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Publication number: DEN0008883MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 10. Mai 1954 Bekanntgemacht am 29. Dezember 1955Registration date: May 10, 1954. Advertised on December 29, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

E/s hat bestimmte Vorteile, in einer Fernseh-Bildaufnahmeröhre Lichtstrahlabtastung anzuwenden, unter der verstanden wird, daß die zur Abtastung der Bildelektrode erforderlichen Elektronen durch einen sich über eine Oberfläche mit photoelektrischen Eigenschaften bewegenden Lichtfleck erhalten werden. Bei bereits bekannten Aufnahmeröhren mit elektronenoptischer Projektion des Photokathodenbildes wird der Lichtstrahl auf die photoelektrische Kathode gerichtet, die zur Umwandlung des zu übertragenden Lichtbildes in ein Elektronenbild dient. Dazu kann die Bildelektrode auf der der photoelektrischen Kathode zugewendeten Seite mittels Elektronen abgetastet werden. Bei diesem Verfahren zur Erzeugung eines Abtastbündeis mittels eines gesonderten Elektrodensystems werden infolge der Einwirkung der Linsenfelder auf die von diesen Elektronen eingehaltene Bahn manchmal Schwierigkeiten bereitet. Bei einer solchen Röhre sind die Mittel für die elektronenoptische Projektion des Photokathodenbildes auf die Bildelektrode außerdem zum Fokussieren des elektronischen- Abtastbündels wirksam. Die Abtastung der Bildelektrode findet daher in voll-E / s has certain advantages in a television picture pick-up tube To apply light beam scanning, which is understood to mean that the scanning the picture electrode required electrons by moving over a surface with photoelectric Properties moving light spot can be obtained. With already known pick-up tubes with electron-optical projection of the photocathode image, the light beam is directed to the Photoelectric cathode directed to convert the light image to be transmitted into a Electron image is used. For this purpose, the picture electrode can be turned towards the photoelectric cathode Page can be scanned by means of electrons. In this method for generating a scanning bundle by means of a separate electrode system, as a result of the action of the lens fields sometimes creates difficulties on the path followed by these electrons. At a such a tube are the means for the electron-optical projection of the photocathode image the picture electrode is also effective for focusing the electronic scanning beam. The scanning the picture electrode is therefore fully

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ständiger Übereinstimmung mit der Bewegung des Liehtllcekes über die Photokathodenoberfläche statt, so (l;il,i etwaige Fehler in der elektronenoptischen 1 'rojektion, d;t sie sieh auf entsprechende Weise im Abtastbündel auswirken, keinen Einfluß auf das schließlieh in der Wiedergaberöhre erzeugte ISiId halien werden. Es wirken sich /.. Ii. die Bilddrehung und die S-förmige Verzeichnung, die· auf die Anwendung magnetischer !'"elder für die elektronenin optische I'rojektion zurückzuführen sind, nicht nachteilig aus. ICs ist ein weiterer Vorteil, daß die Richtung der Vorwärtsbewegung der Elektronen an jedem Punkt der Bildelektrode gleich der der projizierenden Klcktrouenstralilen ist, wodurch die IS Kontrastverhältnisse beim Abtasten des Ladungsbildes der Bildelektrode besser beibehalten werden. Uni den l.ichllleck unverzerrt auf die photoeiektrische Kathode zu projizieren, wird im Lichtweg des Abtaststrahls ein Spiegel angeordnet, der die au I .ichtstrahlen in die Richtung der Achse der BiIdsenderöhre abbiegt. Der Spiegel befindet sich außerdem im LichUveg des zu übertragenden Hildes und bringt also einen wesentlichen Lichtverlust mit sich. Dieser Verlust kann zwar durch Anwenas dung eines lialbdurchsichtigen Spiegels beschränkt werden, aber dennoch ist eine solche Anordnung weniger vorteilhaft. Zu bevorzugen ist eine direkte Projektion des Lichtweges auf die photoelektrischc Kathode, wobei jedoch die Lichtquelle außerhalb (U--; "Lichtweges des zu übertragenden Bildes angeordnet werden muß. Da in diesem Fall der Winkel, unter dem der Abtaststrahl die photoelektrisehe Kathode trifft, bedeutend kleiner ist, sind Maßnahmen zum Verhüten einer Lichtfleckverzerrung erforderlich. Mit Rücksicht auf die Stelle der Lichtquelle gegenüber der Aufnahmeröhre wird der erforderliche Kaum bei beiden Ausführungsformeii weniger zweckmäßig benutzt. Die Erfindung bezweckt, einen un verzerrten Lichtfleck auf der pliotoelektrischen Kathode in einer Bildaufnahmeröhre mit elektronenoptische!· Projektion des Photokathodenbildes durch die üblichen, für die Projektion erforderlichen Hilfsmittel zu erhalten und den dazu erforderlichen Raum möglichst einzuschränken. Gemäß der Krfmdiing ist die Bildelektrode für Licht durchlässig und befindet sich im Lichtweg des Abtaststrahls. constant correspondence with the movement of the light over the photocathode surface takes place, so any errors in the electron-optical projection, i.e. they have a corresponding effect in the scanning beam, have no effect on the ISiId ultimately generated in the display tube The image rotation and the S-shaped distortion, which can be traced back to the use of magnetic! '"elder for electron-to-optical projection, do not have a disadvantageous effect. ICs are a further advantage, that the direction of the forward movement of the electrons at every point of the picture electrode is the same as that of the projecting Klcktrouenstralilen, whereby the IS contrast ratios are better maintained when scanning the charge image of the picture electrode Scanning beam a mirror is arranged, which directs the light rays in the direction of the axis of the Image tube turns. The mirror is also in the LichUveg of the Hildes to be transmitted and thus brings with it a significant loss of light. While this loss can be limited by the use of a transparent mirror, such an arrangement is less advantageous. Preferable is a direct projection of the light path on the photoelektrischc cathode, however, the light source outside (U--;. "Light path must be arranged to be transmitted image of As in this case, the angle at which the scanning beam hits the photoelektrisehe cathode significantly is smaller, measures are necessary to prevent light spot distortion. With regard to the position of the light source opposite the pickup tube, the required is hardly used less expediently in both embodiments. · Projection of the photocathode image using the usual tools required for projection and to limit the space required for this as far as possible.

ICs ist unbedenklich, daß die Bildelektrode für I.ich) durchlässig sein muß. Bei den modernen Aufnahmeröhren besteht diese Elektrode meistens aus einer dünnen Cilimmerschicht oder aus einem (ilashäutehcn mit zur Bildung <\v> Ladungsbildes geeigneten !eigenschaften. Diese Schirme sind so dünn, daß sie das hindurchfallende Licht nur in sehr geringem Maße hindern. ICs ist auch durchaus möglich, für die zur Bildelektrode gehörende Signalelektrode ein praktisch durchsichtiges Metallhäutehen anzuwenden. Obgleich die Bildelektrode, ähn-(i(i lieh wie der Spiegel, einen Teil des Lichtes abfängt, liegt der Unterschied vor, daß die Lichtstärke des Alitastbündels entsprechend der Absorption der Bildelektrode erhöht werden kann. Die Lichtstärke ties auf die photoelektrische Kathode entworfenen Bildes kann selbstverständlich nicht beliebig vcrgrößert werden.ICs is harmless that the picture electrode must be permeable for I.i). With modern camera tubes, this electrode is usually made of a thin Cilimmerschicht or a (ilashäutehcn with the formation <\ v> charge image suitable! Properties. These screens are so thin that they prevent passing of light falling only very slightly. ICs is also It is entirely possible to use a practically transparent metal skin for the signal electrode belonging to the picture electrode The light intensity of the image drawn on the photoelectric cathode cannot of course be increased arbitrarily.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der Bildaufnahmeröhre nach der Erfindung, kombiniert mit der Lichtquelle zur Erzeugung des Abtastfleckes auf der pliotoelektrischen Kathode.The drawing shows, for example, an embodiment of the image pickup tube according to Invention, combined with the light source for generating the scanning spot on the pliotoelectric Cathode.

Die durchsichtige Bildelektrode 1 ist in dem evakuierten Raum innerhalb eines Glasgefäßes 2 auf zwei oder mehr TTaltedrähten 3 angeordnet, die in der Wand des Gefäßes, z. B. durch Einschmelzen, befestigt sind. Diese Träger sind elektrisch mit der Signalelektrodc verbunden, die zur Bildelektrode gehört und mit ihr ein Ganzes bildet. Sie kann in Form eines Metallniederschlagcs hergestellt sein, aber auch aus einem Gitter sehr dünner Drähte bestehen, das geringe Schattenwirkung hat. Das Gitter kann als Träger für die Bildelektrode 1 dienen, die aus einer dünnen Schicht aus Glimmer oder einem anderen Isolierstoff hergestellt sein kann. Bildelektroden dieser Art sind au sich bekannt, so daß diese Bauart nicht näher erläutert wird. Es ist von Bedeutung, daß möglichst wenig Licht absorbiert wird. Das Lichtbündcl 4 wird mit Hilfe der Linse 5 auf die photoelcktrische Kathode 6 projiziert. Die Lichtstrahlen stammen von einem go Lichtfleck auf dem Fluoreszenzschirm einer Elektronenstrahlröhre 7. Der Fleck wird auf bekannte Weise durch ein in dieser Röhre wirksames Bündel schneller Elektronen erzeugt. Die Lichtstrahlen werden mittels der Linse 5 konzentriert und in den AbtastfleckS auf der photoelektrischen Kathode 6 vereint. Verschiebt sich der Lichtfleck über den Schirm der Röhre 7, so bewegt sich der Abtastfleck in entgegengesetztem Sinn. Indem der Lichtfleck gemäß dem bekannten Zeilenraster verschoben wird, beschreibt der Abtastfleck 8 einen entsprechenden Raster auf der photoelektrischen Kathode 6.The transparent picture electrode 1 is in the evacuated space inside a glass vessel 2 two or more TTaltedrähten 3 arranged, which in the wall of the vessel, for. B. by melting down, are attached. These carriers are electrically connected to the signal electrodec that is to the picture electrode belongs and forms a whole with it. It can be made in the form of a metal precipitate be, but also consist of a grid of very thin wires that has little shadow effect. The Grid can serve as a carrier for the picture electrode 1, which consists of a thin layer of mica or another insulating material can be made. Image electrodes of this type are known per se so that this design is not explained in more detail. It is important that as little as possible Light is absorbed. The light bundle 4 is applied to the photoelectric cathode 6 with the aid of the lens 5 projected. The light rays come from a spot of light on the fluorescent screen of a cathode ray tube 7. The spot is created in a known manner by a beam of fast electrons operating in this tube. The rays of light are concentrated by means of the lens 5 and into the scanning spot S on the photoelectric cathode 6 united. If the light spot moves across the screen of the tube 7, the scanning spot moves in the opposite sense. By shifting the light spot according to the known line grid is, the scanning spot 8 describes a corresponding one Grid on the photoelectric cathode 6.

Die photoelektrische Kathode 6 ist auf der durchsichtigen Wand des Gefäßes 2 gegenüber der Bildelektrode ι angebracht. Sie unterscheidet sich nicht von den in Kameraröhren üblichen Ausführungsformen. Mit Hilfe der Linse 9 wird ein Bild der durch den Pfeil 10 angegebenen Szene auf der pliotoelektrischen Kathode 6 abgebildet. Dadurch entsteht Elektronenemission auf der der Bildelck- u₀ trode zugewendeten Seite der Kathodcnoberflächc. Mittels eines elektrischen Feldes, das dadurch erzeugt wird, daß die Elektrode 11 ein höheres Potential als die Kathode 6 hat, werden die Elektronen in der Richtung der Bildelektrode beschlcu- ng nigt. Die Erregung der S]mlc 12 erzeugt ein magnetisches Feld, das für die Fokussierung dient.The photoelectric cathode 6 is attached to the transparent wall of the vessel 2 opposite the picture electrode ι. It does not differ from the usual embodiments in camera tubes. With the aid of the lens 9, an image of the scene indicated by the arrow 10 is imaged on the pliotoelectric cathode 6. This creates electron emission on the Bildelck- u ₀ trode side facing the Kathodcnoberflächc. The electrons are accelerated in the direction of the picture electrode by means of an electric field which is generated in that the electrode 11 has a higher potential than the cathode 6. The excitation of the S] mlc 12 creates a magnetic field that is used for focusing.

Ähnlich wie die aus jedem Punkt der pliotoelektrischen Kathode 6 infolge der Belichtung austretenden Elektronen an entsprechenden Punkten der Bildelektrode 1 gesammelt werden, so werden die durch den Lichtfleck 8 frei gemachten Elektronen 13 auf der Bildelektrode 1 in einem kleinen Querschnitt vereinigt. Die Verschiebung des Abtastfleckes 8 bringt auch eine Verschiebung dieses Elektronenstrahls mit sich, so daß beim AbtastenSimilar to that emerging from each point of the pliotoelectric cathode 6 as a result of the exposure Electrons are collected at respective points of the picture electrode 1 so become the electrons 13 released by the light spot 8 on the picture electrode 1 in a small amount Cross-section united. The displacement of the scanning spot 8 also brings about a displacement of this Electron beam with it, so that when scanning

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der photoelektrischen Kathode auch Abtastung der Bildelektrode durch das Elektronenbündel 13 erfolgt. Die Wirkungsweise der Bildaufnahmeröhre nach der Erfindung ist im übrigen ähnlich der der übliehen Röhren mit photoelektrischer Kathode, wobei die Bildelektrode durch einen Elektronenstrahl abgetastet wird, der von einem gesonderten, ausschließlich zu diesem Zweck dienenden Elektrodensystem herstammt.the photoelectric cathode is also scanned by the electron beam 13 of the picture electrode. The mode of operation of the image pick-up tube according to the invention is otherwise similar to that of the usual Tubes with a photoelectric cathode, the picture electrode being driven by an electron beam is scanned by a separate electrode system used exclusively for this purpose comes from.

Die Beschleunigungselektrode 11 ist als Wandüberzug angegeben; sie kann jedoch auch aus einem innerhalb der Röhre angeordneten Metallzylinder bestehen. Auch bei Anwendung einer elektrostatischen Elektronenlinse, die aus zwei oder mehr zylindrischen Elektroden besteht, zum Abbilden der photoelektrischen Kathode 6 auf der Bildelektrode i, wird die Übereinstimmung zwischen der Photokathodenabtastung und der Abtastung der Bildelektrode aufrechterhalten, wobei auch dieThe acceleration electrode 11 is a wall coating specified; however, it can also consist of a metal cylinder arranged within the tube exist. Even when using an electrostatic electron lens composed of two or more cylindrical electrodes for imaging the photoelectric cathode 6 on the picture electrode i, the correspondence between the photocathode scan and the scan of the Image electrode maintained, with the

ao lange Magnetspule 12 durch eine kurze Spule ersetzt werden kann, wodurch die Photokathode elektronenoptisch vergrößert auf der Bildelektrode wiedergegeben wird.ao long magnetic coil 12 replaced by a short coil can be, whereby the photocathode electron-optically enlarged on the picture electrode is reproduced.

Claims

PATENT CLAIM:

Image pick-up tube with photoelectric cathode and electron-optical projection of the image onto a picture electrode, which by means of Electrons is scanned, which are created by being over the photoelectric cathode moves a light spot generated by a point light tube, characterized in that the picture electrode is permeable to light so that the point light penetrates this electrode and is focused on the photocathode.

Referred publications:
German Patent No. 725,976;
British Patent No. 656 069;
French patent specification No. 834 499.

1 sheet of drawings