DE2149005A1 - Farbfilter - Google Patents

Farbfilter

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DE2149005A1
DE2149005A1 DE19712149005 DE2149005A DE2149005A1 DE 2149005 A1 DE2149005 A1 DE 2149005A1 DE 19712149005 DE19712149005 DE 19712149005 DE 2149005 A DE2149005 A DE 2149005A DE 2149005 A1 DE2149005 A1 DE 2149005A1
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light
color filter
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Application number
DE19712149005
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Inventor
Yasuharu Kubota
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/01Circuitry for demodulating colour component signals modulated spatially by colour striped filters by phase separation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

  • Farbfilter Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Farbfilter und ist insbesondere auf verbesserte Farbfilter für Farbfernsehkameras gerichtet.
  • Vorrichtungen bzw. Farbfernsehkameras zur Erzeugung von Farbfernsehsignalen bzw. Signalgemischen sind z.B.
  • in dem am 24. Mrz 1970 erteilten US-Patent Nr. 3 502 799 und im am 26. Januar 1971 erteilten US-Patent 3 558 807 vorgeschlagen worden, die denselben Zessionar wie im Falle der vorliegenden Patentanmeldung gehören, bei welchem ein Farbfilter mit Bereichen, die jeweils Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche auswählen und z.B.
  • Rot- bzw. Grün- bzw. Blaulicht durchlassen sowie ein Linsenschirm aus Trennlinsen zwischen einem im Fernsehen zu übertragenden Gegenstand und einer einzigen Bildaufnahmerdhre optisch eingeordnet sind, um zu bewirken, daß diese Trennlinsen mit dem Farbfilter zusammenarbeiten, um ein Bild des Gegenstandes in Farbkomponenten aufzuteilen, die auf die abgetastete Halbleiterphotoschicht der Bildaufnahmeröhre projiziert werden, um im elektrischen Ausgang der Röhre Chrominanzsignale zu erzeugen.
  • Die Farbfilter dieser vorgeschlagenen Farbfernsehkameras können von der Bildaufnahmeröhre getrennt angeordnet sein, um, wie oben erwähnt, mit den Trennlinsen oder Linsenrastern zusammenzuarbeiten, wobei auch die Farbfilter in der Schirmträgeranordnung der Röhre angeordnet sein können, wie z.B in der US-Parallelanmeldung Aktenzeichen Nr, 72 593 der Anmelderin, die am 16. September 1970 eingereicht worden ist, offenbart, wobei diese Patentanmeldung auch dem Zessionar der vorliegenden Patentanmeldung gehört, bei welchem ein Indexbild auf der Halbleiterphotoschicht in einem tberlappenden Verhältnis zum farbgetrennten Bild des im Fernsehen zu übertragenden Gegenstandes elektrisch erzeugt wird, um ein Indexsignal im dem Röhrenausgang zu erzeugen, durch welches die den verschiedenen Farbkomponenten entsprechenden Chrominanz 5 ignale identifiiiert werden können.
  • Bei den bisherigen Farbfiltern, die von der Bildaufnahmeröhre getrennt angeordnet sind, sind zumindest drei verschiedene Lichtauswahlbereiche erforderlich, die z.B.
  • Rot- bzw. Grün- bzw. Blaulicht durchlassen. Bei den bisherigen Farbfiltern stehen ferner die von einem einzigen Punkt des im Fernsehen zu übertragenden Gegenstandes aus durch die mehreren Lichtauswahlbereiche durchgelassenen Lichtstrahlen in einem Winkelverhältnis zueinander, wodurch eine Parallaxe entsteht, die zu einer Fehlüberdeckung der Farben auf dem Bildschirm in den auf die Halbleiterphotoschicht der Bildaufnahmeröhre projizierten farbgetrennten Bildern führt, Die bisherigen Farbfilter, die in der Schirmträgeranordnung der Bildaufnahmeröhre angeordnet sind, sind aus einer grossen Anzahl von Sätzen von Lichtauswahlbereichen zusammengesetzt, die z,B, Rot- bzw. Grün- bzw.
  • Blaulicht durchlassen und in Form von Randstreifen wiederkehrend angeordnet sind und sich zur Abtastrichtung der Röhre im rechten Winkel erstrecken. Die Erzeugung der erforderlichen grossen Anzahl getrennter Lichtauswahlbereiche ist verhältnismässig zeitraubend und kostspielig.
