DE1290953B - Fernsehkamerasystem mit einer Strahlstromregelung und Schaltungsanordnung zur Durchfuehrung der Regelung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Fernsehkamerasystem gerndes und somit nur schlechte Resultate erbringen-

mit einer Fernsehaufnahmeröhre, die mit einer aus des Regelsystem mit sich bringen würde. Aber auch

einer Kathode, einer Regel- und einer Beschleuni- dann noch können Schwingungen in dem Abtast-

gungselektrode aufgebauten Elektronenkanone ver- mechanismus auftreten.

sehen ist, die einen Elektronenstrahl erzeugt, der mit- 5 Die Vergrößerung der Stromstärke des Elektrotels einer Anode und Ablenkmittel zeilen- und raster- nenstrahls soll momentan erfolgen. Eine Erhöhung mäßig eine Speicherelektrode abtastet, auf der ein der Stromstärke bringt infolge der abstoßenden Wireiner aufzunehmenden Szene entsprechendes Poten- kung der elektrisch negativ geladenen Elektronen tialbild vorhanden ist, wobei der Elektronenstrahl die untereinander eine Vergrößerung des Querschnitts Speicherelektrode auf nahezu Kathodenpotential sta- io des Elektronenstrahls mit sich. Der Auftreffpunkt auf bilisiert, wodurch über eine im Ausgangskreis der der Speicherelektrode wird somit größer, so daß das Aufnahmeröhre enthaltene Impedanz ein die Szene Auflösungsvermögen der Aufnahmeröhre geringer ist. darstellendes Ausgangssignal entsteht, das Mitteln Dies bedeutet, daß die Bandbreite des gelieferten zum Erzeugen eines Regelsignals oberhalb eines Signals beschränkt wird. Bei Wiedergabe eines mit Schwellwertes zugeführt wird. 15 einem konstanten großen Querschnitt des Elektro-Es ist allgemein bekannt, daß große Helligkeits- nenstrahls erhaltenen Ausgangssignals auf dem Wieunterschiede in einer von einer Fernsehaufnahme- dergabeschirm zeigt sich eine starke Verringerung der röhre aufzunehmenden Szene und entsprechend Bilddefinition.

große Potentialunterschiede in dem Potentialbild auf Es ergibt sich somit, daß bei einem schnellen der Speicherelektrode ein unrichtiges oder ein die 20 Regelsystem bei der Wiedergabe eines Ausgangs-Szene nicht mehr darstellendes Ausgangssignal her- signals auf dem Wiedergabeschirm der Kometenvorrufen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein schweif nicht auftritt, aber es entsteht ein oszillieren-Teil der Szene mit verhältnismäßig hoher Helligkeit des System mit seinen anhaftenden Nachteilen. Wird einem Fleck hohen positiven Potentials auf der Auf- zum Vermeiden von Schwingungen Bandbreitentreffplatte entspricht, welches Potential zum Erzielen 25 begrenzung in dem Regelsignal durchgeführt, so kann eines richtigen Ausgangssignals während des kurz- infolge der Verzögerung der Kometenschweif dennoch zeitigen Auftreffens des Elektronenstrahls auf diesen auftreten.

Fleck auf Kathodenpotential gebracht werden soll. Es ist vorgeschlagen worden, die Stromstärke des Selbstverständlich hängt die Möglichkeit der Stabili- Elektronenstrahls über einem Schwellwert momentan sierung auf Kathodenpotential von dem Wert der 30 zu vergrößern und mit einer großen Abklingzeitkon-Stromstärke des Elektronenstrahls ab; ist dieser Wert stante langsam bis zum Schwellwert zu verringern, zu gering zum Stabilisieren auf Kathodenpotential, so Die Abklingzeitkonstante hat dabei einen Wert, der bleibt nach dem Abtasten dieses Flecks noch positive kleiner als mehrere Teilbildperioden, aber größer als Ladung zurück. Nach zwei Teilbildperioden, d. h. eine Zeilenperiode ist. Auf diese Weise können in nach einer Bildperiode, gelangt der Elektronenstrahl 35 einem schnell ansprechenden Regelsystem keine Oswieder an denselben Fleck. Es sei nunmehr angenom- zillationen auftreten. Nachteilig ist aber, daß die Abmen, daß während der zwei Teilbildperioden der helle klingzeitkonstante sicher größer sein muß als eine Teil der Szene sich verschoben hat und an der betref- Zeilenperiode, so daß während dieser langen Abfenden Stelle ein Szenenteil mit niedrigerer Helligkeit klingzeit das Auflösungsvermögen der Aufnahmevorliegt. Ein Teil der zurückgebliebenen positiven 40 röhre geringer ist. Eine Verringerung der Abkling-Ladung oder die ganze Ladung wird dann jedoch von zeitkonstante zum Erhalten eines schneller wirkenden dem Elektronenstrahl neutralisiert, so daß ein Aus- Regelsystems würde zur Folge haben, daß Schwingangssignal erzeugt wird, daß die Szene an der betref- gungen auftreten.

fenden Stelle nicht mehr darstellt. Bei der Wiedergabe Das Fernsehkamerasystem nach der Erfindung bedes Ausgangssignals auf dem Schirm einer Fernseh- 45 zweckt, bei der Wiedergabe von Szenen mit bewegwiedergaberöhre hat dies zur Folge, daß hinter dem liehen Stellen großer Helligkeit auf dem Wiedergabesich bewegenden Fleck hoher Helligkeit ein heller schirm das Auftreten von Kometschweifen mittels Kometenschweif auftritt. eines schnell wirkenden Regelsystems zu vermeiden, Es ist bekannt, zum Vermeiden von Kometschwei- während keine Oszillationen auftreten können. Das fen auf einem Wiedergabeschirm aus dem Ausgangs- 50 Kamerasystem nach der Erfindung ist dadurch gesignal der Fernsehaufnahmeröhre ein Regelsignal ab- kennzeichnet, daß es mit mindestens einer zweiten zuleiten, das der Regelelektrode oder dem Wehnelt- Aufnahmeröhre versehen ist, deren Elektronenkanone Zylinder der Elektronenkanone der Aufnahmeröhre einen Elektronenstrahl mit einer im statischen Zuzugeführt wird. Auf diese Weise wird für helle Stellen stand geringeren Stromstärke erzeugt als die Elektroder aufzunehmenden Szene bzw. für entsprechende 55 nenkanone der ersten Aufnahmeröhre, wobei das von Stellen hohen positiven Potentials auf der Speicher- dem Ausgangssignal der ersten Aufnahmeröhre abgeelektrode die Stromstärke des Elektronenstrahls mo- leitete Regelsignal mindestens einer Regelelektrode mentan erhöht, so daß die Stabilisation der Speicher- der zweiten Aufnahmeröhre zugeführt wird, welche elektrode auf Kathodenpotential ermöglicht wird. Regelelektrode die Stabilisierung der Speicherelek-

Die Nachteile des beschriebenen Regelsystems zum 60 trode beeinflußt.

Vermeiden von Kometenschweifen sind selbstver- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ständlich. Wird von dem Ausgangssignal einer Auf- ein offenes Regelsystem die erwähnten Schwierigkeinahmeröhre ein Regelsignal abgeleitet, das darauf ten bei Schaltungsanordnungen zum Vermeiden von zum Regeln der Stromstärke dem Wehnelt-Zylinder Kometschweifen vollständig beseitigt. Zu diesem der Elektronenkanone zugeführt wird, so können in 65 Zweck ist es notwendig, daß in der nicht geregelten, diesem Regelsystem Schwingungen auftreten. Be- das Regelsignal liefernden Aufnahmeröhre das Poschränkungen der Bandbreite des Regelsignals könn- tentialbild auf der Speicherelektrode hinreichend staten Abhilfe schaffen, wenn dies nicht ein stark verzö- bilisiert wird. Dies wird mittels eines Elektronen-

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Strahls mit hinreichend hoher Stromstärke bewerk- Regelelektrode 6 und einer Beschleunigungselekstelligt. Das Ausgangssignal, das bei der Wiedergabe trode 7 zusammengebaut ist. Durch thermische Emisauf einem Wiedergabeschirm eine geringere Schärfe sion kann unter dem Einfluß des in der Kathode 5 liefern würde, dient in diesem Falle lediglich oder untergebrachten, nicht in F i g. 1 dargestellten Glühzudem als Quelle des Regelsignals. Die erste Auf- 5 fadens die Kathode 5 Elektronen emittieren. Da das nahmeröhre gemeinsam mit der durch das Regel- elektrische Feld der Beschleunigungselektrode 7 posisignal geregelten, das verlangte Ausgangssignal mit tiven Potentials durch die Öffnung der Regelelekhoher Bandbreite liefernden zweiten Aufnahmeröhre trode 6 negativen Potentials in Form eines Wehneltschafft das erwünschte offene Regelsystem für das Zylinders bis zu der Oberfläche der Kathode 5 durch-Fernsehkamerasystem nach der Erfindung. io dringt, erzeugt das System 4 einen Elektronenstrahl 8. Die Anwendungsmöglichkeiten des Fernsehkamera- Durch die Änderung des Potentials des Wehneltsystems nach der Erfindung sind viele: z. B. Röntgen- Zylinders 6 wird die Stromstärke, und da die Elektrobildfernsehwiedergabe, in welchem Falle z. B. bei nen sich gegenseitig abstoßen, auch der Querschnitt Herzuntersuchungen sich schnell ändernde Erschei- des Elektronenstrahls 8 geregelt. In F i g. 1 sind nungen mit großen Helligkeitsunterschieden auftreten. 15 deutlichkeitshalber die für ein gutes Verständnis der Auch in Feuerherden treten große Helligkeitsunter- Erfindung nicht wesentlichen Anschlüsse, z. B. die schiede auf, wobei das Flammenspiel schnelle Ände- Spannungsquelle für die Beschleunigungselektrode 7, rangen hervorruft. Ein Kamerasystem, bei dem z. B. weggelassen.

eine Aufnahmeröhre lediglich das Regelsignal liefert Mittels einer zylindrischen Anode 9 und nicht dar-

und eine zweite, dadurch geregelte Aufnahmeröhre 20 gestellter Fokussierungs- und Ablenkmittel tastet der

das gewünschte Aufnahmesignal erzeugt, liefert bei Elektronenstrahl 8 die Speicherelektrode 10 zeilen-

der Wiedergabe ein Bild guter Trennschärfe. Für und rastermäßig ab. Die Speicherelektrode 10 besteht

Farbfernsehzwecke lassen sich z. B. mehrere Auf- aus einer durchsichtigen, leitenden Signalplatte 11,

nahmeröhren verwenden, von denen eine das Regel- auf deren dem Elektronenstrahlsystem 4 zugewandter

signal für alle anderen liefert. 25 Seite eine Photohalbleiterschicht 12 angebracht ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Ka- Durch die Signalplatte 11 hin wird auf die Photo-

merasystems nach der Erfindung für Farbfernsehen halbleiterschicht 12 mittels eines nicht dargestellten

wird die das blaue Farbsignal liefernde Aufnahme- Linsensystems das Licht (Pfeil 13) einer aufzuneh-

röhre außerdem zum Erzeugen des Regelsignals an- menden Szene projiziert. Bei der Ausführungsform

gewandt. Dies ist darauf gegründet, daß die Beschaf- 30 nach F i g. 1 wird angenommen, daß das Licht der

fenheit der blauen Farbkomponente in bezug auf die Szene bereits in drei Farbkomponenten aufgespaltet

rote und grüne Farbkomponente in einer wiederzu- ist, so daß z. B. die Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 das

gebenden Szene eine geringere Definition erlaubt, da blaue (Pfeil 13j), das rote (Pfeil 13₂) bzw. das grüne

die blaue Farbkomponente in dem endgültig zusam- (Pfeil 13₃) Licht der Szene empfangen,

mengesetzten Helligkeitssignal den geringsten Beitrag 35 Die Signalplatte 11 ist über den Widerstand 14 mit

liefert. einer Klemme positiven Potentials + V₁ und über

Mittels des Systems nach der Erfindung wird einen Verstärker 15 mit einer Ausgangsklemme 16 besonders im Gebiet des Farbfernsehens ein sehr verbunden. Ähnlich wie bei weiteren in der Beschreigutes Resultat erzielt, da sonst hellfarbige Komet- bung erwähnten, ein Potential führenden Klemmen schweife sich sehr störend äußern würden. Im Ver- 40 wird die andere Klemme der nicht dargestellten Spangleich zu dem System, bei dem jede Aufnahmeröhre nungsquelle V₁ mit Erde verbunden gedacht,
ihr eigenes geschlossenes Regelsystem hat, ergibt das Das an der Klemme 16 einer der betreffenden AufSystem nach der Erfindung nicht nur eine bessere nahmeröhren 1, 2 oder 3 auftretende Ausgangssignal Wirkung, sondern auch eine Verbilligung durch die entsteht wie folgt: Von der Speicherelektrode 10 bil-Einsparung von doppelt ausgebildeten Einzelteilen. 45 den die Signalplatte 11 und die dem Elektronenstrahl-Das Kamerasystem nach der Erfindung wird an Hand system 4 zugewandte Seite der Photohalbleiterschicht der Figuren näher erläutert, wobei 12 gleichsam die Klemmen eines Kondensators. Die

F i g. 1 ein Kamerasystem nach der Erfindung für Signalplatte 11 erhält über den Widerstand 14 das

Farbfernsehen, positive Potential + V₁. Die Photohalbleiterschicht 12

F i g. 2 eine Abart eines Einzelteiles des Kamera- 50 bildet für den erwähnten Kondensator einen Lecksystems und widerstand, wodurch in Abhängigkeit von dem ört-

F i g. 3 eine Veranschaulichung der durch die Er- liehen spezifischen Widerstand der Schicht 12 posifindung erzielten Wirkung darstellen. tive elektrische Ladung zu der dem System 4 zugein F i g. 1 sind mit 1, 2 und 3 drei Femsehauf- wandten Seite fließt. Der so gebildete Kondensator nahmeröhren des Vidikontyps bezeichnet. Sie können 55 besteht aus vielen Teilkondensatoren. Die Signalplatte z. B. als »Plumbicon« ausgebildet sein. Da die Auf- 11 stellt eine einzige Kondensatorplatte dar, während nahmeröhren auf gleiche Weise zusammengebaut die dem Elektronenstrahlsystem 4 zugewandte Seite sind, werden gleiche Komponenten der Röhren in der der Halbleiterschicht 12 gleichsam viele mehr oder Beschreibung des Systems nach der Erfindung mit weniger gegeneinander isolierte Kondensatorplatten den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wird insbe- 60 in Mosaikform besitzt. Bei der Abtastung dient der sondere ein Einzelteil einer der Röhren 1, 2 und 3 Elektronenstrahl 8 als Schalter zum reihenweisen auferwähnt, so wird der Bezugsziffer ein Index zugeord- einanderfolgenden Einschalten der einzelnen Teilnet; die gilt auch für gleichartige Einzelteile der kondensatoren, die je eine Spannung abhängig von Schaltungsanordnungen der verschiedenen Aufnahme- ihrem örtlichen spezifischen Ableitungswiderstand röhren. 65 führen. Wenn nach einer Bildperiode, d. h. nach zwei

Jede der Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 enthält, in Teilbildperioden, der Elektronenstrahl 8, der zeilen-

einem Längsschnitt der Röhren gesehen, ein Elektro- und rastermäßig die Speicherelektrode 10 abtastet,

nenstrahlsystem 4, das aus einer Kathode 5, einer wieder an die gleiche Stelle gelangt, so erreicht das

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Potential an der Halbleiterschicht 12 an dieser Stelle schaltung zugeführt. Diese besteht aus einer Diode nahezu Kathodenpotential, wird also auf Kathoden- 23, deren Kathode mit einem aus den Widerständen potential stabilisiert. Die durch den Elektronenstrahl 8 24 und 25 bestehenden Potentiometer verbunden ist, auf der Halbleiterschicht 12 neutralisierte Ladung das zwischen einer Klemme eines Potentials +V₃ wird über den Widerstand 14 durch die Klemme 5 und Erde liegt. Die Werte der Widerstände 24 und 25 positiven Potentials + F₁ gleichzeitig der Signalplatte bedingen den Schwellwert in bezug auf den Schwarz-11 zugeführt, und der daraus entstehende Stromstoß pegel mit Erdpotential, über welchen Schwellwert das ergibt einen momentanen Spannungsabfall über den Ausgangssignal ein Regelsignal erzeugt, das den Widerstand 14. Wenn dann Licht (Pfeil 13) der auf- Wehnelt-Zylindern 6₂, 6_S zugeführt wird,
zunehmenden Szene durch die durchsichtige Signal- io Die Schaltungsanordnungen für die Röhren 2 platte 11 hin auf die Photohalbleiterschicht 12 pro- und 3 sind ähnlich mit Ausnahme der für eine bejiziert wird, ändert sich der spezifische Widerstand stimmte Stromstärke der Elektronenstrahlen 8₂ und 8₈ dieser Platte örtlich, so daß die der Elektronen- erforderlichen verschiedenen Potentiale an den Wehkanone 4 zugewandte Seite der Schicht 12 das Poten- nelt-Zylindern 6₂, 6₃ in bezug auf die verschiedenen tialbild aufweist, daß der Szene entspricht. Auf die 15 Eigenschaften der Aufnahmeröhren 2 und 3. In geschilderte Weise wird die aufzunehmende Szene F ί g. 1 werden daher, wenn in den Mitteln 19 kein zeilen- und rastermäßig in die elektrischen Signale Regelsignal erzeugt wird, die Potentiale der Wehneltumgewandelt, die an der Ausgangsklemme 16 auf- Zylinder 6_g, 6₃ Klemmen mit Potentialen — F₄ bzw. treten. — F_f entnommen.

Bei bekannten Kamerasystemen werden im allge- 20 Die Erzeugung des Regelsignals wird nachstehend meinen die Aufnahmeröhren eingestellt, wie dies in für die Röhre 2 näher erläutert. Wenn das vom Ver-Fig. 1 für die Aufnahmeröhre 1 angedeutet ist. Die stärker 18 verstärkte Ausgangssignal der Aufnahme-Kathode S₁ ist mit Erde verbunden, während die röhre 1 den an dem Verbindungspunkt der Wider-Regelelektrode öj mit einem einstellbaren Abgriff stände 24 und 25 liegenden Schwellwert nicht übereines Potentiometers 17 verbunden ist. Mittels des ag schreitet, so wird kein Regelsignal erzeugt. Infolgeeinstellbaren Abgriffs des Potentiometers 17, der zwi- dessen hat der Wehnelt-Zylinder 6₂, der eine Streuschen einer negatives Potential — F₂ führenden kapazität in bezug auf die Kathode 5₂ und Erde hat, Klemme und Erde angeordnet ist, kann die Strom- ein Potential — V₁, da er über die Reihenschaltung stärke des Elektronenstrahls 8_X eingestellt werden. der Parallelschaltungen Diode 26 und Widerstand 28 Bei ungeänderter Fokussierung des Elektronenstrahls 30 bzw. 27 und 29 mit der Klemme mit dem negativen 8_t tritt ein bestimmter Bündelquerschnitt auf der Potential — V₁ verbunden ist. Wird der durch die Speicherelektrode 1O₁ auf. Wie eingangs erwähnt, Widerstände 24 und 25 bestimmte Schwellwert durch nimmt dieser Bündelquerschnitt infolge des gegen- ein kurzzeitiges positives Signal überschritten, so wird seitigen Abstoßens der Elektronen bei zunehmender das infolgedessen auftretende Regelsignal über den Stromstärke und ungeänderter Fokussierung zu. 35 Trennkondensator 30 und die Diode 27 direkt dem Selbstverständlich wird dafür gesorgt, daß die Fokus- Wehnelt-Zylinder 6₂ zugeführt. Das Potential am sierung derart eingestellt wird, daß diese Zunahme Wehnelt-Zylinder 6₂ wird somit in bezug auf das nicht unnötig groß ist. Auf diese Weise wird eine Potential — F₄ weniger negativ. Die Ableitung der akzeptable Definition des wiedergegebenen blauen durch das Regelsignal am Wehnelt-Zylinder 6₂ über-Farbsignals gewährleistet, sogar wenn die Stromstärke 40 tragenen, positiven Ladung zu der Klemme mit dem des Elektronenstrahls 8, erhöht ist, um auch bei den Potential —V_i erfolgt über die Widerstände 29 und hellsten Szenen Stabilisation der Photohalbleiter- 28, da die Dioden 27 und 26 dann gesperrt sind. Es schicht 12 auf Kathodenpotential zu erzielen. entsteht auf diese Weise eine Art Ventilwirkung, wo-

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird näm- bei der Wehnelt-Zylinder 6₂ schnell eine positive lieh bei der das blaue Farbsignal liefernden Auf- 45 Ladung aufnimmt, die jedoch langsam während eininahmeröhre 1 der veränderliche Abgriff des Wider- gen ζ. B. hundert Bildpunkten einer Zeilenperiode Standes 17 derart eingestellt, daß die Elektronen- abgeführt wird. Bei dem Wehnelt-Zylinder 6₃ mit kanone 4_t einen Elektronenstrahl 8^ mit einer Strom- dem Potential — V₅ wird ein gleicher Mechanismus stärke erzeugt, die zum Stabilisieren der den hellen wirksam.

Zeilen der Szene entsprechenden Stellen hohen posi- 50 Das Resultat der beschriebenen Maßnahme läßt tiven Potentials auf der Speicherelektrode 1O₁ hin- sich einfach erklären. Für eine Szene mit Teilen einer reicht. Wie gesagt, verringert der größere Bündel- Helligkeit zwischen einem Minimalwert, z. B. querschnitt des Elektronenstrahls S₁ das Auflösungs- Schwarz, und einem normalen Maximalwert, z. B. vermögen der Röhre 1. Da jedoch das durch einen Hochweiß, haben die Elektronenstrahlen 8, und 8₃ Farbfernsehempfänger wiedergegebene Bild nur 55 für Hochweiß eine Stromstärke, die zum Stabilisieren einen verhältnismäßig geringen Beitrag des blauen des der Szene entsprechenden Potentialbildes auf den Farbsignals erhält, macht sich das geringere Auflö- Speicherelektroden 1O₂ und 1O₃ auf Kathodenpotensungsvermögen der Röhre 1 nicht als störend im Bild tial annähernd ausreichend ist. Zu diesem Zweck erbemerkbar, halten die Wehnelt-Zylinder 6₂ und 6₃ ein Potential

Das Ausgangssignal an der Klemme 1O₁ wird über 60 — V₁ bzw. — F₅, während die Kathoden 5₃ und S₃ dem Verstärker 18 den Mitteln 19 zum Erzeugen mit Erde verbunden gedacht werden. Das Elektroneneines Regelsignals zugeführt. Nach einem Trennkon- Strahlsystem 4j liefert jedoch einen Elektronenstrahl densator 20 wird die Gleichspannungskomponente im 8_X höherer Stromstärke, so daß das Potentialbild auf Ausgangssignal mittels einer mit Erde verbundenen der Speicherelektrode 1O₁ sogar für höhere Werte als Parallelschaltung einer Diode 21 und eines Wider- 6g Hochweiß hinreichend auf Kathodenpotential stabilistandes 22 zurückgewonnen. Infolgedessen wird der siert wird. Besitzt die Szene jedoch Teile hoher HeI-Schwarzpegel im Ausgangssignal auf Erdpotential ligkeit über Hochweiß, so wird das Potentialbild auf gebracht. Darauf wird das Signal einer Schwellwert- der Speicherelektrode 1O₁ auf Kathodenpotential sta-

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bilisiert, aber nicht das Potentialbild auf den Spei- ist direkt mit dem Emitter und über den Widerstand cherelektfoden 1O₂ und 1O₃, wenn keine besondere 36 mit der Basis eines npn-Transistors 37 verbunden. Vorkehrungen getroffen werden. Die durch die Mittel Der Kollektor des Transistors 37 ist mit einer Klemme 19 durchgeführten Maßnahmen sorgen jedoch dafür, positiven Potentials + F₇ verbunden. Die Basis des daß, wenn z. B. Hochweiß im Ausgangssignal der 5 Transistors 37 erhält ebenfalls das durch die Mittel Aufnahmeröhre 1 dem durch die Mittel 19 fixierten 19 erzeugte Regelsignal über eine für dieses Signal in Schwellenwert entspricht, die Potentialbilder auf den der Vorwärtsrichtung geschaltete Diode 38, welches Speicherelektroden 1O₂ und 1O₃ vollständig auf Ka- Regelsignal auch dem Wehnelt-Zylinder 6₂ zugeführt thodenpotential stabilisiert werden. Wenn eine Stelle wird.

hohen Potentials im Potentialbild auf der Speicher- io Die Wirkungsweise der Schaltung 31, ist folgende: elektrode 1O₁ auftritt, wird zu diesem Zweck die Wenn der Wehnelt-Zylinder 6₂ das Potential — V₁ Stromstärke der Elektronenstrahlen 8₂ und 8₃ mo- führt, ist die Diode 38 gesperrt. Infolgedessen fließt mentan erhöht. ein Strom von der Masse durch die Diode 32, die

Die in der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Zenerdiode33unddenWiderstand35zu der Klemme Verzögerungen und die Bandbreitenbegrenzung las- 15 des Potentials -- V_n. Abgesehen von dem Spannungssen sich einfach dadurch beheben, daß die Abtastung fall über die Diode 32 ist die Kathode 5₂ dann auf der Speicherelektrode 1O₁ durch den Elektronen- Erdpotential. Der Spannungsfall über der Zenerdiode strahl 8₁₉ z. B. um ein Hundertstel einer Zeilenperi- 33 wird direkt auf den Emitter und über den Widerode, in bezug auf die Röhren 2 und 3 verfrüht wird. stand 36 auf die Basis des Transistors 37 übertragen, Indem das Ausgangssignal 1O₁ mittels einer Verzöge- 20 so daß der Transistor 37 gesperrt ist. Wird infolge rungsleitung um den gleichen Teil der Zeilenperiode des durch die Mittel 19 erzeugten Regelsignals das verzögert wird, werden bei der Gesamtwiedergabe Potential am Wehnelt-Zylinder 6₂ weniger negativ als der drei Farbsignale Blau, Rot, Grün nach verschie- das der Basis des Transistors 37 zugeführte Potential, denen Behandlungen Deckungsfehler vermieden. so wird die Diode 38 leitend. Der Spannungsfall über Wird zur Verringerung der Übersprechwirkung die 25 den Widerstand 36 führt auch den Transistor 37 in Bandbreite des blauen Farbsignals begrenzt, so kann den leitenden Zustand. Der erhöhte Strom durch und die daraus erfolgende Verzögerung auf gleiche Weise somit der größere Spannungsfall über den Widerstand in dem Regelsystem beseitigt werden. 35 erhöht mittels des Entkopplungskondensators 34

Die bei dem Kamerasystem nach der Erfindung das Potential der Kathode 5₂ über Erdpotential, so durchgeführten Maßnahmen liefern ein überraschend 30 daß die Diode 32 gesperrt wird. Je nachdem das gutes Resultat bei Szenen, die Teile hoher Helligkeit durch die Mittel 19 erzeugte Regelsignal den in den enthalten. Hat eine Szene jedoch Teile mit sehr gro- Mitteln 3I₂ fixierten Schwellwert mehr oder weniger Ben Helligkeitsunterschieden, so reichen die beschrie- überschreitet, wird das Kathodenpotential der Elekbenen Maßnahmen nicht aus, da die maximal zuläs- tronenkanone 4₂ das Erdpotential mehr oder weniger sige Stromstärke der Elektronenstrahlen 8 der Auf- 35 übersteigen. Eine ähnliche Regelung wird für die Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 die maximale Ladung bzw. nahmeröhre 3 und die den Mitteln 3I₂ entsprechende das Potential der Speicherelektroden 10 bestimmt, Schaltung 3I₃ durchgeführt.

bei denen noch auf Kathodenpotential bzw. Erd- Bei besonders starken hellen Teilen der Szene wird

potential neutralisiert bzw. stabilisiert werden kann. somit das Potential, auf welches die Speicherelektrode Zum Vermeiden heller Kometenschweif e hinter sehr 40 stabilisiert wird, gegen Masse positiv. Während der hellen beweglichen Teilen einer Szene wird gemäß Zeit, in der sich die Spannung am Wehnelt-Zylinder einer anderen Maßnahme nach der Erfindung das 6₂ dem den Mitteln 3I₂ zugehörenden Schwellwert durch die Mittel 19 erzeugte Regelsignal nach dem infolge der Ableitung der Ladung der Streukapazität Überschreiten eines zweiten Schwellwertes sowohl zwischen Wehnelt-Zylinder und Kathode (6₂, 5₂) anden Wehnelt-Zylindern 6₂ und 6₃ als auch den Ka- 45 nähert, sinkt das Potential der Kathode 5₂ wieder auf thoden 5₂ und 5₃ des Elektronenstrahlsystems 4₀ und Erdpotential herab.

4₃ zugeführt. Es wird auf diese Weise erreicht," daß, F i g. 2 zeigt eine Abart der Mittel 3I₂ für die Aufwenn die maximal zulässige Stromstärke der Elektro- nahmeröhre 2. Die denen der F i g. 1 entsprechenden nenstrahlen S₂ und 8₃ nicht mehr hinreicht, um die Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, örtlich sehr hohe positive Ladung der Speicherelek- 50 Das durch die Mittel 19 erzeugte Regelsignal wird troden 1O₂ und 1O₃ zu neutralisieren, das Kathoden- dem Wehnelt-Zylinder 6₂ zugeführt. Die Kathode 5₂ potential momentan mehr positiv gemacht wird. der Elektronenkanone 4₂" ist mit den Mitteln 3I₂ und Durch Erhöhung des Kathodenpotentials kann für damit mit der Kathode einer durch ihre Anode mit bewegliche sehr helle Teile einer Szene die zurück- Erde verbundenen Diode 42 und andererseits mit gebliebene örtliche Ladung der Speicherelektroden 55 dem Kollektor eines npn-Transistors 43 verbunden. 1O₂ und 1O₃ abgeführt werden, ohne daß hinderliche Der Emitter und die Basis des Transistors 43 sind Kometschweife auftreten. über einen Widerstand 44 bzw. eine Zenerdiode 45

In F i g. 1 wird diese Maßnahme dadurch durch- mit einer Klemme negativen Potentials — V₇ verbungeführt, daß das durch die Mittel 19 erzeugte Regel- den. Die Basis des Transistors 43 ist über einen Wisignal den identischen Mitteln 3I₂ und 3I₃ zugeführt 6_O derstand 46 mit Erde verbunden, wird. Die Kathode 5₂ des Elektronenstrahlsystems 4_Λ Die Wirkungsweise der Mittel 3I₂ ist nunmehr fol-

ist mit den Mitteln 3I₂ und damit mit der Kathode gende: ist der Wehnelt-Zylinder 6₂ nahezu auf koneiner durch ihre Anode mit Erde verbundenen Diode stantem Potential — F₄, so sind die" Diode 42 und der

32 und über die Parallelschaltung einer Zenerdiode Transistor 43 leitend. Da die Basis des Transistors

und eines Entkopplungskondensators 34 in Reihe 65 43 über eine eine konstante Vorspannung liefernde mit einem Widerstand 35 mit einer Klemme negati- Zenerdiode 45 mit dem Emitter verbunden ist, werven Potentials -F₆ verbunden. Der Verbindungs- den der Transistor 43 und der Widerstand 44 von punkt der Zenerdiode 33 und des Widerstandes 35 einem nahezu konstanten Strom durchflossen. Dieser

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konstante Strom muß gleich der Summe des durch 10 einen Wert an, der durch den Punkt 54 angedeutet die Diode 42 fließenden und von der Elektronen- ist. Dieser Wert kann durch den Elektronenstrahl 8 kanone 4₂ erzeugten Stromes sein. Hat der Wehnelt- mit maximaler Stromstärke nur um ein Potential Zylinder 6₂ das negative Potential -F₄, so daß die V_m—V_k erniedrigt werden, so daß nach dem Pas-Elektronenkanone 4₂ einen normalen Strom erzeugt, 5 sieren des Elektronenstrahls 8 örtlich ein dem Punkt so fließt durch die Diode 42 der maximale Strom. 55 zugehörendes Potential zurückbleibt. Wird nach Erzeugen die Mittel 19 jedoch ein Regelsignal, wo- der Abtastung die Helligkeit an dem betreffenden Ort durch das Potential am Wehnelt-Zylinder 6₂ weniger sofort zu z. B. B₀ (Schwarzpegel), so erzeugen nach negativ wird, so nimmt der von der Kathode 5₂ gelie- zwei Teilbildperioden die Aufnahmeröhren 2 und 3 ferte Strom zu, so daß der die Diode 42 durchfiie- io dennoch ein Ausgangssignal, das die Helligkeit B₃ ßende Strom in gleichem Maße abnimmt. Wird das darstellt. Es tritt hinter dem bewegenden Fleck sehr Potential am Wehnelt-Zylinder 6₂ so wenig negativ, hoher Helligkeit B₆ ein Kometschweif mit der Helligdaß der die Diode 42 durchfließende Strom gleich keit B₃ auf.

Null wird, so ist der erwähnte Schwellwert erreicht. Sind die Mittel 31 wohl wirksam bei einem Szenen-

Bei noch geingeren negativen Potentialwerten am 15 teil mit Helligkeit B₆, so wird das Potential der Ka-Wehnelt-Zylinder 6₂ nimmt der von der Elektronen- thoden 5₂ und S₃ erhöht. Auf Grund der Äquivalenz kanone 4₂ erzeugte Strom nicht mehr zu, während, einer momentanen, relativen Erhöhung des Potentials da die Diode 42 nicht mehr leitend ist, das Potential der Kathode 5 in bezug auf die Signalplatte 11 mit der Kathode 5₂ zunimmt einer örtlichen, momentanen Erniedrigung des Poten-

Durch die Anwendung der beschriebenen Mittel ao tials der Signalplatte 11 in bezug auf die Kathode 5 3I₂ in einer der beiden Ausführungsformen in dem ist der Effekt mit der Maßnahme mit dem System Kamerasystem nach der Erfindung, wobei auch die nach der Erfindung einfach verständlich. Nach F ig. 3 Kombination beider Ausführungsformen anwendbar ist eine Erhöhung des Kathodenpotentials V_k in eine ist, ergibt sich eine sehr einfache Regelung, wenn die entsprechende Erniedrigung des Potentials der Signalmaximale Stromstärke der Elektronenstrahlen der 25 platte F₁ umgewandelt, wobei in Abhängigkeit von Röhre 2 und 3 erreicht ist. dem Wert dieser Erniedrigung die Kennlinien 52 bzw.

An Hand der F i g. 3 wird schematisch die durch 53 erhalten werden. Ist die Erhöhung des Potentials die Mittel 31 und 19 erhaltene Wirkung näher erläu- der Kathode 5 derart, daß für den Auftreffpunkt auf tert. Es seien dazu Potentialhelligkeitskennlinien für der Speicherelektrode 10 momentan die Kennlinie 52 eine Vidikonaufnahmeröhre gewählt: Das örtliche 30 gilt, so nimmt dieser Auftreffpunkt unter der Wirkung Potential F der der Elektronenkanone 4 zugewandten der örtlichen Helligkeit B₆ in bezug auf die Kathode 5 Seite der Halbleiterplatte 12 ist als Funktion der ort- ein dem Punkt 56 entsprechendes Potential an. Der liehen Helligkeit B der auf die Speicherelektrode 10 Elektronenstrahl 8 wird dieses Potential (Punkt 56) einer Aufnahmeröhre 2 oder 3 projizierten Szene um einen Wert V_m—V_k erniedrigen, so daß der Aufdargestellt. Die Erläuterung der Wirkung erfolgt an 35 treffpunkt vollständig auf das zwar erhöhte Kathoden-Hand einer Kennlinie an einem bestimmten Punkt potential V_k stabilisiert wird. An dem Auftreffpunkt der Speicherelektrode 10, der in Reihenfolge nach bleibt also eine positive Ladung zurück, entsprechend zwei Teilbildperioden von dem Elektronenstrahl 8 der Potentialerhöhung der Kathode 5. Ist an der begetroffen wird. Der Spannungsfall des Elektronen- treffenden Stelle die Helligkeit nach zwei Teilbildstrahls 8 zwischen der Elektronenkanone 4 und dem 40 perioden gleich B₀ (Schwarzpegel) geworden, so muß Auftreffpunkt der Speicherelektrode 10 wird ver- der Elektronenstrahl 8 dennoch die zurückgebliebene nachlässigt, so daß bei hinreichend hoher Stromstärke Ladung neutralisieren. Dann gilt wieder die Kenndes Elektronenstrahls 8 die Stabilisation des Auftreff- linie 51, so daß ein Ausgangssignal erhalten wird, das punktes auf Kathodenpotential (F₆ in Fig. 3) erzielt dem Potential am Punkt 57 und auch der Helligkeit wird. Die Kennlinie 51 wird einem Signalplatten- 45 B₁ entspricht. Durch die beschriebene Maßnahme potential gleich F₁ zugehörend gedacht, die Kenn- nach der Erfindung wird somit die Helligkeit des auflinien 52 und 53 gelten für niedrigere Werte. tretenden Kometschweifes von B, nach B₁ erniedrigt.

Tritt bei einem Signalplattenpotential F₁ eine ort- Ein beweglicher Szenenteil sehr hoher Helligkeit

liehe Helligkeit B₅ der auf die Speicherelektrode 10 B₇ wird in ähnlicher Weise durch Erhöhung des Kaprojizierten Szene auf, so entspricht dies für die 50 thodenpotentials (resultierend z. B. in Kennlinie 53) Kennlinie 51 einem Potentialwert F_m. Das Potential einen Kometschweif ergeben, der statt der hohen HeI- V_m ist dasjenige Potential, das beim maximalen Wert ligkeit B₄ eine verhältnismäßig niedrige Helligkeit B₂ der Stromstärke durch den Elektronenstrahl 8 noch aufweist. Auch eine Regelung, bei der die Helligkeit auf Kathodenpotential V_k gebracht werden kann, was B₇ mit einer Erhöhung des Kathodenpotentials entbedeutet, daß die Helligkeit B₅ und das Potential V_m 55 sprechend der Kennlinie 52 kombiniert wird, läßt sich dem Schwellwert entsprechen, bei dem die Mittel 31 durchführen, obgleich während der erstmaligen Abwirksam werden. Der (erste) Schwellwert, über den tastung keine vollständige Stabilisierung auf dem erdie Mittel 19 ein Regelsignal zur Erhöhung der höhten Kathodenpotential erfolgt. Stromstärke in den Aufnahmeröhren 2 und 3 liefern, Die vorstehend beschriebene Wirkung tritt auch

wird durch das entsprechende Potential V_n bezeich- 60 beim »Plumbicon« mit Helligkeit-Potential-Kennnet. Das Potential V_n-V_k ist also dasjenige Diffe- linien auf, deren Neigungen des linearen Teiles bei renzpotential, bei dem der Elektronenstrahls mit niedrigen Helligkeitswerten sich weniger ändern als einer nicht geregelten, konstanten Stromstärke noch beim Vidicon.

den Auftreffpunkt der Speicherelektrode 10 auf Ka- Es wird einleuchten, daß auch bei Kamerasystemeri

thodenpotential V_k stabilisieren kann. 65 mit verschiedenen Typen von Aufnahmeröhren die

_ Hat die Szene einen Teil großer Helligkeit B₆ und Regelung nach der Erfindung sehr gut durchführbar sind die Mittel 31 unwirksam, so nimmt das Potential ist. Bei einem Kamerasystem mit vier Aufnahmeröhan dem entsprechenden Punkt der Speicherelektrode ren, z. B. einen Bildortigon, drei Vidiconröhren oder

Plumbiconröhren treten keine besonderen Schwierigkeiten auf.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Fernsehkamerasystem mit einer Fernsehaufnahmeröhre, die mit einer aus einer Kathode, einer Regel- und einer Beschleunigungselektrode zusammengebauten Elektronenkanone versehen ist, die einen Elektronenstrahl erzeugt, der mittels einer Anode und Ablenkmitteln zeilen- und rastermäßig eine Speicherelektrode abtastet, auf der ein einer aufzunehmenden Szene entsprechendes Potentialbild vorhanden ist, wobei der Elektronenstrahl die Speicherelektrode auf nahezu Kathodenpotential stabilisiert, wodurch über eine im Ausgangskreis der Aufnahmeröhre enthaltene Impedanz ein die Szene darstellendes Ausgangssignal entsteht, das Mitteln zum Erzeugen eines Regelsignals oberhalb eines Schwellwertes züge- _ao führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kamerasystem mit mindestens einer zweiten Aufnahmeröhre (2) versehen ist, deren Elektronenkanone (4₂) einen Elektronenstrahl (8₂) mit einer im statischen Zustand geringeren Stromstärke erzeugt als die Elektronenkanone (4_X) der ersten Aufnahmeröhre (1), wobei das von dem Ausgangssignal der ersten Aufnahmeröhre (1) abgeleitete Regelsignal mindestens einer Regelelektrode (6,) der zweiten Aufnahmeröhre (2) zügeführt wird, welche Regelelektrode die Stabilisierung der Speicherelektrode (10.,) beeinflußt.

2. Fernsehkamerasystem nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufnahmeröhre (2) eine Röhre des Vidicontyps ist und daß das Regelsignal dem Wehnelt-Zylinder (6₂) ihrer Elektronenkanone (4₂) zugeführt wird.

3. Fernsehkamerasystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Überschreiten eines zweiten Schwellwertes das Regelsignal sowohl das Potential am Wehnelt-Zylinder (6₂) als auch an der Kathode (5₂) der Elektronenkanone (4_O) der zweiten Aufnahmeröhre (2) beeinflußt.

4. Fernsehkamerasystem für Farbfernsehzwecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System mindestens drei Aufnahmeröhren (1, 2, 3) des Vidicontyps enthält, wobei das von einer ersten Aufnahmeröhre (1) abgeleitete Regelsignal den anderen Aufnahmeröhren (2, 3) zugeführt wird.

5. Fernsehkamerasystem für Farbfernsehzwecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufnahmeröhre (1) ein Farbsignal liefert, das das blaue Licht der aufzunehmenden Szene darstellt.

6. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Regelsignals für ein Fernsehkamerasystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der ersten Fernsehaufnahmeröhre (1) über einen Trennkondensator (20) und eine Schaltung zur Wiederherstellung der Gleichspannungskomponente (21, 22) einer Schwellwertschaltung (23, 24, 25, + F₃) zugeführt wird, wodurch beim Überschreiten des Schwellwertes über einen Trennkondensator (30) und die Parallelschaltung einer leitenden Diode (27) und eines Widerstandes (29) dem Wehneltzylinder (6₂) der zweiten Aufnahmeröhre (2) schnell Ladung zugeführt wird, die über die erwähnte Parallelschaltung und eine in Reihe damit geschaltete ähnliche Parallelschaltung (26, 28) verzögert zu einer Spannungsquelle (-F₄ abgeführt wird.

7. Schaltungsanordnung für ein Fernsehkamerasystem nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß um das Regelsignal nach Überschreiten eines zweiten Schwellwertes sowohl dem Wehnelt-Zylinder (6₂ bzw. 6_S) als auch der Kathode (5₂ bzw. 5₃) zuzuführen, das den zweiten Schwellwert übersteigende Regelsignal über eine Diode (38) einen Transistor (37) mit einem Widerstand (36) zwischen Basis und Emitter leitend macht, so daß durch einen vergrößerten Spannungsabfall über einen im Emitterkreis des Transistors enthaltenen Widerstand (35) eine in Reihe damit geschaltete Diode (32) gesperrt wird, welche Diode zwischen Kathode (5₂ bzw. 5₃) und Erde angebracht ist.

8. Schaltungsanordnung für ein Fernsehkamerasystem nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (5₂) der Elektronenkanone (4₂) der zweiten Aufnahmeröhre (2) einerseits mit einem als konstanter Stromquelle geschalteten Transistor (43) und andererseits mit einer stromführenden Diode (42) verbunden ist, welche gesperrt wird, wenn die Kathode (5₂) den. ganzen Strom der Stromquelle führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen