DE3618646A1 - Farbfernsehkamera - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Farbfernsehkamera nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei derartigen, bekannten Farbfernsehkameras ist jeweils vor der lichtempfindlichen Fläche des optoelektronischen Wandlers ein Farb­ codierfilter entweder in Streifen- oder Mosaikform vorgesehen. Die Aufnahme-Empfindlichkeit aller dieser Farbfernsehkameras ist in erster Linie durch die Lichtempfindlichkeit ihrer optoelektronischen Wandler­ einheiten bestimmt. Mit Hilfe von Bildverstärkern, welche mit den optoelektronischen Wandlern optisch gekoppelt sind, kann deren Licht­ empfindlichkeit gesteigert werden. In dem Aufsatz "Prototype low-light­ level CCD TV camera" auf den Seiten 54 und 55 der Zeitschrift Electronic Engineering vom Februar 1984 ist eine solche Anordnung von Bildver­ verstärker und Halbleiter-Sensor für eine sogenannte "Nachtsicht-Kamera" beispielsweise beschrieben. Hiermit sind jedoch lediglich einfarbige Bilder erzeugbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Farbfernsehkamera mit nur einem optoelektronischen Wandler anzugeben, welche eine hohe Lichtempfindlichkeit hat.

Die erfindungsgemäße Farbfernsehkamera mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß bei einer hochempfind­ lichen Farbfernsehkamera mit nur einem Halbleiter-Sensor eine hohe Grenzauflösung der einzelnen Farben erreichbar ist. In den Unteran­ sprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen dieser Farbfernsehkamera angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das optoelektronische Wandlersystem einer ersten Ausführungsform der Farbfernsehkamera,

Fig. 2 einen Schnitt durch das optoelektronische Wandlersystem einer zweiten Ausführungsform und

Fig. 3 einen Schnitt durch das optoelektronische Wandlersystem einer dritten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Nahfokus-Bildverstärker 1 darge­ stellt mit einem (Licht-) Eingangsfenster 2, einer darauf befindlichen Photokathode 3, einem im Abstand von ca. 1 mm dahinter angeordneten Leuchtschirm 4, welcher auf einem Fiberoptik-Ausgangsfenster 5 aufge­ bracht ist. Mit dem Ausgangsfenster 5 ist eine optoelektronische Wandler­ einheit 6 mit ihrer lichtempfindlichen Schicht 7 über eine Fiberoptik 8 gekoppelt.

Zur Erzeugung der Farbauszugsbilder ist gemäß der Erfindung ein Farb­ codierfilter 9 zwischen Eingangsfenster 2 und Photokathode 3 vorge­ sehen. Dieses Farbcodierfilter 9 kann entweder ein Streifenfilter im Falle einer Fernseh-Aufnahmeröhre oder ein Mosaikfilter im Falle eines Halbleiter-Sensors sein.

Bei letzterem besteht die Forderung, daß die Zuordnung jeder Mosaik­ filterfläche zur entsprechenden Halbleiter-Sensorfläche verzeichnungs­ frei und hochauflösend sein muß. Diese Forderung ist nur mit einem Nahfokus -Bildverstärker mit hoher Grenzauflösung erfüllbar. CCD-Bild­ sensoren mit beispielsweise 12 µm Pixelabstand in einer Dimension er­ fordern Grenzauflösungen oberhalb 42 Linienpaaren/mm. Nahfokus-Bild­ verstärker mit einem Abstand von 1 mm zwischen Photokathode und Leucht­ schirm ermöglichen bei 9 kV-Betriebsspannung für die Grünlicht-Kom­ ponente Grenzauflösung von 95 Linienpaaren/mm.

In Fig. 2 ist ein Nahfokus-Bildverstärker 11 dargestellt mit einem Fiberoptik-Eingangsfenster 12, einer darauf befindlichen Photokathode 13, einem dahinter angeordneten Leuchtschirm 14, welcher ebenfalls auf einem Fiberoptik-Ausgangsfenster 15 aufgebracht ist. Mit dem Ausgangs­ fenster 15 ist eine optoelektronische Wandlereinheit 16 mit ihrer lichtempfindlichen Schicht 17 über eine Fiberoptik 18 gekoppelt.

Zur Erzeugung der Farbauszugsbilder ist gemäß der Erfindung ein Farb­ codierfilter 19 zwischen dem Fiberoptik-Eingangsfenster 12 und einer davor angeordneten Klarglas-Platte 20 vorgesehen. Auch hierbei kann das Farbcodierfilter 19 entweder ein Streifen- oder ein Mosaikfilter sein.

In Fig. 3 ist ein Nahfokus-Bildverstärker 21 dargestellt, welcher ein Klarglas-Eingangsfenster 22 mit einer Photokathode 23 und einem Gehäuse­ abschluß 24 aufweist. Als optoelektronische Wandlereinheit ist im Va­ kuumraum des Bildverstärkers 21 ein Halbleiter-Sensor 25 angeordnet, welcher von den Elektronen der Photokathode 23 bestrahlt wird. Zwischen Photokathode 23 und Eingangsfenster 22 ist ein Farbcodierfilter 26 zur Erzeugung der Farbauszugsbilder vorgesehen.

Claims (6)

1. Farbfernsehkamera mit einem einzigen optoelektronischen Wandler, welcher vor seiner lichtempfindlichen Schicht ein Farbcodierfilter zur Bildung eines nach Farben getrennten Bildes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Aufnahmeobjektiv und optoelektronischem Wandler (6, 16, 25) ein Nahfokus-Bildverstärker (1, 11, 21) vorge­ sehen ist, und daß das Farbcodierfilter (9, 19, 26) unmittelbar vor der ebenen Photokathode (3, 13, 23) des Nahfokus-Bildverstärkers angeordnet ist.

2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbcodierfilter (9) zwischen Photokathodenschicht (3) und Glas­ substrat des Eingangsfensters (2) des Nahfokus-Bildverstärkers (1) angeordnet ist.

3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbcodierfilter (19) zwischen einem Klarglas-Eingangsfenster (20) und einem vakuumseitig die Photokathode (13) tragenden Fiberoptik- Eingangsfenster (12) des Nahfokus-Bildverstärkers (11) angeordnet ist.

4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbcodierfilter ein Streifenfilter ist, welches mit einer als optoelektronischer Wandler eingesetzten Aufnahmeröhre vom Vidi­ kontyp zusammenwirkt.

5. Farbfernsehkamera nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbcodierfilter ein Mosaikfilter ist, welches mit einem als optoelektronischer Wandler eingesetzten zweidimensionalen Halb­ leiter-Sensor zusammenwirkt.

6. Farbfernsehkamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter-Sensor (25) innerhalb des Nahfokus-Bildverstärkers (21) angeordnet ist, wobei die lichtempfindliche Schicht des Halbleiter- Sensors anstelle des Leuchtschirmes vorgesehen ist.