DE2704193C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssyslem zum Erzeugen eines Elektronenstrahls, mit Ablenkmitteln zum Ablenken des Elektronenstrahles und mit einer Auftreffplatte, die aus einer vom Elektronenstrahl abzutastenden photoempfindlichen Schicht und einer Signalelektrode aufgebaut ist, die in Form voneinander getrennter, elektrisch leitender Streifen angeordnet ist, wobei eine Zeilenabtastung über aufeinanderfolgende Streifen stattfindet und auf eine Aufnahmeröhre mit Signalelektrodenstreifen.

In der US-Patentschrift 2446 249 ist eine Ausführungsform einer Aufnahmeröhre beschrieben worden, die als einzeln vorhandene Aufnahmeröhre in einer Farbfernsehkamera benutzt werden kann. Die getrennt liegenden Streifen der Signalelektrode sind dazu zu drei Gruppen gegliedert durch eine Verbindung jedes Streifens mit dem dritten nachfolgenden Streifen, wodurch drei Kämme von Streifen entstehen. Bei dem Streifen der drei Gruppen bzw. Kämme sind für rotes, grünes bzw. blaues Licht durchlässige Farbfilterstreifen vorgesehen, durch die das Licht, das von einer aufzunehmenden Szene herrührt, zu einem aus drei Teilbildern bestehenden Potentialbild auf der abzutastenden Schicht der Auftreffplatte verarbeitet wird. Bei der quer zur Streifenrichtung erfolgenden Zeilenabtastung ist der Durchmesser des Elektronenstrahles gleich dem Dreifachen der Streifenbreite. Die drei Gruppen von Streifen der Signalelektrode bzw. die drei ineinandergreifenden Kämme liegen je an einem Ausgang der Aufnahmeröhre, an welchen drei Ausgängen Bildsignale auftreten, die einer rot-, grün- bzw. blaugefärbten Szenenabbildung entsprechen.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Fernsehkamera zu schaffen mit einer Aufnahmeröhre mit einer in Streifenform «^gebrachten Signalelektrode, welche Aufnahmerohre mit Vorteil in Schwarz-Weiß- sowie Farbfernsehkameras benutzt werden kann. Die erfindungsgemäße Fernsehkamera weist dazu das Kennzeichen auf, daß die Streifen der Signalelektrode getrennt voneinander mit zugehörenden Paralleleingängen mindestens eines Schaltkreises gekoppelt sind, der mit den Paralleleingängen verbundenen Schaltern und mit einem Schaltsignalgenerator zur Steuerung der Schalter ausgebildet ist, wodurch, bevor eine Zeilenabtastung der Auftreffplatte durch den Elektronenstrahl stattfindet, die Signalelektrodenstreifen über den Schaltkreis an ein Bezugspotential angeschlossen gewesen sind und nachdem eine örtliche Abtastung durch den Elektronenstrahl bei einem Signalelektrodenstreifen stattgefunden hat, der mit dem zugehörenden Paralleleingang verbundene Schalter zum Weiterleiten von Information geschlossen wird.

Dadurch, daß zunächst mit dem Elektronenstrahl die Zeilen quer zur Richtung d&r Streifen der Signalelektrode abgetastet werden, dann zum Weiterleiten der Information aller Streifen über die Paralleleingänge des Schaltkreises angeschlossen werden, ergibt sich der Vorteil, daß Nichtlinearitäten bei der Zeilenabtastung die Erzeugung des BDdsignals nicht beeinträchtigen und dadurch bei der Wiedergabe keine Verzerrungen im wiedergegebenen Bud verursachen. Die Geometrie des wiedergegebenen Bildes in der Zeilenabtastrichtung wird durch die gegenseitige Lage der Signalelektroden-

!0 streifen völlig bestimmt

Weiter gilt, daß der Durchmesser in der Zeilenabtastrichtung des die Auftreffplatte abtastenden Elektronenstrahles beliebig groß sein darf und überhaupt keinen Einfluß auf die Schärfe in der Zeilenabtastrichtung beim wiedergegebenen Bild ausübt Die Schärfe in der Zeilenabtastrichtung bei dem wiedergegebenen Bild wird nur durch die Anzahl der Streifen der Signalelektrode bestimmt
Da es keine Anforderungen für die Linearität der Ablenkung und die Größe des Durchmessers des Elektronenstrahles in der Zeilenabtastrichtung gibt, brauchen bei der Ablenkung nur diese Aspekte in der Bildabtastrichtung berücksichtigt zu werden, was bedeutet, daß die Linearität der Ablenkung und die Größe des Durchmessers des Elektronenstrahles in der Bildabtastrichtung auf Kosten von der in der Zeilenabtastrichtung verbessert werden kann.

Da die Bildsignalerhaltung an einem Ausgang des Schaltkreises nicht unmittelbar an die Zeilenabtastung in der Aufnahmeröhre gekoppelt ist sondern beide in der Zeit verschoben stattfinden, ist es möglich, die Zeilenabtastung mit einer höheren Geschwindigkeit nur in einem Teil der normalen Zeilenabtastzeit durchzuführen. Die dabei erhaltene freie Zeit kann beispielsweise für Signalbearbeitungen zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses oder zu anderen Zwecken benutzt werden.

Weiter könnte von der normalen Zeilenabtastung mit einem in der Zeilenrichtung abgelenkten Elektronenstrahl abgesehen werden, wenn ein Elektronenstrahl mit einem ellipsenförmigen Auftreffpunkt gebildet wird, wobei die lange Ellipsenachse quer zur Streifenrichtung gerichtet ist und eine derartige Länge hat, daß alle Streifen gleichzeitig bedeckt werden.

Bei einer auf normale Weise in der Streifenrichtung durchzuführenden Rasterabtastung mittels der Ablenkung des Elektronenstrahles in der Bildrichtung wird der Elektronenstrahl während eines Teils jeder Zeilenperiode erzeugt und weiter unterdrückt, ohne daß eine Ablenkung in der Zeilenrichtung erfolgt.

Gegenüber einer konventionellen Aufnahmeröhre mit einer nicht unterbrochenen Signalelektrode oder mit der beschriebenen streifenförmigen, in drei Kämme aufgeteilten Signalelektrode bietet das nach der Erfindung Getrennthalten der Streifen der Signalelektrode dadurch, daß jeder Streifen einzeln an einen Eingang des Schaltkreises angeschlossen wird, den Vorteil der Verwendung der Kapazität jedes einzelnen Streifens, die sehr klein ist gegenüber der der nicht unterbrochenen bzw. kammförmigen Signalelektrode. Dadurch gibt es eine Vergrößerung der Empfindlichkeit der Aufnahmeröhre. Die Empfindlichkeit wird nämlich durch das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmt, das in wesentlichem Maße von der Größe der Signalquellen-

6-' kapazität, in diesem Fall von der sehr geringen und dadurch günstigen Streifenkapazität abhängig ist. Zum Erreichen eines optimalen Signal-Rausch-Verhältnisses muß weiter die Eingangskapazität der an die Signalquel-

Ie angeschlossenen Verstärkerstufe der Signalquellenkapazität entsprechend sein, so daß durch die geringe Streifenkapazität Verstärkerstufen benutzt werden können, die in einem Halbleiterkörper integriert ausgebildet sind. ->

Die erfindungsgemäße Fernsehkamera kann in einem Farbfernsehsystem dadurch angewandt werden, daß ein Farbstreifenfilter mit beispielsweise Gruppen von für rotes, grünes, blaues Licht durchlässigen Streifen vor den Streifen der Signalelektrode angeordnet werden, ι ο Dabei kann beispielsweise nur ein Schaltkreis benutzt werden zum Liefern des zusammengesetzten Farbsignals, das danach auf einfache Weise in die drei Farbanteile aufgeteilt werden kann, da die Lage der Signaielektrodenstreifen mit den bestimmten Farbfil- rtern genau bestimmt ist. Auch ist es möglich, drei Schaltkreise zu verwenden, einen für jede Art von Farbfiltern und zugehörenden Signaielektrodenstreifen. Gegenüber Farbfernsehkameras mit einer Aufnahmeröhre mit drei Signalplattenkämmen bietet außer den :o bereits beschriebenen Vorteilen die vorgeschlagene Fernsehkamera den weiteren Vorteil, daß für höhere Signalfrequenzen kein Übersprechen auftritt und die Empfindlichkeit durch das beschriebene nach einer Abtastung erfolgende Weiterleiten der Information von den Signaielektrodenstreifen über die zugehörenden Paralleleingänge des Schaltkreises die Empfindlichkeit verbessert ist.

