DE1597409C

DE1597409C - Color television camera

Info

Publication number: DE1597409C
Authority: DE
Inventors: Karl-Georg Dipl.-Ing. 7501 Oberweier Schwarz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-02-03

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft eine nach dem Sequenzver- von einem Umlenkspiegel auf die Fotoschicht reflekfahren arbeitende Farbfernsehkamera mit einer Auf- tiert wird. Die optischen Weglängen sollen für alle nahmeröhre und mit einem Abbildungsoptiken und Farbauszüge gleich groß sein. Ein besonderer Vor-Farbteiler enthaltenden optischen System, mittels teil einer Farbfernsehkamera mit einem solchen dessen die Farbauszüge eines Bildes nebeneinander 5 Strahlenteiler ist es, daß zur Abbildung aller Farbauf die Fotoschicht der Aufnahmeröhre projiziert auszüge ein einziges Abbildungssystem vorgesehen werden. Aus der Zeitschrift SMPTE, 1967, Heft 1, sein kann. Zweckmäßig sind die Brennweiten und S. 21 ist eine derartige Farbfernsehkamera bekannt. Aperturen der Abbildungsoptik in den Strahlengängen In dieser bekannten Farbfernsehkamera werden die aller Farbauszüge gleich. Wie bei fast allen optischen auf die Fotoschicht eines Vidicons projizierten Färb- it> Systemen für Farbfernsehkameras muß, wenn die auszugbilder der Reihe nach von einem einzigen Abbildungsoptik nur aus einem Objektiv besteht, Elektronenstrahl abgetastet. Mit dem an der Signal- dieses Objektiv eine sehr lange Schnittweite besitzen, platte des Vidicons abgegriffenen und verstärkten Man wird deshalb zweckmäßigerweise mit einem Signal werden in der Wiedergaberöhre die Elektro- Primärobjektiv ein Zwischenbild erzeugen, das durch nenstrahlen für die einzelnen Farben gemeinsam ge- 15 ein weiteres optisches System auf der Fotoschicht steuert. Die Vertikalablenkfrequenz in der Wieder- der Aufnahmeröhre abgebildet wird. Vorzugsweise gaberöhre ist dreimal so groß wie die in der Auf- wird zur Abbildung des Zwischenbildes ein Tandemnahmeröhre, damit die drei Farbauszugbilder nach- objektiv verwendet.The invention relates to a reflection method according to the sequence method from a deflecting mirror onto the photo layer working color television camera with an upright. The optical path lengths are intended for everyone acquisition tube and with one imaging optics and color separations be the same size. A special pre-color divider containing optical system, by means of part of a color television camera with such which is the color separations of a picture next to each other 5 beam splitter that is used to map all color on The photographic layer of the pickup tube is projected from a single imaging system will. From the magazine SMPTE, 1967, issue 1, can be. The focal lengths and are useful On page 21, such a color television camera is known. Apertures of the imaging optics in the beam paths In this well-known color television camera, all of the color separations become the same. As with almost all optical ones Color projected onto the photographic layer of a vidicon> Systems for color television cameras must, if the extract images in sequence from a single imaging optical system consist of only one lens, Electron beam scanned. With the signal- this lens has a very long focal length, plate of the Vidicon tapped and reinforced man is therefore expediently with a Signal, the electro-primary lens will generate an intermediate image in the display tube, which is transmitted through A further optical system on the photo layer generates a joint beam for the individual colors controls. The vertical deflection frequency in the display tube is mapped. Preferably delivery tube is three times as large as the one in the image - a tandem acquisition tube is used to display the intermediate image, so that the three color separation images are objectively used.

einander gezeichnet werden. Ein elektronischer Ein besonders kompakter und gedrungener Aufbau Schalter sorgt dafür, daß jeweils nur der Strahl zum 20 der Aufnahmekamera wird dann erreicht, wenn Schirm gelangen kann, welcher der Farbe des jeweils zwischen dem Aufnahmeobjektiv und dem Strahlenin der Aufnahmeröhre abgetasteten Farbauszuges teiler ein Umlenkspiegel vorgesehen ist und die Aufentspricht, nahmeröhre so angeordnet ist, daß ihre Achse parallelare drawn to each other. An electronic A particularly compact and compact structure Switch ensures that only the beam to the recording camera is reached when Can get screen, which is the color of each between the taking lens and the beam the pick-up tube scanned color separation divider is provided with a deflecting mirror and corresponds to, acquisition tube is arranged so that its axis is parallel

In der bekannten Kamera werden zur Strahlen- zur optischen Achse des Aufnahmeobjektivs verläuftIn the known camera, the optical axis of the recording lens runs along the beam to the optical axis

teilung farbselektive Filter verwendet, die über eine 25 und ihre Fotoschicht gegen die vom Objektiv abge-color-selective filters are used, which have a 25 and its photo layer against the lens

Feldlinse beleuchtet sind und die nebeneinander vor wandte Gehäuserückwand gerichtet ist.Field lens are illuminated and which is directed side by side in front of turned housing rear wall.

den drei Teilen einer Zwischenabbildungsoptik ange- An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbei-the three parts of an intermediate imaging optics based on the drawing, in the embodiment

ordnet sind. Diese Zwischenabbildungsoptik besteht spiele dargestellt sind, werden im folgenden die Er-are arranged. This intermediate imaging optics consists of games are shown, in the following the er-

aus drei Linsenstücken, die aus drei Linsen mit findung sowie weitere Vorteile und Ergänzungenfrom three lens pieces, the one from three lenses with discovery as well as other advantages and supplements

gleicher Brennweite segmentartig zerschnitten und 3° näher beschrieben und erläutert,the same focal length cut up in segments and described and explained in more detail at 3 °,

mit ihren Schnittflächen so nebeneinander angeord- In den F i g. 1 und 1 a ist das optischen System mitarranged side by side with their cut surfaces. 1 and 1 a is the optical system with

net sind, daß ihre optischen Achsen parallel ver- der Fotoschicht der Bildaufnahmeröhre einer KameraThe fact that their optical axes are parallel to the photo layer of the image pick-up tube of a camera are net

laufen und ihre Hauptebenen in einer gemeinsamen gemäß der Erfindung dargestellt.run and their main levels shown in a common according to the invention.

Ebene liegen.. Ein derartiger Farbteiler hat insbeson- F i g. 2 zeigt eine raumsparende Anordnung vonLaying level .. Such a color divider has in particular- F i g. FIG. 2 shows a space-saving arrangement of FIG

dere den Nachteil, daß er eine schlechte Lichtaus- 35 optischem System und Aufnahmeröhre,the disadvantage of having a poor optical system and pick-up tube,

beute ergibt, da das von den Filtern absorbierte Licht In F i g. 1 ist mit O ein Objektiv bezeichnet, dasbooty because the light absorbed by the filters in FIG. 1, O denotes a lens that

verlorengeht. Ferner bereitet die Herstellung und über einen Strahlenteiler auf der Signalplatte 2 einesget lost. Furthermore, the manufacture and a beam splitter on the signal plate 2 prepares a

die Justierung der dreiteiligen Projektionslinse Vidicons 1 drei Farbauszugbilder R, G und B inthe adjustment of the three-part projection lens Vidicons 1 three color separation images R, G and B in

Schwierigkeiten. Ihre Teile können aus höchstens den Farben Rot, Grün und Blau projiziert (F i g. 1 a).Trouble. Their parts can be projected from at most the colors red, green and blue (Fig. 1 a).

zweilinsigen Objektiven geschnitten werden, so daß 40 Der Strahlenteiler besteht im wesentlichen aus zweitwo-lens lenses are cut so that 40 The beam splitter consists essentially of two

sie im allgemeinen Abbildungsfehler aufweisen. dichroitischen Spiegeln S₁ und S₂, die die Farbenthey generally have aberrations. dichroic mirrors S ₁ and S ₂ showing the colors

Es ist ferner ein Strahlenteiler für Farbfernseh- Grün bzw. Rot aus dem vom Objektiv O kommen-It is also a beam splitter for color television - green or red from which the lens O comes -

kameras mit drei Aufnahmeröhren bekannt, der zwei ' den Strahlenkegel abzweigen. Das von den dichroi-cameras with three recording tubes known, two of which branch off the beam cone. That of the dichroi-

dichroitische Spiegel enthält, welche die drei Färb- tischen Spiegeln durchgelassene Licht wird von einemContains dichroic mirror, which is light transmitted by one of the three color table mirrors

auszüge erzeugen. Das von den dichroitischen Spie- 45 achromatischen Vollspiegel S₃ auf die Signalplatte 2produce extracts. The achromatic full mirror S ₃ from the dichroic mirror 45 onto the signal plate 2

geln reflektierte Licht wird von je einem achroma- des Vidicons gelenkt. Das vom Objektiv O kommendegels reflected light is directed by an achromatic vidicon. The one coming from the O lens

tischen Umlenkspiegel nochmals reflektiert, so daß Licht ist daher nahezu verlustlos in Strahlenkegel mittable deflection mirror again reflected, so that light is therefore almost lossless in beam cone with

die drei Aufnahmeröhren etwa parallel angeordnet den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau aufgeteilt,the three pick-up tubes arranged roughly parallel to the three primary colors red, green and blue,

werden können und die Abmessungen der Kamera Die von den dichroitischen Spiegeln S₁ und S₂ abge-can be and the dimensions of the camera that of the dichroic mirrors S ₁ and S ₂

klein sind. Einer weiteren Verkleinerung der Kamera 50 lenkten Strahlenkegel werden von je einem achro-are small. A further reduction in the size of the camera 50 is directed by an achro-

standen Abbildungsschwierigkeiten entgegen. matischen Spiegel S₄ bzw. S₅ auf einen gemeinsamenwere opposed to imaging difficulties. matic mirror S ₄ or S ₅ on a common

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen weiteren Umlenkspiegel S₆ reflektiert und von dort Strahlenteiler für eine nach dem Sequenzverfahren auf die Signalplatte gelenkt. Die Spiegel sind so anarbeitende Farbfernsehkamera zu schaffen, der die geordnet, daß die optischen Längen der drei Strahlenobengeschilderten Nachteile des bekannten Strahlen- 55 gänge gleich sind und daß die drei Bilder in den teilers mit Farbfiltern nicht aufweist und der außer- Grundfarben unmittelbar nebeneinander bzw. überdem die Möglichkeit bietet, eine Farbfernsehkamera einander auf der Signalplatte liegen (Fig. la). Die in kleiner und gedrungener Form zu bauen. Erfin- drei Farbbilder können also gleichzeitig mit dem dungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß einzigen abbildenden Objektiv auf der Signalplatte im Strahlengang zwei je einen Farbauszug erzeugende ^6o scharfgestellt werden.The object of the present invention is to _{reflect a further deflecting mirror S 6} and, from there, to steer a beam splitter onto the signal plate using the sequential method. The mirrors are to be created in such a way that the color television camera works in such a way that the optical lengths of the three beams are the same as the disadvantages of the known beam paths described above and that the three images in the splitter with color filters are not displayed and the extra primary colors are directly next to one another or also offers the possibility of a color television camera lying on top of each other on the signal plate (Fig. la). To build them in a small and compact form. Thus, in accordance with the invention, three color images can be achieved at the same time as this object is achieved in that a single imaging objective on the signal plate in the beam ^{path is brought into} focus with two each producing a color separation.

dichroitische Spiegel hintereinander angeordnet sind Wie aus F i g. 1 ersichtlich, muß das Objektiv, wiedichroic mirrors are arranged one behind the other As shown in FIG. 1 seen, the lens must be like

und die Farbanszüge etwa in derselben Richtung auf bei fast allen optischen Systemen für Farbfernseh-and the color vents in about the same direction on almost all optical systems for color television

je einen zu den dichroitischen Spiegeln etwa parallel kameras, eine sehr lange Schnittweite besitzen,cameras roughly parallel to the dichroic mirrors, have a very long focal length,

angeordneten Umlenkspiegel reflektiert werden und Fig. 2 zeigt, wie diese Schwierigkeit vermiedenarranged deflecting mirror are reflected and Fig. 2 shows how this difficulty is avoided

von dort über einen weiteren etwa parallel angeord- ⁶5 werden kann und wie gleichzeitig ein kompakterfrom there via another approximately parallel ⁶ 5 can be arranged and at the same time a compact one

neten gemeinsamen Umlenkspiegel auf die Foto- Aufbau der Kamera erreicht -wird. Mit O₂ ist einNeten common deflecting mirror on the photo structure of the camera is achieved. With O ₂ is a

schicht der Aufnahmeröhre gelangen und daß das Primärobjektiv bezeichnet, das ein Zwischenbild inlayer of the pickup tube and that denotes the primary lens, which is an intermediate image in

von den dichroitischen Spiegeln durchgelassene Licht der Ebene EE entwirft. Dieses Zwischenbild wird EE plain light let through by dichroic mirrors designs. This intermediate image becomes

durch _;ein weiteres Objektiv, das im Ausführungsbeispiel ein Tandemobjektiv TT ist, auf die Signalplatte 2 des Vidicons 1 abgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist der Strahlenteiler hinter dem Tandemobjektiv angeordnet. Es ist aber auch möglich, den Strahlenteiler zwischen dem Tandemobjektiv vorzusehen. Ebenso kann auch der Umlenkspiegel S₇ vor oder hinter dem Tandemobjektiv angebracht sein. Als Primärobjektiv kann ein handelsübliches Objektiv mit der jeweils erforderlichen Brennweite verwendet werden.through _; Another objective, which is a tandem objective TT in the exemplary embodiment, is imaged on the signal plate 2 of the vidicon 1. In the exemplary embodiment, the beam splitter is arranged behind the tandem objective. But it is also possible to provide the beam splitter between the tandem objective. The deflection mirror S ₇ can also be attached in front of or behind the tandem lens. A commercially available lens with the required focal length can be used as the primary lens.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, läßt sich durch die Mehrfachspiegelung die an sich sehr lange Zwischenabbildungsoptik so unterbringen, daß praktisch nur noch das Vidicon die Kameragröße bestimmt. Die sequentielle Abtastung der drei räumlich getrennten Einzelbilder bringt im Gegensatz zu den bisherigen Farbsequenzverfahren noch den Vorteil, daß keine Vermischungen der Farben durch den Speichereffekt des Vidicons auftreten können, da die Bilder ja ao räumlich voneinander getrennt sind. Der Speichereffekt des Vidicons ist hier sogar noch nutzbringend, da jedes Bild auch während der Zeit, in der gerade ein anderes abgetastet wird, mit Licht aufgeladen wird.As can be seen from FIG. 2, the multiple reflection makes it possible to use the very long intermediate imaging optics Place in such a way that practically only the vidicon determines the camera size. the sequential scanning of the three spatially separated individual images brings in contrast to the previous ones Color sequence method still has the advantage that there is no mixing of the colors due to the memory effect of the Vidicon, since the images are spatially separated from each other. The memory effect of the Vidicon is even more useful here, since each image is also available during the time in which another is scanned, is charged with light.

Claims

Patent claims:

1. Color television camera operating according to the sequential method with a television tube and an optical system containing imaging optics and color splitters, by means of which the color separations of an image are projected side by side onto the photographic layer of the tube, characterized in that two dichroic mirrors (p ₁ , S ₂ ) are arranged one behind the other and the color separations are reflected approximately in the same direction onto a deflecting mirror (S ₄ , S ₅ _{) arranged approximately parallel to the dichroic mirrors (S 1} , S ₂ ) and from there via another approximately parallel arranged common deflecting mirrors (S ₆₎ reach the photo layer (2) of the pick-up tube (1) and that which is reflected by the dichroic mirrors (S _1, S ₂₎ transmitted light by a deflection mirror (S ₃₎ on the image layer (2) .

2. Camera according to claim 1, characterized in that the imaging _{optics consists of a recording lens (O 2} ) and a further optical system (TT) which projects an intermediate image designed by the recording lens (O ₂ ) onto the photo layer (2).

3. Camera according to claim 1 or 2, characterized in that a deflecting mirror (S ₇ _{) is provided between the taking lens (O 2} ) and the beam splitter and the receiving tube (1) is arranged so that its axis is parallel to the optical axis of the taking lens (O ₂ ) and its photo layer (2) is directed against the rear wall of the housing facing away _{from the lens (O 2).}

4. Camera according to claims 2 and 3, characterized in that the intermediate imaging system is a tandem lens (TT) , between the partial lenses of the deflecting mirror (S ₇ ) is arranged.

1 sheet of drawings