DE2902000A1

DE2902000A1 - Signal-verarbeitungsschaltung fuer eine farbfernsehkamera

Info

Publication number: DE2902000A1
Application number: DE19792902000
Authority: DE
Inventors: Kenichi Miyazaki; Tadayoshi Miyoshi; Koichiro Motoyama; Shintaro Nakagaki; Itsuo Takanashi; Kanagawa Yokohama; Sumio Yokokawa
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1979-07-26
Also published as: GB2013449B; NL7900446A; CA1122698A; AU4351579A; DE2902000C2; AU529129B2; GB2013449A; BR7900391A; FR2415399A1; US4272779A; FR2415399B1

Description

VICTOR COI-IPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama-City, Japan

Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera

Die Erfindung betrifft Videosignal-Verarbeitungsschaltungen für Farbfernsehkameras und bezieht sich insbesondere auf eine Videosignal-Verarbeitungsschaltung, die so arbeitet, daß sie amplitudenmodulierte Farbsignale, die von einer Bildaufnahmeröhre einer Farbfernsehkamera erhalten werden, einer Hüllengleichrichtung unterwirft, dann einer Signal-Verarbeitungs verstärkung und danach einer Matrixschaltung zuleitet.

In einer bekannten Videosignal-Verarbeitungsschaltung für Farbfernsehkameras werden, wie weiter unten noch im Zusammenhang mit einer Zeichnung erläutert wird, amplitudenmodulierte Farbsignale einer Matrixschaltung nach der Gleichrichtung zugeführt, und die sich ergebenden Signale werden dann in einem Signalprozeßverstärker verarbeitet. Dabei werden die Gleichstromkomponenten der Signale während der Gleichrichtung wieder eingeführt, und der Schwarzpegel wird konstant gehalten. Wenn jedoch die Ausgangssignale des Gleichrichters einer Verarbeitung in der Matrixschaltung unterworfen werden, die Schaltungsanordnungen mit Wechselstromkopplung enthält, dann sind die Schwarzpegel,. die konstant sein sollten, nicht mehr konstant.

Aus diesem Grund muß bei den bekannten Schaltungen bei der Verstärkung der Ausgangssignale der Matrixschaltung die Gleichstromkomponente wieder eingeführt werden. Daher werden Klemmschaltungen, z.B. Impulsklemmschaltungen oder Diodenklemmschaltungen, in den Prozeßverstärkern notwendig, woraus sich Schwierigkeiten ergeben, die z.B. durch komplizierte Schaltungen bedingt sind und durch die Unmöglichkeit,

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ein zusammengesetztes Farbvideosignal hoher Stabilität zu erhalten.

Außerdem gibt es ein Verarbeitungsverfahren, bei dem das amplitudenmodulierte Signal vor der Gleichrichtung direkt einem VerarbeitungsVorgang unterworfen wird. Dieses Verarbeitungsverfahren jedoch gibt zu Schwierigkeiten Anlaß, da komplizierte Schaltungsanordnungen erforderlich sind, damit der mittlere Bildsignalpegel zu Null wird.

Ferner ist es möglich, eine Schaltungsanordnung zu entwikkeln, bei der die gesamte Schaltung von dem Detektor über die Matrix bis zu den Prozeßverstärkern eine Gleichstromkoppelung aufweist. Da jedoch die Matrixschaltung bei dieser Schaltungsanordnung zwischen der Detektorschaltung und den Prozeßverstärkern liegt, :■ -Λ die Schaltungsanordnung insgesamt zu lang, so daß sich Schwierigkeiten bezüglich der Stabilität der Signale ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera anzugeben, die frei von den aufgeführten Nachteilen ist und bei der Klemmschaltungen zur Wiedereinführung der Gleichstromkomponente in den Prozeßverstärkern unnötig sind, so daß die Schaltungsanordnung einfach wird und sich ein zusammengesetztes Farbvideosignal hoher Stabilität ergibt. Insbesondere sollen die Detektorschaltungen einen einfachen Aufbau haben und in der Lage sein, ständig mit hoher Stabilität unabhängig von TemperaturSchwankungen zu arbeiten.

Gemäß der Erfindung wird die Schaltungsanordnung derart ausgebildet, daß die von der Kameraröhre gelieferten modulierten Farbfernsehsignal einem Hüllendetektor zugeführt und dann sofort und unmittelbar den Prozeßverstärkern zugeleitet werden, von wo aus erst die Zuleitung zu der Matrixschaltung erfolgt. Die erfindungsgemäßen Merkmale dieser

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Schaltungsanordnung gehen aus dem Kennzeichen des Anspruches 1 hervor und weitere Ausbildungen aus den Kennzeichen der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor, die in den Zeichnungen dargestellt sind»

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das ein bekanntes Beispiel für eine Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera zeigt;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung der optischen Anordnung und ein Blockschaltbild von einem anderen Ausführungsbeispiel der Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines optischen Filters in vergrößertem Maßstab, das vor einer Kameraröhre angeordnet ist;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Energieverteilung des Lichtes angibt, wenn weißes Licht auf das Filter nach Fig. 4 fällt;

Fig. 6 (A), 6 (B) und 6 (C) sind Diagramme, die den Schwingungsverlauf von Komponenten des Hochfrequenzbandes darstellen, die als Ausgangssignale eines Hochpaßfilters auftreten, wenn das auf die Farbfernsehbildaufnahmeröhre fallende Licht rot, blau und weiß ist;

Fig. 7 ein Schaltbild einer Ausführungsform des wesentlichen Teiles des in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbildes; und

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Fig. 8 ein Schaltbild eines Bestandteiles der Schaltung nach Fig. 7 in anderer Ausführung.

Um das Wesen und die Brauchbarkeit der Erfindung voll zu verstehen, wird zunächst ein Ausführungsbeispiel einer bekannten Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera anhand von Fig. 1 beschrieben. Ein Videosignal von einer Kameraröhre einer Farbfernsehkamera, bei der ein Streifenfilter vor der Frontseite angeordnet ist, wird der Schaltung über einen Eingangsanschluß 10 zugeführt. Die Eingangsvideosignale sind Signale, deren Farbkomponenten Rot (R), Grün (G) und Blau (B), die durch das erwähnte Streifenfilter kodiert und amplitudenmoduliert sind, einer Multiplexbehandlung unterworfen werden. Diese Eingangssignale werden Bandpaßfiltern 11 und 12 und einem Tiefpaßfilter 13 zugeleitet.

An den Bandpaßfiltern 11 und 12 werden amplitudenmodulierte Signale R und amplitudenmodulierte Signale B von konstantem mittlerem Pegel als Ausgangsgröße abgenommen. Diese Ausgangssignale werden Hüllendetektorschaltungen 14 und 15 zugeführt und einer Hüllengleichrichtung sowie einer Wiedereinführung der Gleichstromkomponente unterworfen, so daß sich Signale mit konstantem Schwarzpegel ergeben. Diese Signale werden dann einer Matrixschaltung 16 zugeführt. Die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters 13 werden abgenommen und der Matrixschaltung 16 zugeleitet.

Die Matrixschaltung 16 verarbeitet die zugeführten Signale und liefert rote Farbkomponenten-Videosignale SR, grüne Farbkomponenten-Videosignale SG und blaue Farbkomponenten-Videosignale SB an den Ausgängen, die Video-Verarbeitungsschaltungen 17, 18 und 19, kurz Prozeßverstärker genannt, zugeführt werden. Diese Prozeß verstärker 17, 18 und 19 arbeiten so, daß die Schwarzpegel der zugeführten Signale durch Klemmschaltungen konstant gehalten werden, die in

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den Schaltungsanordnungen angeordnet sind, und daß weitere Verarbeitungsschritte, z.B. eine Gammakorrektur, eine Weißabtrennung, eine lineare Begrenzung und das Zumischen von Austastsignalen durchgeführt wird. Die Ausgangsgrößen der Prozeßverstärker 17, 18 und 19 werden einem Farbkodierer 20 zugeleitet, in dem Synchronsignale vom Synchronsignalgenerator hinzugefügt werden. Als Ergebnis dieser Signalverarbeitung ergibt sich ein zusammengesetztes Farbvideosignal an dem Ausgang 21.

Bei dieser bekannten Schaltung werden die Schwarzpegel der den Detektorschaltungen 14 und 15 zugeführten Signale konstant gehalten und ihre Gleichstromkomponenten wieder eingeführt. Wenn jedoch die Matrixschaltung 16 eine Wechselstromkoppelung enthält und eine Matrixverarbeitung der Signale in der Schaltung 16 durchgeführt wird, sind die Schwarzpegel der Signale nicht mehr konstant. Selbst wenn die Matrixschaltung 16 eine Gleichstromkoppelung aufweist, wird der Schwarzpegel von Signalen, die in der Matrixschaltung verarbeitet werden, infolge von TemperaturSchwankungen fluktuieren, da die Schaltungsanordnung von den Detektorschaltungen bis zu den Prozeßverstärkern sehr lang ist.

Aus diesem Grund muß, wie oben erwähnt, die Gleichstromkomponente wieder eingeführt werden, wenn die Ausgangssignale R, G und B der Matrixschaltung 16 einer Verarbeitung in den Prozeßverstärkern 17, 18 und 19 unterworfen werden. Es sind daher Klemmschaltungen in den Prozeßverstärkern 17, 18 und 19 erforderlich. Dies gibt aber wiederum Anlaß zu Schwierigkeiten und Komplikationen in der Schaltungsanordnung und hat zur Folge, daß es nicht möglich ist, mit einer derartigen Anordnung ein zusammengesetztes Farbvideosignal hoher Stabilität zu erhalten.

Die Erfindung, durch die diese Schwierigkeiten beseitigt werden, wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles der Fig. 2 näher erläutert.

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In Fig. 2 sind die Teile, die denen der Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine ausführliche Beschreibung dieser Teile wird nicht noch einmal vorgenommen.

Die Ausgangssignale der Bandpäßfilter 11 und 12 werden je einer Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkerschaltung 30 und 31 zugeführt, die einen wesentlichen Teil einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung bilden. In den Schaltungen 30 und 31 werden die zugeführten amplitudenmodulierten Signale einer Gleichrichtung unterworfen, um die Gleichstromkomponenten wiederzugeben, und unmittelbar anschließend den Videoprozeßverstärkern zugeführt, um z.B. eine Gammakorrektur, eine Weißabtrennung, eine lineare Begrenzung und ein Zumischen von Austastsignalen durchzuführen.

Die Ausgangssignale dieser Dete :i or- und Verarbeitungs-Verstärkerschaltungen 30 und 31 werden einer Matrixschaltung zugeführt, in der sie mit einer spezifischen Konstante verarbeitet werden. Als Ergebnis erzeugt die Matrixschaltung an ihrem Ausgang eine rote Komponente SR der Videosignale, eine grüne Komponente SG und eine blaue Komponente SB der Videosignale, die dem Farbkodierer 20 zugeführt werden, in welchem Synchronsignale zugefügt werden. Die resultierenden Ausgangssignale werden als zusammengesetzte Farbfernsehsignale an einer Ausgangsklemme 21 abgenommen.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung werden die Signale, die in der Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkerschal tung 30 und 31 gleichgerichtet worden sind, wobei die Gleichstromkomponenten vorhanden sind, unmittelbar den Pro-^ ζeßverstärkern zugeleitet, bevor sie zu der Matrixschaltung 16 gelangen. Die der Prozeßverstärkung unterworfenen Signale weisen die Gleichstromkomponenten auf und haben keine Schwankungen bezüglich des Schwarzpegels. Es ist daher nicht notwendig, nochmals eine Wiedereinführung der Gleichstromkomponenten vorzunehmen, wie dies bei den Prozeßverstärkern der

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bekannten Ausführung der Fall ist. Infolgedessen wird gemäß der Erfindung die Schaltungsanordnung wesentlich einfacher als bei den bekannten Schaltungen, und man erhält ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal hoher Stabilität.

Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Signal-Verarbeitungsschaltung gemäß der Erfindung in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.

Das von einem Gegenstand 41 der Fernsehübertragung ausgehende Licht geht durch die Kameralinse 42 einer Farbfernsehkamera mit einer einzigen Röhre hindurch und erzeugt ein Abbild auf dem Farbstreifenfilter 40. Das auf dem Zerlegungsfilter 40 erzeugte optische Bild wird über eine Linse 43 übertragen und erzeugt ein Abbild auf der fotoleitenden Oberfläche (oder fotoelektrischen Oberfläche) einer Kameraröhre 44.