Eine Aufnahmeröhre für eine Fernsehkamera nach der Erfindung ist mit einer integrierten Schaltung jo ausgerüstet, an die Streifen der Signalelektrode angeschlossen sind. Eine derartige Schaltung kann sich innerhalb der Aufnahmeröhre befinden. Vorzugsweise wird dabei die ganze Auftreffplatte einschließlich der Schaltung auf einem Eingangsfenster für eine Aufnah- r> meröhre angebracht, wonach dies als Ganzes auf einer das Elektronenstrahlerzeugungssystem enthaltenden Röhre angeordnet wird. Die integrierte Schaltung kann auch außerhalb der Röhre angeordnet sein, dabei ist je Signaielektrodenstreifen eine elektrisch leitende Durchführung durch die Röhrenwand notwendig. Die Schaltungsanordnung kann dabei gewünschtenfalls erst nach Kontrolle der Aufnahmeröhre angebracht werden. Damit die Gefahr vor einer ungünstigen Beeinflussung der Schaltungsanordnung durch das lichtempfindliche Material oder durch den Elektronenstrahl bei innerlicher Anordnung bzw. vor Beschädigung im Betrieb bei äußerer Anordnung der Schaltungsanordnung verringert wird, ist es günstig, die Schaltungsanordnung in die Wand der Aufnahmeröhre aufzunehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Fernsehkamera nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Teils der Fernsehkamera nach der Erfindung,

F i g. 3,4 und 5 verschiedene Ausführungsformen von Eingangsschirmen mit einer integrierten Schaltung nach der Erfindung.

In Fig.1 ist bei Fig. la und Ib auf schematische Weise ein für die Erfindung wesentlicher Teil einer Fernsehkamera dargestellt, wobei Fi g. Ic die Amplituden einiger auftretender Signale als Funktion der Zeit t gibt Von einer Fernsehaufnahmeröhre I ist mit 2 eine durchsichtige Glaswand bezeichnet Auf der Glaswand 2 ist in der Aufnahmeröhre 1 eine Auftreffplatte 3 angebracht die aus einer Signalelektrode 4 aufgebaut ist, die aus durchsichtigen, elektrisch leitenden Streifen 4|, 42... bis einschließlich 4„ und aus einer photoempfindlichen Halbleiterschicht 5 besteht. Über die Glaswand 2 wird von einer nicht dargestellten Szene herrührendes Licht auf die photoempfindliche Schicht 5 geworfen. Ausgehend von einer zwischen der Signalelektrode 4 und der freiliegenden Oberfläche der Schicht 5 vorhandenen Spannung gibt es an dieser Oberfläche ein einer Szenenabbildung entsprechendes Potentialbild, das über ein von der örtlichen Belichtung abhängiges Leck in der Schicht 5 erhalten worden ist. Zur Abtastung des Potentialbildes auf der Auftreffplatte 3 wird in der Aufnahmeröhre 1 ein Elektronenstrahl 6 erzeugt, und zwar mit Hilfe einer Kathode 7, einer Steuerelektrode 8 und einer Beschleunigungselektrode 9. Zum Erzielen einer senkrechten Landung auf der Auftreffplatte 3 des von einem auf diese Weise gebildeten Elektronenstrahlerzeugungssystem (7, 8, 9) erzeugten Elektronenstrahles 6 ist in der Nähe der Auftreffplatte 3 eine Netzelektrode 10 vorgesehen. Der Einfachheit der Zeichnung halber sind die Anschlüsse für Spannungszufuhr zu den Elektroden 9 und 10 fortgelassen. Es ist angegeben, daß die Kathode 7 mit einer eine negative Spannung — LJc führenden Klemme einer Spannungsquelle 1 verbunden ist, die mit einer anderen Klemme an Masse liegt. Weiter wird der Steuerelektrode 8 ein Signal A zugeführt, dessen Amplitude in Fig. Ic als Funktion der Zeit t aufgetragen ist.

Bei der Aufnahmeröhre 1 sind Ablenkmittel 12 für eine bild- und (gegebenenfalls) zeilenweise Ablenkung des Elektrodenstrahles 6 vorgesehen. Die Ablenkmittel 12 sind in Form außerhalb der Aufnahmeröhre 1 vorgesehener Ablenkspulen dargestellt; selbstverständlich könnten statt einer elektromagnetischen eine elektrostatische Ablenkung über in der Aufnahmeröhre 1 vorhandene Elektroden angewandt werden. Zum Durchführen der zeilen- und bildweise erfolgenden Abtastung der Auftreffplatte 3 sind die Ablenkmittel 12 an Ausgänge eines Ablenksignalgenerators 13 angeschlossen. Der Ablenksignalgenerator 13 ist zu seiner Steuerung an Ausgänge eines Signalgenerators 14 angeschlossen, dessen Eingängen ein Horizontal-Steuersignal SH und ein Vertikal-Steuersignal SV zugeführt werden. In Fig. Ic ist das Horizontal-Steuersignal SHrrnt einer Horizontal-Periode THaufgetragen, die eine Horizontal-Abtastzeit TS und eine Horizontal-Austastzeit TB umfaßt Während der Horizontal-Abtastzeiten TS tastet in der Aufnahmeröhre 1 normalerweise der Elektronenstrahl 6 mit einer Kathodenspannung — Uc die Auftreffplatte 3 in der Horizontal-Abtastrichtung H ab, während in den Zeiten TB das Elektronenstrahlerzeugungssystem (7, 8, 9) keinen Elektronenstrahl 6 erzeugt, und zwar dadurch, daß der Steuerelektrode 8 das Signal A aus Fig.Ic mit gegenüber der Kathodenspannung — Uc dargestellter negativ verlaufenden Impulsen zugeführt wird, welches Signal A vom Signalgenerator 14 geliefert wird. Das Vertikal-Steuersignal SV versorgt auf ähnliche Weise eine Vertikal-Ablenkung in einer Vertikal-Ablenkzeit die zusammen mit einer Vertikal-Austastzeit eine Teilbilddauer bildet

Für die bisher beschriebene Ausbildung der Fernsehkamera nach Fig. la gilt, daß diese konventionell ist Dabei wird die Aufnahmeröhre 1, die mit dei Signalelektrode 4 ausgebildet ist, die in die Signalelektrodenstreifen 4t, 42---4_D aufgeteilt ist, in einei Farbfernsehkamera verwendet wobei vor einen

Streifen 4|, 42 ... oder 4_n ein Farbfilterstreifen vorgesehen wird, der beispielsweise rot-, grün- oder blaugefärbtes Licht von der Szene durchläßt. Entsprechend auf diese Weise gebildete Gruppen von drei Farbfilterstreifen werden die Signalelektrodenstreifen in drei Gruppen aufgeteilt, wodurch drei Kämme von Signalelektrodenstreifen entstehen. Die drei Kämme von Signalelektrodenstreifen sind dabei an je einen Ausgang der Aufnahmeröhre gelegt, an welchen drei Ausgängen Bildsignale auftreten, die einer rot-, grün- bzw. blaugefärbten Szenenabbildung entsprechen.

Für die konventionelle Wirkungsweise einer Aufnahmeröhre mit einer Auftreffplatte, die mit einer Signalelektrode aus einem Ganzen oder mit Kämmen von Signalelektrodenstreifen gebildet ist, gilt, daß die Signalelektrode über einen Signalwiderstand mit beispielsweise einer spannungsführenden Klemme oder einer Klemme mit Massepotential verbunden ist, wenn die Kathode an einer Klemme mit einer negativen Spannung liegt, zum Erhalten einer Spannung zwischen der Signalelektrode und der freien Oberfläche der photoempfindlichen Schicht. Dabei hat die örtliche Belichtung der photoempfindlichen Schicht einen Leckstrom zur Folge, wodurch von der Signalelektrode zu der bestimmten Stelle der freien Oberfläche der photoempfindlichen Schicht ein Ladungstransport stattfindet. Ein Treffen dieser bestimmten Stelle durch den die Auftreffplatte zeilen- und bildweise abtastenden Elektrodenstrahl hat zur Folge, daß die Ladung auf der freien Oberfläche entfernt wird und an dieser Stelle die Spannung des Elektronenstrahls aufgeprägt wird. Die Ladungsentfernung geht mit einem Stromstoß durch den Signalwiderstand einher, wobei der augenblickliche Spannungsabfall am Widerstand das Bildsignal ergibt

Statt der beschriebenen konventionellen Wirkungsweise einer Aufnahmeröhre wird die Aufnahmeröhre 1 nach Fig. la und Ib auf wesentlich andere Weise betrieben, wobei die Verwendung der Signalelektrodenstreifen 4|, 42... 4„ nicht nur bei einer Farbfernsehkamera, sondern auch mit Vorteil bei einer Schwarz-Weiß-Fernsehkamera erfolgen kann. Nach der Erfindung sind bei der Fernsehkamera nach F i g. la und Ib die Streifen 4|, 42...4„ der Signalelektrode 4 über gegenüber einander getrennte Anschlüsse 15i, 152... 15„ mit getrennten Klemmen 16i, I62... 16„ von Schaltern 17|, 172... 17„ verbunden. F i g. 1 b ist einfachheitshalber mit π = 7 gekennzeichnet, praktisch wird π zwischen 400 und 800 liegen. In F i g. Ib sind die Streifen 4i, 42... 4„ mit geraden Seiten dargestellt; wellenförmige Seiten könnten ebenfalls verwendet werden. Die Horizontal-Abtastrichtung H ist in Fig. Ib senkrecht zur Streifenrichtung der Signalelektrodenstreifen 4i, 42... 4„ dargestellt, jedoch eine Abtastung, wobei die Richtung der Signalelektrodenstreifen 4i, 42. -. 4„ einen schrägen Winkel mit der Horizontal-Abtastrichtung H einschließt, ist ebenfalls möglich. Die Schalter 17 sind der Einfachheit der Erklärung der Wirkungsweise halber mit Dreiwegschaltern 17i, 17₂...dargestellt, wobei für jeden Schalter gilt, daß die zugehörende Klemme I61, I62... an eine Klemme p, q bzw. r anschließbar ist Praktisch werden die Schalter 17 auf elektronische Weise ausgebildet sein. Die Klemmen ρ der Dreiwegschalter \7_Λ, 17₂... sind alle mit Masse als Bezugspotential verbunden, die Klemmen q sind alle getrennt, freiliegend, und die Klemmen r sind getrennt voneinander mit Paralleleingängen 18,... 18„ einer als Parallel-Ein-Reihen-Aus-Schieberegister 19 ausgebildeten Speicheranordnung verbunden. Das Schieberegister 19 ist mit einem Reihenausgang 20 versehen. Ein Steuereingang des Schieberegisters 19 liegt am Ausgang einer Taktimpulsquelle 21, die unter Zufuhr eines Steuersignals vom Signalgenerator 14 nach ^r> F i g. 1 a ein in F i g. Ic dargestelltes Signal D liefert. An den Signalgenerator 14 ist weiter ein Schaltsignalgenerator 22 angeschlossen, der ein in Fig. Ic dargestelltes Signal B zu den Schaltern 17 und ein Signal C zum Schieberegister 19 liefert. Beim Signal B aus Fig. Ic

κι sind durch p, q und r Impulse bezeichnet mit Impulszeiten, in denen die Dreiwegschalter 17|, 17₂, ... eine Verbindung von der Klemme 16|, 16₂... zu der Klemme p, q oder r geben. Das Signal Caus F i g. Ic hat während der Impulszeit der Impulse r des Signals B

r> einen Impuls mit einer kürzeren Impulszeit, der beim Schieberegister 19 als Abtastimpuls wirksam ist, während die den Paralleleingängen 18 angebotene Information in das Schieberegister 19 aufgenommen wird. Aus dem Signal D nach Fig. Ic geht hervor, daß nach der Informationsaufnahme die Taktimpulsquelle 21 dem Schieberegister 19 zum Weiterschieben der aufgenommenen Information zum Reihenausgang 20, an dem dann ein Bildsignal PS verfügbar wird, Taktimpulse liefert. Auf diese Weise ist ein Schaltkreis

2> (16 bis einschließlich 22) mit Paralleleingängen (16), Schaltern (17), einer als Schieberegister ausgebildeten Speicheranordnung (19) mit Paralleleingängen (18) und einem Speicherausgang (20) und mit einer Taktimpulsquelle (21) und einem Schaltsignalgenerator (22)

jo gebildet worden.

Das Schieberegister 19 kann von einer Ausbildung sein, wobei die in eine Schieberegisterstufe aufgenommene Information mittels eines Weiterschiebevorganges durch andere Stufen am Ausgang 20 verfügbar wird

r> oder von einer Ausbildung, bei der jede Schieberegisterstufe einen direkten Anschluß an den Ausgang 20 hat.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Fernsehkamera nach F i g. 1 a und 1 b mit dem Schaltkreis (16—22) gilt folgendes: wobei auf einen Teil der Fig.2a, und zwar auf denjenigen Teil, wo Signalelektrodenstreifen 4|, 4₂ und 4₃ bezeichnet worden sind und auf einen Teil von Fig. 2b, wo die Amplituden der Signale A, Si, S2 und 53 als Funktion der Zeit t dargestellt sind, verwiesen wird. In Fig.2a, la und Ib sind einige Kapazitäten 40ι, 4Ο2, 40₃...40„ angegeben, die die Kapazitäten der Signalelektrodenstreifen 4i, 4₂,4₃... 4„ darstellen und insofern diese berücksichtigt werden müssen, die Anschlüsse 15i, 15₂, 15₃... 15„ gegenüber Masse. Bei der Fig. la und Ib sind die Anschlüsse 15 angegeben, da diese mit ihren Durchführungen durch die Glaswand der Aufnahmeröhre 1 einen nicht zu vernachlässigenden Beitrag zur Streifenkapazität geben, was, wie es sich bei der weiteren Beschreibung der F i g. 2 herausstellen wird, nicht für die Ausbildung nach F ig. 2a gilt

Es wird von einem Zustand ausgegangen, wobei die Klemmen ρ der Schalter 17 mit den Signalelektrodenstreifen 4i, 4a 43...4„ nach Fig. la und Ib verbunden sind. Dabei sind die Signalelektrodenstreifen 4i... 4„ auf Massepotential gebracht, die Kapazitäten 40i... 4O₁, sind dann entladen. Weiter wird vorausgesetzt daß um etwa eine Teilbilddauer früher der Elektronenstrahl 6 eine bestimmte Stelle auf der freien Oberfläche der photoempfindfichen Schicht 5 abgetastet und auf die

<>5 Spannung — Uc gebracht hat Während der Dauer der genannten Teilbilddauer fällt licht L (F i g. 2a) durch die durchsichtigen Signalelektrodenstreifen 4i, 4_2t 4₃... auf die photoempfindliche Schicht 5. Von der photoemp-

findlichen Halbleiterschicht 5 wird zur Erklärung der Wirkungsweise vorausgesetzt, daß die aus einem System parallel vorhandener Kapazitäten (41) mit je parallel einem photoempfindlichen Leckwiderstand (42) aufgebaut ist. In Fig.2a sind beim Signalelektroden- -, streifen 4, die Kapazitäten 41 n, 4112...41 „, und die Leckwiderstände 42n, 42i2...42_m angegeben. Da zur Erläuterung der Wirkungsweise insbesondere die Kapazität 4112 und der Leckwiderstand 42^ beschrieben werden, sind bei den Signalelektrodenstreifen 42 und 4₃ die entsprechenden Kapazitäten 4I22 und 4132 und die Leckwiderstände 4222 und 4232 bezeichnet.

Aus dem Vorhergehenden folgt, daß die Kapazitäten 4112,4I22 und 4132 um eine Teilbilddauer früher auf eine Spannung — Uc gebracht sind und daß abhängig von der ι -> Stärke einer örtlichen Belichtung Lu Li und Lz diese Kapazitäten sich in der Dauer einer Teilbilddauer über die Leckwiderstände 42,₂, 42₂₂ und 42₃₂ entladen, wodurch örtlich die freie Oberfläche der Schicht 5 eine weniger negative Spannung als — Ucerhält In Fig.2a ist bei der Schicht 5 der Zeitpunkt fi, ti oder Ϊ3, wo in einer Horizontal-Abtastzeit TS mit den Schaltern 17i, 172... an den frei liegenden Klemmen q(Fig. la und Ib) von dem Elektronenstrahl 8 vorausgesetzt wird, daß er die auf diese Weise bezeichnete Stelle trifft. In F i g. 2b sind die Zeitpunkte t\, ti und h bei den Signalen 51,52 und S3 angegeben, welche Signale die Spannung darstellen, die an den Kapazitäten 4O|, 4O₂ und 40} vorhanden ist Vor dem in Fig.2b angegebenen Zeitpunkt t\ tritt im Signal 51 das Massepotential von so OV auf, das durch den früheren Anschluß des Signalelektrodenstreifens 4i an die Klemme P erhalten worden ist Die von der Stärke der örtlichen Belichtung abhängige Entladung der Kapazität 4112 (oder von jeder beliebig anderen Kapazität 41n...41_m) hat keinen Einfluß auf die Spannung an der Kapazität 401 (Signal Si). Zu dem Zeitpunkt fi trifft der Elektrodenstrahl 6 aus F i g. 2a die angegebene Stelle, wonach ein Kreis geschlossen wird mit einer Reihenschaltung aus der Spannungsquelle 11, dem Elektronenstrahl 6 und den Kapazitäten 4112 und 40]. Die vorhergehende Entladung der Kapazität 4112, die beispielsweise eine Spannungsverringerung um Ü12 Volt gegeben hat, ergibt an der Verbindungsstelle der reihengeschalteten Kapazitäten 40] und 41)2, d. h. am Signalelektrodenstreifen 4], eine Spannungsverringerung entsprechend

M₁ =

C41,

C40i + CAl₁

M₁₂VoIt,

50

wobei U] die Spannungsverringerung an der Kapazität 4Oi ergibt und C den Wert der betreffenden Kapazität Als Beispiel gilt, daß bei einer Kathodenspannung - Uc = —40 Volt für den Elektrodenstrahl 6 und bei einer lichtabhängigen Spannungsverringerung an der Kapazitat 4I]₂ von U]₂ = 1 V(wobei die Spannung an der Stelle ii auf der Schicht 5 gerade vor dem Auftreffen des Strahles 6 -39 V geworden ist) und C41« = 0,005 pF und C40i = 0,1 pF, die Spannungsverringerung am Signalelektrodenstreifen 4i bzw. an der Kapazität 40_b Ui= 74,6 mVbeträgt

Es wird nun vorausgesetzt, daß die Stärken der Belichtungen L₂ und £3 das Doppelte bzw. Dreifache von der von I₄ sind und daß es gegenüber den gegebenen Kapazitätswerten C40 und C41 keinen Unterschied gibt Dadurch gibt eine lichtabhängige Spannungssenkung von vta = 2 V an der Kapazität 4I₂₂ bzw. von «32 = 3 V an der Kapazität 4I₃₂ nach dem Zeitpunkt i2bzw. f₃des Auftreffens des Elektronenstrahles 6 eine Spannungssenkung von u₂ = 95,2 mV und Ui= 142,8 mV.

Auf die bei F i g. 1 beschriebene Art und Weise werden nach der Horizontal-Abtastzeit 75 die Schalter 17i... 17„(Fig. la und Ib) von den Klemmen qzu den Klemmen r umgeschaltet, wie bei dem Signal B aus Fig. Ic angegeben ist. Während der Zeit, wo die Verbindung mit den Klemmen r vorhanden ist, tritt der Abtastimpuls im Signal Cnach Fig. Ic auf, wodurch die Werte der Spannungssenkungen u\, ui, U₃... an den Signalelektrodenstreifen 4i, 42 bzw. 43... mittels einer Spannungsmessung in das Schieberegister 19 aufgenommen werden.

Danach werden die Klemmen ρ mit daran dem Massspotential von 0 V als Bezugspotential an die Signalelektrodenstreifen 4], 42, 43... angeschlossen. In der darauffolgenden Horizontal-Abtastzeit 7Sfindetim Schieberegister 19 ein Weiterschieben der aufgenommenen Information zum Reihenausgang 20 unter Ansteuerung der Taktimpulse im Signal D statt Dabei befinden sich die Schalter 17], 17₂... auf den frei liegenden Klemmen q, und es findet eine Abtastung der niedriger liegenden Zeile statt.

Vollständigkeitshalber sei bemerkt, daß ausgehend von den gegebenen Spannungssenkungen u\, Ui und 1/3 das darauffolgende auf Massepotential Bringen bedeutet, daß diejenigen Stellen auf der freien Oberfläche der Schicht 5 (F i g. 2a mit Stellen mit den Zeitpunkten tu h und ti), die dazu auf die Spannung — Uc gebracht worden sind, eine Spannung von -Uc+ u_u -Uc+ ui bzw. -Uc+ Uj erhalten. Diese Spannungen treten dann als Anfangsspannung an den Kapazitäten 4Ij₂,41₂2 und 4I32 an die Stelle der Spannung - Uc Aus den gegebenen Werten

-Uc= -40 Vund U₃ = 1,5 u₂ = 3t/, = 0,1428 V

geht hervor, daß der Unterschied in der Anfangsspannung sehr gering ist und weiter gilt, daß das lichtabhängige Weglecken bei den Kapazitäten 41 nicht durch geringe Spannungsunterschiede beeinflußt wird; der lichtabhängige Leckstrom hat den Charakter einer Stromquelle. Für das gegebene Beispiel mit für alle Kapazitäten 41 dem Wert C41 = 0,005 pF und für die Kapazitäten 40 dem 20mal größeren Wert C 40 = 0,1 pF folgt, daß von einer lichtabhängigen Spannungssenkung an einer Kapazität 41 nur ^]/2;stel an einer Kapazität 40 auftritt Es wurde dargelegt, daß nach der Belichtung der Kapazität 4I₃₂ zu einer Spannungssenkung von 3 Volt führend letzten Endes eine Spannungssenkung von 142,8 mV an dem Signalelektrodenstreifen 4₃ mit der Kapazität 4O₃ auftritt Wird vorausgesetzt, daß nach dieser Zeilenabtastung in der nachfolgenden Dauer einer Teilbilddauer kein Licht an dieser Stelle vorhanden ist, ist die Folge, daß unter Vernachlässigung eines Dunkelstromes eine Spannungssenkung von

V21 · 1423 = 6,8 mV

auftritt Diese Erscheinung ergibt einen Nachleuchteeffekt bei der Wiedergabe, der mit etwa 5% des vorhergehenden Wertes völlig akzeptierbar ist

Die an Hand der Fernsehkamera nach Fig.l beschriebene Bildsignalerzeugung bietet die folgenden Vorteile.

Dadurch, daß zunächst mit dem Elektronenstrahl 6 eine Zeilenabtastung quer zur Richtung der Streifen 4i, 42-..4„ der Signalelektrode 4 durchgeführt wird und

daß darauf zum Weiterleiten von Information alle Streifen 4|, 42,... 4„ gleichzeitig an die Paralleleingänge 18i, I8₂... I8„ des Schieberegisters 18 angelassen werden, ergibt sich der Vorteil, daß Nichtlinearitäten bei der Zeilenabtastung die Erzeugung des Bildsignals PS überhaupt nicht beeinflussen und dadurch bei der Wiedergabe keine Verformungen im wiedergegebenen Bild verursachen. Die Geometrie des wiedergegebenen Bildes in der Horizontal-Abtastrichtung H wird durch die gegenseitige Lage der Signalelektrodenstreifen A\, 4^... A_n völlig bestimmt.

Weiter gilt, daß der Durchmesser in der Horizontal-Abtastrichtung H des die Auftreffplatte 3 abtastenden Elektronenstrahles 6 beliebig groß sein darf und überhaupt keinen Einfluß auf die Schärfe in der Horizontal-Abtastrichtung beim wiedergegebenen Bild ausübt. Die Schärfe in der Horizontal-Abtastrichtung beim wiedergegebenen Bild wird nur durch die Anzahl Streifen der Signalelektrode 4 bestimmt

Da es für die Linearität der Ablenkung und die Größe des Durchmessers des Elektronenstrahles 6 in der Horizontal-Abtastrichtung H keine Anforderungen gibt, brauchen bei der Ablenkung nur diese Aspekte in der Vertikal-Abtastrichtung berücksichtigt werden, was bedeutet, daß die Linearität der Ablenkung und die Größe des Durchmessers des Elektronenstrahles 6 in der Vertikal-Abtastrichtung auf Kosten von der in der Horizontal-Abtastrichtung verbessert werden kann.

Da das Erhalten des Bildsignals am Reihenausgang 20 des Schieberegisters 19 nicht unmittelbar an die Horizontal-Abtastung in der Aufnahmeröhre 1 gekoppelt ist, sondern beide zeitlich verschoben erfolgen, ist es möglich, die Horizontal-Abtastung mit einer höheren Geschwindigkeit nur in einem Teil der normalen Horizontal-Abtastzeit TS durchzuführen. Die dabei erhaltene freie Zeit kann beispielsweise für Signalverarbeitung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses oder zu anderen Zwecken benutzt werden.

Weiter könnte von der normalen Horizontal-Abtastung mit einem in der Horizontal-Richtung H abgelenkten Elektronenstrahl 6 abgesehen werden, wenn ein Elektronenstrahl (6) mit einem ellipsenförmigen Auftreffpunkt gebildet wird, dessen lange Ellipsenachse quer zur Streifenrichtung gerichtet ist und eine derartige Länge hat, daß alle Streifen A_u A₂..A_n gleichzeitig bedeckt werden. Bei einer auf normale Weise in der Streifenrichtung durchzuführenden Rasterabtastung mittels Ablenkung des Elektronenstrahles (6) in der vertikalen Richtung wird der Elektronenstrahl (6) während eines Teils jeder Zeilendauer erzeugt und weiter unterdrückt, ohne daß eine Ablenkung in der Horizontal-Richtung //erfolgt

Gegenüber einer konventionellen Aufnahmeröhre mit einer nicht unterbrochenen Signalelektrode oder der beschriebenen streifenförmigen in drei Kämme aufgeteilten Signalelektrode ergibt das erfindungsgemäße Getrennthalten der Streifen 4i, 42...4_e der Signalelektrode 4 dadurch, daß jeder Streifen einzeln an einen Eingang (18) des Schieberegisters 19 angeschlossen wird, den Vorteil der Verwendung der Kapazität (40) jedes einzelnen Streifens, die gegenüber der der nicht unterbrochenen oder kammförmigen Signalelektrode sehr Wein (CAO) ist Dadurch gibt es eine Vergrößerung der Empfindlichkeit der Aufnahmeröhre 1. Die Empfindlichkeit wird nämlich durch das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmt, das im wesentlichen MaBe von der Größe der Signalquellenkapazität, in diesem Falle von der sehr geringen und dadurch günstigen Streifenkapazität C 40 abhängig ist. Zum Erreichen eines optimalen Signal-Rausch-Verhältnisses muß weiter die Eingangskapazität der an die Signalquelle angeschlossenen Verstärkerstufe der Signalquellen^r> kapazität entsprechen, so daß durch die geringe Streifenkapazität C40 Verstärkerstufen verwendet werden können, die in einem Halbleiterkörper integriert ausgebildet sind.
Die Fernsehkamera nach F i g. t ist mit einer

in Aufnahmeröhre 1 versehen, deren Signalelektrodenstreifen 4|, 42... A_n je über die Anschlüsse 15 durch die Glaswand hindurch bis außerhalb der Aufnahmeröhre 1 zum Anschließen über die Schalter 17 an die Paralleleingänge 18 des Schieberegisters 19 ausgebildet sind. Es wird vorausgesetzt, daß das Schieberegister 19 mil einer Messung der Spannungssenkung an den Signalelektrodenstreifen 4|, 42... 4„ wirksam ist. Es ist möglich, die Schalter 17 und das Schieberegister 19 in der Nähe der oder auf der Auftreffplatte 3 in der Aufnahmeröhre 1 anzubringen. Weiter ist es möglich, das Schieberegister 19 nicht mit einer Spannungsmessung an den Paralleleingängen 18, sondern mit einer Ladungsmessung auszubilden, wobei die Informationsaufnahme mit dem gleichzeitigen Geben des Bezugspo- tentials an dem angeschlossenen Signalelektrodenstreifen A\, 42... oder A_n einhergeht. Dazu kann ein in F i g. 2a gegebenes Schieberegister 19' benutzt werden, das als eine in einem Halbleiterkörper integrierte Ladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei die Streifen 4i, 42, 43... der Signalelektrode 4 an einem Ende über Schalter (17i', 17₂', 17₃'...) mit Eingängen 16,, 16₂, I63... mit Paralleleingängen I81, I8₂, I83... des Schieberegisters 19' verbunden sind. Der Einfachheit der Zeichnung halber sind in Fig.2a nur drei

j5 Signalelektrodenstreifen 4i, 42 und 4₃ und das zugehörende Schieberegister 19' dargestellt, während eine praktische Ausbildung einige hundert Signalelektrodenstreifen 4i, 42... A_n und angeschlossene Signalregisterstufen umfassen wird. Weiter ist in Fig.2a als Beispiel eine bestimmte Ausbildung einer integrierten Ladungstransportanordnung, die mit einer bestimmten Art von Ladungsübertragung arbeitet gegeben; auch andere Ausführungsformen sind möglich. Als Beispiel gilt, daß kein Weiterschieben durch die Registerstufen hindurch zum Ausgang 20 erfolgt, sondern jede Registerstufe eine direkte Verbindung mit dem Ausgang 20 hat wie eine Ladungsinjektionsanordnung (charge injection device, CID). Weiter könnte die Schieberegisterausbildung 19' nach F i g. 2a mit der Schalterausbildung 17 aus F i g. 1 a und Ib kombiniert werden, wenn es den Wunsch gibt einer Rückstellung zu einem äußeren Bezugspotential (Klemmen p).

