DE1962517C - Farbteilende optische Spiegelan Ordnung für Farbfernsehkameras - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine farbteilende optische Spiegelanordnung für Farbfernsehkameras zum Trennen von von einem Objekt ausgehendem und durch ein Linsensystem gebündeltem Licht in drei Komponenten zur Einspeisung in drei Aufnahmeröhren einer Farbfernsehkamera. Legt man in eine solche Spiegelanordnung ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem, dessen *-Achse der Achse der

♦5 Lichteinstrahlung in die Spiegelanordnung entspricht, so wird bei einer Spiegelanordnung, von der die Erfindung ausgeht, ein Teil des vom Linsensystem kommenden Lichts auf einen ersten Lichtweg in Richtung der y-Achse durch einen Spiegel reflektiert, der um eine in der z-Achse liegende Verdrehungsachse gegen die .v-Achse geneigt ist; weiterhin wird die Rot- oder die Blaukomponente des durch den ersten Spiegel hindurchgetretenen Lichts auf einen zweiten Lichtweg in Richtung der z-Achse mit Hilfe eines zweiten, um eine in der y-Achse liegende Verdrehungsachse gegen die .ΐ-Achse geneigten Spiegels reflektiert. Das restliche Licht läuft auf einem dritten Lichtweg in Richtung der .ϊ-Achse weiter. Die drei Lichtwege können rot, blau bzw. grün oder rot, blau bzw. einen die Helligkeit angebenden Lichtstrom führen. Für das Licht jedes Lichtwegs ist eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen. Durch eine mangelhafte Aufzeichnung der Farbkomponentenbilder wird die Auflösung des schließlich wiedergegebenen Bildes vermindert. Die bekannten Vorrichtungen (deutsche Patentschrift 058 758) sind deshalb darauf gerichtet, den Astigmatismus der Farbtrennvorrichtung auszuschalten. Dies ist dadurch möglich, daß sich auf Grund des Auf-

baus derartiger Farbtrennvorrichtungen die astigmatischen Fehler der aufeinanderfolgenden optischen Elemente kompensieren, und zwar durch aufeinanderfolgendes Hindurchtreten durch Platten vergleichbarer Brechungseigenschaften und Durchtrittsweglängen, deren die optische Achse enthaltende Normalebene aufeinander senkrecht stehen. Alle drei Lichtanteile erhalten so eine höchstmögliche Auflösung, die nach dem Stand der Technik je nach den Anforderungen mehr oder weniger genau verwirklicht wird.

Durch eine ungenaue Registrierung wiedergegebener, scharfer Bildfarbenkomponenten entsteht nun dennoch insgesamt nach deren Rekombination eine mangelhafte Auflösung. Demgegenüber liegt der Er-

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Farbaufnahmevorrichtung gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 4,5 und 6 perspektivische Ansichten der Spiegel gemäß den Ausführungsformen der Erfindung.

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Objektivlinsensystem 1 für eine Farbfernsehkamera, bei der die durch das Objektivlinsens\- stem I hindurchfallenden Lichtstrahlen in einem Wmkel von ungefähr45 ' in bezug zur optischen Achsel des Objektivlinsensystems 1 auf einen ersten, schräg gestellten Zweifarbenspiegel 3 aufgestrahlt werden.

Der Zweifarbenspiegel 3 ist auf der der Lichtaufnahmeseite gegenüberliegenden Seite mit einem re-

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findung die Aufgabe zugrunde, die Spiegelanordnung 15 flektierenden Überzug 4 versehen, der nur rote oder der eingangs erläuterten Art so weiterzuentwickeln, blaue Lichtstrahlen reflektieren kann. Auf diese daß auch ohne vollständige Abhängigkeit von der Ge- Weise können der vom ersten Zweifarbenspiegel re- ------- flektierte Lichtstrahl 2 α und der hindurchgetretene

Lichtstrahl 2 b nur in Vertikalrichtung bis zu dem Grad defokussiert werden, der der auf der Stärke 1 des Spiegels 3 beruhenden Zunahme des Durchtrittsweges entspricht.

Bei Aufstrahlen des vom Spiegel 3 reflektierten

nauigkeit der Registrierung noch eine ausreichend hohe Auflösung des Ausgangsbildes erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der zweite Spiegel seine Reflexionsschicht an seiner der Einstrahlung zugewandten Vorderseite aufweist und damit ein in Vertikalrichtung eine niedrige Auflösung aufweisendes Bild liefert, und daß die p.icht vom zweiten Spiegel reflektierte Rot-bzw. Blaukomponente dem erstem oder dritten Lichtweg zugeloilt ist und ebenfalls eine in Vertikalrichtung niedrige Auflösung aufweist, während der die Helligkeit ange-

LichtstrahN2a auf eine Aufnahmeröhre 5 erhalt man von dieser ein rotes oder blaues Signal mit_vermmdertem vertikalem Auflösungsvermögen.

bzw. die den dritten oder den ersten Lichtweg einnimmt, in Vertikal richtung eine hohe Auflösung aufweist. Es wird also nur eine der Komponenten, nämlich das Helligkeitssignal oder das Grünsignal, mitho-

Der Lichtstrahl 2 ft, der durch den Spiegel 3 "gefallen ist, wird auf einen zweiten Zweifarbenspiegel 6 aufgestrahlt, der derart angeordnet ist, daß er eine Reflexion recht-

bende Lichtstrom oder die Grünkomponente, der 30 winklig in bezug auf eine Ebene erzeugt, die die optische Achse 2 und die des reflektierten Lichtstrahles 2 α enthält.

Dieser Zweifarbenspiegel 6 hat auf seiner Lichtaul nahmeseite einen reflektierenden Überzug zum Reher Auflösung übertragen und bei den beiden anderen 35 flektieren der roten oder blauen Lichtstrahlen. Durch Komponenten eine gewisse Unscharfe hervorgerufen, Einführen des vom Zweifarbenspiegel 6 reflektierten also der Effekt des Astigmatismus positiv ausgenützt. Lichtstrahls 2 ba in eine Aufnahmeröhre 8 erhalt man Die Erfindung bringt hierbei für das Rot- und das ein blaues oder rotes Signal, dessen vertikale AuHo-Blau-Signal eine Verminderung der vertikalen Auflö- sung wie im Fall der Aufnahmeröhre 5 vermindert ist, sung, während die horizontale Auflosung dieser Si- 40 da der reflektierte Lichtstrahl 2 ba eine direkte Keiiegnale in an sich bekannter Weise (»Principles of Co- xion des durch den Spiegel 3 hindurchgetretenen lour Television« von Mcllwain und Dean, 1956, S. Lichtstrahles 2 ft ist. Der durch den zweiten Zweitar-161) durch Übertragen in einem schmalen Band ernie- benspiegel hindurchgetretene Lichtstrahl 2ftft ist noridrigt werden kann. Durch die Übertragung einer der zontal defokussiert, weil er, wie im Fall des ersten Komponenten, nämlich der Grünkomponente oder 45 Zweifarbenspiegels 3, bei seinem Durchtritt eine Lander Hclligkeitskomponente, mit höchstmöglicher Auf- genzunahme erfahren hat, die der Stärke des ZweiIarlösung, also vollständiger Korrektur, und der Färb- benspiegels 6 entspricht. Nimmt man also an, dali die komponenten Rot und Blau mit einer in Vertikalrich- Dicke des Zwcifarbenspiegels 6 der Dicke t des Zweitung niedrigeren Auflösung durch die Spiegelanotd- farbenspiegels3 entspricht, dann können die norizonnung wird vermieden, daß durch eine ungenaue Regi- 50 talen und vertikalen Änderungen einheitlich g^ema^;ht

- ■ werden. Auf diese Weise kann ein fokussiertes bild

auf eine Aufnahmeröhre 9 aufprojiziert werden, und man erhält aus der Röhre 9 ein grünes (G) Signal mit

erhöhter horizontaler und vertikaler Auflösung. Wie

strierung wiedergegebener scharfer Bildkomponenten verschobene, jeweils scharf nebeneinanderstehende Teilbildcr entstehen. Es sollen also diejenigen

Farbkomponenten, die für den Helligkeitsaufbau von -

untergeordneter Bedeutung sind, unscharf sozusagen 55 aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ist die zur Kolorierung eines von einer einzigen scharfen vertikale Auflösung der erhaltenen roten und blauen Komponente erzeugten Bildes verwendet werden.
Der Gegenstand der Erfindung läßt sich in mehre

ren konkreten Formen verwirklichen, deren Vorteile,

Signale im Vergleich zu der des grünen Signals vermindert.

Die horizontale Auflösung der resultierenden

Einzelheiten und Merkmale sich aus der folgenden 60 R- und ß-Signale wird durch Verengen der Bandbreite differenzierten Beschreibung ergeben. In der Zeich- der R- und ß-Signale bis auf 500 kHz bis 1 MHz vernung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, " ' · ■ ■ ^-

und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Farbaufnahmevoirichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 einen Tcilschnitl zur Erläuterung der Vorrichtung von Fig. 1,

ringert. Das angestrebte Ziel ist somit erreicht. Ein Blau- bzw. RoUrimmfilter ist mit 10 bzw. 11 und ein Grüntrimmfilter mit 12 bezeichnet.

