DE1096635B - Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehender Farbspalter - Google Patents

Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehender Farbspalter

Info

Publication number
DE1096635B
DE1096635B DEN10148A DEN0010148A DE1096635B DE 1096635 B DE1096635 B DE 1096635B DE N10148 A DEN10148 A DE N10148A DE N0010148 A DEN0010148 A DE N0010148A DE 1096635 B DE1096635 B DE 1096635B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
color
splitter
plane
parallel plates
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN10148A
Other languages
English (en)
Inventor
Ate Wieberdink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1096635B publication Critical patent/DE1096635B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/145Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/149Beam splitting or combining systems operating by reflection only using crossed beamsplitting surfaces, e.g. cross-dichroic cubes or X-cubes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

  • Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehender Farbspalter Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehende Farbspalter zum Aufspalten des von einer Lichtquelle stammendes Lichtes in eine Anzahl von Farbkomponenten werden unter anderem beim Farbfernsehen verwendet. Das von einem Gegenstand stammende Licht wird dabei in drei Grundfarben aufgespalten. Das Licht einer bestimmten Grundfarbe wird mit Hilfe einer Kamera in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die drei auf diese Weise erhaltenen Signale oder linearen Kombinationen derselben können in einem geeigneten Empfänger wieder in eine Abbildung des Gegenstandes in seinen natürlichen Farben umgewandelt werden.
  • Solche Farbspalter werden meist aus zwei sich kreuzenden, farbselektiven Planparallelplatten zusammengebaut, die je bestimmte Teile des sichtbaren Spektrums praktisch vollständig durchlassen und andere praktisch vollständig zurückstrahlen.
  • Ein Nachteil dieser Farbspalter ist der, daß an der Kreuzungsstelle der beiden Planparallelplatten die normale Wirkung des Farbspalters gestört wird, was im endgültigen Bilde zu einem hinderlichen Bande veranlaßt, das um so breiter ist, je größer das Verhältnis ist zwischen der Stärke der Planparallelplatten und deren in einer zu ihrer Kreuzungslinie senkrecht gemessener Länge. Um diese unerwünschte Erscheinung zu verhüten, ist vorgeschlagen worden, den Farbspalter aus vier Prismen aufzubauen, die sich derart einander anschließen, daß die Trennebenen zwei sich schneidende Flächen bilden, die je mit die Farbaufspaltung bewirkendem Material versehen sind.
  • Beim Aufspalten des von einem Gegenstand stammenden Lichtes in drei Farbkomponenten können zwei Fälle eintreten, d. h. erstens der Fall, daß die von dem F arbspalter in den drei Grundfarben erzeugten Abbildungen unverzerrt sein sollen, und zweitens der Fall, daß wenigstens in bezug auf den geometrischen Zusammenhang der Abbildungen die unverzerrte Form nicht erforderlich ist.
  • Der erste Fall tritt z. B. ein, wenn ein Bild einer bestimmten Grundfarbe auf der photoelektrischen Kathode einer Fernsehkamera mit Elektronenstrahlabtastung erzeugt wird. Es ist ersichtlich, daß bei Formveränderung eines solchen Bildes auch das endgültige, im Empfänger erzeugte Bild diese Formveränderung aufweist.
  • Der zweite Fall tritt z. B. ein, wenn ein Farbfilm mittels eines weißen Lichtbündels abgetastet und das durchgelassene Licht in drei Grundfarben gespalten wird. Das Licht einer bestimmten Grundfarbe wird von einer Photozelle abgefangen. Der geometrische Zusammenhang der auf der photoelektrischen Schicht der Photozelle erzeugten Bilder ist dabei jedoch unwesentlich. In beiden Fällen weist der Farbspalter aus zwei sich kreuzenden, farbselektiven Planparallelplatten den vorstehend erwähnten Nachteil auf; in beiden Fällen schafft der aus vier Prismen zusammengebaute Farbspalter eine Lösung.
  • Es wird einleuchten, daß diese Lösung verhältnismäßig kostspielig ist, da die Prismen sorgfältig geschliffen werden müssen, um genau aneinander anschließen zu können; sie müssen außerdem ausreichend achromatisch sein, um unerwünschte Farbendispersion in den Prismen selbst zu verhüten.
  • Die Erfindung bezweckt, im zweiten Falle, wenn also die Nichtdeformation der Bilder in den Grundfarben in bezug auf ihren geometrischen Zusammenhang nicht erforderlich ist, eine wesentlich einfachere Lösung zum Vermeiden des Auftretens eines dunklen Bandes im endgültigen, wiederzugebenden Bilde zu schaffen, und hat das Merkmal, daß der Farbspalter aus zwei räumlich getrennten Teilen besteht, die aus je einem gegebenenfalls unterteilten, V-förmigen Körper aus durchsichtigem Material bestehen, wobei die Schenkel jedes V-förmigen Körpers Planparallelplatten sind, wobei die Spitzen dieser Körper einander zugewendet sind und die Fläche, in der sowohl die Schnittlinie der Außenflächen des einen V-förmigen Körpers als auch die Schnittlinie der Innenflächen dieses Körpers liegen, und die entsprechende Fläche des anderen V-förmigen Körpers wenigstens nahezu in einer gleichen Ebene liegen und das farbspaltende Material wenigstens bei dem auf der Vorderseite des Farbspalters liegenden Teil auf den Seiten der Planparallelplatten angebracht ist, die der Vorderseite des Farbspalters zugewendet sind. Es ist zwar auch ein Farbspalter bekannt, der aus zwei Prismen aufgebaut ist, deren Spitzkanten aneinander anschließen und deren diese Spitzkanten einschließende Ebenen zwei sich schneidende Flächen bilden, die mit die Farbaufspaltung bewirkendem Material versehen sind. Wie im Falle der vier Prismen müssen auch dabei die Prismen sorgfältig geschliffen werden und wieder ausreichend achromatisch sein, um unerwünschte Farbendispersion in den Prismen selbst zu verhüten. Außerdem treten parallel zu diesem Spalter eintretende Strahlen bezüglich einer Farbe in zwei auseinanderstrebenden Bündeln von parallelen Strahlen aus, so daß zusätzliche Umlenkmittel notwendig sind, um eine einzelne Farbe mit einer einzigen Photozelle aufzunehmen. Das erwähnte störende Band tritt bei diesem Spalter allerdings nicht auf.
  • Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 und 2 Ausführungsbeispiele bekannter Farbspalter, Fig.3 ein Ausführungsbeispiel eines Farbspalters nach der Erfindung; Fig. 4 dient zur Erläuterung der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen bekannten Farbspalter, der auf zwei sich kreuzenden Planparallelplatten 1 und 2 mit Schichten aus farbspaltendem Material 3 und 4 zusammengebaut ist. Eine solche Schicht besteht z. B. aus mindestens einer Schicht aus dielektrischem Material, wobei die Schichtstärke ein bestimmtes Verhältnis zur Wellenlänge des durchzulassenden Teiles und des zu reflektierenden Teiles des Lichtspektrums haben muß. Die Schicht 3 z. B. kann rotes Licht reflektieren, blaues und grünes Licht durchlassen, die Schicht 4 blaues Licht reflektieren und rotes und grünes Licht durchlassen. Die Platten 1 und 2 dienen als Träger des farbspaltenden Materials; sie müssen naturgemäß durchsichtig sein und bestehen meist aus Glas.
  • Daß die Kreuzung der beiden Träger, von denen einer aus zwei Teilen besteht (in der Figur der Träger 2), störend wirkt, wird an Hand zweier Lichtstrahlen 5 und 6 dargestellt. Der Lichtstrahl 5 wird in der Schicht 3 in einen reflektierten Teil 5" der im wesentlichen rotes Licht enthält, und einen durchgelassenen Teil Sbg gespalten, der im wesentlichen Grün und Blau enthält. Der erste Teil passiert weiter unbehindert die Schicht 4 und die Platte 2, abgesehen von der Brechung in der Planparallelplatte 2; der zweite Teil trifft nach Durchgang durch die Platte 1 die Schicht 4. Diese spaltet das aus der Platte 1 heraustretende Licht wieder in einen reflektierten Teil 5b, der im wesentlichen blaues Licht enthält, und einen durchgelassenen Teil 5g, der im wesentlichen grünes Licht enthält. Wird der Lichtstrahl 6 beobachtet, so .ergibt sich aus der Figur, daß der durchgelassene Teil des die Schicht 3 treffenden Lichtes nicht mehr in einen grünen und einen blauen Teil gespalten wird und daß dieser Teil den Farbspalter außerdem in einer unerwünschten Richtung verläßt.
  • Diese Erscheinungen treten bei dem Farbspalter nach Fig. 2 nicht auf. Dieser Farbspalter ist aus vier Prismen 1, 2, 3 und 4 zusammengebaut, wobei das farbspaltende Material auf den Flächen angebracht ist, wo zwei Prismen sich berühren. Die Schicht 5 kann z. B. rotes Licht reflektieren, -blaues und grünes Licht durchlassen, die Schicht 6 blaues Licht reflektieren und rotes und grünes Licht durchlassen. Es wird einleuchten, daß die bei dem Farbspalter nach Fig. 1 auftretenden Erscheinungen in diesem Falle ausgeschlossen sind, sofern die Berührung zweier Prismen sehr genau ist. Außerdem müssen die Prismen achromatisch sein, wenn keine unerwünschte Farbenspaltung in den Prismen selbst auftreten soll.
  • Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Farbspalters nach der Erfindung. Dieser ist aus zwei räumlich getrennten V-förmigen Teilen 1 und 2 zusammengebaut, die aus je zwei Planparal.lelplatten aus durchsichtigem Material bestehen, und zwar der Teil 1 aus den Platten 3 und 4, der Teil 2 aus den Platten 5 und 6. Die Platten 3 und 4 schneiden sich in einer Schnittebene 7, die Platten 5 und 6 in einer Schnittebene B. Diese Schnittebenen brauchen nicht den materiellen Begrenzungen der Planparallelplatten 3 und 4 bzw. 5 und 6 zu entsprechen, obgleich dies zu bevorzugen ist, da in diesem Falle alle Platten 3, 4, 5 und 6 gleiche Abmessungen haben können, und die erwähnten Flächen können dabei unter gleichen Winkeln abgeschnitten werden; die Anbringung der farbspaltenden Schichten ist dann am einfachsten. Es kann jedoch ein Teil aus einem einzigen Stück oder aus zwei Stückchen hergestellt sein, wie dies in Fig. 3 beim Teil 3 angegeben ist. Die beiden Schnittebenen 7 und 8 liegen wenigstens nahezu in einer gemeinsamen Ebene; die Spitzen 9 und 10 der V-förmigen Teile 1 und 2 sind einander zugewendet; d bezeichnet den Abstand zwischen den Eckpunkten 9 und 10 der Teile 1 und 2. Dieser Abstand kann ohne Bedenken Null sein. Das farbspaltende Material ist in Schichten 11, 12, 13 und 14 auf den Seiten der Planparallelplatten angebracht, die der Vorderseite des Farbspalters zugewendet sind. Bei dem auf der Vorderseite liegenden Teil, in diesem Falle dem Teil 2, d. h. dem Teil, der auf der Seite liegt, die von dem von der Quelle stammenden Licht getroffen wird, ist dies erforderlich, wenn das Auftreten von unter einem unerwünschten Winkel heraustretenden Komponenten verhütet werden soll. Bei dem anderen Teil, in diesem Falle beim Teil 1, ist dies nicht erforderlich, aber das Anbringen der farbspaltenden Schichten 12 und 13 auf den der Vorderseite zugewendeten Seiten der Planparallelplatten 3 und 4 hat den Vorteil, daß das von den Schichten 12 und 13 reflektierte Licht die Platten 3 und 4 nicht zweimal zu durchqueren braucht. Die Schichten 11 und 12 reflektieren z. B. wieder rotes Licht und sind für grünes und blaues Licht durchlässig; die Schichten 13 und 14 reflektieren blaues Licht und sind für grünes und rotes Licht durchlässig.
  • Der Farbspalter nach der Erfindung vermeidet die dem Farbspalter nach Fig. 1 innewohnenden Nachteile; er ist jedoch baulich wesentlich einfacher als der Farbspalter nach Fig. 2. Die Winkel, unter denen die Planparallelplatten der einzelnen Teile sich schneiden, d. h. die Winkel a1 und a2, brauchen keinesfalls einander gleich zu sein, und es ist Ersichtlich., daß die Toleranzen für die Winkel b der Prismen (s. Fig. 2) sehr .engen Grenzen unterliegen.
  • Däß der Farbspalter nach der Erfindung frei von den dem Farbspalter nach Fig. 1 innewohnenden Nachteilen ist, ist an Hand der Fig.4 veranschaulicht. jeder einfallende Lichtstrahl 1, 2 und 3 wird, unabhängig von der Auftreffstelle, in eine grüne Komponente 1" 2g bzw. 3g, in eine blaue Komponente 1b, 2b bzw. 3b und in eine rote Komponente 1r, 2,. bzw. 3, aufgespalten, wobei außerdem keine Komponente unter einem unerwünschten Winkel austritt und also kein lichtempfindliches Element getroffen wird, was bei dem Lichtstrahl 6 der Fig. 1 der Fall ist.
  • Aus Fig.4 ergibt sich, daß in den austretenden roten und blauen Lichtbündeln keine Strahlen in den schraffierten Teilen liegen. Dies bedeutet also, daß der geometrische Zusammenhang der durch diese Bündel von dem Gegenstand erzeugten Bilder unterbrochen ist. In vielen Fällen ist dies jedoch unbedenklich. Es wurde bereits der Fall erwähnt, in dem ein Farbfilm durch ein weißes Lichtbündel abgetastet wird, wobei die durch die Aufspaltung entstandenen Komponenten durch je eine Photozelle abgefangen werden. Ein anderes Beispiel ist der Fall, in dem durch einen Farbspalter auf der photoelektrischen Kathode einer Fernsehaufnahmeröhre für Lichtabtastung Bilder erzeugt werden, wobei die zur Abtastung erforderlichen Lichtflecken Abbildungen derselben punktförmigen Lichtquelle sind, die unter der Wirkung geeigneter Ablenkmittel ein Abtastraster beschreibt, welche Abbildungen auch durch denselben Farbspalter erzeugt werden. Da nun der geometrische Zusammenhang der Abbildungen des Gegenstandes und der Abbildungen des das Abtastraster schreibenden Lichtfleckes zwar unterbrochen, aber auf vollständig gleiche Weise für beide unterbrochen ist, so daß die Stellenbeziehung zwischen dem Abtastraster und den Bildern gleichgeblieben ist, wird das endgültig wiederzugebende Bild nicht beeinträchtigt.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Farbspalter aus farbselektiven Planparallelplatten zum Aufspalten des von einer Lichtquelle stammenden Lichtes in eine Anzahl von Farbkom ponenten, wobei parallel zum Spalter eintretende Strahlen bezüglich jeder Komponente auch wieder parallel austreten, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei räumlich getrennten Teilen zusammengebaut ist, die aus je einem gegebenenfalls unterteilten V-förmigen Körper aus durchsichtigem Material bestehen, wobei die Schenkel jedes V-förmigen Körpers Planparallelplatten sind und die Spitzen dieser Körper einander zugewendet sind und die Fläche, in der sowohl die Schnittlinie der Außenflächen des einen V-förmigen Körpers als auch die Schnittlinie der Innenflächen dieses Körpers liegen, und die entsprechende Fläche des anderen V-förmigen Körpers wenigstens nahezu in derselben Ebene liegen und wobei das farbspaltende Material wenigstens bei dem auf der Vorderseite des Farbspalters liegenden Teil auf den Seiten der Planparallelplatten angebracht ist, die der Vorderseite des Farbspalters zugewendet sind.
  2. 2. Farbspalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eines V-förmigen Körpers, in der die erwähnten Schnittlinien liegen, sich mit der Teilebene deckt, die den V-förmigen Körper unterteilt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 642 487.
DEN10148A 1954-02-06 1955-02-02 Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehender Farbspalter Pending DE1096635B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1096635X 1954-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1096635B true DE1096635B (de) 1961-01-05

Family

ID=19869014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN10148A Pending DE1096635B (de) 1954-02-06 1955-02-02 Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehender Farbspalter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1096635B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4850685A (en) * 1984-10-22 1989-07-25 Seiko Epson Corporation Projection-type color display device
US4904061A (en) * 1984-10-22 1990-02-27 Seiko Epson Corporation Projection-type liquid crystal display device with even color
US4909601A (en) * 1987-04-14 1990-03-20 Seiko Epson Corporation Projection-type color display device with light valves positioned at unequal distances from the light source
US5191450A (en) * 1987-04-14 1993-03-02 Seiko Epson Corporation Projection-type color display device having a driving circuit for producing a mirror-like image

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2642487A (en) * 1947-02-28 1953-06-16 Rca Corp Component color separator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2642487A (en) * 1947-02-28 1953-06-16 Rca Corp Component color separator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4850685A (en) * 1984-10-22 1989-07-25 Seiko Epson Corporation Projection-type color display device
US4904061A (en) * 1984-10-22 1990-02-27 Seiko Epson Corporation Projection-type liquid crystal display device with even color
US4909601A (en) * 1987-04-14 1990-03-20 Seiko Epson Corporation Projection-type color display device with light valves positioned at unequal distances from the light source
US5191450A (en) * 1987-04-14 1993-03-02 Seiko Epson Corporation Projection-type color display device having a driving circuit for producing a mirror-like image

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69214228T2 (de) Bildprojektor mit optimierter Lichtausbeute
DE19751190A1 (de) Laseranzeigevorrichtung
DE2608285A1 (de) Farbbild-projektionsvorrichtung
DE19906874C1 (de) Relaisoptik für ein Ablenksystem sowie ein Ablenksystem
DE2532603A1 (de) Optische vorrichtung zur bestimmung des lichtaustrittswinkel
DE1165303B (de) Optisches Bilduebertragungssystem
WO1998000748A1 (de) Verfahren zur dreidimensionalen bilddarstellung auf einer grossbildprojektionsfläche mittels eines laser-projektors
DE1256247B (de) Farbbildwiedergabevorrichtung
DE968430C (de) Beleuchtungsvorrichtung fuer Projektionsbildgeraete
DE945763C (de) Deformierbarer Lichtreflexionsschirm fuer Kathodenstrahlroehren, insbesondere zur Wiedergabe von Fernsehbildern
DE1270598B (de) Anordnung zum Erhoehen der Lichtstaerke und Verbessern der Farbreinheit auf dem Projektionsschirm eines Projektionsfarbfernsehgeraetes
DE2607725A1 (de) Bildaufnahmeroehren-optik
DE1096635B (de) Aus farbselektiven Planparallelplatten bestehender Farbspalter
DE2118565C3 (de) Linsensystem für eine Farbcodierkamera
DE1021017B (de) Schirm fuer Farbfernsehaufnahme und -wiedergabezwecke
DE1015842B (de) Elektronenstrahlroehre zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern
DE2518828C3 (de) Lichtschranke
DE3202030C2 (de)
DE2702448C2 (de) Verfahren zur Positionierung eines mit einer Marke versehenen Werkstückes relativ zu einem Abtastfeld bzw. zu einer Maske
DE2006474A1 (de) Abbildungsvorrichtung für eine Farbcodierkamera
DE3739697C1 (en) Device for segmenting an image field
DE69118778T2 (de) Optischer Verschluss für eine Kamera
DE908098C (de) Bildschirm fuer kinematographische Atelieraufnahmen mit Hintergrundsprojektion
DE1286541B (de) Farbfernseh-Flachbildroehre
DE926497C (de) Vorrichtung zur Wiedergabe von Fernseh-Farbbildern