专利名称:分色滤色镜的制作方法
本发明涉及一种用于单摄象管彩色电视摄象机的摄象管分色滤色镜，特别是蓝色和黄色滤光分色系统的改进。
作为滤色器的常用条纹滤色镜通常可分为多层金属氧化物的二向色滤色镜和用有机染料染制有机条纹而制成的有机条纹滤色镜。本发明所涉及的就是这种有机条纹滤色镜。
安装蓝色和黄色滤色系统的常用单摄象管式彩色电视摄象机，与三摄象管式彩色电视摄象机相比，前者的彩色再现逼真度较差。因此，最近提出了一种经过改进的单摄象管式彩色电视摄象机，其中使用一种条纹滤色镜，在没有蓝色滤色片的部分或在没有蓝色和黄色滤色片的部分安置一个红色滤色片，以便阻挡一些绿色光线。
通过有机染色制成的，在分频型(例如美国的3，647，943号专利和日本57-22503号专利中所描述的单携分频式)单摄象管式彩色电视摄象管中使用的蓝色条纹滤色镜，必须对蓝色有高度透光性，如图1的特性曲线Ⅰ所示。但是，由于现在可以从市场上买到的蓝色染料对蓝色的透光性很差，如特性曲线Ⅱ所示，虽然蓝色滤色镜应该在空间上只调制红色，但它却对蓝色也产生调制，结果产生了伪色。此外，用有机染色制成的蓝色滤色片由于其透过率曲线的斜率不大而不能对红色产生良好的调制作用。为了获得理想的分色性能，与蓝色滤色片50%透光率相对应的半值波长必须处于575至585nm毫微米波长范围之内。同时，半值波长附近的透射率斜率必须陡峭。例如，(80%透光度～20%透光度)/(与20%透光度相对应的波长与20%透光度相对应的波长)的值必须是大的。传统染料的半值波长约为565nm，它的红色透光度相当高，例如，大约13～15%。但是，当这个波长范围内的透光度减弱时，也就是说，当颜色变深时，半值波长就移到短波范围，如图1特性曲线Ⅳ所示，因而，如上所述，严重地损害分色滤色镜性能。
本发明的目的是提供一种分色滤色镜，使蓝色滤色片的透光度半值波长移到长波范围，以改善蓝色滤色片的吸收性能，提高彩色再现逼真度。
为达到本发明的上述目的，在没有蓝色滤色片的部分或在没有蓝色和黄色滤色片的部分制造一个红色滤色片，这个红色滤色片的吸光波长范围为550～570nm，在此范围内的透光度为40～75%。上述各部分均在一个有效成象屏面上。在蓝光和可见光范围内大约560nm波长之间，这个红色滤色片的透光性基本上相当于蓝色滤色片的透光性。同时，蓝色滤色片在620～680nm波长范围内的平均透光度定为8%或8%以下。
图1说明作为波长函数的常用分色蓝纹滤色镜透光度;
图2是一个扩大的平面图，显示根据本发明的实施方案(embodiment)安装在单管电视摄象机摄象管中的一个分色条纹滤色镜的主要部分;
图3说明图2中作为波长函数的滤色镜透光度。
借助一个最佳实施方案连同其附图，本发明将得到详细说明。
图2是一个放大的平面图，显示根据本发明的实施方案，安装在单摄象管式电视摄象机摄象管中的一个分色条纹滤色镜的主要部分。在图2中，旁注数字1指蓝色条纹滤色片，含有一系列蓝色条纹1a、1b、1c……，它被做在一块作为面板的透光玻璃基片上。1a、1b、1c、……等蓝色条纹彼此平行，间隔相等，按预定角度倾斜。旁注数字3指红色条纹滤色片，含有红色条纹3a、3b、3c……，制作在每两道蓝色条纹之间，并使红色条纹与蓝色条纹一样，也是彼此平行，距离相等，并按预定角度倾斜。旁注数字2指黄色滤色片，含有黄色条纹2a、2b、2c……与蓝色和红色条纹交叉。结果，分色条纹滤色镜包含有一个只有蓝色条纹的蓝色镶嵌区F1，一个只有红色条纹的红色镶嵌区F3，一个由1a、1b、1c……蓝色条纹与2a、2b、2c……黄色条纹交织的黄蓝色镶嵌区，和一个由2a、2b、2c……黄色条纹与3a、3b、3c、……红色条纹相交织的黄红色镶嵌区。
F1区的透光性能由图3中的特性曲线Ⅰ1表示。由2a、2b、2c……黄色条纹与1a、1b、1c……蓝色条纹相交织而形成的F2区，其透光性能由特性曲线Ⅰ2表示。仅由3a、3b、3c……等红色条纹形成的F3区，其透光性能由特性曲线Ⅰ3表示。由3a、3b、3c……红色条纹与2a、2b、2c……黄色条纹相交织而形成的F4区，其透光性能由特性曲线Ⅰ4表示。在这种情况下，条纹滤色片1，2和3的条纹周期(纹距)等于其宽度的两倍，F1、F2、F3和F4区的面积相等。
从图3可以看出，利用上述安排，大约在400～560nm波长范围红色条纹滤色片3的特性曲线Ⅰ3与特性曲线Ⅰ1基本上是匹配的，蓝色条纹滤色片1在620～680nm波长范围内的平均透光度为5～8%。因此，短波色彩成份在空间上将不会被蓝色条纹滤色片调制，因而使蓝色成份不会混于红色波道信号中。
此外，在500～560nm波长范围内，即在具有最大透光度的波长与图1中传统特性曲线Ⅳ的近半值波长之间，红色条纹滤色片的特性曲线(图3)与蓝色条纹滤色片的特性曲线Ⅰ1(图3)基本上是匹配的。红色条纹滤色片的特性曲线Ⅰ3达到最小值之后，曲线Ⅰ3使离开曲线Ⅰ1，倒转向上，提供高透光度。
