DE3430157C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera, insbesondere auf ein Prismensystem zur Farbauflösung, das zwischen einer Objektivlinse und der Brennebene der Objektivlinse angeordnet ist, um die Farbauflösung eines von einem zu fotografierenden Gegenstand ausgehenden Lichtstrahls zu bewirken, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Farbfernsehkamera ist ein Prismensystem zur Farbauflösung hinter einer Objektivlinse angeordnet; der einfallende Lichtstrahl wird in drei Farbwellenlängenbereiche aufgelöst und auf drei den entsprechenden Wellenlängenbereichen zugeordnete Bildaufnahmeelemente abgebildet. Jedes Bildaufnahmeelement tastet die Abbildungsebene ab und wandelt das Bild in ein elektrisches Signal um.

Kleinstmögliches Gewicht und größtmögliche Kompaktheit werden bei diesen Farbfernsehkameras angestrebt, insbesondere bei Handfarbfernsehkameras zur Sammlung von Nachrichten; daher wurde es praktiziert, die Bildgröße klein und das Farbauflösungs-Prismensystem und die Bildaufnahmeelemente kompakt auszubilden.

Beispielsweise wandelt die Bildaufnahmeröhre die auf der Lichtempfangsfläche auftreffende Lichtenergie durch Abtastung eines Elektronenstrahls in einen elektrischen Strom um und erzeugt ein Ausgangssignal. Wenn die Bildgröße herabgesetzt und eine Objektivlinse gleicher Öffnungszahl gebraucht wird, und falls derselbe zu fotografierende Gegenstand fotografiert wird, ist entsprechend die Lichtenergie je Flächeneinheit auf der Lichtempfangsfläche gleichgroß, jedoch wird die Querschnittsfläche des Strahls entsprechend der Bildgröße kleiner und verringert sich deshalb der Ausgangsstrom. D. h., die Empfindlichkeit wird verringert, falls die Bildgröße herabgesetzt wird. Um eine Herabsetzung der Empfindlichkeit zu vermeiden, ist es notwendig, mit der Herabsetzung der Größe der Bildebene die Öffnungszahl der Objektivlinse herabzusetzen und die auf der Lichtempfangsfläche auftreffende Lichtenergie zu erhöhen, wodurch jede Herabsetzung des Ausgangsstroms ausgeschaltet wird.

Bei Farbauflösungs-Prismensystemen aus drei Prismen ist eine Öffnungszahl von etwa 1,4 die Grenze; es ist schwierig, das Öffnungsverhältnis zu vergrößern.

Die Schwierigkeiten werden zunächst unter Bezugnahme auf eine in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellte herkömmliche Ausführungsform diskutiert. Der aus einer Objektivlinse 4 austretende abgebildete Lichtstrahl tritt durch die Eintrittsfläche 1 des Farbauflösungs- Prismensystems in ein erstes Prisma 1 ein; beispielsweise wird nur der blaue Lichtwellenbereich des Lichtstrahls durch eine mit einer dichroitischen Schicht versehenen Fläche 1′′ reflektiert und im weiteren durch die Eintrittsfläche 1′ total reflektiert, wonach die nicht notwendige Wellenlängenkomponente des Lichtstrahls durch einen Abgleichfilter 6B ausgefiltert wird; dann wird der Lichtstrahl auf der Lichtempfangsfläche 5B′ eines Bildaufnahmeelements abgebildet.

