DE1537156A1 - Image dismantling tube - Google Patents
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- H01J29/70—Arrangements for deflecting ray or beam
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Description
Stuttgart-1Stuttgart-1
ISE/Reg. 3686 H.H.Clayton - 8 ISE / Reg. 3686 HHClayton - 8
HTEEHAIIOITAL STANDARD ELECTSIC COBPOEAIION NEW YORKHTEEHAIIOITAL STANDARD ELECTSIC COBPOEAIION NEW YORK
BildzerlegerröhreImage decomposition tube
Die Priorität der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 5.JuIi 1966 Ur.562,773 ist in Anspruch genommen.The priority of filing in the United States of America dated June 5, 1966 Ur.562,773 is used.
Die Erfindung befasst sich mit einer Bildzerlegerröhre und im besonderen mit einer solchen Röhre, die eine Kombination von magnetischer Fokussierung und elektrostatischer Ablenkung für die Zeilenabtastung benutzt, um eine kompaktere Anordnung mit hoher Auflösung und rascher Ansprechzeit zu schaffen.The invention is concerned with an imager tube and in particular with such a tube that uses a combination of magnetic focusing and electrostatic deflection for line scanning used to provide a more compact device with high resolution and quick response time.
Bildzerlegerröhren, die ein elektrisches Signal erzeugen, welches aufeinanderfolgend abgetastete Teile eines Bildes oder einer Szene verschiedener Intensität darstellt, werden benutzt zur Raumüberwachung und zur optischen Einspeisung von Computern. Im allgemeinen ist es wünschenswert, die Röhre magnetisch zu fokussieren, um hohe Auflösung zu erhalten. Die üblichen magnetischen Ablenkspulen haben jedoch ein beträchtliches Gewicht und erfordern eine hohe "Leistung, so dass eine allseits magnetische Röhre nicht für alle Anwendungsfälle befriedigt. Zusätzlich ergibt die elektrostatische Ablenkung eine raschere Ansprechzeit» wenn eine hohe Zeilenzahl erforderlich ist. Es ist daher die erste Aufgabe der Erfindung, eine.Bildzerlegerröhre zu schaffen, die magnetische Fokussierung und elektrostatische Ablenkung für die Zeilenablenkung benutzt, um eine wirksamere Anordnung mit verbesserten Arbeitscharakteristiken zu schaffen.Image decomposition tubes that generate an electrical signal which sequentially scanned parts of an image or a Scenes of different intensities are used for room surveillance and for the optical feed of computers. In general it is desirable to magnetically focus the tube for high resolution. However, the conventional magnetic deflection coils are considerable in weight and require one high "power, so a universally magnetic tube not for all use cases satisfied. In addition, the electrostatic results Distraction a faster response time »if a high Line number is required. It is therefore the first object of the invention to provide an image decomposing tube which is magnetic Focusing and electrostatic deflection for line deflection used to provide a more efficient arrangement with improved operating characteristics.
Dies wird bei einer neuen Röhrenanordnung dadurch erreicht, dassThis is achieved in a new tube arrangement in that
3.7.19673.7.1967
Dr.Hi/ü --...„ 2 -Dr.Hi / ü --... "2 -
909834/0667 bad909834/0667 bad
diese Röhre magnetische Fokussierungsspulen, welche sich axial um die Röhrenumhüllung zwischen der Fotokathode an einem Ende und einem Elektronenvervielfacher am anderen Ende, erstrecken, einen Satz magnetischer Ablenkspulen um den Prontteil der Röhre zwischen der Fotokathode und einer ersten Blende für die Vertikalablenkung für den langsameren Bildwechsel und ein Paar von sich horizontal erstreckenden elektrostatischen Ablenkplatten zwischen der ersten Blende und einer zweiten Blende, welche benachbart dem Elektronenvervielfacher angeordnet ist, zur horizontalen Ablenkung für hohe Zeilenabtastung benutzt. Das von der Fokussieruhgsspule erzeugte axiale Magnetfeld und das von den horizontal angeordneten Ablenkplatten erzeugte elektromagnetische Feld ergeben für die Elektronen eine Zykloidenbahn, die die horizontale Abtastung des Elektronenbildes über der zweiten Blende ergibt. Die»erste Blende hat die Form eines horizontalen Spaltes, um eine scharfe Auflösung in vertikaler Richtung für das durch die vertikalen Ablenkspulen abgetastete Bild ergeben. Die zweite Blende hat die Form eines vertikalen Spaltes, um eine scharfe Auflösung in horizontaler Richtung zu ergeben und die Phasenverschiebung in vertikaler Richtung, die dadurch verursacht wird, dass die Länge der elektrostatischen "Platten nicht genau einer ganzen Zahl der Fokussierungsschleifen zwischen den zwei Blenden entspricht, zu kompensieren. Anhand der Ausführungsbeispiele der beigefügten Zeichnungen sei die Erfindung, weitere Merkmale und weitere Vorteile derselben näher beschrieben: this tube has magnetic focusing coils which extend axially around the tube envelope between the photocathode at one end and an electron multiplier at the other end, a set of magnetic deflection coils around the front part of the tube between the photocathode and a first diaphragm for vertical deflection for slower image changes and a pair of horizontally extending electrostatic deflector plates between the first aperture and a second aperture located adjacent the electron multiplier are used for horizontal deflection for high line scanning. The axial magnetic field generated by the focusing coil and the electromagnetic field generated by the horizontally arranged deflection plates result in a cycloid path for the electrons , which results in the horizontal scanning of the electron image over the second diaphragm. The first aperture is in the form of a horizontal slit to give a sharp resolution in the vertical direction for the image scanned by the vertical deflection coils. The second aperture is in the shape of a vertical slit to give sharp resolution in the horizontal direction and the phase shift in the vertical direction caused by the length of the "electrostatic" plates not being exactly an integer number of the focusing loops between the two apertures The invention, further features and further advantages thereof will be described in more detail with reference to the exemplary embodiments in the accompanying drawings:
Figur 1 zeigt eine dreidimensionale schematische Ansicht der neuen Röhrenanordnung|Figure 1 shows a three-dimensional schematic view of the new Tube arrangement |
Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Elektronenbahn unter dem Einfluss der magnetischen Fokussierungs- und der elektrostatischen AblenkungsfelderjFigure 2 shows a three-dimensional view of the electron path under the influence of the magnetic focusing and the electrostatic deflection fields j
Figur 5 zeigt schematisch die Beziehung des ülektronenbildes der ersten Blende zudem der zweiten Blende.FIG. 5 schematically shows the relationship of the electron image of FIG first aperture also the second aperture.
In Figur 1-wird· ein äüsseres Bild 10 oder eine Szene verschiedener Lichtintensität auf die Fotokathode 12 projiziert, die auf derIn FIG. 1, an external image 10 or a scene is different Light intensity projected onto the photocathode 12, which is on the
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inneren Oberfläche einer Frontplatte an einem Ende der röhrenförmigen Umhüllung 14 angeordnet ist. Die Fotokathode emittiert Elektronen in Übereinstimmung mit dem Lichtbild. Ein Satz von elektromagnetischen Ablenkspulen 16 ergibt einen relativ langsamen Bildwechsel des Elektronenbildes in vertikaler Richtung über die erste Öffnung in der Querplatte 20. Die Öffnung 18 hat die Form eines engen horizontalen Spaltes mit kleiner vertikaler Abmessung, um eine Begrenzung für die Auflösung in vertikaler Richtung zu schaffen. Elektronen, die durch die Öffnung 18 gehen, sind einem elektrostatischen Feld E unterworfen, wie dies in Figur 2 angezeigt wird. Dieses elektrostatische Feld wird erzeugt durch ein Paar horizontaler, vorzugsweise konvexer Ablenkplatten 22, die sich längs der Längsachse ( der Röhre und nach aussen gekrümmt erstrecken. Gleichzeitig wirkt inner surface of a faceplate at one end of the tubular envelope 14 is arranged. The photocathode emits electrons in accordance with the light image. A set of electromagnetic deflection coils 16 results in a relatively slow image change of the electron image in the vertical direction across the first opening in the transverse plate 20. The opening 18 is in the form of a narrow horizontal gap with a small vertical dimension in order to limit the resolution in the vertical direction create. Electrons passing through opening 18 are subjected to an electrostatic field E as indicated in FIG. This electrostatic field is generated by a pair of horizontal, preferably convex, baffles 22 which extend along the longitudinal axis (of the tube and curved outwards. Simultaneously act
Magnat—Magnate—
auf die Elektronen das axiaxe/Feld B der Fokussierungsspulen 24on the electrons the axiaxe / field B of the focusing coils 24
ein. Wie bekannt, veranlasst das durch die orthogonalen Felder in der Y- und in der Z- Richtung erzeugte Feld die Elektronen, einer Zykloidenbahn zu folgen, welche einen resultierenden Vektor längs der Y-"Achse hat, wodurch die Abtastung in der X- Richtung erreicht wird. Die Ablenkung in der X- Achse erfolgt in rechten Winkeln zu dem elektrostatischen Ablenkfeld E . Die Grundtheorie und die mathematische Beziehung dieser Elektronenbahn kann gefunden werden in "Electron Optics", by O.Klemper, published in 1953 by Cambridge University Press. Die übliche sägezahnförmige Ablenkspannung, die uin eine i'este Gleichspannung schwankt, wird an die Ablenkplatten gelegt und geeignete Potentiale zwischen die Fotokathode und die erste Blende. Dadurch wird die Anfangsbeschleunigung der Elektronen eri'-icht. Sin Feldgitter (nicht gezeigt), welches dicht bei der Kathode angeordnet ist, kanu ebenso die Beschleunigung bewirken.a. As is known, the field created by the orthogonal fields in the Y and Z directions causes the electrons, one To follow cycloid trajectory which has a resulting vector along the Y "axis, thereby accomplishing the scan in the X direction will. The deflection in the X-axis takes place at right angles to the electrostatic deflection field E. The basic theory and the mathematical Relationship of this electron orbit can be found in "Electron Optics", by O. Klemper, published in 1953 by Cambridge University Press. The usual sawtooth-shaped deflection voltage, which fluctuates into an i'est DC voltage, is applied to the deflection plates placed and suitable potentials between the photocathode and the first aperture. This is the initial acceleration of the electrons eri'-icht. Sin field grid (not shown), which is close to the cathode is arranged, can also cause the acceleration.
Die Länge der Platten längs der Röhrenachse stellt einen Kompromiss zwischen der Plattenkapazität, welche mit der Grosse wächst und die .■-b-cajtfreouenz begrenzt, und der Ablenkempfindlichkeit, welche geringer -.vird mit kürzeren Platten, da höhere Spannungen erforderlich sind, dar. Jie Platten können siel: nur ein kurzes Stück von der ersten ~len:ie 18 erstrecken, aber für maximale· Empfindlichkeit und The length of the plates along the tube axis is a compromise between the plate capacity, which increases with size and limits the frequency of the plate, and the deflection sensitivity, which is lower with shorter plates, since higher voltages are required. Jie plates can be siel: just a short distance from the first ~ len: ie 18 extend, but for maximum · sensitivity and
j erstrecken sie sich vorzugsweise-.bis.-zur zweiten Blende 26, de:. Elektronenvervielfacher 28 1: cn achbar t ist. Die Trennungj they preferably extend-.bis.- to the second diaphragm 26, de :. Electron multiplier 28 1: cn achbar t is. The separation
909834/0667909834/0667
.1. SJ.ν' ite ä; ο >.1. SJ.ν 'ite ä; ο>
Λ I^ J-1 , Π Λ I ^ J -1 , Π
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^ ' b,JiΊο sein und ^- (Vx ()2j, in »ig 32 - I -r- C1Te^ & „iuss ebenso^ 'b, JiΊο sein and ^ - (Vx () 2j, in »ig 32 - I -r- C 1 Te ^ &" iuss as well
ISE/Reg. 3686 -5- 1527156 ■ISE / Reg. 3686 -5- 1527156 ■
genügend lang sein und eine positive Spannung ±n r rs i\£ die fotokathode aufweisen, um alle Elektronen, die d i1 vb L. Öffnung 32 gehen, aufzufangen. Das Ausgangs signal wird weiter * ν rär"':t in den Vervielfacher mittels geeigneter Potential <* ' n4 u ji den verschiedenen Dynoden und dann irgend einer geeignetem Zitcrdmmg zwecks Verwendung zugeführt.be sufficiently long and have a positive voltage ± n r r s i \ £ the photocathode to collect all electrons that go di 1 vb L. opening 32. The output signal is further fed into the multiplier by means of suitable potentials <* 'n 4 u ji to the various dynodes and then to any suitable citizen for use.
In manchen fällen, "bei denen die vertikale Abtastung aussen voi*- genommen wird, z.B. Bewegen eines Fahrzeuges» welches? die Röhre dreht, können die Vertikalablenkspulen weggelassen werden. Die erste horizontale Blende ist dann durch eine in,ihrer Flächenausdehnung begrenzte Fotokathode ersetzt, deren Elektronen beschleunigt und über die zweite Blende abgelenkt werden und zwar in der gleichen Weise, wie dies bereits beschrieben wurde.In some cases, "in which the vertical scanning outside voi * - is taken, e.g. moving a vehicle »which one? the tube rotates, the vertical deflection coils can be omitted. The first horizontal aperture is then in, its surface area replaced limited photocathode, the electrons of which are accelerated and deflected via the second aperture in the same way as described earlier.
Die Erfindung ergibt eine neue, kompakte, raseh ansprechende Bildzerlegerröhre hoher Auflösung. Es ist zwar nur ein einziges Ausführungsbeispiel gezeigt, aber die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und viele Änderungen können vorgenommen werden, ohne sich von der Erfindung zu entfernen, wie sie in den folgenden Ansprüchen beschrieben wird.The invention results in a new, compact, speedy appealing High resolution image decomposition tube. Although only a single embodiment is shown, the invention is not limited to this Embodiment is limited and many changes can be made without departing from the invention, such as it is described in the following claims.
3t Ansprüche3t claims
1 Bl.Zeiohng., 3 Fig.1 sheet numbered, 3 fig.
BAD GRiG'MAL 909834/0667 - 6 - BAD GRiG'MAL 909834/0667 - 6 -
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