DE2256281C3 - Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera mi einer Bildaufnahmeröhre nach dem Oberbegriff de: Patentanspruchs 1.

Bekanntlich sind beim Farbfernsehen drei Signalarter entsprechend, den Rot (R)-, Grün (G)- und Blau (Β)-Komponenten des von einem Objekt ausgesandten Lichtes wesentlich. Bei einer heute weit verbreiteten Farbfernsehkamera werden drei Signale getrennt durch drei Bildaufnahmeröhren geführt. Die Abmessungen einer derartigen Farbfernsehkamera sind auf Grund der drei Bildaufnahmeröhren groß. Darüber hinaus müssen das optische System für die Farbzerlegung und das in der Farbfernsehkamera verwendete Ablenksystem eine große Genauigkeit aufweisen, da die drei Signale gleichzeitig von einem zum Bild eines Objekts gehöhrenden Punkt durch die drei Bildaufnahmeröhren geführt werden müssen.

Um diese in der Größe und der Genauigkeit einer Farbfernsehkamera mit drei Bildaufnahmeröhren liegenden Schwierigkeiten auszuschließen, wurde schon eine Farbfernsehkamera entwickelt, die eine Bildaufnahmeröhre mit einer Farbfiltereinheit aus Streifen für die drei Farbkomponenten besitzt, aus denen die obengenannten drei Signale gleichzeitig entnommen werden.

Die Herstellung dieser herkömmlichen Farbfernsehkamera ist jedoch schwierig, die zudem einer Grundbeleuchtung mit einem konstanten Pegel ausgesetzt sein muß, um einen stabilen Schwarzpegel zu erhalten.

Im einzelnen ist eine Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre bekannt (DT-OS 20 46 026), die eine transparente Frontscheibe und ein zusammengesetztes Farbfilter einschließlich mehreren streifenförmigen Filtereinheiten aufweist, die periodisch auf der Frontscheibe vorgesehen sind, wobei jede Filtereinheit aus Streifen für die drei Farbkomponenten besteht. Weiterhin sind eine aus zwei Elektrodengruppen bestehende transparente Elektrodeneinrichtung, die in Streifen periodisch auf dem zusammengesetzten Filter angeordnet ist, und eine photoelektrische Wandlerschicht auf der Elektrodeneinrichtung vorgesehen. Eine Einrichtung tastet schließlich die photoelektrische Wandlerschicht mit einem Elektronenstrahl in einer Richtung seitlich zu den Streifen der Filtereinheiten ab. Mit der Elektrodeneinrichtung ist schließlich ein Glied verbunden, das die von dieser erzeugten Signale verarbeitet.

Bei dieser bekannten Farbfernsehkamera sind die Elektroden der Elektrodeneinrichtung so angeordnet, daß sie das ganze durch die jeweiligen streifenförmigen Filtereinheiten des Farbfilters durchgelassene Licht empfangen. Daher wird von den.beiden Elektrodengruppen nur eine Signalart erzeugt, nämlich ein aus einem Wechselsignal und einem Videosignal zusammengesetztes Signal, d. h. Signale, die der Lichtintensität

50

ler gefilterten Rot-, Grün- und Blau-Komponenten :ntsprechen, wobei die zuletzt genannten Signale mit iem Wechselsignal überlappt sind, da das Wechselsignal π Rechteckform an die Elektroden der beiden Eiektrodengruppen über einen Transformator angelegt wird. Der Transformator überträgt das Wechselsignal zu den Elektroden und sendet das zusammengesetzte Signal von den Elektroden zu einem Vorverstärker. Der Transformator arbeitet also nicht als Addierer. Für das Wechselsignd ist bei der bekannten Farbfer nsehkamera ι ο ein Signalerzeuger erforderlich, wodurch die Schaltung insgesamt weiter aufwendig wird.

