DE620454C

DE620454C - Arrangement for remote image transmission using a cathode ray tube

Info

Publication number: DE620454C
Application number: DEM120284D
Authority: DE
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1931-07-04
Filing date: 1932-07-03
Publication date: 1935-10-22
Also published as: GB381573A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kathodenstrahlsender für Fernsehen und Fernkinematographie. The invention relates to a cathode ray transmitter for television and remote cinematography.

Die bisher verwendeten Kathodenstrahlsender benutzen die sogenannten Vielzellentafeln. Diese bestehen aus einer aus einer großen Anzahl von sehr kleinen photoelektrisch wirksamen Elementen zusammengesetzten Tafel, auf die einerseits ein Licht-' bild des zu übertragenden Gegenstandes, Films o. dgl. geworfen wird und die andererseits von einem wandernden Kathodenstrahlbündel abgetastet werden, so daß die durch die Belichtung auf den Photoelementen entstehenden, den Helligkeitswerten des Bildes entsprechenden diskreten Ladungen das Kathodenstrahlbündel beeinflussen und auf diese Weise zum Zwecke der Modulation des Senders ausgenutzt werden.The cathode ray transmitters used up to now use the so-called multi-cell panels. These consist of a large number of very small photoelectrically effective elements composed panel, on the one hand a light ' Image of the object to be transferred, film or the like. Is thrown and the other are scanned by a traveling cathode ray beam, so that the exposure on the photo elements resulting discrete charges corresponding to the brightness values of the image Affect the cathode ray beam and in this way for the purpose of modulating the Transmitter are exploited.

Derartige Sendereinrichtungen besitzen einmal den Nachteil, daß die erzielten Schwankungen der Stromstärke in dem äußeren Stromkreis der Kathodenstrahlröhre nur gering sind. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, daß die durch die Belichtung auf dem einzelnen Photoelement entstehenden Ladungen sehr klein sind und prozentual einen geringen Einfluß auf die Stromstärke in dem äußeren Stromkreis der Röhre ausüben. Die Herstellung einer photoelektrisch wirksamen Vielzellentafel, deren Elemente sehr klein sind und untereinander alle dieselbe Empfindlichkeit besitzen sollen, ist ferner außerordentlich schwierig.Such transmitter devices have the disadvantage that the fluctuations achieved the current intensity in the external circuit of the cathode ray tube is only small are. This is i.a. due to the fact that the exposure caused by the The charges generated by the individual photo element are very small and the percentage is low Exert influence on the current intensity in the external circuit of the tube. The production of a photoelectrically effective Multi-cell table, the elements of which are very small and all have the same sensitivity to one another should own is also extremely difficult.

Die dem bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile sollen durch die erfindungsgemäße Anordnung vermieden werden. Es wird vorgeschlagen, die Stromstärke in dem Stromkreis des Kathodenstrahls durch einen ihn quer durchsetzenden und in seiner, Intensität modulierten zweiten Kathodenstrahl zu verändern. Der zweite Kathodenstrahl wirkt dabei auf den ersten ähnlich wie ein Steuergitter auf den Elektronenstrom einer Verstärkerröhre. The disadvantages inherent in the known method are intended to be achieved by the inventive method Arrangement can be avoided. It is suggested to measure the current in the circuit of the cathode ray through a transversely penetrating it and in its intensity to change modulated second cathode ray. The second cathode ray acts here at first similar to a control grid on the flow of electrons from an amplifier tube.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, den zweiten Kathodenstrahl bandförmig zu gestalten und ihm quer zu seiner Fortpflanzungsrichtung verschiedene Elektronendichten, die dem Helligkeitswert einer ganzen Bildzeile entsprechen, zu erteilen. Der Hauptkathodenstrahl wird quer zu diesem bandförmigen Strahl bewegt und erfährt dabei Änderungen, die sich im äußeren Stromkreis durch Stromschwankungen im Sinne der Helligkeitswerte der Bildzeile bemerkbar machen.It is also proposed that the second cathode beam be designed in the form of a ribbon and it transversely to its direction of propagation different electron densities, which correspond to the brightness value of an entire image line, granted. The main cathode beam is transverse to this ribbon-shaped Beam moves and experiences changes in the external circuit due to current fluctuations make noticeable in terms of the brightness values of the image line.

Die Einzelheiten der Erfindung sind aus den Abbildungen und der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.The details of the invention are evident from the figures and the description below evident.

In der Abb. 1 besteht die Kathodenstrahlröhre aus dem Gefäß V mit der Elektronenquelle G. Dieses Gefäß enthält außerdem eineIn Fig. 1, the cathode ray tube consists of the vessel V with the electron source G. This vessel also contains a

photoelektrisch wirksame Kathode C₁ eine damit zusammenarbeitende Hauptanode A und eine zusätzliche Anode E in der Nähe der Kathode; dabei sind die Elektroden C₁ E und A so angeordnet, daß der Elektronenstrom zwischen Kathode C und Hauptanode A den Weg der Elektronen von der Elektronenquelle G nach der Anode P kreuzt. Diese Röhre ist auch in Abb. 3 dargestellt, die eine Ansicht rechtwinklig zu der von Abb. 1 ist.photoelectrically effective cathode C _1, a main anode A cooperating therewith and an additional anode E in the vicinity of the cathode; The electrodes C ₁ E and A are arranged so that the electron flow between the cathode C and the main anode A crosses the path of the electrons from the electron source G to the anode P. This tube is also shown in FIG. 3, which is a view at right angles to that of FIG.

D bedeutet ein Äblenkplattenpaar zu beiden Seiten des Elektronenstrahls. Gegenüber der Photokathode C liegt die Hauptanode A₁ die für Licht durchlässig ist und beispiels-•15 weise aus einem Drahtgewebe besteht. Die zusätzliche Anode E liegt vor der Photokathode C und ist gleichfalls als Gitter ausgebildet. Vor und hinter der Röhre liegen Spulen F₁ die ein magnetisches Feld rechtwinklig zum Hauptelektronenstrom erzeugen. Das Feld dieser Spulen verhindert eine Ablenkung des Hauptelektronenstrahls zwischen den Elektroden G und P nach den Anoden A und E hin. Die Anode P ist durch einen \¥iderstand R mit dem positiven Pol der Batterie HT₂ verbunden, deren negativer Pol mit der Kathode G verbunden ist, so daß, wenn der von dieser Elektronenquelle ausgehende Kathodenstrahl auf die Anode P auftrifft, ein Strom durch den Widerstand fließt. Die Anödet wird durch eine BatterieB gegenüber der Kathode C auf eine hohe positive Spannung gebracht. Die Hilfsanode E ist, wie in Abb. 2 dargestellt, mit einem Punkt der Batterie B verbunden, der sich gegenüber der Photokathode auf einem geringen positiven Potential befindet. Die Anode A ist ferner mit dem negativen Pol einer Batterie X verbunden, deren positiver Pol mit der Elektronenquelle G verbunden ist. Zur Beschleunigung der Elektronen ist eine zusätzliche Batterie HT₁ angeordnet, deren negativer Pol auch mit der Elektronenquelle G verbunden ist. D means a pair of deflection plates on either side of the electron beam. Opposite the photocathode C is the main anode A _1, which is permeable to light and, for example, consists of a wire mesh. The additional anode E lies in front of the photocathode C and is also designed as a grid. In front of and behind the tube are coils F ₁ which generate a magnetic field at right angles to the main electron flow. The field of these coils prevents the main electron beam between the electrodes G and P from being deflected towards the anodes A and E. The anode P is connected by an resistor R to the positive pole of the battery HT ₂ , the negative pole of which is connected to the cathode G , so that when the cathode ray emanating from this electron source hits the anode P , a current flows through the Resistance flows. The anode is brought to a high positive voltage with respect to the cathode C by a battery B. As shown in Fig. 2, the auxiliary anode E is connected to a point on the battery B which is at a low positive potential with respect to the photocathode. The anode A is also connected to the negative pole of a battery X , the positive pole of which is connected to the electron source G. An additional battery HT ₁ , the negative pole of which is also connected to the electron source G , is arranged to accelerate the electrons.

Die ganze Anordnung wirkt nun so, daß bei Belichtung der Photokathode C der zwischen ihr und der Anode A übergehende Elektronenstrom den zwischen G und P übergehenden Hauptelektronenstrom durchsetzt und dadurch eine Sperrung nach Art eines Elektronenschirmes bedingt. Die Vorspannung an der Anode A bezweckt lediglich eine Verhinderung der Rückkehr langsamer Elektronen zu der Kathode C Die Vorspannungsbatterie zwischen Anode A und der Elektronenquelle G dient dazu, dem Elektronenschirm eine negative Spannung zu geben.The whole arrangement now works in such a way that when the photocathode C is exposed, the electron current passing between it and the anode A penetrates the main electron current passing between G and P and thereby causes a blocking in the manner of an electron screen. The purpose of the bias at the anode A is merely to prevent slow electrons from returning to the cathode C. The bias battery between the anode A and the electron source G serves to give the electron screen a negative voltage.

Der Grad der Sperrung, gegenüber dem Kathodenstrahl hängt von der Stärke der Belichtung der Photokathode C ab, auf die beispielsweise eine Zeile des zu übertragenden Bildes geworfen wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Zeile des kinematographischen Films >S" durch das optische System L₁ CL und O auf die photoelektrische Kathode C abgebildet. Auf diese Weise werden bei kontinuierlicher Bewegung des Films fortlaufend die aufeinanderfolgenden Zeilen des Films auf der Photokathode abgebildet.The degree of blocking with respect to the cathode ray depends on the strength of the exposure of the photocathode C , onto which, for example, a line of the image to be transmitted is thrown. In the present embodiment, a line of the cinematographic film> S "is imaged onto the photoelectric cathode C by the optical system L ₁ CL and O. In this way, as the film moves continuously, the successive lines of the film are successively imaged on the photocathode.

Es sei nunmehr die Wirkungsweise betrachtet, wenn eine bestimmte Zeile eines Bildes auf die Kathode projiziert wird, so daß an \⁷erschiedenen Teilen der Oberfläche dieser Kathode verschiedene Grade von Emission auftreten. Es wird sich daher ein Elektronengitter oder -schirm ausbilden, dessen Dichte in Richtung der auf die Kathode geworfenen Zeile mit den Helligkeitswerten längs derselben sehwankt. Infolgedessen ändert sich, wenn der Elektronenstrom von G gemäß den Pfeilen in Abb. 3 nach der Seite abgelenkt wird, der Grad der Sperrung und damit der Strom im äußeren Widerstand R. It should now be considered, the operation of when a particular line is projected an image on the cathode so that this cathode occur at different degrees of emission \ arious ⁷ parts of the surface. An electron lattice or screen will therefore form, the density of which fluctuates in the direction of the line with the brightness values projected onto the cathode along the same. As a result, if the electron flow from G is deflected sideways according to the arrows in Fig. 3, the degree of blocking and thus the current in the external resistor R changes.

Eine Abänderung dieses Verfahrens besteht darin, den Teil des Kathodenstrahls zwischen G und P₁ der durch den Elektronenschirm abgelenkt wird, auf die Anode A auftreffen zu lassen, die mit der Photokathode zusammenarbeitet, von wo der Strom zu der Batterie zurückkehrt. Hierdurch wird der Elektronenstrom zur Anödet verändert und so der Ausgang zum Verstärker moduliert.A modification of this method is to cause the part of the cathode ray between G and P ₁ which is deflected by the electron screen to impinge on the anode A , which cooperates with the photocathode, from where the current returns to the battery. This changes the electron flow to the Anödet and thus modulates the output to the amplifier.

Man erkennt, daß bei der beschriebenen Anordnung die Bewegung des Hauptelektronenstroms die eine Abtastkoordinate ergibt (die Koordinate großer Geschwindigkeit), während die Bewegung des Films die andere ergibt (die Koordinate kleiner Geschwindigkeit). Da die Wirkungsweise der Röhre als Ganzes ähnlich der einer Elektronenröhre ist, kann man mit der vorliegenden Anordnung eine beträchtliche Verstärkung erzielen.It can be seen that the described Arrangement the movement of the main electron stream which results in a scanning coordinate (the coordinate of high speed) while the motion of the film is the other results (the coordinate of low speed). Since the operation of the tube as A whole similar to that of an electron tube can be achieved with the present arrangement achieve a considerable gain.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 2, die sich nicht auf Fernkinematographie, sondern auf Fernsehen bezieht, wird die langsame Abtastkoordinate durch einen rotierenden Polygonspiegel M erhalten, der bezüglich der Bewegung dem Film 5 entspricht. Auf diesen Spiegel wird die zu übertragende Szene projiziert und durch eine Schlitzblende K auf die photoelektrische Kathode geworfen. In the embodiment according to FIG. 2, which does not relate to remote cinematography but to television, the slow scanning coordinate is obtained by a rotating polygon mirror M which corresponds to the film 5 in terms of movement. The scene to be transmitted is projected onto this mirror and thrown through a slit screen K onto the photoelectric cathode.

Claims

Claims;

ι. Arrangement for remote image transmission using a cathode ray tube, characterized in that the cathode ray generated in the tube passes through 12a a second transversely penetrating it Electron flow controlled according to intensity

that is triggered photoelectrically depending on the image brightness values will.

2. Cathode ray tube for use in an arrangement according to claim i, containing an electron source for the cathode beam (G), a collecting electrode (P) and a discharge path arranged approximately perpendicular to the rest position of the cathode ray, consisting of a photocathode (C), an associated anode ( A) and optionally a collecting electrode (E) arranged in the vicinity of the photocathode.

3. Cathode ray tube according to claim 2, characterized in that the collecting electrodes (A and E) are perforated.

4. Cathode ray tube according to claim 2 or 2 and 3, characterized in that field coils (F) are arranged such that the cathode ray cannot impinge on the laterally arranged electrodes (A and E).

5. Cathode ray tube according to claim 2 or 2 and following, characterized in that that the cathode ray is deflected in a plane approximately parallel to the plane of the image to be scanned.

6. Arrangement for scanning films using a cathode ray tube according to claim 1, characterized in that that the film moves continuously and is illuminated through a slit perpendicular to the direction of movement and that the cathode ray is deflected parallel to the image plane.

7. An arrangement for scanning transmission objects, characterized in that that the image is shown via a rotating prism with reflective surfaces on a slit diaphragm projected and that the cathode ray is deflected parallel to the plane of this slit diaphragm.

1 sheet of drawings