DE2727322C2 - Farbbildaufnahmeröhre - Google Patents

Description

Eine Farbbildaufnahmeröhre mit einer Zusatzbeleuchtungseinrichtung zum Vorbeleuchten des Ladungsspeicherschirms der Farbbildaufnahmeröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung

45-24 906 bekannt. Eine weitere ähnliche Anordnung zeigt die japanische Patent-Auslegeschrift 51-13 973. Bei den bekannten Farbbildaufnahmeröhren hat die Vorbeleuchtung des Ladungsspeicherschirms den Zweck, die Ansprechverzögerung der Farbbildaufnahmeröhre insbesondere bei der Aufnahme von lichtschwachen Objekten zu verringern.

Inzwischen wird mit Farbfernsehkameras gearbeitet, bei denen der ladungsspeicherschirm der Farbbildaufnahmeröhre mit einem farbselektiven Streifenfilter versehen ist. um die einzelnen Farben abzutasten. Durch Anwendung eines Multiplex-Verfahrens für die entsprechend dem Streifenfilter räumlich aufgeteilten Frequenzbereiche des Farbbildes kommt man mit einer einzigen Röhre zu Aufnahme eines Farbbildes aus.

Ein derartiges farbselektives Streifenfilter ist in

Fig. 1 in Aufsicht und in

F i g. 2 in Querschnitt schematisch dargestellt. Danach umfaßt das Streifenfilter 1 Filterstreifen \R. IG und IS zur Selektion der Farben Rot. Grün bzw. Blau. Dieses Streifenfilter ist normalerweise auf einer Glasplatte 2 aufgetragen und durch einen lichtdurchlässigen Oberflächenfilm 3 geschützt, auf dem sich eine Signalelektrode 4 befindet, die ihrerseits mit einer Photoleiterschicht 5 zur Erzeugung des dem einfallenden Licht entsprechenden elektrischen Signals bedeckt ist.

Versucht man nun. bei einen derartigen gemäß F i g. 1 und 2 aufgebauten Ladungsspeicherschirm die bei I arbbildaufnahmeröhren au¹, den obengenannten japanischen Veröffentlichungen bekannten Vorbeleuchtungs-Methoden anzuwenden, so ergeben sich unerwünschte, über die Fläche des Farbbildes hinweg unterschiedliche f arbvetschiebungen. Nimmt man nämlich in F ι g. 2 an. daß das von dem aufzunehmenden Objekt kommende Licht 6 senkrecht auf den Ladungsspeicherschirm auftrifft, während das Vorbeleuchtungslicht 7 unter einem sich örtlich ändernden Raumwinkel einfällt, so ergeben sich wegen der endlichen Dicke des Oberflächenfilms } unterschiedliche Farbmischungen an der Signalelektrode 4. an der die Lichtstrahlen 6 und 7 gemeinsam auftreffen. In der .Schnittdarstellung nach F ι g. 2 mischt sich beispielsweise im link'-n Teil des Ladungsspeicherschirms zu der von dem Otjjektlicht 6 erzeugten grünen I arbkomponente eine duah das Vorbeleuchtungslicht 7 verursachte rote Komponente, während im rechten Teil zu der durch das Objektlicht 6 bewirkten grünen Farbkomponente eine durch das Vorbeleuchtungslicht 7 verursachte blaue Komponente hinzutritt« Da diese Farbbeeinflussung innerhalb des Farbbildes variiert, läßt sie sich durch die üblichen schaltungsmäßigen Justiereinrichtungen nicht kompensieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zusalzbeleuchtungseinrichtung einer Farbbildaufnahmeröhre der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die zur Verringerung der Ansprechverzögerung

erwünschte Vorbeleuchtung bei einer mit einem farbselektiven Streifenfilter ausgerüsteten Farbbildaufnahmeröhre vorgenommen werden kann, ohne die unerwünschten Farbverschiebungen in Kauf zu nehmen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt s; sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Durch den danach bewirkten Einfall des Vorbeleuchtungslichtes in zueinander parallelen Ebenen, die die Längsrichtung uer Streifen des farbselektiven Streifen- ;η filters enthalten, werden die für die unerwünschten Farbverschiebungen verantwortlichen Farbmischungen vermieden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der übrigen Figuren näher erläutert In diesen zeigen

Fig. 3ε und 3b eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung in Aufsicht bzw. Querschnitt:

Fig. 4a und 4b einen Querschnitt bzw. eine Vorderansicht einer Farbbildaufnahmeröhre -nit emer Zusatzbeleuchtungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 5a und 5b eine Vorderansicht bzw. einen teilweisen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 6a und 6b eine Vorderansicht bzw. einen Querschnitt durch eine Zusatzbeleuchtungseinnchtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 6c eine perspektivische Darstellung eines Lichtleiterstabs der in Fig. 6a und 6b gezeigten Zusat2beleuchtungseinrichtung;

Fig. 7a und 7b eine Vorderansicht bzw. einen Querschnitt durch eine Zusatzbeleuchtungseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung: und

Fig 8 eine der Fig. 7b ahnliche Darstellung einer Variante der 7usatzbeleuchtungseinrichtung.

Gemäß der das Grundprinzip der Erfindung veranschaulichenden Darstellung nach F i g. Ja und 3b ist an den von den Enden der Farbstreifen Ik. IG. IS gebildeten Seiten des farbselektiven Streifenfilters 1 jeweils eine Lichtquelle 9 angeordnet, deren Licht von jeweils eine^r Linse IO zu einem parz'lelen Lichibündel 30 geformt wird, das parallel zur Längsrichtung der Farbstreifen verläuft. Bei Untersuchungen mn dieser Anordnung hat sich gezeigt, daß quer zur Längsrichtung der Farbstreifen keinerle Farbverschiebungen auftreten. Weiterhin hat sich gezeigt, daß sich Farbversche bungen parnllel zur LängTichtung der Farbstreifen dadurch unterdrücken lassen, daß der Einfallswinkel der von den Lichtquellen 9 und den Linsen 10 erzeugien Lichtbündels 30 in dir Zeichenebene der F 1 g. 3b in der dort gezeigten Weise gewählt wird.

Die in Fig. ia un<l 3b veranschaulichte Anordnung wirft in der Praxis gewisse Schwierigkeiten insofern auf. als zur Erzeugung des parallelen Lichtbandels 30 ι;ιπ relativ großes Lichtsystem erforderlich ist. Für die Praxis geeignete Aüsfuhrungsbeispiele werden im folgenden beschrieben,

B e i s ρ i e I 1

Die Fig.4a und 4l> zeigen zusammen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig.4a einen Teilquerschnitt der Farbbildaufnahmeröhre mit den Einrichtungen zur Bereitstellung des zur Vorbeleuchtung benutzten Lichtes und Fig.4b eine vergrößerte Darstellung der Vorderansicht der Farbbildaufnahmeröhre ist. Der Röhrenteil 40 der Farbbildaufnahmeröhre besitzt eine Frontplatte 2. Die Quelle des Vorbeleuchtungslichtes ist mit dem Bezugszeichen S versehen. Ein Halterungsring 41 besteht beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen oder einem anderen geeigneten Material und dient selbst als lichtstreuende Platte. Um das Licht, welches senkrecht zur Längsrichtung der Streifen des farbselektiven Streifenfilters 1 auf das farbselektive Streifenfilter 1 fällt, abzuschirmen, ist ein lichtundurchlässiger Teilbereich 11 aus einem lichtundurchlässigen Material, beispielsweise aus Kohlenstoff oder dgl., ausgebildet.

Der Halterungsring 41 kann rechteckig oder in gegenüberliegende Abschnitte aufgeteilt sein. Materialien in Form einer Kunststoffplatte, in der Metallpulver oder Blasen beispielsweise durch Dispersion gebildet wurden, können sehr vorteilhaft als das Licht streuende Platte verwendet werden. Es keinen jedoch auch homogene Kunststoffe, beispielsweise Polyäthylen. Polytetrafluoräthylen und dgl, verwendet werden.

Beispiel 2

Fig. 5a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Vorderansicht, woge gen F i g. 5b den vergrößerten Teilquerschnitt einer Zusatzbeleuchtungseinrichtung dieses Aucführungsbeispiels wiedergibt:. Fig. 5a bzw. 5b zeigt eine Halterung 50 tür die Vorbeleuchtungs-Lichtquelle und eine Licht streuende Platte 51. Die Innenfläche der aus Kunststoff hergestellten Halterung 50 ist eine mit weißer Farbe versehene Spiegel- oder L'chtstreuungs-Fläche. so daß das von der Quelle 9 kommende Licht mehrmals reflektiert und gleichförmig verteilt oder gestreut werden kann. Das Licht wird weiterhin auf Grund der Licht streuenden Platte 51 gestreut und trifft auf die Frontplatte 2 auf.

Die das Licht streuende Platte 51 und d.e Halterung 50 weisen entsprechend dem Raster der F arbbildauf nahmerolire jeweils eine rechteckige Öffnung auf Die Lichtquelle 9 befindet sich, wie die Figuren 'eigen, an den Seiten des .Streifenfilters, so daß dad"rch zuvmmen mit dem lichtundurchlassigen Teil 11 das Licht fur die Vorbeleuchtung nur aus der Richtung der Kndcn des Streifenfilters einfallt.

Beispiel 3

Die : 1 g 6a bis 6c geben zusammen ein dritte". Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder F 1 g. 6a zeigt de" bei ct.ic vergrößerte Vorderansicht der Befestigung für die Lichtquelle zur Vorbeleuchtung und F i g. 6b ist eine vergrößerte Seitenansicht der Befestigung für die Lichtquelle zur Vorbeleuchtung in Richtung des Pfeiles B gesehen. woDei das Streifenfilter 1 und die Glassubstratplatte 7 zu sehen sind.

Bei diesen Figuren wird ein Lichtleitstab 12 aus Glas (der auch durch einen Plastikstab ersetzt werden kann) verwendet, in den das Licht 65 von der lichtquelle 9 direkt oder über einen licht-leitenden Übergang, beispielsweise Lichtleiter oder optische Fasern, eindringt. Die Verwendung solcher Lichtleitstäbe für die Zusatzbeleuchtung des Ladungsspeicherschirms von Bildaufnahmeröhren ist an sich bekannt: vgl. die Japanische Patent-Auslegeschrift 51-13 973. Der Licht-

leitstnb ist in der in Fig.6a dargestellten Weise im rechten Winkel zur Längsseile des farbselektiven Streifenfilters 1 außen angeordnet, so daß er die wirksame lichtumsetzende Fläche ausreichend überdeckt. Diese Anordnung läßt zu, daß nur das Licht entlang Ebenen hindurchgehl, die im wesentlichen parallel zum farbsclckliven Streifenfilter 1 liegtn, wogegen das im rechten Winkel auf das Filter I einfallende Licht oder das das Filter 1 schneidende Licht unterdrückt wird, so daß eine Vorbeleuchtung ohne Abschattung oder Schattierung erhalten werden kann. Wie die in Fig.6c wiedergegebene perspektivische Darstellung zeigt, ist der Lichtleitsiab mit licht-refleklierenden Oberflächen 13 und 14 versehen, so daß das aus der Lichtquelle 9 austretende Licht im Lichlleitstab 12 mehrmals reflektiert wird (durch die Pfeile 63 angedeutet) und vom Kreisbogen an der der Reflexionsoberfläche 13 gegenüberliegenden Seite emittiert wird ^r iciic uf/.

Daher kann die Farbverschiebung in Längsrichtung des farbselcktiven Streifenhalters durch Einstellen oder Verstellen des Lichtleitstabs 12 in seiner Drehrichtung praktisch zu Null gemacht werden, wobei der Lichtleitstab 12 bei dieser Ver- bzw. Einstellung seine Lage in Längsrichtung beibehält.

Die F i g. 6a bis 6c zeigen Halterungseinrichtungen 61 für den Lichtleitstab 12 und für die Lichtquelle 9. Ein Teil 62 der Halterung dient der Befestigung des Lichtleitstabs 12 und weiterhin ist eine Grundplatte 60 für die Befestigung der Lichtquelle zur Vorbeleuchtung vorgesehen, wobei diese Grundplatte aus Kunststoff oder irgendeinem geeigneten Material hergestellt ist und die Halterungsteile 61 und 62 umfaßt.

Die lichtdurchlässige Signalelektrode 4 und die photoleitende Schicht 5. wie sie in Fig.2 dargestellt sind, wurden in F i g. 6b weggelassen.

Beispiel 4

Die F i g. 7a und 7b zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Dabei ist F i g. 7a eine vergrößerte Vorderansicht der Befestigung für die Lichtquelle zur Vorbeleuchtung und Fig. 7b ein vergrößerter Seitenquerschnitt dieser Befestigung entlang der Schnittlinie C-C Die Glassub· stratplalte 2 und das farbselektive Streifenfilter I sind

ίο ebenfalls angedeutet.

Wie die F i g. 7a und 7b zeigen, ist eine lichtdurchlässige Platte 15 (die etwa 5 mm dick ist) aus einem Material mit großem Brechungsindex vorgesehen, so daß das Licht zur Vorbeleuchlung von einer Seite einfallen kann.

und Interferenzerscheinungen durch die einzelnen Teile des farbselektiven Streifenfilters sowie Licht vom aufzunehmenden Gegenstand vermieden werden kann. Daher dient die lichtdurchlässige Platte 15 als ein räumliches Frequenz-Tiefpaßfilter zur Verringerung öder Unterdrückung von falschen Farbsignalen bzw. von Störfarbsignalen.

F i g. 8 zeigt eine Abwandlung der in den F i g. 7a und 7b dargestellten Anordnung, um den Lichtleitstab einfacher anzubringen bzw. auf einfachere Weise auszubilden. Die Darstellung von Fig.8 entspricht der Darstellung bzw. dem Querschnitt von Fig.7b. Der Lichtleitstab kann als Ganzes in eine in der lichtdurchlässige"· Platte 16 ausgebildete Ausnehmung 17 mit einem Kunstharz oder einem anderen geeigneten Material befestigt werden, wie die F i g. 8 zeigt.

Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Vorbeieuchtungs-Lichimenge für die Farben durch das von der Lichtquelle kommende Licht oder durch ein Lichtveränderungs- bzw. Lichteinstellungs-Farbfilter ausgangsseilig der Befestigung für die Lichtquelle eingestellt bzw. verstellt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Farbbildaufnahmeröhre mit einer Zusatzbeleuchtungseinrichtung zum Vorbeleuchten des Ladungsspeicherschirms der Farbbildaufnahmeröhre mit einer vorgegebenen Lichtintensität, die von dem von einem aufzunehmenden Objekt kommenden Licht unabhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbeleuchtungseinrichtung so ausgebildet ist, daß die auf die Photoleiterschicht (5) des Ladungsspeicherschirms fallenden Lichtstrahlen des von einer Lichtquelle (9) ausgehenden Vorbe-Ieuchtungsiichts im wesentlichen in zueinander parallelen Ebenen verlaufen, die die Längsrichtung der Streifen eines an dem Ladungsspeicherschirm vorgesehenen farbselektiven Streifenfilters (1) enthalten.

2. Farbbildaufnahmeröhre nach Anspruch i. wobei die Lichtquelle der Zusatzbeleuchtungseinrichtüng in einem Gehäuse mit üchtstreuenden Innenflächen und einer mittigen öffnung zum Durchtritt des von dem Objekt kommenden Lichts angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (50, 51) mit einem lichtundurchlässigen Teil (11) zum Abschirmen des senkrecht zur Längsrichtung der Streifen des Streifenfilters (1) verlaufenden Lichts versehen ist (F i g. 5a. 5b).

3. Farbbildaumahmeröhie nach Anspruch 2. da durch gekennzeichnet, daß alle Innenflächen des Gehäuses ist Ausnahme der Innenfläche der die mittige öffnung begrenzenden Wandung lichtstreuend sind.

4. Farbbildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß du. Zusat/beleuchtungs einrichtung ein Halterungsteil (41) aus lichtstreuendem Material mit einer mittigen Öffnung zum Durchtritt des von dem Objekt kommenden Lichts aufweist, daß die Lichtquelle (9) in das Halterungsteil (41) an den den F.nden der Streifen des Streifenfilters

(I) benachbarten Stellen eingesetzt ist und daß das Halterungsteil (41) an denjenigen Stellen, die den zu den Streifen parallelen Seiten des Streifenfilters (1) benachbart sind, mn lichtundurchlässigen Bereichen

(II) versehen ist (Fig. 4a. 4b).

5. Farbbildaufnahmeröhre nach Anspruch 1. da durch gekennzeichnet, daß die Zusatzbeleuchtungs einrichtung mindestens einen senkrecht zur Längs richtung der Streifen des Streifenfilters (1) verlaufenden Lichtleitstab (12) umfaßt, in den das Licht der Lichtquelle (9) über die Stirnfläche des Lichtleitstabs (J2) eingekoppelt wird, und der eine in seiner Längsrichtung verlaufende lichtstreuende Refle χι.^oberfläche (H) aufweist (F ι g. 6a. 6b. 6c. 7a. 7b. 8)

b Farbbildaufnahmeröhre nach Anspruch 5. da dun h gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Lichtleitsiab(12)um seine Längsachse drehbar ist.

7 Farbbildaufnahmeröhre nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß der bzw jeder Lichtleitstab (12) mit seiner Lichtaustrittsfläche einer Kantenfläche einer parallel zu dem Ladungsspeicherschirm angeordneten lichtdurchlässigen Platte (15; 16) mit großem Brechungsindex zugewandt ist (F i g. 7a, 7b, 8).

8. Farbbildaufnahmeröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Lichtleitstab (12) in einer in der entsprechenden Käntenflä·

ehe der lichtdurchlässigen Platte (16) ausgebildeten Ausnehmung(17) befestigt ist (F i g. 8).