DE2614544C2 - Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Aufnahmeröhren - Google Patents

Description

Ok Eriindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Aufnahmeröhren. bei denen mit Hilfe eines aus an Gleichspannung liegenden Anoden bzw. Fokussiereleklroden bestehenden elektrostatischen Fokussicrsysicms ein Elektronenstrahl erzeugt und durch Ablenkspulen, die von durch gesteuerte Ablcnkslulen gelieferten Strömen durchflossen werden, in horizontaler und vertikaler Richtung magnetisch so abgelenkt wird, daß eine Auflrellplatte entsprechend einem Zeilenraster durch den Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei Mittel zur Einstellung der Nullpunktlagc der Raster bezüglich der Mille der optischen Bilder vorhanden sind, bei der die durch die Ablcnkspulcn fließenden Ströme durch zusätzliche schaltungstechnischc Maßnahmen so gesteuert werden, daß sich eine selbsttätige Stabilisierung der Nullpunkllage der Raster mittels von Gleichströmen gebildeten Verschiebungsströmen ergibt.

Eine derartige Farbfernsehkamera ist u.a. in der DE-PS ! 13470? beschrieben worden. Die Kamera arbeilet mit drei Aufnahmcröhren. die mit elektromagnetischen Ablenkmittcln und mit Fokussierniittcln versehen sind. Die Raslerdeckung wird durch Einstellung der Amplitude der zugelührlcn Sägezahnströme bewirkt: zur Einstellung der Nullpunktlagc der Raster können mechanische .lusliermöglichkeilcniin den drei Röhren vorhanden sein. Außerdem kann noch die Anodenspannung mit der Fokussiereleklrodcnspannung zusammen eingestellt werden.

Des weiteren isl aus der Zeitschrift »Electronics« vom 11. November I%K. Seiten 134 bis 140 eine Farbfernsehkamera bekannt, die mit drei Aulnahmeröhren arbeitet, die mit elektromagnetischen Ablenk mitteln versehen sind. Die Raslerdeckung wird durch Einstellung der Amplitude der zugeführten Sägezahnströme bewirkt: /ur Finsk'llung der Nullpunktlage iIlt Rasier werden an eine GleichspamuingsLiuelle angeschlossene Potentiometer \erwendel.

(iblicherweisc muß eine stabilisierte Speisegleiehspanfür die Aufnahmeröhre verwendet werden Das ist soiiik'ir li'ii eine /11111 f ir brauch außerhalb di". Sin

diosekiors bestimmte Farbfernsehkamera unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preisgünstigere Kamera zu schaffen, für die insbesondere der Aufwand für eine stabilisierte Speisespannung für die Kamera vermieden werden kann, ohne daß Snannungsschwankungen Ablenkfehler und demzufolge Kehler bei der Rasterdeckung herbeiführen.

Bei einer Farbfernsehkamera der eingangs erwähnten Art wird das gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Röhre der Raumteil, in dem die elektrostatische Fokussierung erfolgt, und der Raumteil, in dem die magnetische Ablenkung erfolgt, im wesentlichen dadurch getrennt sind, daß die Ablenkspulen in Richtung des Elektronenstrahls hinter dem Fokussiersystem angeordnet sind, daß die elektrostatischen Fokussierspannungcn einer nichtstabilisierten Spannungsquelle entnommen werden und daß die Verschiebungsströme in Abhängigkeit von der von der nichtslabilisierten Spannungsquelle zur Bildung der elektrostatischen Fokussierspannungen abgegebenen Speisespannung gesteuert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß in Philips Technische Rundschau. 29. Jahrgang, 1968. Seilen 334 bis 344, insbesondere Seite 335. Abb. 3 mit zugehöriger Beschreibung eine »PIumbikonw-Fernschaufnahmeröhre mit elektrostatischer Strahlfokussierung und elektromagnetischer Strahlablenkung dargestellt ist, bei welcher Röhre der Raumteil, in dem die elektrostatische Fokussierung erfolgt (Foe), und der Raumteil, in dem die magnetische Ablenkung erfolgt (Defl), wenigstens teilweise in Richtung des Elektronenstrahls gegeneinander veisetzt angeordnet sind.

Die Amplituden den Ablcnkslröme, die in üblicher Weise für gute Rasterdeckung im ganzen Abtastbereich eingestellt sind, können dabei unverändert bleiben. Bei Änderung der nichtstabilisicrtcn Röhrenspannung, die an Anode(n) und Fokussierelektrode(n) anliegt, ergibt sich eine Änderung der Ablcnkempfindlichkeil, und das abgetastete Raster wird größer bzw. kleiner. Da hierbei die Rasterdeckung und Fokussierung nicht geändert wird, treten bei üblichen netzabhängigen Spannungsschwankungen nur geringe Änderungen des abgetasteten Rasters und damit des Bildausschnittes auf, die nicht störend sind. Man kann diesen Effekt sogar bewußt ausnutzen, indem man durch starke Änderung der Elektrodenspannungen und damit des abgetasteten Bildausschnittes bei einer bestimmten Szene einen »Zoomeffekt« auf elektronische Weise statt optisch erzielt. Dazu wird die Spannungsqucllc, von der die Anodenspannung(en) und die Fokussierspannung(en) abgenommen werden. 7. B. mittels eines Spannungsteilers, einstellbar ausgebildet.

Insbesondere bei starken Spannungsänderungen oder zum Erzielen eines elektronischen »Zoomeffektes« über einen Regelbereich in der Größenordnung von 1 zu 2 erfolgt die Nachsteuerung des Versehiebungssiromes nicht linear, vorzugsweise etwa entsprechend der Wurzel aus der Spannung. Dazu kann die Spannung je einer Regclstufe zugeführt werdet;, die entsprechend diesem nichtlinearen Gesetz eine Steuerung des von jeder Ablenkendstufe an die zugehörige Ablenkspule gelieferten Gleichstromes (Verscniebungsstromes) bewirkt.

hin Ausl'ührungsbcispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Λusführungsform einer Kamera nach der Erfindimg.

Fig. 2 einige miteinander verbundene Blöcke nach Fig. I in einem ausgearbeiteten Schaltbild.

Fig. 3 einen weiteren in einem Schallbild ausgearbeiteten Block nach Fig. 1.

In Fig. I sind von einer blockschematisch dargestellten Farbfernsehkamera drei darin vorhandene Aufnahmeröhren durch I. 2 und 3 bezeichnet. Auf nicht dargestellte Weise wird das von einer aufzunehmenden Szene herrührende Licht in drei Farbanteile aufgeteilt, die je

in mittels einer Aufnahmeröhre in ein elektrisches Bildsignal umgewandelt werden, welche Bildsignale sich zur Wiedergabe mittels einer Wiedergabeanordnung eignen. Die Aufnahmeröhren 1. 2 und 3 liefern Bildsignale, die beispielsweise zum roten, grünen bzw. blauen Farbanteil des Szenenlichtes gehören. Andere Kombinationen sind jedoch möglich.

Die im Grund übereinstimmenden Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 sind je auf schemalischc Weise im Schnitt dargestellt, wobei die Beschreibung der Aufnahmeröhren

ai 1,2 und 3 in erster Instanz an Hand der Aufnahmeröhre 1 erfolgen wird. Die Aufnahmeröhre 1 ist mit einer Kathode 4, einer ersten Anode 5, einer zweiten Anode 6, einer als Gazeanode ausgebildeten dritten Anode 7 und einer Auftreffplatle 8 ausgebildet, die aus einer Halbleiter-

:? schicht 9 sowie einer elektrisch leitenden durchsichtigen Signalplatte 10 aufgebaut ist. Im Betrieb der Aufnahmeröhre 1 liefert die Kathode 4 einen durch eine strichpunktierte Linie angegebenen Elektronenstrahl II. Der Elektronenstrahl 11 wird von außerhalb der Aufnahmeröhre

3d 1 vorgesehenen auf elektromagnetische Weise wirksamen und deswegen als Spulen dargestellten Ablenkmitteln 12 und 13 abgelenkt. Das Ablenkmittel 12 sorgt für die Horizonlal-Ablenkung in der Aufnahmeröhre 1 und das Ablcnkmittcl 13 für die Vertikal-Ablenkung, wodurch auf die beim Fernsehen übliche Weise ein Zeilenraster auf der Halbleiterschicht 9 der Auftreffplatte 8 gebildet wird. Die Ablenkung des Elektronenstrahles 11 erfolgt in der Aufnahmeröhre 1 in einem Raumteil, der durch 14 bezeichnet ist. In der Aufnahmeröhre 1 erfolgt die Fokussicrung des Elektronenstrahls 11 zwischen der ersten Anode 5 und dem zugewandten Ende der zweiten Anode 6, also durch ein Fokussiermittel 5,6 in einem Raumteil, der durch 15 in der Aufnahmeröhre 1 bezeichnet ist. Das elektromagnetische Ablenken in der Aufnahmeröhre 1 mittels Ablenkmitteln 12 und 13 und elektrostatische Fokussieren mittels des Fokussiermittels 5, 6 in im wesentlichen getrennten Raumtcilen 14 und 15 ist für die gute Wirkung der Kamera nach der Erfindung wesentlich. Eine derartige Aufnahmeröhre 1. 2 oder 3 ist u. a. in

5(i einem Artikel in »IEEE Transactions on Electron Devices, Heft ED-18. Nr. II, Nov. 1971, Seiten 1087 1093« beschrieben worden. Die bei Fig. 1 dargestellte Ausbildung der Aufnahmeröhren 1,2 und 3 ist eine vereinfachte Ausbildung von der aus dem genannten Artikel, insbesondere von der, wie diese in Fig. 9 aufSeitelO9l dargestellt ist. Bei der Ausbildung der Aufnahmeröhren 1. 2 und 3 gibt es zwischen der Kathode 4 und der ersten Anode 5 keinen sog. Wehnelt-Zyündcr, während für die Fokussierung nicht drei, sondern nur zwei Anoden 5 und

«ι 6 benutzt werden. Abgesehen von dem noch zu beschreibenden Unterschied in bezug auf ein auf diese Weise in der Aufnahmeröhre 1 gebildetes Elektronenstrahlerzeugungssystem 4. 5 wird für die weitere Wirkungsweise der Aufna'.imcröhren 1. 2 und 3 auf den genannten Artikel

ft5 verwiesen.

Eine Ablenkstufe 16 ist an die Horizontal-Ablenkmittel (Ablenkspulen) 12 angeschlossen und führt diesen etwa sägeziihnförmige Ablenkströme zu. Die Ablenkstu-

fe 16 liegt am Ausgang einer Regclstufc 17 und am Ausgang eines Sägezahngenerators 18. wodurch eine Horizontal-Ablenkschaltung 16, 17, 18 gebildet wird. Dem Sägezahngenerator 18 wird ein z. B. impulsarliges Zeilensteuersignal H zugeführt, so daß ein zeilenfrcquenter Sägezahn der Ablenkstufe 16 zugeführt wird, die einen sägezahnförmigen Ablenkstrom bestimmter Amplitude an die Ablenkspulen 12 abgibt. Die Ablenkstufe 16 liefert außerdem an die Ablenkspulen 12 einen Gleichstrom, der zur Herstellung der Nullpunkt-Rasterdeckung in der Horizontal-Abtastrichtung wirksam ist und der durch das von der Regelstufe 17 gelieferte Ausgangssignal verändert werden kann, wobei zwischen diesem Ausgangssignal und der der Regelstufe 17 zugeführten Eingangsspannung ein Zusammenhang nach einer bestimmten, nichtproportionalen Funktion besteht.

Die Verlikal-Ablenkmittel (Ablenkspulen) !3 sind auf ähnliche Weise an eine einen Ablenkstrom liefernde Endstufe 19 angeschlossen, die mit einer Gleichstrom-Regelstufe 20 und einem (Vertikal-)Sägczahngenerator 21 verbunden ist, dem ein vertikalfrequentcs Steuersignal V zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine Vertikal-Ablenkschaltung 19, 20, 21 gebildet, die ein sägezahnförmiges Signal mit einer Periode von Tcilbilddauer an die Ablenkspule 13 abgibt. Die Ablenkstufe 19 ist mit Mitteln zum Einstellen eines Verschiebungsstromes durch die Vertikal-Ablenkmitiel 13 versehen, welcher Verschiebungsstrom mittels der Regelstufe 20 beeinflußbar ist. Für die weiteren Anschlüsse an die Aufnahmeröhre 1 gilt, daß die Kathode 4 mit dem Ausgang eines Signalgenerators 22 verbunden ist. um unter dem Einfluß eines zugeführten Horizontal- und Vertikal-Austastsignals (■'Wein impulsförmiges Signal zu liefern, das den Elektronenstrahl in den beim Fernsehen üblichen Horizontal- und Vertikal-Austastzeiten unterdrückt.

Die Signalplaue 10 der Auftreffplatte 8 der Aufnahmeröhre 1 ist über einen Widerstand 23 an eine Klemme mit einer Spannung + U\ einer weiter nicht gezeichneten Spannungsquelle U\ gelegt worden, von der eine andere Klemme an Masse liegt. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 23 und der Signalpiaitc 10 liegt an einer Ausgangsklemmc 24, an der das von der Aufnahmeröhre 1 erzeugte Signal vorhanden ist, das bei Wiedergabe einer von der Aufnahmeröhre 1 aufgenommenen Szene entspricht.

Die erste Anode 5 der Aufnahmeröhre 1 liegt an einer, am Ausgang einer Stufe 25 auftretenden Spannung, die weiter an Eingängen der Regelstufen 17 und 20 liegt.

Die dritte Anode 7 der Aufnahmeröhre 1 liegt an einer Spannung + Ul, die unmittelbar von einer einstellbaren Spannungsquelle 26 geliefert wird und deren anderer Pol an Masse liegt. Die Spannungsquelle 26 ist eine bei Fernsehkameras übliche Hochspannungsquciie zum Liefern einer Spannung von beispielsweise einigen hundert Volt. Die Quelle 26 ist dabei gegen Spannungsschwankungen, die z. B. vom Netz herrühren, nicht stabilisiert. Die zweite Anode 6 liegt an einer Spannung + (73, die einem an die Quelle 26 angeschlossenen Spannungsteiler mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 27, einem Widerstand 28, drei parallel angeschlossenen Potentiometern 29. 29' und 29". und einem Widerstand 30 nach Masse entnommen wird. Auf diese Weise ist eine Spannungsquelle 26 bis 30 aus der einstellbaren Spannungsquelle 26 und einem ohmschen Spannungsteiler 27 bis gebildet worden, wobei der Eingang der Stufe 25 an die eine Spannung +1/4 führende Anzapfung des Potentiometers 29 angeschlossen ist. Das Potentiometer 29 und die Stufe 25 bilden zusammen eine Spannungseinstellstufc 25. 29, wobei die Stufe 25 als EmiUcrfolgerstufe wirksam sein kann. Die Aufnahmeröhre 1 ist also an eine Fokussicrschaltung 25 bis 30 angeschlossen.

Die der Aufnahmeröhre 1 im Grunde entsprechenden Aufnahmeröhren 2 und 3 sind in der Farbfernsehkamera nach Fig. 1 auf dieselbe Weise aufgenommen wie die Aufnahmeröhre 1. Die bei der Aufnahmeröhre 2 vorhandenen Elemente und die daran angeschlossenen Bauelemente sind, insofern bezeichnet, mit einer einzigen Ak-

Hi zentnotierung (Apostroph) angegeben, und für die Aufnahmeröhre 3 ist eine doppelte Akzentnotierung (Doppclstrich) verwendet worden. So ist die eine Spannung + UA führende Anzapfung des Potentiometers 29' über die Emitterfolgerstufe 25' an die erste Anode 5' der Aufnahmeröhrc 2 und an die Regelstufen 17' und 20' angeschlossen, die mit den Ablenkstufen 16' bzw. 19' zur Signal/.ufuhr zu den jeweiligen Ablenkmitteln 12' bzw. 13' verbunden sind. Die im wesentlichen, räumlich gesehen, voneinander entfernten Stellen, an denen die elek-

:n tromagnelische Ablenkung und die elektrostatische Fokussierung stattfinden, sind durch 14' bzw. 15' bezeichnet. Die Aufnahmeröhre 2 liefert auf dieselbe Weise wie die Aufnahmeröhre 1 an der Ausgangsklemme 24 ein Bildsignal an der Ausgangsklcmmc 24'. Mit der doppelten

Akzentnotierung ist dies bei der Aufnahmeröhre 3 angegeben.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Farbfernsehkamera nach Fig. 1 gilt folgendes.

Es wird von einem bestimmten festen Wert der Span-

M nung + Ul ausgegangen. Abhängig von den Toleranzen in den Formen und den Anordnungen der Anoden 5, 6 und 7, der Kathode 4 in den Aufnahmeröhren 1. 2 und 3 und den Ablenkmitteln 12 und 13 müssen die erforderlichen Spannungen und Ströme verschieden sein, um zu erreichen, daß bei Wiedergabe der an den Ausgangsklemmen 24,24' und 24" vorhandenen Bildsignale eine genaue Rasterdeckung auftritt. Die Spannungseinstellstufen 25, 29, 25'. 29' und 25" und 29" ergeben unmittelbar eine Anpassung der Fokussierung und beeinflussen über die

eingestellten Regelstufen 17 bzw. 20,17' bzw. 20' und 17" bzw. 20" die Ablenkstufen 16 bzw. 19, 16' bzw. 19' und 16" bzw. 19", die für weitere Korrekturen andere übliche Einstcllmöglichkeiten aufweisen. Es wird vorausgesetzt, daß für den bestimmten festen Wert der Spannung + Ul die Farbfernsehkamera nach Fig. 1 für die Fokussierung die Ablenkung und die Rasterdeckung optimal eingestellt ist, was bei Wiedergabe der erzeugten Bildsignale eine optimale Bildgüte ergibt.

Handbüchern können Bcwegungsgleichungen entnommen werden, die für die Elektronen im Elektronenstrahl 11 der Aufnahmeröhre 1 gelten. So gilt für die Bewegungsgleichungen in einem Achsensystem mit drei senkrechten Achsen λ, ν und r, wobei die Achsenrichtur.g r mit der Rechtehandregel oder der Korkzieherregel bei

einer Drehung der Achse .v zur Achse .v gefunden wird.

- dt I

J²Z

el?

wobei η das Verhältnis zwischen Ladung und Masse des ".[j Elektrons ist und E_x, E_y und E._ und B_x, B_y und B_z die ft; elektrischen Feldstärken bzw. die magnetischen Induk- λ tionen in der .v-, v- und r-Richtung sind. ^

I-.s wird nun beider F.rllndung davonausgegangen.dull die Spannung + U2, die von der Quelle 26 in I-ig. I geliefert wird, nicht stabilisiert ist und sieh daher ändern kann (aiii ti² i/2), wodurch die elektrische Feldstärke /:, die /u H₁ proportional ist. in der Aufnahmeröhre 1 (und 2 und 3) um einen Faktor tr /uniinmt. Wenn dabei die magnetischen Induktionen Ii um einen Faktor« zunehmen, folgt für die Bewegungsgleiehung (I):

Aus der Bewegungsgleiehung (4) lallt sich durch Division mit er folgendes herleiten:

tr <ir

ti tit a (II

Auf dieselbe Art und Weise können die Bewegungsgleichungcn (2) und (3) umgearbeitet werden.

Wenn v = /, (i). \ =/,(/) und -=./',(/) Lösungen für die Bewcgungsgleiehungen (1). (2) und (3) sind, folgt, daß X=J](Ut), V=J₂Un) und z=J_s(ui) Lösungen für die umgeformten Bcwegungsgleiehungen (5 usw.) sind.

Hs stellt sich heraus, daß dann die F.leklronenhahnen untereinander keine örtliche Verschiebung erfahren, sondern daß lediglich die Bewegungen in jedem Punkt (/-mal schneller bzw. langsamer geworden sind. Wenn die Induktionen B in den Bewegungsgleichungen (5 usw.) einerseits von den Vcrsehiebungs-Gleiehströmen und andererseits von den Ablenk-Wechselsirömeii erzeugt werden, wie diese in den Horizontal- und Vertikal-Ahlenkmiiicln 12 und 1? fließen, und wenn beide Stroinanteile entsprechend dem Faktor ti mitgesleuerl werden, erhält man das Resultat, daß die Größe der Horizontal- und Vcrtikal-Ablenkung (das geschriebene Raster) auf der Auflrcffplatie 8 nicht geändert wird.

Wie bei der Beschreibung der Ausführungslbrm der Rcgclstufcn 17 und 20 und der Ablenkstufen 16 und 19 erwähnt ist, findet in der beschriebenen Kamera nach Fig. 1 keine Beeinflussung der Ablcnk-Weehselströnie statt, sondern es werden nur die für die optimale Raslerdeckung eingestellten Verschiebungs-Gleichslröme entsprechend dem Faktor ti nachgesteucrl. Soweit sich also die Induktionen ßder Gleichungen (5 usw.) aiii die Verschicbungs-Glcichströme beziehen, wird erreicht, daß bei einer Änderung der elektrischen Feldstärke (/;') in der Aufnahmeröhre 1 um den Faktor tr und bei entsprechender Änderung der von den Verschiehungsslrömen verursachten magnetischen Induktionen B um einen Faktor« die Rasterdeckung und die optimale Fokussierung beibehalten werden. Im allgemeinen gilt dafür, daß die Anforderung erfüllt werden muß: ', = konstant. Da jedoch die

Amplitude der Ablenkslröme nicht mit geändert wird, sind für die Rasterabtastung die entsprechenden Gleichungen nicht erfüllt: Obwohl die Deckung der einzelnen Raster sichergestellt bleibt, ändert sich somit die Größe der abgetaslctcn Fläche. Wenn beispielsweise eine Vergrößerung der Spannung + Vl um 10% erfolgt, also tr = U ist, so würde bei einer Vergrößerung der Ablcnkslröme um 5 %, also entsprechend dem Faktor« = 1,05. die Große der abgetasteten Fläche konstant bleiben. Da jedoch die Ablenkströme unverändert gelassen werden, ergibt sich eine entsprechend kleinere Abtastflächc, d.h.. ein kleinerer Teil des aufgenommenen Bildes nimmt die ganze Fläche des wiedergegebenen Bildes ein. Bei beliebig auftretenden Spannungsschwankungen in der Größenordnung von 10% ergibt sich dabei eine Änderung der (iröße des Zeilenrasters um 5%. was durchaus zulässig ist.

Bei einer Änderung der Speisespannung entsprechend

·> dem Faktor tr und einer erforderlichen Änderung der Grolle der Verschiehungsströme um den Faktor α bedeutet das. daß die Verschiebiingsströme entsprechend der Wurzel aus der Speisespannung verändert werden müssen. Dieser Zusammenhang zwischen den elektrischen

in und den magnetischen Größen kann in bekannter Weise durch eine lineare Funktion (entsprechend dem ersten Glied einer Reihenentwicklung) angenähert werden. So wird erreicht, daß Speisespannungsschwankungen bei den Aufnahmerühren I. 2 und 3 keinen Einfluß auf die

i> optimal eingestellte und bleibende Rasterdeckung und Fokussierung in den Aufnahmeröhren 1. 2 und 3 haben. Der beschriebene Effekt kann auch für einen elektronischen »Zoom-Fffekt« ausgenutzt werden, wenn die Spannung der .Speisequelle 26 entsprechend stärker geän-

:i> dert wird. Bei einer Änderung der Spannungen t'2. Γ3 und UA um einen Faktor tr = 4 und bei einer dazu gehörenden Änderung der Verschiebeslröme um einen Faktor ti = 2 folgt für die Größe der Horizontal- und der Vertikalablenkung (der beschriebenen Rasterfläche) eine Än-

J' derung um einen Faktor 2. wobei die optimale Rasterdeckung beibehalten wird. Dabei gill unabhängig von der Ciröße des Regelbereiches und vom Anfangswert, wofür die Kamera abgeglichen wurde, daß der nicht-lineare Zusammenhang zwischen der (Fokussier-)Spannung und

mi dem Verschiebeslrom durch einen mehr oder weniger quadratischen Zusammenhang angenähert werden muß oder daß, ausgehend von der Spannung, die Amplitude der Versehiehungsslröme mehr oder weniger nach einem Wurzel-Züsammcnhang geändert werden muß.

i> Zur Erläuterung sei erwähnt, daß für den »Zoom-EITekt« die Spannung + U2 beispielsweise zwischen 200 und KOOV veränderbar (einstellbar) ist. wobei für die Spannung + ί '3 eine Änderung zwischen 90 V und 360 V auftritt. Die Spannung + t'4 ist dabei beispielsweise über

-mi Bereiche /wischen 12 V bis 16 V und IK V bis 64 V veränderbar bzw. einstellbar.

Fs ist wesentlich, daß die elektrische Feldstärke E und die magnetische Induktion B in räumlichem Sinne voneinander entfernten Gebieten auftreten und dort ihre

■15 fbkussierendc bzw. Ablenkwirkung treiben. Das Vorhandensein von Anoden in der Aufnahmeröhre I in der Nähe des abzulenkenden Elektronenstrahls U stört nämlich das magnetische (Wechselstrom-)Ablenkfeld, wobei magnetische Abschirmung und dadurch Verluste

«· auftreten. Derjenige Teil der zweiten Anode 6. der sich in der Aufnahmeröhre 1 an der Wand befindet, ergibt praktisch keine magnetische Abschirmung und zwar dadurch, daß er als dünne Schicht auf der Wand angebracht ist. Weiter gill, daß Toleranzen in den Formen und Anord-

ss nungcn in den Aufnahmeröhren 1. 2 und 3 vorhandener Anoden und der bei den Aufnahmeröhre!! 1. 2 und 3 angeordneten Ahlenkmittcl ihre eigenen Spannungs- und Stromeinslelluiigen erfordern, was bei der getrennten Anordnung bedeutet, daß keine gegenseitigen Beeinflus-

M· sungcn die Rasterdeckung stören werden.

In Fig. 2 sind ausgearbeitete Schaltpläne für einige Blöcke im Blockschalibild nach Fig. 1 dargestellt. Die Emittcrfolgcrstufc 25. die Rcgclstufcn 17 und 20 und die Ablenkstufe 16 oder 19 sind ausgearbeitet dargestellt.

<>> Die Rcgelslufen 17 und 20 sind identisch, während die Ablcnkstufcn 16 und 19 in ihrem grundsätzlichen Aufbau gleich sind, jedoch für die Horizontal-Ablenkung an den inhärent induktiven Charakter und für die Vertikal-Ab-

ίο

lenkung an den ohmschen Charakter derselben angepaßt sind.

In F i g. 2 sind von der Spannungsquelle 26 bis 30 nach Fig. 1 die Widerstände 28 und 30 und das Potentiometer 29 dargestellt. Die die Spannung + t'4 führende Anzapfung des Potentiometers 29 isl in der Stufe 25 an die Basis eines ///»/-Transistors 40 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 41 mil einer Klemme mit der Spannung +{'5 verbunden und unmittelbar un die Basis eines /»»/»-Transistors 42 gelegl ist. Der Kollektor n des Transistors 42 liegt an der Basis eines »//»/-Transistors 43. wobei der Emitter bzw. der Kollektor des Transistors 42 b/w. 43 mil der Klemme mit der Spannung + t'5 verbunden isl. Der Emitter des Transistors 43 liegt über einen Kondensator 44 an Masse und liegt unmittelbar an ι der Basis eines ///»/-Transistors 45. dessen Kollektor die Spannung +t'5 zugeführt bekommt und dessen Emitter mit dem des Transistors 40 verbunden ist. Die Emitterelektroden der Transistoren 40 und 45 liegen am Kollektor eines »!/»//-Transistors 46. der über einen Widerstand : 47 mit dem Emiller an Masse liegt. Die Basis des Transistors 46 liegt über einen Widerstand 48 an der Spannung + t'5 und ist über eine Zener-Diode 49 mit Masse verbunden. Die spannungsführende Klemme des Kondensators 44 liegt am Ausgang der Emilier-Folgerslufe 25. die : mit der ersten Anode 5 einer der Aufnahmeröhren 1. 2 oder 3 und mit der Regelstufe 17. 20 verbunden ist. Am Ausgang der Stufe 25 tritt die Spannung + 14 auf. wobei die Emitter-Folgerstule 25 da/u verwendet worden isl. zu verwirklichen, daß der für die Anode 5 erforderliche ' Strom den Spannungsabfall am Potentiometer 29 nicht beeinflußt.

Der Eingang der Regelslufe 17.20 ist über eine Reihenschaltung aus einem einstellbaren Widerstand 50. zwei Dioden 51 und 52 und einem Widersland 53 mit Masse verbunden. Der Wen des Widerslandes 50 isl gegenüber dem Widerstands« en der leitenden Dioden 51 und 52 und des Widerstandes 53 groß, wodurch mil Hilfe des Widerslandes 50 eine Stronieinstellung bei den Dioden 51 und 52 staurindet. Auf diese Weise ist ein Spannungsteiler 50 bis 53 gebildel mil einer nichl-linearen Kennlinie, wobei die Diode-Widerstands-Kombination eine angenähert parabelförmige Kennlinie ergibt, die mil Hilfe des Widerstandes 50 einstellbar ist.

Der Verbindungspunki des Widerstandes 50 und der Diode 51 liegi an Wahlkontakten eines Schalters 54 und eines Schalters 55. die mit mechanisch gekuppelten Schaltarmen dargestellt sind. Ein weiterer Wälzkontakt jedes der Schaller 54 und 55 liegt an Masse. Der Ausgang des Schalters 54 liegt an einem ( + (-Eingang eines Differenzverstärkers 56 und der Ausgang des Schalters 54 isl über einen Widerstand 57 mil dem ( - !-Eingang desselben verbunden, der über einen Rückkopplungswiderstand 58 mit den? Verstärker;!usgang verbunden ist. Speisespannungen und Korrektlirschaltungen für den Differenzverstärker 56 und weiter anzugebende Differenzverstärker sind der Einfachheil halber nicht dargestellt. Die gekuppelten Schalter 54 und 55 und der Differenzverstärker 56 sind als Verstärker wirksam, wobei die Polarität der Ausgangsspannung von der Stellung der Schalter und 55 (Kreisschalter) abhängig isl.

Der Ausgang des Differcn/verstärkers 56 isl über einen Widerstand 59 mit dem ( — )-Eingang eines Differenzverstärkers 60 verbunden, der mit dem ( + (rEingang an Masse liegt. Der Ausgang des Differenzverslärkers 60 isl über einen Widerstand 61 zum (- (-Eingang zurückgckoppclt. Der Ausgang des Diffcrcn/verslärkers 60 liegt am Ausgang der Regelstufe 17.20. die mit der Ablcnkstufe 16. 19 verbunden ist und lieg! darin über ein Potentiometer 62 an Masse.

Das Potentiometer 62 ist mit einem Abgriff versehen, der über einen Widerstand 63 am (- (-Eingang eines Dilferenzverslärkcrs 64 liegt. Der ( + (-Eingang des Differenzverstärkers 64 liegt über einem Widerstand 65 an Masse und isl wcilcran den Ausgang des Horizontal-Sägc/ahngeneralors 18 oder an den des Vertikal-Sägezahngeneiators 21 aus Fig. 1 angeschlossen.

Wenn die Ablenkstufe den Sägezahnablenksirom für die Hori/onlal-Ablenkspulen 12 liefert, isl. wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, der (-(-Eingang des Differenzversiärkers 64 in der Horizonlal-Ablenkstufe 16 weiter mit einem Widerstand 16, verbunden, der andererseits mil einer Eingangsklemme 16₂ verbunden ist. Mit der Eingangsklemme 16₂ ist dann beispielsweise ein Ausgang des Vertikal-Sägezahngenerators 21 verbunden, wodurch eine sogenannte »skew«-Korrektur (Entzerrung) gegeben wird, wobei in der vertikalen Ablastriehiung auftretende schräge (vertikale) Linien des Zeilenrasters in der Aufnahmeröhre 1. 2 oder 3 korrigiert werden, damit ein rechteckiges Zeilenraster entsteht. Weiter gibl es bei der Aushiklungder Stufeais Horin/ontal-Ablenksiufe 16 einen mit dem ( - (-Eingang des Differenzverslärkers 64 verbundenen Rückkoppelwiderstand 16₃.

Wenn die Ablenkstufe 19 den Säge/ahn-Ablenksirom für die Verlikal-Ablenkspulen 13 liefert, sind die in Fig. 2 gestrichelt angegebenen Schaltelemente und Verbindungen nicht vorhanden.

Der Ausgang des Diffcrenzverstärkcrs 64 in der Ablenkstufe 16. 19 liegt an der Basis eines ///»//-Transistors 66. der am Kollektor über einen Widerstand 67 eine Spannung + t 6 zugeführt bekommt. Der Emitter des Transistors 66 liegt am Kollektor eines ///»/»-Transistors 68. dessen Basis über eine Zener-Diode 69 mit dem Kollektor des Transistors 66 verbunden ist und dessen Emitter eine Spannung - t'6 zugeführt bekommt. Der Verbindungspunkt der Transistoren 66 und 68 ist mit den Ablenkmitteln 12. 13 verbunden, wobei in der Aushili dung der Horizontal-Ablenksiufe 16 der Verbindungspunkt weiter mit dem Rückkoppelwiderstand 16, verbunden isl. Der andere Anschluß an die Ablenkmitlel 12. 13 liegt in der Ablenkstufe 16. 19 an einem Vcrhindungspunkl eines Widerslandes 16₄. der mil dem anderen An-S schluU mil dem ( - (-Eingang des Differenzverstärkers64 verbunden ist. mil einem Widersland 70 nach Masse und mil einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 71 und einem einstellbaren Widersland 72 nach Masse. Beim Abregein der Kamera nach Fig. 1 wird mit Hilfe des ii Widerslandes 72 die Sägezahnamplitude für die gcwünschie Ablenkung eingestellt.

Statt dessen könnte der Sägezahngenerator 10 oder 21 einstellbar aussebüdei sein. Bei dor Anshildunc der Stule als Vertikal-Ablenkslufe 19 ist der Widerstand 16₄ eine * kurzgeschlossene Verbindung.

Abhängig von der Bemessung der Elemente der Ablenkstufe 16. 19 verursachen die Transistoren 66 und 68, die als Klasse B-. A- oder kombinierte Λδ-Schallung wirksam sind, einen sägezahnförmigen Strom durch die i Ablenkmitlcl 12. 13. Beim Abregein der Kamera wird das Potentiometer 62 zum Einstellen der Rasterdeckung benutzt. Eine Einstcllungsändcrung beim Potentiometer 62 in der Horizontal-Ablenkstufc 16 ergibt eine Verschiebung der abgetasteten Zeile aul'der Auftreffplattc 18 der s Aufnahmeröhre 1 (oder 2 oder 3) in der llorizonlal-Ahlenkrichtung. Bei der Ausbildung der Stufe als Verlikal-Ahlcnkslufe 19 tritt eine Verschiebung in der vertikalen Ahlcnkrichuingauf. Die Richtung der Verschiebung

Π

kann mil Hilfe der Schalter 54 und 55 der Regelslufe 17. 20 umgekehrt werden.

In I-ig. 3 lsi ein Schaltplan des .Signalgenerators 22 aus Ii μ. I dargestellt, der unter Ansteuerung des I lori-/Ui)UiI- und Verlikal-Auslasisignals Vff cm impulsform!- ·> ycs Stnihlaustaslsignal /ur Kathode 4 der Aufnahmeröhre I (und /u den Kaihoden 4' und 4" der Aufnahmeröhren 2 bzw. 3) liefert.

Das Signal IV/ wird über einen Kondensator 80 der Hasis eines /i/wi-Transistors 81 zugeführt, welche Basis in weiter über einen Widerstand 82 an einer Klemme mit der Spannung + i~l liegt. Der Kollektor des Transistors 81 bekommt über einen Widerstand 83 die Spannung f (7 zugeführt, während der Emitter über einen Widersland

84 mil Masse verbunden ist und dabei an der Basis eines i> /!/«!-Transistors 85 liegt. Der Kollektor des Transistors

85 liegt an dem mit der Kathode 4 verbundenen Ausgang des Signalgeneralors 22 und ist weiter mit der Kathode einer Diode 86 verbunden. Die Anode der Diode 86 liegt am Emitter eines /!/»!-Transistors 87. der am Kollektor :n die Spannung + Ul zugeführt bekommt und liegl mit der Basis am Kollektor des Transistors 87.

Bei Anwesenheit eines negativ gerichteten Ausiastinipulscs im Signal VH ist der Transistor 81 leitend, wobei der Spannungsabfall am Widerstand84denTransisior85 :> bis in den leitenden Zustand vorspannt. Dabei tritt am Anschluß für die Kathode 4 (für die Aufnahmeröhre 1) praktisch das Massepotcntial auf. und der Spannungsabfall am Widersland 84 entspricht dem an der Basis-Emitter-Diode des Transistors 85. Unter Vernachlässigung j» des Spannungsabfalls zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 81 hat der Kollektor des Transistors 81 ebenfalls die Basis-Emitter-SchweHenspannung des Transistors 85. wodurch der Transistor 87 und die Diode 86 nicht in den leitenden Zustand geraten können, js da dazu mindestens die doppelte Basis-Emitter-Schwellenspannung an der Basis des Transistors 87 notwendig ist.

Wenn im Signal VH ein negativ gerichteter Austastimpuls auftritt, wird der Transistor 81 aus dem leitenden -to Zustand gebracht und dadurch zugleich der Transistor 85 gesperrt. An der Basis des Transistors 87 tritt dabei nahezu die Spannung + Ul auf. da der Basissirom nur wenig Spannungsabfall im Widerstand 83 verursacht, wodurch der Transistor 87 uid die Diode 86 leitend werden. Während des negativ gerichteten Austasl-Impulscs im Signal VH tritt also am Anschluß für die Kathode 4 die Spannung + (77 abzüglich des Spannungsabfalls an der Diode 86 und am Transistor 87 auf. Die Spannung + Ul vom Signalgenerator 22 in Fig. 1 ist so hoch ge- so wählt worden, daß bei Zufuhr zu den Kathoden 4,4' und 4" der Aufnahmeröhren 1, 2 bzw. 3 der Wert in der Größenordnung oder über derjenigen der Spannungen + i/4, UA' und i/4" an den ersten Anoden 5,5' und 5" liegt mit der Folge, daß dann kein Elektronenstrahl 11 erzeugt s> wird. Es stellt sich heraus, daß auf diese Weise in der Aufnahmeröhre 1 (und in den Aufnahmeröhren 2 und 3) ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 4. 5 gebildet ist. das ohne ein normalerweise benutztes Steuergitter zur Strahlaustaslung benutzt wird. mi

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Aufnahmeröhren. bei denen mit Hilfe eines aus an Gleichspannung liegenden Anoden bzw. Fokussierelektroden bestehenden elektrostatischen Fokussiersystcms ein Elektrodenslrahl erzeugt und durch Ablcnkspulcn. die von durch gesteuerte Ablcnkstufcn gelieferten Strömen durchflossen werden, in horizonlaier und vertikaler Richtung magnetisch so abgelenkt wird, daß eine AuftrelTplatle entsprechend einem Zeilenraster durch den Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei Mittel /ur Einstellung der Nullpunktlage der Raster bezüglich der Mitte der optisehen Bilder vorhanden sind, bei der die durch die Ablcnkspulcn fließenden Ströme durch zusätzliche schaltungstcchnische Maßnahmen so gesteuert werd.-n. daß sich eine selbsttätige Stabilisierung der NuIlpunkilage der Raster mittels von Gleichströmen gebildeten Verschiebungsströnien ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Röhre (1) der Raumleil (15). in dem die elektrostatische Fokussierung erfolgt, und der Rauniteil (14). in dem die magnetische Ablenkung erfolgt, im wesentlichen dadurch getrennt sind, daß die Ablenkspulen (12. 13) in Richtung des Elektronenstrahls (II) hinter dem Fokussiersyslem (5.6) angeordnet sind, daß die elektrostatischen Fokussierspannungen ( t'3. UA) einer nichtstabilisierten Spannungsquelle (26 bis 30. Ul) enlnommen werden und daß die Verschiebungsströmc (über 17. 16 bzw. 20. 19) in Abhängigkeit von der von der niehtstabilisierten Spannungsquelle (26 bis 30. UZ) zur Bildung der elektrostatischen Fokussierspannungen (UX UA) abgegebenen Speisespannung (Ul) gesteuert werden.

2. Farbfernsehkamera nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsstrom etwa entsprechend der Wurzel aus der Speisespannung (Ul) gesteuert wird.

3. Farbfernsehkamera nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsstrom entsprechend einer. z.B. linearen Annäherung an die Wurzel aus der Speisespannung (Ul) gesteuert wird.

4. Farbfernsehkamera "ach Anspruch I. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die nichistabilisierte Spannungsquelle (26 bis 30. (^;2) mit einer an einen ohmsehen Spannungsteiler (27 bis 30) angeschlossenen einstellbaren Spannungsquelle (26. Ul) ausgebildet ist. wobei Anschlüsse am Spannungsteiler (27 bis 30) an Anoden in den Aufnahmeröhren angeschlossen sind.

5. Farbfernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Spannungseinstcllslufen (25. 29) je über eine Regelslufe (17 bzw. 20) mit einem nichtlinearen Spannungsteiler mit einer einen Teil der Ablenkschaltung bildenden Ablenkstufe (16 bzw. 19) zur Horizontal- b/w. Verlikal-Ahlcnkung bei der Aufnahmeröhre (1) verbunden sind.

6. Farbfernsehkamera nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der genannte niehtlineare Spannungsteiler mit einer Reihenschaltung ausgebildet ist. die einen einstellbaren Widersland (50). mindestens eine Diode (51 b/w. 52) und einen /weiten Widerstand (53) enthält (Fig. 2).

7. Farbfernsehkamera nach Anspruch 5 oiler <Ί. dadurch rekruii/eicliiii·!. dall der Aiisiniiij· <Ιι·ι Ki¹Ci¹I

stufe (17 bzw. 20) an ein Potentiometer (62) in der Ablenkstufe (16 bzw. 19) zum Einstellen der Rasterdeckung in der Horizontal- bzw. Vertikal-Ablenkrichtung angeschlossen ist.

8. Farbfernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungseinstellstufe (25, 29) mit einem einen Teil der niehtslabilisierten Spannungsquellc (26 bis 30, t/2) bildenden Potentiometer (29) und einer an einen Abgriff desselben angeschlossenen Emitterfolgerstufe (25) ausgebildet ist.

9. Farbfernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera mit einem an in den Aufnahmeröhren vorhandene Kathoden angeschlossenen Signalgenerator ausgebildet ist, und zwar zum Liefern eines impulslormigcn Signals zur Strahlaustastung, wozu der Signalgeneralor positiv verlaufende Impulse zur Kathode abgibt, die zusammen mit einer ersten Anode ein F.leklroncnstrahlcrzeugungssyslcm in den Aufnahmeröhren bildet.