DE2144268B2 - Farbfernsehkamera - Google Patents

Description

Das Hauptp.itent (DE-PS 2046 026) bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre zur Erzeugung der Farbsignale, mit einem zwischen dem aufzuzeichnenden Objekt und der abzutastenden Speicherschicht angeordneten Farbstreifenfilter und mit den Farbstreifen zugeordneten Indexstreifen, welche mit unterschiedlichen elektrischen Spannungen zur Identifizierung der Farbsignale beaufschlagt sind, wobei die elektrischen Spannungen Wechselspannungen sind, deren Phase sich in Abhängigkeit von der Zeilenabtastfrequenz ändert wodurch der Bildaufnahmeröhre ein Signalgemisch entnehmbar ist, welches neben dem Farbsignalanteil einen Indexsignalanteil mit einer in Abhängigkeit von der Zeilenabtastfrequenz wechselnden Phase enthält Die Zuführung bzw. Bereitstellung der für den Betrieb dieser Farbf ernsehkamera erforderlichen Spannungen macht jedoch einen zuweilen nicht erwünschten Schaltungsaufwand erforderlich.

Es ist zwar bereits eine Bildaufnahmeröhre bekannt (US-PS 24 46 249), die eine Schirmbildfläche mit einer Vielzahl von Farbfiltern und Signalplatten aufweist, welche sich quer zur Zeilenrichtung erstrecken. Bei dieser bekannten Bildaufnahmeröhre sind im übrigen die den Farbfiltern entsprechenden Signalplatten mit Sammelschienen verbunden, wobei die jeweiligen <ι^Γ> Primärfarb-Bildsignale vcn drei Signalausgangskleminen abgeleitet werden, die mit den betreffenden Sammelschienen verbunden sind. Diese bekannte Bildaufnahmeröhre ist jedoch mangelhaft, da jedes Primärfarb- Bildsignal mit anderen Primärfarb-Bildsignalen gemischt wird, und zwar aufgrund der vorhandenen elektrostatischen Kapazitäten zwischen den jeweiligen Signalelektroden. Dies führt zu einem Übersprechen, wodurch die Farbreinheit des jeweiligen Farbbildsignals beeinträchtigt wird.

Es ist ferner ein Bildröhrensystem bekannt (US-PS 35 02 799), bei dem eine Vielzahl von Indexsignalbildern und von streifenförmigen Farbkomponentenbildern auf der Aufnahmefläche einer Vidiconröhre abgebildet wird, um ein zusammengesetztes Farbbildsignal mit einem Indexsignal zu erzeugen. Bei diesem bekannten Röhrensystem ist jedoch das Verhältnis zwischen dem Farbkomponenten-Bildbereich und der effektiv abgetasteten Vidicon-Fläche um einen Betrag herabgesetzt, der der von den Indexsignalen eingenommenen Fläche entspricht Die Folge davon ist eine verringerte Auflösung. Im übrigen erfordert dieses bekannte Röhrensyslem den Einsatz einer komplizierten und teuren Schaltungsanordnung, um Inuexbilder auf der Anzeigefläche abzubilden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie eine Farbfernsehkamera gemäß dem Hauptpatent auszubilden ist, damit mit einer einfachen Zugführung der die betreffende Farbfernsehkamera steuernden Spannungen bzw. Signalen ausgekommen werden kann.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe ausgehend von einer Farbfernsehkamera mit einer Fläche, die zur Umsetzung von auf sie projizierten Lichtes in ein elektrisches Ausgangssignal mittels eines Elektronenstrahls abgetastet wird, mit einer zwischen einem Aufnahmegegenstand im Kamera-Betrachtungsfeld und der betreffenden Fläche angeordneten Filtereinrichtung, durch die auf der genannten Fläche ein in nach Farben aufgeteiltes Bild des Aufnahmegegenstands abbildbar ist welches aus Bildelementen besteht, die den Farbkomponenten entsprechender Elemente des Aufnahmegegenstands entsprechen, mit einer; für das jeweilige Bildelement vorgeschlagenen Indexelektrodenpaar, welches in unmittelbarer Nihe der betreffenden Fläche angeordnet ist, und mit einer Schaltungsanordnung, die unter elektrischer Bildung eines Indexbildes auf der betreffenden Däche unterschiedliche elektrische Potentiale an die Indexelektroden des jeweiligen Indexelektrodenpaares abgibt, wobei die unterschiedlichen Potentiale in aufeinanderfolgenden Perioden des elektrischen Ausgangssignals derart umgekehrt sind, daß das betreffende elektrische Ausgangssignal ein in aufeinanderfolgenden Perioden mit umgekehrter Phasenlage auftretendes Signalgemisch ist, welches ein dem in nach Farben aufgeteilten Bile entsprechendes Farbbildsignal und ein dem Indexsignal entsprechendes Indexsignal um'aßt, η ich dem Hauptpatent 20 46 026 erfindungsgemäß dadurch, daß die Schaltungsanordnung photoelektrische Wandlereinrichtungen umfaßt mit deren Hilfe die unterschiedlichen elektrischen Potentiale an die Indexelektroden abgegeben werden.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit einer besonders einfachen Zuführung der verschiedenen Spannungen und insbesondere der Spannungen für die Indexelektroden der Farbfernsehkamera ausgekommen werden kann. Überdie., bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, daß mit einer besonders einfach herzustellenden Bildaufnahmerohre ausgekommen werden kann.
Weitere zweckmäßige Auseestaltuneen des Green-

stands vorliegender Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht einer Indexelektrodenan-Ordnung für eine Bildaufnahmeröhre, die bei einer Farbfernsehkamera gemäß dem Hauptpatent verwendbar ist;

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Teiles der in F i g. 1 dargestellten Anordnung;

Fig. 3 und 4 zeigen ähnliche Ansichten wie Fig. I und 2:

F i g. 5 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht eine Einzelheit einer von in einer Mehrzahl vorgesehenen photoelektrischen Zellen, die als photoelektrische Wandler bei der Anordnung gemäß F i g. 3 und 4 verwendbar sind:

Pip h ^7fl'g* c'ⁿc 5οΗ:*!ΐΐ!Π^σ?3ποΓΟπυπ^σ, die ein Schaltungsäquivalent der in Fig. 3 bis 5 gezeigten Anordnung darstellt;

F i g. 7 bis 10 zeigen in weiteren Schaltungsanordnungen weitere Ausführungsformen der Erfindung;

Fig. Il zeigt ein Blockschaltbild eines Teiles einer Farbfernsehkamera, bei der die vorliegende Erfindung angewandt ist:

Fig. 12 zeigt eine vergrößerte Draufsicht eines Teiles einer in F i g. 11 dargestellten Bildaufnahmeröhre;

Fig. 13 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 12 dargestellten Ausschnitts der Bildaufnahmeröhre;

Fig. 14A und 14B zeigen Impulsdiagramme, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der Bildaufnahmeröhre gemäß Fig. 12 und 13 herangezogen werden:

F i g. 1 5 zeigt eine ein elektrisches Schaltungsäquivalent darstellende Schaltungsanordnung für eine Bildaufnahmeröhre einer Farbfernsehkamera gemäß der Erfindung des in F i g. 11 dargestellten Typs.

Bevor auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher eingegangen wird, sei zunächst darauf hingewiesen, daß im vorliegenden Fall von einer Farbfernsehkamera ausgegangen wird, wie sie insbesondere in Fig. 1 und 2 des Hauptpatents veranschaulicht ist. Um die Lösung der bei einer derartigen Farbfernsehkamera auftretenden Probleme klarer zu veranschaulichen, sei zunächst auf die in Fig. 1 und 2 gezeigte Konstruktion der Bildaufnahmeröhre 2 eingegangen, welche bei der Farbfernsehkamera gemäß dem Hauptpatent verwendet werden kann. Die Bildaufnahmeröhre 2 enthält eine transparente leitende Schicht, die beispielsweise aus Zinnoxid besteht. Diese transparente leitende Schicht überdeckt die gesamte Oberfläche einer Seite einer dünnen Glasplatte 3. Von der photoleitenden Schicht sind durch ein Photoätzverfahren bestimmte Teile entfernt, derart, daß die verbleibenden Teile zwei verzahnte, kammförmige Indexelektroden A und Bsowie eine Einfassungselektrode C(F i g. 6) bilden. Auf diejenige Seitenfläche der Platte 3, welche von den Elektroden A, B und C wegweist, ist eine Glasfrontplatte 4 mit Hilfe eines Klebemittels aufgeklebt Die Glasfrontplatte 4 ist mit einem streifenförmigen Farbfilter Fversehen. Durch die Platten 3 und 4 sind Löcher 32 (F i g. 1) an Stellen gebohrt, welche innerhalb des Rückenbereiches oder der Zuleitungsbereiche der Elektroden A und B liegen. In jedem Loch 32 befindet sich ein leitender Stift 33 (F i g. 2), der beispielsweise aus Kupfer besteht Jeder Stift 33 ist durch eine Indium-Hülse in dem entsprechenden Loch 32 abgedichtet. Die Indium-Hülse sorgt außerdem für einen elektrischen Kontakt zwischen dem jeweiligen Stift 33 und der entsprechenden Indexelektrode A oder B. die leitende Schicht 1 erstreckt sich über die gesamte Fläche der Platte 3, welche die Elektroden A, Bund Cträgt.

Die Frontplattenanordnung wird dann an dem Frontende des Röhrenkolbens 5 mit Hilfe eines leitenden Ringes 35 und einer Zwischendichtung 36 aus Indium befestigt, wobei sich die Indium-Dichtung auf die Elektrode C erstreckt und für einen elektrischen Kontakt der Elektrode C mit dem leitenden Ring 35 sorgt. Da der Widerstand der photoleitenden Schicht I sehr hoch ist. kann die photoleitende Schicht sich, wie gezeigt, bis auf die Elektrode C erstrecken, ohne daß dabei Störungen beim Betrieb der Bildaufnahmeröhre auftreten.

Bei Verwendung der im Zusammenhang mit den F i g. I und 2 beschriebenen Bildaufnahmeröhre in einer

ParKfprncpliJranipra At»wn Maiintnalpnt

erhebliche Probleme bei der Herstellung der Röhre, insbesondere in bezug auf die Stifte 33 vorhanden, welche sich durch die Frontplatte erstrecken, damit die Elektroden A und Smit den in Fig. I des Hauptpatents dargestellten Schaltungen verbunden werden können. Solche Stifte 33 machen die Struktur der Röhre

j) kompliziert und verteuern die Herstellung. Obwohl die Frontpiatteneinheit am vorderen Ende des Röhrenkolbens nv' Hilfe des Ringes 35 und der Indium-Dichtung 36 unter Anwendung der herkömmlichen Technik wirksam als eine Einheit abgedichtet werden kann.

3n haben sich doch Schwierigkeiten mit einer beständigen hermetischen Abdichtung der Sttfie 33 in der Frontplattenanordnung ergeben.

Diese durch die Frontplatte sich erstreckenden leitenden Stifte 33 werden im vorliegenden Fall

S-) eliminiert. Den Indexelektroden A und B werden die verschiedenen Spannungen statt über die leitenden Stifte 33 nunmehr über photoelektrische Wandler zugeführt, welche Teil der Frontplattenanordnung sind. Die Einheitlichkeit der Frontplattenanordnung bleibt dabei unberührt, d. h. in der Frontplattenanordnung werden keine Löcher vorgesehen. Betrachtet man beispielsweise die F i g. 3 und 4, so erkennt man, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Bildaufnahmeröhre 102 eine Frontplattenanordnung aufweist, welche ähnlich derjenigen ist, die zu der zuvorbeschriebenen Röhre 2 gehört. Die Frontplattenanordnung der Bildaufnahmeröhre 102 enthält eine Glasfrontplatte 104 mit einem streifenförmigen Farbfilter F. Auf dem streifenförmigen Farbfilter Fbefindet sich eine dünne Glasplatte 103. Auf der Glasplatte 103 wiederum sind die Indexelekt. öden A und B und eine Einfassungselektrode C angeordnet. Die dargestellte Frontplattenanordnung ist am vorderen Ende des Röhrenkolbens 105 befestigt und mit Hilfe eines leitenden Ringes und einer Indium-Dichtung 136 abgedichtet, welche den Ring 135 elektrisch mit der Elektrode CverbindeL

Im vorliegenden Fall enthält die Frontplattenanordnung der Röhre 102 ferner photoelektrische Wandler 137/4 und 137S, welche sich zwischen den Elektroden A und Cund zwischen den Elektroden Sund Cerstrecken. Wie man der Fig. 10 in bezug auf den Wandler 137/4 entnehmen kann, kann jeder der photoelektrischen Wandler 137Λ und 137ß von einer Silicium-Sperrschichtzelle gebildet sein, die einen P-Bereich 138, einen N-Bereich 139 sowie metallische Elektroden 140 und 141 aufweist. Die Elektroden 140 und 141 sind mit der Elektrode C bzw. mit den Elektroden A oder B über Lötschichten 142 und 143 sowie über metallische

Kontaktschichten 144 und 145 verbunden. Die metallischen Kontaktschichten 144 und 145 befinden sich auf der Elektrode C bzw. auf der F.lektrode .4 oder B. Wie auch bei der zuvorbeschriebenen Bildaufnahmeröhre erstreckt sich die photoleitcnde Schicht 101 über die Elektroden A. I) und C und kann außerdem, wie dargestellt, die photoelektrischen Wandler l37/\ und 137/^decken.

Aus I i g. 4 kann man entnehmen, daß die photoelektrischen Wandler 137,4 und I37ß von separaten Strahlungsqucüen 146.Λ bzw. 146/J bestrahlt werden können, welche am vorderen Ende der Frontplatte 104 .ingeordnet sind. Die Strahlungsquelle;! 1464 und 146/i emittieren Licht, welches durch die Frontplattc 104 fäll! und die entsprechenden Wandler 137 4 und 137ßan der Rückseite der Frontplattc aktiviert. Jede der Strahlungsqucllcn 14h \ und 146$ besteht aus einer Leuchtdiode 147 und einer Linse 148. welche das von der Leuchtdiode emittierte Licht Ink issiert. Die Leuchtdioden 147 sind (iaAs-Diodcn. welche Infrarotstrahlen auf die photoleitcnde Schieb! 101 emittieren. Die photoleitende Schicht wird dadurch unempfindlich. Ls ist keine Abschirmung erforderlich, um zu verhindern, daß die Schicht 101 dem Licht der Dioden 147 ausgesetzt wird.

F.s soll nunmehr Bezug genommen werden auf F i g. b. die die äquivalente elektrische Schaltmg (Ersatzschaltung) der Bildaufnahmeröhre 102 zeigt. Mit Ri, ist ein hoher Widerstand zwischen den Indexelektroden A und B bezeichnet, der von der photoleitendcn Schicht 101 gebildet ist. R., und R; sind Entladungswiderstände, die beispielsweise von Streifen gebildet werden, welche die Elektroden A und ("und die Elektroden Sund C(I- i g. 3) überbrücken und dazu dienen, die Ladung, welche die von den beiden Elektroden 4 und fl gebildete Kapazitä' aufnimmt, abzuführen. Die erwähnten Streifen werden mit Hilfe eines Anstriches aus Widerstandsmaterial hergestellt.

Bei Verwendung der Bildaufnahmeröhre 102 in einem System gemäß F i g. 1 des Hauptpatents wird der dort vorgesehene Transformator 12 w eggelassen, und der leitende Ring 135 wird mit dem Verbindungspunkt 149 zwischen dem Widerstand R und der Kapazität verbunden. Außerdem wird als Signalquelle eine Wechselstromsignalquelle 113(Fi g. 6) verwendet, welche auf die Zeilenabtastfrequenz des Elektronenstrahles synchronisiert und mit den Leuchtdioden 147 der Strahlungsquellen 146.4 und 146ß üKi Schutzwiderstande T₁ verbunden ist. Die Schutzwiderstände r, begrenzen den durch die Dioden 147 fließenden Strom.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Schaltung wird den Indexelektroden .4 und B über die Elektrode C. welche auch als Ausgangselektrode anzusehen ist, von der Verbindung zwischen dem leitenden Ring 135 und dem Verbindungspunkt 149 die Vorspannung B+ zugeführt. Das von der Wechselstromquelle 113 kommende Wechselstromsignal regt die Leuchtdioden 147 der Strahlungsquellen 146.4 und 146ßzum Leuchten an. Das von den Strahlungsquellen 146/4 und 146ß emittierte Licht fällt durch die Frontplatte 104 und aktiviert wechselweise die entsprechenden photoelektrischen Wandler 137,4 und 137ß. Die den Elektroden A und B zugeführten Spannungen weichen bei jeder horizontalen Abtastperiode abwechselnd von der Vorspannung ab derart daß sich auf ^°r ^^^orfl2chs der "hotoleitsnden Schicht 101 ein den verzahnten kammförmigen Elektroden A und B entsprechendes streifenförmiges Potentialmuster oder Indexbild ausbildet und der Röhre ein zusammengesetztes Signal entnommen werden kann, welches ein entsprechendes Indcxsignal enthält. Die Phase des Indexsignals wird in den aufeinanderfolgenden Abtastperioden in der Weise umgekehrt, wie es bereits im Zusammenhang im Hauptpatent beschrieben wurde. Das zusammengesetzte Ausgangssignal wird von dem leitenden Ring der Elektrode C abgenommen und dem Verbindungspunkt 149 in F i g. I zugeführt. Damit gelangt das zusammengesetzte Ausgangssignal zu dem Vorverstärker 13. Die weitere Schaltung ist die gleiche wie sie bereits im Zusammenhang mit I i g. I des Hauptpatents beschrieben wurde.

Ls soll nunmehr Bezug genommen werden auf I ι g. 7. in der eine Modifikation der in F i g. k dargestellten Ausführungsform gezeigt ist. Die in F i g. 7 dargestellte äquivalente Schaltung enthält zwei Sperrschicht-Photozellen 137,4 und 137 .4. welche der Lichtquelle 1464 zugeordnet sind. Zwei weitere Sperrschicht-Photozellen 137« und 137 B sind der Lichtquelle 146« zugeordnet. Die Sperrschicht-i'hotozcllen 137.4 und 137 4 sind mit den Elektroden A bzw. B verbunden, so daß — wenn die entsprechende Lichtquelle 146.4 erregt ist — das Potential der Elektrode A erhöht und das Potential der Elektrode B in bezug auf die den Indexelektroden zugeführte Vorspannung erniedrigt wird. In der gleichen Weise sind die Sperrschicht-Photozellen 137Ö und 137 B mit den Elektroden B bzw. A verbunden, so daß — wenn die entsprechende Lichtquelle I46ß angeregt ist — das Potential der Elektrode öcrhöh' und das Potential der F.lektrode A in bezug auf das Vorspannungspotential erniedrig! wird. Dementsprechend erhöht sich der Potentialunterschied zwischen den Elektro ien A und B und damit auch die Amplitude des Indexs'.gnals.

Es soll nunmehr Bezug genommen werden auf F i g. 8. Diese Figur betrifft eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Sperrschicht-Photozellen 137.4 und 137ß der F i g. 6 durch Phomtransistoren 237,4 und 237ß ersetzt sind. Um die ^phototransistoren 237.4 und 237ß mit der erforderlichen Vorspannung zu beaufschlagen, sind in der Frontplattenanordnung der Bildaufnahmeröhre mehrere Sperrschicht-Photozellen 210 vorgesehen. Die Sperrschicht-Photozellen 210 werden kontinuierlich durch Licht aktiviert, das von einer Lichtquelle 211 ausgestrahlt wird und durch die Frontplatte fällt. Die Lichtquelle 211 wird von einer Batterie 212 oder einer anderen Gleichstromquelle gespeist. Zwei in Serie liegende Widerslände R\ sind parallel zu dem Widerstand Rn der photoleitenden Schicht geschaltet, und die Sperrschicht-Photozellen 210 sind zwischen die Elektrode C und dem Verbindungspunkt 213 zwischen den Widerständen R geschaltet. Die Phototransistoren 237,4 und 237ß werden wechselweise durch das Licht der entsprechenden Lichtquellen 146,4 und 146ß aktiviert, wodurch die den entsprechenden Indexelektroden A und ßzugeführte Spannung in der dadurch bedingten Weise reduziert wird. Auf diese Weise wird eine Potentialdifferenz zwischen den Indexelektroden erzeugt, welche die Gewinnung des Indexsignals in der zuvor beschriebenen Weise ermöglicht.

Es soll nunmehr Bezug genommen werden auf F i g. 9. Diese Figur betrifft eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche ähnlich der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform ist. Die Phototransistoren 237/1 und 237ßder in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform sind hier durch Photowiderstandszellen 237Λ und 237ß ersetzt. Es kann sich hierbei beisDielsweise um

CdS-Zellen handeln. Auch hier sind wiederum Pholosperrschichtüellen 210 verwendet, welche Teile der Frontplattenanordnung sind und kontinuierlich durch äußere Lichtquellen 211 aktiviert werden. Die Lichtquellen 211 werden von einer Gleichstromquelle 212 erregt. Die Photowiderstandszellen 3374 und 337/? werden wechselweise durch die entsprechenden Lichtquellen 1464 und 146S aktiviert. Dadurch führt jede der Phoiowidersiandszellen 3374 und 337ΰ der betreffenden Indexelektrode A oder ßeine Spannung zu, welche gegenüber der normalen Vorspannung, die von der Ringelektrode 135 über die Elektrode C und die Widerstände R> eingespeist wird, um die Spannung erhöht ist. welche die Sperrschicht-Photo/cllen 210 liefern. Auf diese Weise werden zwischen den Indcxelektrodcn 4 tind B .Spannungsdifferenzen erzeugt, welche zur Bildung eines Indexsignals führen. UUSSUIi PiiMsc bei den aufeinanderfolgenden Äbtastperioden umgekehrt wird.

Es soll nunmehr Bezug genommen werden auf Fig. 10. Diese Figur betrifft eine weitere Ausführungsform der Erlindung mit einem einzigen photoelektrischen Wandler 437, der beispielsweise eine Photodiode sein kann. Die Photodiode ist Teil der Frontplattenanordnung und wird intermittierend mit Licht bestrahlt, das durch die Frontplatte fällt und von einer Lichtquelle kommt, die ir.it der Wechsclstroinquelle 113 verbunden ist. Die Photodiode 437 ist mit einer Kapazität 410 und mit einem Entladungswiderstand R] verbunden, so daß — wenn die Photodiode 437 mit Licht bestrahlt wird — die dadurch erzeugte Spannung die der Elektrode 4 zugeführte Spannung gegenüber der Spannung erhöht, mit welcher die Elektrode B und die Ladungskapazität 410 beaufscilagt werden. Wenn die Photodiode dagegen nicht bestrahlt wird, so vergrößert die Ladung der Kapazität 410 die Spannung, mit welcher die Elektrode B beaufschlagt wird, im Vergleich zu der an der Elektrode 4 liegenden Spannung. Dies bedeutet also, daß als Folge der Aktivierung der Lichtquelle 146 während nur jeder zweiten Abtastperiode das von dem Ring 135 abgeleitete zusammengesetzte Ausgangssignal ein Indexsignal enthält, dessen Phase bei den aufeinanderfolgenden Abtastperioden umgekehrt wird.

Bei den zuvor beschriebenen Bildaufnahmeröhren, die in der h den F i g. 1 und 2 des Hauptpatents dargestellten Farbfernsehkamera eingesetzt werden sollen, dienen die Elektroden 4 und B zur Erzeugung eines Indexsignals. Das Indexsignal ist in dem von den Elektroden A und B abgeleiteten zusammengesetzten Signal enthalten und dem Farbbildsignal überlagert. Bei einer anderen Farbfernsehkamera, bei der die hier erläuterten Elildaufnahmeröhren verwendet werden, kann jedoch auch eine separate Signalelektrode in der jeweiligen Bildaufnahmeröhre vorgesehen sein, von der das zusammengesetzte Ausgangssignal abgeleitet wird. Betrachtet man beispielsweise die F i g. 11,12 und 13, so erkennt man, daß die Indexelektroden 4 und B sich an der Rückseite einer transparenten Isolierschicht 503 befinden, die beispielsweise aus Glas bestehen kann. Die Isolierschicht 503 ist mit ihrer Frontseite an der < Glasfrontplati.e 504 befestigt, welche an ihrer Rückseite ein streifenförmiges Farbfilter aufweist. Zwischen den Indexelektroden A und B und einer transparenten Signalelektrode 506 ist eine dünne transparente Isolierschicht 505 eingesetzt, welche beispielsweise aus ι Glas besteht. Die Signalelektrode 506 hat, wie man der Fig. 12 enrnehmen kann, eine netzförmige Struktur. Über die gesamte Signalelektrode 506 erstreckt sich eine photoleitende Schicht 501 und bildet die der Elektronenkanone 511 zugewandte Oberfläche der Frontplattenanordnung. Die Elektronenkanone 511 emittiert einen Elektronenstrahl, der die Schicht 501 abtastet.

Bei Bildaufnahmeröhren mit einer separaten Signalelektrode 506 wird letztere mit einem Anschluß 510 verbunden. Der Anschluß 510 ist über einen Widerstand 512 mit einer Stromquelle 0+ und über einen Kondensator 514 mit einem Vorverstärker 515 verbunden. Außerdem sind die Indexelektroden A und ß mit den Anschlüssen Γι und 7» verbunden, welche ein Wechselstromsignal von einer Quelle 513 empfangen. Der Rest des Systems ist ahnlich dem in Fig. I des Hauptpatents dargestellten System. Die in den Fig. 1! bis 13 gezeigte Farbfernsehkamera arbeitet wie folgt:

Das von der Signalquelle 513 kommende Wechselstromsignai ist auf die Hori/ontaiabtastperiode des Elektronenstrahls synchronisiert und wird den Anschlüssen T.\ und Tn zugeführt. Von hier aus wird das Wechselstromsignal den Elektroden A und B zugeleitet. Die den Elektroden 4 und ß/ugeführten unterschiedlichen Potentiale werden über die dünne Isolierschicht 505 und die Signalelektroden 506 auf die photoleitende Schicht 501 übertragen. Wenn auf die photoleitende Schicht 501 kein Licht fällt, so bildet sich auf der photoleitenden Schicht 501 ein Potentialmustcr in Form einer aus Punkten bestehenden Linie aus, wie es in Fig. I4A dargestellt ist. In Fig. I4A ist während einer gewissen Horizontalabtastperiodc das Potential an den der Elektrode 4 entsprechenden Bereichen hoch und an den der Elektrode B entsprechenden Bereichen niedrig. Während der darauffolgenden Horizontalabtastperiode wird ein Potentialmuster erzeugt, das ebenfalls die Form einer aus Punkten bestehenden Linie hat und in Fig. 14B gezeigt ist. Dieses Potentialmuster ist gerade umgekehrt wie das in Fig. 14A dargestellte Potentialmuster. Das bedeutet, daß — wenn kein Licht auf die photoleitende Schicht fällt — ein Rechteckwellensignal S[ bzw. —Si, wie es in den Fig. 4A un& 4A' des Hauptpatents gezeigt ist, von der in unmittelbarer Nähe der photoleitenden Schicht angeordneten Signalelektrode 506 in zwei aufeinanderfolgenden Horizontalabtastperioden abgeleitet werden kann. Insofern sind also die Verhältnisse gleich wie bei dem in F i g. 1 des Hauptpatents beschriebenen Beispiel. Diese Rechteckwellen-Indexsignale werden vom Ausgangsanschluß 510 über den Kondensator 514 abgenommen. Es versteht sich, daß — wenn ein nach Farben getrenntes Bild eines Gegenstandes 10 mit Hilfe der Linse 9 und des Farbfilters F auf die Schicht 501 projiziert wird — die Indexsignale den Farbbildsignalen überlagert sind, so daß dem Ausgangsanschluß 510 ein zusammengesetztes Signal entnommen werden kann. Die einzelnen Farbkomponentensignale können von dem zusammengesetzten Ausgangssignal durch Verwendung der in Fig. 1 des Hauptpatents gezeigten Schaltung getrennt werden.

Bei den Bildaufnahmeröhren, die zur Verwendung in dem in den Fig. 11 bis 13 dargestellten System vorgesehen sind, hat die zur Zuführung des von der Quelle 513 kommenden Wechselstromsignals dienende Verbindung der Elektroden A und B mit den Anschlüssen Ta und Ts zu den im, Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2 beschriebenen Schwierigkeiten geführt. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten kann eine Bildaufnahmeröhre für das in F i g. 11 dargestellte System verwendet werden, deren Konstruktion ähnlich

derjenigen ist, die in den F i g. 3 bis ο gezeigt ist. Dabei ist jedoch zusätzlich die Signalclektrode 506 und eine dünne Glasschicht 505 vorgesehen, welche zwischen die Signalelektrode und die Indexelektroden A unu B eingesetzt ist.

In Fig. 15 ist eine nach der Erfindung ausgebildete Bildaufnahmeröhre gezeigt, welche in dem in F i g. 11 dargestellten System verwendet werden kann. Diese Bildaufnahmeröhre enthält Sperrschicht-Photozellen 1374 und 137B. die Teile der Frontplattcnanoidnung sind. Die Sperrschicht-Photozellen MT Λ und I.37Ö erstrecken sich zwischen der Elektrode C md den Elektroden A bzw. /7 und werden durch einsprechende Lichtquellen 14C.4 und 146Zi bestrahlt. Die Lichtquellen 146,4 und 146ösind Leuchtdioden 147. welche von einer Weehselstromsignalquellc 513 gespeist werden. Die zusätzliche .Signalelektrode 506 ist mit der Elektrode C verbunden, welche die Indexelektroden Λ und Ii umgibt. Die leitende ringelektrode 135 ist mit dem Anschluß 510 aus Fig. M verbunden. Die von der (Quelle B + gelieferte Vorspannung wird der Signalelektrode 506 zugeführt. Das von der Signalelcktrode 506 abgeleitete zusammengesetzte Ausgangssignal wird von dem Anschluß 510 über die Kapazität 514 dem Vorverstärker 515 zugeführt. Das zusammengesetzte Signal enthält das Farbbildsignal und das Indexsignal, welches dem Farbbildsignal überlagert ist. Das Lidexstgnal ergibt sich durch die Spannungsdifferenzen zwischen den Elektroden A und B als Folge der wechselnden Bestrahlung der Sperrschicht-Photozellen 1.374 und 137 β.

Man erkennt, daß bei der in F i g. I ^r> dargestellten Ausfiilmingsform sowie bei allen anderen Ausfiilmingsformen der Erfindung die Spannungsdifferenz /wischen den Indexelektroden Λ und B zur Erzeugung eines Indexsignals in dem zusammengesetzten Signal ausgenutzt wird, ohne daß sich dabei Anschlußstifte durch die Irontplattenanordnung erstrecken müssen, wie es die Anschlußstifte 33 in F i g. 2 tun. Die durch die Erfindung geschaffenen Bildaufnahmeröhren können daher hermetisch abgedichtet werden, so daß sie eine hohe Lebensdauer haben und ihre Herstellung sie außerdem vereinfacht.

Hierzu 5 Blatt Zcichnunecn

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehkamera mit einer Fläche, die zur Umsetzung von auf sie projizierten Lichtes in ein elektrisches Ausgangssignal mittels eines Elektronenstrahls abgetastet wird,

mit einer zwischen einem Aufnahmegegenstand im Kamera-Betrachtungsfeld und der betreffenden Fläche angeordneten Filtereinrichtung, durch die auf der genannten Fläche ein in nach Farben aufgeteiltes Bild des Aufnahmegegenstands abbildbar ist, welches aus Bi Idelementen besteht, die den Farbkomponenten entsprechender Elemente des Aufnahmegegenstands entsprechen, ι ί mit einem für das jeweilige Bildelement vorgesehenen Indexelektrodenpaar, welches in unmittelbarer Nähe der betreffenden Fläche angeordnet ist,
und mit einer Schaltungsanordnung, die unter elektrischer Rildung eines Indexbildes auf der betreffenden Fläche unterschiedliche elektrische Potentiale an die Indexelektroden des jeweiligen Indexelektrodenpaares abgibt,
wobei die unterschiedlichen Potentiale in aufeinanderfolgenden Perioden des elektrischen Ausgangssignals derart umgekehrt sind, daß das betreffende elektrische Ausgangssignal ein in aufeinanderfolgenden Perioden mit umgekehrter Phasenlage auftretendes Signalgemisch ist, welches ein dem in nach Farben aufgeteilten Bild entsprechendes Farbbild- so signal und ein dem Indexbild entsprechendes Indexsignal umfaßt,

nach Patent 2046026, dacijrch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (137A 137S₁ Ra, Rb, 146A 1465.147,113) photoelektrische r, Wandlereiririchtungen (137/1, 137Sj umfaßt, mit deren Hilie die unterschiedlichen elektrischen Potentiale an die Indexelektroden (A, B) abgegeben werden.

2. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch +0 gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandlereinrichtungen (137Λ, 1375,/ auf Lichtstrahlen ansprechen, die innerhalb eines Teiles des Spektrums liegen, für das die genannte Fläche (101) unempfindlich ist.

3. Farbfernsehkamera nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Fläche, die IndexelektrcJen und die photoelektrischen Wandlereinrichtungen in einer eine Kameraschirmträgeranordnung darstellenden Einheitsstruktur miteinander verbunden sind, v> dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine Lichtquelleneinrichtung (146/4, 146SJ enthält, die Lichtstrahlen durch die betreffende Kameraschirmträgeranordnung (103, 104, F, A, B) unter Aktivierung der photoelektrischen Wandler- π einrichtungen (137/4,137Sjabgibt.

4. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, wobei die Indexelektroden jeweils aus einer Vielzahl von langgestreckten parallelen Elementen bestehen, die unter rechten Winkeln zur Richtung der Abtastung der genannten Fläche durch den Elektrodenstrahl verlaufen, wobei die einen Indexelektroden mit den anderen Indexelektroden derart verschachtelt sind, daß das Indexsignal durch eine ausgangsseitig abgegebene Wechselspannung gebildet ist, dadurch b¹; gekennzeichnet, daß die Schallungsanordnung (137 A 137/3. Ra, Rb, 146A 146B, 147, 113) eine Wcchsclspannungssignalquclle (1Π) umfaßt, deren Betrieb mit der Abtastung durch den Elektrodenstrahl synchronisiert ist und die mit der Lichtquelleneinrichtung (1464, 146Sj derart verbunden ist, daß die photoelektrischen Wandlereinrichtungen (137Λ 137SJ den Wechsel der unterschiedlichen Spannungen bewirken, die an die Indexelektroden (A. B) während aufeinanderfolgender Abtastperioden abgegeben werden.

5. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelleneinrichtung zumindest eine Leuchtdiode (147) enthält.

6. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandlereinrichtungen zumindest ein Photoelement (137, 137Λ, 137/4', 137B, 137S'jenthalten, welches auf eine Bestrahlung durch von der Lichtquelleneinrichtung (146; 146Λ, 146Sj abgegebene Lichtstrahlen hin die an eine der Indexelektroden (A, B) abgegebene Spannung in bezug auf die Spannung erhöht, die an die andere Indexelektrode (B; AJ abgegeben wird.

7. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandlereinrichtungen zumindest erste und zweite Photoelemente (137A 1375,-137/4', 137ß'j enthalten, die mit den Indexelektroden (A, B) derart verbunden sind, daß die an die Indexelektroden (A, B) abgegebenen Spannungen in Abhängigkeit von der Aktivierung der betreffenden ersten und zweiten Photoelemente (137/4, 137B; 137/4', 137S'; abwechselnd erhöht werden, und daß die Lichtquelleneinrichtung erste und zweite Lichtquellen (146/4,146Sj enthält, die unter abwechselnder Abgabe von Lichtstrahlen zur abwechselnden Aktivierung der beiden Photoelemente (137/4, 137S,- 137/4', i37B') gespeist werden.

8. Farbfernsehkamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandlereinrichtungen dritte und vierte Photoelemente (137/4", 137S"j enthalten, die dirch Lichtstrahlen von der ersten Lichtquelle (146AJ bzw. von der zweiten Lichtquelle (146Sj her aktiviert werden und die mit den Indexelektroden derart verbunden sind, daß dip an die jeweilige Indexelektrode (A; B) abgegebene Spannung gleichzeitig mit dem Erhöhen der an die jeweils andere !ndexelektrode (B; A) abgegebenen Spannung durch Aktivieren eines ausgewählten Photoelementes der ersten und zweiten Photoelemente (137/4', 137fl'j vermindert wird.

9. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine Vorspannungseinrichtung (210, 211, 212) enthält, durch die eine an die Indexelektroden (A, B) anzulegende Vorspannung photoelektrisch induziert wird, daß die Lichtquelleneinrichtung erste und zweite Lichtquellen (146A 146Sj enthält, die abwechselnd zur Abgabe von Lichtstrahlen gespeist werden, und daß die photoeleki.rischen Wandlereinrichtungen erste und zweite Phototransistoren (237A 237Sj enthalten, die mit den Indexelektroden derart verbunden sind, daß die an diese angelegte Vorspannung auf die Aktivierung der ersten bzw. der zweiten Lichtquelle (I46A 146ß - Fig. 13) hin abwechselnd vermindert wird.

10. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine Vorspannungseinrichtung (210, 211, 212) enthält, durch die eine an die Indexelektroden (A. B)

abzugebende Vorspannung photoelektrisch induziert wird, daß die Lichtquelleneinrichtung erste und zweite Lichtquellen (Ι46Λ, 146B) enthält, die zur Abgabe von Lichtstrahlen alternativ gespeist werden, und daß die photoelektrischen Wandlereinrichtungen erste und zweite Photozellen (336A, 337B) aufweisen, durch die die Vorspannung an die entsprechenden Indexeiektroden (A, B) auf die Aktivierung der ersten und zweiten Lichtquellen (146/^,1465- Fig. 14)hin abgebbar ist

11. Farbfernsehkamera nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung zumindest ein in der Kameraschirmträgeranordnung (103, IM, F. A, B) enthaltendes Photoelement (210) umfaßt, welches von einer externen Lichtquelle (211, 212) her kontinuierlich mit Licht versorgt wird.

12. Farbfernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen mit den Indexelektroden (A, B) and einer photoelektrischsn Wandlereinrichtung (437) derart verbundenen Kondensator (410) enthält, daß die bef.-effende photoelektrische Wandlereinrichtung (437) auf ihre Aktivierung hin den Kondensator (410) auflädt und das Potential an einer Indexelektrode (A) in bezug auf die andere Indexelektrode (B) anhebt, wobei durch die Ladung auf dem betreffenden Kondensator (410) das Potential an der genannten anderen Elektrode (B) auf eine Entaktivierung der betreffenden photoelektrischen Wandlereinrichtung (437 — jo F i g. 15) hin anhebbar ist

13. Farbfernsehkamera nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Wandlereinrichtung eine einzelne Photodiode (437)

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