DE1054116B

DE1054116B - Anordnung zur Erzeugung von Simultan-Farbfernsehsignalen

Info

Publication number: DE1054116B
Application number: DEE13712A
Authority: DE
Inventors: David Russell Tait
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1956-02-24
Filing date: 1957-02-23
Publication date: 1959-04-02
Also published as: GB856002A; FR1172414A; US3002051A; NL214733A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Simultansignalen, die unterschiedliche Farbkomponenten eines optischen Bildes darstellen. Derartige Anordnungen sind bei Farbfernsehkameras verwirklicht.

Bei Farbfernsehkameras zur Erzeugung von Simultansignalen wird im allgemeinen mehr als eine Aufnahmeröhre verwendet. Bei derartigen Kameras bestehen die bekannten Nachteile, die sich aus den Schwierigkeiten der Einordnung der unterschiedliehen Farbkomponenten und der Anpassung der Charakteristik der einzelnen Aufnahmeröhren ergeben. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, Simultansiguale aus einer Kamera zu entwickeln, die mit nur einer Aufnahmeröhre betrieben wird. Diese Kamera liefert dabei zunächst Zeitfolge-Farbfernsehsignale, die später in einem Umsetzer in Simultansignale umgesetzt werden. Bei derartigen Umsetzern treten jedoch häufig die gleichen oder zumindest ähnliche Schwierigkeiten auf, wie sie auch bei den eingangs erwähnten Mehrröhren-Farbfernsehkameras vorhanden sein können.

Es wurde ebenfalls (z. B. deutsche Patentschrift 946 999 und französische Patentschrift 1 113 171) bereits vorgeschlagen, verschiedene Farbkomponenten eines optischen Bildes darstellende Simultansignale mittels einer einzigen Aufnahmeröhre herzustellen, bei welcher das auf den Fangschirm der Aufnahmeröhre auftreffende Bild durch in dem optischen AVeg zum Fangschirm angeordnete Filter derart in schmale Streifen aufgeteilt wird, daß sich für die unterschiedlichen Farbkomponenten Streifen unterschiedlicher Periodizität ergeben. Durch Abtasten des Fangschirmes senkrecht zu diesen Streifen treten Trägerfrequenzsignale von unterschiedlichem Frequenzbereich auf, die auf Frequenzbasis voneinander getrennt werden können. Bei diesen Vorschlägen liegen die streifenähnlichen Filter in Form eines einzigen Gitters vor. Um das Gitter auf den Fangschirm fokussieren zu können, ist es im Abstand vom Fangschirm angeordnet und wird auf den Fangschirm mittels einer Vorsatzlinse fokussiert. Diese Linse muß dabei eine hohe Qualität besitzen, die mindestens der Qualität des Kameraobjektivs entspricht; sie ist daher recht teuer und verursacht zusätzlich noch einen beträchtliehen Lichtverlust.

Mit der Erfindung soll die Notwendigkeit, das streifenähnliche Filter auf den Fangschirm zu fokussieren, vermieden werden. Nach dem Vorschlag der Erfindung liegt das Filter in Form zweier Gitter vor, die bei Ausleuchtung mit einem optischen Bild aus mindestens zwei vorgegebenen Farben beide Farben in parallelen Streifen durchlassen, wobei die parallelen Streifen im Falle des ersten Gitters durch Streifen, in Anordnung zur Erzeugung
von Simultan-Farbfernsehsignalen

Anmelder:

Electric & Musical Industries Limited,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Bischoff, Patentanwalt,
Hannover, Am Klagesmarkt 10/11

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 24. Februar 1956 und 7. Februar 1957

David Russell Tait, Ottawa, Ontario (Kanada),
ist als Erfinder genannt worden

denen das Licht mindestens einer der Farben praktisch fehlt, und im Falle des zweiten Filters durch Streifen, bei denen die eine Farbe praktisch fehlt und die andere Farbe vorhanden ist, getrennt werden. Dabei sind die Gitter im Kollimationsverhältnis derart zueinander angeordnet, daß die eine Farbkomponente auf dem Fangschirm in Streifen aufgeteilt wird, die quer zur Abtastrichtung liegen, während die andere Farbkomponente nicht in Streifen aufgeteilt wird.

Unter dem Ausdruck »Kollimationsverhältnis« soll ein Verhältnis verstanden werden, bei welchem für Licht einer bestimmten Farbe, beispielsweise Rot, beim Einfall in einer Serie diskreter Winkel in einer Ebene senkrecht zu den Gittern durch die Gitter eine Abdeckung" erzielt wird. Die Einfallswinkel, bei denen eine derartige Abdeckung des einfallenden Lichtes möglich ist, hängen von dem relativen optischen Abstand der Gitter von der Fangelektrodenoberfläche sowie von dem Abstand der Streifen in den Gittern ab. Dies wird weiter unten noch ausführlich erläutert. Wenn das Licht dieser Farbe in Winkeln einfällt, die zwischen den erwähnten diskreten Einfallswinkeln liegen, wird dieses Licht durch beide Gitter auf den Fangschirm der Aufnahmeröhre durchgelassen und bildet dort im Abstand voneinander befindliche Streifen. Die von diesem Licht durchgelassene Lichtmenge verändert sich dabei zwischen zwei aufeinanderfolgen-

SOa 788/152

den diskreten Kollimationswinkeln kontinuierlich vom Wert »0« bis auf etwa lOOVo und wieder zurück auf den Wert »0«. Durch Abtastung des entsprechenden auf dem Fangschirm gebildeten Ladungsbildes ergeben sieb. Bildsignale in Form von Modulationskomponenten einer Trägerwelle, deren Frequenz von dem Abstand der Streifen auf dem Fangschirm und der Abtastgeschwindigkeit abhängt.

Für die zweite der vorhandenen Farben, beispielsweise Grün, ist mindestens eines der Gitter vollständig durchlässig, so daß sich für diese Farbe keine Streifenbildung ergibt. Infolgedessen kann diese Farbkomponente des auf den Fangschirm fokussieren optischen Bildes als Videosignal in ein Bildsignal umgesetzt werden.

Wenn Simultansignale für drei Farbkomponenten eines optischen Bildes mit einer einzigen Aufnahmeröhre hergestellt werden sollen, werden gemäß der Erfindung drei Gitter in den optischen Weg eingeschaltet. Diese drei Farben werden im allgemeinen die Farben Rot, Grün und Blau sein, jedoch kann die Erfindung grundsätzlich auf drei beliebige Primärfarben angewandt werden. Um die Beschreibung dieser Ausführungsform der Erfindung zu erleichtern, werden die drei Primärfarben mit A, B, C bezeichnet.

Das erste dieser Gitter ist bei dieser Ausführungsform so beschaffen, daß es bei Ausleuchtung durch Licht sämtlicher drei Farben alle drei Farben in parallelen Streifen überträgt, die durch Streifen voneinander getrennt sind, bei denen das Licht mindestens der Farben B und C fehlt. Das zweite Gitter überträgt alle drei Farben in parallelen Streifen, die durch Streifen voneinander getrennt sind, in denen das Licht der Farbe B fehlt und das Licht der Farben A und C vorhanden ist. Das dritte Gitter überträgt bei Ausleuchtung mit den drei Farben alle drei Farben in parallelen Streifen, zwischen denen sich Streifen befinden, in denen die Farbe C fehlt und die Farben A und B vorhanden sind. Außerdem stehen das zweite und das dritte Gitter im Kollimationsverhältnis zum ersten Gitter, jedoch befinden sich diese Gitter in einem unterschiedlichen Abstand zur Fangschirmoberfläche, so daß sich der Abstand und die Breite der Streifen für die Farbe C wesentlich von dem Abstand und der Breite für die Farbe B unterscheidet und der Unterschied so bemessen ist, daß die Modulationskomponenten der entsprechenden Trägerwellen auf Frequenzbasis voneinander getrennt werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen in Ausführungsbeispielen ausführlich erläutert. In den Zeichnungen stellt dar

Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Anordnung gemäß der Erfindung, mit welcher Simultansignale zweier Farbkomponenten erzeugt werden sollen,

Fig. la, Ib und 1 c Erläuterungsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise gemäß der Anordnung Fig. 1,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zum Erzeugen von Simultansignalen dreier Farbkomponenten,

Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 und 5 Erläuterungsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 3.

Die Bildaufnahmeröhre P der Kamera enthält eine Fangelektrode 11, auf die mittels optischer Einrichtungen, dargestellt durch eine Linse 6, ein Bild einer Szene fokussiert wird. Es soll angenommen werden, daß die Aufnahmeröhre die in »Journal of the Institute of Electrical Engineers«, Vol. 97, part 3, Nr. 50, S. 383 ff., beschriebene Ausführungsform besitzt und eine Fangelektrodenoberfläche besitzt, die als Mosaikschirm ausgebildet ist. Die Aufnahmeröhre enthält weiterhin einen Elektronenstrahlerzeuger, durch welchen der zum Abtasten des Mosaikschirmes benutzte Elektronenstrahl erzeugt wird. Die Abtastung erfolgt, wie aus Fig. 1 hervorgeht, in horizontalen Zeilen.
In dem optischen Weg zur Fangelektrodenoberfläche

ίο sind zwei Lichtfilter in Form von Gittern angeordnet. Das erste Gitter 5 besitzt abwechselnde Streifen 1, die voll durchlässig sind, und Streifen 4, die nicht durchlässig oder nur für Grün durchlässig sind. Das Gitter 5 liegt im optischen Weg vor der Linse 6. Hierbei soll angenommen werden, daß das von einer punktförmigen Lichtquelle der aufgenommenen Szene ausgehende Licht beim Auftreffen auf das Gitter 5 parallel ist. Der Einfallswinkel in horizontaler Ebene und in vertikaler Ebene hängt von der Lage der punktförmigen Lichtquelle innerhalb der Szene ab.

Das zweite Gitter 7 liegt im Projektionsweg hinter der Linse 6. Es besteht aus Streifen 2, die für Rot und Grün durchlässig sind und zwischen denen Streifen 3 angeordnet sind, die nur Grün durchlassen.

Die Gitter 5 und 7 sind im Kollimationsverhältnis angeordnet. Dieses Kollimationsverhältnis liegt vor, wenn der Abstand der Streifen 1 und 2 auf den Gittern 5 bzw. 7 proportional der Entfernung des Fangschirmes 11 von der Linse 6 und dem Gitter 7 ist. Im Kollimationsverhältnis wird rotes Licht, das von der Szene aus in einer Serie diskreter Winkel in einer horizontalen Ebene einfällt, durch die Streifen 4 und 3 auf den Gittern 5 bzw. 7 abgedeckt werden. Wie bereits eingangs beschrieben, wird das rote Licht bei Zwischenwinkeln zwischen diesen diskreten Winkeln in unterschiedlicher Stärke durch die Streifen 1 und 2 durchgelassen. Infolgedessen verursacht die rote Komponente der Szene ein in Zeilen aufgeteiltes Ladungsbild auf dem Fangschirm 11, dessen Zeilenrichtung parallel der Gitterrichtung und damit vertikal verläuft. Andererseits ist das Gitter 7 für Grün vollständig durchlässig und beeinflußt daher diese Farbe nicht: da es nicht in der Brennebene der Linse 6 angeordnet ist, wird die grüne Komponente der Szene auf dem Fangschirm 11 ohne Zeilenstruktur gebildet (mit Ausnahme einer eventuell aus der Szene selbst herrührenden Zeilenstruktur, die hier nicht näher interessiert).

Die Wirkungsweise der Gitter 5 und 7 zum Bilden eines in Zeilen aufgeteilten Ladungsbildes für die IOte Komponente der Szene wird an Hand der Fig. 1 a, Ib und Ic im einzelnen erläutert. In diesen Figuren sind einige Lichtstrahlen für rotes Licht eingetragen. Gleichfalls soll angenommen werden, daß die Gitter 5 und 7 senkrecht zur Zeichenebene stehen und daß die Streifen der Gitter vertikal angeordnet sind. Die Bildebene des Linsensystems 6 ist durch die Linie 11 angedeutet. Diese Ebene fällt im allgemeinen mit der Oberfläche des Mosaikschirmes in der Aufnahmeröhre zusammen. Es soll weiter angenommen werden, daß A', B' und C vertikale Zeilen in der Bildebene darstellen und daß die Bilder von vertikalen Zeilen A, B und C in der Szene aufgenommen werden sollen. Weiterhin wird, wie bereits weiter oben, die Voraussetzung gemacht, daß das von der punktförmigen Lichtquelle innerhalb der Szene ausgehende Licht beim Auftreffen auf das Gitter 5 und die Linse 6 parallel ist. Diese Voraussetzung ist in der Praxis unter Berücksichtigung der üblichen in Fernsehaufnahmeröhren verwendeten Linsenbrennweiten durchaus erfüllt.

Das von der Zeile A des Bildes ausgehende Licht trifft auf das Gitter 5 in einem Winkel 0_A gegenüber der Achse des optischen Systems in einer horizontalen Ebene auf (Fig. 1 a). Das von der Zeile B ausgehende Licht trifft auf das Gitter 5 in einem Winkel Θβ zu der Achse des optischen Systems und das von der Zeile C ausgehende Licht parallel zur Achse des optischen Systems auf das erste Gitter 5 auf, wie aus den Skizzen gemäß Fig. 1 b und 1 c hervorgeht. Aus Fig. 1 a ergibt sich, daß das von der Bildzeile A stammende rote Licht, das unter dem Einfallwinkel Θα ankommt, durch das Gitter 5 in zueinander parallele Streifen zerlegt wird, obgleich das Gitter 5 nicht auf der Bildebene 11 fokussiert ist. Nachdem diese parallelen Streifen das Linsensystem 6 passiert haben, konvergieren sie auf der Bildebene 11 zu einer Abbildung A' dieser Zeile.

Es ist nunmehr möglich, ein weiteres Gitter, nämlich das Gitter 7, so gegenüber dem Gitter 5 anzuordnen, daß das durch das Gitter 5 durchgelassene Licht ebenfalls durch das Gittter 7 durchgelassen wird. Beugungserscheinungen sollen hierbei vernachlässigt werden. Für den Einfallswinkel Θα ist diese Stellung des Filters 7 in der Fig. 1 a eingezeichnet. Wenn sich jedoch bei dieser Relativstellung der Filter 5 und 7 zueinander der Einfallswinkel auf den Wert Θβ (Fig. 1 b) ändert, werden die roten durch das Gitter 5 durchgelassenen Streifen von dem Gitter 7 zurückgehalten, und zwar von den Streifen des Gitters 7, die gegenüber Rot undurchlässig sind. Infolgedessen wird kein rotes Licht zur Bildebene 11 übertragen. Die Abbildung B' der Zeile B enthält daher kein rotes Licht, kann aber grünes Licht enthalten, da eines oder beide der Gitter 5 und 7 für Grün gleichmäßig durchlässig sind. Fig. 1 c gibt einen weiteren Einfallswinkel Qq an, der in diesem Fall gleich Null ist und bei dem die Übertragung des roten Lichtes sowohl durch das Gitter 5 als auch durch das Gitter 7 stattfinden kann. Die rote Komponente der Zeile C wird also bei C auf der Bildebene 11 abgebildet.

Die Fig. 1 a, 1 b und 1 c geben die jeweiligen Extremfälle an, bei denen entweder kein oder alles rote Licht durchgelassen wird. Zwischen den Einfallswinkeln @_A, Θβ und Qq ist eine kontinuierliche Folge von Werten für den Einfallswinkel Θ vorhanden, bei denen sich eine teilweise und sich kontinuierlich mit dem Einfallswinkel ändernde Übertragung von rotem Licht auf die Bildebene 11 ergibt. Im übrigen ist die Teilung der Gitter natürlich in der Praxis sehr viel feiner, als dies in den Erläuterungsskizzen angedeutet ist. Bei einer gleichmäßigen roten Ausleuchtung ergibt sich auf dem Mosaikschirm der Aufnahmeröhre somit eine Ladungsverteilung, die etwa der in Fig. 1 c angedeuteten Linie R entspricht, jedoch aus entsprechend mehr und entsprechend enger beieinander liegenden Maxima und Minima besteht.

Wie bereits erwähnt, findet eine volle Übertragung von grünem Licht ohne Streifenbildung auf die Bildebene 11 statt, wenn eines der beiden Gitter für Grün voll durchlässig ist. Im vorliegenden Beispiel ist dies für das Gitter 7 der Fall. Durch Abtastung des Fangschirmes 11 in der Aufnahmeröhre P durch einen Elektronenstrahl werden Bildsignale für die grüne Komponente der Szene in üblicher Weise als Videosignale erzeugt.

Die der roten Komponente der Szene entsprechenden Bildsignale liegen jedoch in Form einer Serie von Impulsen vor, deren Gipfel der Kreuzung des Abtaststrahles mit den Zeilen, in denen eine volle Übertragung der roten Komponente vorliegt, entspricht.

Diese Impulse sind entsprechend der Intensität der betreffenden Szenenteile amplitudenmoduliert. Die der roten Komponente zugeordneten Ausgangssignale können daher als Trägerwelle aufgefaßt werden, die durch die rote Komponente darstellende Signale amplitudenmoduliert ist. Das Kollimationsverhältnis ist so eingestellt, daß die Trägerfrequenz ausreichend oberhalb des Videofrequenzbereiches der grünen Signale liegt und die durch die Amplitudenmodulation erzeugten Seitenbänder der Trägerwelle außerhalb des Frequenzspektrums der grünen Videosignale liegen. Infolgedessen lassen sich die der roten und der grünen Komponenten der Szene entsprechenden Signale auf Frequenzbasis trennen. Im Anschluß an die Trennung kann die die roten Signale enthaltende Trägerwelle demoduliert werden, wobei sich die roten Signale als Videosignale ergeben.

Die Anordnung gemäß Fig. 2 beschreibt die Anwendung der Erfindung auf eine Farbfernsehkamera für drei Farben mit einer Aufnahmeröhre. Für gegenüber der Anordnung in Fig. 1 gleiche Teile werden gleiche Bezugszeichen benutzt.

Das Gitter 7 umfaßt nunmehr abwechselnd voll durchlässige Streifen 14 und cyandurchlässige Streifen 9 (unter Cyan wird eine Mischfarbe aus Blau und Grün verstanden). Diesem Filter folgt ein weiteres Lichtfilter in Form eines Gitters 8, das aus abwechselnd voll durchlässigen Streifen 14 und gelbdurchlässigen Streifen 10 besteht (als Gelb wird die Mischfarbe von Rot und Grün verstanden). Die rote Szenenkomponente ergibt somit eine zellenförmige Ladungsverteilung auf dem Fangschirm Il_j, die der bereits im ersten Beispiel erläuterten Ladungsverteilung entspricht, da die Streifen 10 und 14 für Rot durchlässig sind, die Streifen 9 aber nicht. In entsprechender Weise bildet sich aus der blauen Komponente des durch das Filter 5 übertragenen Lichtes eine zellenförmige Ladungsverteilung auf der Bildebene 11, da die Streifen 9 und 14 für Blau durchlässig und die Streifen 10 nicht für Blau durchlässig sind.

Die Gitter 7 und 8 befinden sich im Abstand voneinander und sind im Kollimationsverhältnis in bezug auf das Gitter 5 angeordnet. Es gilt

Abstand der Gitterstreifen

Abstand des Gitters vom Fangschirm

= konstant,

wobei der Nenner die Brennweite der Linse 6 im Falle des Gitters 5 angibt. Aus der Figur ergibt sich eindeutig, daß das Gitter 8 näher an dem Fangschirm 11 und daß die Streifen enger als die Streifen des Gitters 7 angeordnet sind. Die diskreten Einfallswinkel auf das Gitter 5,, bei denen eine Abdeckung bzw. ein volles Durchlassen der blauen Komponente auftritt, liegen also enger aufeinander und treten entsprechend zahlreicher auf. Dadurch ergibt sich für die »Trägerwelle« der blauen Komponente der Farbfernsehsignal e eine höhere Frequenz gegenüber Trägerwellen für die rote Komponente. Diese Frequenz kann so bemessen sein, daß die Seitenbänder der blauen Trägerwelle außerhalb des Frequenzspektrums der grünen und der roten Farbkomponenten liegen.

Das durch das Gitter 5 hindurchgelassene grüne Licht wird weder von dem Gitter 7 noch von dem Gitter 8 beeinflußt und ergibt somit eine übliche Ladungsverteilung auf dem Fangschirm 11. Durch Abtasten des Fangschirmes werden somit Signale abgeleitet, die ein Videosignal enthalten, das die Schwankungen der grünen Komponente darstellt, und die weiterhin

7" zwei Trägerwellen unterschiedlicher Frequenz ent-

halten, die durch die Änderungen der roten Komponente bzw. die Änderungen der blauen Komponente moduliert sind. Diese Signale können leicht auf Frequenzbasis getrennt werden, beispielsweise durch Verwendung eines geeigneten Bandpaßfilters. Die die rote und die blaue Komponente darstellenden Videosignale können im Anschluß daran durch Demodulation der betreffenden Trägerwelle entwickelt werden, so daß sich insgesamt Simultan-Farbfernsehsignale ergeben.

Das Gitter 5 besitzt einen. Wirkungsgrad von 50%. Die Intensität der roten und der blauen Komponente wird durch die Gitter 7 bzw. 8 weiterhin um 50% vermindert. Der gesamte Wirkungsgrad der Anordnung gemäß Fig. 2 liegt somit bei (Vi + ¹/*+¹/^) : 3 = V3. Wenn die Streifen 4 des Gitters 5 ebenfalls für Grün durchlässig sind, kann natürlich der gesamte Wirkungsgrad auf 50% ansteigen.

Fig. 3 gibt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder, bei welchem das Git- ter 5 in Fig. 2 durch zwei linsenförmige Platten 12 und 13 ersetzt ist, die aus konvexen bzw. konkaven Elementen hergestellt sind. Diese Ausfiihrungsform besitzt den Vorteil, daß der Wirkungsgrad eines derartigen Gitters im Idealfall für jede Farbkomponente gleich 100% ist und damit der gesamte Wirkungsgrad auf zwei Drittel ansteigt. Im übrigen entspricht der Aufbau der Anordnung gemäß Fig. 3 der Anordnung gemäß Fig. 2. Die Platten 12 und 13 können in der Praxis achromatisch ausgebildet sein.

Fig. 4 zeigt vergrößert einen Schnitt durch ein Einzelelement der linsenförmigen Platten 12 und 13. Der Schnitt liegt senkrecht zur Achse dieses Elementes. Ein Strahl aus parallelem Licht trifft auf das konvexe Element 12' unter einem Winkel a gegenüber der Achse auf. Dieser Strahl wird durch das konvexe Element 12' bei Q auf die Brennebene des Elementes 12' fokussiert. Die linsenförmigen Platten 12' und 13' sind so gegeneinander eingestellt, daß der Punkt Q ebenfalls in der Brennebene des konkaven Elementes 13' liegt, .so daß das durchgelassene Licht in ein paralleles Strahlenlnindel mit einem Winkel β zur Achse der Elemente umgeformt wird. Der durch den Mittelpunkt B des Elementes 13' hindurchtretende Strahl wird nicht abgelenkt, so daß die Richtung β des parallelen Strahlenbündels durch die Richtung der Linie BQ festgelegt ist. Das parallele Strahlenbündel besitzt seinen scheinbaren Ursprung bei M. Dieser Punkt-I/ wird durch den Schnittpunkt der Mittellinie PN mit der Achse AC der Elemente festgelegt. Der Punkt A^r ist der Schnittpunkt des Elementes 13' mit dem von dem Element 12' auftreffenden Mittelstrahl, und der Punkt P wird durch den Schnittpunkt des von N aus verlängerten Mittelstrahles parallel zu BQ mit der Brennebene festgelegt.

Da MN parallel zu BQ und weiterhin NB parallel zu QC liegt und A^rZ? und QC senkrecht zur Achse MBC der Elemente stehen, srilt

Brennweite der Elemente 12 und 13 und a das Verhältnis

dar. Damit ergibt sich

MB a — 1

BC

konstant,

d. h. der Punkt M ist unabhängig vom Einfallswinkel a festgelegt.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 wird die Wirkung der Linse 6 durch das linsenartige Plattenpaar 12 und 13 nicht beeinflußt, da das auf die Linse 6 auftreffende Strahlbündel parallel ist und scheinbar von einer Bildebene durch einen festen Punkt ankommt. Es wird jedoch durch die Änderung des Einfallswinkels von a nach β die Bildabmessung in der Ebene der Fig. 3 verändert.

Fig. 5 dient zur Erläuterung der Wirkung der Konvexlinse 6 aus Fig. 3 auf ein parallel einfallendes Strahlbündel, das durch das linsenartige Plattenpaar in der oben beschriebenen Weise geliefert wird. Die Richtung der Strahlen wird durch die Linie DE angegeben. Die Strahlen werden bei G fokussiert. Die Koordinate y des Bildpunktes G für paralleles Licht hängt nur vom Winkel a_y ab, mit dem der unabgelenkte Mittelstrahl durch die Linse 6 hindurchtritt. Mit der Brennweite F der Linse 6 gilt die Beziehung V = F tan a_y.

Falls sich a_y in ß_y ändert, wird ν zu γ'. Aus Fig. 4 kann entnommen werden, daß

tan/3 =

QC

BC

MB_ BC

NB QC '

ANQ stellt eine gerade Linie dar, so daß sich

NB AB f — f a — \

60

65

QC AC f a

ergibt. In dieser letzten Gleichung stellen / und /' die ist. Mit QC = / tan α und BC =^f-L· folgt

a ^a

^af tan a

ρ — tan "¹ - —ψ — tan [Λ tan a),

damit ergibt sich

y' = F tan ß_v -Fa tan a_y = a y.

Somit verändert bei der Anordnung gemäß Fig. 3 der \'ergrößerungsfaktor der Linse 6 durch das linsenförmige Plattenpaar 12 und 13, jedoch nur in einer Richtung. Dies kann an den Stellen benutzt werden, bei denen das sogenannte »Ansichtsverhältnis« verändert werden soll, wie dies beispielsweise bei den sogenannten Cinemaskopeverfahren von Farbfilmen notwendig ist. Falls jedoch das Vergrößerungsverhältnis, um beispielsweise das richtige Ansichtsverhältnis beizubehalten, in zwei Richtungen geändert werden soll, können zwei linsenartige Plattenpaare gekreuzt zueinander verwendet werden. In diesem Fall können auch die beiden Farbgitter zueinander gekreuzt werden, um den Einfluß der Farbsignale aufeinander auf ein Minimum zu reduzieren. In diesem Fall würde die Abtastung mit einem Winkel von 45° zu jedem Farbgitter auf dem Mosaik der Aufnahmeröhre erfolgen. Es wären auch zwei Gitter 5 notwendig, von denen eines mit dem Gitter 7 und das andere mit dem Gitter 8 in der beschriebenen Weise zusammenarbeiten würde.

Es kann auch ein linsenartiges Plattenpaar, durch welches das Ansichtsverhältnis in nur einer Richtung geändert wird, in Farbfernsehkameras eingebaut werden, um Zeitfolgesignale durch seitenmäßige Abtastung seitlich zusammengedrückter Farbkomponentenbilder abzuleiten. Auf diese Weise wird ein rieh-

Claims

tiges Ansichtsverhältnis auf dem Fangschirm einer Aufnahmeröhre gebildet, und die Notwendigkeit der Verwendung komplexer anamorpher Linsen oder eines Zylinderspiegelsystems wird vermieden. Die Aufnahmeröhre P in Fig. 1, die in den weiteren Figuren durch den Fangschirm 11 dargestellt ist, kann jede geeignete Bauart besitzen und braucht nicht die beschriebene Bauart aufzuweisen. Beispielsweise kann sie eine kontinuierliche Videokathode enthalten, durch welche das optische Bild in ein Elektronenbild umgesetzt wird, das auf einen anderen Fangschirm projiziert wird und dort ein Ladungsbild hervorruft, das durch einen Elektronenstrahl abgetastet wird. Auch kann eine Farnworthröhre gleichermaßen gut Verwendung finden. Bei Anwendung der Erfindung auf eine Kamera mit einer Aufnahmeröhre für zwei Farbkomponenten, wie es an Hand des Beispiels von Fig. 1 beschrieben wurde, können die Rollen des Gitters 5 (oder eines linsenartigen Gitters 12, 13 gemäß Fig. 3) und des Gitters 7 untereinander vertauscht werden. Bei der Ableitung von Simultan-Farbfernsehsigna-Ien für ein Rot-Grün-Blau-System nach Maßgabe der Erfindung liegen die geeigneten Frequenzbereiche für die abgeleiteten Signale zwischen O und 2,5 MHz für das grüne Videosignal, zwischen 3,0 und 5,0 MHz, zentriert auf eine Trägerwellenfrequenz von 4,0 MHz, für das rote Signal sowie zwischen 5,5 und 6,5 MHz, zentriert auf eine Trägerwellenfrequenz von 6,0 MHz, für die blaue Komponente. Patentansprüche:

1. Anordnung zum Erzeugen von Simultansignalen, die unterschiedliche Farbkomponenten' eines optischen Bildes darstellen, vermittels einer einzigen Aufnahmeröhre, bei welcher mindestens eine der auf den Fangschirm der Aufnahmeröhre auftreffenden Farbkomponenten des Bildes durch streifenähnliche Filter vor dem Fangschirm in schmale Streifen geteilt wird, während eine andere Farbkomponente nicht unterteilt oder in Streifen unterschiedlicher Periodizität unterteilt wird, wobei durch Abtastung über die Streifen Signale in unterschiedlichen Frequenzbereichen erhalten werden, die die jeweiligen Farbkomponenten darstellen und die zum Ableiten von Simultansignalen voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter in Form zweier Gitter vorliegen, die beide bei Ausleuchtung durch das

optische Bild mit mindestens zwei vorgegebenen Farben das Licht beider Farben in parallelen Streifen durchlassen, die im Falle des ersten Gitters durch Streifen, bei denen das Licht mindestens einer Farbe praktisch fehlt, und im Falle des anderen Gitters durch Streifen, bei denen die eine Farbe praktisch fehlt und die andere Farbe anwesend ist, voneinander getrennt sind, und daß die Gitter im Kollimationsverhältnis derart zueinander angeordnet sind, daß die eine Farbkomponente auf dem Fangschirm im wesentlichen in quer zur Abtastrichtung angeordnete Streifen unterteilt ist, während die andere Farbkomponente nicht unterteilt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus drei Gittern gebildet wird, von denen jedes bei Ausleuchtung mit drei vorgegebenen Primärfarben A, B und C das Licht dieser Farben in parallelen Streifen überträgt, die im Falle des ersten Gitters durch Streifen AOneinander getrennt sind, bei denen das Licht mindestens der Farben B und C praktisch fehlt, die im Falle des zweiten Gitters durch parallele Streifen getrennt sind, bei denen die Farbe B praktisch fehlt und die Farben A und C vorliegen, und die im Falle des dritten Gitters durch Streifen voneinander getrennt sind, bei denen die Farbe C praktisch fehlt und die Farben A und B vorliegen, und daß das zweite und dritte Gitter im Kollimationsverhältnis zum ersten Gitter so angeordnet ist, daß die Farbkomponenten B und C auf dem Fangschirm in Streifen quer zur Abtastrichtung unterteilt werden, die für die Farben B und C unterschiedliche Periodizität besitzen, während die Farbkomponente A nicht unterteilt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Farben A, B und C die Farben Grün, Rot bzw. Blau gewählt werden, wobei die Breite und der Abstand der blauen Streifen bei Projektion auf die Aufnahmeröhre enger als die entsprechenden Abmessungen der roten Streifen ausgebildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gitter durch eine linsenartige Platte gebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung M 19136 VIIIa/21a¹ (bekanntgemacht am 9. 2. 56);
französische Patentschrift Nr. 1113 171.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen