NL8201206A - Beeldopneeminrichting. - Google Patents

Description

I i C/Ca/eh/1385

Beeldopneeminrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldopneeminrichting met een beeldopneembuis van het fotogeleidende type en met een beeldsignaalvoorversterker.

De door een beeldopneembuis van het fotogeleidende . 5 type, zoals een "Plumbicon" of een "Saticon", afgegeven beeld-signaalstroom is gewoonlijk zeer klein en ligt bijvoorbeeld in de grootte orde van 0,3 ;iA; dit geldt zelfs voor het witte deel van een op de buis geprojecteerd beeld. In verbandchar-mede dient bij een met een beeldopneembuis van het fotogeleidende 10 type werkende beeldopneeminrichting voorafgaande aan de meervoudige verdere bewerking van het beeldsignaal dit laatstgenoemde aan voorversterking te worden onderworpen. Daarnaast geldt voor toepassing van een hiervoor in aanmerking komende voorversterker, welke het rechtstreeks van de beeldopneembuis 15 afkomstige beeldsignaal aan voorversterking onderwerpt, dat de eerste trap van de voorversterker bepalend is voor de fnaxi-maal bereikbare waarde van de) signaal/ruis-verhouding van het gehele signaalverwerkingsstelsel. Ter verkrijging van een hoge signaal/ruis-verhouding is het noodzakelijk, dat de ingangs-20 weerstand van de eerste trap van de voorversterker een hoge waarde heeft en dat de door de electroden en de verschillende geleiders van de beeldopneembuis gevormde, parasitaire capaciteit een zo gering mogelijke waarde heeft.

Fig. 1 van de bijbehorende tekening toont sche-25 matisch de uitvoering van een dergelijke voorversterker van gebruikelijk type. De bijbehorende beeldopneembuis 1 is uitgerust met een ringvormige signaalelectrode 2, waarmede de eerste trap 3 van de voorversterker is gekoppeld. Als versterkings-element dient een veldeffecttransistor 4 van het junctietype 30 met een hoge mutuele conductantie, waarbij het uitgangssignaal van een tot de volgende trap behorende versterkingsschakeling 9 via een terugkoppeiweerstand 5 naar dé poortelectrode van de veldeffecttransistor 4 wordt teruggekoppeld. In de schakeling volgens fig. 1 dient de weerstand 6 om via de ringvormige 35 signaalelectrode 2 van de beeldopneembuis 1 een trefelectrode-spanning VTT daaraan toe te voeren, terwijl de capaciteit 7 dient voor blokkering van de gelijkspanning. Wanneer de tref- 8201206 4 i - 2 - electrodespanning VTT op aardpotentiaal ligt, terwijl aan de cathode van de beeldopneeinbuis 1 een negatieve spanning wordt aangelegd, kunnen de weerstand 6 en de capaciteit 7 worden weggelaten.

5 Bij een op dergelijke wijze uitgevoerde beeld- signaalvoorversterker kan een ongewenste daling van de signaal/ ruis-verhouding als gevolg van een 'te lage ingangsweerstands-waarde van de eerste trap 3 zoveel mogelijk worden tegengegaan door voor de brugkoppelweerstand 5 een waarde van meer dan 10 1 MJSLtoe te passen. Een dergelijke voorversterker wordt echter gewoonlijk als een gedrukte schakeling op een drager uitgevoerd en als van de beeldopneembuis gescheiden component via aan-sluitgeleiders daarmee gekoppeld. Dit heeft tot gevolg, dat de in de eerste trap 3 van de voorversterker optredende, para-15 sitaire capaciteit CQ wordt vergroot door deze aansluitgeleiders, meer in het bijzonder de aardgeleider, waardoor de signaal/ ruis-verhouding nadelig wordt beïnvloed. In de praktijk levert dit niet verwaarloosbare problemen.

De onderhavige uitvinding beoogt, hierin verbe-20 tering te brengen en een beeldopneeminrichting met een beeldopneembuis van het fotogeleidende type en met een beeldsignaal-voorversterker te verschaffen, waarmede een aanzienlijke verbetering van de signaal/ruis-verhouding voor het beeldsignaal wordt verkregen.

25 Daartoe stelt de uitvinding voor, dat zich aan de buitenzijde van de glazen frontplaat van de beeldopneembuis een signaalafgifte-aansluiting bevindt, welke met een aan de binnenzijde aangebrachte, transparante electrode is verbonden, en dat op de glazen frontplaat een drager met een met het 30 niet-effectieve beeldoppervlakgedeelte van de frontplaat overeenkomende opening is aangebracht, op welke drager de ingangs-elementen van de eerste trap van de,, voorvers terker, zoals een transistor met bijbehorende terugkoppelweerstand, zijn aangebracht. Het zal duidelijk zijn, dat deze maatregel volgens de 35 uitvinding een aanzienlijke verbetering van de signaal/ruis-verhouding verschaft.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening 8201206 4 » - 3 - van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: fig. 1 een schematische weergave van de algemene gedaante van een beeldopneeminrichting met een beeldopneem-5 buis van het fotogeleidende type en een beeldsignaalvoorver-sterker, fig. 2-4, schematisch, respectievelijk een axiale doorsnede door een detail van de beeldopneembuis, een aanzicht op een drager met ingangselementen van de eerste trap ‘ 10 van de voorverstèrker en een aanzicht op het op de drager gevormde bedradingspatroon van die elementen volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, en fig. 5-7, op soortgelijke wijze als in de fig.

2-4, respectievelijk een axiale doorsnede door een detail van 15 de beeldopneembuis en twee aanzichten op details van de drager bij een beeldopneeminrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Volgens de in de fig. 2-4 weergegeven details van een beeldopneeminrichting volgens een eerste uitvoerings-20 vorm van de uitvinding is de beeldopneembuis 10 voorzien van een frontplaat 11, waardoor symmetrisch ter weerszijden van (in fig. 2 respectievelijk boven en onder) het effectieve beeldoppervlak S, dat wil zeggen ter plaatse van de respectieve niet-effectieve beeldoppervlakken M in fig. 2, res-25 pectieve aansluitstiften 12A en 12B gaan. De achterzijde of binnenzijde van de frontplaat 11 is voorzien van een tref-electrode 15, bestaande uit een laminaat van een transparante electrode 13 een fotogeleidende film 14. Deze trefelectrode 15 is met de uitwendige schakeling van de beeldopneeminrichting 30 gekoppeld via de beide aansluitstiften 12A en 12B. Aan de voorzijde of buitenzijde van de frontplaat 11 van de beeldopneembuis 10 is een .sichijf'vormige drager 20 aangebracht, welke een met het effectieve beeldoppervlak S van de frontplaat 10 samenvallende, centrale opening 22 vertoont. Op deze schijf-35 vormige drager 20 is een eveneens schijfvormig substraat 21 van keramisch materiaal of dergelijke gevormd, dat althans tenminste dezelfde buitendiameter als de frontplaat 11 van de 8201206 - 4 - * · beeldopneembuis 10 heeft. Op dit substraat 21 is, zoals de uitvinding voorstelt, een aantal ingangselementen van de eerste trap van de bijbehorende voorversterker in de vorm van een zogenaamde "gedrukte bedrading" aangebracht. In tegenstelling 5 tot wat gebruikelijk is, is de transparante electrode 13 bij de beeldopneembuis 10 volgens de uitvinding niet electrisch met de ringvormige signaalelectrode (zie 2 in fig. 1) van de beeldopneembuis doorverbonden.

Bij de uitvoeringsvorm volgens de fig. 2-4 10 zijn de aansluitstiften 12A en 12B electrisch verbonden met respectieve aansluitorganen 23A en 23B, welke als geleidende deelvlakken op het substraat 21 zijn gevormd. De ene aansluit-stift 12A is via het bijbehorende aansluitorgaan 23A en een capaciteit 37 met de poortaansluiting 34G van een veldeffecttransis-15 tor 34 gekoppeld en voorts met het ene uiteinde van een terug-koppelweerstand 35 verbonden, zoals fig. 3 laat zien. De andere aansluitstift 12B is via zijn bijbehorende aansluitorgaan 23B en via een voor spanningstoevoer aan de trefelectrode van de beeldopneembuis dienende belastingsweerstand 36 gekoppeld met 20 een uitwendige aansluiting 24, waaraan de spanning voor de trefelectrode dient, te worden aangelegd. Aan het bedradings-patron, waaraan de afvoerelectrode 34D van de veldeffecttransis-tor 34 is aangesloten, is een uitwendige aansluiting 25 voor afgifte van een beeldsignaal toegevoegd; deze uitwendige aan-25 sluiting 25 is via een afgeschermde leiding 41 met de ingangs-aansluiting van de tweede trap (9 in fig. 1) van de voorversterker verbonden.

Het bedradingspatroon, waaraan de bronelectrode 34S van de veldeffecttransistor 34 is aangesloten vormt een 30 aardleiding met twee uitwendige aardingsaansluitingen 26 en 27. Het bedradingspatroon, waaraan het andere uiteinde van de reeds genoemde terugk-oppelweerstand* 35 is aangesloten eindigt in een uitwendige aansluiting 28, welke via een afgeschermde leiding 42 het terugkoppelsignaal van de tweede trap van de 35 voorversterker (zie 9 in fig. 1) krijgt toegevoerd.

Bij de hier beschreven uitvoeringsvorm volgens de fig. 2-4, wordt de eerste trap van de voorversterker ge- 8201206 .-—--· -<? • « -5-.

vormd door de veldeffecttransistor, de terugkoppelweerstand 35 en de capaciteit 37, welke elementen door middel van de schijfvormige drager op het niet-effectieve beeldoppervlak-gedeelte van de beeldopneembuis 10 zijn aangebracht; het door 5 de via de aansluitstift 12B zijn trefelectrodespanning ontvangende beeldopneembuis 10 afgegeven beeldsignaal wordt via de andere aansluitstift 12A rechtstreeks aan de poort-electrode 34G van de veldeffecttransistor 34 toegevoerd.

De fig. 5-7 hebben betrekking op een tweede .10 uitvoeringsvorm van een beeldopneeminrichting volgens de uitvinding. Bij deze tweede uitvoeringsvorm is op de frontplaat.

51 van een beeldopneembuis 50 een schijfvormige drager 60 aangebracht, waarvan de buitenomtrek aansluit (zie uitsparingen 69d in fig. 6 en fig. 7) aan een inwendig profiel van een 15 voor ondersteuning van een voor bundelafbuiging en/of -fo-cussering van de beeldopneembuis 50 toegepaste spoeleenheid 57 dienende steunring 59. Ook bij deze uitvoeringsvorm is de beeldopneembuis 50 voorzien van twee aansluitpennen 52A en 52B, welke symmetrisch in het niet-effectieve beeldoppervlak-20 gedeelte van de frontplaat 51 door deze heen gaat. Aan zijn achterzijde of binnenzijde is de frontplaat 51 weer voorzien van een trefelectrode 55, bestaande uit een laminaat van een transparante electrode 53 en een fotogeleidende film 54. De trefelectrode 55 is electrisch met de uitwendige schakeling 25 gekoppelde via de beide aansluitpennen 52A en 52B. De op de buitenzijde van de frontplaat 51 aangebrachte drager 60 vertoont een centrale opening 62, welke samenvalt met het effectieve beeldoppervlakgedeelte S van de beeldopneembuis 50. Op de drager 60, respectievelijk op een daarop gevormd substraat 30 61 van keramtisch materiaal of dergelijke, waarop een gedrukte bedrading is gevormd, zijri een veldeffecttransistor 74 en een bijbehorende terugkoppelweerstand als ihgangselementen van de eerste trap van de bij de beeldopneeminrichting behorende voorvers terker aangebracht.

