DE2051668C3 - Farbfernsehkamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera entsprechend dem Oberbegriff des A nspruchs I. +0

Es ist bekannt (DE-AS 12 72 345, 10 96 409, DE-PS 75 249), einer einzigen Kameraröhre durch Farbstreifenfilter ein Ausgangssignal zu entnehmen, das Information über die drei Farbkomponenten und über den Zeitpunkt ihres Auftretens enthält. Dieser Teil des diese *s letztgenannte Information enthaltenden Signals wird als Indexsignal bezeichnet und kann durch besondere Streifenelemente des Farbstreifenfilters erzeugt werden. Durch diese zusätzlichen Streifenfilterclemente wird die nutzbare Filterfläche entsprechend der für die Indexstreifenbilder benötigten Fläche verringert, so daß die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen der Kameraröhre ebenfalls verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erzeugung der indexstreifcnbilder derart zu verbessern, daß das für die Farbstreifenbilder verwendete Farbstreifenfilter optimal ausgenutzt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angegebenen Merkmale. Die Erzeugung des Indcxstrci- M fenfilter kann sowohl während der Vertikal- als auch während der Horizontalabtastperioden erfolgen. Die Trennung der überlagerten Farbstreifen- und Indexstreifenbilder kann empfangsseitig oder sendeseitig mittels eines Kammfilters durchgeführt werden.

In Fig. I ist mit O ein aufzunehmendes Objekt bezeichnet. Eine Bildaufnahmeröhre l.z. B. ein Vidikon, erzeugt ein übliches Schwarz-Weiß-Fernsehsignal. Vor der Bildspeicherplatte 3 der Röhre 1 ist eine Aufnahmelinse 2 angeordnet. Ein Farbfilter 4 ist zwischen der Linse 2 und der Speicherplatte 3 angeordnet Das Farbfilter 4 ist ein Farbstreifenfilter, das aus Streifenfilterelementen 4«, 4G und 4S für Rot, Grün und Blau besteht, die vertikal parallel angeordnet sind. Zwischen der Linse 2 und dem Filter 4 befindet sich ein Halbspiegel 5 unter einem Winkel von 45° gegenüber der Hauptfläche des Filters 4. Zwei Xenonentladeröhren &R und 6Csind so angeordnet, daß die Längsrichtung dieser Röhren die Reflexionsebene des Spiegels 5 etwa unter 45° schneidet, wobei die Entladeröhren 6R und 6C das durch die Linse 1 hindurchtretende Licht nicht beeinträchtigen. Ein Rotfarbfilter 7R ist zwischen der Röhre SR und dem Spiegel 5 und ein Cyanfarbfilter 7C ist zwischen der Röhre 6C und dem Spiegel 5 angeordnet. Das vom Objekt O emittierte Licht wird auf die Speicherplatte 3 der Röhre 1 durch die Linse 2, den Spiegel 5,-das Filter 4 und eine Zwischenlinse 8 projiziert. Die von den Röhren 6Ä und 6C abgegebenen Lichtstrahlen durchsetzen das Rotfilter 7R bzw. das Cyanfilter 7C und erzeugen über den Spiegel 5, das Filter 4 und die Linse 8 auf der Speicherplatte 3 sog. Indexstreifenbilder. Eine Elektrode der Röhren 6/?, 6Cliegt an Masse und die andere isi mit dem Festkontakt SA bzw. SB eines Schalters 9 verbunden. Der Arbeitskontakt 9Cdes Schalters 9 liegt über einen Kondensator an Masse und ist über einen Widerstand mit dem Anschluß 10 einer Gleichspannungsquelle verbunden. Der Arbeitskontakt SC des Schalters 9 wird synchron mit dem Vertikalsynchronsignal umgeschaltet. Die Röhren 6R,6Cwerden jeweils in der Vertikalaustastperiode gezündet. Die auf der Speicherplatte 3 erzeugten Indexbilder entsprechen somit dem Streifenfilterelemcnten AR für rot bzw. 4<7, 4ß für grün und blau. Die Farbstreifenbilder des Objekts O werden diesen Indexstreifenbildern überlagert, so daß am Ausgang der Röhre 1 ein Farbfernsehsignal erhalten wird, dem die entsprechenden Indexslreifenbildcr für Rot und Cyan überlagert sind.

Das in Fig.3A gezeigte Indexstreifenbildsignal für Rot ist den ungeradzahligen Rastern des Fernsehsignais überlagert, während das Indexstreifcnbildsignnl für Cyan (3B)den geradzahligen Rastern überlagert ist. Das Ausgangssignal der Röhre 1 wird über einen Vorverstärker 11 und einen Signalformkreis 12 einem Tiefpaßfilter 13 zugeführt, das das Leuchtdichtesignal durchläßt, fernereinem Bandfilter 14, das das Farbsignal durchläßt. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 13 gelangt zu einem Farbdemodulationsmatrixkreis 15, während das Ausgangssignal des Bandfilters 14 in ein Verzögerungsglied 16 gelangt, durch das das Ausgangssignal um eine Vertikalpcriodc von /. B. '/«j Sekunden verzögert wird. Das Ausgangssignal des Bandfilters 14 gelangt außerdem zu einem Addierkreis 17 und zu einem Subtrahierkreis 18, denen außerdem das Ausgangssignal des Verzögerungsglieds 16 zugeführt wird. Im Addierkreis 17 werden das Farbsignal, dem das Indexstreifensignal für Rot der ungernd/nhligen Raster überlagert ist, und das Farbsignal, dem das Indexstreifensignal für Cyan der geradzahligen Raster überlagert ist, addiert. Wie die F i g. JA und JB zeigt, sind die Indexstreifcnsignale für Rot bzw. Cyan gcgcnphasig und heben einander auf, so daß der Addierkreis 17 nur das Farbsignal liefert. Im Subtrahierkrcis 18 werden dagegen die Farbsignale der ungcradzahligen Raster und die der geradzahligen subtrahiert, so daß sich die Farbsignalc aufheben. Da die Indexstreifcnsignale der

ungeradzahligen und der geradzahligen Raster gegenphasig sind, erhält man während der ungeradzahligen Raster ein Indexstreifensignal entsprechend Fig,3C und während der geradzahligen Raster ein Indexstreifensignar gemäß Fig.3D, dessen Phase um 180° verschoben ist. Da das Indexstreifensignal gemäß Fig,3A und das gemäß Fig.3B das Bandfilter 14 durchlaufen, werden die hoch· und niederfrequenten Komponenten beseitigt Am Ausgang des Subtrahierkreises 18 erhält man somit ein erstes und ein zweites sinusförmiges Indexstreifensignal gemäß Fig.3C und 3D. Diese beiden Indexstreifensignale werden einem Begrenzungsverstärker 19 zugeführt, um die Amplituden der Signale konstant zu halten. Der Ausgang des Begrenzungsverstärkers 19 ist mit dem einen Festkontakt 20a eines Schalters 20 und über eine Phasenumkehrschaltung 21 mit einem weiteren Festkontakt 206 verbunden. Der Arbeitskontakt 20c des Schalters 20 schaltet während der einzelnen Vertikalperioden abwechselnd auf den Festkontakt 20a und 20b um. Zweckmäßigerweise wird der Arbeitskontakt 20c des Schalters 20 mit dem Arbeitskontakt 9c des Schalters 9 gekuppelt Am Arbeitskontakt 20c des f-chalters 20 entsteht ein Indexstreifensignal dadurch, daß das erste Indexstreifensignal in seiner Phase mit dem zweiten zusammenfällt. Das am Arbeitskontakt 20c erhaltene Indexstreifensignal wird einem Synchrondemodulator 23 und einem Phasenschieber 22 zugeführt Das Ausgangssignal des Phasenschiebers 22 gelangt zu einem weiteren Phasenschieber 26 und einem weiteren Synchrondemodulator 24. Das Ausgangssignal des Phasenschiebers 26 wird einem Synchrondemodulator 25 zugeführt. An die Synchrondemodulatoren 23 bis 15 gelangt ferner das Ausgangssignal des Addierkreises 17 (das Farbsignal). Von den Synchrondemodulatoren 23 bis 25 erhält man die Farbdiffcrenzsignale R- Y, G-Vund Ö-Vdie dem Matrixkreis 15 zugeführt werden. An den Ausgängen 15a, 156 und 15cdes Matrixkreises 15 erhält man damit die Farbartsignale B, Cund R.

Fig.4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem drei Xenoncntladungsröhren 6/?, 6C und 6ß vorgesehen sind, deren Licht über ein Rotfarbfilter TR, ein Grünfarbfilter 7 G und ein Blaufarbfilter TB auf die Speicherplatte 3 der Röhre 1 gelangt. Die eine Elektrode jeder Röhre 6R, 6G und 6Ö ist mit Masse und die andere mit den Festkontakten 9c/, 9e und 9/" eines Schalten, 9 verbunden. Der Arbeitskontakt 9g des Schalters 9 wird aufeinanderfolgend mit den Festkontakien9c/,9eund9/^-verbundenund führt den Röhren 6Λ, 6G und 60 während der Vertikalaustastperiode so Spannung zu, so daß die Entladungsröhren zünden.

Bei dieser Ausführungsform erhält man während der Periode eines Rasters, djs auf eine Zündung der Röhre 6R folgt, ein Indexstreifcnsignal entsprechend Fig.5A, das dem Farbfernsehsignal entsprechend dem Objekt 0 überlagert ist. In gleicher Weise erhält man während der Periode eines Rasters folgend auf die Zündung der Röhre 6G bzw, 60 ein Signal entsprechend F i g, 5B bzw. F i g, 5C, das jeweils dem Farbfernsehsignal des Objekts O überlagert ist. Das zusammengesetzte Farbstreifen- und Indexstreifenstgnal am Ausgang der Röhre 1 gelangt über den Vorverstärker II und den Signalformkreis 12 zum Bandfilter 14 und von dort zum Verzögerungsglied 33, um es um ein Raster zu verzögern; ferner gelangt dieses Signal zum Addierkreis 28 und zum Subtrahierkreis 29. Das Ausgangssignal des Verzögerungsglieds 33 wird dem Addierkreis 28, dem Subtrahierkreis 29 und einem Verzögerungsglied 27 zugeführt, das das Signal um ein Raster verzögert Das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 27 gelangt zum Addierkreis 28 und zum Subtrahierkreis 29. Im Addierkreis 28 werden die in den Fig.5A, 5B und 5C dargestellten Indexstre-fensignale addiert, so daß nur das Farbsignal C am Ausgang des Addierkreises 18 verbleibt. Vom Subtrahierkreis 29 '..-hält man während jedes Rasters Signale gemäß F i g. 5D, 5E und 4F, die zu einem Festkontakt 32c eines Schatters 32, einem Phasenschieber 30, der die Phase des Signals um 120° verschiebt, sowie zu einem Phasenschieber 31, der die Phase des Signals um 240° verschiebt Da die Signale das Bandfilter 14 durchlaufen, haben sie sinusförmiger: Verlauf, wie die F i g. 5D, 5E und 5F gestrichelt zeigen. Die Ausgänge der Phasenschieber 30 und 31 sind mit den Festkontakten 32b bzw. 32a des Schalters 32 verbunden. Der Arbeitskontakt 32c/ dieses Schalters wird bei jedem Raster umgeschaltet, z. B. synchron mit dem Schalter 9 für die Spannungszufuhr zu den Entladungsröhren 6/?, 6G, 65. Die Signale der Fig.5D, 5E und 5F werden daher zu dem Indexstreifensignal I mit vorbestimmter Phase umgewandelt und am Arbeitskontakt 32c/abgenommen.

Werden Synchrondemodulatoren und ein Matrixkreis wie in Fi g. 1 verwendet, erhält man die Farbartsignale R, Gund A

In Abwandlung von den beschriebenen Ausführungsf-,rmen kann dem Farbstreifensignal das Indexstreifensignal auch bei jeder Horizontalperiode abwechselnd überlagert werden. Die Horizontalperiode wird dabei als Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes gewählt und man erzielt die gleiche Wirkung wie bei den beschriebenen Ausführungsformen.

Bei den erläuterten Ausführungsformen sind Farbfilter für die drei Hauptfarben Rot, Grün und Blau verwendet, man kann stattdessen jedoch auch Farbfilter für Rot, Grün und Cyan verwenden. Auch kann ein Farbfilter und ein Linsenschirm aus Bikonvexlinsen zur Erzeugung des in einzelne Farben zerlegten Bildes verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Farbfernsehkamera mit einem Bildaufnahmegerät, auf dessen Bildspeicherplatte durch vorgeschaltete Farbstreifenfilter Farbstreifenbilder des aufzunehmenden Objekts und Indexstreifenbilder erzeugt werden, aus denen durch Abtastung überlagerte Farbart- und Indexsignale gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexstreifenbilder in zeitlicher Abwechselung mit den to Farbstreifenbildern nur während der Austastzeiten der Fernsehsignale erzeugt und auf der Bildspeicherplatte des Bildaufnahmegerätes den Farbstreifenbildern direkt optisch überlagert werden.

2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch is gekennzeichnet, daß die Indexstreifenbilder den Farbstreifenbildern während der Vertikalaustastperiode überlagert werden.

3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexstreifenbilder in abwechselnd komplementären Farben erzeugt werden.

4. Farbfernsehkamera nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein sendeseitig vorgesehenes Kammfilter zur Trennung der überlagerten Farbstreifen- und !ndexstreifenbildersigrcale.

5. Farbfernsehkamera nach einem der Ansprüche I bis 4, gekennzeichnet durch zwei abwechselnd während der Vertikalaustastperiode gezündete Xenon Entladungsröhren (6R, 6C) denen ein Rotfarbfilter (7R) bzw. ein Cyanfarbfilter (7C) vorgeschai'ei ist, deren abgegebenes Licht über einen Halbspiegel (5) auf die Bildspcicherpiatte einer Bildaufnahmeröhre (i) projiziert wird.

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