DE3341623A1 - IMAGE RECORDING DEVICE FOR A COLOR TV CAMERA - Google Patents
IMAGE RECORDING DEVICE FOR A COLOR TV CAMERAInfo
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Description
Γ* S* O Dipl.-lng. H.TiedtkeΓ * S * O Dipl.-Ing. H. Tiedtke
Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe Dipl.-lng. B. Pelimann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. StruifDipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Group Dipl.-Ing. B. Pelimann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mu Bavariaring 4, Postfach 20 8000 Munich 2 Tel .: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mu
17. November 1983 DE 3470 / case G4-ENovember 17, 1983 DE 3470 / case G4-E
VICTOR COMPANY OF JAPAN, LIMITED Yokohama, JapanVICTOR COMPANY OF JAPAN, LIMITED Yokohama, Japan
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Bildaufnahmevorrichtungen für Farbfernsehkameras; im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung des optischen Systems einer Bildaufnahmevorrichtung mit einer photoelektrischen Wandlervorrichtung an einer durchsichtigen Platte, an der ein Farbauszugsfilter anorganischer Ausführung angebracht ist.The invention relates generally to imaging devices for color television cameras; in particular, the invention relates to an improvement in the optical system an image pickup device having a photoelectric conversion device on a transparent plate on which an inorganic color separation filter attached is.
Es wurden bekanntermaßen Farbfernseh-Bildaufnahmevorrichtungen mit einer an einer durchsichtigen Platte angebrachten photoelektrischen Wandlervorrichtung, die mit einem Farbauszugsfilter versehen ist, das die Erzeugung eines Mehrfarben-Videosignals durch die Bildaufnahmevorrichtung bewirkt, entwickelt und schon in den Handel gebracht, da das optische System hierfür einfach und kompakt ist und auf einfache Weise leichte Bildaufnahmevorrichtungen hergestellt werden können. Änwendungsbeispiele für derartige Bildaufnahmevor-There have been known color television image pickup devices having a photoelectric mounted on a transparent plate Conversion device provided with a color separation filter capable of generating a multicolor video signal caused by the image pickup device and already put on the market because the optical system for this is simple and compact and simple Way, lightweight image pickup devices can be manufactured can. Application examples for such image acquisition
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richtungen sind die Einröhren-Fernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre, deren Bildwandlervorrichtung mit einer Frontplatte versehen ist und die zur Abgabe eines Mehrfarben-Videosignals ein Farbauszugsfilter hat, und die Einplatten-directions are the single-tube television camera with an image pickup tube, whose image converter device is provided with a front plate and that for outputting a multicolor video signal has a color separation filter, and the single-plate
B Fernsehkamera mit einem Festkörper-Bildwandler, der eine photoelektrische Wandlervorrichtung und ein Farbauszugsfilter hat, so daß er ein Mehrfarben-Videosignal abgibt.B Television camera with a solid-state imager that has a photoelectric conversion device and a color separation filter so that it outputs a multicolor video signal.
Bei Bildwandlervorrichtungen für Farbfernsehkameras ist es erforderlich, ein Farbvideosingal zu erzeugen, das bei der Wiedergabe an einem Bildschirm Bilder hoher Qualität ergibt. Wenn bei einer solchen Bildwandlervorrichtung innerhalb eines optischen Systems unötigeReflektionen auftreten, können bei der Wiedergabe Reflektionsflecken auftreten, die ein Wiedergabebild geringer bzw. schlechter Qualität ergeben. Zum Vermeiden einer solchen Unzulänglichkeit wurden daher bisher bei herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung verschiedenerlei Gegenmaßnahmen unternommen. In image converting devices for color television cameras, it is required to generate a color video input that will be used in the Reproduction on a screen gives high quality images. If in such an image converter device within unnecessary reflections can occur in an optical system Reflection spots occur during playback, which result in a playback picture of poor or poor quality. In order to avoid such an inconvenience, therefore, various countermeasures have hitherto been taken in the conventional image pickup device.
