DE1077251B

DE1077251B - Schaltungsanordnung mit einer Fernsehaufnahmeroehre

Info

Publication number: DE1077251B
Application number: DEG24054A
Authority: DE
Inventors: Michael Obremski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-03-07
Filing date: 1958-03-07
Publication date: 1960-03-10

Description

DEUTSCHES

Der Strahlstrom in Fernsehbildaufnahmeröhren wurde bisher mit Hilfe eines Potentiometers von Hand eingestellt. Um durch Betriebsspannungsschwankungen und Veränderungen infolge der Erwärmung beim Betrieb der Fernsehaufnahmekamera auftretende Veränderungen ausregeln zu können, wurde der Strahlstrom während des Betriebes von Hand aus mit dem genannten Potentiometer nachgeregelt. Diese bekannten Anordnungen zur Regelung des Strahlstromes sind mit schweren Mangeln behaftet. So bedeutet es für den Kameramann bzw. den für die Versorgung der Kamera Verantwortlichen eine zusätzliche Belastung, den Strahlstrom stets von Hand nachzuregeln. Außerdem werden durch Alterungserscheinungen an der Kathode der Bildaufnahmeröhre bedingte unvermeidliche Schwankungen des Strahlstromes dadurch nicht erfaßt. Diese Mangel sind besonders schwerwiegend bei Bildaufnahmeröhren, bei welchen das Bildsignal durch Abtastung der Bildelektrode mit langsamen Elektroden erzeugt wird, insbesondere bei Vidikons. Durch den sich ändernden Strahlstrom wird im allgemeinen das Rausch-Nutz-Verhältnis des Bildsignals sowie der Kontrast entscheidend verschlechtert.

Es sind bereits verschiedene Schaltungsanordnungen bekannt, um einzelne Betriebsspannungen bzw. Ströme bei Bildaufnahmeröhren in Abhängigkeit von bestimmten Aufnahmebedingungen zu regeln. So ist es bekannt, zur Regelung der Empfindlichkeit einer Bildaufnahmeröhre, insbesondere eines Orthikons, in Abhängigkeit von der mittleren Bildhelligkeit eine Regelspannung, z. B. aus dem Bildsignal, abzuleiten, welche verschiedenen Elektroden der Bildaufnahmeröhre zugeführt werden. Insbesondere ist eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Potentials der Kollektorelektrode bekannt.

Zur Erhaltung einer gleichmäßigen Modulation bei Orthikon-Bildaufnahmeröhren ist es weiter bekannt, den Strahlstrom in Abhängigkeit von der Szenenhelligkeit zu regeln. Die Regelung erfolgt dabei durch Ausnutzung der bei der Bilderzeugung entstehenden Sekundärelektronen, welche gesammelt und gespeichert werden. Von diesen Sekundärelektronen wird eine dem Bildsignal proportionale Spannung abgeleitet und dient zur Steuerung des Strahlstromes im direkten Verhältnis zu den Sekundärelektronen, welche selbst wieder ein Maß für die mittlere Bildhelligkeit darstellen. Bei diesen bekannten Schaltungen liegt somit eine Beeinflussung des Strahlstromes vor. Im Gegensatz dazu ist es bei Vidikon-Bildaufnahmeröhren nachteilig, wenn sich der Strahlstrom ändert. Eine Änderung des Strahlstromes bewirkt nämlich neben der Verschlechterung des Rausch-Nutz-Verhältnisses eine Änderung der Fokussierung sowie eine Herabsetzung des Kontrastes.

Schaltungsanordnung
mit einer Fernsehaufnahmeröhre

Anmelder:

Max Grundig,
Fürth (Bay.), Kurgartenstr. 37

Michael Obiemski, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde,

ao eine einfache und sicher wirkende Regelschaltung zur Konstanthaltung des Strahlstromes zu schaffen. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einer Bildaufnahmeröhre, bei welcher das Bildsignal durch Abtastung mit langsamen Elektronen erzeugt wird, insbesondere vom Vidikontyp, der Strahlstrom während der Abtastung auf einem vorzugsweise voreinstellbaren Wert dadurch konstant gehalten wird, daß eine von dem Strahlstrom abgeleitete Steuerspannung für eine Regelschaltung an einem im Anoden- oder Kathoden-Stromkreis der Bildaufnahmeröhre liegenden Widerstand abgenommen wird und eine aus der Regelschaltung gewonnene, vorzugsweise verstärkte Stellgröße dem Steuergitter (Wehneltzylinder) der Bildaufnahmeröhre zugeführt wird. Es wird also aus dem Strahlstrom selbst eine Regelgröße abgeleitet, um mit Hilfe der Steuerung des Wehneltzylinders den Strahlstrom konstant zu halten. Die Ableitung der Steuergröße kann dadurch erreicht werden, daß sie im Anodenkreis der Aufnahmeröhre auf Grund einer vorhandenen Rücklaufaustastung in Form von Spannungsimpulsen entnommen wird und nach erfolgter Gleichrichtung für die Steuerung der Regelschaltung benutzt wird. Dabei sind zweckmäßig Mittel vorzusehen, um den Strahlstrom vor Inbetriebsetzung der Kamera bzw. kurz nach Inbetriebsetzung auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.

Die Gewinnung der Steuergröße kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die an der Kathode der Bildaufnahmeröhre liegende, dem Strahlstrom proportionale Gleichspannung dem Gitter einer Gleichstromverstärkerröhre zugeführt wird, daß die gleichzeitig der Kathode zugeführten Austastimpulse durch eine i?C-Kombination ausgesiebt werden und daß die verstärkte Gleichspannung an einem Spannungsteiler

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Claims

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im Anodenkreis dieser Röhre abgenommen und dem Voreinstellung des Strahlstromes. Durch Verände-Steuergitter der Bildaufhanmeröhre zugeführt wird. rung des Kathodenwiderstandes und dadurch auch In diesem Fall liegt die Kathode hochohmig, und das der Kathoden- bzw. Gittervorspannung wird nämlich Steuergitter ist auf einen negativen Wert vorge- der Einsatzpunkt der Regelung verschoben. Aus konspannt. Durch die Steuerung der Gleichspannungs-. 5 struktiven Gründen ist es oft zweckmäßig, beispielsverstärkerröhre mit dem Gleichspannungsanteil "der weise um die Fernsehaufnahmekamera klein zu hal-Kathodenspannung verschiebt sich die Anodenspan- ten, die Regelschaltung im Steuergerät unterzubrinnung der Regelröhre, Und mit Hilfe eines zwischen gen und nur mit Steckkontakten über geeignete Leieine. negative Spannung und ..an die Anode dieser tungen im Kamerakabel mit der Bildaufnahmeröhre 1 Röhre gelegten Spannungsteilers ergibt sich eine Ver- io zu verbinden. Das Gehäuse der Fernsehaufnahmeschiebung der Vorspannung/ des Steuergitters der kamera ist in der Fig. 1 schematisch durch gestrichelte Bildaufnahmeröhre. Bei eifier praktisch durchgeführ- Linien dargestellt und mit 22 bezeichnet,
ten Schaltungsanordnung ..ergab sich eine Änderung Die Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Spannung am Steuergitter (Wehneltzylinder) von der Erfindung, bei der die Ableitung der Steuergröße etwa —100 bis —10 VoFt, "wenn an den Spannungs- 15 für die Regelschaltung aus.dem Anodenstromkreis der teiler etwa —150 Volt angelegt waren. Nach kurzer Bildaufnahmeröhre erfolgt!. Die Kathode 2 der Bild-Zeit stellt sich ein Gleichgewichtszustand am Wehnelt- aufnahmeröhre 1 ist einerseits .über den Widerstand 3 zylinder ein, der unabhängig -.von Heizspannungs- mit Masse verbunden. Diesem Widerstand 3 ist andeschwankungen in der Bildaufnahmeröhre und auch rersejts eine Diode 23 parallel geschaltet, welche beunäbhängig von Heizspannungsschwankungen in der 20 wirkt, daß die Kathode während der Abtastzeiten Gleichspannungsverstärkerröhre bleibt. Die erreichte niederohmig mit Masse verbunden ist. Die Kathode Vorspannung ist auch unabhängig von Alterungs- liegt also praktisch auf Massepotential. Dadurch wererscheinungen der Kathode der Bildaufnahmeröhre. den die den Ausgangsimpulsen überlagerten Störun-Die Kathode der Bildaufnahmeröhre wird bekannt- gen kurzgeschlossen und können, nicht mehr zur Silich mit Hilfe von Austästimpulsen ausgetastet. Es 25 gnalelektrode gelangen und das Bild verfälschen. Von können nun außerdem noch .Störimpulse -vorhanden der mit einer positiven Spannungsquelle verbundenen sein, welche während der Abtastzeiten Störungen im Anode 12 der Bildaufnahmeröhre 1 wird über einen Bild hervorrufen können. Diese Störungen übertragen Kondensator 13 der am Arbeitswiderstand 25 abfalsich auf die Signalelektrode und werden dann im lende Impuls einer Gleichrichteranordnung 14, 15 Bildsignalverstärker ohne" weiteres mit verstärkt. 30 zugeführt. Dabei dient die Diode 15 in an sich be-Erfahrungsgemäß genügen: schon Störungen mit Am- kannter Weise zur Pegelhaltung, während beide plituden von wenigen Millivolt, um im wieder- Dioden 14 und-15 zusammen eine reine Spitzengleichgegebenen Bild sichtbare Helligkeitsschwankungen richtung bewirken. ■ Diese Gleichrichteranordnung ist hervorzurufen. Diese Störungen können nach der Er- andererseits mit einer negativen Spannungsquelle verfindung durch eine bevorzugte Ausführungsform der 35 bunden. Die mit Hilfe dieser Anordnung gewonnene Regelschaltung zur Konstanthaltung des Strahlstro- Gleichspannung wird dem Gitter 16 der Gleichspanmes auf einfache Art beseitigt werden. nungsverstärkerröhre 17 zugeführt. Die verstärkte Zu diesem Zweck wird die Kahode der Bildauf- Gleichspannung wird dann von der Anode 18 abgenahmeröhre während der Abtastzeiten mit Hilfe einer nommen und dem Steuergitter 11 der Bildaufnahmedem Kathodenwiderstand parallel geschalteten Diode 40 röhre zugeführt. Die Grundvorspannung der Kathode niederohmig mit Masse verbunden. Diese Diode be- wird mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes 20 einwirkt, daß die Störungen unwirksam werden, sie ver- gestellt und dadurch der Strahlstrom-Bezugswert vorhindert aber gleichzeitig die Steuerung des Strahl- gegeben. Auch bei dieser Anordnung ist es zweckstromes von der Kathode aus. Erfindungsgemäß wird mäßig, die Verstärkungsschaltung im Steuergerät in diesem Fall aus den im Anodenstromkreis auftre- 45 unterzubringen und mit Hilfe zusätzlicher Leitungen tenden Impulsen durch Spitzengleichrichtung eine im Kamerakabel mit der Anode und den Steuer-Gleichspannung gewonnen, welche dem Gitter einer gittern zu verbinden.

Gleichspannungsverstärkerröhre zugeführt wird, und Der an die Anode 18 der Röhre 17 angeschlossene diese verstärkte Gleichspannung wird dann von der Gleichrichter 19 verhindert, daß die Gittervorspan-Änode dieser Gleichspannungsverstärkerröhre abge- 5° nung der Bildaufnahmeröhre 1 zeitweise positiv wird, nommen und wiederum dem Steuergitter der Bildauf- z. B. beim Einschalten oder beim eventuellen Ausnahmeröhre zugeführt. wechseln der Röhre 17.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und

Hand der Zeichnungen, welche zwei Ausführungs- beschriebenen Schaltungsanordnungen beschränkt,

beispiele darstellen, näher erläutert. 55 sondern kann mit fachmännischen Abwandlungen in

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Regelschaltung den Einzelheiten auch auf andere Weise noch reali-

dargestellt, bei welcher die Steuerspannung aus dem siert werden, ohne den Erfmdungsgedanken zu ver-

Kathodenstromkreis abgeleitet wird. Von der Ka- lassen. Insbesondere können die Röhren und-Gleich-

thode 2 der Bildaufnahmeröhre 1 wird die Gleichspan- richter durch geeignete Halbleiterelemente ersetzt

nung dem Gitter 6 einer Gleichspannungsverstärker- 60 werden,
röhre 7 zugeführt. Die vom Anschluß 24 kommenden

Austastimpulse werden dabei durch die i?C-Kombi- Patentansprüche:
nation 4, 5 ausgesiebt. Der Kathodenwiderstand der

Bildaufnahmeröhre ist mit 3 bezeichnet. Von der 1. Schaltungsanordnung mit einer Fernsehauf-Anode der Röhre 7 wird die verstärkte Gleichspan- 65 nahmeröhre, bei welcher das Bildsignal durch Abnung über einen aus den beiden Widerständen 8 und 9 tastung mit langsamen Elektronen erzeugt wird, bestehenden, an eine negative Vorspannung gelegten insbesondere' vom Vidikontyp, dadurch gekenn-Spannungsteiler abgenommen und über den Wider- zeichnet, daß der Strahlstrom während der Abstand 10 dem Steuergitter 11 der Bildaufnahme- tastung auf einem vorzugsweise voreinstellbaren röhre 1 zugeführt. Das Potentiometer 21 dient zur 70 Wert dadurch konstant gehalten wird, daß eine

von dem Strahlstrom abgeleitete Steuerspannung für eine Regelschaltung (7, 17) an einem im Anoden- oder Kathodenstromkreis der Bildaufnahmeröhre (1) liegenden Widerstand (25, 3) abgenommen wird und eine aus der Regelschaltung gewonnene, vorzugsweise verstärkte Stellgröße dem Steuergitter (Wehneltzylinder 11) der Bildaufnahmeröhre zugeleitet wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergröße im Anodenkreis der Aufnahmeröhre mittels der durch die vorhandene Rücklaufaustastung auftretenden Spannungsimpulse entnommen wird und nach erfolgter Gleichrichtung für die Steuerung der Regelschaltung benutzt wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Bildaufnahmeröhre während der Abtastzeiten mit Hilfe einer Diode (23) niederohmig mit Masse verbunden ist und daß aus den Impulsen im Anodenstromkreis (12) durch Spitzengleichrichtung (14, 15) eine Gleichspannung gewonnen wird, welche dem Gitter (16) einer Gleichspannungsverstärkerröhre (17) zugeführt wird, und daß die verstärkte Gleichspannung von der Anode (18) dieser Gleichspannungsverstärkerröhre abgenommen und dem Steuergitter (11) der Bildaufnahmeröhre zugeführt wird.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Kathode (2) der Bildaufnahmeröhre liegende, dem Strahlstrom proportionale Gleichspannung dem Gitter (6) einer Gleichspannungsverstärkerröhre (T) zugeführt wird, daß die gleichzeitig der Kathode zugeführten Austastimpulse durch eine i?C-Kombination (4, 5) ausgesiebt werden und die verstärkte Gleichspannung an einem Spannungsteiler (8, 9) im Anodenkreis dieser Röhre (7) abgenommen und dem Steuergitter (11) der Bildaufnahmeröhre (1) zugeführt wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzpunkt der Gleichspannungsverstärkerröhre und damit der Strahlstrom auf einen bestimmten Wert voreingestellt wird.
6. Fernsehkamera unter Verwendung einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung in einem Steuergerät untergebracht und mittels Leitungen im Kamerakabel mit der Bildaufnahmeröhre in der Fernsehkamera verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 944 964;

USA.-Patentschriften Nr. 2 465 667, 2 463 038;

»Elektronic Engineering«, November 1955, S. 502 bis 505;

Dillenburger, »Einführung in die deutsche Fernsehtechnik«, Verlag Schiele und Schön, 1953, S. 154.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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