NL8901922A

NL8901922A - Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters.

Info

Publication number: NL8901922A
Application number: NL8901922A
Authority: NL
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1990-07-02
Also published as: GB2226925B; US5016091A; NL194938C; GB8916957D0; GB2226925A; NL194938B

Description

Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters.

Gebied van de uitvinding.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters, en in het bijzonder op een schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters die in staat is tot het optimaliseren van de witbalans voor verschillende condities van, bijvoorbeeld, kleurtemperatuur, helderheid en dergelijke al naar gelang de verlichtingsomstandigheden op de plaats waar een videocamera wordt gebruikt.

Achtergrond van de uitvinding

In het algemeen zal het menselijk oog de kleur wit als een witte kleur waarnemen onder iedere verlichtingsconditie (bijvoorbeeld zonlicht, tl-buis, gloeilamp). In het geval van de kleur wit zullen de relatieve gevoeligheden voor de kleur rood (in het volgende aan te duiden als "R"), de kleur groen (in het volgende aan te duiden als "G"), en de kleur blauw (in het volgende aan te duiden als "B") aan elkaar gelijk zijn. Echter, een MID (MOS image device), een CCD (charge coupled device) en beeldopneembuizen zoals vidicon of plumvicon vertonen verschillende relatieve gevoeligheden voor R, G en B wanneer de kleuren-lichtbundels door respectieve filters van deze kleuren gaan onder verschillende verlichtingscondities. De relatieve gevoeligheden voor R, G en B verhouden zich zoals getoond in figuur 1. In vergelijking met de conditie van standaardverlichting (curve "a"), zal indien de kleurtemperatuur laag is R een grote sterkte hebben en B een geringe sterkte, zoals getoond in curve "b", terwijl anderzijds, indien de kleurtemperatuur hoog is B een grote sterkte zal hebben en R een geringe sterkte, zoals getoond in curve "c". Derhalve zal een wit kleuren-beeldsignaal dat door een videocamera wordt geproduceerd een blauwe kleur-zweem vertonen indien de kleurtemperatuur van de verlichtingsbron hoog is, terwijl anderzijds het wit-signaal een rode kleur-zweem zal vertonen indien de kleurtemperatuur van de verlichtingsbron laag is, hetgeen een nadeel is van de gebruikelijke inrichting.

In een poging voor dit probleem een oplossing te verschaffen heeft men een inrichting voorgesteld die de juiste samenstelling van het kleurensignaal kan herstellen door middel van het corrigeren van de variaties van de kleurtemperaturen door middel van elektrische besturing van de versterkingsfactoren van de versterkers voor de R en B signalen. Het besturen van de versterkers wordt op zodanige wijze verricht dat de kleur die een geringe sterkte heeft wordt versterkt door een verhoging van de versterkingsfactor, terwijl de kleur die een hoge sterkte heeft wordt versterkt onder vermindering van de versterkingsfactor, zodat in het geval van de kleur wit de relatieve sterkten voor R, G en B aan i elkaar gelijk worden gemaakt onder iedere verrichtingsconditie, hetgeen leidt tot een correcte instelling van de kleurbalans.

Echter, indien de sterkten van de signalen R en B teveel verschillen van de sterkte van de referentiekleur G, dient de elektrische correctie, dat wil zeggen, de verandering van de versterkingsfactor, in aanzienlijke mate plaats te vinden. Indien de verandering van de versterkingsfactor zeer groot wordt gemaakt, wordt ook ruis versterkt, en hierdoor wordt de algemene beeldkwaliteit aangetast.

Daarom heeft men een andere inrichting voorgesteld bij welke de overdracht-eigenschappen voor verschillende golflengten optisch worden ingesteld door middel van een optisch kleurtemperatuur-omzetfilter. Echter, bij deze inrichting worden de eigenschappen van het filter, dat wil zeggen, de sterkten voor R, G en B bepaald tijdens de fabricage van het filter, en daarom is, anders dan in het geval van de elektrische correctie, de automatische lineaire witbalanscorrectie onmogelijk, hetgeen tot gevolg heeft dat het omzetfilter slechts gebruikt kan worden als een hulpmiddel bij de elektrische correctie.

Om de reden die in het voorgaande werd gegeven ondervindt men het nadeel dat de bedieningspersoon van de videocamera geconfronteerd wordt met moeilijkheden bij het bereiken van een juiste instelling door middel van het kleurtemperatuurfilter. Indien men tracht de witbalans in te stellen zonder het juiste kleurtemperatuurfilter voor te schakelen, zal de elektrische correctie in excessieve mate vereist zijn, hetgeen resulteert in een zichtbare kwaliteitsvermindering van de beeldsignalen.

Derhalve wordt een verbeterde techniek voor de instelling van de witbalans geopenbaard in het Japanse octrooischrift nr. Sho63~31293. Bij deze techniek wordt voorzien in een iris, een correctiefilter voor fluorescentielampen en een omzetfilter voor de kleurtemperatuur welke vooruit en achteruit beweegbaar zijn op zodanige wijze dat de kleurtemperatuur en de door te laten hoeveelheid van het opvallend licht worden ingesteld al naar gelang de verlichtingscondities van het verlichte object. Echter, deze laatste inrichting is zeer gecompliceerd omdat een aansturingsinrichting voor een optisch filter en een aansturingsinrich-ting voor een iris vereist zijn, hetgeen het nadeel heeft dat de fabri-cagekosten van de inrichting bijzonder hoog worden.

Samenvatting van de uitvinding.

De onderhavige uitvinding beoogt de nadelen van de conventionele technieken die in het voorgaande werden beschreven te overwinnen.

Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien i in een schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters die in staat is tot het optimaliseren van de witbalansinstelling bij verschillende kleurtemperaturen en verschillende verlichtingscondities die ontstaan als gevolg van de verlichting van het opgenomen beeldveld bij gebruik van een videocamera.

i Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een automatische optische filterinrichting die eenvoudig van constructie is en tegen geringe kosten gefabriceerd kan worden.

Teneinde de bovengenoemde doelen te bereiken omvat de schakeling volgens de onderhavige uitvinding: een buffermiddel voor het bufferen van de inkomende besturingssig-nalen voor de versterking van R en B, en van de luminantiesignalen; een bemonsteren/vasthouden-middel voor het produceren van gemiddelde waarden van de luminantiesignalen afkomstig van het buffermiddel, en voor het bemonsteren van de gemiddelde waarden in responsie op een inkomend signaal voor het automatisch instellen van de witbalans en een vertikaal aansturingssignaal; een eerste referentiesignaal-bronmiddel voor het opwekken van een of meer referentiesignalen voor de omzetting van de kleurtemperatuur, gebaseerd op de gemiddelde waarde van de luminantiesignalen die bemonsterd worden door het bemonsteren/vasthouden-middel; een eerste vergelijkend middel voor het verrichten van een beoordeling ten aanzien van de verwisseling van ten minste een of meer kleur-temperatuur-omzetfilters na een vergelijking van het referentiesignaal voor de omzetting van de kleurtemperatuur met de besturingssignalen voor de versterking van R en B die gebufferd worden door het buffermiddel; een tweede referentiesignaal-bronmiddel voor het opwekken van ten minste een of meer referentiesignalen voor de instelling van de licht-hoeveelheid; een tweede vergelijkend middel voor het verrichten van een beoordeling ten aanzien van de verwisseling van ten minste een of meer filters voor het instellen van de lichthoeveelheid nadat een vergelijking is uitgevoerd van het referentiesignaal voor het instellen van de lichthoeveelheid met de bemonsterde gemiddelde waarde van de luminantiesignalen; een besturingsmiddel voor optische filters voor het besturen van de positieverplaatsing van het kleurtemperatuur-omzetfilter en het instelfilter voor de lichthoeveelheid, gebaseerd op de beoordelingen die verricht werden door de eerste en tweede vergelijkende middelen; een trekkermiddel voor het automatisch opwekken van een instelsignaal voor de witbalans na de verplaatsing van de positie van het filter door middel van het besturingsmiddel voor de optische filters; en een voedingseenheid voor het leveren van elektrisch vermogen aan de respectieve middelen gedurende een van tevoren vastgestelde tijd-periode in responsie op het ingevoerde instelsignaal voor de witbalans.

Het kleurtemperatuur-omzetfilter en het instelfilter voor de lichthoeveelheid zijn aangebracht op de enkele roterende schijf, en de roterende schijf wordt aangedreven door een aandrijfmiddel teneinde de positieverplaatsingen van de optische filters te besturen, hetgeen de samenstelling van de schakeling eenvoudiger maakt. Verder worden de juiste optische filters in de lichtweg geplaatst, al naar gelang de verlichtingscondities van het onderwerp dat verlicht wordt, en derhalve kan de optimale witbalans worden bereikt.

Korte beschrijving van de tekeningen.

De bovengenoemde doelen en andere voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden doordat meer in detail de voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding wordt beschreven onder verwijzing naar de begeleidende tekeningen in welke; figuur 1 een grafische illustratie is van relatieve gevoeligheden voor kleuren van verschillende golflengte zoals bij de conventionele beeldopneeminrichtingen; figuur 2 de samenstelling illustreert van de conventionele schakeling voor het elektrisch instellen van de witbalans; figuur 3 een blokschema is van een uitvoering van de onderhavige uitvinding; figuur 4 de uitvoering volgens figuur 3 illustreert in de vorm van een schakeling; en figuur 5 een grafische illustratie is die een witbalanscorrectie toont in het geval dat een witkleurig object wordt afgetast door een nieuwe beeldopneeminrichting waarbij de schakeling volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringen.

Onder verwijzing naar figuur 2 wordt de schakeling voor het elek- trisch instellen van de witbalans volgens de stand der techniek getoond. In deze tekening worden de signalen R, G en B respectievelijk toegevoerd aan R, G en B versterkers 1, 2, 3 en worden de R en G signalen die versterkt worden door de R en G versterkers 1, 2 toegevoerd aan een eerste comparator 4, terwijl de G en B signalen die versterkt worden door de G en B versterkers 2, 3 worden toegevoerd aan een tweede comparator 5·

De uitgangssignalen van de eerste en tweede comparators 4, 5 worden toegevoerd aan een op/af-teller 6 die geactiveerd wordt door middel van een van buiten toegevoerd signaal voor het automatisch instellen van de witbalans WB. De digitale uitvoer van de op/af-teller 6 wordt omgezet in analoge signalen door een D/A omzetter 7. Een DC versterker 8 versterkt de inkomende analoge signalen en produceert de signalen RG en BG voor het besturen van de versterking van R en B. De besturingssignalen voor de versterking van R en B worden toegevoerd aan de R en B versterkers 1, 3·

Indien de kleurtemperatuur laag is zal de sterkte van de R signalen groter zijn dan die van de G signalen, en derhalve zal de op/af-teller 6 opwaarts tellen in responsie op het uitgangssignaal van de eerste comparator 4. De analoge signalen die overeenkomen met de getelde waarde zullen worden versterkt, en aangepast teneinde de versterkings-factor van de R versterker 1 te verminderen, en de versterkingsfactor van de B versterker 3 te verhogen, en aldus de verhouding tussen de relatieve sterkten van de R, G en B signalen 1:1:1 te maken.

In het geval dat de kleurtemperatuur hoog is, wordt een bestu-ringsprocedure gevolgd op een wijze die tegengesteld is aan die welke in het voorgaande werd beschreven.

Figuur 3 is een blokschema van de schakeling volgens de onderhavige uitvinding, welke omvat een buffermiddel 10 voor het bufferen van de R en B versterking-besturingssignalen RG, BG en een luminantiesignaal Y; een bemonsteren/vasthouden-middel 20 voor het produceren van gemiddelde waarden van het luminantiesignaal Y dat gebufferd wordt door het buffermiddel 10, en voor het vasthouden van een monster na het verrichten van een bemonstering van de gemiddelde waarden van het luminantiesignaal Y in responsie op een inkomend instelsignaal voor de witbalans WB en een vertikaal aansturingssignaal VD; een eerste referentiesignaal-bronmiddel 30 voor het opwekken van ten minste een of meer referentiesignalen voor de omzetting van de kleurtemperatuur overeenkomstig de bemonsterde gemiddelde waarde van de luminantiesignalen Y, geproduceerd door het bemonsteren/vasthouden-middel 20; een eerste vergelijkend middel 40 voor het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de verplaatsingen van ten minste een of meer i kleurtemperatuur-omzetfilters nadat een vergelijking gemaakt is van het referentiesignaal voor het omzetten van de kleurtemperatuur, opgewekt door het eerste referentiesignaal-bronmiddel 30 en de R en B verster-king-besturingssignalen RG, BG die gebufferd worden door het buffermid-del 10; i een tweede referentiesignaal-bronmiddel 50 voor het opwekken van tenminste een of meer referentiesignalen voor het instellen van de lichthoeveelheid; een tweede vergelijkend middel 60 voor het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de verplaatsingen van ten minste een of meer instelfilters voor de lichthoeveelheid nadat een vergelijking gemaakt is van de gemiddelde waarde van de luminantiesignalen Y die bemonsterd worden door het bemonsteren/vasthouden-middel 20 en het referentiesignaal voor het instellen van de licht-hoeveelheid dat geleverd wordt door het tweede referentiesignaal-bronmiddel 50; een middel voor het besturen van optische filters 70 voor het opwekken van besturingssignalen voor het veranderen van de positie van het kleurtemperatuur-omzetfilter en het filter voor het instellen van de lichthoeveelheid overeenkomstig de beoordelingssignalen die geproduceerd worden door de eerste en tweede vergelijkingsmiddelen 30, 50; een trekkermiddel 80 voor het automatisch opwekken van een instel-signaal voor de witbalans WB na de verplaatsingen van de optische filters door het besturingsmiddel voor de optische filters 70; en een voedingseenheid 90 voor het leveren van voedingsspanningen aan genoemde respectieve middelen uitsluitend gedurende een van tevoren vastgestelde tijdsduur in responsie op de invoer van het instelsignaal voor de witbalans WB.

Het kleurtemperatuur-omzetfilter en het filter voor het instellen van de lichthoeveelheid zijn aangebracht op de enkele roterende schijf 100; de roterende schijf 100 is ingericht om geroteerd te worden door middel van een motor 101, en de motor 101 wordt wenselijkerwijs aangestuurd door middel van het besturingsmiddel voor de optische filters 70.

Overeenkomstig de uitvoering van de onderhavige uitvinding zijn vier optische filters 100a tot lOOd aangebracht op de enkele roterende schijf 100, en de karakteristieken van deze filters zijn zoals hieronder getoond in tabel 1.

Tabel 1

Optisch filter Kleurtemperatuur- Lichthoeveelheid eigenschappen instel-eigen schappen

100a 3200° K

100b 5600° K

100c 5600° K 1/2 ND

lOOd 5600° K 1/16 ND

In de bovenstaande tabel is het symbool ND (neutrale dichtheid; grijswaarde) een eenheid voor het uitdrukken van een doorlaatkarak-teristiek van een bepaald filter ten opzichte van de doorlaatkarakteris-tiek van een filter dat geen voorkeur heeft voor een golflengte van het zichtbare licht.

De roterende schijf 100 is bevestigd op een eis van de motor 101 die wordt aangedreven door het besturingsmiddel voor de optische filters 70.

Verder is voorzien in een filterpositie-detectiemiddel 102 voor het detecteren van de posities van de vier optische filters 100a tot lOOd die aangebracht zijn op de roterende schijf 100, en het filterpositie-detectiemiddel 102 wordt wenselijkerwijs zo samengesteld dat het 2-bit positie-detectiesignalen levert aan het besturingsmiddel voor de optische filters 70.

Het signaal voor het instellen van de witbalans WB, opgewekt door het trekkermiddel 80 na verplaatsingen van optische filters wordt toegevoerd via een diode Dl, die een stroom in de keerrichting verhindert, en via D2 toegevoerd aan de voedingseenheid 90, en eveneens toegevoerd via de diode Dl en een schakelaar SH aan een instelschakeling voor de elektrische witbalans zoals getoond in figuur 2.

Figuur 4 toont een uitgewerkte schakeling volgens het blokschema van figuur 3· In de tekening dienen de R en B versterking-besturingssig-nalen RG, BG voor het besturen van de versterkingen van de R en B signalen, en worden gebufferd door een eerste en derde buffer 11, 13, zodat ze op geen enkele wijze de gebruikelijke cameraschakeling beïnvloeden.

Het luminantiesignaal Y wordt eerst gebufferd door een tweede buffer 12, en wordt toegevoerd aan een integrator 21 van het bemonsteren/vasthou-denmiddel 20. De integrator 21 wekt een gemiddelde-signaal op van de toegevoerde luminantiesignalen Y, en het gemiddelde signaal wordt toegevoerd aan een schakelmiddel 22.

Hier wordt, indien een automatische witbalansschakelaar SW wordt gesloten, het instelsignaal voor de witbalans WB ingevoerd vanuit een extern toevoerorgaan aan een eerste invoeraansluiting van een EN poort 23, welke bemonsteringspulsen opwekt, terwijl een vertikale aansturings-puls VD wordt toegevoerd aan een tweede invoeraansluiting van de EN poort 23, zodat de twee signalen logisch vermenigvuldigd worden. Bovendien wordt, indien de witbalansschakelaar SW wordt gesloten, een signaal van hoog niveau, als trekkersignaal, toegevoerd aan een trekkeraanslui-ting T van een monostabiele multivibrator MM1 die de tijdgever vormt van de voedingseenheid 90.

Vervolgens zal een inverterende uitgangsaansluiting Q van de monostabiele multivibrator MM1 een signaal van laag niveau produceren. Derhalve zal een voedingsspanning-besturende transistor Q1 in geleiding worden gebracht via de weerstanden Rl, R2 zodat de voedingsspanning Vcc wordt toegevoerd aan de respectieve middelen gedurende een van tevoren vastgestelde tijdperiode die bepaald wordt door tijdconstanten, gevormd door een weerstandswaarde VR1 en een capaciteit Cl. Indien de van tevoren vastgestelde tijdsduur is verstreken gaat de transistor Q1 sperren zodat de voedingsspanning Veel van het respectieve middel wordt weggenomen.

De voedingsspanning Vcc is via een weerstand R3 verbonden met een terugstel-aansluiting R van de monostabiele multivibrator MM1, zodat de multivibrator MM1 normaal geactiveerd kan worden.

De EN poort 23 heeft tot taak de bemonsteringspulsen te doen overeenkomen met de vertikale periode. Indien het uitgangssignaal van de AND poort 15 positief is, wordt een bemonsteringsoperatie uitgevoerd door het schakelmiddel 20.

De bemonsteringssignalen die worden geproduceerd door het schakelmiddel 22 worden toegevoerd aan een signaal-opslag-condensator C2 waar de signalen worden geaccumuleerd. De geaccumuleerde signalen worden vastgehouden tot de volgende bemonsteringsoperatie, en deze vastgehouden spanning zal worden toegevoerd aan de ingangsaansluiting van een versterker van het spanningsvolgertype 24. De uitgangsspanning van de versterker 24 wordt toegevoerd aan een inverterende ingangsaansluiting van de versterker 24, en tegelijkertijd wordt de uitgangsspanning ook toegevoerd aan een variabele weerstand VR2 van het eerste referentiesig-naal-opwekkingssmiddel 30, en aan een ingangsaansluiting respectievelijk inverterende ingangsaansluiting van derde en vierde comparators 61, 62 van het tweede vergelijkende middel 60.

De variabele weerstand VR2 stelt de spanning afkomstig van de versterker 24 in op een geëigend niveau dat, op zijn beurt, de opwekking activeert van eerste en tweede referentiesignalen die worden toegevoerd aan de eerste en de tweede comparator 4l, 42 in het eerste vergelijkende middel 40.

Verder wordt de uitgangsspanning van de versterker 24 via variabele weerstand VR2 toegevoerd aan een actief weerstandsmiddel, dat wil zeggen, aan de voorspanningsweerstanden R4, R5 van transistor Q2, Q3. De variabele weerstand VR 2 maakt de stroom die vloeit door de bases van de transistoren Q2, Q3 variabel, zodat de spanningsvariaties die optreden tussen de emittoren en de collectoren van de transistoren Q2, Q3 bestuurd worden door middel van de variaties van de uitgangsspanning van de versterker 24. Dat wil zeggen, nadat de bemonstering van een gemiddelde waarde van het luminantiesignaal Y in overeenstemming met de vertikale periode heeft plaatsgevonden, worden de referentiespanningen van de eerste en tweede comparators 4l, 42 gevarieerd door middel van een uitgangssignaal dat proportioneel wordt afgeleid van de variaties van het bemonsterde signaalniveau. Omdat bij een overvloedige hoeveelheid licht het kwaliteitsverlies van de videosignalen zelfs geringer wordt, indien de elektrische correctie van de witbalans wordt verhoogd, wordt het meetgebied waarin filters worden verwisseld zo klein mogelijk gemaakt, aangezien de referentiespanning in hoge mate variabel is.

Anderzijds, wordt in het geval dat de hoeveelheid opvallend licht gering is, voor de correctie van de witbalans een beroep gedaan op de optische filters, en wordt het gebied van de elektrische instelling kleiner gemaakt teneinde te verhinderen dat de verhouding van de signalen tot de ruis verslechtert.

Onder verwijzing naar figuur 5, wordt een witbalans-correctiepro-cedure geïllustreerd in het geval dat een voorwerp met de kleur wit wordt afgetast bij ëen verlichtingsconditie met hoge kleurtemperatuur door een nieuwe beeldopneeminrichting waarbij gebruik gemaakt wordt van een schakeling volgens de onderhavige uitvinding. De lijn "a" toont de sterkteverhoudingen voor de witbalanscorrectie, terwijl de lijn "b" de sterkteverhoudingen na deze correctie toont.

Indien de gemiddelde waarde van de Y signalen hoog is zal via de versterker 24 een hoge spanning worden geleverd aan de bases van de transistoren Q2, Q3. Derhalve zullen de potentialen van de emitters van de transistoren Q2, Q3 stijgen, hetgeen een stijging veroorzaakt van de spanning die wordt toegevoerd aan de ingangsaansluitingen van de eerste en tweede comparators 4l, 42 via passieve weerstandsmiddelen, dat wil zeggen, de variabele weerstanden VR3, VR4 voor het definiëren van het referentieniveau.

Om de uitgangssignalen van de eerste en tweede comparators 4l, 42 te laten omklappen van een hoge toestand naar een lage toestand, dienen de waarden van de uitgangssignalen van de eerste en tweede buffers 11, 13 groot te zijn. Wanneer de uitgangssignalen van de eerste en tweede comparators 4l, 42 in een lage toestand verkeren, wordt het kleurtempe-ratuur-omzetfilter verwisseld.

Eerste en tweede referentiespanningen van verschillende niveaus voor het instellen van de lichthoeveelheid worden respectievelijk ingesteld op eerste en vierde comparators 61, 62 van het tweede vergelijkende middel 60, door middel van variabele weerstanden VR5, VR6 voor het instellen van de referentiespanning. Een gemiddelde spanning van de Y signalen wordt respectievelijk toegevoerd aan de ingangsaansluiting van de derde comparator 6l en aan de inverterende ingangsaansluiting van de vierde comparator 62. Vervolgens worden de spanningswaarden respectievelijk vergeleken met de eerste en tweede referentiespanningen voor het instellen van de lichthoeveelheid, en de resulterende signalen zullen worden uitgevoerd naar de ingangsaansluitingen B, C van een logicamiddel 71 binnen het besturingsmiddel voor optische filters 70.

De signalen die worden toegevoerd aan de ingangsaansluitingen B, C worden vergeleken met de hoeveelheden opvallend licht, en de resulterende data worden gebruikt als de signalen voor het aansturen van het filter voor het instellen van de lichthoeveelheid of het filter van neutrale dichtheid. Het aansturen van de filters dat gebaseerd is op de signalen die worden geleverd aan de ingangsaansluitingen B, C kan worden weergegeven volgens hieronder in tabel 2.

Tabel 2

BC Toestand Beweging filter G

LH ND verhogen linksom H

RR geen verandering stop L

HL ND verminderen rechtsom H

De eerste comparator 4l zal de spanning van het R-versterking-besturingssignaal vergelijken met de eerste referentiespanning voor de kleurtemperatuur-omzetting, en zal het signaal dat uit de vergelijking resulteert aan de ingangsaansluiting A van het logieamiddel 71. De tweede comparator 42 zal de spanning van het B-versterking-besturings-signaal vergelijken met de tweede kleurtemperatuurvertalende referentiespanning en zal het vergeleken resulterende signaal toevoeren aan een ingangsaansluiting D van het logieamiddel 71· De signalen die worden toegevoerd aan de ingangsaansluitingen A, D dienen als de signalen voor het aansturen van het kleurtemperatuur-omzètfilter, en kunnen worden gespecificeerd zoals hieronder in tabel 3·

Tabel 3

BC Toestand Beweging filter G

LL - stop LH kleurtemperatuur

verminderd linksom H

HL kleurtemperatuur

verminderd rechtsom H

RH geen verandering stop L

De toegevoerde signalen A tot D worden logisch gecombineerd in het logieamiddel 71 met de 2-bit filterpositie-detectiesignalen E, F die de posities aangeven van de optische filters uitgevoerd zoals getoond in figuur 2. De relatie tussen de filterposities en de filterpositie-detec- tiesignalen E, F kunnen worden samengevat zoals hieronder in tabel k.

Tabel 4 EF Filterpositie Filterkarakteristiek

LL 100a 3200° K

LH 100b 5600° K

HL 100c 5600° K + 1/2 ND

HH lOOd 5600° K + 1/16 ND

Het logicamiddel 71 kan bestaan uit een poortinrichting, een programmeerbare logische reeksinrichting of een hardware-inrichting, terwijl het bovendien gerealiseerd kan worden door middel van programmatuur van een microprocessor. De werktoestand van het logicamiddel 71 kan worden samengevat zoals hieronder in tabel 5·

Tabel 5

Nr. Filterpositie Toestand Filterbeweging HIG

1. 100a —> 100a geen verandering geen beweging HHL

2. 100a —> 100b kleurtemperatuur rechtsom HLH

omgezet

3. 100b —> 100a .. .. linksom LHH

4. 100b —> 100b geen verandering geen beweging HHL

5. 100b —> 100c ND veranderd rechtsom HLH

6. 100c —> 100b .. .· linksom LHH

7. 100c —> 100c geen verandering geen beweging HHL

8. 100c —> lOOd geen verandering rechtsom HLH

9· 100d —> 100c .. .. linksom LHH

10. lOOd —> lOOd geen verandering geen beweging HHL

11. lOOd —> 100a kleurtemperatuur rechtsom HLH

omgezet en ND veranderd

Het aantal logische toestanden dat mogelijk is op basis van de ingangstoestanden van het logicamiddel 71 bedraagt 2^ = 64, maar het werkelijke aantal ingangs toestanden dat in de praktijk zal optreden is 11, een aantal dat voldoende is voor de werking van het proces. De signalen die worden geproduceerd door de uitgangsaansluitingen Η, I van het logicamiddel 71 zijn 2-bit besturingssignalén en worden geschikt gemaakt voor het besturen van een motoraansturingsschakeling 72 voor het aansturen van de optische filters in een besturingsmodus met drie functies, dat wil zeggen, linksom, rechtsom en geen beweging.

Verder worden de filterpositie-detectiesignalen E, F op eenvoudige wijze uitgevoerd via een intern buffermiddel (niet getoond) naar uitgangsaansluitingen El, F1 van het logicamiddel Ji zodat signalen El, F1 van de uitgangsaansluitingen dezelfde toestand zullen hebben als die van de filterpositie-detectiesignalen E, F. De signalen die worden geproduceerd aan de uitgangsaansluitingen El, F1 van het logicamiddel 71 worden als filterpositie-indicatiesignalen toegevoerd aan de ingangsaan-sluitingen E2, F2 van een LED aansturingsschakeling 73· Ce kathodeaan-sluitingen van vier lichtemitterende dioden LED1 - LED4 worden verbonden met de uitgangsaansluitingen van de LED aansturingsschakeling 73» en aan de respectieve anodeaansluitingen van de LEDs wordt de voedingsspanning +Vcc toegevoerd via een weerstandswaarde R8. Overeenkomstig de signalen die worden toegevoerd aan de LED aansturingsschakeling 73. zullen de lichtemitterende dioden LEDl-LEDfy worden ontstoken zodat deze een indi-catie-inrichting vormen. Het bedrijf van de lichtemitterende dioden LED1-LED4 wordt bepaald door de verhouding die gespecificeerd wordt in tabel 6.

Tabel 6

El F1 LED1 LED2 LED3 LED4

L L L Η Η H

LH H L Η H

HL Η H L H

Η Η Η Η H L

De signalen die worden uitgevoerd via een uitgangsaansluiting G van het logicamiddel 71 zullen een hoge of lage toestand hebben al naar gelang verplaatsingen van de filters wel of niet plaatsvinden. In het geval dat het verplaatsen van het filter niet nodig is, wordt een signaal met lage toestand van de uitgangsaansluiting G van het logicamiddel 71 toegevoerd aan een terugstelaansluiting R van de monostabiele multi- vibrator MM1, en hierdoor wordt de transistor Q1 in de spertoestand gebracht zodat de toevoer van de voedingsspanning Veel aan de respectieve eenheden van de schakeling wordt weggenomen.

Wanneer, verder verplaatsingen van de filters worden uitgevoerd, zullen de uitgangssignalen van hoog niveau van een uitgangsaansluiting J van het logicamiddel 71 worden toegevoerd aan het trekkermiddel 80 teneinde een nieuw instelsignaal voor de witbalans op te wekken, dat het mogelijk maakt de werking van de witbalans opnieuw te doen beginnen nadat de filterverplaatsingen van de vorige fase zijn voltooid. Meer in detail zullen de monostabiele multivibratoren MM2 een positieve puls opwekken met een pulsbreedte die bepaald wordt door de tijdconstante van de condensator C3 en de weerstandswaarde R8 wanneer het uitgangssignaal van de uitgangsaansluiting J van het logicamiddel 71 wordt verschoven van een hoge toestand naar een lage toestand. Indien vervolgens de uitgangsaansluiting Q van de multivibrator MM2 naar een lage toestand gaat, zal de monostabiele multivibrator MM3 worden geactiveerd teneinde een positieve puls op te wekken die een pulsbreedte heeft welke wordt bepaald door de tijdconstanten van de capaciteit C4 en de weerstandswaarde R9, en zal de positieve puls een uitgangssignaal voor de automatische instelling van de witbalans "L" vormen.

Verder zal het uitgangssignaal van de uitgangsaansluiting J dienen als een uitgang-activerend signaal voor de motor-aansturingsscha-keling 72. Dit houdt in, dat wanneer het uitgangssignaal van de uitgangsaansluiting J naar de hoge toestand gaat, de motor-aansturingsscha-keling 72 de motor-aansturingssignalen K, L kan produceren in responsie op de uitgangssignalen Η, I van het logicamiddel 71·

Zoals in het voorgaande beschreven heeft de schakeling volgens de onderhavige uitvinding de voordelen dat de samenstelling van de schakeling zeer eenvoudig is, de optische filters automatisch worden verwisseld teneinde de optimale toestand van de witbalans te bereiken door het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de toestand van de kleur-temperatuur en de toestand van de lichthoeveelheid van de verlichting, en de elektrische correcties optimaal worden bepaald al naar gelang de verlichtingstoestanden, hetgeen bij een apparaat waarin de schakeling volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast bijdraagt aan het gebruiksgemak en aan de produktie van een goede beeldkwaliteit.

Claims

1. Schakeling voor het automatisch verwisselen, van optische filters voor het optimaliseren van de witbalans van videocamera’s, > omvattend: een buffermiddel voor het bufferen van de inkomende besturings-signalen voor de R en B versterking en van luminantiesignalen; een bemonster/vasthoud-middel voor het produceren van gemiddelde waarden van de luminantiesignalen afkomstig van genoemd buffermiddel, en l voor het uitvoeren van een bemonstering op basis van genoemde gemiddelde waarden in responsie op een inkomend signaal voor de automatische instelling van de witbalans en een vertikaal aansturingssignaal; een eerste referentiesignaal-bronmiddel voor het opwekken van een of meer referentiesignalen voor de kleurtemperatuur-omzetting, gebaseerd op de gemiddelde waarde van de luminantiesignalen die door genoemd bemonster/vasthoud-middel worden bemonsterd. een eerste vergelijkend middel voor het verrichten van een beoordeling ten aanzien van de verplaatsing van ten minste een of meer kleur-temperatuur-omzetfilters na een vergelijking van genoemd referentiesig-naal voor de kleurtemperatuur-omzetting en genoemde R en B versterking-besturingssignalen, gebufferd door genoemd buffermiddel; een tweede referentiesignaal-bronmiddel voor het opwekken van ten minste een of meer referentiesignalen voor het instellen van de lichthoeveelheid; een tweede vergelijkend middel voor het verrichten van een beoordeling ten aanzien van de verplaatsing van ten minste een of meer filters voor het instellen van de lichthoeveelheid nadat een vergelijking is uitgevoerd van genoemd referentiesignaal voor de instelling van de lichthoeveelheid en genoemde bemonsterde gemiddelde waarde van genoemde luminantiesignalen; een besturingsmiddel voor optische filters voor het besturen van de positionele verplaatsingen van genoemd kleurtemperatuur-omzetfilter en genoemd filter voor het instellen van de lichthoeveelheid op basis van de beoordelingen verricht door genoemde eerste en tweede vergelijkende middelen; een trekkermiddel voor het opwekken van een signaal voor het automatisch instellen van de witbalans na de veranderingen van de posities van de filters door middel van genoemd optisch besturingsmiddel voor optische filters; en een voedingseenheid voor het toevoeren van elektrisch vermogen aan genoemde respectieve middelen gedurende een van tevoren vastgestelde tijdperiode in responsie op het toegevoerde signaal voor het instellen van de witbalans.

2. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 1, waarbij genoemd eerste referentiesignaal-bronmiddel is voorzien van ten minste een of meer passieve weerstands-middelen en actieve weerstandsmiddelen die onderling in serie geschakeld zijn tussen de aardlijn en de voedingslijn, waarbij de weerstandwaarde van genoemd actief weerstandsmiddel variabel is in afhankelijkheid van de gemiddelde waarde van de inkomende luminantiesignalen, door welke spanningssignalen afgeleid van een voedingsspanning die wordt toegevoerd aan de weerstandswaarde gevormd door het actieve weerstandsmiddel, die overeenkomen met de inkomende lichthoeveelheid worden gebruikt als referentiesignalen voor de kleutemperatuur-omzetting van genoemd eerste vergelijkend middel.

3· Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 2, waarbij genoemd eerste vergelijkend middel omvat: een eerste comparator voor het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de verplaatsingen van de filters in de richting van een omzetfilter voor hoge kleurtemperatuur door het vergelijken van genoemd R versterking-besturingssignaal en genoemd referentiesignaal voor de kleurtemperatuur-omzetting; en een tweede comparator voor het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de verplaatsingen van de filters in de richting van een omzetfilter voor lage kleurtemperatuur door het vergelijken van genoemd B versterking-besturingssignaal en genoemd voor de kleurtemperatuur-omzetting ref erentiesignaal.

4. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens elk van de conclusies 1 tot 3, waarbij genoemd tweede referentiespanning-bronmiddel eerste en tweede referentiesignalen levert voor het instellen van de lichthoeveelheid die respectievelijk verschillende spanningsniveaus hebben.

5. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 4, waarbij genoemd tweede vergelijkingsmiddel omvat; een derde comparator voor het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de verplaatsingen van de filters in de richting van een eerste filter voor het instellen yan de lichthoeveelheid door het vergelijken van genoemde gemiddelde waarde van de luminantiesignalen en genoemd eerste referentiesignaal voor het instellen van de lichthoeveel-heid; en een vierde comparator voor het verrichten van beoordelingen ten aanzien van de verplaatsingen van de filters in de richting van een tweede filter i voor het instellen van de lichthoeveelheid door het vergelijken van genoemde gemiddelde waarde van de luminanties ignalen en genoemd tweede referentiesignaal voor het instellen van de lichthoeveelheid.

6. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 5. waarbij genoemd besturingsmiddel voor optische filters omvat: een logicamiddel voor het ontvangen van uitgangssignalen van genoemde eerste tot vierde comparators en het filterpositie-detectiesig-naal voor het momenteel geselecteerde optische filter, voor het opwekken van besturingssignalen voor de positionele verplaatsingen van de optische filters overeenkomstig genoemde ontvangen signalen, voor het opwekken van filterpositie-indicatiesignalen corresponderend met genoemde filterpositie-detectiesignalen, voor het opwekken van trekker-bestu-ringssignalen voor het opnieuw instellen van de witbalans direct na de verplaatsing van het filter, waarbij genoemde trekker-besturingssigna-len synchroon zijn met de opwekking van genoemd besturingssignaal voor de verplaatsing van genoemde filterpositie, en voor het opwekken van een terugstelsignaal voor het terugstellen van de voedingseenheid wanneer de verplaatsing van de filters niet nodig is of de witbalans opnieuw wordt ingesteld na voltooiing van de filterverplaatsingen; een filterpositie-indicatiemiddel voor het aanduiden van de posities van de filters na ontvangst van genoemd filterpositie- indica-tiesignaal; en een aandrijfmiddel voor optische filters voor het aandrijven van optische filters na ontvangst van genoemde besturingssignalen voor de verplaatsing van de filterpositie.

7· Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 6, waarbij genoemd logicamiddel een van de volgende onderdelen omvat: een logische poortinrichting, een programmeerbare logische reeksinrichting, een microprocessor.

8. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 6, waarbij genoemde optische filters omvatten de kleurtemperatuur-omzetfilters en de filters voor het instellen van de lichthoeveelheid die zich bevinden op de enkele roterende schijf die bevestigd is op de as van een aandrijvingsmotor voor optische filters aangedreven door genoemd aandrijvingsmiddel voor optische filters.

9. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 8, waarbij genoemd kleurtemperatuur omzet-filter een omzet-filter voor lage kleurtemperatuur omvat en drie omzet-filters voor hoge kleurtemperatuur en waarbij genoemde drie omzetfilters voor hoge kleurtemperatuur dezelfde kleurtemperatuur-karakteristieken hebben en verschillende karakteristieken voor het instellen van de lichthoeveelheid.

10. Schakeling voor het automatisch verwisselen van optische filters volgens conclusie 9. waarbij genoemde optische filters zijn voorzien van een filterpositie-detectiemiddel voor het detecteren van de positie van het relevante filter.