DE1185215B - Verfahren und Einrichtungen zum Betrieb von Bildaufnahmeroehren, vorzugsweise von Typ des Superorthikons - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 η

Deutsche KL: 21 al - 32/35

Nummer: 1185 215

Aktenzeichen: F 37915 VIII a/21 al

Anmeldetag: 29. September 1962

Auslegetag: 14. Januar 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zum Betrieb von Bildaufnahmeröhren, bei welchen das auf einer Speicherelektrode aufgebrachte Ladungsbild durch einen Strahl langsamer Elektronen abgetastet und das Bildsignal aus dem von der Speicherelektrode zurückkehrenden Elektronenstrahl gewonnen wird, vorzugsweise vom Typ des Superorthikons, wobei der Abtaststrahl während der Rücklaufzeiten eine definierte Stärke hat, so daß die Röhre einen Bezugswert, vorzugsweise den Schwarzwert, liefert.

Zur Gewinnung des Schwarzwertes bei einer Bildaufnahmeröhre vom Typ des Superorthikons ist es üblich, während der Rücklaufzeit das Potential der Speicherelektrode gegenüber der Strahlkathode so weit gegenüber dem Potential während der Abtastzeiten negativ zu machen, daß keine Elektronen auf der Speicherelektrode landen können und der gesamte Strahlstrom zurückkehrt. Dieser wird durch den in die Röhre eingebauten Sekundärelektronenvervielfacher verstärkt, und dessen Ausgangsstrom ruft am Arbeitswiderstand, an dem das Bildsignal abgenommen wird, einen maximalen Spannungsabfall hervor. Dieser Signalwert ist, bezogen auf das von der Röhre gelieferte Bildsignal, als »vollschwarz« definiert und unabhängig vom Bildinhalt. Mittels einer getasteten Schwarzsteuerung (Klemmschaltung) läßt sich mit Hilfe dieses Bezugswertes in bekannter Weise der Schwarzwert in das Bildsignal einführen. Gleichzeitig werden durch die Klemmschaltung dem Bildsignal überlagerte Störspannungen, z. B. Brummstörungen, beseitigt.

Bei dieser bisher üblichen Betriebsweise tritt jedoch ein schwerwiegender Nachteil auf. Da der Strahlstrom einen erheblichen Rauschanteil, z. B. etwa 7°/o der Strahlstromstärke, enthält, tritt ein gleich großer Rauschanteil auch in dem von der Röhre gelieferten Bildsignal auf. Beim Maximalwert des Signals, entsprechend dem vollen Strahlstrom, erreicht der Rauschanteil ebenfalls seinen größten Wert. Das Bezugspotential, auf das die getastete Schwarzsteuerschaltung anspricht, unterliegt daher unregelmäßigen Schwankungen. Da die Schwarzsteuerschaltung auf den am Ende der Tastzeit vorhandenen Momentanwert des Signals anspricht und dieser durch den Rauschanteil statistischen Schwankungen in erheblichem Ausmaß unterliegt, ändert sich auch das Potential des Bildsignals in jeder Tastperiode. Dementsprechend werden dem Signal durch die getastete Schwarzsteuerschaltung in den einzelnen Perioden zwischen den Tastzeiten verschiedene Helligkeitswerte zugeordnet. Erfolgt, wie üblich, die Verfahren und Einrichtungen zum Betrieb von Bildaufnahmeröhren, vorzugsweise vom Typ des Superorthikons

Anmelder:
Fernseh G. m. b. H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Hermann Greiner,
Erich v. Gregor, Darmstadt

Potentialänderung der Speicherelektrode und die Tastung der Schwarzsteuerschaltung in den Zeilenlücken, so weisen die einzelnen Zeilen verschiedene Helligkeitswerte auf. Diese Erscheinung ist unter dem Namen »Zeilenrauschen« bekannt. Sie zeigt sich in Form von unregelmäßig auftretenden hellen oder dunklen horizontalen Streifen im Fernsehbild und wirkt außerordentlich störend, weit mehr als der eigentliche Rauschanteil des Bildsignals bei gleicher Amplitude der Störspannung.

Eine Verringerung dieser Erscheinung wäre dadurch möglich, daß die Zeitkonstante der getasteten Schwarzsteuerschaltung so groß ausgebildet wird, daß sich die statistischen Schwankungen des Bezugswertes für die Schwarzsteuerschaltung über eine größere Zahl von Tastperioden integrieren.

Wird die Zeitkonstante der getasteten Schwarzsteuerung jedoch so groß bemessen, daß das Zeilenrauschen nicht mehr störend in Erscheinung tritt, so ist die Klemmschaltung nicht mehr in der Lage, die dem Bildsignal überlagerten Störspannungen, z. B. mit Netzfrequenz oder im Verstärker durch Zeitkonstanten entstandene, mit Vertikalfrequenz auftretende »Dachschrägen«, in ausreichendem Maße auszugleichen. Zum Beispiel wäre bei Anwendung einer doppelseitigen getasteten Klemmschaltung zur Schwarzsteuerung ein Koppelkondensator von z. B. 30 000 bis 100 000 pF für eine ausreichende Integration der Rauschkomponente des Bezugswertes erforderlich. Für eine wirksame Beseitigung der überlagerten Störspannung, z. B. mit Netzfrequenz, ist dagegen eine wesentlich kleinere Zeitkonstante der Klemmschaltung erforderlich. Um z. B. eine

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Störspannung mit Netzfrequenz auf 1% zu ver- signal vorhanden ist, in das Fernsehsignal eine

ringern, sollte z. B. der Koppelkondensator der periodische Folge von störungsfreien Bezugswerten

Klemmschaltung in einem Verstärker mit Elektronen- eingefügt, auf welche Steuerschaltungen mit kleiner

röhren nicht größer als etwa 1000 pF sein. Zeitkonstante zum Ausgleich der dem Signal über-

Es ist bereits bekannt, in das von einer Bild- 5 lagerten Störspannungen ansprechen,
aufnahmeröhre gelieferte Signal zu Zeiten, in denen Durch die zeitliche Trennung der von der BiIdkein Bildsignal vorhanden ist, einen störungsfreien aufnahmeröhre gelieferten Bezugswerte, welche in Bezugswert einzufügen, indem die während der einem bekannten Verhältnis zu den Signalamplituden Rücklaufzeiten entstehenden unerwünschten Signale stehen und daher zur Wiedereinführung des Schwarzdurch zusätzliche Impulse aus dem Bildsignalbereich ίο wertes benutzt werden können, und von störungsheraus verschoben und dann abgeschnitten werden. freien Bezugsimpulsen, welche zum Ausgleich von Es ist auch bereits bekannt, während der Rücklauf- überlagerten Störungen dienen, lassen sich die auf zeiten den Bildsignalverstärker zu sperren sowie den beide Arten von Bezugswerten ansprechenden Steuer-Elektronenstrahl in der Bildaufnahmeröhre zu unter- schaltungen gemäß ihrer Aufgabe optimal dimenbrechen. Dann ist während dieser Zeiten der Strahl- 15 sionieren. Die auf die im Bildsignal enthaltenen Bestrom Null, und es ist daher auch keine Rausch- zugswerte mit erheblichem Rauschanteil ansprespannung vorhanden. Der dem unterbrochenen Strahl chende Schwarzsteuerschaltung kann nunmehr mit entsprechende Signalwert weist dann jedoch von einere so großen Zeitkonstante arbeiten, daß die vornherein keinerlei Beziehung zum Bildsignal oder statistischen Schwankungen des Schwarzwertes, verdessen Extremwerten, z. B. für Bildschwarz, mehr 20 ursacht durch den Rauschanteil des Bezugssignals, auf. Der durch die Strahlunterbrechung erhaltene praktisch vollständig beseitig werden und das Bild-Signalwert beträgt je nach Einstellung des Strahl- signal somit einen konstanten Schwarzwert aufweist stromes den doppelten bis mehrfachen Wert des und kein Zeilenrauschen mehr im Bild erkennbar ist. Schwarz-Weiß-Sprunges im Bildsignal. Um den Auf der anderen Seite kann die Zeitkonstante der durch die Strahlunterbrechung gewonnenen Bezugs- 25 Steuerschaltung zum Ausgleich der überlagerten wert zur Wiedereinführung des Schwarzwertes be- Störungen z.B. mit Netzfrequenz, welche auf die nutzen zu können, wäre es erforderlich, eine be- störungsfreien Bezugswerte anspricht, nunmehr ohne stimmte Signalamplitude für Bildschwarz genau ein- Nachteil so klein ausgebildet werden, daß die überzuhalten. Hierzu müßte auf die bisher übliche will- lagerten Störungen wirksam unterdrückt werden,
kürliche Regelung des Strahlstromes verzichtet wer- 30 Für die praktische Durchführung des erfindungsden, weil sich sonst der Schwarzwert im Bildsignal gemäßen Verfahrens besteht eine große Anzahl von ändern würde. Es wäre ferner erforderlich, den Möglichkeiten, die auf der einen Seite das störungs-Strahlstrom bei jedem Röhrenwechsel nachzujustie- freie Bezugssignal, auf der anderen Seite die Art und ren und auf den vorgeschriebenen Wert einzustellen. Periodizität der beiden Folgen von Bezugswerten Ferner müßte auch die Verstärkung für das Bild- 35 im Bildsignal betreffen und die in beliebiger Weise signal bis zur Schwarzsteuerschaltung außerordent- kombiniert werden können. Zum Beispiel kann das lieh konstant gehalten werden. Insbesondere an die störungsfreie Bezugssignal nur in jeder zweiten Konstanz des Verstärkungsgrades des Sekundär- Zeilenlücke in das Bildsignal eingefügt werden, elektronenvervielfachers in der Bildaufnahmeröhre während die anderen Zeilenlücken den von der Bildwären sehr hohe Anforderungen zu stellen. Auf eine 40 aufnahmeröhre gelieferten Bezugswert enthalten. Die Verstärkungsänderung im Vervielfacher durch An- Schwarzsteuerschaltung mit großer Zeitkonstante wird derung seiner Betriebsspannungen, wie sie bisher zum hierbei mit einer Impulsfolge mit halber Zeilenfre-Ausgleich der Toleranzen der Bildaufnahmeröhren quenz getastet, so daß die Tastimpulse in die Zeit angewendet wurde, müßte ebenfalls verzichtet des Auftretens des von der Bildaufnahmeröhre gewerden. 45 lieferten Bezugswertes, vorzugsweise für Bildschwarz,

Es ist daher schon bekannt, den Strahlstrom der fallen. Die Steuerschaltung kleiner Zeitkonstante zum Bildaufnahmeröhre durch eine selbsttätige Regelung Ausgleich der überlagerten Störungen wird ebenfalls konstant zu halten. Bei der außerordentlich geringen mit einer Impulsfolge halber Zeilenfrequenz geGröße des Strahlstromes verursacht der Aufbau einer tastet, wobei jedoch beide Tastsignalfolgen um eine wirksamen stabilen Regelschaltung jedoch erheb- 50 Zeilenperiode gegeneinander verschoben sind, also liehe Schwierigkeiten und erfordert einen zusatz- zeitlich ineinandergeschachtelt sind. Die Klemmschal-Hchen Aufwand. tung mit kleiner Zeitkonstante kommt allerdings nur

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird ein mehr in jeder zweiten Zeilenperiode zur Wirkung

Verfahren zum Betrieb von Bildaufnahmeröhren, bei und ist daher nicht ganz so wirksam wie bei Tastung

welchen das auf einer Speicherelektrode aufgebrachte 55 in jeder Zeilenperiode. Infolge der beim erfindungs-

Ladungsbild durch einen Strahl langsamer Elektroden gemäßen Verfahren möglichen optimalen Dimen-

abgetastet und das Bildsignal aus dem von der sionierung ist die Wirkung jedoch praktisch voll-

Speicherelektrode zurückkehrenden Elektronenstrahl kommen ausreichend.

gewonnen wird, vorzugsweise vom Typ des Super- Wenn auch die dabei erforderlichen Maßnahmen orthikons, wobei der Strahl während der Rücklauf- 60 für zeitliche Genauigkeit der Tastung nicht einfach zeiten eine von Null verschieden definierte Stärke sind, so ergeben sich doch, insgesamt gesehen, gegenhat, so daß die Röhre einen Bezugswert, Vorzugs- über den bekannten Verfahren, die z.B. mit der weise den Schwarzwert, liefert, erfindungsgemäß zur Konstanthaltung des Stahlstromes arbeiten, wesent-Wiedereinführung des Schwerzwertes eine Schwarz- liehe Vereinfachungen.

steuerschaltung so großer Zeitkonstante angewendet, 65 Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß in jeder

daß die statistischen Schwankungen des von der Bild- Zeilenlücke sowohl der Bezugswert für Schwarz von

aufnahmeröhre gelieferten Bezugswertes integriert der Bildaufnahmeröhre übertragen als auch ein

werden und zu anderen Zeiten, in denen kein Bild- störungsfreier Bezugswert eingesetzt wird. Die beiden

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Steuerschaltungen im Verstärkerzug mit verschieden Eine gewisse Behebung dieses Mangels läßt sich großer Zeitkonstante arbeiten dann beide mit zeilen- dadurch erzielen, daß in den Zeiten, in denen das frequenten Tastimpulsen, die unmittelbar hinterein- Signal auf den Nullwert gebracht wird, in dieses ein ander liegen, so daß der Tastimpuls für die Schwarz- Impuls eingesetzt wird, der den Bezugswert so weit steuerschaltung während der Zeit des Bezugswertes 5 erhöht, daß er möglichst innerhalb des Amplitudenfür Schwarz im Bildsignal und der Tastimpuls für bereiches des Bildsignals zu liegen kommt. Werden die Steuerschaltung mit kleiner Zeitkonstante wäh- jedoch die üblichen Einstellmöglichkeiten für den ren der Zeit des Auftretens des störungsfreien Be- Strahlstrom der Bildaufnahmeröhre und die Signalzugsimpulses im Bildsignal vorhanden ist. verstärkung in oder unmittelbar nach der Röhre Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den io z. B. durch Ändern des Verstärkungsgrades des Schwarzwert von der Bildaufnahmeröhre nur wäh- Sekundärelektronenvervielfachers beibehalten, so rend der Bildlücken, also in der Zeit der Vertikal- kann auch in diesem Fall der Bezugswert relativ austastung zu übertragen und die Bezugsimpulse für zum Bildsignal in weiten Grenzen schwanken, den Ausgleich von Störungen in sämtliche Zeilen- Während in dem beschriebenen FaE der Bezugslücken einzusetzen. Die Steuerschaltung zum Aus- 15 wert kleiner als die niedrigste Bildsignalamplitude für gleich der Störungen arbeitet hierbei also in jeder Weiß ist, kann man auch den Bezugswert größer als Zeilenlücke. Sie nimmt also sooft wie möglich einen die maximale Signalamplitude für Bildschwarz Ausgleich der überlagerten Störung vor. Für die wählen. Hierzu kann z. B. der Strahlstrom der Bild-Schwarzsteuerschaltung ist es dagegen erfahrungs- aufnahmeröhre in den Zeiten, in denen der Bezugsgemäß ausreichend, wenn die Korrektur des Schwarz- 20 impuls auftreten soll, z. B. während der Zeilenlücken, wertes in größeren Zeitabständen, im vorliegenden vorübergehend erhöht werden und das entstehende Fall in jeder Bildlücke vorgenommen wird. Ihre Zeit- impulsformige, mit Rauschen behaftete Signal durch konstante ist dann so groß bemessen, daß der einen Amplitudenbegrenzer auf einem konstanten Schwarzwert über die Halbbilddauer des Fernseh- störungsfreien Pegel abgeschnitten werden. Dasselbe bildes erhalten bleibt. Durch die längere Dauer, 25 Ergebnis erhält man, wenn der Strahlstrom in gleicher während der der Schwarzwert in den Bildlücken über- Weise wie für die Gewinnung des Bezugswertes für tragen wird, ist die Umladung des entsprechend Schwarz durch Erniedrigen des Potentials der Speigroßen Kondensators der Schwarzsteuerschaltung cherelektrode auf seinen Maximalwert gebracht wird ohne Schwierigkeiten möglich. und diesem ein Zusatzimpuls gleicher Richtung hin-Allgemein ist es zur Durchführung des erfindungs- 3o zugefügt wird, so daß der Pegel der Bezugsimpulse gemäßen Verfahrens erforderlich, daß der Schwarz- um den Betrag des Zusatzimpulses vergrößert wird, wert und der störungsfreie Bezugswert zu verschiede- Ein ungestörter Bezugswert kann dann wieder durch nen Zeiten übertragen werden, wobei die Übertra- Abschneiden der gestörten Impulsanteile mittels eines gung zu den Zeiten erfolgt, die nicht für die Über- Amplitudenbegrenzers erzielt werden, tragung des eigentlichen Bildsignals benötigt werden, 35 Auch in den vorstehend beschriebenen Fällen liegt das ist während der Zeilen- und Bildlücken. In der Bezugswert außerhalb des eigentlichen Bildweicher Weise die Aufteilung der beiden Folgen von signalbereiches, wenn auch nicht so weit wie bei dem Bezugswerten im Signal vorgenommen wird, ist für beschriebenen Verfahren zur Gewinnung des Bezugsdas Wesen der Erfindung nicht maßgebend. Die vor- wertes durch Unterbrechen des Signals. Durch die stehend erwähnten Fälle stellen nur einige zweck- 40 nachstehend beschriebene Methode zur Gewinnung mäßige Beispiele aus zahlreichen Möglichkeiten dar. des Bezugswertes kann nun erreicht werden, daß der Für die Herstellung des störungsfreien Bezugs- Bezugswert stets innerhalb des Amplitudenbereiches wertes in Fernsehsignalen besteht ebenfalls eine des Bildsignals liegt und dessen Mittelwert entspricht, große Anzahl von Möglichkeiten, von denen nach- Hierzu wird möglichst unmittelbar nach der Bildaufstehend einige für die Praxis geeignete Methoden als 45 nahmeröhre im Vorverstärker eine Phasenumkehr-Beispiel angeführt seien. Die naheliegendste und ein- stufe angeordnet, welche ein Signal mit entgegenfachste Methode ist, das Signal periodisch zu unter- gesetzter Polarität liefert. Dieses wird zu dem urbrechen, wobei die Unterbrechung jedoch an einer sprünglichen Bildsignal addiert, wobei die beiden Stelle erfolgen muß, an der das Signal noch keine Signale umgekehrte Polarität und gleiche Form äußeren Störungen enthält, also in möglichster Nähe 50 haben. Im Ausgang der Addierstufe tritt daher kein seines Entstehungsortes. Am vollkommendsten ist wechselndes Signal, sondern lediglich der Mittelwert diese Bedingung erfüllt, wenn der Abtaststrahl der des Bildsignals auf. Die Phasenumkehrstufe wird nun Bildaufnahmeröhre periodisch unterbrochen wird. durch eine Tastspannung nur während der Zeiten, in Die Signalunterbrechung könnte jedoch auch durch denen das Bezugssignal auftreten soll, z.B. in den Austasten des Elektronenvervielfachers vorgenom- 55 Zeilenlücken, zur Wirkung gebracht. Zu diesen men werden. Alle diese Methoden, welche den Signal- Zeiten tritt haher ein ungestörter Signalwert auf, da wert Null ergeben, liefern wohl einen störungsfreien sich die in den beiden gegenphasigen Signalen ent-Bezugswert, haben jedoch die Eigenschaft, daß dieser haltenen Rauschanteile kompensieren. Bezugswert außerhalb des Amplitudenbereiches des Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Figuren Bildsignals fällt. Im günstigsten Fall ist das Bildsignal 60 genauer erläutert werden. Von diesen zeigt für Bildweiß etwa halb so groß als der Signalwert für F i g. 1 das Blockschaltbild eines Kamerazuges mit Bildschwarz, so daß, von Bildschwarz an gerechnet, einer Bildaufnahmeröhre vom Typ des Image-Orthider Bezugswert doppelt so groß ist wie der Schwarz- kons zur Erläuterung der Erfindung, Weiß-Sprung. Damit der Bezugswert richtig über- F i g. 2 das Blockschaltbild eines Image-Orthikontragen wird, muß also der Aussteuerungsbereich des 65 Kamerazuges, bei dem der Schwarzwert und der Be-Verstärkerzuges wesentlich größer ausgelegt werden, zugswert zum Ausgleich von überlagerten Störspanals es für die Übertragung des Bildsignals allein er- nungen abwechselnd in den Zeilenlücken übertragen forderlich wäre. wird;

. F i g. 3 zeigt Impulsformen in der Anordnung nach Fig. 2;

F i g. 4 zeigt eine andere Möglichkeit von Impulsfolgen für eine Anordnung nach Fig. 2;

F i g. 5 zeigt schematisch das in der Anordnung nach F i g. 2 erzeugte Signal;

F i g. 6 ist ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung des Impulsformers der Anordnung nach Fig. 2;

F i g. 7 gibt ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung eines Amplitudensiebes in der Kamera zur Trennung der Impulsfolgen für die Gewinnung der beiden Folgen von Bezugswerten,

F i g. 8 ein Schaltungsbeispiel für die Ausbildung der Steuerschaltungen im Hauptverstärker des Kamerazuges;

F i g. 9 gibt die zeitliche Lage der bei einer Anordnung, in der beide Bezugswerte nacheinander in jeder Zeilenlücke übertragen werden, zur Wirkung kommenden Impulse;

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild eines Image-Orthikon-Kamerazuges, bei welchem die Übertragung des Schwarzwertes während der Vertikalaustastzeiten und die Übertragung der ungestörten Bezugswerte für den Ausgleich überlagerter Störungen in den Horizontalaustastzeiten vorgenommen wird;

Fig. 11 zeigt die Form und gegenseitige Lage der in der Anordnung nach Fig. 10 benötigten Impulse;

F i g. 12 ist das Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung eines Impulsformers in einer Anordnung nach Fig. 10.

F i g. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung in einem Kamerazug mit einer Bildaufnahmeröhre vom Typ des Superorthikons. Das von dem Superorthikon 11 gelieferte Bildsignal wird im Vorverstärker 12 so weit verstärkt, daß über eine Koaxialleitung 4 im Kamerakabel zum Kameraverstärker 2 übertragen werden kann.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelangt das Fernsehsignal nach dem Verstärker 21 zu einer ersten Steuerschaltung 22, in der die in das Fernsehsignal eingesetzten störungsfreien Bezugswerte auf gleiches Potential gebracht werden, um dem Signal überlagerte Störungen, z.B. durch eine netzfrequente Wechselspannung, zu beseitigen. Die Steuerschaltung 22 wird hierzu in der Regel als doppelseitig wirkende Klemmschaltung ausgebildet. Die Bezugswerte mit konstantem störungsfreiem Potential werden hier dadurch gewonnen, daß der Strahlstrom in der Bildaufnahmeröhre 11 periodisch in den Zeilenlücken unterbrochen wird. Hierzu wird der Wehneltelektrode 13 des Superorthikons 11 über die Leitung 5 eine negativ gerichtete Impulfsfolge mit Zeilenfrequenz zugeführt. Diese wird im Impulsformer 3 aus der vom Impulsgeber über die Leitung 7 zugeführten zeilenfrequenten Impulsfolge in der Einrichtung 33 gewonnen. Die gleiche Impulsfolge wird dazu benutzt, um in der Einrichtung 32 die Tastimpulse für die Steuerschaltung 22 herzustellen, deren zeitliche Lage und Dauer derart gewählt ist, daß die Steuerschaltung während des Auftretens der durch die Unterbrechung des Strahlstromes gewonnenen Bezugswerte im Fernsehsignal aufgetastet ist. Die Steuerschaltung 22 hat eine so kleine Zeitkonstante, so daß sie die während jeder Tastperiode auftretende Potentialverlagerung des Fernsehsignals durch überlagerte Störspannungen bis auf einen kleinen Rest ausgleicht.

Das in der beschriebenen Weise von der überlagerten Störspannung befreite Fernsehsignal gelangt unter Zwischenschaltung einer Trennstufe 23 in eine zweite Steuerstufe 24, in der die Schwarzsteuerung des Fernsehsignals vorgenommen wird. Hierzu wird zu anderen Zeiten wie die Bezugswerte für die erste Steuerschaltung durch Unterbrechung des Strahlstromes der Schwarzwert übertragen. Dieser wird dadurch gewonnen, daß die Speicherelektrode 14 des ίο Image-Orthikons 11 durch eine über die Leitung 6 zugeführte Impulsfolge periodisch auf ein so großes negatives Potential in bezug auf die Strahlkathode 15 gebracht wird, daß keine Elektronen auf der Speicherelektrode landen können und der Strahlstrom in voller Stärke zurückkehrt. Dem entspricht ein Maxilwert des Fernsehsignals, entsprechend der Signalamplitude für Bildschwarz. Die periodische Potentialverlagerung der Speicherelektrode 14 erfolgt durch eine zweite Impulsreihe, die über die Leitung 8 zugeführt wird. Aus dieser Impulsreihe wird einerseits in der Einrichtung 35 eine Impulsfolge geeigneter Polarität und Größe zur Austastung der Speicherelektrode gewonnen, andererseits werden in der Einrichtung 34 die Klemmimpulse für die zweite Steuerstufe 24 hergestellt. Die Steuerstufe 24 kann ebenfalls eine doppelseitig wirksame Klemmschaltung sein, die jedoch zum Unterschied von der ersten Steuerschaltung 22 eine so große Zeitkonstante aufweist, daß der im Schwarzwert durch das überlagerte Rauschen schwankende Bezugswert im Verlauf einer größeren Anzahl von Tastperioden integriert wird. Das in dieser Weise schwarzgesteuerte Signal wird nunmehr in der Einrichtung 25 ausgetastet durch Abschneiden beim Austastpegel und über einen Endverstärker 26 zum Ausgang des Verstärkers 2 übertragen.

Fig. 2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel schematisch das Blockschaltbild eines Kamerazuges mit einer Bildaufnahmeröhre vom Typ des Super-Orthikons. Der Kamerazug besteht wieder aus der Fernsehkamera 1 und dem Kameraverstärker 2, welche durch ein Kamerakabel miteinander verbunden sind. Die Einrichtung gibt auch ein Beispiel dafür, in welcher Weise ein derartiger Kamerazug nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt werden kann, ohne die Zahl der Verbindungsleitungen im Kamerakabel zu erhöhen. Die Fernsehkamera 1 enthält die Bilnaufnahmeröhre vom Typ des Super-Orthikons 11 und den Vorverstärker 12 zur Verstärkung des von der Bildaufnahmeröhre gelieferten Bildsignals, das über die Koaxialleitung 4 des Kamerakabels zum Kameraverstärker 2 übertragen wird. Eine weitere Koaxialleitung 7 im Kamerakabel überträgt Synchronisierimpulse mit Horizontalfrequenz zum Ablenkgerät 16 in der Kamera. Ferner enthält die Kamera 1 einen elektronischen Sucher 17, dem ein Bildsignal vom Endverstärker 26 des Kameraverstärkers 2 über die Koaxialleitung 6 zugeführt wird. Diese Leitung kann man nun gleichzeitig dazu benutzen, einen zusätzlichen Impuls zur Unterbrechung des Strahlstromes zwecks Gewinnung eines störungsfreien Bezugswertes zur Kamera zu übertragen. Hierzu wird z. B. in der von einem nicht dargestellten Impulsgeber über die Leitung 9 dem Impulsformer 3 zugeführten Synchronisierimpulsfolge mit Zeilenfrequenz in einer Umtaststufe 36 des Impulsformers jeder zweite Zeilenimpuls unterdrückt; die so erhaltene Impulsfolge mit halber Zeilenfrequenz wird

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dem vom Endverstärker 26 kommenden Bildsignal Impulsreihe α die zur Synchronisierung des Zeilenüberlagert, so daß die Amplitude jedes zweiten Syn- ablenkgerätes in der Kamera benötigte zeilenf requente chronisierimpulses vergrößert wird. Mittels eines Impulsfolge zu gewinnen, kann eine der Impuls-Amplitudensiebes 18 in der Kamera 1 wird diese reihen b oder c in ihrer Polarität umgekehrt und der überlagerte Impulsfolge vom Fernsehsignal für den 5 anderen Impulsreihe zugesetzt werden. Man erhält elektronischen Sucher 17 abgetrennt und der Weh- dann eine horizontalfrequente Impulsreihe d.
neltelektrode 13 des Super-Orthikons 11 zugeführt. In beiden Fällen wird also in das vom Super-Während des Auftretens der in dieser Weise ge- Orthikon gelieferte Bildsignal in jeder zweiten Zeilenwonnenen störungsfreien Bezugswerte im Fernseh- lücke ein störungsfreier Bezugswert durch Untersignal wird die Klemmschaltung 22 im Kameraver- io brechen des Strahlstromes eingesetzt, während in stärker 2 aufgetastet. Die hierfür benötigten Klemm- den anderen Zeilenlücken der durch Austasten der impulse werden in der Einrichtung 32 aus der von Speicherplatte gewonnene Schwarzwert vorhanden der Umtaststufe 36 erzeugten Impulsfolge mit halber ist. Das Bildsignal weist also die in F i g. 5 schema-Zeilenfrequenz hergestellt. tisch dargestellte Form auf. In den Zeilenlücken 1, 3

Die über die Leitung 7 zur Kamera übertragenen 15 usw. ist der störungsfreie Bezugswert vorhanden, der Synchronisierimpulse mit Horizontalfrequenz werden nach dem vorher Gesagten mindestens dem doppelaußer zur Synchronisierung des Ablenkgerätes 16 da- ten Wert des Schwarz-Weiß-Sprunges entspricht, zu benutzt, das Potential der Speicherelektrode 14 während in den dazwischenliegenden Zeilenlücken des Super-Orthikons 11 in den Zeilenlücken so weit 2, 4 usw. der störungsbehaftete Schwarzwert überzu erniedrigen, daß keine Elektronen des Abtast- 20 tragen wird. Auf diese beiden Arten von Bezugswerstrahles auf der Speicherelektrode landen können ten sprechen zwei im Kameraverstärker 2 (Fig. 2) und der Strahl in voller Stärke zurückkehrt. Auf enthaltene Klemmschaltungen 22 und 24 an, die abdiese Weise wird der Bezugswert für Bildschwarz im wechselnd mit Klemmimpulsen halber Zeilenfrequenz Bildsignal erhalten. Dieser tritt jedoch nur in den- auf getastet werden, die erste Klemmschaltung 22 mit jenigen Zeilenlücken auf, in denen der Strahl nicht 25 kleiner Zeitkonstante in den Zeilenlücken 1, 3 usw. durch Austasten der Wehneltelektrode 13 unterbro- und die zweite Klemmschaltung 24 mit großer Zeitchen ist. In den Zeiten, in denen der Schwarzwert im konstante in den Zeilenlücken 2, 4 usw.
Fernsehsignal auftritt, ist eine zweite Klemmschaltung Bei Verwendung einer modulierten Impulsreihe 24 mit großer Zeitkonstante im Kameraverstärker 2 nach F i g. 3 b ist dafür Sorge zu tragen, daß in der wirksam. Sie wird durch eine Klemmimpulsfolge mit 30 verbleibenden Impulsreihe mit Zeilenfrequenz zur halber Zeilenfrequenz aufgetastet, die in der Ein- Synchronisierung des Ablenkgerätes die Vorderrichtung 34 aus einer von der Umtaststufe 36 gelie- flanken gleichen zeitlichen Abstand haben. In dieser feiten Impulsfolge hergestellt wird. Hinsicht ist die Verwendung einer Impulsreihe mit

In F i g. 3 sind Impulsfolgen dargestellt, mit denen abwechselnd gegensinnig gerichteten Impulsen glei-

die Einrichtung nach F i g. 2 betrieben wird. Mit α 35 eher Amplitude nach F ί g. 4 a günstiger,

ist die über die Leitung 9 vom Impulsgeber an- F i g. 6 gibt im einzelnen ein Ausführungsbeispiel

kommende Impulsfolge mit Zeilenfrequenz bezeich- für die Schaltungsanordnung des Impulsformers 3 in

net. Aus dieser Impulsfolge werden in der Umtast- F i g. 2.

stufe 36 zwei ineinandergeschachtelte Impulsfolgen Die Umtaststufe 36 ist mit zwei Trioden 361 und

mit jeweils halber Zeilenfrequenz hergestellt. Mit 40 362 ausgeführt, die. zu einer Doppeltriode (E 88 CC)

einer dieser Impulsfolgen wird die Impulsfolge β vereinigt sein können. Auf die Steuergitter beider

moduliert, so daß die Impulsfolge b erhalten wird. Röhren wird über die Kondensatoren 363 und 365

In dieser haben aufeinanderfolgende Impulse ver- (50 nF) eine zeilenfrequente Impulsfolge über die

schiedene Amplitude, z.B. ist jeder zweite Impuls vom Impulsgeber kommende Leitung366 angelegt,

doppelt so groß. Dieses Signal b wird dem Bildsignal 45 Die Steuergitter der Röhren 361 und 362 sind über

für den elektronischen Sucher überlagert. Durch Ab- die Widerstände 367 und 368 (etwa 1,7 MOhm) und

schneiden der Impulsfolge b bei der gestrichelt ge- die Anoden über die Widerstände 369 und 370

zeichneten Linie gewinnt man im Amplitudensieb 18 (10 kOhm) an die positive Betriebsspannung (+150 V)

aus den Impulsen großer Amplitude eine Impuls- angelegt. Das Steuergitter jeder Röhre ist mit der

folge c mit halber Zeilenfrequenz, die dazu dient, den 5° Anode der anderen Röhre über je einen Konden-

Abtaststrahl in jeder zweiten Zeilenlücke zu unter- sator 371 bzw. 372 (82 pF) verbunden. In dieser

brechen. Schaltung liefert die Röhre 361 an ihrer Anode ein

Eine andere Möglichkeit, die in der Kamera be- Rechtecksignal, dessen volle Periode gleich der

nötigten Austastimpulse für die Wehneltelektrode halben Zeilenfrequenz ist. Dieses Signal wird über

mit halber Zeilenfrequenz und die zur Synchronisie- 55 den Kondensator 373 (10 pF) auf das Gitter einer

rung des Horizontalablenkgerätes und gegebenen- weiteren Triade 374 übertragen, in deren Gitterkreis

falls zur Austastung der Speicherelektrode benötig- der Gitterhalbleitwiderstand 375 (1 MOhm) angeord-

ten Impulse über eine einzige Leitung zur Kamera net ist. Die Röhre 374 enthält im Kathoden- und

zu übertragen, zeigt Fig. 4, Hierzu wird zur Kamera Anodenkreis je einen Widerstand 376 bzw. 377

eine zeilenfrequente Impulsfolge α übertragen, deren 60 (820 Ohm) und liefert daher an Anode und Kathode

