DE2116183C2

DE2116183C2 - Farbfernsehkamera

Info

Publication number: DE2116183C2
Application number: DE2116183A
Authority: DE
Inventors: Yasuharu Fuijisawa Kanagawa Kubota
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1970-04-04
Filing date: 1971-04-02
Publication date: 1983-12-01
Also published as: IT989580B; AT330865B; GB1328412A; JPS5038450B1; SU694106A3; DE2116183A1; FR2085846B2; CS177060B2; ATA284471A; CH532346A; BE765202R; FR2085846A2; ZA712058B

Description

e) die ersten und zweiten Indexeiektroden (20Λ, 20ß, 20' A, 20'B) sind auf der dem abtastenden Elektronenstrahl zugewandten Fläche der fotoleitenden Schicht (19) angeordnet und

f) die Signalelektrode (22, 22') ist mit der fotoleitenden Schicht (19) verbunden und leitet von dieser das Farbbildsignalgemisch ab.

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2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitende Schicht (19) aus einem Halbleitertarget (42) mit einem Substrat (43) des einen Leitungstyps und Bereichen (44) des entgegengesetzten Leitungstyps, die in der abgetasteten Fläche des Halbleitertargets (42) diffundiert sind, besteht, so daß durch die zwischen Substrat (43) und den Bereichen (44) entstehenden gleichrichtenden Übergänge (45) eine Diodenanordnung gebildet wird.

3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (43) einen hochdotierten Bereich (48) des einen Leitungstyps enthält, der außerhalb des vom Elektronenstrahl abgetasteten Teils des Halbleitertargets (42) im Umfangsabschnitt der dem abtastenden Elektronenstrahl zugewandten Fläche des Halbleitertargets (42) angeordnet ist, wobei an diesem hochdotierten Bereich (48) die Signalelektrode (22') angeschlossen ist

4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich zwischen den ersten und zweiten Indexelektroden (20M', 2OB') und dem Halbleitertarget (42) vorgesehene Isolierschicht (46) zwischen den Bereichen (44) angeordnet ist und so die gleichrichtenden Übergänge (45) auf der dem abtastenden Elektronenstrahl zugewandten Fläche des Halbleitertargets (42) überdeckt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Farbfernsehkamera wurde bereits in der DE-PS 20 46 026 vorgeschlagen. Bei dieser Farbfernsehkamera sind zv'ischen dem jeweils aufzunehmenden Objekt und der abzutastenden Speicherschicht ein Farbstreifenfilter und den Farbstreifen zugeordnete Indexstreifen angeordnet, welche mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen zur Identifizierung der Farbsignale beaufschlagt sind. Die elektrischen Spannungen sind dabei Wechselspannungen, deren Phase sich in Abhängigkeit von der Zeilenabtastfrequenz ändert, wodurch der Farbfernsehkamera ein Signalgemisch entnehmbar ist, welches neben dem Farbsignalanteil einen Indexsignalanteil mit einer in Abhängigkeit von der Zeilenabtastfrequenz wechselnden Phase enthält. Bei dieser vorgeschlagenen Farbfernsehkamera sind die Indexelektroden zwischen den Filterstreifen und der fotoempfindlichen Schicht so angeordnet, daß sie sich auf derjenigen Seite der betreffenden Schicht befinden, die dem abtastenden Elektronenstrahl abgewandt ist. Die Indexelektroden sind dabei auch in elektrischer Verbindung mit der fotoempfindlichen Schicht. Damit vermag aber diese vorgeschlagene Farbfernsehkamera häufig nur in der Qualität unzureichende Index- und Farbsignale zu liefern.

Es ist auch bereits eine Fernsehkamera mit einem Vidicon-Target bekannt (US-PS 28 48 358), welches Elektroden aufweist, die auf derselben Seite einer fotoleitenden Schicht wie ein Farbfilter angeordnet sind, d. h. auf derjenigen Seite, welche gegenüber jener Seite liegt, die durch den Elektronenstrahl abgetastet wird. Damit haftet aber der bekannten Farbfernsehkamera der Nachteil an, daß die jeweils erzeugten Signale relativ mangelhaft sind.

Es ist schließlich auch schon ein Target für eine Bildaufnahmeröhre bekannt (DE-OS 19 21 276), bei der eine fotoleitende Schicht aus einer Unterlage eines Leitungstyps und Bereichen eines dazu entgegengesetzten Leitungstyps besteht, die in der Abtastungs-Oberfläche eindiffundiert sind und die Gleichrichterübergänge mit der Unterlage bilden. Dabei weist die erwähnte Unterlage einen hochdotierten Bereich des einen Leitungstyps auf ihrer der Abtastungsoberfläche entgegengesetzten Oberfläche auf. Über eine Farbfernsehkamera mit Indexelektroden ist jedoch in diesem Zusammenhang nicht bekannt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Farbfernsehkamera der im Oberbegriff des Patentan-

spruchs 1 angegebenen Art so weiterzubilden, daß sowohl ein verbessertes Indexsigna] als auch ein ■verbessertes Farbsignal bzw. Farbvideosignal im Vergleich zu entsprechenden Signalen erhalten werden, die von der oben betrachteten bereits vorgeschlagenen Farbfernsehkamera abgegeben werden.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise verbesserte Index- und Farbvideo- bzw. Farbbildsignale im Vergleich zu der oben betrachteten, bereits vorgeschlagenen Farbfernsehkamera erzeugt werden. Erreicht wird dieser Vorteil insbesondere dadurch, daß das elektrische Potentialmuster, welches an den Indexelektroden erzeugt wird, das Potential des Abtastelektrodenstrahls gerade vor dessen Auftreffen auf die fotoleitfähige Schicht beeinflußt, so daß also die Indexsignale vom elektrischen Potential des Elektronenstrahls abhän_big erzeugt werden, wenn dieser auf die fotoieitende Schicht auftrifft.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Farbfernsehkamera gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt das Target der in F i g. 1 dargestellten Farbfernsehkamera.

F i g. 3 zeigt in einem dem in F i g. 2 gezeigten Ausschnitt entsprechenden vergrößerten Ausschnitt das Target einer abgewandelten Ausführungsform einer Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen im einzelnen und zunächst auf die Zeichnungsfiguren 1 und 2 ist es ersichtlich, daß die darin gezeigte Farbfernsehkamera 10 nach der vorliegenden Erfindung eine Bildaufnahmeröhre 11, beispielsweise eine sogenannte Vidikonröhre, mit einem Glasschirmträger 12 an einem Ende und einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 13 innerhalb der Röhre an ihrem anderen Ende zum Richten eines Elektronenstrahlenbündels auf den Schirmträger 12 aufweist. Ferner sind herkömmlicherweise eine Ablenkspule 14, eine Fokussierspule 15 und eine Abgleichspule 16 um die Röhre 11 angeordnet, wobei eine Bildlinse 17 zum Projizieren eines Bildes des im Fernsehen zu übertragenden Objekts 18 durch den Schirmträger 12 und zum Fokussieren dieses Bildes auf eine innerhalb >o der Aufnahmeröhre 11 neben dem Schirmträger 12 angeordnete fotoleitende Schicht 19 vorgesehen ist. Diese fotoleitende Schicht 19 kann aus Materialien wie Antimontrisulfid, Bleioxyd und dgl. gebildet sein, die für die fotoleitende Schicht von Bildaufnahmeröhren gewöhnlich verwendet werden.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform weist die Aufnahmeröhre 11 ferner zwei Sätze in Abstand voneinander angeordneter Indexelektroden 2OA und 2OB auf, die an derjenigen Seite der fotoleitenden *>o Schicht 19 abwechselnd angeordnet sind, welche dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 13 zugewandt ist, d. h. an der Seite der fotoleitenden Schicht 19, die durch das Elektronenstrahlenbündel abgetastet wird, wobei sie von der fotoleitenden Schicht 19 z. B. durch die *>5 Isolierschicht 21 elektrisch isoliert sind, die zwischen jeder der Indexelektroden 20,4 und 20,9 und der fotoleitenden Schicht 19 angeordnet ist. Die Indexelektroden 20/4 und 205 und die entsprechenden Isolierschichten 21 sind streifenförmig und erstrecken sich in Längsrichtungen, welche die Horizontalabtastrichtung der vom des Elektronenstrahlerzeugungssystem 13 ausgestrahlten Elektronenstrahlenbündels kreuzen. Da die streifenartigen Indexelektroden 2OA und 205 und die Isolierschichten 21 das Elektronenstrahlenbündel daran hindern, auf den entsprechenden Bereichen der fotoleitenden Schicht 19 aufzutreffen, werden diese Indexelektroden und Isolierschichten vorzugsweise im wesentlichen schmal gemacht, um den vom Elektronenstrahl dabei abgeschirmten Anteil der fotoleitenden Schicht auf ein Minimum herabzusetzen.

Die Röhre 11 weist ferner eine Signalelektrode 22 auf, die bei der Ausführungsform nach Fig.2 aus einer durchsichtigen leitenden Schicht besteht, die beispielsweise aus einem antimonhaltigen Zinnoxyd, wie der sogenannten Nesaschicht, gebildet ist. Die die Signalelektrode 22 bildende durchsichtige leitende Schicht ist auf der einen Oberfläche einer Glasplatte 23 so vorgesehen, daß sie sich auf der von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 13 abgewandten Seite der fotoleitenden Schicht 19 befindet, während ein optischer Farbfilter 24 auf der anderen Oberfläche der Glasplatte 23 vorgesehen ist, die sich zwischen der letzteren und dem Schirmträger 12 befindet.

Der optische Farbfilter 24 besteht aus Dreiern aus streifenförmigen Rot-, Grün- und Blaufarbfilterelementen Fr, Fc und F_ft die in einer sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge von F_R, F_c, F₈, Fr, F_c, Fb, ... angeordnet sind und parallel zu den streifenförmigen Indexelektroden 2OA und 20 β auf solche Weise verlaufen, daß jeder Dreier aus Rot-, Grün- und Blaufarbfilterelementen F_R, F₀ und F_B einem Paar Indexelektroden 2OA und 20S entgegengesetzt liegt. So lange die Indexelektroden 2OA und 2OS und die Filterelemente des optischen Farbfilters 24 in ihren Längsrichtungen untereinander ausgerichtet sind, ist ihre Relativeinstellung in der seitlichen Richtung nicht kritisch.

Die Indexelektroden 2OA bzw. 20ß sind mit Anschlußklemmen 25A und 25Ö entsprechend verbunden. Die Signalelektrode 22 ist mit einer Anschlußklemme 27 verbunden.

Bezugnehmend nun auf F i g. 3 ist es ersichtlich, daß bei der dort dargestellten Ausführungsform die Bildaufnahmeröhre ein Halbleitertarget 42 als ihre fotoleitende Schicht verwendet. Das Halbleitertarget 42 weist eine Siliziumunterlage 43 des N-Typs und eine große Anzahl von Bereichen 44 des P-Typs auf, die in die Oberfläche der Siliciumunterlage 43 eindiffundiert werden, die dem Elektronenstrahlerzeugungssystem zugewandt ist. Die Gleichrichtungsübergänge oder P-N-Übergänge 45 zwischen den einzelnen Bereichen 44 vom P-Typ und der Unterlage 43 vom N-Typ bilden eine Diodenanordnung. Streifenartige Isolierschichten 46 z. B. aus S1O2 bedecken die Oberfläche der Unterlage 43 zwischen den Bereichen 44 und erstrecken jich über die Übergänge 45 an dieser Oberfläche. Den Elektroden 2OA und 20ß der erstbeschriebenen Ausführungsform nach Fig. 2 entsprechende Indexelektroden 20Ά und 20'fl sind an den hier gezeigten abwechselnden Isolierschichten 46 vorgesehen und mit Anschlußklemmen 25'A bzw. 25'S verbunden. Die Unterlage 43 kann ferner gegebenenfalls mit einem N^-Bereich oder hochdotierten Verunreinigungsbereich 47 an der Seite der von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem abgewandten Unterlage versehen sein. d. h. an der der

Glasplatte 23' zugewandten Seite, die der Platte 23 der F i g. 2 entspricht. Dieser hochdotierte Verunreinigungsoder Störstoffbereich 47 dient zur Steigerung der Empfindlichkeit, d. h. der Umwandlungswirkung zwischen der Lichtenergie und der elektrischen Energie.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist die mit einer Anschlußklemme 27' verbundene Signalelektrode 22', die der Signalelektrode 22 der Fig.2 entspricht, in einen hochdotierten Bereich 48 vom N +-Typ eingesetzt, der im Umfangsbereich der Unterlage 43 an ihrer dem Elektronenstrahlerzeugungssystem zugewandten Seite gebildet ist. Dieser Bereich 48 liegt außerhalb des durch den Elektronenstrahl abgetasteten Bereichs und wirkt als Ohmscher Kontaktbereich für die Signalelektrode 22'.

Bei den Anordnungen der F i g. 2 bzw. 3 sind die Indexelektroden 20/4 und 20Äoder 20'A und 20'.Bdurch die Isolierschichten 21 oder 46 zwischen diesen Indexelektroden und der fotoleitenden Schicht 19 oder dem Halbleitertarget 42 voneinander elektrisch isoliert. Die Isolierschichten 21 oder 46 können jedoch nach Belieben entfallen und die Indexelektroden 20/4 und 20ß oder 2ΟΆ und 20'ß sind dann voneinander isoliert, indem diese Indexelektroden von der fotoleitenden Schicht in Abstand angeordnet werden.

Die Indexelektroden 20/4 und 20ß (bzw. 20Ά und 20'B) sind mit Anschlußklemmen 25/4 und 25ß (bzw. 25'A und 25'B) verbunden. Die Signalelektrode 22 (bzw. 22') ist mit einer Anschlußklemme 27 (bzw. 27') verbunden.

Die Weiterverarbeitung der an den Anschlußklemmen (25Λ, 25B, 27; 25'A 25'ß, 27') abgenommenen Signale zur Erzeugung von Leuchtdichte-, Chrominanz- und Indexsignal kann in üblicher Weise erfoigen wie es z. B. in der DE-PS 20 46 026 vorgeschlagen wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Farbfernsehkamera zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals entsprechend einem Objekt im Sehfeld der Farbfernsehkamera mit:

a) einer fotoleitenden Schicht, deren eine Fläche von einem Elektronenstrahl abgetastet wird und auf deren gegenüberliegende Fläche Licht projiziert wird und die ein elektrisches Ausgangssignal abhängig vom projizierten Licht und vom Elektronenstrahl erzeugt,

b) einem Farbfilter zwischen dem Objekt und der fotoleitenden Schicht, wobei auf der fotoleitenden Schicht ein Farbauszugsbild des Objekts aus Bildelementen gebildet ist, die jeweils den Farbauszugskomponenten eines entsprechenden Elementes des Objekts entsprechen, wobei die Farbauszugskomponenten bei Betrachtung in Abtastrichtung des Elektronenstrahls gesehen, in einer sich wiederholenden zyklischen Ordnung in aufeinanderfolgenden Bildelementen auftreten,

c) einem Paar erster und zweiter Indexelektroden für jedes der Bildelemente, wobei die ersten und zweiten Indexelektroden abwechselnd in der Abtastrichtung des Elektronenstrahls angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Indexelektroden jeweils mit unterschiedlichen Potentialen versorgt sind, wobei die Potentiale in aufeinanderfolgenden Perioden des elektrischen Ausgangssignals umgekehrt sind, und wobei die ersten und zweiten Indexelektroden elektrisch von der fotoleitenden Schicht getrennt sind, so daß ein Muster elektrischer Potentiale auf der fotoleitenden Schicht gebildet ist, das sich in den aufeinanderfolgenden Perioden ändert,

d) einer Signalelektrodc zum Ableiten eines Farbbildsignalgemisches entsprechend dem Farbauszugsbild und eines Indexsignals entsprechend dem Muster elektrischer Potentiale, wobei die Phasen in den aufeinanderfolgenden Perioden umgekehrt sind;

45 gekennzeichnet durch folgende Merkmale: