DE2345598C3

DE2345598C3 - Image pickup tube

Info

Publication number: DE2345598C3
Application number: DE19732345598
Authority: DE
Inventors: Hans Maldon Essex Scholz (Grossbritannien)
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1973-06-23
Filing date: 1973-09-10
Publication date: 1976-02-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bildaufnahmeröhren und betrifft speziell den mit »Vidikon« bezeichneten Röhrentyp.The invention relates to image pick-up tubes and specifically relates to the one labeled "Vidikon" Tube type.

Bildaufnahmeröhren des Vidikontyps leiden, insbe- $ondere wenn der Fotohalbleiter der Fotokathode aus Bleioxyd besteht, unter einer Erscheinung, die als »Auffcauverzögerung« bekannt ist. Hierunter versteht man <lie Unfähigkeit der Bildaufnahmeröhre, sofort auf tinen Schwarz-Weiß-Wechsel innerhalb des aufzunehmenden Bildes anzusprechen.Image pickup tubes of the vidicon type suffer, especially when the photo semiconductor of the photo cathode is off Lead oxide exists, under a phenomenon known as the "Auffcauzlag" is known. This is understood to mean the inability of the image pick-up tube to open immediately tine black and white alternation within the area to be recorded Address the image.

Dir Aufbauverzögerung ist besonders störend bei <ler Erzeugung eines Farbbildsignals mit schwacher Leuchtdichte, denn infolge unterschiedlicher Aufbauverzögerungen bei den Aufnahmeröhren für die einzelnen Farbauszüge wird die Farbtreue bei sich bewegenden Objekten, insbesondere an deren Vorderkanten. verschlechtert.The setup delay is particularly annoying when generating a color image signal with a weak Luminance, because as a result of different construction delays in the pick-up tubes for the individual Color separations increase the color fidelity of moving objects, especially at their front edges. worsened.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Bildaufnahmeröhre des Vidikontyps zu schaffen, bei welcher der Aufbauverzögerungseffekt vermindert ist.The object of the present invention is to provide an improved image pickup tube of the vidicon type in which the build-up delay effect is reduced.

E^ne erfindungsgemäße Bildaufnahmeröhre vom Vidikontyp enthält eine Lichtquelle innerhalb des Röhrenkolbens und ist so aufpebaut, daß im Betrieb von der Lichtquelle ausgehendes Licht über eine Wand des Röhrenkolbens zum Röhrenfens'.er geleitet wird, um die Vorderseite der Fotokathode zu beleuchten und darin einen schwachen Ruhestrom zu erzeugen, der die Aufbauverzögerungseffekte verringert. Diese Röhre ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche die innere Reflexion der Wand des Röhrenkolbens im Bereich um das Fenster herum vermindert, um eine gleichmäßige Beleuchtung der Vorderseite der Fotokathode durch das von der Lichtquelle ausgesandte Licht zu erreichen. Es hat sich herausgestellt, daß beim Fehlen der besagien Einrichtung die Schwarzwertabschattung über die gesamte Fotokathode nicht gleichmäßig ist. Dies rührt daher, daß der in verschiedenen Teilen der Fotokathode fließende Ruhestrom nicht überall gleich groß ist.A vidicon type image pickup tube according to the invention contains a light source within the tubular bulb and is constructed so that in operation of the Light emanating from the light source via a wall of the tubular bulb to the tubular furnace. It is guided to to illuminate the front of the photocathode and to generate a weak quiescent current in it, which the Build delay effects reduced. This tube is characterized by a device which the inner Reflection of the wall of the tube piston in the area around the window is reduced by one Uniform illumination of the front of the photocathode by the light emitted by the light source to reach. It has been found that in the absence of the aforementioned device, the black level shading is not uniform across the entire photocathode. This is because of the fact that it is in different parts quiescent current flowing through the photocathode is not the same everywhere.

Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Röhre wird diese Ungleichmäßigkeit des Ruhestroms dadurch verringert, daß die Vorderseite der Fotokathode gleichmäßiger mit dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht beleuchte! wird.In a tube designed according to the invention, this unevenness of the quiescent current is reduced in that the front of the photocathode illuminates more evenly with the light emitted by the light source! will.

Vorzugsweise besteht die besagte reflexionsmindernde Einrichtung aus einem lichtabsorbierendem Material, welchts sich auf der Außenseite des Röhrenkolbens befindet und das Röhrenfenster umrahmt.Said reflection-reducing device preferably consists of a light-absorbing material, which is located on the outside of the tube piston and frames the tube window.

Die Ausdehnung des lichtabsorbierenden Materials kann für jede spezielle Röhre optimal so gewählt werden, daß die Schwarzwertabschattung so gleichmäßig wie möglich wird. Typischerweise erstreckt sich jedoch das lichtabsorbierende Material vom Rand der Frontseite der Röhre nach innen bis zum Röhrenfenster und endet ungefähr an der Projektion der äußeren Grenze der Netzelektrode für die Fotokathode der Röhre.The expansion of the light-absorbing material can be optimally selected for each special tube so that that the black level shading is as even as possible. Typically, however, extends the light-absorbing material from the edge of the front of the tube inwards to the tube window and ends approximately at the projection of the outer boundary of the mesh electrode for the tube's photocathode.

Ein geeignetes lichtabsorbierendes Material ist beispielsweise mattschwarze Zellulose. Die Dicke der lichtabsorbierenden Auflage ist nicht kritisch. Die Lichtquelle ist normalerweise auf der Röhrenachse angeordnet und besteht vorzugsweise aus einem einzigen Glühfaden, der sich im Bereich zwischen der Kathodenheizung der Röhre und dem Röhrensockel befindet, durch welchen die Zuleitungen für die verschiedenen Elektroden der Röhre geführt sind. Die Lichtquelle kann elektrisch mit den Anschlußstiften für die Heizung der Röhre verbunden sein und von diesen Stiften gehalten werden, so daß sie parallel mit der Heizung betrieben wird.A suitable light-absorbing material is, for example, matt black cellulose. The thickness of the light absorbing pad is not critical. The light source is usually arranged on the tube axis and preferably consists of a single filament located in the area between the cathode heater the tube and the tube base, through which the supply lines for the various Electrodes of the tube are guided. The light source can be electrically connected to the connector pins for the heater connected to the tube and held by these pins so that they are in parallel with the heater is operated.

Ein typischer Wert für den in der Fotokathode erforderlichen Ruhestrom ist 3 Nanoampere, und für die Lichtquelle hat sich ein Glühfaden als geeignet erwiesen, der dem Heizfaden für die Röhrenkathode ähnlich ist.A typical value for the quiescent current required in the photocathode is 3 nanoamps, and for the A filament that is similar to the filament for the tubular cathode has proven to be suitable for the light source is.

Zur genauen Einstellung des in der Fotokathode fließenden Ruhestroms kann der Standort der Lichtquelle auf der Röhrenachse vor dem Zusammenbau verändert werden, und/oder es kann auf dem Röhrenkolben im Bereich der Lichtquelle lichtabsorbierendes Material vorgesehen werden, um einen Teil des von der Lichtquelle in die Kolbenwand eintretenden Lichts zu absorbieren. The location of the light source can be used to precisely set the quiescent current flowing in the photocathode on the tube axis before assembly, and / or it can be changed on the tube piston in the Area of the light source light-absorbing material can be provided to cover part of the area of the light source absorb light entering the bulb wall.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur ein erfindungsgemäß ausgebildetes Vidikon mit einer aus Bleioxyd bestehenden fotoleitenden Fotokathode zeigt.The invention is explained below with reference to a drawing, the only figure of which is an inventive shows trained vidicon with a photoconductive photocathode made of lead oxide.

Das dargestellte Vidikon hat einen Glaskolben 1 mit einem allgemein zylindrischen Teil, der an einem Ende geschlossen ist, um die Frontseite 2 der Röhre zu bilden. Das andere Ende der Röhre ist mit einem Sockelglas 3 verschlossen, welches den Sockel 4 der RöhreThe illustrated vidicon has a glass envelope 1 with a generally cylindrical part which at one end is closed to form the face 2 of the tube. The other end of the tube is with a base glass 3 closed, which is the base 4 of the tube

bildet, durch den die leitenden Anschlußstifte für die Elektroden der Röhre geführt sind. In der Zeichnung sind nur zwei dieser Stifte 5 und 6 dargestellt, die die Anschlüsse für die Kathodenheizung 7 der Röhre bilden. forms through which the conductive pins for the Electrodes of the tube are guided. In the drawing, only two of these pins 5 and 6 are shown, which the Form connections for the cathode heater 7 of the tube.

Auf der Innenfläche der Frontscheibe 2 befindet sich eine Fotokathode 8 aus fotoleitendem B'eioxyd. In geringem Abstand von der Fotokathode 8 ist die Netzelektrode i der Röhre angeordnet. Die übrigen Elektroden der Röhre sind zwar dargestellt auf sie wird im einzelnen hier jedoch nicht eingegangen. Die bis hierher beschriebenen Merkmale der Vidikonröhre sind an sich bekannt.A photocathode 8 made of photoconductive oxide is located on the inner surface of the front pane 2. In a little The network electrode i of the tube is arranged at a distance from the photocathode 8. The remaining electrodes of the tube are shown, but will not be discussed in detail here. The one up to here features of the vidicon tube described are known per se.

Gemäß der Erfindung ist nun eine Lichtquelle 10 zwischen die Anschlußstifte 5 und 6 geschaltet, die sich im Inneren des Röhrenkolbens auf der Röhrenachse zwischen der Kathodenheizung 7 und d"m Röhrensokkel 4 befindet. In dem hier beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 10 ein genau wie die Kathodenheizung 7 ausgebildeter Glühfaden, zo Das von der Lichtquelle 10 ausgehende Licht (durch die Pfeile 11 dargestellt) dringt in die Wand des Röhrenkolbens und wird längs der Röhre zur Frontscheibe geleitet, wo es die Vorderseite der Fotokathode 8 beleuchtet und einen schwachen Ruhestrom in der Fotokathode bewirkt, der den Effekt der Aufbauverzögerung vermindert.According to the invention, a light source 10 is now connected between the connecting pins 5 and 6, which are inside the tube bulb on the tube axis between the cathode heater 7 and the tube base 4 is located. In the particular embodiment described here, the light source 10 is a precise one like the cathode heater 7 trained filament, zo The light emanating from the light source 10 (shown by the arrows 11) penetrates the wall of the tube bulb and is conducted along the tube to the front pane, where it illuminates the front of the photocathode 8 and causes a weak quiescent current in the photocathode, which has the effect of set-up delay reduced.

Auf der Frontplatte 2 der Röhre befindet sich absorbierendes Material in Form von mattschwarzer Zellulose 12, die das Röhrenfenster umrahmt. Das absorbierende Material 12 erstreckt sich vom Rand der Frontscheibe nach innen etwa bis zur Projektion der äußeren Grenze der Netzelektrode 9. Das lichtabsorbierende Material 12 vermindert die innere Reflexion rings um den Rand des Fensters, und es hat sich herausgestellt, daß dadurch die Vorderseite der Fotokathode 8 gleichmäßig vom Licht der Lichtquelle 10 beleuchtet wird. Die Ausdehnung des lichtabsorbierenden Materials 10 kann für jede spezielle Röhre so gewählt werden, daß man eine optimal gleichmäßige Beleuchtung der Fotokathode 8 erhält.On the front plate 2 of the tube there is absorbent material in the form of matt black cellulose 12, which frames the tube window. The absorbent material 12 extends from the edge of the windshield inwards approximately up to the projection of the outer border of the mesh electrode 9. The light-absorbing Material 12 reduces internal reflection around the edge of the window, and it has been found that as a result, the front of the photocathode 8 is uniformly illuminated by the light from the light source 10. The expansion of the light absorbing material 10 can be chosen for each particular tube so that an optimally uniform illumination of the photocathode 8 is obtained.

je gleichmäßiger die Beleuchtung der Fotokathode 8 durch das von der Lichtquelle 10 ausgehende Licht ist, desto gleichmäßiger ist der in der Fotokathode fließende Ruhestrom und desto weniger schwankt die Schwarzwertabschattung über die Fotokathode.the more uniform the illumination of the photocathode 8 is by the light emanating from the light source 10, the more even is the quiescent current flowing in the photocathode and the less it fluctuates Black level shading via the photocathode.

Um die Menge des zur Fotokathode 8 geleiteten Lichts einzustellen, kann der Standort der Lichtquelle 10 auf der Röhrenachse verändert werden und/oder es kann ein weiteres lichtabsorbierendes Material 13 (im vorliegenden Fall ebenfalls mattschwarze Zellulose) ringsum den Röhrenkolben im Bereich der Lichtquelle 10 angeordnet werden, um einen Teil des in die Wand des Röhrenkolbens dringenden Lichts 11 zu absorbieren. To adjust the amount of light directed to the photocathode 8, the location of the light source 10 can be changed on the tube axis and / or another light-absorbing material 13 (in In this case also matt black cellulose) around the tube bulb in the area of the light source 10 can be arranged in order to absorb part of the light 11 penetrating into the wall of the tube envelope.

Der Krümmungsradius 14 an der Übergangsstelle zwischen der Frontscheibe und dem zylindrischen Hauptkörper kann in Obereinstimmung mit den bekannten Prinzipien der Lichtführung gewählt werden, um eine optimale Lichtleitung in die Frontscheibe der Röhre zu erreichen. In einem typischen Ausführungsbeispiel, bei welchem der Röhrendurchmesser 30 mm beträgt, ist dieser Krümmungsradius 2 mm.The radius of curvature 14 at the transition point between the front window and the cylindrical Main body can be chosen in accordance with the known principles of light guidance, in order to achieve optimal light conduction into the front pane of the tube. In a typical embodiment in which the tube diameter is 30 mm this radius of curvature is 2 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vidicon-type image pickup tube containing a light source within the tube envelope and is constructed so that, in use, light emanating from the light source passes through a wall of the tubular envelope to the tube window to illuminate the front of the photocathode and in generating a weak quiescent current, which reduces the build-up delay effects, characterizes g e by means (12) which the internal reflection within the wall (2) of the tube piston in the area around the tube window diminished around a ;: uniform illumination of the front of the photocathode (8) by the light (11) emitted by the light source (10).

2. Image pickup tube according to claim 1, characterized in that the reflection-reducing device (12) consists of a light-absorbing material, which is on the outside of the tube piston (1) is arranged and frames the tube window.

3. image pickup tube according to claim 2, characterized in that the light-absorbing Material (12) extends from the edge of the front pane (2) of the tube inwards towards the tube window and ends approximately at the projection of the outer boundary of the mesh electrode (9) of the tube.

4. image pickup tube according to claim 2 or 3, characterized in that the light-absorbing Material (12) is matt black cellulose.

5. Image pickup tube according to one of the preceding claims, characterized in that Another light-absorbing one is located on the tube piston (1) in the area of the light source (10) Material (13) is located around part of the emanating from the light source and into the wall of the tubular bulb absorb urgent light.