DE893661C

DE893661C - Arrangement to eliminate the uneven field conditions of the deflection coil caused by deflection in the vicinity of the photocathode of image catcher tubes with probe scanning

Info

Publication number: DE893661C
Application number: DEF4606D
Authority: DE
Inventors: Georg Harkensee
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1939-08-27
Filing date: 1939-08-27
Publication date: 1953-10-19

Description

Anordnung zur Beseitigung der durch Ablenkung hervorgerufenen ungleichmäßigen Feldverhältnisse der Ablenkspule in der Nähe der Photokathode von Bildfängerröhren mit Sondenabtastung Die Erfindung bezieht sich auf Bildzerlegerröhren, bei denen ein von einer Kathode ausgehender Elektronenstrom verhältnismäßig großen Querschnitts unter der Einwirkung elektromagnetischer Kraftfelder abgelenkt wird. Zu derartigen optischen Bildzerlegereinrichtungen gehört beispielsweise die sogenannte Sondenröhre (Dissektorröhre nach Fernsworth), gewisse spezielle Ausführungsformen der Bildspeicherröhre mit Vorabbildung (Superikanoskop) u. dgl.Arrangement to eliminate the irregularities caused by deflection Field conditions of the deflection coil in the vicinity of the photocathode of image capture tubes with probe scanning The invention relates to image decomposing tubes in which a relatively large cross-section of electrons emanating from a cathode is deflected under the action of electromagnetic force fields. To such Optical image splitting devices include, for example, the so-called probe tube (Fernsworth dissector tube), certain special embodiments of the image storage tube with pre-image (super canoscope) and the like.

Diesen Elektronenröhren ist gemeinsam, daß das im wesentlichen axial verlaufende magnetische Abbildungsfeld annähernd konstanter Feldstärke von einem oder mehreren, für gewöhnlich zwei, aufeinander senkrechten und senkrecht zur Röhrenachse gerichteten Ablenkfeldern durchsetzt wird, deren Feldstärke periodisch schwankt. Es sind bisher zahlreiche Ausführungsformen bekanntgeworden, doch zeigen alle diese Elektronenröhren mehr oder weniger starke Verzeichnungen und Unschärfen, insbesondere in den Randzonen des Bildes. Diese Unschärfen kommen dadurch zustande, daß auf dem von der großflächigen Photokathode ausgehenden Elektrone:nstram nicht nur das fokussierende zeitlich konstante Axialfeld, sondern auch noch die senkrecht dazu verlaufenden und im Rhythmus der Ablenkfrequenzen schwankenden Felder einwirken. Die von den Ablenkspulen erzeugten zweütlich schwankenden Felder werden zwar in der Mitte des Ablenkraumes senkrecht zum Axialfeld stehen, nicht jedoch in der Höhe der Stirnleiter der Ablenkspulen. Dort wird das Ablenkfeld eine starke axiale Komponente aufweisen. In der Umgebung der Stirnleiter wird sich damit dem zeitlich konstanten Axialfeld eine in ihrer Intensität zweitlich schwankende Axialkomponente des Abilenkfeldes überlagern und die Intensität des auf die Elektronen einwirkenden resultierenden A-dalfeldes wird daher im Rhythmus der Ablenkfrequenz schwanken. Infolgedessen können die Randzonen der Photokathode nicht scharf abgebildet werden.What these electron tubes have in common is that they are essentially axial running magnetic imaging field of approximately constant field strength of one or several, usually two, perpendicular to each other and perpendicular to the tube axis Directed deflection fields is penetrated, the field strength fluctuates periodically. Numerous embodiments have become known so far, but all show these Electron tubes more or less strong distortions and blurring, especially in the edge zones of the picture. This blurring is caused by the fact that on the electrons emanating from the large-area photocathode: not only the focusing one Axial field constant over time, but also those running perpendicular to it and in the rhythm of the Deflection frequencies affect fluctuating fields. The two-dimensional fluctuating fields generated by the deflection coils are indeed in the center of the deflection space are perpendicular to the axial field, but not in height the front conductor of the deflection coils. There the deflection field becomes a strong axial component exhibit. In the vicinity of the forehead ladder, this will be constant over time Axialfeld an axial component of the Abilenk field that fluctuates twice in its intensity superimpose and the intensity of the resulting acting on the electrons A-dalfeldes will therefore fluctuate in the rhythm of the deflection frequency. As a result, you can the edge zones of the photocathode are not shown in focus.

Jede Ablenik:spule hat zwei Sti:rnileitervenbindungen. Für die Verzeichnungen und Unschärfen sind in erster Linie die Feltdweraerrungen ausschlaggebend, welche von den Stirnleitern in der Nähe der Kathode erzeugt werden. Das erklärt sich daraus, daß unmittelbar nach dem: Verlassen der Kathode die Elektronen noch eine geringe Geschwindigkeit besitzen und daher von den Stirnleiterfeldern ganz besonders stark störend becinflußt werden. Die in der Nähe der Abbtastsende befindlichen Stirnleiter beeinflussen zwar auch das Axialfeld in gleicher Weise wie die in der Nähe der Kathode befindlichen Stirnleiter, doch machen sich ihre Störungen bei den Sondenröhren in einem viel geringeren Maß bemerkbar, weil der für ,die Bildgüte maßgebende Ablenkraum kegel- bzw.-pyrami,denförmig ist, wobei die Basis ider Pyramid e von dem abzubildenden Bereich der Kathode und die Spitze der Pyramide von der Sorndenröffrvung dargestellt wird. Der Ablenkraum besItzt sonach in der Nähe der Sonde nur noch einen verhältnismäßig geringen Querschnitt, die Stirnleiter sind also dort viel weiter vom Ablenkraum entfernt als im Bereich der Kathode.Each Ablenik: coil has two pin connections. For the distortions and blurring are primarily the field distortions decisive which generated by the frontal conductors near the cathode. This is explained by that immediately after: leaving the cathode the electrons are still a little Have speed and therefore particularly strong from the front ladder fields be disruptively influenced. The forehead conductors located near the scanning end affect the axial field in the same way as that in the vicinity of the cathode located forehead conductor, but make their interference with the probe tubes in noticeable to a much lesser extent because of the deflection space that is decisive for the image quality cone or pyrami, den-shaped, with the base ider pyramid e of the mapped Area of the cathode and the top of the pyramid shown by the Sorndenröffrvung will. The deflection space in the vicinity of the probe therefore has only one relatively large space small cross-section, so the frontal conductors are much further from the deflection space there away than in the area of the cathode.

Erfindungsgemäß werden zur Beseitigung dieser Störungen im Ablenkraum in der Nähe der Photokathode solcher Bildfängerröhren die von der Anode weiter entfernten Stirnleiter der im wesentlichen rechteckförmigen und der Röhrenwandung angepaßten Ablenks.pulen von der Anode aus gesehen hinter der Photokathode angeordnet.According to the invention to eliminate these disturbances in the deflection space near the photocathode of such image capture tubes, those further away from the anode Front conductor of the substantially rectangular shape and adapted to the tube wall Deflection coils are arranged behind the photocathode as seen from the anode.

Es ist zweckmäßig, die Kathodenfläche innerhalb der zur Erzeugung eines axialen Magnetfeldes dienenden zylinderförmigen Spule anzuordnen, wobei das der Kathodenfläche näher liegende Ende der Spule von der Kathodenfläche wenigstens 2o % der Spulenlänge entfernt ist. Es ist vorteilhaft, bei der Verwendung einer Sonde zur Bildzerlegung diese sowohl außerhalb des von den Ablenkspulen als auch außerhalb des von der Zylinderspule umschloissenen Raumes anzuordnen.It is useful to generate the cathode surface within the to arrange an axial magnetic field serving cylindrical coil, wherein the the end of the coil which is closer to the cathode surface from the cathode surface at least 2o% of the spool length is removed. It is beneficial when using a Image decomposition probe this both outside of the deflection coils as well to be arranged outside the space enclosed by the solenoid.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren eingehender beschrieben.In the following, the invention is illustrated by means of an exemplary embodiment Descriptive figures described in more detail.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch Bildzerlegerröhre und Spulen@system; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt.Fig. I shows a longitudinal section through the image decomposition tube and coil system; Fig. 2 shows a cross section.

In Fig. i ist die Bil@d'zerlegerröhre i konzentrisch von einem Paar Zeilenablenkspulen 2 und von einem weiteren außerhalb angeordneten Paar Bildablenkspulen 3 umgeben. Diese Ablenkspulen werden von Strömen durchflossen, welche einen sägezahnförmigen zeitlichen Verlauf aufweisen. Die beiden Ablenkspulensysteme werden von einer mehrlagigen Zylinderspule q, umgeben, durch welche ein Gleichstrom praktisch konstanter Stärke fließt. Diese Zylinderspule ruft ein axiales Magnetfeld im Innern der Röhre hervor, welches die aus, der Photokathode 5 austretenden Elektronen in Richtung zur Anöde bzw. zur Sonide 7 lein beschleunigt. Durch die von den Spulensystemen 2 und 3 erzeugten Ablenkfelder wird der von der Photokathode 5 austretende Elektronenstrom im Rhythmus der Ablenkfrequenzen (Zeilenablenkfrequenz I I 025 Hertz, Bildablenkfrequenz = So Hertz) zeitlich bzw. nach oben, unfd unten abgelenkt. Die einzelnen, Spulen sind auf konzentrischen Röhren 8, 9, i o und i i aus Isoliermaterial angeordnet; damit ist in einfacher Weise eine Justierung der Spulensysteme durch gegenseitiges Verdrehen oder axiales Verschieben möglich. Die Bildzerlegerröhre ist durch eine Rohrhalterung 12 mit elastischer Filzeinlage 13 an einem Ende gelagert und am anideren Ende -durch eine Oder besseren Deutlichkeit halber nicht eingezeichnete) Haltevorrichtung fixiert. Das Potential an der Sondenoberfläche 7 ist .durch eine geeignet angeordnete Regelvorrichtung in bezug auf das Potential der Photokathode 5 einstellbar. Das Potential des zur Vermeadung von Wirbelstromverlusten mehrfach geschlitzten Anodenzylinders tiq. wind :durch die Veränderung des .Sondenpotentials nicht be@einflußt. Die Sonde besitzt einen. äußeren Abschirm@zylinder 15, welcher den Sekundäremission:sverstärker umschließt. Hinter einer Vorblende 16 befindet sich auf einem kleinen Zylinder 17 die Bildpunktblend'e 18, die in eine aufgeschweißte Folie gestanzt wird. Die Größe der Bildpunktblende 16. hängt von der Größe des Kathodenbildes, von der elektronenoptischen Vergrößerung und von der verwendeten Zeilenzahl ab und beträgt bei einem praktisch ausgeführten Sondenrohr für q:q_i Zeilen beispielsweise o,i - o,2 mm. Die durch die Blende tretenden Elektronen gelangen in einen Sekundärelektronenverstärker und werden nach entsprechender Verstärkung den Fernsehübertragungsgeräten zugeführt.In Fig. I, the Bil @ d'zlegerröhre i is concentrically surrounded by a pair of line deflection coils 2 and a further pair of image deflection coils 3 arranged outside. These deflection coils have currents flowing through them, which have a sawtooth-shaped time course. The two deflection coil systems are surrounded by a multi-layer cylinder coil q, through which a direct current of practically constant strength flows. This solenoid produces an axial magnetic field inside the tube, which accelerates the electrons emerging from the photocathode 5 in the direction of the anode or the sonide 7 lein. Due to the deflection fields generated by the coil systems 2 and 3, the electron stream emerging from the photocathode 5 is deflected in time or upwards and downwards in the rhythm of the deflection frequencies (line deflection frequency II 025 Hertz, image deflection frequency = So Hertz). The individual coils are arranged on concentric tubes 8, 9, io and ii made of insulating material; an adjustment of the coil systems by mutual rotation or axial displacement is thus possible in a simple manner. The image decomposition tube is supported at one end by a tube holder 12 with an elastic felt insert 13 and fixed at the other end by a holding device (not shown for the sake of clarity). The potential at the probe surface 7 can be adjusted with respect to the potential of the photocathode 5 by a suitably arranged control device. The potential of the anode cylinder tiq, which is slotted several times to cope with eddy current losses. wind: not influenced by the change in the probe potential. The probe has a. outer shielding cylinder 15, which encloses the secondary emission amplifier. Behind a front screen 16 is the pixel screen 18 on a small cylinder 17, which is punched into a welded film. The size of the pixel diaphragm 16 depends on the size of the cathode image, on the electron-optical magnification and on the number of lines used and, in a practically designed probe tube, for q: q_i lines is, for example, 0.1-0.2 mm. The electrons passing through the diaphragm enter a secondary electron amplifier and, after being amplified, are fed to the television broadcasting equipment.

In der F'ig. i ist nur auf einer Seite der Röhre, das Spu@lensyst_eim im Schnitt A-B (vgl. Fig. 2) dargestellt.In the fig. i is only on one side of the tube, the Spu @ lensyst_eim in section A-B (see. Fig. 2).

Fig. 2 zeigt in schematischer Weise, wie die Zeilanablenkspulen und Bildablenkspulen sich gegenseitig überlappen, wobei einander entsprechende Teile in beiden Figuren mit, gleichen Nummern bezeichnet sind.Fig. 2 shows schematically how the Zeilanablenkspulen and Image deflection coils overlap each other, with corresponding parts are denoted in both figures with the same numbers.

Es ist besonders zweckmäßig, in unmittelbarer Nähe der Sonde eine ringförmige Elektrode, z. B. aus Nickel, anzuordnen, welche das gleiche Potential wie der Finger beisitzt und beispielsweise als kreisringförmige Blechscheibe ausgebildet ist, die koaxial zur Röhrenachse in einer zur Röhrenachse senkrechten Ebene liegt und mit der Sonde verbunden ist.It is particularly useful to have one in the immediate vicinity of the probe annular electrode, e.g. B. made of nickel, to be arranged, which has the same potential how the finger sits and is designed, for example, as a circular sheet metal disc is coaxial with the tube axis in one with the tube axis vertical Level and is connected to the probe.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement to eliminate the distraction caused uneven field conditions of the deflection coil in the vicinity of the Photocathode of image capture tubes with probe scanning, characterized in that the forehead conductors of the essentially rectangular shape further removed from the probe and deflection coils matched to the tube wall behind the probe as viewed from the probe Photocathode lying.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the Cathode surface also lies within the cylindrical imaging coil and that that end of the coil which is closer to the cathode surface is at least from the cathode surface 20 1 / o of the spool length is removed.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized characterized, d'ass the probe electrode both outside of the deflection coils ! as well as outside the space enclosed by the solenoid. q .. arrangement according to claim i to 3, characterized in that seen from the cathode in a ring-shaped electrode, e.g. made of nickel, in the immediate vicinity of the probe, is arranged, which has the same potential as that of the substantially Fingers containing probe.