DE2151266C3

DE2151266C3 - Farbbild-Aufnahmeeinrichtung

Info

Publication number: DE2151266C3
Application number: DE2151266A
Authority: DE
Inventors: Yasuharu Fujisawa Kanagawa Kubota
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1970-10-14
Filing date: 1971-10-14
Publication date: 1981-05-07
Also published as: FR2110432A1; NL174320C; NL7114160A; US3784734A; FR2110432B1; DE2151266B2; GB1363490A; JPS517381B1; CA948761A; DE2151266A1; NL174320B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbild-Aufnahmeeinrichtung mit einer Bildröhre, die eine photoelektrische Umwandlungsschicht aufweist, mit einem Farbstreifenfilter, welches eine Reihe von Farbkomponentenstreifen enthält und durch welches ein nach Farben getrenntes Streifenbild eines über Fernsehen auszustrahlenden Aufnahmegegenstands auf die photoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird, und mit einer zwischen dem Aufnahmegegenstand und dem Streifenfarbbild angeordneten Mehrfachbilderzeugungseinrichtung, durch die eine Anzahl von Bildern des Aufnahmegegenstands auf die photoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird.

Es ist bereits ein optisches Tiefpaßfilter zur Unterdrückung von Raumfrequenz oberhalb einer wählbaren Grenzfrequenz bei Fernsehkameras mit mindestens zwei doppelbrechenden optischen Elementen unterschiedlicher Dicke und mindestens einem zwischen diesen angeordneten optischen Verzögerungselementen vorgeschlagen worden (DE-PS 20 27 035), wobei das betreffende optische Verzögerungselement durchfallendes Licht im wesentlichen um eine Viertelwellenlänge verzögert Dieses Tiefpaßfilter wird für eine Farbcodiereinrichtung mit einem im Strahlengang zwischen einem Objekt und einer photoempfindlichen Elektrode einer Bildaufnahmeeinrichtung sowie hinter dem optischen Filter angeordneten Farbcodierfilter zur räumlichen Trennung von Helligkeitsinformation bzw. Farbinformation des Objekts darstellenden Lichtes verwendet, welches auf die photoempfindliche Elektrode fokussiert ist, die beim Abtasten tin Helligkeitssignal in einem Basisband mit vorgegebener oberer Grenzfrequenz und mindestens ein in Seitenbändern einer Trägerschwingung enthaltenes Farbsignal liefert. Dabei ist vorgesehen, die Dicken der doppelbrechenden optischen Elemente zur weitgehenden Unterdrückung eines Übersprechens zwischen den der Helligkeitsinformation und den der Farbinformation entsprechenden Signalen so zu bemessen, daß Lichtanteile des das Helligkeitssignal darstellenden Lichtes, deren räumliche Frequenz einer über der oberen Grenzfrequenz einer über der oberen Grenzfrequenz des Basisbandes liegenden Frequenz entspricht, erheblich gedämpft werden. Dadurch werden Raumfrequenzen oberhalb einer wählbaren Grenzfrequenz unterdrückt, so daß durch das betreffende Tiefpaßfilter eine hohe Transmission erzielt wird, wobei die optische Frequenzbandbreite eines Fernsehbildes sowohl in der Horizontal- als auch in der Vertikalrichtung beeinflußt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, sowohl Farb-Moiremuster als auch Weiß-Moiremuster bei der Bildwiedergabe zu vermeiden.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Farbbild-Aufnahmeeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die projizierten Bilder um ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands p/N in der Richtung der Reihe der Farbkomponentenstreifen in Abstand voneinander vorgesehen sind, wobei 1//Vdas Anteilverhältnis und ρ den regelmäßigen Abstand der Farbkomponentenstreifen bedeuten.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit besonders geringem schaltungstechnischen Aufwand das Auftreten von Moiremuster, und zwar sowohl von Farb-Moiremuster als auch von Weiß-Moiremuster, bei der Bildwiedergabe vermieden ist. Dabei ist noch anzumerken, daß die mit der Vermeidung des \uftretens derartigen Moiremuster auftretende Fehlausrichtung des Farbbildes für den Betrachter jedenfalls nicht wahrnehmbar ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Farbfernsehkamera, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung des prinzipiellen Teiles der Bildaufnahmeröhre, die bei der in F i g. 1 dargestellten Farbfernsehkamera verwendet ist,

Fig.3 und 4 Wellenformen zur Erklärung der Funktion der in F i g. 1 dargestellten Farbfernsehkamera,

F i g. 5 eine graphische Darstellung eines möglichen Frequenzspektrums eines zusammengesetzten Farbsignals, das mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Farbfernsehkamera erzeugt wird,

F i g. 6 eine Darstellung, welche die erfindungsgemäße Beziehung zwischen einem optischen Filter und Abtastimpulsen zeigt,

F i g. 7 eine Darstellung, welche ein Moire-Muster in einem reproduzierten Bild zeigt,

F i g. 8 eine der F i g. 6 ähnliche Darstellung,

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

Fig. 10 der optische Teil zur Bildaufspaltung der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera,

F i g. 11 die optische Anordnung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12 eine fragmentarische Querschnittansicht einer optischen Anordnung zur Erzeugung eines Mehrfachbildes gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 13 bis 16 andere Ausführungsformen optischer Anordnungen zur Erzeugung von Mehrfachbildern,

Fig. 17 und 18 die optische Anordnung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Kristallplatte zur Erklärung der vorliegenden Erfindung,

F i g. 20 eine zur Erklärung der Erfindung dienende perspektivische Ansicht von zwei Kristallplatten,

Fig.21 ein Vektordiagramm zur Erklärung der vorliegenden Erfindung,

F i g. 22 und 23 Diagramme, welche die Anordnung der Mehrfachbilder gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen,

Fig.24 optische Anordnungen, welche den prinzipiellen Teil einer anderen Ausführungnform der Erfindung darstellen.

Zunächst soll eine Beschreibung der Bildaufnahmeröhre gegeben werden. Das dem aufzunehmenden Objekt zugewandte Ende der Bildaufnahmeröhre ist in F i g. 2 dargestellt und besteht aus einer Vielzahl von Elektrodensitzen A], B\... A_n, B_n. 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 fotoelektrischen Umwandlungsschicht 1 angeordnet. Diese fotoelektrische Schicht besteht aus Antimontrisulfid, welches mit einem Elektronenstrahl abgetastet wird. Die Elektroden A],... A_n und B],... B_n, werden auch als die Elektroden A bzw. bo B bezeichnet. Die Elektroden A und B sind so angeordnet, daß ihre Längt .ibmessungen nicht mit der horizontalen Abtastrichtung des Elektronenstrahls zusammenfallen. Die horizontale Abtastrichtung des Elektronenstrahls ist durch einen Pfeil d angedeutet. In w dem dargestellten Beispiel bilden die Längsabmessungen der Elektroden A und B und die horizontale Abtastrichtung d miteinander einen rechten Winkel. Die Elektroden A und B sind miteinander in zwei Gruppen zu Signalausgangsanschlüssen Ta und Tb verbunden. Die Elektroden A und B befinden sich auf einer transparenten schützenden Isolierstoffplatte, die beispielsweise eine Glasplatte 3 sein kann. An dieser Glasplatte 3 liegt die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 an. Auf der anderen Seite der Glasplatte 3 befindet sich ein optisches Filter F, welches aus roten, grünen und blauen optischen streifenförmigen Filterelementen Fr, Fa Fb besteht, welche eine bestimmte Breite haben. Die Filterelemente sind sequentiell in bestimmten Intervallen in der Reihenfolge Fr, Fa Fb, Fr, Fa Fb ... so angeordnet, daß jedes Tripel von roten, grünen und blauen Filterelementen einem Paar angrenzender Elektroden A-,und B,-der zuvor erwähnten Elektroden 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. Eine 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 4 aus Glas sind miteinander zu einer scheibenförmigen Konfiguration zusammengesetzt, welche einen Durchmesser von beispielsweise 2,54 cm hat Diese scheibenförmige Konfiguration sitzt an einem Ende eines Röhrenkolbens 5, der in F i g. 1 dargestellten Bildaufnahmeröhre. Der Röhrenkolben ist mit einer Ablenkspule 6, einer Fokussierspule 7 und einer Ausrichtspule 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 Frontplatte 4 geleitet und auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 fokussiert werden. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine Elektronenkanone.

Beim Betrieb der Farbfernsehkamera wird ein in F i g. 3 dargestelltes Wechselstromsignal S₁ erzeugt, das den Elektroden A und B zugeführt wird. Dazu kann beispielsweise ein Transformator 12 verwendet werden. Die Enden fi und h seiner Sekundärwicklung sind mit den Signalausgangsanschlüssen Ta und Tb verbunden. Eine Signalquelle 13, welche das Wechselstromsignal Si erzeugt, ist mit der Primärwicklung 12a des Transformators 12 verbunden. Das Wechselstromsignal Si ist auf die Horizontalabtastperiode eines die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 abtastenden Elektronenstrahls synchronisiert. Das Wechselstromsignal Si ist ein Rechtecksignal, welches eine Impulsbreite \H hat, welche gleich der horizontalen Abtastperiode H des Elektronenstrahls ist. Beim NTSC-System liegt eine Impulsbreite von 63,5 μβεο vor. Das Signal Si hat eine Pulsfolgefrequenz, die gleich der halben Horizontalabtastfrequenz ist. Beim NTSC-System ist die Pulsfolgefrequenz -^- kHz. Zur Erzeugung des Wechselstromsignals Si kann beispielsweise ein Impulssignal verwendet werden, das bei einem Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter einer Hochspannungsgeneratorschaltung erzeugt wird. Derartige Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter sind bekannt und brauchen hier nicht beschrieben zu werden. Die Mittelanzapfung fo der Sekundärwicklung 12Z>des Transformators 12 ist mit der Eingangsseite eines Vorverstärkers 15 über einen Kondensator 14 verbunden. Außerdem ist die Mittelanzapfung fo der Sekundärwicklung \2b 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 Ta und Tb Widerstände in Serie zu schalten, wobei der Verbindungspunkt mit dem Eingangsanschluß des Vorverstärkers 15 über einen Kondensator gekoppelt wird. Das oben erwähnte Rechtecksignal wird den Elektroden A und B über Kondensatorer zugeführt.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Anordnung wird der Elektrode A in einer gewissen Horizontalabtastperiode Hi eine Spannung zugeführt, welche aus der von der Gleichstromquelle B+ abgeleiteten Gleichspannung und dem dieser Gleichspannung überlagerten Wechselstromsignal Si besteht. Das ist in F i g. 3 dargestellt. Die Elektrode B wird nur mit der von der Gleichspannungsquelle B+ erzeugten Spannung gespeist, so daß das Potential an der Elektrode A das der Elektrode B übersteigt. Auf diese Weise wird auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 1 ein streifenförmiges Ladungsbild erzeugt, das der Elektrode A entspricht. Wenn kein Licht von dem Objekt 10 während der Horizontalabtastperiode H, auf die Bildaufnahmeröhre 2 fällt, so liegt an der Eingangsseite des Vorverstärkers 15 ein Rechtecksignal 5; an, das in F i g. 4 dargestellt ist. Dieses Signal Si dient als Indexsignal. Die Frequenz des Signals 5/ ist durch die Breite und die Abstände der Elektrode A und B sowie durch die Zeit bestimmt, weiche für eine horizontale Abtastperiode des Elektronenstrahls erforderlich ist. Im vorliegenden Fall ist die Frequenz des Indexsignals 5/ beispielsweise auf 3,58 MHz festgesetzt worden. Wenn dann Lichtstrahlen von dem Objekt 10 auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 fokussiert werden, so wird ein dem farbseparierten Bild auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 1 entsprechendes Signal dem Indexsignal 5/ überlagert Das dadurch entstehende Signal ist das zusammengesetzte Signal &. Es ist in Fig.4C dargestellt. In dieser Figur sind diejenigen Teile des zusammengesetzten Signals £2, welche dem roten, grünen und blauen Licht entsprechen, mit R, C und B bezeichnet Das zusammengesetzte Signal S2 setzt sich aus dem Luminanzsignal Sy, einem Farbträger- oder Chrominanzsignal S_c und dem Indexsignal 5/ wie folgt zusammen & = Sy+ Sc+ S/. Das Frequenzspektrum des zusammengesetzten Signals 5z ist (wie man beispielsweise F i g. 5 entnehmen kann) durch die Breite und die Abstände der Elektroden A und Bund der streifenförmigen Filterelemente Fr, Fg und Fb des optischen Filters sowie durch die horizontale Abtastperiode bestimmt Das bedeutet daß das zusammengesetzte Signal 52 innerhalb eines 6 MHz breiten Bandbereiches liegt Das Luminanzsignal Sy nimmt den unteren Frequenzbereich dieses Frequenzbandes ein und das Chrominanzsignal Sc nimmt den oberen Frequenzbereich ein. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Überlappung des Luminanzsignals Sy und des Chrominanzsignals 5c so gering wie möglich zu machen. Wenn es nötig ist kann die Auflösung etwas dadurch verringert werden, daß vor der Bildaufnahmeröhre 2 eine Sammellinse angeordnet ist um das Band des Luminanzsignal Sy schmaler zu machen.

In der nächsten Horizontalabtastperiode //,+i werden die Spannungen (das Wechselstromsignal) den Elektroden A und B mit umgekehrter Phase zugeführt Dementsprechend wird ein resultierendes Indexsignal —Si erzeugt, das in Fig.4B dargestellt ist Dieses Indexsignal ist in seiner Phase entgegengesetzt zu dem Indexsignal 5a das in F i g. 4A dargestellt ist Als Folge davon liegt an der Eingangsseite des Vorverstärkers 15 ein zusammengesetztes Signal 5z' an, das in Fig.4D gezeigt ist und sich wie folgt zusammensetzt: 52' = Sy+ Sc- S/.

Dieses zusammengesetzte Signal 5; (oder S2') wird von dem Vorverstärker 15 verstärkt und dann einem weiteren Verstärker 16 zugeführt, der die Wellenspitzen abschneidet und eine y-Korrektur durchführt. Danach wird das zusammengesetzte Signal einem Tiefpaßfilter 17 und einem Bandpaßfilter (oder Hochpaßfilter) 18 zugeführt. Von dem Tiefpaßfilter 17 wird das Luminanzsignal Sy abgeleitet, und von dem Bandpaßfilter 18 wird ein Signal Sj=Sa+Sn abgeleitet, das in Fig.4C dargestellt ist (oder ein Signal S₃ = Scl-Sil, das in F i g. 4C dargestellt ist). In diesem Fall sind Scl und S/_L die Niederfrequenzkomponenten (Grundwellenkomponenten) des Chrominanzsignals Sc bzw. des Indexsignals 5/.

Das Indexsignal 5/ und das Chrominanzsignal Sc haben die gleiche Frequenz, so daß sie nicht durch die Verwendung eines Filters separiert werden können. Eine Separierung ist aber dennoch, wie nachfolgend noch beschrieben wird, in anderer Weise möglich. Der Ausgang des Filters 18 ist mit einer Verzögerungsschaltung 19 verbunden, welche das Signal S₃=Scl+Sil (oder S₃' = Scl—SnJ um eine Horizontalabtastperiode \H verzögert. Diese Verzögerungsschaltung kann beispielsweise aus einem Kristall bestehen. Das Signal S₃ = Scl+Sil (oder S₃' = Scl-S_nJ, welches in der Horizontalabtastperiode //,der Verzögerungsschaltung 19 entnommen wird und das Signal 5b' = 5a.-5«. (oder 53 = Scl+Sil), welches in der darauffolgenden Horizontalabtastperiode Hi+\ dem Bandpaßfilter 18 entnommen wird, werden miteinander in einer Addierschaltung 20 addiert In diesem Fall kann das Chrominanzsignal in aufeinanderfolgenden Abtastperioden im wesentlichen als gleich betrachtet werden, so daß als Summe der Signale S₃ und S₃' ein Trägerfarbsignal 25_C erzeugt wird, das in F i g. 4D dargestellt ist

Die dem Filter 18 und der Verzögerungsschaltung 19 entnommenen Signale werden weiterhin einer Subtrahierschaltung 21 zugeführt Während eines Horizontalabtastintervalles ist das Ausgangsprodukt der Subtrahierschaltung S₃-S₃ oder (Scl + Sil)-(Scl - Sil)=2SiL· Während des nächsten Abtastintervalls ist das Ausgangsprodukt der Subtrahierschaltung 53'-S₅ oder (Scl - SnJ-(Scl + SnJ=-2S_IL. Das ist in F i g. 4E dargestellt Ein solches Indexsignal — 25//. (oder 2Sil) wird einem Begrenzerverstärker 22 zugeführt, um die Amplitude dieses Indexsignals auf einen konstanten Wert zu begrenzen. Dadurch wird das in Fig.4F dargestellte Indexsignal - 25/oder (das nicht dargestellte) Indexsignal 25/erzeugt

Der Ausgang des Begrenzers 22 ist mit dem einen festen Anschluß 23a eines Umschalters 23 verbunden (dieser Umschalter ist in der Praxis ein elektronischer Schalter). Der Schalter hat einen zweiten festen Schaltkontakt 23b sowie einen beweglichen Kontakt 23c Die Ausgangsseite des Begrenzerverstärkers 22 ist ferner über einen Inverter 24 mit dem 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 am Ende jeder Horizontalabtastperiode synchron mit dem Wechselstromsignal Si umgeschaltet mit dem die Primärwicklung des Transformators 12 beaufschlagt wird. Dadurch wird ständig von dem beweglichen Kontakt 23c das Indexsignal 25/ abgeleitet

Der bewegliche Kontakt 23c ist mit einem Farbmodulator 26 verbunden, so daß dem Farbdemodulator 26 das Signal 25/ zugeführt wird. Dem Farbdemodulator 26 wird ferner das Luminanzsignal Syund das Chrominanzsignal Sc zugeführt, so daß an seinen Ausgangsanschlüssen Tr, Tc und Tb rote, grüne und blaue Farbsignale 5«, 5g und Sb abgeleitet werden können. Die Farbdemodulatorschaltung 26 enthält einen Synchrondetektor, welcher Farbdifferenzsignale Sr-Sy, Sb-Sy und Sg-Sy durch Abtasten des Trägerfarbsignals Sc mit einem Signal erzeugt, welches durch Verschiebung der Phase des Indexsignals 5/ gewonnen wird. Die Farbdemodulatorschaltung 26 enthält ferner eine Matrixschaltung, welche den Farbdifferenzsignalen das Luminanzsignal Sy aufaddiert, wodurch die Primärfarbsignale Sr, Sc und Sb gewonnen werden. Durch geeignete Weiterverarbeitung der roten, grünen und blauen Farbsignale kann dann ein Farbfernsehsignal für dasNTSC-SystemoderfürandereSystemeerzeugtwerden.

Im vorliegenden Fall kann das Farbfernsehsignal für das NTSC-System auch direkt gewonnen werden, ohne daß dabei Farbsignale erzeugt werden müssen. Dazu ist es erforderlich, daß das Indexsignal 5/, welches der Träger des zusammengesetzten Signals 53 = Sa. + Sil ist, durch einen Farbhilfsträger des NTSC-Systems (weleher eine Frequenz von 3,58 MHz hat) ersetzt wird. Der Farbhilfsträger, welcher zweckmäßigerweise mit dem Trägerfarbsignal moduliert ist, wird addiert.

Mit einer derartigen Farbfernsehkamera können lediglich unter Verwendung von nur einer Bildaufnah- jo meröhre Farbbilder erzeugt werden, ohne daß ein Übersprechen zwischen den entsprechenden Farbsignalen auftritt Das optische System ist stark vereinfacht. Da die Inde::signale durch Ladungsbilder erzeugt werden, welche periodisch geändert werden, ist die Gewinnung der Indexsignale sehr einfach. Dadurch ist auch die Demodulation der Farbsignale sehr einfach. Zur Erzeugung der Indexsignale wird außerdem kein Licht verwendet, so daß das Verhältnis der Lichtausnutzung erhöht wird und der dynamische Bereich der fotoelektrischen Umwandlungsschicht vergrößert wird.

Bei Farbfernsehkameras, die nach dem Prinzip der Phasenseparierung aufgebaut sind, ist die Chrominanzkomponente in dem Ausgangsssignal der Bildaufnahmeröhre in Form eines amplitudenmodulierten Signals enthalten, welches durch Amplitudenmodulation des Trägers mit den Farbsignalen erzeugt wird. Wenn das Frequenzband des Luminanzsignals das Frequenzband des Trägerfarbsignals überlappt, können Störungen, beispielsweise in Form eines Moire-Musters sowie in Form von Farbüberschneidungen in dem reproduzierten Bild auftreten. Weitere Störungen können eine Fehianordnung des indexsignals (des Bezugssignais), eine Mischung der Seitenbandfrequenzen des Trägerfarbsignals mit dem Luminanzsignal usw. sein.

Das Moire-Muster wird erzeugt, wenn das Luminanzsignal und der Träger des Chrominanzsignals miteinander interferieren. In diesem Fall wird ein vertikales Muster in dem reproduzierten Bild erzeugt Das Moire-Muster kann entweder als weißes Moire oder als to farbiges Moire auftreten. Das weiße Moire wird in den 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 weiße Moire ist sehr auffällig.

erscheint in

Das weiße Moire erscheint in dem reproduzierten Bild nicht, wenn eine Weißbalance vorliegt. Dagegen tritt das weiße Moire in dem reproduzierten Bild auf, wenn die Weißbalance durch Dispersion in der Umsetzungswirksamkeit der fotoelektrischen Schicht und der spektralen Empfindlichkeit des Farbstreifenfilters der Bildaufnahmeröhre nicht mehr gegeben ist. Wenn dieses Moir6 vermieden werden kann, so sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Charakteristiken der fotoelektrischen Umsetzungsschicht und des Farbstreifenfilters dementsprechend weniger hoch.

Das Farb-Moir6 ist ein Farbstreifen, welcher dadurch bedingt ist, daß die Abtastposition für eine Farbe auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht und die Position des entsprechenden Farbstreifens des streifenförmig farbseparierten Bildes des abzubildenden Objekts nicht übereinstimmen. Die Vermeidung des Farb-Moire führt naturgemäß auch zur Vermeidung des weißen Moires. Wenn das Farb-Moire vermieden wird, so wird ferner die zuvor erwähnte Fehlanordnung des Indexsignals und die Mischung der Seitenbandfrequenzen des Farbträgersignals mit dem Luminanzsignal vermieden.

Solche Moire-Muster und störenden Begleiterscheinungen können dadurch vermieden werden, daß man das Frequenzband des Luminanzsignals und das Frequenzband des Trägerfarbsignals so wählt, daß sie einander elektrisch und optisch nicht überlappen. In dem optischen System der Bildaufnahmeröhre kann dazu ein optisches Tiefpaßfilter vorgesehen werden. In diesem Fall wird jedoch das Frequenzband des Luminanzsignals unvermeidbar verschmälert, da das Frequenzband des zusammengesetzten Signals oder des Farbvideosignals begrenzt wird, beispielsweise auf 6 MHz. Dementsprechend wird auch die Auflösung des Farbvideosignals unvermeidbar reduziert.

Nachfolgend wird eine genaue Beschreibung der Erzeugung des Farb-Moir6s gegeben.

Das optische Filter F in F i g. 2 besteht aus roten, grünen und blauen optischen streifenförmigen Filterelementen Fr, Fg und Fb, von denen jede Farbgruppe ein Anteilverhältnis hat, das durch die Gleichung — =
beschrieben werden kann. Die Abbildung eines beispielsweise roten Stabes m, der durch die streifenförmigen Filterlemente des optischen Filters F auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird und mit der Richtung der Längsabmessungen der streifenförmigen Filterelemente einen spitzen Winkel einschließt ist in Fig.6A dargestellt. Das Filter F in F i g. 6A entspricht dem optischen Filter in F i g. 2 und besteht aus roten, grünen und blauen optischen streifenförmigen Filterelementen Fa, Fn und Fa. Die Zeilen L_n, L_n+ 1, L„+2, .... welche der Elektronenstrahl beim Abtasten auf der fotoelektrichen Umwandlungsschicht durchläuft verlaufen rechtwinklig zu den Längsabmessungen der Filterelemente. Die roten Teile Ma des farbseparierten Bildes des roten Streifens m, die auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert werden, sind in voll ausgezogenen Linien dargestellt Die Teile Mb des Bildes des roten Stabes m, weiche die optischen streifenförmigen Filterelemente Fg und Fb nicht passieren, werden nicht auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert und sind in gestrichelten Linien angedeutet In diesem Fall werden auf der fotoelektrischen Schicht rote, grüne und blaue Streifen

des Objekts mit einem Anteilverhältnis von — = -^ abgebildet

Die Separierung der roten, grünen und blauen Farbsignale von dem Chrominazsignal, das von der Farbbildröhre erzeugt wird, erfolgt durch Synchrongleichrichtung in der Demodulatorschaltung 26 von F i g. 1 oder durch sampling-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 ι ο sich besonders auf die Separierung der entsprechenden Farbsignale mittels der sampling-Methode.

Die F i g. 6B, 6C und 6D zeigen rote sampling-Impulse SPR_n, SPR_n+2, SPR_n+5 zur sampling-Abtastung der roten Farbsignale, die den Abtastzeilen L_n, L_n+2 und Lr.+i zugeordnet sind. Das Bezugszeichen r bezeichnet die roten Farbsignale, welche durch die roten sampling-Impulse ermittelt worden sind. Die roten Farbsignale rin den Chrominanzsignalen der Abtastzeilen L_n L_n+u L_n+i und L„₊g werden ebenfalls durch die roten sampling-Impulse ertastet; in Fig.6B ist jedoch nur das rote Farbsignal dargestellt, welches durch den sampling-Impuls SPR_n für die Abtastzeile L_n ertastet worden ist. Beim Abtasten der Chrominanz-Signale der Abtastzeilen L_n+2, L_n+Z, L_n+A,, L_n+5 und L_n+6 wird kein rotes Farbsignal r ermittelt. (In den F i g. 6C und 6D sind nur die sampling-Impulse SPR_n+2 und SPR_n+S für die Abtastzeilen L_n+2 und L_n+5 gezeigt.) Wenn von derartigen Farbvideosignalen ein Bild erzeugt wird, so tritt das in F i g. 7 dargestellte rote Moire-Muster 577? 30 auf. Wenn in diesem Falle durch sampling-Abtastung der Farbträgersignale aller Abtastzeilen in dem Bereich der fotoelektrischen Umwandlungsschicht, in dem das Bild des abzubildenden roten Stabes m liegt, rote Farbsignale erzeugt werden, so tritt, kein Moire-Muster J5 auf.

Bei der erfindungsgemäßen Farbbild-Aufnahmeeinrichtung wird ein streifenförmiges farbsepariertes Bild eines abzubildenden Objekts durch das streifenförmige Farbfilter hindurch auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht der Bildaufnahmeröhre projiziert. Zwischen dem Objekt und dem streifenförmigen Filter befindet sich ein optischer Bildvervielfacher, mit dessen Hilfe das abzubildende Objekt JV-mal auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird. Die einzelnen Abbildungen des Objekts haben voneinander einen Abstand, der ein ganzzahliges Vielfaches von P/N ist und in Richtung der Reihenanordnung der Primärfarbkomponentenstreifen des streifenförmigen farbseparierten Bildes gemessen wird. Dabei ist das Anteilver- =>o hältnis der Primärfarbkomponentenstreifen mit l/Wund der Abstand zwicshen den Primärfarbkomponentenstreifen mit ρ gewählt.

Bei der in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 beschriebenen Farbfernsehkameras sind die Primärfarbkomponentenstreifen des auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projizierten streifenförmigen farbseparierten Bildes rote, grüne und blaue Streifen.

Das Anteilverhältnis dieser Streifen ist 4? = τ- ^Das

optische Filter F liegt an der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 1 an, so daß der Abstand der Primärfarbkomponentenstreifen der gleiche ist wie der der Elemente Fr, Fc und Fb des optischen Filters F. Im vorliegenden Beispiel werden drei Bilder des Objekts 10 b5 auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht in Intervallen von beispielsweise Jl = JL projiziert Die Intervalle erstrecken sich in der Anordnungsrichtung der Primärfarbstreifen des streifenförmigen farbseparierten Bildes, und dementsprechend auch in der Richtung der Anordnung der streifenförmigen Filterelemente Fr, Fc und Fades optischen Filters F.

Fig. 8 ist der Fig. 6 ähnlich. In Fig. 8A bezeichnen die Bezugsziffern Ma, Ma' und Ma" drei rote farbseparierte Bilder des roten Stabes m. Die Bezugsziffern Mb, Mb'und Mb"bezeichnen diejenigen Teile des Bildes des roten Stabes m, welche im Bereich der grünen und blauen optischen streifenförmigen Filterelemente Fc und Fb liegen. Diese Teile werden nicht auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert. In den F i g. 8B, 8C und 8D bezeichnen die Bezugszeichen r, r' und r" rote Farbsignale, welche von den roten sampling-Impulsen SPR_n. SPR_n+2 und SPR_n+^ der Abtastzeilen L_n, L_n+2 und L_n+5 herausgetastet werden.

Aus Fig.8 kann man entnehmen, daß das rote Farbsignal bei jeder Abtastzeile durch den roten sampling-Impuls herausgetastet wird. Dementsprechend wird kein Moire-Muster in dem reproduzierten Bild des roten Stabes m erzeugt, ungeachtet dessen, daß das Bild unter einem spitzen Winkel in bezug auf die optischen streifenförmigen Filterelemente Fr, Fc und Fb des optischen Filters F auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird.

Wie bereits vorher beschrieben wurde, werden eine Vielzahl von Bildern auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert, wobei der Abstand zwischen den Bildern ein ganzzahliges Vielfaches (bei dem in F i g. 8 dargestellten Beispiel ist das ganzzahlige Vielfache gleich 1) von P/N ist, gemessen in Richtung der Anordnung der Primärfarbkomponentenstreifen des streifenförmigen farbseparierten Bildes. Ausgenommen, daß die erwähnte ganze Zahl sehr groß ist, hat ρ einen Wert von einigen 10 Mikron, so daß Fehlaufzeichnungen der Abbildung in dem reproduzierten Bild für den Betrachter nicht wahrnehmbar sind.

Die obige Beschreibung bezog sich auf einen roten Stab m und die roten sampling-Impulse. Die Beschreibung trifft aber ebenfalls für andersfarbige Objekte und anderen Farben zugeordnete sampling-Impulse sowie für mehrfarbige Objekte zu. Es ist deshalb möglich, die Erzeugung von Moire-Mustern der entsprechenden Farben zu vermeiden, was gleichbedeutend damit ist, daß auch weiße Moire-Muster vermieden werden können.

In F i g. 8 wird die dreifache Abbildung des Objekts auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 projiziert Es ist jedoch ebenso möglich, eine zweifache, vierfache, fünffache ... Abbildung des Objekts auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 zu projizieren, wobei das Anteilverhältnis der Primärfarbkomponentenstreifen des auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 1 projizierten streifenförmigen farbseparierten Bildes 1/Wist

Fig.9 zeigt einen speziellen Fall, bei dem die Erzeugung des Moire-Musters dadurch vermieden werden kann, daß eine zweifache Abbildung des Objekts auf -die fotoelektrische Umwandlungsschicht der Farbfernsehkamera projiziert wird, welche dann ein zusammengesetztes Signal erzeugt, das die drei Primärfarbsignale enthält Bei dieser Ausführungsform besteht ein in Fig.9A dargestelltes optisches Filter F aus roten, gelben, grünen, cyanfarbigen, blauen und magentaroten optischen streifenförmigen Filterelementen Fr, Fy, Fg, F_c, F_b und Fm. Wie aus den F i g. 9B, 9C und 9D zu entnehmen ist sind die roten, grünen und

blauen sampling-Impulse SPR, SPG und SPB rechteck förmig. Jeder sampling-lmpuls hat ein Anteilverhältnis von ^. Ferner sind die sampling-Impulse in ihrer Phase

so angeordnet oder zeitlich so gestaffelt, daß sie jeweils um '/3 der Impulslänge gegeneinander versetzt sind. Dementsprechend werden mit dem roten sampling-lmpuls SPR die magentaroten, die roten und die gelben Farbsignale ertastet, wie man der F i g. 9B entnehmen kann. Mit den grünen sampling-Impulsen SPC werden die gelben, grünen und cyanfarbigen Farbsignale ertastet, wie man der F i g. 9D entnehmen kann. Mit den blauen sampling-Impulsen SPB werden die cyanfarbenen, die blauen und die magentaroten Farbsignale ertastet, wie man der F i g. 9D entnehmen kann.

Fig. 10 zeigt einen optischen Bildvervielfacher, mit dem ein dreifaches Bild des abzubildenden Objekts 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 bestimmten Abstand haben. Vier Halbspiegel WM₁, HM₂, HM₃ und HM* sind parallel zueinander und unter einem Winkel von 45° zu der optischen Achse der Kameralinse 9 angeordnet. Das von dem Objekt 10 ausgehende Licht tritt durch die Kameralinse 9 hindurch und wird nacheinander von den Halbspiegeln HMi bis HMa reflektiert, so daß schließlich eine erste Abbildung des abzubildenden Objekts auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht der Farbfernsehröhre projiziert wird. Die zwei total reflektierenden Spiegel FMi und FM₂ sind so angeordnet, daß sie sich parallel zu den Halbspiegeln HM\ bis HMt erstrecken. Das von dem Objekt 10 ausgehende Licht, welches durch den Halbspiegel HM\ hindurchtritt, wird durch den total reflektierenden Spiegel FMi so reflektiert, daß es durch den Halbspiegel HM₃ tritt. Dieses Licht wird dann von dem Halbspiegel HMa so reflektiert, daß eine zweite Abbildung des abzubildenden Objekts auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird. Gleichzeitig wird das von dem Objekt 10 ausgehende Licht, welches durch den Halbspiegel HM\ reflektiert wird und durch den Halbspiegel HM₂ hindurchtritt, von dem total reflektierenden Spiegel FM₂ so reflektiert, daß es durch den Halbspiegel HMa, tritt, wodurch eine dritte Abbildung des Objekts auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird. Die Winkel der total reflektierenden Spiegel FM\ 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 ist

Ein Bildverdreifacher kann auch durch ein Prisma 30 gebildet werden, welches einen symmetrischen trapezförmigen Querschnitt hat wie F i g. 11 zeigt In diesem Fall können die optische Achse der Kameralinse 9 und die optische Achse der Bildaufnahmeröhre 2 miteinander fluchten.

Anstelle des einfacheren Prismas 30 nach F i g. 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 Rächen, die ähnlich angeordnet sind, wie die Flächen des einzigen Prismas 30 in F i g. 11.

Als Büdverzweifacher kann ein sogenanntes Dove-Prisma verwendet werden, wie es beispielsweise das Prisma 32 in F i g. 13 ist. Es handelt sich hierbei um eine Art Reflexionsprisma. Ferner ist es möglich, statt des Dove-Prismas ein Rochon-Prisma 32a zu verwenden, wie es in F i g. 14 dargestellt ist. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Senarmout-Prismas 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 Doppelbild-

Ki prismen. Jedes der in den Fig. 13 bis 16 dargestellten Prismen besteht aus doppeltbrechenden kristallisiertem Quarz. Es ist aber auch möglich, für einen Büdverzweifacher ein Prisma aus Kalkspat oder einem anderen Material zu verwenden. Das aus diesen Prismen

is 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 336 können jeweils aus den Prismen zusammengesetzt sein, die in den Fi g. 14 bis 16 gezeigt sind. Die Doppelbildprismen 33a und 33b können auch so miteinander kombiniert werden, daß sie den in Fig. 17 dargestellten Bildverdreifacher ergeben.

Fig. 18 zeigt einen Bildvervielfacher zur Erzeugung von mehr als drei Bildern. Dieser Bildvervielfacher besteht aus mindestens 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. Die nachfolgende Beschreibung betrifft insbesondere

«ι die Verwendung von kristallisiertem Quarz als Doppelrefraktor. Zunächst soll ein Bildverdreifacher beschrieben werden.

In Fig. 19 bezeichnet die Bezugsziffer 34 eine Quarzplatte, welche doppeltbrechend ist und parallele Flächen 34Λ und 34B aufweist. Die Dicke Tder Platte 34 ist der Abstand zwischen den Flächen 34A und 34Ä Die Bezugsziffer Zbezeichnet die optische Achse (Z-Achse). Die Fläche 34Λ ist gegenüber der optischen Achse Z unter einem Winkel von 45° geneigt Die Bezugsziffer L₁

so bezeichnet einen Lichtstrahl, der auf die Fläche 3AA der Quarzplatte 34 fällt Mit β ist der Winkel zwischen dem einfallenden licht und der optischen Achse Z bezeichnet im vorliegenden Beispiel ist β gleich 45". Der aus der Quarzplatte 34 heraustretende Strahl Lo ist der ordentliche Strahl und der Strahl Lo ist der außerordentliche Strahl. Der ordentliche Strahl L₀ bildet die Fortsetzung des einfallenden Strahles L₁; und der ordentliche Strahl Lo' weicht von dem einfallenden Strahl L, (und damit von dem ordentlichen Strahl L₀) um

so den Abstand W ab. Der Abstand W entspricht dem Bildversatz. Die Bezugsziffer /Sbezeichnet die Richtung des Bildversatzes. Es handelt sich hierbei um die Richtung, in welcher der außerordentliche Strahl Lo' von dem ordentlichen Strahl Lo abweicht Diese

b5 Richtung liegt in einer Ebene, die sich senkrecht zu der Fläche 34.A der Platte 34 erstreckt und welche die optische Achse Z enthält Wenn der einfallende Strahl L₁ ein natürlicher Strahl ist so wird der ordentliche Strahl

γ = tan (β -σ)

tan σ = -§■ · tan β .

(1)

(2)

Aus diesen Gleichungen kann man folgende weitere Gleichungen ableiten:

W
T

tan/S

4-tan/J

(3)

Um T auf ein Minimum zu reduzieren, ist es notwendig, daß tan β = 1 ist. Wenn in der dritten Gleichung no = 1,5534, n_e = 1,5443 und tan β = 1 ist, so ergibt sich für W = 0,005885 7:

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

Es ist auch möglich, vier Bilder zu erzeugen, weiche sich in zwei Dimensionen überlappen. Dazu müssen zwei Quarzplatten 34a und 346 verwendet werden, welche so angeordnet werden, daß ihre Bildversatzrichtungen ISa und ISb verschieden voneinander sind, wie die F i g. 20 zeigt. In dieser Figur sind die gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 19 verwendet, jedoch sind die Bezugsziffern noch mit den Zusätzen »a« und »b< < versehen, um die beiden Quarzplatten voneinander zu unterscheiden. Durch eine geeignete Auswahl des Winkels θ zwischen den Bildversatzrichtungen /5a und ISb der Platten 346 und 34£> werden drei Bilder erzeugt, die einander in regelmäßigen Abständen überlappen. Die Platten 34a und 34Z> sind einander gleich, und die Fläche 34Λ jeder Platte ist gegenüber der optischen Achse Zunter einim Winkel von 45° geneigt.

In F i g. 20 basieren der ordentliche Strahl L₀ und der außerordentliche Strahl Lo', die aus der Quarzplatte 34a heraustreten, auf einem einfallenden Lichtstrahl La Der ordentliche Strahl Lot und der außerordentliche Strahl Lo2, die aus der Quarzplatte 346 austreten, basieren auf dem einfallenden Lichtstrahl Lo. Der ordentliche Lichtstrahl LOi und der außerordentliche Lichtstrahl L'02, welche aus der Quarzplatte 34Z> austreten, basieren auf dem einfallenden Lichtstrahl LO. Die Bezugsziffer W repräsentiert die Abstände zwischen den Lichtstrahlen

Lo linear polarisiert, derart, daß sein Licht rechtwinklig zur optischen Achse Z und zi<r Bildversatzrichtung IS schwingt Der außerordentliche Strahl Lo' wird ebenfalls linear polarisiert, 'vobei sein Licht parallel zur Bildversatzrichtung /5 schwingt. Die Bezugsziifer a bezeichnet den Winkel zwischen dem außerordentlichen Strahl Ld und der optischen Achse Z

Wenn der Brechungsindex des ordentlichen Strahles Lo mit na bezeichnet wird (wenn ein Quarzkristall verwendet wird, so ist der Brechungsindex für Licht mit einer Wellenlänge von 5893 Angström gleich 1,5534) und wenn der Brechungsindex des außerordentlichen Strahles Lo' mit n_e bezeichnet wird (bei Verwendung eines Quarzkristall ist der Brechungsindex für Licht mit einer Wellenlänge zu 5893 Angström gleich 1,5443), so ergeben sich für den Zusammenhang W, T, ß, 0, A) und n_c folgende Gleichungen:

L01 und L'01 sowie zwischen den Lichtstrahlen L02 um L'o2- Die Bezugsziffer W repräsentiert die Abstand« zwischen den Lichtstrahlen L₀₁ und Lm sowie zwischei den Lichtstrahlen LOi und LOi. Die Abstände W'könnei mit Hilfe der Gleichungen (I)-(3) ermittelt werden Unter der Voraussetzung, daß Lq, L₀, Lm, £02, LOu LO die Intensität der entsprechenden Lichtstrahlen reprä sentieren, ergibt sich für Lm, L02, LOi und L'02 folgendes:

L₀, = L₀ · cos Θ L₀₂ = L₀ ■ sin θ
L₀J = L₀ · sin θ
L₀₂ = L₀ · cos θ .

Das kann man dem Vektordiagramm in F i g. 2 entnehmen.

Der Verlauf der in Rig.20 gezeigten Lichtstrahlei Loi, Lo2, L'oi und L'02 in zwei Dimensionen ist in F i g. 2. dargestellt. Damit das Intensitätsverhältnis der Licht strahlen Lot L02, LOi und L'02

2 112

25 sein kann, müssen die Gleichungen (4)—(7) so gewähl werden, daß

sin θ 1

— = tan θ = -

cose 2

ist. Daraus folgt, daß Φ = 26°34' ist. Fig. 22 zeigt dei Fall, daß θ - 26° 34' ist. In diesem Fall ist die Dicke 7ΐ und Tb der Quarzplatten 34a und 346 mit 3,4919 mn gewählt, so daß

W ■ cos

= 1/3

des Abstandes der Primärfarbkomponentenstreifen (in vorangegehenden Beispiel 20 Mikron), nämlich

20,55 χ cos = 20(Mikron)

sein kann. Der Abstand t zwischen den Strahlen L02 um L'01 ist so, daß

-,,„ · O λ -,«cc ■ 26° 34' t = 2 W ■ sin — = 2 χ 20,55 χ sin —=—

2 2

= 9,5 (Mikron)

ist. Die von den Strahlen L02 und LOi auf de bo fotoelektrischen Umwandlungsschicht erzeugten Bilde können als ein Bild angesehen werden, so daß drei un p/3 relativ zueinander verschobene Bilder auf di< fotoelektrische Umwandlungsschicht projeziert wer den.

t,i Fi g. 23 zeigt den Fall, daß durch geeignete Wahl de Dicken Ta und Ή> der beiden Quarzplatten 34a und 34; in F i g. 20 und des Winkels θ zwischen den Bildversatz richtungen ISa und ISb ein Vierfachbild erzeugt wird. Ii

diesem Fall haben die Strahlen Ιοί, Lo₂,Lei und ZZ₀₂ die gleiche Intensität, nämlich

sin©

= tan θ = 1.

