DE2151266A1

DE2151266A1 - Farbfernsehkamera

Info

Publication number: DE2151266A1
Application number: DE19712151266
Authority: DE
Inventors: Yasuharu Kubota; Toshiro Watanabe
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1970-10-14
Filing date: 1971-10-14
Publication date: 1972-04-20
Also published as: GB1363490A; JPS517381B1; CA948761A; FR2110432B1; DE2151266B2; NL174320B; NL7114160A; FR2110432A1; DE2151266C3; NL174320C; US3784734A

Description

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'«*ilKChEN 22 Άλιλ^,Λ. 10 München, den 14. Oktober 1971

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa - 6

shinagawa-ku

Patent anmeldung Farbfernsehkamera

Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera, bei der ein farbsepariertes Bild mit Hilfe eines streifenförmigen Filters auf einer fotoelektrischen Schicht einer Bildaufnahmeröhre erzeugt wird und bei der dann zwei Arten von Farbsignalen von der Bildaufnahmeröhre abgeleitet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Farbfernsehkamera zur Erzeugung von Farbvideosignalen, die in der Reproduktion ein Bild ergeben, welches keine störenden Moire-Muster aufweist«

Bekannte Farbfernsehkamera weisen gewöhnlich drei Bildaufnahmeröhren auf, die den drei Primärfarben Rot, Grün und Blau entsprechen. Die drei Bildaufnahmeröhren erzeugen drei Farbsignale. Die drei Farbsignale können jedooh auch mit einer einzigen Bildaufnahmeröhre erzeugt werden.

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So ist es beispielsweise mit einer Farbfernsehkamera von Phasenseparierungstvp bekannt, drei Signale zu erzeugen. Bei dieser bekannten Farbfernsehkamera wird mit Hilfe eines streifenförmigen Filters ein streifenförmiges farbsepariertes Bild eines aufzunehmenden Objektes auf einer fotoelektrisben Umwandlungsschicht der Bildaufnahmeröhre erzeugt. Die fotoelektrische Umwandlungs- » schult wird mit einem Elektronenstrahl abgetastet, der quer über die Streifen des streifenförmlgen farbseparierten Bildes läuft. Auf diese Weise wird durch fotoelektrische Umwandlung ein Signal von der Bildaufnahmeröhre abgeleitet. Die drei P.riiüärfarbeigimle können einzeln durch Phasenseparierung aus dem fotoelektrischen Umwandlungesignal extrahiert werden. Xm allgemeinen erfordert eine Farbfernsehkamera der Phasense^arierungstype ein Indexsignal zur Separierung der einzelnen Farbsignale von dem kombinierten fotoelektrischen Umwandlungssignal, das der Bildaufnahmeröhre entnommen wird»

Der Erfindung li^gt die Aafgabe zugrunde, eine Farbfernsehkamera anzugeben, welche zur Erzeugung eines zusammengesetzten Signales geeignet ist, das aus einem Indexsignal und einem Chrosinanzsignal besteht, wobei die beiden zuletzt genannten Signale einander überlagert sind. Das Indexslgnal und das Chrominanzsignal werden von der Bildaufnahmeröhre dadurch abgeleitet, daß man für eine bestimmte Potentialverteilung auf der fotoelektrisohen Umwandlungsschioht sorgt, derart, daß gut abgeglichene Farbsignale entstehen, ohne daß ein Übersprechen auftritt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

Ss zeigent

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Fig. 1 ein Blocksohaltbild einer Farbfernsehkamera, auf velohe die vorliegende Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung dee prinzipiellen Teile* der Bildaufnahmeröhre, die bei der in Fig. 1 dargestellten Farbfernsehkamera verwendet ist;

Fig. 3 und h Wellenform«η zur Erklärung der Funktion der in Fig* I dargestellten Farbfernsehkamera;

Fig· 5 eine graphische Darstellung eines möglichen Frβ-

quenxspektrums eines zusammengesetzten Farbsignales_t das mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Farbfernsehkamera erzeugt wird;

Fig. 6 eine Darstellung, welche die erfindungsgemäfie Beziehung zwischen einem optischen Filter und Abtastimpulsen zeigt}

Fig· 7 eine Darstellung, welche ein Moire-Muster in einem reproduzierten Bild zeigt;

Fig. 8 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung;

Fig. 9 eine der Fig· 6 ähnliche Darstellung zur Erklärung der vorliegenden Erfindung;

Fig.10 der optische Teil zur Bildaufspaltung der erfindungsgemäSen Farbfernsehkamera;

Fig.11 die optische Anordnung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

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Fig. 12 eine fragmentarische Querschnitt»ansicht einer optischen Anordnung zur Erzeugung eines Mehrfachbildes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig· 13 bis 16 andere Ausführungsformen optischer Anordnungen zur Erzeugung von Mehrfaohbildern;

Fig· 17 und 18 die optische Anordnung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Flg. 19 eine perspektivische Ansicht einer Kristallplatte zur Erklärung der vorliegenden Erfindung;

Fig· 20 eine zur Erklärung der Erfindung dienende perspektivische Ansicht von zwei Kristallplatten;

Fig. 21 ein Vektordiagramm zur Erklärung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 und 23 Diagramme, welche die Anordnung der Mehrfachbilder gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;

Flg. 24 optische Anordnungen, welche den prinzipiellen

Teil einer anderen Ausführungeform der Erfindung darstellen.

Zuaäohst soll eine Beschreibung der Bildaufnahmeröhre gegeben werden. Das dem aufzunehmenden Objekt zugewandte Ende der Bildaufnahmeröhre ist in Fig. 2 daregestellt und besteht aus einer Vielzahl von Elektrodensitzen A , B₁ ·· · ▲ , B · Die Elektroden haben eine bestimmte Breite, die beispielsweise 5 Mikron sein kann· Die einzelnen Elektroden sind in bestimmten Intervallen von beispielsweise 30 Mikron in zyklischer Reihenfolge auf einer fotoelek-

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trisoben Umwandlung·schicht 1 angeordnet. Diese fotoelektrische Schicht besteht aus Antlmontrisulfid, welches mit einen elektronenstrahl abgetastet wird. Die elektroden A₁, ···· A und B₁, ···· B . werden auch als die ι η ι η

Elektroden A bzw. B bezeichnet· Die Elektroden A und B sind so angeordnet, daß ihre Längβabmessungen nicht Bit der horizontalen Abtastrichtung des Slektronenstrahles zusammenfallen. Die horizontale Abtastrichtung des Elektronenstrahles ist durch einen Pfeil d angedeutet. In dem dargestellten Beispiel bilden die Längsabmessungen der Elektroden A und B und die horizontale Abtastrichtung d miteinander einen rechten Winkel* Die Slektroden A und B sind miteinander in zwei Gruppen zu Signalausgangsanschlüssen T. und T- verbünde«· Die Slektroden A und B befinden sich auf einer transparenten schützenden Isolierstoff platte, die beispielsweise eine Glasplatte 3 sein kann. An dieser Glasplatte 3 liegt die fotoelektrische Umwandlung»schioht 1 an· Auf der anderen Seite der Glasplatte 3 befindet sich ein optisches Filter F, welches aus roten, grünen und blauen optischen streifenförmigen Filterelementen F_R, F_Q, F_Q besteht, welche eine bestimmte Breite haben. Die Filterelemente sind sequentiell in bestimmten Intervallen in der Reihenfolge F_R, F-, F_ß, *Ό» F_Bi P_D, .... so angeordnet, daß jedes Tripel von roten, grünen und blauen Filterelementen einem Paar angrenzender elektroden A. und B. der zuvor erwähnten Slektroden A und B gegenüberliegt· Die Anordnung ist ferner so gewählt, daß sich die streifenförmigen Filterelemente mit ihren Längsabmessungen in der gleichen Richtung erstrecken, wie die elektroden A und B. Sine Frontplatte 4 aus Glas bedeckt das optische Filter F.

Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1, die Elektroden A und B, die Glasplatte 3, das optische Filter F und die Frontplatte k aus Glas sind miteinander zu einer

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scheibenförmigen Konfiguration zusammengesetzt, welche einen Durchmesser von beispielsweise 2,5*1 cm hat. Diese scheibenförmige Konfiguration sitzt an einem Bnde eines Röhrenkolbens 5, der in Flg. 1 dargestellten Bildaufnahmeröhre. Der Röhrenkolben ist mit einer Ablenkspule 6, einer Fokusierspule 7 und einer AusrJditspule 8 versehen, welche den Röhrenkolben umgeben· Die Bezugsziffer 9 bezeichnet eine Kameralinse, mit Hilfe welcher von einem Objekt 10 kommende Lichtstrahlen in den Röhrenkolben 5 durch die Fronetplatte k geleitet und auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 fokusiert werden· Die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine Elektronenkanone.

Beim Betrieb der Farbfernsehkamera wird ein in Fig. 3 dargestelltes Vechselstromsignal S₁ erzeugt« das den Elektroden A und B zugeführt uii'd. Dazu kann beispielsweise ein Transformator 12 verwendet werden· Die Enden t.. und t„ seiner Sekundärwicklung sind mit den Slgnalausgangsansohlüssen T. und T„ verbunden» Sine Signalquelle 13, welohe das ¥*eohselstromsignal S₁ erzeugt, ist mit der Primärwicklung 12a des Transformators 12 verbunden· Das Wechselstromslgnal S₁ ist auf die Horizontalabtastperiode eines die foto« IeIr tr is ehe Uanrand lungs schicht 1 abtastenden Elektronenstrahlss synchronisiert· Das ¥®chseIstromsignal S₁ 1st ein Rechteoksignal, welches eine Impulsbreite IH hat» welohe gleich der horizontalen Abtastperiode H des Elektron«astrahleβ 1st* Beim NTSC-Syet«m liegt eine Impulsbreite vor« 63,5 usec vor· Das Signal S. hat eine Pulefolgetruqumnz, die gleioh der halben Horizontalabtastfrequoux ist. Beim NTSC-System ist die Pulsfolgefrequenz ¹^²· ^Znr ^vzsugung des Vechselstromsignales S. kann balspielsweise ein Impulssignal verwendet werden, das bei einem Gleichstroa-Gleichetrom-Konverter einer Hochspannungsgeneratorschaltung erzeugt wird· Derartige Olelch-strom-Glelchstrom-Konverter sind bekannt und brauohen hie^ nicht beschrieben zu werden. Die Mittel-

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SAD ORIGINAL

anzapfung t_Q der Sekundärwicklung 12b des Transformatore 12 ist «it der Bingangsseite eines Vorverstärkers 15 über einen Kondensator Ik verbunden. Außerdem ist die Hittelanzapfung t_Q der Sekundärwicklung 12b über einen Widerstand R mit einer Gleichstromquelle von etwa 10 bis 50 V verbunden·

Anstelle des Transformators 12 ist es auch möglich, zwischen den Anschlüssen T. und T_n Widerstände in Serie zu schalten, wobei der Verbindungepunkt mit dem Bingangsanschlufi des Vorverstärkers 15 über einen Kondensator gekoppelt wird. Das oben erwähnt Rechteoksignal wird den Slektroden A und B über Kondensatoren zugeführt·

Bei der in Fig« 1 dargestellten Anordnung wird der Elektrode A in einer gewissen Horizontalabtastperiode H. eine Spannung zugeführt, welche aus der von der Gleichstromquelle B-i- abgeleiteten Gleichspannung und dem dieser Gleichspannung überlagerten Veohselstromsignal S₁ besteht. Das ist in Fig. 3 dargestellt* Die Elektrode B wird nur mit der von der Gleichspannungequelle B+ erzeugten Spannung gespeist, so daß das Potential an der Elektrode A das der Elektrode B übersteigt· Auf diese Weise wird auf der fotoelektrischen Umwandlungβschicht 1 ein streifenförmiges Ladungsbild erzeugt, das der Elektrode A entspricht. Wenn kein Liceht von dem Objekt 10 während der Horizontalabtastperiode H. auf die Bildaufnahmeröhre 2 fällt, so liegt an der Singangsseite des Vorverstärkers 15 «in Reohteoksignal S_ an, das in Fig. k dargestellt ist. Dieses Signal S- dient als Indexsignal· Die Frequenz des Signales S_ ist durch die Breite und die Abstände der Slektroden A und B sowie durch die Zeit bestimmt, welche für eine horizontale Abtastperiode des Elektronenstrahles erforderlich ist. Xm vorliegenden Fall ist die Frequenz des Indexsignales S- beispielsweise

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auf 3,58 MHz festgesetzt worden. Venn dann Lichtstrahlen von dem Objekt 10 auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 fokusiert werden, so wird ein dem farbseparierten Bild auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 1 entsprechendes Signal dem Indexsignal S.J. überlagert. Das dadurch entstehende Signal ist das zusammengesetzte Signal S₂. Ss ist in Fig. kB dargestellt. Xn dieser Figur sind diejenigen Teile urne zusammengesetzten Signales S₂, welche dem roten, grünen und blauen Licht entsprechen, mit R, G und B bezeichnet. Das zusammengesetzte Signal S₂ setzt sich aus dem Luminanzsignal S„, einem Farbtrager- oder Chrominanzsignal S- und dem Indexsignal S_ wie folgt zusammen S₀ » S__ +

\r X Λ I

S- + S_. Das Frequenzspektrum des zusammengesetzten

V X

Signales S₂ ist (wie man beispielsweise Fig. 5 entnehmen kann) durch die Breite und die Abstände der Elektroden A und B und der streifenförmigen Filterelemente F_R, F«

und F- des optischen Filters sowie durch die horizontale ο

Abtastperiode bestimmt. Das bedeutet, daß das zusammengesetzte Signal S₂ innerhalb eines 6 MHz breiten Bandbereiches liegt. Das Luminanzsignal S^. nimmt den unteren Frequenzbereich dieses Frequenzbandes ein und das Chrominanzsignal S_ nimmt den oberen Frequenzbereich ein. Xn diesem Falle ist es zweckmäßig, die Überlappung des Luminanzsignales S-, und des Chrominanzsignales S_ so ge-

X I/

ring wie möglich zu machen. Venn es nötig ist, kann die Auflösung etwas dadurch verringert werden, daß vor der Bildaufnahmeröhre 2 eine Sammellinse angeordnet ist, um das Band des Luminanzsignales S„ schmaler zu machen.

Xn der nächsten Horizontalabtastperiode H. werden die Spannungen (das Vechselstromsignal) den Slektroden A und B mit umgekehrter Phase zugeführt. Dementsprechend wird ein resultierendes Indexsignal -S_. erzeugt, das in

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Fig· JjA¹ dargestellt ist» Dieses Indexsignal ist in seiner Phase entgegengesetzt zu dem Indexsignal S_, das in Fig. 4A dargestellt ist· Als Folge davon liegt an der Blngangsseite des Vorverstärkers 15 ein zusammengesetztes Signal S₂ ¹ an, das in Fig. kB* gezeigt ist und sich vie folgt zusammensetzt t S· » S_ + S_ + S_.

Dieses zusammengesetzte Signal S„ (oder S₂*) wird von dem Vorverstärker 15 verstärkt und dann einem weiteren Verstärker 16 zugeführtt der die Wellenspitzen abschneidet und eine ^-Korrektur durchführt· Danach wird das zusammengesetzte Signal einem Tiefpassfilter 17 und einem Bandpassfilter (oder Hochpassfliter) 18 zugeführt. Von dem Tiefpaßfilter 17 wird das Luminanzsignal S_ abgeleitet, und von dem Bandpassfilter 18 wird ein Signal S₄ » S__ + S__T

J V/Lr XL·

abgeleitet, das in Fig. kC dargestellt 1st (oder ein Signal S₃» β S_CL - S₁^, das in Fig. kC* dargestellt ist). In diesem Fall sind S^ und S__ die Niederfrequenzkomponenten (Grundwellenkomponenten) des Chrominanzsignales S- bzw* des Indexsignales S_.

Das Indexsignal S- und das Chrominanzsignal S„ haben die gleiche Frequenz, so daß sie nicht durch die Verwendung eines Filters separiert werden können. Bine Separierung ist aber dennoch, wie nachfolgend nooh beschrieben wird, in anderer Weise möglich. Der Ausgang des Filters 18 ist mit einer Verzögerungsschaltung 19 verbunden, welche das Signal S. » S_CL + S-. (oder S « a S_CL - S-) um eine Horizontalabtastperiode IH verzögert. Diese Verzögerungsschaltung kann beispielsweise aus einem Kristall bestehen. Das Signal S. » S-. + S__T (oder S₀* ■ S__T - S-.), welches In der Horizontal-

Xu J \rL· jJjr

abtastperiode H. der Verzögerungsschaltung 19 entnommen wird und das Signal S * ■» S_QL - S_IL (oder S„ » S_CL + welches in der darauf folgenden Horizontalabtastperiode

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H.₊₁ dem Bandpassfilter 18 entnommen Wird, werden miteinander in einer Addierschaltung 20 addiert. In diesem Fall kann das Chrominanzsignal in aufeinanderfolgenden Abtastperioden i« wesentlichen als gleich betrachtet werden, so daß als Suame der Signale S_ und S * ein Trägerfarbsigna jftS_c erzeugt wird, das in Fig. JtD dargestellt ist.

Die de« Filter 18 und der Verzögerungesohaltung 19 entnommenen Signale werden wefterhin einer Subtrahierschaltung 21 zugeführt. Während eines Horlzontalabtastintervallee ist das Ausgangeprodukt der Subtrahiersohaltung S₃-S₃' oder (S_{eL + SlL}) - (S_CL - S_3x) = 2S_IL. Während des nächsten Abtastintervalls ist das Ausgangsprodukt der Subtrahierschaltung S * « S„ oder (S_, - S__) -

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(S_CL + S_1x) * "²⁵I₁,* ^Da* ^ie* ^{ia F±}e· ^S dargestellt. Sin solches Indexsignal -^S_. (oder 2S_,) wird einen Begrenzerverstärker 22 zugeführt, ub die Amplitude dieses Xndexsignales auf eine« konstanten Wert zu begrenzen. Daduroh wird das in Fig. kr dargestellte Indexsignal -2S_ oder (das aioht dargestellte) Indexsignal 2S_ erzeugt ·

Das Ausgangs des Begrenzers 22 1st mit de« einen festen Anschluß 23a eine* Umschalters 25 verbunden (dieser Umschalter ist in der Praxis ein elektronischer Schalter)· Der Schalter hat einen zweiten festen Schaltkontakt 23b, sowie einen beweglichen S₀atakt 23o« Di* Auegangsseite des Begrenz«:rP9rstärkers 22 ist ferner über einen Inverter Zh «it de« anderen festen Kontakt 23b verbunden. Der bewegliche Kontakt 23c wird so betätigt, daß er die festen Kontakte 23a und 23b wechselweise kontaktiert· Der bewegliche Kontakt wird dabei jeweils a« Snde jeder Horlzontalabtastperiode synchron «it de« Weoheeletro«signal S₁ ungeschältet_t «it de« die Primärwicklung des Transformators 12 beaufschlagt wird. Dadurch wird ständig von de«

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beweglichen Kontakt 23c da· Indexsignal 2S_ abgeleitet.

Der bewegliche Kontakt 23c iat mit einen Farbdemodulator 26 verbunden, so daß dem Farbdemodulator 26 da» Signal 2S_ zugeführt wird· Dem Farbdemodulator 26 wird ferner das Luminanzsignal S_ und da· Chrominanz·ignal S zugeführt, so daß an seinen Auegangeanschlüssen T_Rf T_ und T- rote, grüne und blaue Farbsignale S_n, S_ und S^abgeleitet werden können. Die Farbdemodulatorschaltung 26 enthält einen Synchrondetektor, welcher Farbdifferenzsignale S_R-S , S-S^. und ^s _G~^sy durch Abtasten des Trägerfarbaigna-

les S- mit einem Signal erzeugt, welohes durch Verschleiß

bung der Phase des Indexeignales S- gewonnen wird. Die Farbdemodulatorschaltung 26 enthält ferner eine Matrixschaltung, welche den Farbdlfferenzsignalen das Luminanzsignal S_Y aufaddiert, wodurch die Primärfarbsignale S_R, S- und S_, gewonnen werden. Durch geeignete Yeiterverarbeitung der roten, grünen und blauen Farbsignale kann dann ein Farbfernsehsignal für das NTSC-System oder für andere Systeme erzeugt werden.

Im vorliegenden Fall kann das Farbfernsehsignal für da· NTSC-System auch direkt gewonnen werden, ohne daß dabei Farbsignale erzeugt werden müssen. Dazu ist es erforderlich, daß das Indexsignal S_, welches der Träger des zusammengesetzten Signales S. » S_CL + S₃^ ist, durch einen Farbhilfsträger de· NTSC-Syetems (welcher eine Frequenz von 3,58 MHz hat) ersetzt wird. Der Farbhilfsträger, weloher zweckmäßigerwelse mit dem Trägerfarbsignal moduliert ist, wird addiert.

Mit einer derartigen Farbfernsehkamera können lediglich unter Verwendung von nur einer Bildaufnahmeröhre Farbbilder erzeugt werden, ohne daß ein Übersprechen zwischen den entsprechenden Farbsignalen auftritt. Das

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kptlsche System 1st stark vereinfacht. Da die Indexsignale durch Ladungsbilder erzeugt werden, welche periodische geändert werden, ist die Gewinnung der Indexsignale sehr einfach· Dadurch ist auch die Demodulation der Farbsignale sehr einfach· Zur Urzeugung der Indexeignale wird außerdem kein Licht verwendet, so daß das Verhältnis der Lichtausnutzung erhöht wird und der dgmamische Bereich der fotoelektrischen Umwandlung*schicht vergrößert wird.

Bei Farbferneehkam»rae, die nach dem Prinzip der Phasenseparierung aufgebaut sind, ist die Chrominanzkomponente in dem Ausgangssignal der Bildaufnahmeröhre in Form eines amplitudenmodulierten Signales enthalten, welches durch Amplitudenmodulation des Trägers mit den Farbsignalen erzeugt wird» Venn das Frequenzband des Lumlnanzsignales das Frequenzband des TrägerfärbsignaIes überlappt, können Störungen, beispielsweise in Form eines Moire-Mueters, sowie in Form von Farbüberschneidungen in dem reproduzierten Bild auftreten. Weitere Störungen können eine Fehlanordnung des Indexsignales (des Bezugssignales), eine Mischung der Seitenbandfrequenzen des Trägorfarbsignales mit dem Luminanzsignal uaw. sein.

Das Moire-Muster wird erzeugt, vim das Luminanzsignal und der Träger des Ohrominanzslgnales miteinander interferieren. In diesem Fall wird ein vertikales Muster in dem reproduzierten Bild erzeugt. Das Moire-Muster kann entweder als weißes Moir4 oder als farbiges Moire auftreten· Das weiße Moire wird in dem reproduzierten Bild erzeugt, wenn das abzubildende Objekt eine Trennlinie zwischen Bereichen mit großen Helligkeitsunterschieden hat, welche die Streifen des farbseparierten Bildes auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht der Farbfernsehkamera unter einem kleinen Winkel schneidet. Dieses

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weiße Moire ist sehr auffällig.

Das weiße Moire erscheint in dem reproduzierten Bild nioht, wenn eine Velßbalance vorliegt. Dagegen tritt das weiße Moire in dem reproduzierten Bild auf, wenn die Veißbalance durch Dispersion in der Umsetzungswirksamkeit der fotoelektrisehen Schicht und der spektralen empfindlichkeit des Farbstreifenfilters der Bildaufnahmeröhre nicht mehr gegeben ist. Venn dieses Moire vermieden werden kann, so sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Charakteristiken der fotoelektrischen Umsetzungsschicht und des Farbstreifenfilters dementsprechend weniger hoch.

Das Farb-Moire ist ein Farbstreifen, welcher dadurch bedingt ist, daß die Abtastposition für eine Farbe auf der fotoelektrischen Umwandlungβschicht und die Position des entsprechenden Farbstreifens des Streifenförmig farbseparierten Bildes des abzubildenden Objektes nioht übereinstimmen. Die Vermeidung des Färb-Moires führt naturgemäß auch zur Vermeidung des weißen Mo±±es. Venn das Farb-Moire vermieden wird, so wird ferner die zuvor erwähnte Fehlanordnung des Indexsignales und die Mischung der Seitenbandfrequenzen des Farbträgersignales mit dem Lumlnanzsignal vermieden«

Solche Moire-Muster und störenden Begleiterscheinungen können dadurch vermieden werden, daß man das Frequenzband des Luminanzslgnales und das Frequenzband des Trag«» farbsignales so wählt, daß sie einander elektrisch und optisch nicht überlappen. In dem optischen System der Bildaufnahmeröhre kann dazu otn optisches Tiefpassfilter vorgesehen werden. In diesem Fall wird jedoch das Frequenz· band des Luminanzslguales unvermeidbar verschmälert, da das Frequenzband des zusammengesetzten Signales oder

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des Farbvideosignales begrenzt wird, beispielsweise auf 6 MHz. Dementsprechend wird auch die Auflösung des Farbvideosignales unvermeidbar reduziert.

Srfindungsgemäß wird deshalb eine Farbfernsehkamera zur !Erzeugung eines Farbvideosignales vorgeschlagen, welches kein Moire-Muster erzeugt, obgleich die Auflösung nicht vermindert ist.

Nachfolgend wird eine genaue Beschreibung der Erzeugung des Farb-Moires gegeben.

Das optische Filter F in Flg. 2 besteht aus roten, grünen und blauen optischen atreifenfö neigen Fil»relementenF_R, F~ und F_B, von denen jede Farbgruppe ein Anteilverhältnis hat, das durch die Gleichung rj »·=■ beschrieben wejden

a J

kann. Die Abbildung eines beispielsweise roten Stabes m, der durch, die streifenfurmigen Filterelemente des optischen Filters F auf die fotoelektrisohe Umwandlungsschicht projeziert wird und mit der Richtung der Längsabmessungen der streifeuförmlgen Filterelemente einen spitzen Winkel einschließt, 1st in Fig. OA dargestellt. Das Filter F in Fig. 6a entspricht dem optischen Filter in Flg. 2 und besteht aus roten, grünen und blauen optischen streifenförmiges Filterelemente» F_n, F_ und F₁,. Die Zeilen L_-, L^₁,

H. μ β η η+1

L ~, ···· » ve1ehe der Elektronenstrahl beim Abtasten auf der fetcslektrisehea UmwKsidlungeeohlcht durchläuft, verlaufen rechtwinklig zu den Langs&bmessungen der Filterelemente. Die ro*#a Teile Ma. des farbseparierten Bildes des rotmn Streifens sa₍ die auf die fotoelektrisch* Umwandlungs«ehiohi projeziert werden, sind in voll ausgezogenen Linien dargestellt, Die Teile Mb des Bildes des roten Stabes m» wölohe die optischen streifenförmigen Filterelement« F_ und F« nicht passleren, werden nicht auf die

vr Xf

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fotoelektrische Umwandlungeschicht projeziert und sind in gestrichelten Linien angedeutet« In diesem Fall werden auf der fotoelektrischen Schicht, rote, grüne und blaue Streifen des Objektes mit einen Anteilverhältnis von i a ± abgebildet.

Die Separierung der roten, grünen und blauen Farbsignale von des Chrominanzsignal, das von der Farbbildröhre erzeugt wird, erfolgt durch Synohrongleichrichtung in der Demodulatorschaltung 26 von Fig· 1 oder durch »ampling-Abtastung (Stichproben-Abtastung) mit sampling-Signalen, -welche in ihrer Phase und Impulsbreite den Farbsignalen entsprechen, die in dem Trägerfarbsignal enthalten sind. Diese beiden Methoden zur Separierung der Farbsignale sind im Prinzip gleich· Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich besonders auf die Separierung der entsprechenden Farbaignale mittels der sampling-Methode.

Die Fig.6B, 6c und 6D zeigen rote sampling-Impulse SPR. SPR ₂, SPR - zur sampling-Abtastung der roten Farbsignale, die den Abtastzeilen L , L ₂ und L _ zugeordnet sind. Das Bezugszeichen r bezeichnet die roten Farbsignale, welche durch die roten sampling-Impulse ermittelt worden sind. Die roten Farbsignale r in den Chrominanzsignalen der Abtastzeilen L , L₊₁, L _ und

L u werden ebenfalls durch die roten sampling-Impulse n+ö

ertastet; in Fig. 6B 1st jedoch nur das rote Farbsignal dargestellt, welches durch den sampling-Impuls SPR für die Abtastzeile L ertastet worden ist. Beim Abtasten der

Chrominanz-Signale der Abtastzeilen L „, L _, L ^, L_Q+5 und l»_n+£ wird kein rotes Farbsignal r ermittelt, (in den Figuren 60 und 6D sind nur die sampling-Impulse SPR_n+2 und SPR_n- für die Abtastzeilen L_n+2 und L_Q+5 gezeigt.) Wenn von derartigen Farbvideosignalen ein Bild erzeugt wird, so tritt das in Fig. 7 dargestellte

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rot· Moire-Muster STR auf· Venn in diesem Falle durch sampllng-Abtastung der Farbträgereignale aller Abtastzeilen in den Bereich der fotoelektrischen Umwandlung»- schicht, in den das Bild des abzubildenden roten Stabes ■ liegt, rote Farbsignale erzeugt werden, so tritt kein Moire-Muster auf.

Bei der erfindungsgemäfien Farbfernsehkamera wird ein streifenförmiges farbsepariertee Bild eines abzubildenden Objektes durch das streifenförmige Farbfilter hindurch auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht der Bildaufnahmeröhre projeziert. Zwischen dem Objekt und dem streifenförmigen Filter befindet sich ein optischer Bildvervielfacher, mit dessen Hilfe das abzubildende Objekt N-mal auf die fotoelektrische Umwandlungssohicht projeziert wird· Die einzelnen Abbildungen des Objektes haben voneinander eine Abstand, der ein ganzahliges Vielfaches von P/N ist und in Richtung der Reihenanordnung der Primär· farbkomponentenstreifen des streifenförmigen farbseparies;-ten Bildes gemessen wird. Dabei ist das Anteilverhältnis der Primärfarbkomponentenstreifen mit 1/N und der Abstand zwischen den Primärfarbkomponentenstreifen mit ρ gewählt.

Bei der in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Farbfernsehkamera sind die Primärfarbkomponentenstreifen des auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projezierten streifenförmigen farbseparierten Bildes rote, grüne und blaue Streifen· Das Anteilverhältnis dieser Streifen ist ΰ ^s 7 · ^Daa optische Filter F liegt an der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 1 an, so daß der Abstand der Primärfarbkomponentenstreifen der gleiche ist wie der der Elemente F-, F„ und F_ß des optischen Filters F. Im vorliegenden Beispiel werden Bilder des Objektes 10 auf die fotoelektrische

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Umwandlungsschioht in Intervallen von beispielsweise j! m E projeziert. Die Intervall« erstrecken sich in der Anordnungsrichtung der Primärfarbstreifen des streifenförmig·η farbseparlerten Bildes, und dementsprechung auch, in der Richtung der Anordnung der streife nförmigen Filterelemente F_R» F^ und F_ß de· optischen Filtere F*

Flg. 8 1st der Fig* 6 ähnlich« in Fig» 8A bezeichnen die Be sag s stiff era Ka, Ha* und Ma¹* drei rote farbseparierte Bilder des roten Stab·» au Die Bezugsziffern Mb, MbI und Mb* bezeichnen diejenigen feile des Bildes de« roten Stabe· m» welche in Bereich der grünen und blauen optischen streifenförmigen Filterelemente T„ und F_ß liegen» Diese Teile werden nicht auf die fotoelektrische Umwattdlungsechiöht projeziert. In den Figuren Sb* SC und 8D beseichnen dl· Beasugszeiohen r, r* und r^w roten Farbsignal*! welche von den roten sampling-Impulsen SPR »

^SPSn+a ^Ulid ^BP\*5 ^d** Abtastzeilen L^ L^₊₂ und L_ft+5 herausgetastet werden·

Aue Fig» 3 kann man entnehmen» daß das rote Farbsignal bei jeder Abtastzeile durch den roten sampling-Impuls herausgetastet wird. Dementsprechend wird kein Moiri-Muster in dem reproduzierten Bild des roten Stabes m eraeugt» ungeachtet dessen« daß das Bild unter einem spitzen Vinkül in Bezug auf die optischen βtreifenförmigen Filterelemente F_ot F_n und F_n des optischen Filters F auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projeziert wird.

Vie bereits vorher beschrieben wurde» werden eine Vielzahl von Bildern auf die fotoelektrische Umwandlungssohicht projeziert, wobei der Abstand zwischen den Bildern ein ganasahliges Vielfaches (bei dem in Fig. 8 dar-

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gestellten Beispiel ist da· ganzzahlige Vielfache gleich i) von P/N ist, gemessen in Richtung der Anordnung d*r PrlMarfarbkoaponentettstreifen de· «treifenförMigen farbseparierten Bild«·· AusgenoMawn, daß dl« erwähnte ganz« Zahl sehr groß ist» hat ρ ·1η·η Wert von «bilgeη 10 Mikron, •ο daß F«hlaufz«luhnungon der Abbildung in de« reproduzierten Bild für den Betrachter nicht wahrnehmbar sind.

Di· obig« B«Schreibung bezog sich auf «inen roten Stab ■ und die roten saMpling-lMpul*«· Di· Beschreibung trifft aber ebenfalls für andersfarbige Objekt· und andern Farben zugeordnete •aMpling-tttpuls· sowie für Mehrfarbige Objekt« zu« Ss ist deshalb Möglich, die Erzeugung von Molrft-Mustern der entsprechenden Farben zu v*rMeiden, was gleichbedeutend damit let, daß auch weiße Moire-Muster vermieden werden können·

In Fig. 8 wird dl« dreifache Abbildung dee Objektes auf die fotoelektrisch* umwandlung··«hient 1 projeziert. Es ist jedoch ebenso MUgIich, «in« zweifache, vierfach«, fünffach« · · ·»· Abbildung de« Objektes auf dl· fotoelektri«6h« umwandlung* soliiuht 1 zu projezieren, wobei da· Ante11verhältnis d«r Primärfarbkompon«nt«nstr«ifen d«s auf di« fotoel*ktri»ch« Umwandlung··chioht 1 projezierten *tre±f*xxfÖr«igen f«rb*«pari«rt«ti Bild·· 1/N let.

FIg* 9 as*igt einen spezielle» Fall, bei d«m dl· Erzeugung de· Moi2e~Musters dadurch ν·χ»1·ά«η werden kann, daß «in« sw«Ifash« Abbildung de» Objekte· auf die fotoel«ktrische tJ«Hrandlung««^hlcht der F»fbf«rnaehkaM«ra projeziert wird, welch« dann «in i*usaMM*ng«s«tzt·* Signal erzeugt, da· die drei PriÄÄr^irbslgafcle enthalt. Bei dieser Ausführung «for« b«st«ht «in in ti«· 9A darg«*t«llt·· optisch·· Filter F au· roten» gelben» grünen, cvan-farbig»n, blauen und MRg«nta-rot«n optischen str«if«nfurMlg*n Filterelementen

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^FR* ^FY* ^FG* ^FC' ^FB ^{Und F}M* ^¥1° ^{aUS d#n F±}e^uren 9B, 9C und 9D zu entnehmen let, sind die roten, grünen und blauen saapling-Impulse SPR, SPG und SPB rechte clef or aig. Jeder saapling-Impuls hat ein Anteilverhältnle von -χ» Ferner sind die sampling-Impulse in ihrer Phase so angeordnet oder zeitlich so gestaffelt, daß sie jeweils ua 1/3 der Impulslänge gegeneinander versetzt sind. Dementsprechend werden Bit des roten aampling-Impuls SPR die aagenta-roten, die roten und die gelben Farbsignale ertastet, vie aan der Fig. 9B entnehaen kann· Mit den grüneneaapling-Iapulsen SPG werden die gelben, grünen und cyanfarbigen Farbsignale ertastet, wie man der Fig. 9D entnehmen kann. Mit den blauen sampling-Iapulsen SPQ werden die cyan-farbenen, die blauen und die aagenta-roten Farbsignale ertastet, wie aan der Fig. 9D entnehaen kann«

Fig. 10 zeigt einen optischen Bildvervielfacher, mit dem ein dreifaches Bild des abzubildenden Objektes erzeugt werden kann« Der Bildvervielfacher weist einen Halbspiegel und einen total reflektierenden Spiegel auf. Der Bildvervielfacher ist zwischen der Kameralinse 9 und der Bildaufnahmeröhre 2 angeordnet. Die Linse 9 und die Bildaufnahmeröhre 2 sind dabei jedoch so angeordnet, daß ihre optischen Achsen parallel zueinander verlaufen und einen bestiaaten Abstand haben. Vier Halbspiegel HM , HM-, HM~ und HMk sind parallel zueinander und unter einem Winkel von k5 zu der optischen Aohse der Kaaeralinse 9 angeordnet. Das von dem Objekt 10 ausgehende Licht tritt durch die Kaaeralinse 9 hindurch und wird nacheinander von den Halbepiegeln HM₁ bis HMk reflektiert, so daß schließlich eine erste Abbildung des abzubildenden Objektes auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht der Farbfernsehröhre projeziert wird. Die zwei total reflektierenden Spiegel FM und FM_ sind so angeordnet, daß

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sie eich parallel zu den Halbepiegeln HM₁ bis HM^ erstrecken. Das von dem Objekt 10 ausgehende Licht, welches durch den Halbspiegel HM₁ hindurchtritt, wird durch den total reflektierenden Spiegel FM₁ so reflektiert, daß es durch den Halbspiegel HM~ tritt· Dieses Licht wird dann von dem Halbspiegel HMr so reflektiert, daß eine zweite Abbildung des abzubildenden Objektes auf die fotoelektrieche Umwandlungeschicht projeziert wird· Gleichzeitig wird das von dem Objekt 10 ausgehende Licht, welches duroh den Halbspiegel HM₁ reflektiert wird und durch den Halbspiegel HM₂ hindurchtritt, von dem total reflektierenden Spiegel FM₂ so reflektiert, daß es durch den Halbepiegel HMk tritt, wodurch eine dritte Abbildung des Objektes auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projeziert wird· Die Winkel der total reflektierenden Spiegel FM₁ und FM₂ in Bezug auf die optische Achse der Kameralinse 9 sind so gewählt, daß die erste, zweite und dritte Abbildung einen Abstand voneinander haben, der gleich einem ganzzahligen Vielfachen von p/3 1st.

Sin Bildverdreifacher kann auch durch ein Prisma 30 gebildet werden, welches einen symmetrischen trapezförmigen Querschnitt hat, wie Fig. 11 zeigt· Xn diesem Fall können die optische Achse der Kameralinse 9 und die optische Achse der Bildaufnahmeröhre 2 miteinander fluchten.

Anstelle des einfacheren Prismas 30 nach Fig. 11 kann'auch ein Mikroprisma 31 verwendet werden, das in Fig. 12 gezeigt ist. Das Mikroprisma 31 ist mit einer Vielzahl von Oberflächen versehen, die in Gruppen eingeteilt sind· Jede Gruppe umfasst drei Flächen, die ähnlich angeordnet sind, wie die Flächen des einzigen Prismas 30 in Fig. 11·

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Ale Bildverzweifacher kann ein sogenanntes Dove-Prisma verwendet werden, wie es beispielsweise das Prisma 32 in Fig. 13 ist· Es handelt sieb, nierbei um eine Art Reflektionsprisma* Ferner ist es Möglich, statt des Dove-Prisaas ein Rochon-Prisma 32a zu verwenden, wie es in Fig. 14 dargesteiltest. Sine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Senarmout-Prlsmas 32b, das in Fig. 15 gezeigt ist. Schließlich ist es auch möglich, ein Wollaston-Prisma 32c zu verwenden, das in Fig. 16 gezeigt ist. All diese Prismen sind Doppelbildprisnen. Jedes der in den Figuren 13 bis 16 dargestellten Prismen besteht aus doppeItbrechendem kristallisiertem Quarz* Ss ist aber auch möglich, für einen Bildverzweifacher ein Prisma aus Kalkspat oder einen anderen Material zu verwenden* Das aus diesen Prismen heraustretende Licht besteht aus zwei polarisierten Lichtstrahlen, deren Polarisationsebene rechtwinklig zueinander versetzt ist. Die Doppelpfeile zeigen die Richtungen derjenigen optischen Achsen an, die in der Zeichnungsebene liegen. Die Punkte in den Kreisen zeigen die Richtungen der optischen Achsen an, die rechtwinklig zur Zeichnungsebene liegen. Die voll ausgezogenen Linien, die von den Prismen ausgehen, repräsentieren das Licht, das in der Zeichnungsebene schwingt· Die gestrichelten Linien repräsentieren das Licht, das rechtwinklig zur Zeichnungsebene schwingt·

Die beiden Doppelbildprismen 33a und 33b können jeweils aus den Prismen zusammengesetzt sein, die in den Figuren Ik bis 16 gezeigt sind· Die Doppelbildprismen 33a und 33b können auch so miteinander kombiniert werden, daß sie den in Fig. 17 dargestellten Bildverdreifacher ergeben.

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Fig. 18 zeigt einen Bildvervielfacher zur Erzeugung von mehr ale drei Bildern« Dieser BildvervieIfacher besteht aus Bindestens zwei Doppelrefraktoren 34a und 34b, welche zu einer einheitlichen Struktur zusammengesetzt sind, wobei die Bildseparierungsrichtungen verschieden voneinander sind. Jeder Doppelrefraktor kann aus irgendeinem nicht isotropen Kristall bestehen* PIe nachfolgende Beschreibung betrifft insbesondere die Yai ;?endung von kristallisier teat Quarz als Doppelrefraktor· Zunächst soll ein Bildverdreifacher beschrieben werden.

In Pig_e 19 bezeichnet die Bezugsziffer 3k eine Quarzplatte, welche doppeItbrechend ist und parallele Flächen 34A und 3kB aufweist. Die Dick* T der Platte 3k ist der Abstand zwischen den Flächen 34A und 34B, Die Bezugsziffer Z bezeichnet die optische Achse (Z-Achse). Die Fläche 34A ist gegenüber der optischen Achse Z unter einen Winkel von 45° geneigt· Die Bezugsziffer L. bezeichnet einen Lichtstrahl, der auf die Fläche 34A der Quarzplatte fällt. Mit ß ist der Winkel zwischen des einfallenden Licht und der optischen Achse Z bezeichnet· Xm vorliegenden Beispiel ist β gleich 45°· Der aus der Quarzplatte

3k heraustretende Strahl L₀ ist der ordentliche Strahl und der Strahl L * ist der außerordentliche Strahl. Der ordentliche Strahl L_Q bildet die Fortsetzung des einfallenden Strahles L.; und der außerordentliche Strahl L ' weicht von dem einfallenden Strahl L. (und damit von dem ordentlichen Strahl L_Q) um den Abstand V ab. Der Abstand W entspricht dem Bildversatz» Die Bezugsziffer IS bezeichnet die Richtung des Bild-rsrsatzee· Es handelt sich hierbei um die Richtung,₃ i-x. welcher der außerordentliche Strahl L₀* von dem osrde:.i«liehen Strahl L_Q abweicht. Diese Richtung liegt in ©Ie. :^; ώϊϊβΕ,β, die sich senkrecht zu der Fläche 34A tier Fl@.3t* 34 er j t und welche die optische Achse Z enthält. Wenn dmv ein-

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fallende Strahl L. ein natürlicher Strahl ist, so wird der ordentlich.· Strahl L- linear polarisiert, derart, daß sein Licht rechtwinklig zur optischen Achse Z und zur Bildversatzrichtung IS schwingt· Der außerordentliche Strahl L· wird ebenfalls linear polarisiert, wobei sein Licht parallel zur Bildversatzrichtung XS schwingt. Die Bezugsziffer & bezeichnet den Winkel zwischen dem außerordentlichen Strahl L ' und der optischen Achse Z*

Venn der Brechungsindex des ordentlichen Strahles L„ mit n_ bezeichnet wird (wenn ein Quarzkristall verwendet wird, so ist der Brechungsindex für Licht mit einer Wellenlänge von 5893 Angström gleich 1,553²O ^und wenn der Brechungsindex des außerordentlichen Strahles L * Mit η bezeichnet wird (bei Verwendung eines Quarzkrlstalles ist der Brechungsindes für Licht mit einer Wellenlänge von 5893 Angstrom gleich 1,5*^3)ι »ο ergeben sich für den Zusammenhang W₁ T, ß, & , n_Q und η folgende Gleichungen!

tan

(p - «0 (1)

tan»' β -~ . tan ß (2)

Aus diesen Gleichungen kann man folgende weitere Gleichung ableiten«

(3)

tan ß 2

ι α

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Um T auf ein Minimum asu reduzieren, ist es notwendig, daß tan ß = 1 ist. Wenn in der dritten Gleichung n_Q = 1,5534, n_e s 1,5^43 und tan ß = 1 ist, so ergibt sich für W = 0,005885 T.

Dementsprechend kann mit der Quarzplatte 34 ein Doppelbild des abzubildenden Objektes hergestellt werden*

Bs ist auch möglich, vier Bilder zu erzeugen, welche sich in zwei Dimensionen überlappen. Dazu müssen zwei Quarzplatten 34a und 34b verwendet werden, welche so angeordnet werden, daß ihre Bildversatzrichtungen ISa und ISb verschieden voneinander sind, wie die Fig. zeigt. In dieser Figur sind die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 19 verwendet, jedoch sind die Bezugsziffern noch mit den Zusätzen "a" und "b" versehen, um die beiden Quarzplatten voneinander zu unterschieden. Durch eine geeignete Auswahl des Winkels θ zwischen den Bildversatzrichtungen ISa und ISb der Platten 34a und 3^b werden drei Bilder erzeugt, die einander in regelmäßigen Abständen überlappen· Die Platten 34a und 34b sind einander gleich, und die Fläche 34A jeder Platte ist gegenüber der optischen Achse Z unter einem Winkel von 45° geneigt.

In Fig. 20 basieren der ordentliche Strahl L_ und der außerordentliche Strahl L₀', die aus der Quarzplatte 34a heraustreten, auf einem einfallenden Lichtstrahl L.. Der ordentliche Strahl L₀₁ und der außerordentliche Strahl L₀₂, die aus der Quarzplatte 34b austreten, basieren auf dem einfallenden Lichtstrahl L_Q. Der ordentliche Lichtstrahl L' und der außerordentliche Lichtstrahl L¹Q₂I welche aus der Quarzplatte 34b austreten, basieren auf dem.einfallendeη Lichtstrahl L'_o· Die Bezugsziffer W repräsentiert die Abstände zwischen den Lichtstrahlen

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L₀₁ und L¹Q₁ sowie zwischen den Liehetrahleη L_Q2 und L* „· Die Bezugsziffer ¥' repräsentiert die Abstände zwischen den Lichtstrahlen L_Q1 und L_₂ sowie zwischen den Lichtstrahlen L'_O1 und L'_O2. Die Abstände V* können mit Hilfe der Gleichungen (i) - (3) ermittelt werden. Unter der Voraussetzung, daß L₀, L'q, L₀₁, L₀₂, L'₀₁t L»₀₂ die Intensität der entsprechenden Lichtstrahlen repräsentieren, ergibt sich für L₀₁, L_Q2, L«₀₁ und L*₀₂ folgendest

L₀₁ - L₀ . cos θ (4)

L₀₂ = L₀ . sin β \5)

L«₀₁ » L'_o . sin 0 (6)

^L'O2 ^{m L}O * ^cos ° *·· <⁷>·

Das kann man dem Vektordiagramm in Fig. 21 entnehmen.

Der Verlauf der in Fig. 20 gezeigten Lichtstrahlen L_Q1, L₀₂, L* und L'_O2 in zwei Dimensionen ist in Fig. 22 dargestellt. Damit das Intensitätsverhältnis der Lichtstrahlen L₀₁, L₀₂, L«₀₁ und L«₀₂ Z¹Z¹Z¹Z ^seln kann, müssen die Gleichungen (4) - (7) so gewählt werden, daß ~~ m tan© ■ ^ ist. Daraus folgt, daß 0 = 26°Jk* ist. Fig. 22 zeigt den Fall, daß 0 = 26°34« ist. In diesem Fall ist die Dicke Ta und Tb der Quarzplatten 34a und 34b mit 3,4919 mm gewählt, so daß V . cos |" « 1/3 des Abstandes der Primärfarbkomponentenstreifen (im vorangehenden Beispiel 20 Mikron), nämlich 20,55 x cos β 20 (Mikron) sein kann. Der Abstand t zwischen den Strahlen L_no und L' .. ist so, daß

^Ο2ς"2 °·

t = 2¥ . sin ~ = 2 χ 20,55 x »in ■ 9,5 (Mikron) ist. Die von den Strahlen L_Q2 und L*₀₁ auf der fotoelektrischen Umwandlungeschicht erzeugten Bilder können als ein Bild angesehen werden, so daß drei um p/3 relativ zueinander verschobene Bilder auf die fotoelektrische Umwandlungsschioht projeziert werden.

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Flg. 23 zeigt den Fall, daß durch geeignete Wahl der Dicken Ta und Tb der beiden Quarzplatten 34a und 34b in Fig. 20 und dee Winkele Q zwischen den Bildversatzrichtungen XSa und ZSb ein Vierfachbild erzeugt wird· In dieses Fall haben die Strahlen L_Q1, L₀₂, L* und L» die gleiche Intensität, nämlich 5^?—I - taaO = 1. Das bedeutet, daß O « 45 und ξ "° ^β ί ^{in den} Gleichungen (4) - (7) 1st.

Venn man sehr als drei Quarzplatten eilte inander kombiniert, mo kann man damit einen Bildvervielfacher herstellen, welcher zur Erzeugung eines Fünffachbildes geeignet ist. Venn man mehr als zwei der in Flg. 17 dargestellten Doppelbildprismen miteinander kombiniert, so ist es möglich, einen Bildvervielfacher herzustellen, der mehr als drei Bilder erzeugt· Dazu müssen die Prismen so angeordnet werden, daß ihre Blldversatairichtungen voneinander verschieden sind, wie es der Fall bei dem in Fig. 13 gezeigten aus Doppelrefraktoren bestehenden Bildvervielfacher ist.

Venn das den in den Figuren 13 bis 18 gezeigten Bildvervielfacher η zugeführte Licht kein natürliches, sondern ein linear polarisiertes Licht ist, wie es beispielsweise entsteht, wenn natürliches Licht an eiaer Metillfläche oder einer anderen glänzenden Fläche reflektiert wird, so können keine Mehrfacl&abbi !düngen arzeugt werden, und es besteht die Gefahr, daß auf d&aa Bildschirm ein Moire-Muster erscheint. Um dies zu vermelden, zeigt Fig. 24 eine Drehdisperlonsoptik 37- v,-/lohe aus |uarz bestehen kann und zwischen dasah^ubilde^ie Objekt und den Bildvervielfacher eingefügt ist, ύ<$.~- t-u-s mindestens zwei Doppelrefraktoren besteht« Bsi r^i-s<?..? Ausführungsform bestehen die Doppe !refraktor sr. a:tc '^uarzpX-atten 3&a und 34b, welohe so angeordnet sine*, d^ü Itire Bildveraatzrichtungen unterschiedlich sind, Di*» Disperslonsoptik 37

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befindet sich zwischen der Kameralinse und dem Bildvervielfacher 3**a, 34b. In diesem Fall kann die Drehdisperaions· optik 37 «ilt den Quarzplatten 34a und 34b als einheitliche Struktur ausgebildet sein. Wenn fü-r die Drehdispersionsoptik Quarz verwendet wird, nuß dieser so angeordnet werden, daß daa einfallende Licht mit der optischen Achse der Drehdispersionsoptik fluchtet. Außerdem wird die Dicke der Drehdiaperaionaoptlk, welche vorzugsweise größer als mehrere Wellenlängen des einfallenden Lichtes ist, so gewählt, daß die optische Drehung des einfallenden Lichtes in den gewünschten Wellenlängenbereich erfolgt. Die optische Drehung hängt von der Wellenlänge des einfallenden Lichtes ab. Wenn nan für eine angemessene optische Drehung sorgt, so kann das aus der Drehdispersionsoptik 37 austretende Licht von dem Bildvervielfacher in befriedigender Weise separiert werden. Neben Quarz eignen sich für die Drehdispersioneoptik Materialien, die folgende Bestandteile enthalten! Bi₁₁₀GeO₀-, Bi, „, Si0_o_, 17Bi₀O₀ t _{33 2}O₃ t Z_nO und andere.

Die in Fig. 24 gezeigte Drehdispersionaoptik 37 kann auch durch eine doppelbreohende Optik 38 aus Quarz, Mylar ο. a. ersetzt werden. In diesem Fall wird die doppelbrechende Optik nit ihrer optischen Achse im wesentlichen rechtwinklig zu den Lichtweg ausgerichtet. Ferner wird die Dicke der Quarzplatte in diesen Fall geeignet gewählt, und die Schwingungsrichtung des linear polarisierten Lichtes, welches in die Quarzplatte im wesentlichen rechtwinklig zu deren optischen Achse eintritt, wird so gedreht, daß das aua der Quarzplatte auatretende Licht von dem Bildvervielfacher separiert werden kann. Solch eine doppelbrechende Optik kann aus jeden nioht isotropen Kristall bestehen.

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Claims

PATENTANS PRÜCHB

Farbfernsehkamera, in welcher ein streifenförmiges farbsepariertes Bild eines aufzunehmenden Objektes durch ein streifenförmiges Farbfilter auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht einer Bildaufnahmeröhre projeziert wird, gekennzeichnet durch einen optischen Bildvervielfacher, welcher zwischen das Objekt (1O) und das Filter (f) eingesetzt ist und N Bilder des Objektes, welche in Richtung der Anordnung der Farbkomponentenstreifen des Filters (F) um ein ganzzahliges Vielfaches von p/N gegeneinander versetzt sind, auf die fotoelektrische Unrwandlungsschicht (i) projeziert, wobei das Anteilverhältnis der Primärfarbkomponentenstreifen 1/N und ihr gegenseitiger Abstand ρ ist.

.2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildvervielfacher aus mindestens zwei optischen Doppelrefraktoren besteht, die so angeordnet sind, daß ihre Bildversatzrichtungen voneinander verschieden sind.

3* Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildvervielfacher aus mindestens zwei optischen Doppelrefraktoren besteht, die so angeordnet sind, daß ihre Bildversatzrichtungen verschieden voneinander sind, und daß zwischen dem Objekt (io) und dem Bildvervielfacher noch eine Drehdispersionsoptik (37) angeordnet ist.

4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildvervielfacher aus mindestens zwei

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optischen Doppelrefraktoren besteht, welche so angeordnet sind, daß ihre Bildversatzrichtungen unterschiedlich voneinander sind, und daß im Lichtweg zwischen dem Objekt (1O) und dem Bildvervielfacher ein weiterer Doppelrefraktor so angeordnet ist, daß die optische Achse dieses weiteren Doppelrefraktors im wesentlichen rechtwinklig zum Lichtweg liegt·

5« Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildvervielfacher von mindestens einem Prisma gebildet ist, das zwischen dem Objekt(iO) und der fotoelektrischen Umwandlungsschicht (i) angeordnet ist, derart, daß das von dem Objekt (1O) ausgehende Licht in Form von mehreren gegeneinander versetzten Bildern des Objektes (1O) auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht (i) projeziert wird.

6, Farbfernsehkamera nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß als Bildvervielfacher nur ein einziges trapezförmiges Prisma (30) verwendet wird.

7· Farbfernsehkamera nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß als Bildvervielfacher ein Mikroprisma (31) verwendet ist, das eine Vielzahl von zu Gruppen zusammengefassten Facettenflächen aufweist.

8. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildvervielfacher aus mehreren halbdurchlässigen Spiegeln (HM. - HMj,) besteht, welche das von dem Objekt (lO) ausgehende Licht in mehrere Lichtstrahlen aufteilt, welche unter geringem Versatz auf die fotoelektrische Umwandlungsschioht (1) gerichtet werden.

Der Patentanwalt

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