Das farbauflösende Streifenfilter 40 ist z.B. im einzelnen in der US-PS 3 846 579 oder in der US-PS 4 041 528 beschrieben. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist dieses farbauflösende Streifenfilter 40 aus drei Gruppen von Filterstreifen F1, F2 und F3 mit gleichen Abständen a aufgebaut. Jeder Streifen hat eine langgestreckte, schmale Form in vertikaler Richtung. Die Streifen liegen nacheinander und nebeneinander in der genannten Reihenfolge F1, F2 und F3 und bilden eine Gruppe. Mehrere derartiger Gruppen liegen nacheinander und nebeneinander Seite an Seite in der gleichen Ebene. Diese Filterstreifen F1, F2 und F3 sämtlicher Gruppen erstrecken sich in der Y-Richtung in Fig. 4, die senkrecht auf der horizontalen Abtastrichtung X in Fig. 4 steht. Die Streifen sind in der oben erwähnten Reihenfolge regelmäßig angeordnet, und alle Filterstreifen haben den gleichen räumlichen Abstand und die gleiche Frequenz.

Die lichtübertragenden Eigenschaften der Filterstreifen F1, F2 und F3 sind wie folgt ausgebildet. Der erste Filterstreifen F1 überträgt Licht der einen Grundfarbe von den drei

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Grundfarben Rot, Grün und Blau von additiv gemischten Farben. Der zweite Filterstreifen F2 überträgt Licht gemischter Farbe, und zwar der Grundfarbe, die durch den ersten Filterstreifen übertragen wird, und einer der beiden übrigen Grundfarben (d.h. nicht die Grundfarbe, die durch den ersten Filterstreifen übertragen wird). Der dritte Filterstreifen FjJ ist so ausgebildet, daß er das Licht von allen Farben (d.h. weißes Licht) überträgt.

Der zweite Filterstreifen F2 ist insbesondere in der Lage, Licht von Farben zu übertragen, die die folgende Beziehung haben, je nachdem ob die Primärfarbe, die durch den Filterstreifen F1 hindurchgeht, rot, grün oder blau ist.

Licht der ersten Grund- Farbe des Lichtes, das durch

farbe, das durch den den zweiten Filterstreifen

ersten Filterstreifen F2 übertragen wird F1 übertragen wird

rotes Licht Magenta (rot-blau) oder

Gelb (rot-grün)

grünes Licht Gelb (rot-grün) oder

Zyanblau (blau-grün)

blaues Licht Magenta (rot-blau) oder

Zyanblau (blau-grün)

Die Intensität des übertragenen Lichtes, wenn weißes Licht (W) auf das farbauflösende Streifenfilter 40 projiziert wird, ist beispielsweise in Fig. 5 dargestellt, in der die horizontale Richtung (X-Achsenrichtung) eine Energieverteilung oder Intensität darstellt. Dabei ist grünes Licht (G) kontinuierlich verteilt, da es durch alle Filterstreifen F1 _r F2 und F3 übertragen wird. Blaues Licht (B) ist über die Breite 2a verteilt und durch Intervalle a getrennt, da es nur durch die Filterstreifen F2 und F3 hindurchgeht. Das rote Licht (R) ist über eine Breite a verteilt, die durch Abstände 2a voneinander getrennt sind, da es nur durch die Filterstreifen F3 übertragen wird.

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Wenn ein Bild mit weißem Licht durch die Kameralinse 42 aufgenommen wird, erhält man die Ausgangssignale S an der Kameraröhre 44. Dieses Licht kann als periodische Funktion dargestellt werden, die eine Grundwiederholungsfrequenz hat, die durch die Teilung der betreffenden Streifen des Farbauflösungsfilters bestimmt wird. Diese Ausgangssignale S lassen sich durch folgende Gleichung ausdrucken:

S = Sd + Sh Gleichung (1)

wobei das Signal Sd ein Gleichstromsignal ist, das eine Mischung eines Luminanzsignales Y, eines grünen Signales Sg, eines blauen Signales SB und eines roten Signales SR ist. Das resultierende Signal kann durch die Gleichung

Sd = SG + 2SB/3 + SR/3 Gleichung (2) wiedergegeben werden.

Das Signal Sh ist eine Wechselsignalkomponente hoher Frequenz mit einer Gruppe von modulierten Farbsignalen, deren Form sich aus der Amplitudenmodulation einer speziellen Trägerschwingung ergibt oder anderer Trägerschwingungen mit einem Mischsignal. Die spezielle Trägerschwingung hat eine Frequenz, die die gleiche ist wie die räumliche Frequenz, die durch die Zahl von Gruppen von Filterstreifen F1, F2 und F3 des Farbauflösungsfilters 10 gegeben ist. Die anderen Trägerschwingungen haben Frequenzen, die den höher harmonischen Schwingungen der Grundschwingung entsprechen. Dieses Signalgemisch besteht aus den zwei Grundfarben, die von der Grundfarbe verschieden sind, welche durch den Filterstreifen F1 hindurchgeht (im vorliegenden Fall der grünen Farbe).

Die oben erwähnten Ausgangssignale S der Kameraröhre 44 werden durch einen Vorverstärker 45 verstärkt. Dann werden sie je einem Tiefpaßfilter 46 und 47 sowie einem Hochpaßfilter 48 zugeführt. Ein Luminanzsignal Y wird an dem Tiefpaßfil-

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ter 46 abgenommen. Das oben erwähnte Gleichstromsignal Sd wird an dem Tiefpaßfilter 47 abgenommen. Ferner wird das Komponentensignal hoher Frequenz Sh an dem Hochpaßfilter 48 abgenommen.

Wenn nur rotes Licht die Kameralinse 42 durchsetzt, dann entsprechen die Signale Sh der Hochpaßkomponente den roten Signalen SR nach Fig. 6 (A). Wenn nur blaues Licht auf die Linse fällt, dann sind die Signale Sh der hochfrequenten Bandkomponenten die blauen Signale SB der Fig. 6 (B). Wenn schließlich weißes Licht auf die Kamera fällt, dann erhält man Signale Sh, die die Schwingungsform der Fig. 6 (C) haben. Die Intervalle auf der Zeitachse, innerhalb deren die roten Signale SR und die blauen Signale SB erzeugt werden können, sind durch die Lage der Filterstreifen F1, F2 und F3 bestimmt. Aus diesem Grund latent eine konstante Phasenbeziehung zwischen den blauen Signalen SB und den roten Signalen SR, wenn diese beiden Signale gleichzeitig anwesend sind, und zwar für einen beliebigen Punkt auf der Zeitachse.

Wenn die roten Signale SR der Form nach Fig. 6 (A) und die blauen Signale SB der Fig. 6 (B) gemischt werden, dann ergeben sich resultierende Signale der Hochfrequenzbandkomponente Sh mit der Form nach Fig. 6 (C). In den Figuren 6 (A), 6 (B) und 6 (C) stellen die Linien 0-0 den durchschnittlichen Nullpegel (d.h. die Wechselstromachse) der betreffenden Signale dar. Die Spitzenwerte der positiven Abschnitte der roten Signale SR (Fig. 6 (A)) betragen 2/3 SR. Die Spitzenwerte der negativen Abschnitte betragen - 1/3 SR. Die Spitzenwerte der positiven Abschnitte des blauen Lichtes SB (Fig. 6 (B)) betragen 1/3 SB, während die Spitzenwerte der negativen Abschnitte derselben -2/3 SB betragen. Die Spitzenwerte der positiven Abschnitte des Hochfrequenzkomponentensignals Sh (Fig. 6 (C)) betragen (2/3 SR + 1/3 SB), während die Spitzenwerte der negativen Abschnitte - (1/3 SR + 2/3 SB) betragen.

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Die Hochbandkomponentensignale Sh, die in Fig. 6 (C) dargestellt sind, -werden von dem Hochpaßfilter 48 abgenommen. Die Signale Sh werden den Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkers chaltungen 49 und 50 zugeführt.

Die obere Hüllenlinie der Signale Sh, die der Schaltung 49 zugeführt werden, wird hier durch Gleichrichtung erzeugt und wird zu Signalen mit konstantem Schwarzpegel entsprechend 1/3 (2SR + SB). Die auf diese Weise gleichgerichteten Signale werden unmittelbar einer Prozeßverstärkung, z.B. einer Gammakorrektur, unterworfen. Gleichzeitig wird die untere Hüllkurve der Signale Sh in der Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkers chaltung 33 durch Gleichrichtung erhalten und in Signale mit konstantem Schwarzpegel, nämlich 1/3 (sSB + SR) umgewandelt. Die Ausgangssignale werden anschließend an die Gleichrichtung in ähnlicher Weise einer Prozeßverstärkung, z.B. einer Gammakorrektur, unterworfen.

Andererseits wird die Niederfrequenzkomponente in dem Tiefpaßfilter 47 ausgesiebt, an dem Signale 1/3 (3SG + 2SB + SR) abgenommen werden. Diese Ausgangssignale werden in dem Prozeßverstärker 51 gamma-korrigiert. Eine weitere Verarbeitung, wie z.B. Weißabschneidung, lineare Begrenzung und das Zumischen von Austastsignalen, kann außer der Gammakorrektur in der Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkerschaltung 49 und 50 und in dem Prozeßverstärker 51 ausgeführt werden.

Die Ausgangssignale der Schaltungen 49 und 50 und des Prozeßverstärkers 51 werden einer Matrixschaltung 16 zugeführt, in der sie mit einer speziellen Konstante verarbeitet werden. Die Matrixschaltung 16 erzeugt an ihrem Ausgang die rote Komponente SR der Videosignale, eine grüne Komponente SG und eine blaue Komponente SB der Videosignale, die einem Farbkodierer 20 zugeführt werden, in dem ein Synchronsignal hinzugefügt wird..Die resultierenden Ausgangssignale werden an einer Ausgangsklemme 21 als zusammengesetzte Farbfernsehsignale abgenommen.

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In der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung werden die Signale, die in der Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkerschaltung 49 und 50 verarbeitet worden sind, in der die Gleichstromkomponenten wieder eingeführt worden sind, direkt der Prozeßverstärkung unterworfen, bevor sie der Matrixschaltung 16 zugeführt werden. Die der Prozeßverstärkung unterworfenen Signale sind mit der wieder eingeführten Gleichstromkomponente versehen und sind daher frei von Schwankungen des Schwarzpegels. Aus diesem Grunde besteht keine Notwendigkeit, nach der Prozeßverstärkung noch einmal eine Gleichstromkomponente wieder einzuführen. Gemäß der Erfindung wird daher die Schaltungsanordnung vereinfacht im Vergleich zu bekannten Schaltungen, und man erhält ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal hoher Stabilität.

Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung der Detektor- und Verarbeitungs-Verstärkerschaltung 49 wird nun in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben. Die amplitudenmodulierten Signale a aus dem Hochpaßfilter 48 werden einer Gleichrichterschaltung 61 über eine Eingangsklemme 60 zugeführt und gelangen, über einen Kondensator C1 an die Basis eines Transistors Q1. Zwischen der Basis dieses Transistors Q1 und Erde ist ein Widerstand R1 und eine Vorspannungsquelle V, die in Reihe geschaltet sind, angeschlossen. Der Emitter des Transistors Q1 ist über eine Diode zur Gleichrichtung mit der Basis eines Transistors Q2 verbunden. Zwischen dem Emitter des Transistors Q1 und Erde ist eine Diode D2 zur Temperaturkompensation und ein Widerstand R3 in Reihe angeschlossen. Ein Widerstand R2 liegt zwischen der Kathode der Diode D1 und dem Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Widerstand R3. Der Kondensator C2 liegt zwischen der Kathode der Diode D1 und Erde. Der Verbindungspunkt zwischen der Diode D2 und dem Widerstand R3 ist über einen Widerstand R4 mit der Basis des Transistors Q2 verbunden. Ein Kondensator C3 und ein Widerstand R5 sind jeweils zwischen der Basis des Transistors Q2 und Erde bzw. dem Emitter des Transistors Q2 und Erde angeschlossen.

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Die Dioden D3 und D4 und ein Widerstand R7 liegen in Reihe zwischen dem Kollektor eines Transistors Q3 und dem Punkt +B der Spannungsquelle und bilden zusammen mit dem Transistor Q3 eine Gammakorrekturschaltung 62 des ProzeßVerstärkers. Der Emitter des Transistors Q3 ist über einen Widerstand Re mit dem Emitter des Transistors Q2 verbunden. Der Transistor Q2 bildet zusammen mit dem Transistor Q3 einen Differenzverstärker.

Die über den Eingang 60 zugeführten Eingangssignale werden durch die Spannungsquelle V vorgespannt und werden beim Durchlaufen des Transistors Q1 einer Gleichrichtung der oberen Hüllkurve durch die Diode D1 unterworfen,, so daß Signale mit konstantem Schwarzpegel erhalten werden, die der Basis des Transistors Q3 zugeführt werden. Die dem Transistor Q3 zugeführten Signale b werden einer Gammakorrektur unterworfen mit Hilfe einer Schaltung mit nichtlinearem Widerstand, die die Dioden D3 und D4 enthält, und werden als Signale d über eine Ausgangsklemme 63 der Matrixschaltung 16 zugeführt. In diesem Fall ist der durch die Diode D1 fließende Basisstrom i1 sehr klein. Der durch die Diode D2 fließende Strom ist die Differenz, die sich aus der Subtraktion des Stromes i1 von dem Strom i2 ergibt, der den Widerstand R3 durchfließt. Dieser Strom i2 durch den Widerstand R3 in der Größenordnung von 5 mA ist im Vergleich zu dem Strom i1 sehr groß. Man kann daher annehmen, daß der Strom i2 im wesentlichen der Strom durch die.Diode D2 ist, und diese Diode D2 kann als Spannungsquelle mit konstanter Spannung betrachtet werden.

Wenn die Vorspannung V in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung fluktuiert, ändert sich auch der Strom i2. In Fig. ist eine equivalente Schaltung dargestellt, wobei die folgenden Ausdrücke für den Strom i1 und die Spannung VD2 an den Anschlußpunkten der Diode D2 gelten:

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i1 = — (VD2 - VD1)

VD2 = V - R3 12

wobei VD1 die Ausgangsspannung der Diode D1 ist. In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszeichen 65 und 66 eine Eingangswechselstromquelle und eine Ausgangsklemme. Die Schwankung AV2 der .Spannung VD2 in einem Zeitpunkt, in dem der Strom 12 sich ändert, wird bestimmt als

YD2 ·= i£L ^_n (i£. ₊ -j)
Q. Is

wobei Is der Sattigungsstrom der Diode ist. Entsprechend ergibt sich . ' ·

I^ · Δχ2

Oi2

kT 1 ■ "

±L . ₄· Ai2

q . x2 + Is
25 mV

x2 + Is

wobei Δ12 die Schwankung des Stromes 12.ist-. Wenn also 12 > Is ist, und wenn 12 = 5.mA ist,

ergibt sich:

5mV
1mA

Wenn man annimmt, daß Δχ2 1 mA beträgt, dann liegt die Schwankung AV2 der Spannung VD2 der Diode D2 in der Größenordnung von nur 5 mV.

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Selbst wenn sich die Vorspannung V infolge von Temperaturschwankurgen ändert, ist die Änderung der Spannung an den Klemmen der Reihenschaltung von Diode D1 und Widerstand R2 sehr klein, so daß die Arbeitsweise der Schaltung trotz der Schwankungen der Vorspannung V stabil ist.

Wenn ferner die Schwankung Δχ1 des Vorspannungsstromes i1 betrachtet wird, wobei der Widerstandswert des Widerstandes R2 konstant ist, ergibt sich folgende Beziehung:

— ( AVD2 -

Wie aus dieser Gleichung hervorgeht, kann die Schwankung leicht zu Null gemacht werden, wenn man Dioden mit der gleichen Kennlinie für die Dioden D1 und D2 verwendet.

Die Dioden D1 und D2 können auch als Transistoren ausgebildet sein, und die Diode D2 kann durch einen wärmeempfindlichen Widerstand, z.B. einen Thermistor, ersetzt werden.

Die gleichrichtenden Schaltelemente können ferner aus einer Anzahl von derartigen Elementen zusammengeschaltet sein.

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Claims

Pcdenicmwölie 9306

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel
DipL-Inff. Wolfgang Metal

6 Frankfurt a. M. 1

³ 23Ü2Q00

VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama-City, Japan

Patentansprüche

Iy Signal-Verarbeitungsschaltung für eine Farbfernsehkamera mit einer Kameraröhre, bei der die Schaltung Filter enthält, denen Eingangssignale zugeführt werden, die im Multiplexzustand mehrere amplitudenmodulierte, von der Kameraröhre gelieferte Farbkomponentensignale enthalten und die die hohen Frequenzkomponenten der Eingangssignale aussieben, bei der ferner einem Tiefpaßfilter die Eingangssignale der Kameraröhre zugeführt werden, das die niederfrequenten Komponenten der Eingangssignale aussiebt, und bei der eine Prozessorschaltung die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters einer Verarbeitung unterzieht,

dadurch gekennzeichnet, daß Detektor- und Verarbeitungsschaltungen (30, 31, 49, 50) vorgesehen sind, die die Ausgangssignale der Hochpaßfilter (11, 12, 48) gleichrichten und Signale erzeugen, deren Gleichspannungskomponenten wieder eingeführt sind und die eine Gammakorrektur, eine Weißabschneidung, eine lineare Begrenzung, ein Zumischen der Austastsignale oder andere Signalverarbeitungen mit Bezug auf das erzeugte Signal ausführen, daß eine Matrixschaltung (16) vorgesehen ist, der die Ausgangssignale der Detektor- und Verarbeitungsschaltungen und der Prozessorschaltung zugeführt werden, und die Farbsignale der drei Primärfarben liefert, und daß ein Farbkodierer (20) ein zusammengesetztes Videofarbsignal aus den drei Primärfarbsignalen der Matrixschaltung erzeugt.

