DE2142435A1

DE2142435A1 - Fernsehkamerarohre

Info

Publication number: DE2142435A1
Application number: DE19712142435
Authority: DE
Inventors: Johannes Hendrikus Theodorus van Esdonk Johannes van Haans Petrus Franciscus Antonius Hornman Johannes Petrus Eindhoven Roosmalen (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-09-04
Filing date: 1971-08-24
Publication date: 1972-03-09
Also published as: DE2142435B2; FR2107252A5; AU3306271A; NL7013097A; CA933573A; IT939774B; US3801848A; JPS5544425B1; NL157450B; GB1308848A

Description

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Dt.-lng. Faas-BietriA Zelle» ' PHIT. gO7,1_.

Patentanwalt /

Anmelder: fclY. Philips'Gloeitampeirfabifeken

Akte No. PHN- 5071
Anm«Wunavom: 23. AUg» 1971

Fernsehkameraröhre.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkameraröhre mit einem in einer langgestreckten im wesentlichen drehsymmetrischen evakuierten Umhüllung untergebrachten Elektronenstrahlerzeugungssystem, einer auf einer einen Teil der Umhüllung bildenden Frontplatte angebrachten photoleitenden Schicht und einer an einem Tragring befestigten gazeförmigen Elektrode, die parallel zu der photoleitenden Schicht und in unmittelbarer Nähe dieser Schicht liegt, welche Umhüllung einen ersten nahezu zylindrischen Teil, einen mit der Frontplatte verbundenen zweiten nahezu zylindrischen Teil und einen die beiden zylindrischen Teile miteinander verbindenden Hals enthält.

In einer derartigen Fernsehkameraröhre erzeugt das Elektronenstrahlerzeugungssystem einen Elektronenstrahl, der im allgemeinen von einer Fokussierlinse auf die photoleitende Schicht fokussiert wird

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und der die photoleitende Schicht gemäss einem Muster paralleler Zeilen unter dem Einfluss von Ablenkmitteln abtastet. Dabei ist es wichtig, dass die Achse des Elektronenstrahls stets senkrecht auf der photoleitenden Schicht steht - unabhängig von der ,Ablenkung des Elektronenstrahls. Zu diesem Zweck befindet sich in einem Abstand von einigen Millimetern vor der leitenden Schicht die erwfihnte gazeförmige Elektrode. Infolge der elektrischen Spannungen an den Elektroden der Röhre wird auf der von der photoleitenden Schicht abgekehrten Seite der gazeförmigen Elektrode ein elektrisches Feld erhalten, das eine Linsenwirkung auf den Elektronenstrahl ausübt, wodurch die Achse des Elektronenstrahls stets nahezu senkrecht auf der gazeförmigen Elektrode steht. Diese Linsenwirkung wird nachstehend als "Gazelinse" bezeichnet. Die Elektronen werden ausserdeni zwischen der gazeförmigen Elektrode und der photoleitenden Schicht der Wirkung eines Bremsfeldes unterworfen. Dieses Bremsfeld sichert zusammen mit der Einstellung der Fokussierung mittels der Fokussierlinse, dass der Elektronenstrahl die photoleitende Schicht in einem möglichst kleinen Auftrefflecken trifft. Es ist einleuchtend, dass es für das erwähnte Bremsfeld wichtig ist, dass der Abstand zwischen ^ der gazeförmigen Elektrode und der photoleitenden Schicht genau festliegt. Weiter soll auch die Genauigkeit der Konfiguration der Gazelinse besonders hohe Anforderungen erfüllen. Fernsehkameraröhren der beschriebenen Bauart sind im allgemeinen "Vidikon"-Röhren.

In der USA Patentschrift Nr. 2.770.746 wird eine Fernsehkameraröhre der obenerwähnten Art beschrieben. Die Frontplatte bildet bei dieser Röhre nicht ein Ganzes mit dem zweiten zylindrischen Teil, sondern ist an diesem Teil mit Hilfe von Leim oder eines Schweissglases befestigt. Die gazeförmige Elektrode ist bei dieser Röhre an der Front-

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platte befestigt. Die Röhre ist ferner mit einer leitenden Schicht versehen, die die Innenseite eines Teiles des ersten zylindrischen Teiles, des Halses und eines Teiles des zweiten zylindrischen Teiles bedeckt. Die Befestigung der gazeförmigen Elektrode an der Frontplatte, wobei eine grosse Genauigkeit erforderlich ist, macht das Verfahren zur Herstellung dieser Röhre verwickelt.

Die Erfindung bezweckt, eine Fernsehkameraröhre der im

ersten Absatz erwähnten Art zu schaffen, die eine derartige Bauart aufweist, dass eine besonders einfache Montage sowie eine sehr genau definierte Konfiguration der Gazelinse und ein sehr genau bestimmter Abstand zwischen der gazeförmigen Elektrode und der photoleitenden Schicht erhalten werden. Weiter bezweckt die Erfindung, den Durchmesser des zweiten zylindrischen Teiles möglichst auszunutzen, so dass ein möglichst grosser Teil der Frontplatte zum Projizieren eines optischen Bildes auf diese Platte verwendet werden kann. Die Erfindung hat ausserdem zum Zweck, eine Konfiguration für die Gazelinse zu schaffen, die besonders strengen elektronenoptischen Anforderungen entspricht.

Nach der Erfindung ist eine Fernsehkameraröhre der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring mittels federnder Anpressmittel zwischen der Frontplatte und dem Hals eingeklemmt wird.

Durch diese Bauart wird die Anzahl mit der mit der photoleitenden Schicht versehenen Frontplatte und mit der gazeförmigen Elektrode durchzuführender Handlungen auf ein Mindestmass beschränkt. Dies ist besonders wichtig, weil die photoleitende Schicht und die gazeförmige Elektrode gegen Staub besonders empfindlich sind. Die Bauart nach der Erfindung ermöglicht es, die photoleitende Schicht unter opti-

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malen Bedingungen auf die Frontplatte aufzudampfen und die gazeförmige Elektrode sowie die Frontplatte mit der photoleitenden Schicht erst in einer vorgeschrittenen Stufe des Verfahrens zur Herstellung der Fernsehkameraröhre zu montieren.

Eine Fernsehkameraröhre nach der Erfindung ist vorzugsweise derart ausgebildet,, dass sich zwischen der Innenseite des Halses und dem Tragring ein Isolierring befindet und zwischen der Auftreffplatte und dem Tragring federnde -Anpressmittel angebracht sind, die den Isolierring zwischen dem Hals und dem Tragring einklemmen.

So werden die erforderlichen kleinen Toleranzen, die für die Gazelinse und für den Abstand zwischen der gazefb'rmigen Elektrode und der photoleitenden Schicht zutreffen, auf besonders einfache Veise erhalten. Der richtige Durchmesser der beiden zylindrischen Teile und die richtige Form des Halses lassen sich nämlich einfach dadurch erhalten, dass einem mit grossen Toleranzen hergestellten Glasteil mit Hilfe von Unterdruck und unter Erhitzung auf einer genau hergestellten Lehre die erwünschten Abmessungen erteilt werden. Anschliessend wird der zweite zylindrische Teil genau nach Länge geschliffen. Der Abstand ^ zwischen dem Hals und der gazeförmigen Elektrode, der die Gazelinse bestimmt, sowie der Abstand zwischen der gazeförmigen Elektrode und der photoleitenden Schicht werden dann weiter nur durch die Abmessungen des Tragringes und des Isolierringes bestimmt, die sich naturgemäss auf einfache Weise mit grosser Genauigkeit herstellen lassen.

Eine Fernsehkameraröhre nach der Erfindung mit einer Fokussierlinse und einer auf einem Teil der Innenseite der Umhüllung angebrachten leitenden Schicht wird weiter vorzugsweise derart hergestellt, dass der Hals, in einem die Achse der Umhüllung enthaltenden

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Schnitt, einen Teil enthält, der die Form zweier Viertelzylinder aufweist, die auf je einer Seite der Achse liegen und sich dem ersten zylindrischen Teil anschliessen, wobei dieser Teil des Halses auf der Innenseite mit der leitenden Schicht überzogen ist, welche Schicht aus·!- serdem einen Teil des ersten zylindrischen Teiles bedeckt und mit der letzten Elektrode der Fokussierlinse verbunden ist; dass der Radius der erwähnten Viertelkreise zwischen dem 0,14- und dem 0,28-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegtf dass der Abstand der zu der gazeförmigen Elektrode parallelen Berührungslinie mit den erwähnten Viertelkreisen von der den Tragring auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems begrenzenden Ebene zwischen dem 0,05- und dem 0,09-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt; dass der Abstand der den Tragring auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems begrenzenden Ebene von der gazeförmigen Elektrode zwischen 0 und dem 0,2-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt, und dass der Innendurchmesser des auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems liegenden Teiles des Tragringes zwischen dem 1,06-fachen und dem 1,36-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt.

Untersuchungen haben ergeben, dass eine Röhre mit den angegebenen Abmessungen eine Gazelinse besitzt, die besonders hohen Anforderungen entspricht, sowohl in bezug auf die senkrechte Lage der Achse des Strahles auf der gazeförmigen Elektrode als auch in bezug auf die Verzeichnung, die eine Gazelinse, die nicht die richtige Konfiguration aufweist, herbeiführen könnte.

Eine Fernsehkameraröhre nach der Erfindung mit Ablenkspulen ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Abstand zwischen

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dem Ablenkmittelpunkt der Ablenkspule!! und der gazeförmigen Elektrode zwischen dem 1,43- und dem 2,13-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt.

Der Abstand zwischen dem Ablenkmittelpunkt und der gazeförmigen Elektrode ist nicht nur für die Gazelinse von Bedeutung, sondern die erwähnten Untersuchungen haben auch ergeben, dass auf diese Weise die geringe Verzeichnung, die die Gazelinse noch aufweist und die eine sogenannte Tonnenverzeichnung ist, zu einem wesentlichen Teil durch eine geringe Kissenverzeichnung der Ablenkspulen beseitigt werden kann. ^ Eine Vorrichtung mit einer Fernsehkameraröhre nach der

Erfindung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Spannung an der gazeförmigen Elektrode zwischen dem 1,65- und dem 2,35-fachen der Spannung an der leitenden Schicht liegt.

Die richtige Wirkung der Gazelinse ist naturgemäß,=; Tuch von den Spannungen an den Elektroden abhängig, zwischen denen vorzugsweise das erwähnte Verhältnis bestehen soll.

Die Erfindung wird nachstehend für ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Fernsehkameraröhre nach der Erfindung, und

^ Fig. 2 den Vorderteil dieser Röhre in vergrössertem Masstab.

Die in Fig. 1 dargestellte Kameraröhre ist vom "Plumbikon"-Typ und enthält eine Glasumhüllung 1 mit auf einer Seite einer Frontplatte 2, auf der eine Schicht 3 angebracht ist, die aus einer photoleitenden Schicht besteht, während eine leitende durchsichtige Signalplatte zwischen der photoleitenden Schicht und der Frontplatte 2 ange- · ordnet ist. Die photoleitende Schicht besteht im wesentlichen aus speziell aktiviertem Bleimonoxyd und die Signalplatte aus leitendem Zinn-

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dioxyd. ' Auf der anderen Seite der Umhüllung 1 "befinden sich die Anschlusstifte 4 der Röhre. Längs einer Achse 5 zentriert enthält die Kameraröhre ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 6 und eine Fokussierlinse'7. Ferner enthält die Röhre eine gazeförmige Elektrode 8. Die Umhüllung 1 wird von einem Satz von Ablenkspulen 9 umgeben, die schematisch dargestellt sind und den vom Elektronenstrahlerzeugungssystem 6 erzeugten Elektronenstrahl in zwei zueinander senkrechten Richtungen ablenken. Der Ablenkmittelpunkt der Spulen 9 ist mit 22 bezeichnet. Der Aussiendurchmesser der Ablenkspulen 9 ist nicht grosser als der Aussendurchmesser des Vorderteiles 13 der Röhre. Auf einem Teil der Innenwand der Umhüllung T befindet sich eine leitende Schicht 10, die mittels der Verbindungsleitung 11 mit der letzten Elektrode 12 der Fokussierlinse 7 verbunden ist.

In Fig. 2 ist der Vorderteil der Kameraröhre, der in Fig. 1 mit 13 "bezeichnet ist, in vergrössertem Masstab dargestellt. Der Hals der Röhre enthält einen abgerundeten Teil, der durch einen Viertelkreis mit einem Radius R gebildet wird. Dieser abgerundete Teil ist gleichfalls mit der leitenden Schicht 10 überzogen. Die gazeförmige Elektrode 8 ist in einem Tragring montiert, der aus Teilen 19 und 20 besteht. Der Tragring wird in bezug auf die Achse 5 mit Hilfe eines Zentrierringes 16 zentriert. Zwei Platinstifte 17 und 18 sind in die Umhüllung 1 eingeschmolzen und bilden den Anschluss der gazeförmigen Elektrode 8. Der Tragring (19,2O) wird mit Hilfe eines Anpressringes 14» eines Federringes 15 und eines Isolierringes 21 an der Stelle gehalten. In der Figur sind auscer dem Strahl R noch einige andere Abstände angegeben. A = die Dicke des Ringes 20,B= die Dicke des Ringes 21,C= der Innendurchmesser des Ringes 20,M= der Abstand des Ablenkmittel-

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Punktes 22 von der gazeförmigen Elektrode 8 und D = der Innendurchmesser der Umhüllung 1. Die erwähnten Abmessungen können für eine optische Wirkung der Gazelinse wie folgt in D ausgedrückt werden:

R = (0,21 + 0,07) x D

A = '(0,1 + 0,1) χ D

B = (0,07 + 0,02) χ D

C = (1,21 + 0,15) x D

M = (1,78 + G,35) x D

Für eine optimale Wirkung der Gazelinse soll weiter zu- W treffen, dass V = (2,0 + 0,35) V ist, wobei V₁ die Spannung an der leitenden Schicht 10 und V die Spannung an der gazeförmigen Elektrode darstellt. Für die dargestellte Kameraröhre gilt, dass

I) = 14 mm, C = 18 mm,

R = 3 mm, M = 25 mm,

A = 1 mm, V₁= 5OO V,

B= 1 mm, V₂= 1000V,

Bei der Montage der Röhre wird die Frontplatte 2 mit der Schicht 3 mit Hilfe von Leim oder Email auf dem übrigen Teil der fc Umhüllung 1 festgeklebt. Dies erfolgt erst in einer vorgeschrittenen Stufe der Herstellung, wenn das Elektrodensystem eingeschmolzen und gereinigt worden ist.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE ;

Fernsehkameraröhre mit einem in einer langgestreckten im wesentlichen drehsymmetrischen evakuierten Umhüllung untergebrachten Elektronenstrahierzeugungssystem, einer auf einer einen Teil der Umhüllung bildenden Frontplatte angebrachten photoleitenden Schicht und einer an einem Tragring befestigten gazeförmigen Elektrode, die parallel zu der photoleitenden Schicht und in unmittelbarer Nähe dieser Schicht liegt, welche Umhüllung einen ersten nahezu zylindrischen Teil, einen mit der Frontplatte verbundenen zweiten nahezu zylindrischen Teil mit einem den des ersten zylindrischen Teiles überschreitenden Innendurchmesser und einen die beiden zylindrischen Teile miteinander verbindenden Hals enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring mittels federnder Anpressmittel zwischen der Frontplatte und dem Hals eingeklemmt wird.
2. Fernsehkameraröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Innenseite des Halses und dem Tragring ein Isolierring befindet und zwischen der Auftreffplatte und dem Tragring federnde Anpressmittel angebracht sind, die den Isolierring zwischen dem Hals und dem Tragring einklemmen.
3. Fernsehkameraröhre nach Anspruch 1 oder-2, die mit einer Fokussierlinse und einer auf einem Teil der Innenseite der Umhüllung angebrachten leitenden Schicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals, in einem die Achse der Umhüllung enthaltenden Schnitt, einen Teil enthält, der die Form zweier Viertelkreise aufweist, die auf .je einer Seite der Achse liegen und sich dem ersten zylindrischen Teil anschliessen, wobei dieser Teil des Halses auf der Innenseite mit der leitenden Schicht überzogen ist, welche Schicht ausserdem einen Teil des ersten zylindrischen Teiles bedeckt und mit' der letzten Elektrode

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der Fokussierlinse verbunden ist; dass der Radius der erwähnten Viertelkreise zwischen dem 0,14- und dem 0,28-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt; dass der Abstand der zu der gazeförmigen Elektrode parallelen Berührungslinie mit den erwähnten Viertelkreise von der den Tragring auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems begrenzenden Ebene zwischen dem 0,05- und dem 0,09-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt; dass der Abstand der den Tragring auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems begrenzenden Ebene von der gazeförmigen Elektrode zwischen 0 und

P dem 0,2-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt, und dass der Innendurchmesser des auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems liegenden Teiles des Tragringes zwischen dem 1,06- und dem 1,36-fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt.

4· Fernsehkameraröhre nach Anspruch 3> die mit Ablenkspule!!

versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Ablenkmittelpunkt der Ablenkspulen und der gazeförmigen Elektrode zwischen dem 1,43- und dem 2,13-fachen des Innendurchmessers des ersten

_fc zylindrischen Teiles liegt.

5· Vorrichtung mit einer Fernsehkameraröhre nach Anspruch

3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung an der Elektrode zwischen dem 1,65- und dem 2,35-fachen der Spannung leitenden Schicht liegt.

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