  • Demgemäß ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Farbfilters, das zur Verwendung bei Farbfernsehkameras besonders geeignet und verhältnismässig leicht und billig herstellbar ist und eine herabgesetzte Anzahl von Lichtauswahlbereichen aufweist.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Farbfernsehkamera mit Mitteln, die ein Farbfilter umfassen, wie oben erwähnt, zur Projizierung von farbgetrennten Bildern des im Fernsehen zu übertragenden Gegenstandes auf die Halbleiterphotoschicht der Bildaufnahmeröhre, wodurch die Probleme der Parallaxe und der Fehlüberdeckung der farbgetrennten Bilder überwunden sind.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein zur Verwendung bei einer Farbfernsehkamera besonders geeignetes Farbfilter aus einer durchsichtigen Platte gebildet, die auf einer ihrer Oberflächen zumindest eine streifenartige zweifarbige Schicht und vorzugsweise eine erste bzw. eine zweite benachbarte streifenartige zweifarbige Schicht sowie auf ihrer anderen entgegengesetzten Oberfläche eine reflektierende Schicht in einem Abschnitt dieser Oberfläche aufweist, so daß beim Eintritt des Lichtes in die durchsichtige Platte an der letztgenannten Oberfläche das Rotlicht dieses eintretenden Lichtes durch die erste zweifarbige Schicht durchgelassen wird, welche den Rest des eintretenden Lichtes gegen die reflektierende Schicht reflektiertM wobei die zweite zweifarbige Schicht nur Grünlicht durchläßt, das durch die reflektierende Schicht reflektiert wird und das restliche blaue Licht wiederum durch die reflektierende Schicht reflektiert wird und aus der Platte austritt. Ein solches Farbfilter kann in dem optischen System optisch angeordnet sein, durch welches die farbgetrennten Bilder eines im Fernsehen zu übertragenden Gegenstandes auf die Halbleiterphotoschicht der Bildaufnahmeröhre einer Farbfernsehkamera projiziert werden Ein derartiges optisches System weist vorzugsweise Mittel auf, durch welche die am Farbfilter von irgendeinem Punkt des Gegenstandes ankommenden Lichtstrahlen parallel zueinander gemacht oder veranlaßt werden, in einer einzigen Richtung zu wandern, wodurch eine Parallaxe vermieden wird.
  • Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erhellen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung eines erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefüeen Zeichnungen; darin zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Farbfernsehkamera mit einem erfindungsgemässen Farbfilter; Fig. 2 eine vergrösserte schematische Ansicht des erfindungsgemässen Farbfilters, wobei die Art und Weise, in welcher dieses Farbfilter mit einem Linsenschirm aus Trennlinsen zum Erhalt von farbgetrennten Bildern ersichtlich ist; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Linsenschirms aus Trennlinsen; Fig. 4 eine vergrösserte schematische Ansicht, aus welcher die Art und Weise ersichtlich ist, in welcher die farbgetrennten Bilder des im Fernsehen zu übertragenden Gegenstandes auf die Bildaufnahmeröhre projiziert werden; Fig. 5 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Frequenzspektrums für ein Farbfernsehsignal zeigt, das durch die in Fig. 1 gezeigte Farbfernsehkamera erzeugt ist; Fig. 6 eine schematische perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Abschnitts der Schirmträgeranordnung einer Bildaufnahmeröhre, die in eine Farbfernsehkamera mit einem erfindungsgemässen Farbfilter eingesetzt werden kann; Fig. 7A - 7F Wellenformkurvenbilder, auf welche Bezug genommen wird, wenn die Arbeitsweise der Kamera nach Fig. 1 erläutert wird; und Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Farbfernsehkamera.
  • ZurErzielung einer zweckmässigen Grundlage zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird eine Farbfernsehkamera 10, bei welcher ein erfindungsgemässes Farbfilter verwendet wird, unter Bezugnahme auf die schematischen Fig. 1 und 6 allgemein beschrieben. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, kann die Kamera 10 eine einzige Bildaufnahmeröhre 11 aufweisen, wie sie in der US-Parallelanmeldung Aktenzeichen Nr. 72 593 der Anmelderin eingehend offenbart, bei welcher ein Indexsignal im Röhrenausgang zur Verwendung bei der Identifizierung und Trennung der den mehreren Farbkomponenten der farbgetrennten Bilder entsprechenden Chrominanzsignale elektrisch erzeugt wird. Bei dieser Bildaufnahmeröhre 11, insbesondere wie in Fig. 6 gezeigt, sind zwei Indexelektroden A (die aus den Elementen A1, A2 ... An zusammengesetzt sind) bzw. B (die aus den Elementen B1, B2 ... Bn zusammengestzt sind) gezeigt, die neben der Halbleiterphotoschicht 12 der Bildaufnaheröhre 11 angeordnet sind. Die Halbleiterphotoschicht 12 ist z.B. aus Materialien wie Antimontrisulfid, Bleioxid und dgl. gebildet. Die Elektroden A und E sind durchsichtige leitende Schichten, die z.B. aus Zinnoxid mit Antimon gebildet sind, wobei sie derart angeordnet sind, daß ihre Elemente beispielsweise in einer Reihenfolge abwechselnd liegen, die A1, B1, A2, B2... Ans Bn sein kann.
  • Die gezeigten Elektroden A und B sind zur Verbindung mit Aussenschaltungen an die Anschlußklemmen TA und TB angeschlossen. In diesem Fall sind die Elektroden A und B so angeordnet, daß die Längsachsen ihrer länglichen Elemente die horizontale Abtastrichtung d eines Elektronenstrahles kreuzen können. Die Elektroden A und B sind z.B.
  • durch Photoätzen auf der Rückseite der Glasschirmträgerplatte 13 der Bildaufnahmeröhre 11 zweckmässig gebildet worden, worauf die Halbleiterphotoschicht 12 auf die Elektroden A und B aufgetragen wird, um die ganze Rückseite des Schirmträgers zu bedecken.
  • Bei der in der Parallelanmeldung Aktenzeichen Nr 72 593 der Anmelderin offenbarten Bildaufnahmeröhre ist ein Farbfilter in der Schirmträgeranordnung vorgesehen, das aus Rot-, Grün- und Blaufarbfilterelementen besteht, die in einer sich wiederholenden, zyklischen Reihenfolge und parallel zur Länge der Elemente der Elektroden A und B auf solche Weise angeordnet sind, daß ein Dreier aus Rot-, Grün- und Blaufarbfilterelementen gegenüber jedem der Paare aus benachbarten Elektrodenelementen A1 und B1, A2 und B2 ... usw. liegt. Bei der hier dargestellten Kamera 10 mit einem erfindungsgemässen Farbfilter 14 ist jedoch dieses Farbfilter 14 von der Biadaufnahmeröhre 11 getrennt angeordnet und arbeitet mit einem Linsenschirin 15 zusammen, der aus einer grossen Anzahl von Linsenrastern oder zylindrischen Linsen gebildet ist, die gegenüber der Aussenoberfläche des Schirmträgers 13 angeordnet sind, um auf ähnliche Weise farbgetrennte Bilder des Gegenstandes auf der Schicht 12 zu bilden, wie nachfolgend näher beschrieben.
  • Die hier gezeigte Bildaufnahmeröhre 11 weist ferner eine Elektronenschleuder 16 zum Aussenden eines Elektronenstrahles auf, der die Halbleiterphotoschicht 12 mit Hilfe des durch die Ablenkspule oder das Ablenkjoch 17 erzeugten Feldes abtasten kann.
  • In der zur Verwendung des erfindungsgemässen Farbfilters 14 geeigneten Kamera 10 sind die Anschlußklemmen t und t2 der Sekundärwicklung eines aus einer Primärwicklung 18a und einer Sekundärwicklung 18b bestehenden Transformators 18 mit den Anschlußklemmen TA und TB der Bildaufnahmeröhre 11 verbunden. Die Primärwicklung 18a ist mit einer Signalquelle 19 verbunden, die ein Wechselsignal Si (Fig. 7A) erzeugt, das mit der Zelenabtastpenode der Bildaufnahmeröhre synchronisiert ist. Dieses Wechselsignal S1 hat eine rechteckige Wellenform mit einer Impulsdauer, die einer horizontalen Abtastperiode H des Elektronenstrahles gleich ist, wie z.B. eine Impulsldnge von 63 63,5 Mikrosekunden und einer Frequenz, welche die Hälfte der horizontalen Abtastfrequenz ausmacht, nämlich 15,75/2 KHz. Ein Mittelabgriff t der Sekundärwicklung 18b ist mit dem Eingang eines Vorverstärkers 20 durch einen kondensator 21 verbunden und wird mit Gleichstromvorspannung von 10 bis 50 V aus einer Stromquelle B+ über einen Widerstand R versorgt.
  • Bei dieser Anordnung werden die Elektroden A und B abwechselnd mit Spannungen versorgt, die für jede horidentale Abtastperiode höher oder niedriger als die Gleichstromvorspannung sind, so daß ein Randstreifenpotentialbildmuster, das den Elektroden A und B entspricht, auf der Oberfläche der Halbleiterphotoschicht 12 gebildet wird. Ist demnach die Bildaufnahmeröhre 11 nicht belichtet, so führt demgemäß das Abtasten der Schicht 12 durch den Elektronenstrahl zu einem Signal SI, das der rechteckigen Wellenform entspricht, die in Fig. 7A gezeigt, wie in einer Abtastperiode H1 am Mittelabgriff t der Sekundärwicklung 18b abgeleitet. Wird z.B. eine Gleichstromvorspannung von 30 V dem Mittelabgriff t der Sekundärwicklung 18b zugeführt und eine Wechselspannung von 0,5 V zwischen die Anchlußklemmen TA und TB angelegt, so variiert der durch den Widerstand R fliessende Strom um 0,05 Mikroamper und kann als Indexsignal verwendet werden. Die Frequenz dieses Indexsignals SI wird mit Bezug auf die Grösse und den Abstand der Elemente der Elektroden A und B und einer horizontalen Abtastperiode des Elektronenstrahles wahlweise bestimmt und kann z.B. 3,58MHz sein. Wenn ein farbgetrenntes Bild des Gegenstandes 22 auf die Halbleiterphotoschicht 12, wie nachfolgend beschrieben, fokussiert wird, werden der Lichtstärke der filtrierten Rot-, Grün- und Blaukomponenten entsprechende Signale in überlappendem Verhältnis zum