannung gelegt, um ein vorbestimmtes Muster auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht in Gestalt eines Indexsignals zu erzeugen, das auf der photoleitenden Schicht von dem wiederzugebenden Bild überlappt wird. Das aus einem Indexsignal und einem Farbvideosignal zusammengesetzte Signal auf der photoleitenden Schicht wird durch die gleichen Anschlüsse, die die Wechselspannung an die Elektroden leiteten₉ in eine Schaltung gegeben, die das Farbvideosignal von dem Indexsignal trennt. Dann wird das Indexsignal auf drei Demodulatoren gegeben₉ um die Farbvideosignale zu erhalten.

Auch die Kamera nach der USA-Patentanmeldung 72 5 93 hat noch einige Nachteile. Einer dieser Nachteile ist darin zu sehen, daß eine Phasenumkehrstufe, die das Index- und das Chrominanzsignal von dem zusammengesetzten Signal trennt, durch einen besonderen Oszillator gesteuert wird, der mit dem Oszillator synchronisiert werden muß, der die den Elektroden zugeführte Wechselspannung erzeugt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß, wenn der Phasenumkehroszillator nicht ein grosses Schaltsignal erzeugt,, keine sehr gute Umschaltung (d.h. Phasenumkehr) der Phasenumkehrstufe erfolgt. Ferner ist nachteilig, daß die Wechsel stromquelle im allgemeinen eine hohe Ausgangsimpedanz aufweist, was wegen der verhältnismässig grossen Streukapazität der Elektroden (grössenordnungsmässig einige Hundert pF) verhindert, daß das Wechselstromsignal völlig rechteckige Wellenform aufweist. '

Die vorliegende Erfindung beseitigt die obengenannten und weitere Mängel, indem sie eine Bildaufnahmeröhre mit einer Mehrzahl von Elektroden, und Farbfilter und eine photoleitende Fläche benutzt und Farbauszugsbilder auf der photoleitenden Schicht erzeugt. Eine mit der Zeilenabtastperiode

30 9 82 1 /0-6

der Bildaufnahmeröhre synchronisierte Wechselspannung wird der Mehrzahl von Elektroden über einen Gleietistroja-Gleichstrom-Wandler zugeführt, um ein vorgegebenes Muster von Potentialänderungen auf der Oberfläche der photo,leitenden Schicht der Bildaufnahmeröhre zu erzeugen, Dieses Muster von Potentialänderungen wird als IndexsigJ*&l wieder« gegeben.

Das Indexsignal wird von der Bildaufnahmeröhre al? Bestand* teil eines zusammengesetzten Signals erzeugt, da? auch §in Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal enthält« Eine Gruppe von den Unterschied zwischen dem Luminanzsignal und mindestens zwei der Primärfarbensignale wiedergebenden Signalen wird von dem zusammengesetzten Signal durch einen kreis abgeleitet und dementsprechend ergibt sich danach Farbvideosignal mit guter Weißausgeglichenheitt

Der Demodulatorkreis enthält eine Schaltung für die Phasenumkehr des Indexsignals während jeder zweiten Abtastperiode. Die Phasenumkehrschaltung arbeitet gesteuert von dem gleichen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, der auch den Elektroden die Wechselspannung zuführt, weshalb die Phasenumkehrschaltung keinen besonderen Oszillator erfordert.

Das von dem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler zugefühjPte signal läuft sanehron mit der Wechselspannung, die an die Elektroden gelegt wird und hat einen hohen Betrag, wodurch eine hochwertige Phasenumkehr des Indexsignals bei jeder zweiten Abtastperiode erzielbar ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Schaltung ist darin zu sehen, &.&& der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler niedrige Ausgangsimpedanz hat und die Wellenformgüte der Wechselspannung von der Streukapazität der Elektroden nicht beeinträchtigt

309821/06U

Ziel der Erfindung ist somit die Angabe einer verbesserten Farbfernsehkamera mit einfacherem SchaItungsaufbau.

Weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Farbfernsehkamera mit einer einzigen Quelle für die Erzeugung einer Wechselspannung sowohl für die Elektroden der Bildaufnahmeröhre wie für die Steuerung der Phasenumkehr des Indexsignals.

Ausserdem soll die Erfindung eine Kamera angeben, bei der die Wechselspannungsquelle eine hohe Ausgangsimpedanz aufweist.

Diese und weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden leichter verständlich aufgrund der nachstehenden Beschreibung, in der anhand von Zeichnungen bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden. Die Zeichnungen stellen folgendes dar:

Fig. 1 ein Schaltschema einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Farbfernsehkamera;

Fig. 2 eine teilweise als Schnittbild ausgeführte perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile der in der Farbfernsehkamera nach Fig. 1 verwendeten Bildaufnahmeröhre; . ■ .

Fig.3A und 3B Wellenformdarstellungen zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 4 ein Schaltschema des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlerkreises und der Phasenumkehrstufe nach einer Ausführungsform der Erfindung;

309821/064

Fig.5A bis 5F Wellenformdarstellungen zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 6 ein Kurvenbild als Beispiel für ein FrequenzSpektrum eines Farbvideosignals, das von der erfindungsgemässen Farbfernsehkamera erzeugt wird;

Fig. 7 ein SchaItschema, das gegenüber dem Schema nach Fig. U verändert ist.

Fig. 1 zeigt ein Kamerasystem, wie es im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann. Nach den Fig. 1 und 2 sind zwei Gruppen von'Elektroden A(A₁, A₂, ... A., ... A^) und B(B₁, B₂, B., ... B) an der photoleitendenSchicht 1 einer Bildaufnahmeröhre angeordnet. Die photoleitende Schicht 1 besteht beispielsweise aus Antimontrisulfid, Bleioxid oder ähnlichen Materialien. Die Elektroden A und B stellen durchsichtige leitende Schichten dar, die aus antimonhaltigem Zinnoxid bestehen und abwechselnd beispielsweise in der Reihenfolge A₁, B₁, A₂, B₂, ... A^, B^, ... A_n, B_n angeordnet sind; die Elektroden sind an zugeordnete Anschlußklemmen T_A und T_ß (Fig, f) geführt und stehen so mit äusseren Kreisen in Verbindung. In diesem Fall sind die Elektroden so angeordnet, daß ihre Längsrichtungen die waagerechte Abtastrichtung eines Elektronenstrahls kreuzen.

Die Elektroden A und B befinden sich auf einer Seite einer Glasplatte 3, auf deren anderer Seite ein optisches Filter F angeordnet ist, das aus roten, grünen und blauen Filterelementen F_n, F„ und F_n besteht, die in einer wiederkehren-K ta Jb '

den zyklischen Reihenfolge F_R, F_ß, F_ß, F_R, Fg, Fg, ... parallel zur Längserstreckung der Elektroden A und B derart angeordnet sind, daß jedes Tripel von roten, grünen und

309821/06AA

blauen Farbfilterelementen Ft,, Fq und F_ß jedem Paar benachbarter Elektroden gegenübersteht. So lange die Elektroden A und B und das optische, Filter F zueinander in ihren Längsrichtungen ausgerichtet sind, ist ihre gegemseotoge Zuordnung wahlfrei. Das optische Filter F wird an dem Schirmträger H angebracht.

In der Bildaufnahmeröhre 2 befinden sich die photoleitende Schicht 1, die Elektroden A und B, die Glasplatte 3, das optische Filter F und der Schirmträger 4, sämtlich angebracht an einem Ende des Röhrenkolbens 5. Um die Bildaufnahmeröhre 2 sind eine Ablenkspule 6, eine Fokussierungsspule 7 und eine Strahlausrichtungsspule 8 gelegt. Die Bezugszahl 9 deutet auf eine Abbildungslinse, mit deren Hilfe der durch Fernsehen zu betrachtende Gegenstand IQ durch ' den Schirmträger 4 hindurch auf die photoleitende Schicht 1 abgebildet wird. Die Bezugszahl 11 bezeichnet eine Elektronenkanone, die einen Elektronenstrahl aussendet.

Aus Fig. M ist zu entnehmen, daß ein Wechselstromsignal S> von einem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 13 über einen Transformator 12 auf die Elektroden A und B gegeben wird. Dieses Wechselstromsighal S^ hat Rechteckform, wie in Fig, 3A gezeichnet, wobei die Impulsbreite gleich einer horizontalen Abtastperiode H des Elektronenstrahls ist, d.h. bei- ■ spielsweise 63,5 MikroSekunden beträgt, die Frequenz ist 1/2 der Horizontalabtastfrequenz, also 15,75/2kHz. Der Transformator 12 besteht aus einer Primärwicklung 12a und einer Sekundärwicklung 12b mit einer Mittelanzapfung t und zwei Anschlußklemmen t^ bzw, t,., die an. die Anschlußklemmen T. bzw. Tj, der Bildaufnahmeröhre 2 angeschlossen sind. Weiter unten wird im einzelnen beschrieben werden, wie die Windungen der Primärwicklung 12a mit den Klemmen 18a und 18b über eine Wellcniormer-Diodensohaltung.-D an den Gleichstrom^

30 982 1/06U

Gleichstrom-Wandler angeschlossen sind.

