DE1910281A1

DE1910281A1 - Farbbild-Aufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE1910281A1
Application number: DE19691910281
Authority: DE
Inventors: Sentsno Usui
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1968-03-01
Filing date: 1969-02-28
Publication date: 1969-09-25
Also published as: FR2003077A1; NL6903193A; BE729093A; GB1255059A; US3619490A

Description

SOM GOEPORATIOI (SONY KABUSHIKIKAISHA), Tokyo, Japan Farbbild-Aufnähmevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Farbbild-Aufnahmevorrichtung, und zwar insbesondere eine solche, die in Farbfernsehkameras mit einer oder zwei Farbbildaufnahmeröhren Verwendung finden kann.

ils sind schon eine ganze Reihe von Farbbild-Aufnahmevorrichtungen zum Erzeugen von Farb-Videosignalen bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird das Bild eines im Fernsehen wiederzugebenden Gegenstandes in einzelne Farbbilder zerlegt. Diese werden auf eine photoleitfähige Schicht einer Bildaufnahmeröhre durch einen Farbfilter erzeugt, der aus einer Vielzahl von Farbfilterelementen mit unterschiedlichen Eigenschaften für verschiedene Wellenlängenbänder besteht. Außerdem findet ein Linsenschirm mit vielen Linsenelementen Verwendung. Derartige Maßnahmen sind bereits in den deutschen Patentanmeldungen P 15 12 509.4 vom 14. Juni 1967 und P 15 37 350.9 vom 2. August 1967 von der Anmelderin vorgeschlagen worden. Für die Farbtrennung des Bildes des Gegenstandes sind die optischen Systeme dieser Vorrichtungen derart eingerichtet, daß das Bild eines Farbfilters durch eine Objektivlinse auf den Linsenschirm pro-

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jiziert wird und viele farbfilterbilder auf der photoleitfähigen Schicht durch die Linsenelemente des Linsenschirms ausgebildet werden, die beispielsweise zylindrische Linsen sind. Ein solches optisches System hat jedoch Machteile. Diese bestehen beispielsweise in Änderungen des Brennpunktes des Filterbildes aufgrund von Verschiebungen der Objektivlinse und im geringen Ausnützungsquotienten des insgesamt zur Verfügung stehenden Lichtes. Weitere Schwierigkeiten treten bei der Konstruktion des optischen Systemes auf. Diese Schwierigkeiten liegen in der Auswahl der Form des Farbfilters, der F-Zahl und der Dicke der Linsenelemente des Linsenschirmes, der F-Zahl der Objektivlinse und der EinanderZuordnung von Filter, Linsenschirm und Objektivlinse, usw.

Erfindungsgemäß wird der Farbfilter vor dem Linsenschirm angeordnet, und zwar ohne Zwischenschaltung einer Linse. Dabei werden viele Farbfilterbilder durch die Linsenelemente des Linsenschirms auf der photoleitfähigen Schicht gebildet, die einander überlagert werden. Dadurch werden die oben erwähnten Nachteile vermieden.

Ziel der Erfindung ist eine Farbbild-Aufnahmevorrichtung, bei der ein Farbfilter zwischen einerObjektivlinse und einem Linsenschirm angeordnet ist und die Farbfilterbilder einander überlappend auf die photoleitfähige Schicht einer Bildaufnahmeröhre projiziert werden.

Ziel der Erfindung ist weiter eine Farbbild-Aufnahmevorrichtung, bei der ein virtuelles Bild eines im fernsehen zu übertrageidsn farbgetrennten Gegenstandsbildes durch ein Farbfilter und einen Linsenschirm aus vielen konkavzylin-

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drischen Linsen erzeugt ist und durch eine andere Linseneinrichtung auf die photoLeitfähige Schicht einer Bildaufnahmeröhre geworfen wird.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 schematisch die Lichtpfade eines Farbfilters bei μ

unendlichem Abstand,
Fig. 2 schematisch die Lichtpfade eines Farbfilters bei endlichem Abstand,

Fig. 3 schematisch einen Teil der Abbildung von Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Ansicht der überlappenden Projektion von Farbfilterbildern,

Fig. b bis 7 schematische Skizzen zum Erläutern der Erfindung, und

Fig. 8 schematisch ein Beispiel eines erfindungsgemäßen optischen Systems.

Bei einem herkömmlichen optischen System für eine Farbbild-Aufnahmevorrichtung, bei der eine Vielzahl von Farb-Videosignalen von einer Bildaufnahmeröhre abgenommen werden, wird für die Farbtrennung eines für die Fernsehübertragung bestimmten Gegenstandsbildes ein Linsenschirm verwendet, der aus einer Vielzahl zylindrischer Linsen besteht, die hinter einem bandförmigen Farbfilter angeordnet sind. Dabei liegen die zylindrischen Linsen parallel mit den Filterelementen des Farbfilters. Dabei hat der bandförmige Farbfilter vom Linsenschirm einen Abstand, der hinreichend größer ist als dessen Brennweite.

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> Es kann auch zwischen einem bandförmigen Farbfilter 1 und dem Linsenschirm 2 wie in Fig. 1 gezeigt, eine Kollimatorlinse 3 angeordnet werden. Der Farbfilter 1 ist dann im vorderen Brenn- j

; punkt der Kollimatorlinse 3 angeordnet. Die Kollimatorlinse 3 ''■■

■ erzeugt dadurch vor sich im Unendlichen ein virtuelles Bild des i Farbfilters 1. Entsprechend wurde die Verwendung eines derartigen optischen Systems vorgeschlagen, daß ein reelles Bild des Farbfilters 1 durch den Linsenschirm 2 im wesentlichen in seiner Bildebene erzeugt wird, also auf der photoleitfähigen Schicht der Bildaufnahmeröhre. Vom nicht gezeigten Gegenstand ausgehendes Licht durchsetzt die nicht gezeigte Hauptlinse und fällt dann auf den bandförmig aufgebauten Farbfilter 1 und durch diesen auf die Kollimatorlinse 3 und auf den Linsenschirm 2. ; Dieses optische System kann durch ein anderes optisches System ersetzt werden, das derart eingerichtet ist, daß das vom Gegenstand ausgehende Licht zuerst den bandförmigen Farbfilter und dann die Hauptlinse, die Kollimatorlinse und den Linsenschirm erreicht. Wird in diesem Fall der Farbfilter am Ort des vorderen; Brennpunktes der Hauptlinse angeordnet, so kann die Kollimator- ^! linse auch ganz fortfallen. Diese beiden optischen Systeme stimmen im Prinzip überein und zeichnen sich dadurch aus, daß die Weite eines Wiederholungszyklus des Bildes eines Farbfilterelementes genau mit einer Teilung der Linsenelemente des Linsenschirmes auf der photoleitfähigen Schicht übereinstimmt. Um das zu erreichen, ist die Brennweite f jeder der zylindrischen Linsen des Linsenschirmes 2, die Teilung T der zylindrischen Linsen, die Brennweite F der Kollimatorlinse 3 und die Teilung a der Farbfilterelemente des Farbfilters 1 so gewählt, daß sie der Gleichung P/f = a/F genügen. Damit ist jedoch der Konstruk-

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tion der beschriebenen optischen Systeme eine unangenehme Grenze gesetzt. Die Gründe dafür sind folgende: die erwähnten Parameter verändern sich in Abhängigkeit von den Arten der elektrischen Systeme für Farbsignale und luminanzsignale, und zwar beispielsweise je nachdem, ob eine Phasentrennung oder eine Frequenztrennung verwendet wird. Die Parameter ändern sich weiter mit der gewünschten Raumfrequenz der Bildmuster auf der phoüeitfähigen Schicht der Bildaufnahmeröhre, der Dicke der Frontplatte der Röhre usw. Benützt man beispielsweise eine Vidikon-Röhre ( ^; mit einer Öffnung von 2,5 cm, so ist die Brennweite f jeder zylindrischen Linse 3,0 mm_} und die Teilung P der zylindrischen Linse liegt im Bereich von 100 bis 200 Mikron. Die umgekehrte Zahl des Öffnungsverhältnisses, also die sogenannte F-Zahl des Linsenschirmes 2_tliegt dann im Bereich von 15 bis 30, und die mit einer solchen Objektivlinse erzielbare Helligkeit ist gering. Selbst wenn die Objektivlinse eine größere Helligkeit ermöglichen würde, wird die Ausnützung des Lichtes sehr schlecht, wenn jedes der durch die zylindrischen Linsen gebildeten Farbfilterbilder auf die photoleitfähige Schicht des Vidikons in einer Fläche geworfen wird, die nur einer Teilung der zylin- ™ drischen Linsen des Linsenschirmes entspricht, da dann nur das der Breite einer einzigen Teilung der Farbfilterelemente entsprechende licht Verwendung 'findet. Um die der Objektivlinse mögliche Helligkeit wirkungsvoll auszunützen, ist die Möglichkeit zu erwägen, das durch jede der zylindrischen Linsen erzeugte Bild des Farbfilters auf die photpleitfähige Schicht in einer Fläche zu projizieren, die einigen Teilungen der zylindrischen Linsen entspricht. Fig. 1 zeigt, wie die von einem für die Fernsehübertragung bestimmten Gegenstand ausgehenden Lichtstrahlen, die einen Punkt A des Farbfilters 1 durchsetzen, alle durch die

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Kollimatorlinse 3 zum Eintritt in einzelne zylindrische linsen 2a des Linsenschirms 2 gebracht werden, und zwar jeweils unter dem gleichen Winkel zur optischen Achse dieser Linsen. Das gleiche gilt für die Lichtstrahlen, die den Farbfilter 1 in den Punkten B und G durchsetzen. Die die zyklischen Punkte A, B und G des Farbfilters 1 durchsetzenden Lichtstrahlen werden auf der optischen Achse jeder zylindrischen Linse 2a auf der photoleitfähigen Schicht 4, die mit S =1 bezeichnet ist, in einem Punkt überlappt. Eine derartige überlappende Projektion der einzelnen zylindrischen Linsen findet nicht nur in ihren optischen Achsen, sondern auch in Punkten statt, die Abstände P, 2P, ... von dieser haben. Als Ergebnis werden die durch die einzelnen zylindrischen Linsen L-j, Lp, L^, ... erzeugten Bilder des Farbfilters 1 übereinander projiziert, wobei sie in der Phase um ein ganzzahliges Vielfaches von 2<ΓΓ gegeneinander verschoben werden. In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen Ah, Ap, Av, ..., B₁, Bp, B^, ... und C-, Cp, C-,, ... Lichtstrahlen bezeichnet, die von den Punkten A, B und C des Farbfilters 1 ausgehen und die zylindrischen Linsen L₁, Lp, L,, ... durchsetzen. In diesem Fall ist die Brennweite f jeder zylindrischen Linse 2a des Linsenschirmes 2 gleich dem Abstand zwischen der photoleitfähigen Schicht 4 einer Bildaufnahmeröhre vom Linsenschirm gewählt. Die Farbtrennung wird dadurch erreicht, daß jedes Farbfilterbild, das einem Wiederholungszyklus der Filterelemente entspricht, auf die photoleitfähige Schicht 4 geworfen wird,, und zwar für jeder der zylindrischen Linsen des Linsenschirins

Er findungs gemäß überlappen sich die., bandförmigen·. Farbfilterbilder in der Projektion auf die photoleitfähige.Schicht für jede der zylindrischen Linsen. Dadurch ist die Ausnutzung

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des Lichtes verbessert und die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes erhöht.

