DE2434139B2

DE2434139B2 -

Info

Publication number: DE2434139B2
Application number: DE19742434139
Authority: DE
Inventors: Laurence Henry Witham Essex Horton (Grossbritannien)
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1974-05-16
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1979-03-08
Also published as: GB1449570A; AU8115275A; JPS5116814A; DE2434139A1; NL7505644A; FR2271661A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsehkameraröhre mit einem Target aus einer Halbleiterfotoschicht und mit einer eine Öffnung aufweisenden Blende, durch welche die Elektronen von der Kathode der Röhre in den Einflußbereich von Fokussier- und Ablenk-Spulen und einer Fokussieruiigselektrode eintreten, wobei die Spulen um den Kolben^iantel der Röhre herum angeordnet sind und die Blende so ausgebildet ist, daß die Sekundärelektroneremissionse arakteristik der Blende verändert wird.The invention relates to a television camera tube with a target made of a semiconductor photo layer and with an aperture having an opening through which the electrons from the cathode of the tube into the Area of influence of focusing and deflection coils and a focusing electrode enter, whereby the Coils around the piston jacket of the tube are arranged and the aperture is designed so that the secondary electron emission arakteristik the Aperture is changed.

Eine Fernsehkameraröhre dieser Art ist aus der DE-OS 22 30 529 bekannt. Die spezielle Ausbildung der Blende zum Zwecke der Veränderung der Sekundärelektronenemissionscharakteristik hat dabei den Zweck, das Auftreten von Geisterbildern, zu vermeiden, die durch den sog. Rückstrahl entstehen, der aus in umgekehrter Richtung beschleunigten Elektronen besteht, die ebenfalls von den Ablenkfeldern beeinflußt werden und die der fotoleitenden Schicht zugekehrte Oberfläche der Blende abtasten. Ein Teil der auf der Blende erzeugten Sekundärelektronen kann dabei nahezu die gleiche kinetische Energie wie die Elektronen des Rückstrahls aufweisen und zusammen mit dem primären Elektronenstrahl die fotoleitende Schicht abtasten, 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 in Form eines Geisterbildes sichtbar ist. Zur Vermeidung dieses störenden Effekts wird bei der bekannten Anordnung die Richtungscharakteristik der Sekundärelektronen dadurch verändert, daß der Blende eine solche Form gegeben wird, daß die dem Target zugewandte Oberfläche der Blende einen stumpfen Winkel mit der Röhrenachse einschließt, wodurch der Einfallswinkel des Rückstrahls und somit auch der Austrittswinkel der Sekundärelektroncn derart geändert wird, daß diese Sekundäreleklronen nicht mehr in Richtung der fotoleitenden Schicht austreten und dami! auch im wesentlichen nicht mehr in Richtung dieser fotoleitenden Schicht beschleunigt werden.A television camera tube of this type is known from DE-OS 22 30 529. The special training of the Aperture for the purpose of changing the secondary electron emission characteristic has the purpose of avoid the occurrence of ghost images caused by the so-called return beam emanating from in In the opposite direction accelerated electrons exist, which are also influenced by the deflection fields and scan the surface of the diaphragm facing the photoconductive layer. Part of the on the Diaphragm generated secondary electrons can thereby have almost the same kinetic energy as the electrons of the return beam and, together with the primary electron beam, the photoconductive layer scan, but at a different location than the primary electron beam because the secondary beam is through Electrons are formed that have passed through the deflection fields three times instead of once. This becomes a Received interference signal that is visible in the image to be displayed in the form of a ghost image. To avoid this disturbing effect is the directional characteristic of the secondary electrons in the known arrangement changed in that the diaphragm is given such a shape that the target facing surface of the diaphragm encloses an obtuse angle with the tube axis, whereby the The angle of incidence of the return beam and thus also the angle of exit of the secondary electrons are changed in this way is that these secondary electrons no longer emerge in the direction of the photoconductive layer and dami! are also essentially no longer accelerated in the direction of this photoconductive layer.

Aus der DE-OS 23 18 546 ist eine Furbfernsehwiedergaberöhre bekannt, bei der auf die Farbauswahlelektrode zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit, zur Vermeidung einer Verformung durch externe Schwingungen oder lokale Erwärmung und zur Verringerung der Sekundärelektroneneniission auf wenigstens einer Fläche eine Metallschicht aus Nickel oder Chrom aufgebracht ist.
Die aus der DE-OS 22 30 529 bekannte BeeinflussungFrom DE-OS 23 18 546 a television display tube is known in which a metal layer of nickel or chromium is applied to the color selection electrode to improve the mechanical strength, to avoid deformation due to external vibrations or local heating and to reduce the secondary electron emission on at least one surface is.
The influence known from DE-OS 22 30 529

ίο der Richtungscharakteristik der Sekundärelektronen durch Verwendung einer kegelstumpfförmigen Blende ermöglicht zwar eine Verringerung des Problems des Auftretens von Geisterbildern, erbringt aber wider Erwarten keine vollständige Beseitigung dieser stören- dtn Effekte. Eine Beschichtung der Blende mit Chrom im Sinne der Angaben in der DE-OS 23 18 546 läßt ebenfalls keine vollständige Lösung des bestehenden Problems erwarten, da die dabei zu erreichende Verringerung der Sekundärelektronenemission keinen günstigeren Effekt zur Folge haben kann, als die Änderung der Richtungscharakteristik der Sekundärelektronen, die mit einem fertigungstechnisch hohen Aufwand erkauft werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Fernsehkameraröhre der eingangs genannten Art nicht nur das durch den niederenergetischen Sekundärelektronenanteil verursachte Geisterbild zu reduzieren, sondern auch die vom hochenergetischen Sekundärelektronenanteil verursachten Störungen zu vermindern.ίο the directional characteristics of the secondary electrons through the use of a truncated cone-shaped diaphragm allows the problem of the occurrence of ghost images to be reduced , but, contrary to expectations, does not completely eliminate these disruptive effects. A coating of the diaphragm with chrome in the sense of the information in DE-OS 23 18 546 also does not allow a complete solution to the existing problem to be expected, since the reduction in secondary electron emission to be achieved cannot result in a more favorable effect than changing the directional characteristics of the Secondary electrons, which have to be bought with a high level of manufacturing expense.
The object of the invention is, in a television camera tube of the type mentioned at the outset, not only to reduce the ghost image caused by the low-energy secondary electron component, but also to reduce the interference caused by the high-energy secondary electron component.

Diese zweiteilige Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Blende einerseits auf der dem Target zugewandten Oberfläche eine glatte und senkrecht zur Röhrenachse ebene Oberfläche aufweist und andererseits mindestens auf dieser Oberfläche mit einer Beschichtung aus einem Material versehen ist, welches einen geringen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten besitzt.This two-part object is achieved according to the invention in that the diaphragm on the one hand on the The surface facing the target has a smooth surface which is plane perpendicular to the tube axis and on the other hand is provided with a coating of a material at least on this surface, which has a low secondary electron emission coefficient.

Durch die Erkenntnis, daß die störenden Geisterbilderscheinungen sowohl von niederenergetischen als auch von hochenergetischen Sekundärelektronen verursacht werden und die Beseitigung dieser störenden Effekte durch die Maßnahmen der Verwendung einer glatten und senkrecht zur Röhrenachse ebenen Blendenoberfläche in Verbindung mit der Wahl eines Materials mit niedrigem Sekundärelektronenemissionskoeffizienten für die dem Target zugewandte Blendenoberfläche erbringt auf überraschende Weise eine vollständige Beseitigung der störenden Geisterbilder, wobei von besonderem Vorteil ist, daß dieser Effekt mit einfachBy realizing that the disturbing ghosting phenomena are from both low-energy and caused by high-energy secondary electrons and the elimination of these disturbing effects through the measures of using a smooth diaphragm surface which is flat perpendicular to the tube axis in connection with the choice of a material with a low secondary electron emission coefficient for the diaphragm surface facing the target surprisingly produces a complete Elimination of the disturbing ghost images, it being of particular advantage that this effect is easy

so und wirtschaftlich zu realisierenden Maßnahmen erhalten werden kann.so and economically feasible measures can be obtained.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das für die Beschichtung der Blende verwendete Material Chrom ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that the for The material used for coating the bezel is chrome.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Fernsehkameraröhre mit einem Target aus einer Halbleiterfotoschicht.The invention is explained in more detail below using an example with reference to the drawing explained; the figure of the drawing shows a schematic representation of a television camera tube with a Target made from a semiconductor photo layer.

Die Fernsehkameraröhre besieh! im wesentlichen aus einem Glaskolben 1, der an der Innenfläche seiner Frontplatte ein Target aus einer Halbleiterfotoschicht aufweist. Auf der dieser Halbleiterfotoschicht abgewandten Seite der Röhre ist eine schematisch durch einen Block 3 dargestellte Kathodenanordnung vorgesehen. Zwischen dieser Kathodenanordnung 3 und dem Target 2 befindet sich eine Fokussicrelektrode 8 mitLook at the television camera tube! essentially from a glass bulb 1, which is on the inner surface of his Front plate has a target made of a semiconductor photo layer. On the one facing away from this semiconductor photo layer On the side of the tube, a cathode arrangement, shown schematically by a block 3, is provided. Between this cathode arrangement 3 and the target 2 there is a focusing electrode 8

einem Feldbegrenzungsgittiir 4. Dieses Feldbegrenzungsgitter 4 bildet in dem dargestellten Beispiel einen integralen Bestandteil der Fokussierelektrode 8.a field delimitation grid 4. This field delimitation grid 4 forms an integral part of the focusing electrode 8 in the example shown.

Um den Kolbenmantel der Röhre 1 herum sind Fokussier- und Ablenk-Spulen 5,6 vorgesehen.Focusing and deflection coils 5, 6 are provided around the piston jacket of the tube 1.

Durch die Kathode 3 erzeugte Elektronen treten in den Einflußbereich von Fokussier- und Ablenk-Spulen 5,6 durch eine sehr kleine öffnung in einer Blende 7 ein.Electrons generated by the cathode 3 come into the area of influence of the focusing and deflection coils 5, 6 through a very small opening in a diaphragm 7.

Bei der Einstellung einer derartigen Kameraröhre ist es üblich, den Strahl derart zu wählen, daß die doppelte Signalstärke von der normalerweise auftretenden maximalen Signalstärke verarbeitet werden kann, um sicherzustellen, daß bei gelegentlich auftretender Überstrahlung keine Schwierigkeiten entstehen. Erreicht jedoch ein Bereich des Targets ein Potential in der Nähe von 0 V, so können die Elektronen des ankommenden Elektronenstrahls diesen Punkt nicht mehr erziehen, ihre Geschwindigkeit wird zu 0 und dann werden sie in umgekehrter Richtung beschleunigt und bilden einen sog. Rückstrahl. Dieser Rückstrahl wird ebenfalls von den Ablenkfelder.n beeinflußt und tastet die der Halbleiterfotoschicht zugekehrte Oberfläche der Blende 7 ab.When setting such a camera tube is It is common practice to choose the beam so that the signal strength is twice that which normally occurs Maximum signal strength can be processed to ensure that when occasional Over-exposure no difficulties arise. However, if an area of the target reaches a potential in close to 0 V, the electrons of the incoming electron beam cannot reach this point educate more, their speed becomes 0 and then they are accelerated in the reverse direction and form a so-called back beam. This return beam is also influenced by the deflection fields and scans the surface of the diaphragm 7 facing the semiconductor photo layer.

Im allgemeinen haben die Elektronen dieses Rückstrahls, die auf die Blende 7 auftreffen, eine Energie von etwa 300 eV und sie erzeugen Sekundärelektronen, die mit einer Energie ausgesandt werden, die sich grob in zwei Gruppen unterteilen läßt.In general, the electrons of this return beam, which impinge on the diaphragm 7, an energy of about 300 eV and they generate secondary electrons, the be sent out with an energy that can be roughly divided into two groups.

Die erste Gruppe ist diejenige, die eine Energie aufweist, welche in der Nähe des Bereichs von 0 liegt, was von der Wechselwirkung der hochenergetischen Primärelektronen mit den Molekülen des Materials der Blende herrührt. Für dieses Elektronen besteht die Tendenz, daß sie durch die Fokussierungselektrode abgefangen werden, da diese etwa 300 V bezüglich der Blende positiv ist, wodurch Streuvideosignale entstehen können, da die Fokussierungselektrode kapazitiv mit dem Target gekoppelt ist. Somit werden irgenwelche Sekundäremissionsveränderungen in der Blende 7 exakt auf das Bild übertragen, und zwar insbesondere bei solchen Bedingungen, bei denen ein hoher Videogewinn und ein hoher Strahlstrom vorhanden sind.The first group is the one that has an energy close to the range of 0, what of the interaction of the high-energy primary electrons with the molecules of the material of the Aperture. These electrons tend to pass through the focusing electrode be intercepted, as this is about 300 V positive with respect to the aperture, which results in scattered video signals since the focusing electrode is capacitively coupled to the target. So there will be any Secondary emission changes in the diaphragm 7 exactly transferred to the image, especially in those conditions where there is a high video gain and there is a high beam current.

Durch die gemäß der Erfindung getroffene Maßnahme einer glatten und flachen Ausbildung der Blende 7 kann dieses Problem im wesentlichen überwunden werden, so daß dadurch die Sekundäremissionsveränderungen auf ein Minimum begrenzt werden.Due to the measure taken according to the invention of a smooth and flat design of the diaphragm 7 this problem can be substantially overcome, thereby reducing the secondary emission changes be kept to a minimum.

Die zweite Gruppe von Elektronen weist im wesentlichen Energien auf. die denjenigen des Primärstrahls entsprechen und diese Sekundärelektronen werden durch diejenigen Primärelektronen verursacht, die von der Blende zurückgestreut werden. Diese Elektronen haben somit dieselbe Energie und ungefährThe second group of electrons has essentially energies. those of the primary ray and these secondary electrons are caused by those primary electrons which are scattered back by the aperture. These electrons thus have the same energy and approximately

ίο dieselbe Richtung wie der Elektronenstrahl, der aus der Blendenöffnung austritt, und sie bilden somit einen Sekundärabtaststrahl geringer Intensität. Wenn dieser das Spitzensignal auf dem Target vor dem Hauptstrahl erreicht, wird ein kleiner Prozentsatz ausgelesen undίο the same direction as the electron beam coming from the Aperture emerges, and they thus form a secondary scanning beam of low intensity. If this reaches the peak signal on the target before the main beam, a small percentage is read out and

Ii zv.ar bis zu der Kapazität des Strahls, und der später eintreffende Hauptstrahl liest dann den größten Teil des Signals aus. Durch eine Vergrößerung der Strahlsiärke wird aber damit die Intensität der Gtisterbilder verstärkt.Ii zv.ar up to the capacity of the beam, and that later incoming main beam then reads out most of the signal. By increasing the beam strength but this increases the intensity of the ghost images.

Versuche haben gezeigt, daß dieser Sekundärabtaststrahl ein Raster ab(:is!et. welches kleiner ist, als dasjenige des Hauptrasters und gegenüber diesem um etwa \5° gedreht ist. Dies ist vermutlich eine Folge der Verlagerung des Sekundärabtaststrahls relativ zurTests have shown that this secondary scanning beam scans a raster (: is! Et. Which is smaller than that of the main raster and is rotated by about \ 5 ° with respect to it. This is presumably a consequence of the displacement of the secondary scanning beam relative to the

>5 Öffnung, wenn der die Blende 7 verläßt.> 5 opening when it leaves aperture 7.

Die Stfcundärelekironenemission der Blende 7 wird nunmehr dadurch vermindert, daß die Blende mit einer Chromschicht versehen wird. Die Schicht wird im Vakuum aufgebracht bis die Übertragung einer Glasvergleichsscheibe auf 3% vermindert wird. Der Effekt der Verminderung der Sekundärelektronenemission der Blende 7 ist die Unterdrückung des vorstehend erläuterten Sekundärabtaststrahls. wodurch der Geisterbildbildung stark entgegengewirkt wird.The Stfcundärelekironenemmission the diaphragm 7 is now reduced by providing the cover with a chrome layer. The layer is in Vacuum applied until the transmission of a reference glass slide is reduced to 3%. Of the The effect of reducing the secondary electron emission of the diaphragm 7 is to suppress the above illustrated secondary scanning beam. which strongly counteracts the formation of ghosting.

J5 Dadurch, daß einerseits die Blende 7 auf der dem Target 2 zugewandten Überfläche eine glatte und senkrecht zur Röhrenachse ebene Oberfläche aufweist und andererseits die dem Target zugewandte Oberfläche der Blende 7 mit einem Material niedriger Sekundärelektronenemission beschichtet ist, wird den Auswirkungen der beiden Gruppen von Sekundärelektronen gezielt entgegengewirkt und erreicht, daß die bei Röhren dieser Art bisher auftretenden störenden Geisterbilder optimal beseitigt werden.J5 The fact that on the one hand the aperture 7 on the Target 2 facing surface has a smooth and perpendicular to the tube axis flat surface and on the other hand the surface of the diaphragm 7 facing the target with a material lower Secondary electron emission is coated, the effects of the two groups of secondary electrons specifically counteracted and achieved that the troublesome that previously occurred in tubes of this type Ghost images are optimally eliminated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. TV camera tube with a target made of a semiconductor photo layer and with a one Opening with aperture through which the electrons from the cathode of the tube into the Area of influence of focusing and deflection coils and a focusing electrode occur, wherein the coils are arranged around the piston skirt of the tube and the diaphragm is designed in such a way that that the secondary electron emission characteristic of the diaphragm is changed, characterized in that that the diaphragm (7) on the one hand a smooth surface on the surface facing the target (2) and has a plane surface perpendicular to the tube axis and, on the other hand, at least on this Surface is provided with a coating of a material that has a low Has secondary electron emission coefficient.

2. television camera tube according to claim 1, characterized in that the coating for the The material used for the cover (7) is chrome.