DE2410485A1

DE2410485A1 - Prismensystem zur farbtrennung

Info

Publication number: DE2410485A1
Application number: DE2410485A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Higuchi; Toshiro Kishikawa; Toshiro Yamauchi; Kazuo Yoshikawa
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1973-04-09
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1974-10-24
Also published as: GB1431623A; FR2224777B1; US3922069A; JPS49133042A; DE2410485B2; NL7402198A; FR2224777A1; DE2410485C3

Description

5. Würz 1974

Τ 7840 .i,\KOB

MJJI PHOTO OPTICAL CO./ LTD. 1-324 Uetake-cho, Omiya-shi, Japan

Prismensystem zur Farbtrennung

Die Erfindung betrifft ein Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera mit einer nicht-reflektierenden optischen Achse.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Prismensystem zur Farbtrennung, das bei einem beliebigen optischen Instrument eingesetzt werden kann. Wird das Prismensystem bei einer Farbfernsehkamera verwendet, so kann es zwischen einem Vario-Objektiv mit relativ großer hinterer Brennweite und der Bildaufnahmeröhre angeordnet werden; andererseits kann ein solches Prismensystem in das objektseitige Linsensystem einer Farbfernsehkamera eingefügt werden.

Es ist bereits ein Prismensystem zur Farbtrennung mit relativ einfachem Aufbau bekannt, das in eine Farbfernsehkamera ein-

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gebaut werden kann. Eine typische Ausbildung eines herkömmlichen Prismensystems zur Farbtrennung wird in der US-PS 3 202 039 (Hvde Lang et. al.geschrieben . Das Prismensystem zur Farbtrennung nach dieser Patentschrift ist mit zwei clchroitischen Schichten und wenigstens einem Luftraum versehen, der einen schmalen, ebenen, parallelen Spalt zwischen den beiden dichroitischen Schichten bildet. Dieser Luftraum ist bei dem herkömmlichen Prismensystem unbedingt erforderlich, um den an der zweiten dichroitischen Schicht reflektierten Lichtstrahl total zu reflektieren..

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal des herkömmlichen Prismensystems zur Farbtrennung, wie es in dieser Patentschrift beschrieben wird, werden die reflektierten farbigen Lichtstrahlen oder Farbaussüge, die aus dem nicht-reflektierten, in das Prismensystem eintretenden Lichtstrahl abgetrennt sind, auf die einander gegenüberliegenden Seiten der optischen Achse des einfallenden Lichtes gelenkt, dh., des Lichtstrahls, der durch die beiden dichroitischen Schichten geht.

Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Prismensystem zur Farbtrennung treten jedoch bestimmte Probleme auf, die sich aus dem besonderen Aufbau des Systems ergeben. Da der Luftraum genau ausgebildet sein muß, um parallele Luft-Glas-Übergänge zu erhalten, ist ein großer technischer Aufwand bei der Herstellung dieser genau parallelen, ebenen Oberflächen erforderlich. Jede Abweichung von der idealen parallelen Anordnung hat eine nachteilige Auswirkung auf das Betriebsverhalten des zu dem Prismensystem gehörenden Objektivsystems bei der Scharfeinstellung der Abbildungen. Da weiterhin die aus dem einfallenden Licht aufgeteilten farbigen Lichtstrahlen in B_ezug auf das einfallende Licht zu entgegengesetzten Seiten gelenkt werden, muß die Fernsehkamera, die die Bildaufnahmeröhren für den Empfang der Lichtstrahlen enthält, notwendigerweise ein großes Volumen haben, Da die Bildaufnahmeröhren in großen Winkeln zueinander orientiert sind, variiert darüberhinaus der Einfluß des Eramagnetfelde-s auf die Röhren

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in großem Ausmaß. Diese lokale Änderung der Einwirkung des Erdinagnetfeldes verursacht jedoch Nachteile bei der Ausrichtung der Bilder, die durch die verschiedenen Bildaufnahme-» röhren gemacht werden. Deshalb sollten die drei Bildaufnahmeröhren, soweit möglich, so orientiert werden, daß.ihre Lagen nahezu parallel zueinander sind·

Der Erfindung liegt deshalb die. Aufgabe zugrunde, ein optisches System zur Farbtrennung, insbesondere ein Prismensystem zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Systeme nicht aufweist,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein erstes Prisma mit einer Eintrittsfläche, die sich quer zu der nicht~ri?flektierenden optischen Achse erstreckt, mit einer ersten Austrittsfläche, die sich quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse hinter der Eintrittsfläche erstreckt und in eine Richtung in einem Winkel in Bezug auf eine zu der Eintrittsfläche parallele Ebene geneigt ist, und mit einer sich zwischen der Eintrittsfläche und der ersten Austrittsfläche erstreckenden zweiten Austrittsfläche, die die an der Eintrittsfläche reflektierten Lichtstrahlen durchläßt, durch ein zweites Prisma mit einer Eintrittsfläche und einer Austrittsfläche, die eich beide quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse erstrecken, durch ein drittes Prisma mit einer Eintrittsfläche, die sich quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse erstreckt und in die gleiche Richtung wie die erste Austrittsfläche des ersten Prismas in einem Winkel in Bezug auf die zu der Eintrittsfläche parallele Ebene .geneigt ist, und mit einer Austrittsfläche, die sich quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse hinter der Eintrittsfläche erstreckt, durch eine erste dichroitische Schicht, die eine erste Farbkomponente des Lichtes reflektiert und die übrigen Komponenten durchläßt, und durch eine zweite dichroitische Schicht, die eine weitere larbkomponente des restlichen, durch \ die erste dichroitische Schicht durchgelassenen Lichtstrahls / reflektiert und die verbleibende Komponente durchläßt, wobei die erste dichroitische Schicht in direktem Kontakt zwischen

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der ersten Austrittsfläche des ersten Prismas und der Eintrittsfläche des zweiten Prismas angeordnet ist, während die zweite dichroitische Schicht in direktem Kontakt mit der Austrittsfläche des zweiten Prismas und der Eintrittsfläche des dritten Prismas zwischen diesen angeordnet ist, und wobei die erste Austrittsfläche des ersten Prismas und die Eintrittsfläche des dritten Prismas so geneigt sind, daß die Lichtstrahlen, die durch die in der Nähe befindlichen dichroitischen Schichten reflektiert werden, an der Eintrittsfläche des ersten Prismas totalreflektiert werden und durch seine zweite Austrittsfläche austreten, %

Die-mit der Erfindung erzielten Torteile liegen insbesondere darin, daß dieses Prisaensyetem keinen Luftraum enthält, wodurch es leicht herzustellen ist und ein gutes B_etriebsverhalten zeigt. Weiterhin nimmt das Prismensystem nach der Erfindung nur einen kleinen Raum in Anspruch und lenkt die beiden, reflektierten Lichtstrahlen zu der gleichen Seite der optischen Achse des einfallendes Lichtes, wodurch es möglich wird, die Gesamtgröße der Fernsehkamera zu reduzieren. Außerdem werden bei dem Prismensystem zur Farbtrennung nach der vorliegenden Erfindung die beiden reflektierten Lichtstrahlen zur gleichen Seite der optischen Achse des einfallendes Lichtes gelenkt, so daß die Bildaufnahmeröhren so ausgerichtet werden können, daß zwischen ihnen nur ein kleiner Winkel liegt; daait können die Unterschiede in den Einfluß verringert wer den» den d*· Erdnagnetfeld aufidi· Röhren hat} dadurch wird ebenfalls das Betriebeverhalten des Prismensystems verbessert.

Weiterhin ist bei den Prismeneyetea zur Farbtrennung nach der vorliegenden Erfindung die bei den System vorgesehene dichro- itieohe Schicht gegen Angriffe von Chemikalien und die sich dadurch ergebenden Schäden gesohütst, da sie nicht der Luft aufgesetzt wird.

Bas Primeneystem zur Farbtrennung nach der vorliegenden Erfindung weist also ein Priima auf, das auf den einan-

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der entgegengesetzten Flächen jeweils mit dichroitischen Schichten versehen ist^ zwei weitere Prismen sind auf den dichroitischen Schichten aufgebracht, z. B. auf gekittet, um eine Prismenanordnung mit zwei als Grenzflächen dienenden dichroitischen Schichten und einer Eintrittsfläche und drei Austrittsflächen zu bilden. Die Eintrittsfläche dient als Totalreflektions-Fläche, um das an den dichroitischen Schichten reflektierte Licht total zu reflektieren.

Gemäß der vorliegenden*Erfindung wird die Herstellung eines Prismensystems zur Farbtrennung wesentlich vereinfacht, da die beiden dichroitischen Schichten auf ein Prisma aufgebracht werden, während die beiden anderen Prismen einfach auf die jeweiligen Schichten gekittet oder geklebt werden. Deshalb enthält dieses Prismensystem keinen Luftraum, der genau bearbeitete parallele Flächen erfordert. Da die beiden reflektierten Lichtstrahlen zur gleichen Seite der optischen Achse des auf das Priemensystem fallenden Lichtes gelenkt werden, können die zwischen den Bildaufnahmeröhren gebildeten Winkel klein genacht werden, wobei die unterschiedlichen Einflüsse des Erdmagnetfeldes auf.die Bildaufnahmeröhren reduziert werden, so daß die Qualität des durch das Fernsehsystem wiedergegebenen Farbbildes verbessert wird. Da weiterhin das Prismensystem eine kompakte Größe hat und die Bildaufnahmeröhren auf der gleichen Seite der optischen Achse des einfallenden Lichtes angeordnet sind, kann das gesamte Volumen der Fernsehkamera, bei der das Prismensystem gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, relativ kompakt und kleiner als bei herkömmlichen Fernsehkameras sein. Durch die Anordnung der dichroitischen Schichten zwischen den Oberflächen der Einzelprismen werden diese dichroitischen Schichten nicht der Luft ausgesetzt, so daß die Qualität der dichroitischen Schichten nicht aufgrund ihres Kontaktes mit der Luft und.der sich dadurch ergebenden chemischen Einflüsse bzw. Beschädigungen nachläßt. Da schließlich die Totaireflektionsfläche des Prismensystems auf der gleichen Seite der beiden dichroitischen Schichten angeordnet ist-, passiert das

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Licht, das durch die erste dichroitisch^ Schicht geht und an der zweiten dichroitis'chen Schicht reflektiert wird, die erste Schicht zweimal, so daß das Licht als Ergebnis dieser zweimaligen Jüterung durch die erste dichroitisch© Schicht eine Verbesserte spektrale Charakteristik zeigt.

Die Erfindung schafft also ein Prismensystem zur !Farbtrennung, bei de« drei Prismen miteinander verkittet oder verleimt sind, wobei sich zwei unterschiedlich gefärbte dichroitische Schichten zwischen jeweils.zwei Grenzflächen befinden. Die erste Eintrittsfläche des Prismensystems dient als Totalreflektionsflache, um das Licht total zu reflektieren, das an den beiden dichroitischen Schichten reflektiert wird. Das gesamte, an der Eintrittsfläche total reflektierte Licht wird zu der gleichen. Seite der nicht-reflektierenden optischen Achse gelenkt, so daß die für den Empfang des Lichtes dienenden Bildaufnahmeröhren sich auf der gleichen Seite des PrieeensysteM befinden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeiapielen unter Bezugnahme mit die beiliegenden, schematiechen Zeichnungen nlher erläutert.

Es zeigen:

Tig· 1 eine Seitenansicht des Prismensystems zur Farbtrennung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Grundprinzip der Erfindung dargestellt ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Prismensystem zur Farbtrennung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3'eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform des Prismensystems zur Farbtrennung gemäß der vorliegenden Erfindung;

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Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, und zwar schräg von der Bückseite aus betrachtet, des in den Fig. 3 und 4 dargestellten Prismensystems; und

Fig. 6 eine S_eitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Prismensystems zur Farbtrennung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist der Grundaufbau des zur Farbtrennung dienenden Bcismensystems nach der vorliegenden Erfindung dargestellt; das Prismensystem weist ein erstes, keilförmiges Einzelprisma 1, ein zweit es, keilförmiges Einzelprisma 2 vnä. ein drittes, keilförmiges Einzelprisma 3 auf, wobei das zweite Einzelprisma 2 zwischen das erste und dritte Einzelprisma 1 bzw. 3 eingeschoben und mit ihnen mit Hilfe von dichroitischen Schichten 4 und 5 verbunden, z. B. verkittet ist, die zwischen dem ersten und zweiten Einzelprisma 1 und 2 und zwischem dem zeiten und dritten EinzelpriBma 2 bzw. 3 angeordnet sind. Die dichroitischen Schichten 4 und 5 werden zunächst auf die einander gegenüberliegenden Flächen 2a und 3a des zweiten Einzelprismas 2 aufgebracht, und dann werden die er-., sten und dritten Einzelprismen 1 bzw. 3 Auf diese Flächen gekittet, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Bas Einselprisa*. 1 hat eine Eintrittsfläche 1«, die sich senkrecht zu der nichtreflektierenden optischen Achse A-B-C-D des darauf auftreffenden Lichte· erstreckt. Die feimtere fläche 1b des ersten Einzelprisaas, die sich in direktem Kontakt mit der ersten dichroitischen Schicht 4 befindet, ist in Besug auf die nichtreflektierende optische Achs« A-B-C-D geneigt. Die «rste dichr ο !tische Schicht 4 reflektiert z. B. die rote Komponente des Lichtes und läßt die übrigen Komponenten durch, während die zweite dichroitisch^ Schicht 5 die blaue Komponente des Lichtes reflektiert und die übrigbleibende grüne Komponente

