DE2310982A1 - LOW LIGHT TV SYSTEM - Google Patents
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Description
Patentanwalt Dipl.-Phys Leo Thul 23 10984Patent attorney Dipl.-Phys Leo Thul 23 10984
StuttgartStuttgart
M.M.Ramsay-A.I.McLennan Io - 1M.M.Ramsay-A.I.McLennan Io - 1
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New YorkINTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York
Die Erfindung betrifft ein Schwachlichtfernsehsystem mit einem Bildverstärker, der mit dem Eingang einer Fernsehkamera optisch gekoppelt ist. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf ein Schwachlichtfernsehsystem, in dem die Betriebsspannung des Bildverstärkers über einen Gleichrichter-Spannungsverstärker von einem Oszillator erzeugt wird, und bei welchem die Fernsehkamera mit positivem Zeilensprung arbeitet.The invention relates to a low light television system having an image intensifier which is optically connected to the input of a television camera is coupled. In particular, the invention relates to a low light television system in which the operating voltage of the Image intensifier is generated by an oscillator via a rectifier voltage amplifier, and in which the television camera works with positive interlace.
Normalerweise würde zur Speisung des Bildverstärkers ein kontinuierlich betriebener Sinusoszillator benutzt werden, jedoch verursacht ein solcher Oszillator leicht Störspannungen, die sich dem Ausgangs-Video-Signal überlagern. Eine mögliche Lösung ist dadurch gegeben, den Oszillator nur während der vertikalen Austastperiode anzuschalten; allerdings besitzen in vielen Fällen derartige Oszillatoren eine Ansprechzeit, die in der Größenordnung der Austastperiode liegt. Wenn ein vertikaler Austastimpuls den Oszillator anschaltet, kann dieser infolge seiner Ansprechzeit nur für einen sehr kleinen Bruchteil der vertikalen Austastperiode den Bildverstärker speisen. Eine Neuentwicklung von Oszillatoren mit entsprechend kurzenNormally, a continuous feed would be used to feed the image intensifier operated sine wave oscillator can be used, but such an oscillator easily causes interference voltages that superimpose on the output video signal. One possible solution is given by using the oscillator only during the vertical Turn on blanking period; however, in many cases such oscillators have a response time that is in the The order of magnitude of the blanking period. If a vertical blanking pulse turns on the oscillator, this can result its response time feed the image intensifier only for a very small fraction of the vertical blanking period. A new development of oscillators with correspondingly short
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Ansprechzeiten würde andere Schwierigkeiten mit sich bringen. Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung anzugeben, die sowohl weitgehende Störungsfreiheit des Videosignals als auch einwandfreie Speisung des Bildverstärkers ermöglicht. Die Schaltung nach der Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eine Zeitschaltung ZS zur Erzeugung eines Triggerimpulses Il an die Fernsehkamera IVR angeschaltet ist, dessen RUokflanke 2o die Auslösung des vertikalen Austastimpulses veranlaßt, und daß der Triggerimpuls Il an eine Spannungsversorgungssehaltung SVS angelegt ist, welche zum Zeitpunkt des Eintreffens der Vorderflanke 21 des Triggerimpulses Il einen weiteren Impuls 111 regelbarer Zeitdauer erzeugt, der den nachgeschalteten Oszillator OSZ an- und abschaltet.Response times would create other difficulties. It is therefore the object of the invention to provide a circuit which enables the video signal to be largely free of interference as well as perfect feeding of the image intensifier. The circuit according to the invention solves the problem in that a timing circuit ZS for generating a trigger pulse Il is connected to the television camera IVR, whose RUokflanke 2o the triggering of the vertical blanking pulse causes, and that the trigger pulse II to a voltage supply circuit SVS is applied, which at the time of arrival of the leading edge 21 of the trigger pulse II a Another pulse 111 of controllable duration is generated, which switches the downstream oscillator OSZ on and off.
Dadurch, daß der Oszillator durch den Triggerimpuls bereits vor dem vertikalen Austastimpuls eingeschaltet wird, liegt seine Ansprechzeit, in der nicht genügend Energie der Bildverstärkerröhre zugeführt werden kann, ebenfalls vor dem vertikalen Austastimpuls. Während der Dauer des Austastimpulses steht dann die volle Leistung des Oszillators zur Verfügung, was eine optimale Speisung der Bildverstärkerröhre ermöglicht. Eine Neuentwicklung von Oszillatoren wesentlich kürzerer Ansprechzeiten und die damit verbundenen Schwierigkeiten werden vermieden.The fact that the oscillator is switched on by the trigger pulse before the vertical blanking pulse is present its response time, in which not enough energy can be supplied to the image intensifier tube, also before the vertical Blanking pulse. The full power of the oscillator is then available for the duration of the blanking pulse, which enables optimal feeding of the image intensifier tube. A new development of oscillators with significantly shorter response times and the difficulties involved are avoided.
Eine Ausbildung der Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltung ZS zur Erzeugung des Triggerimpulses Il aus einem Kristalloszillator KO und einer Kaskade von monostabilen Prequenzteilerschaltungen (1-4) besteht, weiterhin dadurch, daß die Spannungsversorgungssehaltung SVS einen Schmitt-Trigger VTl, VT2 zur Markierung der Anstiegs-An embodiment of the circuit arrangement is characterized in that that the timing circuit ZS for generating the trigger pulse II from a crystal oscillator KO and a cascade of monostable frequency divider circuits (1-4), further characterized in that the voltage supply circuit SVS a Schmitt trigger VTl, VT2 to mark the rise
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Planke 21 des Triggerimpulses II, und einen von dem Schmitt-Trigger VTl, VT2 angesteuerten monostabilen Multivibrator 951 zur Erzeugung des Impulses 111 zur Speisung des Oszillators OSZ enthält.Plank 21 of the trigger pulse II, and one of the Schmitt trigger VTl, VT2 controlled monostable multivibrator 951 for generating the pulse 111 to feed the oscillator OSZ contains.
Die Erfindung wird nun anhand von Figuren erläutert, wobei Zahlenangaben eine beispielsgemäße Ausführungsform charakterisieren. Es zeigen:The invention will now be explained with reference to figures, numerical data characterizing an exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Schwachlichtfernsehsystems nach der Erfindung,Fig. 1 is a block diagram of a low light television system according to the invention;
Fig. 2 den zeitlichen Zusammenhang der auftretenden Impulse, Fig. 5 die Zeitschaltung undFIG. 2 shows the temporal relationship of the pulses occurring, FIG. 5 shows the timing circuit and
Fig. 4 die Schaltung von Oszillator, Spannungsversorgung und Strombegrenzung.4 shows the circuit of the oscillator, voltage supply and current limitation.
Die Blockschaltung nach Fig. 1 zeigt eine Fernsehkamera TVR mit einem optisch angekoppelten Bildverstärker BVR. Der Bildverstärker BVR wird über einen Gleichrichter-Spannungsverstärker GBV von einem Oszillator OSZ gespeist. Der Oszillator OSZ seinerseits wird von einer Spannungsversorgungsschaltung SVS über einen Strombegrenzer SB an- und abgeschaltet.The block circuit according to FIG. 1 shows a television camera TVR with an optically coupled image intensifier BVR. The image intensifier BVR is powered by a rectifier voltage amplifier GBV fed by an oscillator OSZ. The oscillator OSZ in turn is supplied by a voltage supply circuit SVS switched on and off via a current limiter SB.
Der Fernsehkamera TVR ist eine Zeitschaltung ZS zugeordnet, die in bekannter Weise die Zeilenfrequenz erzeugt, gemäßder Erfindung aber zusätzlich einen Triggerimpuls Il erzeugt, von dem sowohl der vertikale Austastimpuls 112 erzeugt wird, als auch der Oszillator OSZ angeschaltet wird.The television camera TVR is assigned a timing circuit ZS which generates the line frequency in a known manner, according to the Invention, however, additionally generates a trigger pulse II, from which both the vertical blanking pulse 112 is generated, as the oscillator OSZ is also switched on.
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Das Prinzip der Arbeitsweise dieser Schaltung läßt sich am besten durch gleichzeitige Betrachtung der Figuren 1 und 2 verdeutlichen. Die neben die Verbindungsleitungen des Blockschaltbildes gezeichneten Impulse II, 111, 112, Uli werden von diesen Leitungen übertragen, wobei Fig. 2 den zeitlichen Zusammenhang dieser Impulse zeigt.The principle of operation of this circuit can best be seen by looking at FIGS. 1 and 2 at the same time clarify. The pulses II, 111, 112, Uli drawn next to the connecting lines in the block diagram are transmitted by these lines, FIG. 2 showing the temporal relationship of these pulses.