Indexsignal SI auf Grund der Abtastung der Schicht 12 durch den Elektronenstrahl zum Erhalt eines Signalgemisches S2 erzeugt, wie in Fig. 7B gezeigt, wobei die Bezugszeichen R, G bzw. B Teile des Signalgemisches S2 bezeichnen, die der Rot-, Grün- und Blaufarbkomponente entsprechen. Das Signalgemisch S2 ist die Summe des Leuchtdichtesignals SY, des Chrominanzsignals Sc und des Indexsignals SI, nämlich S2 = Sy+SC+SIo Das Frequenzspektrum des Signalgemisches S2, wie in Fig. 5 gezeigt, wird durch die Grösse der Elemente d er Elektroden A und B und des Filters 14, des Abstandes der Linsenrater des Linsenschirms 15 und der horizontalen Abtastperiode bestimmt. Diese Faktoren werden so ausgewählt, daß das Signalgemisch S2 in seiner Gesamtheit eine Bandbreite von 6 MHz aufweist, wobei das Leuchtdichte- bzw0 das Chrominanzsignal Sy bzw. Sc im unteren bzw. höheren Band dieser Bandbreite liegt. Es wird bevorzugt, die Oberlappung des Leuchtdichte- und des Chrominanzsignals Sy und SC auf ein Minimum hzrabzusetzen, wobei dies durch den Linsenschirm 15 vor der Bildaufnahmeröhre 11 erzielt wird, wodurch die Auflösung optisch herabgesetzt und das Leuchtdichtesignalband enger gemacht wird.
  • In der nächsten horizontalen Abtastperiode Hi+1 befindet sich die Spannung (das Wechselsignal), die auf die Elektroden A und B angelegt ist, in Gegenphase, wobei ein Indexsignal -SI erzeugt wird, wie in Fig.7A' gezeigt, und zwar mit Gegenphase zum in Fig. 7A gezeigten Indexsignal SI. Dementsprechend wird ein Signalgemisch S2' der Eingangsseite des Vorverstärkers 20 zugeführt, wie in Fig. 7Bt gezeigt, nämlich S2'=Syy+Sc~SI.
  • Ein solches Signalgemisch S2 (oder S2') wird durch den Vorverstärker 20 einem Aufbereitungsverstärker 23 zur Formgebung der Wellenform und/oder zur Gammkorrektur zugeführt. Daraufhin wird das Signal einem Tiefpaßfilter 24 und einem Bandpaßfilter 25 zugeführt. Als Ergebnis wird das Leuchtdichtesignal Sy und ein Signal S3 = SCL+SIL (Fig. 7C) oder ein Signal S3'=ScL-SIL (Fig. 7C') aus dem Tiefpaßfilter 24 bzw. dem Bandpaßfilter 25 abgeleitet. In den obigen Gleichungen für S3 und S3' sind die SCL und SIL die Niederfrequenzkomponenten oder die Grundkomponenten des Chrominanzsignals SL bzw. des Indexsignals SI.
  • Da die Wiederholfrequenzen des Indexsignals SI und des Chrominanzsignals 5c gleich sind, kann die Trennung dieser Signale auf die folgende Weise ohne Verwendung eines Filters erzielt werden.
  • Das Bezugszeichen 26 zeigt eine Verzögerungsschaltung, z.B. eine Ultraschallverzögerungsleitung, durch welche das Signal 53:5CL+51L (oder S3'=SCL-SIL), das aus dem Bandpaßfilter 25 abgeleitet worden ist, um eine horizontale Abtastperiode IH verzögert wird. Das Signal S3=ScL+SIL (oder S3'=ScL-SIL) in einer bestimmten horizontalen Abtastperiode H. und das Signal S3'=ScL-SIL (oder S3=ScL+SIL) in der nachfolgenden horizontalen Abtastperiode Hi+1, die aus der Verzögerungsschaltung 26 und dem Bandpaßfilter 25 abgeleitet worden sind, werden der Addierschaltung 27 zugeführt, worin sie addiert werden,um als Ausgang ein Chrominanzsignal 2SCL zu erzeugen, wie in Fig. 7D gezeigt. In diesem Fall sind die Gehalte der Chrominanz signale in benachbarten horizont alen Abtastperioden so ähnlich, daß sie als im wesentlichen gleich betrachtet werden können. Es ist weiterhin möglich, das Signal aus dem Bandpaßfilter 25 um drei oder fünf horizontale Abtastperioden infolge dieser Ähnlichkeit zu verzögern.
  • Diese Signale S3=SCL+SIL (oder S3'=SCL-SIL) und S3'=SCL-SIL (oder S3=SCL+SIL) in den horizontalen Abtastperioden Hi und Hi+1 werden auch einer Subtraktionsschaltung 2£ zugeführt, um eine Subtraktion (SCL-SIL) - (SCL+SIL) (oder (SCL+SIL) - (SCL-SIL)) zu erhalten und ein Indexsignal -2S'IL (Fig. 4E) oder 2511L (nicht gezeigt) davon abzuleiten. Das resultierende Indexsignal -2S'IL oder 2511L wird einer Begrenzerschaltung 29 zugeführt, damit seine Amplitude gleichmässig gemacht und dabei ein Indexsignal -2SI (oder 2SI) gebildet wird, wie in Fig. 7F gezeigt.
  • Das auf diese Weise erzeugte Indexsignal -2SI (oder 2SI) wird in jeder horizontalen Abtastperiode in Phase umgekehrt, so daß das Signal -25I durch die Verwendung eines Umschalters 30 in Phase berichtigt wird, der vorzugsweise in der Praxis ein elektronischer Schalter ist, jedoch in der vorliegenden Darstellung feststehende Kontakte 30a und 30b sowie einen beweglichen Kontakt 30c hat. Die Ausgangsseite des Begrenzers 29 ist mit einem feststehenden Kontakt 3Oa des Umschalters und mit dem anderen feststehenden Kontakt 30b durch einen Wechselrichter 31 unmittelbar verbunden. Der Umschalter 30 ist derart konstruiert, daß sein beweglicher Kontakt 30c den Kontakt mit den feststehenden Kontakten 30a und 30b abwechselnd für jede horizontale Abtastperiode synchron mit dem Wechselsignal SI herstellt, das auf die Primärwicklung 18a des Transformators 18 angelegt ist, um dadurch das Indexsignal 2S1 aus dem beweglichen Kontakt 30c Jederzeit abzuleiten.
  • Das aus der Addierschaltung 27 abgeleitete Chrominanzsignal SCL wird den Synchrondetektoren 32, 33 und 34 zugeführt. Das Indexsignal SIL wird dem Synchrondetektor 32 über einen Phasenschieber 35 zugeführt, der die Phase des Indexsignals auf iene des Rotsignals einstellt, um ein Farbdifferenzsignal R-Y am Ausgang des Detektors 32 zu erzeugen. Auf ähnliche Weise wird das Ausgangssignal aus dem Phasenschieber 35 dem Synchrondetektor 33 über Phasenschieber 36 zur Erzeugung eines Farbdifferenzsignals G-Y am Ausgang des Detektors 33 zugeführt, während das Ausgangssignal aus dem Phasenschieber 36 dem Synchrondetektor 34 über einen Phasenschieber 37 zur Erzeugung eines Farbdifferenzsignals B-Y am Ausgang des Detektors 34 zugeführt wird.
  • Die Phase des Eingangs zu den Phasenschiebern 36 bzw. 37 wird durch diese jeweils um 1200 geändert. Diese Farbdifferenzsignale sowie das Leuchtdichtesignal Sy werden einer Matrixschaltung 38 zugeführt, um Farbsignale SRs und 5B an den Anschlußklemmen TR, TG bzw. TB abzuleiten. Die so erhaltenen Farbsignale können zweckmässig aufbereitet werden, um für das System der US-amerikanischen nationalen Fernsehausschusses sowie für verschiedene andere Systeme Farbfernsehsignale zu erzeugen.
  • Das erfindungsgemässe Farbfilter 14 ist in dem (nachfolgend beschriebenen) optischen System angeordnet, durch welches farbgetrennte Bilder des Gegenstandes 22 auf die Schicht 12 projiziert werden, wobei es eine durchsichtige Platte 39, die z.B. aus Glas bestehen kann, aufweist, die prallele, flache, entgegengesetzte Oberflächen 40 bzw.
  • 41 (Fig. 2) hat, die im allgemeinen jeweils dem Gegensind 22 und der Bildaufnahmeröhre 11 zugewandt und in Bezug auf die optische Achse in einem scharfen Winkel angeordnet sind. Das Farbfilter 14 weist ferner eine erste bzw. zweite halbdurchsichtige zweifarbige Schicht 42 bzw. 43 auf, die auf benachbarte streifenartige Bereiche der Oberfläche 41 aufgetragen sind, um zu ermöglichen, daß nur Licht innerhalb vorbestimmter 91ellenlängenbereiche durch die entsprechenden Bereiche der Oberfläche 41 durchgelassen wird, während Licht anderer Wellenlängen reflektiert wird, wobei eine undurchsichtige reflektierende Schicht 44 auf einem Abschnitt der Oberfläche 40 zum Reflektieren des ganzen Lichtes vorgesehen ist, das diese Oberfläche erreicht, nachdem es durch die Schicht 42 oder die Schicht 43 reflektiert worden ist. Im Fall, in welchem die Zeilenabtastrichtung der Bildaufnahmeröhre 11 horizontal ist, erstrecken sich die streifenartigen Bereiche der Oberfläche 41, die von den Schichten 42 und 43 bedeckt sind, senkrecht, genau wie die Linsenraster oder zylindrischen Linsen des Linsenschirms 15 und die Elemente der Elektroden A und B.
  • Die zweifarbigen Schichten 42 und 43 sind Interferenzschichten und können gebildet werden, indem eine entsprechende Anzahl von Überzügen aus z.B. Sulphid und Magnesiumfluorid durch Vakuum auf die entsprechenden Bereiche der Oberfläche 41 aufgebracht werden, um die entsprechenden Interferenzschichten mit den erforderlichen Eigenschaften zu versehen. So kann z.B. die zweifarbige Schicht 42 gebildet werden, um jedes Licht mit einer Wellenlänge, die kürzer als 600 m f ist, zu reflektieren und Licht mit einer Wellenlänge, die grösser als 600 m /u durchzulassen, in welchem Fall die Schicht 42 Rotlicht durchläßt und Blaulicht sowie Grünlicht reflektiert. Auf ähnliche Weise kann die zweifarbige Schicht 43 so gebildet sein, daß sie nur Licht durchläßt, das eine Wellenlänge von etwa 550 hat, während sie Licht mit anderen Wellenlängen reflektiert, in welchem Fall Grünlicht durch die Schicht 43 durchgelassen, jedoch Blaulicht reflektiert wird. Die undurchsichtige reflektierende Schicht 44 kann aus Aluminium bestehen, das auf die Oberfläche durch Vakuum aufgetragen worden ist, so daß sie jedes Licht im sichtbaren Spektrum reflektiert.
  • Bei der obigen Anordnung des Farbfilters 14 wird ein Strahl 45 eines mehrfarbigen Lichts, der am Abschnitt 40a der Oberfläche 40 in einem Einfallswinkel Q in Bezug auf die letztere ankommt, durch die Platte 39 zur Schicht 42 durchgelassen und das Rotlicht darin wird durch die Schicht 42 durchgelassen, wie bei 45R gezeigt. Das Grün- und Blaulicht, das im eintretenden Strahl 45 enthalten ist, wird durch die Schicht 42 und dann durch die Schicht 44 reflektiert, wie bei 45' gezeigt, so daß es die Schicht 43 erreicht. Das zur Schicht 43 reflektierte Grünlicht wird durch sie durchgelassen, wie bei 45G gezeigt, wobei das Blaulicht von der Schicht 43 und der Schicht 44 reflektiert wird, wie bei 4411 gezeigt, so daß es den unbedeckten Abschnitt 41a der Oberfläche 41 erreicht und dann abgeht, wie bei 45B gezeigt.
  • Erfindungsgemäß weist das optische System, in welchem das Filter 14 angeordnet ist, ferner Mittel auf, die auf das Licht aus dem Gegenstand 22 wirken, um zu gewährleisten, daß das am Filter 14 von irgendeinem Punkt des Gegenstands ankommende Licht in einer entsprechenden einzigen Richtung wandert. Das in Fig. 1 gezeigte optische System weist eine sogenannte Gummilinse 46 auf, durch welche die von jedem Punkt des Gegenstandes 22 ausgestrahlten Lichtstrahlen in Unendlichkeit fokussiert werden, d. h. sie werden in ein entsprechendes Bündel aus Parallelstrahlen gebündelt, auf welche das Farbfilter 14 wirkt. In Fig. 2 ist der Strahl 45 selbstverständlich nur ein einziger Strahl, z.B. der Zentralstrahl eines Bündels aus Parallelstrahlen, die am Farbfilter 14 von einem einzigen Punkt des Gegenstandes 22 ankommen. Es versteht sich, daß von einem anderen Punkt des Gegenstandes 22 ausgestrahlte Lichtstrahlen auf ähnliche Weise in Unendlichkeit fokussiert bzw. in ein anderes Kollimatorbündel aus parallelen Strahlen gebündelt werden, die am Farbfilter 14 in einem Einfallswinkel ankommen, der sich von jenem des Strahles 45 unterscheidet, wie z.B. mit dem Strahl 145 (Fig. 2) gezeigt, der den Zentralstrahl dieses anderen Bündels darstellt.
  • Das in Fig. 1 gezeigte optische System weist ferner eine Relaislinse 47 auf, die zwischen dem Farbfilter 14 und dem Linsenschirm 15 angeordnet ist, wobei das Farbfilter 14 neben dem Brennpunkt der Relaislinse 47 angeordnet ist. Die Linsenraster oder parallelen zylindrischen Linsen 48 (Fig. 3 und 4) des Linsenschirms 15 weisen ferner Brennpunkte auf, die auf der Oberfläche der Halbleiterphotoschicht 12 liegen. Um den Gegenstand 22 auf der Schicht 12 zu fokussieren, werden die Relaislinsen 47 und das Farbfilter 14 als eine Einheit bewegt, d.h. ohne die Entfernungen zwischen ihnen zu ändern.
