DE2926074A1 - Fernsehkamera mit einer aufnahmeroehre - Google Patents

Fernsehkamera mit einer aufnahmeroehre

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DE2926074A1
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DE
Germany
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voltage source
pulse
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horizontal
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Withdrawn
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DE19792926074
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English (en)
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Erich Eduard Himmelbauer
Willem Jozef Lohuis
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/40Circuit details for pick-up tubes
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    • H04N23/41Beam current control
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  • Details Of Television Scanning (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

If
-I5-5--I979 / PHN 9167
"Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre, die mit einer Kathode zum unter Erhitzung Ausstrahlen eines Elektronenstrahles, einer Steuerelektrode für den Elektronenstrahl und mit einer Auftreffplatte versehen ist, die vom Elektronenstrahl unter Ansteuerung von Ablenkmitteln zeilen- und teilbildweise mit periodischen Abtast- und Austastzeiten abgetastet wird.
Derartige mit Aufnahmeröhren versehene Fernsehkameras sind allgemein bekannt. Dabei lässt sich sagen, dass abhängig von der Ausbildung als Schwarz-Weiss- oder als Farbfernsehkamera eine oder mehrere Aufnahmeröhren verwendet werden können, die von Aufnahmeröhrefabrikanten in Datenhandbüchern angeboten werden. So kann aus dem "Data Handbook, Electron tubes", von Philips in dem Kapitel "Camera tubes" eine Wahl für die Aufnahmeröhre bzw. - röhren gemacht werden. Aus den geltenden Daten geht hervor, dass die angebotenen Aufnahmeröhren mit einer indirekt heizbaren Kathode im Elektronenstrahlerzeugungssystem ausgebildet sind, wobei ein von der Kathode freiliegender Heizdraht an eine Wechselspannungsquelle oder eine Gleichspannungsquelle mit 6,3 V anschliessbar ist und, abhängig vom Röhrentyp, mit zwei typischen Heizstromwerten von 3OO und 95 mA. Für die Gleichspannungsquellenverwendung folgt daraus, dass für
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die indirekte Erhitzung der Kathode der Heizfaden eine Heizspannungsleistung entsprechend 1,9 bzw. 0,6 ¥ aufnimmt.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Fernsehkamera zu verwirklichen, in der Aufnahmeröhren verwendet werden können, die nicht mit einer indirekt heizbaren Kathode in einem Elektronenstrahlerzeugungssystem ausgebildet sind, sondern mit einer eine niedrigere Heizspannungsieistung erfordernden, d.h. einen grösseren Wirkungsgrad aufweisenden direkt heizbaren Kathode. Die erfindungsgemässe Kamera weist dazu das Kennzeichen auf, dass bei Verwendung einer Aufnahmeröhre mit einer direkt heizbaren Kathode mit einem Kathodenglühfaden, der zum Erhitzen mi-t einer Heizspannungsquelle verbunden ist, die Heizspannungsquelle eine Impulsspannungsquelle ist, wobei die Impulsheizspannung in mindestens einem Teil der Horizontal-Austastzeiten vorhanden ist und in den Horizontal-Abtastzeiten fehlt.
Die Verwendung einer direkt statt einer indirekt heizbaren Kathode im Kathodenstrahlerzeugungssystem einer Aufnahmeröhre ohne weitere Massnahmen, d.h. das Anschliessen einer Heizspannungsklemme mit einer konstanten Gleichspannung an den Kathodenglühfaden, ergibt in der Praxis, dass die Aufnahmeröhre ein Bildsignal liefert, das bei Wiedergabe zu einer verschlechterten Bildqualität führt; die Auflösung ist verringert, und es tritt ein durch Trägheitserscheinungen herbeigeführtes Nachleuchten auf, das hinter sich bewegenden Szenenteilen eine Schweifbildung gibt.
Eine Ursache davon liegt in dem (Heiz)Spannungsabfall, der am Kathodenheizfaden auftritt. Die Elektronenausstrahlung aus dem Kathodenheizfaden erfolgt dadurch von Stellen, die eine unterschiedliche elektrische Spannung aufweisen. Es lässt sich sagen, dass zwischen den zwei mit Klemmen der konstanten Gleichspannungsquelle verbundenen Anschliessstellen des Kathodenheizfadens ein Spannungsunterschied von beispielsweise 2 bis 3 V vorhanden ist. Die ausgestrahlten Elektronen haben einen den örtlichen Spannungsunterschied entsprechenden Energieunterschied, wodurch eine Verbreiterung der Elektronenenergieverteilung
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im Elektronenstrahl gegenüber dem bei einer Kathode, die ein und dieselbe Spannung hat, auftritt. Die mit der Elektronenenergieverteilung einhergehende Streuung in den Geschwindigkeiten der Elektronen im Strahl beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der die Auftreffplattenstabilisierung bei der Abtastung erfolgt und ist dadurch eine Quelle von Trägheitserscheinungen. Der Spannungsabfall am Kathodenheizfaden ergibt durch die Verbreiterung der Energieverteilung eine Zunahme von Trägheitserscheinungen. Weiterhin ergibt die durch den Spannungsunterschied herbeigeführte erhöhte Energie im Elektronenstrahl, dass dieser einen grösseren Strahldurchmesser erhält, was bei der Wiedergabe des erzeugten Bildsignals die Auflösungsverringerung ergibt.
Es sei bemerkt, dass das beschriebene Problem bei der direkten Kathodenerhitzung in Fernsehwiedergaberöhren nicht auftritt. Dabei können eine Wechsel- sowie Gleichspannungsspeisung bei einer indirekt oder direkt heizbaren Kathode verwendet werden; die Beeinflussung der örtlichen Kathodenspannung mit einigen Volt bei der direkt heizbaren Kathode fällt gegenüber der Endanodenspannung von 15 bis 25 Kilovolt in der Wiedergaberöhre nicht im Gesicht.
Das Anlegen der Heizspannung an den Kathodenheizfaden nur während der Horizontal-Austastzeiten und zwar während der ganzen Dauer oder während eines Teils derselben beeinflusst nach der Erfindung auf gewisse Weise den Temperaturverlauf des Kathodenheizfadens in den zwischenliegenden Horizontal-Abtastzeiten. Die Aenderung der Kathodenheizfadentemperatur während der Horizontal-Abtastzeiten beträgt durch die thermische Trägheit der Kathode nur 5 bis 10$, was bei Wiedergabe des von der Aufnahmeröhre erzeugten Bildsignals keine spürbaren Folgen hat und folglich erlaubt ist.
Zum Verwirklichen eines möglichst gleichmassigen Temperaturverlaufes des Kathodenheizfadens weist die Kamera das Kennzeichen auf, dass die horizontal-frequente Periodizität der Impuls-Heizspannungsquelle während der Vertikal-Abtastzeiten und Vertikal-Austastzeiten dieselbe ist,
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Eine Kamera mit einer einfachen Ausführungs-
forin der Impulsheizspannungsquelle, womit, gewünschtenfalls, weitere Spannungen der Kathode zugeführt werden können, weist das Kennzeichen auf, dass die Impulsheizspannungsquelle mit einer ersten und einer zweiten Spannungsquelle ausgebildet ist, deren Ausgänge mit einem ersten bzw. zweiten Kathodenheizfadenanschluss verbunden sind, wobei die erste und zweite Spannungsquelle mit einem Eingang zum Zuführen eines ersten horizontal-frequenten Schaltsignals versehen sind, während die zweite Spannungsquelle mit einem Eingang versehen ist, der mit dem Ausgang einer in der Impulsheizspannungsquelle vorhandenen dritten Spannungsquelle zum Liefern der Impulsheizspannung verbunden ist, welche dritte Spannungsquelle mit einem Eingang zum Zuführen eines zweiten horizontal-frequenten Schaltsignals versehen ist.
Eine Kamera mit einer Impulsheizspannungsquelle über die weiterhin die sogenannte Kathodenaustastung des Elektronenstrahles in der Aufnahmeröhre erfolgen kann, weist das Kennzeichen auf, dass die erste und die zweite Spannungsquelle in der Impulsheizspannungsquelle mit je einem Eingang versehen sind, der mit dem Ausgang einer vierten, in der Impulsheizspannungsquelle vorhandenen Spannungsquelle verbunden ist, die mit einem Eingang versehen ist zum .Zufüren eines Schaltsignals mit horizontal-frequenten Impulsen während einer Vertikal-Abtastzeit und mit einem die vei-tikal-Austastzeit dauernden Impuls, welche vierte Spannungsquelle zum Liefern von den Elektronenstrahl in der Aufnahmeröhre austastenden Impulsen wirksam ist, wobei der Anschluss der Steuerelektrode mit dem Ausgang einer fünften, eine konstante einstellbare Gleichspannung liefernden Spannungsquelle verbunden ist.
Eine Kamera dagegen, die mit Steuerelektrodenaustastung wirksam ist, weist das Kennzeichen auf, dass der Anschluss der Steuerelektrode mit dem Ausgang einer vierten Spannungsquelle verbunden ist, die mit einem Eingang zum Zuführen eines Schaltsignals mit horizontal-frequenten Impulsen in einer vertikal-Abtastzeit und mit einem die Vertikal-Austastzeit dauernden Impuls versehen ist, welche
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vierte Spannungsquelle zum Liefern von den Elektronenstrahl in der Aufnahmeröhre austastenden Impulsen wirksam ist, wobei der Anschluss der Steuerelektrode weiterhin mit dem Ausgang einer fünften, eine konstante einstellbare Gleichspannung liefernden Spannungsquelle verbunden ist.
Eine Kamera mit einer Aufnahmeröhre, die
für einen Antikometenschweifbetrieb (ACT) geeignet ist, weist das Kennzeichen auf, dass die erste und zweite Spannungsquelle in der Impulsheizspannungsquelle mit je einem Eingang versehen sind, der mit dem Ausgang einer sechsten, eine konstante einstellbare Gleichspannung liefernden Spannungsquelle verbunden ist, und eine siebente Spannungs— quelle vorgesehen ist, von der ein Eingang mit dem Ausgang der sechsten Spannungsquelle verbunden ist und von der der Ausgang mit dem Anschluss der Steuerelektrode verbunden ist, weiche siebente Spannungsquelle mit einem Eingang zum Zuführen eines Schaltsignals mit horizontal—frequenten Impulsen in einer vertikal-Abtastzeit versehen ist.
Eine Kamera mit einer Aufnahemröhre für den ACT-Betrieb und mit Steuerelektrodenaustastung des Elektronenstrahles, weist weiterhin das Kennzeichen auf, dass der Ausgang der sechsten Spannungsquelle mit einem Eingang der dritten Spannungsquelle in der Impulsheizspannungsquelle verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Fernsehkamera mit Kathodenaustastung,
Fig. 2 detaillierte Darstellungen einiger in Fig. 1 dargestellter Blöcke,
Fig. 3a, 3t) und "}c einige in der Kamera
nach Fig. 1 und 2 auftretende Signale als Funktion der Zeit, Fig. h eine teilweise blockschematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Fernsehkamera, die mit Steuerelektrodenaustastung wirksam ist,
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Fig. 5 eine detaillierte Darstellung der in Fig. k dargestellten Blöcke,
Fig. 6a, 6b und 6c in der Kamera nach Fig. h und 5 auftretende Signale als Funktion der Zeit.
In Fig. 1 ist 1 eine Fernsehaufnahmeröhre, in der teilweise weiterhin angegeben sind: ein direkt heizbarer Kathodenglühfaden 2 mit einem ersten und einem zweiten Kathodenglühfadenanschluss 3 und 4, eine Steuerelektrode 5 mit einem Anschluss 6, eine aus zwei Elektroden zusammengesetzte Beschleunigungselektrode 7 mit einem Anschluss 8 und eine Linsenelektrode 9 mit einem Anschluss 10, welche Elektrode 9 zwischen den zwei Elektroden der zusammengesetzten Elektrode 7 vorgesehen ist. Die Kathode (2, 3, h) und die Elektroden 5, 7 und 9 mit ihren An-Schlüssen 6, 8 und 10 bilden ein Elektronenstrahlerzeugungssystem (2-10), das auf diese Weise als Antikometenschweif-Elektronenstrahlerzeugungssystem (ACT) aufgebaut ist. Das Elektronens trahlerzeugungs sys tem (2-IO) liefert unter dem Einfluss den Anschlüssen 3» 4, 6» 8 und 10 zuzuführender Spannungen einen Elektronenstrahl 11 während der Horizontal-Abtastzeiten TS und, bei eingestelltem ACT-Betrieb, in einem Teil TBS der Horizontal-Austastzeiten TB der Horizontalperioden TH auftretend in einer Vertikal-Abtastzeit TVS. Die genannten Zeitdauern sind in Fig. Ja. bei einigen als Funkfcion der Zeit t aufgetragenen Signalen angegeben. Als Beispiel gilt, dass die Zeit TH bzw. TB 6h bzw. 11 ,us beträgt. Mit TBB ist in Fig. 3a- eine Strählaustastzeit bezeichnet, in der das Elektronenstrahlerzeugungssystem (2-10) auch bei ACT-Betrieb, keinen Elektronenstrahl 11 erzeugt, während bei ausgeschaltetem ACT-Betrieb der Elektronenstrahl J1 während der ganzen Horizontal-Austastzeit TB ausgetastet wird. Durch TVB ist eine Vertikal-Austastzeit bezeichnet, die beispielsweise zwanzig Horizontal-Perioden TH umfasst, worin ebenfalls Strahlaustastung vorhanden ist. Eine aus den Zeiten TVS und TVB bestehende Vertikal-Periode ist nicht weiter bezeichnet. Bei ACT-Betrieb liefert das Elektr onens trahlerzeugungssystem &2-I0) während der Rücklaufzeit TBS auf bekannte Weise den Elektronenstrahl 11 mit
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einer erhöhten Stromstärke und Kathodenspannung zur Vermeidung bei Wiedergabe auftretender Kometenschweife hinter hellen beweglichen Teilen einer aufgenommenen Szene. Für eine detaillierte Beschreibung einer Aufnahmeröhre mit ACT-Betrieb sei auf die US-Patentschrift 3.548.250 verwiesen, während automatische Nachregelungen bei ACT-Aufnahmeröhre in den US-Patentschriften 3.931.466 und 3.955.116 angegeben sind.
Der vom Elektronenstrahlerzeugungssystem (2-IO) in der Aufnahmeröhre 1 erzeugte Elektronenstrahl 11 trifft auf eine Auftreffplatte 12, die aus einer durchsichtigen, elektrisch leitenden Signalelektrode I3 und einer Halbleiterschicht 14 aufgebaut ist. Die Signalelektrode 13 ist mit einem Anschluss I5 verbunden, der ausserhalb der Aufnahmeröhre 1 über einen Widerstand 16 mit einer eine Spannung von +3OV führenden Klemme einer Spannungsquelle verbunden ist, wobei vorausgesetzt wird, dass eine andere Klemme an Masse liegt, was gleichfalls für andere Spannungsquelle gilt. Weitere in der Aufnahmeröhre 1 normalerweise vorhandene Elektroden sind nicht angegeben, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht relevant sind.
Die Auftreffplatte 12 wird vom Elektronenstrahl 11 zeilen- und teilbildweise abgetastet und zwar unter dem Einfluss eines Ablenkmittels I7. Das Ablenkmittel 17 ist in Fig. 1 als ein um die Aufnahmeröhre 1 herum angeordnetes elektromagnetisches Ablenkmittel angegeben. Statt dessen könnte ebenfalls ein elektrostatisches Ablenkmittel verwendet werden. Weiterhin sind nicht angegebene Fokussier- und Korrekturmittel vorhanden. Das Ab-30lenkmittel 17 ist in Fig. 1 an Ausgänge eines Ablenksignalgenerators 18 angeschlossen, dessen Eingängen ein Horizontal -Synchronsignal SH und ein Vertikal-Synchronsignal SV zugeführt werden. Unter Ztifuhr der Signale SH und SV liefert der Generator 18 Horizontal- und Vertikalablenksignale zu dem Ablenkmittel 17· Die vom Elektronenstrahl 11 zeilen- und teilbildweise ausgeführte Abtastung der Auftreffplatte 12 führt zu einem Bildsignal am Anschluss I5, das einer an der freien Oberfläche der Halbleiterschicht 14 auftretenden
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Potentialbildung einer aufzunehmenden Szene entspricht, die dadurch entstanden ist, dass Szenenlicht über die durchsichtige Signalelektrode I3 bis in die Halbleiterschicht 14 eingedrungen ist. Die örtliche Lichtstärke des von der Szene herrührenden Lichtes bestimmt dabei örtlich einen photoelektrischen Leckstrom, aus dem die Potentialabbildung hervorgeht.