Der durch die dichroitische Fläche 1′′ durchgelassene Lichtstrahl tritt in ein zweites Prisma 2 ein; beispielsweise wird nur der rote Lichtwellenbereich des Lichtstrahls durch eine mit der dichroitischen Schicht versehene Fläche 2′ reflektiert und im weiteren durch die Grenzfläche 2′ total reflektiert, wobei ein Luftspalt mit parallelen Grenzflächen zwischen dem ersten Prisma 1 und dem zweiten Prisma 2 angeordnet ist; der nicht notwendige Wellenlängenbereich des Lichtstrahls wird durch einen Abgleichfilter 6R ausgefiltert; dann wird der Lichtstrahl auf der Lichtempfangsfläche 5R′ eines Bildaufnahmeelements 5R abgebildet. Der durch die dichroitische Fläche 2′ durchgelassene Lichtstrahl, beispielsweise der grüne Lichtwellenbereich, durchquert ein Prisma 3; seine nicht notwendige Wellenkomponente wird durch einen Abgleichfilter 6D ausgefiltert; dann wird der Lichtstrahl auf der Lichtempfangsfläche 5G′ eines Bildaufnahmeelements 5G abgebildet. Die Form des Prismensystems wird durch die Spezifikation, beispielsweise den Brechungsindex n und die Öffnungszahl F_no des benutzten Glasmaterials bestimmt. Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, die zwischen den Lichteintrittsflächen des ersten Prismas 1 und des zweiten Prismas 2 und der dichroitischen Fläche gebildeten Winkel R₁ und R₂ sind und der zwischen der Lichteintrittsfläche 2′ und der Lichtaustrittsfläche 3′′ des dritten Prismas 3 gebildete Winkel R₃ ist, müssen diese Winkel den folgenden Bedingungen genügen:

Die Bedingung (3) ist notwendig, damit der durch die dichroitische Fläche 1′′ durchzulassende Lichtwellenlängenbereich von der Fläche 1′′ nicht total reflektiert werden kann, die Bedingung (4) ist notwendig, damit der durch die dichroitische Fläche 1′′ reflektierte Lichtwellenlängenbereich von der Fläche 1′ total reflektiert werden kann, die Bedingung (5) ist notwendig, damit der durch die dichroitische Fläche 2′′ reflektierte Lichtwellenlängenbereich durch die Fläche 2′ total reflektiert werden kann, und die Bedingung (6) ist notwendig, damit die Eintrittsfläche 1′ und die Austrittsfläche 3′′ einander parallel sein können.

Bei Betrachtung des zwischen der Lichteintrittsfläche des ersten Prismas 1 und der dichroitischen Fläche gebildeten Winkels, d. h. des zwischen der optischen Achse und der dichroitischen Fläche 1′′ gebildeten Winkels R₁, wird klar, daß der für den Winkel R₁ mögliche Bereich durch den Brechungsindex n und die Öffnungszahl des Glasmaterials in Übereinstimmung mit den Bedingungen (3) und (4) bestimmt wird.

Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung stellt diese Tatsache dar und zeigt außerdem die Beziehung zwischen der Öffnungszahl und dem Winkel R, wobei der Brechungsindex n des Glasmaterials Parameter ist. Aus dieser grafischen Darstellung ist ersichtlich, daß der Bereich des Winkels R₁, der den Bedingungen (3) und (4) gleichzeitig genügt, auf einen Bereich begrenzt ist, in dem die Öffnungszahl größer als 1,4 ist, unabhängig vom Brechungsindex n des Glasmaterials. D. h., in einem Farbauflösungs-Prismensystem aus drei Prismen ist die Öffnungszahl 1,4 die Grenze, bei der, selbst wenn ein lichtstarkes Objektiv benutzt wird, reguläre Reflektion und Totalreflektion nicht stattfinden und dadurch eine vorbestimmte Farbauflösungswirkung nicht erzielt wird.

Wie oben beschrieben, können in einem herkömmlichen Farbauflösungs-Prismensystem nur Objektivlinsen mit einer Öffnungszahl bis zu 1,4 benutzt werden; das hat zu dem Nachteil geführt, daß eine Herabsetzung der Empfindlichkeit unvermeidlich ist, falls die Bildgröße herabgesetzt wird und die Kamera kompakt gebaut wird.

Dagegen wird ein Verfahren zum Ausgleich der Lichtstärkengrenze eines Farbauflösungs-Prismensystems aus drei Prismen in der Druckschrift "New Camera Technology and Digital Technique, Television Technology in the 80′s′′ veröffentlicht.

Aus dieser geht für ein herkömmliches Farbauflösungs- Prismensystem hervor, wie in Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung dargestellt, daß die Einrittsfläche des ersten Prismas in einem Winkel R₁₀ zur Reflektionsrichtung in Bezug auf die dichroitische Fläche geneigt ist; um die Eintrittsfläche und die Austrittsfläche 3′′ des Farbauflösungs-Prismensystems parallel zueinander anzuordnen, wird vor dem ersten Prisma 1 ein keilförmiges Prisma mit einem Höhenwinkel R₁₀ angeordnet, wobei ein Luftspalt mit parallelen Grenzflächen zwischen ihnen angeordnet ist. In diesem Fall ändert sich die oben erwähnte Bedingung (4) wie folgt:

Dies entspricht dem Faktum, daß die Kurve (4) in Fig. 2 um R₁₀/2 niedriger verläuft und daß der Schnittpunkt zwischen der Kurve (4) und der Kurve (3) sich nach links bewegt, d. h. in die Richtung, in der die Öffnungszahl kleiner wird. Bei diesem neuartigen aus vier Prismen bestehenden optischen System zur Farbauflösung kann ein Farbauflösungs-Prisma benutzt werden, bei dem eine Objektivlinse eine lichtstärkere Öffnungszahl als 1,4, beispielsweise eine Öffnungszahl 1,2 hat.

Die US-PS 42 36 177 und 42 62 305 schlagen ein Farbauflösungs- Prismensystem mit vier Prismen vor. Die Öffnungszahl der in ihnen beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beträgt jedoch 1,4.

Als Ergebnis einer erfinderseitigen Untersuchung wurde herausgefunden, daß die Anordnung dieses Farbauflösungs- Prismensystems Nachteile aufweist, beispielsweise einen Anstieg der optischen Weglänge im Glas, der durch einen Anstieg in der Anzahl der zusammengestellten Prismen bewirkt wird, eine Sperrigkeit der Eintrittsfläche wegen der Verkleinerung der Öffnungszahl, das Auftreten von Phantombildern wegen des Ansteigens der Flächenanzahl, etc.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches System zu schaffen, dessen Öffnungszahl klein, d. h. lichtstark ist. Das erfindungsgemäße optische System soll handlich sein und durch Phantombilder verursachte Wirkungseinschränkungen vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines herkömmlichen Farbauflösungs- Prismensystems;

Fig. 2 die Beziehung zwischen der Öffnungszahl, dem Höhenwinkel eines ersten Prismas und dem Brechungsindex;

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 und 5 eine entwickelte Darstellung eines optischen Elements längs des optischen Wegs;

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 7 und 8 eine entwickelte Darstellung eines optischen Elements längs des optischen Wegs.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 in Einzelheiten beschrieben.

Die Höhenwinkel der Prismen R₁₀, R₁₁, R₁₂ und R₁₃ müssen die folgenden Bedingungen erfüllen:

wobei s die Hälfte der Länge der kürzeren Seite der Bildebene aufweist und L der direkte Abstand zwischen der Austrittsöffnung der Objektivlinse und der Bildebene ist.

R₁₃ = R₁₂ - R₁₁ (8)

Die Bedingung (4)′′ soll gewährleisten, daß der durch eine dichroitische Fläche 11′′ reflektierte tatsächlich abgebildete Lichtstrahl total reflektiert werden kann, wobei R₁₁, R₁₂ und R₁₃ den entsprechenden Winkeln im herkömmlichen System mit drei Prismen entsprechen.

Die Bedingung (5) wird nun näher erläutert. Aus der Bedingung (3)

und aus der Bedingung (4)′′,

ergibt sich, wenn beide Gleichungen addiert werden, die Gleichung (5). Das heißt,

Die Bedingung (5) bestimmt den Minimalwert des Höhenwinkels des zweiten Prismas, beispielsweise wenn n = 1,75 und F_no = 1,2 ist, zu

R₁₀ + R₁₁ < 26,7°.

Es ist wünschenswert, daß der obere Grenzwert geringer als 30° ist, um Phantombilder und das Auftreten von Abschattungen in der dichroitischen Schicht zu vermeiden. Falls der obere Grenzwert überschritten wird, wird das Prisma nicht nur unhandlich, sondern ebenfalls wird das Auftreten von Phantombildern und von Abschattungen unvermeidlich, weil der Einfallswinkel auf die dichroitische Schicht groß wird. Deshalb wird

R₁₀ + R₁₁ ≦ 30°

gesetzt. Der in den Gleichungen (4)′′ und (6) vorkommende Winkel α ist Bedingung zur Vermeidung des Auftretens von Phantombildern in dem auf der Lichtempfangsfläche 5B′ abgebildeten Bild. Dies wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 beschrieben, die den optischen Weg des Prismas darstellen. Der auf der Lichtempfangsfläche 5B′ abgebildete Lichtstrahl wird regulär durch die dichroitische Fläche 11′ reflektiert, wie durch die Lichtstrahlen A und B in Fig. 4 dargestellt, und er wird von der Grenzfläche 11′ mit Luftspalt total reflektiert. Bei einem normalen Objektiv ist jedoch der Abstand zwischen der Austrittsöffnung 4B desselben und der Bildebene endlich; deshalb läuft beispielsweise der abgebildete Lichtstrahl, der zum oberen Ende der Lichtempfangsfläche 5B′ in Fig. 4 wandert, längs der Wege C und D und wird in Bezug auf die auf der Achse abgebildeten Lichtstrahlen A und B geneigt. Außerdem verläuft diese Neigung in einer Richtung, in der der Einfallswinkel auf die total reflektierende Fläche 1′ kleiner wird. Um die optische Weglänge im Glas des Farbauflösungs- Prismensystems klein zu halten, wird jeder Höhenwinkel oft auf einen kleinstmöglichen Wert festgesetzt, der innerhalb eines Bereichs möglich ist, der die Bedingungen (3), (4)′′, (7) und (8) bezüglich der auf der Achse orientierten Lichtstrahlen A und B erfüllt; deshalb entspricht der Einfallswinkel des Lichtstrahls A auf die Fläche 1′ oft einem Winkel, der etwa gleich dem kritischen Winkel ist. In einem solchen Fall ist der Einfallswinkel des Lichtstrahls C der zu dem oberen Ende der Lichtempfangsfläche 5B′ verlaufenden Lichtstrahlen auf die Fläche 1′ kleiner als der kritische Winkel, und ein Teil des Lichtstrahls wird durch die Fläche 1′ durchgelassen. Dieses durchgelassene Licht wird teilweise durch die Eintrittsfläche 10′ eines Prismas 10 reflektiert, wie in Fig. 5 dargestellt, und wird zu einem Phantombild. Dieses Phantombild wird wahrscheinlich auftreten, wenn das Objektiv nahe seiner geöffneten Stellung gebraucht wird und der zu fotografierende Gegenstand einen hellen Abschnitt aufweist; außerdem schädigt es das Bild beachtlich, weil die Linse etwa in Brennweite steht. Um ein solches Phantombild zu vermeiden, kann R₁₀ vergrößert werden, so daß der gesamte Lichtstrahl durch die Fläche 1′ total reflektiert werden kann; dieses Inkrement ist α. Der zwischen A und C gebildete Winkel ist größtenfalls tan^-1 (S/L × n); Deshalb wird α in dem Bereich der Bedingung (6) festgesetzt.

Die auf der Grundlage einer solchen Situation festgesetzte Bedingung ist

5.2° < R₁₀ < 12° (9)

Daraus ergibt sich

n < 1.7 (10)

um die Einzelfäche des Prismas auf akzeptable Dimensionen zu beschränken.

Außerdem ist es wünschenswert, die folgenden Bedingungen in Betracht zu ziehen, um die Auslegung zu vereinfachen:

19° R₁₁ 22.9° (11)

33.3 R₁₂ 37° (12)

R₁₃ = R₁₂ - R₁₁

wobei R₁₁, R₁₂ und R₁₃ die Höhenwinkel der zugeordneten zweiten, dritten und vierten Prismen sind.

Wenn die oberen Grenzwerte der Bedingungen (9) und (10) überschritten werden, wird das Prisma unhandlich und außerdem kann das Auftreten von Phantombildern nicht verhindert werden; wenn die unteren Grenzwerte der Bedingungen (9) und (10) unterschritten werden, wird es sehr schwierig, ein Prismensystem mit kleiner Öffnungszahl zu bauen, wobei das wiederum Aufgabe der Erfindung ist.

Im folgenden werden Beispiele für die numerischen Werte aufgelistet, die eine Verkleinerung der Öffnungszahl ermöglichen und ebenso eine Verkürzung der optischen Weglänge auf weniger als 35 mm ermöglichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.

Der aus einem Objektiv 4 austretende abgebildete Lichtstrahl tritt durch die Eintrittsfläche 21′ eines Farbauflösungs- Prismensystems in ein erstes Prisma 21 ein, das senkrecht zur optischen Achse orientiert ist; beispielsweise wird nur die blaue Lichtwellenlänge durch eine mit einer dichroitischen Schicht versehene Fläche 21′′ reflektiert und weiterhin durch eine Lichteintrittsfläche 21′ total reflektiert; hiernach wird die nicht notwendige Wellenlängenkomponente des total reflektierten Lichtstrahls durch einen Abgleichfilter 6B ausgefiltert; daraufhin wird das Licht auf der Lichtempfangsfläche 5B′ eines Bildaufnahmeelements 5B abgebildet. Der durch die dichroitische Fläche 21′′ durchgelassene Lichtstrahl durchquert ein zweites Prisma 22 und läuft weiter durch die Austrittsfläche 22′′ des zweiten Prismas in ein drittes Prisma 23; hier wird beispielsweise nur der rote Lichtwellenlängenbereich durch eine mit einer dichroitischen Schicht versehene Fläche 23′′ reflektiert und im weiteren durch die Grenzfläche 23′ total reflektiert, wobei zwischen dem zweiten Prisma 22 und dem dritten Prisma 23 ein Luftspalt angeordnet ist; die nicht notwendige Wellenlängenkomponente wird durch einen Abgleichfilter 6R ausgefiltert; daraufhin wird der Lichtstrahl auf der Lichtempfangsfläche 5R′ eines Bildaufnahmeelementes 5R abgebildet. Der durch die dichroitische Fläche 23′′ durchgelassene Lichtstrahl, beispielsweise der grüne Lichtwellenlängenbereich, läuft durch ein Prisma 24; seine nicht notwendige Wellenlängenkomponente wird durch einen Abgleichfilter 6G ausgefiltert; dann wird der Lichtstrahl auf der Lichtempfangsfläche 5G′ eines Bildaufnahmeelements 5G abgebildet.

Wegen der oben beschriebenen Anordnung, bei der das keilförmig zweite Prisma 22 eingefügt und hinter der dichroitischen Fläche 21′′ des ersten Prismas 21 angeordnet ist, tritt in diesem Fall auf der dichroitischen Fläche 21′′ keine Totalreflexion auf. Entsprechend wird die Begrenzung der Öffnungszahl des Farbauflösungs- Prismensystems aus den oben erwähnten drei Prismen, d. h. die Bedingung (3) der Bedingungen (3) und (4), unnötig; deshalb muß der Höhenwinkel R₁₁ nur die eine folgende Bedingung befriedigen.

2 R₁₁ sin^-1 (1/n) + sin^-1 (1/2nF_no) (4)′′′.

Dies entspricht der Tatsache, daß in Fig. 2 die Bedingung ausgeschaltet wurde, die die Obergrenze des Höhenwinkels R₁ festsetzt, und so ein optisches System zur Farbauflösung möglich wird, bei dem die Öffnungszahl größer als 1,4 ist.

Die von den Höhenwinkeln R₂₁, R₂₂, R₂₃ und R₂₄ der Prismen bei der vorliegenden Anordnung zu befriedigenden Bedingungen sind folgende:

2 R₂₁ sin^-1 (1/n) + sin^-1 (1/2 nF_no) (13)

R₂₂ sin^-1 (1/n) + sin^-1 (1/2nF_no) + R₂₁ (14)

2 R₂₃ sin^-1 (1/n) + sin^-1 (1/2nF_no) + R₂₁-R₂₂ (15)

R₂₄ = -R₂₁ + R₂₂ + R₂₃ (16)

Bedingung (13) ist notwendig, damit der durch die dichroitische Fläche 21′′ reflektierte Lichtwellenlängenbereich durch die Eintrittsfläche 21′ des Prismensystems total reflektiert werden kann; Bedingung (14) ist notwendig, damit der durch die dichroitische Fläche 21′′ durchgelassene Lichtstrahl und im weiteren durch das zweite Prisma 22 in den Luftspalt vor der Austrittsfläche 22′′ des zweiten Prismas laufende Lichtstrahl durch die Austrittsfläche 22′′ nicht total reflektiert werden kann; Bedingung (15) ist notwendig, damit der durch die dichroitische Fläche 23′′ reflektierte Lichtwellenlängenbereich durch die Grenzfläche 23′ mit dem Luftspalt total reflektiert werden kann; Bedingung (16) ist notwendig, damit die Eintrittsfläche 21′ und die Austrittsfläche 24′′ des Prismensystems parallel zueinander angeordnet sein können.

Wenn das aktuelle Erzeugnis mit diesen Bedingungen versehen ist, sind weitere Nachforschungen notwendig. Es wurde schon beschrieben, daß der reguläre, auf der Lichtempfangsfläche 5B′ des Bildaufnahmeelements 5B abgebildete Lichtstrahl dem in der entwickelten Darstellung in Fig. 8 gezeigten Weg folgt. Die Fläche 22′′, durch die alle Lichtstrahlen anfänglich durchgelassen werden, hat jedoch einen kleinen Reflexionsfaktor; deshalb gibt es einen kleinen Lichtstrahl des durch die dichroitische Fläche 21′′ durchgelassenen Lichtstrahls, der durch die Oberfläche 22′′ reflektiert wird. Der durch die Oberfläche 22′′ reflektierte Lichtstrahl wird wiederum durch die dichroitische Fläche 21′′ durchgelassen, wird durch die Eintrittsfläche 21′ des Prismas total reflektiert und trifft auf die Lichtempfangsfläche 5B′.

Fig. 8 stellt den Weg dieses Lichtstrahls dar. In Fig. 8 zeigt die gestrichelte Linie die Stellung des Bildaufnahmeelements bezüglich des regulären abgebildeten Lichtstrahls; es ist ersichtlich, daß dieser Lichtstrahl das Phantombild auf dem Bildaufnahmeelement 5B erzeugt, und daß dieses Phantombild etwa in Brennweite erscheint. Um ein solches Phantombild zu vermeiden, wurde herausgefunden, daß es wirksam ist, den Höhenwinkel R₁₂ des zweiten Prismas 22 groß auszubilden und eine solche Formgebung vorzusehen, daß der Lichtstrahl, der das Phantombild erzeugt, die Lichtempfangsfläche 5B′ des Bildaufnahmeelements 5B nicht erreicht. Wenn jedoch R₁₂ zu groß ausgebildet ist, wird die optische Weglänge im Glas des Farbauflösungs- Prismensystems groß, und es wird schwierig, das System kompakt auszubilden; deshalb wurde die folgende Bedingung festgesetzt, in deren Winkelbereich die Beseitigung von Phantombildern und die Kompaktheit des Systems miteinander kompatibel sind:

13° R₂₂ 20° (17)

Um den Aufbau eines Prismensystems einfach auszubilden, dessen Öffnungsverhältnis groß ist und das zugleich kompakt ist, ist es wünschenswert, die folgenden Normen in Betracht zu ziehen:

25.8° ≦ R₂₁ 30° (18)

28.1° R₂₃ 35.4° (19)

Wenn die oberen Grenzwerte der Bedingungen (18) und (19) überschritten werden, wird das Prisma mit großer Wahrscheinlichkeit unhandlich; falls die unteren Grenzwerte dieser Bedingungen unterschritten werden, wird es schwierig, ein Prisma mit kleinerer Öffnungszahl zu schaffen.

Im folgenden werden Beispiele für die numerischen Werte eines Farbauflösungs-Prismensystems dargestellt, das die Öffnungszahl 1,2 aufweist und zugleich kompakt gebaut ist.

In einer Fernsehkamera zur Ausbildung und Aufnahme monochromatischer Bilder auf den Bildaufnahmeflächen einer Vielzahl Bildaufnahmevorrichtungen mittels eines Objektivs und eines Farbauflösungs-Prismensystems weist das Farbauflösungs-Prismensystem ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Prisma auf, gezählt von der Objektivseite längs der optischen Achse des Objektivs, wobei das erste und das zweite Prisma mit ihren in entgegengesetzte Richtungen orientierten Höhenwinkeln unter Ausbildung einer zwischen den zwei Prismen angeordneten Luftschicht angeordnet sind oder über eine zwischen ihnen angeordnete dichroitische Schicht miteinander verbunden sind, wobei das zweite und das dritte Prisma unter Ausbildung einer Luftschicht zwischen ihnen angeordnet sind, wobei das dritte und das vierte Prisma über eine zwischen ihnen angeordnete zweite dichroitische Schicht verbunden sind und wobei die Werte der Höhenwinkel des ersten, zweiten, dritten und vierten Prismas derart bemessen sind, daß dadurch die Öffnungszahl kleiner als 1,4 wird.

Claims (5)

1. Fernsehkamera zur Bildung und Aufnahme monochromatischer Bilder auf den Bildaufnahmeflächen einer Vielzahl von Bildaufnahmevorrichtungen durch ein Objektiv und ein Farbauflösungs-Prismensystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbauflösungs-Prismensystem, von der Objektivseite (4) längs der optischen Achse des Objektivs (4) gezählt, ein erstes, zweites, drittes und viertes Prisma (21, 22, 23, 24) aufweist, daß das erste Prisma (21) und das zweite Prisma (22) einander unter Zwischenschaltung einer Luftschicht gegenüberliegen, daß das zweite Prisma (22) und das dritte Prisma (23) einander unter Zwischenschaltung einer Luftschicht gegenüberliegen, wobei eine erste dichroitische Schicht auf der Fläche (22′′) des zweiten Prismas (22) ausgebildet ist, die dem dritten Prisma (23) gegenüberliegt, daß das dritte Prisma (23) und das vierte Prisma (24) über eine zweite dichroitische Schicht, die zwischen ihnen angeordnet ist, miteinander verbunden sind und daß die Fernsehkamera die folgenden Bedingungen erfüllt: 5.2° < R₁₀ < 12°26.7° < R₁₀ + R₁₁ < 30°wobei R₁₀ und R₁₀+R₁₁ die Höhenwinkel des ersten (21) bzw. des zweiten Prismas (22) sind.

2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: 19° ≦ R₁₁ ≦ 22.9°33.3° ≦ R₁₂ ≦ 37°R₁₃ = R₁₂ - R₁₁′wobei R₁₂ und R₁₃ die Höhenwinkel des dritten (23) bzw. des vierten Prismas (24) sind.

3. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Bedingung erfüllt ist: n ≧ 1,7,wobei n der Brechungsindex jedes der Prismen (21, 22, 23, 24) ist.

4. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Bedingung erfüllt ist: 27° ≦ R₁₀ + R₁₁ ≦ 29°.

5. Fernsehkamera zur Bildung und Aufnahme monochromatischer Bilder auf den Bildaufnahmeflächen (5B′, 5G′, 5R′) einer Vielzahl von Bildaufnahmevorrichtungen 5B, 5G, 5R) mittels eines Objektivs (4) und eines Farbauflösungs-Prismensystems, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbauflösungs-Prismensystem ein erstes Prisma (21), ein zweites Prisma (22), ein drittes Prisma (23) und ein viertes Prisma (24) aufweist, gezählt von der Objektivseite (4), daß das erste und das zweite Prisma (21, 22) mit ihren in entgegengesetzte Richtungen zeigenden Höhenwinkeln über eine erste zwischen ihnen angeordnete dichroitische Schicht verbunden sind, daß das dritte und vierte Prisma (23, 24) mit ihren in entgegengesetzte Richtungen zeigenden Höhenwinkeln über eine zweite, zwischen ihnen angeordnete dichroitische Schicht verbunden sind, daß das zweite und das dritte Prisma (22, 23) mit optischen Elementen zur Farbauflösung versehen sind, die mit einer Luftschicht zwischen ihnen angeordnet sind, wobei die Fernsehkamera die folgenden Bedingungen erfüllt: 25.8 < R₂₁ ≦ 30°13° < R₂₂ ≦ 20°28.1° ≦ R₂₃ ≦ 35.4°R₂₄ = -R₂₁ + R₂₂ + R₂₃,wobei R₂₁, R₂₂, R₂₃ und R₂₄ die Höhenwinkel der zugeordneten ersten, zweiten, dritten und vierten Prismen (21, 22, 23, 24) sind.