Impulse wechselndes Vorzeichen aufweisen. Durch gegenphasige rechteckförmige Signale mit halber

Amplitudensiebe in der Kamera, welche die Impuls- Zeilenfrequenz. Diese Signale dienen dazu, um in den

reihe α bei den gestrichelten Linien abschneiden, Schaltungsanordnungen 32 und 34 die gegenphasigen

lassen sich zwei ineinandergeschachtelte Impuls- Klemmimpulsreihen für die beiden Steuerschaltungen

reihen b und c mit halber Zeilenfrequenz gewinnen, 65 der Einrichtung zu erzeugen, die jeweils halbe Zeilen-

von denen die eine zur Austastung der Wehneltelek- frequenz haben und um eine Zeilenperiode gegen·?

trode 13, die andere zur Austastung der Speicher- einander versetzt sind. Den Einrichtungen 32 und 34

elektrode 14 benutzt werden kann. Um aus der werden hierzu über die Leitung 321 zeilenfrequente

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Klemmimpulse zugeführt, welche über den Konden- (Widerstand 346) abgeschlossenen Leitung 347, über

sator322 (25 nF) zum Gitter einer Triode 323 ge- die das Bildsignal zum elektronischen Sucher der

langen. Im Gitterkreis der Röhre 323 liegt ein Ab- Kamera übertragen wird.

leitwiderstand 324 (1 MOhm) und im Anodenkreis F i g. 7 zeigt das Beispiel einer Schaltungsanordein Widerstand 325 (10 kOhm). Auf die Anode der 5 Bung für das Amplitudensieb 18 in der Kamera. Das Röhre 323 werden über den Kondensator 326 über die Leitung 181 des Kamerakabels ankommende (0,25 μΡ) und den Widerstand 327 (1,5 kOhm) Recht- Bildsignal für den elektronischen Sucher mit den eckimpulse mit halber Zeilenfrequenz von der überlagerten Impulsen halber Zeilenfrequenz gelangt Kathode der Röhre 374 übertragen und zu den an vorerst in ein Potentiometer 182 (100 Ohm), von der Anode der Röhre 323 auftretenden Klemm- io dessen Schleifer eine einstellbare Bildsignalspannung impulsen addiert. Die zusammengesetzten Impulse zum Verstärker des Suchers übertragen wird. Durch gelangen nun über den Kondensator 328 (10 nF) an einen Parallelwiderstand 183 wird der Eingangsdas Gitter einer zweiten Röhre 329, das durch eine widerstand auf den Wellenwiderstand der Koaxialvon der Leitung 330 (—85 V) über den Widerstand leitung von 75 Ohm gebracht. Auf der anderen Seite 331 (100 kOhm) und die Spannungsteiler 332 15 gelangt das Signal von der Leitung 181 über den (1 MOhm) und 333 (27 kOhm) zugeführte negative Kondensator 184 (0,25 μΡ) zur Diode 185, die durch Spannung so weit vorgespannt ist, daß die Röhre nur einen Spannungsteiler mit dem Widerstand 186 die auf dem positiven Teil der Rechteckschwingun- (68 kOhm) und dem einstellbaren Widerstand 187 gen sitzenden Klemmimpulse überträgt. An den (maximal 10 kOhm) derart eingestellt wird, daß vom Widerständen 334 im Kathodenkreis und 335 im 20 Signal nur die zusätzlichen Impulse halber Zeilen-Anodenkreis der Röhre 329 Qe 270 Ohm) treten frequenz abgetrennt und weitergeleitet werden. Eine dann gegenphasige Impulse mit halber Zeilenfrequenz weitere Diode 188 hält den Impulsgrund auf konauf, welche zur Auf tastung der Klemmschaltung 22 stantem Potential. Die Impulsfolge mit halber Zeilen-(F i g. 2) benötigt werden. frequenz wird dem Gitter einer Röhre 189 mit dem

Durch eine gleichartig aufgebaute Schaltung mit 25 Gitterableitwiderstand 190 (680 kOhm) zugeführt, in

den Röhren 343 und 349 werden in denjenigen Zei- deren Anodenkreis die Impulsfolge mit umgekehrter

lenlücken, in denen die Klemmimpulse durch die (positiver) Polarität am Anodenwiderstand 191

vorstehend beschriebene Schaltung mit den Röhren (10 kOhm) auftritt. Die verstärkten Impulse gelangen

323 und 329 unterdrückt werden, Klemmimpulse mit nun über den Koppelkondensator 191 (50 nF) zum

halber Zeilenfrequenz zur Austastung der zweiten 30 Gitter einer weiteren Röhre 192 mit dem Gitterab-

Klemmschaltung 24 (F i g. 2) hergestellt. Hierzu wird leitwiderstand 193 (680 kOhm). In dieser Röhre wer-

der Anode der Röhre 343 über den Kondensator 346 den die Impulse in der Polarität wieder umgekehrt

und den Widerstand 347 ein Rechteckimpuls umge- und so weit verstärkt, daß sie eine ausreichende

kehrter Polarität von der Anode der Röhre 374 zu- Amplitude zur Austastung der Wehneltelektrode der

geführt. 35 Bildaufnahmeröhre haben. Mittels einer Diode 194,

Die von der Umtaststufe mit den Röhren 361 und die durch die Widerstände 195 und 198 eine geeig-

362 gelieferten Rechteckimpulse werden außerdem nete Vorspannung erhält, werden die zwischen den

dazu benutzt, zu dem zur Fernsehkamera übertrage- Impulsen noch vorhandenen Impulsspitzen unter-

nen Bildsignal für den elektronischen Sucher in jeder drückt, so daß eine saubere Impulsreihe mit halber

zweiten Zeilenaustastlücke einen Impuls hinzuzu- 40 Zeilenfrequenz und einer Amplitude von etwa 30 V₈₈

fügen. Hierzu dient die Schaltungsanordnung mit den über den Kondensator 199 (0,1 MOhm) auf die zur

Röhren 331, 332 und 333. Das Rechtecksignal wird Wehneltelektrode führenden Leitung 200 übertragen

dem Gitter der Röhre 331 über einen Kondensator wird. Die Vorspannung der Wehneltelektrode wird

334 (10 nF) zugeführt. Im Gitterkreis liegt ein Ab- dieser vom Strahlstromregler über den Widerstand

leitwiderstand 335 (1 MOhm). Die Röhre 331 ent- 45 201 (1 MOhm) zugeführt.

hält im Kathodenkreis und im Anodenkreis je einen Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Widerstand 336 und 337 (je 680 Ohm). Die Röhre Klemmschaltungen 22 und 24 im Kameraverstärker, arbeitet als Kathodenverstärker und überträgt das Die Figur enthält ferner die Trennstufe 23 zwischen Rechtecksignal mit gleicher Polarität wie im Gitter- den beiden Klemmschaltungen sowie den Austastkreis auf die Kathode der Röhre 332. Dem Gitter 50 verstärker 25 und den Verstärker 21 vor der ersten dieser Röhre wird über einen Kathodenverstärker 333 Klemmschaltung. Diese Verstärkerstufe besteht aus über den Kondensator 334 (1 μΡ) vom Kathoden- einer Triode 221, deren Gitter das von der Kamera widerstand 338 (lkOhm) eine zeilenfrequente Impuls- kommende Bildsignal über die Leitung 222 zugeführt folge aufgedrückt. Diese wird auf das Gitter der wird. Das am Anodenwiderstand 223 (1,6 kOhm) Röhre 333 über den Kondensator 336 (0,1 μΡ) über- 55 auftretende verstärkte Signal wird nun über den tragen. Der Gitterableitwiderstand 337 hat wieder Kondensator 224 (1 nF) auf das Gitter der Trenn-1 MOhm. Die der Röhre 333 zugeführte Impulsfolge röhre 237 übertragen. Das Potential am Gitter dieist auf richtige Breite und Lage entsprechend der ser Röhre wird nun während der Zeit, in der es Länge des Kamerakabels eingestellt. Die Röhre 332 einen konstanten störungsfreien Bezugswert auferhält von der Leitung 339 über den Widerstand 340 60 weist, auf diesen mittels einer ersten Klemmschaltung (100 kOhm) und den Spannungsteiler 341, 342 eine stabilisiert. Die Klemmschaltung kann in bekannter so große negative Vorspannung, daß von der an der Weise mit vier Diodenstrecken ausgeführt sein, wo-Anode der Röhre 332 mit dem Anodenwiderstand von z. B. die beiden am Gitter der Röhre 237 liegen- 243 (2,2 kOhm) auftretenden zusammengesetzten den Dioden als Hochvakuumsysteme und die beiden Impulsfolge wieder nur jeder zweite Impuls über- 65 anderen als Halbleiterdioden ausgeführt sind. Die tragen wird. Über den Kondensator 344 und einen beiden Hochvakuumdioden 225 und 226 sind zu Widerstand 345 (22 Ohm) gelangt die Impulsfolge einer Doppeldiode vereinigt (EAA 91), während die mit halber Zeilenfrequenz zu der mit 75 Ohm Halbleiterdioden 227 und 228 vom Typ OA 72 sind.

13 14

Durch einen Spannungsteiler mit den Widerständen 252 mit gemeinsamem Kathodenwiderstand 253 229 (100 kOhm) und 230 (3,3 kOhm), der über die (1 kOhm), wobei dem Gitter der Röhre 251 das

Leitung 231 an einer Spannung von +150V liegt, Fernsehsignal und dem Gitter der Röhre 252 das

wird dem Fußpunkt der Klemmschaltung eine ge- Austastsignal zugeführt wird. Die Austastimpulse eignete positive Spannung von etwa 5 V gegenüber 5 werden schließlich durch die Diode 254, welche

dem Bezugspotential erteilt. Sie ist gegenüber diesem durch die Widerstände 255 und 256 geeignet vor-

durch den Kondensator 232 (5 μΐ) überbrückt. gespannt ist, abgeschnitten, wobei der Widerstand

Der Klemmschaltung werden über die Konden- 256 zur Einstellung des Abschneidepegels und damit

satoren 233 und 234 Qe 0,1 μΡ) gegenphasige der Schwarzabhebung veränderbar ausgebildet ist.

Klemmimpulse über die Leitungen 235 und 236 zu- io Über den Kondensator 257 wird das schwarzgesteu-

geführt. Die Impulse treten zu den Zeiten auf, in erte und ausgetastete Signal schließlich zu der in

denen das störungsfreie Bezugssignal z. B. durch der Figur nicht mehr dargestellten Endstufe über-

Unterbrechen des Strahlstromes im Fernsehsignal tragen.

vorhanden ist. Der Kondensator 224, dessen Ladung Anstatt die beiden verschiedenen Arten von Be-

durch die Klemmschaltung geändert wird, ist so 15 zugsimpulsen abwechselnd in den Zeilenlücken mit

klein bemessen, daß das Gitter der Röhre 231 in jeweils halber Zeilenfrequenz zu übertragen, können

jeder Klemmperiode praktisch das Potential des auch beide Bezugswerte nacheinander in jeder

Fußpunktes der Klemmschaltung annimmt. In der Zeilenlücke in das Fernsehsignal eingesetzt werden,

beschriebenen Schaltung ist er hierbei mit InF wie dies in F i g. 9 veranschaulicht ist. Hierzu wer-

(1000 pF) ausgeführt. 20 den zwei zeilenfrequente Impulsfolgen α und b be-

Auf diese Weise wird das Fernsehsignal, das bei- nötigt, deren Impulse entsprechend schmäler als die

spielsweise im Takt einer überlagerten Wechsel- Zeilenlücken sind, so daß der erste Impuls α beendet

spannung mit Netzfrequenz schwankt, »geradegerich- ist, bevor der zweite Impuls b beginnt. Die erste

tet«, so daß gleich große Signalwerte in den aufein- Impulsfolge α wird dazu verwendet, den störungs-

anderfolgenden Zeilenperioden auf gleichem Poten- 25 freien Bezugswert z. B. durch Austasten des Strahl-

tial liegen. stromes der Bildaufnahmeröhre herzustellen und die

Das Fernsehsignal tritt mit umgekehrter Polarität zeitliche Lage der Klemmimpulse für die zugehörige am Anodenwiderstand 238 (1,25 kOhm) der Röhre Klemmschaltung mit kleiner Zeitkonstante fest- 237 auf. Nach der ersten Klemmschaltung wird mit zulegen. Die zweite Impulsreihe b dient dazu, den Vorteil eine Abschneideschaltung angeordnet, welche 30 Bezugswert für Bildschwarz durch Austasten der die in der Folge nicht mehr benötigten störungs- Speicherelektrode der Bildaufnahmeröhre zu gefreien Bezugswerte außerhalb des Bildsignalbereiches winnen und den Zeitpunkt des Auftretens der entfernt, damit sie die folgenden Verstärkerstufen Klemmimpulse für die Schwarzsteuerschaltung mit nicht mehr übersteuern können bzw. damit diese großer Zeitkonstante zu bestimmen. Stufen keinen so großen Aussteuerbereich zu haben 35 Die beiden Impulsreihen α und b können unmittelbrauchen. Das Abschneiden der Impulse erfolgt bar aus den zeilenfrequenten Synchronisierimpulsen mittels der vorgespannten Diode 261, auf die das gewonnen werden. Hierzu wird z. B. die Impuls-Signal über den Kondensator 262 (2 μ¥) zum Wider- reihe α in Fig. 9 aus den Vorderflanken der Synstand 263 (47 kOhm) übertragen wird. Die Diode chronisierimpulse abgeleitet. Zur Gewinnung der 261 ist durch einen Spannungsteiler mit den Wider- 40 Impulsreihe b kann z. B. die Impulsreihe a differenständen 264 und 265 derart vorgespannt, daß die ziert und aus der Rückflanke die Impulsreihe b geImpulse bei einem etwas oberhalb des Weißpegels bildet werden.

liegenden Signalpegel abgeschnitten werden. F i g. 9 c zeigt schematisch die Form des bei Die zweite Klemmschaltung 24 arbeitet wieder mit diesem Verfahren auftretenden Bildsignals. In jeder einer Doppeldiode mit den Diodenstrecken 242 45 Zeilenlücke 1, 2 usw. wird nacheinander der stö- und 243, auf welche das Signal über den Konden- rungsfreie, z. B. durch Unterbrechen des Strahlsator 241 übertragen wird. In Serie mit den beiden stromes gewonnene Bezugswert und anschließend der Diodenstrecken sind die beiden Widerstände 244 störungsbehaftete Schwarzwert übertragen, und 245 Qe 1 MOhm) angeordnet. Ein Spannungs- Bei den bisher beschriebenen Einrichtungen zur teiler mit den Widerständen 246 (16 kOhm) und 247 50 Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist (250 kOhm) erteilt dem Fußpunkt der Klemmschal- dafür Sorge zu tragen, daß die zur Gewinnung der tung wieder eine geeignete positive Spannung von beiden Bezugswerte benutzten Impulsreihen die zuder positiven Betriebsspannung von 150 V an der gehörigen Tastimpulse für die Klemmschaltungen Leitung 248. Die Klemmimpulse mit entgegengesetz- sowie gegebenenfalls die in der Kamera abgeleiteten ter Polarität werden der Klemmschaltung über die 55 Zeilensynchronisierimpulse die erforderliche hohe beiden Kondensatoren 249 und 250 zugeführt und zeitliche Genauigkeit aufweisen. Um dies sicherzutreten zu denjenigen Zeiten auf, in denen das Signal stellen, können zur genauen Festlegung der Vorderseinen Schwarzwert aufweist. Damit sich im Sinne flanken der einzelnen Impulsreihen unmittelbar vor der Erfindung ein konstanter, durch die dem diesen schmale Nadelimpulse größerer Amplitude Schwarzwert überlagerten Störungen unbeeinflußter 60 übertragen werden, welche die zugehörigen Impuls-Schwarzwert einstellt, ist der Kondensator 241 der erzeuger steuern.

Klemmschaltung um ein Vielfaches größer als der Anstatt den Bezugswert für Bildschwarz abwech-

Kondensator 224 der ersten Klemmschaltung be- selnd oder nacheinander in den Zeilenlücken zu

messen. Er hat im vorliegenden Falle 50 nF übertragen, kann in die Zeilenlücken nur der stö-

(50000 pF). 65 rungsfreie Bezugswert in das Bildsignal eingefügt

Über diesen Kondensator 241 wird das schwarz- werden, während der Bezugswert für Bildschwarz in

gesteuerte Signal zur Austaststufe 25 übertragen. den Bildlücken übertragen wird. Das schematische

Diese enthält beispielsweise zwei Röhren 251 und Blockschaltbild einer in dieser Weise arbeitenden

Einrichtung ist in Fig. 10 dargestellt. Von der vom Impulsgeber kommenden Leitung 9 werden die Horizontal-Synchronisierimpulse über die konzentrische Leitung 7 des Kamerakabels zur Kamera übertragen und steuern in dieser das Horizontalablenkgerät 16. Die gleiche Impulsreihe kann unmittelbar zur Gewinnung des störungsfreien Bezugsimpulses, z. B. durch Austasten des Strahlstromes, herangezogen werden, indem diese Impulsreihe an die Wehneltelektrode 15 des Super-Orthikons 11 angelegt wird. Im Impulsformer 3 werden aus der horizontalfrequenten Impulsreihe in der Einrichtung 32 die Klemmimpulse für die Klemmschaltung 22 im Kameraverstärker 2 erzeugt. Die Klemmschaltung 22 ist mit kleiner Zeitkonstante ausgeführt und bewirkt den Ausgleich der dem Fernsehsignal überlagerten niederfrequenten Störspannungen. Von der vom Impulsgeber kommenden Leitung 10 werden zur Kamera über die Leitung 20 Synchronisierimpulse mit Vertikalfrequenz übertragen. Diese vertikalfrequenten Synchronisierimpulse steuern in der Kamera das Vertikalablenkgerät 19 und werden gleichzeitig der Speicherelektrode 14 zugeführt, so daß die Bildaufnahmeröhre 11 in den Bildlücken einen Bildschwarz entsprechenden Bezugswert abgibt. Aus den vertikalfrequenten Synchronisierimpulsen werden in der Einrichtung 34 des Impulsformers 3 Klemmimpulse mit Vertikalfrequenz zur Tastung der Klemmschaltung 24 mit großer Zeitkonstante hergestellt. Während der Zeilenlücke werden die Tastimpulse unterbrochen. Hierzu werden der Einrichtung 34 auch die horizontalfrequenten Synchronisierimpulse zugeführt.

Fig. 11 zeigt die in der Einrichtung nach Fig. 10 wirksamen Impulsformen, α ist die Impulsfolge mit Horizontalfrequenz mit einer Impulsbreite von z. B. 6% der Zeilendauer, während b einen Impuls der vertikalfrequenten Synchronisierimpulsfolge darstellt, der eine Länge von etwa fünfzehn Zeilenperioden hat. Beide Impulsfolgen werden über die Leitungen 7 bzw. 20 (Fig. 10) zur Kamera übertragen und dort außer zur Synchronisierung der Ablenkgeräte dazu benutzt, während der Zeilenlücken einen konstanten störungsfreien Bezugswert z. B. durch Unterbrechen des Strahlstromes in das von der Bildaufnahmeröhre gelieferte Signal einzusetzen und während der Bildlücken das Bildsignal auf den Schwarzwert durch Austasten der Speicherelektrode zu bringen. Das Bildsignal weist dann die in Fig. lic schematisch dargestellte Form auf. In jeder Zeilenlücke erscheint der durch Unterbrechen des Strahlstromes gewonnene störungsfreie Bezugswert, während in der Bildlücke der Schwarzwert übertragen wird, der jedoch ebenfalls durch die zeilenfrequenten störungsfreien Bezugswerte unterbrochen ist. Fig. lld zeigt schließlich die Form des Klemmimpulses, der im Impulsformer 34 für die Tastung der Sehwarzsteuerschaltung 24 hergestellt wird. Der vertikalfrequente Klemmimpuls ist in den Zeilenlücken durch die eingesetzte horizontalfrequente Impulsfolge unterbrochen mit einer Dauer von z. B. 20% der Zeilendauer und sperrt in diesen Zeiten die Klemmschaltung, so daß diese nur auf den während der Zeilenperioden übertragenen Schwarzwert anspricht.

Die Einrichtung nach Fig. 10 zeichnet sich dadurch aus, daß die Speicherelektrode nur während der Bildlücken eine Potentialänderung erfährt. Dadurch wird auch die Neigung der Röhre zum Klingen (Mikrofonie) verringert, da die Netzelektrode der Speicherplatte nicht mehr mit Zeilenfrequenz (15 625 Hz) zu der z. B. bei 1500 Hz liegenden Eigenschwingung angestoßen wird, sondern nur mit Bildfrequenz (50 Hz).

Ferner ist die Gesamtzeit, in der das Potential der Speicherelektrode verlagert und das gespeicherte Bild unscharf wird, klein (3% gegenüber 14% bei zeilenweiser Austastung der Speicherelektrode) und ίο somit die Bildschärfe höher. Schließlich ist die praktische Ausführung der Einrichtung nach Fig. 10 besonders einfach. Sie ermöglicht den nachträglichen Einbau in Kamerazüge, die nach dem bisherigen Verfahren arbeiten. In der Kamera selbst werden keine Zusatzgeräte benötigt, da zur Gewinnung der beiden Arten von Bezugswerten unmittelbar die zur Synchronisierung der Ablenkgeräte zur Kamera ohnedies übertragenen Impulsfolgen benutzt werden können.

zo Im Kameraverstärker beschränkt sich der Mehraufwand auf die zweite Klemmschaltung 24 und den zugehörigen Klemmimpulserzeuger 34. Während die Klemmschaltung 22, die in jeder Zeilenlücke aufgetastet wird, wieder mit einer kleinen Zeitkonstante as entsprechend einem Ladekondensator von wenigen 1000 pF ausgeführt ist, benötigt die Schwarzsteuerschaltung 24 einen wesentlich größeren Ladekondensator als bei den Einrichtungen nach der F i g. 2. Der Ladekondensator liegt hier in der Größenordnung von 0,25 μΚ Da jedoch für seine Umladung nahezu die ganze Vertikallücke zur Verfügung steht, reicht deren Zeit aus, auch einen so großen Kondensator mittels der üblichen Klemmschaltungen umzuladen.

Das Beispiel einer Schaltungsanordnung für die Erzeugung der vertikalfrequenten Klemmimpulse zur Auftastung der Klemmschaltung 24 zeigt Fig. 12. Der Klemmimpulserzeuger ist mit Transistoren ausgeführt und läßt sich dadurch raumsparend aufbauen. Zur Herstellung der Klemmimpulse werden die horizantalfrequenten und vertikalfrequenten Impulse des Synchronisierimpulsformers benutzt. Die horizontalfrequente Impulsreihe wird der Anordnung beim Anschluß 311 zugeführt. Sie gelangt über einen Kondensator 312 (10 nF), eine Diode 313 und einen weiteren Kondensator 314 (0,1 μΡ) zur Basis des Transistors 315 vom pnp-Typ. Durch die Widerstände 316 (10 kOhm) und 317 (270 kOhm) wird die Diode 313 geeignet vorgespannt. Sie hat die Aufgabe, so negativ gerichtete Impulsflanken zu unterdrücken, damit diese nicht den Transistor 315 in unerwünschter Weise beeinflussen können. Der Transistor 315 bildet mit einem zweiten Transistor 318, dem Kondensator 319 (1000 pF) sowie dem Kondensator 320 (15OpF) und dem Widerstand 321 (15 kOhm) einen Univibrator, der durch die Vorderflanken der Horizontalhnpulse an der Basis des Transistors 315 angestoßen wird und aus diesen eine Impulsreihe vorbestimmter Breite ableitet. Diese Impulserzeugung findet jedoch nur während der Zeit der vertikalfrequenten Impulse statt; der Transistor 315 ist nur während der Zeit der vertikalfrequenten Impulse wirksam. Der zur Basis führende Widerstand 322 (18 kOhm) liegt hierzu an einer am Widerstand 323 (1 kOhm) auftretenden Vorspannung, die den Transistor 315 sperrt, solange der Transistor 324 Strom führt und einen Spannungsabfall am Widerstand 323 verursacht. Der Basis des Transistors 324 werden

vom Anschluß 325 vertikalfrequente Impulse über den Kondensator 326 (100 μΡ) zugeführt und sperren den Transistor 324 während der Impulsdauer. Damit verschwindet der Spannungsabfall am Widerstand 323, und der Univibrator erzeugt in der Zeit der Vertikalimpulse eine Impulsreihe von etwa fünfzehn Impulsen mit Horizontalfrequenz mit einer Breite von etwa 20% der Zeilendauer. Diese horizontalfrequenten Impulse sind etwas breiter als die im Fernsehsignal enthaltenen, in die Zeilenlücken eingesetzten Bezugswerte, so daß in der Zeit des Auftretens dieser Bezugswerte die Klemmschaltung gesperrt ist (Fig. 11). Die Transistoren330, 336 und 342 dienen in Verbindung mit den zugehörigen Schaltelementen dazu, um aus der vom Univibrator erzeugten Impulsform gegenphasige Klemmimpulse ausreichender Amplitude zur Austastung der Klemmschaltung zu gewinnen. Der Impuls wird einerseits über den Kondensator 331 (2 μ¥) auf die Basis des Transistors 330 vom npn^Typ übertragen und am Kollektorwiderstand 334 (etwa 2 kOhm) der Ausgangsklemme 347 des Klemmimpulserzeugers zugeführt, an der ein negativ gerichteter Impuls auftritt. An einem im Emitterkreis des Transistors 330 angeordneten Widerstand 333 (560 Ohm) wird ebenfalls ein Impuls abgenommen und über den Kondensator 335 (2 μΡ) auf die Basis des Transistors 336 übertragen, der ebenfalls vom npn-Typ ist. Vom Kollektorwiderstand dieses Transistors 340 (etwa 1,4 kOhm) gelangt der Impuls schließlich über den Kondensator 341 (2 μΡ) zur Basis des pnp-Transistors 342, an dessen Emitterwiderstand 346 (2,2kOhm) ein positiv gerichteter Klemmimpuls abgenommen und zur Ausgangsklemme 348 geführt wird.

Bei geeigneter Ausbildung der zusätzlich benötigten Schaltungsanordnung, z. B. nach Fig. 12, erlaubt diese Ausführungsform der Erfindung auch den nachträglichen Einbau in einen nach dem bisherigen Verfahren arbeitenden Kamerazug. Zur Schwarzsteuerung (Steuerschaltung 24) kann die ohnedies in jedem Kameraverstärker vorgesehene Klemmschaltung herangezogen werden. Es ist lediglich erforderlich, die Kondensatoren der Schaltung entsprechend der vergrößerten Tastperiodendauer zu bemessen. Der nachträgliche Einbau der zweiten Klemmschaltung 22 ist bei der Ausführung nach F i g. 12 mit Halbleiterdioden auch bei beschränkten Platzverhältnissen praktisch stets möglich. Für die Tastung der Schaltung 22 kann einer der im Kamerazug vorhandenen Tastimpulse mit Zeilenfrequenz herangezogen werden.

Aueh die zusätzliche Einrichtung zur Erzeugung der vertikalfrequenten, durch zeilenfrequente Impulse unterbrochenen Tastimpulse läßt sich z. B. bei Ausführung nach F i g. 12 ebenfalls sehr raumsparend ausbilden. Die Stromversorgung des Klemmimpulserzeugers mit Transistoren macht keine Schwierigkeiten. Ein nachträglicher Einbau in den in der Regel nicht extrem gedrängt aufgebauten Kameraverstärker wird daher praktisch stets möglich sein.

In der Kamera selbst, die in der Regel gedrängt aufgebaut ist, sind — wie aus Fig. 10 hervorgeht — nur sehr wenige zusätzliche Bauelemente erforderlich, da die ohnedies der Kamera zugeführten Impulsformen mit Horizontal- und Vertikalfrequenz für die Synchronisierung der Ablenkgeräte zur Herstellung der Impulse der Gewinnung der störungsfreien Bezugswerte mit Zeilenfrequenz z. B. durch Unterbrechen des Strahlstromes und zur Gewinnung des Schwarzwertes durch Potentialänderung der Speicherelektrode herangezogen werden können.

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb von Bildaufnahmeröhren, bei welchen das auf eine Speicherelektrode aufgebrachte Ladungsbild durch einen Strahl langsamer Elektronen abgetastet und aus dem von der Speicherelektrode zurückkehrenden Elektronenstrahl das Bildsignal gewonnen wird, vorzugsweise vom Typ des Super-Orthikons, wobei zum Erhalt eines Bildschwarz entsprechenden Bezugswertes im Bildsignal in Rücklaufzeiten, alle Elektronen des Abtaststrahles zurückkehren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente eine Schwarzsteuerschaltung so großer Zeitkonstante angewendet wird, daß die statistischen Schwankungen in dem von der Bildaufnahmeröhre gelieferten Schwarzwert integriert werden, und daß ferner zu anderen Zeiten, in denen kern Bildsignal vorhanden ist, eine periodische Folge von störungsfreien Bezugswerten in das Fernsehsignal eingefügt wird, auf welche Steuerschaltungen mit kleiner Zeitkonstante zum Ausgleich von dem Signal überlagerten, insbesondere niederfrequenten periodischen Störspannungen ansprechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der störungsfreie Bezugswert in jede Zeilenlücke neben, vorzugsweise vor dem von der Bildaufnahmeröhre geliefertem Schwarzwert eingefügt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der störungsfreie Bezugswert und der von der Bildaufnahmeröhre gelieferte Schwarzwert periodisch in zeitlich verschiedenen Folgen von Zeilenlücken auftreten.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der störungsfreie Bezugswert und der Schwarzwert abwechselnd in aufeinanderfolgenden Zeilenlücken übertragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der störungsfreie Bezugswert in die Zeilenlücken eingesetzt wird und der von der Bildaufnahmeröhre gelieferte Schwarzwert nur während der Bildlücken vorhanden ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der störungsfreie Bezugswert in an sich bekannter Weise durch Unterdrücken des Strahlstromes der Bildaufnahmeröhre gewonnen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Unterdrückimg des Strahlstromes gewonnene Bezugswert mittels Impulsen geeigneter Richtung und Größe in den Amplitudenbereich des von der Bildaufnahmeröhre erzeugten Bildsignals, vorzugsweise auf dessen Schwarzwert, gebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des störungsfreien Bezugswertes ein von der Bildaufnahmeröhre gelieferter Schwarzimpuls durch einen Zusatzimpuls in Richtung »Schwärzer als Schwarz« verschoben und mittels eines Amplitudenbegren-

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zers bei konstantem störungsfreiem Pegel außerhalb des Amplitudenbereiches des Bildsignals abgeschnitten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Rücklaufzeiten der Strahlstrom der Bildaufnahmeröhre erhöht wird, so daß der von der Röhre gelieferte Signalwert so weit außerhalb des Amplitudenbereiches des Bildsignals fällt, daß zur Herstellung des störungsfreien Bezugswertes dieser Signalwert bei konstantem störungsfreiem Pegel außerhalb des Amplitudenbereiches des Bildsignals abgeschnitten werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des störungsfreien Bezugswertes zu dem von der Bildaufnahmeröhre gelieferten Signal in Rücklaufzeiten ein Signal entgegengesetzter Phase und gleicher Amplitude addiert wird, so daß sich die Schwankungen beider Signale in Rücklaufzeiten kompensieren und ein störungsfreies Bezugssignal dem Mittelwert des Bildsignals gebildet wird.

11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Fernsehkamera zur Synchronisierung der Strahlablenkung zeilenfrequenten Impulsreihe jeder zweite Impuls eine andere Amplitude hat wie der vorhergehende und aus dieser modulierten Impulsfolge mit Hilfe eines Amplitudensiebes eine Impulsfolge mit halber Zeilenfrequenz abgetrennt wird. _

12. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels des Amplitudensiebes gewonnene Impulsfolge mit halber Zeilenfrequenz und die ursprüngliche Impulsreihe derart kombiniert werden, daß mittels eines Amplitudensiebes eine zweite Impulsreihe halber Zeilenfrequenz gewonnen werden kann, die gegenüber der ersten Impulsreihe um eine Zeilenperiode verschoben ist.

13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Kamera zur Synchronisierung der Strahlablenkung zugeführte Impulsreihe mit Horizontalfrequenz jeder zweite Impuls die umgekehrte Polarität hat wie der vorhergehende, daß aus dieser Impulsreihe mittels zweier Amplitudensiebe zwei zeitlich um eine Zeilenperiode versetzte Impulsreihen mit halber Horizontalfrequenz gewonnen werden und daß eine dieser Impulsreihen mit umgekehrter Polarität zur anderen Reihe zur Herstellung der Synchronisierimpulsfolge mit Horizontalfrequenz addiert wird.

14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem vom Kamerakontrollgerät zur Kamera übertragenen Bildsignal zur Speisung des elektronischen Suchers in der Kamera in den Zeilenlücken Impulse überlagert werden, die außerhalb des Amplitudenbereiches des Bildsignals liegen und die in der Kamera die Steuerung der Bildaufnahmeröhre zur Gewinnung der Bezugswerte bewirken.

15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kameraverstärker zwei Klemmschaltungen mit verschieden großer Zeitkonstante enthält, wobei die erste Klemmschaltung mit kleiner Zeitkonstante ausgeführt ist und auf die störungsfreien Bezugswerte im Bildsignal anspricht und die zweite, der ersten möglichst unmittelbar folgende Klemmschaltung mit großer Zeitkonstante die Wiedereinführung der Gleichstromkomponente mit Hilfe des von der Bildaufnahmeröhre zu anderen Zeiten gelieferten Schwarzwertes vornimmt.

16. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Klemmschaltungen mit antiparallel geschalteten Hochvakuumdioden der durch diese umgeladene Kondensator in der ersten Klemmschaltung zum Ausgleich von dem Signal überlagerten Störungen in der Größenordnung von 1000 pF und in der zweiten Klemmschaltung zur Schwarzsteuerung in der Größenordnung von 0,1 uF liegt.

17. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß von den der Fernsehkamera zur Synchronisierung der Ablenkgeräte zugeführten Impulsfolgen die zeilenfrequenten Impulse zur Herstellung der störungsfreien Bezugswerte in den Zeilenlücken, vorzugsweise durch Unterdrücken des Abtaststrahles durch Potentialänderung der Wehneltelektrode des Strahlsystems, benutzt werden und die vertikalfrequenten Impulse eine Verlagerung des Potentials der Speicherelektrode bewirken, so daß die Bildaufnahmeröhre in den Bildlücken den Schwarzwert liefert.

18. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Klemmschaltung zur Schwarzsteuerung durch Klemmimpulse mit Vertikalfrequenz getastet wird, welche durch Impulse mit Horizontalfrequenz unterbrochen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 883 771.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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