DE2033754A1 - Farbfernsehkamera mit zwei Kamerarohren - Google Patents

Description

S"FERNSEH GMBH PLi/Mi/bp

IU.-Nr. 1372/7O 1. Juli 197ο

F E R N S E II GMB H₁ 61 Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6 ' Farbfernsehkamera mit zwei Kameraröhren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit zwei Aufnahmeröhren, wobei die eine Aufnahmeröhre zur Erzeugung des Luminanz- oder Grünsignals und die andere zur Erzeugung des Rot- und Blausignals dient.

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Es sind bereits verschiedene Vorschläge zur Realisierung einer Farbfernsehkamera bekannt geworden,, nach, denen nur zwei Röhren oder'auch nur eine Aufnahmeröhre verwendet wird. Bei einer bekannten Zweiröhren-Farbfernsehkamera werden auf eine Aufnahmeröhre mehrere optische Bilder, z.B. die des roten, grünen und blauen Farbauszugs projiziert, während auf der zweiten Aufnahmeröhre das Luminanzbild entworfen wird. Bei diesem Verfahren ist es schwierig, die Geometriefehler bei der Abtastung so klein zu halten, daß die vier Bilder ausreichend gut zur Deckung gebracht werden können. Ferner 1st vorgeschlagen worden, mehrere optische Bilder, z.B. die des grünen, roter und blauen Farbauszugs auf eine Aufnahmeröhre zu projizieren, wobei Farbstreifensysteme in einer Zwischenabbildungsebene angebracht sind, und geeignete Abtastmittel zur AiB lesung der ineinander verschachtelten Bilder anzuwenden. Die Schwierigkeiten des mit solchen Streifenfiltern arbeitenden Verfahrens bestehen im wesentlichen darin, die komplizierten Streifenfilter in der benötigten Qualität zu erzeugen, was bisher noch nicht befriedigend gelungen ist.

Wenn man auf der Photoschicht einer Röhre mehrere getrennte, nicht in einander verschachtelte optische Bilder erzeugt, ergeben sich weitere Probleme.bei der Schaffung geeigneter Abtastmittel, welche gemäß den bisherigen ,Abtastnormen betrieben werden können. Hinzu kommt eine weitere Schwierigkeit, welche darin besteht, daß die Geometrie der einzelnen Bilder stark voneinander abweicht, sodaß die erforderliche Deckungsgennuigkeit nicht erreicht werden kann.

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Bei einer Farbfernsehkamera mit zwei Aufnahmeröhren, bei der die oben aufgeführten Nachteile und Schwierigkeiten überwunden sind, wird erfindungsgemäÄ das Grünbild oder das Luminanzbild auf einer Aufnahmeröhre abgebildet und abgetastet, während die Bilder des roten und blauen Farbauszugs auf der zweiten Aufnahmeröhre derart abgebildet sind, daß sie mit ihren Unterkanten einander gegenüber stehen, und werden mit einem Kathodenstrahl abgetastet.

Durch diese Anordnung ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich der Deckungsgleichheit des roten und blauen Farbauszugs daraus, daß die Geometrieverzerrungen bei der elektronischen Abtastung, bezogen auf den Mittelpunkt der abgetasteten Fläche, zentralsymmetrisch sind. Das bedeutet aber, daß zwei Bilder, die bezüglich eines durch das Ablenkzentrtim gehenden geraden spiegelsymmetrisch sind, die gleichen Verzerrungen aufweisen müssen, sodaß Deckungsfehler vermieden werden«, Die Abtastung der beiden Bilder kann nach einer Ausführungsform der Erfindung zeilensequen.tiell in der Weise erfolgen, daß abwechselnd eine Zeile des roten Bildes, danach eine des blauen Bildes usw. abgelesen wird. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Umschaltung des abtastenden Strahles schneller und zwar bildpunktsequentie11 mit einer Frequenz, die etwa der doppelten Frequenz der maximal gewünschten Auflösung entspricht Z.B. muss bei einer gewünschten maximalen Auflösung von 2,5 IHz mit einer Frequenz von 5 SIHz umgeschaltet werden. Jeweils wird dann ausser de*· normdien Rücklaufaustastung noch eine zusätzliche Austastung erforderlich, die den Abtaststrahl während der Umschaltung vop dem einen auf das andere Bild unterdrückt. Nimmt man die geringe Flimmerfrequenz des roten und blauen Bildes in Kauf, so kann durch die sequentielle Umschaltung die Empfindlichkeit dadurch gesteigert werdenj daß die Bildelemente jeder Zeile die doppelte ,Zeit zur Aufladung besitzen,, d*h. daß sie die doppelte Ladungsmenge empfangen. Infolgedessen wird auch ein doppelt no großer Signalstrojn erzeugt, mit einem um G db besseren Störabstand. . »»

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Bei der bildpunktsequentiellen Umschaltung kann dieser Effekt dadurch noch gesteigert werden, daß der Durchmesser des abtastenden Strahles etwas kleiner als der Durdi messer eines Bildpunktes gewählt, und bei der Abtastung noch eine Verschiebung des ausgelesenen Bildpunktes in Abhängigkeit von der Bildperiode bewirkt wird; dies geschieht z.B. derart, daß der Strahl während einer Bildperiode jeweils nur alle gradzahligen Bildpunkte des Rasters und danach alle ungeradzahligen Bildpunkte des nächsten Rasters abtastet, oder ein geradzahliges Vielfaches davon. Dadurch kann man die Speicherdauer der Bildpünkte noch weiter erhöhen, ohne daß wegen der Ineinanderschachtelung der Punkte ein sichtbarer Flimmereffekt auftritt«

Die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Farbauszüge auf del beiden Bildaufnahmeröhren kann z.B. auf die 'Heise verwirklicht werden, daß man das Luminanzbild durch ein dichroitisches Filtei hindurch auf eine erster Aufnähmeröhre projiziert, während das reflektierte Bild von dem Filter auf ein zweites diochroitische! Filter und auf einen dahinter!legendenweiteren Spiegel reflektiert wird. !.'.an dreht das an dem zweiten dichroitischen Filter reflektierte, z.B. blaue Bild mittels einer Umkehrvorrichtung um 18o°, während das von ihm durchgelassene und an dem zweiten Spiegel reflektierte Bild direkt, das heisst ohne Drehung auf die Aufnahmeröhre geworfen wird. Zur Abbildung dieser beiden komplementären Bilder in halber Größe dient eine Optik, welche ein Zwischenbild des HauptObjektivs auf der zweiten Aufnahmeröhre abbildet, ,

Zur Veranschaulichung dieser und weiterer Ausführungsformen der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren Bezug genommen; von diesen zeigt:

Figur 1 und 2: die Anordnung der Farbauszüge auf den Photoschichten der beiden Aiifnahmeröhren,

"Figur 2: ein Ablenkschema für die Vertikalablenkung, Figur 3i eine optische Anordnung zur Erzeugung von

spiegelsymmetrischen Farbauszügen, und

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Figur 4:

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ein weiteres Ablenkschema«,

In Figur 1 ist mit 1 die Photoschicht einer Aufnahmeröhre bezeichnet, auf welcher ein rechteckiges Raster zur Bildaufnahme ausgeblendet ist. Auf die Photoschicht sind die beiden Farbauszüge Rot (R) und Blau (B) in spiegelbildlicher Anordnung auf·» projiziert, derart, daß ihre unteren.Kanten einander direkt gegenüber liegen. In JPigur 2 ist ein Raster einer Aufnahmeröhre mit gleicher Größe der Photoschicht,. gezeigt „ dessen gesamte Fläche von einem Farbauszug, z.B. Grün (G) ausgenützt wird. (In den Figuren 1 und 2 ist der Bildinhalt durch ein Dreieck dargestellt). j??:

Um zu erreichen, daß das auf der Photoschicht (Fig. 1) erzeugte Doppelbild mit einem Elektronenstrahl abgetastet werden kann, welcher simultan mit der Abtastung des Bildes auf der Aufnahmeröhre gemäß Figur 2 verläuft, wird die Vertikalabtastung sequen· tiell zwischen dem oberen und unteren B.ild der Figur 1 umgescha! tet. Dann besitzt die Vertikalablenkenergie einen Verlauf gemäß Figur 3. Zum Beispiel wird bei zeilensequentieller Abtastung zunächst beim oberen Bild in Figur 1 die oberste Zeile, dann beim unteren Bild in Figur 1 die unterste Zeile, hierauf beim oberen Bild die zweitoberste Zeile und dann beim unteren Bild die zweitunterste Zeile abgetastet, usw. Gleichzeitig läuft die Ablenkung in vertikaler Richtung ohne Umschaltung bei der Aufnahmeröhre gemäß Figur 2.

Damit die erforderliche Ablenkleistung in vertikaler Abtastrichtung nicht zu groß wird kann man anstelle der sonst üblichen magnetischen Vertikalablenkung eine elektrostatische Vertikalablenkung verwenden.

Bei punktsequentieller Abtastung verfährt man gemäß Figur 5j in dem von der obersten-Zeile des oberen Bildes in Figur 1 zunächst der erste Punkt, dann von der untersten Zeile des unteren Bildes in Figur 1 der zweite Punkt, dann in der obersten Zeile der , ^ „ 5 «

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dritte Punkt, dann in der untersten Zeile der vierte Punkt, und so fort abgetastet wird. Hierbei ist eine Uir.schaItfrequenz von 5 ΊΉζ erforderlich, wenn ein normgemäßes Bild übertragen werden soll. Auf die Jeise kann n:an die Speicherdauer der Bildpunkte und damit die Ladungsmenge vergrössern.

In Figur 4 wird eine optische Anordnung zur Erzeugung der drei Teilbilder auf zwei Aufnahir.erÖhren gezeigt. In der Figur sind 1 und 2 wiederum die Photoschichten der AufnahmerÖhren wie in Figur 1 und 2, jedoch von der Seite gesehen, Die Lage der Bilder ist durch Pfeile angedeutet, Wiederum befinden sich auf der Photoschicht 1 zwei spiegelbildliche Abbildungen, während auf der Pltfcoschicht 2 eine Abbildung doppelter Größe entworfen wird. Das Verhältnis 1:2 hinsichtlich der Bildgröße ist zwar nicht erforderlich, jedoch zweckmäßig, damit Aufnahme-röhren gleicher Bauart verwendet werden können, L'it 3 ist ein Objektiv bezeichnet, welches ein Bild der aufzunehmenden Sjzgne. auf der Photoschicht 2 und über eine Zwischenabbildung ein Doppelbild auf der Photoschicht 1 entwirft. Zwischen der Phptosehicht 2 und dem Objektiv 3 befindet sich im optischen Strahlengang ein dichroitischer Spiegel 4, welcher grünes Lieht passieren lässt, und alle anderen Farben reflektiert. Das reflektierte Licht wird an der» dichroitischen Spiegel 5 wiederujri in zwei Strahlengänge aufgespalten, von denen der reflektiert© den blauen Anteil, der durchgelassene Strahlengang den Anteil umfasst. Der Strahl des roten Li2 lyfces v/ird an dem Spiegel 6 in Sichtung auf die Photosehicht 1 reflektiert, parai '. IeI riiit dem an dern dichroitisehen Spiegel 5 ref lektiertejx rc»te Lieht, ^r

Erfüllung; der Forderung, daß die Bilder auf der Photö§chieh

1 halb so gross; wie das Bild. auf.der Photpschicht 2 sind, ist

eine Linse/vorgesehen, welche das bei A auftretende gv/ii des Objektivs 3 in? Yerhältnis 2;1 verkleinert, ist die Brennweite der Linse 7 bemessen, ^un isst Forderung zu genügen, da.ß das rote und das blaue DiId

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bildlich zueinander liegen«, Hierzu ist ein Mittel zum Umkehren des Strahlengangs Ze in Prisma 8, im Strahlengang des blauen Lichtes angeordnet. Dör Brechungsindex dieses Prismas ί muss so bemessen sein, daß die Wege der Strahlengänge für das rote und blaue Bild zwischen dem Punkt A end der Photoschicht gleich lang sind. Anstelle eines Prismas 8 kann auch eine einfache Spiegelanordnung znt Strahlenumkehr benützt werden.

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Claims (5)

1. ^fernsehgmbh -■.■■- τ -

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   Patentansprüche

   1* Farbfernsehkamera'mit zwei Aufnahmeröhren, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild des Luminanz- oder Grünkanals auf einer Aufnahmeröhre und die Bilder des roten und blauen Kanals auf der zweiten Aufnahmeröhre in einer spiegelbildlichen Anordnung entworfen werden, und daß die einzelnen Bilder des roten und blauen Kanals von einem Kathodenstrahl abgetastet werden. '

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2. 2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bilder mit einem Kathodenstrahl zeilensequentiell abgetastet werden, derart, daß abwechselnd j6.. eine Zeile des roten und des blauen Bildes abgetastet wird.
3. 3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der beiden Bilder punktsequentiell erfolgt derart, daß abwechselnd je ein Bildpunkt einer Zeile des roten Bildes, und der entsprechende Biidpunkt des blauen Bildes abgetastet wird.
4. 4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastfleck kleiner als die Bildpunktgröße ist und daß die nichtabgetasteten Teile der Bildpunkte nacheinander im Laufe der folgenden Bildwechsel abgetastet werden.
5. 5. Farbfernsehkamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelbildliche Anordnung des roten gegenüber dem blauen Bild mit Hilfe eines Umkehrprismas erzeugt wird, dessen Brechungsindex so gewählt ist, daß die beiden Strah.lengänge gleich lang werden.

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