Da jedoch bei Bildaufnahmevorrichtungen mit einem anorganischen Farbauszugsfilter, das einfallende Lichtstrahlen in mehrere Farben aufteilt, so daß ein Mehrfarben-Videosignal erzeugt wird, das anorganische Farbauszugsfilter Lichtstrahlen mit Wellenlängen reflektiert, die nicht durchgelassen werden, kann eine große Menge an reflektierten Lichtstrahlen mehrere Male innerhalb einer durchsichtigen Frontplatte reflektiert werden, an der eine photoelektrische Wandlervorrichtung angebracht ist, oder zuerst an einem Aufnahmeobjektiv des optischen Systems reflektiert werden, bevor die Lichtstrahlen zu der photoelektrischen Wandlervorrichtung gelangen. Infolgedessen entstehen unerwünschte Erscheinungen, wie Reflektionsflecken und Geisterbilder. Diese Erscheinungen sind besonders dann ausgeprägt, wenn ein Objekt, das Lichtstrahlen einschließlich solchen mit verhältnismäßig langen Wellenlängen abgibt, wie eine Kerzenflamme mittels einerHowever, since image pickup devices with an inorganic Color separation filter that splits incident light rays into multiple colors to form a multicolor video signal is generated, the inorganic color separation filter reflects light rays with wavelengths that are not transmitted can be a large amount of reflected light rays multiple times within a clear faceplate be reflected on a photoelectric conversion device attached, or first on a taking lens of the optical system are reflected before the light rays to the photoelectric conversion device reach. As a result, undesirable phenomena such as reflection spots and ghosting arise. These appearances are particularly pronounced when an object that has light rays including those with relatively long rays Emits wavelengths, like a candle flame by means of a
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Fernsehkamera aufgenommen wird, die eine Bildwandlervorrichtung der vorstehend beschriebenen Art hat. Dieses Licht im Bereich langer Wellenlängen wird nämlich wiederholt ohne größere Abschwächung reflektiert, so daß daher bei der Aufnähme einer Kerzenflamme Reflektionsflecken und Geisterbilder um die Kerzenflamme herum erscheinen, wodurch die Qualität eines Wiedergabebilds beträchtlich verschlechtert wird.TV camera is included, which has an imager device of the type described above. This light in This is because the region of long wavelengths is repeatedly reflected without major attenuation, so that therefore during the recording Reflection spots and ghosting around the candle flame appear around the candle flame, reducing the quality of a reproduced picture is considerably deteriorated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Ausschaltung der vorstehend beschriebenen Unzulänglichkeiten der herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die das Unterdrücken unerwünschter Mehrfachreflektionen von Lichtstrahlen im nahen Infrarotbereich innerhalb eines optischen Systems der Bildaufnahmevorrichtung ermöglicht.The invention is based on the object of eliminating the above-described inadequacies of the conventional Image pickup device means an image pickup device to create the suppression of unwanted multiple reflections of light rays in the near infrared range within an optical system of the image pickup device.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird an eine Frontplatte, die einen photoelektrischen Wandlerteil der Bildaufnahmevorrichtung bildet, ein optischer Block mit einen Absorptionsfilter zur Absorption von Licht im nahen Infrarotbereich bzw. einem Nahinfrarot-Absorptionsfilter angekittet, so daß durch ein Objektivsystem durchgelassene Lichtstrahlen der Frontplatte nach dem Hindurchtreten durch den optischen Block zugeführt werden. Da an die Oberfläche der Frontplatte der optische Block angekittet ist, werden manche an einem an der anderen Oberfläche der Frontplatte angebrachten Farbauszugsfilter reflektierte Lichtstrahlen zu dem Umfang des optischen Blocks gerichtet, wodurch unerwünschte Lichtstrahlen vermindert werden.According to one embodiment of the invention, a front panel, constituting a photoelectric conversion part of the image pickup device, an optical block with an absorption filter cemented to absorb light in the near infrared range or a near infrared absorption filter, so that rays of light transmitted through a lens system be fed to the faceplate after passing through the optical block. Because on the surface of the front panel the optical block is cemented, some will be attached to a color separation filter attached to the other surface of the faceplate reflected rays of light are directed towards the perimeter of the optical block, creating unwanted rays of light be reduced.
Mit der Erfindung wird zur Verwendung in einer Farbfernsehkamera eine Farbfernseh-Bildaufnahmevorrichtung geschaffen, die ein Objektivsystem, einen photoelektrischen Wandlerteil mit einer durchsichtigen Frontplatte, einem Farbauszugsfilter in Streifenausführung und einem Farbfernseh-Bildwandler,The invention is for use in a color television camera created a color television image pickup device, which is an objective system, a photoelectric conversion part with a transparent front panel, a color separation filter in strip design and a color television image converter,
I"I "
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der auf aus dem üb jekti vsys t ein über din Front.platte und Farbauszugs filter zugeführte Lichtstrahlen durch Erzeugen eines Farb-Videosignals anspricht, und ein en optischen Block mit einem Nahinfrarot-Absorptionsfilter aufweist, wobei der optische Block derart zwischen das Objektivsystem und die Frontplatte eingesetzt ist, daQ eine Flache des optischen Blocks an einer Fläche der Frontplatte haftet.the on from the overhead vsys t on over the front panel and Color separation filter supplied light rays by generating of a color video signal, and an optical block having a near infrared absorption filter, wherein the optical block so between the lens system and the faceplate is inserted because a surface of the optical block adheres to one face of the faceplate.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittseitenansicht der Bildaufnahmevorrichtung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
15Fig. 1 is a schematic sectional side view of the image pickup device according to a first embodiment.
15th
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der optischen Eigenschaften eines bei dem ersten Ausführung
sbeispiels verwendeten Nahinfrarot-Absorptionsfilters.
20Fig. 2 is a graph for explaining the optical characteristics of a near infrared absorption filter used in the first embodiment.
20th
Fig. 3 ist eine schematische Schnittseitenansicht der Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel . Fig. 3 is a schematic sectional side view of the image pickup device according to a second embodiment.
Fig. 4 ist eine schematische Schnittseitenansicht der Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel . Fig. 4 is a schematic sectional side view of the image pickup device according to a third embodiment.
Fig. 5 ist eine schematische Schnittseitenansicht der BiIdaufnahmevorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Fig. 5 is a schematic sectional side view of the image pickup device according to a fourth embodiment.
Fig. 6 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Funktions- A weise bei den Ausführungsbeispielen der Bildaufnahme-Fig. 6 is an illustration to explain the operation A in the embodiments of the image recording
vorrichtung.contraption.
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Fig. 7 ist eine Darstellung zur Erläuterung von Lichtwegen innerhalb eines optischen Blocks nach Fig. 2.Fig. 7 is a diagram for explaining light paths within an optical block according to FIG. 2.
Fig. 8 ist eine schematische Schnittseitenansicht der BiIdaufnahmevorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Fig. 8 is a schematic sectional side view of the image pickup device according to a fifth embodiment.
In den Figuren sind durchgehend gleiche oder einander entsprechende Elemente und Teile mit den gleichen Bezugszeichen ■j^Q bezeichnet.In the figures are identical or corresponding to one another throughout Elements and parts are denoted by the same reference symbols ■ j ^ Q.
Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Schnittseitenansicht. Bei dem nachfolgend angeführten Aus-•^5 führungsbeispielen wird die Bildaufnahmevorrichtung im Zusammenhang mit einer Farbfernsehkamera beschrieben, die eine Einzelröhren-Bildwandler- dder~Aufnahmevorrichtung hat.Fig. 1 is a schematic representation of the image pickup device according to a first embodiment in a sectional side view. With the following training • ^ 5 leadership examples is related to the image capture device described with a color television camera that has a single-tube image converter and the recording device.
Die Bildaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 weist ein Aufnahmeobjektivsystem 8, das durch eine Einzellinse dargestellt ist, und eine Bildaufnahmeröhre auf, welche eine durchsichtige Frontplatte 1, eine zylindrische Röhre 2, einen Photokathodenring 3, ein anorganisches Farbtrennung- bzw. Farbauszugsfilter 4, eine dünne Glasplatte 5, eine durchsichtige Signalelektrode 6 wie beispielsweise einen Nesa-Film und eine photoelektrische Wandlerschicht 7 enthält. Das Farbauszugsfilter 4, die dünne Glasplatte 5, die durchsichtige Signalelektrode 6 und photoelektrische Wandlerschicht 7 sind übereinander gestapelt und innerhalb der zylindrischen Röhre 2 angebracht, deren Inneres evakuiert ist. Ferner ist in der zylindrischen Röhre 2 ein nicht gezeigter Elektronenstrahler für das Abtasten der photoelektrischen Wandlerschicht 7 mit Elektronenstrahlen angebracht, welche mittels einer (nicht gezeigten) Spulenanordnung abgelenkt oder konvergiert werden, die um die zylindrische Röhre 2 herum angebracht ist. In-The image pickup device according to Fig. 1 has a taking lens system 8, which is represented by a single lens, and an image pickup tube, which is a transparent Face plate 1, a cylindrical tube 2, a photocathode ring 3, an inorganic color separation filter 4, a thin glass plate 5, a transparent signal electrode 6 such as a Nesa film, and a photoelectric conversion layer 7 contains. The color separation filter 4, the thin glass plate 5, the transparent signal electrode 6 and photoelectric conversion layer 7 are stacked on top of each other and inside the cylindrical tube 2 attached, the interior of which is evacuated. Furthermore, an electron gun (not shown) is in the cylindrical tube 2 for scanning the photoelectric conversion layer 7 with electron beams, which by means of a (not shown) coil assembly, which is mounted around the cylindrical tube 2 around. In-
