DE1127394B - Bildspeicherroehre fuer schnelle Abtastelektronen, deren Speicherelektrode von einem Strom langsamer Photoelektronen berieselt wird - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

INTERNAT.KI,. H 04 11

ANMELDETAG: 5. JULI 1952

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIET: 12. A P RI L 1962

Bei Ikonoskopen und Superikonoskopen mit schnellen Abtaststrahlen wird eine Störung beobachtet, die durch die Ausbildung einer unsymmetrischen Raumladung vor der Speicherelektrode entsteht. Dieses sogenannte Störsignal wirkt sich im Bild dadurch aus, daß der untere und der rechte Rand des Bildes aufgehellt wird, wodurch die in -diesen Bildteilen liegenden Gegenstände der Szene verschleiert erscheinen. Außerdem tritt eine weiter über das Bildfeld greifende Aufhellung auf. Es ist zwar möglich, in den Bildverstärker solche Signale einzutasten, durch die das Störsignal kompensiert wird; jedoch ändert sich die erforderliche Kompensationsspannung mit der Beleuchtungsstärke der Szene, so daß der die Kamera oder ein Kontrollgerät bedienende Techniker bei einem Wechsei der Beleuchtung die Störsignalkompensation nachregulieren muß.

Da die übrigen in der Fernsehtechnik zur Bildaufnahme benutzten Speicherröhren, z. B. Superorthikon, Vidikon, von dieser Erscheinung nur in geringem Maße betroffen sind, das Superikonoskop jedoch hinsichtlich des Bildkontrastes und des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses recht günstige Eigenschaften besitzt, würde eine möglichst vollkommene Beseitigung des Störsignals dem Ikonoskop wesentliche Vorteile hinsichtlich der Bildqualität gegenüber den anderen Röhren sichern.

Zur Erzielung dieser Korrektur sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden, die aber jeweils nur eine teilweise Unterdrückung des Störsignals erreicht haben, welche den derzeitigen Anforderungen der Fernsehstudios an die Bildgüte nicht genügte.

Eine schon frühzeitig gemachte Beobachtung an Ikonoskopen mit einem zufälligerweise photoempfindlichen Wandbelag erbrachte die Erkenntnis, daß man bei Belichtung dieses Wandbelags eine Verminderung des Störsignals erzielen kann, die mit einer Beregnung der Speicherelektrode mit langsamen Photoelektronen zusammenhängt. Diesen Effekt suchte man nun auf verschiedene Weise zu verstärken. So wurden Glühkathoden als Hilfselektronenquelle seitlich der Speicherelektrode angebracht und mit dieser ein divergenter Strom langsamer Elektronen auf die Speicherelektrode gerichtet. Von anderer Seite wurde die Speicherelektrode mit einer rahmenförmigen Glühkathode oder Photokathode umgeben. Ferner brachte man auch an dem die Speicherelektrode umschließenden Teil der Röhrenwandung eine Photokathode an, vor welcher ein zylindrisches Beschleunigungsnetz angeordnet war. Mit dieser Vorrichtung sollte durch eine radiale Beschleunigung der Elektronen eine Raumladung vor der Speicherelektrode erzeugt werden. Es Bildspeicherröhre

für schnelle Abtastelektronen,

deren Speicherelektrode von einem Strom

langsamer Photoelektronen berieselt wird

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dr. Heinrich Strübig, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden

erwies sich jedoch, daß die so erzeugte Raumladung nicht geeignet war, die sich durch den Abtastvorgang ergebenden ungleichmäßigen Aufladungen der Speicherelektrode auszugleichen, da stets ein Reststörsignal übrigblieb.

Unabhängig von diesen Versuchen wurde schon frühzeitig eine Anordnung zur Kömpensation des Störsignals angegeben, welche darin bestand, daß an einer oder zwei Kanten der Rasterfläche eine drahtförmige Elektrode angebracht und mit einer variablen Vorspannung versehen wurde. Mit dieser Maßnahme versuchte man einen direkten Eingriff in die Elektronenverteilung der vom Abtaststrahl ausgelösten Sekundärelektronen. Diese Maßnahme führte jedoch auch nur zu einem Teilerfolg, da es. lediglich gelang, die damals als allein erheblich betrachteten Randstörungen zu verringern.

In diesem Zusammenhang ist auch eine Speicherröhre zu erwähnen, bei der eine seitlich angesetzte Glühkathode zur Berieselung der Speicherelektrode und außerdem eine einseitig angebrachte Drahtelektrode benutzt wurde. Mit.dieser Röhre war es nicht möglich, eine zufriedenstellende Bildqualität zu erzielen, was unter anderem mit der ungünstigen seitlichen Anbringung der Kathode zusammenhängen dürfte.

In jüngerer Zeit wurden die früheren Versuche wieder aufgegriffen und ein gewisser Fortschritt dadurch erzielt, daß eine zylindrische, nahe der Speicherelektrode angebrachte Photokathode mit einem Beschleunigungsgitter zusammen mit zwei in der Ebene der Speicherelektrode angebrachten Rahmenelektroden in Form von Kreisabschnitten verwendet wurde. Bei dieser Anordnung wurde wiederum durch das radiale

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Einströmen der Photoelektronen in den Raum vor der Innenaufnahme, durchzuführen, ohne daß außer der

. Speicherelektrode eine Raumladung erzeugt, die Dich- Objektivblende eine weitere Regelung bedient werden

''■', teverteilung der Raumladung aber durch Einstellung muß.

des Potentials der Rahmenelektronen soweit variiert, Nach' der Weiterbildung der Erfindung ist der als daß ein verbesserter Bildeindruck entstand. Gleich- S Elektronenquelle im wesentlichen wirksame Teil der wohl hat sich diese Röhre nicht in der Praxis einführen Photokathode auf das Schultergebiet des Gefäßes bekönnen, da die Unterdrückung des Störsignals den An- schränkt, jwelches den Übergang zwischen dem Bildsprüchen der modernen Studiotechnik nicht genügte. wandlersystem und dem Speichersystem bildet. Ferner Bei der vorliegenden Erfindung wurde von der Er- wird zweckmäßig das der Speicherelektrode naheliekenntnis ausgegangen, daß eine ausreichende Korn- io gende Rahmensystem in an sich bekannter Weise pensation des als irregulär erscheinenden, über die unterteilt, wobei die einzelnen Abschnitte mittels einer Fläche der Speicherelektrode ausgebreiteten Stör- Regeleinrichtung auf etwas voneinander verschiedenes signals nur dann mit einfachen Mitteln möglich ist, Potential einstellbar sind. Es ist für die Fertigung der wenn die Richtungs- und Dichteverteilung der zur Röhre von Vorteil, die der Photokathode naheliegende Speicherelektrode hinfließenden Rieselelektronen 15 ringförmige Elektrode als aufgedampften Wandbelag durch die Ausgestaltung des den Rieselstrom beein- auszubilden, der zweckmäßig zur Vermeidung von flussenden Elektrodensystems vollkommen definiert Isolationsstörungen und Wandaufladungen auf einem werden kann. mit der Gefäßwand an seinem der Speicherelektrode Bei einer Bildspeicherröhre, deren Photokathode zugewandten Ende verschmolzenen Glaszylinder angeelektronenoptisch auf eine Speicherelektrode abgebil- so bracht ist.

det wird, welche von einem Strahl schneller Elektronen Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an abgetastet und von einem Strom langsamer Elektronen Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert, berieselt wird, iwobei als Elektronenquelle für die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Bildlangsamen Elektronen eine ringförmige, auf der Ge- speicherröhre mit Hilfsphotokathode, fäßwand gegenüber der Speicherelektrode an der so- 25 Fig. 2 eine Aufsicht auf den Speicherschirm, genannten Schulter des Gefäßes angebrachte Photo- In Fig. 1 ist 1 eine auf die Röhrenwandung an kathode dient und die langsamen Elektronen sowohl der Übergangsstelle zwischen Bildwandlerteil und in der Nähe der Photokathode als auch in der Nähe Speicherteil angebrachte Photokathode, die durch der Speicherelektrode der Einwirkung regelbarer FeI- Aufdampfen einer halbdurchlässigen Antimonschicht der ausgesetzt sind, wobei an die Speieherelektrode 30 und nachträgliches Formieren durch Einleiten von Cs angrenzend ein System von Rahmenelektroden ein- in der gleichen Weise wie die Hauptkathode des Bildstellbaren Potentials vorgesehen ist, wird nun erfin- wandlersystems 6 hergestellt wird. Seitlich der Photodungsgemäß die Beschleunigungselektrode in der kathode ist in dem Speicherteil der Röhre ein Glas-Nähe der Photokathode ringförmig ausgebildet und zylinder an seinem der Speicherelektrode zugewandten angrenzend an die Photokathode angeordnet. 35 Ende mit der Gefäßwandung verschmolzen. Auf die-Durch die Kombination dieser Mittel wird folgendes sem Zylinder 4 ist auf seiner Innenfläche ein metallierreicht: Die Photoelektronen gelangen nunmehr, da scher Belag aufgedampft, der über einen besonderen sie von einer der Speicherelektrode gegenüberliegen- Kontakt mit einer Spannung versehen werden kann, den, relativ weit entfernten Emissionsfläche ausgehen, die normalerweise etwa 1V positiver als die der Photonicht wie bisher mit radialer Richtung, sondern mit 40 kathode gewählt wird. Eine weitere, seitlich des zum senkrechter Richtung in den Raum vor der Photo- Speicherschirm fließenden langsamen Elektronenkathode. Damit ist von vornherein eine gleichmäßigere Stroms angeordnete Elektrode ist das vorzugsweise aus Verteilung der Raumladung gewährleistet. Diese Ver- mehreren Drähten bestehende Rahmensystem 3. teilung kann nun außerdem durch Veränderung des In Fig. 2 werden die seitlich der Speicherfläche 2 Potentials der ringförmigen Beschleunigungselektrode 45 angeordneten Drähte 3 dargestellt. Zweckmäßig .wird auf einen größeren oder kleineren Bereich zusammen- zur Erzielung einer guten Isolation zwischen der gezogen werden. Bei dieser Anordnung erweisen sich Photokathode und der Bildwandleranode die letztere aber die an die Speicherelektrode angrenzenden Rah- auf einen nur an wenigen Punkten unterstützen Glasmenelektroden als außerordentlich wirkungsvoll, in- zylinder aufgedampft.

dem sie nicht nur die SekundärelektronenverteÜung 50 Die Herstellung einer solchen Bildspeicherröhre ist des Abtaststrahls, sondern auch den von vorn korn- besonders einfach, wenn man an den Stellen, die zur menden Elektronenregen durch die in den Raum grei- Erzeugung einer Photokathode vorgesehen sind, eine fenden Felder der Randelektroden in ihrer Verteilung Schablone anbringt und dann das Röhreninnere mit günstig beeinflussen. Auf diese Weise wurde eine Spei- Aluminium bedampft. Durch Verwendung der von der cherröhre mit sehr guten Bildqualitäten erhalten, die 55 Gefäßwand Abstand haltenden Glaszylinder wird eine bei Fernsehsendungen bevorzugt für Aufnahmen mit vorzügliche Isolation zwischen den einzelnen Aufkünstlerischer Bildwirkung eingesetzt wird. dampfschichten erzielt. Zur Herstellung der Speicher-Es ergibt sich weiter gegenüber den bekanntgewor- elektrode wird auf einen zugleich als Signalelektrode denen Anordnungen der Vorteil, daß das Störsignal dienenden Teller 7 (Fig. 2) eine dielektrische und seerheblich verringert wird und von der jeweiligen Be- 60 kundäremittierende Schicht 2 aufgebracht. Ferner lichtung der Photokathode des Bildwandlersystems werden parallel zu den Rändern des für die Bildpraktisch unabhängig wird. Außerdem wird die Emp- abtastung vorgesehenen Bereichs die Drähte 3 angefindlichkeit bzw. Amplitude der'Bildsignalspannung ordnet und an durch Öffnungen in dem Teller 7 hingerade bei schwachen Beleuchtungsstärken erheblich durchragenden Halterungen befestigt, vermehrt. Es ist mit einer Kamera, die mit einer sol- 65 Besonders einfach ist die Herstellung der erfinchen verbesserten Bildspeicherröhre ausgerüstet ist, dungsgemäßen Röhre, wenn man den üblicherweise möglich, einen raschen Szenenwechsel, z. B. von einer zusammenhängenden Wandbelag des Speicher- und beleuchteten Außenaufnahme zu einer gedämpften Bildwandlerteils an der Übergangsstelle aufteilt und

mit getrennten Zuführungen versieht und sodann die Hilfskathode in direktem Kontakt mit dem Wandbelag des Bildwandlerteils und des Strahlsystems aufdampft.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Bildspeicherröhre, deren Photokathode elektronenoptisch auf eine Speicherelektrode abgebildet wird, welche von einem Strahl schneller Elektronen abgetastet und von einem Strom langsamer Elektronen berieselt wird, wobei als Elektronenquelle für die langsamen Elektronen eine ringförmige, auf der Gefäßwand gegenüber der Speicherelektrode an der sogenannten Schulter des Gefäßes angebrachte Photokathode dient und die langsamen Elektronen sowohl in der Nähe der Photokathode als auch in der Nähe der Speicherelektrode der Einwirkung regelbarer Felder ausgesetzt sind, wobei an die Speicherelektrode an- grenzend ein System von Rahmenelektroden einstellbaren Potentials vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in der Nähe der Photoelektrode ringförmig angeordnet ist.

2. Bildspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Elektronenquelle im wesentlichen wirksame Teil der Photokathode auf das Schultergebiet des Gefäßes beschränkt ist.

3. Bildspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise .die der Speicherelektrode näher liegende Hilfselektrode geteilt ist und die einzelnen Abschnitte mittels einer Regeleinrichtung auf etwas voneinander verschiedenes Potential einstellbar sind.

4. Bildspeicherröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden durch einen aufgedampften Wandbelag gebildet wird.

5. Bildspeicherröhre nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbelag auf einem an seinem der Speicherelektrode zugewandten Ende mit der Gefäßwand verschmolzenen Glaszylinder angebracht ist.

6. Bildspeicherröhre nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Rahmenelektrode in an sich bekannter Weise ein im Abstand von wenigen Millimetern gegenüber der Speicherelektrode angebrachter unterteilter Rahmen dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 720 228, 838 767;

deutsche Patentanmeldung C 3310 VIII a/21 a¹ (bekanntgemacht am 19. 6.1952);

britische Patentschriften Nr. 454 486, 490 845,
671902;

österreichische Patentschrift Nr. 145 756;

schweizerische Patentschrift Nr. 208 657;

»electronics«, Mi 1939, S. 12;

»RCA-Review«, September 1946, S. 358 bis 366;

»The British Institution of Radio Engineers«, März 1952, S. 139 bis 149.

In Betracht gezogene ältere Patente:-
Deutsches Patent Nr. 884 823.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen