DE1268186B - Image pick-up tube with an image storage electrode in the form of a dielectric membrane held by a metal frame - Google Patents
Image pick-up tube with an image storage electrode in the form of a dielectric membrane held by a metal frameInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
HOIjHOIj
H04nH04n
Deutsche KL: 21 al - 32/35German KL: 21 al - 32/35
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1268 186
P 12 68 186.6-31
30. April 1963
16. Mai 19681268 186
P 12 68 186.6-31
April 30, 1963
May 16, 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmeröhre mit einer Bildspeicherelektrode in Form einer von einem Metallrahmen gehaltenen dielektrischen Membran, die von einem durch ein magnetisches Ablenkfeld ablenkbaren Elektronenstrahl abgetastet wird, und mit einer derart in der Nähe der Bildspeicherelektrode und parallel dazu angeordneten Netzelektrode, daß bei Relativbewegungen der beiden Elektroden zueinander mikrophonische Störungen im Ausgangssignal der Röhre entstehen.The invention relates to an image pickup tube having an image storage electrode in the form of a held by a metal frame dielectric membrane, which is protected by a magnetic deflection field deflectable electron beam is scanned, and with one such in the vicinity of the image storage electrode and parallel to it arranged mesh electrode that with relative movements of the two Electrodes cause microphonic interference in the output signal of the tube.
Die bei derartigen Bildaufnahmeröhren (zu denen beispielsweise die seit vielen Jahren in großem Umfang benutzten Super-Orthikonröhren gehören) auftretende Mikrophonie stellt ein sehr ernstes Problem dar. Infolge der meistens schwingungsartigen Relativbewegungen zwischen Bildspeicherelektrode und Netzelektrode, die insbesondere bei großen Röhrendurchmessern schwer vermeidbar sind, wird die wirksame Kapazität zwischen diesen Elektroden verändert und somit die Bildsignalspannung beeinflußt. Mit der Erfindung soll die Gefahr derartiger Störungen beseitigt oder zumindest wesentlich vermindert werden.Those in such image pick-up tubes (to which, for example, those that have been used on a large scale for many years used super-orthicon tubes) occurring microphony poses a very serious problem As a result of the mostly vibration-like relative movements between the image storage electrode and Mesh electrodes, which are difficult to avoid, especially with large tube diameters, are the most effective Changes the capacitance between these electrodes and thus influences the image signal voltage. The invention is intended to reduce the risk of such disturbances eliminated or at least substantially reduced.
Es sind naturgemäß zahlreiche Bildaufnahmeröhren bekanntgeworden, bei denen spezielle Maßnahmen zur Unterdrückung dieser Erscheinung getroffen sind. Diese Maßnahmen bestehen dabei in der Regel aus irgendwelchen mechanischen Dämpfungsmitteln, mit denen Schwingungen zwischen Bildspeicherelektrode und Netzelektrode gedämpft werden sollen. Sie haben jedoch sämtlich, wenn überhaupt, nur zu einem beschränkten Erfolg geführt, da es grundsätzlich sehr schwierig ist, sehr dünne Membranen, wie die als Bildspeicherelektroden hier verwendeten, mechanisch zu dämpfen und dabei den wirksamen Bereich dieser Membranen freizuhalten. Dies gilt insbesondere deshalb, da der zu verwendende Rahmen zur Halterung der Membran auch mit dieser gut verbindbar sein muß und somit aus konstruktiven Gründen nur eine beschränkte Auswahl von solchen Rahmen verwendbar ist. Andererseits können bereits verhältnismäßig geringe Schwingungen zu einem beträchtlichen Ausmaß an mikrophonischen Störungen führen.Naturally, numerous image pick-up tubes have become known in which special measures are taken to suppress this phenomenon. These measures usually consist of any mechanical damping means with which vibrations between the image storage electrode and mesh electrode are to be dampened. However, you have all, if any, limited to only one Success has been achieved because it is fundamentally very difficult to produce very thin membranes, such as the Image storage electrodes used here to mechanically dampen the effective area of this Keep membranes free. This is particularly true because the frame to be used for the holder the membrane must also be easily connectable to this and therefore only one for structural reasons limited selection of such frames can be used. On the other hand, can already be proportionate low vibrations lead to a considerable amount of microphonic interference.
Bei allen mechanischen Dämpfungsmitteln, die bisher bekanntgeworden sind, liegt die Annahme zugründe, daß die störenden Schwingungen durch mechanische Einwirkungen, wie Erschütterungen der gesamten Röhre entstehen oder durch die auftreffenden Elektronen, also elektrisch, erregt werden. Demgegenüber geht die Erfindung von der neuen Erkenntnis aus, daß ein großer Teil der Mikrophonie auf magnetische Einflüsse zurückzuführen ist, die das BildaufnahmeröhreWith all mechanical damping means that have become known so far, the assumption is based that the disturbing vibrations by mechanical influences, such as vibrations of the entire tube or are excited by the impacting electrons, i.e. electrically. In contrast the invention is based on the new knowledge that a large part of the microphone is due to magnetic influences affecting the image pickup tube
mit einer Bildspeicherelektrode in Form einer von einem Metallrahmen gehaltenen
dielektrischen Membranwith an image storage electrode in the form of one held by a metal frame
dielectric membrane
Anmelder:Applicant:
Electric & Musical Industries Limited,Electric & Musical Industries Limited,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)Hayes, Middlesex (Great Britain)
Vertreter:Representative:
Dr. K. R. Eikenberg, Patentanwalt,
3000 Hannover, Schackstr. 1Dr. KR Eikenberg, patent attorney,
3000 Hanover, Schackstr. 1
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
John Edwin Ingliston Cairns, Chalfont St. Peter, Buckinghamshire;John Edwin Ingliston Cairns, Chalfont St. Peter, Buckinghamshire;
Harry Cassman, London;Harry Cassman, London;
Albert Horace Atherton, Ruislip, MiddlesexAlbert Horace Atherton, Ruislip, Middlesex
(Großbritannien)(Great Britain)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. Mai 1962 (17 121),
vom 25. April 1963Claimed priority:
Great Britain of May 4, 1962 (17 121),
dated April 25, 1963
magnetische Ablenkfeld für den die Membran abtastenden Elektronenstrahl auf den üblicherweise aus magnetischem Material bestehenden Rahmen zur Halterung der Membran ausübt. So besteht beispielsweise ein für solche Rahmen bevorzugtes Material aus einer Eisen-Nickel-Legierung, die gut in das normalerweise für die Speicherelektrode verwendete Natronkalkglas eingeschmolzen werden kann. Dieses Material ist natürlich magnetisch und wird deshalb durch das schnell wechselnde magnetische Ablenkfeld beeinflußt, so daß der Rahmen und die Membran in Schwingungen geraten.magnetic deflection field for the electron beam scanning the membrane on the usually off Existing magnetic material frame for holding the membrane exercises. For example, there is a preferred material for such frames made of an iron-nickel alloy, which normally works well in this Soda-lime glass used for the storage electrode can be melted down. This Material is of course magnetic and is therefore deflected by the rapidly changing magnetic field influenced, so that the frame and the membrane start to vibrate.
In konsequenter Ausnutzung dieser neuen Erkenntnis wird infolgedessen erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Verringerung der Gefahr von Relativbewegungen zwischen der Netzelektrode und der Bildspeicherelektrode der die Membran tragende Rahmen aus einem nichtmagnetischen und somit im wesentlichen nicht von dem magnetischen Ablenkfeld für den Elektronenstrahl beeinflußbaren Metall besteht.In consequent use of this new knowledge, it is proposed according to the invention, that to reduce the risk of relative movements between the mesh electrode and of the image storage electrode, the frame carrying the membrane is made of a non-magnetic and thus im essentially not influenced by the magnetic deflection field for the electron beam metal consists.
Der die Netzelektrode tragende Rahmen kann dabei ebenfalls aus einem nichtmagnetischen Metall be-The frame carrying the mesh electrode can also be made of a non-magnetic metal.
809 549/288809 549/288
stehen, er kann ebenso gut aber aus einem magneti- Abtaststrahlelektronen umgeben. Der Vervielfacher sehen Metall gebildet und derart massiv beschaffen ist von bekannter Konstruktion, sein, daß er im wesentlichen nicht von dem magne- Die Röhre liegt im Betriebszustand innerhalb undstand, it can just as well be surrounded by a magnetic scanning beam electrons. The multiplier see metal formed and made so massive is of a known construction, be that it is essentially not of the magnet- The tube lies within and in the operating state
tischen Ablenkfeld für den Elektronenstrahl beein- koaxial zu einer Fokussierspule 12, von der ein Teil flußbar ist. 5 12 α so konstruiert ist, daß das Elektronenbild imTable deflection field for the electron beam in coaxial with a focusing coil 12, a part of which is flowable. 5 12 α is constructed so that the electron image in
Neben der Berücksichtigung der magnetischen Ein- Bildteil fokussiert wird, während der Rest zur Fokusflüsse durch eine magnetisch nichtbeeinflußbare Aus- sierung des abtastenden Strahls dient. Vor der Fotobildung des Rahmens für die Membran und gegebe- kathode ist außerdem, wie in Fig. 1 gezeigt, eine nenfalls die Netzelektrode kann es bei Bildaufnahme- Hilfsfokussierspule 13 angeordnet. Weiterhin ist eine röhren, bei denen die Ablenkspulen zur Erzeugung io Ablenkspulenanordnung 14 innerhalb der Fokussierdes magnetischen Ablenkfeldes für den Elektronen- spule 12 an dem Kolben angeordnet. Diese Anordstrahl eine Feldverteilung erzeugen, die an einer vor- nung besteht aus zwei für die Horizontal- und zwei gegebenen Stelle längs der Röhrenachse ein Minimum für die Vertikalabtastung dienenden Ablenkspulen besitzt, auch noch zweckmäßig sein, den die Mem- bekannter Konstruktion. Dabei umgibt ein Mubran tragenden Rahmen in der Röhre derart anzu- 15 Metall-Schirm 15 den Bildteil der Röhre, um ein Einordnen, daß die Membran zumindest annähernd an dringen des magnetischen Feldes der Ablenkspulen in der Stelle des Minimums des Ablenkfeldes liegt. den Bildteil zu verhindern.In addition to taking into account the magnetic one-image part is focused, while the rest of the focus flows by means of a magnetically non-influenceable alignment of the scanning beam. Before photo formation of the frame for the membrane and opposing cathode is also, as shown in FIG. 1, a If necessary, the mesh electrode can be arranged in the case of the image recording auxiliary focusing coil 13. Furthermore is a tubes in which the deflection coils for generating io deflection coil assembly 14 within the focussing Magnetic deflection field for the electron coil 12 arranged on the piston. This array beam Create a field distribution that consists of two for the horizontal and two at one front given point along the tube axis a minimum for deflection coils serving for vertical scanning possesses, also still be expedient, the meme-known construction. A mubran surrounds it supporting frame in the tube in such a way- 15 metal screen 15 the image part of the tube in order to arrange, that the membrane at least approximately penetrate the magnetic field of the deflection coils in the point of the minimum of the deflection field lies. to prevent the image part.
Durch diese Maßnahme läßt sich im Bedarfsfall eine In der in F i g. 2 gezeigten Detaildarstellung derBy this measure, if necessary, an In the in F i g. 2 shown detailed representation of the
zusätzliche Verminderung der magnetischen Einflüsse Speicherelektrodenanordnung 2 ist zu erkennen, daß erzielen. ao diese aus einer doppelseitigen Bildspeicherelektrodeadditional reduction of the magnetic influences storage electrode arrangement 2 can be seen that achieve. ao this from a double-sided image storage electrode
Es hat sich gezeigt, daß durch den Vorschlag der besteht, die die Form einer dünnen Glasmembran 21 Erfindung eine der Hauptursachen für das Auftreten besitzt, welche an einen mit einem Flansch versehevon mikrophonischen Störungen beseitigt oder zu- nen ringförmigen Metallrahmen 16 angeschmolzen mindest weitgehend ausgeschaltet wird und daß des- ist, und daß die Membran 21 von der Netzelektrode halb häufig besondere aufwendige Maßnahmen zur 25 22 durch einen Glimmerring 17 mit rechteckiger Öffmechanischen Stabilisierung der Netzelektrode rela- nung getrennt ist. Wenn die Speicherelektrodenanordtiv zur Bildspeicherelektrode überhaupt nicht mehr nung in den Kolben 1 eingesetzt ist, ist die Netzeleknötig sind. Falls gewünscht, können zusammen mit trode 22 der Fotokathode 3 zugekehrt und dient als der Erfindung aber durchaus auch mechanische Sammler für Sekundärelektronen. Die Netzelektrode Dampfungseinrichtungen bekannter Art zur Anwen- 30 22 ist an einem relativ massiven ringförmigen Rahdung kommen, wobei durch den Vorschlag der Er- men 18 befestigt, der beispielsweise aus Flußstahl findung selbst bei Benutzung der besten derartigen hergestellt ist. Die Befestigung der Netzelektrode 22 Einrichtungen noch eine weitere beachtliche Verrin- an dem Rahmen 18 erfolgt über einen dünnen Begerung der Mikrophonie (bis zu deren völliger Unter- festigungsring 19. Der Rahmen 16 für die Membran drückung) erreicht werden kann. 35 21 und der Rahmen 18 für die Netzelektrode 22 wer-It has been shown that the proposal consists of the shape of a thin glass membrane 21 Invention has one of the main causes of occurrence, which is a flanged one microphonic interference is eliminated or fused to form an annular metal frame 16 is at least largely switched off and that is, and that the membrane 21 of the mesh electrode half often special complex measures to 25 22 by a mica ring 17 with a rectangular opening mechanism Stabilization of the mesh electrode is relatively separated. When the storage electrodes are arranged is no longer inserted into the bulb 1 for the image storage electrode at all, the Netzeleknötig are. If desired, the photocathode 3 can face together with trode 22 and serve as the invention but also mechanical collectors for secondary electrons. The mesh electrode Damping devices of known type for use 30 22 is on a relatively massive ring-shaped frame come, with the proposal of the Ermen 18 attached, which is made of mild steel, for example finding is made even when using the best of these. The attachment of the mesh electrode 22 A further considerable reduction in facilities is made on the frame 18 via a thin bead the microphonics (up to their complete sub-fastening ring 19. The frame 16 for the membrane pressure) can be achieved. 35 21 and the frame 18 for the mesh electrode 22 are
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung den durch vier Metallklammern 20 in ihren Stellunwerden nachfolgend an Hand der Zeichnungen in gen relativ zueinander gehalten. Von diesen Klameinem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den mern sind in der Zeichnung drei zu erkennen. Durch Zeichnungen zeigt Niete werden die Klammern, wie in der ZeichnungFurther advantages and details of the invention are provided by four metal clips 20 in their positions below with reference to the drawings in terms of each other held. From these clams Embodiment explained in more detail. In the numbers, three can be seen in the drawing. By Drawings shows rivets will be the brackets as in the drawing
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Schnittansicht 40 dargestellt, zusammengezogen. In Fig. 2 ist die einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmeröhre und Speicherelektrodenanordnung vor der Zusammen-Fig. 1 is a schematically illustrated sectional view 40 shown, drawn together. In Fig. 2 is the an image pickup tube according to the invention and storage electrode arrangement before the assembly
F i g. 2 im Detail die Ausbildung der Bildspeicher- ziehung der Klammern dargestellt. Die Membran 21 elektrode in Fig. 1. ist hier somit weiter von der Netzelektrode22 ent-F i g. 2 shows in detail the formation of the image storage drawing of the brackets. The membrane 21 The electrode in Fig. 1 is thus further separated from the mesh electrode22.
Die in Fig. 1 dargestellte Bildaufnahmeröhre be-· fernt als bei angezogenen Klammern, sitzt eine im allgemeinen übliche Ausgestaltung. 45 Der Rahmen 16 für die Membran 21 soll in dem Innerhalb eines Glaskolbens 1, und zwar etwa in der gezeigten Ausführungsbeispiel aus Titan hergestellt Mitte des Kolbens, ist eine Speicherelektrodenanord- sein, da sich dieses, wie bei Versuchen gefunden nung 2 angeordnet, die, wie im einzelnen im Zu- wurde, befriedigend in Natronkalkglas, aus dem in sammenhang mit Fig. 2 beschrieben ist, aus einer diesem Beispiel die Membran21 hergestellt sein soll, membranförmigen, in einem Metallrahmen gehalter- 50 einschmelzen läßt. Das Material, aus dem der Rahten Bildspeicherelektrode 21 besteht. Mit ihrer einen men 18 für die Netzelektrode gefertigt ist, kann im Seite ist die Bildspeicherelektrode 21 einer Foto- dargestellten Beispiel ein magnetisches Metall sein, kathode 3 zugewandt, die auf der einen Stirnwand da entdeckt wurde, daß eine beträchtliche Verringedes Kolbens angebracht ist. Über diese Seite der rung der Mikrophonie erzielt wird, wenn der Rahmen Bildspeicherelektrode erstreckt sich eine Netzelek- 55 16 für die Bildspeicherelektrode aus einem nichttrode 22, während die andere Seite der Bildspeicher- magnetischen Metall hergestellt wird, selbst wenn der elektrode durch einen Elektronenstrahl, der von einer Rahmen 18 für die Netzelektrode aus einem magne-Elektronenkanone 4 in der Nähe des anderen Endes tischen Material besteht. Vermutlich liegt das daran, des Kolbens ausgeht, abgetastet werden kann und daß der Rahmen für die Netzelektrode in diesem von einer netzförmigen Feldelektrode 5 abgedeckt ist. 60 Beispiel ausreichend massiv ist, so daß er von den Im Vorabbildungsraum der Röhre befindet sich schwachen hier herrschenden Magnetfeldern im ein Bildelektronenbeschleuniger 6 und eine Schirm- wesentlichen unbeeinflußt bleibt. Der Rahmen für elektrode 7, an der der Metallrahmen der Bildspei- die Netzelektrode kann jedoch auch aus einem nichtcherelektrode befestigt ist, während im Abtastteil magnetischen Metall hergestellt werden. Die Netzder Röhre eine (Persuader)-Elektrode 8, eine Wand- 65 elektrode 22 und die Feldelektrode 5 bestehen aus anode 9 und eine Bremselektrode 10 angeordnet sind. Kupfer, aber sie können auch aus Nickel oder Silber Die Elektronenkanone 4 der Röhre ist von einem hergestellt sein, und sie können sogar auch aus einem Elektronenvervielfacher 11 für die zurückkehrenden magnetischen Metall bestehen, ohne daß eine Mikro-The image pickup tube shown in FIG. 1 is far removed than when the clamps are tightened, sits a generally customary configuration. 45 The frame 16 for the membrane 21 should be in the Inside a glass bulb 1, specifically made of titanium in the exemplary embodiment shown In the middle of the piston there is a storage electrode arrangement, as this is found in experiments tion 2 arranged, which, as has been explained in detail, is satisfactory in soda-lime glass, from the in is described in connection with Fig. 2, from one of this example the membrane21 is to be made, membrane-shaped, supported in a metal frame 50 can be melted. The material from which the yards Image storage electrode 21 is made. With their one men 18 is made for the mesh electrode, can in Side is the image storage electrode 21 of a photo-illustrated example being a magnetic metal, facing cathode 3, which was discovered on the one end wall that a considerable decrease in it Piston is attached. About this side of the tion of the microphony is achieved when the frame Image storage electrode, a mesh electrode 55 16 for the image storage electrode extends from a non-electrode 22, while the other side of the image storage magnetic metal is made, even if the electrode by an electron beam emanating from a frame 18 for the mesh electrode from a magne-electron gun 4 near the other end of the table material. Presumably that's because of the piston goes out, can be scanned and that the frame for the mesh electrode in this is covered by a reticulated field electrode 5. 60 example is sufficiently massive that it can be used by the In the pre-imaging space of the tube there is weak magnetic fields in the prevailing here an image electron accelerator 6 and a screen remains essentially unaffected. The framework for Electrode 7, on which the metal frame of the image storage, the mesh electrode can, however, also consist of a non-piercing electrode is fixed, while magnetic metal are produced in the scanning part. The Netzder Tube a (persuader) electrode 8, a wall 65 electrode 22 and the field electrode 5 consist of anode 9 and a braking electrode 10 are arranged. Copper, but they can also be made from nickel or silver The electron gun 4 of the tube is made of one, and they can even be made of one Electron multiplier 11 exist for the returning magnetic metal without a micro-
Claims (1)
Richtung vernachlässigbar klein sind. Es sei schließ-phonie arises because its dimensions in axial claims:
Direction are negligibly small. Let it finally-
Fotokathode 3 —600 V 3° 3. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1 oder 2,Determined voltage at which the magnetic field on 30 2. Image pickup tube according to claim 1, reverses at the bottom of the returning lines of force. It was found that the deflection coils for generating the magnet, by means of this type of training table deflection field for the electron beam, also considerably reduces the microphony, generating a field distribution which can be encountered at one. given point along the tube axis The mode of operation of the above-described 25 minimum, characterized by one of the receiving tube, is the usual one. The following arrangement of the working voltages carried by the membrane (21), each with reference to the electrode frame (16) in the tube, that the membrane cannon cathode, can be applied to the various branches (21) at least approximately at the location of the electrodes be: the minimum of the deflection field.
Photocathode 3 - 600 V 3 ° 3. Image pickup tube according to claim 1 or 2,
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