Das Schieberegister 19' nach F i g. 2a ist entsprechend dem gegebenen Schaltplan mit einer Anzahl Feldeffekttransistoren 50,52,54,56 und 58 vom p-leitenden Typ ausgebildet, die mit je einer isolierten Torelektrode, einer Senke und einer mit einem Pfeil versehenen Quelle versehen sind, wobei zwischen der Torelektrode und der Senke eine Kapazität 51, 53, 55, 57 bzw. 59 vorhanden ist Durch die Tatsache, daß die Quelle des einen Transistors mit der Senke des nachfolgend numerierten Transistors verbunden wird, ist eine Reihenschaltung gebildet Die Quelle des Transistors 58 ist über eine Kapazität 60 mit einer Verbindung der Toralektroden der Transistoren 56 und 52 verbunden und mit der Torelektrode eines p-leitenden Transistors 61, dessen Quelle mit der Senke des Transistors 50, verbunden ist und dessen Senke an eine Klemme mit

einer Speisespannung + Us gelegt worden ist Weiter ist die Senke des Transistors 50 mit der Torelektrode eines p-leitenden Transistors 62 verbunden, dessen Senke an der Klemme mit der Speisespannung + Us liegt und wobei die Quelle über einen Widerstand 63 mit einer Klemme mit einer Speisespannung — Us verbunden ist Der Verbindungspunkt des Widerstandes 63 und der Quelle des Transistors 62 liegt am Reihenausgang 20 des Schieberegisters 19', an dem das Bildsignal PS verfügbar wird.

Die Verbindung der Torelektroden der Transistoren 61,52 und 56 und der Klemme der Kapazität 60 liegt an einem ersten Ausgang einer Taktimpulsquelle 21'. Ein zweiter Ausgang der Taktimpulsquelle 21' ist mit den Torelektroden der Transistoren 50, 54 und 58 verbunden, während ein dritter Ausgang an den Torelektroden der als p-Ieitenden Transistoren 17t', W und 17j' ausgebildeten Schalter 17' liegt. Die Quelle des Transistors 17Λ17₂' bzw. 17₃' ist mit dem Signalelektrodenstreifen 4|, 4^:2 bzw. 4j verbunden, während die Senke mit der Quelle des Transistors 50,54 bzw. 58 verbunden ist

In Fig.2b sind Amplituden von Signalen Sl bis einschließlich S12 und des Bildsignals PS gegeben, und zwar als Funktion der Zeit t, welche Signale im Schaltplan nach F i g. 2a auftreten. Bei der Beschreibung der Fig. 1 sind die in Fig.2b dargestellten Signale A, Si, S2, und S3 bereits beschrieben worden. Die Signale S 4. S5 und S 6 werden mit einem Spitze-Spitzenwert von beispielsweise —3 V bis +0,7 V von der Taktimpulsquelle 2V den Torelektroden der Transistoren 17|', 17₂', 17₃'; 56,52,6i bzw. 58,54,50 geliefert. Die Signale S7, S8, S9, SlO, SIl und S12 treten mit einem Spitze-Spitzenwert zwischen beispielsweise OV und + 3,7 V an den Quellen der Transistoren 61,50, 52, 54,

56 und 58 auf.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Schaltplans nach Fig.2a gilt folgendes: Von den Zeitpunkten ii, fc und ij treten an den Signalelektrodenstreifen 4i, 4₂ und 43 die Spannungssenkungen U₁, n> und U₃ gegenüber dem Massepotential 0 V auf, wie bei den Signalen S1, S 2 und S3 nach Fig.2b gegeben ist. Zu einem Zeitpunkt U fängt die Zeilenaustastzeit Tb an, die zu einem Zeitpunkt ty endet, während in der Zeit Tb in den Signalen S4 und S5 ein Impuls zwischen den Zeitpunkten is und k auftritt. Für das Schieberegister 19' gilt, daß zwischen den Zeitpunkten U und i₅ die Kapazitäten 51,53,55,57, 59 und 60 je bis 3 V geladen sind, was aus dem Vorhandensein der Spannung von —3 V in den Signalen S5 und S6 und des Massepotentials 0 V in den Signalen

57 bis einschließlich S12 hervorgeht. Der Impuls in den Signalen S4 und S5 zwischen den Zeitpunkten Z₅ und i₆ hat eine Spannung von +0,7V. Die Spannung von + 0,7 V an den Torelektroden der Transistoren 17/, 17₂' und 17₃' ergibt, daß bei einer ausreichend hohen Spannung an der Senke die Spannung an der Quelle, d. h. an dem damit verbundenen Signalelektrodenstreifen 4|, 4₂ oder 4j bis zum Massepotential 0 V und nicht höher ansteigen kann; die Spannung von 0,7 V ist die Schwellenspannung, die zwischen der Torelektrode und der Quelle vorhanden sein muß, damit der Transistor in den leitenden Zustand gebracht und in diesem Zustand gehalten werden kann. Die zum Zeitpunkt h auftretende Impulsflanke mit dem Spannungssprung von -3 V bis + 0,7 V im Signal S 5 ergibt über die Kapazitäten 53, 57 und 60 denselben Spannungssprung von 3,7 V in den Signalen 58, .SlO und S12. Die dadurch erhaltene Spannung von +3.7 V an den Senken der Transistoren 17i\ 172' und 17₃' ergeben zusammen mit der Spannung von +0,7 V an den Torelektroden derselben, daß die Kapazitäten 40|, 4O₂ und 4O₃ der Signalstreifen 4i, 4j bzw. 4₃ bis zum Massepotential OV (Signale Sl, S2 und S3 ; aus F i g. 2b zum Zeitpunkt is) aus den Kapazitäten 53, 57 und 60 (Signale S 8, S10 und S12) geladen werden. Es stellt sich heraus, daß die den Spannungssenkungen uj, U₂ und Ui an den Kapazitäten 4O₁, 4O₂ und 4O₃ entsprechenden Ladnngszustände aus den Kapazitäten

ίο 53,57 und 60 nachgefüllt werden und dort Spannungssenkungen Ui', ui und U3 ergeben. Für gleiche Werte der Kapazitäten 40 und 53, 57 und 60 sind die Spannungssenkungen υ und (/'gleich. Der zwischen den Zeitpunkten f₅ und k auftretende

is Impuls mit der Spannung +0,7 V im Signal S5 hat zur Folge, daß die Transistoren 61, 52 und 56 in den leitenden Zustand geraten könnten, wäre es nicht, daß die bis zu 3 V Spannungen geladenen Kapazitäten 51,55 und 59 bereits in den Signalen S7, S9 und SIl Massepotentta! 0 V geben, so daß die Transistoren 61, 52 und 56 nach wie vor gesperrt sind.

Der Spannungssprung in den Signalen S 4 und 55 zum Zeitpunkt U, ergibt, daß die Transistoren 17Γ, 17₂' und 17₃' gesperrt werden und daß ein gleich großer

2% Spannungssprung in den Signalen S 8, SlO und S12 auftritt

Zum Zeitpunkt f? fängt die Zeilenabtastzeit 75 mit einerseits einer Zeilenabtastung der Schicht 5 durch den Elektronenstrahl 6 an der Stelle der Kapazität 41 υ usw.

jo und andererseits der Ladungsübertragung zwischen den Kapazitäten 51,53,55,57,59 und 60 unter dem Einfluß der in den Signalen S6 und 55 nach F i g. 2 gegebenen Impulse an. So gibt der Spannungssprung im Signal 56 zum Zeitpunkt t₇, daß die Transistoren 50,54 und 58 in

η den leitenden Zustand geraten können, um in den Signalen 58, 510 und 512 das Massepotential OV zu geben, und zwar durch eine Ladungsübertragung aus den Kapazitäten 51, 55 bzw. 59, was bei den Signalen S7, 59 und SIl nach Fig.2b aufgetragen ist. Die Spannungssenkung Mi' im Signal 57 tritt durch den als Quellenfolger vorgesehenen Transistor 62 ebenfalls auf im Bildsignal PS, aber dann gegenüber einem Pegel (+ 3 V), um den die Torquellenschwellenspannung von 0,7 V niedriger liegt In F i g. 2 ist dargestellt, daß unter Ansteuerung der Impulse in den Signalen S5 und 56 in der Zeilenabtastzeit 75 die weiteren Sparsnungssenkungen U₂' und u₃' zur Kapazität 51 mit dem Signal S 7 weitergeschoben werden und über den Tor-Quellenfolgertransistor 62 im Bildsignal PS verfügbar werden.

In den Fernsehkameraausführungsformen nach F i g. 1 und 2 ist in dem Schaltkreis (16 bis einschließlich 22) das Schieberegister 19 als Speicheranordnung wirksam. Von der Verwendung einer Speicheranordnung (19) kann unter Beibehaltung der obenstehend aufgeführten Vorteile abgesehen werden. Beispielsweise kann, nachdem der Elektronenstrahl 6 die Auftreffplatte 3 bei einem bestimmten Signalelektrodenstreifen (beispielsweise 4,) betroffen hat und sich danach um eine Anzahl Streifen entfernt hat, der betreffende Signalelektrodenstreifen (4J über den zugehörenden Schalter (17») zum Weitergeben von Information unmittelbar mit dem Ausgang 20 verbunden werden. Danach ist der Signalelektrodenstreifen (4»_+]) an die Reihe zum Weiterverbinden usw. für die Streifen (4, _{+ 2},

h> 4n3...). Das nacheinander Verbinden der Signalelektrodenstreifen 4|, 4₂... 4„ in gewissem Abstand nach Durchgang des Elektrodenstrahles 6 hat eine ausreichende Trennung zwischen der Strahlabtastung und der

Signalabgabe zur Vermeidung einer Signalbeeinflussung durch die Strahlabtastung.

Weiter ist es möglich, Zwischenstufen zwischen den Signalelektrodenstreifen 4_lf 4j... 4„ und den zugehörenden Schaltern 17], 172.. · 17„ vorzusehen. Eine derartige Stufe kann ergeben, daß das Treffen der Auftreffplatte 3 vom Elektronenstrahl 6 mit der Einschaltung einer Stromquelle in Form eines Strom-Stromwandlers verbunden mit dem dort vorhandenen Signalelektrodenstreifen einhergeht, wodurch dieser nicht nach dem Treffen auf die obenstehend beschriebene Weise eine Spannungssenkung (u\) übrig hält, sondern dieser beim Auflreffen unmittelbar von einem von der Stromquelle zu liefernden Strom ausgeglichen wird, welcher Strom ein Maß für die Spannungssenkung ist In der einfachsten Form kann bei den Ausführungsformen der Kamera nach F i g. 1 und 2 an einen npn-Transistor gedacht werden, dessen Emitter an den zugehörenden Signalelektrodenstreifen angeschlossen ist, dessen Basis mit Masse verbunden ist und dessen Kollektor an eine für die Leitungsmöglichkeit des Transistors eine ausreichend hohe Vorspannung führende Klemme einer Kapazität gelegt ist An diese Kapazitäten können die Eingänge 16 der Schalter 17 angeschlossen werden, so daß die Signalelektrodenstreifen 4i, 4₂... 4„ über die Zwischenstufen mit den Schaltern 17t, 172, · · · 17_n verbunden sind.

Für eine in F i g. 3 angegebene Aufnahmeröhrenausbildung gilt folgendes: Ein Eingangsschirm 100, wie dies in Fig.3a dargestellt ist, umfaßt ein Eingangsfenster 102 mit einer Signalelektrode 103, die auf dem Eingangsfenster in Form eines regelmäßigen Musters von Streifen 104 aus lichtdurchlässigem elektrisch leitendem Material angeordnet ist. Die Streifen 104 sind durch Streifen 105 voneinander getrennt. Auf dem Signalelektrodenmuster ist eine photoleitende Schicht 107 (F i g. 3b) angebracht. Der auf diese Weise bedeckte Teil des Eingangsschirms kann völlig entsprechend bekannten Ausführungsformen von einem Elektronenstrahl 108 abgetastet werden. Das Erzeugen und Steuern des Elektronenstrahles kann auf bekannte Weise verwirklicht werden und bedarf an dieser Stelle keiner näheren Beschreibung.

Anschließend an den Auftreffplattenteil, der mit Signalelektrodenstreifen 104 versehen ist, ist die integrierte Schaltung 110 angeordnet, die hier zwecks Platzgewinnung in zwei Teile, 110^a und 110^b aufgeteilt ist. Die integrierte Schaltung 110 entspricht völlig oder teilweise dem Schaltkreis (16 bis einschließlich 22) aus Fi g. la, Ib oder 2a. Die Streifen 104 sind wechselweise an Paralleleingänge eines Teils 110^a bzw. eines Teils 110^b der integrierten Schaltung angeschlossen. In der Schaltungsanordnung SlO ist hier mindestens der Teil bis zum Paralleleinschieberegister 19 aus Fig. la, Ib oder 19' aus F i g. 2a in die Röhre aufgenommen. Erst danach fällt die Notwendigkeit der Vielzahl von Anschlußdurchführungen durch die Röhrenwand fort Wenn es schaltungstechnisch oder in konstruktiver Hinsicht günstig ist, können auch weitere Schaltungselemente in die Röhre aufgenommen werden.

Der auf diese Weise gebildete Eingangsschirm kann auf bekannte Weise auf einer Röhre 112, die mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 114 mit den erforderlichen elektronenoptischen Elementen wie einer Kathode 116, einer Steuerelektrode 118 und einer Gazenelektrode 120 versehen ist, angeordnet werden.

Bei dieser Anordnung können Durchführungen 122 vorgesehen werden, beispielsweise in einer Klebenaht zwischen dem Fenster und der Röhre. Diese Verbindungen können auch durch das Eingangsfenster hindurchgehen und als solche angeordnet werden, bevor das Eingangsfenster und die weiteren Röhreneinzelteile zusammengefügtwerden.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform einer Aufnahmeröhre dargestellt, die sich für die beschriebene Kamera eignet und nur darin von der in Fig.3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform abweicht, daß die integrierte Schaltung hier völlig außerhalb der Aufnahmeröhre angeordnet ist Bei Verwendung von Bleimonoxyd als photoleitendes Material kann davon ein nachteiliger Einfluß auf die Schaltung ausgehen. Weiter kann es um die Ausschußquote bei der Herstellung zu verringern günstig sein, die integrierte Schaltung erst auf einer Aufnahmeröhre anzuordnen, die weiter in allen Hinsichten einwandfrei funktioniert Je Signalelektrodenstreifen muß nun eine einzelne Durchführung 130 durch die Glaswand, hier vorzugsweise durch das Eingangsfenster vorhanden sein. Diese Durchführungen, die übrigens auch durch die Klebenaht laufen können, verbinden die Signalelektrodenstreifen wieder wechselweise mit jedem der zwei Teile der Schaltung. In Fig.4b ist dies durch gestrichelte und gezogene Durchführungen 130 angegeben. Die Durchführungen für die Zu-und Abführungsleitungen für die integrierte Schaltung als solche können hier völlig entsprechend den Durchführungen 122 in Fig.3 in der Klebenaht vorgesehen sein, sie können jedoch auch, wie die

jo Durchführungen 130, durch das Eingangsfenster laufen. Die integrierte Schaltung kann an einer beliebigen Stelle auf der Außenwand der Aufnahmeröhre angeordnet sein und kann auch lose davon anderswo untergebracht sein. Eine nachteilige Beeinflussung von Stoffen, die im Inneren der Aufnahmeröhre verwendet sind und von freien Elektronen auf die integrierte Schaltung sind dadurch vermieden. Demgegenüber steht jedoch die Notwendigkeit der vielen Durchführungen. Eine günstige Lösung wird dadurch erhalten, daß die Durchführungen in einem faseroptischen Fenster mit einem Muster regelmäßig gestapelter Fasern angeordnet wird, indem die zum Durchführen zu verwendenden Fasern durch elektrische Leiter ersetzt sind oder aus der Platte fortgelassen sind oder aber später weggeätzt worden sind und die dadurch entstandenen Durchgänge vakuumdicht metallisiert sind.

Eine Ausführungsform, in der viele der Nachteile der beiden obenstehend beschriebenen Beispiele ausgeschaltet sind, ist in F i g. 5 hergestellt.

Die integrierte Schaltung 10 ist hier in einen Wandteil der Aufnahmeröhre aufgenommen und folglich vor der Außenluft sowie vor der Atmosphäre in der Aufnahmeröhre geschützt. In dem hier beschriebenen Beispiel ist von der integrierten Schaltung wenigstens ein erster Teil in eine Klebenaht der Aufnahmeröhre aufgenommen. Die Anschlüsse der Signalplattenstreifen mit der Schaltungsanordnung können nun völlig entsprechend der an Hand der Fig.3 beschriebenen Ausführungs-

bo form angeordnet werden. Auch hier ist es also möglich, den ganzen Eingangsschirm zunächst als einzelnes Ganzes zusammenzustellen. Durch Verwendung von Klebeverbindungen, die bereits bei verhältnismäßig niedriger Temperatur wirksam sind, läßt sich vermeiden,

*>5 daß beim Zusammenstellen Beschädigungen an der integrierten Schaltung auftreten. Auch kann die Schaltungsanordnung beispielsweise weiter nach innen auf dem Eingangsiensier angeordnet und mit einem

flachen Ring vakuumdicht abgedeckt werden, wobei die eigentliche Klebenaht für das Fenster frei bleibt Für die integrierte Schaltung ist in allen beschriebenen Ausführungsformen ein ladungsgekoppeltes Paraüel-Ein-Reihe-Aus-Schieberegister verwendet worden, aber auch andere Ausführungsformen sind möglich.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Fernsehkamera mit einer Aufnahmeröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Er- s zeugen eines Elektronenstrahles, mit Ablenkmitteln zum Ablenken des Elektronenstrahles und mit einer Auftreffplatte, die aus einer vom Elektronenstrahl abzutastenden photoempfindlichen Schicht und einer Signalelektrode aufgebaut ist, die in Form voneinander getrennter elektrisch leitender Streifen angeordnet ist, wobei eine Zeilenabtastung Ober aufeinanderfolgende Streifen stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (4j...4_n) der Signalelektrode (4) getrennt voneinander mit zugehörenden Paralleleingängen (16]... 16„) mindestens eines Schaltkreises (16—22) gekoppelt sind, der mit mit den Paralleleingängen (16i... 16„) verbundenen Schaltern (17i... 17„) und mit einem Schaltsignalgenerator (22, 21') zur Steuerung der Schalter (17t... 17_n) ausgebildet ist, wodurch, bevor eine Zeilenabtastung der Auftreff platte (3) durch den Elektronenstrahl (6) stattfindet, die Signalelektrodenstreifen (4i ...4„) über den Schaltkreis (16—22) an ein Bezugspotential angeschlossen gewesen sind, und nachdem eine örtliche Abtastung durch den Elektronenstrahl (6) bei einem Signalelektrodenstreifen (4i... 4„) stattgefunden hat, der mit dem zugehörenden Paralleleingang (I61... 16„) verbundene Schalter (17j... 17„) zum Weiterleiten von jo Information geschlossen wird.

2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Schaltkreis (16—22) mit einer Speicheranordnung (19) versehen ist, die mit Paralleleingängen (18₍... 18„) ausgebildet ist, die mit den genannten Schaltern (17i... 17„) gekoppelt sind sowie mit einer Taktimpulsquelle (21) zum unter Ansteuerung der Speicheranordnung (19) an einen Speicherausgang (20) Liefern eines Fernsehbildsignals.

3. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung als Parallel- Ein-Reihe-Aus-Schieberegister (19,19') ausgebildet ist.

4. Fernsehkamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspotential an den Paralleleingängen (I81... 18„) des genannten Schieberegisters (19') vorhanden ist, wobei nach dem Ende der Zeilenabtastung mit abhängig von dem örtlich auf die Auftreffplatte (3) geworfenen Licht eine Spannungssenkung an den Streifen (4i... 4„) der Signalelektrode (4) auftritt, die Registerparalleleingänge (18)... 18„) mit den Signalelektrodenstreifen (4i... 4_n) verbunden sind zum vor der nachfolgenden Zeilenabtastung Geben des Bezugspotentials zu den Streifen (4,... 4„) der Signalelektrode (4), bei gleichzeitiger Informationsaufnahme im Schieberegister (19').

5. Fernsehkamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister (19') als eine in einem Halbleiterkörper integrierte Ladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei die Streifen (4i, 42, 43) der Signalelektrode (4) an einem Ende über die Schalter (17|', 17₂', 17₃') mit an die Registerparalleleingänge (I81, I82, I83) angeschlos- (>5 senen Kapazitäten (53,57,60) verbunden sind.

6. Fernsehkamera nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung entsprechend einer Fernsehnorm mit einer darin festgelegten Zeilenabtastzeit und Zeilenaustastzeit, die eine Zeilendauer bilden, nach einer in der Zeilenabtasizeit stattfindenden Zeilenabtastung der Auftreffplatte (3) die Signalelektrodenstreifen (4]...4_n) in. der nachfolgenden Zeilenaustastzeit über die Schalter (17j... 17„) zum Weiterleiten eines Signals an die Paralleleingänge (I81... 18„) des Schieberegisters (19,19') angeschlossen sind, wobei in der darauffolgenden Zeilenabtastzeit die Taktimpulsquelle (21, 2Γ) zum Liefern des Fernsehbildsignals am Ausgang (20) des Schieberegisters (19) wirksam ist

7. Fernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltkreise (HO", 110^b) vorgesehen sind, die auf beiden Seiten der Streifenenden der Signalelektrode (103) liegen und je wechselweise mit einem anderen Streifen (104) verbunden sind.

8. Fernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, geeignet zum Gebrauch in einem Farbfernsehsystem, wobei bei den Signalelektrodenstreifen Farbfilterstreifen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Schaltkreise (110», 110^b,...) vorgesehen sind, wobei ein Signalelektrodenstreifen (104) und mindestens jeder dritte nachfolgende Streifen (104) getrennt voneinander mit aufeinanderfolgenden Paralleleingängen eines der drei Schaltkreise (110", 110^b,...) verbunden sind.

9. Aufnahmeröhre mit einer Auftreffplatte zum Gebrauch in einer Fernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufgebaut aus einer lichtempfindlichen Schicht und einer Signalelektrode in Form nebeneinanderliegender Streifen und mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronenstrahls zum Abtasten der Auftreffplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (104) der Signalelektrode (103) je einzeln mit Paralleleingängen einer integrierten Schaltung (110) verbunden sind.

10. Aufnahmeröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (110) sich außerhalb der Aufnahmeröhre (112) befindet und die Streifen der Signalelektrode je einzeln über eine elektrisch leitende Wanddurchführung (130) an die integrierte Schaltung (110) angeschlossen sind (F ig. 4).

11. Aufnahmeröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (110) auf einem Außenwandteil (102) der Röhrenumhüllung angeordnet ist.

12. Aufnahmeröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von der integrierten Schaltung (HO) mindestens ein Teil zu einem Paralleleingang innerhalb der Umhüllung der Aufnahmeröhre (112) aufgenommen ist und Zuführungsleitungen für Ausgangsanschlüsse an die Schaltung (110) mit elektrisch leitenden Wanddurchführungen (122) verbunden sind (F i g. 3).

13. Aufnahmeröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von der integrierten Schaltung (HO)' wenigstens ein Teil in einen Wandteil der Aufnahmeröhre (112) aufgenommen ist (F i g. 5).

14. Aufnahmeröhre nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von der integrierten Schaltung (110) wenigstens ein Eingangsteil in zwei Teile (HO", 110^b) aufgeteilt ist und die Signalelektrodenstreifen (104) wechselweise mit

einem dieser Teile (110», 110>>) verbunden sind.

15. Aufnahmeröhre nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsfenster (102) aus einer faseroptischen Platte besteht und die Wanddurchführungen (130) durch elektrisch leitende Durchgänge gebildet werden, dje in dem Eingangsfenster (102) die Stelle optischer Fasern einnehmen (F i g. 4).