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des Lichtes durchläßt. Der rote Sp etr alt» er eich, des auftreffenden Lichtes wird deshalb durch die Grenzfläche zwischen der dichroitischen Schicht 4 und der hinteren Fläche 1b des ersten Prismas 1 an dem Punkt B reflektiert und dann durch die erste Eintrittsflache 1a nochmals reflektiert, die als totalreflektierende Oberfläche an dem Punkt E dient; das Licht dieses Spektralbereichs tritt dann aus dem Prisma 1 durch seine obere Fläche 1c am Punkt F aus.

Das die erste dichroitisch^ Schicht 4 passierende Licht wird dann teilweise an der zweiten dichroitischen Schicht 5 reflektiert. Dadurch wird der blaue Spektralbereich des auftreffendes Lichtes reflektiert, während der übrigbleibende grüne Spektralbereich des Lichtes längs der nicht-reflektierenden optischen Achse A-B-O-D durchgelassen wird. Die an der zweiten dichroitischen Schicht 5 reflektierte blaue Komponente des Lichtes v/ird an dem Punkt G wieder durch die erste dichr-oitisehe Schicht 4 durchgelassen und an der totalreflektierenden Oberfläche 1a des ersten Einzelprismas 1 am Punkt H reflektiert; diese Komponente tritt dann aus dem ersten Einzelprisma 1 durch seine obere Fläche 1a an dem Punkt I aus. Der übrigbleibende grüne Spektralbereich des auftreffenden Lichtes wird durch die beiden dichroitischen Schichten 4 und 5 durchgelassen und verläßt das dritte Prisma 3 durch die Austrittsflache 5t», die senkrecht zu der nicht-reflektierenden optische!Achse A-B-C-D liegt. Die Eintrittsfläche 3a des dritten Einzelprismas 3» die sich in direktem Kontakt mit der zweiten dichroitischen Schicht 5 befindet, ist in einem bestimmten Winkel in Bezug auf die nicht-reflektierende optische Achse A-B-O-D geneigt.

Wie oben beschrieben wurde, wird das zur Farbtrennung dienende Prismensystem nach der vorliegenden Erfindung mit einer totalreflektierenden Oberfläche 1a versehen. Diese totalreflektierende Oberfläche 1a reflektiert die Komponenten des Lichtes, die durch die beiden dichroitischen Schichten 4 und 5 reflektiert werden. Da eine totalreflektiorende Oberfläche,

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wie ζ. B. die Oberfläche 1a_s mit einem hohen Genauigkeitsgrad hergestellt und bearbeitet werden muß, wird die Produktion des Prismensystems wesentlich erleichtert, und eine bestimmte erforderliche Leistung des Prismas sichergestellt, wenn das Prismensystem nur eine totalreflektierende Oberfläche aufweist.

Damit wird das einfallende, durch- die Eintrittsfläche 1a des ersten Einzelprismas 1 in das Prismensystem eintretende Licht in drei Systeme von Signalen aufgeteilt, die jeweils unterschiedliche Farbkomponenten des Lichtes enthalten; das heißt, der rote Spektralbereich des Lichtes tritt durch die obere Fläche 1c des ersten Einzelprismas 1 am Punkt F aus, der blaue Spektralbereich des Lichtes tritt durch die obere Seite 1c des ersten Prismas 1 am Punkt I aus, und der grüne Spektralbereich des Lichtes tritt durch die Austrittsfläche 3b des dritten Einzelprismas 3 aus.

Bei dem bisher beschriebenen Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Prismensystems liegen die beiden dichroitischen Schichten 4 und 5 im wesentlichen parallel zueinander, so daß die optische Achse E-F der roten Komponente des Lichtes praktisch parallel zu der optischen Achse H-I der blauen Komponente des Lichtes liegt. Bei einer solchen Anordnung müssen sich jedoch die beiden Bildaufnahm eröhren nahe beieiander befinden. Sollen nun Bildaufnahmeröhren mit einem.großen Durchmesser verwendet werden, so treten S_chwierigkeiten dabei auf, die beiden Röhren auf den optischen Achsen E-F und H-I anzuordnen. Dieses Problem kann jedoch gelöst werden, indem eine dichroitische Schicht in Bezug auf die andere geneigt wird.

Eine.Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der . eine dichroitische Schicht in Bezug auf die andere geneigt ist, um die beiden austretenden Lichtkomponenten voneinander zu trennen, ist in Fig. 2 dargestellt, bei der die !Teile, die den in Fig. 1 gezeigten Teilen entsprechen, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.

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Nach Fig. 2 sind drei Einzelprisn.e33 11, '^;2 fjic. 13 miteinander verbunden, wie z. B. .verkittet, wobei dichroitische Schichten 14- und 15 zwischen jeweils 'zwei der Prismen auf die gleiche Weise eingeschoben worden sind, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Prismensysteia.Die einander gegenüberliegenden Oberflächen 12a und 12b des zweiten Einzelprismas 12 sind so ausgebildet, daß sie nicht parallel zueinander sind, um die roten und blauen Komponenten des Lichtes in unterschiedliche Eichtungen zu reflektieren, so daß diese beiden Liehtkomponenten aus der oberen Fläche des ersten Einzelprismas 11 in divergierenden Eichtungen austreten können. Bei,der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsforsi v/eist die obere Fläche des ersten Prismas 11 zwei ebene Flächen 11c und 11d auf,die sich senkrecht zu den optischen Achsen E-F bzw·.H-I erstrecken. Die Eintrittsfläche 11a des ersten Einzelprismas 11 und die Austrittsfläche 13b des dritten Einzelprismas 13 liegen parallel zueinander und erstrecken sich senkrecht zu der nicht-reflektierenden optischen Achse A-B-C-I).

Eine weitere Ausführungsforia der vorliegenden Erfindung, bei der eine dichroitische Schicht in Bezug adf die andere geneigt ist, um die beiden austretenden Lichtkomponenten in divergierende Richtungen zu leiten ist in den Fig. 3» 4· und 5 dargestellt, wobei die Teile, die den in Fig. 1 gezeigten !eilen entsprechen, mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.

Nach den Fig. 3, 4- und 5 sind drei Einzelprismen 21, 22, und 23 miteinander.verbunden, wie .z. B. verkittet, wobei unterschiedlich gefärbte dichroitische Schichten 24 und 25 zwischen ihnen auf die gleiche Weise wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen angeordnet sind. Eine dichroitische Schicht 25 befindet sich in einer Lage, die sich ergibt, wenn die dichroitische Schicht 5 des in Fig. 1 gezeigten Prismen-Bystems au3 ihrer Lage um die nicht-reflektierende Achse A-B-C-D gedreht wird, so daß die roten und blauen Komponenten des Lichtes durch die dichroitischen Schichten 24 und 25 in diver«

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gierende Richtungen reflektiert werden kennen. Das en ste Einzelprisma 21 weist eine Eintrittsfläche 21a auf, die sich senkrecht zu dem einfallenden Licht erstreckt; weiterhin hat das Einzelprisma 21 eine hintere Fläche 21b, eine obere Fläche 21g und d.ne Seitenfläche 21d, wobei alle Flächen in Ebenen liegen, die zu der nicht-refl-ekti er enden optischen Achse geneigt sind. Das zweite Einzelprisma 22 weist eine Eintrittsfläche 22a auf, die mit der hinteren Fläche 21b des ersten Einzelprismas 21 verkittet ist, wobei die erste dichroitische Schicht 24, die die rote Komponente des Lichtes reflektiert und die übrigen Komponenten durchläßt, zwischen ihnen angeordnet ist; weiterhin ist das zweite Einzelprisma 22 mit einer Austrittsfläche 22b versehen, die sich in einer Ebene erstreckt, die sich bei einer Drehung der zu der . Eintrittsfläche 22a parallelen Ebene um die nicht-reflektierende optische Achse A-B-C-D ergibt. Das dritte Einzelprisma 23 ist mit einer Eintrittsfläche 23a versehen, die mit der Austrittsfläche 22b des zweiten Einzelprismas 22 verkittet ist, wobei die zweite dichroitische Schicht 25» die die blaue Komponente des Lichtes reflektiert, zwischen ihnen angeordnet ist; weiterhin weist das dritte Prisma 23 eine Austrittsfläche 23b auf, die sich parallel zu der Einträtsfläche 21a des.ersten Einzelprismas 21 erstreckt. Die rote, durch die erste dichroitische Schicht 24- an dem Punkt B reflektierte Komponente des Lichtes, wird schräg nach oben abgelenkt, wie sich aus den Fig. ergibt und an der Eintrittsfläche 21a des ersten Einzelprismas 21 am Punkt E totalreflektiert; dann tritt " die rote Komponente aus dem ersten Einzelprisma 21 'durch seine obere Fläche 21c am Punkt F aus. Die blaue, durch die zweite dichroitische Schicht 25 an dem Punkt C reflektierte Komponente des Lichtes wird schräg zur Seite abgelenkt und durch die erste dichroitische Schicht 24- am Punkt G durchgelassen; dann wird sie an der Einstrittsfläche 21a des ersten Einzelprismas 21 am Punkt H totalreflektiert und tritt aus dem ersten Einzelprisma 21 durch die Seitenfläche 21 d am Punkt I aus. Da d-ie Austrittsstrahlen der roten Komponente des Lichtes und der blauen Komponente des Lichtes in divergierenden Richtungen

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verlaufen, ergibt sich ein großer Aostand. awiscliea &eu beiden austretenden Lichtkomponenten, so daß es keine Schwierigkeiten mehr bereitet, Bildaufnahmeröhren für die roten und blauen Spektralbereiche des Lichtes vorzusehen. Weiterhin ist trotz des großen, sich zwischen den beiden optischen Achsen der Austrittstrahlen ergebenden Winkels das gesamte, durch das Prismensystem und die Bildaufnahmeröhren eingenommene Volumen vergleichsweise klein, da die beiden austretenden Lichtkomponenten auf diesselbe Seite gerichtet sind, d.h. , wie sich aus Pig. 4- ergibt, zur oberen Seite der nicht-reflektierenden optischen Achse A-B-O-D,

Selbstverständlich ist die Anzahl der Einzelprismen, die zu einem Brismensystem verbunden werden, nicht auf drei beschränkt, sondern ein solches Prismensystem kann mehr als drei Einzelprismen mit mehr als zwei dichroitischen Schichten enthalten.

Weiterhin kann die Eintrittsfläche des ersten Einzelprismas in Bezug auf die zu dem einfallenden Licht senkrechte Ebene geneigt sein, wenn ein zusätzliches Einzelprisma vorgesehen ist, wie es z. B. in Fig. 6 dargestellt ist; dieses zusätzliche Prisma hat eine Eintrittsfläche, die sich senkrecht zu dem einfallenden Licht erstreckt, sowie eine Austrittsfläche, die parallel zu der Eintrittsfläche des ersten Einzelprismas liegt. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist ein zusätzliches Prisma 6 direkt vor dem ersten Einzelprisma 31 vorgesehen; dieses Einzelprisma 6 hat eine Eintrittsfläche 6a, die sich senkrecht zu der optischen Achse des einfallenden Lichtes erstreckt, und eine Austrittsfläche 6b, die parallel zu der Eintrittsfläche 51a des ersten Einzelprismas 31 liegt.

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Claims

Patentansprüche

ί1./Prismensystem zur Farbtrennung,,insbesondere für eine Farbfernsehkamera mit einer nicht-reflektierenden optischen Achse, gekennzeichnet durch ein erstes ■ Prisma (1, 11, 21, 31) mit einer Eintrittsfläche (1a, 11a, 21a, 31a), die sich quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-C-D) erstreckt, mit einer ersten Austrittsflache (1b, 11b, 21b), die sich quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-G-O) hinter der Eintrittsfläche erstreckt und in eine Richtung in einem Winkel in Bezug auf eine zu der Eintrittsfläche (1a, 11a, 21a, 31a) parallele Ebene geneigt ist, und mit einer sich zwischen der Eintrittsfläche (1a, 11a, 21a, 31a) und der ersten Austrittsfläche (1b, 11b, 21b)· erstreckenden zweiten Austrittsfläche (1c, 11c, 11d, 21c, 21d), die die an der Eintrittsfläche reflektierten Lichtstrahlen durchläßt, durch ein zweites Prisma (2, 12, 22) mit einer Eintrittsflä-, ehe (2a, 12a, 22a) und einer Autrittsfläche (2b, 12b, 22b), die sich beide quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-O-D) erstrecken, durch ein drittes ' Prisma (3, 13, 23) mit einer Eintrittsfläche (3a, 13a, 23a), die sich, quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-O-D) erstreckt und in die gleiche Richtung wie die erste Austrittsfläche (1b, 11b, 21b) des ersten . Prismas (1, 11, 21, 31) in einem Winkel in Bezug auf die zu der Eintrittsfläche parallele Ebene geneigt ist, und mit einer Austrittsfläche (3b, 13b, 23b), die sich quer zu der nicht-reflektierenden optischen Achse., hinter der Eintrittsfläche (3a, 13a, 23a) erstreckt, durch eine erste dichroitische Schicht (4·, 14, 24), die eine erste Farbkomponente des Lichtes reflektiert und die übrigen Komponenten durchläßt, und durch eine zweite dichroitische. Schicht (5, 15, 25), die eine weitere Farbkompo-

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nente des restlichen, durch die erste cLichroitische Schicht (4, 14, 24) durchgelassenen Lichtstrahls reflektiert und die verbMbende Komponente durchläßt, wobei die erste dichroitisch^ Schicht (4, 14, 24) in direktem Kontakt zwischen der ersten Austrittsfläche (1b, 11b, 21b) des ersten Prismas (1, 11, 21, 31) und.der Eintrittsfläche (2a, 12a, 22a) des zweiten Prismas (2, 12, 22) angeordnet ist, während die zweite dichroitisch^ Schicht (5» 15» 25) in direktem Kontakt mit der Austrittsfläche (2b, 12b, 22b) des zweiten Prismas (2, 12, 22) und der Ein- - trittsfläche (3a, 13a, 23a) des dritten Prismas (3, 13, 23) zwischen diesen angeordnet ist, und wobei die erste Austrittsfläche (1b, 11b, 21b) des ersten Prismas (1, 11, 21, 31) und die Eintrittsfläche (3a, 13a, 23a) des dritten Prismas (3» 13» 23) so geneigt sind, daß die Lichtstrahlen, die durch die in der Nähe befindlichen dichroitischen Schichten (4,5; 14,15;-24, 25) reflektiert werden, an der Eintrittsfläche (1a, 11a, 21a, 31a) des ersten Prismas (1, 11, 21, 31) totalreflektiert werden und durch seine zweite Austrittsfläche .(1c, 11c, 11d, 21c, 21d) austreten.

2, Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbf ernsehkamex^la, nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß die Eintrittsfläche (1a, 11a, 21a) des ersten ' Prismas (1, 11, 21) im wesentlichen senkrecht zu der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-O-D) liegt.

3· Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Austrittsflache (3b, 13b, 23b).des dritten Prismas (3, 13, 23) im wesentlichen parallel zu der Eintrittsfläche (1a, 11a, 21a) des ersten . Prismas (1, 11, 21) liegt.

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A-. Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera, nach einem der Ansprüche 1 bis 3» d a d u r ch gekennzeichnet , daß die Eintrittsfläche (13a, 23a) des dritten Prismas (131 23) weiterhin in einem Winkel in Bezug auf die zu der ersten Austrittsfläche (11b, 21b) des ersten Prismas (11, 21) parallele Ebene geneigt ist, wobei die durch die zweite dichroitische Schicht (15 j 25) reflektierten Lichtstrahlen in eine Richtung geführt werden können, die in einem spitzen Winkel in Bezug auf die Richtung geneigt ist, in der die durch die erste dichroitische Schicht (14, 24)'reflektierten Lichtstrahlen geführt werden.

5« Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ,-daß der Winkel, in dem die Eintrittsfläche (13a, 23a) des dritten Prismas (13, 23) in Bezug auf die Ebene geneigt ist, die parallel zu der ersten Austrittsflache (11b, 21b) des ersten Prismas (11, 21) liegt, der gleiche ist wie der Winkel, in dem die erste Austrittsfläche (11b, 21b) des ersten Prismas * (11, 21) in Bezug auf die Ebene geneigt ist, die parallel zu der Eintrittsfläche (11a, 21a) des ersten Prismas (11, 21) liegt.

6. Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für. eine Farb-r· fernsehkamera, nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Austrittsfläche des ersten Prismas (11» 21) zwei Austrittsflächen (11c, 11d; 21c, 21d) aufweist, die in einem Winkel zueinander geneigt und im wesentlichen senkrecht zu den optischen Achsen der Lichtstrahlen liegen, diejeweils durch die dichroitischen Schichten (14, 15; 24, 25) reflektiert werden.

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7. Prismensystem zur Farbtrennung, Insbesondere für eine F_arbfernsehkamera, nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Richtung, in der die Eintrittsfläche (23a) des dritten Prismas (23) in Bezug auf die Ebene geneigt ist, die parallel zu der ersten Austrittsfläche des ersten Prismas (21) liegt, sich von der Richtung unterscheidet, in der die erste Austrittsfläche (21b) des ersten Prismas (21) in B_ezug auf die Ebene geneigt ist, die parallel zu der Eintrittsfläche des ersten Prismas (21) liegt.

8. Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera, nach Anspruch 7» dadurch g e kennzeichnet , daß die erste Audcrittsfläche des ersten Prismas (21) so geneigt ist, daß die erste, in der Nähe angeordnete äLchroitische Schicht (24) die dort einfallenden, längs der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-C-D) ankommenden Lichtstrahlen schräg nach' oben in Richtung auf die Eintrittsfläche (21a) des ersten Prismas (21) in einer vertikalen Ebene reflektieren kann, die die nicht-reflektierende optische Achse (A-B-C-D) enthält, und daß die Eintrittsfläche (23a) des dritten Prismas (23) so geneigt ist, daß die in der Nähe angeordnete zweite dichroitische Schicht (25) die dort einfallenden, längs der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-C-D) ankommenden Lichtstrahlen schräg nach oben in Richtung auf die Eintrittsfläche (21a) des ersten

Prismas (21) in einer Ebene reflektieren kann, die die nicht-reflektierende optische Achse (A-B-C-D) enthält und um einen bestimmten Winkel aus der vertikalen Ebene gedreht ist.

9. Prismensystem zur F_arbtrennung, insbesondere für eine Färb-, fernsehkamera) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Austrittsflä ehe des ersten Prismas (21) eine obere Fläche (21c) aufweist, die sich zwischen der Eintrittsfläche (21a) und

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der ersten Austrittsfläche (21 d) dea erster» Prismas (21) senkrecht zu der optischen Achse der Lichtstrahlen erstreckt, die an der ersten dichroitischen Schicht (24) reflektiert und an der Eintrittsfläche (21a) des ersten Prismas (21) totalreflektiert werden, und daß die zweite Austrittsfläche eine Seitenfläche (21d) aufweist, die sich zwischen der Eintrittsfläche (21a) und der ersten Austrittsfläche (21b) des ersten Prismas (21) sowie der oberen Fläche (21c) senkrecht zu der optischen Achse der Lichtstrahlen befindet, die an der zweiten dichroitischen Schicht (25) reflektiert und an der Eintrittsfläche (21a) des ersten " ' B?ismas (21) totalreflektiert werden.

10· Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Färb-fernsehkamera, nach einem der Ansprüche 1 bis 9* da d u r c h gekennzeichnet , daß die Eintrittsfläche (31a) des ersten Einzelprismas (31) in Bezug auf eine Ebene geneigt ist, die senkrecht zu der nicht-reflektierenden optischen Achse liegt, und daß ein zusätzliches

Prisma (6) vor dem ersten .Prisma (31) vorgesehen ist, wobei das zusätzliche Einzelprisma (6) eine Eintrittsfläche (6a), die sich senkrecht zu der nicht-reflektierenden optischen Achse (A-B-C-D) erstreckt und eine Austrittsfläche (6b) aufweist, die parallel zu der Eintrittsfläche (31a) des ersten Prismas (31) verläuft.

11· Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Zwischenprisma mit nicht-parallelen, einander entgegenge*- ; setzten Flächen, wobei unterschiedlich gefärbte dichroitische Schichten jeweils auf die Flächen des Zwischenprismas aufgebracht werden, durch ein Prisma auf der Vorderseite, das auf eine der Flächen aufgebracht -ist, wobei eine der dichroitischen Schichten dazwischen angeordnet ist,

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und durch ein Prisma auf dar Rückseite, da« auf der anderen Fläche aufgebracht isc, wobei die andere dichroitische Schicht dazwischen angeordnet ist, so daß zwei unterschiedliche Farbkomponenten des die Prismen passierenden Lichtes jeweils durch die dichroitischen Schichten reflektiert und an einer Eintrittsfläche des Einzelprismas auf der Vorderseite totalreflektiert werden und aus dem Prisma an der Vorderseite durch eine Austrittsfläche des ersten . Prismas austreten.

12. Prismensystem zur Farbtrennung, insbesondere für eine Farbfernsehkamera, nach Anspruch 11", dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Farbkomponenten des Lichtes an den dichroitischen Schichten zu der gleichen Seite des optischen Weges des die Prismen passierenden Lichtes reflektiert werden.

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