Es ist schließlich auch noch eine Farbfernsehkamera bekannt (US-PS 28 65 985), die aber noch mehr Bauteile aufweist. ,₅

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Farbfernsehkamera der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne Signalerzeuger für ein Wechselsignal mit möglichst wenigen Bauteilen auskommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es empfangen also entweder die ersten Elektroden oder die zweiten Elektroden nur eine Farbkomponente des gefilterten Lichtes, während die anderen Elektroden die übrigen Farbkomponenten empfangen. Von den ersten und zweiten Elektroden werden damit verschiedene Signalarten erzeugt. Die ersten Elektroden können als Bezugssignal ein Signal erzeugen, das die Blau-Komponente des Lichtes darstellt, während die zweiten Elektroden Signale der Rot- und Grün-Komponenten liefern. Die getrennt erzeugten Signale werden miteinander addiert. Es wird daher kein Signalerzeuger für ein Wechselsignal benötigt, wodurch die Schaltung zur Signalverarbeitung wesentlich vereinfacht werden kann. Insbesondere sind auch kein Verzögerungsglied, kein Substraktionsglied, kein Wechselrichter und kein Umschalter der Entgegenhaltung erforderlich.

Die erfindungsgemäße Farbfernsehkamera ist einfach herstellbar, arbeitet mit hoher Genauigkeit und hat ohne Grundbeleuchtung ein Bezugssignal.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 die Hauptteile einer herkömmlichen Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre,

Fig. 3 die Hauptteile einer erfindnngsgemäßen Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre,

Fig.4 Signalformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der in der F i g. 3 dargestellten Farbfernsehkamera,

Fig.5 einen Schnitt durch den Hauptieil einer bei der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera verwendeten Bildaufnahmeröhre,

Fig.6 Einzelheiten des Hauptteils der in der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera verwendeten Bildaufnahmeröhre,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Hauptteil einer in einer Farbfernsehkamera gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Bildaufnahmeröhre, 6<>

Fig. 8 den Hauptteil einer Bildaufnahmeröhre bei einer Farbfernsehkamera gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 9 und IO Schnitte durch Bildaufnahmeröhren, die bei einer Farbfernsehkamera gemäß weiteren (\s Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

In Her Fi β. 1 sind die Hauptteile einer herkömmlichen Farbfernsehkamera dargestellt, die ein auf der Grundlage eines photoelektrischen Effektes arbeitendes Vidikon als Bildaufnahmeröhre benutzt. Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, sind auf der Rückseite eines zusammengesetzten Farbfilters aus streifenförmigen Filtereinheiten 1Ä, \G und Iß, die jeweils allein gegenüber rotem, grünem oder blauem Licht durchlässig sind (im folgenden jeweils als rotes, grünes und blaues Filter bezeichnet), transparente Elektroden 2R, IG und 2ß vorgesehen, die jeweils dem roten, grünen und blauen Filter entsprechen. Eine photoleitende Schicht 3 ist auf den transparenten Elektroden 2R, 2G und 2ß angeordnet. Die obengenannten Teile sind in einem dichten Glasgehäuse vorgesehen. Die Oberfläche der photoleitenden Schicht 3 wird durch einen Elektronenstrahl abgetastet (nicht dargestellt). Wegen der Übersichtlichkeit sind in der F i g. 1 lediglich zwei Folgen von roten, grünen und blauen Filtern \R, \G, Iß und 2R, 2G, 2B dargestellt. In der Praxis ist eine willkürliche Anzahl von Folgen, abhängig von der gewünschten Auflösung des wiedergegebenen Farbbildes, möglich. Dies sind beispielsweise 300 Folgen zur Auflösung von 300 Linien/mm. Sich entsprechende Filter sind gemeinsam angeschlossen. Die roten Filter 2R sind alle gemeinsam angeschlossen. Dasselbe gilt für die grünen und blauen Filter 2G und 2ß. Wenn das Bild eines Objekts durch ein nicht dargestelltes Linsensystem auf den reten, grünen und blauen Filtern XR, \G und Iß abgebildet wird, wobei Spannungsquellen 5/?, 5Gund 5ß jeweils über Lastwiderslände 4R, 4Cund 4ß mit den transparenten Elektroden 2R, 2G und 2ß verbunden sind, dann können die die Rot-, Grün- und Blau-Komponenten eines Objekts darstellenden Videosignale bei den Lastwiderständen 4R. AG und 4ß jeweils erhalten werden, wenn die photoleitende Schicht 3 durch den Elektronenstrahl abgetastet wird. Das Videosignal wird durch Verstärker 6/?, %G und 6ß verstärkt und läuft durch Tiefpaßfilter TR, IG und 7ß, um die erforderlichen Videosignale R, G und B /u erhalten. Eine derartige Bildaufnahmeröhre mit der oben beschriebenen Konstruktion kann als eine sehr gute Dreifarben-Bildaufnahmeröhre betrachtet werden, deren Herstellung jedoch sehr schwierig ist. Beispielsweise müssen mehrere hundert Folgen von transparenten Elektroden durch geeignete Leitungen bei der Bildaufnahmeröhre miteinander verbunden werden. Es ist unmöglich, diese Verbindung in einer einzigen Ebene herzustellen, ohne daß sich die Leiter von zwei verschiedenen Arten von Elektroden miteinander kreuzen, da drei Arten von Elektroden vorgesehen sind. Deshalb ist es unmöglich, die Verbindungsverdrahtungen mit Hilfe einer flachen Verdrahtungstechnik, wie beispielsweise einer Photoätztechnik, durchzuführen. Dies ist eine der Schwierigkeiten, die bei der Herstellung dieser beschriebenen Farbfernsehkamera auftritt. Die Auflösung der bei dieser Farbfernsehkamera verwendeten Bildaufnahmeröhre (hauptsächlich bestimmt durch den Durchmesser des abtastenden Punktes des Elektronenstrahls) wird gleich zur Anzahl der Folgen der streifenförmigen Filtereinheiten IRlG "rid Iß, und deshalb zur Auflösung des wiedergegebenen Farbbildes.

In Fig. 2 sind die Hauptteile einer anderen herkömmlichen Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre dargestellt. Das bei dieser Farbfernsehkamera verwendete Farbfilter hat mehrere streifenförmige Filtereinheiten, die gegenüber dem sichtbaren Lichi lichtundurchlässig oder opak sind, d. h. Schwarzfiltei

1BL, die zwischen den roten, grünen und blauen Filtern ift, IG und Iß in einem regelmäßigen Abstand angeordnet sind. Eine zusammenhängende transparente Elektrode 2 ist auf der Rückseite des zusammengesetzten Filters vorgesehen, und eine photoleitende Schicht 3 ist auf der transparenten Elektrode 2 angeordnet. Wenn nun das Bild eines Objekts mit Hilfe von nicht dargestellten Linsen auf den streifenförmigen Filtereinheiten \R, IG, Iß und iBL mit Hilfe einer Spannungsquelle 5, die über einen Lastwidersland 4 mit der transparenten Elektrode 2 verbunden ist, während die photoleitende Schicht 3 durch den Elektrodenstrahl abgetastet wird, ausgebildet ist, dann wird ein Videosignal durch einen Verstärker 6 erhalten. Dieses Videosignal enthält eine periodische Folge von Signalen, die die Rot-, Grün- und Blaukomponenten eines Objekts wiedergeben, und ein Signal, das ein Schwarzpegel unabhängig vom Objekt wiedergibt. Lediglich das Schwarzpegelsignal wird dann durch einen Schwarzpegeldetektor 8 erfaßt.

Drei Tastimpulse, die den Phasen der roten, grünen und blauen Signale entsprechen, werden durch einen Impulsgenerator 10 auf der Grundlage des erfaßten Schwarzpegelsignals erzeugt. Die Tastimpulse öffnen Gatter 9R, 9G und 9ß, um lediglich die roten, grünen a₅ und blauen Signale aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 6 auszuwählen. Diese ausgewählten Signale laufen dann durch Tiefpaßfilter TR, TG und TB, um drei Videosignale R, G und ßzu bilden. Die einzige Folge des bei dieser Bildaufnahmeröhre verwendeten zusammengesetzten Farbfilters umfaßt vier Arten von streifenförmigen Filtereinheiten, d. h. rote, grüne, blaue und schwarze Filter, wie oben erläutert wurde. Deshalb ist die Breite einer einzigen streifenförmigen Filtereinheit des bei dieser Bildaufnahmeröhre verwendeten Farbfilters kleiner als die Breite einer einzigen streifenförmigen Filtereinheit des bei der an Hand der Fig. 1 erläuterten Farbfernsehkamera verwendeten Farbfilters. Die erstere beträgt drei Viertel der letzteren. Deshalb wird die Herstellung eines derartigen Filters noch schwieriger. Damit der Schwarzpegeldetektor 8 das Schwarzpegelsignal stabil erfaßt, ist es darüber hinaus erforderlich, daß die Bildaufnahmeröhre jede streifenförmige Filtereinheit von einer anderen unterscheidet. In diesem Fall muß deshalb die Bildaufnahmeröhre eine um einen Faktor 4 größere Auflösung aufweisen, wie diese bei dem wiedergegebenen Farbbild erforderlich ist, das der Auflösung der Bildaufnahmeröhre entspricht, die bei der in der F i g. 1 dargestellten Farbfernsehkamera verwendet ist. Um ein stabiles Schwarzpegelsignal selbst dann zu erhalten, wenn das Objekt ziemlich dunkel ist, ist es weiterhin erforderlich, die Bildaufnahmeröhre mit einer Grundbeleuchtung mit einem konstanten Pegel unabhängig vom Objekt zu versehen.

In F i g. 3 sind die Hauptteile einer erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera dargestellt Das bei der Bildaufnahmeröhre dieser Kamera verwendete zusammengesetzte Farbfilter besteht aus drei Arten von streifenförmigen Filtereinheiten, d. h. aus roten, grünen und blauen Filtern. Wie in der Fig. 3 dargestellt, sind transparente Elektroden IRG auf den roten und grünen Filtern XR und \G angeordnet, während transparente Elektroden 2ß auf dem blauen Filter XB vorgesehen sind. Eine photoleitende Schicht 3 ist auf den 6s transparenten Elektroden 2ÄGund IB angeordnet Die transparenten Elektroden IRG sind miteinander verbunden. Ebenso sind die transparenten Elektroden IB miteinander verbunden. Lastwiderstände 4RG und 4ß verbinden die transparenten Elektroden 2RG und 2ß mit Spannungsquellen 5RG und 5ß. Verstärker 6RG und 6ß verstärken die bei den Lastwiderständen 4RG und 4ß erhaltenen Signale. Ein Addierer 14 bildet die Summe der Ausgangssignale der Verstärker 6RG und 6ß. Die anderen Teile der Schaltung der Farbkamera sind ein Amplitudenbegrenzer 11, ein Bandpaßfilter 12, ein Phasenschieber 13, ein Tiefpaßfilter 15, ein Bandpaßfilter 16, Synchrono-Detektoren 17 und 18, die jeweils durch die Ausgangssignale des Bandpaßfilters 12 und des Phasenschiebers 13 betrieben werden, und eine Matrixschaltung 19, die die Ausgangssignale der Synchro-Detektoren 17 und 18 und des Tiefpaßfilters 15 empfängt und Ausgänge 19-1,19-2 und 19-3 aufweist.

Wenn bei dieser Schaltung die photoleitende Schicht 3 durch einen nicht dargestellten Elektronenstrahl abgetastet wird, während das Bild eines Objekts mit Hilfe eines geeigneten, nicht dargestellten optischen Systems auf den zusammengesetzten Farbfiltern aus den roten, grünen und blauen Filtern XR, \G und Iß abgebildet wird, dann werden Signale, die den Rot- und Grün-Komponenten des Bildes (im folgenden jeweils als rotes und grünes Signal des Bildes bezeichnet) entsprechen, und ein Signal, das der Blau-Komponente des Bildes (im folgenden als blaues Signal des Bildes bezeichnet) entspricht, jeweils aus den transparenten Elektroden 2/?Gund2ßerhalten.

Die Signalformen (a) und (b) in Fig.4 entsprechen jeweils dem roten und grünen Signal, das aus den Rotund Grün-Komponenten R und G besteht, und dem blauen Signal B. Das Ausgangssignal der transparenten Elektroden 2RG enthält eine wechselnde Folge der roten und grünen Signalkomponenten R und G. während das Ausgangssignal der Elektroden 2ß eine Folge der Blau-Komponenten allein aufweist. Es ist zu bemerken, daß kein Ausgangssignal aus den transparenten Elektroden 2RG austritt, wenn ein Ausgangssignal durch die Elektroden 2ß erzeugt wird, und umgekehrt. Das Ausgangssignal der transparenten Elektroden 2ß wird durch den Verstärker 6ß verstärkt, läuft durch den Amplitudenbegrenzer 11, so daß seine Amplitude konstant ist, durchläuft das Bandpaßfilter 12 mit einer Mittenfrequenz coc, so daß beispielsweise

2π

in bezug auf die Periode T des Ausgangssignals der transparenten Elektroden 2ß gilt, dessen Signalform (b) in der F i g. 4 dargestellt ist, so daß schließlich ein Signal Perhalten wird, wie beispielsweise

P = COS to_ct.

dessen Signalform (c) in der F i g. 4 dargestellt ist Wenn das Signal P dann durch den Phasenschieber 13 läuft, wird ein Signal /"erhalten, wie beispielsweise

Wenn auf der anderen Seite das Ausgangssignal der transparenten Elektroden 2RG durch den Verstärker 6RG verstärkt und dann durch den Addierer 14 zum Ausgangssignal des Verstärkers 6fl addiert wird, wird

ein Signal S(I), wie beispielsweise

5(f) = y {R + G + B) +

sin

_ I

n=l y/ΙΛ

«>_ct —— n\ + B cos I ui_ct —ζ- π)

erhalten, dessen Signulform (el) in der l^; i g. 4 dargestellt betrachtet werden.

ist. Das Ausgangssignal Sftjdes Addierers 14 wird durch

Da in der Praxis der Durchmesser des abtastenden ,„ _{das Tief ßmter 15 mit der} Grenzfrequenz*und das

Heklronenstrahles nicht beliebig klein ist, ist das Signal ^v 2

S (t) in einer gewissen Bandbreite begrenzt. Deshalb Bandpaßfilter 16 mit der Mittenfrequenz tor in zwei

sollte bei der Gleichung (4) lediglich der Fall mit η = 1 Signale 5/. (tyundS/i(/^geteilt, wie beispielsweise

j (R+ G +B)

^shU) = f$R |cosf«_cf + G cos (m,t - y n) + B cos (a>_tt -

Wenn das Ausgangssignal Sn(t)dcs Bandpaßfilters 16 jeweils durch die Synchron-Detcktorcn 17 und 18 mit den Signalen P(I) und P'(t) erfaßt wird, dann sind die erfaßten Ausgangssignale D\ und Di durch die folgenden Gleichungen gegeben:

_ n L (G 4. β)

¹ 2

- Q — B

wobci konstante Koeffizienten von R, G oder B weggelassen wurden. Die Signale SiO). D\ und Di wcrdcn schließlich in die Matrixschaltung 19 eingespeist, um die folgenden Operationen vorzunehmen:

R = S₁ -i D₁ . (9)

— g L/) + — D (10)

^L 3 ' 2

B = S_L —-D₁--J-

Auf diese Weise werden die roten, grünen und blauen Signale an den Ausgängen 19-1, 19-2 und 19-3 der Matrixschaltung 19 erhalten

In Fig 5 ist ein Schnitt durch den Hauptteil der Bildaufnahmeröhre dargestellt die bei einer Farbfernsehkamera gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird In dieser Figur sind ein zusammengesetztes Farbfilter aus roten, grünen und blauen Filtern 1 R, 1 G und 1B, transparenten Elektroden 2RG und 2B und einer photoleitenden Schicht 3. die alle dem in der Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel gleichen, auf der Rückseite eines transparenten SdürnTträgers oder einer Frontscheibe vorgesehen. Das zusammengesetzte Farbfilter und die transparenten Elektroden können mit Hilfe der Photoatztechnik in der in der Fig.5 dargestellte«, Weise ausgebildet werden. Insbesondere können die transparSmektrod^ iwei ineinSd^rgSfenden kammartigen Strukturen ausgebildet sem?wie in einer Vordeninsicht in der Fig.6 dargestellt die in einer einzigen Ebene liegen können. Dadurch ist es möglich, die Verbindungen von Elektroden derselben Art in der gleichen Ebene vorzunehmen. Ein auf dem Umfang des Kolbens 22 der Bildaufnahmeröhre liegender Photokathodenring ist in zwei Teile 21RG und 21B aufgeteilt, mit denen jeweils die transparenten Elektroden 2RG und 2ß verbunden ^smc' ^Von den Photokathodenringen 21/? und 21B werden Signale abgeleitet, die durch die Signalformen 0») und (b) in der Fig.4 dargestellt sind. Eine Ablenkeinrichtung zur Veränderung der Richtung des Elektronenstrahls, der von einem Eleklronenstrahlerzeuger ausgesandt wird, ist zusammen mit dem Elektronenstrahlerzeuger durch einen Block 23 dargestellt. Der hermetisch evakuierte Kolben 22 enthält alle diese Teile.

