DE2230529C2

DE2230529C2 - Fernsehkameraröhre

Info

Publication number: DE2230529C2
Application number: DE2230529A
Authority: DE
Inventors: Theodoor Geert Eindhoven Schut
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-07-02
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1982-12-02
Also published as: FR2144742A1; AU4400572A; CA950954A; FR2144742B1; NL7109140A; GB1336970A; AU463685B2; DE2230529A1; US3866079A

Description

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Eine derartige Fernsehkameraröhre ist aus der US-PS 3548250 bekannt und wird allgemein als »Vidikon« bezeichnet. Die Wirkungsweise einer »Vidikon«-Röhre ist folgende. Ein Elektronenstrahl genügender Stromstärke tastet unter der Einwirkung von ίο Ablenkfedern die freie Oberfläche einer photoleitenden Schicht gemäß einem bestimmten Raster ab und bringt diese Oberfläche Punkt für Punkt auf das Potential der Kathode, das beispielsweise 0 V beträgt. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen steigt das Potential jedes Punktes der freien Oberfläche der photoleitenden Schicht unter der Einwirkung eines positiven an eine Signalschicht angelegten Potentials und unter der Einwirkung der in der photoleitenden Schicht durch das darauf projizierte optische Bild erzeugten Photoleitung an. Jedes elementare Oberflächenelement der photoleitenden Schicht bildet zusammen mit der Signalschicht einen Kondensator. Die Ladung dieses Kondensators wird von dem abtastenden Elektronenstrahl periodisch ergänzt, was um so mehr Ladung erfordert, je mehr Licht auf den betreffenden Punkt trifft. Der demzufolge den Anschluß der Signalschicht durchfließende Strom enthält als Funktion der Zeit die Information des projizierten Bildes. «>

Die Stromstärke des Elektronenstrahls muß genügend groß sein, um elementare Kondensatoren, die sich infolge großer Lichtstärke erheblich entladen haben, in ausreichendem Maße aufzuladen. Sobald die freie Oberfläche der photoleitenden Schicht in einem bestimmten Punkt auf 0 V herabgesetzt ist, können die Elektronen des Elektronenstrahls diesen Punkt weiter nicht mehr erreichen. Ihre Geschwindigkeit wird gleich Null, sie werden in umgekehrter Richtung beschleunigt und bilden dann den sogenannten Rückstrahl. Dieser Rückstrabi wird auch von den Ablenkfeldern beeinflußt und tastet die der photoleitenden Schicht zugekehrte Oberfläche der Blende ab. Ein Teil der auf der Blende erzeugten Sekundärelektronen weist nahezu die gleiche kinetische Energie wie die Elektronen des Rückstrahls auf und bildet einen sekundären Strahl, der zusammen mit de, η ursprünglichen (primären) Elektronenstrahl die photoleitende Schicht abtastet, jedoch an einer anderen Stelle als der primäre Elektronenstrahl, weil der sekundäre Strahl durch Elektronen gebildet wird, die statt einmal die Ablenkfelder dreimal durchlaufen haben. Dadurch wird ein Störsignal erhalten, das in dem wiederzugebenden Bild sichtbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Fernsehkameraröhre das Auftreten eines die photoleitende Schicht abtastenden sekundären Elektronenstrahls weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Röhre ist der sekundäre Strahl im wesentlichen nicht zu der photoleitenden Schicht hin gerichtet, weil ein sehr großer Teil der erzeugten Sekundärelektronen an der kegelförmigen Blende so reflektiert wird, daß er nicht mehr auf die photoleitende Schicht treffen kann.

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

Die dargestellte Fernsehkameraröhre ist mit einer evakuierten Glasumhüllung 1 mit Anschlußstiften 2, einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 3 mit einer Kathode 4, einem Gitter 5 und einer Anode 6, sowie einer aus zylindrischen Elektroden 8,9 und 10 bestehenden Fokussierünse 7, einer gazeförmigen Elektrode 11 und eii.-Ci photoleitenden Schicht 12 versehen, die auf einer durchsichtigen leitenden Signalschicht 13 angebracht ist, die ihrerseits auf dem Fenster 14 der Röhre angebracht ist. In der zylindrischen Elektrode 8 befindet sich eine Blende 15 mit einer Öffnung 16, die den Querschnitt des vom Elektronenstrahlerzeugungssystem 3 erzeugten Elektronenstrahls beschränkt. Dadurch werden Aberrationen des Elektronenstrahls infolge der Fokussierünse 7 herabgesetzt. Außerdem tastet der Elektronenstrahl die photoleitende Schicht 12 mit einem sehr kleinen Auftrefffleck ab. Diese Abtastung erfolgt unter der Einwirkung von nicht dargestellten rings um die Umhüllung 1 angebrachten Ablenkspulen. Die Abstützungen der Elektroden in der Röhre und ihre Verbindungen mit den Anschlußstiften 2 sind ebenfalls nicht dargestellt. Ein senkrechtes Auftreffen des Elektronenstrahls auf der photoleitenden Schicht 12 erfolgt unter der Einwirkung des elektrischen Feldds zwischen der zylindrischen Elektrode 10 und der gazeförmigen Elektrode 11. Die Blende 15 ist kegelig gestaltet, abgesehen von einem kleinen Teil 17, der die Öffnung 16 enthält. Der Rückstrahl, der von der photoleitenden Schicht 12 zurückkehrt und durch Elektronen gebildet wird, die diese Schicht nicht mehr erreichen konnten, trifft ebenfalls unter der Einwirkung der Ablenkspulen auf die Blende 15, was mit dem Pfeil 18 angedeutet ist. Infolge der kegeligen Form der Blende 15 weist der Sekundärstrahl eine Hauptrichtung auf, die z. B. mit dem Pfeil 19 angedeutet wird.

Beim Betrieb der Röhre lassen sich folgende Spannungen verwenden:

Kathode 4:	0	V
Gitter 5 (während der
Abtastung):	-40	V
Anode 6 und
Elektrode 8:	300	V
Elektrode 9:	75	V
Elektrode IG;	300	V
Gazeelektrode 11:	575	V
Signalschicht 13:	45	V

Das Potential der überfläche der photoleitenden Schicht 12, die von dem Elektronenstrahl abgetastet wird, wird periodisch auf 0 V herabgesetzt. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen steigt dieses Potential infolge von Photoleitung in der Schicht 12 an. Diese Photoleitung wird von einem auf diese Schicht proji'zierten Bild und von dem Potential von 45 V der Signalschicht 13 erzeugt. Die Teile der freien Oberfläche der photoleitenden Schicht 12, die nicht abgetastet werden, weil sie außerhalb des rechteckigen Rasters fallen, weisen ein Potential von nahezu 45 V auf. Dadurch kann der Sekundärstrah] auf diesen Teilen leicht landen Das Störsignal infolgs des Sekundärstrahls wird also insbesondeie zu denjenigen Zeitpunkten erzeugt, zu denen der Sekundärstrahl die nicht gebrauchten Teile der photoleitenden Schicht 12 passiert. Da die photoleitende Schicht 12 kreisförmig und das Raster rechteckig gestaltet ist, weisen diese Teile die Form von vier Kreissegmenten auf. Der Sekundäiitrahl hat dreimal Jie Ablsnkfelder J.
fen, währciid der Primärstrahl diese Felder nur einmal durchlaufen hat. Das Raster des Sekundärstrahls ist daher etwa dreimal größei als &<r-. Rasier de-', Pn.-sär j jUabls. Dies hat zur Folg?, aat·, uiuhesmitkic bei giff:icnin§3ig und schwach beleuchteten Szenen, in dem wicdergfcgebenen Fernsehbild ein dunkles RecHvck mit einer Größe gleich einem Dritte! des Bildes sichtbar ist, wobei das Rechteck von vierhelleren Kreissegmenten umgeben ist. Mit einer Fernsehkameraröhre nach der Erfindung wird dieser störende Effekt vermieden.

Da der Rückstrahl zweitnai die Ablenkfcldcr durchlaufen hat, wird die Blende 15 vom Rückstrahl

is gemäß einem Raster abgetastet, das zweimal größer als das Raster des Primärstrahls auf der photoleitenden Schicht 12 ist. Der Teil 17 der Blende 15 ruft aber noch einen Sekundärstrahl mit einer Hauptrichtung zu der photoleitenden Schicht 12 hervor und muß derart klein gewählt werden, daß dieser Sekundärstrahl innerhalb des von dem Primärstrahl abgetasteten Teiles der photohitenden Schicht 12 bleibt, weil dieser Teil ein Potential in der Nähe von OVr »■ '.weist, so daß der Sekundärstrahi dort schwer ianden kajn. in der dargestellten Röhre weist die photoleitende Schicht 12 einen Durchmesser von etwa 10 mm auf, das Raster des Primärstrahls bildet ein Rechteck von 6 mm x 8 rs?m. Der Durchmesser des Teiles 17 der Blende muß dann beträchtlich kleiner als zwei Drittel der Mindestabmessung des von dem Primärstrahl-abgetasteten Rasters und somit beträchtlich kleiner als 4 mm sein und ist im dargestellten Beispiel 2 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Fernsehkameraröhre, bestehend aus:

a) einem ElekironenstrahSerzeugungssystem (3) mit einer Kathode (4) zur Erzeugung eines Elektronenstrahls,

b) einer auf einer durchsichtigen leitenden Signalschicht (13) angeordneten photoleitenden Schicht (12), wobei auf der der Signalschicht (12) abgewandten Oberfläche dieser photoleitenden Schicht (12) eine Potentialverteilung erzeugt wird, indem ein optisches Bild auf die photoleitende Schicht (12) projiziert wird, und wobei diese Potentialverteilung durch Abtastung der photoleitenden Schicht (12) mit dem von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem (3) erzeugten Elektronenstrahl periodisch auf das Potential der Kuhode (4) herabgesetzt wird,

c) einer hohlzylindrischea Elektrode (8), in der eine Blende (IS) angeordnet ist, deren Öffnung (16) die letzte, den Elektronenstrahl vor dem Auftreffen auf die photoleitende Schicht (12) begrenzende Öffnung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die der photoleitenden Schicht (12) zugewandte Oberfläche der Blende (15) in Form eines sich in Richtung auf die photoleitende Schicht (12) verjüngenden Kegelstumpfs ausgebildet ist. ^M

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