DE886466C - Bildaufnahmeroehre fuer Fernsehanlagen od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von. Büdaiufniahnreröhren für Fernsehianlagem od. dgl.

Eine der Schwierigkeiten, die bei Fernsehaufnahmeröhren vom dem Image-OrthikonrTyp auftreten:, besteht in dem Verlust an Empfindlichkeit infolge der Blockierung von Photo elektronen durch die aus einem· Gitter bestehende kapazitive Elektrode. Ein weiterer Nachteil ist die Entstehung, von Moire genannten störenden Linien in dem übertragenen Bild infolge Int erferenzer scheinungen zwischen der Abtastelektrode und der aus einem Gitter oder Maschen bestehenden' kapazitiven Elektrode, wenn die RöhrenpotenBale nicht sehr genau eingestellt sind. Weiterhin wird das Bildsignal bei großer Helligkeit durch die Ansammlung vom Sekundärelektronen gestört, die durch die primären Photoelektromen auf der Speicherelektrode ausgelöst werden; dies führt zu einem· verringerten· »Gamma« des Bildsignals und einem hellen oder dunklen Lichthof, der dunklere oder hellere Flächen im Bild umgibt. Außerdem ist «die Signalvervielfachung durch Sekundäremission an der Speicherelektrode verhältnismäßig klein.

Gegenstand der Erfindung ist eine Bildaufnahmeröhre mit einer Speicherelektrode für Fernsehanlagen, od. dgl., bei der der obenerwähnte Nachteil ganz oder teilweise vermieden werden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung hat 'eine Bildaufnahmeröhre zum Gegenstand, die je nach den vorliegenden Beleuchtungsbedingungen nach zwei verschiedenen Prinzipien einwandfrei arbeiten kann.

Erfindungsgernäß wird eine Bildaufnahmeröhre für Fernsehanlagen od. dgl. vorgeschlagen, die eine Photokathode und eine Speicherelektrode enthält,

welche von den an der Photokathode ausgielösteni Photo elektronen getroffen wird; 'die Speicherelektrode besteht aus oner doppelseitigen Elektrode, die auf der einen Seite zu der Photokathode him mit einer dünnen isolierenden Schicht bedeckt ist, während die andere Seite mit einer 'dünnen leitenden Schicht überzogen ist.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Aufnahmeröhre können derart gewählt ίο werden, daß die auf der Speicherelektrode aufgespeicherte Ladung entweder positiv oder negativ in bezug¹ auf das Abtastgleichgewichtspotential ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Verstärkung der Bildwandlerstufe des Aufnahmetöils ohne Beeinflussung· der Fokussierung der auf die Speicherelektrode einfallenden Photoelektronen, gesteuert werden.

Schließlich sind bei einer Ausführung nach der Erfindung· der Aufbau und die Arbeitsweise der Aufnahmeröhre derart, daß sie entweder mit einer Abtastung- der Speicherelektrode durch Elektronen mit hoher Geschwindigkeit, wie bei dem Superikonoskop, oder mit langsamer Geschwindigkeit, wie bei dem Image-Orthikon, arbeitet. Die Abtastung· der Speicherelektrode der Aufnahmeröhre durch Elektronen mit hoher Geschwindigkeit wird dann verwandt, wenn 'ein großer Kontrastbereich und eine maximale Bildauflösung verlangt werden. Die Abtastung der Speicherelektrode durch Elektronen mit geringer Geschwindigkeit wird dann angewendet, wenn hohe Lichtempfindlichkeit verlangt wird.

Es versteht sich, daß der oben angewandte Ausdruck doppelseitige Speicherelektrode jede Art von doppelseitijgier'Mosaikstruktur und auch jede· Art von dünnen einheitlichen Halbleiterschichten, z. B. Glas, umfaßt, die Querleitfähigkeit, jedoch praktisch keine Längsleitfähigkeit besitzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung beschrieben.

Die Fernsehaufnahmeröhre ,enthält in ihrem Kolben eine ebene Photokathode 1, auf die das optische Bild fällt. Die von der Photokathode 1 ausgelösten Photoelektronen werden beschleunigt und durch eine Spule 7 ,auf eine Speicherelektrode fokussiert, die aus einer dünnen halbleitenden Glasschicht 2 besteht; diese ist auf der Seite zur Photokäthode hin mit einem sehr dünnen Belag 3 eines Isolators, z. B. Quarz oder Magnesiumftuorid, überzogen. Auf der freien Seite dieses; Isolators isf ein dünner Belag· 4 aus Aluminium oder Beryllium angebracht, der genügend dick ist, um elektrisch leitfähig· zu sein, aber dünn genug, tun Elektronen mit mittlerer Geschwindigkeit den Durchgang zu ermöglichen.

Bekanntlich wird ein Isolator, wenn er von einem schnellen Elektronenstrahl durchdrungen; wird, während des Durchganges van schnellen Elektronen örtlich leitfähig. Durch Anlegen geeigneter Potentiale auf beiden Seiten des Isolators kann ein Verschiebungsstrom größer als der durchgehende Strom zum Fließen, angeregt werden. Diese Eigenschaft wird wie folgt angewandt:

Die fokussierten, aus der Photokathode 1 ausgelösten Photoelektronen treffen die Speicherelektrode mit hoher Geschwindigkeit, durchdringen ,den Aliiminiumbelag' 4 'und den Isolationsbelag· 3 und verbleiben in der Glasschicht 2.

Die Glasschicht 2 wird durch den von dem Elektronienstrahlerzeuigungssystem 5 ausgebenden Abtaststrom, der mittels der Ablenkspulen 6 über die Speicherelektrode 2 abgelenkt wird, auf einem ΟΜα^λνίοΙηεροΐεηίΜ gehalten. Ein geeignetes Potential, das anders ist als das an der Glasschicht 2, wird an den Aluminiumbelag 4 (mittels eines Leiters 8) gelegt; in dem Augenblick, wo die primären Photoelektronen. durch den Isolationsbelag 3 durchgehen, fließt ein großer Leitungsstrom, der proportional zur Intensität des Primärstroim's, aber etwa zehnmal größer ist, von dem Aluminiumbelag 4 zur Speicherelektrode 2; dabei wird das Potential der Speicherelektrode 2 örtlich verändert und eine Potentialverteilung auf der abgetasteten Seite der Speicherelektrode 2 erzeugt, die dem ursprünglichen Bild auf der Photokathode 1 entspricht.

Auf diese Art werden das Moire und Fehler durch die Sekundärelektronensammlung, die bei der normalen Image-Orthifaon-Speicherelektrade auftreten, beseitigt. .

Das Vorzeichen der Spannung·, die zwischen den Aluminiumbelag· 4 und die Speicherelektrode 2 gelegt wird, bestimmt, ob die 'endgültig gespeicherte Ladung positiv oder negativ in bezug auf das Abtastgleichgewichtspotenitdial ist, welches auf dam Bild das Bildschwiarz idarstellt. Eine geringe Veränderung· des Poitentials auf dem Aluminiumbelag 4 regelt die effektive Verstärkung der Bildwan'dlerstufe dar Röhre, während sie eine sehr geringe) Wirkung· auf die Fokussierung der Photoelektronen hat, welche mit hohen Geschwindigkeiten fliegen, um die ersten zwei Schichten 4 und 3 der Speicherelektrode zu durchdringen.

Hierdurch kann die Lichtempfindlichkeit der Röhre, ihr Kontrastbereich und ihre Gammacharakteristik einer gewissen Regelung für die 'Unterschiedlichsten Arbeitsbedingungen unterworfen werden. Wenn die Röhre in der Art eines Image-Orthikons mit .geringer Abtastgeschwindigkeit arbeitet, •werden die gespeicherte Ladung und das Potential auf dem Aluminiumbelag 4 im Vorzeichen positiv, und zwar ohne daß das Speicherelektrodenpotential der Röhre den unstabilen Zustand erreicht. Ein solcher unstabiler Zustand wird bei Röhren' vom Orthikontyp beobachtet, wenn bei zu hohem Helligkeitswierten im¹ Bild ein Ansteigen des Potentials der Speicherelektrode in positiver Richtung erfolgt. Dabei wächst der Sekundäremissionskoeffizieint der Speicherelektrode zunächst an wenigen Stellen auf Werte größer als 1 jan. Schließlich breitet sich dieser Zustand über die ganze SpeicherelektrodenoiberfLäche aus, wobei das Bild im allgemeinen vollständig verschwindet. Da der Primärstrom nicht auf dem Aluminiumbelag 4 gesammelt wird, kann dieser, wenn erwünscht, als Signalelektrode dienen; diese Anordnung ist störungsfreier, als wenn das

Ausgangssignal von dem rücklaufenden Teil der Elektronen hergeleitet wird, der auf das Kollektorsieb bei dem Image-Orthikon auftrifft. Wenn der zurückkehrende Elektronenstrom zur Erzeugung des Ausgangssignals verwendet wird, ist eine Elektronienvervielfachung von der Sammlung natürlich wichtig.

Wenn die Röhre mit einer Abtastung bei hoher Geschwindigkeit arbeitet, d.h. nach Art der BiIdwandler-Bildspeicher-Röhre, so kann das Vorzeichen der gespeicherten Ladungen entweder positiv oder negativ sein, je nach Wunsch. In jedem¹ Fall kann der Aluminiumbelag 4 als Signalelektrode dienen. W'eiterhin können die Ausgangssignale bei aufgespeicherten positiven Ladungen abwechselnd von dem zurückkehrenden Elektranenstrom erzeugt werden, der auf eine Kollektorelektrode auffällt.

Wenn die gespeicherten Ladungen negativ gemacht werden, kann der Elektronenrücklaufstrom auch zur Erzeugung des Ausgangssignals verwendet werden und es kann eine GeschwindigkeitssortLerungsmethode zur Entfernung der Hauptmasse des unmodulierten Rücklaufstroms etwa in der Weise angewendet werden, daß die rückkehrenden Elektroinen eine Potentialschwelle passieren, welche die unmodulierten Elektronen zurückhält.

Es ist danach möglich, in einer Röhre Arbeitsbedingungen zu wählen, die sich den bestehenden äußeren Bedingungen anpassen, so daß sie die Vorteile der Abtastung sowohl mit Elektronen niedriger als auch hoher Geschwindigkeit zeigt, je nachdem, wie es verlangt wird.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Bildaufnahmeröhre für Fernsehanlagen od. dgl. mit einer Photokaitbode und einer Speicherelektrode, die van an der Photokathode ausgelösten Photoelektronen getroffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer dünnen Halbleiterschicht (2) bestehende, doppelseitige Speicherelektrode auf der Seite zur Photokathode hin mit einer dünnen isolierenden Schicht ('3) bedeckt ist, die ihrerseits an der freien Seite mit einer dünnen leitenden Schicht (4) über zagen, ist.

2. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Speicherelektrode gespeicherte Ladungsmuster positiv ist in bezug auf das Abtastgleichgewichtspotential, welches Bildsehwarz darstellt.

3. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das endgültig auf der. Speicherelektrode gespeicherte Ladungsmuster negativ ist in bezug auf das Abtastgleichgewichtspotential, welches Bildschwarz darstellt.

4. Bildaufnahmeröhre nach einem der obigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Speicherelektrode mit einem Strahl von Elektronen hoher Geschwindigkeit erfolgt.

* 5· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Speicherelektrode mit einem Strahl von Elektronen geringer Geschwindigkeit erfolgt. -

6. Bildaufnahmeröhre nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch ,gekennzeichnet, daß die doppelseitige Speicherelektrode aus einer dünnen homogenen halbleitenden Glasschicht besteht.

7. Bildaufnahmeröhre nach einem der VOrIg¹Cn Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne leitende Schicht (4) auf eimern Potential gehalten, wird, welches verschieden ist von dem, auf das die halbleitende Schicht (2) durch den abtastenden Kathodenstrahl stabilisiert wird.

8. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne leitende Schicht (4) auf einem Potential gehalten wird, welches entweder positiv oder negativ ist in bezug auf das GMehgewichtsp-otential der doppelseitigen Speicherelektrode (2).

9. Bildaufnahmeröhre nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Hilfsmittel besitzt, durch die eine Verstärkung des Bildwandlerteils der Röhre möglich ist, ohne daß eine Beeinflussung der Fokussierung der auf die Speicherelektrode auf treffen den Photoelektron.en erfolgt.

10. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der dünnen leitenden Schicht (4) zur. Steuerung der Verstärkung des Bildwandlerteils der Röhre verändert wird.

11. Bildaufnahmeröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne leitende Schicht (4) dünn genug ist, um¹ das leichte Eindringen der Elektronen bei mittlerer Geschwindigkeit zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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