Optisches System für Farbfornshhgeräte Die Erfindung bezieht sich
auf optische Systeme für Farbfernsehgeräte, die sich insbesondere für Farbfernsehkameras
eignen. Diese besitzen üblicherweise eine Aufnahmeoptik, hinter der Strahlenteilungsmittel,
und zwar entweder diehroitische Spiegel oder Prismen mit diehroitischen Schichten
angeordnet sind. Diese diehroitischen Schichten bewirken eine Aufteilung des vom
Aufnahmeobjektiv her einfallenden Lichtstromes, und zwar derart, daß auf den lichtempfindlichen
Schichten der Fernsehaufnahmeröhren verschiedenfarbige Bildauszüge entworfen werden.Optical System for Color Formation Equipment The invention relates to
to optical systems for color television sets, in particular for color television cameras
suitable. These usually have a recording optics, behind the beam splitting means,
namely either diehroic mirrors or prisms with thehroic layers
are arranged. These diehroitic layers divide the from
Taking lens ago incident luminous flux, in such a way that on the light-sensitive
Layers of the television pick-up tubes, different colored image extracts are designed.
Die vorliegende Anmeldung betrifft Prismen mit dichroitischen Schichten
als Strahlenteilungsmittel. Solche Prismen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt
sowohl für 3- als auch für 4-Röhren-Kameras. Allen gemeinsam sind verhältnismäßig
kleine Einfallswinkel des Lichtes an diehroitischen Teilungeflächen und anschließende
Totalreflexion. Da nicht mehr als insgesamt zwei Spiegelungen in jedem Teilstrahlengang
vorgesehen sind, gelangt man zu relativ kurzen Lichtwegen im Glas und damit zu relativ
kurzer noch realisierbarerSchnittweite des Aufnahmeobjektivs.
Nachteilig
bei solchen Anordnungen ist, daß keine auch nur annähernd parallele Lage der Fernsehaufnahmeröhren
möglich ist, was zu sperrigen Kameras führt. Außerdem muß bei Ver' wendung von nicht
oder mangelhaft abgeschirmten Fernsehaufnahmeröhren mit Deckungsfühlern durch äußere
magnetische Störfelder gerechnet werden.The present application relates to prisms with dichroic layers as the beam splitting means. Such prisms are known in various designs for both 3- and 4-tube cameras. What they all have in common are the relatively small angles of incidence of the light on the throic sub-surfaces and subsequent total reflection. Since no more than a total of two reflections are provided in each partial beam path, one arrives at relatively short light paths in the glass and thus at a relatively short, feasible focal length of the taking lens. The disadvantage of such arrangements is that the television tubes cannot be positioned even approximately parallel, which leads to bulky cameras. In addition, when using unshielded or insufficiently shielded television tubes with coverage sensors due to external magnetic interference fields must be expected.
Um einen Priemenstrahlenteiler für annähernd parallele Fernsehaufnahmeröhren
zu erzielen, bei dem außerdem die Seiten- und Höhenlage aller in den Teilstrahlengängen
entworfenen Bilder gleich ist, werden in jedem Teilstrahlengang drei Reflexionen
vorgesehen.A quill beam splitter for approximately parallel television pick-up tubes
to achieve, in which also the lateral and vertical position of all in the partial beam paths
designed images is the same, there are three reflections in each partial beam path
intended.
Damit eine minimale Glasweglänge und eine raumsparende Anordnung der
Fernsehaufnahmeröhren erreicht wird, wird erfindungsgemäß in wenigstens einem optischen
Strahlengang zwischen Aufnahmeobjektiv und der betreffenden Fernsehaufnahmerähre
das Licht zuerst an einer Prismenfläche total reflektiert und anschließend wieder
auf dieselbe Prismenfläche unter einem solchen Winkel zurückgespiegelt, daß das
Licht diese Fläche durchsetzt. Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung
mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren genauer erläutert, wobei einander
entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.Thus a minimal glass path length and a space-saving arrangement of the
Television pick-up tubes is achieved according to the invention in at least one optical
Beam path between the taking lens and the relevant television receiving ear
the light is first totally reflected on a prism surface and then again
reflected back onto the same prismatic surface at such an angle that the
Light permeates this surface. In the following the invention is related
explained in more detail with the figures representing an exemplary embodiment, with each other
corresponding parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigt: Figur 1 das optische System für eine Fernsehkamera
mit vier Fernsehaufnahmeröhren, Figur 2 eine für Fernsehkameras mit drei Aufnahmeröhren
geeignete Variante des in Figur 1 dargestellten optischen Systems.
Bei
der in Figur 1 dargestellten Anordnung tritt aus dem Objektiv 19 dessen
hinterer Teil dargestellt ist» ein abbildendes Strahlenbündel aus# das durch den
oberen Grenzstrahl 2 den unteren Gre.nzstrahl 3 und die optische Achse 4
in diesem Schnitt gekennzeichnet ist. Die Begrenzung des Strahlenbündels geschieht
in diesem Ausführungsbeispiel durch die hinter dem Objektiv angeordnete Blende
5. Das Licht tritt an Fläche 6 in das Strahlenteilersystem ein. Durch
den Luftspalt 7 trifft das Licht auf die Teilungsschicht 8 des Prismas
9 und wird teilweise gespiegelt und an Fläche 10 des Prismas
9 sowie danach an Fläche 11 des Prismas 12 total reflektiert. Das
Bild 13 entsteht auf der photoempfindlichen Schicht der Fernsehaufnahmeröhre
14.It shows: FIG. 1 the optical system for a television camera with four television tubes, FIG. 2 a variant of the optical system shown in FIG. 1 suitable for television cameras with three tubes. In the arrangement shown in FIG. 1 , an imaging bundle of rays emerges from the objective 19, the rear part of which is shown, which is characterized by the upper limit ray 2, the lower limit ray 3 and the optical axis 4 in this section. In this exemplary embodiment, the beam is limited by the diaphragm 5 arranged behind the objective. The light enters the beam splitter system at surface 6. The light hits the dividing layer 8 of the prism 9 through the air gap 7 and is partially mirrored and totally reflected on the surface 10 of the prism 9 and then on the surface 11 of the prism 12. The image 13 is created on the photosensitive layer of the television pickup tube 14.
Das an der Teilungsschicht 8 teilweise hindurchgelassene Licht
wird an zwei weiteren diehroitischen Teilungsschichten 15 und 16 in
drei Teillichtströme aufgeteilt, die über je drei Reflexionen auf den betreffenden
Fernsehaufnahmeröhren 17, 18 und 19 Farbauszugsbilder 20, 21 und 22
entwerfen. Während nun die an den Flächen 8 und 15 durch Spiegelung
gewonnenen Teillichtströme anschließend total reflektiert werden, wird der an Fläche
15 hindurchgelassene Lichtstrom zuerst einer Totalreflexion an Fläche
23 und danach einer weiteren diehroitischen Teilung an Fläche 16 unterworfen.
Der an Fläche 16 reflektierte Lichtstrom fällt nun unter so kleinem Einfallswinkel
auf Fläche 23, daß nunmehr keine Totalreflexion erfolgt, sondern der Lichtstrom
Fläche 23
durchdringt und Bild 20 entwirft. Figur 2 zeigt ein Prismensystemg
welches nach denselben Grundsätzen wie das in Figur 1 dargestellte Prismensystem
aufgebaut ist, das jedoch an die Verwendung in einer Kamera mit nur drei Aufnahmeröhren
angepaßt ist. Der vom Aufnahmeobjektiv 1 her einfallende Lichtstrom wird
mittels diehroitischer Schichten in drei verschiedenfarbige Teillichtströme aufgeteilt,
welche den Aufnahmeröhren für die Erzeugung der blauen bzw. grünen bzw. roten Bildeignale
zugeführt werden.The light that is partially let through at the dividing layer 8 is divided into three partial light streams at two further diehroic dividing layers 15 and 16 , each of which creates color separation images 20, 21 and 22 via three reflections on the respective television tubes 17, 18 and 19. While the partial luminous fluxes obtained by mirroring on surfaces 8 and 15 are then totally reflected , the luminous flux transmitted on surface 15 is first subjected to total reflection on surface 23 and then a further dichroic division on surface 16. The luminous flux reflected on surface 16 now falls at such a small angle of incidence on surface 23 that there is no total reflection, but rather the luminous flux penetrates surface 23 and forms image 20. FIG. 2 shows a prism system which is constructed according to the same principles as the prism system shown in FIG. 1 , but which is adapted for use in a camera with only three recording tubes. The luminous flux incident from the taking lens 1 is divided into three differently colored partial luminous fluxes by means of diehroic layers, which are fed to the pickup tubes for generating the blue, green or red image properties.