DE731120C

DE731120C - Method for the transmission of overhead or transparent images by means of image catcher tubes with scanning diaphragm

Info

Publication number: DE731120C
Application number: DEF83521D
Authority: DE
Inventors: Philo T Farnsworth
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1936-08-18
Filing date: 1937-08-19
Publication date: 1943-02-02
Also published as: US2216265A; GB493007A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer thermisch emittierenden Kathode als Elektronenerzeuger in einer Bildfängerröhre mit Abtastblende. Die bisherige Entwicklung derartiger Bildfängerröhren mit Blendenabtastung ging dahin, das zu übertragende Bild auf eine möglichst hoch photoempfindliche Kathodenoberfläche zu projizieren. Trotzdem sind die dabei erzeugten BiId-The invention relates to the use of a thermally emitting cathode as an electron generator in an image capture tube with a scanning diaphragm. The previous development of such image capture tubes with Aperture scanning was aimed at reducing the image to be transmitted to the highest possible photosensitive Project cathode surface. Nevertheless, the image generated

ό punktströme sehr klein; sie bewegen sich etwa in der Größenordnung von wenigen /«Amp. Um daher bei den bekannten Röhren dieser Art brauchbare Bildsignale zu bekommen, ist eine beträchtliche nachträg-ό point currents very small; they move on the order of a few / «amp. In order therefore to usable image signals in the known tubes of this type get is a considerable subsequent

• 5 liehe Verstärkung erforderlich.• 5 loan reinforcements required.

Dieser Nachteil soll gemäß der Erfindung vermieden werden. Zu diesem Zwecke werden Aufsichts- oder Durchsichtsbilder, z. B. Filme, mittels Bildfängerröhre mit Abtastblende in der Weise übertragen, daß das zu übertragende infrarot be- bzw. durchstrahlte Bild auf eine vorerhitzte Kathode projiziert und deren thermische Emission dann in die Blendenebene abgebildet wird. Hierdurch ergeben sich bei gleichbleibender' Wiedergabegüte Bildpunktströme von einigen m'Amp., so daß also die erforderliche nachträgliche Verstärkung bei weitem niedriger ist.This disadvantage is to be avoided according to the invention. Be for this purpose Overhead or see-through images, e.g. B. Films, using an image capture tube with a scanning aperture in transmitted in such a way that the image to be transmitted is irradiated or transilluminated projected onto a preheated cathode and its thermal emission then into the diaphragm plane is mapped. This results in a constant 'quality of reproduction Pixel currents of a few m'Amp., So that the necessary subsequent amplification is far lower.

Die gebräuchlichen, als Photokathoden verwendeten Cäsiumschichten, die ihrem ZweckThe common cesium layers used as photocathodes, which serve their purpose

entsprechend auf hohe Photoemission formiert sind, zeigen eine gewisse thermische Emission. Diese ist als verhältnismäßig hoher Schrotpegel bei geringer Belichtung störend. Man hat deshalb Vorkehrungen getroffen, die thermische Emission bei Photo kathoden weitgehend herabzusetzen. Bei dei erfindungsgemäßen Anordnung jedoch soll nun gerade die thermische Emission auf ίο größtmögliche Höhe gebracht werden, um ihre gegenüber der Ph.otoemis.sion höhere Ausbeute in einer Bildfängerröhre mit Abtastblende nutzbar zu machen. Gebräuchliche photoempfindliche Kathoden zeigen bei Zimmertemperatur eine thermische Emission von 3 · 10-¹² Amp. cm-. Durch Erhitzen der Kathode auf 200^: kann man die thermische Emission auf io-'Amp.'cm² steigern. Fallen auf diese Kathode nur Infrarotstrahlen, deren Wellenlänge durchaus größer als ι μ sein kann. d. h. also in einem Bereich liegen kann, für den bei den bekannten Photokathoden keine Rotempfindlichkeit mehr besteht, so wird die durch sie hervorgerufene Temperaturerhöliung eine ihrer Energie entsprechende Emissionserhöhung verursachen. Auf diesem Prinzip beruht das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren. are formed accordingly to high photoemission, show a certain thermal emission. This is annoying as a relatively high shot level with low exposure. Precautions have therefore been taken to reduce the thermal emission of photo cathodes to a large extent. With the arrangement according to the invention, however, the thermal emission is now to be brought to the greatest possible level in order to make its higher yield usable in an image capture tube with a scanning diaphragm compared to the photoemis.sion. Common photosensitive cathodes show a thermal emission of 3 · ^10-12 Amp. Cm- at room temperature. By heating the cathode to 200 ^: you can increase the thermal emission to io-'Amp.'cm ² . If only infrared rays fall on this cathode, the wavelength of which can be greater than ι μ . that is to say that it can be in a range for which the known photocathodes are no longer sensitive to red, the temperature increase caused by them will cause an increase in emissions corresponding to their energy. The transmission method according to the invention is based on this principle.

Es sind nun schon Bildwandler bekannt, mit denen unsichtbare Strahlen in sichtbare umgesetzt werden sollen. Bei diesen werden Infrarotstrahlen auf die Photokathode geworfen und die von dieser ausgehende Elektronenemission auf einen Leuchtschirm fokussiert. Zu diesem Zwecke benutzt man Photokathoden, die eine gesteigerte Rotempfindlichkeit haben. Hierbei wird ausschließlich die Photoemission ausgenutzt.Image converters are now known to convert invisible rays into visible rays should be implemented. With these, infrared rays are thrown onto the photocathode and the electron emission emanating from it is focused on a fluorescent screen. For this purpose photocathodes are used, which have an increased sensitivity to red to have. Only the photo emission is used here.

Selbstverständlich kann wegen der Eigenschäften der infraroten Strahlen die erfindungsgemäße Anordnung nur bei der Übertragung von Bildern verwendet werden, die eine genügend große Wärmestrahlung besitzen. Die bei gewöhnlichen Temperaturen t5 vorhandene geringe Intensität der Infrarotstrahlung würde jedoch nicht ausreichen, Bildsignale genügender Stärke zu erzeugen, so daß also auch in diesem Falle noch eine besondere Verstärkung erforderlich wäre. Dieser Mangel wird erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die Photokathode vorerhitzt wird. Die Erfindung sei nun an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar an der Übertragung eines Films 2. Der Bildfänger 1 besteht aus einem Vakuumgefäß 4 aus isolierendem hitzebeständigem Glas von zylindrischer Form und ist an seinen Enden 5 und 6 plan abgeschlossen. Eine becherförmige Kathode 7 bedeckt die Abschlußwand ό und erstreckt sich noch über einen Teil der Innenwand des Entladungsgefäßes. Die Kathode 7 besteht aus einem Stoff. der unter dem Einfluß von Wärme Elektronen emittiert. Solche bis zur höchsten thermischen Emission sensibilisierten Stoffe sind z. B. Cäsium auf Silber oder Cäsiumsilberoxyd. Zweckmäßig wird dabei die Kathode für sichtbares Licht undurchlässig gemacht. Mittels einer Durchführung 9 steht sie in leitender Verbindung mit einem äußeren Stromkreis, der geerdet ist. An dem der Kathode gegenüberliegenden Ende der Bildfängerröhre ist durch einen Glasansatz der Anodenfinger 10 gehaltert, der in bekannter Weise aus einem mit einer öffnung 12 versehenen Metallzylinder besteht, wobei die öffnung sich in der Röhrenachse auf die Kathode zu gerichtet befindet. Die Blendenelektrode steht durch eine Leitung 14 mit einem äußeren Stromkreis in Verbindung. In ⁸» dem Zylinder befindet sich die Sammelelektrode 15, die vorzugsweise sekundäremittierend ausgebildet ist und z. B. aus Nickel mit einem sekundäremittierenden Überzug besteht. Auf das Glasgefäß aufgeschoben ist zwischen Kathode und Anode eine durch die Batterie 18 gespeiste Bündelungsspule 16 vorgesehen. Des weiteren sorgen aus den Kippschwingungsgeneratoren 20 und 21 gespeiste Spulen 17 und 19 für eine zeitlich nacheinander erfolgende Ablenkung des Elektronenbildes über die Abtastblende. Das zu übertragende Filmbild wird im Bildfenster 25 unter Zwischenschaltung eines Kondensors 24 von infraroten Strahlen z. B. aus einer Bogenlampe 22 durchstrahlt. Ein Linsensystem 26 projiziert nun das Infrarotbild auf die Kathode 7, die zusätzlich von zwei infrarot strahlenden Lampen 27 und 29 vorerhitzt und dadurch zur Thermoemission angeregt wird. Dadurch kann sich die ganze durch das Filmbild auf die Kathode fallende Wärmeenergie im Bereich der höchsten Empfindlichkeit und der stärksten Emissionsfähigkeit der Kathode auswirken. Of course, because of the properties of the infrared rays, the arrangement according to the invention can only be used for the transmission of images which have a sufficiently large thermal radiation. The low intensity of the infrared radiation present at normal temperatures t5 would, however, not be sufficient to generate image signals of sufficient strength, so that a special amplification would also be required in this case. According to the invention, this deficiency is remedied in that the photocathode is preheated. The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment, namely the transfer of a film 2. The image catcher 1 consists of a vacuum vessel 4 made of insulating, heat-resistant glass of cylindrical shape and is flat at its ends 5 and 6. A cup-shaped cathode 7 covers the end wall ό and extends over part of the inner wall of the discharge vessel. The cathode 7 consists of a substance. who emits electrons under the influence of heat. Such up to the highest thermal emission sensitized substances are z. B. cesium on silver or cesium silver oxide. The cathode is expediently made impermeable to visible light. By means of a bushing 9, it is in conductive connection with an external circuit which is grounded. At the end of the image capture tube opposite the cathode, the anode finger 10 is held by a glass attachment, which consists in a known manner of a metal cylinder provided with an opening 12, the opening being located in the tube axis towards the cathode. The diaphragm electrode is connected to an external circuit by a line 14. In ⁸ »the cylinder is the collecting electrode 15, which is preferably designed to be secondary emitting and z. B. consists of nickel with a secondary emissive coating. Slipped onto the glass vessel, a bundling coil 16 fed by the battery 18 is provided between the cathode and anode. Furthermore, coils 17 and 19 fed from the relaxation oscillation generators 20 and 21 ensure that the electron image is deflected one after the other over the scanning diaphragm. The film image to be transmitted is in the image window 25 with the interposition of a condenser 24 of infrared rays z. B. irradiated from an arc lamp 22. A lens system 26 now projects the infrared image onto the cathode 7, which is additionally preheated by two infrared radiating lamps 27 and 29 and thereby stimulated to thermal emission. As a result, all of the thermal energy falling through the film image on the cathode can have an effect in the region of the highest sensitivity and the strongest emissivity of the cathode.

Schaltungstechnisch besteben gegenüber den bekannten Bildfängerröhren mit Blendenabtastung keinerlei Unterschiede. Die geerdete Kathode 7 liegt am negativen Pol einer Batterie 30, deren positiver Pol über eine Leitung 14 mit dem Anodenfinger 10 verbunden ist. Eine Anzapfung 31 der Batterie 30 liegt über einen Widerstand 32 an der Sammelelektrode 15, wodurch zwischen dieser und dem Metallzylinder 10 eine Potentialdifferenz hergestellt ist, während beide Elektroden positiv gegenüber der Kathode 7 sind. Am Widerstand 32 werden über einen Kondensator 34 und die Leitung 3 5 die Bildimpulse abgenommen. Auch die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist ähnlich derjenigen der gewöhnlichen Bildfängerröh-In terms of circuit technology, they are best compared to the known image capture tubes with aperture scanning no differences. The grounded cathode 7 is connected to the negative pole of a battery 30, the positive pole of which has a Line 14 is connected to the anode finger 10. A tap 31 of the battery 30 is via a resistor 32 on the collecting electrode 15, whereby between this and the metal cylinder 10, a potential difference is established, while both electrodes are positive with respect to the cathode 7. The resistor 32 is connected to a capacitor 34 and the line 3 5 removed the image pulses. The mode of operation of the arrangement according to the invention is also similar that of the ordinary image-catching

ren mit Blendenabtastung, jedoch mit -dem grundsätzlichen Unterschied der Nutzbarmachung· der thermischen an Stelle der Photo emission. Es dürfte sich daher erübrigen, auf die beim Bildwiirf auf die Kathode auftretenden Erscheinungen und auf die Bildung der Bildsignale besonders hinzuweisen.ren with aperture scanning, but with the fundamental difference in utilization thermal instead of photo emission. It should therefore be superfluous to look at those that occur when the image is thrown onto the cathode Special attention should be given to phenomena and the formation of the image signals.

Claims

Patent claims:

i. Method for the transmission of overhead or transparency images, e.g. B. Films, by means of a picture fan tube with x4th scanning aperture, characterized in that the infrared to be transmitted irradiated or irradiated Image projected onto a preheated cathode and its thermal emission is then mapped into the diaphragm plane.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that for heating before the cathode infrared heater can be used.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cathode is opaque to visible light.

1 sheet of drawings