DE2142435B2

DE2142435B2 - Fernsehkameraroehre

Info

Publication number: DE2142435B2
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: 1976-06-24
Also published as: US3801848A; IT939774B; NL157450B; AU3306271A; DE2142435A1; GB1308848A; CA933573A; FR2107252A5; JPS5544425B1; NL7013097A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkameraröhre mit einem in einem langgestreckten, im wesentlichen drehsymmetrischen, evakuierten Röhrenkolben untergebrachten Elektronenstrahlerzeugungssystem, einer auf einer einen Teil des Röhrenkolbens bildenden Frontplatte angebrachton photoleitenden Schicht und einer an einem Tragring befestigten gazeförmigen Elektrode, die parallel zu

der photoleitenden Schicht und in geringem Abstand von dteser Schicht angeordnet ist, wobei der Röhrenkolben aus einem ersten zylindrischen Teil, einem mit der Frontplatte verbundenen zweiten zylindrischen Teil, dessen Innendurchmesser größer ist als der des ersten zylindrischen Teils, und aus einem die beiden zylindrischen Teile miteinander verbindenden Hals besteht.

In einer solchen Fernsehkameraröhre erzeugt das Elektronenstrahlerzeugungssystem einen Elektronenstrahl, der im allgemeinen von einer Fokussierlinse auf die photoleitende Schicht fokussiert wird, 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 erwähnte 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 außerdem 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 Auftreffflecken 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 770746 wird eine Fernsehkameraröhre der oben erwähnten Art bc-

geblieben. Die Frontplatte bildet bei dieser Röhre nicht ein Ganzes mit dem zweiten zylindrischen Teil, sondern ist an diesem Teil mit Hilfe von Klebstoff oder einem Lötglas befestigt. Die gazeförmige Elek- £ode ist bei dieser Röhre an der Frontplatte befestigt. j)ie Röhre ist ferner mit einer leitenden Schicht versepen, die die Innenseite eines Teiles des ersten zylindrischen Teiles, des Halses und eines Teiles des zweiten zylindrischen Teiles bedeckt. Die Befestigung der gasförmigen Elektrode an der Frontplatte, bei der eine große Genauigkeit erforderlich ist, macht das Verfahren zur Herstellung dieser Röhre aufwendig.

Aus der DT-AS 1108261 ist weiter eine gazeförinige Elektrode für eine Bildaufnahme- oder Speicherröhre bekannt, die, um Mikrophonie durch Vibration in dieser Elektrode zu vermeiden, federnd in einen Klemmring eingeklemmt ist. Über die Befestigung des Klemmringes in dem Röhrenkolben ist jedoch in dieser Auslegeschrift nichts ausgesagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 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 der gazeförmigen Elektrode mittels federnder Anpreßmittel zwischen der Frontplatte und dem Hals eingeklemmt wird.

Durch diese Bauart wird die Anzahl der mit der Frontplatte, die mit der photoleitenden Schicht versehen ist, und mit der gazeförmigen Elektrode durchzuführenden 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 optimalen 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 Frontplatte 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 gazeförmigen Elektrode und der photoleitenden Schicht zutreffen, auf besonders einfache Weise erhalten. Der richtige Durchmesser der beiden zylindrisehen 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 photoieitenden 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 FokussierUnse und einer auf einem Teil der Innenseite des Röhrenkolbens angebrachten leitenden Schicht wird weiter vorzugsweise derart hergestellt, daß der Hals, in jedem die Achse des Röhrenkolbens enthaltenden Schnitt, die Form zweier zueinander symmetrisch liegender 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 der Fokussierlinse verbunden ist; daß der Radius der erwähnten Viertelkreise zwischen dem 0,14- und dem 0,28fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt, daß der Abstand der zu der gazeföimigen Elektrode parallelen Tangente an die erwähnten Viertelkreise von der den Tragring auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems begrenzenden Ebene zwischen dem 0,05- und dem 0,09fachen 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 0,2fachen des Innendurchmessers des ersten zylindrischen Teiles liegt, und daß der Innendurchmesser des auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems liegenden Teiles des Tragringes zwischen dem l,06fachen und dem l,36fachen 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 dem Ablenkmittelpunkt der Ablenkspulen und der gazeförmigen Elektrode zwischen dem 1,43- und dem 2,13fachen 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 zum Betrieb einer Fernsehkameraröhre nach der Erfindung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß die an der gazeförmigen Elektrode

liegende Spannung zwischen dem 1,65- und dem 2,35fachen der an der leitenden Schicht liegenden Spannung beträgt.

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

Die Erfindung wird nachstehend für ein Ausführungsbeispiel an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Fernsehkameraröhre nach der Erfindung, und

Fig. 2 den Vorderteil dieser Röhre in vergrößertem Maßstab.

Die in Fig. 1 dargestellte Kameraröhre ist vom »Plumbikon«-Typ und enthält einen Glaskolben 1 mit einer Frontplatte 2 auf einer Seite, 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 angeordnet ist. Die photoleitende Schicht besteht im wesentlichen aus speziell aktiviertem Bleimonoxyd und die Signalplatte aus leitendem Zinndioxyd. Auf der anderen Seite des Röhrenkolbens 1 befinden sich die Anschlußstifte 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. Der Röhrenkolben 1 ist 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 Außendurchmesser der Ablenkspulen 9 ist nicht größer als der Außendurchmesser des Vorderteiles 13 der Röhre. Auf einem Teil der Innenwand des Röhrenkolbens 1 befindet sich eine leitende Schicht 10, die mittels der Verbindungsleitung 11 mit der letzten Elektrode 12 der Fckussierlinse 7 verbunden ist.

In Fig. 2 ist der Vorderteil der Kameraröhre, der in Fig. 1 mit 13 bezeichnet ist, in vergrößertem Maßstab 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 den Röhrenkolben 1 eingeschmolzen und bilden den Anschluß der gazeförmigen Elektrode 8. Der Tragring (19,20) wird mit Hilfe eines Anpreßringes 14, eines Federringes 15 und eines Isolierringes 21 an der Stelle gehalten. In der Figur sind außer dem

¹S 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 Ablenkmittelpunktes 22 von der gazeförmigen Elektrode 8 und D = der Innendurchmesser des Röhrenkolbens 1. Die erwähnten Abmessungen können für eine optimale Wirkung der Gazelinse wie folgt in D ausgedrückt werden:
R = (0,21 ± 0,07) X D A = (0,1 ± 0,1) X D

B = (0,07 ± 0,02) X D C = (1,21 ±0,15) X D M= (1,78 ±0,35) X D

Für eine optimale Wirkung der Gazelinse soll weiter zutreffen, daß V₂ = (2,0 ± 0,35) V₁ ist, wobei V₁ die

Spannung an der leitenden Schicht 10 und V₂ die Spannung an der gazeförmigenElektrode8darstellt.Fürdie dargestellte Kameraröhre gilt, daß
D = 14 mm, C = 18 mm,

R = 3 mm, M = 25 mm,

A = 1 mm, V₁ = 500 V,

B = 1 mm, V₂ = 1000 V.

Bei der Montage der Röhre wird die Frontplatte 2 mit der Schicht 3 mit Hilfe von Klebstoff oder Lötglas auf dem übrigen Teil des Röhrenkolbens befestigt.

♦° Dies erfolgt erst in einer vorgeschrittenen Stufe der Herstellung, wenn das Elektrodensystem eingeschmolzen und gereinigt worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

Fernsehkameraröhre mit einem in einem langgestreckten, im wesentlichen drehsymmetrischen, evakuierten Röhrenkolben untergebrachten Elektronenstrahlerzeugungssystem, einer auf einer einen Teil des Röhrenkolbens bildenden Frontplatte angebrachten photoleitenden Schicht und einer an einem Tragring befestigten gazeförmigen Elektrode, die parallel zu der photoleitenden Schicht und in geringem Abstand von dieser Schicht angeordnet ist, wobei der Röhrenkolben aus einem ersten zylindrischen Teil, einem mit der Frontplatte verbundenen zweiten zylindrischen Teil, dessen Innendurchmesser größer ist als der des ersten zylindrischen Teils, und aus einem die beiden zylindrischen Teile miteinander verbindenden Hals besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (19, 20) der gazeförmigen Elektrode (8) mittels federnder Anpreßmittel (15) zwischen der Frontplatte (2) und dem Hals eingeklemmt wird.
2. Fernsehkameraröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Innenseite des Halses und dem Tragring (19, 20) ein Isolierring (21) befindet und zwischen der Frontplatte (2) und dem Tragring (19, 20) federnde Anpreßmittel (15) angebracht sind, die den Isolierring (21) zwischen dem Hals und dem Tragring (19, 20) einklemmen.
3. Fernsehkameraröhre nach Anspruch 1 oder 2, die mit einer Fokussierlinse und einer auf einem Teil der Innenseite des Röhrenkolbens angebrachten leitenden Schicht (10) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals in jedem die Achse des Röhrenkolbens enthaltenden Schnitt die Form zweier zueinander symmetrisch liegender 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 (10) überzogen ist, welche Schicht außerdem einen Teil des ersten zylindrischen Teiles bedeckt und mit der letzten Elektrode der Fokussierlinse verbunden ist; daß der Radius (R) der erwähnten Viertelkreise zwischen dem 0,14- und dem 0,28fachen des Innendurchmessers (D) des ersten zylindriechen Teils liegt; daß der Abstand (B) der zu der gazeförmigen Elektrode (8) parallelen Tangente an die erwähnten Viertelkreise von der den Tragring (19, 20) auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems begrenzenden Ebene zwischen dem 0,05- und dem 0,09fachen des Innendurchmessers (D) des ersten zylindrischen Teils liegt; daß der Abstand (A) der den Tragring (19, 20) auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssyttems begrenzenden Ebene von der gazeförmigen Elektrode (8) zwischen 0 und dem 0,2fachen des Innendurchmessers (D) des ersten zylindrischen Teiles liegt, und daß der Innendurchmesser (C) des auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugungssystems liegenden Teiles des Tragringes (19, 20) zwischen dem 1,06- und dem l,36fachen des Innendurchmessers (D) des eisten zylindrischen Teiles liegt.
4. Fernsehkameraröhre nach Anspruch 3, die mit Ablenkspulen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (Af) zwischen dem Ablenkmittelpunkt der Ablenkspulen und der gazeförmigen Elektrode (8) zwischen dem 1,43- und dem 2,13fachen des Innendurchmessers (D) des ersten zylindrischen Teiles liegt.
5. Vorrichtung zum Betrieb einer Fernsehkameraröhre nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der gazeförmigen Elektrode (8) liegende Spannung zwischen dem 1,65- und dem 2,35fachen der an der leitenden Schicht (10) liegender. Spannung beträgt.