2 cos 45°

in den Gleichungen (4)—(7) ist

Wenn man mehr als drei Quarzplatten miteinander kombiniert, so kann man damit einen Bildvervielfacher herstellen, welcher zur Erzeugung eines Fünffachbildes geeignet ist Wenn man mehr als zwei der in Fig. 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 Bildversatzrichtungen voneinander verschieden sind, wie es der Fall bei dem in Fig. 18 gezeigten aus Doppelrefraktoren bestehenden Bildvervielfacher ist.

Wenn das den in den Fig. 13 bis 18 gezeigten Bildvervielfachern zugeführte Licht kein natürliches, sondern ein linear polarisiertes Licht ist, wie es beispielsweise entsteht, wenn natürliches Licht an einer Metallfläche oder einer anderen glänzenden Fläche reflektiert wird, so können keine Mehrfachabbildungen erzeugt werden, und es besteht die Gefahr, daß auf dem Bildschirm ein Moire-Mo"·»'· erscheint. Um dies zu vermeiden, zeigt F i g. 24 eine Drehdispersionsoptik 37, welche aus Quarz bestehen kann und zwischen das abzubildende Objekt und den Bildvervielfacher eingefügt ist, der aus mindestens zwei Doppelrefraktoren besteht. Bei dieser Ausführungsform bestehen die

Doppelrefraktoren aus Quarzplatten 34a und 34b. welche so angeordnet sind, daß ihre Bildversatzrichtungen unterschiedlich sind. Die Dispersionsoptik 37 befindet sich zwischen der Kämeralinie und dem Bildvervielfacher 34a, 34b. In diesem Fall kann die Drehdispersionsoptik 37 mit den Quarzplatten 34a und 34b als einheitliche Struktur ausgebildet sein. Wenn für die Drehdispersionsoptik Quarz verwendet wird, muß dieser so angeordnet werden, daß das einfallende Licht mit der optischen Achse der Drehdispersionsoptik fluchtet Außerdem wird die Dicke der Drehdispersionsoptik, welche vorzugsweise größer als mehrere Wellenlängen des einfallenden Lichtes ist, so gewählt daß die optische Drehung des einfallenden Lichtes in dem gewünschten Wellenlängenbereich erfolgt Die optische Drehung hängt von der Wellenlänge des einfallenden Lichtes ab. Wenn man 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 Drehdispersionsoptik Materialien, die folgende Bestandteile enthalten: Bi₁₂GeO₂₀, Bt_!2, SiO₂₀, 17 Bi₂O₃ : Ga₂O₃, 7 Bi₂O₃: Z_nO und andere.

Die in F i g. 24 gezeigte Drehdispersionsoptik 37 kann auch durch eine doppelbrechende Optik 38 aus Quarz, Mylar ο. ä. ersetzt werden. In diesem Fall wird die doppelbrechende Optik mit ihrer optischen Achse im wesentlichen rechtwinklig zu dem Lichtweg ausgerichtet. Ferner wird die Dicke der Quarzplatte in diesem 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 aus der Quarzplatte austretende Licht von dem Bildvervielfacher separiert werden kann. Solch eine doppelbrechende Optik kann aus jedem nicht isotropen Kristall bestehen.

Hierzu 12UIaIt Zcichnunecn

Claims

Patentansprüche:

1. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung mit einer Bildröhre, die eine photoelektrische Umwandlungsschicht aufweist, mit einem Farbstreifenfilter, welches eine Reihe von Farbkomponentenstreifen enthält und durch welches ein nach Farben getrenntes Streifenbild eines über Fernsehen auszustrahlenden Aufnahmegegenstandes auf die photoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird, und mit einer zwischen dem Aufnahmegegenstand und dem Streifenfarbfilter angeordneten Mehrfachbilderzeugungseinrichtung, durch die eine Anzahl von Bildern des Aufnahmegegenstandes auf die photoelektrische Umwandlungsschicht projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die projizierten Bilder um ein ganzzahliges Vielfaches des Abstandes p/N in der Richtung der Reihe der Farbkomponentenstreifen (Fr, Fa Fb) in Abstand voneinander vorgesehen sind, wobei l/N das Anteilverhältnis und ρ den regelmäßigen Abstand der Farbkomponentenstreifen bedeuten.

2. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachbilderzeugungseinrichtung zumindest zwei optische Doppelbrechungseinrichtungen (34a, 34b) umfaßt, die derart angeordnet sind, daß ihre Bildtrennrichtungen voneinander verschieden sind.

3. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch jo 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Dreheinrichtung (37) mit einer Dreh-Streuwirkung zwischen dem Aufnahmegegenstand (10) und der Mehrfachbilderzeugungseinrichtung (34a, 34b) angeordnet ist.

4. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Doppelbrechungseinrichtung (38) in einem Lichtweg zwischen dem Aufnahmegegenstand und der Mehrfachbilderzeugungseinrichtung derart angeordnet ist, daß die optische Achse der Doppelbrechungseinrichtung (38) nahezu rechtwinklig zu dem betreffenden Lichtweg verläuft.

5. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachbilderzeugungseinrichtung ein einziges trapezförmiges Prisma (30) enthält.

6. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachbilderzeugungseinrichtung ein Mikroprisma (31) mit einer Vielzahl von Gruppen von Seitenflächen aufweist.

7. Farbbild-Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfachbilderzeugungseinrichtung eine Vielzahl von Halbspiegeln (HM) enthält, die das von dem Aufnahmegegenstand (10) herkommende Licht in eine Vielzahl von zu der Bildröhre (2) hin gerichteten Lichtwegen aufteilen, die zu schwach voneinander getrennten Stellen auf der photoelektrischen Umwandlungsschicht (1) hin gerichtet sind. bo