Aus Fig. 1 kann entnommen werden, daß die überlappende Projektion nicht nur in der Ebene 4 von S = 1, sondern auch in den Ebenen für S - 2, S « 3 ... oder S » 1/2, S = 1/3 stattfindet, die mit der Ebene des Linsenschirms 2 parallel liegen. Ist die fokale Tiefe des Linsenschirmes 2 unendlich und der Bildaufbau an jeder Stelle des Bildraumes möglich, so kann die photoleitfahige Schicht der Bildaufnahmeröhre in jeder von M S = 1 abweichenden Ebene angeordnet werden. So wird beispielsweise in der Ebene von S - 2 jedes Farbfilterbild, das einem Zyklus a von Filterelementen entspricht, auf eine Fläche projiziert, die der Hälfte der Teilung P der Linsenelemente 2a entspricht. Das bringt es mit sich, daß die Raumfrequenz der Farbfilterbilder auf der Ebene S = 2 die doppelte wird oder, umgekehrt gesprochen, die Breite der Farbfilterelemente des Farbfilters 1 für die Bildung von Farbfilterbildern der gleichen haumfrequenz auf das Doppelte erhöht werden kann. Da jedoch die fokale Tiefe des Linsenschirms 2 in der Praxis nicht groß genug ist, Farbfilterbilder sowohl auf der Ebene S = 1 als " auch auf der Ebene S » 2 zu bilden, werden die Bilder auf einer dieser Ebenen gebildet, und man erhält keinen wesentlichen Unterschied in der Art der überlappenden Projektion. Die überlappende Projektion.in den Ebenen von S * 3, 4 ... stimmt im wesentlichen mit der auf der Ebene S - 1 überein. Die Überlappungsprojektion in den Ebenen von S = 1/2, 1/3 ... , wo S keine ganze Zahl ist, weicht davon ein wenig ab. Wie eine Überprüfung der Lichtpfade in Fig. 1 ergibt, werden die Farbfilterbilder auf der Ebene S = 1/2 durch die jeweiligen zylindrischen Linsen 2a in Überlappung fokussiert, wobei sie

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in der Phase um ^/ίΥauseinanderliegen. Der Kontrast ist deshalb bei der Reproduktion des Bildes sehr gering. Weiter werden auf der Ebene von S = 1/3 Farbfilterbilder gebildet, die sich bei der Wiedergabe in der Phase um 120° unterscheiden, so daß auch hier ein schlechter Kontrast vorliegt.

Diese Ausführungen wurden im Zusammenhang mit dem Fall gemacht, daß der bandförmige Farbfilter 1 vor dem Linsenschirm im Unendlichen liegt. Die überlappende Projektion kann aber auch stattfinden, wenn der Farbfilter einen endlichen Abstand vom Linsenschirm 2 hat. Fig. 2 zeigt die Lichtpfade für diesen Fall, in dem der Abstand des Linsenschirms 2 zum bandförmig aufgebauten Farbfilter 1 durch χ und der Abstand vom Linsenschirm 2 zur Bildebene mit Cc wiedergegeben ist. Auch hier gibt es Ebenen von s

S « 1, 2, 3, ... 1/2, 1/3 ..., auf denen wie im Fall von Fig. 1 einander überlappende Bilder entstehen. In der. folgenden Beschreibung wird S als Überlappungsgrad bezeichnet,

Fig. 3 zeigt die Art der Überlappungsprojektion auf die Ebenen S «1 und S = 2. Die vom Farbfilter ) ausgehenden Lichtstrahlen erreichen die Ebene von S = T in den periodischen oder zyklischen Punkten der Farbfilterbilder durch die einzelnen zylindrischen Linsen 2a, wie das durch die ausgezogenen Linien angegeben ist. Im Fall der Ebene für S = 2 gehen die die einzelnen zylindrischen Linsen 2a durchsetzenden Lichtstrahlen vom. Farbfilter in Abständen von zwei Perioden von Filterelementen aus, wie das durch die gestrichelten Linien angegeben ist. Der Überlappungsgrad S ist also gegeben durch die Gleichung

worin η und K zeigen, daß Linien, die zwei eine Periode K auseinanderliegende zylindrische Linsen durchsetzen, den Farbfil-

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ter 1 in zyklischen Punkten erreichen, die eine Periode η auseinanderliegen, wenn der Farbfilter 1 auf die in Fig. 5 gezeigte Weise von einem zyklischen Punkt P. auf der Bildebene betrachtet wird.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß die durch die zylindrischen Linsen L.., L_?, L^ ... des Linsenschirms 2 gebildeten Farbfilterbilder auf der Bildebene von S = 1 überlappt sind und sich bei der Wiedergabe um die Phase 2 \Ü^unterscheiden. Die Bilder auf der Bildebene von S = 2 überlappen sich und weisen bei der Wiedergabe einen Phasenunterschied von 4 Cfauf. S = S gibt also die Phasenverschiebung der Farbfilterbilder der zylindrischen Linsen auf der Bildebene an. Die Phasendifferenz θ ist gegeben durch die Gleichung:

Δθ = 2-ΙΓ- I = 2 IT'S ..." (2)

Ist S keine ganze Zahl und gilt beispielsweise S = 1/2, so sind die Farbfilterbilder überlappt und werden mit einem Phasenunterschied von 180 wiedergegeben, wie das Fig. 6 zeigt. In diesem Fall ergibt sich ein sehr geringer Kontrast, und die photoleitfähige Schicht der Bildaufnahmeröhre kann in der Praxis nicht in dieser Ebene angeordnet werden. Das gleiche gilt für den Fall, daß der Farbfilter vor dem -Linsenschirm 2 im Unendlichen liegt, wie das Fig. 1 zeigt. Es ist also leicht zu verstehen, daß Farbfilterbilder mit möglichst gutem Kontrast nur dann erzeugt werden können, wenn der Uberlappungsgrad S eine ganze Zahl ist, wenn also ihr Phasenunterschied ein ganzzahliges Vielfaches von 2 IT'beträgt.

Die Teilung a der Filterelemente des Farbfilters 1, der Abstand χ des Linsenschirms 2 vom Farbfilter 1, die Teilung P

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der zylindrischen Linsen-des Linsenschirmes 2, der Abstand (L (optische Weg!ärige/Brechungszahl) vom Linsenschirm 2 zur Bild ebene, also zur photoleitfähigen Schicht 4 und die Teilung bp der einander überlappenden Bilder führen zu den folgenden Beziehungen (S =1,2, 3, ... und -1,-2,-3, ...)

^Cs ⁼

^bs + 1 Sa-P

b_B " (S₊Da-P

d_s a

Diese Gleichungen sind leicht zu erhalten und konnten experimentell überprüft werden.

In Fig. 1 besteht hinsichtlich der Überlappungsprojektion kein wesentlicher Unterschied zwischen den Bildebenen vor: S = 1, 2, 3, ... Im in Fig. 2 gezeigten Fall bestehen kleine Unterschiede in der Überlappungsprojektion zwischen den Bildebenen von S = 1, 2, 3, ... insoweit, als der Kontrast der Überlappungsbilder mit einer Zunahme des Überlappungsgrades wächst.

Um das nachzuweisen, ist es erforderlich, zu überprüfen, wie alle Lichtstrahlen vom Farbfilter über der Bildebene verteilt sind.

Es sei angenommen, daß bei Bestrahlung der Bandfarbe' mit Licht vom als Fernsehbild zu übertragenden Gegenstand Licht

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einer Weite aM verwendet wird, daß also der Überlappungsgrad auf der photoleitfähigen Schicht 4 in ihrem Mittelpunkt M beträgt. Ist die Anzahl der zylindrischen Linsen 2a des Linsenschirms N, so ist die Anzahl aller Lichtpfade auf der photoleitfähigen Schicht 4 gegeben durch die folgende Gleichung:

M = (S -/S-ff) L +/S(L +1) + ?f (L - 1) ..

(7)

Ist ti = 0 und f= 0, 1, 2, ... S-1 oder J= 0 und ^ = 0,1 -,2 S-1, so ergibt sich als Zahl T der Lichtstrahlen folgendes:

T = M = (S

L - 1

L(ü - L + D + 2Σ

ι-Λ Γα+ DU - L) + 2 £ _ q] + TF(L - D(N - L + 2)

^{1 L} q * 1 ^{1 J} ^L '

L - 2

(B)

q- 1

worin h > M. Die ersten Terme in den drei Klammern der Gleichung (ö) geoen die Lichtmenge im Zentralbereich der photoleitfähigen Schicht 4 wieder. Die jeweils zweiten Terme geben die Lichtmenge im Randbereich der photoleitfähigen Schicht 4 an. Die Gleichung 7 ist hinsichtlich der Lichtmenge nur im Mittelbereich korrekt. In der Praxis wird aber die Lichtmenge im Randbeeich eine andere, da der Farbfilter als eine vollkommene Diffusionsfläche (F-Zahl = 0) angesehen wird. Ks ist zu verstehen, daß die Farbfilterbilder auf der photoleitfähigen Schicht keinen gleichförmigen Kontrast aufweisen, wenn der Farbfilter nicht derart hergestellt ist, daß in Gleichung (7) ψ ""(f* 0 gilt. Selbst wenn ja = ^f k 0 ist, besteht kein Problem, wenn

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man L^L + 1 *Ί - 1 macht, indem man L genügend groß wählt.

Zum Erleichtern der folgenden Beschreibung soll im folgenden beschrieben werden, wie das Kontrastverhalten der überläppenden Bilder auf den Bildebenen S = 1, 2, 3 ... für den Fall ja = 7$ = 0 ist. Der Kontrast der überlappenden Bilder ist als Intensität der sich auf den Bildebenen überlappenden Impulsbilder anzusehen, ils sei angenommen, daß die der Weite der Öffnung P jeder zylindrischen Linse entsprechende Lichtmenge einen Bildimpuls einer Lichtintensität i und eine Wiederholungsperiode b auf der Bildebene des Überlappungsgrades S ers

gibt. Ist S = T, so liefert die Gleichung (7) M = L, und damit wird die Gleichung (8) zu

M - 1 ■-'

T « M(W - M'+ 1) + 2^ q

q - 1

Die Lichtmenge der sich überlappenden Impulsbilder im Mittelbereich wird dann . ■

(&öu)

Für S = 2 erhält man über M = 2L als Lichtintensität der sich überlappenden Impulsbilder folgendes:

I₂ -| i₂ ..·.' (9)

Da i_o das näher an der Oberfläche des Linsenschirms fokussierte i

C. i

Licht als i., ist, so ist es von Natur intensiv, und seine Intensität ist gegeben durch: ^;

¹Z " ¹I T₂

Entsprechend folgt aus Gleichung (9), daß

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2a-P 1 > ₉ 1 , . 2 (a>

Daraus ist zu entnehmen, daß auf der Bildebene von S = 2 die Raumfrequenz um mehr als das doppelte ansteigt und so den Kontrast verbessert.

Für den Fall, daß der Farbfilter vor dem Linsenschirm im Unendlichen liegt, wie das anhand von Fig. 1 erläutert wurde, gilt das nicht. Das ist eine Folge der Tatsache, daß χ unendlich ist.

vi

(11)

Mi₁
—L

Wie oben beschrieben wurde, ergeben sich aus der Anordnung des Farbfilters in endlichem Abstand vom Linsenschirm folgende Vorteile:

1. Die sich überlappenden Farbfilterbilder haben eine Teilung, die sich von der des Linsenelementes am Linsenschirm unterscheidet (Gleichung (5).

2. l)er Kontrast kann verbessert werden, indem man den Überlappungsgrad S groß wählt.

irfie oben bereits erläutert wurde, ist der Überlappungs-

ifgebi -14-

grad S=F durch die Periodizität η des bandförmig aufgebauten

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Farbfilters und die Periodizität K der zylindrischen Linsen des Linsenschirmes gegeben. Die Beschreibung hat sich auf den Fall beschränkt, daß S>0.

Der Uberlappungsgrad soll nun im Zusammenhang mit allen rationalen Zahlen diskutiert werden.

Aus der obigen Definition geht hervor, daß auf der Oberfläche des Linsenschirms 2 S = ^o ist und auf der Oberfläche des Farbfilters 1 S=O, wie das in Fig» 7 angegeben ist. Diese Figur zeigt weiter, daß auf der Bückseite des Linsenschirms 2 der Überippungsgrad allmählich abnimmt, wie S= ... 2, 1, 1/2,.- und daß eine Bildebene von S = ^ auf der-Bückseite des Linsen-

schirms im Unendlichen gebildet wird. Eine Bildebene von S = -

besteht im Unendlichen vor dem Linsenschirm 2, und wenn man sich dem farbfilter 1 von dieser Ebene her nähert, nimmt der Uberlappungsgrad S allmählich zu und wird in der Ebene des Farbfilters 2 zu Null. Es soll nun der Wert des Überlappungsgrades S für den Fall beschrieben werden, wenn die Bildebene zwische:. dem Farbfilter 1 und dem Linsenschirm 2 liegt. Es sei angenommen, daß bei Lage des Farbfilters vor der Überlappungsbiluebene η positiv ist, daß bei Lage des Filters hinter der Bildebene η negativ ist, daß bei Lage des Linsenschirms vor der Uberlappungsbildebene K positiv ist und bei Lage des Linsenschirms hinter der Bildebene K negativ wird. In diesem Fall ist der Uberlappungsgrad negativ, wenn die Uberlappungsbildebene zwischen dem Linsenschirm 2 und dem Farbfilter 1 liegt= Selbst wenn der Uberlappungsgrad negativ ist, erhält man die Gleichungen O) bis (6). In diesem Fall ist das Überlappungsbild jedoch virtuell. Es ist erforderlich, einen Linsenschirm aus konkaven zylindrischen Linsen zu verwenden_o Das Farbfilterbild ist virtuell, so daß für die Farbtrennung durch eine

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solche Überlappung eine Feldlinse 6 nahe der Rückseite des Linsenschirms 2 angeordnet ist, der aus konkaven zylindrischen Linsen besteht. Hinter der Feldlinse 6 ist in mäßigem Abstand eine Relaislinse 7 angeordnet, wie das Fig. β zeigt. Auf dieser Figur erkennt man überdies den als Fernsehbild zu übertragenden Gegenstand 9 und die Hauptlinse 10.

Bei negativem Überlappungsgrad kann man eine Überlappungsbildebene mit gutem Kontrast und hoher fiaumfrequenz erhalten. Der Hauptvorteil besteht aber darin, daß wegen der Lage der Bildebene des Gegenstandes in unmittelbarer Mhe des Farbfilters die Beugung aufgrund des Farbfilters gering ist.

Die Erfindung ist für das Erzeugen von Farbsignalen im sogenannten Luminanz-Trennsystem geeignet.

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Claims

Patentansprüche :

My Farbbild-Aufnahmevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für die Bildaufnahme vorgesehen ist, weiter ein Band-Farbfilter (1) aus einer Vielzahl von Farbfilterelementen, die verschiedene Kennlinien für den Durchlaß von Wellenlängenbändern aufweisen und nebeneinander in einer bestimmten, sich periodisch wiederholenden Reihenfolge angeordnet sind, und ein Linsenschirm (2) aus einer Vielzahl von Linsenelementen (2a), daß der Band-Farbfilter und der Linsenschirm zwischen einem als Fernsehbild zu übertragenden Gegenstand (9) und eine photoelektrische oder photochemische Umwandlungsschicht (4) der Einrichtung für die Farbbildaufnahme angeordnet sind, wodurch ein in Streifen zerlegtes und in Farben unterteiltes Bild des Gegenstandes auf der photoeLettrischen oder photochemischen Umwandlungsschicht entsteht, daß der Farbfilter (1) vor dem Linsenschirm (2) in endlichem Abstand von diesem angeordnet ist, daß die Breite (a) der Wiederholungsperiode der Farbfilterelemente am Farbfilter, die Tei- · lung (P) der Linsenelemente am Linsenschirm und die Abstände (x) und (/ ) des Linsenschirms vom Farbfilter und der photoelektrischen oder photochemischen Umwandlungsschicht die Be-

Px ·

Ziehung L = ^—^ befriedigen, worin S gegeben ist durch n/k und η und k die Periodizitäten der Farbfilterelemente des Farbfilters und der Linsenelemente des Linsenschirmes sind, und daß die Linsenelemente eine positive Brennweite haben, wenn S eine positive ganze Zahl ist, wodurch Farbfilterbilder einander überlappend auf die photoelektrische oder photochemische Umwandlungsschicht (4) der Einrichtung für die Bildaufnahme projiziert sind.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die.-Linsenelemente (2a) des Linsenschirmes (2) eine nega-■ tive Brennweite haben, wenn S eine negative ganze Zahl ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, : daß eine Einrichtung zum Projizieren eines durch den Linsenschirm (2) erzeugten virtuellen Bildes auf die photoelektrische oder photοchemische Umwandlungsschicht (4) der Farbbild-Aufnahmevorrichtung vorgesehen ist, und daß diese Einrichtung zwischen den Linsenschirm und die photoelektrische oder photochemische Umwandlungsschicht der Farbbild-Aufnahmevorrichtung eingeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feldlinse (6) und eine Relaislinse (7) zwischen den Linsenschirm (2) und die photoelektrische oder photochemische Umwandlungsschicht (4) der Farbbild-Aufnahmevorrichtung eingeschaltet sind.

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Le e rs e ί t e