Передающая телевизионная камера Советский патент 1985 года по МПК H04N5/228 H04N7/18 

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано в прикладных ТВ системах, преимущественно подводных и работающих в мутных средах.

Цель изобретения - уменьщение искажений и потерь изображения во время переходных процессов, связанных с изменением контраста объекта; наблюдения или его освещенности.

На чертеже представлена структурная электрическая схема передающей телевизионной камеры.

ТВ камера содержит блок 1 видеоусилитель 2, регулируемый источник 3 питания, синхрогенератор 4, блок 5 автоматического регулирования напряжения на катоде видикона, первый и второй коммутаторы 6 и 7, блок 8 регулирования потенциала мишени, блок 9 регулирования тока электронного пучка, фильтр 10 нижних частот, усилитель 11 постоянного тока (УПТ), сумматор 12, пиковый детектор 13, блок 14 памяти УПТ 15, коммутатор 16 и сумматор 17. В состав блока 1 входят фокусирующе-отклоняющая система, генераторы разверток и объектив (не показаны).

Передающая ТВ камера работает следующим образом.

Функционирование камеры осуществляется в 2 этапа. На первом этапе (во время нечетного поля) происходит считывание с мищени накопленных зарядов. На втором этапе (во время четного поля) происходит углубление электронным пучком потенциального рельефа зарядов, накопленных на мишени за время, прошедшее после считывания. В нечетном поле по сигналу синхрогенератора 4 первый коммутатор 6 подключается к выходу видеоусилителя 2 вход блока 5 автоматического регулирования напряжения на катоде, а его выход через второй коммутатор 7 подключается к катоду видикона. Пиковый детектор 13 также подключается через первый коммутатор 6 к выходу видеоусилителя 2. Коммутатор 16 подключает к входу сумматора 17 второй выход регулируемого источника 3. Блок 5 изменяет напряжения на катоде таким образом, чтобы сохранить номинальный размах видеосигнала на своем входе. Ток считывающего электронного пучка остается неизменным и определяется величиной напряжения, снимаемого со второго выхода регулируемого источника 3. Пиковый детектор 13 из поступающего на его вход видеосигнала выделяет максимальное значение размаха видеосигнала от уровня черного до уровня белого, которое заполняется в блоке 14 памяти. На величину тска считывающего пучка запомненный размах видеосигнала влияния не оказывает, так как во время нечетного поля УПТ 15 коммутатором 16 отключен от входа сумматор 17. Таким образом, в нечетном поле работа устройства отличается от работы типовых видиконных передающих ТВ камер.

В четном поле первый коммутатор 6 подключает выход видеоусилителя 2 к входу блока 8 регулирования потенциала мищени, выход которого вторым коммутатором 7 подключается к катоду видикона. Коммутатор 16 подключает к входу сумматора 17 УПТ 15 и отключает от входа сумматора 17 второй вход регулируемого источника 3. Фильтр 10 нижних частот ограничивает полосу частот видеосигнала и медленно меняющееся напряжение с его

5 выхода поступает через УПТ 11 на вход сумматора 12, на другой вход которого с первого выхода регулируемого источника поступает напряжение, равное по величине напряжению, при котором коэффициент эффективности вторичной эмиссии мищени

для серого участка изображения равен единице. На выходе УПТ 11 формируется медленно меняющееся напряжение, пропорциональное отклонению потенциала мишени от значения, при котором коэффициент вторичной эмиссии для серого участка изображения равен единице.

Ограничение полосы частот видеосигнала фильтром 10 препятствует подавлению высокочастотных компонентов пространственных частот потенциального рельефа

0 мишени электронным пучком. Подавление возможно, так как блок 8 совместно с видиконом образует цепь отрицательной обратной связи.

В блоке 9 в четном поле ток электронного пучка определяется величиной напряжения

на выходе блока 14 памяти, которое равно размаху видеосигнала в нечетном поле от уровня черного до уровня белого. Причем фазировка напряжений такова, что большему размаху видеосигнала соответствует

0 более отрицательное напряжение на выходе блока 9 регулирования тока электронного пучка и, соответственно, меньший ток пучка. Такая зависимость тока пучка от размаха видеосигнала позволяет избежать контрастных искажений при наблюдении достаточно

контрастных объектов. Контрастирование изображения (углубление потенциального рельефа в четном поле) пропорционально току электронного пучка в четном поле, поэтому при наблюдении контрастных объектов соответствующий им потенциальный рельеф углубляется также, как и у малоконтрастных объектов и размах его может стать больше динамического диапазона видикона, т. е. возникнут контрастные искажения. Для предотвращения этих искаже5 НИИ необходимо, чтобы контрастирование в четном поле производилось обратно пропорционально размаху видеосигнала, т. е,,ток электронного пучка должен быть

меньше при большем размахе видеосигнала. Причем при номинальном размахе видеосигнала в нечетном поле ток электронного пучка в четном поле должен быть равен нулю. Это достигается за счет выбора коэффициента усиления УПТ 15, который должен быть равен отношению потенциала запирания видикона по модулятору к номинальному размаху видеосигнала.

Для исключения накопления сигналов за несколько нечетных полей в блоке 14 перед каждым нечетным полем во время кадрового обратного хода происходит его обнуление. Для этого на блок 14 памяти с второго выхода синхрогенератора перед началом нечетного поля поступает кадровый синхроимпульс, выполняющий функцию импульса сброса.

Таким образом, в передающем ТВ канале автоматически без участия оператора устанавливается и поддерживается оптимальный размах видеосигнала при изменении контраста объекта наблюдения или его освещенности, одновременно в устройстве выравнивается фон изображения по полю мишени. Это достигается благодаря регулированию потенциала мишени с помощью создаваемой отрицательной обратной связи. Причем варьирование верхней граничной частоты фильтра нижних частот 10 позволяет выравнивать фон только в поперечном направлении или по всему полю. В первом случае постоянная времени

фильтра должна быть порядка 5 периодов строчной развертки, во втором случае - не более полпериода.

ПЕРЕДАЮЩАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА, содержащая блок видикона, сигнальная пластина которого через видеоусилитель соединена с первым входом первого коммутатора, первый выход которого соединен с входом блока автоматического регулирования напряжения катода видикона, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, вь1ход которого соединен с катодом блока видикона, регулируемый источник питания, синхрогенератор, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и вто рого коммутаторов, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения искажений и потерь изображения во время переходных процессов, связанных с изменением контраста объекта наблюдения или его освещенности, в него введены блок регулирования потенциала мишени, включенный между вторым входом второго коммутатора и первым выходом первого коммутатора и состоящий из последовательно соединенных фильтра нижних частот, усилителя постоянного тока и сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом регулируемого источника питания, блок регулирования тока электронного пучка, включенный между входом модулятора блока видикона и вторым выходом первого коммутатора и состоящий из последовательно соединенных пикового детектора, блока о памяти, усилителя постоянного тока, коммутатора и сумматора, второй вход которо(Я го соединен с катодом блока видикона, причем второй вход коммутатора соединен с вторым выходом регулируемого источника питания, а управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого соединен с управляющим входом блока памяти. tc о 00