DE2300347A1

DE2300347A1 - PICTURE EARTH FOR A SINGLE TUBE COLOR TV CAMERA WITH COLOR STRIPED FILTERS

Info

Publication number: DE2300347A1
Application number: DE19732300347
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Dr I Welsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1973-01-04
Publication date: 1974-07-25
Also published as: IT1000745B; FR2213582B1; NL7314304A; FR2213582A1

Description

SIEKEHS AKTIENGESELLSCHAFT 8 München 2, "4 JÄR1973SIEKEHS AKTIENGESELLSCHAFT 8 München 2, "4 JÄR1973

Berlin und llünchen WitteisbacherplatzBerlin and Munich Witteisbacherplatz

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Bildaufnahmeröhre für eine Einröhren-FarbfernsehkameraImage pick-up tube for a single-tube color television camera

mit Farbstreifenfilternwith colored stripe filters

Die Erfindung betrifft eine Bildaufnahmeröhre nech Art eines Vidikons für eine Einröhren-Farbfernsehkamera mit zv/ei im optischen Strahlengang gekreuzt hintereinander angeordneten dichrcidischen Farbstreifenfiltern mit u.a. einer magnetischen Fokussier- und Ablenkeinrichtung für den Abtastelektrcnenstrahl sowie einem lichtempfindlichen Halbleiter-Target.The invention relates to an image pickup tube of the type a vidicon for a single tube color television camera with zv / ei in the optical beam path crossed one behind the other dichroic color stripe filters with i.a. a magnetic focusing and deflection device for the scanning electron beam and a photosensitive Semiconductor target.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 956 9^0 sind diciiroiüische Farbstreifenfilter bekannt. Sie bestehen aus afov-'fcchssvlnc. nebeneinander angeordneten parallelen Streifen aus -farbselektiveiü Filtermaterial und nicht selektivem lichtdurchlässigem Material. Dabei selektieren die farbselektiven Streifen der beiden hintereinander geschalteten Farbstreifenfilter für jedes Filter verschiedene Farbkomponenten. Es entsteht damit eine von beiden Filtern verursachte Modulation der vom- Elektronenstrahl der Bildaufnahmeröhre abgetasteten Information, die die. Chrominanzinformation beinhaltet. Die Chrominanzinformation besteht aus zv/ei Teilen, die dadurch unterschieden werden können, daß z.B. die Streifen des einen Filters im wesentlichen rechtwinklig zu den Abtastzeilen, also parallel zur vertikalen Bildachse und die des anderen Filters in einem schrägen Winkel zu der vertikalen Bildachse angeordnet sind.From the German Offenlegungsschrift 1 956 9 ^ 0 are diciiroiüische color stripe filters known. they consist of afov-'fcchssvlnc. parallel strips arranged side by side from -color-selectiveiü filter material and non-selective translucent material. The color-selective strips select the two consecutive ones Color strip filters different color components for each filter. This results in a modulation of the electron beam of the image pickup tube caused by both filters sampled information that the. Includes chrominance information. The chrominance information exists of two parts, which can be distinguished in that, for example, the strips of one filter are essentially perpendicular to the scanning lines, i.e. parallel to the vertical image axis and that of the other filter in one oblique angles are arranged to the vertical image axis.

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Es ist bereits bei einer Einröhren-Fernsehkamera eine Codierung vorgeschlagen worden, die ohne Auflösungsverlust eine zusätzlich optimale Farbwidergabe des aufgenommenen Bildes gestattet. Dabei geschieht die Codierung optisch mittels zweier gekreuzt hintereinander angeordneter dichroidischer Streifenfilter. Beide abwechselnd aus farbselektiven und nichtselektiven Streifen bestehenden Filter, nämlich Blaustop- und Rotstüp-Filter, haben gleiche· Gitterkonstanten und sind mit unterschiedlichem Drehsinn von + 22,5° symmetrisch gegen die vertikale Bildachse verdreht angeordnet. Aufgrund der Gitterkonstanten der Filter von ca. 50/um und ihrer Neigung zur vertikalen Bildachse von +22,5 werden die Chrominanzsignale im Frequenzspektrum um τ 1/4 gegenüber ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz versetzt sein. Da die beiden Streifenfilter dichroidische Gelb- und Zyanfilter sind, wird die Grüninfornation, die im wesentlichen"die Helligkeit (Luminanzinformation) des Bildes darstellt, ohne Dämpfung und Auflösungsverlust auf die fotoleitende Schicht des Targets abgebildet. Im Fvrequenzspektrum des Videosignals erscheint diese Information in den ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz. I¹Iit den Filtern werden somit die drei Informationen, nämlich die beiden um + 1/4 gegenüber der Zeilenfrequenz versetzten Chrominanzinformation und die Grüninforrnation getrennt elektronisch codiert werden.A coding has already been proposed for a single-tube television camera which allows an additional optimal color reproduction of the recorded image without loss of resolution. The coding is done optically by means of two dichroic strip filters arranged crossed one behind the other. Both filters, consisting alternately of color-selective and nonselective strips, namely blue-stop and red-stop filters, have the same lattice constants and are arranged symmetrically rotated with respect to the vertical image axis with different directions of rotation of + 22.5 °. Due to the lattice constants of the filters of approx. 50 μm and their inclination to the vertical image axis of +22.5, the chrominance signals in the frequency spectrum will be offset by τ 1/4 with respect to integer multiples of the line frequency. Since the two strip filters are dichroic yellow and cyan filters, the green information, which essentially represents "the brightness (luminance information) of the image, is mapped onto the photoconductive layer of the target without attenuation and loss of resolution. In the frequency spectrum of the video signal, this information appears in the integers multiple of the line frequency. I ¹ Iit the filters are thus the three pieces of information, namely the two encoded electronically separated by + 1/4 with respect to the line frequency offset and the chrominance Grüninforrnation.

Es ist bereits eine Einröhren-Farbfernsehkamera bekannt geworden, die mit der unter dem Warenzeichen "SpektraPlex" bekannten speziellen Vidikonröhre betrieben wird. Bei dieser bekannten Anordnung sind außerhalb der Röhre vor der Frontscheibe zwei gekreuzte dichroidische Streifenfilter zusammen mit einer Fiberoptik angeordnet und die Aufnahmeröhre selber mit einem für Vidikon üblichen Antimon-Trisulfid-Target sowie mit üblichen magnetischen Fokussier- und Ablenkspulen bestückt.A single-tube color television camera is already known which is sold under the trademark "SpektraPlex" known special vidicon tube is operated. In this known arrangement are outside the tube in front of the windshield two crossed dichroic strip filters arranged together with a fiber optic and the receiving tube itself with a Vidikon antimony trisulfide target and with the usual magnetic focusing and deflection coils equipped.

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Nachteile dieser bekannten Anordnung sind 1) eine ungenügende Empfindlichkeit, insbesondere eine ungünstige Spektralempfindlichkeitsverteilung, bedingt durch die aus Antimon-Trisulfid bestehende fotoempfindliche Schicht, 2) eine Farbverfälschung infolge relativ hoher Landefehler im Rahmen der bei der magnetischen Fokussierung erfolgenden 360°-Drellung des Elektronenstrahls im Zusararaenv/irken mit dem magnetischen Ablenkfeld, sowie infolge der Trägheit, insbesondere der über dem Antimon-Trisulfid-Target variablen Trägheit; 3) eine erforderliche teure Fiberoptik. 4) Eine nichtlineare Abhängigkeit zwischen Signalstrom und Beleuchtungsstärke, die zu Intermodulationskomponenten der Chrominanzsignalen führt.Disadvantages of this known arrangement are 1) insufficient Sensitivity, in particular an unfavorable spectral sensitivity distribution, due to the photosensitive layer consisting of antimony trisulphide, 2) a color distortion due to relatively high landing errors within the framework of the magnetic focusing 360 ° deflection of the electron beam in the Zusararaenv / irken with the magnetic deflection field, as well as due to the inertia, in particular the inertia that is variable over the antimony trisulfide target; 3) a required expensive fiber optic. 4) A non-linear dependence between signal current and illuminance, leading to intermodulation components of the Chrominance signals leads.

Abweichend davon sind deshalb bei einer anderen bekannten Einröhren-Farbfernsehkamera, bestückt mi't einer unter dem Viarenzeichen "Trinicon" bekannten Fernsehaufnahmeröhre, vom Vioikon-Typ, die dichroidischen Streifenfilter bereits zur Vermeidung von Streuverlusten durch die Anordnung a\ißerhalb der Röhre nunmehr innerhalb der Röhre angeordnet. Bei dieser Fernsehaufnahmeröhre ist jedoch für das abweichend als Absorptionsfilter für alle drei Farben ausgebildete Streifenfilter eine Spezial-Signalelektrode mit Kammstruktur erforderlich, die als leitende Beläge aus zwei mit ihren Zähnen ineinandergefügten Kämen besteht und die deshalb auf einer isolierten Unterlage angebracht werden muß. Die betreffendp fotoempfindliche Schicht besteht deshalb in üblicher V/eise auch aus Antimon-Trisulfid. Aufgrund der durch die Ausbildung der Filter als streifenförmige Absorptionsfilter auftretenden erheblichen Verluste, sowie aufgrund des relativ unempfindlichen Antimon-Trisulfid-Targets wird mit dieser bekannten Fernseh-Aufnahmekamera vor allem infolge unzureichender Empfindlichkeit keine genügende Qualifizierung der Bildwiedergabe erreicht. HierzuDeviating from this are therefore known from another Single-tube color television camera equipped with a television tube known under the "Trinicon" logo, of the Vioikon type, the dichroic strip filters already to avoid scatter losses due to the arrangement outside the tube is now arranged within the tube. However, this is different for this TV pick-up tube Strip filters designed as absorption filters for all three colors have a special signal electrode with a comb structure required which, as conductive coverings, consists of two interlocking combs with their teeth and which is therefore must be attached to an insulated surface. The photosensitive layer concerned is therefore in usually also made of antimony trisulphide. Due to the design of the filter as a strip-shaped absorption filter significant losses occurring, as well as due to the relatively insensitive antimony trisulfide target is not sufficient with this known television recording camera, mainly due to insufficient sensitivity Image reproduction qualification achieved. For this

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tragen ebenfalls auch die auftretenden Farbverfälschungen bei, infolge nicht genauer Zuordnung der Streifenfilter zu den Signalelektroden und infolge ungenügenden Störabstands der Chrominanzsignale, sowie infolge der relativ hohen, über dem Target variablen Trägheit, sowie der nichtlinearen Kennlinie des Antimon-Trisulfid-Targets. also contribute to the color falsifications that occur as a result of the inaccurate assignment of the strip filters to the signal electrodes and due to the insufficient signal-to-noise ratio of the chrominance signals, as well as due to the relative high inertia, variable across the target, as well as the non-linear characteristic of the antimony trisulfide target.

Die für eine Wiedergabe nur mäßig qualifizierter Bilder maßgeblichen Nachteile der beschriebenen bekannten Anordnungen durch besondere Konstruktion der Röhre, Abwandlung der Elektronenoptik und Auswahl des Targetmaterials zu vermeiden, ist im wesentlichen Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Außerdem gehört dazu 1) eine angestrebte hohe spektrale Empfindlichkeit, insbesondere eine günstige Empfindlichkeitsverteilung, 2) eine niedrige Trägheit des Targets im Hinblick auf eine geringe Farbverfälschung, 3) eine unbedingt lineare Abhängigkeit des ,Signalstroms von der Beleuchtungsstärke. The disadvantages of the known arrangements described, which are decisive for a reproduction of only moderately qualified images to avoid modification of the electron optics and selection of the target material through the special construction of the tube, is the main object of the present invention. In addition, this includes 1) a desired high spectral Sensitivity, especially a favorable sensitivity distribution, 2) a low inertia of the target with regard to a slight color falsification, 3) an absolutely linear dependence of the signal current on the illuminance.

Darüber hinaus gehört zum angestrebten Ziel im Hinblick auf ein gutes Signal-Rauschverhältnis der Chrominanz-Signale eine hohe Auflösung sowie zur Vermeidung von wesentlichen Farbverfälschungen bewirk-enden Landefehlern ein möglichst senkrechtes Auftreffen des Elektronenstrahls auf das Target über dessen gesamten Bereich. οIn addition, one of the aims pursued is a good signal-to-noise ratio of the chrominance signals a high resolution as well as landing errors, which cause significant color distortions, as far as possible perpendicular impingement of the electron beam on the target over its entire area. ο

Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz beschriebenen Bildaufnahmeröhre nach Art eines Vidikons für eine Einröhren-Farbfernsehkamera mit zwei im optischen Strahlengang unter 45° gekreuzt hintereinander angeordneten dichroidischen Farbstreifenfiltern nach der Erfindung dadurch, daß innerhalb des Entladungsgefäßes unmittelbar auf der als Silizium-Multidioden-Target ausgebildeten Speicherelektrode die beiden mit unterschiedlichem Drehsinn von + 22,5°This is achieved with an image pickup tube in the manner of a vidicon for a single-tube color television camera, as described in the first paragraph with two dichroic ones arranged crossed one behind the other in the optical beam path at 45 ° Color stripe filters according to the invention in that within the discharge vessel directly on the than Silicon multi-diode target formed storage electrode the two with different directions of rotation of + 22.5 °

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symmetrisch gegen die vertikale Bildachse gekreuzten Farbstreifenfilter gleicher Gitterkonstanten angeordnet sind, und daß die elektronenoptische Einrichtung, insbesondere für eine verkleinernde Abbildung mit geringen Landefehlern, von der bei Vidikon üblichen Einrichtung abweichend hinsichtlich Ablenkspule und Triodengeometrie dimensioniert ist.symmetrically crossed against the vertical axis of the image Color stripe filters of the same lattice constants are arranged, and that the electron-optical device, in particular for a scaled-down image with minor landing errors, of the usual Vidikon facility is dimensioned differently in terms of deflection coil and triode geometry.

Die Ausbildung des fotoeiapfindlichen Targets als Silizium-Multidioden-Target bedeutet gegenüber den erwähnten bekannten Anordnungen bekanntermaßen sowohl eine wesentlich höhere Empfindlichkeit verbunden mit einer günstigen spektralen Empfindlichkeitsverteilung als auch eine lineare Abhängigkeit des Signals von der Beleuchtungsstärke, sowie praktisch eine Unabhängigkeit des Signalstroms von der-Target-Spannung. Dadurch, daß außerdem die gekreuzten dichroidischen Streifenfilter innerhalb der Röhi'e unmittelbar atif dem Target bzw. auf dem Substrat des Silizium-Multidioden-Targets angeordnet sind, werden die sonst eintretenden, zum Teil erheblichen, beispielsweise Streuverluste, vermieden. Die damit im Zusammenhang außerdem erfolgende Abwandlung der bisher bei Vidikon .üblichen Elektronenoptik betrifft in der Hauptsache die magnetischen Ablenk- und Fokussierspulen sowie die Dimensionierung der Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems.The formation of the photo-sensitive target as a silicon multi-diode target means, as is known, both essential to the known arrangements mentioned higher sensitivity combined with a favorable spectral sensitivity distribution as well as a linear one Dependence of the signal on the illuminance, as well as practically an independence of the signal current from the target voltage. Because, in addition, the crossed dichroic strip filters within the Röhi'e directly atif the target or on the substrate of the silicon multi-diode target are arranged, the otherwise occurring, sometimes considerable, for example scattering losses, avoided. The also taking place in connection therewith Modification of the electron optics previously used at Vidikon mainly affects the magnetic deflection and Focusing coils and the dimensioning of the electrodes of the electron gun.

Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bildaufnahmeröhre sind deshalb die Ablenkspulen für ein Ablenkfeld nur etwa halber üblicher Ausdehnung in Achsrichtung derart dimensioniert ausgebildet und ihr Abstand zum Target so gewählt, daß der Elektronenstrahl nach Verlassen des Ablenkfeldes unter dem Einfluß der Fokussierspule auf seiner Bahn bis zum Target eine 180°-Drehung erfährt.In an image pickup tube designed according to the invention, the deflection coils for a deflection field are therefore only approximately for the sake of the usual expansion in the axial direction so dimensioned and their distance from the target selected so that the Electron beam after leaving the deflection field under the influence of the focusing coil on its path to the target undergoes a 180 ° turn.

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Durch diese Maßnahme werden gegenüber einer bisher üblichen Fokussierung mit einer Drehung' des Elektronenstrahls um 360 im magnetischen Ablenkfeld die Bahnen des Elektronenstrahls so geändert, daß der Landefehler verschwindend klein wird und eine hohe Auflösung erzielt wird.As a result of this measure, compared to a previously customary focusing with a rotation 'of the electron beam 360 the paths of the electron beam in the magnetic deflection field changed so that the landing error is negligible and a high resolution is achieved.

Für diese Maßnahme wird mit besonderem Vorteil die Fokussierspule in Verbindung mit den Ablenkspulen derart ausgebildet und angeordnet, daß deren axiale Feldkomponente zum targetnahen Ende hin sehr steil abfällt, damit von den gebildeten Geschwindigkeitskomponenten die radiale Geschwindigkeits·- komponente des Elektronenstrahls durch die i80°-Drehung an Target Null wird und außerdem die tangentielle Geschwindig-keitskomponente dμrch die radiale Feldkomponente des Foku;?- sierungsfeldes zum Verschwinden gebracht wird. Dabei wird außerdem zusätzlich von der Fokussierspule die Komponente des Fokussierungsfeldes in Achsrichtung so gewählt, daß sie am Target größer als an der Aperturblende ist, so daß sich in vorteilhafter Weise eine verkleinernde Abbildung der Aperturblende auf dem Target ergibt.For this measure, the focusing coil is designed in this way in conjunction with the deflection coils with particular advantage and arranged that their axial field component drops very steeply towards the end near the target, thus from those formed Velocity components the radial velocity component of the electron beam due to the 180 ° rotation Target becomes zero and also the tangential speed component by the radial field component of the focus;? - is made to disappear. In addition, the component is also used by the focusing coil of the focusing field in the axial direction selected so that it is larger on the target than on the aperture diaphragm, so that advantageously results in a scaling-down image of the aperture diaphragm on the target.

Zur Erhöhung der Auflösung des Abbildungsvorgangs im Hinblick auf ein günstiges Signal-Rauschverhältnis des Chrominanz-Signals wird zur Verringerung des unter anderem hierfür maßgeblichen Elektronenstrahldurchmessers in besonders vorteilhafter Weise die Öffnung der Aperturblende wesentlich kleiner als bisher üblich, nämlich anstatt 40/um nur 10 - 20 ,-urn groß gemacht und damit der Elektronenstrahl besonders schlank ■ ausgebildet. Urn trotzdem die dadurch erforderliche größere, etwa 4-fache Strahlenergiedichte zu ermöglichen, wird in vorteilhafter ¥eise unter anderem durch einen entsprechend verringertem Elektrodenabstand die auf der Kathodenemissionsfläche v/irkende Feldstärke erhöht. Da hierbei jedoch der die Emission aufbringende Bereich der Emissionsfläche außerdem noch erheblich kleiner ist, wird deshalb mit besonderemTo increase the resolution of the imaging process with regard to a favorable signal-to-noise ratio of the chrominance signal is particularly advantageous for reducing the electron beam diameter, which is decisive for this, among other things Way the opening of the aperture diaphragm is much smaller than usual, namely instead of 40 / by only 10-20 µm made and thus the electron beam is particularly slim. In spite of this, the greater, To enable about 4 times the radiation energy density is advantageously made possible, among other things, by a corresponding reduced electrode spacing that on the cathode emission surface v / effective field strength increased. Since here, however, the area of the emission surface that generates the emission also is still considerably smaller, is therefore with special

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Vorteil anstelle einer bisher üblichen Oxidkathode eine Vorratskathode, insbesondere eine imprägnierte Vorratskathode verwendet.Advantage instead of a previously common oxide cathode Supply cathode, in particular an impregnated supply cathode is used.

Nähere Einzelheiten der. Erfindung sollen anhand des in der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind darin unbezeichnet oder fortgelassen.Further details of the. Invention should be based on the in the drawing are explained purely schematically illustrated embodiment. Parts that are not necessarily Contribute to the understanding of the invention, are not designated or omitted therein.

Während in der Figur 1 ein Längsschnitt durch die Aufnahmeröhre mit ihrer magnetischen Fckussier- und Ablenkspuleneinheit dargestellt ist, gibt die Figur 2 den Verlauf der Feldkomponente der Fokussierspule in Röhrenachsrichtung bzw. der Feldkomponente der Ablenkspule in der dazu senkrechten Richtung wieder.While FIG. 1 shows a longitudinal section through the receiving tube with its magnetic focusing and deflection coil unit is shown, Figure 2 shows the course of the field component of the focusing coil in the direction of the tube axis or the field component of the deflection coil in the direction perpendicular thereto again.

In der Figur 1 ist mit 1 das im wesentlichen aus einem zylindrischen Kolben bestehende Entladungsgefäß bezeichnet, dessen eines IDnde durch die Frontscheibe 2 abgeschlossen ist. Tm Innern des Entladungsgefäßes ist hinter der Frontscheibe 2 das Target 3 derart angeordnet, daß dieses auf der Frontscheibe und diese wiederum am Röhrenkolben befestigt werden.In FIG. 1, 1 denotes the discharge vessel consisting essentially of a cylindrical bulb, one of which is closed off by the front pane 2 is. The inside of the discharge vessel is behind the front pane 2, the target 3 is arranged in such a way that it is fastened to the front disk and this in turn is fastened to the tubular piston will.

Es ist als Silizium-Kultidioden-Target ausgebildet und hat damit die vorteilhaften Eigenschaften einer hohen Empfindlichkeit bei geringer Nachzieh-Srscheinung infolge einer kleinen Trägheit, einer linearen Kennlinie sowie eines von der Target-Spannung praktisch unabhängigen, etwa konstanten Signals. Die erzielbare spektrale Empfindlichkeitsverteilung ist so, daß. bei den Grenzwellenlängen von 450 und 650 mn mit Sicherheit noch 20?ό der im Bereich 550 - 600 nm hohen Empfindlichkeit erreicht v/ird. Zwischen der Frontscheibe 2It is designed as a silicon cult diode target and has thus the advantageous properties of high sensitivity with low streaking as a result of a small inertia, a linear characteristic curve and one that is practically independent of the target voltage and is approximately constant Signal. The achievable spectral sensitivity distribution is such that. at the cut-off wavelengths of 450 and 650 mn certainly still 20? ό of those in the 550 - 600 nm range Sensitivity reached v / ird. Between the windshield 2

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und dem Target 3 sind hintereinander gekreuzt derart dicht zwei dichroidische Streifenfilter 4 und 5 angeordnet, daß vom einfallenden Licht keine zusätzlichen Verluste, z.B. durch· Streuung hinter den Streifen auftreten können. Die Streifenfilter können bei der Herstellung entweder, auf der Frontscheibe 2 oder auf dem Target 3 angebracht v/erden. Beide abwechselnd aus farbselektiven und nichtselektiven Streifen bestehenden Filter, nämlich Blaustop- und Rotstopfilter haben gleiche Gitterkonstante und sind mit unterschiedlichem Drehsinn von + 22,5° symmetrisch gegen die vertikale Bildachse verdreht angeordnet. Infolgedessen entstehen beim Abtasten des Silizium-Hultidioden-Targets 3 durch den Elektronenstrahl 6 neben dem Luminanzsignal die im wesentlichen das Grünsignal enthaltenden zwei Chrominanzsignale, die um + 1/4 der Zeilenfrequenz im Frequenzspektruin des Video-Signals versetzt sind. Dabei hängt die Amplitudenhöhe der Chrominanzsignale unter anderem vom Durchmesser des Elektronenstrahls ab. Der Elektronenstrahl 6 selber entstammt einem im wesentlichen aus einer Kathode 7, einer Wehneltelektrode 8 und einer ersten Zuganode 9 bestehenden Elektronenstrahlerzeugungssystem. Davon besteht die Zuganode aus einem kurzen Hohlzylinder, der mit zv/ei Stirnblenden an den Enden abgeschlossen ist und von denen die Blende an der Eingangsseite eine größere Öffnung als die an der Ausgangsseite hat. Die Öffnung dieser letztgenannten Aperturblpnde stellt das Objekt der Elektronenoptik dar und wird deshalb mit einem entsprechenden Spulensatz, bestehend aus Fokussierspule 15 und Ablenkspulen 16, insbesondere im Verhältnis 1 : 0,7 auf das Target abgebildet. Abweichend vom Üblichen ist die Fokussierspule unmittelbar über das Entladungsgefäß 1 geschoben, während die Ablenkspulen 16 in vorteilhafter Weise über die Fokussierspulen geschoben sind. Auf die erste Zuganode folgt dann dieand the target 3 are crossed one behind the other in such a way closely arranged two dichroic strip filters 4 and 5 that no additional light from the incident light Losses, e.g. due to scattering behind the stripes, can occur. The strip filters can be used during manufacture either attached to the front pane 2 or to the target 3. Both alternate from color selective and nonselective stripes existing filters, namely blue top and red stop filters have the same Lattice constant and are symmetrical with respect to the vertical image axis with different directions of rotation of + 22.5 ° arranged twisted. As a result, when the silicon Hultidiode target 3 is scanned by the electron beam 6, in addition to the luminance signal, the two chrominance signals which essentially contain the green signal, the by + 1/4 of the line frequency in the frequency spectrum of the video signal are offset. The amplitude of the chrominance signals depends, among other things, on the diameter of the electron beam away. The electron beam 6 itself originates essentially from a cathode 7, a Wehnelt electrode 8 and a first pull anode 9 existing electron gun. The pull anode consists of a short hollow cylinder with two front panels is closed at the ends and of which the aperture on the entrance side has a larger opening than that on the Has exit page. The opening of this latter aperture represents the object of the electron optics and is therefore equipped with a corresponding coil set, consisting of focusing coil 15 and deflection coils 16, in particular mapped onto the target in a ratio of 1: 0.7. In contrast to the usual, the focusing coil is direct pushed over the discharge vessel 1, while the deflection coils 16 advantageously over the focusing coils are pushed. The first pull anode is followed by the

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eigentliche Anode 11, bestehend aus einem engen und einem weiten Zylinder, die durch ein kegeliges Ubergangsteil miteinander verbunden sind. Vor dem weiten Teilzylinderende, d.h. vor dem Target 3> ist in geringem Abstand ein v/eiterer kurzer Zylinder 12 vorgesehen, der auf seinem targetnahen Ende mit einem üblichen sehr feinmaschigen Peldnetz 13 bespannt ist. Zwischen diesen beiden auf unterschiedlichem Potential befindlichen Zylinder bildet sich im Betrieb eine Kollimationslinse 14 aus, die zusammen mit den Feldern der Spulen 15 und 16 für ein senkrechtes Auftreffen des Elektronenstrahls auf das Target sorgt.actual anode 11, consisting of a narrow and a wide cylinder, which is formed by a conical transition part are connected to each other. In front of the wide part of the cylinder end, i.e. in front of the target 3> a further short cylinder 12 is provided at a small distance, which on his The end near the target is covered with a customary, very fine-meshed Peldnetz 13. Between these two on different levels Potential cylinder is formed during operation from a collimation lens 14, which together with the fields of the coils 15 and 16 for a perpendicular impingement of the electron beam on the target.

Auf das Entladungsgefäß 1 ist als Einheit ausgebildet, daß aus Fokussier- und Ablenkspulen 15, 16 bestehende Magnetspulensystem derart geschoben, daß die Fokussierspule 15 etwa von der Aperturblende 10 des Elektronenstrahlerzeugungssysterns bis zur Frontscheibe 2 des Entladungsgefäßes 1 ragt, Von ihm wird die öffnung der Aperturblende als Objekt unter möglichst senkrechtem Auftreffen des Elektronenstrahls auf dem Target mit geringen Landefehlern abgebildet.On the discharge vessel 1, the magnet coil system consisting of focusing and deflection coils 15, 16 is formed as a unit pushed so that the focusing coil 15 approximately from the aperture stop 10 of the electron beam generation system protrudes up to the front pane 2 of the discharge vessel 1, from it the opening of the aperture diaphragm as an object is below as perpendicular as possible to the impingement of the electron beam the target with minor landing errors.

Der Feldverlauf der Fokussierspule 15 längs der Röhrenachse ζ ist in der Figur 2 in einem Diagramm über der z-Achse, d.h. der Röhrenachse, insbesondere zv/ischen der Aperturblendenebene 10 und der Targetebene 3 als Kurvenzug 21 aufgetragen. Danach ist die Fokussierspule 15 so dimensioniert, daß die axiale Feldkoraponente Bz vor dem Target 3 am Ort der Kollimationslinse 14 sehr steil abfällt, so daß die radiale Geschwindigkeitskomponente des Elektronenstrahls wegen der 180°-Drehung am Target KuIl ist und die tangentielle Komponente durch die radiale Komponente des Fokussierfeldes zum Verschwinden gebracht wird. Außerdem ist der Feldverlauf so beschaffen, daß die axiale Feldstärke am targetnahen Ende mit seinem steilen Abfall größer als am anderen Ende imThe field profile of the focusing coil 15 along the tube axis ζ is shown in FIG. 2 in a diagram above the z-axis, i.e. the tube axis, in particular zv / ischen the aperture diaphragm plane 10 and the target plane 3 plotted as a curve 21. The focusing coil 15 is then dimensioned so that the axial field coraponent Bz in front of the target 3 at the location of the collimation lens 14 drops off very steeply, so that the radial velocity component of the electron beam because of the 180 ° rotation on the target KuIl is and the tangential component is made to disappear by the radial component of the focusing field. In addition, the course of the field is like this procure that the axial field strength at the end near the target with its steep drop is greater than at the other end in

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Bereich der Aperturblende ist. Hierdurch ergibt sich u.a. eine verkleinernde Abbildung der Aperturblende auf dem Target. Dadurch, daß außerdem der Durchmesser des Elektronenstrahls kleiner als üblich ist, nämlich gemäß der auf 10 - 20/um verkleinerten Aperturblendenöffnung, wird eine erheblich höhere Auflösung erzielt. Während die Fckussierfeldkomponente in Achsrichtung eine allgemein übliche Ausdehnung hat, ist die Ausdehnung des Ablenkfeldes derart geringer, als diese nur etwa die Hälfte der sonst üblichen Ausdehnung ausmacht. Die den Feldkomponentenverlauf der Ablenkfeldkomponente in Richtung senkrecht zur Röhrenachse darstellende Kurve 22 läßt durch ihre Form mit einem ausgesprochenen Maximum die starke Ablenkwirkung bei kurzer Feldausdehnung erkennen. Durch diese Haßnähme wird vorteilhafter Weise ermöglicht, daß der Elektronenstrahl nach Verlassen des Ablenkfeldes das Target bereits nach einer i80°-Drehung erreicht und da3 durch den steilen Abfall der axialen Fokussierfeldkonponente der Landefehler praktisch verschwindet. Die mit der Verkleinerung der Aperturblencienöffnung verbundene höhere Emissionsanforderung an die Kathode hat dazu geführt, diese als Vorratskathode, insbesondere als imprägnierte Vorratskathode, auszubilden.Area of the aperture diaphragm. This results in, among other things, a scaled-down image of the aperture diaphragm on the Target. In that the diameter of the electron beam is also smaller than usual, namely according to the to 10-20 / um reduced aperture diaphragm opening, is a considerably higher resolution is achieved. While the focus field component in the axial direction is a common one Has extension, the extension of the deflection field is so smaller than it is only about half of the usual usual expansion. The field component profile of the deflection field component in the direction perpendicular to Curve 22 representing the tube axis allows the strong deflecting effect due to its shape with a pronounced maximum recognize short field expansion. Through this hatred becomes advantageously allows that the electron beam after leaving the deflection field already after the target of an i80 ° rotation and the landing error is practical due to the steep drop in the axial focusing field component disappears. The one with the reduction of the aperture aperture associated higher emission requirement for the cathode has led to this being designed as a storage cathode, in particular as an impregnated storage cathode.

Das Ziel hoher Auflösung, verbunden mit geringen Landefohlern und damit geringen Farbverfälschungen kann mehr oder weniger gut auch mit einem Spulensystem erreicht v/erden, bei dem Fokussierfeld und Ablenkfeld, beide sich homogen über eine übliche, von der Aperturblende bis zum Target reichende Länge von etwa 92 iam erstrecken.The goal of high resolution, combined with low landing foals and thus low color falsifications can also be achieved more or less well with a coil system in which Focussing field and deflection field, both homogeneously over a common length extending from the aperture diaphragm to the target range from about 92 iam.

Die beschriebene Bildaufnahmeröhre hat neben den bereits erwähnten Vorteilen gegenüber den entsprechenden bekannten Röhren u.a. einen mit dem eines Normal-Vidikons vergleichbaren einfachen Aufbau.The image pickup tube described has in addition to the already mentioned advantages compared to the corresponding known tubes, including one comparable to that of a normal vidicon simple structure.

6 Patentansprüche
2 Figuren6 claims
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Claims

Image pick-up tube in the manner of a vidicon for a single-tube color television camera with two arranged crossed one behind the other in the optical beam path at 45 ° dichroic color stripe filters with, among other things, a magnetic Focusing and deflecting device for the scanning electron beam and a light-sensitive semiconductor target, characterized in that that within the discharge vessel (i) directly on which is designed as a silicon cultic diode target Storage electrode (3) the two with different Sense of rotation of +22.5 symmetrically crossed color stripe filters 4.5 against the vertical image axis Lattice constants are arranged and that the electron optical device, in particular for a reducing Image with minor landing errors deviating from the usual Vidikon facility in terms of deflection pul en and triode geometry is dimensioned.

Image pick-up tube according to Claim 1, characterized in that that to achieve small landing errors for a magnetic deflection field only about half. o Normal expansion in the axial direction, the deflection coils (16) are designed with such dimensions outside the focusing coil arranged and their distance to the target are chosen so that the electron beam (6) after leaving the Abienkfeldes under the influence of the focusing coil (15) undergoes a 180 ° rotation on its path to target 3.

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That low in order to achieve landing error and high resolution, the focusing coil 15 is formed and arranged 3. Image pickup tube according to claim 1 or 2, characterized in that the axial Feldkoroponente 21 has its greatest value at the target close -end and the target (3) steeply drops so that the radial field component causes the tangential velocity component of the electron beam (6) to disappear.

4. Image pickup tube according to one or more of the preceding claims 1 to 3 »characterized that from the magnetic coil system 15> 16, the focusing coil 15 immediately the discharge vessel wall (1) and outside above the deflection coils (16) are arranged as a unit.

5. Image pickup tube according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized that to achieve high * resolution, i.e. large signal-to-noise ratio of the chrominance signals> the. Aperture diaphragm (1O) of the electron gun system only has a 10-20 μm opening.

6. Image pickup tube according to one or more of the preceding claims 1 to 6, characterized in that that the cathode (7) of the electron gun for a high electric field strength is designed as a supply cathode, in particular as an impregnated supply cathode.

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