Mit der oben beschriebenen Farbfernsehkamera kann im Vergleich zu der in der F i g. 2 dargestellten herkömmlichen Farbfernsehkamera eine wesentlich höhere Auflösung erzielt werden. Insbesondere ist es bekannt, daß bei der Übertragung eines Farbbildes die für das Farbartsignal (Chrominanzsignal) erforderliche Bandbreite Δ /"ungefähr ein Fünftel bis ein Zehntel der erforderlichen Bandbreite für das Leuchtdichtesignal (Luminanzsignal) beträgt. Darüber hinaus kann die Bandbreite des Signals Df oder Di, die jeweils zum Farbartsignal beitragen, /l/betragen, da das Signal SiJt) in den Gleichungen (9), (10) und (11) als ein Leuchtdichtesignal verwendet wird. Auf der anderen Seite beträgt die Bandpaßbreite des Filters 16 U + Af, während die Auflösung der Bildaufnahmeröhre am braten ist mit h + Af, wobei (Oc - Iah gilt Die Auflösung fc + d/beträgt 4,5 MHz, wenn die Bandbreite Λ/2 des Signals Stft), das die Auflösung des wiedergegebenen Farbbildes!bestimmt 2 MHz ist und wenn 4/0,5 MHz betragt Daher kann die Bildaufnah- naeröhre eme um einen FahorW5 höhere Auflösung aifweBen abdas wiedergegeljene Bild Die Auflösung

dCTfcaderheAön^^

beschrieben warde.um """^dMr 4 größer sen, «h

ergibt sich, daß h * "

BikJaufnahme- Elektroden

die

verbunden sind. 609623/224

ausgestattet, während die transparenten Elektroden 2ß an den blauen Filtern Iß allein befestigt sind. Jedoch sind der Anteil des roten Filters und der Anteil des blauen Filters oder der Anteii des grünen Filters und der Anteil des blauen Filters vertauschbar.

Die Anordnung der transparenten Elektroden ist nicht darauf beschränkt, wie dies oben beschrieben wurde. Beispielsweise kann eine zusammenhängende transparente Elektrode 2RGBRG auf einer Folge von streifenförmigen Filtereinheiten \R, IG und Iß und auf den roten und grünen Filtern \R und IG der benachbarten Folge angeordnet sein, wie dies in der F i g. 7 dargestellt ist, während das blaue Filter der benachbarten Folge mit einer transparenten Elektrode 2ß ausgestattet ist. In diesem Fall ist die Periode für das Auftreten der Elektroden 2ß doppelt so groß wie die Periode T der Signalform (b) in Fig.4. Demgemäß beträgt die Mittenfrequenz des Bandpaßfilters 12, das das Ausgangssignal der Elektrode 2BGBRG empfängt, fc/2. Das Bandpaßfilter 12 muß direkt von einem zusätzlichen Frequenzverdoppler gefolgt sein, um ein Signal mit einer Frequenz U zu erzeugen, wenn das folgende Signal durch die in der F i g. 3 dargestellte Schaltung weiter verarbeitet wird. In diesem Fall ist die Breite der transparenten Elektrode 2RGBRG größer als die Breite der Elektrode 2RG (Fig. 5). Deshalb ist der Widerstand der Elektrode kleiner, so daß das Ausgangssignal anwächst. Dies ist einer der Vorteile dieser Elektrodenanordnung.

Weiterhin werden bei dem in der F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Ausgangssignale der transparenten Elektroden 2RG und 2ß verstärkt und dann miteinander durch den Addierer 14 addiert. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Funktion des Addierers 14 durch die Bildaufnahmeröhre selbst durchgeführt werden. Dies kann, wie in der Fig.9 dargestellt ist, durch einen Übertrager 24 ( F i g. 8) in der Bildaufnahmeröhre allein durchgeführt werden. Die Enden der Primärwicklung des Übertragers 24 sind mit den transparenten Elektroden 2RG und 2ß verbunden. Das Ende der Primärwicklung, die mit den Elektroden 2RG verbunden ist, ist weiterhin an den Photokathodenring 21RG angeschlossen. Ein Ende der Sekundärwicklung des Übertragers 24 ist in gleicher Weise geerdet, indem es mit einer Elektrode, wie beispielsweise der fokussierenden Elektrode der Bildaufnahmeröhre, verbunden ist, und das andere Ende der Sekundärwicklung ist an den Piiotokathodenring 21B angeschlossen. Dadurch kann das Ausgangssignal S(t), das gleich ist zum Ausgangssignal des Addierers 14, vom Photokathodenring 21 RG erhalten werden. Der Photokathodenring 2t B erzeugt das Ausgangssignal, das durch die Signalform (b) in der Fig.4 dargestellt ist Die Verwendung eines derartigen Übertragers hat deshalb den Vorteil daß der in der Schaltung der Fig.3 verwendete Addierer 14 nicht benötigt wird.

Weiterhin sind bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die transparenten Elektroden streifenförmig. Die transparenten Elektroden können jedoch durch eine Anordnung ersetzt werden, wie diese in der Fig. 10 dargestellt ist, wobei sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der Fig. 10 bedeckt eine zusammenhängende transparente Elektrode IB' alle roten, grünen und blauen Filter. Mehrere Streifen aus einer transparenten, isolierenden Schicht (beispielsweise Siliziumdioxyd) 24' und die gleiche Anzahl von streifenförmigen transparenten Elektroden 2RG sind in dieser Ordnung auf der zusammenhängenden transparenten Elektrode 2ß' vorgesehen. Eine photoleitende Schicht 3 ist auf den streifenförmigen transparenten Elektroden 2A?G und den freiliegenden Teilen der zusammenhängenden Elektrode 2ß'angeordnet. In diesem Fall sind die durch die Photokathodenringe 2\RG und 21 ß erhaltenen Signale die gleichen wie die durch die in der F i g. 5 dargestellte Farbfernsehkamera erhaltenen Signale, Insbesondere werden die roten und grünen Signale R und G erhalten, wenn der Elektronenstrahl auf den Teil der photoleitenden Schicht 3 auftrifft, unter dem die Elektrode 2RG vorgesehen ist, während sonst das blaue Signal B erzeugt wird. Weiterhin ist die Fläche der Elektrode 2ß' ziemlich groß und daher nicht nur leicht herzustellen, sondern auch mit einem kleineren Widerstand ausgestattet, der ein größeres Signal von dem Photokaihodenring 21 ß gewährleistet, verglichen mit der in der Fig. 5 dargestellten Anordnung. Hierin liegt also ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels.

Die roten, grünen und blauen Filter 1R, 1G und 1 ß, die bei der Bildaufnahmeröhre verwendet werden, bestehen aus einem Material, das jeweils gegenüber rotem, grünem und blauem Licht durchlässig ist. Es ist jedoch leicht zu verstehen, daß dieses Material durch ein Material ersetzt werden kann, das jeweils das rote, grüne und blaue Licht reflektiert.

Vorteile der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera werden im folgenden zusammengefaßt:
1. Es werden zwei Arten von transparenten Elektroden im Vergleich zu einer herkömmlichen Farbfernsehkamera (Fig. 1) verwendet, so daß die Verbindungen der beiden Arten von Elektroden leicht durchgeführt werden kann, wie dies in der F i g. 6 dargestellt ist, ohne daß die Verbindungen einander überkreuzen.

2. Jede streifenförmige Filtereinheit hat eine Breite, die gleich ist zu vier Drittel der Breite einer einzigen streifenförmigen Filtereinheit, die bei der herkömmlichen Farbfernsehkamera ( F i g. 2) benutzt wird. Deshalb ist die Herstellung der Filtereinheiten wesentlich leichter. Weiterhin kann die Auflösung der Bildaufnahmeröhre etwa die Hälfte von der Auflösung der herkömmlicher Bildaufnahmeröhre betragen. Es ist keine Grundbeleuchtung erforderlich, um das Ausgangssignal von¹ Photokathodenring (F i g. 5) zu stabilisieren, wenr das Objekt dunkel ist. Beispielsweise muß lediglich ein gewisser Betrag eines Dunkelstromes durch di< Bildaufnahmeröhre fließen.

Zusätzlich hat die erfindungsgemäße Farbfernsehka mera die allgemeinen Eigenschaften und Vorteile einei Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre von Phasentrenntyp, bei der drei Farbsignale die gleich« Periode aufweisen. Diese Vorteile werden im folgendei erläutert:

1. Die die drei Primärfarben wiedergebenden gleich zeitigen Signale können ohne Fehlfiberdeckung de Signale leicht erhalten werden.

2. Die Ungleichförmigkeit der Empfindlichkeit de Bildaufnahmeröhre und die Nichtlinearität de Ausgangsstromes der Röhre, abhängig von den einfallenden Licht, bewirken keine Farbstörung, s< daß die Farbe sehr gut wiedergegeben wird. 6s Mit der vorliegenden Erfindung kann also eim Farbfernsehkamera leicht hergestellt werden, die Bilde mit einer hohen Qualität erzeugt

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre, mit einer transparenten Frontscheibe, mit einem zusammengesetzten Farbfilter einschließlich mehreren streifenförmigen Filter einheiten, die periodisch auf der Frontscheibe vorgesehen sind, wobei jede Filtereinheit aus Streifen für die drei Farbkomponenten besteht, mit einer aus zwei Elektrodengruppen bestehenden transparenten Elektrodeneinrichtung, die in Streifen periodisch auf dem zusammengesetzten Filter angeordnet is», mit einer photoelektrischen Wandlerschicht auf der Elektrodeneinrichtung, mit einer Einrichtung zur Abtastung der photoelektrischen Wandlerschicht mit einem Elektronenstrahl in einer Richtung seitlich zu den Streifen der Filtereinheiten, und mit einem mit der Elektrodeneinrichtung verbundenen Glied zur Verarbeitung der von der Elektrodeneinrichtung erzeugten Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodengruppe mit den wechselseitig angeschlossenen ersten Elektroden (2RG) auf wenigstens jeder /Men Fläche (n = ganze Zahl) der photoelektrischen Wandlerschicht (3) vorgesehen ist, die das durch die Farbstreifen einer Farbkomponente des Farbfilters übertragene Licht empfängt, daß die zweite Elektrodengruppe mit den wechselseitig angeschlossenen zweiten Elektroden (B) auf den übrigen Flächen der photoelektrischen Wandlerschicht (3) vorgesehen ist. und daß das Glied zur Verarbeitung der Signale aufweist eine erste und eine zweite Schaltungseinrichtung (GRG, GB), die jeweils mit den ersten und zweiten Elektroden (2RG, B) verbunden sind, um synchronisierte Signale entsprechend der Intensität der jeweiligen Farblichtkomponenten zu erhalten, und eine dritte mit der ersten und zweiten Schaltungseinrichtung verbundene Schaltungseinrichtung (14) zur Bildung der Summe aus den Ausgangssignalen der ersten und zweiten Schaltungseinrichtung, wodurch ein Videosignal, das dem Bild eines Objektes entspricht und eine periodische Folge von Signalen enthält, die dem Licht mit den verschiedenen Farben entsprechen, von der dritten Schaltungseinrichtung (14) erzeugt wird und das periodische Signal von den ersten Elektroden (2RG) als Bezugssignal dient, wobei das Verhältnis der Periode des Bezugssignals zur Periode des Videosignals ein ganze Zahl ist.
2. 2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodengruppe durch eine Elektrode ersetzt ist, die einheitlich innerhalb des Abtastbereichs des Elektronenstrahlfelds liegt, daß die zweite Elektrodengruppe periodisch auf der einheitlich angeordneten Elektrode mit einer dazwischenliegenden transparenten isolierenden Schicht (24') vorgesehen ist, und daß das Verhältnis der Periode der Elektroden zur Periode der Filtereinheiten eine ganze Zahl ist.
3. 3. Farbfernsehkamera nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Schaltungseinrichtung (14) ein Übertrager (24) mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung ist, daß die Enden der Primärwicklung jeweils mit der ersten und zweiten Elektrodengruppe (2RG bzw. 2B) verbunden sind, daß ein Ende der Sekundärwicklung geerdet ist, daß das Bezugssignal am anderen Ende der Sekundärwicklung liegt, und daß das Videosignal

   am Ausgang der Primärwicklung vorgesehen ist.
4. 4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurc gekennzeichnet, daß die ersten und zweite Elektroden (2RG; 2B) zwei ineinandergreifend Kammstrukturen aufweisen (Fig. 6).