Однотрубочная цветная телевизионная камера

 

; 1. ОДЫОТРУБОЧНАЯ ЦВЕТНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА, содержащая блок передающей телевизионной труб" ки, оптическую систему со штриховым светофильтром, фокусирующе-отклоняю" щую систему, соединенную с генера" торами строчной и кадровой разверток, предварительный видеоусилитель, вход которого соединен с выходом пе" редающей телевизионной трубки, а вы" ход через фильтр верхних частот - с первыми входами формирователей сигнала "синего", "зеленого" и "красного" цветов, а также через фильтр нижних частот соединен с первым входом ре— зистивной матрицы, а через полосовой фильтр " с входом линии задержки и входом фазовращателя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора непосредственно и с первым входом второго.сумматора через ин" вертор, вторые входы сумматоров подключены к выходу линии задержки, а выходы сумматоров через соответствующие амплитудные детекторы соединены с вторьми входами фop^шpoвaтe— лей сигналов "красного" и "синего" цветов и входами соответственно второго и третьего инверторов, выходы которых подключены к второму и третьему входам резистивной матрицы, выход которой соеди;1ен с вторым' входом формирователя сигнала^"зеленого" цвета, о тличающая— с я тем, что, с целью уменьшения искажений видеосигналов, введены два амплитудных ограничителя и фа— >& зовый детектор, выход которого соединен с входом управления генератора кадровой развертки, а входы фазового детектора через амплитудные ограничители соединены с выходами сумматоров.2« Телевизионная камера по.п*1, отличающаяся тем, что фазовый детектор содержит дв^ пиковых детектора, дри этом вход первого пикового детектора подключен к выходу фазовращателя, а выход второго пикового детектора подсоединен к выходу фазовращателя, блок транс-, форматора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходу первого пикового детектора и к входу второго пикового детектора и к первому и второму входам блока сравнения, выход которого подсоедиг? нен к фильтру нижних частот.i(Лс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Al (19) (И) ц )5 Н 04 N 9/07.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (21) 2636347/18-09 (22) 30.06.78 (46) 30 «09 «90 «Бюл «№ 36 (72) .Ю.А»Харитонов (53) 6 21 «337 »44 (088 «8) (56) Патент США ¹ 3828121, кл 178 54, 1973 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (54)(57):1* ОДНОТРУБОЧНАЯ ЦВЕТНАЯ

ТЕЛЕВИЗИОННА)1 КАМЕРА, содержащая блок передающей телевизионной трубки, оптическую систему со штриховым светофильгром, фокусирующе-отклоняющую систему, соединенную с генераторами строчной и кадровой раэверток, предварительный видеоусилигель, вход которого соединен с выходом передающей телевизионной трубки, а вы» ход через фильтр верхних частот - с первыми входами формирователей сигна" ла "синего", "зеленого" и ."красного" цветов, а также через фильтр нижних частот соединен с первым входом ре» зистивной матрицы, а через полосовой фильтр - с входом линии задержки и входом фаэовращателя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора непосредственно и с первым входом второго. сумматора через инвертор, вторые входы сумматоров подключены к выходу линии задержки, а выходы сумматоров через соответст вующие амплитудные детекторы соеди

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах цветного телевидения»

Известна однотрубочная цветная телевизионная камера, содержащая.

2 иены с вторыми входами формировате лей сигналов "красного" и "синего" цветов и входами соответственно второго и третьего инверторов, выходы которых подключены к второму и третьему входам резистивной матрицы, выход которой соединен с вторым входом формирователя сигнала "зеленого" цвета, отличающаяс я тем, что, с целью уменьшения искажений видеосигналов, введены два амплитудных ограничителя и фа эовый детектор, выход которого соединен с входом управления генератора кадровой развертки, а входы фа эового детектора через амплитудные ограничители соединены с выходами . сумматоров

2» Телевизионная камера по.п 1 отличающаяся тем, что фазовый детектор содержит два пико вых детектора, лри этом вход перво го пикового детектора подключен к выходу фаэовращателя, а выход второ го пикового детектора подсоединен к выходу фаэовращателя, блок транс форматора, первый и второй выходы ко торого подключены соответственно к выходу первого пикового детектора и к входу второго пикового детектора и к первому и второму входам блока сравнения, выход которого подсоединю . нен к фильтру нижних частот, блок передающей телевизионной трубки, оптическую систему со штриховым све- тофильтром, фокусирующе-отклоняющую систему, соединенную с генераторами строчной и кадровой разверток, пред712000 варительный видеоусилитель, вход которого соединен с выходом передающей телевизионной трубки, а выход через

Фильтр верхних частот с первыми входами формирователей сигнала "синего "зеленого" и "красного" цветов,. а. также через фильтр нижних частот соединен с первым входом резистивной матрицы, а через полосовой фильтр 10 с входом .линии задержки .и входом фазовращателя, выход которого соединен .с первым входом первого суммато ра непосреДственно и с первым входом второго сумматора через инвертор, 15 вторые входы сумматоров, подключены к выходу линии задержки, а выходы сум-. маторов через .соответствующие амплитудные детекторы соединены с вторыми входами формирователей сигналов 20

"красного" и "синего" цветов и входа ми соответственно второго и третьего инверторов, выходы которых подключены к второму и третьему входам ре» зистивной матрицы, выход которой со 25 единен с вторым входом формирователя сигнала "зеленого" цвета.

Однако у известной телевизионной камеры значительные амплитудные и фазовые искажения в выходных видео- 30 сигналах при наличии дестабилизирующих факторов

Цель изобретения уменьшение искажений видеосигналов.

Для этого в однотрубочную цветную телевизионную камеру, содержащую: блок передающей телевизионной трубки, оптическую систему со щтриховым. светофильтром,.фокусирующе-отклоняющую систему, соединенную с генера 40 торами строчной и кадровой раэверток, предварительный видеоусилитель, вход которого соединен с выходом передающей телевизионной трубки, а выход че« рез фильтр верхних частот - с первьг- 45 ми входами формирователей сигнала

"синего", "зеленого" и "красного" цветов, а также через фильтр нижних частот соединен с первым входом ре» зистивной матрицы, а через полосовой фильтр - с входом линии задержки и входом фазовращателя, выход которого соединен с первым входом первого сум матора непосредственно.и с первым входом второго сумматора через ин. вертор, вторые входы сумматоров под. ключены к выходу линии задержки, а выходы сумматоров через соответст вующие амплитудные детекторы соедииены с вторыми Ъходами формировате= лей сигналов "красного" и "синего" цветов и входами соответственно вто» рого и третьего инверторов, выходы которых подключены к второму и тре тьему входам резистивной матрицы, выход которой ооединен с вторым вхо- дом формирователя сигнала "зеленого" цвета, введены два амплитудных ограничителя и фазовый детектор, выход которого соединен с входом управле- . ния генератора кадровой развертки, а входы фазового детектора через. амплитудные ограничители соединены . с выходами сумматоров Кроме того, фазовый детектор содержит два пико вых детектора, При этом вход первого пикового детектора подключен к выходу фазовращателя, а выход второго пикового детектора подсоединен к выходу фазовращателя, блок трансформатора, первый выход и второй выход кото рого подключены соответственно к вьгходу первого пикового детектора и к входу второго пикового детектора и к первому и второму входам блока сравнения, выход которого подсоеди.нен к фильтру нижних частот.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предложенной те" левиэионной камеры; на фиг. 2структурная электрическая схема фазового детектора на фиг,"1

Однотрубочная цветная телевизион

1 ная камера содержит оптическую систему 1 со штриховым светофильтром 2, передающую телевизионную трубку 3,. фокусирующе отклоняющую систему 4, два амплитудных детектора. 5 и 6, три инвертора 7, 8 и 9, генератор 1О строчной развертки, генератор 11 кадровой развертки, предварительный видеоусилитель 12, фильтр 13 верх» них частот, фильтр 14 нижних частот, полосовой фильтр 15, формирователи

16, 17 и 18 сигнала "зеленого", "красного" и "синего" цветов, ре» зистивную матрицу 19, линию задерж-, ки 20, фазовращатель 21, первый и второй сумматоры 22 и 23, два ампли тудных ограничителя 24 и 25 и фазовый детектор 26, состоящий из двух пиковых детекторов 27 и 28, фазовращателя 29, блока 30 трансформатора, блока 31 сравнения и фильтра 32 нижних частот.

I Одкотрубочная цветная телевизионная

:к мера работает следующим образом.

2000

5 I0

5 7l

Иэображение передаваемого объекта проецируется в фокальную плоскость оптической системы 1, в которой рас» положен штриховой светофильтр 2, выполненный в виде двух пластин и на ложенный на светочувствительную поверхность передающей телевизионной трубки:3

Одна из пластин представляет собой чередующиеся одинаковые по ширине прозрачные и голубые штрихи, наклоненные относительно направления строчной развертки на угол + o(. Другая пластина представляет собой чередуюшиеся одинаковые по ширине про зрачные и желтые штрихи, имеющие тот же шаг, что и голубые, и наклоненные относительно направления строчной развертки на угол - с .

Голубые штрихи пластины, имеющие шаг d @ наклоненные под углом + о( к направлению строчной развертки, пропускают без изменения зеленую и синюю составляющие передаваемого изображения, а красную задерживают, Красное цветоделенное изображение на светочувствительной поверхности передающей телевизионной трубки 3 окажется заштрихованным. Во время развертки его электронным лучом в выходном видеосигнале появляется им» пульсная последовательность, частота которой определяется шагом штрихово» го светофильтра 2 вдоль направления

dr% строчной развертки и скоростью

cos о( считывания по строке V, то есть

3n стандартом разложения„

Частота f < составляет 4,5 МГц, является поднесущей, промодулирован ной по амплитуде сигналом красной составляющей изображения, спектр которого располагается в виде двух боковых полос поднесущей

Развертка электронного луча передающей телевизионной трубки 3 осуществляется с помощью фокусирующеотклоняющей системы 4, на которую по» даются управляющие пилообразные напря» жения с генератора 10 строчной развертки и генератора 11 кадровой развертки, Желтые штрихи пластины штрихового светофильтра 2, имеющие шаг d z< и. наклоненные под углом -1 к направлению строчной развертки, пропускают беэ изменения зеленую и красную со ставляющие изображения передаваемого объекта, а синюю составляющую задер живают и синЕе цветоделенное изобра жение на светочувствительной поверх ности передающей телевизионной трубки 3 оказывается заштрихованным ° Во время развертки его электронным лу чом в выходном видеосигнале появля ется поднесущая f, частота которой. равна частоте поднесущей f<. Подне-, I сущая промодулирована по амплитуде сигналом синей составляющей изобра жения, спектр которого располагает ся в виде боковых полос поднесущей, Зеленая составляющая иэображения передаваемого объекта проходит че рез пластины штрихового светофильт» ра 2 без изменения и при развертке образует низкочастотную часть видеосигнала, определяющую яркостную разрешающую способность передающей телевизионной трубки 3 и составляющую в предложенной телевизионной камере 380 телевизионных линий, Об25 Jразованный таким образом суммарный видеосигнал с передающей телевизионной трубки 3 подается на предварительный видеоусилитель 12 для усиле ния, причем для компенсации апертурных искажений передающей телевиэион» ной трубки 3 предпочтительно применять дополнительную высокочастотную коррекцию на частоте поднесущих, С выхода предварительного видеоусилитепя 12 сигнал разведен на фильтр

13 верхних частот, фильтр 14 нижних частот и полосовой фильтр 15, Фильтр !

