DE3925329A1 - Schaltungsanordnung zum regeln der amplitude von videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Regeln der Amplitude von Videosignalen mit einem im Videosignal liegenden Stellglied gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 35 35 570 ist eine Schaltung zur automatischen Einstellung der Schwarzwertspannung an der Kathode einer Bild­ röhre bekannt, die eine Klemmschaltung mit einem Meßkondensator enthält. Dieser wird während eines für die Bilddarstellung nicht benötigten Zeitintervalls je Bildperiode mit dem Katho­ denstrom aufgeladen. Der so erhaltene Meßwert wird von einer Abtast- und Halteschaltung übernommen und steht für die weitere Dauer des Bildes einer Regelschaltung zur Verfügung. Diese lie­ fert die Schwarzwertspannung, auf die das Kathodenpotential mit der Klemmschaltung gelegt wird.

In der deutschen Patentanmeldung P 38 19 214.4 ist eine Schal­ tungsanordnung zum Einstellen der mittleren Helligkeit eines mit einem Videosignal dargestellten Bildes vorgeschlagen, mit der die mittlere Helligkeit von Bildteilen unabhängig vom Grau­ wert des restlichen Bildes auf einen Sollwert geregelt werden kann. Hierzu sind das Videosignal und das Signal eines Soll­ wertgebers über je einen Schalter geführt, der während der Zeiten, in denen das Videosignal der Bildteile auftritt, ge­ schlossen ist. Die Ausgangssignale beider Schalter werden über Integratoren mit gleichen Zeitkonstanten einem Regler zuge­ führt, an dessen Ausgang der Steuereingang eines im Videosi­ gnalpfad liegenden steuerbaren Dämpfungsgliedes angeschlossen ist. Anstelle eines steuerbaren Dämpfungsgliedes kann auch ein steuerbarer Verstärker eingesetzt werden. Dem Integrierer kann ein Gleichrichter vorgeschaltet sein. Anstatt des Mittelwertes des Videosignals kann auch der Spitzenwert oder ein anderer Wert konstantgehalten werden.

Eine derartige Amplitudenregelung ist vor allem für Fernseh­ aufnahmen von kontinuierlich beleuchteten oder leuchtenden Bildern geeignet. Werden Bilder impulsweise beleuchtet, und zwar mit Lichtimpulsen unterschiedlicher Breite und Abstände, wie es z. B. beim Röntgenfernsehen der Fall ist, so wird die Amplitude entsprechend dem sich ergebenden Mittelwert des Puls-/Pausen-Verhältnisses geregelt. Eine solche Amplituden­ regelung ist jedoch nicht erwünscht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Regeln der Amplitude von Videosignalen zu schaffen, die eine kleine Regelzeitkonstante aufweist und mit der auch die Amplitude von Videosignalen, die durch Auf­ nahme von impulsförmig beleuchteten Bildern erzeugt wird, stabilisiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung, in der das Prinzipschaltbild eines Aus­ führungsbeispiels der Erfindung dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.

Mit einer Fernsehkamera KA oder einer anderen Signalquelle erzeugte Videosignale gelangen über ein Stellglied STG auf einen Schalter S3, der von einem Dominantengeber DG gesteuert ist. Über einen Gleichrichter GL werden die Signale einem Kondensator G1 zugeführt, dem ein Schalter S1 parallelgeschaltet ist. Während des Bildhinlaufs ist der Schalter S1 geöffnet, so daß die Ladung des Kondensators C1 ein Maß für die Amplitude der Videosignale am Ausgang des Stellgliedes STG ist. Während des Bildrücklaufs wird ein Schalter S2 kurzzeitig geschlossen, so daß die Ladung des Kon­ densators C1 in einen Kondensator C2 fließt und diesen auflädt. Danach wird der Kondensator C1 entladen, indem der Schalter S1 kurzzeitig geschlossen wird. Die Spannung am Kondensator C2 wird von einem Differenzverstärker DV mit hochohmigem Eingang mit einem Sollwert verglichen, der mit einem Sollwertgeber SG eingestellt ist. Mit dem Ausgangssignal des Differenzverstär­ kers DV wird der Dämpfungs- bzw. Verstärkungsgrad des Stell­ gliedes STG und damit die Amplitude der an seinem zur Weiter­ verarbeitung, z. B. Darstellung abgegebenen Videosignale, ge­ steuert.

Zur Steuerung der Schalter S1, S2 dient eine Schaltung mit zwei monostabilen Kippstufen MF1, MF2 und einem Verzögerungsglied VZ. Dieser Schaltung wird über einen Eingang B1 während des Bildrücklaufs ein Impuls zugeführt, der die monostabile Kipp­ stufe MF1 in den instabilen Zustand versetzt. Das in diesem Zustand auftretende Ausgangssignal gelangt über eine Torschal­ tung TR, z. B. ein UND-Glied UN, von der zunächst angenommen ist, daß sie freigegeben ist auf den Steuereingang des Schal­ ters S2. Dieser wird daher für die Dauer des Ausgangsimpulses der Kippstufe MF1 geschlossen, so daß die Ladung des Konden­ sators C1 in den Kondensator C2 fließt. Die Impulsdauer kann etwa 0,5 msec betragen. Die Ausgangsimpulse der Kippstufe MF1 werden ferner über ein Verzögerungsglied VZ derart der zweiten monostabilen Kippstufe MF2 zugeführt, daß diese mit der ver­ zögerten Rückflanke des Ausgangsimpulses der Kippstufe MF1 in den instabilen Zustand geschaltet wird. Dieser Impuls, der etwa eine Millisekunde dauern kann, schließt den Schalter S1, der den Kondensator C1 entlädt. Die Verzögerungszeit des Ver­ zögerungsgliedes VZ muß so lang sein, daß der zweite Schalter S2 wieder geöffnet ist, bis der erste Schalter S1 schließt.

Die Spannung am Kondensator G2 dient somit während je einer Bildperiode als Istwert für die Verstärkungsregelung. Aus Gründen der Regelstabilität kann es vorteilhaft sein, die Kapazitäten der Kondensatoren C1, C2 so zu bemessen, daß im Falle einer Helligkeitsänderung des Bildes der Kondensator C2 nicht mit einem Ladevorgang auf den neuen Wert aufgeladen wird, sondern daß bis zum Erreichen des Endwertes mehrere Ladevor­ gänge erforderlich sind. Manchmal ist es erwünscht, die auto­ matische Verstärkungsregelung abzuschalten. Hierzu wird über einen Eingang B2 der Torschaltung TR ein Sperrsignal zugeführt. Ein solches Sperrsignal kann bei Fernsehanlagen, die nach dem Zwischenzeilenverfahren arbeiten, auch dazu verwendet werden, die bei jedem zweiten Rücklaufimpuls die Torschaltung TR zu sperren. Damit wird ein Flackern des Bildes verhindert, das sonst auftreten könnte, wenn die mittlere Helligkeit der beiden Halbbilder unterschiedlich ist. Die Frequenz der dem Eingang B1 zugeführten Impulse kann daher gleich der Halbbild- oder gleich der Vollbildfrequenz sein. Auch ist ein ganzzahliges Vielfaches der Vollbildfrequenz möglich.

Der Dominantengeber DG erzeugt aus den Horizontal- und Ver­ tikalsynchronimpulsen H, V sowie aus Stellsignalen, die einen Bildausschnitt angeben, Steuersignale für den Schalter S3, derart, daß dieser während der Zeiten geschlossen ist, in denen die Videosignale für den mit den Stellsignalen bestimmten Bildbereich über das Stellglied STG geführt werden. Der Schalter S1 schaltet dann die Videosignale dieses Bildbereiches durch. Die Ladung des Kondensators C1 entspricht dann im Falle einer Mittelwertbildung nur der mittleren Amplitude dieses Bildbereiches. Sie ändert sich daher bei Änderung der Größe des Bildbereiches. Um eine solche unerwünschte Änderung zu vermeiden, kann mit den Ausgangssignalen des Dominantengebers DG ein weiterer Schalter betätigt werden, der zwischen den Sollwertgeber SG und den Sollwerteingang des Differenzverstärkers DV geschaltet ist. Im Falle, daß der Kondensator C1 auf den Spitzenwert des interessierenden Bildbereiches aufgeladen wird, ist ein solcher Schalter nicht erforderlich bzw. muß er geschlossen bleiben.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zum Regeln der Amplitude von Video­ signalen mit einem im Videosignalweg liegenden Stellglied (STG), einen dieses steuernden Regler (DV), dessen einem Ein­ gang als Istwert ein aus dem Ausgangssignal des Stellgliedes (STG) abgeleitetes Signal zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Videosignal ein Kondensator (C1) aufgeladen wird, dem ein erster Schalter (S1) parallelgeschaltet ist, daß an den Kondensator (C1) über einen zweiten Schalter (S2) ein zweiter Kondensator (C2) anschließ­ bar ist, dessen Ladespannung der Istwert des Reglers ist, daß aus bildfrequenten Impulsen je zwei, während des Bildrücklaufs. aufeinanderfolgende Steuerimpulse für die beiden Schalter (S1, S2) erzeugt werden, von denen der erste den zweiten Schalter (S2) schließt, während der erste Schalter (S1) noch geöffnet ist und der zweite den ersten Schalter (S1) schließt, während der zweite (S2) wieder offen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die bildfrequenten Impulse dem Eingang einer ersten monostabilen Kippstufe (MF1) zugeführt sind, an deren Ausgang der Steuereingang des zweiten Schalters (S2) sowie über ein Verzögerungsglied (VZ) der Eingang einer zweiten moncstabilen Kippstufe (MF2) angeschlossen ist, mit deren Ausgang der Steuereingang des ersten Schalters verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Steuereingang des zweiten Schalters (S2) eine Torschaltung (TR) vorgeschaltet ist, deren erster Eingang mit dem Ausgang der ersten monostabilen Kipp­ stufe (MF1) und deren zweiter Eingang ein die Signale der ersten monostabilen Kippstufe (MF1) sperrendes Steuersignal zuführbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die bildfrequenten Impulse die Bildrücklaufimpulse bzw. davon abgeleitete Impulse einer nach dem Zwischenzeilenverfahren arbeitenden Fernsehanlage sind und daß die Steuersignale der Torschaltung (TR) jeden zweiten Im­ puls der ersten monostabilen Kippstufe (MF1) sperren.