DE1176179B - Circuit arrangement with an image pickup tube of the Vidikon type - Google Patents

Circuit arrangement with an image pickup tube of the Vidikon type

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DE1176179B
DE1176179B DEG23504A DEG0023504A DE1176179B DE 1176179 B DE1176179 B DE 1176179B DE G23504 A DEG23504 A DE G23504A DE G0023504 A DEG0023504 A DE G0023504A DE 1176179 B DE1176179 B DE 1176179B
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image pickup
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DEG23504A
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German (de)
Inventor
Dipl-Phys Walter Mayer
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/16Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
    • H04N3/20Prevention of damage to cathode-ray tubes in the event of failure of scanning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/72Combination of two or more compensation controls
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. KI.: H 04 ηBoarding school KI .: H 04 η

Deutsche KL: 21 al-32/35 German KL: 21 al -32/35

Nummer: 1176 179Number: 1176 179

Aktenzeichen: G 23504 VIII a / 21 alFile number: G 23504 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 10. Dezember 1957Filing date: December 10, 1957

Auslegetag: 20. August 1964Opening day: August 20, 1964

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach Patent 976 590 mit einer den inneren fotoelektrischen Effekt einer Halbleiterschicht nutzenden Bildaufnahmeröhre, bei der aus dem im Videoverstärker verstärkten Signal eine Regelspannung abgeleitet wird, welche die Vorspannung der Signalplatte der Aufnahmeröhre mit einer Zeitkonstante, die wesentlich größer, mindestens jedoch zehnmal so groß ist wie die Abtastdauer eines Bildes, derart regelt, daß der mittlere Signalstrom unabhängig von der jeweiligen Szenenhelligkeit annähernd konstant bleibt.The invention relates to a circuit arrangement according to patent 976 590 with an internal photoelectric Effect of an image pickup tube using a semiconductor layer, in the case of which in the video amplifier amplified signal a control voltage is derived, which the bias of the signal plate of the Pick-up tube with a time constant that is significantly larger, but at least ten times as large like the scanning duration of an image, regulates in such a way that the mean signal current is independent of the respective The scene brightness remains almost constant.

Es hat sich gezeigt, daß mit dieser Schaltungsanordnung Änderungen der Bildhelligkeit im Verhältnis 1 :104 automatisch ausgeregelt werden. Andererseits ist der Regelbereich der Automatik, insbesondere bei sehr hohen Beleuchtungsstärken, manchmal nicht ausreichend. Es ist daher zweckmäßig, den Regelbereich der Automatik erfindungsgemäß durch geeignete zusätzliche Maßnahmen zu erweitern und gleichzeitig die Bildaufnahmeröhre vor zu hohen Beleuchtungsstärken, welche zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung der Bildaufnahmeröhren führen können, zu schützen. Auf einfache Weise wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Blendeneinstellung mit Hilfe eines Fotowiderstandes gesteuert wird und die Ansprechempfindlichkeit des Fotowiderstandes auf die Szenenhelligkeit durch vorzugsweise verstellbare Vorsatzblenden derart gewählt wird, daß die Objektivblende auf eine voreingestellte oder voreinstellbare Stellung läuft, sobald die Konstanthaltung des mittleren Signalstromes durch Steuerung der Signalplattenvorspannung allein, vorzugsweise bei zu großen Beleuchtungsstärken, nicht mehr aufrechterhalten wird. Die vor dem Fotowiderstand geschaltete verstellbare Vorsatzblende dient dazu, um bei Streuungen, z. B. bei verschiedenen Bildaufnahmeröhren und bei Toleranzen der Schaltelemente diese dadurch auszugleichen, daß die Blendenöffnung auf einen Betrag eingestellt wird, welcher die Erfüllung der dem Fotowiderstand gestellten Aufgabe ermöglicht. Sobald die Beleuchtungsstärke einen Wert erreicht hat, welcher den Fotowiderstand zum Ansprechen bringt, d. h. seinen Widerstand derart verändert, daß der Steuermotor zur Blendensteuerung in Tätigkeit gesetzt wird, läuft die Blende auf eine voreingestellte oder voreinstellbare Stellung. Es ist nicht zweckmäßig, die Blende stetig zu variieren, da innerhalb eines durch die voreinstellbaren Stellungen gegebenen Intervalls die Konstanthaltung des mittleren Signalstromes durch die Vorspannungssteuerung der Signalplatte ohne weiteres durchführbar ist. Die zusätzliche Blendensteuerung erweist sich besonders bei Schaltungsanordnung mit einer Bildaufnahmeröhre vom VidikontypIt has been shown that changes in the image brightness in a ratio of 1: 10 4 are automatically corrected with this circuit arrangement. On the other hand, the automatic control range is sometimes not sufficient, especially at very high illuminance levels. It is therefore expedient to expand the control range of the automatic system according to the invention by suitable additional measures and at the same time to protect the image pickup tube from excessively high illuminance levels, which can lead to damage or destruction of the image pickup tubes. In a simple manner, this object is achieved according to the invention in that the aperture setting is controlled with the help of a photo resistor and the sensitivity of the photo resistor to the scene brightness is selected by preferably adjustable front panels so that the lens diaphragm runs to a preset or preset position as soon as the Keeping the mean signal current constant by controlling the signal plate bias alone, preferably in the case of excessive illuminance, is no longer maintained. The adjustable front cover switched in front of the photo resistor is used to prevent scattering, e.g. B. with different image pickup tubes and with tolerances of the switching elements to compensate for these in that the aperture is set to an amount which enables the fulfillment of the task set for the photo resistor. As soon as the illuminance has reached a value which causes the photoresistor to respond, ie changes its resistance in such a way that the control motor for diaphragm control is activated, the diaphragm runs to a preset or presettable position. It is not advisable to vary the diaphragm continuously, since the bias control of the signal plate can easily keep the mean signal current constant within an interval given by the presettable positions. The additional diaphragm control proves particularly in the case of a circuit arrangement with an image pickup tube of the vidicon type

Zusatz zum Patent: 976 590Addendum to the patent: 976 590

Anmelder:
ίο Max Grundig, Fürth (Bay.), Kurgartenstr. 37
Applicant:
ίο Max Grundig, Fürth (Bay.), Kurgartenstr. 37

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Phys. Walter Mayer, Fürth (Bay.)Dipl.-Phys. Walter Mayer, Fürth (Bay.)

großen Szenenhelligkeiten als notwendig, da die Signalplattenspannung nicht unter einem bestimmten Wert herabgesetzt werden kann, ohne die Bildsignalerzeugung zu stören.greater scene brightness than necessary, as the signal plate voltage cannot be decreased below a certain value without the image signal generation disturb.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung gelingt es auch sehr große Beleuchtungsstärken bei der Übertragung von Bildern mittels der Bildaufnahmeröhre noch zu erlauben. Andererseits kann, bei einem Absinken der Beleuchtung unter die durch die Steuerung der Signalplattenvorspannung allem gegebene untere Grenze, die Bildübertragung bei einer entsprechend großen Blendenöffnung ungestört weiter erfolgen.With the arrangement according to the invention, very high illuminance levels can also be achieved during transmission of images by means of the image pickup tube. On the other hand, if there is a drop the lighting under the lower all given by the control of the signal plate pre-tension Limit, the image transmission can continue undisturbed with a correspondingly large aperture.

Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, den Fotowiderstand und die zugehörige Vorsatzblende von der Bildaufnahmekamera zu trennen und vorzugsweise am Ort des abzubildenden Objekts anzuordnen. Andererseits ist es auch möglich und in manchen Fällen notwendig, mit Hilfe des Fotowiderstandes außer der Blendensteuerung auch eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung zu steuern. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, den Fotowiderstand nur zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung allein oder gegebenenfalls auf beide Betriebsarten umschaltbar anzuwenden.Under certain circumstances, it can be advantageous to use the photoresistor and the associated cover plate to be separated from the image recording camera and preferably to be arranged at the location of the object to be imaged. On the other hand, it is also possible and in some cases necessary with the help of the photo resistor In addition to controlling the aperture control, a corresponding lighting device can also be controlled. It is however, it is easily possible to use the photoresistor only to control the lighting device alone or, if necessary, to be used in a switchable manner to both operating modes.

In der Zeichnung sind schematisoh Ausführungsbeispiele der erfinduQgsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt. In Fig. 1 bedeutet 1 die nach dem Vidikonprinzip arbeitende Fernsehaufnahmeröhre, deren Signalspannung am Widerstand 2 abfällt. Diese wird in den Kameraverstärker 3 verstärkt. Die verstärkte, am Verstärkerausgang 4 auftretende Signalspannung wird mittels des Gleichrichters 5 gleichgerichtet und die gleichgerichtete Spannung der Signalplatte 6 der Fernsehaufnahmeröhre 1 zugeführt. Dadurch wird der mittlere Signalstrom unabhängigThe drawing shows schematically exemplary embodiments of the circuit arrangement according to the invention shown. In Fig. 1, 1 denotes the television pickup tube operating on the vidicon principle, whose signal voltage drops across resistor 2. This is amplified in the camera amplifier 3. The reinforced, The signal voltage occurring at the amplifier output 4 is rectified by means of the rectifier 5 and the rectified voltage is supplied to the signal plate 6 of the television pickup tube 1. This makes the mean signal current independent

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von der jeweiligen Szenenhelligkeit annähernd konstant gehalten, wie im Hauptpatent 976 590 näher erläutert. Über ein Steuergerät? wird ein Motor8 gesteuert, welcher die Verstellung der Blendeneinrichtung 9 bewirkt. Das Steuergerät? wird vom Fotowiderstand 10 gesteuert. Um die Ansprechempfindlichkeit des Fotowiderstandes 10 zweckmäßig an die gegebenen Verhältnisse anpassen zu können, ist vor dem Fotowiderstand 10 eine Blendeneinrichtung 11 vorgesehen. Diese Blendeneinrichtung 11 ist dabei zweckmäßig verstellbar auszugestalten und die Steuerung der verstellbaren Blende 9 erst bei Überschreitung bzw. Unterschreitung des mittels der Signalplattenspannungssteuerung erfaßbaren Regelbereiches der Beleuchtungsschwankungen einsetzen zu lassen.kept almost constant by the respective scene brightness, as detailed in main patent 976 590 explained. Via a control unit? a motor8 is controlled, which the adjustment of the diaphragm device 9 causes. The control unit? is controlled by the photo resistor 10. To the responsiveness of the photo resistor 10 to be able to suitably adapt to the given conditions is before a diaphragm device 11 is provided for the photoresistor 10. This diaphragm device 11 is included expediently adjustable and the control of the adjustable diaphragm 9 only when exceeded or falling below the control range detectable by means of the signal plate tension control to let the lighting fluctuations set in.

In der F i g. 2 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, bei welcher der Fotowiderstand 10 von der Bildaufnahmeeinrichtung getrennt am Ort des zu übertragenden Objekts 12 angebracht ist. In der F i g. 2 sind gleiche Schaltelemente mit den gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 bezeichnet. Gleichzeitig mit der Steuerung des Verstellmotors 8 der Blendeneinrichtung 9 kann vom Steuergerät? eine Beleuchtungsquelle bzw. Beleuchtungseinrichtung 13 in Abhängigkeit vom Fotowiderstand 10 gesteuert werden.In FIG. 2 is schematically shown an arrangement in which the photoresistor 10 of the Image recording device is attached separately at the location of the object 12 to be transmitted. In the F i g. 2 are the same switching elements with the same reference numerals as in FIG. 1 referred to. Simultaneously with the control of the adjusting motor 8 of the diaphragm device 9 can the control unit? a source of illumination or lighting device 13 can be controlled as a function of photoresistor 10.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt sich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, in fachmännischer Art abwandeln.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but rather can be modified in a professional manner without departing from the scope of the invention.

Insbesondere ist es möglich, an Stelle eines Foto-Widerstandes andere lichtempfindliche Elemente, deren elektrische oder physikalische Eigenschaften sich abhängig von dem auf sie fallenden Licht verändern, als Steuerglieder vorzusehen, wie z. B. Fotoelemente, Fototransistoren od. dgl.In particular, it is possible to use other light-sensitive elements instead of a photo resistor, whose electrical or physical properties change depending on the light falling on them, to be provided as control elements, such as B. photo elements, photo transistors or the like.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung nach Patent 976 590 mit einer den inneren fotoelektrischen Effekt einer Halbleiterschicht nutzenden Bildaufnahmeröhre, bei der aus dem im Videoverstärker verstärkten Signal eine Regelspannung abgeleitet wird, welche die Vorspannung der Signalplatte der Aufnahmeröhre mit einer Zeitkonstante, die wesentlich größer, mindestens jedoch zehnmal so groß ist wie die Abtastdauer eines Bildes, derart regelt, daß der mittlere Signalstrom unabhängig von der jeweiligen Szenenhelligkeit annähernd konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendeneinstellung mit Hilfe eines Fotowiderstandes gesteuert wird und die Ansprechempfindlichkeit dieses Fotowiderstandes auf die Szenenhelligkeit durch vorzugsweise verstellbare Vorsatzblenden derart gewählt wird, daß die Blende auf eine voreingestellte oder voreinstellbare Stellung läuft, wenn die Konstanthaltung des mittleren Signalstromes durch die Steuerung der Signalplattenspannung, vorzugsweise bei zu großer Beleuchtungsstärke, nicht mehr aufrechterhalten wird.1. Circuit arrangement according to patent 976 590 with an internal photoelectric effect Image pick-up tube using semiconductor layer, in which from the amplified in the video amplifier Signal a control voltage is derived, which the bias of the signal plate of the pickup tube with a time constant that is significantly larger, but at least ten times as large like the scanning duration of an image, regulates in such a way that the mean signal current is independent of the respective scene brightness remains approximately constant, characterized in that the Aperture setting is controlled with the help of a photo resistor and the sensitivity this photo resistor to the scene brightness by preferably adjustable front panels is chosen so that the diaphragm runs to a preset or presettable position, if the mean signal current is kept constant by controlling the signal plate voltage, preferably if the illuminance is too high, is no longer maintained. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotowiderstand und die Vorsatzblende von der Bildaufnahmeröhre getrennt, vorzugsweise am Ort des abzubildenden Objekts, angeordnet ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the photoresistor and the additional diaphragm separated from the image pickup tube, preferably at the location of the image to be imaged Object, is arranged. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotowiderstand außer der Blendeneinstellung am Objektiv der Bildaufnahmeröhre oder an ihrer Stelle eine entsprechende Beleuchtungseinrichtung steuert.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the photoresistor apart from the aperture setting on the lens of the image pickup tube or in its place a corresponding lighting device controls. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 657/176 8. 64 © Bundesdruckerei Berlin409 657/176 8. 64 © Bundesdruckerei Berlin
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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