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folgedessen wird an der durchsichtigen Signalelektrode 6 ein Mehrfarben-Videosignal erzielt, das als Ausgangs-Videosignal der Fernsehkamera abgegeben wird. Der vorstehend beschriebene Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie der jenige einer bei Farbfernsehkameras verwendeten herkömmlichen Bildaufnähmevor riehtung.consequently, on the transparent signal electrode 6 a multicolor video signal which is output as the output video signal of the television camera. The one described above The structure is substantially the same as that of a conventional one used in color television cameras Image recording device.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Aufbau weist die Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen optischen Block PB mit einem Absorptionsfilter A auf, das Licht im nahen Infrarotbereich unterdrückt. Im einzelnen ist das Filter A, das nachstehend als Nahinfrarot-Absorptionsfilter oder einfach als IR-Filter bezeichnet wird, an der Vorderfläche der Frontplatte 1 angekittet, so daß es zwischen der Vorderplatte 1 und dem Objektivsystem 8 sitzt. Hierbei ist als "Vorderseite" eine dem Aufnahmeobjekt nähere Seite bezeichnet, während als "Rückseite" eine der photoelektrischen Wandlerschicht 7 näher gelegene Seite bezeichnet ist. Das IR-Filter A besteht aus gefärbtem Glas, welches durch Hinzufügen von Phosphorsäure und Kupferoxid zu einem Glasmaterial hergestellt wird. Beispielsweise kann gefärbtes Glas C-500 von Hoya Glass Co. verwendet werden. Da die Spektraleigenschaften des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A die obere Durchschlagsgrenzwellenlänge eines Rot-Wiedergabesignals R bestimmen, wird die Halbwertsbreite des Nahinfrarot-Absorptionsfilter A so gewählt, daß gemäß der graphischen Darstellung in Fig. 2 die Halbwertsbreite des Wiedergabesignals R bei ungefähr 638 nm liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Halbwertsbreite des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A auf ungefähr 610 nm gewählt, um damit die erwünschte Spektralempfindlichkeit für das Wiedergabesignal R zu erhalten. Dno TR-Filtor A wird an der Oberfläche der Frontplatte 1 mittels eines durchsichtigen Klebstoffs befestigt, der ein glasartiges Material enthält.In addition to the structure described above, the Image pickup device according to the first embodiment According to FIG. 1, an optical block PB with an absorption filter A which suppresses light in the near infrared range. Specifically, the filter is A, hereinafter referred to as the near infrared absorption filter or simply referred to as an IR filter, cemented to the front surface of the front panel 1, so that there is between the front plate 1 and the lens system 8 sits. Here, the "front" is a side closer to the subject, while the "back" is one of the Photoelectric converter layer 7 closer side is designated. The IR filter A consists of colored glass, which is made by adding phosphoric acid and copper oxide to a glass material. For example, can colored glass C-500 from Hoya Glass Co. can be used. As the spectral characteristics of the near infrared absorption filter A determine the upper breakdown limit wavelength of a red playback signal R, the half width of the Near-infrared absorption filter A chosen so that according to the graph in Fig. 2, the half-width of the reproduction signal R is approximately 638 nm. With this one Embodiment is the half width of the near infrared absorption filter A is chosen to be approximately 610 nm in order to achieve the desired spectral sensitivity for the reproduced signal R to get. Dno TR-Filtor A is on the surface the front panel 1 fixed by means of a transparent adhesive containing a vitreous material.
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Üblicherweise werden zwar optische Elemente mit einer Antireflexionsschicht überzogen, jedoch ist an der Vorderfläche des bei der Bildaufnahmevorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen verwendeten optischen Blocks PB keine derartige 5chicht angebracht. Infolgedessen beträgt die Durchlässigkeit des optischen Blocks PB ungefähr 95 %. Falls an der Vorderfläche des optischen Blocks PB eine derartige Antireflexionsschicht angebracht wäre, wurden an dem Aufnahmeobjektivsystem 8 reflektierte Lichtstrahlen durch den optischen Block PB hindurchgelassen werden. Da jedoch bei der Bildaufnahmevorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen keine derartige Schicht vorgesehen ist, wird der größte Teil dieses von dem Aufnahmeobjektivsystem 8 reflektierten unerwünschten Licht wirksam an der Vorderfläche des optischen Blocks PB reflektiert.Although optical elements are usually coated with an anti-reflective layer, no such layer is applied to the front surface of the optical block PB used in the image pickup device according to the exemplary embodiments. As a result, the transmittance of the optical block PB is about 95 %. If such an anti-reflective layer were attached to the front surface of the optical block PB, light rays reflected on the taking lens system 8 would be transmitted through the optical block PB. However, since no such layer is provided in the image pickup device according to the embodiments, most of this unwanted light reflected by the taking lens system 8 is effectively reflected on the front surface of the optical block PB.
Das Farbauszugs filter 4 kann irgendein bekanntes Farbauszugsfilter mit Farbstreifenaufbau sein, wie beispielsweise das in der US-PS 4 041 528 beschriebene. Das Farbauszugsfilter 4 kann durch Aufdampfen auf die Rückfläche der durchsichtigen Frontρlatte 1 hergestellt werden.The color separation filter 4 can be any known color separation filter with colored stripes, such as that described in U.S. Patent 4,041,528. The color separation filter 4 can by vapor deposition on the rear surface of the transparent Front plate 1 are produced.
Die Figuren 3 und 4 zeigen ein zweites bzw. drittes Ausführungsbeispiel, bei welchen zusätzlich zu dem IR-Filter A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel noch ein Kristallfilter B eingesetzt wird, so daß der optische Block PB das Nahinfrarot-Absorptionsfilter A und das Kristallfilter B enthält. Das heißt, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Kristallfilter B vor das an der Frontplatte 1 befestigte IR-Filter A gesetzt, während bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 das Kristallfilter B an der Frontplatte 1 befestigt ist und das IR-Filter A vor das Kristallfilter B gesetzt ist. Bei dem zweiten wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind das IR-Filter A und das · Kristallfilter B übereinander geschichtet und miteinanderFigures 3 and 4 show a second and third embodiment, in which in addition to the IR filter A according to the first embodiment another crystal filter B is inserted so that the optical block PB is the near infrared absorption filter A and the crystal filter B contains. That is, in the second exemplary embodiment according to FIG. 3 is the crystal filter B in front of the one attached to the front panel 1 IR filter A set, while in the third embodiment of FIG. 4, the crystal filter B at the Front panel 1 is attached and the IR filter A is placed in front of the crystal filter B. With the second as with the one In the third embodiment, the IR filter A and the crystal filter B are layered on top of each other and with each other
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mittels eines geeigneten durchsichtigen Klebstoffs verkittet. Das beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel verwendete Kristallfilter B wirkt air. opt in c h es Tiefpaßfilter, das gewöhnlich bei dem optischen System in einer Farbfernsehkamera verwendet wird, bei der ein Farbauszugsfilter mit Farbstreifenaufbau eingesetzt ist.cemented by means of a suitable transparent adhesive. That used in the second and third embodiments Crystal filter B acts air. opt in c h es low-pass filter, usually with the optical system in a color television camera is used with a color separation filter with Color stripe construction is used.
Die Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem der optische Block PB ein einzelnes Nahinfrarot-Absorptionsfilter A, zwei Kristallfilter B und C und eine Viertelwellenlängenplatte D enthält. Die Viertelwellenlängen-Platte D und das Nahinfrarot-Absorptionsfilter sind zusammengeschichtet, wobei diese Schichtung zwischen die beiden Kristallfilter B und C,eingesetzt ist. Da zur Reproduktion von Farben in einer Bildaufnahmevorrichtung mit einem Farbauszugs-Streifenfilter eine Grundwelle und eine zweite Harmonische verwendet werden, werden die beiden Tiefpaßfilter, nämlich die Kristallfilter B und C und die Viertelwellenlängen-Platte D zum Sperren von zwei Wellenlängen eingesetzt.Fig. 5 shows a fourth embodiment in which the optical block PB is a single near infrared absorption filter A, two crystal filters B and C and a quarter wave plate D contains. The quarter wavelength plate D and the near infrared absorption filter are layered together, this layering between the two crystal filters B and C is inserted. As for the reproduction of colors in an image pickup device with a color separation strip filter a fundamental wave and a second harmonic are used, the two low-pass filters, viz the crystal filters B and C and the quarter-wave plate D used to block two wavelengths.
Bei den vorstehend beschriebenen vier Ausführungsbeispielen ist zu bemerken, daß bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und bei dem vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 das Nahinfrarot-Ab-25 In the four embodiments described above, it should be noted that in the second embodiment according to FIG. 3 and in the fourth exemplary embodiment according to FIG. 5 the near-infrared Ab-25
sorptionsfilter A zwischen zwei optische Elemente gesetzt ist, so daß beide Flächen des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A direkt mit diesen benachbarten optischen Elementen verbunden sind. Infolgedessen sind beide Flächen des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A abgedeckt, so daß diese Gestaltung hinsichtlich des Feuchtigkeitsschutzes des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A vorteilhaft ist. Da nämlich das Nahinfrarot-Absorptionsfilter A durch die Umgebungsfeuchtigkeit weiße Wolken bzw. Trübungen an der Oberfläche erhaltensorption filter A between two optical elements is set so that both surfaces of the near-infrared absorption filter A are directly connected to these neighboring optical elements. Consequently are both faces of the near-infrared absorption filter A covered so that this configuration in terms of moisture protection of the near infrared absorption filter A is beneficial. Namely, because the near-infrared absorption filter A by the ambient humidity white clouds or cloudiness on the surface
könnte, ist der Feuchtigkeitsschutz bei dem zweitenthe second is the moisture protection
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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und dem vierten Ausführungsbeispiel günstig, weil dadurch die lange Lebensdauer des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A gewährleistet ist.and the fourth embodiment favorable because this increases the durability of the near infrared absorption filter A is guaranteed.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 3 bis 5 werden zwar Kristallfilter verwendet, jedoch können stattdessen als Tiefpaßfilter Beugungsgitterfilter verwendet werden, wenn dies erwünscht ist.In the embodiments described above Although crystal filters are used according to FIGS. 3 to 5, they can be used as low-pass filters instead Diffraction grating filters can be used if desired.
Mit der vorstehenden Beschreibung wird durch das Anbringen des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A in dem optischen Weg zwischen dem Aufnahmeobjektivsystem 8 und der Frontplatte 1 das Licht im nahen Infrarotbereich durch die Absorption beträchtlich abgeschwächt, bevor die von einem Objekt her kommenden Lichtstrahlen dem Farbauszugsfilter 4 zugeführt werden. Wenn das Farbauszugsfilter 4 eine anorganisches Filter ist, enthalten daher die Lichtstrahlen, die an dem Farbauszugsfilter 4 zur Frontplatte 1 und dem optischen Block PB reflektiert werden, wo die Reflektionslichtstrahlen Strahlen enthalten, die von den durch den optischen Block PB durchgelassenen Strahlen verschieden sind, insofern weniger Nahinfrarot-Licht, als die Reflektionslichtwellenlänge auf einen Bereich beschränkt ist (siehe strichlierter Bereich in Figur 6), welcher von der oberen Durchlaß-Grenzwellenlängen des Grünfilters und des Cyanfilters, die beide in dem Farbauszugfilter 4 enthalten sind, und durch die Spektralcharakteristik des Nahinfrarotfilters eingeschlossen ist.With the above description, by mounting the near infrared absorption filter A in the optical path between the taking lens system 8 and the front panel 1 considerably attenuates the near infrared light by the absorption before the light rays coming from an object are fed to the color separation filter 4. When the color separation filter 4 is an inorganic filter, therefore contain the light rays passing through the color separation filter 4 are reflected to the front panel 1 and the optical block PB where the reflected light rays contain rays, which are different from the rays transmitted through the optical block PB, so far less Near infrared light, as the reflection light wavelength is limited to a range (see dashed area in Figure 6), which of the upper transmission limit wavelengths the green filter and the cyan filter, both of which are contained in the color separation filter 4, and is included by the spectral characteristic of the near infrared filter.
Da ferner das Nahinfrarot-Licht der an dem Farbauszugsfilter 4 reflektierten Lichtstrahlen durch das Nahinfrarot-Absorptionsfilter A abgeschwächt wird, wenn die reflektierten Lichtstrahlen nach dem HindurchtretenFurther, since the near-infrared light of the light rays reflected on the color separation filter 4 is passed through the near-infrared absorption filter A is attenuated when the reflected light rays after passing through
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durch die Frontplatte 1 durch das Nahinfrarot-Absorptionsfilter A hindurchtreten, ist bei der weiteren Reflektion der reflektierten Lichtstrahlen an dem Objcktivsystom 8 oder der Vorderfläche des optischen Blocks PB die in diesen Lichtstrahlen enthaltene Nahinfrarot-Kom-through the faceplate 1 through the near infrared absorption filter A pass through is in the further reflection of the reflected light rays on the lens system 8 or the front surface of the optical block PB, the near-infrared com-
ponente sehr klein. Von den an dem Farbauszugfilter reflektierten Lichtstrahlen werden auch diejenigen mit einer Wellenlänge, die kürzer als diejenige der Nahinfrarot-Lichtstrahlen ist, beim Hindurchtreten IQ durch die optischen Elemente und bei der Reflektion an den optischen Elementen abgeschwächt, so daß das Ausmaß der an dem anorganischen Farbauszugsfilter 4 reflektierten Lichtstrahlen stärker abgesetzt wird.component very small. Of the light reflected at the color separation filters light beams also those having a wavelength shorter than that of near infrared rays of light is attenuated when passing IQ by the optical elements and wherein the reflection on the optical elements, so that the amount of inorganic in the color separation filters 4 reflected light beams is more strongly deposited.
T5 Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden zwar die durch die Vorderfläche des optischen Blocks PB hindurch zu dem Objektivsystem 8 zurückgeführten Lichtstrahlen wieder an dem Objektivsystem 8 reflektiert, so daß sie zum optischen Block PB gerichtet werden,T 5 According to the above description, although the light rays returned to the objective system 8 through the front surface of the optical block PB are reflected again on the objective system 8 so that they are directed towards the optical block PB,
2Q jedoch wird ein Teil der auf den optischen Block PB fallenden Lichtstrahlen an der Vorderfläche des optischen Blocks PR reflektiert. Ferner können zwar die nicht an der Vorderfläche des Nahinfrarot-Absorptionsfilters A reflektierten Lichtstrahlen durch die Frontplatte 1 hindurch der photoelektrischen Wandlerschicht 7 zugeführt werden, jedoch wird das Nahinfrarot-Licht aus diesen Lichtstrahlen vor dem Erreichen der photoelektrischen Wandlerschicht 7 abgeschwächt, da diese Lichtstrahlen zwangsläufig durch das Nahinfrarot-Absorptionsfilter A hindurchtreten müssen.However, 2Q becomes part of the on the optical block PB incident light rays are reflected on the front surface of the optical block PR. Furthermore, they can not the front surface of the near infrared absorption filter A reflected light rays are supplied to the photoelectric conversion layer 7 through the front panel 1 However, the near-infrared light from these light rays will be before reaching the photoelectric Converter layer 7 weakened, since these light rays inevitably through the near-infrared absorption filter A must pass through.
Dn gemäß der vorstehenden Beschreibung an die Vorderfläche der durchsichtigen Frontplatte 1 der optische Block PB angekittet ist, werden irgendwelcheDn as described above to the front surface of the transparent faceplate 1 of FIG optical block PB is cemented, any
Lichtstrahlen, die an dem Farbauszugsfilter 4 so 35Light rays passing through the color separation filter 4 so 35
reflektiert werden, daß sie zu der Frontplatte 1 zu-are reflected that they to the front panel 1 to-
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rückgeführt werden, an der Vorderseite der Frontplatte J nicht reflektiert. Hierbei hat "irgendwelche Lichtstrahlen" die Bedeutung von ObjektbiId-Lichtstrnhlen, die über das Objektivsystem 8 zugeführt werden, sowie von innerhalb des 5 optischen Systems einmalig oder mehrmalig reflektierten Lichtstrahlen. Das heißt, die an dem Farbauszugsfilter 4 reflektierten Lichtstrahlen treten durch die Frontplatte 1 und den optischen Block PB hindurch. Von diesen vom Farbauszugsfilter 4 her zum optischen Block PB zurückgeführten Lichtstrahlen werden manche Lichtstrahlen, deren Einfallwinkel bezüglich der Ebene des Farbauszugsfilters 4 größer als ein Vorbestimmter Winkel ist, gemäß der Darstellung in Fig. 7 auf den Umfang des optischen Blocks PB gerichtet (siehe ausgezogene Linie). Ferner werden manche andere der von dem Farbauszugsfilter 4 kommenden Lichtstrahlen wieder an der Vorderfläche des otpischen Blocks PB reflektiert; falls der Einfallwinkel in Bezug auf das FarbauszugsfiJter 4 größer als ein verbestimmter Winkel ist, werden diese zweifach reflektierten Lichtstrahlen gleichfalls auf den Umfang des optischen Blocks F1B gerichtet (siehe gestrichelte Linie). Diese auf den Umfang des optischen Blocks PB fallenden Lichtstrahlen werden größtenteils absorbiert und daher abgeschwächt. Das heißt, diese Lichtstrahlen können an dem Umfang des optischen Blocks PB teilweise reflektiert werden, so daß sie mit verringerter Stärke über die Frontplatte 1 wieder dem Farbauszugsfilter 4 zugeführt werden. Daher bestehen für diese an dem Umfang des optischen Blocks PB reflektierten Lichtstrahlen wenig Möglichkeiten., der photoelektrischen Wandlerschicht 7 zugeführt zu werden. Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß zwar an dem Farbauszugsfilter 4 reflektierte Lichtstrahlen möglicherweise wieder zu dem Farbauszugs Π lter 4 hin reflektiert werden, die Stärke dieser! dor phntoolektrisehen Wandlerschicht 7 zuzuführenden ReflektionslichL aber sehr gering ist, so daß dadurch die photoelektrische Wandlerschicht 7 ein Ausgangs-Videosignal abgibt, das kaum durch Reflektions-are not reflected on the front of the front panel J. "Any light rays" here means object image light rays which are supplied via the objective system 8, as well as light rays reflected once or several times within the optical system. That is, the light rays reflected on the color separation filter 4 pass through the face plate 1 and the optical block PB. Of these light rays returned from the color separation filter 4 to the optical block PB, some light rays whose angle of incidence with respect to the plane of the color separation filter 4 is greater than a predetermined angle are directed to the periphery of the optical block PB as shown in FIG. 7 (see solid line ). Further, some of the other rays of light coming from the color separation filter 4 are reflected again on the front surface of the optical block PB; if the angle of incidence with respect to the color separation filter 4 is greater than a certain angle, these twice reflected light beams are likewise directed onto the circumference of the optical block F 1 B (see dashed line). These light rays falling on the periphery of the optical block PB are largely absorbed and therefore attenuated. That is, these light rays can be partially reflected on the periphery of the optical block PB, so that they are fed back to the color separation filter 4 via the front panel 1 with a reduced strength. Therefore, there is little opportunity for these light beams reflected on the periphery of the optical block PB to be supplied to the photoelectric conversion layer 7. From the above it can be seen that although light rays reflected on the color separation filter 4 may be reflected again towards the color separation filter 4, the strength of this! The reflection light to be supplied to the phntoolektrisehen converter layer 7 is very small, so that the photoelectric converter layer 7 emits an output video signal which is hardly caused by reflection
- J4 - DE 3470- J4 - DE 3470
flecken in Wiedergabebildern bno inträchti cjt ist. In dor Fig. 7 und der nachstehenden Fig. 8 ist zur Vereinfachung an dem optischen Block PB und der durchsichtigen Frontplatte 1 eine den Schnitt darstellende Strichlierung weggelassen.spots in playback pictures bno inträchti cjt is. In Fig. 7 and the following Fig. 8 is for simplicity on the optical block PB and the transparent faceplate 1 a The dashed lines representing the section are omitted.
Es wird nun auf die Fig. 8 Bezug genommen, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmevorrichtung zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die sich innerhalb des optischen Blocks PB zu dem Umfang desselben hin ausbreitenden Lichtstrahlen wirkungsvoll mittels eines schwarzen Materials 9 absorbiert, das um den Umfang des optischen Blocks PB herum angebracht ist. Dieses schwarze Material 9 kann ein schwarzer Anstrich wie Tusche, schwarzer Lack oder dgl. oder ein schwarzer Film sein. Durch das Anbringen dieses schwarzen Materials 9 um den Außenumfang des optischen Blocks PB herum werden die auf den Umfang treffenden Lichtstrahlen größtenteils absorbiert, so daß kaum eine Reflektion auftritt. Infolgedessen werden auf die photoelektrische Wandlerschicht 7 gerichtete unerwünschte Lichtstrahlen weiter abgeschwächt. Das fünfte Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist zwar als eine Verbesserung des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig. Z dargestellt, jedoch kann auch bei igendeinem anderen Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmevorrichtung diese Kombination aus dem optischen Block PB und dem schwarzen Material 9 eingesetzt werden.Reference is now made to FIG. 8, which is a fifth Embodiment of the image pickup device shows. at this embodiment will be within the optical blocks PB of light rays propagating to the periphery thereof efficiently by means of a black material 9 attached around the periphery of the optical block PB. This black material 9 can a black paint such as ink, black varnish or the like. Or a black film. By attaching this black material 9 around the outer periphery of the optical block PB becomes the light rays incident on the periphery largely absorbed, so that hardly any reflection occurs. As a result, the photoelectric Converter layer 7 directed unwanted light rays are further weakened. The fifth embodiment according to FIG. 8 is shown as an improvement of the second exemplary embodiment according to FIG Another embodiment of the image pickup device this combination of the optical block PB and the black material 9 can be used.
Gemäß Versuchen wurden bei der Aufnahme einer Kerzenflamme mittels einer Bildaufnahmevorrichtung mit dem Aufbau gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unerwünschte Reflektionsflecken in einem auf einem Bildschirm wiedergegebenen Bild um ungefähr 10 dB abgeschwächt, wobei die Dicken der jeweiligen optischen Elemente des optischen Blocks PB und die wirksame Abtastfläche der photoelektrischen Wandlerschicht 7 die folgenden waren:According to experiments, when a candle flame was picked up by means of an image pickup device having the structure shown in FIG the fourth embodiment of FIG. 5 unwanted reflection spots in a reproduced on a screen Image attenuated by about 10 dB, the thicknesses of the respective optical elements of the optical Blocks PB and the effective scanning area of the photoelectric conversion layer 7 were as follows:
- 15 - DE 3470- 15 - DE 3470
Dicke des IR-Filters Λ: 1,6 minThickness of the IR filter Λ: 1.6 min
Dicke der Viertelwellenlängen-Platte D: U, 5 mmThickness of quarter wave plate D: U, 5 mm
Dicke des Kristall filters B: 3,264 mmThickness of the crystal filter B: 3.264 mm
Dicke des Kristall filters C: 1,632 mmThickness of the crystal filter C: 1.632 mm
c Wirksame Abtast fläche: 8,8 mm χ 6,6 mmc Effective scanning area: 8.8 mm χ 6.6 mm
Obwohl die vorstehend angeführten Ausführungsbeispiele inAlthough the above-mentioned embodiments in
Verbindung mit Einröhren-Bildaufnahmevorrichtungen beschrieben wurden, ist es ersichtlich, daß die erfindungs-Q gemäße Gestaltung auch bei einer Einplatton- Farbfernseh-Bildaufnahmevorrichtung anwendbar ist, bei der ein Festkörper-Bildsensor bzw. -Bildwandler verwendet wird.Connection with single tube image pickup devices described were, it can be seen that the invention-Q appropriate design even with a single-platform color television image pickup device is applicable in which a solid-state image sensor or image converter is used.
Claims (6)
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| JP57202436A JPS5991785A (en) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | Color television image pickup device |
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Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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