Der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 13 weist eine Eingangsklemme 13a auf und besitzt einen Schwingträneformator 14. Der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler wird nicht im einzelnen wiedergegeben, weil derartige Schaltungen dem Fachmann bekannt sind (vgl. beispielsweise Texas Instruments Incorporated, Transistor Circuit Design, Seiten 433 bis 466 International Student Edition 1963). Der Schwingtransformator 14 besitzt eine Primärwicklung 14a, die an zwei Treibertransistoren 15a und 15b liegt, und eine Sekundärwicklung 14b, die über eine Gleichrichterschaltung 16 an eine Anzahl Gitter (beispielsweise Gitter 6.-G₁₁) in der Aufnahmeröhre 2 geschaltet ist. Der Transformator 14 weist noch eine dritte Wicklung 17 mit zwei Anschlüssen 17a bzw. 17b auf, die mit den Klemmen 18a bzw. 18b der Primärwicklung 12a des Transformators 12 verbunden sind.

Der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 13 wird von einem Horizontal-Treibsignal niedriger Spannung getrieben, das auf den Eingangsanschluß 13a gegeben wird. Ein nicht gezeichneter Zwischenverstärker wandelt dieses Eingangssignal in Treibsigriale um, die an die Basiselektroden der Transistoren 15a und 15b geführt werden. Die an der Sekundärwicklung des Transformators 14 abgenommenen Signale sind synchron zu der Horizontalabtastperiode der Bildaufnahmeröhre 2. Da der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 13 im Sättigungszustand betrieben wird, kann der Wert der Impedanz der dritten Wicklung 17 sehr niedrig gemacht werden und beispielsweise einige Ohm oder sogar weniger als 1 Ohm betragen.

Fig. 4 zeigt, daß zwei Dioden Da und Db parallel, aber mit entgegengesetzter Polung zwischen die Anschlüsse 18a und 18b geschaltet sind. DieDiodeh Da und Db bilden zusammen eine

309821/0644

Wellenformkorrekturschaltung D. Wenn beispielsweise die Wellenform des Wechselstromsignals S^ in seinem negativen Abschnitt verformt ist, wie nach Fig. 3B, korrigiert die Schaltung D die Wellenform bis zur vollkommenen Symmetrie wie nach Fig. 3A. Das Bezugszeichen N zeigt in Fig. 3B elektronisches Rauschen an» Ohne eine derartige Korrektur würde ein derart verformtes Wechselstromsignal zur Folge haben, daß der Betrag der Versetzung des Videosignalträgers bei jeder Horizontalabtastperiode verändert werden müßte.

Die Mitte t der Sekundärwicklung 12b des Transformators 12 wird an den Eingang eines Vorverstärkers 22 über einen Kondensator 21 angeschlossen und mit einer Gleichstromvorspannung von 10 bis 50 V aus einer Spannungsquelle B+ über einen Widerstand R versorgt.

Bei einer derartigen Anordnung werden die Elektroden A und B abwechselnd bei aufeinanderfolgenden Horizontalabtastperi-· öden mit Spannungen versorgt, die höher und niedriger sind als die Gleichstromvorspannung, so daß ein den Elektroden A und B entsprechendes streifenförmiges Potentialmuster auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht 1 erzeugt wird. Wenn auf die Bildaufnahmeröhre 2 kein Lacht fällt, wird an der Mittelanzapfung t_Q der Sekundärwicklung 12b wegen der Elektronenstrahlabtastung in einer Periode H. ein der Rechteckwelle nach Fig» 5A entsprechendes Signal abgenommen. Wird der Mittelanzapfung t der Sekundärwicklung 12 eine Gleichstromvorspannung von beispielsweise 30 V zugeführt und eine Wechselspannung von 0,5 V zwischen den Anschlüssen Τ_Δ und Tg eingeprägt, so ändert sich ein durch den Widerstand R fliessender, als Indexsignal verwendbarer Strom um 0,05 Mikroampere. Die Frequenz dieses Indexsignals S, wird wahlfrei bestimmt mit Bezug auf die Breite und das Intervall der Elektroden A und B und eine einzelne Horizontalabtastperiode

30 9 8 21/0644

-lO-des Elektronenstrahls; die Frequenz kann beispielsweise ^,5 MHz betragen.

Wenn das Bild des Gegenstands 10 auf der photoleitenden Schicht 1 erzeugt wird, werden der Lichtintensität der gefilterten Rot-, Grün- und Blau-Komponente entsprechende Signale auf der photoleitenden Schicht 1 überlappend mit dem Indexsignal S, erzeugt, um ein zusammengesetztes Signal S2 hervorzubringen, wie es in Fig. SB angedeutet ist, worin die Bezugszeichen R, G und B Abschnitte des zusammengesetzten Signals S2 bezeichnen, die jeweils der roten, grünen und blauen Farbkomponente entsprechen. Das zusammengesetzte Signal Sg stellt die Summe aus dem Luminanzsignal Sy, dem Chrominanzsignal S_c und dem Indexsignal S₁ dar, also S₂ = S_Y + S_c + S₁.

Das Frequenzspektrum des zusammengesetzten Signals S₂ gemäß Fig. 6 ist bestimmt durch die Breite der Elektroden ^v A und B, die Breite des optischen Filters F und die Horizontalabtastperiode. D.h., das zusammengesetzte Signal S» als Ganzes liegt in einer Bandbreite von 6 MHz, und dasLur minanzsignal S„ bzw. das Chrominanzsignal S_ liegen in einem Band niedrigerer bzw. höherer Frequenz. Die Überlappung des Luminanz signals S„ und des Chrominanz signalsS-, sollte vorzugsweise möglichst gering gehalten werden und nötigenfalls kann ein Linsenraster vor der Bildaufnahmeröhre 2 angeordnet werden. Dadurch wird die Auflösung optisch verringert und das Luminanzsignalband eingeengt.

Während der nächstfolgenden Abtastperiode H.₊* erreicht das Wechselstromsignal die Elektroden A und B mit umgekehrter Phase, wobei ein Indexsignal -S₃. erzeugt wird (vgl. Fig. SÄ) das entgegengesetzte Phase im Vergleich zu dem IndSxsignal S*

309821/0644

- li -

nach Fig. 5A besitzt. Entsprechend wird an der Eingangsseite des Vorverstärkers 22 ein zusammengesetztes Signal S₂ ¹ = S_Y + S_c - S₁ gewonnen (vgl. Fig. 5B¹).

Ein derartiges zusammengesetztes Signal S₂ (oder S₂ ¹) wird zunächst dem Vorverstärker 22 zum Verstärken zugeführt und dann einem Prozeßverstärker 23, der die Signalformung und Gammakorrektur vornimmt. Danach gelangt das Signal zu einem Tiefpaßfilter 24 und einem Bandfilter 25. Ein Luminanzsignal Sy wird von dem zusammengesetzten Signal durch das Tiefpaßfilter 2>+. abgesondert und ein Signal S₃ = S„, + S,.. (vgl. Fig. 5C) oder ein Signal S₃ ¹ = S_CL- S₃._L (vgl. Fig. 5C'( wird von dem zusammengesetzten Signal durch das Bandfilter 25 abgesondert. Die Ausdrücke Sp, bzw. S₁, bedeuten die niederfrequente oder Fundamental-Komponente des Chrominanzsignals S_L bzw. des Indexsignals S,.

Nachstehend soll die Trennung des Indexsignals S" und des Chrominanzsignals Sp beschrieben werden. Da die wiederkehrenden Frequenzen von Indexsignal S₁ und Chrominanzsignal S_c einander gleich.sind, wird die Trennung dieser Signale ohne Anwendung eines Filters folgendermaßen durchgeführt.

Mit 26 ist ein Verzögerungskreis, etwa ein Ultraschall-Verzögerungskreis bezeichnet, mit dem das von dem Bandfilter 25 abgenommene Signal S₃ = Sp, + Sj. (oder S₃ ¹ = Sp, - S,.,) um eine Horizontalabtastungsperiode IH verzögert wird. 27 ist eine Additionsschaltung und 28 eine Subtraktionsschaltung. Das Signal S₃ = S_CL + S_IL (oder S₃ ¹ = S_CL - S_IL) des von einer bestimmten Horizontalabtastperiode H. ,durch den Verzögerungskreis 26 verzögert wurde, wird zu dem Signal S₃ ¹ = Sp_L - S-J-. (oder S₃ = Sqt ^{+ s}tl') ^{aus der nach}~ folgenden Horizontalabtästperiode H.₊₁ in der Additionsscha1-

309821/06ΑΛ

tung 27 addiert. Der Ausgang der Additionsschaltung 27 stellt ein Chrominanzsignal 2Sp. dar, wie es in Fig. 5D gezeichnet ist. In diesem Fall ist der Inhalt der Chrominanz signale in aufeinanderfolgenden Horizontalabtastperioden einander so ähnlich, daß sie als praktisch gleich betrachtet werden können. Wegen dieser Ähnlichkeit ist es sogar möglich, die Signale des Bandfilters 25 um drei oder fünf Horizontalabtastperioden zu verzögern.

Diese Signale S, = Sp. + S₁, (oder S₃ ¹ = S-,- - Sj. ) und S₃ ¹ = S_CL - S_IL (oder S₃ « S_CL + S₃..) in den Horizontalabtastperioden H. und H.₊₁ werden der Subtraktionsschaltung 28 zugeführt, um die Subtraktion (S_CL - S-. ^(SCL ^{+ S}IL⁾ [°^{der (S}CL ^{+ S}IL⁾ * ^(SCL " ^SIL> 3 auszuführen und dadurch ein Indexsignal ~2S'_IL (oder das nicht gezeichnete Signal 2S'_IL) zu erhalten, wie es in Fig. 5E wiedergegeben ist. Das entstandene Indexsignal ""2S¹J, (oder 2Sj_L) wird einem Begrenzerkreis 29 zugeführt, um ein Indexsignal -2Sj (oder 2Sj) mit gleichmässiger Amplitude (vgl. Fig. 5F) zu erzeugen.

Die Phase des so entstandenen Indexsignals -2S₁ muß umgekehrt werden, wenn es in jeder zweiten Horizontalabtastperiode zu 2S₁ werden soll. Um das zu erreichen, wird das Index-Signal -2S₁ (oder 2S₃.) einer Phasenumkehrstufe 30 zugeleitet. Die Phasenumkehrstufe wird durch ein Ausgangssignal des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlers 13 gesteuert. Wie Fig. *♦ zeigt, ist die Phasenumkehrstufe 30 als sogenannter Ringmodulator ausgeführt und weist einen Eingangstransformator 31 und einen Ausgangstransformator 32 mit zwischen beiden liegender Diodenbrückenschaltung 33 auf. Das Indexsignal -2S₁ (oder 2Sj) wird einer Primärwicklung 31a des Eingangstransformators 31 zugeführt, so daß auf

309821 /06AA

einer Sekundärwicklung 32a des Ausgangstransformators 32 ein Ausgangssignal erscheint.

Die Brücke besitzt vier Dioden 33a, 33b, 33c und 33d, die in Durchlaßrichtung hxntereinandergeschaltet sind. Die Kathode der Diode 33a ist an die' Klemme a gelegt, die ferner mit einer Zuleitung der Sekundärwicklung 31b des Transformators 31 verbunden ist. Die Anode der Diode 33b liegt über einen Widerstand 33f an der Klemme a. Die Kathode der Diode 33b ist an eine Klemme b gelegt, die mit einer Zuleitung der Primärwicklung 32a des Transformators 32 verbunden ist. Die Anode der Diode 33c liegt über einen Widerstand 33g an der Klemme b und die Kathode der Diode 3.3 c liegt an einer Klemme c. Die Klemme c ist mit der anderen Zuleitung der Sekundärwicklung 31b und ausserdem über einen Widerstand 33h mit der Anode der Diode 33d verbunden. Die Kathode der Diode 3 3d liegt an einer Klemme d, die mit der anderen Zuleitung der Primärwicklung 32a verbunden ist. Ferner ist die Klemme d über einen Widerstand 33e mit der Anode der Diode 33a verbunden.

Der Mittelabgriff 31c der Sekundärwicklung 31b ist mit einer Zuleitung einer Zusatzwicklung 19 des Schwingtransformators 14 des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlers 13 über eine Klemme 19b verbunden. Der Mittelabgriff 32c der Primärwicklung 3 2a liegt in Reihe mit einem Widerstand 3 2d und einem Kondensator 32e an einer Klemme 19a, die ferner mit der anderen Zuleitung der Transformatorwicklung 19 verbunden ist.

Ein synchron mit der Horizontalabtästperiode laufendes Signal erscheint an der Wicklung des Schwingtransformators IU des Gleichstrom-Gleiehstrom-Wandlers 13. Dieses Signal ist synchron zu dem Wechselstromsignal S₁ und wirkt als Schaltsignal. Dieses Schaltsignäl hat Rechteckform, die bei jeder

309821/0644

Horizontalabtastperiode eine Vorderflanke liefertν Da das Schaltsignal abgegeben wird, um die Dioden über die Mittelabgriffe 31c und 32c der jeweiligen Transformatoren 31 und 32 unter Vorspannung zu setzen, wird das der Primärwicklung 31a des Eingangstransformators 31 2Ugef uhr te Indexsignal -2Sj. (oder 2S_) mit dem Schaltsignal geschal tet und wird durch die Dxodenbrückenschaltung ampIitudenbegrenzt, so daß das korrigierte gleichphasige Signal und zwar 2S₁, zwischen den Klemmen 34a und 34b des Ausgangstransformators 32 erscheint. Die Arbeitsweise derartiger Ringmodulatoren ist dem Fachmann an sich bekannt und wird daher nicht hier im einzelnen beschrieben, (vgl, beispielsweise Texas Instruments Incorporated, Tranaistor Circuit Design, Seiten 168 bis 17 3 - International Student Edition 1963),

Zurückkehrend zu Fig. 1 wird das am Ausgang der Phasenumkehrstufe 30 gewonnene Indexs.ignal 2Sv nun einem Chrominanz signal-Demodulator 3 6 über einen Phasenschieber 35 zugeführt, der die Phase des Indexsignals einstellt. Ferner wird dem Demodulator 36 aus der Additionsschaltung27 das Chrominanzsignal 2Sp. zugeführt, und in dem Demodulator werden drei Farbdifferenzsignale erzeugt und zwar S_R-Sy, S^-Sy und Sg-Sy. Diese Farbdifferenzsignale und das an dem Tiefpaßfilter 24 abgenommene Luminanzsignal S„ werden einer Matrix 37 zugeführt, um die Priiiiärfarbsignale R, G und B an getrennten Anschlußklemmen zu erzeugen. Die so erhaltenen Farbsignale können in geeigneter Weise weiterverarbeitet werden, um Farbfernsehsignal für das NTSC-System und verschiedene andere Systeme zu gewinnen.

Eine abgeänderte erfindungsgemässe Schaltung ist schematisch in Fig. 7 angegeben. Bei der Beschreibung dieees Ausfüh-

309821 /0644

rungsbeispieIs werden Bezugszahlen verwendet, die den bei der Beschreibung der Schaltung nach Fig. 4 verwendeten entsprechen. Der modifizierte Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 13· weist einen Transformator 14' mit einer in der Mitte angezapften Primärwicklung 14' auf, getrieben von zwei Transistoren 15a' und 15b^f, und eine Sekundärwicklung IUb', die an die Gleichrichterschaltung 16 angeschlossen ist.

Das Eingangssignal von der Klemme 13a' wird an einen insgesamt mit 5 3 bezeichneten Transistorverstärker geführt, der pnp-Transistoren 54 und 55 aufweist und zu einem Anschlußpunkt 5 6 führt. Der Anschlußpunkt 5 6 liegt an dem Mittelabgriff einer Wicklung 5 2 des Transformators IH'. Die äusseren Zuleitungen der Wicklung 5 2 sind getrennt über Widerstände an die Basiselektroden der Transistoren 15a' und 15b' geführt. Positive Gleichspannung wird von der Quelle B+ über zwei Dioden 57 und 58 an die äusseren Zuleitungen der Wicklung 14a' des Transformators 14' gegeben.

Die Dioden 5 7 und 58 sind so geschaltet, daß ihre Anoden an den äusseren Zuleitungen der Transformatorwicklung 14a' liegen. Die Kollektorelektrode des Transistors 15a' ist mit einer der äusseren Zuleitungen der Wicklung 14a' verbunden und die Kollektorelektrode des Transistors 15b' ist mit der anderen äusseren Zuleitung der Wicklung 14a' verbunden. Der Mittelabgriff der Wicklung 14a' führt an die Plusklemme einer Gleichspannungsquelle 59. Der negative Pol der Gleichspannungsquelle 5 9 ist mit den Emitterelektroden der Transistoren 15a¹ und 15b' verbunden.

Nimmt man an, daß der Transistor 15a' leitend ist, so fließt

30982 1 /Q'6U

im Betrieb ein Gleichstrom durch die Wicklung 14a\ und induziert eine Spannung in der Wicklung 5 2. Wenn der Kern des Transformators IH¹ nahezu gesättigt ist, wird die in der Wicklung 5 2 erzeugte Spannung herabgesetzt, und der Transistor 15a¹ wird abgeschaltet und ά&ν Transistor 15b¹ eingeschaltet.

Wenn andererseits das der Anschlußklemme 13a zugeführte verstärkte Signal an dem Anschlußpunkt 56 erscheint, · steigt das an dem Mittelabgriff der Transformatorwicklung 5 2 herrschende Potential, so daß die Basiselektrode des Transistors 15b¹ zunimmt und der Transistor 15b' eingeschaltet wird, während der Transistor 15a¹ abgeschaltet wird. Diese Stromänderung in der Wicklung 14a¹ wird induktiv auf die Wicklung 52 übertragen, um den Zyklus zu wiederholen. Auf diese Weise wird die Synchronisierung des leitenden Zustande des Transistors 15b¹ durch das auf die Anschlußklemme 13a gegebene Signal gesteuert.

Die beiden Abschnitte der Wicklung 14a¹ haben entgegengesetzte Polarität, und daher wird an einer Zusatzwicklung des Transformators 14· eine halbe Frequenz des an der Klemme 13a ankommenden Signals wirksam.

Dieses in der Zusatzwicklung 51 erzeugte Wechselstromsignal S₁ wird der Primärwicklung des Transformators 12 über die Diodenschaltung D und den Mittelabgriffen 31c bzw. 32c der Transformatoren 31 bzw. 32 der Phasenumkehrstufe 30 zugeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die bei der Ausführung nach Fig. 4 vorgesehene Transformatorwicklung 17 weggelassen, so daß die Schaltung des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlers vereinfacht wird.

Bei einer weiter abgewandelten Ausführungsform, die in ,

309821 /06

Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist, kann man eine Phasenumkehrstufe 30 * in die Übertragungsleitung für das Chrominanzsignal vorsehen und zwar zwischen der Additionsschaltung 27 und dem Demodulator 36, ansteile der Phasenumkehrstufe 30 in der Übertragungsleitung für das Indexsignal. Wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen wird die Phasenumkehrstufe durch das Schaltsignal gesteuert, das aus dem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 13 abgeleitet ist.

Patentansprüche:

30982170644

Claims

Pa tentansprüche

Farbfernsehkamera zum Erzeugen eines einem Gegenstand im Gesichtsfeld der Kamera entsprechenden elektrischen Signals,

gekennzeichnet durch eine Abtastfläche (1), die auf sie auffallendes Licht in eine elektrische Ausgangsgröße se umwandelt, durch eine Filteranordnung (F) zwischen dem Gegenstand (10) und der Abtastfläche (1), so daß auf der Abtastfläche (1) ein den Farbkomponenten des Gegenstands (10) entsprechendes Farbauszugsbild entsteht, durch eine Einrichtung zum Abtasten der Abtastfläche (1), und durch einen auf die Abtasteinrichtung ansprechenden Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (13) zur Lieferung eines Wechselstromsignals an die Indexelektroden (A, B), um auf elektrischem Wege ein Indexbild auf der Abtastfläche (1) zu erzeugen, welches Indexbild sich in seiner Phasenlage abwechselnd in aufeinanderfolgenden Perioden der Ausgangsgrösse ändert, so daß die elektrische Ausgangsgrösse ein zusammengesetztes Signal darstellt, das ein Farbvideosignal enthält, das dem Farbauszugsbild entspricht, sowie ein Indexsignal, das dem Indexbild entspricht und dessen Phase sich in gleicher Weise in aufeinanderfolgenden Perioden ändert.
2. Farbfernsehkamera,

gekennzeichnet durch eine Bildaufnahmeeinrichtung (2)

309821 /0644

mit einer photoleitenden Fläche (1) für die photoelektrische Umwandlung von auf die Fläche projezierten Bildern in eine elektrische Ausgangsgrösse, durch eine Filteranordnung (7 j zwischen der Fläche (1) und einem wiederzugebenden Gegenstand (10), um ein Farbauszugsbild des Gegenstands (10) auf der Fläche Cl) zu erzeugen, durch Indexelektroden (A, B), in der Nähe der Fläche (1), durch eine erste, an die. Indexelektroden (A, B) angeschlossene Schaltung mit einem Gleichstrom-Glebhstrom-Wandler (13), der auf der Fläche (1) ein Indexbild erzeugt, dessen Phase sich in jeder zweiten Periode der Ausgangsgrösse ändert, so daß die elektrische Ausgangsgrösse ein zusammengesetztes Signal darstellt, das ein Farbvideosignal enthält, das dem Farbauszugsbild entspricht, sowie ein Indexsignal, das dem Indexbild entspricht, durch mindestens eine Verzogerungsschaltung (26) zum Verzögern des zusammengesetzten Signals um eine dieser Perioden, durch eine Additionsschaltung (27) zum Addieren der Ausgangsgrösse der Verzögerungsschaltung (26) und des zusammengesetzten Signals, um das Farbvideosignal als Ausgangsgrösse der Additionsschaltung (27) zu erzeugen, durch eine Sübtraktionsschaltung (28), die das zusammengesetzte Signal und die Ausgangsgrösse der Verzögerungsschaltung (26) aufnimmt, um das Indexsignal als Differenz dieser beiden Signale zu erzeugen und durch eine von dem Indexsignal gesteuerte Einrichtung zum Trennen der Signale der einzelnen Farbkomponenten von dem Farbvideosignal.
3, Farbfernsehkamera,

gekennzeichnet durch eine Fläche (1), die von einem Elektronenstrahl abgetastet wird, um auf die Fläche proji· ziertes Licht in eine elektrische Ausgangsgrösse umzu-

3098 2 1 /06

wandeln, durch eine Filteranordnung (F) zwischen einem im Gesichtsfeld der Kamera befindlichen Gegenstand (10) und der Fläche (1), um auf der Fläche ein Farbauszugsbild des Gegenstands (10) aus den Farbkomponenten entsprechender Elemente des Gegenstands herzustellen, durch zwei Indexelektroden (A, B) für jedes Bildelement, welche Elektroden sich nahe der Fläche (1) befinden und durch eine Schdtung mit einem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (13) für die Zuführung unterschiedlicher elektrischer Potentiale zu jeweils einem Paar der Indexelektroden (A, B), um auf elektrischem Wege ein Indexbild auf der Fläche (1) zu erzeugen, und für die Umkehrung der unterschiedlichen elektrischen Potentiale in aufeinanderfolgenden Perioden der elektrischen Ausgangsgrösse, so daß die elektrische Ausgangsgrösse ein zusammengesetztes Signal darstellt, das ein Farbvideosignal enthält, das dem Farbauszugsbild entspricht, sowie ein Indexsignal, das dem Indexbild entspricht und mit einer auf den Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (13) ansprechenden Einrichtung zürn Umkehren der Phase des Indexsignals in aufeinanderfolgenden Perioden.
4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler (13) einen Schwingtransformator (IH) mit einer zusätzlichen Wicklung (19) aufweist sowie einer Einrichtung, die die zusätzliche Wicklung (19) mit der Einrichtung (30) zum Umkehren der Phase des Indexsignals verbindet.
5, Farbfernsehkamera nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet,

309821/0 644

daß in dot» Phasenumkehreinrichtung (30) ein Begrenzerkreis (29) vorgesehen ist. . .
6· Farbfernsehkamera nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenumkehreinrichtung (30) einen Eingangstrans format or (31) aufweist, dem eine der Komponenten des zusammengesetzten Signals zugeführt wird, einen Ausgangstransformator (32) und eine Diodenbrückenschaltung (33), die zwischen den Eingangs- und den Ausgangstransformator geschaltet ist.
7, Farbfernsehkamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der zusätzlichen Wicklung (19) des Schwingtransformators Cm) ein Schaltsignal abgeleitet und von den Verbindungselementen dem Eingangs- und dem Ausgangstransformator zugeführt wird. .
8. Farbfernsehkamera nach Anspruch f, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingtransformator (I¹O ausserdem eine zweite zusätzliche Wicklung (17) sowie Elemente zum Verbinden der zweiten zusätzlichen Wicklung mit den Indexelektroden aufweist. '
9. Farbfernsehkamera nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die das Schaltsignal der ersten Schaltung zuführt.

Der Patentanwalt

309821/0644