DE3139908C2

DE3139908C2 - Farbfernsehkamera mit einem Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter

Info

Publication number: DE3139908C2
Application number: DE3139908A
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Machida Tokio/Tokyo Inoue; Shinsuke Yokosuka Kanagawa Ono; Yoshichi Kamakura Kanagawa Otake; Takashi Yokohama Shinozaki
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1980-10-08
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1984-09-20
Also published as: FR2491709A1; KR880000951Y1; US4417272A; GB2086179A; FR2491709B1; GB2086179B; DE3139908A1

Abstract

Das auf der fotoelektrischen Wandlerfläche einer Aufnahmeröhre (T) einer Farbfernsehkamera entstehende Abbild eines aufnahmegebenden Standes wird in einem bestimmten Ausmaß in einer bestimmten Richtung defokussiert, um eine Unschärfe in der Weise zu erzeugen, daß die in Folge einer besonderen Helligkeitsverteilung des Gegenstandes auftretende Schwebungsinterferenz mit der Streifenverteilung eines Farbtrenn-Kreuzstreifenfilters (F) in dem wiedergegebenen Bild nicht mehr auftritt. Nach einer ersten und zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Filter oder mehrere optische Filter (K1, K2) mit spezifischen Eigenschaften zur Defokussierung des Abbildes eingesetzt, während in einer dritten Ausführung einer Aperturblende zur Defokussierung des Bildes benutzt wird, unter Ausnutzung der Abbildungsfehler des Linsensystems der Farbfernsehkamera. Die Aperturblende nach der dritten Ausführung kann zusammen mit dem optischen Filter bzw. den optischen Filtern nach den ersten beiden Ausführungen eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkamera nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten derartigen Farbfernsehkamera (DE-OS 23 59 512) ist ein aus schräg zur Abtastrichtung angeordneten Farbstreifen bestehendes Filter vorgesehen, das in einer vorteilhaften Weiterbildung nach den Fig. 13 und 16 durch ein weiteres Farbstreifenfilter mit bezüglich der Abtastrichtung komplementär schräggeslcllten Farbstreifen ergänzt sein kann. Weiter ist eine optische Tiefpaß-Filtereinrichtung vorgesehen aus einem Phasenfiltcr mit Streifen, die im gleichen Winkel wie die schräg angeordneten Farbstreifen des Farbstreifenfilters ausgerichtet sind oder aus einer Rasterlinse mit ebenfalls zu den schräg angeordneten Streifen des Farbstreifenfilters ausgerichteten Zylinderlinsen-Streifen. Die Filterstreifen des Tiefpaßfilters weisen dabei die gleiche Breite wie die Farbstreifen des Farbstreifen-Abtrennfilters auf.

Bei einer weiteren bekannten Farbfernsehkamera (DE 20 06 472 B2) ist ein feiner als das Farbabtrennfilter unterteiltes Linsenraster, insbesondere ein feinere rhombische Linsenclcmentc enthaltendes Raster verwendet, wobei die Einzclstrcifen wiederum parallel zu den Farbstreifen ausgerichtet sind.

Bei einer weiteren Farbfernsehkamera (1 arbcodierkamcra nach DF.-AS 21 18 565) ist ebenfalls ein Kreuzstreiien-Farbabtrcnnfilter vorgesehen sowie ein zusätzliches feiner als das Farbkreu/streifenfilter unterteiltes Zusatzfilter aus Zylinderlinse!!, die wiederum parallel zu

den jeweiligen Farbstreifen ausgerichtet sind.

Bei der Anwendung von derartigen Zylinderlinsen wird eine Fokussierung des über das Linsensystem eintretenden Abbildes jeweils auf die Mitte der einzelnen Farbbereiche erzielt, die eine Rhombenforni aufweisen, ■> so daß an dieser Stelle, an der das eidctrische Signal abgenommen wird, die größte Lichtdichte und damit auch die höchste Signaldichte erzielt wird. Dagegen wird in der Streifenrichtung der jeweiligen Linsengueder eine gewisse Defokussierung erzielt.

Bei der Aufnahme von Gegenständen, die Einzelheiten enthalten, welche mit regelmäßiger Anordnung über der aufgenommenen Fläche verteilt sind, kann es zur Ausbildung von räumlichen Schwebungs-Interferenzen kommen, die insbesondere bei einer Bewegung des aufzunehmenden Gegenstandes oder bei einem Kameraschwenk als störend empfunden werden. Diese Störung wird als um so unangenehmer empfunden, je höher die Bildgüte, d. h.je feiner das Aufnahmeraster ist.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, bei einer Farbfernsehkamera der genannten Gattung derartige Interferenzerscheinungen zu unterdrücken.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die so entstehende Unscharfe wird, ohne den Bildeindruck insgesamt zu beeinträchtigen, eine Beseitigung der sonst störend auftretenden räumlichen Schwebungs-Interferenzen erzielt.

Wird die Unschärfenbreite entsprechend Patentanspruch 2 ausgelegt, so tritt eine besonders gute Beseitigung von Schwebungsinterferenzen für etwa parallel ^u den Farbstreifen des Farbtrenn-Kreuzstreifenkilters ausgerichtete periodische Einzelheiten des aufzunehmenden Gegenstandes ein, während in anderer Richtung vorhandene Periodizitäten zwar nur gedämpfte Interferenzbildung hervorrufen, jedoch nicht vollständig ausgelöscht sind.

Eine Ausführung der Unschärfenbreite gemäß Patentanspruchs 3 ergibt dagegen eine besonders gute Auslöschung von Interferenzen, die durch periodisches Auftreten von Einzelheilen des aufzunehmenden Gegenstandes etwa in Abtastzeilenrichtung erzeugt werden.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 4; bei dieser Ausgestaltung wird eine vollständige Auslöschung bevorzugt für in Zeilenabtastrichtung und in der senkrechten Richtung hierzu auftretende Interferenzen erreicht.

Die Aufgabe wird ebenfalls glöst durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 5. Unier der Bezeichnung »Aperturblende« ist hier etwa eine Lamcllenblende entsprechender Größe und Ausbildung zu verstehen, es kann sich jedoch auch um eine den Lichtdurchtritt in der Nähe der optischen Achse des Linsensystems sperrende Maske handeln. So kann zum Beispiel bei einem TTL-System der Reflexionsspiegel in die Nähe der optischen Achse so gesetzt werden, daß sich eine bevorzugte Unscharfe in einer Richtung so ergibt, daß räumliche Schwebungsinterferenzen ausgelöscht oder zumindest gedämpft werden. bo

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Patentanspruch 6 zu entnehmen.

Die letztgenannte Maßnahme kann auch zusammen mit einer der beiden ersten Lösungen eingesetzt werden; auf diese Weise ist ein so gut wie vollständiges n^r> Auslöschen der Interferenzerscheinungen in jeder beliebigen Richtung zu erreicher..

Die Erfindung wird an Ausführungsbcispielen anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert; in dieser zeigt

F i g. 1 eine Draufsich: auf einen Teil eines Farbtrean-Kreuzstreifenfilters in dem Lichtweg einer üblichen Fernsehkamera,

F i g. 2 und 3 vergrößerte Ausschnitte eines Teiles des Farbtrenn-Kreuzstreifcnfilters aus Fig. 1, zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus der ersten Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig.4 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Anordnung der Elemente bei einer Farbfernsehkamera,

Fig. 5 und 6 vergrößerte Ausschnitte ähnlich den F i g. 2 und 3, zur Erläuterung des Aufbauprinzips einer zweiten Ausführung nach der Erfindung,

F i g. 7 eine weitere vergrößerte Ausschnittdarstellung eines Farbtrennkreuzstreifenfilters ähnlich den Fig.5 und b zur Erläuterung des Aufbauprinzips einer dritten Ausführung nach der Erfindung, und

F i g. 8 eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer dritten Ausführung der Farbfernsehkamera.

Vor der Beschreibung der Ausführungsbeispiele sollen zunächst Aufbau und Wirkungsweise eines Farbtrenn-Kreu/streifenfilters bekannter Art erläutert werden zum besseren Verständnis des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein solches Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter F. Die Linie S—5 gibt die Ablast-Zeilenrichtung an. und die darauf errichtete Senkrechte ist mit N—N bezeichnet. In Fig. 1 sind Filterstreifen IV(weiß) dargestellt, die für alle Farben durchlässig sind, Y sind Farbstreifen, die gelbes Licht durchlassen und C Farbstreifen, die zyanfarbiges Licht durchlassen. Jeder Farbstreifen IV, K C besitzt eine Streifenbreite P. Die Farbstreifen Vunddie Farbstreifen IVsind abwechselnd parallel zueinander so angeordnet, daß ihre Erstreckungsrichtung R im Uhrzeigersinn um einen Winkel Zugegen die Senkrechte /V-/V auf der Abtastzei-Ie 5—5 verdreht ist, während die Farbstreifen C und IV abwechselnd parallel zueinander so angeordnet sind, daß ihre Erstreckungsrichtung B im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel λ gegen die Senkrechte N-N verdreht ist. Damit wird ein Farbabtrenn-Kreuzstreifenfilter Fdurch die erwähnten zwei wiederholten Farbstreifenanordnungen gebildet, die jeweils unterschiedliche Erstreckungsrichtungen R und B der Farbstreifen besitzen. Mit dieser Kreuzung werden wiederholte Flächenanordnungen von Farbtafeln oder Farbkaros W, G. W. G ... in Richtung der Abtastzeile und eine weitere Anordnung C Y, C, Y... in Richtung der Senkrechten zur Abtastzeile verschoben, gebildet. Dabei bedeuten G grüne Filterabschnitte, die durch Mischen von Kund C entstehen.

Bei dem Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter Fnach Fig. 1 wird der Quer- oder Horizontal-Identitätsabstand des Filtermusters in Richtung der Abtastzeile S—S durch die Länge Ph bezeichnet, während der Längs- oder Vertikal-ldentitälsabstand in der senkrecht auf der Abtastzeile stehenden Richtung N-N durch die Länge Pv bezeichnet ist. Dabei bestitzt jeder Farbstreifen W, C oder Y die gleiche Breite P Eine Schwebungsinterferenz .ritt in dem wiedergegebenen Bild in verschiedenen Fällen auf; insbesondere dann, wenn das Abbild des Farbtrcnn-Kreu/streifenfilters /'von einem Filtermuster mit dem Quer-Identiiätsabsiand Ph und dem Längs-Identitäisabstand Pv auf die l'oioelektrischc Wandlerfläche einer Bildröhre geworfen wird und ein Schwarz/

Weiß-Vertikalstreifenmuster, das sich in Richtung N—N senkrecht zur Abtastzcilenrichtung 5—5 mit einer Breite Ph in Abtastrichtung erstreckt, durch das Abbild des Gegenstandes auf der fotoclektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre bildet. Falls das Abbild des Gegenstandes auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre ein schwarz/weißes Querstreifenmuster ist, das sich in Richtung 5—5der Abtastzeile erstreckt und eine Breite PvIl in Richtung N-N besitzt, entsteht ebenfalls ein Schwebungsmuster, und ebenso in dem Fall, wenn ein Abbild des Objektes auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre als schwarz/weiß-Schrägstreifenmuster in Richtung B oder R entsteht, in denen sich die Farbstreifen erstrekken, mit einer Streifenbreite von Ph in der Richtung senkrecht zu diesen Streifen.

Bei diesen aufgezählten unterschiedlichen Fällen, die zum Auftreten von Schwebungsinterferenz führen, kann die Schwebungsinterferenz aus anderen Gründen nicht durch die besprochenen Gegenmaßnahmen beseitigt werden, obwohl die Schwebungsinterferenz, die durch Aufbringen eines Vertikalstreifenmusters des Gegenstandes auf die fotoelektrische Wandlerfläche der Aufnahmeröhre entsteht, zufriedenstellend durch bekannte Maßnahmen entfernt werden kann.

Es ist allgemein zu sagen, daß eine Farbfernsehkamera, die unter Benutzung der bekannten Verfahren so hergestellt wurde, daß ein bestimmtes Vertikal-Streifenmuster eines Gegenstandes nicht zum Auftreten eines Fehlerfarbsignales führt, welches durch Schwebungsinterfeferenz in dem wiedergegebenen Bild entsteht, für den praktischen Einsatz normalerweise ausreicht, da die meisten Schwebungsinterferenzen in dem wiedergegebenen Bild durch Vertikal-Streifenmuster erzeugt werden. Jedoch sind die Anforderungen an die Bildqualität in letzter Zeit stark erhöht worden, und deswegen kann die bekannte Ausstattung von Farbfernsehkameraröhren nicht mehr als ausreichend im Hinblick auf diese gestiegenen Anforderungen betrachtet werden. Eine Verbesserung der Bildqualität ist unbedingt nötig.

Durch die vorliegende Erfindung wurde dieses Problem dadurch gelöst, daß ein optisches oder mehrere optische Filter und/oder eine Aperturblende im Lichtweg einer Fernsehkameraröhre mit einem Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter vorgesehen werden.

In der nachfolgend beschriebenen ersten und zweiten Ausführung werden ein ode zwei optische Filter benutzt, um das Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes in einer bestimmten Richtung in einem bestimmten Ausmaß zu defokussieren, und in einer dritten Ausführung wird eine Aperturblende benutzt, um das Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes in einer bestimmten Richtung in einem bestimmten Ausmaß unter Ausnutzung der Aberration der Linse der Farbfernsehkamera zu defokussieren.

Das in der ersten Ausführung benutzte optische Filter verursacht eine Defokussierung oder eine Unscharfe auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre in der Richtung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung eines Abbildes eines Farbstreifens, und die Länge oder Breite der Unscharfe wird auf Ph bezogen, wobei Ph die Länge einer Projektion eines Farbstreifens in Richtung der Abtastzeile in einem Abbild einer wiederholten Anordnung von Farbstreifen in einer Vielzahl von bestimmten Farben ist, die aus einem Abbild von wiederholten Anordnungen von zwei Reihen von wiederholten Farbstreifen in einer Vielzahl von bestimmten Farben ausgewählt sind und unterschiedliche Krstreckungsrichtungen besitzen. Die Einzelheiten des in der ersten Ausführung einer solchen Farbfernsehkamera benutzten optischen Filters werden nachfolgend beschrieben.

Es wird dabei auf F i g. 2 und 3 verwiesen, die beispielhafte Darstellungen zur Beschreibung der Defokussierungsrichtung und der Defokussierungsbreite zeigen, welche bei dem auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre erscheinenden Abbild des aufzu-

ID nehmenden Gegenstandes erzeugt werden durch das in dem Lichtweg zur fotoclektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre bei der ersten Ausführung angebrachte optische Filter. Diese Darstellungen sind vergrößerte Ansichten eines Ausschnittes aus dem Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter Fin Fig. l.und es sind wiederum die Abtastzeilenrichtung S-S, die senkrecht darauf stehende Richtung N—N und die Farbstreifen W, V, und C sowie die Farbstreifenrichtungen B und R dargestellt.
Das Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter F ist, wie bereits bemerkt, aus zwei Reihen von Farbstreifenanordnungen aufgebaut, nämlich einer ersten Reihe von Farbstreifen Y. W, Y... mit der Erstreckungsrichtung Rund einer zweiten Reihe von Farbstreifen C, W,C... mit der Erstreckungsrichtung B. Auch auf die Bedeutung und Richtung gegenüber der normalen N—N der beiden Winkel^undrtrist bereits hingewiesen worden.

Die Länge DE = Ph der Projektion der Breite P der Farbstreifen W. Y und C beträgt bei den sich in Richtung R erstreckenden Farbstreifen Y und W Ph = Pl cos β bzw. bei den sich in Richtung B erstreckenden Streifen Cund WPh = P/cos <*.

In F i g. 2 bzw. 3 ist jeweils eine Linie E-J senkrecht zur Erstreckungsrichtung R bzw. B eines bestimmten Farbstrcifens eingezeichnet, und die Länge ΈΌ zeigt die Breite des jeweiligen Farbstreifens an. Da die erwähnten Winkel λ und feines Farbtrenn-Kreuzstreifenfilters Fnormalerweise gleich sind, werden sie bei der späteren Darstellung, wo es nur auf allgemeine Größen ankommt, mit 6?bezeichnet. In der ersten Ausführung wird in den zu der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre führenden Lichtweg ein optisches Filter eingesetzt, das eine Defokussierung eines Abbildes eines Aufnahmegegenstandes auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre in Richtung der Linie E-J hervorruft, d. h. in der senkrecht auf der Erstreckungsrichtung jedes Streifens stehende Linie, und zwar in einem bestimmten Ausmaß so, daß die Defokussierungsbreite in der erwähnten Richtung^in der ersten Ausführung entweder ΈΉ = Ph oder £/ = Phlcosβ bzw. EJ — Phlcos λ beträgt. Die Defokussierungsbreite kann auch auf einen Wert zwischen Ph und Phlcos θ festgesetzt werden, wobei Θ gleich β oder gleich λ sein kann.

Falls dem Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre durch das erwähnte optische Filter eine Defokussierungsbreite von £7? = Ph in Richtung der Linie E-J aufgeprägt wird, tritt keine Schwebungsinterferenz in dem wiedergegebenem Bild auf, auch wenn ein

bo schwarz/weißes Schrägstreifenmuster in Richtung der Farbstreifen auf die fotoelektrische Wandlerfiäche einer Aufnahmeröhre als Bild des aufzunehmenden Gegenstandes geworfen wird. Falls die Defokussierungsbreite ~Ej = Phlcos /?oder TTj = ΡΛ/cos * in Richtung der Linie E-J dem Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes auf der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre durch das erwähnte optische Filter aufgeprägt wird, tritt keine Schwebungsinterferenz in dem wieder-

gegebenen Bild auf, auch wenn ein schwarz/weißes Vcrttkalstreifenmusicr, das sich in Richtung N—N senkrecht zur Abtastzeilenrichtung S-S erstreckt, auf die fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre als Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes geworfen wird. Darüber hinaus wird im letzt gcnannicn lall auch dann, wenn ein schwarz/weißes Schrägstrcifenmuster auf die fotoelektrische Wandlerfläche der Aulnahmeröhre als Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes geworfen wird, das sich in der gleichen Richtung wie die Erstreckungsrichtung der Farbstreifen erstreckt, die Schwebungsinterferenz bemerkenswert reduziert.

Als das erwähnte optische Filter kann ein optisches Filter, das eine bestimmte Defokussierungsbreite in einer Richtung senkrecht zu den Farbstreifen in Richtung R ergibt, und ein optisches Filter, das eine bestimmte DefokusFierungsbreite in der Richtung senkrecht zu den in Richtung B sich erstreckenden Farbstreifeti ergibt, einzeln oder gemeinsam vorgesehen werden. Falls nur ein optisches Filter aus diesen beiden ausgewählt wird, wird bevorzugt ein optisches Filter vorgesehen, das eine bestimmte Defokussierungsbreite in der senkrecht auf der Farbstreifenrichtung R stehenden Richtung ergibt, im Hinblick auf die Sichteigenschaften des Menschen.

F i g. 4 zeigt eine schematische Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus der ersten Ausführung einer Farbfernsehkamera wobei auch gleichzeitig die zweite Ausführung mit dargestellt wird. In Fig.4 ist das Aufnahmeelement, beispielsweise eine Aufnahmeröhre oder ein Festkörper-Aufnahmeelement T gezeigt, das Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter F, ein Zoom-Linsensystem Z, ein Afocul-Linsensystem A, ein Hauptlinscnsystem M und die optischen Filter K 1 bzw. K 2 entsprechend der ersten Ausführung. Das optische Filler K 1 bzw. K 2 ist ein Filter, das eine Defokussierung des auf die fotoelektrische Wandlerfläche der Aufnahmeröhre geworfenen Bildes in Richtung der Linie E-J, d. h. der senkrecht zur Erstreckungsrichtung jedes Farbsireifen liegenden Richtung, in dem erwähnten Ausmaß erzeugt.

In Fig. 4 ist ein Filter K 2 der beiden optischen Filtern nur punktiert eingezeichnet, da die verwendeten optischen Filter entweder an einer Stelle K 1 oder K 2 oder an beiden Stellen in F i g. 4 eingesetzt werden können. In der Stelle K 2 in F i g. 4 kann jede Art von optischen Filtern, beispielsweise ein Kristallfilter, eine Rasterlinse, eine Phasengitterplatte, ein Biprismensystcni oder dergleichen benutzt werden, falls es die erwähnten Eigenschaften besitzt. Es darf jedoch an dieser Stelle kein Kristallfilter eingesetzt werden, wenn eines an der Stelle K I in F i g. 4 benutzt wird.

Bei der ersten Ausführung kann auch ein optisches Hüfsfilter oder eine optische Einrichtung zusätzlich zu dem erwähnten optischen Filter oder den erwähnten optischen Filtern K 1 und K 2 so verwendet werden, daß die in dem wiedergegebenen Bild durch ein gestreiftes Muster in einer bestimmten Richtung eines Gegenstandes auftretende Schwebungsinterferenz entfernt werden kann.

Die Richtung und die Breite der durch das bei der ersten Ausführung verwendete optische Filter bewirkten Defokussierung kann geändert werden, so daß unterschiedliche Arten von Defokussierung verwirklicht werden. Bei der folgenden zweiten Ausführung werden die Richtung und die Breite der Defokussierung jeweils gegenüber der bei dem optischen Filter der ersten Ausführung geändert

Es wird auf die F i g. 5 und 6 verwiesen, die erklärende Schaubilder für die Beschreibung der Defokussierungsrichtung und -breite enthalten, die dem Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes vermittelt werden, welches auf der fotoclcktrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre erscheint und zwar durch das in dem Licht-■> weg zur fotoelekirischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre in der Farbfernsehkamera der zweiten Ausführung der vorliegenden [irfindung vorgesehene oder die vorgesehenen optischen Filter.

Diese Darstellungen sind wiederum vergrößerte Anlü sichten eines Ausschnittes des Farbtrenn-Kreuzstreifenfillcrs Fnach Fig. 1 und die Bedeutung der bereits besprochenen Bezugszeichen ist wiederum die gleiche.

Wie bereits anhand der Fig. 1 beschrieben, ist das Farbtrenn-Kreuzstreifenfilter Faus zwei Reihen Farbig Streifenanordnungen, d. h. Farbstreifen Y, W, Y... mit Ersireckungsrichtung R und Farbstrcifcn C. W. C... mit F.istreckiingsrichtung B zusammengesetzt, leder Farbstreifen V. W. Y mit der Richtung R und der Breite ßist im Uhrzeigersinn um einen Winkel β gegenüber der Senkrechten N— N zur Abtastzeilenrichtung S—5 verdreht, während jeder Farbsireifen C. W, C... mit der Richtung Sund der Breite Pirn Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel λ zu der gleichen Senkrechten /V— /V zur Abtastzeilenrichtung S—S verdreht ist. Die Länge DE = Ph. die die Projektion der Breite der Farbstreifen W, Y, C auf die Abtastzeilenrichtung bedeutet, kann als Ph = P/cos β mit Bezug auf F i g. 5 für die Streifen V und IV in Richtung R und mit Ph = Pl cosA (Fig. 6) für die Farbstreifen C und W mit der jo Richtung B bezeichnet werden.

Wird zur Vereinfachung λ = ^gesetzt, so beträgt die Länge Pv jedes Farbstreifens in der Richtung N—N senkrecht zur Abtastzeilenrichlung

J5 S-S Pv = Ph cot β = Ph cot a,

da in den meisten verwendeten Farbtrenn-Kreustreifenfillcrrt = /rgesetzt werden kann.

Diese Länge Ph ist der Qucr-Identitätsabstand des Farbtrenn-Kreuzstrcifenfilters F in Abtastzeilenrichtung S—S. während Pvder Längs-Identitätsabstand des Farbtrcnn-Kreiizstreifenfiliers Fm der auf der Ablastzcilenrichtung^—S senkrechten Richtung N—/Vist. Es wird nun ein Rechteck DECH in F i g. 5 und 6 gebildet mit einer Basis der Länge Ph in Richtung der Abtastzeile 5—5 und vertikalen Seiten mit einer Länge PV/2 in Richtung N—N. Wenn ein optisches Filter in den zur fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre führenden Lichtweg eingesetzt wird, das dem auf der fotoclektrischen Wandlerfläche einer Aufnahmeröhre entworfenen Abbild eines aufzunehmenden Gegenstandes eine unscharfe geben kann, deren Defokussierungsbreite der Länge der Diagonalen ΈΉ des Rechtecks DECH in Richtung ΈΉ entspricht, wird das Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes an der fotoelektrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre in Abtastzeilenrichtung um den Queridentitätsabstand Ph und in der senkrecht zur Abtastzeilenrichtung stehenden Richtung um den Längsidentitätsabstand Pv defo-

fao kussiert.

Da der Abstand zwischen benachbarten Abtastzeilen in dem Aufnahmeelement so ausgewählt ist, daß er die Hälfte des erwähnten Längsidentitätsabstandes Pv beträgt, wird durch das Einfügen eines optischen Filters mit den erwähnten Eigenschaften in den zur fotoelektrischen Wandlerfiäche der Aufnahmeröhre führenden Lichlweg eine zufriedenstellende Entfernung aller Schwebungsinterferenzen erreicht, die in dem wieder-

gegebenen Bild bei einem vertikalgestrciften Aufnahinegegenstand mit dem Identitätsabstand Ph und bei einem horizontalgestreiftcn Aufnahmegegenstand mit dem Identitätsabstand PvIl auftreten.

Das in der beschriebenen /weiten Ausführung der erfindungsgemäßen Farbfernsehkamera verwendete optische Filter kann an der Stelle K 1 und/oder K 2 in F i g. 4 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführung angebracht werden. Das heißt, die optischen Filter K 1 und/oder K 2, die in der zweiten Ausführung verwendet werden, ergeben eine Defokussierung des auf die fotoelektrische Wandlerfläche der Aufnahmeröhre entworfenen Abbildes in Abtastzeilenrichtung S-S um den Queridentitätsabstand Ph und in der senkrechten N—N auf der Abtasteinrichtung um die Hälfte des L.ängsidentatsabstands Pv.

An der Stelle K 2 in F i g. 4 kann jede Art von optischen Filtern, wie ein Kristallfilter, eine Rasterlinse, eine Phasengitterplatte, ein Biprismensystem oder dergleichen verwendet werden, wenn es nur die erwähnten Defokussierungseigenschaften besitzt. Es kann ein Kristallfilter nicht als optisches Filter an der Stelle K 1 in F i g. 3 eingesetzt werden. Ein optisches Hilfsfilter oder eine optische Einrichtung kann auch zusätzlich zu dem oder den erwähnten optischen Filter(n) K 1 und/oder K 2 in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführung verwendet werden, so daß in dem wiedergegebenen Bild durch ein gestreiftes Muster in einer bestimmten Richtung eines Aufnahmegegenstandes auftretende Schwebungsinterferenzen entfernt werden können.

in den beiden beschriebenen ersten und zweiten Ausführungen werden ein optisches Filter oder mehrere solche Filter zur Defokussierung des Abbildes eines Gegenstandes in der beschriebenen Weise verwendet, jedoch kann auch eine Aperturblende statt eines oder mehrerer solcher optischen Filter eingesetzt werden. Es ist bekannt, daß die zum Abbilden eines Aufnahmegegenstandes auf der fotoelektrischen Wandlerfläche einer Aufnahmeröhre verwendete Linse in einem gewissen Ausmaß eine Aberration aufweist und deswegen eine Verwischung oder Unscharfe in dem Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes auftritt, das auf der fotoelektrischen Wandlerfläche einer Aufnahmeröhre entstanden ist, und zwar in Übereinstimmung mit der Größe der Aberration der Linse, und es ist auch bekannt, daß die Defokussierung geringer wird, solange man eine Einzellinse betrachtet, wenn eine Apcriurblende verkleinert oder abgeblendet wird, da die Aberration vermindert werden kann, wenn die Aperturblcnde vom ganz offenen Zustand verkleinert wird.

Unter Beachtung der Tatsache, daß in der beschriebenen Weise infolge Abbildungsfehlern dci Limnc eine Unscharfe auftritt, benutzt die dritte Ausführung diese Bildunschärfe durch Abbildungsfehler der Linse, um Schwebungsinterferenzen infolge der Interferenz zwischen der Helligkeitsverteilung des aufzunehmenden Gegenstandes und der Verteilung der Farbtrenn-Kreuzstreifenfilters zu entfernen oder zu reduzieren. Zu diesem Zweck wird nun eine Anleitung für die Form einer im Lichtweg der Farbfernsehkamera vorgesehenen Aperturblende gegeben.

F i g. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Farbtrenn-Krcuzstreifcnfilters F nach Fig. 1. und auch hier sind die Ikv.ugszcichcn für die Abtu.si/.cilenriehtiiiig .V—.S". sowie die anderen Bezugszeichen N—N, Y. C, W. P, Ph, Pv/x., ff usw. wc \n Fig. I verwendet.

Das Muster oder die Helligkeilsvertcilung eines aufzunehmenden Gegenstandes, das bzw. die zum Auftreten einer Schwebungsinterferenz mit dem Muster oder Verteilung eines Farbtrenn-Kreuzstreifenfilters F in dem wiedergegebenen Bild führt, ist, wie im Zusammenhang mil F i g. I beschrieben, eine Vertikalstreifenverteilung mit dem Identitätsabstand Ph, eine Querstreifenverteilung mit dem Identitätsabstand PvH oder ein Schrägstreifenmuster in Richtung R oder B mit einem Identitätsabstand P. Die Richtung und die Breite der entstehenden Verwischung oder Unscharfe, die in dem ίο Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes an der fotoelcklrischen Wandlerfläche der Aufnahmeröhre erzielt werden sollte, um die im wiedergegebenen Bild in Folge der erwähnten verschiedenen Helligkeitsverteilungen in den Abbildern der aufzunehmenden Gegenstände auftretende Interferenz zu entfernen, sind durch die Breite TJE = Ph in Richtung der Abiasueile S—S. die Breiie DK = Pv/2 in Richtung der Senkrechten Ν—Λ/auf der Abtastzeilenrichtung S—S, die Breite ΈΉ = Ph senkrecht zu den sich in Richtung R erstreckenden Farbstreifen und die Breite DM = Ph in der Richtung senkrecht zu den sich in Richtung Berstreckenden Farbstreifen bestimmt.

Obwohl es notwendig ist, das Abbild in den erwähnten unterschiedlichen Richtungen zu defokussieren, um die Schwebungsinterferenz im wiedergegebenen Bild vollständig zu entfernen, würde die erwünschte Auflösung nicht erreicht, wenn die genannte Defokussierung in diesen verschiedenen Richtungen ausgeführt wird.

Deswegen wird bei der praktischen Ausbildung der jo genannten dritten Ausführung der Erfindung die Richtung und die Breite der Unscharfe, die dem Abbild eines aufzunehmenden Gegenstandes vermittelt wird, in den in Fig. 7 gezeigten Linienabschnitten ausgedrückt, so ausgewählt, daß die Unscharfe des Bildes des aufzuneh-3S mendcn Gegenstandes einem der Abschnitte DE. DK. EH oder DM entspricht, so daß die Schwebungsinterferenz in Folge einer bestimmten Helligkeitsverteilung eines aufzunehmenden Gegenstandes entfernt werden kann, oder die Unschräfc des Abbildes es aufzunchmenden Gegenstandes entspricht dem Abschnitt Έ] oder DQ. so daß die Schwebungsinterferenz infolge einer besonderen Vertikalstreifenverteilung eines Abbildes eines aufzunehmenden Gegenstandes entfernt werden kann, während die Schwebungsinterferenz infolge einer besonderen Schrägstreifenverteilung in Richtung R oder B im Abbild eines Gegenstandes reduziert werden kann, oder, falls das Abbild des aufzunehmenden Gegenstandes eine besondere Vertikalstreifenverteilung oder eine Quer- bzw. Horizontalstreifenverteilung besitzt, welche beide Störungsinterferenzen so entfernt, daß die dem Abbild eines aufzunehmenden Gegenstandes vermiueiie Unscharfe der Länge EK entspricht.

Um eine Unscharfe mit der erwähnten Richtung und Breite in dem Abbild eines aufzunehmenden Gegen-Standes zu erzeugen, kann eine Aperturblende in Form einer Lamellenblende, die ein Gebiet mindester Verwischung in einer erforderlichen Richtung erzeugt, verwendet werden.

Zusätzlich zur Verwendung der erwähnten Aperturbo blende kann eine Einrichtung zum Absperren von durch die Mitte einer Linse hindurchtretendem Licht eingesetzt werden (z. B. eine Maske an der Linsenmitte, ein Piinktspicgcl zum Reflektieren des Lichtes zu einem Sucher kann in der Nähe der Mitte der Linse bei einem hi TTL-Sysiem verwendet werden, das Teilungsverhältnis des Lichtes kann durch einen halbvcrspiegelten Spiegel statt eines Punktspiegcls gesteuert werden, oder ein ND-Filter kann an der Mitte der Linse statt der erwähn-

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ten Maske eingesetzt werden).

Fig. 8 zeigt eine schematischc Darstellung des Grundaufbaus einer Farbfernsehkamera, und es sind wieder die aus Fig. 4 bekannten Bezeichnungen verwendet worden. Die in der dritten Ausführung einge- ^r, setzte Aperturblende ist mit 4Sbezeichnet und an einer bestimmten Stelle im Linsensystem untergebracht /wischen dem afokalen Linsensystem A und dem Hauptlinsensystem Min Fig. 8. die zusammen das ZoomLinsensystemZbilden.

vVie durch den Hinweis K 2 in F i g. 8 angezeigt, kann das in den beschriebenen ersten und zweiten Ausführungen verwendete optische Filier zusätzlich zur Aperturblende AS verwendet werden. Das heißt ein optisches Filter, das aus einer Rasterlinse, einer Phasenrasterplatte, einem Biprismensystem oder dergleichen besteht, kann erforderlichenfalls in den Lichtweg eingesetzt werden, um Schwebungsinterferenzen in Folge eines Streifenmusters mit einer bestimmten Richtung im Abbild eines aufzunehmenden Gegenstandes zu enlfernen, die durch das Einfügen der Aperturblende AS nach der dritten Ausführung nicht zu beseitigen sind. Mit anderen Worten, die dritte Ausführung kann mit der ersten oder zweiten Ausführung kombiniert werden, so daß ein optisches Filter oder mehrere optische Filter nach der ersten oder zweiten Ausführung zusammen mit der Apterurblende nach der dritten Ausführung eingesetzt werden können.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Farbfernsehkamera zur Erzeugung eines für ein Abbild eines Gegenstandes bezeichnenden elektrisehen Ausgangssignales mit einem Linsensystem, einem das durch das Linsensystem, auftreffende Licht zur Erzeugung eines elektrischen Signals empfangenden Aufnahmeelement, einem in den Lichtweg der Farbfernsehkamera eingesetzten Kreuzstreifen- κι filter zur Farbtrennung, welches zwei Reihen sich wiederholender Anordnungen von parallelen Farbstreifen aufweist, die sich jeweils in unterschiedliche Richtung erstrecken, wobei jede Reihe von Farbstreifen eine Vielzahl von bestimmten Farben besitzt, und mit einem in den Lichtweg zur Defokussierung des Abbildes an der fotoeleklrischen Wandlerflache des Aufnahmeelementes eingesetzten optischen Filter, welches so ausgelegt ist. daß eine Unscharfe in einer auf die Richtung eines Abbildes eines Farbstreifens in dem Gesamtabbild bezogenen Richtung auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der auftretenden Unscharfe im wesentlichen senkrecht zur Richtung (B: R) des Abbildes des einen Farbstreifens liegt, und daß die Breite der Unscharfe eine Funktion der an der fotoelektrischcn Wandlerflächc des Aufnahmeelemcnies (T) in Zeilenabtastrichtung (S-S) gemessenen Breite (Ph) eines Abbildes eines Farbstreifens (W. Y. C) ist. jo

2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Unscharfe im wesentlichen gleich der in Zeilenabtastrichtung (S- S) gemessenen Breite (Ph) des Abbildes eines Farbstreifens ist.

3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Unscharfe im wesentlichen gleich der durch den Cosinus des Winkels (Θ) zwischen der Zeilcn-Ablastrichtung (S—S) an der fotoelektrischen Wandlerflächc des Aufnahmcelementes (C) und der Richtung der Unscharfe dividierten Breite (Ph) des Abbildes eines Farbstrcifcns (W. Y. Q ist (= Ph/cos Θ).

4. Farbfernsehkamera zur Erzeugung eines für ein Abbild eines Gegenstandes bezeichnenden clcktrisehen Ausgangssignales, mit einem Linsensystem, einem das durch das Linsensystem auftreffende Licht zur Erzeugung eines elektrischen Signals empfangenden Aufnahmeelement, einem in den Lichtweg der Farbfernsehkamera eingesetzten Kreuzstreifenfilter zur Farbtrennung, welches zwei Reihen sich wiederholender Anordnungen von parallelen Farbstreifen aufweist, die sich jeweils in unterschiedliche Richtung erstrecken, wobei jede Reihe von Farbstreifen eine Vielzahl von bestimmten Farben besitzt, und mit einem in den Lichtweg zur Defokussierung des Abbildes an der fotoelektrischen Wandlerfläche des Aufnahmeelementes eingesetzten optischen Filter, welches so ausgelegt ist, daß eine Unscharfe in einer auf die Richtung eines Abbildes ei- mi nes Farbstreifens in dem Gesamtabbild bezogenen Richtung aufiritt. dadurch gekennzeichnet, daü die Richtung und die Breite der Unscharfe einer Diagonalen (EH) eines Rechteckes (DHGH) entspricht, dessen Grundlinie gleich der in Zeilen-Abtastrieh- ni

Breite (Ph) eines Farbstreig (

fens (W. Y. C')i\n der fotoelektrischen Wandlerfläche des Aufnahmeelcmentes/T,)ist. und dessen Vertikalseite die halbe Länge (PvIl) des Abbildes des Farbstreifens, gemessen in einer senkrecht auf der Zeilen-Abtastrichiung (S—S) stehenden Richtung (N-N)\st

5. Farbfernsehkamera zur Erzeugung eines für ein Abbild eines Gegenstandes bezeichnenden elektrischen Ausgangssignales, mit einem Linsensystem, einem das durch das Linsensystem auftreffende Licht zur Erzeugung eines elektrischen Signals empfangenden Aufnahmeelement, einem in den Lichtweg der Farbfernsehkamera eingesetzten Kreuzstreifenfilter zur Farbtrennung, welches zwei Reihen sich wiederholender Anordnungen von parallelen Farbstreifen aufweist, die sich jeweils in unterschiedliche Richtung erstrecken, wobei jede Reihe von Farbstreifen eine Vielzahl von bestimmten Farben besitzt, und mit einer in den Lichtweg zur Defokussierung des Abbildes an der fotoelektrischen Wandlerfläche des Aufnahmeelementes eingesetzten Einrichtung, die so ausgelegt ist, daß eine Unscharfe in einer auf die Richtung des Abbildes eines Farbstreifens in dem Gesamtabbild bezogenen Richtung auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Aperturblende (As) ist, so daß eine Unscharfe wegen der Aberration des Linsensystems (A. Z) auftritt.

6. Farbfernsehkamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in den Lichtweg eine Aperturblende (As) eingesetzt ist, um eine Defokussierung des durch das Linsensystem auf der fotoelektrischen Wandlerfläche des Aufnahmcelementes (T) erzeugten Abbildes in einem bestimmten Ausmaß in einer besonderen, auf das Verteilungsmuster des Farbtrenn-Kreuzstreifenfiltcr:, '^'bezogenen Richtung hervorzurufen.