  • Ist nun die Brennweite der Relaislinse 47 F, die Brennweite jeder der zylindrischen Linsen oder Linsenraster 48 F', der Abstand zwischen benachbarten Linsenrastern 48 D' und die Grösse jeder der streifenähnlichen Bereiche der Schichten 42 und 43 D, so wird die folgende Beziehung aufrechterhalten: D' = F' D F Bei dem obigen Verhältnis werden drei farbgetrennte Bilder 49R, 49G und 49B (Fig. 4) im Bereich der Schicht 12 entsprechend jedem Linsenraster oder jeder Linse 48 erhalten. Ist daher das Produkt der horizontalen Abtastfrequenz und der Anzahl der Linsenraster 48 am Linsenschirm 15 so gewählt, daß es 1,2 MHz ist, so hat das Chrominanzsignal eine Zentralfrequenz von 3 x 1,2 MHz, d.h. 3,6 MHz, wie in Fig. 5 gezeigt, wobei die Leuchtdichtefrequenz in einer niedrigeren Bandweite liegt.
  • Wie in Fig. 8 gezeigt, kann die Gummilinse 46 der Kamera 10 durch eine Irisblende 146 ersetzt werden, die ein Nadelloch oder eine kleinste Öffnung hat, so daß nur Lichtstrahlen, die zueinander parallel wandern, das Farbfilter 14 von einem beliebigen Punkt des Gegenstandes 22 erreichen. In diesem Fall ist die Linse 47 nicht lediglich eine Relaislinse, sondern muß vielmehr eine Sammellinse sein, um das Bild des Gegenstandes 22 auf die Halbleiterphotoschicht der Bildaufnahmeröhre 11 zu fokussieren, Es ist ersichtlich, daß bei jeder der oben beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsformen das Licht dreier verschiedener Farben, wie z.B. bei 45R, 45G und 45B angezeigt, von einem begrenztenBü ndel aus parallelen Lichtstrahlen getrennt ist, die von einem Punkt des Gegenstandes stammen, wodurch eine Parallaxe und eine Fehlüberdeckung des Bildes mit getrennten Farben auf der Halbleiterphotoschicht vermieden wird, wogegen bei den vorbekannten Farbfiltern, die getrennt von der Bildaufnahmeröhre angeordnet sind, von einem Punkt des Gegenstandes divergierende Lichtstrahlen durch die verschiedenen Lichtauswahlbereiche des Farbfilters durchglassen werden, so daß eine Parallaxe zwischen solchen Lichtstrahlen entsteht und zur Fehlüberdeckung in dem Bild mit getrennten Farben führt, das auf die Halbleiterphotoschicht der Bildaufnahmeröhre fokussiert ist.
  • Es ist ferner ersichtlich, daß das Farbfilter 14 nur zwei zweifarbige Schichten 42 und 43 zur Erzeugung dreier verschiedener Farblichter aufweist, so daß es leichter herstellbar ist als die vorbekannten Farbfilter, die drei oder mehr verschiedene Lichtauswahlbereiche haben.
  • Obwohl hier einige erfindungsgemäs se Ausführungsformen unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, so daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen seitens der Fachleute innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche möglich sind.
  • Ansprüche:

Claims (16)

  1. Ansprüche: Farbfilter, gekennzeichnet durch eine durchsichtige Platte mit entgegengesetzten Oberflächen, wobei zumindest eine erste zweifarbige Schicht in einem Abschnitt einer der Oberflächen der Platte zum Reflektieren eines vorbestimmten Bereiches von Wellenlängen von mehrfarbigem Licht 5 das durch diese Platte durch die andere ihrer Oberflächen durchgelassen wird, wobei andere Wellenlängen des eintretenden Lichtes durchgelassen werden, sowie eine reflektierende Schicht in einem Abschnitt der besagten anderen Oberfläche zum Reflektieren des Lichtes vorgesehen ist, das durch die zweifarbige Schicht reflektiert worden ist, gegen die besagte eine Oberfläche.
  2. 2. Farbfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Platte zueinander parallel verlaufen.
  3. 3. Farbfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite zweifarbige Schicht in einem anderen Abschnitt der besagten einen Oberfläche vorgesehen ist, gegen die das Licht durch die reflektierende Schicht reflektiert wird, wobei die besagte zweite zweifarbige Schicht nur einen vorbestimmten Teil des besagten Wellenlängenbereiches des durch die erste zweifarbige Schicht reflektierten Lichts reflektiert und den Rest des besagten Wellenlängenbereiches durchläßt, und daß die reflektierende Schicht in einem derartigen Verhältnis zur zweiten zweifarbigen Schicht angeordnet ist, daß sie das Licht, das durch die besagte zweite zweifarbige Schicht reflektiert worden ist, gegen die besagte eine Oberfläche reflektiert.
  4. 4. Farbfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte der besagten einen Oberfläche mit der ersten und der zweiten zweifarbigen Schicht benachbarte streifenartige Bereiche auf dieser besagten einen Oberfläche sind.
  5. 5. Farbfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte erste zweifarbige Schicht Rotlicht durchläßt und das restliche Licht des sichtbaren Spektrums reflektiert und daß die besagte zweite zweifarbige Schicht im wesentlichen nur Grünlicht durchläßt.
  6. 6. Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre mit einer Halbleiterphotoschicht zum Umwandeln von auf die besagte Schicht projizierten Bildern in einen elektrischen Ausgang und mit Mitteln zum Projizieren von farbgetrennten Bildern eines im Fernsehen zu übertragenden Gegenstandes auf die besagte Halbleiterphotoschicht mit einem zwischen dem besagten- Gegenstand und der besagten Farbaufnahmeröhre angeordneten Farbfilter, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter eine durchsichtige Platte aufweist, welche entgegengesetzte Oberflächen hat, die sich in der Bahn des Lichtes aus dem Gegenstand zur Bildaufnahmeröhre erstrecken, wobei zumindest eine erste zweifarbige Schicht in einem Abschnitt der einen der besagten OberflAchen der besagten Bildaufnahmeröhre zugewandt ist und die erste zweifarbige Schicht einen vorbestimmten Wellenlängenbereich des Lichtes aus dem Gegenstand reflektiert, das in die Platte durch die andere der besagten Oberflächen eintritt, wogegen die besagte Schicht die restlichen Wellenlängen des eintretenden Lichtes durchläßt, und daß eine reflektierende Schicht in einem Abschnitt der besagten anderen Oberfläche zum Reflektieren des Lichtes gegen die besagte eine Oberfläche der Platte, das durch die zweifarbige Schicht reflektiert worden ist, vorgesehen ist.
  7. 7. Farbfernsehkamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Oberflächen der durchsichtigen Platte zueinander parallel verlaufen und in Bezug auf die Richtung, aus welcher das Licht von dem Gegenstand zur Halbleiterphotoschicht ausgestrahlt wird, in scharfem Winkel liegen.
  8. 8. Farbfernsehkamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel zum Projizieren farbgetrennter Bilder des Gegenstandes ferner Mittel aufweisen, die zwischen dem Gegenstand und dem Farbfilter optisch angeordnet sind, um zu bewirken, daß Lichtstrahlen aus jedem Punkt des Gegenstandes an der durchsichtigen Platte in einer einzigen entsprechenden Richtung ankommen.
  9. 9. Farbfernsehkamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Gegenstand und dem Farbfilter optisch angeordnete Einrichtung eine Gummilinse ist, wobei die Einrichtung zum Projizieren farbgetrenter Bilder des Gegenstandes ferner eine Relaislinse aufweist, die zwischen dem Farbfilter und der Bildaufnahmeröhre optisch angeordnet ist.
  10. 10. Farbfernsehkamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die zwischen dem Gegenstand und dem Farbfilter optisch angeordnet ist, eine Blende ist, die eine kleine Öffnung aufweist, wobei die Einrichtung zum Projizieren der farbgetrennten Bilder des Gegenstandes ferner eine Fokussierlinse aufweist, die zwischen dem Farbfilter und der Bildaufnahmeröhre optisch angeordnet ist.
  11. 11. Farbfernsehkamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Projizieren der farbgetrennten Bilder des Gegenstandes ferner eine Anordnung aus zylindrischen Linsen aufweist, die vor der besagten Halbleiterphotoschicht angeordnet sind, wobei ihre Brennpunkte an der Halbleiterphotoschicht liegen.
  12. 12. Farbfernsehkamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter ferner eine zweite zweifarbige Schicht in einem anderen Abschnitt der besagten einen Oberfläche der Platte aufweist, wobei die besagte zweifarbige Schicht nur einen vorbestimmten Teil des besagten Wellenlängenbereiches des Lichtes reflektiert, das von der ersten zweifarbigen Schicht reflektiert wird, während sie den Rest des besagten Wellenlängenbereiches durchläßt, und daß die reflektierende Schicht in einem solchen Verhältnis zur zweiten zweifarbigen Schicht angeordnet ist, daß sie das von der zweiten zweifarbigen Schicht reflektierte Licht reflektiert, das durch die besagte eine Oberfläche der Pkte gegenüber der besagten Bildaufnahmeeinrichtung austritt.
  13. 13. Farbfernsehkamera nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte der besagten einen Oberfläche mit der ersten bzw. der zweiten zwei farbigen Schicht benachbarte streifenartige Bereiche auf der besagten einen Oberfläche darstellen.
  14. 14. Farbfernsehkamera nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung Mittel zum Abtasten der Halbleiterphotoschicht in einer vorbestimmten Richtung aufweist, und daß sich die streifenartigen Bereiche auf der besagten einen Oberfläche im allgemeinen in rechten Winkeln zur Abtastrichtung erstrecken.
  15. 15. Farbfernsehkamera nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Projizieren farbgetrennter Bilder des Gegenstandes ferner eine Anordnung aus zylindrischen Linsen aufweist, die vor der besagten Halbleiterphotoschicht angeordnet sind, wobei die Längsachsen dieser Linsen sich auch in rechten Winkeln zur besagten Abtastrichtung erstrecken.
  16. 16. Farbfernsehkamera nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste zweifarbige Schicht Rotlicht durchläßt und das restliche Licht des sichtbaren Spektrums reflektiert und daß die zweite zweifarbige Schicht im wesentlichen nur Grünlicht durchläßt.
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