DE2006473C3 - Farbsignalgenerator mit einem Bildaufnahmemittel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbcodierkamera nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Es ist bekannt, im Strahlengang einer Kamera ein

4s Farbcodierfilter anzuordnen, um das Licht von einem aufzunehmenden Objekt hinsichtlich der Grundfarben zu codieren. Das codierte Licht kann dann entweder auf einem Schwarz-Weiß-Film aufgezeichnet werden, der in Verbindung mit einer Decodiervorrichtung zur Wiedergäbe des Objekts in Farbe verwendet werden kann, oHer das codierte Licht kann auf die photoempfindliche Vorrichtung einer Fernsehaufnahmeröhre fokussiert werden, um ein zur Fernübertragung geeignetes Signal zu erzeugen, das dann eine farbige Wiedergabe des

5s aufgenommenen Objektes mittels eines Farbfernsehempfängers ermöglicht.

Ein bekanntes Farbcodierfil'er enthält ein erstes Gitter oder Raster aus abwechselnden parallelen transparenten (farblosen) und farbigen Streifen einer

(«1 ersten Farbe sowie ein zweites Raster oder Gitter, das dem ersten überlagert ist und abwechselnde, parallele transparente (farblose) und farbige Streifen einer zweiten Farbe enthält. Die Farbstreifen können z. B. die Grundfarben Rot und Blau oder subtraktive Grundfar-

fis ben wie Cyan und Gelb aufweisen. Filter des letzterwähnten Typs haben einen besseren Wirkungsgrad hinsichtlich der Gesamt-Lichttransmission, da die gesamte Filterfläche sowohl zur Farbcodierung als auch

zur Übertragung des Leuchtdichtesignals verwendet werden kann.

Ein Farbcodierfilter mit Streifen in subtraktiven Primär- oder Grundfarben ist in der US-PS 33 78 633 beschrieben. Dieses Filter enthält ein erstes Strichraster aus farblosen und cyanfarbenen Streifen und ein zweites Strichraster aus farblosen und gelben Streifen, die dem ersten Raster überlagert sind und mil den Streifen dieses Rasters einen Winkel von 45° bilden. Die Streifen haben in beiden Rastern den gleichen Abstand. Wenn die Streifendichte der Raster, die auf die 1,25 cm breite photoempfindliche Fläche einer Aufnahmeröhre abgebildet sind, größenordnungsmäßig 200 Streifenpaare pro Zentimeter beträgt (ein Streifenpaar besteht aus einem Farbstreifen und einem farblosen, transparenten Streifen) das die cyanfarbenen Streifen enthaltende Raster senkrecht zur Zeilenabtastrichtung der Aufnahmeröhre in einer Fernsehkamera verläuft und die gelben Farbstreifen einen Winkel von 45° mit der Zeiienrichtung bilden, treten am Ausgang der Aufnahmeröhre amplitudenmodulierte Trägerschwingungen mit Grundfrequenzen von 5,0 MHz und 3,5 MHz für das Rot- bzw. Blausignal auf. Die Leuchtdichteinformation ist im gemittelten Signal enthalten, das auf dem Licht gewonnen wird, das vom Farbcodierfilter zur photoempfimdlichen Vorrichtung der Aufnahmeröhre durchgelassen wird. Aus dem von der Aufnahmeröhre gelieferten elektrischen Signal können dann getrennte Leuchtdichte, (R-Y)- und (B-Y)-Sign-d\e gewonnen werden.

Das Farbcodierfilter des obenerwähnten Typs kann in der Farbfernsehkamera vor und in der Nähe der Froniplatte der Bildaufnahmeröhre angeordnet sein. Das Licht von dem aufzunehmenden Objekt wird durch das Farbcodierfüter gefiltert und fällt dann auf die photoempfindliche Vorrichtung der Bildaufnahmeröhre, nachdem es deren Frontplatte durchsetzt hat. Die Bildaufnahmeröhre kann beispielsweise ein Vidicon sein. Die die Farbcodierung bewirkenden Filterstreifen sollen möglichst scharf auf die photoempfindliche Vorrichtung abgebildet werden, um für jedes der codierten Farbsignale einen möglichst hohen Modulationsgrad zu erreichen. Bei dem Farbstreifenfilter gemäß der US-PS 33 78 633 soll z. B. das Licht, das die zwischen den cyanfarbenen Farbsireifen liegenden farblosen Streifen durchsetzt, nicht auf diejenigen Bereiche der photoempfihdlichen Elektrode fallen, die sich hinter den cyanfarbenen Streifen befinden, so daß das Trägersignal, das beim Abtasten dieser Bereiche der photoempfindlichen Elektrode des Vidicons entsteht, nur entsprechend dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von rctem Licht moduliert wird. Die Raster werden dann scharf auf die photoempfindliche Elektrode abgebildet, wenn die durch die Filterstreifen fallenden Lichtstrahlen parallel uder nahezu parallel sind. Wenn das Kameraobjektiv ziemlich stark abgeblendet wird, z. B. auf Blende 22 oder 32, verlaufen die durchfallenden Lichtstrahlen ziemlich parallel zueinander, und die Farbstreifen werden scharf auf die Pholokathode abgebildet. Wenn es die Beleuchtung erfordert oder spezielle Effekte erzielt werden sollen, muß jedoch mit relativ weit offener Blende, z. B. Blende 4,:5, gearbeitet werden; die Filterstreifen werden in diesem Falle nicht mehr scharf auf die photoempfindliche Elektrode abgebildet, so daß der Modulationsgrad verschlechtert wird.

Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Farbstreifen durch eine Relais- uder Zwischenlinse auf die photoempfindliche Elektrode abzubilden, ζ. Β entsprechend der in der DE-OS 14 62 842 angegebenen Anordnung. Bei einer solchen Anordnung wird die Szene auf das Farbstreifenfilter abgebildet, und die zwischen diesem und der photoempfindlichen Elektrode angeordnete Zwischenlinse bildet Szene und Filterstreifen gemeinsam auf die photoempfindliche Fläche der Bildaufnahmeröhre ab. Bei einer Kamera, die eine solche Zwischenlinse zur Abbildung der Farbstreifen

ic enthält, muß also das Farbstreifenfilter in einer Bildebene angeordnet werden. Alle Verunreinigungen, wie Staub und Defekte des Filters werden dann aber scharf auf die photoempfindliche Fläche abgebildet und erscheinen in unerwünschter V/eise im Fernsehbild.

Durch die Zwischenlinse erhöhen sich außerdem die Kosten, das Gewicht und die Abmessungen des optischen Systems der Kamera.

Es ist ferner aus der US-PS 27 33 291 ein Abschattiersystem bekannt, bei dem im Strahl..'.gang vor einem Farbstreifenfilter, das Streifen in subira^::tiven Grundfarben aufweist, ein schattenwerfendes Raster oder Gitter mit Streifen in Grundfarben und einem getrennten transparenten Bereich für das Leuchidichtesignal angeordnet ist. Die Verwendung eines solchen Abschattier-Rasters läßt die Codierung einer gegebenen Grundfarbe nur in einem Teil der gesamten Filterfläche zu. Der Lichttransmissionswirkungsgrad ist daher gering, außerdem kann das Leuchtdichtesignal wegen des getrennten transparenten Bereiches auf dem

vj ganzen Farbcodierfilter erscheinen, wodurch der Modulationsgrad der getrennten Grundfarbensignale verringert wird.

Ein Farbsignalgenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-AS 10 54 116 bekannt. Es handelt sich dabei um eine Farbfernsehkamera mit einer Codierfilteranordnung, die aus zwei in verschiedenen Abständen im Kollimationsverhältnis vor einem Fangschirm angeordneten Rastern besteht, von denen das eine Raster abwechselnd voll transparente Streifen und cya.idurchlässige Streifen und das andere Raster abwechselnd ebenfalls voll transparente Streifen und gelbdurchlässige Streifen enthält. Außerdem hat die bekannte Anordnung im Strahlengang vor der Codierfilteranordnung noch ein weiteres Raster, das abwech-

4s selnd transparente bzw. nichtdurchlässige oder nur für Grün durchlässige Streifen enthält. Ein Problem der bekannten Anordnung besteht darin, diß das am nächsten beim Fangschirm angeordnete Raster, dessen Streifen wegen des K.ollimationsverhältnisses die feinste

so Teilung haben müssen, ein Farbcodierfilter ist. Farbcodierraster mit sehr feiner Teilung sind aber nur mit erhet'ichem Aufwand herstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Farbsignalgenerator mit einer Anordnung zum Abbil-

s.s den der Filterstreifen einer Farbcodierfilteranordnung mit hohem optischem Wirkungsgrad auf einer photoempfindlichen Fläche anzugeben, bei der keine Zwischenlinse benötige wird und die Filter- und Rasteranordnungen mit geringerem Aufwand hergestellt werden

f-i können als bisher.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, es

i.s zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teils einer Farbfernsehkamera und deren oDiisches Svstem.

Fig. 2 ein Abschattier-Rastcr, wie es bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Γ i g. 1 verwendet werden kann,

F i g. 3 eine graphische Darstellung der Verhältnisse, die sich beim Schattenwurf eines optischen Rasters auf eine photoempfindliche Oberfläche ergeben, wenn das Licht aus einer großen bzw. kleinen öffnung kommt,

F i g. 4 eine graphische Darstellung der Verhältnisse bezüglich des Schattenwurfes bei einer Anordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 5 eine schematische, perspektivische Darstellung des optischen Teils einer Fernsehkamera gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

F i g. I zeigt denjenigen Teil einer Einröhren-farbfernsehkamera 10, der für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Von einer fernzusehenden Szene 12 fallen Lichtstrahlen 14 durch ein Kameraobjektiv 16, das die Szene 12 aul eine photoempfindliche Fläche 26 einer Bildaufnahmeröhre 22 abbildet. Im Strahlengang vor der Bildaufnahmeröhre 22 ist ein Abschattier-Ruster 18 angeordnet, und bei der Frontplatte 24 der Bildaufnahmeröhre 22 befindet sich eine Rasteranordnung 20. Die Bildaufnahmeröhre 22 kann z. B. ein Vidicon sein. In diesem Falle wird dann die photoempfindliche Oberfläche 26 durch einen Photoleiter gebildet. Die Bildaufnahmeröhre 22 ist in üblicher Weise geschaltet und mit den erforderlichen Betriebsspannungen versorgt. Zur Ablenkung des Elektronenstrahls sind Vertikalablenkspulen 28. die mit einer Vertikalablenkschaltung 32 verbunden sind, und Horizontalablenkspulen 30, die mit einer llorizontalablenkschaltung 34 verbunden sind, vorgesehen. Das Ausgangssignal der Bildaufnahmeröhre 22 wird von einer Ausgangsklemme 36 abgenommen und gleichzeitig einem Tiefpaßfilter 38 mit einer Grenzfrequenz von etwa 3 MHz und Bandfillern 40 und 46 mit Frequenzbereichen von 3 —4 MHz bzw. 4,5— 5,5 MH/ zugeführt. Die Durchlaßbänder der Bandfilter 40 und 46 schließen die Trägerfrequenzen ein. die durch die Rasteranordnung 20 erzeugt werden. Das Ausgangssignal des Bandfilters 38 wird einem Tiefpaßfilter 52, dessen Grenzfrequenz 0,5MHz beträgt, und außerdem einer Horizontalaperturkorrektionsschaltung 54 zugeführt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 52 wird einer Subtrahierschaltung 44 und einer Subtrahierschaltung 50 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Bandfilters 40 wird einem Hüllendemodulator 42 zugeführt. Der Ausgang des Demodulators 42 ist mit der Subtrahierschaltung 44 verbunden. Das Ausgangssignal des Bandfilters 46 wird einem Hüllendemodulator 48 zugeführt. Der Ausgang des Demodulators 48 ist mit der Subtrahierschaltung 50 verbunden.

Am Ausgang der Schaltung 54 steht das Leuchtdichtesignal Y mit verbesserter Horizontalauflösung zur Verfügung. Am Ausgang der Subtrahierschaltung 44 liegt das Signal B- Y und am Ausgang der Subtrahierschaltung 50 das Signal R- Y. Diese Signale kennen unter Erzeugung eines der aufgenommenen Szene entsprechenden FB-Signais einem Hilfsträger aufmoduliert werden.

Die Lichtstrahlen von der aufzunehmenden Szene 12 fallen durch das Kameraobjektiv 16 und das Abschattier-Raster !8 auf die Rasteranordnung 20. Die Streifendichte und Winkellage der einander überlagerten Raster aus den cyanfarbenen und farblosen, transparenten bzw. gelben und farblosen, transparenten Streifen können so gewählt sein, daß das Rotsignal

(-R) und das Blausignal (-B) mit I rägerfrequeti/.en von 5,0MHz bzw. 3.5 MH/ erzeugt werden. Die Leuchtdichte-Imformation ist im Mittelwert des das Farbcodierfiltcr durchsetzenden L.ichtstroms enthalten. Nachdem das Licht die Rasteranordnung 20 durchsetzt hat, fällt es in Form eines Bildes auf die photoempfindliche Fläche 26.

F i g. 3 zeigt die Verhältnisse, die vorliegen, wenn I .ichtstrahlen aus einer großen Öffnung (z. B. bei Blende 4) durch ein Karbcodicrfilter 20' beispielsweise gemäß der US-PS 33 78 633 auf die photoleitende Fläche 26 der Photoleiterplatte fallen. Im Idealfall würde der dunkle Bereich 27 durch einen der Farbstreifen 23 des Farbcodierfilters 20' abschattiert. Dies ist auch wenigstens annähernd der Fall, wenn die Lichtstrahlen 61 (■nies P.iiüdels 64, das aus einer relativ kleinen öffnung 63 (z. B. entsprechend Blende 22) kommt, einen Schatten des entsprechenden larbstreiiens /J ties [•'ilters 20' auf den Bereich 27 der Fläche 26 werfen. Die Lichtstrahlen 67 eines Bündels 66, das durch eine verhältnismäßig große Öffnung 65 fällt, erzeugen nur in einem kleinen Bei eich 69 hinter dem I arbstreiicn 23 einen Schatten, der jedoch nicht bis zur Fläche 26 reich!. Bei relativ weit aufgeblendetem Kameraobjektiv werden ;ilso die Streifen 23 des Filters 20' nicht auf die photoempfindliche Fläche 26 abgebildet, und das gewünschte modulierte Signal tritt dann bei der Abtastung des Photoleiters durch den Elektronenstrahl nicht auf.

Fig. 2 /cigi ein Abschattier-Raster 18, das gemäß Fig. I im Sirahlengang vor der Rasteranordnung 20 angeordnet sein kann, um sowohl eine starke ßeleuch tung. wie Sie durch eine große Blende bewirkt wird. ,.Is auch eine Abbildung der Farbcodierfiltersircifcn auf die Fläche 26 der Photoleiierplatte der Bildaufnahmeröhre und damit eine maximale Modulation der codierten Lichtsigiiüle zu emögliehen.

Eine Ausführungsfonn des Abschatti·. rvvstems enthält das in F i g. 2 dargestellte Abschaltier-Raster, das ein erstes Streifenraster oder -gitter aus abwechselnden und parallelen cyanfarbenen und farblosen, transparenten Streifen 56 und 58 sowie ein zweites, dem ersten überlagertes Streifenraster mit abwechselnden und parallelen gelben und farblosen, durchsichtigen Streifen 60 und 62 enthält. Das Abschattier-Raster 18 ist im Strahlengang derart angeordnet, daß die Streifen des ersten Streifenrasters (cyanfarbene und farblose Streifen) parallel zu dem entsprechenden cyanfarbenen und transparenten Streifen des Farbcodierfilters 20 verlaufen und die gelben bzw. transparenten Streifen des zweiten Streifenrasters parallel zu den entsprechenden Streifen der Rasteranordnung 20 verlaufen.

Die cyanfarbenen Streifen 56 des Abschattier-Rasters 18 absorbieren Rot und lassen Grün und Blau durch, während die gelben Streifen 60 Blau absorbieren und Rot sowie Grün durchlassen, so daß sich die beiden Streifenraster nicht stören. Die Arbeitsweise der vorliegenden Anordnung soll daher im folgenden lediglich anhand des aus den cyanfarbenen und farblosen Streifen bestehenden Streifenrasters des Abschattier-Rasters 18 und der Rasteranordnung 20 beschrieben werden; für das aus den gelben und farblosen Streifen bestehende Raster gilt die Erläuterung in entsprechender Weise.

Die schematische Darstellung in F i g. 4 zeigt ein Abschattier-Raster 18, das ein erstes Streifenraster aus cyanfarbenen Streifen 56 und transparenten Streifen 58 enthält und im Strahlengang vor der Rasteranordnung

20 angeordnet ist, die an der Außenseite der aus Glas bestehenden Frontplatte der nicht näher dargestellten Bildaufnahmeröhre anliegt. Die Oberfläche 26 der Photoleiterschicht der Bildaufnahmeröhre 22 (Fig.!) liegt in einem Abstand d, hinter der Rastcranordnung 20. di ist die optische Dicke der aus Clas bestehenden Frontpl-tte der Biidaufnahmeröhrp und ha! einen typischen Wert von etwa 2.5 rnm. Die optische Dicke ist gleich der tatsächlichen Dicke geteilt durch den Brechungsindex des Glases. Die Brei'·; W der transparenten Streifen 58 des Abschattier-Rasters 18 ist gleich dem Durchmesser der Öffnung bzw. Blende des Kameraobjektivs bei z.B. /":22 gewählt. Der Zusammenhang zwischen der Periodizität (Abstände) der Streifenpaare des Abschattier-Rasters 18, der Periodizi tat der Streifenpaare der Rasteranordnung 20 und der Abstände der Streifen jedes Rasters von der Oberfläche 26 des Photoleiters ist

S,

d,

dabei bedeuten S2 den Abstand (Periodenlänge) der Streifenpaare des Abschattier-Rasters, S\ den Abstand (Periodenlänge) der Streifenpaare des Farbcodierfilters, d2 den optischen Abstand des Abschattier-Rasters von der Oberfläche 26 der Photokathode der Bildaufnahmeröhre und d\ die optische Dicke der Glas-Frontplatte der Bildaufnahmeröhre. Durch diese Abstandsverhältnisse -verden das Abschattier-Raster 18 und die Rasteranordnung 20 in ein solches Kollimationsverhältnis gebracht, daß das Licht von den Streifen 58 auf die Streifen 21 und das Licht von den Streifen 56 auf die Streifen 23 gerichtet und dadurch ein Bild der Streifen des Farbcodierfilters auf der Oberfläche 26 der photoempfindlichen Elektrode gebildet wird.

Die Breite W der transparenten Streifen 58 des Abschattier-Rasters begrenzt den Winkel der Lichtstrahlen der jeweils durchfallenden Lichtbündel. Die schmalen Lichtbündel 68, 70 und 72 bilden daher in den Bereichen neben den abschattierten Bereichen auf der Oberfläche 26 des Photoleiters ab. Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß praktisch das ganze Licht, das durch die transparenten Streifen 58 und 21 durchfällt, auf die Bereiche der Oberfläche 26 abgebildet wird, die zwischen den abschattierten Bereichen 27 liegen. In entsprechender Weise bewirkt das Licht, das durch die cyanfarbenen Streifen 56 fällt, eine Projektion oder einen Schattenwurf der Streifen 23 der Rasteranordnung 20 auf die Oberfläche 26. Das Raster der Rasteranordnung wird auf diese Weise auf die photoempfindliche Fläche abgebildet, und man erhält einen maximalen Modulationsgrad für das codierte Farbsignal (minus Rot für die cyanfarbenen Streifen), wenn der Elektronenstrahl der Bildaufnahmeröhre den Photoleiter abtastet. Das periodische Streifenraster nimmt die ganze Fläche des Abschattier-Rasters ein, so daß der insgesamt vom Abschattier-Raster durchgelassene Lichtfluß wesentlich größer ist als derjenige, welcher von einer einzelnen Öffnung entsprechend Blende 22 durchgelassen würde.

Bei dem oben beschriebenen Abschattiersystem verlaufen die cyanfarbenen und die zugehörigen transparenten Streifen senkrecht zur Zeilenabtastrichtung, während das Raster aus den gelben und transparenten Streifen einen Winkel von 45° mit dem Raster aus den cyanfarbenen und transparenten Streifen bildet. Bei einer solchen Anordnung entstehen Trägerfrequenzen von 5,0 MHz bzw. 3,5 MHz für die Signale - R bzw. — B, wie oben bereits erwähnt wurde.

Die Rasteranordnung 20 kann ein Phasen- odei Dichie-Raster sein. Ein Dichte-Raster enthält parallele ^s Streifen, die abwechselnd transparent und lichtundurch lässig oder absorbierend sind, während ein Phasen-Ra s'.er eine Ai!/.ah! von klaren, aneinander an^ien/.ctiiler Bereichen enthalten kann, deren Dicke sich ir Breitenrichtiing jeweils in vorgegebener Weise ändert

κι Das Raster 18 mit den abwechselnden transparenter und farbigen Streifen bildet dann das einzige Farbco dier-Raster. und das Dichte- oder Phasen-Raster 2t bewirkt in Kombination mit dem groben Codierrastei 18, daß eine gewünschte Anzahl von Codierstreifen aul

is die photoempfindliche Oberfläche 26 abgebildet wird Dichte- und Phasen-Raster oder -Gitter lassen siel· leichter mit einer vorgegebenen Streifendichte herstel len als ein Farbcodierfilter.

Bei einer ande^ren Ausführungsform des vorliegender Abschattiersystems können die jeweiligen Gitter- odei Streifenraster des Abschattier-Rasters und des Farbcodierfilters in einem Winkel von 90" in Bezug aufeinander angeordnet sein. Bei einer solchen Anord nung ist die Wechselwirkung des einen Satzes vor abschattierenden Rastern mit dem anderen ein Minimum. Das Abschiittier-Raster und das Farbcodierfiltet müssen dann jedoch in einem solchen Winkel zui Zeilenabtastrichtung angeordnet werden, daß Trägerfrequenzen erzeugt werden, die im Verhältnis

}o 5,0/3,5=1,43 zueinander stehen. Zum Beispiel wenn beide Streifenraster des Abschattier-Rasters bzw Farbcodierfilters dieselbe Streifendichte haben, kann das eine Streifensystem der Raster dann in einem Winkel von 55° bezüglich der Zeilenrichtung und das andere Streifensystem der Raster in einem Winkel von 145° bezüglich der Zeilenrichtung angeordnet sein. Die Teilung der Sireifenraster wird so gewählt, daß bei dei Abtastung durch den Elektronenstrahl Trägersignale von 3,5 MHz und 5,0 MHz entstehen. Bei einer solcher Anordnung ist die Auflösung in Zeilenrichtung um einen Faktor kleiner, der gleich dem Sinus der Winkel, den die beiden Streifensysteme mit der Senkrechten zur Zeilenrichtung bilden, ist.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Lichtstrahlen 14 von einer aufzunehmenden Szene 12 fallen, durch das Kameraobjektiv 16 Farbcodier-Raster 74 und 80 und ein Dichte-Raster 86 auf die Oberfläche 26 der photoieitenden Speicherplatte der Bildaufnahmeröhre 22. Die an der Ausgangsklemme 36 der Bildaufnahmeröhre 22 auftretenden Signale können einer Schaltungsanordnung der in F i g. 1 dargestellten Art zugeführt werden.

Das Farbcodier-Raster 74 kann zur Codierung des Rotanteils des Bildes parallele Streifen 76 und 78 enthalten, die abwechselnd eyanfarben und transparent (farblos) sind. Das Farbcodier-Raster 80 kann zur Codierung des Blauanteils parallele Streifen !82 und 84 enthalten, die abwechselnd gelb und transparem (farblos) sind Die Leuchtdichte-Information ist im Mittelwert des von den beiden Farbcodier-Rastern durchgelassenen Lichts enthalten. Das Dichte-Raster 86 kann parallele Streifen 88 und 90 enthalten, die abwechselnd lichtundurchl&ssig und transparent sind Das Dichte-Raster 86 ist an der Außenseite der Frontplstte 24 der Bildaufnahmeröhre 22 angeordnet

Die Streifen der Farbcodier-Raster 74 und 80 und des Dichte-Rasters 86 verlaufen parallel zueinander. Die Raster können so angeordnet sein, daß ihre Streifen

senkrecht auf der Richtung der Zeilen sieht, die der Elektronenstrahl der Bildaufnahmeröhre 22 abtastet, si» daß die Auflösung der Signale in der Zcilcnrichtung für jede vorgegeben¹? Streifendichte der drei Raster den höchstmöglichen Wert hat. Wie bei der Beschreibung des Abschattie.-Rasters, das bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 Verwendung findet, erwähnt wurde, absorbieran die cyanfarbenen Streifen rotes Licht und lassen Licht anderer Farbe durch, während die gelben Streifen blaues Licht absorbieren und Licht anderer Farbe durchlassen. Das Farbcodier-Raster 74 beeinflußt daher die Arbeitsweise des Farbcodier-Rasters 80 und Dichte-Rasters 86 nicht, und auch das Farbcodier-Raster 80 hat keinen Einfluß auf die Wirkungsweise des Farbcodier-Rasters 74 und des Dichte-Rasters 86.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5, bei der die

FarHrTkfjij»r-Racti»r iinH Hac Dir^htp-Pactpr in y^rcr*]·*!*»/-!»-

nen Ebenen angeordnet sind, treten zwei Trägerfrequenzen auf, wenn der die Fläche 26 bildende Photoleiter in der Bildaufnahmeröhre abgetastet wird. Die beiden Trägerfrequenzen entsprechen den räumlichen Frequenzen, die sich aus der Kombination des Farbcodier-Rasters 74 mit dem Dichte-Raster 86' bzw. der Kombination des Farbcodier-Rasters 80 mil dem Dichte-Raster 86 ergeben. Jede Rasterkombination ergibt also eine andere Frequenz. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß zur Erzeugung der beiden verschiedenen Farbträgerfrequenzen nur ein feines Raster benötigt wird.

Bei der in Fig.5 dargestellten Anordnung ist das Dichte- oder Phasen-Raster 86 am nächsten an der photoempfindlichen Fläche 26 angeordnet. Dadurch wird es möglich, die gewünschten räumlichen Frequenzen für die codierten Farben auf der photoempfindlichen Fläche 26 mit verhältnismäßig groben Streifenstrukturen in den Farbcodierfiltern 74 und 8>0 zu erzeugen. Dies stellt einen großen Vorteil dar, da es wesentlich einfacher ist, Farbcodier-Raster mit der richtigen Farbstellung herzustellen, wenn die Streifen verhältnismäßig breit sind. Andererseits bereitet die Herstellung von Dichte- oder Phasen-Raster mit Streifendichten, wie sie bei einer solchen Anordnung erforderlich sind, keine besonderen Schwierigkeiten. Wenn andererseits das der photoempfindlichen Fläche am nächsten liegende Raster eines der Farbcodier-Raster wäre, müßte dieses eine höhere räumliche Frequenz bzw. feinere Teilung aufweisen, als es an der photoempfindlichen Fläche erforderlich ist, und es wäre dann sehr schwierig und teuer in der Herstellung.

Die in Fig.5 dargestellte Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die Streifendichte ist definitionsgemäß gleich der Anzahl der jeweils einen undurchsichtigen und transparenten oder farbigen und transparenten Streifen enthaltenden Streifenpaare pro Längeneinheit. Es sei /Ji die Streifendichte des Dichte-Rasters 86, m die Streifendichte des Blaucodier-Rasters 80 nx\A Πι die Streifendichte des Rotcodier-Rasters 74. Ge^iäß F i g. 5 sind die Abstände des Dichte-Rasters 8(5 und der Farbcodier-Raster 80 bzw. 74 von der Fläche 26 der Photokathode gleich X\, X2 bzw. x>. Die räumlichen Frequenzen oder Streifendichten n, die sich an der Fläche 26 durch die Rasterkombinationen ergeben, sind

blau

■"-" "l - "2

"r,„ =

Die räumliche Frequenz oder Streifendichte auf der photoempfindlichen Fläche kann also durch Zeichnen der Lichtstrahlen in ähnlicher Weise bestimmt werden, wie es in Fig.4 dargestellt ist, indem man das Phasenoder Dichte-Gitter 86 für das Farbcodierfilter 20 und die Farbcodierfilter74bzw.80fürdas Raster 18 setzt.

Für die Abbildung der obenerwähnten räumlicher Frequenzen auf die Fläche 26 müssen die folgenden Beziehungen erfüllt sein:

;i,.v, = »,ν, und ίΐ,.ν, = ίΐ,.ν, .

Es können z. B. das Dichte-Raster 86 300 Streifenpaare pro Zoll, das Rotcodier-Raster 80 100 Streifenpaare pro Zoll und das Blaucodier-Raster 74 15 Linienpaare pro Zoll aufweisen. Die resultierenden Raster auf dem Photoleiter haben dann π_ΓΟι = 300— 100 = 200 Linienpaare pro Zoll und i%i_au = 300- 15 = 285 Linienpaare pro Zoll. Bei Abbildung von nbiau und /w auf eine l'/2-Zoll-Photoleiterschicht ergibt dann Trägerfrequenzen für Blau und Rot, die etwa 3,7 bzw. 5,3MHz betragen, wenn die Photoleiterschicht durch einen Elektronenstrahl gemäß der USA-Fernsehnorm abgetastet wird.

Bei der Erläuterung der Ausführungsform gemäß F i g. 5 war angenommen worden, daß das Raster 86 ein Dichte-Raster ist, da sich eine solche Anordnung in der Zeichnung am leichtesten darstellen läßt. Wie erwähnt, kann man anstelle des Dichte-Rasters aber auch ein Phasen-Raster verwenden. Beim Phasen-Raster ändert sich die Dicke periodisch, und die Anzahl der Perioden ist gleich der Streifendichte des Dichte-Raste -s, bei dem obigen Beispiel beträgt sie also 300 Streifen pro Zoll. Das Phasen-Raster hat gegenüber dem Dichte-Raster den Vorteil, daß es keine lichtundurchlässigen Teile aufweist, die den Transmissionsgrad herabsetzen. Durch die Dickeschwankungen des Phasen-Rasters wird das einfallende Licht gebündelt, und es ergibt sich der gleiche Effekt, wie er oben beim Dichte-Raster erläutert wurde.

Gleichgültig, ob das feine Raster ein Dichte- oder Phasen-Raster ist, erzeugt es in Kombination mit den verschiedenen Farbcodier-Rastern die gewünschten räumlichen Farbcodier-Frequenzen. Wegen der relativ großen Divergenz der durch die Farbcodier-Raster fallenden Lichtbündel wird das feine Raster jedoch nicht scharf auf die photoernpfindliche Fläche abgebildet, und seine Streifenstruktur verursacht keine nennenswerten Störungen in dem breitbandigen Leuchtdichtesignal, das dem durch die codierenden Raster durchgelassenen Licht entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Farbsignalgenerator mit einem Bildaufnahmemittel und mit einer Farbcodierfilteranordnung, die sich im Strahlengang der Kamera zwischen einem aufzunehmenden Objekt und einer photoempfindlichen Vorrichtung befindet und Reihen abwechselnder transparenter Streifen und zwei von drei Primärfarben durchlassender Streifen aufweist, und mit einer für Licht aller Farben gleichmäßig durchlässigen, ein räumliches Lichtmuster bildenden Rasteranordnung, die sich in dem Strahlengang im Kollimationsverhältnis mit der Farbcodierfilteranordnung befindet, und deren Streifen zur Schattenbildung des Musters der Filteranordnung auf der photoempfindlichen Vorrichtung parallel zu den Streifen der Farbcodierfilteranordnung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteranordnung (SO, 86) zwischen der Farbcodieriilteranordnung (18; 74, 80) und der photoempfindlichen Vorrichtung (26) angeordnet ist und Streifen mit einer feineren Teilung als die Streifen der Farbcodierfilteranordnung (18; 74,80) hat.

2. Farbsignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteranordnung (20, 86) ein im Strahlengang zwischen der Farbcodierfilteranordnung (18; 74, 80) und der photoempfindlichen Vorrichtung (26) angeordnetes Phasen-Raster enthält.

3. Farbsig !!generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbcodierfilteranordnung (18) ein erstes Raster mit abwechselnden cyanfarbenen und transparenten Streifen zur Codierung des Rotanteils und ein diesem ersten Raster überlagertes und bezüglich dieses verdrehtes zweites Raster mit abwechselnden gelben und transparenten Streifen zur Codierung des Blauanteils enthält und daß die Rasteranordnung (20) ein Dichte-Raster enthält, das in kollimierender Relation mit jed,em der Farbcodier-Raster derart angeordnet ist, daß ein Farbcodierfiltermuster schattenwurfartig auf die photoempfindliche Vorrichtung (26) geworfen wird, wobei die Teilungen der Filtermuster durch die Farbcodier-Raster und das Dichte-Raster bestimmt werden und Signale verschiedener Trägerfrequenzen, die dem Rotanteil bzw. Blauanteil entsprechen, beim Abtasten der photoempfindlichen Vorrichtung von der Bildaufnahmeröhre (22) erzeugt werden.

4. Farbsignalgenerator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbcodierfilteranordnung (18) ein erstes Raster aus abwechselnden cyanfarbenen und transparenten Streifen zur Codierung des roten Lichtes und ein dem ersten Raster überlagertes und bezüglich diesem verdrehtes zweites Raster aus abwechselnden gelben und transparenten Streifen zur Codierung des Blauanteils umfaßt und daß die Rasteranordnung (20) ein Phasen-Raster enthält, das in kollimierender Relation mit jedem der Farbcodier-Raster so angeordnet ist, daß ein Farbcodierfiltermuster schatlenwurfartig auf die photoempfindliche Vorrichtung (26) geworfen wird und die Filtermuster Teilungen haben, die durch die Farbcodier-Raster und das Phasen Raster bestimmt werden, wobei die Bildaufnahmeröhre (22) beim Abtasten der photoempfindlichen Vorrichtung (26) durch den Elektronenstrahl Signale, die dem Rotanteil bzw. Blauanteil entsprechen und verschiedene Frequenzen haben, liefern.

5. Farbsignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Strahlengang zwischen der Farbcodierfilteranordnung (18; 74, 80) und der phoioempfindlichen Vorrichtung (36) angeordnete Rasteranordnung (20, 86) durch ein Dichte-Raster gebildet ist, das abwechselnde lichtundurchlässige und transparente Streifen enthält, die parallel zu den Streifen der Farbcodierfilteranordnung verlaufen.

6. Farbsignalgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbcodierfilteranordnung (74, 80) ein erstes Farbcodierfilter (80) mit gelbes Licht durchlassenden Streifen (82), die sich mit transparenten, farblosen Streifen (84) abwechseln, und ein zweites Farbcodierfilter (74) mit cyanfarbenes Licht durchlassenden Streifen (76), die sich mit transparenten, farblosen Streifen abwechseln, enthält, und daß die beiden Filter (74, 80) im Abstand voneinander und von der Rasteranordnung (86) in kollimierender Relation derart angeordnet sind, daß sie an der photoempfindlichen Vorrichtung (26) für jeden Spektralbereich eine eigene räumliche Frequenz erzeugen.

7. Farbsignalgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbcodierfilteranordnung (74, 80) ein erstes Farbcodierfilter (80) mit gelbes Licht durchlassenden Streifen (82), die sich mit transparenten, farblosen Streifen abwechseln, und ein zweites Farbcodierfilter (74) mit cyanfarbenes LJeht durchlassenden Streifen, die sich mit transparenten farblosen Streifen (78) abwechseln, enthält und daß die beiden Filter im Abstand voneinander und bezüglich des Phasen-Rasters (86) in kollimierender Relation derart angeordnet sind, daß an der photoempfindlichen Vorrichtung (26) für jeden Spektralbereich eigene räumliche Frequenzen auftreten.