DE1227506B

DE1227506B - Color point light scanner

Info

Publication number: DE1227506B
Application number: DEF40892A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Zschau; Dr-Ing Wolfgang Dillenburger; Walter Michael
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1963-10-02
Filing date: 1963-10-02
Publication date: 1966-10-27
Also published as: GB1073178A; NL6411428A; DE1264492B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

H04nH04n

Deutschem.: 21 al-34/31German: 21 al-34/31

Nummer: 1227 506Number: 1227 506

Aktenzeichen: F 40892 VIII a/21 alFile number: F 40892 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 2. Oktober 1963 Filing date: October 2, 1963

Auslegetag: 27. Oktober 1966Opening day: October 27, 1966

Beim Farbfernsehen werden bekanntlich drei Farbsignale der Farbauszüge in den Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugt. Die Aufteilung auf die drei Farbauszüge erfolgt dabei üblicherweise mittels dichroitischer Spiegel, welche nur Licht einer Grundfarbe reflektieren und für die übrigen Farben durchlässig sind. Für jeden der drei photoelektrischen Wandler, welche die Umsetzung der Farblichter in elektrische Signale bewirken, steht daher nur ein Teil des Gesamtlichtes zur Verfügung, der im allgemeinen durch die zur Anpassung an die errechnete Spektralkurve der einzelnen Farbkanäle erforderlichen Filter noch weiter vermindert wird. Dies hat zur Folge, daß beim Farbfernsehen zur Beleuchtung der zu übertragenden Szenen oder Bilder ein weit höherer Lichtbedarf als beim Schwarz-Weiß-Fernsehen (etwa fünffach) erforderlich ist oder daß sich ein unerwünscht kleiner Störabstand im Farbfernsehsignal ergibt, wenn eine ausreichende Beleuchtung nicht möglich ist.In color television, as is well known, three color signals of the color separations are in the primary colors red, Generates green and blue. The division between the three color separations is usually done by means of dichroic mirrors, which only reflect light of a basic color and for the other colors are permeable. For each of the three photoelectric converters that convert the color lights into cause electrical signals, therefore only part of the total light is available, which is generally through the filters required to adapt to the calculated spectral curve of the individual color channels is further reduced. This has the consequence that in color television to illuminate the to be transmitted Scenes or images have a much higher light requirement than with black-and-white television (about five times) is required or that there is an undesirably small signal-to-noise ratio in the color television signal, when sufficient lighting is not possible.

Der sich anbietende Ausweg, Objektive besonders ao großer Lichtstärke anzuwenden, ist nur beschränkt gangbar, da die Auflösung der derzeit verfügbaren Objektive mit extrem großer relativer Öffnung geringer ist als die bei den üblichen Zerlegenormen erreichbare Auflösung im Fernsehbild und diese daher xlann durch den Einfluß der Optik nicht mehr voll ausgenutzt wird.The obvious way out, lenses especially ao Use of high light intensity is only feasible to a limited extent, as the resolution is currently available Lenses with an extremely large relative aperture is smaller than that achievable with the usual dismantling standards Resolution in the television picture and therefore no longer full due to the influence of the optics is exploited.

Es wurde bereits eine Farbfernsehkamera vorgeschlagen, bei der das in die Kamera eintretende Licht ■ geteilt wird einerseits in einen Lichtstrom, der zu einer Helligkeitsaufnahmeröhre zum Erzeugen eines die Helligkeit eines Objektes darstellenden Signals führt, und andererseits in einen Lichtstrom, der zu einer oder mehreren Farbaufnahmeröhren zum Erzeugen der die Farbkomponenten· des Objektes darstellenden Signalen führt, bei der die Einrichtung zur Lichtteilung derart ausgebildet ist, daß in der Helligkeitsaufnahmeröhre eine größere Tiefenschärfe' der ' Abbildung des Objektes erreichbar ist als in der bzw. den Farbaufnahmeröhren.A color television camera has been proposed in which the light entering the camera ■ is divided on the one hand into a luminous flux, which is fed to a brightness pick-up tube to generate a the brightness of an object representing signal, and on the other hand in a luminous flux, which leads to one or more color pick-up tubes for generating those representing the color components of the object Leads signals, in which the device for dividing the light is designed in such a way that a greater depth of field 'the' Image of the object is achievable than in the color pickup tube or tubes.

Die Einrichtung zur Lichtteilung bei der vorgeschlagenen Farbfernsehkamera leitet im wesentlichen nur die Axialzone des in die Kamera eintretenden Lichtes als Lichtstrom zur Helligkeitsaufnahmeröhre und im wesentlichen nur die Randzone dieses Lichtes als Lichtstrom zu der bzw. den Farbaufnahmeröhren. Hierzu kann die Einrichtung zur Lichtteilung einen Spiegel enthalten, der das Licht aus der Axialzone reflektiert oder das Licht aus der Randzone reflektiert. The device for dividing light in the proposed color television camera is essentially conductive only the axial zone of the light entering the camera as luminous flux to the brightness pick-up tube and essentially only the edge zone of this light as luminous flux to the color pick-up tube or tubes. For this purpose, the device for dividing light can contain a mirror that draws the light from the axial zone reflects or reflects the light from the edge zone.

Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung einen Farbpunktlichtabtaster mit einem Objektiv FarbpunktlichtabtasterIn contrast, the present invention relates to a color point light scanner with an objective Color point light scanner

Anmelder:
Fernseh G. m. b. H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6Applicant:
TV G. mb H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Horst Zschau, Darmstadt;
Dr.-Ing. Wolfgang Dillenburger,
Nieder-Ramstadt bei Darmstadt;
Walter Michael, DarmstadtNamed as inventor:
Dipl.-Ing. Horst Zschau, Darmstadt;
Dr.-Ing. Wolfgang Dillenburger,
Nieder-Ramstadt near Darmstadt;
Walter Michael, Darmstadt

hoher Lichtstärke, welches das am Schirm der Abtaströhre geschriebene Raster auf das transparente Farbbild abbildet, und mit Kondensorlinsen in jedem Lichtweg, welche die Blendenebene des Objektivs in den Ebenen der Aperturblenden vor den Photoschichten der photoelektrischen Wandler des Farblichtpunktabtasters abbilden. Erfindungsgemäß wird das Verhältnis der Photoströme in den photoelektrischen Wandlern durch Einstellung der Aperturblenden in den Lichtwegen derart gewählt, daß der visuelle Störabstand im Farbfernsehbild am höchsten ist. high light intensity, which the raster written on the screen of the scanning tube onto the transparent Color image, and with condenser lenses in each light path, which the aperture plane of the lens in the levels of the aperture diaphragms in front of the photo layers of the photoelectric converters of the color light point scanner depict. According to the invention, the ratio of the photocurrents in the photoelectric Converters selected by setting the aperture diaphragms in the light paths so that the the visual signal-to-noise ratio is highest in the color television picture.

' Bei Anwendung des NTSC-Farbfernsehsystems sollen hierzu die Photoströme für das grüne, rote und blaue Signal ungefähr im Verhältnis 4:3:2 stehen. Die erfindungsgemäße Anordnung findet bevorzugt bei Farbpunktlichtabtastern Anwendung, bei welchen das Helligkeitssignal nicht aus den drei Farbsignalen gebildet wird, sondern mittels eines eigenen photoelektrischen Wandlers erzeugt wird. Im Lichtweg für diesen Wandler für das Helligkeitssignal wird die- maximal einstellbare Aperturblende nur so groß gewählt, daß sich die optimale Auflösung, die größer ist als die systembedingte Auflösung, im Fernsehbild ergibt. In den Wegen für die Farblichter werden die Aperturblenden dagegen so groß wie möglich gewählt. Für eine ausreichende Beleuchtungsstärke auf den Photoschichten der Wandler zur Erzeugung der Farbsignale ist dadurch ein geringerer Anteil des Gesamtlichtes ausreichend, so daß ein entsprechend größerer Anteil für die Erzeugung des Helligkeitssignals zur Verfügung steht. Das Verhältnis der Aperturblenden für die Farblichter kann unter Berücksichtigung der Farbfilter und der Spektralempfindlichkeit der Photoschichten sowie der Spektralemission der Lichtquelle derart gewählt werden, daß die zugehörigen elektro-When using the NTSC color television system, the photocurrents for the green, red and The blue signal is approximately 4: 3: 2. The arrangement according to the invention is preferred Use in color point light scanners in which the brightness signal is not made up of the three color signals is formed, but is generated by means of its own photoelectric converter. In the light path for this converter for the brightness signal, the maximum adjustable aperture diaphragm is only so large chosen that the optimal resolution, which is greater than the system-related resolution, is in the television picture results. In contrast, the aperture diaphragms are chosen to be as large as possible in the paths for the colored lights. For sufficient illuminance on the photo layers of the transducers to generate the color signals This means that a smaller proportion of the total light is sufficient, so that a correspondingly larger one Share is available for generating the brightness signal. The ratio of the aperture stops for the colored lights, taking into account the color filters and the spectral sensitivity of the photo layers as well as the spectral emission of the light source are chosen so that the associated electrical

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optischen Wandler gleichmäßig ausgesteuert sind. Die Aufteilung des Lichtes auf die Wege für das Helligkeitssignal und die Farbsignale soll dabei derart erfolgen, daß der visuelle Störeindruck im Farbfernsehbild bei gegebener Objektbeleuchtung ein Minimum wird.optical converters are evenly controlled. The distribution of the light on the paths for the brightness signal and the color signals should take place in such a way that the visual disturbance impression in the color television picture with a given object lighting is a minimum.

Die optische Einrichtung nach der Erfindung läßt sich auch mit Vorteil bei Farbpunktlichtabtastern anwenden, bei denen kein eigenes Helligkeitssignal erzeugt wird, sondern dieses aus den drei Farbsignalen gebildet wird. Die kleinste Aperturblende wird dann im Weg des Grünlichtes vorgesehen, da das Grünsignal in erster Linie die Auflösung im Farbfernsehbild bestimmt.The optical device according to the invention can also be used with advantage in color point light scanners, in which no own brightness signal is generated, but this from the three color signals is formed. The smallest aperture stop is then provided in the path of the green light, as the green signal primarily determines the resolution in the color television picture.

Die Blendenebene des Objektivs wird unmittelbar vor den einzelnen Photozellen abgedichtet. Es wird ein Objektiv möglicht großer relativer Öffnung benutzt, das mit voller Öffnung arbeitet, und vor den Photokathoden der einzelnen Photozellen werden Aperturblenden verschiedener Größe angeordnet. Das Verhältnis der Blendenöffnungen vor den einzelnen Photozellen "wird derart gewählt, daß für das angewendete Farbfernsehsystem der visuelle Störabstand im Farbfernsehbild am größten wird. Beim NTSC-System beträgt dieses optimale Verhältnis etwa 100 : 75": 50 für Grün zu Rot zu Blau.The diaphragm level of the lens is sealed immediately in front of the individual photocells. It will a lens as large as possible relative aperture is used, which works with full aperture, and in front of the Aperture diaphragms of various sizes are arranged in the photocathodes of the individual photocells. The ratio of the aperture in front of the individual photocells "is chosen so that for the applied color television system, the visual signal-to-noise ratio in the color television picture becomes greatest. At the In the NTSC system, this optimal ratio is approximately 100: 75 ": 50 for green to red to blue.

Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur näher erläutert werden.The invention is now intended with the aid of an exemplary embodiment Representative figure will be explained in more detail.

Die Figur zeigt schematisch einen Farbpunktlichtabtaster nach der Erfindung, bei dem für die Erzeugung des Helligkeitssignals ein eigener Lichtweg vorgesehen ist. Das Objektiv 52 bildet auf dem transparenten Farbbild 54 das auf dem Leuchtschirm der Abtaströhre 51 geschriebene weißleuchtende Raster ab. Das Objektiv 52 soll eine möglichst hohe Lichtstärke aufweisen, auch wenn dadurch seine Auflösung bei voller Öffnung geringer ist als die durch die Fernsehnorm gegebene maximale Auflösung. Aus dem vom transparenten Farbbild 54 durchgelassenen Licht wird nunmehr durch den teildurchlässigen neutralgrauen Spiegel 61 ein Teil abgezweigt und über den voll reflektierenden Spiegel 62 zur Photozelle 65 geleitet. Der vom Spiegel 61 durchgelassene Anteil des Lichtes wird durch die dichroitischen Spiegel 71 und 81 in einen roten, blauen und grünen Farbauszug des Bildes 54 zerlegt. Das rote Licht gelangt über den voll reflektierenden Spiegel 72 zur Photozelle 75, welche das rote Farbsignal liefert; über den Spiegel 81 wird das blaue Licht der Photozelle 85 für das blaue Farbsignal zugeführt. Das die beiden dichroitischen Spiegel 71 und 81 passierende grüne Licht fällt auf die Photoschicht der Photozelle 94, welche das grüne Farbsignal abgibt.The figure shows schematically a color point light scanner according to the invention, in which a separate light path for the generation of the brightness signal is provided. The objective 52 forms on the transparent color image 54 that on the luminescent screen of FIG Scanning tube 51 from written white luminous grids. The objective 52 should have the highest possible light intensity have, even if its resolution at full opening is lower than that through the maximum resolution given by the television standard. From the transmitted by the transparent color image 54 Part of the light is now branched off and over by the partially transparent, neutral gray mirror 61 the fully reflecting mirror 62 is directed to the photocell 65. The portion let through by the mirror 61 of the light is converted into a red, blue and green color separation by the dichroic mirrors 71 and 81 of Fig. 54 disassembled. The red light reaches the photocell 75 via the fully reflecting mirror 72, which supplies the red color signal; The blue light from the photocell 85 for the blue color signal supplied. The green light passing through the two dichroic mirrors 71 and 81 falls on the photo layer of the photocell 94, which emits the green color signal.

Mit Hilfe der Kondensorlinsen 50 und 93 wird die Blendenebene 53 des Objektivs 52 in einer unmittelbar vor der Photozelle 95 liegenden Ebene abgebildet. Dasselbe gilt sinngemäß für den Strahlengang des weißen Lichtanteils, welches durch den Teildurchlässigen Spiegel 61 reflektiert und zur Photozelle 65 geleitet wird, sowie für das blaue und rote Licht, das die Photozellen 85 und 75 trifft. Hierzu befinden sich in den betreffenden Strahlengängen die Kondensorlinsen 63, 73 und 83, welche zusammen mit der Kondensorlinse 50 die Blendenebene 53 des Objektivs 52 in unmittelbar vor den Photozellen 65,75 und 85 liegenden Ebenen abbilden.With the aid of the condenser lenses 50 and 93, the diaphragm plane 53 of the objective 52 becomes in a direct manner shown in front of the photocell 95 level. The same applies mutatis mutandis to the beam path of the white light component, which is reflected by the partially transparent mirror 61 and to the photocell 65 as well as for the blue and red light that hits the photocells 85 and 75. For this are in the relevant beam paths the condenser lenses 63, 73 and 83, which together with the condenser lens 50 the diaphragm plane 53 of the lens 52 in immediately in front of the photocells 65, 75 and 85 depict lying levels.

Gemäß der Erfindung sind in diesen Ebenen Aperturblenden 64, 74, 84,94 angeordnet, welche derart justiert werden, daß mindestens eine der Photozellen 75, 85 oder 95 für die Farbsignale die volle Öffnung des Objektivs 52 ausnutzt. Vor der Photozelle 65 wird so weit abgeblendet, daß das Objektiv 52 möglicht seine optimale Auflösung erreicht.According to the invention, aperture diaphragms 64, 74, 84, 94 are arranged in these planes, which in such a way be adjusted so that at least one of the photocells 75, 85 or 95 for the color signals is fully open of the lens 52 exploits. In front of the photocell 65, the fade-out is carried out to such an extent that the objective 52 is possible reaches its optimal resolution.

Claims

Patent claims:

1. Color point light scanner with a lens of high light intensity, which is the one on the screen of the Scanning tube depicts raster written on the transparent color image, and with condenser lenses in each light path, which is the diaphragm plane of the objective in the planes of the aperture diaphragms image in front of the photo layers of the photoelectric converter of the color light point scanner, characterized in that the ratio of the photocurrents in the photoelectric Converters is selected by setting the aperture diaphragms in the light paths that the the visual signal-to-noise ratio is highest in the color television picture.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that when using the NTSC color television system, the photocurrents for the green, red and blue signal are approximately in the ratio 4: 3: 2.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,738,379,2,900,441;
»Journal Brit. IRE ”, March 1959, pp. 169 and 170.

Legacy Patents Considered:
German patent specification No. 1 202 823.

1 sheet of drawings