DE1462801A1 - Farbfernsehkamera - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORä: DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANlTZ PATENTANWÄLTE

Braunschweig, 8.12.1966 Unser Zeichen, Kl/kl - M 677

The Marconi Company Limited
English Electric House / Strand London WT.C.2 / England

Farbfernsehkamera

Priorität: Großbritannien vom 10.12.1965 ( 52653/65)

Die Erfindung betrifft Farbfernsehkaneras,insbesondere der Art,bei der eine gesonderte Kameraröhre (allgemein als Helligkeitsröhre bezeichnet) zusätzlich zu den Röhren für die Komponentfarbsignale (den Farbröhren) vorgesehen ist,von der das Helligkeitssignal abgeleitet wird.

Es ist gegenwärtig übliche Praxis,bei Farbfernsehkamera der genannten Art das Licht von dem zu übertragenden Gegenstand der Helligkeitsröhre über einen teilversilberten Spiegel zuzuführen,der einen Teil dieses Lichtes durch ein Lichtfilter (dessen Notwendigkeit an späterer Stelle erläutert wird) zu der Röhre hin reflektiert und den verbleibenden Teil den Farbröhren,auf die er mithilfe eines dichroitischen Spiegels verteilt wird,zuführt.

Diese bekannte Praxis,die die Ableitung von Licht zur Helligkeitsröhre mittels eines normalen,nicht farbunterscheidenden

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teilversilberten Spiegels beinhaltet,ist in bezug auf die Ausnutzung des verfügbaren Lichtes vom Übertragungsgegenstand nicht wirungsvoll.Dies rührt daher,daß die Helligkeitsröhre nicht bei allen Lichtwellenlängen gleiche Beleuchtungsintensität erfordert.Im Gegensatz dazu ist es sehr erwünscht, daß der Spektralverlauf des Helligkeitssignalkanals ziemlich eng einer mehr oder weniger genormten Helligkeitsfunktion folgt,wie sie durch die voll ausgezogene Kurve L in Figur der Zeichnung dargestellt ist.Diese Kurve ist natürlich nicht für alle Röhren genau gleich,jedoch ist der dargestellte Verlauf mit der abgerundeten Spitze bei etwa 5500 % und einem beidseitigen Abfall auf einen sehr niedrigen Wert bei etwa 4500 S (und darunter) bzw. 6500 Ä* (und darüber) typisch. ( In Figur 1 ist in Ordinatenrichtung die relative Lichtstärke und in Abszissenrichtung die Lichtwellenlänge in % aufgetragen.)

Gemäß der gegenwärtig üblichen Praxis wird der Spektralverlauf der Helligkeitsröhre etwa dem erforderlichen Kurvenverlauf (L in Figur l) angepaßt.Dies erfolgt durch das eingangs genannte Lichtfilter im Weg des Lichtes zwischen dem teilversilberten Spiegel und der Helligkeitsröhre.Dieses Filter ist so ausgelegt,daß es dem Verlauf der Helligkeitsröhre selbst Spielraum gibt.Die Spektralanteile des von der Helligkeitsröhre nicht erforderten Lichtes,die ihr von dem teilversilberten Spiegel durch Reflexion zugeführt werden,werden vom Filter zerstreut.Zusätzlich zu dem so eintretenden Lichtverlust

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ergibt sich der Gesamt-Einfügungsverlust des Filters.

Ziel der Erfindung ist,diese Nachteile zu beseitigen und das Licht von dem Übertragungsgegenstand wirkungsvoller auszunutzen ,um so die Empfindlichkeit der Kamera wesentlich zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Farbfernsehkamera mit einer gesonderten Helligkeitsröhre zusätzlich zu den Farbröhren das Licht von dem zu übertragenden Gegenstand zwischen der Helligkeitsröhre auf der einen Seite und den Farbrühren auf der anderen Seite durch einen dichroitischen Reflektor aufgeteilt,dessen Farbunterscheidung zumindest näherungsweise so gewählt ist,daß sie der Spektralkurve des Helligkeitssignalkanals angepaßt ist und daß somit der Helligkeitsröhre im wesentlichen nur die Spektralanteile des Lichtes,die für diese erforderlich sind,zugeführt werden.

Bei einer erfindungsgemäß verbesserten Anordnung sowie durch die Verwendung eines dichroitischen Reflektors an Stelle des bisher üblichen teilversilberten Spiegels ohne Farbunterscheidung ist das auf die Helligkeitsröhre gerichtete Licht annähernd auf den erforderlichen Anteil beschränkt,so daß das bisher im Lichtweg zur Helligkeitsröhre übliche Filter entfallen kann und der Anteil des der Helligkeitsröhre nicht zugeführten Lichtes,das somit für die Aufteilung zwischen den Farbröhren verfügbar ist,erhöht wird.

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Figur 1 zeigt zusätzlich zu der genormten Spektralverlaufskurve L (bereits erwähnt ) für den Helligkeitskanal typische normalisierte Spektralverläufe für die Farbsignalkanäle, wobei die punktierte Kurve B dem Blau-Kanal,die gestrichelte Kurve G dem Grün-Kanal und die strich-punktierte Kurve R dem Rot-Kanal zugeordnet ist,alles bezogen auf eine Kamera mit einer Helligkeitsröhre und Farbröhren für Rot,Grün und Blau.Die Zuordnung der Kurven B₁G₁R und L zeigt,daß bei Auslegung des dichroitischen Reflektors derart,daß das von ihm zur Helligkeitsröhre reflektierte Licht etwa dem durch die Kurve L geforderten entspricht,nutzbare zusätzliche Lichtmengen (verglichen mit denen bei der Verwendung eines teilversilberten Spiegels) auf den Rot- und Blau-Kanal übertragen werden.Wie aus Figur 1 hervorgeht,ist für den Grün-Kanal nur eine geringe zusätzliche Lichtmenge verfügbar,da die von der Grün-Röhre und von der Helligkeitsröhre geforderte maximale Lichtmenge bei eng benachbarten Wellenlängen liegen.Eine gewisse Einsparung (bzw.Gewinn) tritt jedoch sogar in bezug auf den Grün-Hanal auf,da der Einfügungsverlust des bisher im Helligkeitskanal verwendeten Filters entfällt.Da,wie durch einen praktischen Fall gegeben ist,die Verluste im optischen Weg der Grün-Röhre zwei bis drei mal geringer sind als im Weg der Rot- und Blau-Röhre,ist in jedem Fall der Lichtgewinn in bezug auf die Grün-Röhre von geringerer Bedeutung.

ι Wie bereits erläutert,ist der erfindungsgemäße dichroitische Reflektor so ausgelegt,daß die geeignete Lichtaufteilung im

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Bereich der Maxima der Grün- und der Helligkeitskurve (Kurven G und L in Figur 1 ) erfolgt.Ein typischer praktischer Anteil für die Aufteilung ist 30% (oder in dieser Größenordnung) für die Helligkeitsröhre und 70% für die Anteile der Farbröhren.

Eine bevorzugte Kameraausführung gemäß der Erfindung enthält eine Helligkeitsröhre und Farbröhren für Rot,Grün und Blau, weiter einen dichroitischen Spiegel,der so angeordnet ist, daß er Licht von einem zu übertragenden Gegenstand empfangen und einen Teil davon,der in bezug auf die Farbkomponentreflexion geeignet ist,auf die Helligkeitsröhre hin reflektieren kann und den verbleibenden Anteil des empfangenen Lichtes übertragen kann,sowie Rot,Grün und Blau reflektierende dichroitische Spiegel,die so angeordnet sind,daß sie Licht auf die Rot-,Grün- und Blau-Röhren reflektieren,wobei einer der drei letztgenannten Spiegel so angeordnet ist,daß er Licht von dem erstgenannten Spiegel,welches von diesem übertragen wird,empfangen kann und ein weiterer der drei letztgenannten ₍ Spiegel so angeordnet ist,daß er Licht von dem genannten einen Spiegel empfängt und Licht auf den dritten der drei letztgenannten Spiegel überträgt.

Entsprechend der bekannten Praxis können Trimatfilter und Relaislinsen in den einzelnen Lichtwegen zu den verschiedenen Röhren vorgesehen werden.

Figur 2 zeigt rein schematisch und soweit zum Verständnis der

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Erfindung notwendig eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kamera.

Nach Figur 2 wird Licht von einem durch den Pfeil markierten Übertragungsgegenstand über eine herkömmliche Objektivlinse und eine Feldlinse 2 auf einen dichroitischen Spiegel 3 übertragen.Dies ist der Spiegel,der gemäß der Erfindung den bisher verwendeten teilversilberten Spiegel ersetzt. " Er reflektiert etwa 30% des Lichtes mit einer maximalen Intensität nahe Grün und wie durch die Kurve L in Figur 1 gegeben, über ein Trimmfilter FL und eine Relaislinse RL zur Helligkeitsröhre TL.Es soll betont werden,daß das Filter FL ein reines Trimmfilter (trimaiing filter) ist und nicht dem bisher verwendeten Filter zwischen dem bisher verwendeten teilversilberten Spiegel und der Helligkeitsröhre entspricht.

Der verbleibende Lichtanteil von etwa 70% wird von dem dichrof !tischen .Spiegel 3 auf den dichroitischen Spiegel MB übertragen, der das blaue Licht über Trimmfilter FB und Relaislinse RB auf die Blau-Röhre TB reflektiert und Licht zu dem rot reflektierenden dichroitischen Spiegel MR überträgt.Dieser reflektiert rotes Licht über Trimmfilter FR und Relaislinse RR zur Rot-Röhre TR.Das durch den dichroitischen Spiegel MR hindurchtretende grüne Licht gelangt über Trimmfilter FG und Relaislinse RG zu der Grün-Röhre TG.

In der dargestellten Ausführung reflektiert der dichroitische Spiegel 3 Licht zur Helligkeitsröhre TL und läßt das Licht

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zu den Farbröhren hindurchtreten.Es ist jedoch offenbar, daß die Erfindung auch mit einer Anordnung mit einem dichroitischen Spiegel ausgeführt werden kann,bei der das hindurchtretende Licht der geforderten Farbe auf die Helligkeitsröhre übertragen und das reflektierte Licht unter die Farbröhren aufgeteilt wird.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   Farbfernsehkamera mit einer gesonderten Helligkeitsröhre zusätzlich zu den Farbröhren,dadurch gekennzeichnet, daß das Licht von einem zu übertragenden Gegenstand zwischen der Helligkeitsröhre auf der einen Seite und den Farbröhren auf der anderen Seite durch einen dichroitischen Reflektor t aufgeteilt wird,dessen Farbunterscheidung zumindest näherungsweise so gewählt ist,daß sie der Spektralkurve des Helligkeitssignalkanals angepaßt ist und somit der Helligkeitsröhre im wesentlichen nur die Spektralanteile des Lichtes,die für diese erforderlich sind,zugeführt werden.
2. 2. Kamera nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß der dichroitische Spiegel so ausgelegt ist,daß sich eine Lichtaufteilung von etwa 30% für die Helligkeitsröhre und etwa 7096 für die Aufteilung zwischen den Farbröhren ergibt.
3. 3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Helligkeitsröhre und Farbröhren für Rot,Grün und Blau,gekennzeichnet durch einen dichroitischen Spiegel,der so angeordnet ist,daß er Licht von einem zu übertragenden Gegenstand empfangen und einen Teil davon,der in bezug auf die Farbkomponentref1exion geeignet ist,zur Helligkeitsröhre reflektieren und den verbleibenden Anteil des empfangenen Lichtes hindurchtreten lassen kann,sowie durch Rot,Grün und Blau reflektierende dichroitische Spiegel,die so angeordnet sind,daß sie Licht auf die Rot-,Grün-und Blau-Röhren reflektieren und daß einer

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   der drei Spiegel so angeordnet ist,daß er Licht von den erstgenannten Spiegel,welches durch diesen hindurchtritt, empfängt und ein weiterer der drei Spiegel so angeordnet ist,daß er Licht,das durch den einen der drei Spiegel hindurchtritt, empfängt und Licht auf den dritten der drei genannten dichroitischen Spiegel überträgt.

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