Fernsebzerleger. Bei dem sogenannten Ikonoskop wird das zu übertragende Fernsehbild auf eine Fläche projiziert, die aus einem Mosaik winziger photoelektrischer Zellen besteht. Jede dieser kleinen Zellen stellt einen Miniaturkonden- sator dar, welcher die Wirkung der photo elektrischen Elektronenemission über die un gefähre Dauer der Bildabtastung, zum Bei spiel '/2s Sekunde, speichert.
Die auf diese Weise aufgehäuften Ladungen werden zum Zwecke der Sendermodulation durch einen in Parallelzeilenbewegung über die Mosaik fläche gleitenden Kathodenstrahl abgetastet, der synchron mit dem in der Braunsehen Röhre des Bildempfängers läuft.
Bei dieser Anordnung ergeben sich grosse Schwierigkeiten aus der Ungleichförmigkeit der äusserst dünnen photoelektrischen Sensi- bilisierungsschicht (Cäsiumschicht) der Mo saikfläche und aus der schädlichen, ihre Empfindlichkeit schnell aber ungleich her- absetzenden Zerstäubungswirkung des ein fallenden Elektronenbündels. Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Schwierig keiten und die Steigerung und Erhaltung der bei dem Ikonoskop grundsätzlich aber nur kurzdauernd vorhandenen Lichtempfindlich keit über ausreichende Zeiträume.
Gemäss der Erfindung wird ein Fernseh- zerleger vorgeschlagen, bei dem von der An ordnung eines Elektronenmikroskopes Ge brauch gemacht wird, dessen im Hoch vakuum befindliche Elektronenquelle eine photoelektriseh aktivierte Kathode ist, auf die das zu übertragende Bild projiziert wird, und die elektronenoptisch vergrössert auf ein Mosaik von mit Kapazität behafteten, von einander isolierten Auffangelektroden abge bildet wird, welche durch einen synchron und konphas mit dem des bilderzeugenden Empfängers bewegten,
unabhängig erzeug- ten Kathodenstrahl innerhalb der gleichen Röhre nacheinander abgetastet werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines derarti gen Fernsehzerlegers gemäss der Erfindung sei anhand der Abbildung erläutert.
Die Elektronenquelle wird hier gemäss der Abbildung durch eine photoelektrische Kathode 1 dargestellt, auf die das zu über tragende Bild. oder ein Teil desselben, am zweckmässigsten eine ganze Bildzeile 2, durch eine Optik 3 passend verkleinert projiziert wird. In der folgenden Beschrei bung soll nur der zuletzt genannte Fall wei ter behandelt werden, das heisst es wirkt auf die Photokathode jeweils eine einzige Zeile.
Der Zeilenwechsel wird beim Zerlegen eines Filmes durch dessen kontinuierliche Weiter verschiebung bewerkstelligt; bei Abtastung eines im Raume stationären zweidimensiona len Bildfeldes durch Zwischenschaltung einer die zweite Zerlegungskomponente liefernden Optik, zum Beispiel eines prismatischen Spie gelrades.
Dort, wo die Photokathode 1 vom Licht der Bildzeilenprojektion getroffen wird, entsteht eine längs derselben entspre chend der Helligkeitsverteilung in ihrer Dichte variierende photoelektrische Emission, deren linearer Verlauf durch das Elektro nenmikroskop (Elektroden 4, 5, ö) vergrö ssert auf ein getrenntes Mosaik 7 von mit Kapazität behafteten, voneinander isolierten Auffangelektroden abgebildet wird.
Letzte res besteht zum Beispiel aus einer in die Hochvakuumröhre eingebauten Zeile von ein zelnen voneinander isolierten makrosko- pischeu Elektroden 8, die von den beschleu nigten Photoelektronen getroffen und auf geladen werden. Diese Einzelelektroden 8 nehmen daher, je nach dem Intensitätsver lauf in der Bildzeile, eine verschiedene La dungsmenge auf.
Dabei kann ihre Kapazität gegenüber einer gemeinsamen positiven Sam- melelektrode 9 zur Speicherung in gleicher Weise wie bei einem Fernsehzerleger nach Art des Ikonoskopes ausgenutzt werden, so dass in dem hier ausgeführten Falle die Akkumulierung des Lichteffektes über die Übertragungsdauer einer Bildzeile erfolgt und demnach gegenüber dem bisherigen Prin zip des Punkt für Punkt abgetasteten Fern sehbildes ein grosser Gewinn an Lichtemp findlichkeit resultiert.
Die im Elektronen mikroskop durch die elektrische Beschleuni gung bewirkte Energieverstärkung der Photo elektronen wird weitgehend ausgenutzt, da es auf diese Weise möglich ist, die Einzelelek troden 8 auf eine relativ zur Gegenelektrode 9 ziemlich hohe negative Spannung aufzu laden.
Um die längs der Kontaktzeile 7 variie renden gespeicherten Ladungen für die Mo dulation des Fernsehsenders auszuwerten, be nutzt man einen selbständigen konstanten Kathodenstrahl von genügend kleinem Auf treffquerschnitt. Dieser durch die gestrichelte Linie 10 angedeutete Kathodenstrahl stammt aus einer unabhängigen Quelle (Glühkathode 11) und wird längs 7 synchron und in Phase mit dem zeilenschreibenden Strahl der Bildempfangsröhre bewegt. Da es hierbei darauf ankommt, die mehr oder weniger gro ssen negativen Ladungen der Einzelkonden satoren 8 zu neutralisieren, muss von dem einfallenden. Strahl 10 eine entsprechende positive Ladung freigemacht werden.
Dies geschieht vorteilhaft mit Hilfe von Sekun- därelektronenemission, die der primäre Elek tronenaufprall an den Elektroden 8 der Kon taktzeile, besser an damit einzeln verbunde nen besonderen Kontaktflächen 12 auslöst.
Man kann die .Sekundäremission dadurch fördern, dass man die Flächen 12 aus geeig netem Metall herstellt oder mit' Überzügen versieht, welche die Elektronenabgabe be günstigen; ferner dadurch, dass man für pas sende Teilchengeschwindigkeit in dem ab tastenden Kathodenstrahl sorgt und den Prallflächen 12, eine relativ dazu stark posi tive Sammelelektrode 13 gegenüberstellt, die durch ihr Feld das Absaugen der Sekundär elektronen ermöglicht.
Umgekehrt kann. man bei der elektronenmikroskopischen "Abbil- dung" der Photoelektronenquelle 1 auf die Elektroden 8 eine schädliche Sekundäremis sion dieser Kontaktreihe durch eine stark negative Sammelelektrode 14 verhindern, die den Elektroden 8 gegenübersteht und wie das Fanggitter einer Pentode wirkt.
Durch starke Sekundäremission an den Abtastflächen 12 wird bewirkt, dass diese letzteren in der Zeiteinheit eine höhere Zahl von Elektronen abgeben, als der Strahl 10 ihnen zuführt. Das heisst es wird positive Ladung zur Kompensation der negativen Aufladung der Elektroden 8 frei, wobei der für die Sendermodulation auszunützende Ausgleichsvorgang wunschgemäss in seiner Intensität gemäss der Helligkeitsverteilung längs der Bildzeile variiert.
Unterbricht man bei der Abtastung den Kathodenstrahl 10 durch bekannte Mittel (Hilfselektrode nahe der Kathode 11) im Rhythmus einer hohen Frequenz, deren Pe riodendauer ein ganzzahliger Bruchteil der Dauer der Überquerung des einzelnen Flä chenelementes 12 sein soll (um störende In terferenz zwischen der Unterbrechungsperiode und dem Raster der Kontaktzeile zu verhü ten), so erhält man ohne weiteres die für die Weiterverstärkung der Bildsignale er wünschte Trägerschwingung.
Ein Vorteil der beschriebenen Anord nung besteht darin, dass die lichtelektrisch wirksame Fläche 1 nicht dauernd von schnel len Elektronen getroffen und dadurch des aktiviert wird, wie beim Ikonoskop. Positive Ionen landen überwiegend an der stark nega tiven Zwischenelektrode 5, die die Photo kathode 1 vor raschem Angriff schützt. Wird, wie gesagt, nur eine einzige Bildzeile auf 1 entworfen, so ist es leicht, auf dieser eine Zone genügend gleichförmiger photo elektrischer Empfindlichkeit zu finden. Fer ner wäre es möglich, die Bildzeile auf der Fläche 1 zu verlagern, zum Beispiel dadurch, dass man diese von aussen her verschiebbar oder verdrehbar macht, etwa in Form einer rotierenden Scheibe.
Die lineare Homogeni tät der lichtelektrischen Wirkung kann noch weiter gefördert werden, indem man den me tallischen Träger der aktivierenden Substanz (zum Beispiel Cäsium) aufrautet bezw. mit einem sehr feinen Raster von scharfen Kan ten oder Schneiden versieht, an denen eine besonders hohe und gleichmässige Photo- elektronenemission entsteht.
Ein zweiter Vorteil der dargestellten An ordnung besteht darin, dass von den immer hin zahlreichen einzelnen Elementen 8 der Kontaktzeile 7 aus keine getrennten, isolier ten Durchführungen durch die Kolbenwand der Röhre zu erfolgen brauchen, wodurch deren Herstellung ausserordentlich erschwert würde. Arbeitet man mit Abbildung grö sserer Bildteile auf die Photokathode 1, so muss an die .Stelle der linearen Kontaktreihe 7 ein entsprechendes zweidimensionales Raster von sehr vielen Einzelelektroden tre ten.
Man bildet dann die gemeinsam positive Gegenbelegung 9 als feines Netz aus, durch dessen Maschen der Abtaststrahl 10 hin durchgehen kann, die Einzelelektroden 8 als getrennte Leiter, die durch eine isolie rende Trägerschicht (zum Beispiel Glimmer) hindurchgeführt sind und auf der Rückseite in Spitzen endigen, welche frei in den Maschen des Netzes 9 stehen. An diesen Spitzen findet beim Auftreffen des Katho denstrahls 10 die gewünschte Sekundär emission statt, durch welche die individuellen Ladungen der Elektroden 8 momentan ver nichtet werden. In gleicher Weise kann man natürlich vorgehen, wenn 7 eine einzige Kon taktzeile darstellt, wie vorstehend zugrunde gelegt.
Die bei der Entladung der einzelnen Elemente 8-9 der Kontaktzeile oder des Kontaktrasters entstehenden Ausgleichs stromstösse wirken über einen Koppelwider stand 15 auf die Eingangsröhre 16 des Bild verstärkers 17. Durch geeignete Schaltmäss- nahmen sorgt man dafür, dass der Koppel widerstand 15 nur von den erwünschten, in ihrer Frequenz bestimmten Stromimpulsen der Bildpunktabtastung durchflossen wird, während die .Summe der positiven Ruflade ströme, die von den Photoelektronen in 9 ausgelöst werden,
und deren Periode durch die Bildzeilenübertragungsdauer gegeben ist, durch Einführung einer frequenzabhängigen Weiche oder auf äquivalentem Wege für die Modulation wirkungslos gemacht wird.
Man kann die von den Photoelektronen getroffenen Flächen 8 selber für die Ab tastung durch den Kathodenstrahl 10 aus nutzen, der dann von der Vorderseite kom men muss, und ihnen hierzu eine gemeinsame Hilfselektrode gegenüberstellen, die während des Einfalls der Photoelektronen überwie gend negativ gehalten wird, wogegen sie während des Auftreffens des abtastenden Kathodenstrahls zwecks Absai bgung der Se kundärelektronen stark positiv ist.
In die sem Falle erscheint es aber unerlässlich, die Beleuchtung auf einen Bruchteil, zum Bei spiel 10i%, der Übertragungsdauer jeder Zeile zu beschränken, damit während der restlichen Zeit die Abtastung durch 10 er folgen kann.
Die abwechselnd positive oder negative Vorspannung an der gemeinsamen Hilfselektrode kann zum Beispiel durch eine mäanderförmig verlaufende Wechselspan nung geliefert werden. Eine geeignete Wechselspannung dieser Art tritt zum Bei spiel bei magnetischer Ablenkung an. den Enden der von einem sägezahnförmigen Strom durchflossenen Ablenkspule auf.