DE2407099A1 - Farbfernsehkamera mit einem optischen system mit farbzerlegung - Google Patents

Farbfernsehkamera mit einem optischen system mit farbzerlegung

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DE19742407099
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Takeshi Sekiguchi
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Description

PATSNYANWALTSBÜRO TlEDTKE - BüHLING - KlNNE /QTQ QQ
TEL. (089) 539653-56 TELEX: 524845 tipat CABLE ADDRESS: Germaniapatent München ^" ^
8000 München 2
Bavariaring 4 14. Februar 1974
Postfach 202403
B 5847
Canon Kabushiki Kaisha
Tokyo, Japan
Farbfernsehkamera mit einem optischen System mit Farbzerlegung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit einem farbzerlegenden optischen System, bei dem der Abstand zwischen der letzten brechenden Oberfläche seiner Objektivlinse und der Bildaufnahmeröhre verringert ist.
Es gibt verschiedene Typen von Farbfernsehkameras mit einem farbzerlegenden optischen System. Beispielsweise ist in der GB-PS 1 207 282 eine Fernsehkamera beschrieben, bei der eine Feldlinse und eine Relaislinse zwischen der
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Objektivlinse und der Aufnahmeröhre angeordnet sind und die ein farbzerlegendes optisches System besitzt, das in der Relaislinse angeordnet ist.
Damit ein farbzerlegendes optisches System zwischen der Objektivlinse einer derartigen Fernsehkamera und der Bildaufnahmeröhre angeordnet werden kann, muß der Abstand zwischen der letzten brechenden Oberfläche der Objektivlinse und der Bildaufnahmeröhre groß genug sein, um das farbzerlegende optische System darin unterbringen zu können.
Gemäß der oben genannten GB-PS sind daher eine Feldlinse und eine Relaislinse angewendet, um einen vergrößerten Abstand zwischen der letzten brechenden Oberfläche der Objektivlinse und der Bildaufnahmeröhre zu erhalten. Das farbzerlegende optische System ist zwischen der vorderen und der rückwärtigen Linsengruppe des Relaislinsensystems angeordnet. Eine derartige optische Anordnung ist insofern nachteilig, als sie nicht nur die Länge des für die Unterbringung des farbzerlegenden optischen Systems erforderlichen Abschnitts vergrößert sondern auch die Länge anderer Abschnitte. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen der
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letzten brechenden Oberfläche der Objektivlinse und der ersten brechenden Oberfläche der Relaislinse wird vergrößert. Dies hat zu der großen Länge derartiger herkömmlicher Fernsehkameras geführt.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, in einer Fernsehkamera den Abstand zwischen der letzten brechenden Oberfläche der Objektivlinse und der Bildaufnahmeröhre zu verringern, während er groß genug gehalten wird, um darin ein farbzerlegendes optisches System unterbringen zu können.
Erfindunggemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Divergenzlinse bzw. Zerstreuungslinse in dan Abschnitt des hinteren Brennpunkts der Objektivlinse angeordnet ist, um das axialkonvergente Licht von der Objektivlinse im wesentlichen afokal zu machen, und daß eine farbzerlegende, reflektierende Filtereinrichtung in dem Weg des afokalen Lichts angeordnet ist und das im wesentlichen afokale Licht von der Filtereinrichtung über eine Konvergenzlinse bzw. Sammellinse geführt ist, um es auf der Bildaufnahmeröhre zu sammeln.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der wesentlichen Abschnitte der Ausführung gemäß Fig. 1
Fdg. 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Fernsehkamera. Eine Objektivlinse 1 kann entweder ein zusammengesetztes Zoom-Objektiv oder eine Einzellinse sein. Im Weg des von der Objektivlinse 1 kommenden Lichts ist eine Divergenz- bzw. Zerstreuungslinse 2 angeordnet. Die Zerstreuungslinse 2 kann eine Mehrzahl von Komponenten aufweisen. Das von der Objektivlinse 1 kommende konvergente Licht wird · . durch die Zerstreuungslinse 2 im wesentlichen afokal gemacht. Im Weg des afot^aien Lichtstrahls sind farbzerlegende Reflexionsfilter 3 und 4 untergebracht, die in Bezug auf die
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optische Achse symmetrisch geneigt sind. Diese Filter besitzen unterschiedliche Charakteristik. Bei der gezeigten Ausführung reflektiert das Filter 3 die Blaukomponente und läßt die anderen Farbkomponenten passieren, während das Filter 4 die Rotkomponente reflektiert und die Grünkomponente durchläßt. Ferner sind Konvergenzbzw. Sammellinsen 5B, 5G und 5R vorgesehen, die das afokale Licht von den Filtern 3 und 4 empfangen. Jede dieser Sammellinsen 5B, 5G und 5R kann eine Mehrzahl von Komponenten aufweisen. Die afokalen Lichtbündel werden mit Hilfe der Linsen 5B, 5G und 5R in konvergente Lichtbündel umgewandelt. Die Funktionen der Linsen 2, 5B, 5G und 5R sind in Fig. 2 genauer dargestellt.
Bildaufnahmeröhren 6B, 6G und 6R sind so angeordnet, daß ein blaues, ein grünes und ein rotes Bild 7B, 7G bzw. 7R über die Linsen 5B, 5G und 5R auf den Bildempfangsflächen der Aufnahmeröhren ausgebildet werden. In Fig. 1 sind drei Bildaufnahmeröhren gezeigt, während im Falle einer Zveirohr-Fernsehkamera die Anzahl der Bildaufnahmeröhren zwei ist. Zur Aufnahme des von dem Filter 3 reflektierten Lichts ist ein Spiegel 8 vorgesehen. Durch diesen Spiegel 8 wird die von dem Filter 3 reflektierte blaue Lichtkomponente
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umgelenkt, so daß sie parallel zur optischen Achse verläuft. Ebenso ist ein Spiegel 9 zur Aufnahme der von dem Filter 4 reflektierten roten Lichtkomponente vorgesehen, der diese parallel zur optischen Achse richtet. Die Spiegel 8 und 9 machen es daher möglich, daß die Aufnahmeröhren parallel zueinader angeordnet werden können. Wenn die Parallelanordnung nicht erwünscht ist, können die Spiegel 8 und 9 entfallen.
Die oben beschriebene Anordnung erlaubt eine Verringerung des Abstandes zwischen der letzten brechenden Oberfläche der Objektivlinse und der Aufnahmeröhre. .
Die Brennweiten der zerstreuenden Linse 2 und der sammelnden Linsen 5 mögen f. und fn betragen, der Abstand zwischen der Hauptebene der zerstreuenden Linse 2 und der Bildebene P der Objektivlinse 1 sei 1- und dar Ab st and zwischen den Hauptebenen der Linsen 2 und 3 äe. Das Verhältnis ß der gesamten Brennweite des gesamten Systems zur Brennweite der Objektivlinse 1 ist durch folgenden Ausdruck gegeben:
fA ' fB
β = A B
fAl + CfA + i> CfB - e)
worin gilt ß>0, 1 >0, fA<0 und fß^0. Sogar wenn ß = 1
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gilt und der Abstand e zwischen den Hauptebenen der zerstreuenden Linse 2 und der sammelnden Linse 5 so gewählt wird, daß die zerlegende Oberfläche des färbzerlegenden Systems _ zwischen den beiden Linsen 2 und 5 vorgesehen sein kann, kann daher die Gleichung erfüllt werden, indem den Größen 1, f. und fD geeignete Werte gegeben werden, In diesem Fall ist es auch offensichtlich, daß ß variiert wird, um die Größe des Bildes P' zu variieren, indem die zerstreuende Linse 2 oder die sammelnde Linse 5 durch eine Linse einer unterschiedlichen Brennweite ersetzt wird. In einem speziellen Fall, wenn beispielsweise der divergente Lichtstrahl von der zerstreuenden Linse 2 ein vollständig paralleler Lichtstrahl ist, d.h. im Falle da3 f. = -1 gilt, wird die vorstehende Gleichung durch folgenden Ausdruck ersetzt:
fB
in dem e nicht enthalten ist. In einem solchen Fall kann daher der Abstand zwischen der zerstreuenden und der sammelnden Linse unabhängig von ß freigewählt werden. Indem dem gemäß die zerstreuende Linse oder die sammelnde Linse durch eine Linse einer anderen Brennweite ersetzt wird, wird es möglich, die Größe des gebildeten Bildes oder die Brennweite
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der Objektivlinse (im Falle eines Zoom-Objektives den Brennweitenvariationsbereich) zu variieren.
Bei der ersten oben beschriebenen Ausführung sind die beiden farbzerlegenden Filter 3 und 1I zwischen der Zerstreuungslinse 2 und der Sammellinse 5 angeordnet; die erfindungsgemäße Fernsehkamera kann alternativ jedoch auch die in Fig. 3 gezeigte Anordnung aufweisen, bei der ein farbzerlegendes Filter 3 zwischen der Zerstreuungslinse 2 und der Sammellinse 5 angeordnet ist, während das andere farbzerlegende Filter 4 im Bereich des hinteren Brennpunkts der Sammellinse 5 angeordnet ist.
Mit der Erfindung wird somit eine kompakte Farbfernsehkamera möglich, bei der jeder nutzlose Raum hinter der Objektivlinse vermieden und die Größe des gebildeten Bildes oder die Brennweite der Objektivlinse (im Falle eines Zoom-Objektives der Variationsbereich der Brennweite) einfach variiert werden kann, ohne die Objektivlinse austauschen zu müssen.
Mit der Erfindung wird somit eine ein farbzerlegendes optisches System aufweisende Farbfernsehkamera geschaffen, die eine Objektivlinse besitzt, in deren hintere111 Brenn-
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punktabschnitt eine zerstreuende Linse bzw. ein zerstreuendes Objektiv angeordnet ist, um das axialkonvergente Licht von der Objektivlinse in ein im wesentlichen afokales Lichtbündel umzuwandeln. Mindestens ein farbzerlegendes, reflektierendes Filter ist im Weg des afokalen Lichts vorgesehen. Eine sammelnde Linse ist im Weg des von dem farbzerlegenden reflektierenden Filter kommenden Lichts angeordnet, so daß das im wesentlichen afokale Licht von dem Filter gesammelt und auf eine Aufnahmeröhre gerichtet wird.
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Claims (1)

  1. - ίο -
    Patentanspruch
    Farbfernsehkamera, bei der Licht von einem Objektiv bzw. einer Objektivlinse durch ein farbzerlegendes System farbzerlegt wird und das farbzerlegte Licht auf entsprechende Bildaufnahmeröhren gerichtet ist, gekennzeichnet durch eine zerstreuende Linse bzw. ein zerstreuendes Linsensystem (2), das im Bereich des hinteren Brennpunktes der Objektivlinse (1) angeordnet ist, um das axialkonvergente Licht von der Objektivlinse in ein im wesentlichen afokales Lichtbündel umzuwandeln, durch mindestens ein farbzerlegendes Filter (3, 4) im Weg des afokalen Lichtbündels und durch sammelnde Linsen bzw. Linsensysteme (5B, 5G, 5R) im Weg des vom farbzerlegenden Filter kommenden afokalen Lichts, um das Licht vom Filter auf die Bildaufnahmeröhren (6B, 6G, 6R) zu richten und dadurch auf den Bildaufnahmeröhren farbzerlegte Bilder zu bilden.
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DE19742407099 1973-02-16 1974-02-14 Farbfernsehkamera mit einem optischen system mit farbzerlegung Pending DE2407099A1 (de)

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US3914787A (en) 1975-10-21
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JPS49107624A (de) 1974-10-12
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