DE1762855C1 - Vorrichtung zur Nachlaufsteuerung von Fernsehkameras - Google Patents

Description

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bildes von einer Regeleinrichtung angepaßt wird. Bei der Zentrierung des Bildes im Fenster, das geeiner bekannten Vorrichtung werden zu diesem wünschte Flächenverhältnis aufrechterhält. Die er-Zweck zur Nachsteuerung des Fensters durch Inte- findungsgemäße Vorrichtung gewährleistet daher auf gration Zeile für Zeile viele Signale gebildet, die für einfache Weise, daß stets der Zentralbereich des Obeine Abweichung des Objektbildes aus der Fenster- 5 jektes verfolgt wird, wodurch ein unerwünschtes mitte charakteristisch sind, und es werden diese Systemrauschen, Ungenauigkeiten und ein möglicher Signale dann zu einem Steuersignal addiert, das zur Verlust der Einrastung auf das Objekt vermieden Nachführung der Kamera benutzt wird. Die Größe werden.

dieses Signals ist nicht nur von dem Ausmaß der Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung

Verschiebung des Objektbildes gegenüber dem Fen- io dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben ster abhängig, sondern auch von der Größe des Ob- und erläutert. Es zeigt

jektes, weil bei der Addition der Fehlersignale die F i g. 1 das Blockschaltbild einer Vorrichtung nach

Anzahl der Zeilen, während denen ein solcher Fehler der Erfindung, die von einer Kamera mit einem auftritt, in die endgültige Größe des Steuersignals Zoom-Objektiv Gebrauch maoht, dessen Brennweite eingeht. Um hierdurch bedingte Schwierigkeiten zu ij verändert wird, um zwischen den Flächen des Fenvermeiden, wird die Zeitkonstante des Indikators, der sters und des Objektbildes auf dem Monitorschirm die den einzelnen Zeilen zugeordneten Fehlersignale ein konstantes Verhältnis beizubehalten,
erzeugt, in Abhängigkeit von der ständig gemessenen F i g. 2 eine Draufsicht auf den Bildschirm eines

Steigung der Fensterverschiebungsfunktion geregelt. Monitors zur Veranschaulichung des Fensters und Zu diesem Zweck wird in die Rückkopplungsschleife »o des Objektbildes,

der Nachlaufsteuerung ein »Zitter«-Signal eingeführt, Fig. 3a bis 3g, 4a und 4b Impulsdiagramme zur

das ein Oszillator des Fensters um seine Nennlage Erläuterung der Vorrichtung nach F i g. 1,
bewirkt. Hierdurch wird dem Steuersignal eine F i g. 5 das Blockschaltbild einer Vorrichtung nach

Wechselstromkomponente aufgeprägt, die abgetrennt der Erfindung, die von einer Kamera mit einem wird und nach Gleichrichtung einen Steuerstrom für »₅ Objektiv fester Brennweite Gebrauch macht und den die Fehlersignale erzeugenden Integrator bildet. Mittel zur elektromechanischen Änderung der Größe Da die richtige Integrationsverstärkung eine Funktion des Nachlauffensters bei Änderungen in der Größe der Objektgröße ist, wird diese Vorspannung bei der des Objektbildes aufweist, um ein konstantes Verbekannten Vorrichtung auch zur Einstellung der hältnis zwischen den Rächen des Fensters und des Fenstergröße benutzt. ₃o Objektbildes einzuhalten,

Es ist ersichtlich, daß bei dieser bekannten Vor- Fig. 6a und 6b weitere Impulsdiagramme zur Errichtung die Erzeugung des Steuersignals zur Ver- läuterung der Vorrichtung nach F i g. 5 und
änderung der Fenstergröße außerordentlich kompli- F i g. 7 das Blockschaltbild nach der Erfindung,

ziert ist und außerdem nicht gewährleistet, daß ein die ebenfalls von einer Kamera mit einem Objektiv bestimmtes Verhältnis der Fensterfläche zur Fläche ₃₅ fester Brennweite Gebrauch macht, bei der jedoch des Objektbildes eingehalten wird. Insbesondere ist die Größe des Fensters elektronisch gesteuert wird, die Integrationsverstärkung völlig unabhängig von der Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung umfaßt eine

Ausbildung des Objektes in Richtung der Zeilen, weil Fernsehkamera 10 mit einem Zoom-Objektiv 12, das beispielsweise bei einem genau zentrierten Bild die bei 14 mit Hilfe einer Servomotor- und Getriebe-Fehlerspannung gleich Null ist und daher überhaupt 40 anordnung 16 zur Veränderung seiner Brennweite kein Steuersignal erzeugt werden kann, das das Ver- verstellt werden kann. Das Zoom-Objektiv 12 kann hältnis von Fensterfläche zur Fläche des Objektbildes ein Standard-Objektiv mit einem Brennweitenverbeeinflussen kann. hältnis von 10:1 sein.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe Die Kamera 12 ist über die Leitung 18 mit dem

zugrunde, dafür zu sorgen, daß unabhängig von der 45 Video-Verarbeitungsgerät 20, einer Vorrichtung zur Nachlaufsteuerung und der Zentrierung des Objekt- Video-Nachlaufsteuerung und über die Leitung 22 bildes im Fenster ein bestimmtes Verhältnis zwischen über einen Videomischer mit einem Monitor verbunder Fensterfläche und der Fläche des Objektbildes den. Der Videomischer und der Monitor sind beide eingehalten wird. nicht dargestellt. Solche Vorrichtungen zur Video-

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch 50 Nachlaufsteuerung sind bekannt und beispielsweise gelöst, daß die Regeleinrichtung einen an das Video- in den Veröffentlichungen »Automatic Television Verarbeitungsgerät angeschlossenen Begrenzungsver- Tracking System«, Lear-Siegler, Inc., 1963, und stärker, eine Bezugsspannungsquelle, eine an den »Automatic TV Tracker Keeps Eye on Missiles«, Ausgang des Begrenzungsverstärkers und die Bezugs- Electronics, 6.4.1964, beschrieben.
Spannungsquelle angeschlossene Summierschaltung, 55 Der Ausgang des Video-Verarbeitungsgerätes 20 einen an die Summierschaltung und den Torimpuls- ist mit dem restlichen Teil 26 der Nachlaufsteuerung Generator angeschlossenen Fensterschalter, der von verbunden, der zur Erzeugung von Azimut- und dem Torimpuls-Generator geöffnet und geschlossen Elevation-Fehlersignalen dient. Die Vorrichtung umwird, und eine Integrierschaltung umfaßt, die an den faßt weiterhin einen Tor-Generator 28, der über die Fensterschalter angeschlossen ist und ein Fehlersignal 60 Leitung 30 und den Videomischer ebenfalls mit dem erzeugt, das einer Verstellvorrichtung zum Verändern Monitor verbunden ist.

der Größe des Objektbildes und/oder des Fensters F i g. 3 a veranschaulicht das Ausgangssignal 34

zugeführt wird. des Video-Verarbeitungsgerätes 20, während die

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Nachlauf- F i g. 3 e die Spannungsimpulse 36 am Ausgang des steuerung enthält demnach einen einfaohen Regel- 65 Torgenerators 28 wiedergibt. Die Signalspannung 34 kreis, der ausschließlich auf das Flächenverhältnis hat selbstverständlich einen Verlauf, der demjenigen von Fenster zu Objektbild anspricht und unabhängig des Signals entspricht, das über die Leitung 22 von von anderen Größen, insbesondere unabhängig von der Kamera 10 dem Monitor zugeführt wird. F i g. 2

veranschaulicht den Schirm 40 des Monitors, ein bildet wird, einer Rechteckspannung 74, die von der Nachlauffenster 42 und das Bild 44 des Objektes, Summe der Bezugs-Gleichspannung und dem negadas hier als Rechteck dargestellt ist und demnach tiven Spannungsimpuls am unteren Rand des Objektein Objekt mit rechteckigem Querschnitt wiedergibt, bildes 44 gebildet wird, und einem positiven Gleichdas sich innerhalb des Fensters 42 befindet. 5 spannungsimpuls 76 zusammengesetzt.

In F i g. 2 ist eine Anzahl horizontaler Abtastzeilen Wie aus F i g. 1 weiter ersichtlich, ist der Fenster-

46 dargestellt, die dem Schirm 40 überlagert sind. impuls-Generator mit dem Eingang eines Glättungs-Obwohl aus Gründen der vereinfachten Darstellung filters 80 verbunden, der als Integrator dient. Das nur acht horizontale Zeilen wiedergegeben sind, ver- integrierte Ausgangssignal des Filters 80 wird einem steht es sich, daß die Monitorröhre in üblicher Weise io Verstärker 82 zugeführt, der mit dem Servomotor 16 mit hoher Abtastrate betrieben wird, beispielsweise verbunden ist. Demgemäß wird der Servomotor in mit 525 Zeilen pro Bild. Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Verstärkers

Bei dem in F i g. 2 veranschaulichten Beispiel wird 82 und demnach vom Ausgangssignal des Filters 80 die Höhe des Objektbildes 44 durch den Abstand betrieben, damit er das Objektiv 12 antreibt und deszwischen zwei benachbarten Abtastzeilen 46 darge- 15 sen Brennweite verstellt.

stellt, wogegen die Höhe des Fensters 42 gleich dem Wie F i g. 3 g zeigt, ist die Ausgangsspannung des

vertikalen Abstand ist, der vier Abtastzeilen 46 ein- Filters 80 zunächst eine Ladespannung 86, die wähschließt. Die Breite des Fensters 42 ist durch die rend der Dauer des Impulses 70 (Fig. 3f) ansteigt. Breite der Spannungsimpulse 36 nach F i g. 3 e be- Wie bei 88 angegeben, wird der von der Ladespanstimmt, wogegen die Anzahl der Impulse, in diesem ao nung 26 erreichte Pegel während des Intervalles bei-Falle vier, die Höhe des Fensters 42 bestimmt. Ent- behalten, während der Fensterimpuls-Generator 62 sprechend bestimmt die Breite der Impulse 48 nach gesperrt ist. Während des nächsten Intervalles, wäh- & F i g. 3 a, die am oberen und unteren Rand des Ob- rend dem der den Generator 62 bildende Schalter jektes dem Abtastschema der Kamera erscheinen, geöffnet ist, steigt die Ausgangsspannung des Filters die Breite der entsprechenden Abschnitte des Objekt- »5 80 während des positiven Abschnittes der Rechteckbildes 44, wogegen die Anzahl dieser Impulse, in spannung 72 zunächst an, wie es bei 90 angedeutet diesem Falle zwei, die Höhe des Objektbildes be- ist, fällt bei 92 während des negativen Abschnittes stimmen. der Rechteckspannung ab und steigt während des

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird das folgenden positiven Abschnittes der Rechteckspan-Objektiv 12 so gesteuert, daß ungeachtet der gleich- 30 nung 72 wieder an. Bei dem dargestellten Beispiel bleibenden Breite und Höhe des Fenster 42 das Ver- beginnt und endet die Fehlerspannung, die aus den hältnis der Flächen des Fensters 42 und des Objekt- Ladespannungen 86 und 94 besteht, bei Null. bildes 44 das gleiche bleibt. Zu diesem Zweck ist, wie Während des Auftretens der Rechteckspannung

aus Fig. 1 ersichtlich, das Video-Verarbeitungs- 74 wächst die Ladespannung am Ausgang des FiI-gerät 20 über eine Leitung 50 mit einem Begren- 35 ters 80 während des positiven Abschnittes der Rechtzungsverstärker 52 verbunden. Dieser Begrenzungs- eckspannung 74 an, fällt dann bei 98 während des verstärker, der von einem üblichen Differentialver- negativen Abschnittes der Rechteckspannung ab und stärker gebildet werden kann, bildet aus dem Signal steigt bei 100 während des folgenden positiven Ab-34 am Ausgang des Verarbeitungsgerätes 20 ein sau- schnittes der Rechteckspannung wieder an. Am Ende beres Rechtecksignal 54, das in F i g. 3 b dargestellt 40 der Rechteckspannung 74 hat die Ladespannung 100 ist. einen negativen Wert, der während des Intervalles

Das Ausgangssignal des Begrenzungsverstärkers 52 beibehalten wird, während dem der Fensterimpulswird in 58 zu einer Bezugs-Gleichspannung 60 ad- Generator 62 ausgeschaltet ist, wie es durch den Λ diert, die in F i g. 3 c veranschaulicht ist. Der Sum- Spannungsabschnitt 102 in F i g. 3 g angedeutet ist. ™ mierer 58 ist mit einem Fensterimpuls-Generator 62 45 Während des nächsten Intervalles, in dem der Geneverbunden, bei dem es sich vorzugsweise um einen rator 62 eingeschaltet ist, wächst die Ladespannung elektronischen Schalter handelt, der auf- und züge- bei 104 während des positiven Impulses 76 an und steuert werden kann. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe endet bei 0.

des Torimpuls-Generators 28, der über die Leitung Demgemäß ist die resultierende Wirkung der Feh-

64 mit dem Generator 62 verbunden ist. Demnach 50 lerspannung, die aus den Ladespannungen 86 bis 104 werden die Spannungsimpulse 36 nach F i g. 3 e dem besteht, gleich Null, was bedeutet, daß das resultie-Generator 62 zugeführt, um ihn abwechselnd leitend rende Ausgangssignal des Filters 80 gleich Null ist. und nichtleitend zu machen. Demgemäß wird der Servomotor 16 nicht betrieben,

F i g. 3 d veranschaulicht die Spannung 68, die dem und die Einstellung des Objektivs bleibt die gleiche. Fensterimpuls-Generator 62 zugeführt wird und von 55 Die oben beschriebenen Bedingungen treffen für der Summe des Signals 54 und der Bezugsspannung den Fall zu, bei dem zwischen der Kamera und dem 60 gebildet wird. Da der als Schalter ausgebildete Objekt, dem die Kamera nachgeführt werden soll, Fensterimpuls-Generator 62 nur während der positi- keine Relativbewegung vorhanden ist. Wenn eine ven Torimpulse 36 leitend ist, wird das Ausgangs- solche Relativbewegung vorliegt, arbeitet das erfinsignal des Fensterimpuls-Generators 62 von denjeni- 60 dungsgemäße Steuersystem in der Weise, daß es eine gen Abschnitten der Spannung 68 gebildet, die in automatische Änderung der Brennweite des Objekden Bereich der Impulse 36 fallen. Infolgedessen ist, tives 12 bewirkt, so daß der Abschnitt des Fensters wie aus den F i g. 3 f und 1 ersichtlich, das Aus- 42, der von dem Objektbild 44 eingenommen wird, gangssignal des Fensterimpuls-Generators 62 aus der gleiche bleibt. Um das Verständnis der Wirkungseinem Gleichspannungsimpuls 70, einer Rechteck- 65 weise der erfindungsgemäßen Anordnung zu erleichspannung 72, die von der Summe der positiven Be- tern, sei angenommen, daß sich das Objekt in Richzugs-Gleichspannung und dem am oberen Rand des rung auf die Kamera bewegt und sich derart ver-Objektbildes 44 auftretenden negativen Impuls ge- ändert, daß seine Höhe die gleiche bleibt, aber seine

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Breite zunimmt. Diese angenommenen Bedingungen Steuersystem ist auch für eine Video-Nachlaufsteue-

sind in F i g. 4 a veranschaulicht, in der eine Recht- rung geeignet, bei der die Kamera ein Objektiv mit

eckspannung 110 vorliegt, deren negativer Abschnitt fester Brennweite und ein Fenster variabler Höhe

wesentlich breiter ist als derjenige der Rechteckspan- und Breite verwendet. Eine solche Anordnung ist in

nung 72 nach F i g. 3 f. Die Rechteckspannung 72 ist 5 F i g. 5 veranschaulicht, deren Kamera 10 ein Objek-

zum Vergleich in F i g. 4 a gestrichelt eingezeichnet. tiv 120 mit fester Brennweite aufweist. Wie durch

Unter diesen Bedingungen weist die integrierte die gestrichelte Linie 122 angedeutet, ist hier der Spannung am Ausgang des Filters 80 während des Servomotor 16 mit dem Torimpuls-Generator 28 geAuftretens der Rechteckspannung 110 Ladeabschnitte koppelt.

90', 92' und 94' auf, von denen die Ladespannung io In dieser Hinsicht sei an die oben behandelte Ver-94' einen von Null verschiedenen Pegel erreicht, Wendung eines Potentiometers für die manuelle Einnämlich eine negative Spannung, wie sie in Fig. 4b stellung der Größe des Fensters erinnert. Wie erveranschaulicht ist. Diese negative Spannung hat ein läutert wurde, wird das Fenster gewöhnlich von Anlaufen des Servomotors zur Folge, der das Ob- einem Operator auf die gewünschte Größe eingestellt, jektiv derart verstellt, daß seine Brennweite verkürzt 15 indem er einen Handknopf betätigt, beispielsweise wird und dadurch die Breite des Objektbildes 44 auf zur Einstellung der Position des Abgriffes eines den ursprünglichen Wert zurückgeführt wird. Eine Potentiometers. Danach bleibt die Größe des Fensolche Rückkehr zur gewünschten Größe ist in den sters die gleiche, bis der Operator erneut den Abrechten Abschnitten der F i g. 4 a und 4 b veranschau- griff einstellt. Gewöhnlich stellt der Operator das licht, nach denen die Rechteckspannung 72 und ao Potentiometer neu ein, um die Fenstergröße zu erebenso die entsprechenden Ladespannungen 86 bis höhen, wenn das Objekt, beispielsweise bei einer 94 wieder erreicht sind. Annäherung an die Kamera, größer wird als das

Obwohl das erfindungsgemäße Steuersystem an Fenster. In diesem Fall sollte nämlich der Operator

Hand einer eindimensionalen Änderung der Größe das Potentiometer verstellen und das Fenster so

des Objektbildes 44 erläutert worden ist, ist erkenn- 35 lange vergrößern, bis es wieder größer ist als das

bar, daß die gleiche Wirkungsweise bei Änderungen Objektbild. Eine solche Betätigung der Nachlauf·«

sowohl in der Höhe als auch in der Breite des Ob- steuerung erfordert jedoch eine ständige Beobach-

jektbildes eintritt. Eine Änderung in einer oder in tung des Monitors durch den Operator. Weiterhin

beiden Dimensionen hat eine Fehlerspannung zur wird dann, wenn der Operator versäumt, die Größe

Folge, die den Servomotor antreibt und infolgedessen 30 des Fensters zu verändern, bevor das Objektbild

eine solche Verstellung des Objektivs bewirkt, daß größer ist als das Fenster, der Zielpunkt der Kamera

das gewünschte Verhältnis der Flächen von Fenster 10 sofort zu wandern beginnen,

und Objektivbild beibehalten wird. Es sei bemerkt, Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine

daß dann, wenn die Höhe des Objektbildes zuzuneh- automatische elektromechanische Betätigung des Po-

men beginnt, eine größere Anzahl von Impulsen 48 35 tentiometerabgriffes zur Veränderung der Fenster-

(F i g. 3 a) im Ausgangssignal des Video-Verarbei- größe. Weiterhin kann die Veränderung der Fenster-

tungsgerätes erscheint. Unter der Annahme, daß diese größe in solcher Weise vorgenommen werden, daß

Impulse mit den Gleichspannungsimpulsen 70, 76 das gleiche Verhältnis zwischen der Fensterfläche

(F i g. 3 f) zusammenfallen, bewirkt die resultierende und der Fläche des Objektbildes beibehalten wird.

Fehlerspannung eine solche Verstellung des Objek- 40 Während des Auffassens des Objektes kann der

tives 12, daß eine Brennweitenverkürzung und damit Potentiometerabgriff von Hand oder elektromecha-

eine Vergrößerung des Blickwinkels eintritt, so daß nisch betätigt werden, bis das Fenster größer ist als

die Bildhöhe die gleiche bleibt. das Objektbild. Zum Zwecke einer elektromechani-

Die vorstehende Beschreibung beruht auf der An- sehen Betätigung kann mit Hilfe des Schalters 114

nähme, daß die Flächen des Fensters und des Ob- 45 die Spannungsquelle 116 mit dem Verstärker ver-

jektbildes zu Beginn das gewünschte Verhältnis bunden werden, so daß der Motor 16 den Abgriff

haben. Tatsächlich wird die erste Einstellung durch über die mechanische Verbindung 122 betätigt und

eine unabhängige Betätigung des Objektivs in solcher dadurch die Größe des Fensters ändert, bis es groß

Weise erreicht, daß das Objektbild kleiner ist als das genug ist, um das Objektbild einzuschließen. Dann

Fenster, und daß dann die oben beschriebene auto- 50 wird mit Hilfe des Schalters 114 die Verbindung

matische Objektverstellung freigegeben wird. Zu die- zwischen dem Verstärker 82 und dem Filter 80 her-

sem Zweck ist, wie aus F i g. 1 ersichtlich, ein Schal- gestellt. Danach wird die Fenstergröße automatisch

ter 114 vorgesehen, mit dem der Verstärker 82 ent- in dem Maße verändert, wie das Objektbild sich ver-

weder mit dem Glättungsfilter 80 oder einer Span- größert oder verkleinert.

nungsquelle 116 verbunden werden kann. Für das 55 Zur Erläuterung der Regelvorgänge wird nun auf Auffassen des Objektes wird der Verstärker 82 mit die F i g. 6 a und 6 b zusammen mit den F i g. 2 und 5 Hilfe des Schalters 114 mit der Spannungsquelle 116 Bezug genommen. Wie in Fig. 6b dargestellt, ändert verbunden. Daraufhin beginnt der Servomotor 16 zu sich das Ausgangssignal des Fensterimpuls-Generaarbeiten und dreht das Objektiv 12, bis sich das Ob- tors 62 bei einer Zunahme der Breite des Objektbiljektbild 44 (Fig. 2) innerhalb des Fensters 42 be- 60 des 44, wie es bei 128 angedeutet ist. Diese Ändefindet. Dann wird mit Hilfe des Schalters 114 die rung hat eine Fehlerspannung am Ausgang des FiI-Spannungsquelle abgetrennt und der Filter 80 mit ters 80 zur Folge, die den Motor 16 in Betrieb setzt dem Verstärker 82 verbunden, wonach der automati- und damit eine Verstellung des Potentiometerschleische Betrieb in der beschriebenen Weise erfolgt. fers bewirkt, was wiederum eine solche Änderung

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der 65 der Wirkungsweise des Torimpuls-Generators 28 zur

Erfindung ist die Brennweite des Objektivs ver- Folge hat, daß die Größe des Fensters 42 erhöht

änderlich, wogegen die Höhe und die Breite des Fen- wird. Es werden nämlich, wie aus F i g. 6 a ersicht-

sters 42 unveränderlich sind. Das erfindungsgemäße lieh, breitere Torimplse 130 erzeugt, so daß die

Ausgangssignale des Fensterimpuls-Generators 62, wie bei 132 und 134 in F i g. 6 b dargestellt, ebenfalls eine entsprechend größere Dauer haben. Da die Breite des negativen Abschnittes der Rechteckspannung 132 die gleiche ist wie bei 128, sind durch die Verbreiterung der Torimpulse die positiven Abschnitte der Rechteckspannungen vergrößert worden, so daß das Verhältnis der positiven und negativen Abschnitte der Rechteckspannung 132 im wesentlichen das gleiche ist wie bei der Rechteckspannung ίο 72 vor der Änderung in der Größe des Objektbildes.

Solche Änderungen in der Signaldauer erfolgen ständig, wenn sich das Objekt der Kamera nähert. Ebenso wie das Objektbild 44 in Breite und Höhe zunimmt, wächst auch das Fenster 42. Ebenso nimmt die Fenstergröße ab, wenn sich das Objektbild verkleinert, als ob sich das Objekt entfernt. Zu allen Zeiten hat jedoch das Fenster eine solche Größe, daß das Objektbild von dem Fenster umgeben wird. Ebenso wird hier ebenso wie bei der Ausführungs- ao form nach F i g. 1 der Mittelpunkt des Objektes automatisch verfolgt, und der Zielpunkt der Kamera wandert nicht zu verschiedenen Teilen des Objektes.

F i g. 7 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Größe des Torimpulses und as des Fensters elektronisch gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist das Filter 80 mit einem elektronischen Integrator 140 verbunden, der seinerseits so eingerichtet ist, daß er die Betriebsspannung für den Tor-Generator 28 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Filters verändert. Zu diesem Zweck ist es nur erforderlich, den Integrator 140 mit dem Widerstand des obengenannten Potentiometers zu verbinden. Nachdem einmal die gewünschte Größe des Fensters mit Hilfe des Schalters 114 und der Spannungsquelle 116 eingestellt und danach der Integrator 140 mit dem Filter 180 verbunden worden ist, bewirkt der Integrator eine Einstellung der Betriebsspannung des Torgenerators. Demgemäß werden die Torimpulse und die Fenstergröße ebenso wie bei der Ausführungsform nach F i g. 5 in Abhängigkeit von den Änderungen in der Größe des Objektbildes verändert.

Das oben beschriebene elektronische Steuersystem ist ebenfalls dazu geeignet, gemäß der Erfindung bei einer Kamera, die ein Objektiv mit fester Brennweite hat, einen Zoom-Effekt zu erzielen. Zu diesem Zweck ist die Kamera nach F i g. 7 mit einer elektronischen Zoom-Abtastung versehen. Es kann sich um ein Standard-Vidicon, ein Vidicon mit Bildverstärker oder eine sonstige geeignete Aufnahmeröhre handeln, deren Raster zur Erzielung von Zoom-Eigenschaften elektronisch steuerbar ist. Für eine solche elektronische Zoom-Steuerung wird der Ausgang des elektronischen Integrators 140 mit der Rastersteuerung der Röhre verbunden. Demgemäß arbeitet eine solche Ausführungsform der Erfindung in der gleichen Weise wie das Steuersystem nach Fig. 1, denn es wird das Objektbild in der gleichen Größe in einem unveränderlichen Nachführfenster gehalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur NachPatentansprüche: laufsteuerung von Fernsehkameras mit einem Videosignal-Verarbeitungsgerät und einem Generator für

1. Vorrichtung zur Nachlaufsteuerung von Torimpulse, die ein auf den Bildschirm eines Moni-Fernsehkameras mit einem Videosignal-Verarbei- 5 tors projizierbares Fenster bilden, das das Bild des tungsgerät und einem Generator für Torimpulse, zu verfolgenden Objektes umgibt und dessen Fläche die ein auf den Bildschirm eines Monitors proji- der Fläche des Objektbildes von einer Regeleinrichzierbares Fenster bilden, das das Bild des zu tung angepaßt wird.

verfolgenden Objektes umgibt und dessen Fläche Es ist allgemein bekannt, Fernsehkameras mit der Fläche des Objektbildes von einer Regel- io einem Fixfocus-Objektiv auf einem beweglichen einrichtung angepaßt wird, dadurch ge- Tisch zu befestigen, der mit Hilfe geeigneter Ankennzeichnet, daß die Regeleinrichtung triebe im Azimut verschwenkbar und in der Elevation einen an das Video-Verarbeitungsgerät (20) an- kippbar ist. Die zur Bewegung des Tisches dienengeschlossenen Begrenzungsverstärker (52), eine den Antriebe sind mit einer Vorrichtung zur Nach-Bezugsspannungsquelle, eine an den Ausgang des 15 laufsteuerung verbunden, die einen solchen Betrieb Begrenzungsverstärkers (52) und die Bezugsspan- der Tischantriebe bewirkt, daß durch eine entsprenungsquelle angeschlossene Summierschaltung chende Orientierung der Kamera das aufgenommene (58), einen an die Summierschaltung (58) und Objekt auf dem Bildschirm eines Monitors zentriert den Torimpuls-Generator (28) angeschlossenen bleibt.

Fensterschalter (62), der von dem Torimpuls- ao Bei bekannten Vorrichtungen zur Nachlaufsteue-Generator (28) geöffnet und geschlossen wird, rung von Fernsehkameras werden Horizontal- und und eine Integrierschaltung (Glättungsfilter 80) Vertikal-Torsignale erzeugt, die auf dem Bildschirm umfaßt, die an den Fensterschalter (62) ange- des Monitors ein Nachlauffenster von bestimmter schlossen ist und ein Fehlersignal erzeugt, das Länge und Breite erzeugen. Die Vorrichtung hält einer Verstellvorrichtung (16) zum Verändern 35 dieses Fenster in der Mitte des Schirmes, kann jeder Größe des Objektbildes und/oder des Fen- doch manuell überspielt werden, wenn das Fenster sters zugeführt wird. an eine andere Stelle des Schirmes verschoben wer-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- den soll. Die Vorrichtung enthält einen Fenster-Torkennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung einen generator, der eine Einrichtung zur manuellen Ein-Antriebsmotor (16) zur Betätigung von Verstell- 30 stellung mit Torgröße aufweist, mit deren Hilfe der gliedern und einen zwischen Antriebsmotor und Operator die Höhe und die Breite des Fensters ein-Integriersohaltung (80) angeordneten Verstärker stellen kann. Eine solche manuelle Einstellvorrichumfaßt. tung enthält ein Potentiometer, dessen Einstellung

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehen- die Größe einer zur Steuerung der Torbreite zugeden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 35 führten Spannung bestimmt. Wenn der Operator das eine weitere Spannungsquelle (116) und einen Bild eines Objektes auf dem Schirm erblickt, das Schalter (114) aufweist, mit dem die Spannungs- verfolgt werden soll, bringt er mit Hilfe der manuelquelle (116) an Stelle der weiteren Anordnung len Einstellvorrichtung das Fenster in eine Stellung, (80) an die Verstellvorrichtung (82, 16) zur in der es das Objektbild umgibt. Dann gibt er die manuellen Einstellung des gewünschten Flächen- 40 manuelle Einstellvorrichtung frei, und es tritt die Verhältnisses anlegbar ist. Vorrichtung zur automatischen Nachlaufsteuerung in

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Aktion, die das Fenster in die Mitte des Bildschirmes Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückbringt und zugleich die Antriebe veranlaßt, Fernsehkamera (10) ein Objektiv (12) mit ver- den Tisch zu verstellen und die Kamera so zu orienänderbarer Brennweite aufweist und die Verstell- 45 tieren, daß das Objektbild im Fenster bleibt, vorrichtung (82, 16) einen Motor (16) zum Ver- Bei den bekannten Vorrichtungen zur Videostellen der Objektivbrennweite umfaßt. Nachlaufsteuerung führt eine starke Verringerung des

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Abstandes zwischen Objekt und Kamera zu einem bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tor- Wandern des Zielpunktes der Kamera. Dies liegt impuls-Generator (28) ein bewegliches Einstell- 50 daran, daß bei der Bewegung des Objektes in Richglied aufweist und die Verstellvorrichtung (82, tung auf die Kamera das Objektbild in dem Fenster 16) einen Motor (16) zum Antrieb dieses Ein- wächst, bis es größer ist als das Fenster. Da die Stellgliedes aufweist. Nachlaufsteuerung auf Kontraste anspricht, geht

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 unter diesen Bedingungen der Konturkontrast des bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tor- 55 Objektes verloren, und die Vorrichtung bewegt die impuls-Generator (28) ein zur Spannungsregelung Kamera in solcher Weise, daß sie auf einen innerhalb dienendes Glied aufweist und die Verstellvorrich- des Objektes liegenden Punkt größten Kontrastes getung einen elektronischen Integrator (140) um- richtet ist. Infolgedessen wandert der Zielpunkt der faßt, der mit dem zur Spannungsregelung dienen- Kamera aus, was sich durch ein verstärktes Rauschen den Glied verbunden ist. 60 und durch Ungenauigkeiten bemerkbar macht. Das

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ergebnis besteht häufig darin, daß die Nachlaufbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernseh- steuerung die Kamera auf irgendeinen unbedeutenkamera (10) eine elektronisch steuerbare Raster- den Abschnitt des Objektes richtet, beispielsweise auf schaltung aufweist und die Verstellvorrichtung das äußerste Flügelende eines Flugzeuges.

einen elektronischen Integrator (140) umfaßt, der 65 Eine solche Verschiebung des Objektbildes gegenmit der Rasterschaltung verbunden ist. über dem Fenster kann dadurch vermieden werden,

daß die Fläche des auf den Bildschirm eines Moni- _____ tors projizierbaren Fensters der Fläche des Objekt-