CIRCUIT FOR STABILIZING THE BEAM CURRENT OF TELEVISION CAMERA TUBES

Abstract: 1. Circuit for cathode ray current stabilization with compensation of highlights in a camera tube of the diode gun type, characterized by a combination of the following, in part per se known features : a) a differential amplifier (9) controlled as a function of a cathode current and a reference signal (Uref ) or a signal derived from the video signal current, and which supplies the control electrode potential, b) a non-additive mixer circuit (13) for supplying the reference signal (Uref ) or the signal derived from the video signal current in the case of levels caused by highlights and which are above the reference signal (Uref ), c) a further non-additive mixer circuit (14) for supplying the potential derived from the cathode current for blanking pulses (Ak ), d) a limiting circuit (12) controlled by a cathode partial potential and whose threshold value is adjustable, for limiting the amplitude of the signal derived from the video signal current, e) a potential raising circuit (11) for raising the signal derived from the video signal current to the range of the reference signal potential (Uref ).

Description: Schaltung zur Strahlstromstabilisierung von Fernsehaufnahmeröhren Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Strahlstromstabilisierung mit Kompensation von Spitzlichtern in einer Fernsehaufnahmeröhre vom Diode-Gun-Typ. Bei den seit kurzer Zeit bekannt gewordenen sogen. Diode-Gun-Aufnahmeröhren wird an die Steuerlektrode ein gegenüber dem Kathodenpotential positives Vorspannungspotential gelegt, so dass hierbei über die Steuerlektrode ein Strom fliesst. Diese Aufnahmeröhren zeigen gegenüber den bisher benutzten eine erhöhte Auflösung. Zur Stabilisierung,des in der Aufnahmeröhre fliessenden Strahlstromes ist es wichtig, dass in Abhängigkeit vom Röhrenexemplar, dem Alter der Röhre und der auf die Signalelektrode auftreffenden Lichtmenge ein bestimmter Kathodenstrom mit Hilfe der Spannung an der Steuerelektrode eingestellt wird, wobei der Zusammenhang zwischen Kathodenstrom und Steuerlektrodenspannung nichtlinear ist und der Zusammenhang zwischen Kathodenstrom und Strahlstrom als proportional angenommen werden kann. Aus der DE-OS 30 10 812 ist zwar schon eine Regelschaltungsanordnung zur Regelung des Strahlstroms in einer Kamera Bildaufnahmeröhre und ein Verfahren zur Unterdrückung von im Videosignalstrom einer Videokamera auftretenden Hellstellen bekannt. Hierbei ist jedoch weder eine Langzeitstabilisierung, z.B.wegen Röhrenalterung, noch eine Begrenzung von überströmen bei der Neutralisierung von Spitzlichtern auf der Signalelektrode vorgesehen. Dadurch kann sich der Strahlstrom ebenso wie der Kathodenstrom im Laufe des Betriebes verändern, so dass die Signalelektrode beispielsweise nur ungenügend entladen wird. Ausserdem kann die Aufnahmeröhre bei sehr grossen Spitzlichtern oder Hellstellen leicht beschädigt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannte Nichtlinearität zu eliminieren und in jedem Falle eine genaue Kontrolle über den Kathodenstrom zu haben. Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemässe Schaltung mit den kenr.zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass bei nor maler Belichtung der Signalelektrode der Fernsehaufnahmeröhre ein bestimmter Kathodenstrom fliesst, der bei Auftreten von Spitzlichtern nur bis zu einem einstellbaren Schwellwert erhöht wird, so dass sowohl eine Beschädigung der Aufnahmerohre als auch ein störendes Überschwingen sicher vermieden wird. Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemässen Schaltung, Fig.2 ein Videosignal/Kathodenstrom-Diagramm für zwei verschiedene Aufnahmeröhren. Im Blockschaltbild gemäss Fig.1 ist eine Fernsehaufnahmeröhre 1 vom Diode-Gun-Typ mit einer Signalelektrode 2, einer Steuerelektrode 3 und einer Kathode 4 dargestellt. Der in der Röhre 1 von der Kathode 4 zur Signalelektrode 2 flie Bende Strahlstrom wird mit Hilfe eines an die Steuerlektrode 3 angelegten Potentials in seiner Stärke gesteuert. Die Signalelektrode 2 ist einerseits über einen Widerstand 6 an eine Betriebsspannungsquelle UT und andererseits an den Eingang eines Vorverstärkers 7 angeschlossen. Am Ausgang des Verstärkers 7 ist ein Videosignal abnehmbar, welches über Klemme 8 den (in der Fig.l nicht dargestellten) weiteren Verarbeitungsschaltungen in der Fernsehkamera und der Strahlstrom-Steuerschaltung zugeführt wird. Die Strahlstrom-Steuerschaltung besteht im wesentlichen aus einem Differenzverstärker 9, an dessen nichtintervertierendem Eingang ein vom Videosignalstrom abgeleitetes Signal und an dessen invertierendem Eingang ein vom Xathodenstrom abgeleitetes Potential anliegt. Am Ausgang des Differenzverstärkers 9 ist das Steuerelektroden-Potential für die Steuerelektrode 3 abnehmbar. Zwischen dem Ausgang des Verstärkers 7 und dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 9 ist eine Schaltung 11 zur Potentialanhebung, eine einstellbare Begrenzerschaltung 12 sowie eine Nicht-Additive-Misch-Schaltung 13 angeordnet. Der Schaltung 13 wird ausser dem vom Videosignal abgeleiteten Signal. ein Referenzsignal Uref zugeführt Am invertierenden Eingang des Verstärkers 9 ist eine weitere Nicht-Additive Misch-Schaltung 14 vorgesehen, deren erster Eingang direkt mit der Kathode 4 verbunden ist und an deren zweiten Eingang Austastimpulse AK anliegen. Zwischen Kathode 4 und Bezugspotential ist ein Kathodenwiderstand angeordnet, welcher aus zwei Teilwiderständen 16 und 17 besteht. Hierbei ist der Teilwiderstand 16 einstellbar. Der Verbindungspunkt 18 der beiden Widerstände 16 und 17 ist mit. dem Steuereingang der Begrenzerschaltung 12 verbunden Der vom Kathodenstrom IKS (Fig.2) abgeleitete. Strahlstrom wird normalerweise so eingestellt, dass er Ladungen auf der Signalelektrode 2 neutralisieren kann, die etwa doppelt so hoch sind wie einem 100 %-Videosignalpegel entspricht. Grössere Lichtpegel können nur dann verarbeitet werden, wenn gleichzeitig der Strahlstrom erhöht wird. Das notwendige Mass der Erhöhung hängt von der Grösse des Lichtüberpegels ab. Für das Abtasten eines Spitzlichtbereiches ist es notwendig, dass einerseits der Strahlstrom auf Werte aufgetastet wird, die immer eine gewisse Reserve an Strom bieten, aber andererseits die Erhöhung in Grenzen bleibt. Eine zu starke Erhöhung des Strahlstromes lässt den Strahl auswandern und damit Neutralisierung in Nachbarbereichen vorwegnehmen. Wegen dieser Vorwegnahme fällt das Videosignal dann zurück bis zum erneuten Auftasten, wodurch es zu einem Schwingen kommen kann. Es kommt also darauf an, die Aufnahmeröhre mit einer Steuerkennline a bzw. b zu betreiben, die etwas oberhalb der Röhrenkennlinie Rö 1 bzw. Rö 2 liegt, welche den Zusammenhang zwischen Videosignal UVIDEO und dem dafür notwendigen Mindeststrahlstrom bzw. wegen der Proportionalität dem Mindestkathodenstrom IKS darstellt. Da es für die Konstanthaltung der notwendigen Strahlstromreserve keine Regelgrösse gibt, muss der Strom gesteuert werden. Eine gute Steuerkennlinie a bzw b lässt sich besser realisieren, wenn man die Nichtlinearität zwischen der Spannung an der Steuerelektrode 3 und dem Kathodenstrom ausschaltet durch direkte Kontrolle des Kathodenstromes selbst. Dennoch muss wegen der Exemplarabhängigkeit der Aufnahmeröhren die Steuerkennlinie a bzw. b der jeweiligen Röhrenkennlinie Rö1 bzw. Rö2 angepasst werden. Bei normalen Videosignalpegeln kann dies dadurch erreicht werden, dass der Strahlstrom für die jeweilige Aufnahmeröhre mit Hilfe des veränderlichen Widerstandes 16 bei festvorge gebenem Referenzsignal Uref eingestellt wird (in Fig.2 IK ol bzw. IK 02 > . Bei Veränderung des Wertes des Wider standes 16 wird nun nicht nur der Strahlstrom bzw. Kathodenstrom für Normalpegel (ko)' sondern gleichzeitig auch durch die Verknüpfung des Referenzsignals Uref mit dem vom Videosignal abgeleiteten Signal über die Nicht-Additive-Misch-Schaltung 13 bei Erhöhung des Signals durch Spitz lichter die Steigung der Widerstandsgeraden 1/RK bezüglich der entsprechenden Röhrenkennlinie eingestellt. Beim Abtasten eines Spitzlichtbereiches zeigt sich zu Beginn der Auftastphase des Strahlstromes, dass das Videosignal und in Zusammenhang damit auch der Xathodenstrom übermässig stark zunehmen. Diese überschiessende Spitze steht im Zusammenhang inerseits mit der positiven Steuerung des Kathodenstromes durch das Videosignal über die Steuerkennlinie und andererseits mit der Erhöhung des Videosignals über seinen eigentlichen Pegel hinaus bei Erhöhung des Strahlstroms durch Aufweiten und Auswandern des Abtastflecks auf der Signalelektrode 2. Um ein allzu starkes Überschiessen und infolgedessen eine Schwingneigung für gewisse Spitzlichtpegel zu vermeiden, muss der Strahlstrom nach oben hin ebenfalls abhängig vom Röhrenexemplar zusätzlich begrenzt werden. Dies ist durch die in Abhängigkeit vom Kathodenpotential am Punkt 18 gesteuerte Begrenzerschaltung 12 möglich, deren Schwellwert ausserdem noch einstellbar ist. Am Ausgang der Schaltung 12 ist daher ein vom Videosignal abgeleitetes, durch die Potentialanhebeschaltung 11 auf das Niveau des Referenzsignals angehobenes und durch den Schwell wert des Begrenzers 12 begrenztes Signal abnehmbar. Dieses Signal wird in der Nicht-Additiven-Misch-Schaltung 13 mit dem Referenzsignal Uref verglichen, wodurch nur dann ein vom Videosignal abhängiges Signal an den nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers 9 abgegeben wird, wenn dieses Signal das Referenzsignal Uref übersteigt. In der weiteren Nicht-Additiven-Misch-Schaltung 14 wird das Kathodenpotential mit der anliegenden Austastimpulsfol- ge AK verglichen, so dass immer dann ein Austast-Impuls am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 9 entsteht, wenn das Kathodenpotential überschritten wird. Der Differenzverstärker 9 gibt somit eine solche Steuerspannung für die Steuerelektrode3 der Aufnahmeröhre 1 ab, dass der Strahlstrom der Geraden 1/RK in Fig.2 folgt, wodurch eine optimale Strahlstromsteuerung für jede Röhre möglich ist.

Claims: Ansprüche 1. Schaltung zur Strahlstromstabilisierung mit Kompensation von Spitzlichtern in einer Fernsehaufnahmeröhre vom Diode-Gun-Typ, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, teilweise für sich bekannter Merkmale: a) ein in Abhängigkeit vom Kathodenstrom und einem Re ferenzsignal (Uref) bzw. einem vom Videosignalstrom abgeleiteten Signal gesteuerter, das Steuerlektrodenpo tential abgebender Differenzverstärker (9), b) eine NAM-Schaltung (13) zur Abgabe des Referenzsignals (Uref) bzw. des vom Videosignalstrom abgeleiteten Si gnals bei über dem Referenzsignal (Uref) liegenden, durch Spitz lichter hervorgerufenen Pegeln, c) eine weitere NAM-Schaltung (14) zur Abgabe des vom Ka thodenstrom abgeleiteten Potentials bzw. von Austastim pulsen (au), d) eine von einem Kathodenteilpotential gesteuerte und in ihrem Schwellwert einstellbare Begrenzerschal tung (12) zur Begrenzung der Amplitude des vom Video signalstrom abgeleiteten Signals, e) eine Potentialanhebeschaltung (11) zur Anhebung des vom Videosignalstrom abgeleiteten Signals auf den Bereich des Referenzsignalpotentials (Uref).

Inventors: GEHRMANN, RAINER, ZETTL, HERBERT
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1982
Main classification: H04N5
IPC codes: H04N5