DE2614544A1

DE2614544A1 - Farbfernsehkamera mit mindestens zwei aufnahmeroehren

Info

Publication number: DE2614544A1
Application number: DE19762614544
Authority: DE
Inventors: Johannes Hendrikus T Roosmalen; Pieter Zuidhof
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1976-04-03
Publication date: 1976-10-21
Also published as: FR2307417B1; DE2614544C2; US4051512A; GB1538916A; JPS5733757B2; JPS51123520A; FR2307417A1; NL7504250A

Description

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Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Aufnahmeröhren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Aufnahmeröhren, bei denen mit Hilfe eines aus an Gleichspannung liegenden Anoden bzw. Fokussierelektroden bestehenden elektrostatischen Fokussiersystems ein Elektronenstrahl erzeugt und durch Ablenkspulen, die von durch gesteuerte Ablenkstufen gelieferten Strömen durchflossen werden, in horizontaler und vertikaler Richtung magnetisch so abgelenkt wird, daß eine Auftreffplatte entsprechend einem Zeilenraster durch den Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei Mittel zur Einstellung der Nullpunktlage der Raster bezüglich der Mitte der optischen Bilder vorhanden sind.

Eine derartige Farbfernsehkamera ist u.a. in der DT-PS 1 134 beschrieben worden. Die Kamera arbeitet mit drei Aufnahmeröhren, die mit elektromagnetischen Ablenkmitteln und mit Fokussiermitteln versehen sind. Die Rasterdeckung wird durch Ein-

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stellung der Amplitude der zugeführten Sägezahnströme bewirkt; zur Einstellung der Nullpunktlage der Raster können mechanische Justiermöglichkeiten an den drei Röhren vorhanden sein. Außerdem kann noch die Anodenspannung mit der Fokussierelektrodenspannung zusammen eingestellt werden.

Üblicherweise muß dabei eine stabilisierte Speisespannung für die Aufnahmeröhre verwendet werden. Das ist insbesondere für eine zum Gebrauch außerhalb des Studiosektors bestimmte Farbfernsehkamera unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preisgünstigere Kamera zu schaffen, für die insbesondere der Aufwand für eine stabilisierte Speisespannung für die Kamera vermieden werden kann, ohne daß Spannungsschwankungen Ablenkfehler und demzufolge Fehler bei der Rasterdeckung herbeiführen.

Bei einer Farbfernsehkamera der eingangs erwähnten Art wird das gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Röhre der Raumteil, in dem die elektrostatische Fokussierung erfolgt, und der Raumteil, in dem die magnetische Ablenkung erfolgt, im wesentlichen getrennt sind, daß die Einstellung der Nullpunktlage durch den Ablenkspulen zugeführte Gleichströme (Verschiebungsströme) erfolgt, daß die elektrostatischen Fokussierspannungen, gegebenenfalls über einen Spannungsteiler, einer nicht stabilisierten Spannungsquelle entnommen werden und daß die Verschiebungsströme in Abhängigkeit von der Speisespannung gesteuert werden.

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Die Amplituden der Ablenkströme, die in üblicher Weise für gute Rasterdeckung im ganzen Abtastbereich eingestellt sind, können dabei unverändert bleiben. Bei Änderung der nicht stabilisierten Röhrenspannung, die an Anode(n) und Fokussierelektrode(n) anliegt, ergibt sich eine Änderung der Ablenkempfindlichkeit, und das abgetastete Raster wird grosser bzw. kleiner. Da hierbei die Rasterdeckung und Fokussierung nicht geändert wird, treten bei üblichen netzabhängigen SpannungsSchwankungen nur geringe Änderungen des abgetasteten Rasters und damit des Bildausschnittes auf, die nicht störend sind. Man kann diesen Effekt sogar bewußt ausnutzen, indem man durch starke Änderung der Elektrodenspannungen und damit des abgetasteten Bildausschnittes bei einer bestimmten Szene einen "Zoomeffekt¹¹ auf elektronische Weise statt optisch erzielt. Dazu wird die Spannungsquelle, von der die Anodenspannung(en) und die Fokussierspannung(en) abgenommen werden, z.B. mittels eines Spannungsteilers, einstellbar ausgebildet.

Insbesondere bei starken Spannungsänderungen oder zum Erzielen eines elektronischen "Zoomeffektes" über einen Regelbereich in der Grössenordnung von 1 zu 2 erfolgt die Nachsteuerung des Verschiebungsstromes nicht linear, vorzugsweise etwa entsprechend der Wurzel aus der Spannung. Dazu kann die Spannung 3e einer Regelstufe zugeführt werden, die entsprechend diesem nicht-linearen Gesetz eine Steuerung des von jeder Ablenkendstufe an die zugehörige Ablenkspule gelieferten Gleichstromes (Verschiebungsstromes) bewirkt.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Kamera nach der Erfindung,

Fig. 2 einige miteinander verbundene Blöcke nach Fig. 1 in einem ausgearbeiteten Schaltbild,

Fig. 3 einen weiteren in einem Schaltbild ausgearbeiteten Block nach Fig. 1.

In Fig. 1 sind von einer blockschematisch dargestellten Farbfernsehkamera drei darin vorhandene Aufnahmeröhren durch 1, 2 und 3 bezeichnet. Auf nicht dargestellte Weise wird das von einer aufzunehmenden Szene herrührende Licht in drei Farbanteile aufgeteilt, die je mittels einer Aufnahmeröhre in ein elektrisches Bildsignal umgewandelt werden, welche Bildsignale sich zur Wiedergabe mittels einer Wiedergabeanordnung eignen. Die Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 liefern Bildsignale, die beispielsweise zum roten, grünen bzw. blauen Farbanteil des Szenenlichtes gehören. Andere Kombinationen sind jedoch möglich.

Die im Grunde übereinstimmenden Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 sind je auf schematische Weise im Schnitt dargestellt, wobei die Beschreibung der Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 in erster Instanz an Hand der Aufnahmeröhre 1 erfolgen wird. Die Aufnahmeröhre ist mit einer Kathode 4, einer ersten Anode 5, einer zweiten

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Anode 6, einer als Gazeanode ausgebildeten dritten Anode 7 und einer Auftreffplatte 8 ausgebildet, die aus einer Halbleiterschicht 9 sowie einer elektrisch leitenden durchsichtigen Signalplatte 10 aufgebaut ist. Im Betrieb der Aufnahmeröhre 1 liefert die Kathode 4 einen durch eine strichpunktierte Linie angegebenen Elektronenstrahl 11. Der Elektronenstrahl wird von außerhalb der Aufnahmeröhre 1 vorgesehenen auf elektromagnetische Weise wirksamen und deswegen als Spulen dargestellten Ablenkmitteln 12 und 13 abgelenkt. Das Ablenkmittel 12 sorgt für die Horizontal-Ablenkung in der Aufnahmeröhre 1 und das Ablenkmittel 13 für die Vertikal-Ablenkung, wodurch auf die beim Fernsehen übliche Weise ein Zeilenraster auf der Halbleiterschicht 9 der Auftreffplatte 8 gebildet wird. Die Ablenkung des Elektronenstrahles 11 erfolgt in der Aufnahmeröhre 1 in einem Raumteil, der durch 14 bezeichnet ist. In der Aufnahmeröhre 1 erfolgt die Fokussierung des Elektronenstrahles 11 zwischen der ersten Anode 5 und dem zugewandten Ende der zweiten Anode 6, also durch ein Fokussiermittel 5, in einem Raumteil, der durch 15 in der Aufnahmeröhre 1 bezeichnet ist. Das elektromagnetische Ablenken in der Aufnahmeröhre/mittels Ablenkmitteln 12 und 13 und elektrostatische Fokussieren mittels des Fokussiermittels 5» 6 in im wesentlichen getrennten Raumteilen 14 und 15 ist für die gute Wirkung der Kamera nach der Erfindung wesentlich. Eine derartige Aufnahmeröhre 1, 2 oder 3 ist u.a. in einem Artikel in "IEEE Transactions on Electron Devices, Heft ED-18. Nr.11, Nov.1971, Seiten 1087 - 1093" beschrieben worden. Die bei Fig. 1 dargestellte Ausbildung der Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 ist eine

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vereinfachte Ausbildung von der aus dem genannten Artikel, insbesondere von der, wie diese in Fig. 9 auf Seite 1091 dargestellt ist. Bei der Ausbildung der Aufnahmeröhren 1, 2 und gibt es zwischen der Kathode 4 und der ersten Anode 5 keinen sog. Wehnelt-Zylinder, während für die Fokussierung nicht drei, sondern nur zwei Anoden 5 und 6 benutzt werden. Abgesehen von dem noch zu beschreibenden Unterschied in bezug auf ein auf diese Weise in der Aufnahmeröhre 1 gebildetes Elektronenstrahlerzeugungssystem 4, 5 wird für die weitere Wirkungsweise der Aufnahmeröhren 1,2 und 3 auf den genannten Artikel verwiesen.

Eine Ablenkstufe 16 ist an die Horizontal-Ablenkmittel (Ablenkspulen) 12 angeschlossen und führt diesen etwa sägezahnförmige Ablenkströme zu. Die Ablenkstufe 16 liegt am Ausgang einer Regelstufe 17 und am Ausgang eines Sägezahngenerators 18, wodurch eine Horizontal-Ablenkschaltung 16, 17, 18 gebildet wird. Dem Sägezahngenerator 18 wird ein z.B. impulsartiges Zeilensteuersignal H zugeführt, so daß ein zeilenfrequenter Sägezahn der Ablenkstufe 16 zugeführt wird, die einen sägezahnförmigen Ablenkstrom bestimmter Amplitude an die Ablenkspulen 12 abgibt. Die Ablenkstufe 16 liefert außerdem an die Ablenkspulen 12 einen Gleichstrom, der zur Herstellung der Nullpunkt-Raster-.deckung in der Horizontal-Abtastrichtung wirksam ist und der durch das von der Regelstufe 17 gelieferte Ausgangssignal verändert werden kann, wobei zwischen diesem Ausgangssignal und der der Regelstufe 17 zugeführten Eingangsspannung ein Zusammenhang nach einer bestimmten, nicht-proportionalen Funktion besteht. .

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Die Vertikal-Ablenkmittel (Ablenkspulen) 13 sind auf ähnliche Weise an eine einen Ablenkstrom liefernde Endstufe 19 angeschlossen, die mit einer Gleichstrom-Regelstufe 20 und einem (Vertikal-)Sägezahngenerator 21 verbunden ist, dem ein vertikalfrequentes Steuersignal V zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine Vertikal-Ablenkschaltung 19, 20, 21 gebildet, die ein sägezahnförmiges Signal mit einer Periode von Teilbilddauer an die Ablenkspule 13 abgibt. Die Ablenkstufe 19 ist mit Mitteln zum Einstellen eines Verschiebungsstromes durch die Vertikal-Ablenkmittel 13 versehen, welcher Verschiebungsstrom mittels der Regelstufe 20 beeinflussbar ist.

Für die weiteren Anschlüsse an die Aufnahmeröhre 1 gilt, daß die Kathode 4 mit dem Ausgang eines Signalgenerators 22 verbunden ist, um unter dem Einfluß eines zugeführten Horizontal- und Vertikal-Austastsignals VH ein impulsförmiges Signal zu liefern, das den Elektronenstrahl in den beim Fernsehen üblichen Horizontal- und Vertikal-Austastzeiten unterdrückt.

Die Signalplatte 10 der Auftreffplatte 8 der Aufnahmeröhre 1 ist über einen Widerstand 23 an eine Klemme mit einer Spannung +U1 einer weiter nicht gezeichneten Spannungsquelle U1 gelegt worden, von der eine andere Klemme an Masse liegt. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 23 und der Signalplatte 10 liegt an einer Ausgangsklemme 24, an der das von der Aufnahmeröhre 1 erzeugte Signal vorhanden ist, das bei Wiedergabe einer von der Aufnahmeröhre 1 aufgenommenen Szene entspricht.

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Die erste Anode 5 der Aufnahmeröhre 1 liegt an einer, am Ausgang einer Stufe 25 auftretenden Spannung, die weiter an Eingängen der Regelstufen 17 und 20 liegt.

Die dritte Anode 7 der Aufnahmeröhre 1 liegt an einer Spannung +U2, die unmittelbar von einer einstellbaren Spannungsquelle 26 geliefert wird und deren anderer Pol an Masse liegt. Die Spannungsquelle 26 ist eine bei Fernsehkameras übliche Hochspannungsquelle zum Liefern einer Spannung von beispielsweise einigen hundert Volt. Die Quelle 26 ist dabei gegen SpannungsSchwankungen, die z.B. vom Netz herrühren, nicht stabilisiert. Die zweite Anode 6 liegt an einer Spannung +U3, die einem an die Quelle 26 angeschlossenen Spannungsteiler mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 27, einem Widerstand 28, drei parallel angeschlossenen Potentiometern 29, 29* und 29", und einem Widerstand 30 nach Masse.entnommen wird. Auf diese Weise ist eine Spannungsquelle 26 bis 30 aus der regelbaren Spannungsquelle 26 und einem ohmschen Spannungsteiler 27 bis 30 gebildet worden, wobei der Eingang der Stufe 25 an die eine Spannung +U4 führende Anzapfung des Potentiometers 29 angeschlossen ist. Das Potentiometer 29 und die Stufe 25 bilden zusammen eine Spannungseinstellstufe 25, 29, wobei die Stufe 25 als Emitterfolgerstufe wirksam sein kann. Die Aufnahmeröhre 1 ist also an eine Fokussierschaltung 25 bis 30 angeschlossen.

Die der Aufnahmeröhre 1 im Grunde entsprechenden Aufnahmeröhren 2 und 3 sind in der Farbfernsehkamera nach Fig. 1 auf dieselbe Weise aufgenommen wie die Aufnahmeröhre 1. Die bei der Aufnahmeröhre 2 vorhandenen Elemente und die daran angeschlossenen Bau-

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elemente sind, insofern bezeichnet, mit einer einzigen Akzentnotierung (Apostroph) angegeben, und für die Aufnahmeröhre 3 ist

(Doppelstrich)

eine doppelte Akzentnotierung/verwendet worden. So ist die eine Spannung +U4' führende Anzapfung des Potentiometers 29' über die Emitterfolgerstufe 25' an die erste Anode 5¹ der Aufnahmeröhre 2 und an die Regelstuf en 17' und 20' angeschlossen, die mit den Ablenkstufen 16' bzw. 19^f zur Signalzufuhr zu den jeweiligen Ablenkmitteln 12' bzw. 13* verbunden sind. Die im wesentlichen, räumlich gesehen, voneinander entfernten Stellen, an denen die elektromagnetische Ablenkung und die elektrostatische Fokussierung stattfinden, sind durch 14' bzw. 15' bezeichnet. Die Aufnahmeröhre 2 liefert auf dieselbe Weise wie die Aufnahmeröhre 1 an der Ausgangsklemme 24 ein Bildsignal an der Ausgangsklemme 24·. Mit der doppelten Akzentnotierung ist dies bei der Aufnahmeröhre 3 angegeben.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Farbfernsehkamera nach Fig. 1 gilt folgendes.

Es wird von einem bestimmten festen Wert der Spannung +U2 ausgegangen. Abhängig von den Toleranzen in den Formen und den Anordnungen der Anoden 5* 6 und 7, der Kathode 4 in den Aufnahmeröhren 1, 2 und 3 und den Ablenkmitteln 12 und 13 müssen die erforderlichen Spannungen und Ströme verschieden sein, um zu erreichen, daß bei Wiedergabe der an den Ausgangsklemmen 24, 24· und 24" vorhandenen Bildsignale eine genaue Rasterdeckung auftritt. Die Spannungseinstellstufen 25, 29, 25', 29' und 25" und. 29" ergeben.unmittelbar eine Anpassung der Fokussierung

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und beeinflussen über die eingestellten Regelstufen 17 bzw. 20, 17' bzw. 20· und 17" bzw. 20" die Ablenkstufen 16 bzw. 19, 16· bzw. 19' und 16" bzw. 19", die für weitere Korrekturen andere übliche Einstellmöglichkeiten aufweisen. Es wird vorausgesetzt, daß für den bestimmten festen Vert der Spannung +U2 die Farbfernsehkamera nach Fig. 1 für die Fokussierung die Ablenkung und die Rasterdeckung optimal eingestellt ist, was bei Wiedergabe der erzeugten Bildsignale eine optimale Bildgüte ergibt.

Handbüchern können Bewegungsgleichungen entnommen werden, die für die Elektronen im Elektronenstrahl 11 der Aufnahmeröhre gelten. So gilt für die Bewegungsgleichungen in einem Achsensystem mit drei senkrechten Achsen x, y und z, wobei die Achsenrichtung ζ mit der Rechtehandregel oder der Korkzieherregel bei einer Drehung der Achse χ zur Achse y gefunden wird,

(2)

B_y ff - B_x g), " (3)

wobei η das Verhältnis zwischen Ladung und Masse des Elektrons ist und

E„, E„ und E_ und B . B,, und B„ die elektrischen Feldstärken x. y ζ x. y ζ

bzw. die magnetischen Induktionen in der x-, y- und z-Richtung sind. ' ' . ■ .'

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Es wird nun bei der Erfindung davon ausgegangen, daß die Spannung +U2, die von der Quelle 26 in Fig. 1 geliefert wird,

nicht stabilisiert ist und sich daher ändern kann (auf a U₂), wodurch die elektrische Feldstärke E, die zu U₂ proportional

2 ist, in der Aufnahmeröhre 1 (und 2 und 3) um einen Faktor a zunimmt. Wenn dabei die magnetischen Induktionen B um einen Faktor a zunehmen," folgt für die Bewegungsgleichung (1):

= -n (a²E_x ♦ aB_z g - aB_y gf) (4)

Aus der Bewegungsgleichung (4) läßt sich durch Division mit a folgendes herleiten:

d χ _ /■« . ζ dy y dz^ _fc.\

a dt χ a ατ a αχ

Auf dieselbe Art und Weise können die Bewegungsgleichungen (2) und (3) umgearbeitet werden.

Wenn χ = f-(t), y = f₂(t) und ζ » f-*(t) Lösungen für die Bewegungsgleichungen (1), (2) und (3) sind, folgt, daß χ = f..(at), y «s f₂(at) und ζ = f^(at) Lösungen für die umgeformten Bewegungsgleichungen (5 usw.) sind.

Es stellt sich heraus, daß dann die Elektronenbahnen untereinander keine örtliche Verschiebung erfahren, sondern daß lediglich die Bewegungen in jedem Punkt a-mal schneller bzw. langsamer geworden sind. Wenn die Induktionen B in den Be-

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wegungsgleichungen (5 usw.) einerseits von den Verschiebungs-Gleichströmen und andererseits von den Ablenk-Wechselströmen erzeugt werden, wie diese in den Horizontal- und Vertikal-Ablenkmitteln 12 und 13 fließen, und wenn beide Stromanteile entsprechend dem Faktor a mitgesteuert werden, erhält man das Resultat, daß die Grosse der Horizontal- und Vertikal-Ablenkung (das¹· geschriebene Raster) auf der Auftreffplatte 8 nicht geändert wird.

Wie bei der Beschreibung der Ausführungsform der Regelstufen und 20 und der Ablenkstufen 16 und 19 erwähnt ist, findet in der beschriebenen Kamera nach Fig. 1 keine Beeinflussung der Ablenk-Wechselströme statt, sondern es werden nur die für die optimale Rasterdeckung eingestellten Verschiebungs-Gleichströme entsprechend dem Faktor a nachgesteuert. Soweit sich also die Induktionen B der Gleichungen (5 usw.) auf die Verschiebungs-Gleichströme beziehen, wird erreicht, daß bei einer Änderung der elektrischen Feldstärke (E) in der Aufnahmeröhre 1 um den Faktor a und bei entsprechender Änderung der von den Verschiebungsströmen verursachten magnetischen Induktionen B um einen Faktor a die Rasterdeckung und die optimale Fokussierung beibehalten werden. Im allgemeinen gilt dafür, daß die Anforderung erfüllt.werden muß: —^ = konstant. Da jedoch die Amplitude der Ablenkströme nicht mit geändert wird, sind für die Rasterabtastung die entsprechenden Gleichungen nicht erfüllt: Obwohl die Deckung der einzelnen Raster sichergestellt bleibt, ändert sich somit die Grosse der abgetasteten Fläche. Wenn beispielsweise eine Vergrösserung der Spannung +U2

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um 10 % erfolgt, also a =1,1 ist, so würde bei einer Vergrösserung der Ablenkströme tun 5 %,also entsprechend dem Faktor a = 1,05, die Grosse der abgetasteten Fläche konstant bleiben. Da jedoch die Ablenkströme unverändert gelassen werden, ergibt sich eine entsprechend kleinere Abtastfläche, d.h., ein kleinerer Teil des aufgenommenen Bildes nimmt die ganze Fläche des wiedergegebenen Bildes ein. Bei beliebig auftretenden Spannungsschwankungen in der Grössenordnung von 10 % ergibt sich dabei eine Änderung der Grosse des Zeilenrasters um 5 %i was durchaus zulässig ist.

2 Bei einer Änderung der Speisespannung entsprechend dem Faktor a und einer erforderlichen Änderung der Grosse der Verschiebungsströme um den Faktor a. bedeutet das, daß die Verschiebungsströme entsprechend der Wurzel aus der Speisespannung verändert werden müssen. Dieser Zusammenhang zwischen den elektrischen und den magnetischen Grossen kann in bekannter Weise durch eine lineare Funktion (entsprechend dem ersten Glied einer Reihenentwicklung) angenähert werden. So wird erreicht, daß Speisespannungsschwankungen bei den Aufnahmeröhren 1, 2 und keinen Einfluß auf die optimal eingestellte und bleibende Rasterdeckung und Fokussierung in den Aufnahmeröhren 1, 2 und haben.

Der beschriebene Effekt kann auch für einen elektronischen "Zoom-Effekt" ausgenutzt werden, wenn die Spannung der Speisequelle 26 entsprechend stärker geändert wird. Bei einer

Änderung der Spannungen U2, U3 und U4 um einen Faktor a =4

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und bei einer dazu gehörenden Änderung der Verschiebeströme um einen Faktor a = 2 folgt für die Grosse der Horizontal- und der Vertikalablenkung (der beschriebenen Rasterfläche) eine Änderung um einen Faktor 2, wobei die optimale Rasterdeckung beibehalten wird. Dabei gilt unabhängig von der Grosse des Regelbereiches und vom Anfangswert, wofür die Kamera abgeglichen wurde, daß der nicht-lineare Zusammenhang zwischen der (Fokussier-)Spannung und dem Verschiebestrom durch einen mehr oder weniger quadratischen Zusammenhang angenähert werden muß Oder daß, ausgehend von der Spannung, die Amplitude der Verschiebungsströme mehr oder weniger nach einem Wurzel-Zusammenhang geändert werden muß.

Zur Erläuterung sei erwähnt, daß für den"Zoom-Effekt" die Spannung +U2 beispielsweise zwischen 200 und 800 V veränderbar (einstellbar) ist, wobei für die Spannung +U3 eine Änderung zwischen 90 V und 360 V auftritt. Die Spannung +U4 ist dabei beispielsweise über Bereiche zwischen 12 V bis 16 V und 18 V bis 64 V veränderbar bzw. einstellbar.

Es ist wesentlich, daß die elektrische Feldstärke E und die magnetische Induktion B in in räumlichem Sinne voneinander entfernten Gebieten auftreten und dort ihre fokussierende bzw. Ablenkwirkung treiben. Das Vorhandensein von Anoden in der Aufnahmeröhre 1 in der Nähe des abzulenkenden Elektronenstrahles 11 stört nämlich das magnetische (Wechselstrom-) Ablenkfeld, wobei magnetische Abschirmung und dadurch Verluste auftreten. Derjenige Teil der zweiten Anode 6, der sich in

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der Aufnahmeröhre 1 an der.Wand befindet, ergibt praktisch keine magnetische Abschirmung und zwar dadurch, daß er als dünne Schicht auf der Wand angebracht ist. Weiter gilt, daß Toleranzen in den Formen und Anordnungen in den Aufnahmeröhren 1, 2 und vorhandener Anoden und der bei den Aufnahmeröhren 1, 2 und angeordneten Ablenkmittel ihre eigenen Spannungs- und Stromeinstellungen erfordern, was bei der getrennten Anordnung bedeutet, daß keine gegenseitigen Beeinflussungen die Rasterdeckung stören werden.

In Fig. 2 sind ausgearbeitete Schaltpläne für einige Blöcke im Blockschaltbild nach Fig. 1 dargestellt. Die Emitterfolgerstufe 25, die Regelstufen 17 und 20 und die Ablenkstufe 16 oder 19 sind ausgearbeitet dargestellt. Die Regelstufen 17 und 20 sind identisch, während die Ablenkstufen 16 und 19 in ihrem grundsätzlichen Aufbau gleich sind, jedoch für die Horizontal-Ablenkung an den inhärent induktiven Charakter und für die Vertikal-Ablenkung an den ohmschen Charakter derselben angepaßt sind.

In Fig. 2 sind von der Spannungsquelle 26 bis 30 nach Fig. die Widerstände 28 und 30 und das Potentiometer 29 dargestellt. Die die Spannung +U4 führende Anzapfung des Potentiometers ist in der Stufe 25 an die Basis eines npn-Transistors 40 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 41 mit einer Klemme mit der Spannung +U5 verbunden und unmittelbar an die Basis eines pnp-Transistors 42 gelegt ist. Der Kollektor des Transistors 42 liegt an der Basis eines npn-Transiäors 43, wobei der Emitter bzw. der Kollektor des Tran-

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sistors 42 bzw. 43 rait der Klemme mit der Spannung +U5 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 43 liegt über einen Kondensator 44 an Masse und liegt unmittelbar an der Basis eines npn-Transistors 45, dessen Kollektor die Spannung +U5 zugeführt bekommt und dessen Emitter mit dem des Transistors 40 verbunden ist. Die Emitterelektroden der Transistoren 40 und liegen am Kollektor eines npn-Transistors 46, der über einen Widerstand 47 mit dem Emitter an Masse liegt. Die Basis des Transistors 46 liegt über einen Widerstand 48 an der Spannung +U5 und ist über eine Zener-Diode 49 mit Masse verbunden. Die spannungsführende Klemme des Kondensators 44 liegt am Ausgang der Emitter-Folgerstufe 25, die mit der ersten Anode 5 einer der Aufnahmeröhren 1, 2 oder 3 und mit der Regelstufe 17, 20 verbunden ist. Am Ausgang der Stufe 25 tritt die Spannung +U4 auf, wobei die Emitter-Folgerstufe 25 dazu verwendet worden ist, zu verwirklichen, daß der für die Anode 5 erforderliche Strom den Spannnungsabfall am Potentiometer 29 nicht beeinflußt.

Der Eingang der Regelstufe 17, 20 ist über eine Reihenschaltung aus einem einstellbaren Widerstand 5.0, zwei Dioden 51 und und einem Widerstand 53 mit Masse verbunden. Der Wert des Widerstandes 50 ist gegenüber dem Widerstandswert der leitenden Dioden 51 und 52 und des Widerstandes 53 groß, wodurch mit Hilfe des Widerstandes 50 eine Stromeinstellung bei den Dioden 51 und 52 stattfindet. Auf diese Weise ist ein Spannungsteiler 50 bis 53 gebildet mit einer nicht-linearen Kennlinie, wobei die Diode-Widerstands-Kombination eine angenähert parabelförmige Kennlinie ergibt, die mit Hilfe des Widerstandes 50 einstellbar ist.

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Der Verbindungspunkt des Widerstandes 50 und der Diode 51 liegt an Wahlkontakten eines Schalters 54 und eines Schalters 55, die mit mechanisch gekuppelten Schaltarmen dargestellt sind. Ein weiterer Wahlkontakt jedes der Schalter 54 und 55 liegt an Masse. Der Ausgang des Schalters 54 liegt an einem (+)-Eingang eines Differenzverstärkers 56 und der Ausgang des Schalters 54 ist über einen Widerstand 57 mit dem (-)-Eingang desselben verbunden, der über einen Rückkopplungswiderstand 58 mit dem Verstärkerausgang verbunden ist. Speisespannungen und Korrekturschaltungen für den Differenzverstärker 56 und weiter anzugebende Differenzverstärker sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die gekuppelten Schalter 54 und 55 und der Differenzverstärker 56 sind als Verstärker wirksam, wobei die Polarität der Ausgangsspannung von der Stellung der Schalter 54 und 55 (Kreisschalter) abhängig ist.

Der Ausgang des Differenzverstärkers 56 ist über einen Widerstand 59 mit dem (-)-Eingang eines Differenzverstärkers 60 verbunden, der mit dem (+)-Eingang an Masse liegt. Der Ausgang des Differenzverstärkers 60 ist über einen Widerstand 61 zum (-)-Eingang zurückgekoppelt. Der Ausgang des Differenzverstärkers 60 liegt am Ausgang der Regelstufe 1-7, 20, die mit der Ablenkstufe 16, 19 verbunden ist und liegt darin über ein Potentiometer 62 an Masse.

Das Potentiometer 62 ist mit einem Abgriff versehen, der über einen Widerstand 63 am (-)-Eingang eines Differenzverstärkers 64 liegt. Der (+)-Eingang des Differenzverstärkers 64 liegt

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über einen Widerstand 65 an Masse und ist weiter an den Ausgang des Horizontal-Sägezahngenerators 18 oder an den des Vertikal-Sägezahngenerators 21 aus Fig. 1 angeschlossen.

Venn die Ablenkstufe den Sägezahnablenkstrom für die Horizontal-Ablenkspulen 12 liefert, ist, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, der (-)-Eingang des Differenzverstärkers 64 in der Horizontal-Ablenkstufe 16 weiter mit einem Widerstand 16^ verbunden, der andererseits mit einer Eingangsklemme 16~ verbunden ist..Mit der Eingangsklemme 16p ist dann beispielsweise ein Ausgang des Vertikal-Sägezahngenerators 21 verbündet) wodurch eine sogenannte "skew¹¹-Korrektur (Entzerrung) gegeben wird, wobei in der vertikalen Abtastrichtung auftretende schräge (vertikale) Linien des Zeilenrasters in der Aufnahmeröhre 1, 2 oder 3 korrigiert werden, damit ein rechteckiges Zeilenraster entsteht. Weiter gibt es bei der Ausbildung der Stufe als Horizontal-Ablenkstufe 16 einen mit dem (-)-Eingang des Differenzverstärkers 64 verbundenen Rückkoppelwiderstand 16·*.

Wenn die Ablenkstufe 19 den Sägezahn-Ablenkstrom für die Vertikal-Ablenkspulen 13 liefert, sind die in Fig. 2 gestrichelt angegebenen Schaltelemente und Verbindungen nicht vorhanden.

Der Ausgang des Differenzverstärkers 64 in der Ablenkstufe 16, 19 liegt an der Basis eines npn-Transistors 66, der am Kollektor über einen Widerstand 67 eine Spannung +U6 zugeführt bekommt. Der Emitter des Transistors 66 liegt am Kollektor eines npn-Transistors 68, dessen Basis über eine Zener-Diode 69 mit dem

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Kollektor des Transistors 66 verbunden ist und dessen Emitter eine Spannung -U6 zugeführt bekommt. Der Verbindungspunkt der Transistoren 66 und 68 ist mit den Ablenkmitteln 12, 13 verbunden, wobei in der Ausbildung der Horizontal-Ablenkstufe 16 der Verbindungspunkt weiter mit dem Rückkoppelwiderstand 16, verbunden ist. Der andere Anschluß an die Ablenkmittel 12, 13 liegt in der Ablenkstufe 16, 19 an einem Verbindungspunkt eines Widerstandes 16^, der mit dem anderen Anschluß mit dem (-)-Eingang des Differenzverstärkers 64 verbunden ist, mit einem Widerstand 70 nach Masse und mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 71 und einem einstellbaren Widerstand 72 nach Masse. Beim Abregein der Kamera nach Fig. 1 wird mit Hilfe des Widerstandes 72 die Sägezahnamplitude für die gewünschte Ablenkung eingestellt. Statt dessen könnte der Sägezahngenerator 10 oder-21 einstellbar ausgebildet sein. Bei der Ausbildung der Stufe als Vertikal-Ablenkstufe 19 ist der Widerstand 16^ eine kurzgeschlossene Verbindung.

Abhängig von der Bemessung der Elemente der Ablenkstufe 16, 19 verursachen die Transistoren 66 und 68, die als Klasse B-, A- oder kombinierte AB-Schaltung wirksam sind, einen sägezahnförmigen Strom durch die Ablenkmittel 12, 13. Beim Abregein der Kamera wird das Potentiometer 62 zum Einstellen der Rasterdeckung benutzt. Eine Einstellungsänderung beim Potentiometer in der Horizontal-Ablenkstufe 16 ergibt eine Verschiebung der abgetasteten Zeile auf der Auftreff platte 18 der Aufnahmeröhre 1 (oder 2 oder 3) in der Horizontal-Ablenkrichtung. Bei der

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Ausbildung der Stufe als Vertikal-Ablenkstufe 19 tritt eine Verschiebung in der vertikalen Ablenkrichtung auf. Die Richtung der Verschiebung kann mit Hilfe der Schalter 54 und 55 der Rsg?lstufe 17, 20 umgekehrt werden.

In Fig. 3 ist ein Schaltplan des Signalgenerators 22 aus Fig. 1 dargestellt, der unter Ansteuerung des Horizontal- und Vertikal-Austastsignals VH ein impulsförmiges Strahlaustastsignal zur Kathode 4 der Aufnahmeröhre 1 (und zu den Kathoden 4' und 4" der Aufnahmeröhren 2 bzw. 3) liefert.

Das Signal VH wird über einen Kondensator 80 der. Basis eines npn-Transistors 81 zugeführt, welche Basis weiter über einen Widerstand 82 an einer Klemme mit der Spannung +U7 liegt. Der Kollektor des Transistors 81 bekommt über einen Widerstand 83 die Spannung +U7 zugeführt, während der Emitter über einen Widerstand 84 mit Masse verbunden ist und dabei an der Basis eines npn-Transistors 85 liegt. Der Kollektor des Transistors 85 liegt an dem mit der Kathode 4 verbundenen Ausgang des Signalgenerators 22 und ist weiter mit der Kathode einer Diode 86 verbunden. Die Anode der Diode 86 liegt am Emitter eines npn-Transistors 87, der am Kollektor die Spannung +07 zugeführt bekommt und liegt mit der Basis am Kollektor des Transistors 87.

Bei Anwesenheit eines negativ gerichteten Austastimpulses im Signal VH ist der Transistor 81 leitend, wobei der Spannungsabfall am Widerstand 84 den Transistor 85 bis in den leitenden Zustand vorspannt. Dabei tritt am Anschluß für die Kathode 4

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(für die Aufnahmeröhre 1) praktisch das Massepotential auf, und der Spannungsabfall am Widerstand 84 entspricht dem an der Basis-Emitter-Diode des Transistors 85. Unter Vernachlässigung des Spannungs&bfalles zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 81 hat der Kollektor des Transistors 81 ebenfalls die Basis-Emitter-Schwellenspannung des Transistors 85» wodurch der Transistor 87 und die Diode nicht in den leitenden Zustand geraten können, da dazu mindestens die doppelte Basis-Emitter-Schwellenspannung an der Basis des Transistors 87 notwendig ist.

Wenn im Signal VH ein negativ gerichteter Austastimpuls auftritt, wird der Transistor 81 aus dem leitenden Zustand gebracht und dadurch zugleich der Transistor 85 gesperrt. An der Basis des Transistors 87 tritt dabei nahezu die Spannung +U7 auf, da der Basisstrom nur wenig Spannungsabfall im Widerstand 83 verursacht, wodurch der Transistor und die Diode 86 leitend werden. Während des negativ gerichteten Austast-Impulses im Signal VH tritt also am Anschluß für die Kathode 4 die Spannung +U7 abzüglich des Spannungsabfalles an der Diode 86 und am Transistor 87 auf. Die Spannung +U7 vom Signalgenerator 22 in Fig. 1 ist so hoch gewählt worden, daß bei Zufuhr zu den Kathoden 4, 4¹ und 4" der Aufnahmeröhren 1, 2 bzw. 3 der Wert in der Grössenordnung oder über derjenigen der Spannungen +U4, U4¹ und U4" an den ersten Anoden 5i 5' und 5" liegt mit der Folge, daß dann kein Elektronenstrahl 11 erzeugt wird. Es stellt

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sich heraus, daß auf diese Weise in der Aufnahmeröhre 1 (und in den Aufnahmeröhren 2 und 3) ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 4, 5 gebildet ist, das ohne ein normalerweise benutztes Steuergitter zur Strahlaustastung benutzt wird.

' Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

.) Farbfernsehkamera mit mindestens zwei Aufnahme röhren, bei denen mit Hilfe eines aus an Gleichspannung liegenden Anoden bzw. Fokussierelektroden bestehenden elektrostatischen Fokussiersystems ein Elektronenstrahl erzeugt und durch Ablenkspulen, die von durch gesteuerte Ablenkstufen gelieferten Strömen durchflossen werden, in horizontaler und vertikaler Richtung magnetisch so abgelenkt wird, daß eine Auftreffplatte entsprechend einem Zeilenraster durch den Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei Mittel zur Einstellung der Nullpunktlage der Raster bezüglich der Mitte der optischen Bilder vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet _f daß in der Röhre (1) der Raumteil (15), in dem die elektrostatische Fokussierung erfolgt, und der Raumteil (14), in dem die magnetische Ablenkung erfolgt, im wesentlichen getrennt sind, daß die Einstellung der Nullpunktlage durch den Ablenkspulen (6, 12) zugeführte Gleichströme (Verschiebungsströme) erfolgt, daß die elektrostatischen Fokussierspannungen (U3, U4), gegebenenfalls über einen Spannungsteiler (27, 28, 29, 3Q)* einer nicht stabilisierten Spannungsquelle (U2) entnommen werden und daß die Verschiebungsströme (über 17, 16 bzw. 20, 1:9) in Abhängigkeit von der Speisespannung (U2) gesteuert werden.

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2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsstrom etwa entsprechend der Wurzel aus der Speisespannung (U2) gesteuert wird.
3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebungsstrom entsprechend einer, z.B. linearen Annäherung an die Wurzel aus der Speisespannung (U2) gesteuert wird.
4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Spannungsquelle mit einer an einen ohmschen Spannungsteiler (27 bis 30) angeschlossenen einstellbaren Spannungsquelle ausgebildet ist, wobei Anschlüsse am Spannungsteiler an Anoden in den Aufnahmeröhren angeschlossen sind.
5. Farbfernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Spannungseinstellstufen je über eine Regelstufe (17 bzw. 20) mit einem nicht-linearen Spannungsteiler mit einer einen Teil der Ablenkschaltung bildenden Ablenkstufe (16 bzw. 19) zur Horizontal- bzw. Vertikal-Ablenkung bei der Aufnahmeröhre (1) verbunden sind.
6. Farbfernsehkamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß. der genannte nicht-lineare Spannungsteiler mit einer Reihenschaltung ausgebildet ist, die einen einstellbaren Widerstand (50), mindestens eine Diode (51 bzw. 52) und einen zweiten Widerstand (53) enthält (Fig. 2).

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7. Farbfernsehkamera nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Regelstufe (17 bzw. 20) an ein Potentiometer (62) in der Ablenkstufe (16 bzw. 19) zum Einstellen der Rasterdeckung in der Horizontal- bzw. Vertikal-Ablenkrichtung angeschlossen ist.
8. Farbfernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Spanmngseinstellstufe mit einem einen Teil der Spannungsquelle bildenden Potentiometer und einer an einen Abgriff desselben angeschlossenen Emitter-Folgerstufe ausgebildet ist.

9· Farbfernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera mit einem an in den Aufnahmeröhren vorhandene Kathoden angeschlossenen Signalgenerator ausgebildet ist und zwar zum Liefern eines impulsförmigen Signals zur Strahlaustastung, wozu der Signalgenerator positiv verlaufende Impulse zur Kathode abgibt, die zusammen mit einer ersten Anode ein Elektronenstrahler zeugungs system in den Aufnahmeröhren bildet.

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