DE2620725C3 - Schaltungsanordnung für Fernsehkameraröhren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine HOP- oder ACT-Fernsehkameraröhre mit einem zur Entladung von Hellstellen-Überladungen in der Targetfläche während des Zeilenrücklaufs eingerichteten Strahl.

In einer typischen, auf Fotoleitfähigkeit beruhenden Fernsehkameraröhre, wie sie zur Zeit üblich ist, wird ein optisches Abbild auf das fotoleitende Target der Röhre projiziert, wodurch das Target je nach dem Maß der einfallenden Strahlung leitfähig wird. Die Signalseite des Targets ist über einen hohen Widerstand mit einem positiven Potential verbunden. Wird das Target leitfähig, so hebt sich das Potential der Rückseite jedes Targetelementes zu dem positiven Potential hin an, und zwar proportional zu der auf das Targetelement auftreffenden Lichtinenge. Ein Elektronenstrahl tastet die Rückseite des Targets ab und entlädt dabei der Reihe nach die einzelnen Elemente des Targets. Da die Elektronen praktisch vom Ruhezustand aus beschleunigt werden, den sie bei Kathodenpotential, typischerweise bei 0 Volt, haben, findet auf dem Targetelement eine Entladung durch den Elektronenstrahl annähernd auf Kathodenpoteiitial statt, und bis zum nächsten Abtast-Diirchlauf kommen keine weiteren Elektronen mehr auf dem Element an.

Durch das Entladen wird in der Signalelektrode ein Signalstrom hen/orgerufen, der proportional zu der auf das abgetastete Targetelement aufgefallenen Lichtmenge ist. Der Elektronenstrahl ist normalerweise so ausgelegt, daß er ein Überlastsignal entladen kann, das der zweifachen Größe des Spitzen-Weißsignals entspricht Ist eine größere Überladung vorhanden, so kann der Strahl des Targetelements während eines Durchgangs nicht vollständig entladen, so daß das mittlere Potential des Targeielements auf das Potential der ■> Signalseite des Targets hin ansteigt Dieses abnormal große Potential lenkt den Elektronenstrahl zu der positiven Überladung; hin ab, wenn der Strahl die der Überladungsstelle benachbarten Elemente abtastet Diese Erscheinung wird Strahlversatz genannt und

ίο vergrößert die scheinbare Größe der Überladungsfläche. Die Vergrößerung der Fläche wird Überstrahlung genannt

Wenn sich die Überladungsstelle über das Target hinwegbewegt, weil entweder die Kamera oder das heile Objekt, das aufgenommen wird, sich bewegt, kann der Strahl die Targetelemente nicht unmittelbar nachdem sich die Überladung zu einem anderen Teil des Targets bewegt hat, entladen. Es kann sein, daß mehrere Durchläufe nötig sind, um die Targetelemente vollständig zu entladen, und es ergibt sich damit ein heller Schweif, der dem sich bewegenden hellen Abbild folgt und der Kometschweif genannt wird.

Bei einer HOP- (Highlight Overload Protection = Hellstellenüberladungsschutz) oder ACT- (Anti Comet Tail=Antikornetschweif) Aufnahmeröhre wird ein gänzlich anderer Elektrodenaufbau als bei einer normalen Aufnahmeröhre verwendet In einer HOP- oder ACT-Aufnahmeröhre kann der Elektronenstrahl innerhalb der Strahlerzeugeranordnung so gebündelt werden, daß er einen Bündelknoten bildet, dessen Querschnittsfläche sehr klein ist Nach dem Bündelknoten läuft der Strahl auseinander und nur ein kleiner Teil des Strahles tritt durch eine Bohrung in der Mitte der Schlußelektrode des Elektronenstrahlerzeugers aus.

J5 Ein Abbild des Bündelknotens wird auf dem Target durch eine Kombination von magnetischer und elektrostatischer Fokussierung gebildet und dieses Abbild wird durch magnetische Ablenkung über das Target abgelenkt Jede Kombination von magnetischer und/oder elektrostatischer Fokussierung und magnetischer und/oder elektrostatischer Ablenkung kann gleichfalls benutzt werden. Der Abtastvorgang des Bildes findet vereinbarungsgemäß von links nach rechts bei relativ hoher Frequenz (typischerweise ISkHz) statt, um die horizontalen Zeilen zu bilden und von oben nach unten bei relativ niedriger Frequenz (typischerweise 50 Hz), um ein Teilbild zu bilden. Es ist üblich, wenn auch nicht notwendig, aufeinanderfolgende Teilbilder in Vertikalrichtung um eine halbe Zeile zu versetzen. Dies wird Zeilensprung genannt und zwei aufeinanderfolgende Teilbilder bilden ein Bild. Am Ende jeder Zeile ist es nötig, den Elektronenstrahl zurück zum Beginn der nächsten Zeile zu bringen. Dieser Vorgang heißt Zeilenrücklauf und nimmt typischerweise 10% der Zeilenzeit in Anspruch. Während des Rücklaufes muß der Strahl daran gehindert werden, das auf dem Target befindliche Abbild zu entladen, und dies wird durch Anlegen eines positiven Potentials an die Kathode erreicht, so daß die Elektroden nicht auf dem Target ankommen können. Man nennt dies Zeilentargetaustastung (oder Strahlaustastung) und dieser Vorgang wird normalerweise nach beiden Seiten so weit verlängert, daß er einen Teil des Ablenkvorganges vor und nach dem Rücklauf umschließt. In gleicher Weise wird

h5 während des Teilbildrücklaufs und eine kurze Zeit vor und nach diesem Rücklauf eine Teilbild-Target-Austastung vorgenommen, und diese kann sich über einige Zeilen in das neue Teilbild hinein erstrecken.

In einer HOP- oder ACT-Röbre ist das Potential, zu dem die Kathode während des Zeilenrüeklaufs angehoben wird, nur wenig höher als das Targetpotential, das dem Spitzenweißwert (oder dem Spitzenfarbwert in einer Farbaufnahmeröhre) entspricht. Der zurückeilende Strahl kommt also auf keinem Teil des nutzbaren Bildes und bei keiner geringen Überladung an. Ist jedoch eine größere Überladung vorhanden, so steigt das Potential des Targets über das Kathodenpotential an, der Strahl ei reicht während des Rücklaufs das Target und entlädt dieses annähernd auf KathodenpotentiaL

In der DT-OS 24 09 508 wird eine Schaltungsanordnung zum Gebrauch mit einer ACT-Fernsehaufnahmeröhre angegeben, die automatisch etwa vorhandene Hellstellen während der horizontalen Rücklaufzeit über ein Meßsignal erkennt, die entsprechende Signaländerung gegec die vorherige Zeile erfaßt und beim nächsten Rücklauf die an das Elektrodensystem angelegten Spannungen optimal so verändert, daß die bestmögliche Hellsteüenabtastung erfo'gt. Auf diese Weise braucht die Beschattung der Röhre nicht bei ihrer Erstbenutzung im Hinblick auf die Hellstellenentladung besonders eingestellt zu werden, sondern die beschriebene Schaltungsanordnung regelt die jeweiligen Abtastbedingungen so ein, daß für die gerade vorliegenden Röhrendaten, beispielsweise auch bei einer durch Alterung oder andere Effekte erfolgenden Änderung derselben während der Betriebszeit, stets eine optimale Hellstellenentladung sichergestellt ist.

In der DT-OS 24 42 201 wird eine im Prinzip der eben genannten Schaltungsanordnung ähnliche Anordnung gezeigt, die gleichfalls ein optimales Hellstellenentladen bei den genannten ACT- oder HOP-Fernsehröhren sicherstellt.

Beiden Schaltungsanordnungen gemeinsam ist, daß in dem Bereich des Targets, der nach der Halbbild-Austastung abgetastet wird, auftretende Hellstellen nicht erfaßt werden. Da der Strahl nach der Halbbildaustastung sofort in Abtastrichtung betrieben wird, liegt kein Signal von einer etwa vorhandenen Hellstelle in diesem Bereich vor und der normale Abtaststrahl trifft auf eine in diesem Gebiet etwa vorhandene Hellstelle, was wiederum zu den bekannten Erscheinungen der Überstrahlung und des Strahlversatzes führt, die ja gerade durch die Fernsehkameraröhre mit HOP- oder ACT-Einrichtung vermieden werden soll.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine HOP- oder ACT-Fernsehkameraröhre zu schaffen, die die Überlasteffekte auch bei Hellstellen in dem Gebiet des Targets ausscheidet, das unmittelbar nach dem Halbbildrücklauf abgetastet wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, bei der zusätzliche Einrichtungen zum Entladen von Hellstellen-Überladungen in jenem Teil des Targets vorgesehen sind, der während einer vorherbestimmten Anzahl von Zeilen nach dem Halbbildrücklauf abgetastet wird.

Auf diese Weise kann eine zur Entladung von eo Hellstellenüberladungen eingerichtete Fernsehkameraröhre dazu gebracht werden, auch im genannten Teil des Targets (es handelt sich meist um den oberen Bildrand) auftretende Hellstellen ohne Schaden für die Beschattung der Röhre zu entladen und sie im « übertragenen Bild nicht störend in Erscheinung treten zu lassen.

Bevorzugterweise umfassen die zusätzlichen Einrichtungen Mittel, die den Strahl während der vorherbestimmten Anzahl von Zeilen nach dem Halbbild-Rücklauf, jedoch «or dem Ende der Halbbild-Austastung, so betreiben, daß er Hellstellenüberladungen während des Hinlaufs entlädt und vorzugsweise setzt die Betriebsart des Strahles zur Entladung von Hellstellenüberladungen während des Zeilenrüeklaufs nach, vorteilhafterweise unmittelbar nach der vorherbestimmten Anzahl von Zahlen ein, wobei die vorherbestimmte Anzahl von Zeilen nach dem Halbbild-Rücklauf eine einzige Zeile sein kann.

Mit dieser Fortbildung wird erreicht, daß während der Austastzeit der Bildübertragung eine Entladung der Hellstellenüberladungen in einem solchen Maße stattfindet, wie sie beim normalen Betrieb einer solchen Aufnahmeröhre bei Hellstellen in anderen Gebieten der Targetfläche erreicht wird, und die weitere Abtastung des aufgenommenen Bildes kann in der üblichen, bekannten Weise geschehen.

Die Erfindung befaßt sich also nur mit Hellstellenüberladungen, die in dem Gebiet des Ί ,wgets auftreten, das unmittelbar nach der Halbbild-Austasrung abgetastet wird, d. h. mit Hellstellen am oder in unmittelbarer Nähe des oberen Bildrandes. Sie ist deshalb als Zusatzeinrichtung zur bekannten Beschallung von ACT- ode:· HOP-Röhren, also auch als Zusatzeinrichtung zu den angeführten Schaltungsanordnungen nach DT-OS 24 09 508 und 24 42 201 einzusetzen. Die Erfindung ist für Einfärben- und für Mehrfarben-Fernsehkameraanordnungen brauchbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten HOP-Fernsehkameraröhren-Anordnung,

F i g. 2 ein Schaubild der verschiedenen Wellenzüge an verschiedenen Punkten des Schaltbildes der Fig. 1,

Fi g. 3 und 4 Blockschaltbilder einer erfi.idungsgemäßen Anordnung,

F i g. 5 ein Schaubild von Wellenzügen an verschiedenen Punkten in den Schaltbildern der F i g. 3 und 4.

Es ist zu beachten, daß die Wellenzüge die F i g. 2 und 5 bei gleichem Zeitmaßstab untereinander angeordnet sind, so daß man sie vergleichen kann.

In F i g. 1 sind drei Eingänge 1. 2 und 3 vorgesehen. Auf den Eingang 1 werden Teilbild-Austast-Impulse, wie bei FB (field-blanking) in F i g. 2 gezeigt, eingegeben. Der Eingang 2 erhält die Zeilen-Treibimpulse, in F i g. 2 mit LD (line drive pulses) bezeichnet. Auf den Eingang 3 werden die Zeilen-Austastimpulse, in F i g. 2 mit L#(line target blanking pulsirs) bezeichnet, eingegeben. Die Wellenzüge FB, LD, LB können selbstverständlich irgendwo in dem (nicht gezeigten) System entnommen werden.

Der Eingang 1 ist über einen Inverter 4 mit einem Eingang eines UND-Gatters 5 verbunden. Em zweiter Eingang des UND-Gatters 5 erhält ein Eingangssignal vom Eingang; 2, welcher auch noch über einen Inverter 6 mit einem Eingang eines UND-Gaiters 7 verbunden ist. Ein weiterer Eingang des UND-Gatters 7 ist mit dem Eingang 3 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 7 ist mit einem Eingang eines ODER-Gatter« 8 verbunden, das an einem zweiten Eingang ein Signal vom Eingang 1 erhält.

Der Ausgang des COER-Gatters 8 geht über einen Verstärker 9 zu einem Ausgang 4. Der Ausgang des UND-Gatters 5 ist ebenso mit dem Ausgang 4 verbunden, jedoch über einen Verstärker mit veränder-

barer Verstärkung 10 und Gleichrichter 11. Der Ausgang des UND-Gatters 5 ist außerdem noch über einen Inverter 12 und einen Verstärker mit veränderbarer Verstärkung 13 mit einem Ausgang 14 und über einen Verstärker mit veränderbarer Verstärkung 15 mit einem Ausgang 16 verbunden.

Der Ausgang 4 führt zur Kathode der (nicht gezeigten) HOP-Ausnahmeröhre, während der Ausgang 16 mit dem Steuergitter (C 1) der Röhre und der Ausgang 14 mit der HOP-EIektrode der Röhre verbunden sind.

Die an den Ausgängen 14, 16 bzw. 4 erscheinenden Wellenzüge sind jeweils bei HOP bzw. G 1 bzw. C in Fig. 2 dargestellt. Beim Betrieb dieser üblichen Anordnung wird das HOP-Elektronenpotential abgesenkt und die Potentiale des Steuergitters und der Kathode werden angehoben, während der Strahl zurückläuft, ausgenommen während der Halbbild-Aus-ΐ25!υη^σ. NbcH dcrn ^ ei !en rücklauf wird dss Ksthodenpotential auf einen normalen (d. h. nicht-HOP) Wert des Target-Austastpotentials für den Rest der Zeilenaustastung angehoben. Das Kathodenpotential wird ebenso auf den normalen Wert des Target-Austastpotentials während der Halbbild-Austastung angehoben.

Mit Bezug auf die F i g. 3 bis 5 wird im folgenden eine erfindungsgemäße Anordnung beschrieben.

Erstens werden die Wellenzüge X und Y, wie in Fig. 5 dargestellt, durch die in Fig.3 schematisch dargestellte Schaltung erzeugt.

In F i g. 3 sind drei Eingänge 17,18 und 19 vorgesehen. Auf den Eingang 17 werden die in Fig. 2 bei FB dargestellten Halbbild-Austastimpulse eingegeben. Der Eingang 18 erhält die in Fig. 2 mit LB bezeichneten Zeilen-Austastimpulse. Der Eingang 19 erhält die Zeilen-Treibimpulse, in F i g. 2 mit LD bezeichnet. Wie bei der bekannten Anordnung der Fig. 1 werden die Wellenzüge FB, LB und LD irgendwo aus dem System gewonnen. Der Eingang 17 ist über einen Inverter 20 mit dem »D<r-Eingang eines D-Flip-Flop-Kreises 21 verbunden. Der Eingang 18 ist über einen Inverter 22 mit dem Takteingang des Flip-Flop-Kreises 21 verbunden. Der Eingang 17 ist außerdem mit einem Eingang eines ODER-Gatters 23 verbunden, während ein zweiter Eingang dieses Gatters mit dem »Qee-Ausgang des FIip-Flop-Kreises21 verbunden ist.

Der »Qfe-Ausgang des Flip-Flop-Kreises 21 ist noch mit dem Takteingang eines weiteren D-Flip-Flop-Schaltkreises 24 verbunden. Der »Dw-Eingang des Flip-Flop-Kreises 24 ist mit einer Quelle 25, die auf »logisch hohem« Potential liegt, verbunden. Der Eingang für den Rürtsetzimpuls des Flip-Flop-Kreises 24 (der bei »logisch niederem« Signal an seinem RUcksetzimpuls-Eingang zurücksetzt) erhält einen Eingang über einen Inverter 26 vom Eingang 19. Der »Q«-Ausgang des Flip-Flop-Kreises 24 ist mit einem Ausgang 27 verbunden, während der Ausgang des ι ODER-Gatters 23 mit dem Ausgang 28 verbunden ist.

Im Betrieb wird die in F i g. 5 mit X bezeichnete Wellenform am Ausgang 27 erscheinen, während die mit Kin F i g. 5 bezeichnete Wellenform am Ausgang 28 auftritt. Die ins Positive gehenden Impulse des

κι Wellenzuges X entsprechen der ersten vollständigen Zeile nach der Halbbild-Austastung mit Ausnahme des Zeilen-Austastintervalls. Während dieser Zeile werden die Elektrodenpotentiale an den Ausgängen ebenso wie während des Zeilenrücklaufs angesteuert, so daß der

π HOP-Vorgang während des Zeilenvorlaufs stattfindet. Da dieser zuletzt erwähnte Zeilenvorlauf etwa lOmal so langsam vonstatten geht wie die Bewegung während des Zeilenrücklaufs, findet eine entsprechende Minde-

t f" j . r .IJ ■ it Μ 4 Il f J I* L

• uiig VJtJ tu· ViUt/ Ljiiiiuuvii V-IiIWi ■ IVMJIbIIi. ν,Γΐ ΟΓνιΟΓιίΟι ICH

:" Strahlstromes statt. Die Halbbild-Austastung wird ausgedehnt, so daß die Wellenform K erzeugt wird, deren zweite Impulskante mit der ersten Kante des Impulses des Wellenzuges X zusammenfällt. Dadurch wird sichergestellt, daß kein HOP-Vorgang bei Beginn

r> des Halbbildes stattfindet, bevor die eine Zeile mit HOP in Vorwärtsrichtung abgelaufen ist.

Die Wellenzüge Kund Xsind mit den Wellenzügen LD und LC. wie in F i g. 4 gezeigt, verbunder. In F i g. 4 sind gleiche Hinweiszeichen für gleiche Tei'i der F i g. 1 und 3 verwendet.

Aus Fi p. 4 ist zu ersehen, daß der Ausgang 28 über einen Inverter 29 mit einem Eingang eines UND-Gatters 30 verbunden ist, während ein zweiter Eingang dieses Gatters ein Signal von dem LD-Eingang 2 erhält.

Der Ausgang des UND-Gatters 30 ist mit einem Eingang eines ODER-Gatters 31 verbunden, das auf einen zweiten Eingang den X-Wellenzug von Eingang 27 erhält. Der Ausgang des ODER-Gatters 31 ist mit einem Inverter 12 verbunden sowie mit Verstärkern .nit

■ic veränderbarer Verstärkung 15 und 10, in der gleichen Weise, in der der Ausgang des UND-Gatters 5 in F i g. t mit den entsprechenden Komponenten dort verbunden ist. Der Eingang für den Verstärker 9 wird, ähnlich wie bei F i g. 1 beschrieben, mit einem Eingang gespeist, der vom LD-Eingang 2 und Lß-Eingang 3 in gleicher Weise gewonnen wird, außer daß das ODER-Gatter 8, das in F i g. 1 einen Eingang aus dem Fß-Impulse führenden Eingang 1 erhielt, den entsprechenden Eingang in F i g. 4 von dem den K-Wellenzug führenden Eingang 28 erhält.

•50 Die abgeänderten Wellenformen HOP, G 1 und C die an den Ausgängen 14 bzw. 16 bzw. 4 in Fi-g. 4 erscheinen, sind in F i g. 5 dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine HOP- oder ACT-Fernsehkameraröhre mit einem zur Entladung von Hellstellen-Überladungen in der Targetfläche während des Zeilenrücklaufs eingerichteten Strahl, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Einrichtungen (17—31) zum Entladen von Hellstellen-Überladungen in jenem Teil des Targets vorgesehen sind, der während einer vorherbestimmten Anzahl von Zeilen nach dem Halbbildrücklauf abgetastet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (17—31) Mittel umfassen, die den Strahl während der vorherbestimmten Anzahl von Zeilen nach dem Halbbild-Rücklauf, jedoch vor dem Ende der Halbbild-Austastung so betreiben, daß er Hellstellen-Überladungen während des Hinlaufs entlädt und daß die Betriebsart des Strahles zur Entladung von Hellstellen-Oberladungen während des Zeilenrücklaufs nach der vorherbestimmten Anzahl von Zeilen einsetzt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsart des Strahls zur Entladung von Hellstellen-Überlüdungen während des Zeilenrücklaufs unmittelbar nach der vorherbestimmten Anzahl von Zeilen einsetzt

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorherbestimmte Anzahl von Zeilen nach dem Halbbild-Rücklauf eine einzige Zt-'.e ist.