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2. Signal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Detektor- und Verarbeitungsschaltungen eine Hüllendetektorschaltung (61) enthält, die eine Gleichrichtung der Ausgangssignale jedes der Filter bewirkt, und eine Prozessorschaltung (62), die die Ausgangssignale der Hüllengleichrichterschaltungen unmittelbar verarbeitet.
3. Signal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 1 für eine Farbfernsehkamera mit einer Kameraröhre, die mit einem Farbzerlegungs-Streifenfilter versehen ist,

bei der die Schaltung ein Hochpaßfilter enthält, dem Eingangssignale zugeführt werden, die im Multiplexzustand amplitudenmodulierte Farbkomponentensignale der Farbkomponenten Rot (R), Grün (G) und BIa ι (B) enthalten, die von der Kameraröhre geliefert werden, und das die hohen Frequenzkomponenten der Eingangssignale aussiebt,

bei der die Schaltung ferner ein Tiefpaßfilter enthält, dem die Eingangs signale der Kameraröhre zugeführt werden und das die niederfrequenten Komponenten der Eingangssignale aussiebt und Ausgangssignale erzeugt, die durch k (3SG + 2SB + SR) ausgedrückt werden können, wobei k eine Konstante ist,

und bei der eine Prozessorschaltung vorgesehen ist, die eine Signalverarbeitung für die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters vornimmt,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine erste Hüllendetektor- und Verarbeitungsschaltung (49) vorgesehen ist, die die obere Hülle der Ausgangssignale des Hochpaßfilters gleichrichtet und ein Signal erzeugt, das durch k (2SR + SB) ausgedrückt werden kann und bei dem die Gleichspannungskomponente wieder eingeführt ist, und

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die eine Gammakorrektur, eine Weißabschneidung, eine Linearbegrenzung, ein Zumischen der Austastsignale oder andere Signalverarbeitungen mit Bezug auf das erzeugte Signal vornimmt,

daß eine zweite Hüllendetektor- und Verarbeitungsschaltung (50) vorgesehen ist, die die untere Hülle der Ausgangssignale des Hochpaßfilters gleichrichtet und ein Signal erzeugt, das durch k (2SB +. SR) ausgedrückt werden kann und dessen Gleichspannungskomponente wieder eingeführt ist, und die eine Signalverarbeitung mit Bezug auf das erzeugte Signal ausführt,

daß einer Matrixschaltung (16) die Ausgangssignale der ersten und zweiten Hüllendetektor- und Verarbeitungsschaltungen und der Prozessorschaltung zugeführt werden und daß sie diese Signale matriziert und Ausgangssignale R, G und B erzeugt,

und daß ein Farbkodierer (20) ein Synchronisiersignal den Ausgangssignalen der Matrixschaltung zuführt und am Ausgang ein zusammengesetztes Farbvideosignal liefert.
4. Signal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Detektor- und Verarbeitungsschaltungen (49, 50) eine Hüllengleichrichterschaltung mit einem ersten Transistor (Q1) enthält, mit dessen Basis eine Vorspannungsquelle (V) verbunden ist, ferner eine erste Diode (D1) für die Gleichrichtung, die mit der Ausgangselektrode des Transistors verbunden ist, einen ersten Widerstand (r3), eine zweite Diode (D2) zur Temperaturkompensation, die in Reihe mit dem ersten Widerstand zwischen der Ausgangselektrode des Transistors und Erde angeschlossen ist, und mit einem zweiten Widerstand (R2), der zwischen der Ausgangsseite der ersten Diode und dem Verbindungspunkt der zweiten Diode mit dem ersten Widerstand geschaltet ist, und daß das gleichgerichtete Signal am Ausgang der ersten Diode abnehmbar ist.

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5. Signal-Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Detektor- und Verarbeitungsschaltungen (49, 50) eine Prozeßschaltung (62) enthält, mit einem zweiten Transistor (Q3), dessen Basiselektrode mit der ersten Diode verbunden ist, und mit Schaltelementen (D3, D4), die mit der Ausgangselektrode des zweiten Transistors verbunden sind und die Signalverarbeitung ausführen.

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ORIGINAL INSPECTED