蓝色条纹滤色片1的调制特性取决于有1a、1b、1c……蓝色条纹的部分与没有这些条纹的部分之间的差异。当红色条纹滤色片的透光度定为100%，再将常用蓝色条纹滤色片的特性曲线Ⅳ(图1)画出来，就可以获得有效特性曲线Ⅰ1，其半值波长移至长波范围内，从而获得图1中的理想曲线Ⅰ。
根据上述实施方案进行组装，可以减小拍频信号。一般说来，拍频信号是由于这些条纹滤色片的重复排布而在低频范围内产生的。在单摄象管式单视摄象机中，拍频信号混杂于低频通道中(即在亮度信号范围内)，因而在光屏上产生深/浅色条纹，降低图象的质量。深/浅条纹的产生频率是由两个条纹滤色片的重复排布的差异决定。虽然这一现象与本发明的范围没有直接关系，我们还是要简略地谈谈拍频信号问题。拍频信号幅度由(C+Y)-(G+W)或(C+Y)-(G+M)决定，其中C、Y、G和W(或M)分别为蓝色信号、黄色信号、由蓝色和黄色条纹重叠部分产生的绿色信号和从没有蓝色和黄色条纹的部分产生的白色信号(或红色信号)。这些信号的光谱分布取决于下列参数的乘积(1)光源L(入)的光谱能量分布;
(2)被观察的物体的光谱反射率分布R(入)(但当观察光源本身时，上述L(入)和R(入)仅为光谱能量分布L(入)所取代);
(3)透镜式校正滤色镜的光谱透射率T(入);
(4)光电转换胶片的感光层分布S(入)。
和(5)蓝色、黄色、绿色和白色滤色片的透光度FC(入)、FY(入)、FG(入)和FW(入)。
这些乘积的积分值就是信号输出值。在此情况下，以红色滤色片代替白色部分时，信号分布和积分值发生改变几乎各种颜色的拍频信号都减小了。尤其可以大大减少深蓝色和蓝色的拍频信号。
根据上述分色条纹滤色镜设计，在分频式摄象管所产生的信号中，低频成分(即不能被任何滤色片调制的信号)会因加入红色滤色片而减小。但高频成份(即可被相应的滤色片调制的信号)不会降低。在分频式摄象管中，决定图象质量的不是以低频成份为基础的亮度信号，而是以高频成份为基础的色度信号。因此色度信号与亮度信号强度比增加了，从而改善了图象的信号噪声比，获得高彩色章度图象，使影象色彩浓重。根据模拟计算和试验，在波长565nm附近的透光度为40～75%时，红色条纹滤色片的色调最佳。
在上述实施方案中，红色滤色片安置在没有蓝色片的有效成象区。但是，红色滤色片也可以安置在即没有蓝色滤色片又没有黄色滤色片的部分也能取得上述方案中的同样效果。
从上述说明中可以看出，就单摄象管式彩色电视摄象机的摄象管中所使用的分色滤色镜来说，所用的红色滤色片，在从蓝光到约560nm波长范围，其光倍透射率特性与蓝色滤色片基本相同，它至少可以制作在没有蓝色滤色片的部分，从而把蓝色滤色片的半值波长相对移动到长波范围内，使半值波长附近的透光度斜率变大，结果，就可以使再现的彩色图象高度逼真。
权利要求
1.用于彩色电视摄象管的分色滤色镜，在光屏的有效成象屏面上安装蓝色和黄色条纹或镶嵌滤色片，以便在空间上分别调制红光和蓝光，至少在没有上述蓝色滤色片的部分安装一个红色滤色片，在短波和长波之间的一个予定的光谱范围内，该红色滤色片的透光性能与上述蓝色滤色镜基本相同。上述制作红色滤光片的部分包含在上述有效成象屏面内，上述红色滤色片的吸光波长范围为550～570nm，在此范围的透光度为40～75%。
2.权利要求
1中的一个滤色镜，其中，在620～680nm之间的长波范围内，上述蓝色滤色片的平均透光度不超过8%。
3.权利要求
1中的一个滤色镜，其中，所预定的波长范围为400～560nm。
4.权利要求
1中的一个滤色镜，其中，上述红色滤色片具有这样的色调，在波长560nm附近其透光度为40～75%。
5.权利要求
1中的一个滤色镜，其中，在没有上蓝色和黄色滤色片的部分制作有上述红色滤色片。
专利摘要
在单摄象管式彩色电视摄象机的摄象管分色滤色镜中制作了红色滤色片。它被安置在没有蓝色滤色片的部分，或安置在没有蓝和黄色滤色片的部分，其吸光波长范围为550～570nm，在此之内的透光度为40～75％。上述各部分都处在有效成象屏面内。在蓝光波长与可见光度范围内的560nm波长之间，该红色滤色片的透光性能基本上与蓝色滤色片的透光性能相当。蓝色滤色片在波长范围为620～680nm时的平均透光度定为8％或8％以下。
文档编号G02B5/22GK85104805SQ85104805
公开日1986年12月17日 申请日期1985年6月22日
发明者云内高明, 信时三郎, 博一 申请人:株式会社日立制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan