DE4018492C2 - Fernsehkamera - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Fernsehkamera, insbesondere HDTV-Kamera, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bedingt durch das gegenüber den HDTV-Kamerasignalen etwas geringere Auflösungsvermögen der dabei verwendeten Sucherbildröhren oder aber auch bei Wiedergabe von für das menschliche Auge nicht mehr erkennbaren Details ist es oft schwierig, die optimale Bildschärfe bei HDTV-Kameras zu finden und einzustellen. Bekanntlich können elektronische Bildsucher zur Verbesserung der Schärfefindung sogenannte "Apertur- oder Crispening-Schaltungen" aufweisen, welche sowohl die horizontale als auch die vertikale Komponente des Suchersignals im Frequenzverhalten so beeinflussen, daß bevorzugt hohe Frequenzen mit großer Amplitude wiedergegeben werden. Bei einem geringeren Auflösungsvermögen der Sucherröhre führt dieses Verfahren jedoch nicht zu dem gewünschten Effekt der optimalen Schärfefindung.

Zur Vermeidung dieses Nachteils sind aus DE 32 23 390 A1 und DE 33 15 857 A1 bereits Fernsehkameras entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei welchen jedoch nur gewisse Teile des Bildes beeinflußt werden, wobei die Erkennbarkeit der optimalen Fokussierung weiterhin zu wünschen übrig läßt.

Aus DE 34 46 926 ist eine Anzeigevorrichtung für eine Fernsehkamera bekannt, mittels der in ein Monitorbild ein Bildbereich mit kleinerem Bildwinkel markierbar ist. Um bei der im Suchersichtfeld dieser Fernsehkamera für sämtliche Vario- bzw. Zoom-Objektiv- Stellungen dasjenige Bildfeld anzuzeigen, welches einer Nah-Vario-Bildwinkelposition entspricht, um auf diese Weise dem Fotografierenden zuverlässig zuvor anzuzeigen, wie groß das Bildfeld bei maximaler Brennweite (Nah-Bildfeld bezogen auf das Monitorbild) ist, wird im wesentlichen vorgeschlagen, daß der Nah-Bildbereich bei einer solchen Fern­ sehkamera, dessen Größe sich bei der Überführung des Vario-Objektivs in die Nah-Zoom- Bildwinkelposition entsprechend vergrößert und das jeweilige Monitorbild vor der Anzeige in der Anzeigevorrichtung mittels einer Mischvorrichtung überlagert werden.

Aus Kraus, H. "Vergrößern des Fernsehbildes"; in: Funkschau, Heft 20, 1982, Seiten 64 und 65, sind prinzipielle Maßnahmen für Fernsehgeräte beschrieben, die sich für eine Vergrößerung des Fernsehbildes eignen. Insbesondere wird hierzu vorgeschlagen, einen Kondensator in Serie zu den horizontalen Ablenkspulen zu schalten und um die Ablen­ kung des Elektronenstrahls in horizontaler und vertikaler Richtung um den gleichen Faktor zu verändern, den Vertikalablenkstrom durch Erhöhung der Verstärkung der Vertikalablenkstufe im gleichen Maße wie den Horizontalablenkstrom zu beeinflussen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fernsehkamera der eingangs genannten Art hinsichtlich der Sichtbarkeit der optimalen optischen Fokussierung auf dem Bildschirm eines elektronischen Suchers, insbesondere einer HDTV-Kamera, zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit dem im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmal gelöst.

Die erfindungsgemäße Fernsehkamera mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Teilvergrößerung des Wiedergabebildes des elektronischen Suchers eine optimale Einstellung der optischen Fokussierung möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Fokussierung der erfindungsgemäßen Fernsehkamera mit Hilfe eines elektronischen Suchers beurteilt werden kann, welcher nicht die notwendige horizontale Auflösung für HDTV-Signale zu haben braucht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Fernsehkamera möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Version zur Vergrößerung des Wiedergabebildes,

Fig. 2 die wichtigsten Teile einer zweiten Version zur Vergrößerung des Wiedergabebildes,

Fig. 3 ein Blockschaltbild mit den wichtigsten Teilen einer dritten Version zur Vergrößerung des Wiedergabebildes.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild mit den Einrichtungen einer Fernsehkamera, welche für die Verbesserung der Schärfefindung notwendig sind. Die Fernsehaufnahme-Anordnung 1 der Fernsehkamera enthält die optoelektrischen Wandler, auf deren fotoempfindlichen Signalelektroden mit Hilfe eines Objektivs 2 eine Szene 3 abgebildet wird, wobei die Abbildung durch Verschieben des Objektivs 2 in Richtung der Pfeile 4 mittels einer manuell oder elektronisch betätigbaren Verstelleinrichtung 6 fokussiert werden kann. Die Ausgangssignale der optoelektrischen Wandler werden in der Fernsehkamera-Anordnung 1 mittels Vorverstärker verstärkt und in weiteren Videoverarbeitungsschaltungen wie üblich bearbeitet (z. B. Klemmung, Verstärkung, Gamma-Korrektur, Matrizierung). Am Ausgang 7 ist dann ein entsprechendes Videosignal abnehmbar. Das Videosignal dient gleichzeitig als Suchersignal und wird dem elektronischen Sucher 8 zugeführt. Am Bildschirm der Wiedergaberöhre 9 des Suchers 8 wird dann ein Bild entsprechend der Szenenaufnahme dargestellt.

Da die Sucherbildröhren, insbesondere bei HDTV-Kameras, im allgemeinen zur Darstellung der erzeugten Luminanzsignale ein zu geringes Auflösungsvermögen haben, bereitet die optimale Fokussierung hierbei oft Schwierigkeiten. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß während des optischen Fokussiervorganges auf dem Bildschirm der Wiedergaberöhre 9 des elektronischen Suchers 8 ein vergrößerter Teil des vom Suchersignal erzeugten Wiedergabebildes darstellbar ist. Die Vergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Bildschirm der Wiedergaberöhre 9 - beispielsweise um das Doppelte - des Suchers 8 wird hierbei durch entsprechende Erhöhung der von den Ablenkschaltungen 11 für die horizontale Richtung und 12 für die vertikale Richtung an die H-Ablenkspulen 13 bzw. an die V-Ablenkspulen 14 abgegebenen Ablenkströme erreicht. Die H-Ablenkschaltung 11 sowie die V-Ablenkschaltung 12 werden dabei vom Synchronsignal des Videosignals synchronisiert, indem die mittels einer Sync-Separator-Schaltung 16 vom Videosignal abgeleiteten H- und V-Synchronimpulse den beiden Ablenkschaltungen 11 und 12 zugeführt werden.

Die Vergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Sucherbildschirm ist mit Hilfe eines Umschalters 17, welcher vorzugsweise in der Nähe der Fokussierungs-Einstellmittel angeordnet ist, zu- und abschaltbar. Diese Umschaltung kann manuell, aber auch über die Fokussier-Verstelleinrichtung 6 gekoppelt, erfolgen.

Um eine noch bessere Sichtbarkeit von Details zur optimalen Fokussierung zu erreichen, ist ferner im Suchersignalweg zwischen dem Ausgang der Fernsehkamera-Schaltungen und beispielsweise dem Steuergitter der Sucherröhre 9 ein Konturkorrektor 18 angeordnet, in welchem für die erzeugten Kontursignale eine Frequenzanhebung (beispielsweise von 10 auf 20 MHz) durchgeführt wird. Diese Frequenzanhebung ist mittels eines weiteren Umschalters 19 manuell oder aber auch von der Fokussier-Verstelleinrichtung 6 einschaltbar. Die Umschalter 17 und 19 können sowohl in der Nähe der Fokussier-Verstelleinrichtung 6 als auch in der Nähe einer - hier nicht dargestellten - Zoom-Verstelleinrichtung angeordnet sein.

In Fig. 2 ist der wichtigste Teil der H-Ablenkschaltung 11 gemäß Fig. 1 dargestellt, mit welcher in einfacher Weise eine Bildbreitenvergrößerung zur besseren Sichtbarkeit der optischen Fokussierung möglich ist. Eine solche an sich bekannte Ablenkschaltung besteht im wesentlichen aus einem von den H-Synchronimpulsen gesteuerten Schalterelement 21, einer Gleichspannungsquelle 22, einer daran angeschlossenen Induktivität 23 und einem parallel zum Schalterelement 21 liegenden Rücklaufkondensator 24. Die Ablenkspule 13 ist einerseits am Verbindungspunkt 25 von Schalterelement 21, Induktivität 23 und Kondensator 24 einerseits angeschlossen und andererseits mit dem sog. Tangenskondensator 26 verbunden. Der H-Ablenkstrom ist dabei hauptsächlich bestimmt durch die Spannung der Quelle 22, durch die Induktivität der Ablenkspulen 13 sowie durch die H-Ablenkperiode. Während des Hinlaufs nimmt der durch die Induktivität 23 fließende Strom nimmt linear zu, wobei magnetische Energie gespeichert wird. Wenn am Ende des Hinlaufes das Schalterelement 21 gesperrt wird, bilden die Ablenkspulen 13 mit dem Kondensator 24 einen Parallelschwingkreis, wodurch eine Stromschwingung in der Ablenkspule 13 entsteht (Rücklauf). Der sägezahnförmige Strom durch die Ablenkspulen 13 wird mit dem Kondensator 26 integriert, so daß eine der Gleichspannung überlagerte leicht parabelförmige Spannung entsteht. Hiermit wird eine leicht cosinusförmige Verformung des sägezahnförmigen Ablenkstromes erreicht, wobei die Kapazität des Kondensators 26 so gewählt ist, daß diese cosinusförmige Komponente durch die Bildschirmwölbung der Sucherröhre 9 verursachte Ablenkungenauigkeiten kompensiert.

Gemäß der Erfindung soll nun der Kapazitätswert des Kondensators 26, dem ein weiterer Kondensator 27 parallel geschaltet ist, durch Abschalten des Kondensator 27 verringert werden. Dadurch wächst der cosinusförmige Teil des Ablenkstromes stark an, wogegen die Spitze-zu-Spitze-Amplitude des Ablenkstromes nur leicht ansteigt. Die Abtastzeit der aktiven, d. h. sichtbaren Zeile nimmt hierbei ab, so daß dadurch eine Vergrößerung des Bildes in horizontaler Richtung erreichbar ist. Diese Version hat den Vorteil, daß die Vergrößerung des Wiedergabebildes in horizontaler Richtung bei gut erhaltener Linearität ohne Vergrößerung der Versorgungsspannung erreichbar ist, so daß weder höhere Ablenkströme notwendig, noch größere Verluste im Schalterelement und in den Ablenkspulen auftreten können. Die Zu- und Abschaltung des Kondensators 27 erfolgt mittels des Umschalters 28, welcher ebenfalls entweder manuell oder von der Verstelleinrichtung 6 betätigbar ist.

In Fig. 3 ist eine weitere Möglichkeit zur Teilvergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Sucherbildschirm dargestellt. Hierbei wird das Suchersignal in an sich bekannter Weise (s. z. B. US 4,891,702) über Speichermittel 31 geführt, welche durch eine entsprechende Steuerung des Einschreibens über Klemme 32 bzw. des Auslesens über Klemme 33 nur eine teilweise Weiterleitung des Suchersignals bewirkt. Dadurch kann sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung eine Dehnung des Bildes erreicht werden, so daß nur ein Teil des gedehnten bzw. vergrößerten Bildes auf dem Sucherbildschirm wiedergegeben wird. Auch bei dieser Version besteht die Möglichkeit, die Vergrößerung des Wiedergabebildes mit Hilfe eines Umschalters 34 zu- bzw. durch Überbrückung des Speichers 31 abzuschalten.

Claims (8)

1. Fernsehkamera, insbesondere HDTV-Kamera, mit einer optischen Fokussiereinrichtung zum Scharfstellen der Szenenabbildung auf der jeweiligen Signalelektrode der optoelektrischen Wandler und mit einem elektronischen Sucher zur Wiedergabe der aufgenommenen Szene, wobei dem Sucher das Videosignal der Kamera als Suchersignal zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß während des optischen Fokussiervorganges auf dem Bildschirm des elektronischen Suchers ein vergrößerter Teil des vom Suchersignal erzeugten Wiedergabebildes darstellbar ist.

2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Bildschirm des elektronischen Suchers durch Erhöhung des Ablenkstromes in den H- und V-Ablenkspulen (13, 14) für die Wiedergaberöhre (9) des elektronischen Suchers (8) erfolgt.

3. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Bildschirm des elektronischen Suchers (8) in horizontaler Richtung durch Verkleinerung des in Reihe mit den H-Ablenkspulen (13) für die Wiedergaberöhre des elektronischen Suchers liegenden Tangenskondensators (26) erfolgt.

4. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Bildschirm des elektronischen Suchers durch entsprechende Steuerung von Speichermitteln (31) für das Suchersignal erfolgt.

5. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung der Vergrößerung des Wiedergabebildes auf dem Bildschirm des elektronischen Suchers mittels eines in unmittelbarer Nähe der Fokussierungsmittel angeordneten Umschalters (17; 28; 34) zu- und abschaltbar ist.

6. Fernsehkamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (17; 28; 34) manuell betätigbar ist.

7. Fernsehkamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (17; 28; 34) von der optischen Fokussiereinrichtung (6) betätigbar ist.

8. Fernsehkamera nach Anspruch 1, wobei im Suchersignalzweig ein Konturkorrektor vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das im Konturkorrektor (18) erzeugte Kontursignal eine Frequenzanhebung einschaltbar (19) ist.