DE2704193A1 - Fernsehkamera und dafuer geeignete aufnahmeroehre - Google Patents

Description

PHN 8303

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P"'"'"*"" 1.1.1977

; U.V.Philip: G.oeiia.hpeiHüDiifcKtfn A 270A 1 93

Fernsehkamera und dafür geeignete Aufnahmerohre.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronenstrahles, mit Ablenkmitteln zum Ablenken des Elektronenstrahles und mit einer Auftreffplatte, die aus einer vom Elektronenstrahl abzutastenden Photoempfindlichen Schicht und einer Signalelektrode aufgebaut ist, die in Form voneinander getrennter, elektrisch leitender Streifen angebracht ist, wobei eine Zeilenabtastung über aufeinanderfolgende

Streifen stattfindet und auf eine Aufnahmeröhre mit Signalelektrodenetreifen.

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In der U.S. Patentschrift

2.hk6.2k9 ist eine Ausführungsform einer Aufnahmeröhre beschrieben worden, die als einzeln vorhandene Aufnahmeröhre in einer Farbfernsehkamera benutzt werden kann. Die getrennt liegenden Streifen der Signalelektrode sind dazu zu drei Gruppen gegliedert durch eine Verbindung jedes Streifens mit dem dritten nachfolgenden Streifen, wodurch drei Kämme von Streifen entstehen. Bei dem Streifen der drei Gruppen bzw. Kämme sind für.rotes, grünes bzw. blaues Licht durchlässige Parbfilterstreifen vorgesehen, durch die das Licht, das von einer aufzunehmenden Szene herrührt, zu einem aus drei Teilbildern bestehenden Potentialbild auf der abzutastenden Schicht der Auftreffplatte verarbeitet wird. Bei der quer zur Streifenrichtung erfolgenden Zeilenabtastung ist der Durchmesser des Elektronenstrahles gleich dem dreifachen der Streifenbreite. Die drei Gruppen von Streifen der Signalelektrode bzw. die drei In einander greifenden Kämme liegen je an einem Ausgang der Aufnahmeröhre, an welchen drei Ausgängen Bildsignale auftreten, die einer rot, grün, bzw. blau gefärbten Szenenabbildung entsprechen.

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Die Erfindung hat zur Aufgabe,

eine Fernsehkamera zu schaffen mit einer Aufnahmeröhre .mit einer in Streifenform angebrachten Signalelektrode, welche Aufnahmerohre mit Vorteil in Schwarz-Weiss- sowie Farbfernsehkameras benutzt werden kann. Die erfindungsgemässe Fernsehkamera weist dazu das Kennzeichen auf, dass die Streifen der Signalelektrode getrennt voneinander mit zugehörenden Paralleleingängen mindestens eines Schaltkreises gekoppelt sind, der mit den Paralleleingängen verbundenen Schaltern und mit einem Schaltsignalgenerator zur Steuerung der Schalter ausgebildet ist, wodurch bevor eine Zeilenabtastung der Auftreffplatte durch den Elektronenstrahl stattfindet, die Signalelektrodenstreifen über den Schaltkreis an ein Bezugspotential angeschlossen gewesen sind und nachdem eine örtliche Abtastung durch den Elektronenstrahl bei einem Signalelektrodenstreifen stattgefunden hat, der mit dem zugehörenden Paralleleingang verbundene Schalter zum ν Weiterleiten von Information geschlossen wird.

Dadurch, das zunächst mit dem Elektronenstrahl die Zeilen quer zur Richtung der Streifen der Signalelektrode abgetastet

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werden, dann zum Weiterleiten der Information aller Streifen über die Paralleleingänge des Schaltkreises angeschlossen werden ergibt sich der Vorteil, dass Nicht-linearitäten bei der Zeilenabtastung die Erzeugung des Bildsignals nicht beeinträchtigen und dadurch bei der Wiedergabe keine Verzerrungen im wiedergegebenen Bild verursachen. Die Geometrie des wiedergegebenen Bildes in der Zeilenabtastrichtung wird durch die gegenseitige Lage der Signalelektrodenstreifen völlig bestimmt.

Weiter gilt, dass der Durchmesser

in der Zeilenabtastrichtung des die Auftreffplatte abtastenden Elektronenstrahles beliebig gross sein darf und überhaupt keinen Einfluss auf die Schärfe in der Zeilenabtastrichtung beim wiedergegebenen Bild ausübt. Die Schärfe inder Zeilenabtastrichtung bei dem wiedergegebenen Bild wird nur durch die Anzahl der Streifen der Signalelektrode bestimmt. Da es keine Anforderungen für die Linearität der Ablenkung und die Grosse des Durchmessers des Elektronenstrahles in der Zeilenabtastrichtung gibt, brauchen bei der Ablenkung nur diese Aspekte in der Bildabtastrichtnng berücksichtigt zu werden, was bedeutet, dass die

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Linearität der Ablenkung und die Grosse des Durchmessers des Elektronenstrahles in der Bildabtastrichtung auf Kosten von der in der Zeilenabtastrichtung verbessert werden kann.

Da die Bildsignalerhaltung an

einem Ausgang des Schaltkreises nicht unmittelbar an die Zeilenabtastung in der Aufnahmeröhre gekoppelt ist, sondern beide in der Zeit verschoben stattfinden, ist es möglich, die Zeilenabtastung mit einer höheren Geschwindigkeit nur in einem Teil der normalen Zeilenabtastzeit durchzuführen. Die dabei erhaltene freie Zeit kann beispielsweise für Signalbearbeitungen zur Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses

\ oder zu anderen Zwecken benutzt werden.

Veiter könnte von der normalen

Zeilenabtastung mit einem in der Zeilenrichtung abgelenkten Elektronenstrahl abgesehen werdet) wenn ein Elektronenstrahl mit einem ellipsenförmigen Auftreffpunkt gebildet wird, wobei die lange Ellipsenachse quer zur Streifenrichtung gerichtet ist und eine derartige Länge hat, dass alle Streifen gleichzeitig bedeckt werden.

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Bel einer auf normale Weise in der Streifenrichtung durchzuführenden Rasterabtastung mittels der Ablenkung des Elektronenstrahles in der Bildrichtung wird der Elektronenstrahl während eines Teils jeder Zeilenperiode erzeugt und weiter unterdrückt, ohne dass eine Ablenkung in der Zeilenrichtung erfolgt. , Gegenüber einer konventionellen

Aufnahmeröhre mit einer nicht unterbrochenen Signalelektrode oder mit der beschriebenen streifenförmigen, in drei Kämmen aufgeteilten Signalelektrode bietet das nach der Erfindung Getrennthalten der Streifen der Signalelektrode dadurch, dass jeder Streifen einzeln an einen Eingang des Schaltkreises angeschlossen wird, den Vorteil der Verwendung der Kapazität jedes einzelnen Streifens, die sehr klein ist gegenüber der der nicht unterbrochenen bzw. kammförmigen Signalelektrode. Dadurch gibt es eine Vergröseerung der Empfindlichkeit der Aufnahmeröhre. Die Empfindlichkeit wird nämlich durch das Signal-Rauschverhältnis bestimmt, das in wesentlichem Masse von der Grosse der Signalquellenkapazität, in diesem Fall von der sehr geringen und dadurch günstigen äreifenkapazität

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abhängig ist. Zum Erreichen eines optimalen Signal-Rauschverhältnisses muss weiter die Eingangskapazität der an die Signalquelle angeschlossenen Verstärkerstufe der Signalquellenkapazität entsprechend sein, so dass durch die geringe Streifenkapazität Verstärkerstufen benutzt werden können, die in einem Halbleiterkörper integriert ausgebildet sind.

Die erfindungsgemässe Fernsehkamera kann in einem Farbfernsehsystem dadurch angewandt werden, dass ein Farbstreifenfilter mit beispielsweise Gruppen von für rotes, grünes und blaues Licht durchlässigen Streifen vor den Streifen der Signalelektrode angeordnet werden. Dabei kann beispielsweise nur ein Schaltkreis benutzt werden zum Liefern des zusammengesetzten Farbbildsignals, das danach auf einfache Weise in die drei Farbanteile aufgeteilt werden kann, da die Lage der Signalelektrodenstreifen mit den bestimmten Farbfiltern genau bestimmt ist. Auch ist es möglich, drei Schaltkreise zu verwenden, einen für Jede

Art von Farbfiltern und zugehörenden Signalelektrodenstreifen. Gegenüber Farbfernseh-

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kameras mit einer Aufnahmeröhre mit drei Signalplattenkämmen bietet Husser den bereits beschriebenen Vorteilen die vorgeschlagene Fernsehkamera den weiteren Vorteil, dass für höhere Signalfrequenzen kein Übersprechen auftritt und die Empfindlichkeit durch das beschriebene nach einer Abtastung erfolgende Weiterleiten der Information von den Signalelektrodenstreifen über die zugehörenden Paralleleingänge des Schaltkreises die Empfindlichkeit verbessert ist.

Eine Aufnahmeröhre für eine Fernsehkamera nach der Erfindung ist mit einer integrierten Schaltung ausgerüstet, an die Streifen der Signalelektrode angeschlossen sind. Eine derartige Schaltung kann sich innerhalb der Aufnahmeröhre befinden. Vorzugsweise wird dabei die ganze Auftreffplatte einschliesslich der Schaltung auf einem Eingangsfenster für eine Aufnahmeröhre angebracht, wonach dies als Ganzes auf einer das Elektronenstrahlerzeugungssystem enthaltenden Röhre angeordnet wird. Die integrierte Schaltung kann auch ausserhalb der Röhre angeordnet sein, dabei ist je Signalelektrodenstreifen eine elektrisch leitende

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Durchführung durch die Röhrenwand notwendig. Die Schaltungsanordnung kann dabei gewünschtenfalls erst nach Kontrolle der Aufnahmeröhre . angebracht werden. Damit die Gefahr vor einer ungünstigen Beeinflussung der Schaltungsanordnung durch das lichtempfindliche Material oder durch den Elektronenstrahl bei innerlicher Anordnung bzw. vor Beschädigung im Betrieb bei äussere Anordnung der Schaltungsanordnung verringert wird, ist es günstig, die Schaltungsanordnung in die Wand der Aufnahmeröhre aufzunehmen .

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Fernsehkamera nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung einer

zweiten Ausführungeform eines Teile der Fernsehkamera nach der Erfindung,

Fig. 3t ^ und 5 verschiedene Aueführungsformen von Eingangsschirmen mit einer integrierten Schaltung nach der Erfindung*

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In Fig. 1 ist bei Fig. 1a und 1b auf schematische Weise ein für die Erfindung wesentlicher Teil einer Fernsehkamera dargestellt, wobei Fig. 1c die Amplituden einiger auftretender Signale als Funktion der Zeit t gibt. Von einer Fernsehaufnahmeröhre 1 ist mit 2 eine durchsichtige Glaswand bezeichnet. Auf der Glaswand 2 ist in der Aufnahmeröhre 1 eine Auftreffplatte 3 angebracht, die aus einer Signalelektrode h aufgebaut ist, die aus durchsichtigen elektrisch leitenden Streifen h^, ^₂, ... his einschliesslich·h und aus einer photoempfindlichen Halbleiterschicht 5 besteht. Über die Glaswand 2 wird von einer nicht dargestellten Szene herrührendes Licht auf die Photoempfindliche Schicht 5 geworfen. Ausgehend von einer zwischen der Signalelektrode h und der freiliegenden Oberfläche der Schicht 5 vorhandenen Spannung gibt es an dieser Oberfläche ein einer Szenenabbildung entsprechendes Potentialbild, das über ein von der örtlichen Belichtung abhängigen Leck in der Schicht 5 erhalten worden ist. Zur Abtastung des Potentialbildes auf der Auftreffplatte 3 wird in der Aufnahmeröhre 1 ein Elektronen-

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strahl 6 erzeugt und zwar mit Hilfe einer Kathode 7, einer Steuerelektrode 8 und einer Beschleunigungselektrode 9· Zum Erzielen einer senkrechten Landung auf der Auftreffplatte 3 des von einem auf diese Weise gebildeten Elektronenstrahlerzeugungssystem (7, 8, 9) erzeugten Elektronenstrahls 6 ist in der Nähe der Auftreffplatte 3 eine Netzelektrode 10 vorgesehen. Dar Einfachheit der Zeichnung halber sind die Anschlüsse für Spannungszufuhr zu den Elektroden 9 und 10 fortgelassen. Es ist angegeben, dass die Kathode 7 mit einer eine negative Spannung -Uc führenden Klemme einer Spannungsquelle 1 verbunden ist, die mit einer anderen Klemme an Masse liegt. Weiter wird der Steuerelektrode ein Signal A zugeführt, dessen Amplitude in Fig. 1c als Funktion der Zeit t aufgetragen ist.

Bei der Aufnahmeröhre 1 sind Ablenkmittel 12 für eine bild- und (gegebenenfalls) zeilenweise Ablenkung des Elektrodenstrahles 6 vorgesehen. Die Ablenkmittel 12 sind in Form ausserhalb der Aufnahmeröhre 1 vorgesehener Ablenkspulen dargestellt; selbstver-

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ständlich könnten statt einer elektromagnetischen eine elektrostatische Ablenkung über in der Aufnahmeröhre 1 vorhandene Elektroden angewandt werden. Zum Durchführen der zeilen- und bildweise erfolgenden Abtastung der Auftreffplatte 3 sind die Ablenkmittel 12 an Ausgänge eines Ablenksignalgenerators 13 angeschlossen. Der Ablenksignalgenerator 13 ist zu seiner Steuerung an Ausgänge eines Signalgenerators 14 angeschlossen, dessen Eingängen ein Horizontal-Steuersignal SH und ein Vertikal-Steuersignal SV zugeführt werden. In Fig. 1c ist das Horizontal-Steuersignal SH mit einer Horizontal-Periode TH aufgetragen, die eine Horizontal-Abtastzeit TS und eine Horizontal-Austastzeit TB umfasst. Während der Horizontal-Abtastzeiten TS tastet in der Aufnahmeröhre 1 normalerweise der Elektronenstrahl 6 mit einer Kathodenspannung -Uc die Auftreffplatte 3 in der Horizontal-Abtastrichtung H ab, während in den Zeiten TB das Elektronenstrahlerzeugungssystem (7» 8, 9)

keinen Elektronenstrahl 6 erzeugt und zwar dadurch, dass der Steuerelektrode 8 das Signal A aus Fig. 1c mit gegenüber der Kathoden-

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spannung -Uc dargestellten negativ verlaufenden Impulsen zugeführt wird, welches Signal A vom Signalgenerator 14 geliefert wird. Das Vertikal-Steuersignal SV versorgt auf ähnliche Weise eine Vertikal-Ablenkung in einer Vertikal-Ablenkzeit, die zusammen mit einer Vertikal-Austastzeit eine Teilbilddauer bildet.

Für die bisher beschriebene Ausbildung der Fernsehkamera nach Fig. 1a gilt, dass diese konventionell ist. Dabei wird die Aufnahmeröhre 1, die mit der Signalelektrode k ausgebildet ist, die in die Signalelektrodenstreifen 4.., k_z, ... ^_n aufgeteilt ist, in einer Farbfernsehkamera verwendet, wobei vor einem Streifen ^₁, ^₂, ... oder A_nein Farbfilterstreifen vorgesehen wird, der beispielsweise rot, grün oder blau gefärbtes Licht von der Szene durchlässt. Entsprechend auf diese Weise gebildeten Gruppen von drei Farbfilterstreifen werden die Signalelektrodenstreifen in drei Gruppen aufgeteilt, wodurch drei Kämme von Signalelektrodenstreifen entstehen. Die drei Kämme von Signalelektrodenstreifen sind dabei an je einen Ausgang der Aufnahmerohre gelegt,

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an welchen drei Ausgängen Bildsignale auftreten, die einer rot, grün bzw. blau gefärbten Szenenabbildung entsprechen.

Für die konventionelle Wirkungsweise einer Aufnahmeröhre mit einer Auftreffplatte, die mit einer Signalelektrode aus einem Ganzen oder mit Kämmen von Signalelektrodenstreifen gebildet ist, gilt, dass die Signalelektrode über einen Signalwiderstand mit beispielsweise einer spannungsführenden Klemme oder einer Klemme mit Massepotential verbunden ist, wenn die Kathode an einer Klemme mit einer negativen Spannung liegt, zum Erhalten einer Spannung zwischen der Signalelektrode und der freien Oberfläche der Photoempfindlichen Schicht-r Dabei hat die örtliche Belichtung der photoempfindlichen Schicht einen Leckstrom zur Folge, wodurch von der Signalelektrode zu der bestimmten Stelle der freien Oberfläche der Photoempfindlichen Schicht ein Ladungstransport stattfindet.. Ein Treffen dieser bestimmten Stelle durch den die Auftreffplatte zeilen- und bildweise abtastenden Elektrodenstrahl hat zur Folge, dass die Ladung auf der freien Oberfläche entfernt wird und an dieser

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Stelle die Spannung des Elektronenstrahles aufgeprägt wird. Die Ladungsentfernung geht mit einem Stromstoss durch den Signalwiderstand einher, wobei der augenblickliche Spannungsabfall am Widerstand das Bildsignal ergibt.

Statt der beschriebenen konventionellen Wirkungsweise einer Aufnahmeröhre wird die Aufnahmeröhre 1 nach Fig. 1a und 1b auf wesentlich andere Weise betrieben, wobei die Verwendung der Signalelektrodenstreifen 4.., 4„ ..

h nicht nur bei einer Farbfernsehkamera sondern η

auch mit Vorteil bei einer Schwarz-Weiss-Fernseh-kamera erfolgen kann. Nach der Erfindung sind bei der Fernsehkamera nach Fig. 1a und 1b die Streifen h , k₂, ... k der Signalelektrode h über gegenübereinander getrennte Anschlüsse 15··» 15₂» ··· 15 mit getrennten Klemmen 1^₁, 16₂, ... I6_n von Schaltern 17,» 17₂» ··· 17 verbunden. Fig. 1b ist einfachheitshalber mit n=7 gezeichnet, praktisch wird η zwischen 400 und 800 liegen. In Fig. 1b sind die Streifen ^₁, 4p, ... k mit geraden Seiten dargestellt; wellenförmige Seiten könnten ebenfalls verwendet werden. Die Horizontal-Abtastrichtung H ist in

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Fig. 1b senkrecht zur Streifenrichtnng der Signalelektrodenstreifen k^, U„ ... h dargestellt, jedoch eine Abtastung, wobei die Richtung der Signalelektrodenstreifen ^₁, 4_ ... h einen schrägen Winkel mit der Horizontal-Abtastrichtung H einschliesst, ist ebenfalls möglich. Die Schalter 17 sind der Einfachkeit der Erklärung der Wirkungsweise halber mit Dreiwegschaltern 17ii 17₉» ··· dargestellt, wobei für jeden Schalter gilt, dass die zugehörende Klemme Ιό.., 16_ .... an eine Klemme p, q bzw. r anschlLessbar ist. Praktisch werden die Schalcer 17 auf elektronische Weise ausgebildet sein. Die Klemmen ρ der Dreiwegschalter 17«, 17₂ ··· sind alle mit Masse als Bezugspotential verbunden, die Klemmen q sind alle getrennt, freiliegend und die Klemmen r sind getrennt voneinander mit Paralleleingängen Ie₁ ... 18 einer als Parallel-ein-, Reihen-aus-Schieberegister 19 ausgebildeten Speicheranordnung verbunden. Das Schieberegister 19 ist mit einem Reihenausgang 20 versehen. Ein Steuereingang des Schieberegisters 19 liegt am Ausgang einer Taktimpulsquelle 21, die unter Zufuhr eines Steuersignals vom

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Signalgenerator 14 nach Fig. 1a ein in Fig. 1c dargestelltes Signal D liefert. An den Signalgenerator ik ist weiter ein Schaltsignalgenerator 22 angeschlossen, der ein in Fig. 1c dargestelltes Signal B zu den Schaltern 17 und ein Signal C zum Schieberegister 19 liefert. Beim Signal B aus Fig. 1c sind durch p, q und r Impulse bezeichnet mit Impulszeiten, in denen die Dreiwegschalter 17··» 17o ··· eine Verbindung von der Klemme 1O₁, 16„ ... zu der Klemme p, q oder r geben. Das Signal C aus Fig. 1c hat während der Impulszeit der Impulse r des Signals B einen Impuls mit einer kürzeren Impulszeit, der beim Schieberegister 19 als Abtastimpuls wirksam ist, während die den Paralleleingängen 18 angebotene Information in das Schieberegister 19 aufgenommen wird. Aus dem Signal D nach Fig. 1c geht hervor, dass nach der Informationsaufnahme die Taktimpulsquelle 21 dem Schieberegister 19 zum Weiterschieben der aufgenommenen Information zum Reihenausgang 20, an dem dann ein Bildsignal PS verfügbar wird, Taktimpulse liefert. Auf diese Weise ist ein Schaltkreis (16 bis einschliesslich 22) mit

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Paralleleingängen (16), Schaltern (17)» einer als Schieberegister ausgebildeten Speicheranordnung (19) mit Paralleleingängen (18) und einem Speicherausgang (20) und mit einer Taktimpulsquelle (21) und einem Schaltsignalgene

rator (22) gebildet worden.

Das Schieberegister 19 kann von

einer Ausbildung sein, wobei die in eine Schieberegisterstufe aufgenommene Information mittels eines Weiterschiebevorganges durch

andere Stufen am Ausgang 20 verfügbar wird oder von einer Ausbildung, bei der jede Schieberegisterstufe einen direkten Anschluss an den Ausgang 20 hat.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Fernsehkamera nach Fig. 1a und 1b mit dem Schaltkreis (16 - 22) gilt Folgendes: wobei auf einen Teil der Fig. 2a und zwar auf denjenigen Teil, wo Signalelektrodenstreifen k , 4_? und 4„ bezeichnet worden sind und auf

einen Teil von Fig. 2b, wodie Amplituden der Signale A, S1, S2 und S3 als Funktion der Zeit t dargestellt sind, verwiesen wird. In

Fig. 2a, 1a und 1b sind einige Kapazitäten ^0., ^Op» ^O _ ... kO angegeben, die die

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Kapazitäten der Signalelektrodenstreifen ^₁, 4p, 4„, ... h darstellen und insofern diese berücksichtigt werden müssen, die Anschlüsse 15^ 15₂, 15~ ··· 15_n gegenüber Masse. Bei der Fig. la und 1b sind die Anschlüsse 15 angegeben, da diese mit ihren Durchführungen durch die Glaswand der Aufnahmeröhre 1 einen nicht zu vernachlässigenden Beitrag zur Streifenkapazität geben, was, wie es sich bei der weiteren Beschreibung der Fig. 2 herausstellen wird, nicht für die Ausbildung nach Fig. 2a gilt.

Es wird von einem Zustand ausgegangen, wobei die Klemmen ρ der Schalter 17 mit den Signalelektrodenstreifen k._t 4,, k~ ... k nach Fig. 1a und 1b verbunden sind. Dabei sind die Signalelektrodenstreifen k. ... k auf Massepotential gebracht, die Kapazitäten kO. hO sind dann entladen. Veiter wird vorausgesetzt, dass um etwa eine Teilbilddauer früher der Elektronenstrahl 6 eine bestimmte Stelle auf der freien Oberfläche der Photoempfindlichen Schicht 5 abgetastet und auf die

Spannung -Uc gebracht hat. Während der Dauer der genannten Teilbilddauer fällt Licht L

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(Fig. 2a) durch die durchsichtigen Signalelektrodenstreifen 4.., k₂, 4„ ... auf die photoempfindliche Schicht 5« Von der photoempfindlichen Halbleiterschicht 5 wird zur Erklärung der Wirkungsweise vorausgesetzt, dass die aus einem System parallel vorhandener Kapazitäten (4i) mit je parallel einem photoempfindlichen Leckwiderstand (42) aufgebaut ist. In Fig. 2a sind beim Signalelektrodenstreifen 4 die Kapazitäten 41 , ¹H,, ...

und die Leckwiderstände k2. _1f 42,_ ... 42

11 12 m

angegeben. Da zur Erläuterung der Wirkungsweise insbesondere die Kapazität 4i₁₂ und der Leckwiderstand 42₁₂ beschrieben werden, sind bei den Signalelektrodenstreifen 4„ und 4„ die entsprechenden Kapazitäten 4i₂₂ und 41„₂ "¹^d die Leckwiderstände 42 _ und 42„„ bezeichnet.

Aus dem Vorhergehenden folgt, dass die Kapazitäten 41₁₂, 4i₂₂ und 4i„₂ um eine Teilbilddauer früher auf eine Spannung -Uc gebracht sind und dass abhängig von der Stärke.einer örtlichen Belichtung L₁, L₂ und L- diese Kapazitäten sich in der Dauer einer Teilbilddauer über die Leckwiderstände 42₁₂, **²22 ^{und /}*²32 ^entladen» wodurch örtlich .die freie

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Oberfläche der Schicht 5 eine weniger negative Spannung als -Uc erhält. In Fig. 2a ist bei der Schicht 5 der Zeitpunkt t.. , t oder t„, wo in einer Horizontal-Abtastzeit TS mit den Schaltern 17* ι 17₂ ··· an den freiliegenden Klemmen q (Fig. 1a und 1b) von dem Elektronenstrahl 8 vorausgesetzt wird, dass er die auf diese Weise bezeichnete Stelle trifft. In Fig. 2b sind die Zeitpunkte *1» *2 ^und *3 ^{bei den si}£^{nalen S}1» ^{s2 und S}3 angegeben, welche Signale die Spannung darstellen, die an den Kapazitäten to₁, 40„ und 40„ vorhanden ist. Vor dem in Fig. 2b angegebenen Zeitpunkt t tritt im Signal S₁ das Massepotential von OV auf, das durch den früheren Anschluss des Signalelektrodenstreifens 4- an die Klemme P erhalten worden ist. Die von der Stärke der örtlichen Belichtung abhängige Entladung der Kapazität 4i₁₂ (^{oder von} jeder beliebig anderen Kapazität 4I₁₁ ... 4i_ffl) hat keinen Einfluss auf die Spannung an der Kapazität 4O₁ (Signal Si). Zu dem Zeitpunkt t.. trifft der Elektrodenstrahl 6 aus Fig. 2a die angegebene Stelle, wonach ein Kreis geschlossen

wird mit einer Reihenschaltung aus der Spannungs-

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quelle 11, dem Elektronenstrahl 6 und den Kapazitäten 4i und kO . Die vorhergehende Entladung der Kapazität 4i , die beispielsweise eine Spannungsverringerung um u.„ Volts gegeben hat, ergibt an der Verbindungsstelle der reihengeschalteten Kapazitäten 4O₁ und 4i.._, d.h. am Signalelektrodenstreifen k , eine Spannungsverringerung entsprechend :

u = ^CZni2 . u Volt

S ^{+ C41}

wobei u die Spannungsverringerung an der Kapazität 4O₁ gibt und C den Wert der betreffenden Kapazität. Als Beispiel gilt, dass bei einer Kathodenspannung -Uc = -4θ Volt für den Elektrodenstrahl 6 und bei einer lichtabhängigen Spannungsverringerung an der Kapazität 4i.._ ^von U₁₂ = 1V (wobei die Spannung an der Stelle t auf der Schicht 5 gerade vor dem Auftreffen des Strahles 6 -39 V geworden ist) und C4i_1? = 0.005 pF und C^O₁ = 0,1 pF, die Spannungsverringerung am Signalelektrodenstreifen 4.. bzw. an der Kapazität 4O₁, u = 7k,6 mV beträgt.

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Es wird nun vorausgesetzt,

dass die Stärken der Belichtungen L„ und L„ das doppelte bzw. dreifache von der von L₁ sind und dass es gegenüber den gegebenen Kapazitätswerten C4O und C41 keinen Unterschied gibt. Dadurch gibt eine lichtabhängige Spannungssenkung von U₂₂ = 2V an der Kapazität 4i₂₂ ^DZW· von u„₂ = 3V an der Kapazität 41„„ nach dem Zeitpunkt tp bzw. t„ des Auftreffens des Elektronenstrahles 6 eine SpannungsSenkung von U₂ = 95,2 mV und u„ = 142,8 mV.

Auf die bei Fig. 1 beschriebene Art und Weise werden nach der Horizontal-Abtastzeit TS die Schalter 17. ... 17 (Fig. 1a und 1b) von den Klemmen q zu den Klemmen r umgeschaltet, wie bei dem Signal B aus Fig. 1c angegeben ist. Während der Zeit, wo die Verbindung mit den Klemmen r vorhanden ist, tritt der Abtasbimpuls im Signal C nach Fig. 1c auf, wodurch die Werte der SpannungsSenkungen u., u„, u„ ... an den Signalelektrodenstreifen 4., k~ bzw. 4_ ... mittels einer Spannungsmessung in das Schieberegister 19 aufgenommen werden. Danach werden die Klemmen ρ mit daran dem Massepotential von 0 V als Bezugspotential an die

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2 ft Jfft

Signalelektrodenstreifen k , k , 4„ ... angeschlossen. In der darauffolgenden Horizontal-Abtastzeit TS findet im Schieberegister 19 ein Weiterschieben der aufgenommenen Information zum Reihenausgang 20 unter Ansteuerung der Taktimpulse im Signal D statt. Dabei befinden sich die Schalter 17^ 17₂ ··· auf den freiliegenden Klemmen q und es findet eine Abtastung der niedriger liegenden Zeile statt.

Vollständigkeitshalber sei

bemerkt, dass ausgehend von den gegebenen Spannungssenkungen U₁, u_ und u„ das darauffolgende auf Massepotential Bringen bedeutet, dass diejenigen Stellen auf der freien Oberflächen der Schicht 5 (Fig. 2a mit Stellen mit den Zeitpunkten 1₁ ,_ t_ und t„), die dazu auf die Spannung -Uc gebracht worden sind, eine Spannung von -Uc + u , -Uc + u_ bzw. -U +u„

1 <£ Cj

erhalten. Diese Spannungen treten dann als Anfangs spannung an den Kapazitäten *H₁₂» ^22 und k1_ an die Stelle der Spannung -Uc. Aus den gegebenen Werten -Uc = -kOV und u„ = 1,5 u_ = 3u. = O,1428 V geht hervor, dass der Unterschied in der Anfangsspannung sehr gering ist

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und weiter gilt, dass das lichtabhängige Weglecken bei den Kapazitäten 4i nicht durch geringe Spannungsunterschiede beeinflusst wird; der lichtabhängige Leckstrom hat den Charakter einer Stromquelle. Für das gegebene Beispiel mit für alle Kapazitäten 41 dem Wert C4i. = 0,005 pF und für die Kapazitäten 40 dem 20mal grösseren Wert C4o =0,1 pF folgt, dass,von einer Lichtabhängigen Spannungssenkung an einer Kapazität Ή nur i/21stel an einer Kapazität kO auftritt. Es wurde dargelegt, dass nach der Belichtung der Kapazität 4i zu einer SpannungsSenkung von 3 Volt führend letzten Endes eine SpannungsSenkung von 1^2,8 mV an dem Signalelektrodenstreifen 4_ mit der Kapazität 40„ auftritt. Wird vorausgesetzt, dass nach dieser Zeilenabtastung in der nachfolgenden Dauer einer Teilbilddauer kein Licht an dieser Stelle vorhanden ist, ist die Folge, dass unter Vernachlässigung eines Dunkelstromes eine SpannungsSenkung von 1/21.142,8 = 6,8 mV auftritt. Diese Erscheinung ergibt einen Nachleuchteffekt bei der Wiedergabe, der mit etwa 5 $ des vorhergehenden Wertes völig akezptierbar ist.

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Die an Hand der Fernsehkamera

nach Fig. 1 beschriebene Bildsignalerzeugung bietet die folgenden Vorteile.

Dadurch dass zunächst mit dem Elektronenstrahl 6 eine Zeilenabtastung quer zur Richtung der Streifen h , 4_ ... k der Signalelektrode 4 durchgeführt wird und das darauf zum Weiterleiten von Information alle Streifen 4 , 4„ ... 4 gleichzeitig an die Pralleleingänge 18 , 18 ... 18 des Schieberegisters 19 angelassen werden, ergibt sich der Vorteil, dass Niahtlinearitäten bei der Zeilenabtastung die Erzeugung des Bildsignals PS überhaupt nicht beeinflussen und dadurch bei der Wiedergabe keine Verformungen im wiedergegebenen Bild verursachen. Die Geometrie des wiedergegebenen Bildes in der Horizontal-Abtastrichtung H wird durch die gegenseitige Lage der Signalelektrodenstreifen k._t 4~ .... k völlig bestimmt.

Weiter gilt, dass der Durchmesser in der Horizontal-Abtastrichtung H des die Auftreffplatte 3 abtastenden Elektronenstrahles

6 beliebig gross sein darf und überhaupt keinen Einfluss auf die Schärfe in der Hotizontal-

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Abtastrichtung beim wiedergegebenen Bildausübt. Die Schärfe in der Horizontal-Ab.tastrichtung beim wiedergegebenen Bild wird nur durch die Anzahl Streifen der Signalelektrode k bestimmt.

Da es für die Linearität der

Ablenkung und die Grosse des Durchmessers des Elektronenstrahles 6 in der Horizontal-Abtastrichtnng H keine Anforderungen gibt, brauchen bei der Ablenkung nur diese Aspekte in der Vertikel-Abtastrichtung berücksichtigt zu werden, was bedeutet, dass die Linearität der Ablenkung und die Grosse des Durchmessers des Elektronenstrahles 6 in der Vertikal-Abtastrichtung auf Kosten von der in der Horizontal-Abtastrichtung verbessert werden kann.

Da das Erhalten des Bildsignals am Reihenausgang 20 des Schieberegisters 19 nicht unmittelbar an die Horizontal-Abtastung in der Aufnahmeröhre 1 gekoppelt ist sondern beide zeitlich verschoben erfolgen, ist es möglich, die Horizontal-Abtastung mit einer höheren Geschwindigkeit nur in einem Teil der normalen Horizontal-Abtastzeit TS durchzu-

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führen. Die dabei erhaltene freie Zeit kann beispielsweise für Signalverarbeitung zur Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses oder zu anderen Zwecken benutzt werden.

Weiter könnte von der normalen

Horizontal-Abtastung mit einem in der Horizontal-Richtung H abgelenkten Elektronenstrahl 6 abgesehen werden, wenn ein Elektronenstrahl (6) mit einem ellipsenförmigen Auftreffpunkt gebildet wird, dessen lange Ellipsenachse quer zur Streifenrichtung gerichtet ist und eine derartige Länge hat, dass alle Streifen 4., k„ ... k gleichzeitig bedekct werden. Bei einer auf normale Weise in der Streifenrichtung durchzuführenden Rasterabtastung mittels Ablenkung des Elektronenstrahles (6) in der vertikalen Richtung wird der Elektronenstrahl (6) während eines Teils jeder Zeilendauer erzeugt und weiter unterdrückt, ohne dass eine Ablenkung in der Horizontal-Richtung H erfolgt.

Gegenüber einer konventionellen Aufnahmeröhre mit einer nicht unterbrochenen Signalelektrode oder der beschriebenen streifen— förmigen in drei Kämme aufgeteilten Signalelektrode

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270A193

ergibt das erfindungsgemässe Getrennthalten der Streifen k., 4„ ... ^_n der Signalelektrode 4 dadurch, dass jeder Streifen einzeln an einen Eingang (18) des Schieberegisters 19 angeschlossen wird, den Vorteil der Verwendung der Kapazität (4o) jedes einzelnen Streifens, die gegenüber der der nicht unterbrochenen oder kammförmigen Signalelektrode sehr klein (c4o) ist. Dadurch gibt es eine Vergrosserung der Empfindlichkeit der Aufnahmeröhre 1. Die Empfindlichkeit wird nämlich durch das Signal-Rauschverhältnis bestimmt, das in wesentlichem Masse von der Grosse der Signalquellenkapazität, in diesem Falle von der sehr geringen und dadurch günstigen Streifenkapazität C4O abhängig ist. Zum Erreichen eines optimalen Signal-Rauschverhältnisses muss weiter die Eingangskapazität der an die Signalquelle angeschlossenen Verstärkerstufe der Signalquellenkapazität entsprechen, so dass durch die geringe Streifenkapazität C40 Verstärkerstufen verwendet werden können, die in einem Halbleiterkörper integriert ausgebildet sind.

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Die Fernsehkamera nach Fig. 1

ist mit einer Aufnahmeröhre 1 versehen, deren Signalelektrodenstreifen 4i, 4„ ... k je über die Anschlüsse 15 durch die Glaswand hindurch bis ausserhalb der Aufnahmeröhre 1 zum AnschlieSsen über die Schalter 17 an die Paralleleingänge 18 des Schieberegisters 19 ausgebildet sind. Es wird vorausgesetzt, dass das Schieberegister 19 mit einer Messung der SpannungsSenkung an den Signalelektrodenstreifen ^₁, 4_ ... k wirksam ist. Es ist möglich, die Schalter 17 und das Schieberegister 19 in der Nähe der oder auf der Auftreffplatte 3 in der Aufnahmeröhre 1 anzubringen. Weiter ist es möglich, das Schieberegister 19 nicht mit einer Spannungsmessung an den Paralleleingängen 18 sondern mit einer Ladungsmessung auszubilden, wobei die Informationsaufnahme mit dem gleichzeitigen Geben des Bezugspotentials an dem angeschlossenen Signalelektrodenstreifen 4 , 4„ ... oder k einhergeht. Dazu kann ein in Fig. 2a gegebenes Schieberegister 19' benutzt werden, das als eine in einem Halbleiterkörper integrierte Ladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei die Streifen ^₁, h , U„ ... der Signalelektrode k

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an einem Ende über Schalter (17^, I?,¹, 17 · ...) mit Eingängen 16 , 16₂, 16„ ... mit Paralleleingängen Ie₁, 18₂, 18„ ... des Schieberegisters 19' verbunden sind. Der Einfachkeit der Zeichnung halber sind in Fig. 2a nur drei Signalelektrodenstreifen 4.., 4_ und 4„ und das zugehörende Schieberegister 19' dargestellt, während eine praktische Ausbildung einige hundert Signalelektrodenstreifen 4-, 4_ ... k und angeschlossene Signalregisterstufen umfassen wird. Veiter ist in Fig. 2a als Beispiel eine bestimmte Ausbildung einer integrierten Ladungstransportanordnung, die mit einer bestimmten Art von Ladungsübertragung arbeitet gegeben; auch andere Ausführungsformen sind möglich. Als Beispiel gilt, dass kein Weiterschieben durch die Registerstufen hindurch zum Ausgang 20 erfolgt,sondern jede Registerstufe eine direkte Verbindung mit dem Ausgang 20 hat, wie eine Ladungsinjektionsanordnung (charge injection device, CID). Weiter könnte die Schieberegisterausbildung 19* nach Fig. 2a mit der Schalterausbildung 17 aus Fig. 1a und 1b kombiniert werden, wenn es den Wunsch gibt einer

Rückstellung zum einem äusseren Bezugspotential (Klemmen p) .

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Das Schieberegister 19'

nach Fig. 2a ist entsprechend dem gegebenen Schaltplan mit einer Anzahl Feldeffekttransistoren 50, 52, 5k, 56 und 58 vom p-leitenden Typ ausgebildet, die mit je einer isolierten Torelektrode, einer Senke und einer mit einem Pfeil versehenen Quelle versehen sind, wobei zwischen der Torelektrode und der Senke eine Kapazität 51, 53» 55, 57 bzs. 59 vorhanden ist. Durch die Tatsache, dass die Quelle des einen Transistors mit der Senke des nachfolgend numerierten Transistors verbunden wird ist eine Reihenschaltung gebildet. Die Quelle des Transistors 58 ist über eine Kapazität 60 mit einer Verbindung der Torelektroden der Transistoren 56 und 52 verbunden und mit der Torelektrode eines p-leitenden Transistors 6i, dessen Quelle mit der Senke des Transistors 50, verbunden^ist und dessen Senke an eine Klemme mit einer Speisespannung +Us gelegt worden ist. Weiter ist die Senke des Transistors mit der Torelektrode eines p-leitenden Transistors 62 verbunden, dessen Senke an der Klemme mit der Speisespannung +Us liegt und

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wobei die Quelle über einen Widerstand 63 mit einer Klemme mit einer Speisespannung -Us verbunden ist. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 63 und der Quelle des Transistors 62 liegt am Reihenausgang 20 des Schieberegisters 19'« an dem das Bildsignal PS verfügbar wird.

Die Verbindung der Torelektroden der Transistoren 61, 52 und 56 und der Klemme der Kapazität 60 liegt an einem ersten Ausgang einer Taktimpulsquelle 21'. Ein zweiter Ausgang der Taktimpulsquelle 21' ist mit den Torelektroden der Transistoren 50, ^h und 58 verbunden, während ein dritter Ausgang an den Torelektroden der als pleitenden Transistoren 17.,'.17O¹

¹7o'

ausgebildeten Schalter 17' liegt. Die Quelle des Transistors 17^, 17₂' bzw. 17-j¹ ist mit dem Signalelektrodenstreifen 4.., 4_ bzw. 4_ verbunden, während die Senke mit der Quelle des Transistors 50, $k bzw. 58 verbunden ist.

In Fig. 2b sind Amplituden von Signalen S1 bis einschliesslich S12 und des Bildsignals PS gegeben und zwar als- Funktion

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der Zeit t, welche Signale im Schaltplan nach Fig. 2a auftreten. Bei der Beschreibung der Fig. 1 sind die in Fig. 2b dargestellten Signale A, S1, S2, und S3 bereits beschrieben worden. Die Signale S^, S5 und S6 werden mit einem Spitze-Spitzenwert von beispielsweise -3V bis +0,7 V von der Taktimpulsquelle 21· • den Torelektroden der Transistoren 17*'» 17₂'» 17ο·5 56, 52, 61 bzw. 58, 5^, 50 geliefert. Die Signale S7, S8, S9, S1O, S11 und S12 treten mit einem Spitze-Spitzenwert zwischen beispielsweise 0 V und +317 V an den Quellen der Transistoren 6i, 50, 52, 5k, 56 und 58 auf.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Schaltplans nach Fig. 2a gilt Folgendes. Von den Zeitpunkten t.., t„ und t„ treten an den Signalelektrodenstreifen k~, ^₂ und 4_ die Spannungssenken U₁, u„ und u„ gegenüber dem Masse-potential 0 V auf, wie bei den Signalen S1, S2 und S3 nach Fig. 2b gegeben ist. Zu einem Zeitpunkt t. fängt die Zeilenaustastzeit T_n an, die zu einem Zeitpunkt t-

endet, während in der Zeit T_ in den Signalen

Sk und S5 ein Impuls zwischen den Zeitpunkten

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t_ und t-ς auftritt. Für das Schieberegister 19' gilt, dass zwischen den Zeitpunkten t. und t_ die Kapazitäten 51, 53, 55, 57, 59 und 6O je bis 3 V geladen sind, was aus dem Vorhandensein der Spannung von -3V in den Signalen S5 und S6 und des Massepotentials O V in den Signalen S7 bis einschliesslich S12 hervorgeht. Der Impuls in den Signalen Sk und S5 zwischen den Zeitpunkten t_ und t/ hat eine Spannung von +0,7 V. Die Spannung von +0,7 V an den Torelektroden der Transistoren 17··'» ¹7₂ ^{f unti} I7o' ergit, dass bei einer ausreichend hohen Spannung an der Senke die Spannung an der Quelle d.h. an dem damit verbundenen Signalelektrodenstreifen 4.., ^_ oder 4„ bis zum Massepotential 0 V und nicht höher ansteigen kann; die Spannung von 0,7 V ist die Schwellenspannung, die zwischen der Torelektrode und der Quelle vorhanden sein muss, damit der Transistor in den leitenden Zustand gebracht und in diesem Zustand gehalten werden kann. Die zum Zeitpunkt. t_ auftretende

Impulsflanke mit dem Spannungssprung von -3V bis +0,7 V im Signal S5 ergibt über die Kapazitäten 53, 57 und 60 denselben Spannungssprung von

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3,7 V in den Signalen S8, S10 und S12. Die dadurch erhaltene Spannung von +3»7 V an den Senken der Transistoren 17 ·, 17 · und 17„' ergeben zusammen mit der Spannung von +0,7 V an den Torelektroden derselben, dass die Kapazitäten 40 , kO und 40 der Signalstreifen ^I' ^2 ^^ζν· ^t ^{bis zum} Massepotential 0 V (Signale SI, S2 und S3 aus Fig. 2b zum Zeitpunkt t ) aus den Kapazitäten 53, 57 und 60 (Signale S8, S10 und S12) geladen werden. Es stellt sich heraus, dass die den Spannungssenkungen U₁, u„ und u„ an den Kapazitäten 4O₁, 40_ und 40„ entsprechenden Ladungszustände aus den Kapazitäten 53, 57 und 6θ nachgefüllt werden und dort SpannungsSenkungen u ·, u„' und u · ergeben. Für gleiche Werte der Kapazitäten 40 und 53, 57 und 60 sind die Spannungssenkungen u und u¹ gleich.

Der zwischen den Zeitpunkten t_ und t-ς auftretende Impuls mit der Spannung +0,7 V im Signal S5 hat zur Folge, dass die Transistoren 61, 52 und 56 in den leitenden Zustand geraten könnten, wäre es nicht, dass die bis zu 3 V Spannung geladenen Kapazitäten 51,

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55 und 59 bereits in den Signalen S7, S9 und S11 Massepotential 0 V geben, so dass die Transistoren 6i, 52 und 56 nach wie vor gesperrt sind.
Der Spannungssprung in den Signalen S4 und S5 zum Zeitpunkt ts ergibt, dass die Transistoren 17*'» 17p^{1 un<i} 17«i' gesperrt werden und dass ein gleich grosser Spannungssprung in den Signalen S8, SIO und S12 auftritt.

Zum Zeitpunkt t„ fängt die Zeilenabtastzeit TS mit einerseits einer Zeilenabtastung der Schicht 5 durch den Elektronenstrahl 6 an der Stelle der Kapazität ^I₁O usw. und andererseits der Ladungsübertragung zwischen den Kapazitäten 51« 53» 55» 57» 59 und 60 unter dem Einfluss der in den Signalen S6 und S5 nach Fig. 2 gegebenen Impulse an. So gibt der Spannungssprung im Signal S6 zum Zeitpunkt t_, dass die Transistoren 50, 54 und 58 in den leitenden Zustand geraten können um in den Signalen S8, SIO und S12 das Massepotential OV zu geben und zwar

durch eine Ladungsübertragung aus den Kapazitäten 51, 55 bzw. 59, was bei den Signalen

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S7, S9 und S11 nach Fig. 2b aufgetragen ist. Die SpannungsSenkung U₁· im Signale S7 tritt durch den als Quellenfolger vorgesehenen Transistor 62 ebenfalls auf im Bildsignal PS, aber dann gegenüber einem Pegel (+3V) um den die To rque11ens chwe11en spannung von 0,7 V niedriger liegt. In Fig. 2 ist dargestellt, dass unter Ansteuerung der Impulse in den Signalen S5 und S6 in der Zeilenabtastzeit TS die weiteren SpannungsSenkungen u_· und u ' zur Kapazität 51 mit dem Signal S7 weitergeschoben werden und über den Tor-Quellenfolgertransistor 62 im Bildsignal PS verfügbar werden.

In den Fernsehkameraausführungsformen nach Fig. 1 und 2 ist in dem Schaltkreis (16 bis einschliesslich 22) das Schieberegister 19 als Speicheranordnung wirksam. Von der Verwendung einer Speicheranordnung (19) kann unter Beibehaltung der obenstehend aufgeführten Vorteile abgesehen werden. Beispielsweise kann nachdem der Elektronenstrahl 6 die Auftreffplatte

3 bei einem bestimmten Signalelektrodenstreifen (beispielsweise k ) betroffen hat und sich danach

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um eine Anzahl Streifen entfernt hat, der betreffende Signalelektrodenstreifen (4 ) über den zugehörenden Schalter (17 ) s",ura Weitergeben von Information unmittelbar mit dem Ausgang 20 verbunden werden. Danach ist der Signalelektrodenstreifen (4 ) an die .Reihe zum Weiterverbinden, usw. für die Streifen (4 _O) 4 .... ). Das nacheinander Verbinden der Signalelektrodenstreifen 4.., 4p, ... 4 in gewissem Abstand nach Durchgang des Elektrodenstrahles 6 hat eine ausreichende Trennung zwischen der Strahlabtastung und der Signalabgabe zur Vermeidung einer Signalbeeinflussung durch die Strahlabtastung.

Weiter ist es möglich,

Zwischenstufen zwischen den Signalelektrodenstreifen 4-, 4p ... 4 und den zugehörenden Schaltern 17*» 17p ··· 17 vorzusehen. Eine derartige Stufe kann ergeben, dass das Treffen der Auftreffplatte 3 vom Elektronenstrahl 6 mit der Einschaltung einer Stromquelle in Form eines Strom-Stromwandlers verbunden mit dem dort vorhandenen Signalelektrodenstreifen einhergeht, wodurch dieser nicht nach dem

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-Uff- PHN 8303

1.1.1977

Treffen auf die obenstehend beschriebene Weise eine SpannungsSenkung (u ) übrig hält, sondern dieser beim Auftreffen unmittelbar von einem von der Stromquelle zu liefernden Strom ausgeglichen wird, welcher Strom ein Mass für die SpannungsSenkung ist. In der einfachsten Form kann bei den Ausführungsformen der Kamera nach Fig. 1 und 2 an einen npn-Transistor gedacht werden, dessen Emitter an den zugehörenden Signalelektrodenstreifen angeschlossen ist, dessen Basis mit Masse verbunden ist und dessen Kollektor an eine für die Leitungsmöglichkeit des Transistors eine ausreichend hohe Vorspannung führende Klemme einer Kapazität gelegt ist. An diese Kapazitäten können c.ie Eingänge 16 der Schalter 17 angeschlossen werden, so dass die Signalelektrodenstreifen 4 , 4_ ... k über die Zwischenstufen mit den Schaltern 17*» 17₂» ··· *7 verbunden sind.

Für eine in Fig. 3 angegebene

Aufnahmeröhrenausbildung gilt Folgendes. Ein Eingangsschirm 100, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist, umfasst ein Eingangsfenster 102 mit

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einer Signalelektrode 103» die auf dem Eingangsfenster in Form eines regelmässigen Musters von Streifen 104 aus lichtdurchlässigem elektrisch leitendem Material angeordnet ist. Die Streifen \Qh sind durch Streifen 105 voneinander getrennt. Auf dem Signalelektrodenmuster ist eine photoleitende Schicht 107 (Fig. 3b) angebracht. Der auf diese Weise bedeckte Teil des Eingangsschirms kann völlig entsprechend bekannten Ausführungsformen von einem Elektronenstrahl 108 abgetastet werden. Das Erzeugen und Steuern des Elektronenstrahles kann auf bekannte Weise verwirklicht werden und bedarf an dieser Stelle keiner näheren Beschreibung.

Anschliessend an den Auftreff-

plattente.il, der mit Signalelektrodenstreifen 104 versehen ist, ist die integrierte Schaltung 110 angeordnet, die hier zwecks Platzgewinnung in zwei Teile, 110a und 110b aufgeteilt ist.

Die integrierte Schaltung 110 entspricht völlig oder teilweise dem Schaltkreis (16 bis einschliesslich 22) aus Fig. 1a, 1b oder 2a. Die

Streifen 10*l· sind wechselweise an Paralleleingän ge eines Teils 110a bzw. eines Teils 110b der

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1.1.1977

• Hf.

integrierten Schaltung angeschlossen. In der Schaltungsanordnung 110 ist hier mindestens der Teil bis zum Parallel-ein-Schieberegister 19 aus Fig. 1a, 1b oder aus Fig. 2a in die Röhre aufgenommen. Erst danach fällt die Notwendigkeit der Vielzahl von Anschlussdurchführungen durch die Röhrenwand fort. Wenn es Schaltungstechnisch oder in konstruktiver Hinsicht günstig ist, können auch weitere Schaltungselemente in die Röhre aufgenommen werden.

Der auf diese Weise gebildete Eingangsschirm kann auf bekannte Weise auf einer Röhre 112, die mit einem Elektronen-Strahlerzeugungssystem 1'\k mit den erforderlichen elektronenoptischen Elementen wie einer Kathode II6, einer Steuerelektrode 118 und einer Gazenelektrode 120 versehen ist, angeordnet werden.

Bei dieser Anordnung können Durchführungen 122 vorgesehen werden, beispielsweise in einer Klebenaht zwischen dem Fenster und der Röhre. Diese Verbindungen können auch durch das Eingangsfenster hindurchgehen und als solche angeordnet werden

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bevor das Eigangsfenster und die weiteren Röhreneinzelteile zusammengefügt werden.

In Fig. h ist eine Ausführungsform einer Aufnahmeröhre dargestellt, die sich für die beschriebene Kamera eignet und nur darin von der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform abweicht, dass die integrierte Schaltung hier völlig ausserhalb der Aufnahmeröhre angeordnet ist. Bei Verwendung von Bleimonoxyd als photoleitendes Material kann davon ein nachteiliger Einfluss auf die Schaltung ausgehen. Weiter kann es um die Ausschussquote bei der Herstellung zu verringern günstig sein, die integrierte Schaltung erst auf einer Aufnahmeröhre anzuordnen, die weiter in allen Hinsichten einwandfrei funktioniert. Je Signalelektrodenstreifen muss nun eine einzelne Durchführung 130 durch die Glaswand, hier vorzugsweise durch das Eingangsfenster vorhanden sein. Diese Durchführungen, die übrigens auch durch die Klebenaht laufen können, verbinden die Signalelektrodenstreifen wieder wechselweise mit jedem der zwei Teile der Schaltung. In Fig. 4b ist dies durch ge-

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-Jrtf- PHN 8303

1.1.1976

strichelte und gezogene Durchführungen 130 angegeben. Die Durchführungen für die zu- und Abfuhrungsleitungen für die integrierte Schaltung als solche können hier völlig entsprechend den Durchführungen 122 in Fig. 3 in der Klebenaht vorgesehen sein, sie können jedoch auch, wie die Durchführungen 130 durch das Eingangsfenster laufen. Die integrierte Schaltung kann an einer beliebigen Stelle auf der Aussenwand der Aufnahmeröhre angeordnet sein und kann auch lose davon anderswo untergebracht sein. Eine nachteilige Beeinflussung von Stoffen die im Inneren der Aufnahmeröhre verwendet worden sind und von freien Elektronen auf die integrierte Schaltung sind dadurch vermieden. Demgegenüber steht jedoch die Notwendigkeit der vielen Durchführungen. Ein^ günstige Lösung wird dadurch erhalten, dass die Durchführungen in einem faseroptischen Fenster mit einem Muster regelmässig gestapelter Fasern angeordnet wird, in dem die zum Durchführen zu verwendenden Fasern durch elektrische Leiter ersetzt sind oder aus der Platte fortgelassen sind oder aber später weggeätzt worden sind und die dadurch entstandenen Durchgänge vakuumdicht metallisiert sind.

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Eine Ausführungsform, in

der viele der Nachteile der beiden obenstehend beschriebenen Beispiele ausgeschaltet sind, ist in Fig. 5 hergestellt. Die integrierte Schaltung 10 ist hier in einen Wandteil der Aufnahmeröhre aufgenommen und folglich vor der Aussenluft sowie vor der Atmosphäre in der Aufnahmeröhre geschützt. In dem hier beschriebenen Beispiel ist von der integrierten Schaltung wenigstens ein erster Teil in eine Klebenaht der Aufnahmeröhre aufgenommen. Die Anschlüsse der Signalplattenstreifen mit der Schaltungsanordnung können nun völlig entsprechend der an Hand der Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform angeordnet werden. Auch hier istes also möglich, den ganzen Eingangsschirm zunächst als einzelnes Ganzes zusammenzustellen. Durch Verwendung von Klebeverbindungen, die bereits bei verhältnismässig niedriger Temperatur wirksam sind, lasst sich vermeiden, dass beim Zusammenstellen Beschädigungen an der integrierten Schaltung auftreten. Auch kann die Schaltungsanordnung beispielsweise weiter nach

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innen auf dem Eingangsfenster angeordnet und mit einem flachen Ring vakuumdicht abgedeckt werden, wobei die eigentliche Klebenaht für das Fenster freibleibt. Für die integrierte Schaltung ist in allen beschriebenen Ausführungeformen ein ladungsgekoppeltes paralleleint reihe-aus-Schieberegister verwendet worden, aber auch andere Aueführungsformen sind möglich.

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afc

Leerseite

Claims (14)

1. PHN 8303 1.1.1977

   PATENTANSPRUECHE :

   Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronen-Strahles, mit Ablenkmitteln zum Ablenken des Elektronenstrahles und mit einer Auftreffplatte, die aus einer vom Elektronenstrahl abzutastenden photοempfindlichen Schicht und einer Signalelektrode aufgebaut ist, die in Form voneinander getrennter elektrisch leitender Streifen angeordnet ist, wobei eine Zeilenabtastung über aufeinanderfolgende Streifen stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen der Signalelektrode getrennt voneinander mit zugehörenden Paralleleingängen mindestens eines Schaltkreises gekoppelt sind, der mit mit den Paralleleingängen verbundenen Schaltern und mit einem Schaltsignalgenerator zur Steuerung der Schalter ausgebildet ist, wodurch bevor eine Zeilenabtastung der Auftreffplatte durch den Elektronenstrahl stattfindet, die Signalelektrodenstreifen über den Schaltkreis an ein Bezugspotential angeschlossen sind und nachdem eine örtliche Abtastung durch den Elektronenstrahl bei einem Signalelektroden-

   ORIGINAL INSPECTED

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   PHN 8303 1.1.1977

   •V

   streifen stattgefunden hat, der mit dem zugehörenden Paralleleingang verbundene Schalter zum Weiterleiten von Information geschlossen wird.
2. 2. Fernsehkamera nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schaltkreis mit einer Speicheranordnung versehen ist, die mit Paralleleingängen ausgebildet ist, die mit den genannten Schaltern gekoppelt sind sowie mit einer Taktimpulsquelle zum unter Ansteuerung der Speicheranordnung an einen Speicherausgang Liefern eines Fernsehbildes.
3. 3· Fernsehkamera nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Speicheranordnung als Parallel-Ein-Reihe-Aus-Schieberegister ausgebildet ist.
4. 4. Fernsehkamera nach Anspruch 3,

   dadurch gekennzeichnet, dass das Bezugspotential an den Paralleleingängen des genannten Schieberegisters vorhanden ist, wobei nach dem Ende der Zeilenabtastung mit abhängig von dem örtlich

   auf die Auftreffplatte geworfenen Licht eine SpannungsSenkung an den Streifen der Signalelektrode auftritt, die Registerparalleleingänge

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   •Jlf- PHN 8303

   1.1.1977

   mit den Signalelektrodenstreifen verbunden sind zum vor der nachfolgenden Zeilenabtastung Geben des Bezugspotentials zu den Streifen der Signalelektrode, bei gleichzeitiger Info rotation saufnahme im Schieberegister.
5. 5· Fernsehkamera nach Anspruch 4,

   dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberegister als eine in einem Halbleiterkörper integrierte Ladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei die Streifen der Signalelektrode an einem Ende über die Schalter mit an die Registerparalleleingänge angeschlossenen Kapazitäten verbunden sind.
   
6. 6. Fernsehkamera nach Anspruch k

   oder 5· dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung entsprechend einer Fernsennorm mit einer darin festgelegten Zeilenabtastzeit und Zeilenaustastzeit, die eine Zeilendauer bilden, nach einer in der Zeilenabtastzeit stattfindenden Zeilenabtastung der Auftreffplatte die Signalelektrodenstreifen in der nachfolgenden Zeilenaustastzeit über die Schalter zum Weiterleiten eines Signals an die Paralleleingänge des Schieberegisters angeschlossen sind, wobei in

   der darauffolgenden Zeilenabtastzeit die Takt-

   PHN 8303 1.1.1977

   impulsquelle zum Liefern des Fernsehbildsignals am Ausgang des Schieberegisters wirksam ist.
7. 7* Fernsehkamera nach einem der

   vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltkreise vorgesehen sind, die auf beiden Seiten der Streifenenden der Signalelektrode liegen und je wechselweise mit einem anderen Streifen verbunden sind.
8. 8. Fernsehkamera nach einem der

   vorstehenden Ansprüche, geeignet zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem, wobei bei den Signalelektrodenstreifen Farbfilterstreifen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Schaltkreise vorgesehen sind, wobei ein Signalelektrodenstreifen und mindestens jeder dritte nachfolgende Streifen getrennt voneinander mit aufeinanderfolgenden Paralleleingängen eines der drei Schaltkreise verbunden sind.
9. 9· Aufnahmeröhre mit einer Auftreffplatte, zum Gebrauch in einer Fernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufgebaut aus einer lichtempfindlichen Schicht und einer Signalelektrode in Form nebeneinander liegender

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   PHN 8303 1. 1.1977

   Streifen und mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronenstrahles zum Abtasten der Auftreffplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen der Signalelektrode je einzeln mit Paralleleingängen einer integrierten Schaltung verbunden sind.
10. 10. Aufnahmeröhre nach Anspruch 9»

    dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung sich ausserhalb der Aufnahmeröhre befindet und die Streifen der Signalelektrode je einzeln über eine elektrisch leitende Wanddurchführung an die integrierte Schaltung angeschlossen sind.
11. 11· Aufnahmeröhre nach Anspruch 10,

    dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung auf einem Aussenwandteil der Röhrenumhüllung angeordnet ist.
    
12. 12. Aufnahmeröhre nach Anspruch 9·

    dadurch gekennzeichnet, dass von der integrierten Schaltung mindestens ein Teil zu einem Paralleleingang innerhalb der Umhüllung der

    Aufnahmeröhre aufgenommen ist und Zuführungsleitungen für Ausgangsanschlüsse an die Schaltung mit elektrisch leitenden Wanddurchführungen verbunden sind.

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    PHN 8303
13. 13· Aufnahmeröhre nach Anspruch 9»

    dadurch gekennzeichnet, dass von der integrierten Schaltung wenigstens ein Teil in einen Wandteil der Aufnahmeröhre aufgenommen ist.
14. 14. Aufnahmeröhre nach einem der

    Ansprüche 9 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dass von der integrierten Schaltung wenigstens ein Eigangsteil in zwei Teile aufgeteilt ist und die Signalelektrodenstreifen wechselweise mit einem dieser Teile verbunden sind. 15· Aufnahmeröhre nach einem der Ansprüche 9 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsfenster aus einer faseroptischen Platte besteht und die Vfanddurchfuhrungen durch elektrisch leitende Durchgänge gebildet werden, die in dem Eingangsfenster die Stelle optischer Fasern einnehmen.

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