DE1064554B - Fernsehanordnung mit einer Bildfaengerroehre des Photoleitfaehigkeitstyps - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsehanordnung mit einer Bildfängerröhre des Photoleitfähigkeitstyps, bei der 'zur automatischen Anpassung an die jeweiligen Beleuchtungsverhältnisse die Signal-Plattenspannung und die Blendenöffnung durch eine aus dem Videosignal abgeleitete Regelspannung gesteuert werden. Bildfängerröhren des Photoleitfähigkeitstyps sind unter der Handelsbezeichnung Vidicon, Ötaticon oder Resistron bekannt und in der einschlägigen Literatur beschrieben.

Bei wechselnden Beleuchtungsverhältnissen des Aufnahmegegenstandes, z. B. bei Tageslichtschwankungen infolge wechselnder Bewölkung während einer Außenaufnahme ist bei den bekannten Fernsehanlagen in vielen Fällen ein Nachstellen der Regelorgane von Hand erforderlich. Es ist bereits bekannt, die Blende des Objektivs durch einen Motor mit Hilfe einer Regelspannung, die einer Photozelle oder dem Videosignal entnommen wird, automatisch in Abhängigkeit von der Beleuchtung zu verstellen. Es ist auch bekannt, durch eine aus dem Videosignal abgeleitete Regelspannung die Signal-Plattenspannung einer Vidiconröhre oder bei anderen Bildfängerröhren Elektrodenvorspannungen in ähnlicher Weise zu regeln. Es ist. ferner bekannt, bei Vidicon-Kameras die Plattenspannung und Blendenöffnung gleichzeitig zu regeln, wobei das Ansprechen der Blendenregelung eine gewisse Abweichung vom Sollwert erfordert. Auch ist bekannt, bei Fernsehsignalverstärkern eine automatische Verstärkungsregelung vorzusehen.

Die bekannten Anordnungen zur automatischen Anpassung der Kamera an die Beleuchtung haben den Nachteil, daß bei bestimmten Helligkeitsverhältnissen nacheinander ein wiederholtes Ansprechen der Blendenregelung erfolgt, wodurch auf der Empfangsseite ein unruhiger Bildhintergrund in Erscheinung tritt, da die Schärfentiefe von der Blendenöffnung abhängig ist. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Anordnung derart getroffen ist, daß die Blende nur bei sich über einen größeren Bereich erstreckenden Beleuchtungsänderungen automatisch verstellt wird, während durch die automatische Regelung der Plattenspannung und der Verstärkung kleinere Beleuchtungsänderungen ausgeglichen werden, indem zwei Röhrensysteme mit gemeinsamem Kathodenwiderstand vorgesehen sind, in deren Anodenkreisen jeweils ein das Schließen oder Öffnen der Blende auslösendes Relais liegt, und daß dem Gitter des einen Röhrensystems eine aus dem Videosignal abgeleitete Regelspannung zugeführt wird, während das Gitter des anderen Röhrensystems mit dem Abgriff eines zwischen positivem Potential und Masse liegenden Spannungsteilers verbunden ist, so daß bei einer erreichten Blendenstellung die Beleuch-Fernsehanordnung

mit einer Bildfängerröhre

des Photoleitfähigkeitstyps

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Heinz-Günther Walter, Karlsruhe,
ist als Erfinder genannt worden

tung etwa um den gleichen Betrag zu- oder abnehmen kann, ehe der Verstellmotor für die Blende wieder anläuft. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Blendenverstellung über Relais derart geregelt, daß eine Verstellung der Blende erst dann einsetzt, wenn die Grenze des durch die Plattenspannung und Verstärkungsregelung gegebenen Regelbereiches erreicht ist. Die Regelung geschieht z. B. derart, daß bei zunehmender Beleuchtung der Szene zunächst die Plattenspannung und die Verstärkung bis nahe an die Grenze ihres Regelbereiches zurückgeregelt werden. Dann erfolgt automatisch über ein Relais die Blendenverstellung. Die Blende läuft um einen einstellbaren Betrag, z. B. ein Drittel ihres Regelbereiches zu, wobei infolge der dadurch geringer werdenden Beleuchtungsstärke auf der Signalplatte Plattenspannung und Verstärkung gleichzeitig wieder etwas aufgeregelt werden. Für kleine Beleuchtungsänderungen bleibt die so erreichte Blendeneinstellung bestehen. Erst wenn die Beleuchtung so weit zunimmt, daß Plattenspannung und Verstärkung wieder die Grenze des Regelbereiches erreichen, läuft die Blende in der oben beschriebenen Weise wieder an und wird um einen weiteren Betrag zugeregelt. Analog wird über ein zweites Relais bei abnehmender Beleuchtung die Blende stufenweise aufgeregelt. Die Automatik läßt sich dabei so einstellen, daß bei einer erreichten Blendenstellung die Beleuchtung etwa um den gleichen Betrag zu- oder abnehmen kann, ehe der Verstellmotor wieder in der notwendigen Richtung anläuft.

Die Blendenverstellung kann mit Hilfe eines Motors, Schrittschaltwerkes od. dgl. durchgeführt werden.

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Um zu vermeiden, daß die Bildfängerröhre durch zufällige Sonneneinstrahlung beschädigt wird, ist es zweckmäßig, die Anordnung derart zu treffen, daß in dem Zeitraum, in dem die Kamera nicht mit dem Sichtgerät verbunden bzw. außer Betrieb ist, die Blende automatisch geschlossen gehalten wird.

An Hand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt die Schaltung der erfindungsgemäßen Anordnung. Dort ist mit 1 die Bildfängerröhre vom Photoleitfähigkeitstyp, bekannt unter der Handelsbezeichnung Vidicon, Resistron, Staticon, bezeichnet. Die aus Signalplatte und Halbleiterschicht bestehende Speicherplatte 2 der Bildfängerröhre ist über einen Arbeitswiderstand 3 und den Kondensator 4 mit dem Videoverstärker 5 gekoppelt. Die Belichtung der Platte 2 erfolgt durch eine Optik 6, die mit einer verstellbaren Blende 7 versehen ist. Die Blende 7 ist über ein Getriebe 8 durch den Motor 9 verstellbar. Die Ablenkspulen der Bildfängerröhre sind mit 10 und das entsprechende Ablenkgerät mit 11 bezeichnet. Von der Impulszentrale 12 aus wird das Ablenkgerät 11 gesteuert und das Videosignal mit Synchronimpulsen versehen, die die Synchronisierung der Ablenkgeräte des Sichtgerätes 13 bewirken. Der Übertragungsweg 14 kann durch eine videofrequente Leitungsübertragung gebildet sein oder aus Trägerfrequenzleitungen, Richtfunkstrecken.od. dgl. bestehen. Um bei starken Helligkeitsschwankungen eine Über- oder Unterbelichtung der Platte 2 der Bildfängerröhre 1 zu \^rermeiden, wird aus dem verstärkten Videosignal über einen Gleichrichter 15 und gegebenenfalls einen Regelspannungsverstärker 16 eine Regelspannung gewonnen, die dem Gitter der Röhre 17 zugeführt wird. Diese Regelspannung ist im wesentlichen von der Gleichstromkomponente abhängig. Die Röhre 17 bildet zusammen mit dem Widerstand 18 einen Spannungsteiler, der unter dem Einfluß der Regelspannung variabel ist. An der Anode der Röhre 17 besteht somit ein von der Regelspannung abhängiges variables positives Potential gegenüber Masse. Die Widerstände 19 und 20 bilden einen Spannungsteiler zwischen der Anode der Röhre 17 und einem Punkt negativen Potentials gegenüber Masse. An diesem Spannungsteiler kann eine geeignete, z. B. negative Regelspannung zur Verstärkungsregelung des Videoverstärkers 5 abgegriffen werden. Der aus den Widerständen 21 und 22 bestehende Spannungsteiler wird demgegenüber so bemessen, daß die abgegriffene variable Spannung gegenüber Massepotential positiv ist. Diese variable Spannung wird über den Arbeitswiderstand 3 der Platte 2 zugeführt. Zwischen Anode der Röhre 17 und Masse liegt ferner noch der aus den Widerständen 23, 24 bestehende Spannungsteiler, an dem eine gegenüber Masse kleine positive variable Vorspannung als Gittervorspannung des Röhrensystems 25 abgegriffen wird. Die "Röhrensysteme 25 und 26 besitzen einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 27. Im Anodenkreis der Röhrensysteme 25 und 26 liegt jeweils ein Relais A bzw. B. Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen:

. Es sei angenommen, daß die Beleuchtung der übertragenen Szene laufend zunimmt. Dadurch erhöht sich auch die Gleichspannungskomponente der vom Videoverstärker 5 abgegebenen Spannung. Über den Gleichrichter 15 wird vom Ausgang des Verstärkers 5 eine Regelspannung abgeleitet, deren Wert von der Helligkeit der aufgenommenen Szene abhängig ist. Der Regelspannungsverstärker 16 gibt eine verstärkte Regelspannung ab, die eine. Verringerung des Inneiiwiderstandes der Röhre 17 bewirkt. Hierdurch wird das positive Potential an der Anode der Röhre 17 absinken. Dem Videoverstärker 5 wird dadurch über die Leitung 28 eine negative Regelspannung zugeführt, die die Verstärkung herabsetzt. Gleichzeitig wird die der Platte 2 zugeführte über den Widerstand 3 vom Spannungsteiler 21, 22 abgegriffene positive Spannung vermindert, wodurch die Empfindlichkeit der Bildfängerröhre 1 ebenfalls verringert wird. Wächst

ίο die Beleuchtung der Szene noch weiter an, so daß die untere Grenze des durch die Regelung des Videoverstärkers 5 und der Spannung der Platte 2 erzielbaren Regelbereiches erreicht ist, so wird die an den Widerständen 23,24 abgegriffene positive Gittervorspannung des Röhrensystems 25 die vom Kathodenwiderstand 27 erzeugte negative Gittervorspannung kompensieren. Der ansteigende Anodenstrom des Röhrensystems 25 bringt das Relais A zum Anzug. Der Schaltkontäkt a₂ schaltet den Motor 9 in dem Drehsinn ein, der eine Verkleinerung der Blendenöffnung bewirkt. Der Motor 9 wird jetzt so lange lauf en und die öffnung der Blende 7 verkleinern, bis die negative vom Kathodenwiderstand 27 erzeugte Gittervorspannung des Röhrensystems 25 gegenüber der am Spannungsteiler 23, 24 liegenden und infolge der Abblendung absinkenden positiven Gittervorspannung wieder wirksam wird und das Relais A abfällt. Eine Feineinstellung der Abfallerregung des Relais A kann durch geeignete Bemessung des Nebenschlußwiderstandes 29 a erhalten werden, der durch den Kontakt Ci₁ zugeschaltet wird. Im Falle einer Abnahme der Szenenbeleuchtung wird durch die Regelspannung das Röhrensystem 25 weitgehend gesperrt, so daß andererseits der Anodenstrom des Röhrensystems 26 einen so großen Wert annehmen kann, daß das Relais B anzieht. Hierdurch wird der Kontakt b₂ geschlossen und der Motor 9 im Sinne einer öffnung der Blende 7 in Bewegung gesetzt. Zur Feineinstellung der Abfallerregung des Relais B dient der Nebenwiderstand 29, der durch den Kontakt b_t zugeschaltet wird. Das Gitter des Röhrensystems 26 erhält vom Abgriff des durch die Widerstände 30 und 31 gebildeten Spannungsteilers, der zwischen Masse und positivem Potential eingeschaltet ist, eine schwach positive Vorspannung, die jedoch durch die vom Kathodenwiderstand 27 erzeugte negative Gittervorspannung im Ruhezustand, d. h. wenn durch das System 25 ein nennenswerter Strom fließt, aufgewogen wird. Bei sich ändernder Regelspannung nimmt also der Strom in dem einen Röhrensystem 25 bzw. 26 zu, während er in dem anderen abnimmt. Hat eines der im Anodenkreis der Röhrensysteme liegenden Relais seine Anzugserregung erreicht, so zieht es an und schaltet über einen eigenen Kontakt einen Widerstand zu seiner Wicklung parallel. Durch diese Schaltungsmaßnahme wird erreicht, daß der Strom durch das Röhrensystem nicht bis zum Abfallstrom des Relais abzusinken braucht, ehe das Relais wieder öffnet. Auf diese Weise läßt sich mit Sicherheit erreichen, daß innerhalb eines gewissen Regelspannungsbereiches keines der Relais gezogen hat. Das entspricht dem Bereich, in dem nur Plattenspannung und Verstärkung die Beleuchtungsschwankungen ausregeln.

Fig. 2 zeigt eine nach der Erfindung aufgebaute Fernsehanordnung in perspektivischer Ansicht. Die Kameras K₁, K₂, Κ_Ά sind durch Kabel L₁, L₂, L₃ mit einer Zentrale Z, die Verstärker und Impulsgeneratoren enthält, verbunden. Das Sichtgerät S sowie die Fernbedienungseinrichtung F sind über weitere Kabel L₄, L₅, die auch zu einem einzigen Kabelstrang ver-

einigt sein können, an die Zentrale angeschlossen. Die

an den Kameras K₁, K₂, K₃ angeordneten Verstelleinrichtungen für die Qbjektivblende sind mit M bezeichnet. Die vorstehend beschriebene Regeleinrichtung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Gehäuse R enthalten, das mit der Zentrale Z verbunden ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fernsehanordnung mit einer Bildfängerröhre des Photoleitfähigkeitstyps, bei der zur automatischen Anpassung an die jeweiligen Beleuchtungsverhältnisse die Signal-Plattenspannung, die Verstärkung und die Blendenöffnung durch eine aus dem Videosignal abgeleitete Regelspannung gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung derart getroffen ist, daß die Blende nur bei sich über einen größeren Bereich erstreckenden Beleuchtungsänderungen automatisch verstellt wird, während durch die automatische Regelung der Plattenspannung und der Verstärkung kleinere Beleuchtungsänderungen ausgeglichen werden, indem zwei Röhrensysteme mit gemeinsamem Kathodenwiderstand vorgesehen sind, in deren Anodenkreisen jeweils ein das Schließen oder Öffnen der Blende auslösendes Relais liegt, und daß dem Gitter des einen Röhrensystems eine aus dem Videosignal abgeleitete Regelspannung zugeführt wird, während das Gitter des anderen Röhrensystems mit dem Abgriff eines zwischen positivem Potential und Masse liegenden Spannungsteilers verbunden ist, so daß bei einer erreichten Blendenstellung die Beleuchtung etwa um den gleichen Betrag zu- oder abnehmen kann, ehe der Verstellmotor für die Blende wieder anläuft.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenverstellung durch Relais derart ausgelöst wird, daß die Verstellung erst dann einsetzt, wenn die Grenze des durch die Plattenspannung und Verstärkungsregelung gegebenen Regelbereiches erreicht ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Relais zur Auslösung des öffnungs- oder Schließ Vorganges der Blende vorgesehen ist.

4. Fernsehanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zeitraum, in dem die Kamera nicht mit dem Sichtgerät verbunden bzw. außer Betrieb ist, die Blende automatisch geschlossen gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift G 17647 VIIIa^Ia¹
(bekanntgemacht am 8. 11. 1956);
deutsche Patentschrift Nr. 946 349;
»Frequenz«, Bd. 9, 1955, H. 2, S. 42 bis 49;
USA.-Patentschrift Nr. 2 133 882.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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