3 выделяет из сигнала высокочастотный сигнал в полосе выше 0,5 ИГц, который в соответствии с методом сме шанных высоких частот передает информацию о мелких деталях Этот сиг» нал с фильтра 13 подан на формирова тели !6, 17 и 18 где добавляется к узкополосным сигналам красного, зеленого и синего цветоделенных изобра» жений, Фильтр 14 выделяет иэ сигнала сигнал в полосе до 0 5 МГц, который затеи в резистивной матрице 19 ис» пользуется для образования узкопо лосного сигнала зеленого цветоделен ного изображения.

Нолосовой фильтр 15 выделяет из видеосигнала две перемещающиеся под. несущие f R u f 8 вместе с их боковыми полосами, т е,.спектр частот от 4 до

5 ИГц„Полосовой фильтр 15 вместе с линией задержки 20, фазовращателем

71 2000

21, инвертором 7 и первым и вторым сумматорами 22 и 23 образует гребен.чатый фильтр, отделяющий поднесущую

111 от поднесущей fl . В этом гребенчатом фильтре происходит сравнение информации с двух соседних строк развертки, Поднесущая сигнала красного цвето" деленного изображения с первого сум 10 матора 22 подана на амплитудный детектор 5, в котором происходит перенос. спектра сигнала красного цвето деленного изображения с поднесущей в низкочастотную область и соот» 15 ветствующая фильтрация остатков поднесущей, Узкополосный сигнал красной составляющей изображения с выхода амплитудного детектора 5 поступает в формирователь 17 и инвертор.8» 20

После аналогичной обработки в амплитудном дегекторе 6 узкополосный сигнал синей составляющей поступает на формирователь 18 и инвертор:9

В формирователях 16, !7 и 18 сигналы подвергаются следующей обработке» Фиксируются по уровню черного, проходят цепи гамма коррекции,скла дываются с сигналом смешанных высо- 30 ких частот, поданным на высокочастотные входы

На выходах формирователей 16, 17 и 18 образуются выходные сигналы камеры EG Е R и Е е соответственно. ((В ийверторах 8 и 9 сигналы переворачиваются по фазе и поступают на резистивную матрицу 19, в которой происходит формирование узкополосного сигнала зеленой составляющей 40 изображения иэ низкочастотного сигнала камеры, содержащего зеленую составляющую, прошедшие через штриховой светофильтр 2, а также синюю и красную составляющие, попавшие в ниэ- 45 кочастотную область через прозрачные полоски штрихового светофильтра 2.

Сигналы разделенных поднесущих Й е и f на выходах первого и второго сумматоров 22 и 23 при правильной 50 работе камеры должны быть точно в фазе, Это соотношение, определяемое расстоянием с3 между cqeepíèìè строка ми из-sa температурного ухода режима считывания передающей телевизионной трубки 3, из-эа отклонений в режиме работы блока питания камеры, не мо- жет быть поддержано сколь угодно долго, Например, если расстояние между строками уменьшится до л,, то подне сущие fо и fЕ на выходах первого и второго сумматоров 22 и 23 будут иметь расхождение по фазе и по амплитуде, Это приведет к амплитудным искажениям поднесущих и их взаимному фазовому сдвигу, что на изображении проявится в виде ползущих по экрану раэнояркостных строк, мешающих на.блюдению изображения, С целью уменьшения амплитудных и фазовых искажений в выходных видеосигналах камеры сигнал поднесущей fg с выхода первого сумматора 22 ограничивается по амплитуде для исключения амплитудной модуляции в ограничителе 24. В нем создается импульсный сигнал (меандр) с частотой 4,5 МГц, Точно также в другом ограничителе 25 исключается амплитудная модуляция поднесущей и создается импульсный сигнал того же вида, Для сравнения фаз этих колебаний и выработки сигнала коррекции оба колебания поданы на фазовый детек . тор 26, В фазовом детекторе 26 происходит сравнение фаз поднесущих, В случае различия фаэ поднесущих f < и f в фазовом детекторе 26 создается сигI нал коррекции, поступающий в качестве опорного потенциала на источник пи» тания генератора 11 кадровой развертки и подстраивающий размер между строками до тех пор, пока это различие не будет устранено, Для увеличения точности совмещения фаэ поднесущих в фазовом детек» торе 26 на одном входе стоит блок 30 трансформатора с заземленной средней точкой в выходной обмотке. Напряжение частоты fR, выделяемое на концах индуктивности выходной обмотки транс" форматора, можно представить двумя векторами U> и -6„, имеющими между собой угол 180, т.е. направленными в противоположные стороны. С выхода блока 30 напряжение U, приложено к входу блока 31 сравнения и входу пи кового детектора 28, С другого выхо да блока 30 напряжение -О, подано. на другой вход блока 31 сравнения °

Поднесущая fq подана на другой вход фазового детектора 26, где Лодставлен другой фазовращатель 29, сдви гающий фазу приходящей поднесущей точно,на 1/4 периода поднесущей, т е, на 90, На фазовращателе 29 выделя»

9 . " 7l ется напряжение 6, имеющее по отно ,з — шению к напряжениям Uq и Н„сдвиг

g = 90 при балансе схем » Это напря жение приложено к входу пикового де-, тектора 27» С выхода детектора 27 его выходное напряжение приложено к входу блока 3l сравнения. Отклонение угла 8 от 90 возникают в случае, когда фаза колебания одной из под» несущей, например f, не совпадает с фазой колебаний другой поднесу»

В

Амплитуда напряжения U на лико вом детекторе 28 равна векторной сумме О, и Е . Напряжение 0 на дру- . гом пиковом детекторе 27 равно век

I торной сумме -U и.L .

В случае, когда вектор U сдвинут на угол 6 = 90 по отношению к век тору U j U I (У I и схема сбалан сирована, Выходной потенциал блока

31 относительно выхода фазовращателя 29, созданный постоянными состав ляющими токов пиковых детекторов 27 и 28,.равен некоторому начальному значению, при котором колебания час тоты f совпадают по фазе с колебав ниями f<, Этот потенциал через фильтр 32 подан в качестве .опорного потенциала на источник питания ге нератора ll кадровой развертки и определяет необходимое расстояние д между сложными строками растра.

Когда угол 8 между векторами U и 0 меньше 90, так что IÎ I )1С1gI, выходной потенциал изменится. Он бу» дет отличаться от величины, соот

2000

10 ветствующей балансу схемы,:т е вмес" то размера д между строками будет размер 6 ° Этот выходной потенциал будет отличаться от величины, соот-. ветствующей .балансу схемы до тех пор, пока сдвиг фаэ 6 между векторами б и U ие станет равным 90 благодаря тому, что изменение потенциала возlp действует на размер по кадру, кото рый будет изменяться до тех пор, по ка расстояние между строками не ста, нет равным d.

Когда угол 8 между векторами U, f5 и U больше 90 » .т»е» 0 ) (-(0В-1 выходной потенциал получит изменение противоположного знаКа в сравнении с предыдущим случаем, Этот потенциал будет отличаться

20 от величины, соответствующей балансу схемы до тех пор, пока благодаря изменению размера между строками (в этом случае он будет уменьшаться), схема не придет в состояние баланса, 25 когда угол между векторами U u U о

1 равен 90

Баланс схемы означает совпадение по фазе колебании частот fg u

Использование предложенной теле

30 виэионной камеры в прикладных систе мах наблюдения цветных объектов зна чительно, улучшает качество воспроиз водимого иэображения, благодаря умень шению в выходных сигналах камеры амплитудных и фазовых искажений и .ис ключению на воспроизводимом цветном изображении дефекта в виде ползущих по экрану раэнояркостных строк, t

VfZ000

Корректор С.Шекмар

Редактор.О,Филиппова Техред A.Кравчук

1Ваказ 3333 Тираж 524 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно--издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101