Obgleich die Vorrichtung nach F i g. 1 mit Bezug auf das ft-G-B-System beschrieben ist, gelten die vorstehenden Ausführungen auch für das K-K-B-System. Die Stärke des Glases 3 unterscheidet sich jedoch von

der des (liases 6, und die Anordnung ist derart, daß die Ii- und /J-Signale aus aen Aufnahmeröhren 8 und 9 und das y-Signal aus der Aufnahmeröhre 5 crziclbnr sind.

F⁷ig. 3 zeigt ein V-Zf-G-W-Systcm mit einem Linsensystem 13 und einem Halbspicgel 14 mit einem rel'lcklicrcndcn Überzug auf seiner Lichtaufnahnicscitc, der die gleiche Anordnung hat wie der Spiegel 3 von Fig. 1. Die vom Halbspicgel 14 reflektierten Lichtstrahlen treffen auf eine Aufnahmeröhre 15 auf, die ein >'- oder G-Signal abgibt. Ein Zwcifarbcnspicgel 16 hat auf seiner Lichtaufnahmcscite einen reflektierenden Überzug und ist ebenso angeordnet wie der Spiegele von F i g. 1. Der vom Zweifarbenspiegcl 16 reflektierte Lichtstrahl trifft auf eine Aufnahmeröhre 17 auf. die ein R- oder /i-Signal mit verminderter Auflösung abgibt. Hin Zwcifarbenspiegd 18 mit einem reflektierenden Überzug auf der der Lichtaufnahmcscite gegenüberliegenden Seite hat wiederum die gcichc Anordnung wie der Spiegel3 von Fig. I. Die vom Zweifarbenspiegcl 18 reflektierten sowie die durch diesen hindurchgctretenen Lichtstrahlen gelangen zu den Aufnahmeröhren 19 und 20, die G-und A?-Signale mit jeweils verminderter vertikaler Auflösung aussenden.

Die gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn die in den Ausführungsformell von I·" i g. 1 und 3 vorgesehenen Zwcifarbenspiegel durch halbdurchlässigc Spiegel ersetzt sind.

Nachstehend folgt die Beschreibung zweier Beispiele, in denen die Erfindung auf das Y-R-G- oder V-/?-ß-System angewandt ist. J-" i g. 4 zeigt ein Beispiel des R-G-ß-Syslcms, bei dem die Zwcifarbenspiegel 21 und 22 die gleiche Anordnung haben wie die Zweifarbenspiegcl 3 und 6 von Fig. 1. Die Zweifarbcnspiegel 21 und 22 haben die gleiche Dicke. Der Zweifarbenspiegcl 21 hat auf seiner I.ichtaufnahmcseitc einen reflektierenden Überzug zum Reflektieren der Blau- oder Rotsignale und der Zwcifarbenspiegel 22 auf seiner Lichtaufnahmcscite einen reflektierenden Überzug zum Reflektieren der Blau- oder Rotsignale. Weiterhin ist eine gewöhnliche, transparente

ίο Glasplatte 23 parallel zum Zweifarbcnspiegel 21 angeordnet. Bei dieser Anordnung werden die R- und ß-Signalc dcfokussicrt gehalten, während das G-Signal fokussiert wird.

F i g. 5 zeigt das /f-G-ß-Systcm entsprechend der Fig.4. Die Zweifarbenspiegcl 24 und 25 sind auf gleiche Weise angeordnet wie in F i g. 4. Der Zwcifarbenspiegel 24 hat auf seiner Lichtaufnahmescitc einen reflektierenden Überzug zum Reflektieren eines G-Signals und der Zweifarbenspiegcl 25 auf seiner Lichlaufnahmcseite einen reflektierenden Überzug zum Reflektieren eines Ii- oder /?-Signals. In diesem Fall müssen die Spiegel 24 und 25 unterschiedliche Dicken haben. Bei dieser Anordnung ist die gleiche Wirkung crzielbar wie bei der von Fi g. 4.

T-" i g. 6 zeigt das V-/?-/?-System, bei dem Spiegel 26 und 27 im wesentlichen auf gleiche Weise angeordnet sind wi». in F i g. 5. Der vordere Spiegel 26 ist ein halbdurchlässiger Spiegel. Bei dieser Anordnung werden nur R- und /J-Signale defokussiert. Auch hier hat der halbdurchlässige Spiegel 26 eine andere Dicke als der Zweifarbcnspiegel 27 von Fig. 5. In diesem Beispiel können die Zweifarbenspiegel durch Halbspicgcl ersetzt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Farbteilende optische Spiegelanordnung für Farbfernsehkameras zum Trennen'von von einem Objekt ausgehendem und durch ein Linsensystem gebündeltem Licht in drei Komponenten zur Einspeisung in drei Aufnahmeröhren einer Farbfernsehkamera, wobei die Achse der Lichteinstrahlung in die Spiegelanordnung der x-Achse eines dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems entspricht, mit einem ersten, um eine in der z-Achse liegende Achse gegen die .v-Achse geneigten und einen Teil des vom Linsensystem kommenden Lichts auf einen ersten Lichtweg in Richtung der y-Achse reflektierenden Spiegel sowie mit einem zweiten, um eine in der y-Achse liegende Achse gegen die Λ-Achse geneigten Spiegel, der die Rot- oder Blaukomponente des durch den ersten Spiegel hindurchgetretenen Lichts auf einen zweiten Lichtweg in Richtung der ?-Achse reflektiert, wobei das restliche Licht auf einem dritten Lichtweg in Richtung der v-Achse weiterläuft, ferner mit Aufnahmevorrichtungen für das Licht der drei Lichtwege, das jeweils rot, blau bzw. grün oder rot, blau bzw. ein die Helligkeit angebender Lichtstrom sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Spiegel (6.16,22,25, 27) seine Reflexionsschicht an seiner der Einstrahlung zugewandten Vorderseite aufweist und damit ein in Vertikalrichtung eine niedrige Auflösung aufweisendes Bild liefert, und daß die nicht vom zweiten Spiegel reflektierte Rot- bzw. Blaukomponente (R, B) dem ersten oder dritten Lichtweg zugeteilt ist und ebenfalls eine in Vertikalrichtung niedrige Auflösung aufweist, während der die Helligkeit angebende Lichtstrom (y) oder die Grün-Komponente (G), der bzw. die den dritten oder den ersten Lichtweg einnimmt, in Vertikalrichtung eine hohe Auflösung aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel ein Zweifarbenspiegel (3) mit seiner reflektierenden Schicht an der Rückseite zum Reflektieren der Blau- oder der Rot-Komponente (B, R) ist und der zweite Spiegel ein weiterer Zweifarbenspiegel (6) ist, dessen Dicke derjenigen des ersten Spiegels gleicht, wobei das Licht des dritten Lichtwegs die Grün-Komponente (G) mit hoher Auflösung in Vertikalrichtung ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel ein Zweifarbenspiegcl (24) mit der reflektierenden Schicht an seiner Vorderseite zum Reflektieren der Grün-Komponente (G) ist und daß der zweite Spiegel zum Reflektieren der Rot- oder Blau-Komponente (R-, B) ein weiterer Zweifarbenspiegel (25) ist, dessen Dicke von derjenigen des ersten Spiegels unterschiedlich ist und dessen reflektierende Schicht an seiner Vorderseite ist.

4. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel ein Zweifarbenspiegel (21) mit seiner reflektierenden Schicht an der Vorderseite zum Reflektieren der Blauoder Rot-Komponente (ß, R) ist und der zweite Spiegel ein weiterer Zweifarbenspiegel (22) mit seiner reflektierenden Schicht an der Vorderseite zum Reflektieren der Rot- oder Blau-Kompo-

nente (R, B) ist und eine Dicke hat, die derjenigen des ersten Spiegels gleich ist, und daß eine transparente Glasplatte (23) in der Richtung des vom ersten Spiegel reflektierten Lichts so angeordnef ist, daß sie hinsichtlich der optischen Achse des ersten Lichtweges geneigt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel ein halbdurchlässiger Spiegel (14) mit seiner reflektierenden Schicht an seiner Vorderseite ist und der zweite Spiegel ein Zweifarbenspiegel (16) mit der reflektierenden Schicht an seiner Vorderseite zum Reflektieren der Rot- oder Blau-Komponente (R, B) und mit einer Dicke ist, die von derjenigen des ersten Spiegels unterschiedlich ist, und daß ein weiterer Zweifarbenspiegel (18) mit der reflektierenden Schicht an seiner Vorderseite zum Reflektieren einer der drei Grundfarben, die nicht vom zweiten Spiegel reflektiert wird, parallel zum ersten Spiegel (14) vor der Aufnahmeröhre, die das durch den zweiten Spiegel (16) hindurchgetreiene Licht empfängt, angeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel ein nalbdurchlässiger Spiegel (26) mit der Reflexionsschicht an seiner Vorderseite ist und der zweite Spiegel ein Zweifarbenspiegel (27) mit der reflektierenden Schicht an der Vorderseile zum Reflektieren der Rot- oder Blau-Komponente (R, B) ist, der eine Dicke aufweist, die von derjenigen des ersten Spiegels unterschiedlich ist.