Die Zeitschaltung ZS erzeugt mit der Halbbildfrequenz den Triggerimpuls II. Dieser Impuls dient zunächst zur Erzeugung des vertikalen Austastimpulses I12j dieser Vorgang wird hier nicht erläutert, dabei ist Jedoch von Bedeutung, daß' die Abfallflanke 2o des Triggerimpulses Il zur Zeit T2 den Beginn des vertikalen Austastimpulses auslöst, was in Fig. 2 symbolisch durch den Pfeil B angedeutet wird. Der Triggerimpuls Il wird jedoch auch weitergegeben zur Spannungsversorgungsschaltung SVS. In dieser Schaltung wird aus dem Triggerimpuls Il ein Impuls 111 regelbarer Dauer rf erzeugt, während der der Oszillator OSZ in Betrieb gesetzt wird. Bei diesem Vorgang wird (im Unterschied zu oben) die Anstiegsflanke 21 des Triggerimpulses Il zur Erzeugung des Impulses 111 zur Zeit T1 benutzt (Pfeil A), d.h., der Stromversorgungsimpuls 111 des Oszillators wird um eine Zeitspanne </" = Tp - T1 früher erzeugt als der vertikale Austastimpuls. Damit ist erreicht, daß unter Berücksichtigung der Ansprechzeit des Oszillators OSZ dessen Ausgangssignal Uli bereits stationär ist, wenn der vertikale Austastimpuls erscheint. Die Speisung der Bildverstärkerröhre BVR kann also beliebig exakt während der Dauer des vertikalen Austastimpulses erfolgen, wenn die in der Schaltung variierbaren Parameter <i" und £f entsprechend gewählt werden. Bei dem hier betrachteten Beispiel beträgt CT ca. 5 msec.The timing circuit ZS generates the trigger pulse II at the field frequency. This pulse is initially used to generate the vertical blanking pulse I12j. This process is not explained here, but it is important that the falling edge 2o of the trigger pulse II at time T2 marks the beginning of the vertical blanking pulse triggers, which is indicated symbolically by the arrow B in FIG. However, the trigger pulse II is also passed on to the voltage supply circuit SVS. In this circuit, a pulse 111 of controllable duration rf is generated from the trigger pulse II, during which the oscillator OSZ is put into operation. In this process (in contrast to above) the rising edge 21 of the trigger pulse II is used to generate the pulse 111 at time T 1 (arrow A), that is, the power supply pulse 111 of the oscillator is reduced by a period of </ "= Tp-T 1 generated earlier than the vertical blanking pulse. This ensures that, taking into account the response time of the oscillator OSZ, its output signal Uli is already stationary when the vertical blanking pulse appears the parameters <i "and £ f , which can be varied in the circuit, are selected accordingly. In the example considered here, CT is approx. 5 msec.
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Fig. 5 zeigt die Zeitschaltung ZS in ihrem Aufbau. Ein Kristalloszillator KO schwingt mit der Frequenz 31,25 kHz. Diese Frequenz wird durch die Schaltung 2 halbiert und am Ausgang 3. erscheint die Zeilenfrequenz von 15,625 kHz. Außerdem wird die Frequenz des Kristalloszillators KO viermal durch 5 geteilt durch vier monostabile Teilerkreise 4, die als Kaskade angeordnet sind und am Ausgang 5 den 5o Hz-Triggerimpuls Il erzeugen. Dabei entsteht die Abfallflanke 2o durch den Übergang der ausgangsseitigen Teilerschaltung 4 in ihren quasistabilen Zustand, die Anstiegsflanke 21 durch Umkehr in den stabilen Zustand. Die Erzeugung des vertikalen Austastimpulses 112 aus der Abfallflanke 2o des Triggerimpulses Il wird hier nicht dargestellt.Fig. 5 shows the timing circuit ZS in its structure. A crystal oscillator KO oscillates at a frequency of 31.25 kHz. These Frequency is halved by circuit 2 and at output 3. the line frequency of 15.625 kHz appears. In addition, the frequency of the crystal oscillator KO is divided by 5 four times by four monostable divider circuits 4, which are arranged as a cascade and at output 5 the 50 Hz trigger pulse II produce. The falling edge 2o is created by the transition of the output-side divider circuit 4 into its quasi-stable State, the rising edge 21 by reversing into the stable state. The generation of the vertical blanking pulse 112 from the falling edge 2o of the trigger pulse II is not shown here.
Der Triggerimpuls Il wird, wie oben schon erläutert, zur Spannungsversorgungsschaltung SVS geleitet, in der der Impuls 111 erzeugt wird. Die gemeinsame Schaltung der Bausteine SVS, SB und OSZ wird in Fig. 4 dargestellt.As already explained above, the trigger pulse II is passed to the voltage supply circuit SVS, in which the pulse 111 is generated. The common circuit of the modules SVS, SB and OSZ is shown in FIG.
Der 5o-Hz-Triggerimpuls Il liegt am Eingang 6 und steuert einen Schnitt-Trigger VTl und VT2 an, der derart dimensioniert ist, daß er bei einem geeigneten Punkt der Anstiegsflanke 21 des Triggerimpulses Il anspricht; in diesem Fall leitet der Transistor VTl und der Transistor VT 2 sperrt, wodurch die Kollektorspannung des Transistors VT2 ansteigt; dadurch wird der Transistor VT3 angeschaltet, der seine Sättigung erreicht und einen monostabilen Multivibrator 951 anschaltet, indem er seinem Eingang Erdpotential zuführt. Dabei bestimmen der Widerstand R13 und der Kondensator C6 die Zeitkonstante des Multivibrators 91β, die so gewählt werden kann, daß die gewünschte Form des Impulses 111 entsteht (Fig. 2). Dieser Impuls kann insbesondere so gewählt werden, daß er den gesamten vertikalen Austastimpuls 112 umfaßt, wobei unter besonderen Umständen,The 50 Hz trigger pulse II is at the input 6 and controls a cut trigger VT1 and VT2, which is dimensioned such that it responds at a suitable point on the rising edge 21 of the trigger pulse II; in this case, the transistor VTl conducts and the transistor VT 2 blocks, whereby the collector voltage of the transistor VT2 increases; this turns on transistor VT3, which reaches saturation and turns on a monostable multivibrator 951 by feeding ground potential to its input. The resistor R13 and the capacitor C6 determine the time constant of the multivibrator 91β, which can be selected so that the desired shape of the pulse 111 is produced (FIG. 2). This pulse can in particular be chosen so that it encompasses the entire vertical blanking pulse 112, and under special circumstances,
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insbesondere, wenn die Dauer des vertikalen Austastimpulses zu kurz ist, um während dieser Zeit dem Bildverstärker BVR genügend Energie zuzuführen, der Impuls 111 erst eine gewisse Zeit nach dem vertikalen Austastimpuls 112 aufhören kann. Die daraus resultierenden Oszillatorstörungen, die sich dem Videosignal überlagern, beschränken sich aber auf die ersten Zeilen des Fernsehbildes.especially if the duration of the vertical blanking pulse is too short to provide sufficient BVR for the image intensifier during this time To supply energy, the pulse 111 can only stop a certain time after the vertical blanking pulse 112. The resulting oscillator interference, which is superimposed on the video signal, is limited to the first Lines of the television picture.
Im stabilen Zustand des Multivibrators 91β liegen +5V am Ausgang Q, wodurch Basisstrom zu den Transistoren VT5 und VT7 über die Widerstände Rl6 bzw. R17 fließt. Diese Transistoren sind damit gesättigt und schließen praktisch den Eingang des Oszillators OSZ kurz, während der Transistor ντο vom Transistor VT5 gesperrt wird. Wenn der Multivibrator 916 in seinen quasistabilen Zustand übergeht, werden die Transistoren VT5 und VTf abgeschaltet und VT6 angeschaltet, es besteht kein Kurzschluß mehr am Oszillatoreingang und über den Strombegrenzer SB wird Spannung eingespeist. Den erforderlichen hohen Anlaufstrom stellt der Kondensator C7 zur Verfügung und am Ausgang des Oszillators erscheint das Signal Uli (Fig. 2), das über den Gleichrichter-Spannungsverstärker GSV den Bildverstärker BVR speist.In the stable state of the multivibrator 91β + 5V are at the output Q, causing base current to flow to transistors VT5 and VT7 through resistors Rl6 and R17, respectively. These transistors are thus saturated and practically short the input of the oscillator OSZ, while the transistor ντο from the transistor VT5 is blocked. When the multivibrator 916 is in its quasi-stable State passes, the transistors VT5 and VTf are switched off and VT6 switched on, there is no short circuit more voltage is fed in at the oscillator input and via the current limiter SB. The required high starting current is provided by the capacitor C7 and at the output of the oscillator appears the signal Uli (Fig. 2), which over the Rectifier voltage amplifier GSV feeds the image intensifier BVR.
4 Patentansprüche4 claims
3 Blatt Zeichnungen mit 4 Figuren3 sheets of drawings with 4 figures
309837/0940309837/0940
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