Однотрубчатая камера цветного телевидения

 

Яи ииФИиащь ци . 1

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 6041 90

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.06.73 (21) 1930487/09 (51) М. Кл2 с присоединением заявки №

Н 04 N 9/44

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78, Бюллетень №15 (53) УДК 621.397 (088.8) (45);Дата опубликования описания 19.О4. 78. (72) Автор изобретения

В. Я. Зенин (71) Заявитель

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР (54) ОДНОТРУБОЧНАЯ КАМЕРА

ЦВЕТНОГО ТЕЛЕ ВИДЕНИЯ

Изобретение относится к телевизионной технике и может использоваться в камерах цветного телевидения.

Известна однотрубочная камера цветного телевидения, в которой осуществляется пространственное оптическое кодирование изображений в оптическом узле камеры и электрическое декодирование видеосигналов цветоделенных изображений на выходе передающей трубки.

В качестве кодирующего элемента используется штриховой светофильтр из чередующихся непрозрачных (индексных) полосок и полосок основных цветов, например красного, зеленого и синего (1).

Однако в известной однотрубочной камере кодирование приводит к значительным потерям чувствительности и разрешающей способности передающей камеры.

Наиболее близким техническим решением является однотрубочная камера цветного телевидения, содержащая объектив и блок передающей трубки, между которыми последовательно расположены дихроическое зеркало, оптический фильтр нижних частот и штриховой светофильтр, формирователь сигналов цветности (2) .

Однако и это устройство йе обеспечивает высокой чувствительности и качества цветопередачи.

Цель изобретения "— повышение чувствительности камеры цветного телевидения и качества цветопередачи.

Для этого в однотрубочную камеру цветного телевидения, содержащую объектив и блок

5 передающей трубки, между которыми последовательно расположены дихроическое зеркало, оптический фильтр нижних частот и штриховой светофильтр, формирователь сигналов цветности, между дихроическим зерк»лом и объективом введены отражающее зерка1о ло, направляющее световой поток на первую половину мишени, и полупрозрачное зеркало, отражающее световой поток на вторую половину мишени, при этом сигнальный выход блока передающей трубки соединен с первым входом введенного коммутатора и через введенную первую линию задержки со вторым входом коммутатора, при этом первый выход коммутатора соединен со входом формирователя сигналов цветности, а второй выход — с введенной второй линией задержки, при этом два управ> ляющих входа коммутатора соединены с двумя выходами введенного блока управления строчной разверткой, третий выход которого соединен с блоком передающей трубки, причем формирователь сигналов цветности состоит из после довательно соединенных инвертора, линии за25 держки, сумматора, видеодетектора и схемы

604190 вычитания, которая вторым входом соединена с выходом сумматора, третьим входом — со входом инвертора и вторым входом сумматора, а также блок управления строчной разверткой

5 состоит из триггера, первыи выход которого соединен с первым входом сумматора, а второй выход — через генератор пилообразного напряжения со вторым входом сумматора.

На чертеже дана структурная электрическая схема описываемой камеры. о

Она содержит объектив 1 и блок 2 персдаюшей трубки, между которыми последовательно расположены дихроическое зеркало 3, оптический фильтр 4 нижних частот и штриховой светофильтр 5, формирователь 6 сигналов цветности, между дихроическим зеркалом 3 и об.ьективом 1 находится отражаюшее зеркало 7, направляюшее световой поток íà пепв ю половину мишени, и полупрозрачное зеркало 8, отражаюшее световой поток на вторую половину мишени, при этом сигнальный выход блока 2 соединен с первым входом введенного коммутатора 9 и через введенную первую линию 10 задержки со вторым входом коммутатора 9, при этом первый выход коммутатора 9 соединен со входом формирователя 6; а второй выход — с введенной второй линией 11 задерж- 25 ки, при этом два управляющих входа коммутатора 9 соединены с двумя выходами введенного блока 12 управления строчной разверткой, третий выход которого соединен с блоком 2

Формирователь 6 состоит из последовательзо но соединенных инвертора 13 линии 14 задержки, сумматора 15, видеодетектора 16 и схемы 17 вычитания, которая вторым входом соединена с выходом сумматора 15, третьим входом — со входом инвертора 13 и вторым входом сумматора 15.

Блок 12 управления состоит из триггера 18, первый выход которого соединен с первым входом сумматора 19, а второй выход — через генератор 20 пилообразного напряжения со вторым входом сумматора 19.

Камера работает следующим образом. 40

Передаваемый объект проецируют черсз об ьектив 1, полупрозрачное зеркало 8 и отражаюшее зеркало 7 на фотокатод блока 2.

Полупрозрачное зеркало 8 расщепляет световой поток на две части, одна из которых проецируется непосредственно на левую половину планшайбы блока 2, а вторая часть, отраженная от зеркала 7, через дихроическое зеркало 3, оптический фильтр 4 и штриховой светофильтр 5 проецируется на правую половину планшайбы блока 2. Такая оптика обеспечивает построение на фотокатоде блока 2 два рядом расположенных изображения.

Блок 2 преобразует изображения в электрические сигналы. При этом формируют растр, охватывающий оба изображения и имеющий период строчной развертки, в два раза превышаюший вещательный стандарт. Благодаря этому каждое изображение вдоль строки считывают за время Н, как и при вещательном стандарте, а на выходе трубки формируют чередующиеся от строки к строке вешательно- о го стандарта яркостный и кодированный цветной сигналы.

Выходное напряжение блока 2 после соответствующего усиления разделяют на два канала, в один из которых вводят первую линию 10 задержки (элемент памяти), хранящую вводимый сигнал в течение времени, равного длительности строки разложения в вещательном стандарте. На выходе каналов, т. е, на входах коммутатора 9 появляются два сигнала: один соответствует передаваемой строке разложения, другой — предварительно переданной строке и сохраненной во время ее персдачи в первой линии 10 задержки. Таким способом восстанавливается одновременность яркостного и цветного сигналов.

Электронный коммутатор 9 аналогичен коммутатору, широко используемому в телевизионных приемниках, выполненных по системс СЕКАМ. Он управляется перепадами напря-. жения, поступаюшими с выходов триггера 18, и обеспечивает на одном из своих выходов появление только яркостного сигнала, а .на другом — только цветного.

Процесс поочередной передачи яркостного и цветного сигналов требует однозначного их опознавания с целью подведения к соответствующим выходам коммутатора 9. Правильное опознавание достигается за счет правильного подключения плеч триггера 18 к управляющим входам коммутатора 9 и не нарушается в процессе работы устройства, поскольку запуск строчной развертки всегда осушествляется одним и тем же плечом триггера 18. Таким образом, при правильной фазировке коммутатора 9 яркостный сигнал всегда будет поступать на вход второй линии задержки 11, а кодированный цветной — на вход формирователя 6.

Введение в оптический тракт камеры штрихового светофильтра 5, образуюшсго на мишени блока 2 правильное чередование цветных составляющих в виде вер; пкальных полос, действует на видеосигнал как идса lbHblH амплитудный модулятор с несущей частотой, соответствуюшей чередованию полос. Причем, колебание несугцей частоты ) описывают выражением:

u-,t и,(1)

41 (1) = Ц. (t)+;? >+ 2

После инвертирования и задержки сигнала U (t) на полупериод несущей частоты на выходе сумматора 15 образуется колебание U2(i), которое после сложения с исходU,è =Цж+U.И) = с ь (+p(Д ) + с э5 ю

u (t) . q (1) где А ч — фазовый сдвиг, появляющийся в результате нелинейности строчной развертки.

При нелинейности строчной развертки 5 /< и

10"/О последнее выражение имеет вид:

U,(t) =0,997 U (t) cos (i,; t.— 4 30 ).

U (t) = 0,987 U (t) cos (ь. т+-9 ).

604190 б

Форл1ула изобретения

Составитель И. Белякович

Тсхред О., 11 гилля Корректор С. Патрушева

Тираж 305 Подписное

Редактор Н. Большакова

Заказ 2140/51

ПНИ14ПИ Гос>дарг лснно о коми к га Соне Id Минис I рон СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Амплитуда цветоделенного сигнала Uz (t) на выходе формирователя 6 при нелинейности строчной развертки в 5% и 10% получается с погрешностью 0,3% и 1,3%, соответственно.

Сигнал Uq (t) при указанных нелинейностях стр >чной развертки изменяется в тех же допустимых пределах, так как он получается путем вычитания из исходного сигнала U, (t) сигналов U4(t) = — — созоз, t и U (t) = — т—

U, it) U,j1) 2

Этот вывод будет справедлив в том случае, когда сигналы исходный U I (t) и задержанный U>(t) будут нести в один и тот же момент времени информацию об одной и той же детали изображения. А это будет тогда, когда ширина пары полосок (прозрачной и дихроической) штрихового светофильтра 5 будет меньше разюгера самых мелких деталей изображения. Достигают это, с одной стороны, выбором характеристики оптического фильтра 4 и, с другой стороны, изготовлением штрихового светофильтра 5 с соответствующим числом пар полосок.

Чувствительность устройства, вследствие медленной строчной развертки, является более высокой, чем чувствительность известных однотрубочных камер. В предлагаемом устройстве исключена взаимозависимость параметров сигналов яркости и цветности, а изменение ширины полосы яркостного сигнала может ocy-!!!pc. в ться за счет перераспределения скорости движения луча по левому и правому изображению. Это достигается путем изменения наклона пилообразного напряжения в преде- 30 лах каждой полустроки при сохранении той же полной амплитуды пилообразного напряжения строки. Структура штрихового светофильтра (количество штрихов) при этом определяется не яркостной разрешающей способностью устройства, а разрешающей способностью по цвету. В устройстве исключена возможность появления муар-эффекта, а вследствие использования лишь одного штрихового светофильтра 5, в устройстве формируется одна поднесущая частота и сигналы цветности характеризуются одинаковым соотношеI нем сигнал!шум.

1. Однотрубочная камера цветного телевидения содержащая объектив и блок передаю1цей трубки, между которыми последовательно 1исположены дихроическое зеркало. оитическ!1й фильтр нижних частот и штриховой светофильтр, формирователь сип1алов цветности, отличающаяся тем, что, г целью повышения чувствительности камеры и качества цветопередачи, между дихроическим зеркалом и объективом введены отражающее зеркало, направляющее световой поток на первую половину мишени, и полупрозрачное зеркало, отражающее световой поток на вторую половину мишени, при этом сигнальный выход блока псредаюгцей трубки соединен с первым входом введенного. коммутатора и через введенную первую линию задержки со вторым входом коммутатора, при этом первый выход коммутатора соединен со входом формирователя сигналов цветности, а второй выход — с введенной второй линией задержки, при этом два управляющих входа коммутатора соединены с двумя выходами введенного блока управления строчной разверткой, третий выход которого соединен с блоком передающей трубки.

2. Камера по и. 1, отличающаяся тем, что формирователь сигналов цветности состоит из последовательно соединенных инвертора, линии задержки, сумматора, видеодетектора и схемы вычитания, которая вторым входом соединена с выходом сумматора, третьим входом— со входом инвертора и вторым входом сумматора.

3. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления строчной разверткой состоит из триггера, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, а второй выход-чсрез генератор пилообразного напряжения со вторым входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. JSMPTE, 1969, V 78, и 11, р. 943 — 949.

2. JSMPTE, 1970, V 79, и 4, р. 326 — 330.