DE2124964B2 - Optisches System für Farbfernsehkameras - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches System für Farbfernsehkameras.

Das deutsche Patent 1 959 328 betrifft ein optisches System für Farbfernsehkameras mit einem Hauptobjektiv, einem ersten Prisma mit einer ersten Fläche, durch die der vom Hauptobjektiv einfallende Lichtstrom in das erste Prisma eindringt, einer zweiten Fläche, auf der sich eine erste dichroitische Schicht befindet, weiche einen Teillichtstrom im mittleren Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert, der an der ersten Fläche total reflektiert wird, an einer dritten Fläche des ersten Prismas austritt, zur Photoschicht einer ersten Bildaufnahmeröhre gelangt und auf dieser ein Bild des Objektes im mittleren Tei! des sichtbaren Spektrums erzeugt, einem zweiten Prisma mit einer ersten Fläche, die unter Einschaltung des Luftspaltes parallel zur zweiten Fläche des ersten Prismas gelegen ist, einer zweiten Fläche, auf der sich eine zweite dichroitische Schicht befinde;, welche von einem Teillichtstrom im langwelligen Teil des sichtbaren Spektrums durchdrungen wird, der zur Photoschicht einer zweiten Bildaufnahmeröhre gelangt, und einen Teillichtstrom im kurzwelligen Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert, der an der ersten Fläche des zweiten Prismas total reflektiert wird und durch eine dritte Fläche des zweiten Prismr.s austritt, bei dem dieser kurzwellige Teillichtstrom etwa in die Richtung der Achse des Hauptobjektivs umgelenkt und mittels einer Zwischenoptik auf der Photoschicht einer dritten Bildaufnahmeröhre ein Büd des Objekts in einem anderen Abbildungsmaßstab als das auf den Photoschichten der zweiten und ersten Aufnahmeröhre entworfen wird.

Ein solches optisches System weist jedoch durch

die gleichachsige Anordnung von Zwischenoptik und dritter Bildaufnahmeröhre eine große Baulänge auf, was für manche Anwendungsfälle als nachteilig empfunden wird. Dies ist insbesondere dort der Fall, wo das Kameragehäuse ius Gründen der praktischen Verwendung besonders klein gehalten werden muß, wie beispielsweise bei der Verwendung als Reportage-Kamera oder im medizinischen Bereich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,

ein optisches System für eine Farbfernsehkamera so zu verbessern, daß die Außenmaße des Kameragehäuses bei größtmöglicher Aufnahmequalität klein gehalten werden können. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere die Höhenabmessungen des Kameragehäuses überwiegend von der Lage und Längenausdehnung derjenigen Aufnehmeröhre abhängt, die das Licht aus dem ersten Prisma di,s Strahlenteilers durch Reflexion eines Teillichtstromes erhält. Es hat sich daher als vorteilhaft herausgestellt, vorzugsweise die dritte Bildaufnahmeröhre für die Aufnahme des kurzwelligen Teilstromes in eine Richtung in dem Kameragehäuse anzuordnen, die etwa senkrecht zur Achse des Aufnahmeobjektivs liegt.

Es ist daher ein optisches System für Farbfernsehkameras mit einem Hauptobjektiv, einem ersten Prisma mit einer erbten Fläche, durch die der vom Hauptobjektiv einfallende Lichtstrom in das erste Prisma eindringt, einer zweiten Fläche, auf der sich eine erste dichroitische Schicht befindet, welche einen Teillichtstrom im mittleren Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert, der an der ersten Fläche total reflektiert wird, an einer dritten Fläche des ersten Prismas austritt, zur Photoschicht einer ersten Bildaufnahmeröhre gelangt und auf dieser ein Bild des Objektes im mittleren Teil des sichtbaren Spektrums erzeugt, einem zweiten Prisma mit einer ersten Fläche, die unter Einschaltung des Luftspaltes paral-IeI zur zweiten Fläche des ersten Prismas gelegen ist, einer zweiten Fläche, auf der sich eine zweite dichroitische Schicht befindet, welche von einem Teillichtstrom im langwelligen Teil des sichtbaren Spektrums durchdrungen wird, der zur Photoschicht einer zweiten Bildaufnahmeröhre gelangt, und einen Teillichtstrom im kurzwelligen Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert, der an der ersten Fläche des zweiten Prismas total reflektiert wird und durch eine dritte Fläche des zweiten Prismas austritt, bei dem dieser kurzwellige Teillichtstrom etwa in die Richtung der Achse des Hauptobjektivs umgelenkt und

mittels einer Zwischenoptik auf der Photoschicht einer dritten Bildaufnahmeröhre ein Bild des Objektes in einem anderen Abbildungsmaßstab als das auf den Photoschichten der zweiten und ersten Autnahmeröhre entworfen wird, nach deutschen Patent 1959 328, erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Anordnung eines optischen Elements zur Umlenkung des kurzwelligen Teillichtstromes vor der dritten Bildaufnahmeröhre in eine Richtung etwa senkrecht zur Achse des Hauptobjektivs. ~

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Umlenkung des kurzwelligen Teillichtstromes im Strahlengang nach der Zwischen* ptik.

Besonders vorteilhaft ist nach der Erfindung im Strahlengang nach der Zwischenoptik ein Prisma zur Umlenkung des Teillichtstromes kurzer Wellenlänge angeordnet.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein bereits vorgeschlagenes optisches System gemäß deutschem Patent 1 959 328,

Fig.2 die perspektivische Darstellung ernes optisehen Systems gemäß der Erfindung,

F i g. 3 in schematischer Darstellung das Gehäuse einer Drei-Röhren-Farbfernsehkamera ohne Aufnahmeobjektiv mit darin angeordneten Aufnahmeröhren.

In F i g. 1 tritt der durch die Frontlinse 1 des Hauptobjektivs 2 einfallends Lichtstrom durch jpvei Filter 3 und 4 und durch die Fläche 5 in das erste Prisma 6 des aus den Prismen 6,7 und 8 bestehenden Strahlenteilungssystems ein. Die benachbarten Flächen der Prismen 6 und 7 sind durch einen dünnen Luftspalt getrennt. Auf der Fläche 10 des Prismas 6 befindet sich eine erste dichroitische Schicht, welche den mittleren Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert. Dieser Teillichtstrom wird durch Totalreflexion an der Fläche 5 zur Photokathode 11 der Fernsehaufnahmeröhre 12 geführt. Der durch die dichroitische Schicht 10 hindurchtretende Teil des Spektrums wird an der mit einer zweiten dichroitischen Schicht versehenen Fläche 13 des Prismas 7 nochmals geteilt; der langwellige (rote Anteil) wird von der dichrnitisehen Schicht 13 hindurchgelassen und gelangt zur Photokathode 14 der Bildaufnahmeröhre IS.

Der von der dichroitischen Schicht 13 reflektierte kurzwellige (blaue) Teil des Spektrums tritt nach Totalreflexion an der dem Luftspalt zugewandten Fläche des Prismas 7 aus diesem Prisma aus und gelangt nach Umlenkung durch ein Dachkantprisma 18 in das Zwischenobjektiv 19, das auf der Photosciiicht 16 der Bildaufnahmeröhre 17 ein Bild im blauen Spektralbereich in kleinerem Abbildungsmaßstab als die Bilder auf den Photoschichten 11 und 14 der Bildaufnahmeröhren 12 und 15 entwirft. Zwischen dem Prisma 7 und dem Dachkantprisma 18 ist eine Feldlinse angeordnet. Ein Filter 26 dient gegebenenfalls zur Anpassung des blauen Spektralbereiches an die gewünschte Spektralverteilung.

F i g. 2 zeigt das optische System gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen. Der aus dem Prisma 7 austretende kurzwellige Teillichtstroro. wi^ zunächst durch das Prisma 25 in das Zwischenopjektiv 19 umgelenkt, das zur Erzielung einer gedrungenen Bauweise etwa in Richtung der Achse des Hauptobjektivs angeordnet ist. Der Lichtstrom des blauen Speklralbereichs wirl unter Zwischenschaltung eines Prismas 27 so umgelenkt, daß die Bildaufnahmeröhre 17 etwa senkrecht zur Achse des Hauptobjektivs angeordnet werden kann. Durch diese Maßnahme wird die Baulänge der gesamten Kamera erheblich reduziert, was vor allem für Farbkameras, beispielsweise im medizinischen Anwendungsbereich, von großem Vorteil ist. Darüber hinaus bietet die Aufteilung der Funktionen des Dachkantprismas 18 des bereits vorgeschlagenen optischen Systems in zwei einzelne Prismen 25 und 27 erhebliche Herstellungs- und Montagevorteile.

F i g. 3 zeigt schematisch die Anordnung der Bildaufnahmeröhren 12, 15, 17 im Kameragehäuse 28. Es ist deutlich zu erkennen, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung des Prismas 27 nach dem Zwischenobjektiv 19 hinter dem optischen System ein freier Raum 29 zur Aufnahme weiterer Bauelemente, beispielsweise eines elektronischen Suchers, verbleibt. Es ist auf diese Weise möglich, die großflächige Bildwiedergaberöhre des Suchers organisch in ein relativ kleines Gehäuse einzugliedern. Der Hals der Bildwiedergaberöhre mit dem Ablenksystem findet seitlich neben der Bildaufnahmeröhre 17 genügend Platz.

Hierzu 1 ßiatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Optisches System für Farbfernsehkameras mit einem Hauptobjektiv, einem ersten Prisma mit einer ersten Fläche, durch die der vom Hauptobjektiv einfallende Lichtstrom in das erste Prisma eindringt, einer zweiten Räche, auf der sich eine erste dichroitische Schicht befindet. welche einen Teillichtstrom im mittleren Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert, der an der ersten Fläche total reflektiert wird, an einer dritten Fläche des ersten Prismas austritt, zur Phctoschicht einer ersten Bildaufnahmeröhre gelangt und auf dieser ein Bild des Objektes im mittleren Teil des sichtbaren Spektrums erzeugt, einem zweiten Prisma mit einer ersten Fläche, die unter Einschaltung des Luftspaltes parallel zur zweiten Fläche des ersten Prismas gelegen ist, einer zweiten Fläche, auf der sich eine zweite dichroitisch^ Schicht befindet, welche von einem Teillichtstrom im langwelligen Teil des sichtbaren Spektrums durchdrungen wird, der zur Photoschicht einer zweiten Bildaufnahmeröhre gelangt, und einen Teillichtstrom im kurzwelligen Teil des sichtbaren Spektrums reflektiert, der an der ersten Fläche des zweiten Prismas total reflektiert wird und durch "ine dritte Fläche des zweiten Prismas austritt, bei dem dieser kurzwellige Teillichtstrom etwa in die Richtung der Achse des Hauptobjektivs umgelenkt und mi^els einer Zwischenoptik auf der Photoschicht einer dritten Bildaufnahmeröhre ein Bild des Objektes in einem anderen Abbildungsmaßstab als das auf den Photoschichten der zweiten und ersten Aufnahmeröhre entworfen wird, nach deutschem Patent 1959 328, gekennzeichnet durch die Anordnung eines optischen Elements (27) zur Umlenkung des kurzwelligen Teillichtstromes vor der dritten Bildaufnahmeröhre (17) in eine Riehtung etwa senkrecht zur Achse des Hauptobjektivs (1).

2. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung des optischen EIements (27) nach dem Zwischenobjektiv (19).

3. Optisches System nach einem der An-Sprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Prismas (27) als optisches EIement.