DE1274627B - Anordnung in einer Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeroehren - Google Patents

Anordnung in einer Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeroehren

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DE1274627B
DE1274627B DEF50268A DEF0050268A DE1274627B DE 1274627 B DE1274627 B DE 1274627B DE F50268 A DEF50268 A DE F50268A DE F0050268 A DEF0050268 A DE F0050268A DE 1274627 B DE1274627 B DE 1274627B
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DE
Germany
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arrangement
television camera
color television
camera according
tubes
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Withdrawn
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DEF50268A
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English (en)
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Walter Michael
Rolf Roeschlein
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Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Original Assignee
Fernseh GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/13Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with multiple sensors
    • H04N23/16Optical arrangements associated therewith, e.g. for beam-splitting or for colour correction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

  • Anordnung in einer Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeröhren Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Farbfernsehkamera, bei welcher das vom Objekt kommende Licht mittels eines Strahlenteilers mit dichroitischen Schichten auf verschiedene optische Wege aufgeteilt und zu den Photoschichten von mehreren Fernsehaufnahmeröhren geleitet wird. Gegenstand der Erfindung ist eine Farbfernsehkamera dieser Art, welche sich durch besonders kleine Abmessungen, geringes Gewicht und einfachen Aufbau auszeichnet.
  • Es ist bereits eine Farbfernsehkamera mit einem Prismensystem mit dichroitischen Schichten zur Strahlenteilung bekannt, (schweizerisches Patent 395 182), bei welchem das durch die Eintrittsflächen in die Prismen des Systems eintretende Licht von den diehroitischen Schichten zum Teil auf die Eintrittsflächen zurückgeworfen und von diesen zu den Austrittsflächen der Prismen umgelenkt wird, wobei die Winkel zwischen den reflektierenden Schichten bzw. Flächen der Prismen und der senkrecht zum nichtreflektierten Zentralstrahl liegenden Ebene kleiner als 301 sind. Man erreicht zwar dadurch eine gedrängte Bauweise des Prismensystems mit kurzen optischen Wegen und eine kleine Abmessung der Farbfernsehkamera in Richtung des Zentralstrahles, jedoch divergieren die Richtungen der Teilstrahlen und dementsprechend auch die der Aufnahmeröhren stark, so daß sich senkrecht zur Richtung des Zentralstrahls verhältnismäßig große Abmessungen ergeben und sich ferner Lageveränderungen der Farbfernsehkamera gegenüber dem Erdfeld verschieden auf die Aufnahmeröhren auswirken.
  • Es ist auch schon eine Farbfernsehkamera mit einem Prismensystem bekannt (französische Patentschrift 1403 938), bei welchem die Teilstrahlen senkrecht zur Richtung des Zentralstrahles austreten und bei welcher die magnetischen Abschirmungen der Bildaufnahmeröhren mit dem Ablenk- und Fokussiersystem auf der dem Prismensystem zugekehrten Seite konisch oder pyramidenförmig verjüngt sind, damit die Bildaufnahmeröhren näher an das Prismensystem herangebracht werden können.
  • Bei einer Anordnung in einer Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeröhren, auf deren Photoschichten das zu übertragene Objekt mittels mehrerer Objektive und eines Strahlenteilers mit dichroitischen Schichten in gleicher Größe und Lage abgebildet wird, sind erfindungsgemäß die Bildaufnahmeröhren in der durch die optischen Achsen der Objektive gehenden Ebene parallel zueinander angeordnet, und die Einfallswinkel des Lichtes auf die diehroitischen Schichten sind kleiner als 450. Durch die Anordnung der Bildaufnahmeröhren in einer Ebene braucht eine Abmessung der Kamera, bei übereinanderliegenden Bildaufnahmeröhren in einer senkrechten Ebene die Breite, nicht wesentlich größer als der Durchmesser der Bildaufnahmeröhren einschließlich der Ablenksysteme und Abschirmungen zu sein.
  • Durch die erfindungsgemäße Neigung der dichroitischen Schichten gegenüber dem Hauptstrahl wird ein Teil des vom Objektiv kommenden Lichtes nicht in eine zur Objektivachse senkrechte Richtung zurückgeworfen, sondern wird um einen größeren Winkel von mehr als 90' abgelenkt. Eine Komponente der reflektierten Lichtstrahlen ist daher entgegengesetzt der Einfallsrichtung durch das Ob- jektiv gerichtet, wodurch die Länge der Kamera klein gehalten wird. Ferner ergibt sich dadurch der weitere Vorteil, daß durch den verhältnismäßig kleinen Einfallswinkel des Lichts auf die dichroitischen Schichten der Einfluß des Polarisationszustandes des Lichts auf die Lichtteilung an den diehroitischen Schichten klein gehalten wird.
  • Mit Vorteil werden die dichroitischen Schichten des Strahlenteilers zwischen einem in der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs angeordneten, für alle Teilstrahlen gemeinsamen Vordersystem und je einem Hintersystem für die Teilstrahlen angeordnet. Zwischen dem gemeinsamen Vordersystem und den einzelnen Hintersystemen verläuft der Strahlengang telczentrisch. Der Einfallswinkel der Strahlen auf die dichroitischen Schichten ist für alle öffnungswinkel eines Bildpunktes gleich groß. Die zusätzlichen Objektivpaare bilden ein vom Aufnahmeobjektiv entworfenes Zwischenbild auf den Photoschichten der drei Bildaufnahmeröhren in gleicher Größe und Lage ab. Vorzugsweise ist der Abbildungsmaßstab der Objektivpaare 1: 1, so daß das vom Aufnahmeobjektiv entworfene Zwischenbild dieselbe Größe hat wie die Bilder auf den Photoschichten der Bildaufnahmeröhren.
  • Die Umlenkung der von den dichroitischen Schichten reflektierten Teilstrahlen in die Richtung der optischen Achsen der Bildaufnahmeröhren, die untereinander und vorzugsweise mit der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs parallel sind, kann durch Spiegel oder Prismen erfolgen. Um die Ab- messung der Farbfernsehkamera auch in senkrechter Richtung bei übereinander in einer Ebene liegenden Bildaufnahmeröhren soweit wie möglich zu verringern, ist es günstig, zumindest für die Umlenkung des von einer dichroitischen Schicht reflektierten Teilstrahles ein Prisma zu verwenden, das zwischen dem Vordersystem und dem entsprechenden Hintersystem angeordnet ist. Dieses Hintersystem liegt dann bereits im Wege des umgelenkten Teilstrahles, und seine optische Achse stimmt mit der der zugehörigen Bildaufnahmeröhre überein. Diese Anordnung wird möglich durch die den Strahlengang verlängernden Wirkung des Glasweges des Prismas.
  • Eine weitere Verringerung des Abstandes von zwei Bildaufnahmeröhren - und damit der Abmessung der Kamera in Richtung der durch die Bildaufnahmeröhren bestimmten Ebene, bei senkrecht übereinander angeordneten Bildaufnahmeröhren der Höhe der Kamera, läßt sich dadurch erreichen, daß das Prisma zum Teil in den Strahlengang hineinragt, und zwar so weit, daß die Vignettierung nicht merklich zunimmt. Durch eine Blende, welche auf der dem Vordersystem zugewendeten Fläche des Prismas angeordnet sein kann, wird ein Teil des für die Bilderzeugung nicht benötigten Lichtstromes ausgeblendet. Außerhalb der die gegenüberliegende Seite des Bildformates begrenzenden Linie kann eine weitere Blende angeordnet sein, welche den für die Bilderzeugung nicht benötigten Lichtstrom auch auf dieser Seite des Bildformates ausblendet. Die letztgenannte Blende kann auf dem Träger der dichroitischen Schicht angeordnet sein, welche den Teilstrahl in das Prisma reflektiert.
  • Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur näher erläutert werden. Die Figur zeigt einen Längsschnitt in einer durch die Achse des Aufnahmeobjektivs und der Bildaufnahmeröhren bestimmten Ebene und eine Vorderansicht einer Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung.
  • In dem Kameragehäuse 1 sind drei Bildaufnahmeröhren 2, 3, 4 in einer Ebene übereinander angeordnet. Auf der Innenseite der ebenen Stirnflächen 5, 6, 7 der Bildaufnahmeröhren 2, 3, 4 sind Widerstandsphotoschichten aufgebracht. Die Abtastung der auf die Photoschichten projizierten Bilder erfolgt in bekannter, in der Figur nicht dargestellter Weise durch Elektronenstrahlen in Zusammenwirken mit Ablenksystemen, und es ist angenommen, daß die i Fokussierung der Elektronenstrahlen elektrostatisch erfolgt. Die Verwendung elektrostatisch fokussierter Bildaufnahmeröhren ist deshalb günstig, weil der Raumbedarf für die außerhalb der Röhre angeordneten Fokussierspulen bei elektromagnetisch fokussierten Bildaufnahmeröhren entfällt; der Durchmesser der Bildaufnahmeröhren einschließlich ihrer Ablenksysteme ist daher kleiner als bei elektromagnetisch fokussierten Bildaufnahmeröhren, und die Röhren können dadurch näher aneinander angeordnet werden.
  • Die Bildaufnahmeröhren mit den zugehörigen Ablenksystemen sind von zylinderförmigen Ab- schirmungen umgeben. Der Einfluß von homogenen Fremdfeldern, z. B. des Erdfeldes auf die Bildaufnahmeröhren, wirkt sich wegen der parallelen Anordnung der Bildaufnahmeröhren und der gleichen Lage der Bilder auf den Photoschichten auf allen Bildaufnahmeröhren in gleicher Weise aus, so daß die Abschirmungen schwächer und leichter ausgeführt sein können als bei anderer Lage der Bildaufnahmeröhren bzw. der Bilder auf deren Photoschichten, was ebenfalls zu einer Verringerung des Gewichtes der Farbfernsehkamera beiträgt.
  • Das optische System der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera besteht aus dem Aufnahmeobjektiv 8, den Feldlinsen 9 und 10, einem in der optischen Achse des Objektivs 8 angeordneten Vordersystem 11 und je einem Hintersystem 12, 13, 14 für die Bildaufnahmeröhren 2, 3 und 4. Hinter dem Vordersystem 11 befindet sich die erste dichroitische Schicht 15, die in bekannter Weise auf einen transparenten Träger 16 aufgebracht ist. Die Ebene der dichroitischen Schicht 15 schließt mit der optischen Achse des Objektes 8 und des Vordersystems 11 einen Winkel von 521 ein. Die diehroitische Schicht 15 reflektiert den blauen Spektralbereich des auftreffenden Lichtes. Das reflektierte blaue Licht wird an der Fläche 17 des Prismas 18 in eine Richtung parallel zur optischen Achse des Vordersystems 11 und des Objektivs 8 umgelenkt und gelangt in das Hintersystem 14, dessen optische Achse mit der der Bildaufnahmeröhre 4 zusammenfällt.
  • Das von der dichtroitischen Schicht 15 hindurchgelassene Licht gelangt zu einer zweiten dichroitischen Schicht 21 auf dem transparenten Träger 22, die ebenfalls einen Winkel von 520 gegenüber der optischen Achse des Vordersystems 11 und des Aufnahmeobjektivs 8 einschließt. Die dichroitische Schicht 21 reflektiert den grünen Spektralbereich des Lichtes in das Vordersystem 12. Ein Spiegel 23 lenkt das aus dem Hintersystem 12 austretende Licht in die Richtung der optischen Achse der Bildaufnahmeröhre 2 um, welche parallel zu der Achse des Objektivs 8 und des Vordersystems 11 liegt.
  • Der nach dem Durchtritt der dichroitischen Schichten 15 und 21 verbleibende Lichtanteil im roten Spektralbereich gelangt in das Hintersystem 13 in der optischen Achse des Vordersystems 11 und von diesem auf die Photoschicht der Bildaufnahmeröhre 3 mit gleicher Achse.
  • Vor den ebenen Frontplatten der Bildaufnahmeröhren können Konkavlinsen zum Ausgleich der Bildfeldwölbung sowie gegebenenfalls Filter zur Farbkorrektur angeordnet sein.
  • Das Umlenkprisma 18 ragt zum Teil in den Strahlengang des Vordersystems 11 hinein, und zwar bis zur längeren Begrenzungslinie des abgetasteten Bildes im nominierten Bildformat 3: 4. Der für die Bilderzeugung nicht benötigte Teil des Lichtstromes außerhalb dieser Begrenzungslinie wird durch eine Blende 26 auf der Fläche 27 des Umlenkprismas 18 ausgeblendet. Die Blende besteht aus einer undurchsichtigen lichtabsorbierenden Schicht auf der Fläche 27 des Prismas 18. In ähnlicher Weise wird der für die Bilderzeugung nicht benötigte Teil des Lichtstromes außerhalb der gegenüberliegenden längeren Seite des Bildformates durch eine Blende 28 ausgeblendet, die auf den Träger 16 der dichroitischen Schicht 15 angebracht ist. Eine weitere Blende kann in der Zwischenabbildungsebene 30 angeordnet sein, welche das Bildformat zumindest auf einer Schmalseite begrenzt.
  • Die Vergrößerung der Weglänge durch das Prisma 18 für den von der ersten dichroitischen Schicht 15 reflektierten Lichtanteil ermöglicht die Anordnung des Prismas 18 zwischen dem Vordersystern 11 und dem Hintersystern 14 und damit einen sehr geringen Abstand zwischen den Bildaufnahmeröhren 3 und 4 sowie den Hintersystemen 12 und 14 in Richtung senkrecht zur optischen Achse.
  • Das Vordersystern 11 und die Hintersysterne 12, 13, 14 sind handelsübliche Objektive vom gleichen Typ, z. B. Super-Kiptare 1,6/75 in Sonderfassung. Zwischen dem Vordersystern 11 und den Hintersystemen 12, 13, 14 verläuft der Strahlengang telezentrisch. Der Einfallswinkel auf die dichroitischen Schichten 15 und 21 ist daher für alle Öffnungswinkel gleich groß. Die optischen Wege zwischen dem Vordersystern 11 und jedem der drei Hintersysteme 12, 13, 1.4 sind gleich lang, wobei, wie schon erwähnt, die geometrische Weglänge zwischen dem Vordersystern 11 und dem Hintersystem 14 durch das Umlenkprisma 18 gegenüber der optisch wirksamen Weglänge vergrößert ist.
  • Das Aufnahmeobjektiv 8 erzeugt zwischen den Feldlinsen 9 und 10 ein reelles Zwischenbild des abzubildenden Objektes, das durch die Systeme 11, 12, 13, 14 in gleicher Größe auf die Photoschichten der Bildaufnahmeröhren 2, 3 und 4 abgebildet wird. Die Brechkraft der Feldlinsen 9 und 10 ist derart gewählt, daß die Austrittspupille des Objektivs 8 in dem Raum vor der diehroitischen Schicht 15 an einer solchen Stelle abgebildet wird, daß die durch das Ob- jektiv 8 und die Systeme 11, 12, 13, 14 bewirkte Vignettierung ein Minimum wird.
  • Das Aufnahmeobjektiv kann ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite, eine sogenannte Vari-Optik, sein. Mit Vorteil kann das Aufnahmeobjektiv auswechselbar ausgeführt werden. Bei Verwendung von Wechselobjektiven, deren Austrittspupillen an verschiedenen Stellen liegen, ist es günstig, das Objektiv gemeinsam mit einer Feldlinse, z. B. der Feldlinse 9, auszuwechseln und diese hierzu mit dem Objektiv zu vereinigen.
  • Alle Objektive, Spiegel und auch die Röhren sind durch massive mechanischen Teile miteinander verbunden. Das Gehäuse dient nur zur Abdeckung.
  • Das Kameragehäuse 1 ist durch einen Tubus 29 verlängert, in welchen das Vordersystem 11 zum größten Teil hineinragt. In dem Tubus sind auch die Feldlinsen 9 und 10 untergebracht.
  • Die zum Betrieb der Farbfernsehkamera benötigten elektronischen Bauelemente werden mit Vorteil auf Schaltplatten untergebracht und in gedruckter Schaltung verbunden. Die Schaltplatten können auf beiden Seiten der Bildaufnahmeröhren in parallelen Ebenen zu der durch die optische Achse der Bildaufnahmeröhren bestimmten Ebene angeordnet sein. Auf diese Weise läßt sich eine große Anzahl von Bauelementen ohne wesentliche Vergrößerung der Abmessung der Kamera bezüglich ihrer Breite unterbringen. Eine dieser Schaltplatten ist in der Figur angedeutet (31).

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung in einer Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeröhren, auf deren Photoschichten das zu übertragende Objekt mittels mehrerer Objektive und eines Strahlenteilers mit dichroitischen Schichten in gleicher Größe und Lage abgebildet wird, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Bildaufnahmeröhren in der durch die optischen Achsen der Objektive (8, 11, 12, 14) gehenden Ebene parallel zueinander angeordnet und die Einfallswinkel des Lichtes auf die dichroitischen Schichten kleiner als 45' sind.
  2. 2. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diehroitischen Schichten des Strahlenteilers zwischen einem in der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs (8) angeordneten Vordersystern (11) und je einem Hintersystem (12, 13, 14) liegen. 3. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksamen Abstände zwischen dem Vordersystern (11) und den Hintersystemen (12, 13, 14) gleich groß sind. 4. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hintersystern (14) in der optischen Achse der zugehörigen Bildaufnahmeröhre (4) angeordnet und ein Prisma (18) vorgesehen ist, welches das von einer dichroitischen Schicht (15) reflektierte Licht in das Hintersystem (14) umlenkt. 5. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (18) zum Teil in den Strahlengang des Vordersystems (11) hineinragt und eine Fläche (27) des Prismas (18) zum Teil mit einer undurchsichtigen Schicht (26) bedeckt ist. 6. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrom auf der dem Prisma (18) gegenüberliegenden Seite durch eine vorzugsweise auf dem Träger (16) der dichroitischen Schicht (15) aufgebrachte Blende (28) ausgeblendet wird. 7. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Objektiv Feldlinsen (9, 10) solcher Brechkraft angeordnet sind, daß die Austrittspupille des Aufnahmeobjektivs (8) vor der ersten dichroitischen Schicht (15) abgebildet wird, so daß die durch das Aufnahmeobjektiv (8), das Vordersystem (11) und die Hintersysteme (12, 13, 14) verursachte Vignettierung ein Minium wird. 8. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor den die Photoschicht tragenden ebenen Glasflächen der Bildaufnahmeröhren Konkavlinsen (19, 24, 25) zur Korrektur der Bildfeldwölbung angeordnet sind. 9. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeobjektiv auswechselbar ist. 10. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet daß bei verschiedenen Lagen der Austrittspupille der Aufnahme-Wechselobjektive das Aufnahmeobjektiv gemeinsam mit einer Feldlinse gewechselt wird. 11. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1), in dem die Bildaufnahmeröhren mit den zugehörigen elektronischen Bauelementen, die Hintersysteme (12, 13, 14), die dichroitischen Schichten (15, 21) und die Umlenkeinrichtungen (18, 23) enthalten sind sowie einen Tubus (29) konzentrisch zur optischen Achse des Aufnahmeobjektivs (8), in den das Vordersystein (11) zUln größeren Teil hineinragt, und in dem die Feldlinsen (9, 10) angeordnet sind. 12. Anordnung in einer Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeröhren (2,3,4) mit Widerstandsphotoschicht und elektrostatischer Fokussierung verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 395 182; französische Patentschrift Nr. 1403 938.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007019236U1 (de) 2007-11-02 2011-11-09 Valentina Anzupowa Farbteiler-Bildwandler-Gruppe mit teildurchlässigen Spiegeln und Mosaikfarbfiltern

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1403938A (fr) * 1964-05-20 1965-06-25 Tesla Np Caméra d'enregistrement de télévision
CH395182A (de) * 1960-08-02 1965-07-15 Philips Nv Mit einem hinter dem Objektiv angeordneten farbenspaltenden Prismensystem versehene Fernsehkamera

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