Das Bildsignal am Anschluss 15 wird über einen Kondensator 19 einem Eingang eines Verstärkers 20 zugeführt. Der Verstärker 20 istim allgemeinen Sinne angegeben und enthält beispielsweise einen Vorverstärker, Verstärker mit Schwarzpegelfestlegung, Begrenzungsschaltungen, einen Gammaverstärker, eine Aperturkorrekturschaltung usw. Zum Durchführen der jeweiligen Signalbehandlungen werden dem Verstärker 20 Steuersignale zugeführt, wöbe in Fig. 1 als Beispiel drei Steuersignale angegeben sind, wie das Hori-• zontal-Synchronsignal SH, das Vertikal-Synchronsignal SV und ein Horizontal-Klemmsignal HC. Es wird vorausgesetzt, dass der Verstärker 20 an einem Ausgang 21 ein Videosignal bzw. ein zur Ausstrahlung und Uebertragung direkt geeignetes Fernsehsignal abgibt.
Zum Erzeugen des Signals am Ausgang 21
werden das Horizontal- SH und das Vertikal-Synchronsignal SV an den Eingängen 22 und 23 monostabilen MuIt!vibratoren 2k bzw. 25 zugeführt. Eine abfallende Impulsflanke in dem Horizontal-Synchronsignal SH am Anfang einer Horizontal-Austastzeit TB ergibt, dass nach 0,5/us der Multivibrator 2k umkippt und nach 8,5 /us wieder zurückkippt. Der Multivibrator 2k ist mit zwei Ausgängen versehen, an denen mit entgegengesetzter Polarität die 8,5 /us dauernden Impulse auftreten, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Der Ausgang des Multivibrators 2k mit einer abfallenden Impulsflanke nach 0,5/us ist mit dem Eingang eines Multivibrators 26 bzw. 27 verbunden. Der Ausgang des Multivibrators 2k mit der abfallenden Impulsflanke nach insgesamt 9/us ist mit einem Eingang eines Multivibrators 28 bzw. einem Eingang eines NICHT-UND-Tores 29 verbunden. Ein anderer Eingang des Tores 29 liegt an dem ein Signal VV führenden Ausgang
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des Multivibrators 25, der weiterhin mit einem Eingang eines NICHT-UND-Tores 30 verbunden ist. Der Multivibrator 28 liefert das Horizontal-Klemmsignal HC zum Verstärker 20, welches Signal einen 1,5 /US-Impuls hat nach insgesamt 9/us nach der abfallenden Impulsflanke in dem Horizontal-Synchronsignal SH. Der Multivibrator 26 liefert 5,5 /US nach der abfallenden Impulsflanke in dem Ausgangssignal des Multivibrators 24, d.h. nach insgesamt 6/us, einen 5,5 /us dauernden Impuls in einem Signal VF, das in Fig. 3a dargestellt ist. Es stellt sich heraus, dass die Strahlaustastzeit TBB die Dauer von 5,5 /us hat. Der Multivibrator 27 liefert nach der abfallenden Impulsflanke in dem ihm zugeführten Ausgangssignal des Multivibrators 2k einen Impuls mit einer Dauer von 11 /us in einem Signal VC, das ebenfalls in Fig. 3a dargestellt ist. Es stellt sich heraus, dass die Horizontal-Austastzeit TB die Dauer von 11 /us hat. In Fig. 3a ist weiterhin das vom Multivibrator 25 gelieferte Signal VV aufgetragen. In dem Signal VV tritt 50/US nach einer dem Anfang einer Vertikal-Austastzeit entsprechenden abfallenden Impulsflanke in dem Vertikal-Synchronsignal SV während 1200 /us ein Impuls auf. Für eine Zeitdauer entsprechend einer Horizontal-Periode TH entsprechend 6k /US folgt, dass während 18,75 Horizontal-Perioden TH ein negativer Impuls im Signal VV auftritt, wodurch die Tore 29 und 30 während der Vertikal-Austastzeit TVB gesperrt werden. Eine nicht angegebene Vertikal-Periode (TVS+TVB) dauert beispielsweise 20 ms.
Der. Ausgang des Tores 29 ist mit einem Eingang eines Multivibrators 3I verbunden, der mit zwei Ausgangen versehen ist, die beide an einen durch ACT bezeichneten Wahlkontakt eines Umschalters 32 bzw. 33 gelegt sind, welche Umschalter mechanisch gekuppelt sind. Der Umschalter 32 hat weiterhin einen freiliegenden Vahlkontakt, während derzweite Wahlkontakt des Umschalters 33 mit dem Ausgang des Multivibrators 27 verbunden ist. Der Schaltarm des Umschalters 33 liegt an einem Eingang des Tores 30, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Inverters Jk verbunden ist. Der Ausgang des Inverters 34 führt ein Signal VB
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und der Schaltarm des Umschalters 32 führt ein Signal VA, die bei verbundenen Wahlkontakten ACT in Fig. 3c und bei Durchverbindung der anderen ¥ahlkontakte, wie in Fig. 1 dargestellt, in Fig. Jh aufgetragen sind. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Umschalter 32 und 33 liefert der Inverter Jk ein Signal VB, das in der Vertikal-Abtastzeit TVS gleich dem Signal VC ist. In den Vertikal-Austastzeiten TVB ist das Tor 30 gesperrt und in dem Signal VB tritt eine einer niedrigeren Spannung entsprechende logische O auf. Bei der dargestellten Schalterstellung treten in dem Signal VA keine Impulse auf durch den Anschluss an den freiliegenden Kontakt. Bei der ACT-Schaltersteilung liefert der Multivibrator 3I über den Schalter 32 einen 5,5tVLS dauernden Impuls in dem Signal VA (Fig. 3c)» wonach der Multivibrat or 3I über den Schalter 33 einen ebenfalls 5,5 ;us dauernden Impuls in dem Signal VB liefert.
Für die Spannungszufuhr zu dem Kathodenglühfaden 2 der Aufnahmenröhre 1 sind die Kathodenflühfadenanschlüsse 3 und h mit dem Ausgang einer Spannungsquelle 35 bzw. 36 verbunden. Ein Eingang jeder Spannungsquelle 35 und 36 ist an den Ausgang einer Spannungsquelle 37 gelegt, der über einen Eingang 38 das Signal VB als Schaltsignal zugeführt wird. Die Spannungsquelle 37 liefert abhängig von dem Signal VB eine Spannung von +50 V oder O V. Der Ausgang einer Spannungsquelle 39> der über einen Eingang kO das Signal VF als Schaltsignal zugeführt wird, liegt an einem Eingang der Spannungsquelle 36. Abhängig von dem Signal VF tritt am Ausgang der Spannungsquelle 39 eine Spannung (+50 V + U2) oder O V auf. Ein Eingang jeder Spannungsquelle 35 und 36 ist an den Ausgang einer eine konstante einstellbare Gleichspannung +U1 liefernden Spannungsquelle 41 gelegt, während über einen Eingang k2 das Signal VC als Schaltsignal den Spannungsquellen 35 und 36 zugeführt wird. Unter Zufuhr der beschriebenen Signale liefern die Spannungsquellen 35 und 36 eine geschaltete Spannung zu den Kathodenglühfadenanschlüssen 3 und k, die in Fig. 3b (nicht-ACT-Betrieb) und Fig. 3c (ACT-Betrieb) als Spannungen GF1 und CF2 aufgetragen sind. Die Spannungsquellen 35, 36, 37 und 39 bilden
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eine Impulsheizspannungsquelle (35» 36, 37» 39) zum Liefern einer Impuls-Heizspannung +IT2 zu derdirekt heizbaren Kathode (2, 3, 4). Die Spannungsquelle 37 ist weiterhin zum Durchführen einer Kathodenaustastung des Elektronenstrahles vorhanden und die Spannungsquelle 41 dient zum Durchführen des ACT-Betriebes.
Der Anschluss 6 der Steuerelektrode 5 ist
mit dem Ausgang einer Spannungsquelle 43 verbunden, die eine konstante einstellbare Gleichspannung -U3 liefert und mit dem Ausgang einer Spannungsquelle 44, der über einen Eingang 45 das Signal VA als Schaltsignal zugeführt wird. Hierbei bedeutet die Angabe "-U3", dass es sich um eine negative Spannung handelt. Bei dieser und den anderen entsprechenden Angaben ist U1, U2, U usw. der Spannungsbetrag dessen Polarität durch das vorausgestellte Vorzeichen angegeben wird. Der Ausgang der Spannungsquelle 4i liegt weiterhin an einem Eingang der Spannungsquelle 44. Bei nicht-ACT-Betrieb ist die Spannungsquelle 44 nicht wirksam,und die in Fig. 3d dargestellte konstante Gleichspannung G1 ist mit dem Wert -U3 an der Steuerelektrode 5 vorhanden. Bei ACT-Betrieb tragen die Spannungsquellen 41 und 44 dadurch ihren Teil bei, dass auf die in Fig. 3c dargestellte Weise die Spannung G1 in den Horizontal-Rücklaufzeiten TBS in der Vertikal-Abtastzeit TVS den Wert (-U3+U1+U4) erhält. Da die Gleichspannungen für die Elektrodenanschlüsse 8 und 10 und zwar die Spannungen G 2, 4 und G3 zur Erläuterung der Erfindung nicht relevant sind, sind sie weiterhin nicht angegeben. Bei ACT-Betrieb ist die Spannung G3 impulsförmig, während bei nicht-ACT-Betrieb die Spannungen G 2, 4 und G konstant sind.
Aus den für nicht-ACT-Betrieb in Fig. 3b dargestellten Spannungen CF1 und CF2 folgt einerseits, dass während der ganzen Horizontal-Austastzeiten TB die Spannung entsprechend +5O' V an den beiden Kathodenglüh-'35 fadenanschlüssen 3 und 4 die Erzeugung des Elektronenstrahles 11 verhindert (Kathodenaustastung), und andererseits, dass die zusätzliche Zufuhr während der Zeitdauern TBB der Spannung mit dem Wert +U2 zu dem Kathodenglühfadenanschluss
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h (Spannung CF2) die Heizspannung für den Heizfaden liefert. In den Horizontal-Abtastzeiten TS während der Vertikal-Abtastzeit TVS bekommen die beiden Kathodengltthfadenanschlttsse 3 und h Massepotential entsprechend O V zugeführt.
Für ACT-Betrieb folgt aus den Spannungen CF1, CF2 und G aus Fig. 3C» dass während der Horizontal-Rücklaufzeiten TBS in der Vertikal-Abtastzeit TVS die beiden Kathodenglühfadenanschlüsse 3 und h die Spannung +U1 zugeführt bekommen,während dabei die Spannung G1 die gegenüber -U3 weniger negative Spannung (-U3-+U1 + TJh) zugeführt bekommt. Dabei erfolgt der ACT-Betrieb mit dem erhöhten Kathodenpotential (+Ui) und der vergrösserten Stromstärke (impuls in der Spannung G1). In den nachfolgenden Strahlaustastzeiten TBB bekommt der Kathodenglühfadenanschluss 3 die den Elektronenstrahl 11 austastende Spannung entsprechend +50 V und der Kathodenglühfadenanschluss h die ' um +U2 Volt höhere Spannung als Heizspannung zugeführt, während die Spannung G1 gleich -U3 Volt ist.
In den Vertikal-Austastzeiten TVB gibt es keinen Unterschied zwischen nicht-ATC-Betreib (Fig. Jb) und ACT-Betrieb (Fig. 3c) für dieSpannungen CFI, CF2 und G1, wobei die +U2 Volt Heizspannung gegenüber der Spannung +50 V dem Kathodenglühfadenanschluss h abgegeben wird.
Wegen der einfachen Umschaltmöglichkeit zwischen ACT-Betrieb und Nicht-ACT-Betrieb, wobei ACT-Betrieb bedeutet, dass im ersten Teil TBS der Horizontal-Austastzeit TB keine Zufuhr von Heisspannungsleistung stattfinden darf, erfolgt in der Kamera nach Fig. 1 auch bei Nicht-ACT-Betrieb die Zufuhr der Glühspannung nur in den Zeitdauern TBB. Venn von der beschriebenen einfachen Umschal tmöglichkeit abgesehen wird, kann bei Nicht-ACT-Betrieb die ganze Horizontal-Austastzeit TB zum Zuführen der Heizspannungsleistung benutzt werden.
In Fig. 2 sind detaillierte Ausführungsformen der Spannungsquellen 35, 36, 37, 39, hl, hj und kh aus Fig. 1 gegeben. Bereits bei Fig. 1 angegebene Bezeichnungen sind in Fig. 2 ebenfalls vorhanden. In Fig. 2 sind die Spannungsquellen 35 und 36 dargestellt mit einer ge-
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meinsamen Vorstufe, die mit einer Parallelschaltung eines Widerstandes 50 und eines Kondensators 5I ausgebildet ist, der mit dem Eingang 42 und andererseits über einen Widerstand 52 mit Masse verbunden ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände 50 und 52 und des Kondensators 5I liegt in der Spannungsquelle 35 bzw. 36 an der Basis eines pnp-Transistors 53 bzw. 54. Die in Fig. 3a im Signal VC dargestellten abfallenden Impulse bringen in den Horizontal-Austastzeiten TB die Transistoren 53 und 54 in den leitenden Zustand, welche Transistoren ausserhalb dieser Zeiten durch die Spannung am Kondensator 5I gesperrt sind. Der Kollektor des Transistors 53 liegt über einen Widerstand 55 an einer eine Spannung entsprechend -12 V führenden Klemme und am Emitter eines npn-Transistors 56» dessen Basis an Masse liegt. Der Kollektor des Transistors 56 liegt an der Basis eines pnp-Transistors 57 und an der eines npn-Transistors 58, während es über einen Widerstand 59 eine Verbindung mit den Kathoden zweier Dioden 6O und 61 gibt. Der Kollektor des Transistors 57 bzw. 58 ist mit Masse bzw. einer eine Spannung entsprechend +75 V führenden Klemme verbunden, während die Emitterelektroden miteinander verbunden sind und am Anschluss 3 liegen. Auf dieselbe Art und Weise ist der Transistor 54 in der Spannungsquelle 36 mit einem Widerstand 62, einem npn-Transistor 63, einem pnp-Transistor 64, einem npn-Transistor 65» einem Widerstand 66 und mit drei statt zwei Dioden 67, 68 und 69 gekoppelt. Die Anoden der Dioden 6O und 67 sind miteinander verbunden und liegen am Ausgang der Spannung +U1 der einstellbaren Spannungsquelle 41. Die Anoden der Dioden 61 und 69 sind mit— einander verbunden und liegen am Ausgang der Spannungsquelle 37· Die Anode der Diode 68 liegt 'am Ausgang der Spannungsquelle 39.
Die Spannungsquelle 37 ist mit einer Parallelschaltung eines Widerstandes 70 und eines Kondensators 71 ausgebildet, der mit dem Eingang 38 verbunden ist und andererseits über einen Widerstand 72 an Masse liegt. Der Verbindungspunkt der Widerstände 70 und 72 und des Kondensators 71 liegt an der Basis eines pnp-Transis tors 73· Der
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Kollektor des Transistors 73 liegt über einen Widerstand 74 an einer -12 V spannungsführenden Klemme und am Emitter eines npn-Transistors 75» dessen Basis an Masse liegt. Der Kollektor des Transistors 75 ist mit der Basis eines npn-Transistors 76 und über einen Widerstand 77 mit einer +50 V spannungsführenden Klemme verbunden. Der Kollektor des Transistors 76 ist mit einer +75 V spannungsführenden Klemme und der Emitter ist mit der Anode der Diode 61 bzw. 69 verbunden.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Spannungsquelle 37 gilt folgendes, wobei untenstehend und in weiteren Erläuterungen einfachheitshalber Spannungsabfalle an Basis-Emitter-Uebergangen bzw. Kollektor-Emitter-Uebergängen von Transistoren, an Anoden-Kathoden-Uebergängen bei Dioden und an stromleitenden Widerständen nicht berücksichtigt worden sind. Beim Vorhandensein der höheren Spannung im Signal VB (Fig. 3b und 3c) ist der Transistor 73 gesperrt, wodurch der Transistor 75 leitet und der Kollektor des Transistors 75 etwa das an der Basis vorhandene Massepotential führt, das ebenfalls am Emitter des Transistors 76 und folglich an den Anoden der Dioden 61 und 69 vorhanden ist. Bei der niedrigeren Spannung im Signal VB ist der Transistor 73 leitend, wobei der Transistor 75 gesperrt ist und die etwa +50 V Spannung an der Basis des Transistors 76 auch am Emitter desselben und folglich an den Anoden der Dioden 61 und 69 abgibt. Die beschriebene Wirkungsweise der Spannungsquelle 37 ist in Fig. 2 mit (OV, +5OV) erläutert. .
Die Spannungsquelle 39 hat denselben Aufbau wie die Spannungsquelle 37· Die Bauelemente 70 bis einschliesslich 77 der Spannungsquelle 37 sind bei der Spannungsquelle 39 durch die Bezugszeichen 78 bis einschliesslich 85 bezeichnet. Der Unterschied zwischen den Spannungsquellen 37 und 39 ist, dass statt des Anschlusses des Widerstandes 77 an die +50 V spannungsführende Klemme der entsprechende Widerstand 85 in der Spannungsquelle 39 mit einer eine Spannung entsprechend (-!-50 V + U2) führenden Klemme verbunden ist. Als Schaltsignal wird das Signal VF
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dem Eingang ko der Spannungsquelle 39 zugeführt. Für die geschaltete Spannungsquelle 39 folgt, dass diese an der Anode der Diode 68 Massepotential oder die Spannung (+50 V + U2) abgibt, was in Fig. 2 mit (OV, +50V, +U2) erläutert ist.
Die.einstellbare Spannungsquelle kl ist
mit einem Potentiometer 86 ausgebildet, das zwischen einer eine Spannung entsprechend +15 V führenden Klemme und Masse liegt. Der Abgriff des Potentiometers 86 ist mit der Basis eines npn-Transistors 87 verbunden, dessen Kollektor mit der +15V spannungsführenden Klemme und dessen Emitter über eine Parallelschaltung eines Kondensators 88 und eines Widerstandes 89 mit Masse verbunden ist. Der Verbindungs— punkt des Transistoremitters, des Kondensators 88 und des Widerstandes 89, der dieSpannung +U1 führt, ist mit den Anoden der Dioden 60 und 67 verbunden. Weiterhin ist der Verbindungspunkt mit der Spannung +U1 an eine (-)-Klemme einer konstanten Gleiclispannungsquelle 90 in der Spannungsquelle kk gelegt.
Die (+)-Klemme der Gleichspannungsquelle 90, die eine um 3OV höhere Spannung führt, ist in der Spannungsquelle kk unmittelbar mit dem Kollektor eines npn-Transistors 9I und über einen Widerstand 92 mit der Basis desselben verbunden. Die Basis des Transistors 9I ist über eine Zener-Diode 93 parallel zu einem Kondensator $k mit der (-)-Klemme der Quelle 90 verbunden, während der Emitter über einen Widerstand 95 parallel zu einem Kondensator ^G damit verbunden ist. Der Vex'bindungspunkt des Transistoremitters, des Kondensators 96 und des Widerstandes 95 führt eine Spannung (+U1 +Vk)1 wobei die Spannung U4 durch die Zener-diode 93 bestimmt wird. Der Ver-bindungspunkt mit der Spannung (+U1 +Vk) ist mit dem Emitter eines pnp-Traxisistors 97 und der Kathode einer Diode 98 verbunden, deren Anode an der Transistorbasis liegt. Weiterhin liegt die Basis des Transistors 97 über eine Parallelschaltung eines Widerstandes 99 und eines Kondensators 100 in Reihe mit einem Kondensator 101 am Emitter eines npn-Transistors 102. Vom Transistor 102 liegt der Emitter über einen Widerstand
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an einer, eine -5V Spannung führenden Klemme, und der Kollektor bzw. die Basis ist mit Masse bzw. dem Eingang 45 verbunden. Der Kollektor des Transistors 97 ist mit der Anode einer Diode 1θ4 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand IO5 an Masse liegt. Der Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors 97 und der Anode der Diode 1θ4 liegt über einen Kondensator IOD am Anschluss 6, der weiterhin mit der Spannungsquelle 43 verbunden ist und über eine Parallelschaltung eines Widerstandes 107 und einer Diode 108 am Abgriff eines Potentiometers 109 liegt. Das Potentiometer 109 liegt zwischen einer -100 V Spannung führenden Klemme und Masse, wobei der Potentiometerabgriff mit einer einstellbaren Spannung -U3 mit der Anode der Diode 108 verbunden ist.
Bei Nient-ACT-Be trieb liegt der Eingang frei, d.h. es wird kein Signal VA mit Schaltimpulseii daran zugeführt. Dabei führen die Kondensatoren 100 und 101 eine Spannung, wodurch der Transistor 97 gesperrt ist, und an der Anode der Diode 1θ4 tritt Massepotential entsprechend OV auf. Die Spannung -U3 ist dabei am Anschluss 6 vorhanden. Die Spannung G1 ist wie diese in Fig. Jb dargestellt ist.
Bei ACT-Betrieb tritt das in Fig. 3c dargestellte Signal VA am Eingang 45 auf. Bei der höheren Spannung im Signal VA ist der Transistor 102 leitend, wobei der Transistor 97 gesperrt ist, so dass aus dem Obenstehenden hervorgeht, dass die Spannung G1 gleich -U3 ist. Die impulsförmige niedrigere Spannung im Signal VA sperrt den Transistor 102,.wodurch die negativere Spannung am Emitter des Transistors 102 über die Kondensatoren 101 und 100 den Transistor 97 in den leitenden Zustand bringt und die Spannung (+U1 +U4) an den Kollektor des Transistors 97 gibt. Diese Wirkungsweise ist in Fig. 2 durch (0V, +171 +1X4) bezeichnet. Der Spannungssprung entsprechend (+U1 +U4) tritt über den Kondensator I06 in der Spannung G1 auf, wie in Fig. 3c dargestellt,
Die Wirkungsweise der Spannungsquellen 35
und 36 bei Nicht-ACT-Betrieb (Fig. 3b und 3a) ist wie folgt. In der Vertikal-Abtastzeit TVS treten die abfallenden
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horizontalfrequent auftretenden Impulse in den Signalen VC und BV während der ganzen Horizontal-Austastzeiten TB auf, während diejenigen im Signal VF nur in der zweiten Hälfte derselben, in den Zeitdauern TBB auftreten, Während der Horizontal-Abtastzeiten TS sind durch die höhere Spannung in den Signalen VC,.VB und VF die Transistoren 53, 54, 73 und 81 gesperrt. Die Transistoren 56, 63, 75 und 83 sind dabei leitend. Die etwas negative Spannung bzw. nahezu Massepotential an den Basiselektroden der Transistoren 57 und 58, 64 und 65, 76, 84 ergibt, dass die Transistoren 57 und 64 leitend und die Transistoren 58, 65, 76 und 84 gesperrt sind. In den Spannungen CF1 und CF2 an den Anschlüssen 3 t>zw. 4 und die Spannung an den Anoden der Dioden 61, 69 und 68 tritt dabei etwa Massepotential entsprechend OV auf.
Die niedrigere Spannung, die während der
' Zeitdauern TBS in den Signalen VC und VB auftritt, macht, dass die Transistoren 53, 54 und 73 leitend sind. Dadurch sind die Transistoren 56, 63 und 75 gesperrt. Das Sperren des Transistors 75 ergibt, dass die Spannung entsprechend +50 V am Kollektor über den Transistor 76, die Diode 61 und den Widerstand 59 an die Basiselektroden der Transistoren 57 und 58 gelangt, wobei der Transistor 57 sperrt und der Transistor 58 i-n den leitenden Zustand gelangt, was einen Spannungswert entsprechend +50 V in der Spannung CF1 am Anschluss 3 ergibt. Dasselbe erfolgt über die Diode 69 und den Widerstand 66 an den Basiselektroden der Transistoren 64 und 65, so dass auch in der Spannung CF2 am Anschluss 4 der Spannungswert von etwa +50 V auftritt. Daraufhin tritt in der unmittelbar nachfolgenden Zeitdauer TBB die niedrigere Spannung ebenfalls im Signal VF (Fig. 3a) auf. Die Folge ist, dass auf die bei der Spannungsquelle 37 beschriebene Art und Weise die Spannung (+50 V + U2) über den leitenden Transistor 84, die Diode 68 und den Widerstand 66 an die Basiselektroden des Transistors 65 gelangt und daran etwa den Spannungswert (+50 V + U2) in der Spannung CF2 am Anschluss 4 ergibt. Die Spannung U2 tritt dadurch zwischen den Kathodenheizfadenanschlüssen 3
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und 4 auf, wodurch der* Kathodenheizfaden 2 erhitzt wird.
Während der Vertikal-Austastzeit TVB ergibt
die niedrigere Spannung im Signal VB {Flg. 3^), dass während der ganzen Zeit TVB die Spannung von etwa +50 V von der Spannungsquelle 37 an den Basiselektroden der Transistoren 57» 58 und 64, 65 vorhanden ist. lieber die leitenden Transistoren 58 und 65 tritt der Spannungswert von etwa +50 V in den Spannungen CF1 und CF2 auf, während die Transistoren
57 und 64 nach wie vor gesperrt sind und zwar abhängig von den negativ gerichteten Impulsen im Signal VC am Eingang
42. Die negativ gerichteten Impulse im Signal VF am Eingang 40 sorgen dafür, dass auch in der Vertikal-Austastzeit TVB über die Diode 68, der Spannungswert (+50 V + U2) in der Spannung CF2 auftritt. Es stellt sich heraus, dass die horizontal-frequente Periodizität der Heizspannungsspeisung (+U2) des Kathodenheizfadens 2 während der Vertikal-Aus-• tastzeiten TVB fortgesetzt wird, was, unabhängig von der Vertikalperiodizität, einen möglichst gleichmässigen Temperaturverlauf des Kathodenheizfadens 2 ergibt.
Für die Wirkungsweise der Spannungsquellen 35 und 36 bei ACT-Betrieb (Fig. 3c und 3a) gilt folgendes. Das Resultat der negativ gerichteten Impulse im Signal VA am Eingang 45 der Spannungsquelle 44 ist obenstehend beschrieben worden, und es wurde dargelegt, dass die in Fig.
3c gegebene Spannung GI am Anschluss 6 auftritt. Während der Vertikal-Abtastzeit TVS treten in dem Signal VC während der ganzen Horizontal-Austastzeiten TB negativ gerichtete Impulse auf, während diese im Signal VB nur in der zweiten Hälfte derselben auftreten und zwar in den Strahlaustastzeiten TBB. Der niedrigere Wert im Signal VC während der ersten Hälfte der Zeitdauern TB, während der Horizontal-Rücklaufzeiten TBS, hat zur Folge, dass die Transistoren
58 und 65 leitend und die Transistoren 57 und 64 gesperrt sind. An den Anoden der Dioden 6O und 67 tritt die Spannung +111 auf, die höher ist als die Spannung +0V an den Anoden der Dioden 6%, 69, 68. Dadurch tritt etwa der Spannungswert +U1 in den Spannungen CF1 und CF2 auf, wie dies in Fig. 3c dargestellt ist. Daraufhin tritt während der Strahl-
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austastzeit TBB die niedrigere Spannung in den Signalen VB und VF an den Eingängen 38 bzw. 4o auf. Die Spannungsquelle 37 bzw. 39 gibt dadurch die Spannung +50 V bzw. (+50 V + U2) ab. Ueber die Dioden 61 und 68 und die Transistoren 58 und 65 treten diese Spannungswerte etwa in den Spannungen CF1 und CF2 auf.
Für die Beschreibung der Wirkungsweise bei
ACT-Betrieb während der Vertikal-Austastzeit TVB wird auf vorhergehendes verwiesen, da diese nicht von der für Nicht-ACT-Betrieb (Fig. 3b) abweicht.
Es stellt sich heraus, dass auch bei ACT-Betrieb die horizontalfrequente Impuls—Heizspannungsspeisung (+U2) während der Vertikal-Abtastzeiten TVS sowie während der Vertikal-Austastzeiten TVB stattfindet.
Aus. der in Fig. 2 gegebenen Ausführung der Spannungsquelle 41 folgt, dass die Spannung +111 zwischen O und 15 V einstellbar ist, welche Einstellung von der Kapazität der Auftreffplatte 12 und dem gewünschten Maximalweisswert in dem Bild- bzw. Videosignal abhängig ist. Aus der gegebenen Ausführungsform der Spannungsquelle 43 folgt, dass die Spannung -U3 zwischen OV und -100 V einstellbar ist. Dabei wird eine positive Spannung (+UI, +U4) von der Spannungsquelle 44 hinzugefügt. Die Spannung U4 wird durch die Zener-Diode 93 bestimmt und kann beispielsweise 20 V betragen. Der in Fig. 3c gegebene Spannungswert (-U3 +U1 +JJk) in der Spannung G1 läuft mit einer Verstellung der Spannung U1 mit, so dass die Strahlstromstärke während der Horizontal-Rücklaufzeit von der Verstellung unabhängig ist.
Für die in der Impulz-Heizspannungsquelle (35, 36, 37, 39) horizontal-frequent geschaltete Heizspannung +U2 ist erforderlich, dass diese so gross ist, dass während jeweils 5»5/us jpder Horizontalperiode TH = 64/US eine ausreichende HeizspannungsIeistung zugeführt wird, um den Kathodenglühfaden 2 der Aufnahmeröhre 1 aus Fig. 1 auf im Durchschnitt optimaler Temperatur zu halten. Für einen Kathodenglühfaden 2, ausgebildet beispielsweise als Wolfraraband, kann als optimale Temperatur für die Elektronenausstrahlung etwa I5OO K genannt werden, wobei
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in der Praxis eine Aenderung in 5 bis 10$ davon keinen spürbaren Einfluss auf den die Auftreffplatte 12 abtastenden Elektronenstrahl 11 ausübt. Ein Leistungsvergleich für einen bestimmten Kathodenglühfaden 2, der mit einer konstanten Gleichspannung Udc bzw. mit der geschalteten Gleichspannung U2 gespeist wird, ergibt, dass U2 = Udc(——-)ττ = 3,4 Udc ist. Da der Wirkungsgrad zwischen der Elektronenausstrahlung und der Glühspannungsleistung bei einer direkt geheizten Kathode grosser ist als bei einer indirekt geheizten Kathode, ist die Schlussendlich erforderliche geschaltete Spannung U2 für die direkt geheizte Kathode niedriger als der erhaltene Wert (3>4 mal der konstanten Gleichspannung), da diese gegenüber derselben, direkt geheizten Kathode berechnet ist. Ausgehend von einer Heizspannung von typisch 6,3 V Gleichspannung für eine indirekt geheizte Kathode kann bei einer direkt geheizten Kathode mit derselben Elektronenausstrahlung eine geschaltete Heizspannung U2 zwischen etwa 10 und 15 V angewandt werden. Wenn, wie bemerkt, bei Nicht-ACT-Betrieb die ganze statt der halben Horizontal-Austastzeit TB für die Heizspannungsspeisung benutzt wird,folgt U2 =Ctt1'5" Udc =2,4 Udc, was 0,7 mal der niedrigeren Heizspannung ergibt.
In Fig. 4 ist gegenüber Fig. 1 der geänderte Teil eines Blockschaltbildes dargestellt, das zu einer erfindungsgemäSsen Kamera gehört, wobei für den Elektronenstrahl 11 in der Aufnahmeröhre 1 Steuerelektrodenaustastung angewandt wird. In Fig. 5 ist das Blockschaltbild nach Fig. 4 in Einzelheiten dargestellt, während Fig. 6a, 6b und 6c Signale als Funktion der Zeit t zeigen. Blöcke, die gegenüber denen aus Fig. 1 und 2 nicht geändert sind, sind mit denselben Bezugszeichen und geänderte Blöcke sind mit Akzenten versehenen Bezugszeichen angegeben. Zum Durchführen der Steuerelektrodenaustastung ist in Fig. 4 die Spannungsquelle 37' zum Liefern einer -^OV-Spannung mit dem Steuerelektrodenanschluss 6 verbunden. Die Spannungsquelle 39' mit einer Spannung +U2 ist mit dem Ausgang der, die Spannung +U1 liefernden Spannungsquelle 4l verbunden. Für die Spannungszufuhr ist die Spannungsquelle 35' nur
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mit dem Ausgang der Spannungsquelle 41 verbunden, während die Spannungsquelle 36' mit den Ausgängen der Spannungsquellen 39' und kl verbunden ist.
Aus Fig. 5 und 2 geht hervor, dass in der Spannungsquelle 43' die Diode IO8 der Spannungsquelle k3 fehlt und der Potentiometerabgriff nur über den Widerstand 107' mit dem Anschluss 6 verbunden ist. Das Fortlassen der Diode 108 ist erforderlich, da, wie in Fig. 6c dargestellt, positiv und negativ gerichtete Impulse gegenüber dem Wert -TJ3 in der Spannung G1 auftreten, während in der Spannung G1 aus Fig. 3c nur positiv gerichtete Impulse bei gesperrter Diode 108 auftreten.
Aus Fig. 5 geht hervor, dass die Spannungsquellen 35' und 36' in zwei Hinsichten von den Quellen 35 und 36 aus Fig. 2 abweichen: die Kollektorelektroden der Transistoren 58' und 65' sind mit +30 V spannungsführenden • Klemmen und die Widerstände 59' und 66* sind mit den Kathoden nur der Dioden 60' und 67'> 68" verbunden.
Die Spannungsquelle 37' aus Fig. 5 is* gegenüber Fig. 2 stark geändert. Der Emitter des Transistors 110 liegt an einer -5V spannungsführenden Klemme und der Kollektor ist unmittelbar mit der Basis eines npn-Transistors 111 und über einen Widerstand 112 mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors 111 liegt an Masse, und der Emitter liegt über einen Widerstand II3 an der -5V spannungsführenden Klemme und ist über einen Kondensator 114 mit der Parallelschaltung eines Widerstandes 1I5 und eines Kondensators 116, dessen andere Seite mit der Kathode einer Diode II7 und der Basis eines npn-Transistors 118 verbunden ist, verbunden. Die Anode der Diode 117 liegt an Masse, ebenso wie der Emitter des Transistors 118, dessen Kollektor an einem Widerstand 119, an der Basis eines npn-Transistors 120 und an der Kathode einer Diode
121 liegt. Der Kollektor des Transistors 120 ist mit dem
anderen Anschluss des Widerstandes II9 verbunden und liegt weiter an der Kathode einer Diode 122. Die Anode der Diode
122 liegt unmittelbar an einer +50V spannungsführenden Klemme und ist über einen Kondensator 123 an Masse gelegt.
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Der Emitter des Transistors 120 und die Anode der Diode sind über einen Kondensator 124 mit dem Anschluss 6 verbun-r den, an dem die Steuerelektrodespannung G1 auftritt.
Für die Wirkungsweise der Spannungsquelle 37' folgt, dass bei einer weniger negativen Spannung als - 5V am Eingang 38 (Signal VB) der Transistor 110 leitend ist, wodurch der Transistor 111 gesperrt ist und ebenfalls der Transistor 118. Eine Spannung von etwa +5OV tritt dann an der Basis des Transistors 120 auf und dadurch auch am Emitter. Eine Spannung negativer als -5V am Eingang 38 (Signal VB) sperrt den Transistor 110, wodurch der Transistor 111 leitend ist, ebenso wie der Transistor 118. Ueber die dann leitende Diode 121 tritt an dem Verbindungspunkt der Anode der Diode 121 und den Kondensator 124 dann nahezu das Massepotential auf, wobei der Transistor 120 gesperrt ist. Es stellt sich heraus, dass es einen Spannungssprung gibt, der in Fig. 5 durch (+50 V, OV) angegeben ist.
Die in Fig. 2 in der Spannungsquelle 39 gegebenen Bauelemente 78 bis einschliesslich 85 sind ebenfalls in der Spannungsquelle 39' aus Fig. 5 verwendet worden. Dabei ist der Kollektor des Transistors 84' mit einer +30V Spannung führenden Klemme verbunden, und der Widerstand 85 * ist nicht unmittelbar mit einer spannungsführenden Klemme verbunden, sondern über die Emitter-Kollektorstrecke eines npn-Transistors 125 mit einer +3GV Spannung führenden Klemme. Die +300V Spannung führende Klemme ist über einen Widerstand 126 in Reihe mit einem Kondensator 127 mit dem +TJ1 Volt Spannung führenden Ausgang der Spannungsklemme 41 verbunden. Die Basis des Transistors 125 liegt über einen Widerstand 128 am Verbindungspunkt des Widerstandes 126 und des Kondensators 127 und ist weiterhin über die Kollektor-Emitter-Strecke eines npn-Transistors 129 mit dem anderen Anschluss des Kondensators 127 verbunden. Der Emitter des Transistors 125 ist über einer Zener-Diode 130 mit der Basis des Transistors 129 verbunden, die über einen Widerstand 131 mit dem Emitter desselben verbunden ist. Der Emitter des Transistors 125 ist über einen Kondensator"T32 an Masse gelegt. Am Kondensator I.32 gibt es eine Spannung
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+U2 von der +3OV Spannung abgeleitet ist,und zwar mit Hilfe der Spannungsstabilisierungsschaltung (125-132).
Das Vorhandensein der höheren bzw. niedrigeren Spannung im Signal VF (Fig. 6a) am Eingang 4θ ergibt auf die bereits bei der Beschreibung der SpannungsqueIlen 37 und 39 nach Fig. 2 gegebene Art und Weise, dass die Spannungsquelle 39' Massepotential bzw. die Spannung (+U1 +U2) abgibt, was in Fig. 5 durch (OV, +U1+U2) angegeben ist.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 5 gegebenen SpannungsqueIlen 35'» 36', 39' und 44 wird ausgegangen von der bei Fig. 2 gegebenen Beschreibung der SpannungsqueIlen 35» 36, 39 und 44. Die SpannungsqueIlen 35's 36f und 39' bilden dabei eine Impuls-Heizspannungsquelle (35 « , 36 ' , 39 ' ) ·
Bei Nicht-ACT-Betrieb (Fig. 6b) wird die
Spannungsquelle 44 nicht geschaltet, und diese übt dadurch keinen Einfluss aus auf die Spannung G1 am Anschluss 6. Das in dem Signal VB nach Fig. 6b Auftreten der höheren bzw. niedrigeren Spannung, wobei eine Spannung von +5OV bzw. OV an der Anode der Diode 121 vorhanden ist, ergibt die in Fig. 6b dargestellte Spannung G1 mit dem Spannungs-sprung von 5OV zwischen der Spannung -U3 von der Spannungsquelle 43f und der Spannung (-U3 - 5OV).
Auf die beschriebene Art und Weise sind bei dem abfallenden Impuls im Signal YC aus Fig. 6a die Transistoren 58' und 65' der betreffenden Spannungsqiiellen 35' bzw. 36' leitend. Während der Zeitdauer TBS tritt an den Dioden 6O' und 67' etwa der Spannungswert +U1 auf und zwar in der betreffenden Spannung CF1 bzw. CF2, während in der Zeitdauer TBB der abfallende Impuls im Signal VF der Spannungs que He 39' über die dann leitende Diode 68', den Spannungswert (+U1 +U2) in der Spannung CF2 ergibt, was in Fig. 6b bei den Spannungen CF1 und CF2 dargestellt ist. Aus den Spannungen CFI und CF2 ergibt sich, dass die Glühspannungsspeisung (U2) in der Vertikal-Abtastzeit TVS sowie in der Vertikal-Austastzeit TVB mit der horizontal-frequenten Periodizität auftritt.
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ό?
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Bei ACT-Betrieb (Fig. 6c) sind die Spannungsquellen 35', 36· und 39' auf dieselbe Art und Weise wirksam wie bei Nicht-ACT-Betrieb, was dieselben Spannungen CF1 und CF2 in Fig. 6b und 6c ergibt. Der abfallende Impuls im Signal VA in einer Horizontal-Rücklaufzeit TBS der Vertikal-Abtastzeit TV.ergibt auf die bei Fig. 3c beschriebene Art und Weise, über den Kondensator I06, den Impuls von -U3 bis (-U3 +U1 +U4) Volt in dem Signal G1 aus Fig. 6c. Daraufhin tritt der abfallende Impuls in dem Signal VB in der Strahlaustastzeit TBB auf, und dieser gibt über den Kondensator 124 den Impuls von -U3 bis ("9Ud - 5OV) in der Spannung G1 . Das Signal VB gibt die Spannung (-Ü3 - 50 v) in der ganzen Vertikal-Austastzeit TVB.
Die in Fig. Jh (und auch in Fig. 3c) dargestellten Impulse in den Spannungen CF1 und CF2, die den +5OV—Spannungswert haben, sind zum Durchführen der Kathodenaustastung des Elektronenstrahles 11 in der Aufnahmeröhre 1 aus Fig. 1 erforderlich. Bei Anwendung von Steuerelektrodenaustastung, wie in Fig. 4 und 5 angegeben, kann die Spannungszufuhr zu dem Kathodenglühfaden 2 vereinfacht werden. Die in Fig. 6b dargestellten Impulse in den Spannungen CF1 und CF2, die den +U1-Volt-Spannungswert haben, sind nämlich nicht erforderlich, und sie treten nur auf, weilin der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ACT-Betrieb sowie Nicht-ACT-Betrieb angewandt werden kann. Bei einer nichtumschaltbaren Ausführungsform für nur Nicht-ACT-Betrieb kann der Kathodenglühfadenanschluss 3 in Fig. 4 an Masse gelegt werden (Spannung CF1 entspricht O Volt) und der Kathodenglühfadenanschluss 4 kann mit einer zeilenfrequent geschalteten Impuls glühspannungs que He , die Impulse mit dem Spannungswert U2 liefert, welche Impulse eine Dauer entsprechend der ganzen Horizontal-Austastzeit TB aufweisen können.
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Claims (2)

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    PATENTANSPRUECHE:
    Ά J Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre, die
    mit einer Kathode zum unter Erhitzung Ausstrahlen eines Elektronenstrahles einer Steuerelektrode für den Elektronenstrahl und mit einer Auftreffplatte versehen ist, die vom Elektronenstrahl unter Ansteuerung von Ablenkmitteln zeilen- und teilbildweise mit periodischen Abtast- und Austastzeiten abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Aufnahmeröhre (i) mit einer direkt heizbaren Kathode (2, 3, h) mit einem Kathodenglühfaden (2) der zum Erhitzen mit einer Heizspannungsquelle (35» 36, 37» 39» 35'j 36', 39') verbunden ist, die Heizspannungsquelle einer ImpulsspannungsqueHe ist, wobei die Impuls-Heizspannung (U2) in mindestens einem Teil (TEE) der Horizontal-Austastzeiten (TB) vorhanden ist und in den Horizontal-Abtastzeiten (TS) fehlt,
  2. 2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, dass die horizontal-frequente Periodizität der Impuls-Heizspannungsquelle (35, 36, 37, 395 35', 3^', 39') während der Vertikal-Abtastzeiten (TVS) und Vertikal-Austastzeiten (TVS) dieselbe ist.
    3· Fernsehkamera nach Anspruch T oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die ImpuIsglühspannungsqueHe (35s 36, 37, 39; 35', 36', 39') mit einer ersten und einer zweiten SpannungsqueHe (35; 35' bzw. 36; 36') ausgebildet
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    15-5-1979 2 ΡΗΙί»ίΜί
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    ist, deren Ausgänge mit einem ersten bzw. zweiten Kathodenglühfadenanschluss (3 bzw. k) verbunden sind, wobei die erste und zweite Spannungsquelle (35; 35' bzw. 365 36') mit einem Eingang (^2) zum Zuführen eines ersten horizontalfrequenten Schaltsignals (ve) versehen sind, während die zweite Spannungsquelle (36; 361) mit einem Eingang versehen ist, der mit dem Ausgang einer in der Impuls-Heizspannungsquelle (35, 36, 37, 39; 35', 36', 39') vorhandenen dritten Spannungsquelle (39; 39') zum Liefern der Impuls-Heizspannung (U2) verbunden ist, welche dritte Spannungsquelie (39; 39") mit einem Eingang (ho) zum Zuführen eines zweiten horizontal-frequenten Schaltsignals (VE) versehen ist. h. Fernsehkamera nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Spannungsquelle (35 bzw. 36) in der Impuls -Heizspannungs que He (35 j 36> 37> 39) mit je einem Eingang versehen sind, der mit dem Ausgang einer vierten in der Impuls-Heizspannungsquelle (35> 36, 37i 39) vorhandenen Spannungsquelle (37) verbunden ist, die mit einem Eingang (38) zum Zuführen eines Schaltsignals (VE) mit horizontal-frequenten Impulsen während einer Vertikal-Abtastzeit (TVS) und mit einem die Vertikal-Austastzeit (TVS) dauernden Impuls versehen ist, welche vierte Spannungsquelle (37) zum Liefern den Elektronenstrahl (11) in der Aufnahmeröhre (1) austastenden Impulsen wirksam ist, wobei der Anschluss (6) der Steuerelektrode (5) mit dem Ausgang einer fünften, eine konstante einstellbare Gleichspannung (hj) liefernden Spannungsquelle (^3) verbunden ist.
    5« Fernsehkamera nach Anspruch 3> dadurch ge-
    kennzeichnet, dass der Anschluss (16) der Steuerelektrode (5) mit dem Ausgang einer vierten Spannungsquelle (37') verbunden ist, die mit einem Eingang (38) zum Zuführen eines Schaltsignals (YB) mit horizontal-frequenten Impulsen in einer Vertikal-Abtastzeit (TVS) und mit einem die Vertikal-Austastzeit (TVB) dauernden Impuls versehen ist, welche vierte Spannungsquelle (37') zum Liefern den Elektronenstrahl (11) in der Aufnahmeröhre (1) austastenden Impulsen wirksam ist, wobei der Anschluss (6) der Steuer-
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    15-5-1979 - 3 ΡΠΝ 9167
    elektrode (5) weiterhin mit dem Ausgang einer fünften, eine konstante einstellbare Gleichspannung (U3) liefernden Spannungs que He (43* ) verbunden ist. 6. Fernsehkamera nach Anspruch 3> 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Spannungsquelle (35; 35' bzw. 36; 36') in der Impuls-Heizspannungsquelle (35, 36, 37, 39; 35 ·' , 36', 39') mit je einem Eingang versehen sind, der mit dem Ausgang einer sechsten, eine konstante einstellbare Gleichspannung (U1) liefernden Spannungsquelle (4i) verbunden ist, und eine siebente Spannungsquelle (44) vorgesehen ist, von der ein Eingang mit dem Ausgang der sechsten SpannungsqueHe (4i) verbunden ist und von der der Ausgang mit dem Anschluss (6) der Steuerelektrode (5) verbunden ist, welche siebente SpannungsqueHe
    (44) mit einem Eingang zum Zuführen eines Schaltsignals (VA) mit horizontal-frequenten Impulsen in einer Vertikal-Abtastzeit (TVS) versehen ist.
    7· Fernsehkamera nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der sechsten Spannungsquelle (41) mit einem Eingang der dritten Spannungsquelle (39*) in der Impuls-Heizspannungsquelle (35', 36', 39') verbunden ist.
    909882/0948
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