35 De beide aansluitpennen 52A en 52B zijn elec trisch verbonden· met als respectieve geleidende deelvlakken op het substraat 61 gevormde aansluitorganen 63A en 63B. De 8201206 « ' * - 6 - aansluitstift 52Α is via het aansluitorgaan 63A met de poort-electrode 74G van de veldeffecttransistor 74 verbonden, terwijl de andere aansluitstift 52B via het aansluitorgaan 63B met het ene uiteinde van de terugkoppelweerstand 75 is verbonden. 5 Aan de gedrukte bedrading, waarmede het andere uiteinde van de terugkoppelweerstand 75 is verbonden, is een uitwendige aansluiting 68 voor ontvangst van het terugkoppelsig'naal van de tweede trap van de voorversterker toegevoegd. Aan de gedrukte bedrading, waaraan de afvoeraansluiting 74D van de veld-10 effecttransistor 74 is aangesloten, is een uitwendige aansluiting 65 voor afgifte van een uitgangssignaal toegevoegd.

De gedrukte bedrading, waaraan de aanvoerelectrode 74S van de veldeffecttransistor 74 is aangesloten vormt een aardleiding met twee uitwendige aardingsaansluitingen 66 en 67. De afvoer-15 electrode 74D van de veldeffecttransistor wordt via de uitwendige aansluiting 65 en een niet in de tekening weergegeven, daaraan aangesloten afgeschermde leiding, waarvan de afscherming door middel van de uitwendige aansluiting 66 wordt geaard, met de ingangsaansluiting van de als afzonderlijke eenheid 20 uitgevoerde, tweede trap van de voorversterker verbonden. Het andere uiteinde van de terugkoppelweerstand 75 wordt via de uitwendige aansluiting 68 en een daaraan aangesloten, afgeschermde leiding met door middel van de uitwendige aansluiting 67 geaarde afscherming met de uitgangsaansluiting van de tweede 25 trap van de voorversterker verbonden.

Bij de uitvoeringsvorm volgens de fig. 5-7, wordt aan de cathode van de beeldopneembuis een negatieve spanning aangelegd, terwijl de trefelectrode 55 op aardpotentiaal wordt gehouden, zodat geen afzonderlijke weerstand 6 en gelijkspan-30 ningsblokkeringscapaciteit 7 volgens fig. 1 behoeven te worden toegepast.

Zoals_fig. 7 laat zien-, vertoont' de drager 60, evenals het substraat 61 van keramisch materiaal of dergelijke, twee uitsparingen 69a en 69b voor respectieve doorlating van 35 de aansluitstiften 52A en 52B en de reeds genoemde uitsparingen 69d voor aansluiting aan de steunring 59 nog ter plaatse van de veldeffecttransistor 74 een kleine opening 69c.

8201206 9 -7-.

Bij de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvormen, waarbij op de frontplaat 11 of 51 van de respectieve beeldopneembuis 10 of 50 de drager 20, respectievelijk 60 is aangebracht, welke in een opening 22, respectievelijk 62, 5 het effectieve beeldoppervlak S van de beeldopneembuis vrijlaat, is derhalve practisch de gehele eerste trap van de tot de desbetreffende beeldopneeminrichting behorende voorver-sterker onmiddellijk op de beeldopneembuis 10 of 50 zelf aangebracht, waarbij een doeltreffend gebruik gemaakt is van de 10 niet-effectieve beeldoppervlakgedeelten van de beeldopneembuis.

Van groter belang is echter, dat de rechtstreekse montage van de ingangselementen van de eerste trap van de voorversterker op de frontplaat 11 of 51 tot gevolg heeft, 15 dat de lengte van de voor electrische verbinding van de beeld-opneerabuis, respectievelijk de trefelectrode 15 of 55 daarvan, met de voorversterker dienende geleiders tot het absolute minimum is teruggebracht, waaruit een aanzienlijke daling van de parasitaire capaciteit ter plaatse en een daaruit resul-20 terende verbetering van de signaal/ruis-verhouding volgen. Aangezien de beide aansluitstiften 12A en 12B of 52A en 52B zodanig worden toegepast, dat zij de frontplaat in het niet-effectieve beeldoppervlakgedeelte van de beeldopneembuis in symmetrische posities doordringen, is het bovendien mogelijk 25 om de verschillende actieve en passieve elementen van de schakeling op een geschikte wijze over de drager 20 of 60 te verdelen, waardoor ook de lengte van de gedrukte bedrading wordt verkort.

Hoewel de uitvinding in het voorgaande is be-30 schreven aan de hand van uitvoeringsvormen van een beeldopneeminrichting van. het type met één enkele beeldopneembuis, kan de uitvinding eyëheens worden toegepast bij een met een. aantal beeldopneembuizen werkende beeldopneeminrichting. In dat geval is het van belang om de signaal/ruis-verhouding van 35 het door iedere van de beeldopneembuizen afgegeven beeld-signaal met een zo gering mogelijke spreiding te verbeteren, zodat de maatregel volgens de uitvinding, waarmede het effect 8201206 * - * - 8 - van parasitaire ingangscapaciteiten zoveel mogelijk wordt teruggebracht, in dat geval zeer effectief is.

Zoals uit het voorgaande blijkt, verschaft de uitvinding een beeldopneeminrichting met een beeldopneembuis 5 vanhet fotogeleidende type en een bijbehorende voorversterker, waarbij de ingangselementen van de eerste trap van de voorversterker door middel van een drager rechtstreeks op het niet-effectieve beeldoppervlakgeöeelte van de beeldopneembuis zijn aangebracht. Daarbij heeft de drager een centrale 10 opening, welke het effectieve beeldoppervlakgedeelte van de beeldopneembuis geheel vrij laat. De trefelectrode van de beeldopneembuis is daarbij met de respectieve elementen van de voorversterker verbonden via de beide aansluitstiften, zodanig,. dat de eerste trap van de voorversterker op doeltref-15 fende wijze kan worden verdeeld over de beide niet-effectieve beeldoppervlakgedeelten van de beeldopneembuis. Als gevolg van de montage van de ingangselementen van de voorversterker op de frontplaat van de beeldopneembuis wordt de lengte van de voor koppeling van de trefelectrode met de voorversterker 20 noodzakelijke geleiders tot een minimum teruggebracht, waardoor een aanzienlijke verbetering van de signaal/ruis-ver-houding wordt verkregen. De voorgestelde toepassing van de beide door de frontplaat gaande aansluitpennen maakt bovendien een zodanige verdeling van de verschillende schakelingsele-25 menten mogelijk, dat een verdere verbetering van de signaal/ ruis-verhouding wordt verkregen.

8201206

Claims (6)

1. Beeldopneeminrichting met een beeldopneem-buis van het fotogeleidende type en met een beeldsignaalvoor-versterker, met het kenmerk, dat zich aan de buitenzijde van de glazen frontplaat van de beeldopneembuis een signaaMgifte- 5 aansluiting bevindt, welke met een aan de binnenzijde aangebrachte, transparante electrode is verbonden, en dat op de glazen frontplaat een drager met een met het niet-effectieve beeldoppervlakgedeelte van de frontplaat overeenkomende opening is aangebracht, op welke drager de ingangselementen van de eerste 10 trap van de voorversterker zijn aangebracht.

2. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de op de drager aangebrachte ingangsele-menten van de eerste trap van de voorversterker tenminste een transistor met bijbehorende terugkoppelweerstand omvatten..

3. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de drager een cirkelvormige schijf met een zich althans tenminste nagenoeg in het hart van de schijf bevindende opening is.

4. Beeldopneeminrichting volgens één of meer 20 der voorafgaande conclusies, gekenmerkt door een paar symmetrisch aan de buitenzijden van het effectieve beeldoppervlakgedeelte op de frontplaat aangebrachte en met de trefelectrode verbonden signaalafgifte-aansluitingen.

5. Beeldopneeminrichting volgens één of meer 25 der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aan de op de drager aangebrachte ingangselementen van de eerste trap van de voorversterker toegevoegde bedrading zich tot aan de signaalafgifte-aansluitingen uitstrekt en daarmee is verbonden.

6. Beeldopneeminrichting volgens de conclusies 30 4 en 5, met hét kenmerk, dat de ene-sigriaalafgifte-aansluiting met een belastingsweerstand van de beeldopneembuis en de andere signaalafgifte-aansluiting met een koppelcapaciteit zijn verbonden. 8201206