DE878509C - Speichernde Bildfaengerroehre - Google Patents
Speichernde BildfaengerroehreInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/26—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output
- H01J31/28—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output with electron ray scanning the image screen
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBENAM 5. JUNI 1953
E 2345 Villa/21a1
ist in Anspruch genommen
Die Erfindung bezieht sich auf speichernde Bildfängerröhren,
bei welchen ein optisches Bild des fernzusehenden Gegenstandes auf einen photoelektrisch
empfindlichen Mosaikschirm projiziert wird. Das Mosaik besteht aus einer Vielzahl winziger
photoempfindlicher Elemente, welche mit einer zusammenhängenden Metallschicht Elementarkondensatoren
bilden. Beim Auftreffen des Lichtes auf die Mosaikelemente laden sich diese durch die
Abgabe von Photoelektronen auf und werden durch einen Kathodenstrahl wieder auf ein Gleichgewichtspotential zurückgeführt. Der dabei entstehende
Strom ruft in einem Widerstand einen Spannungsabfall· hervor, welcher die Bildsignalspannung des
einzelnen Bildpunktes darstellt. Es ist dabei ganz gleichgültig, ob der Mosaikschirm einseitig oder
zweiseitig ausgeführt ist oder ob die von einer Photokathode ausgehenden Elektronen erst auf den
') Von der Patentsucherin ist als der Erfinder angegeben worden:
James Dwyer McGee, London
Mosai'kschirm beschleunigt werden, wo sie durch
Sekundäremission ein Ladungsbild hervorrufen, welches durch einen Kathodenstrahl abgetastet
wird.
Bei all den bisher gebräuchlichen Anordnungen
erfolgt die Abtastung durch einen Kathodenstrahl. Der auftreffende Kathodenstrahl löst in den einzelnen
Elementen Sekundärelektronen aus, und aus dem Unterschied der Primärstrahlelektronen gegenüber
den ausgelösten Sekundär elektronen ergibt sich die Rückfü'hrunig der einzelnen Elemente auf ein
Gleichgewichtspotential. Zur Absaugung der Photoelektronen und der Sekundärelektronen dient eine
Elektrode, welche. sich gegenüber den Mosaikelementen
auf positivem Potential befindet. Diese Elektrode kann beispielsweise in Form eines Gitters
ausgebildet sein.
Eine solche Anordnung hat folgende Nachteile: Die Sekundärelektronen geben zu Störsignalen Anlaß,
welche besonders zu Beginn und am Ende der Abtastung der 'einzelnen Zeilen auftreten. Nicht
alle Sekundärelektronen wandern nämlich zur Auffangelektrode, sondern ein Teil fällt auf positiv geladene
Nachbarelemente des Mosaiks, zurück und verfälscht so das Ladungsbild bzw. gibt zu Störsignalen Anlaß. Außerdem liegt das Gleichgewichtspotential
der Mosaikelemente immer sehr nahe am Anodenpotential, weil die Mosaikelemente Sekundärelektronen
aussenden, wenn sie vom Kathodenstrahl getroffen werden. Daraus ergibt sich, daß die zwischen Anode und Mosaikelemente liegende
Saugspannungnichtausreicht, eine Sättigung der Photoemission der Mosaikelemente herbeizuführen,
d. h. es werden nachgewiesenermaßen nur etwa IQ % der von den Mosaikelementen emittierten
Photoelektronen von der Anode abgesaugt. Die Einrichtung besitzt somit nur einen Wirkungsgrad
von io°/o. Zur Verminderung dieser Nachteile
wurde 'schon eine Anordnung angegeben, bei welcher
der Kathodenstrahl die Potentiale der Mosaikelemente
annähernd auf das Potential der Kathode, welche den Abtaststrahl liefert, zurückführt, und
demzufolge ist dann die Geschwindigkeit, die der Abtaststrahl bei der'Erreichung der Mosaikelemente
besitzt, so gering, daß praktisch keine" Sekundärelektronen auf dem Mosaikschirm erzeugt werden
können.
Um aber die S.ekundärelektronen vollkommen, zu
beseitigen, soll erfindungsgemäß ein Kathodenstrahl-Bildabtaster, bei dem ein optisches Bild des
fernzusehenden Gegenstandes auf einem Mosaikschirm erzeugt wird und bei dem sich vor dem
Mosaikschirm eine Netzelektrode befindet, mit einer Einrichtung ausgerüstet werden, welche diese Netzelektrode
praktisch auf dem Potential der Kathode, die den Abtaststrahl erzeugt, hält. ■ Der Mosaikschirm kann selbst photoelektrisch
empfindlich sein, wobei dann durch, das auf ihm projizierte Bild eine Fhotoemission hervorgerufen
wird, welche 'die Entstehung eines Ladungsbildes zur Folge hat.
Gemäß der Erfindung soll ferner bei einem Kathodenstrahl-Bildabtaster,
der vor dem einseitigen photoelektrisch empfindlichen Mosaikschirm eine Netzelektrode besitzt, dafür gesorgt werden, daß
die Anode des Abtaststrahlrohres auf positivem Potential gegenüber der Kathode bleibt,, so daß die
Photoelektronen der erwähnten Anode zufließen, und es sollen ferner die Netzelektrode und die
Signalplatte sich- praktisch auf dem Potential der Kathode befinden.
Bei einer Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Kathodenstrahlröhre eine Mehrzahl
von Netzelektroden besitzen, die zwischen der Kathode und dem Mosaikschirm liegt, wobei dann
die Netzelektrode, die praktisch auf Kathodenpotential1
gehalten wird, dem Mosaikschirm am nächsten liegt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen erläutert,' welche einen Kathodenstrahl-Bildabtaster mit einseitigem photoelektrisch
empfindlichem Mosaikschirm enthält.
Abb. ι ist eine schematische Darstellung des Bildabtasters, zusammen mit einem Teil der dazugehörigen
Schaltung;
Abb. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Mosaikschirmes und der Netzelektrode.
Die Kathodenstrahlröhre besteht aus einem Glasgefäß
mit einem zylindrischen Teil 1, der in einen kugelförmigen Teil 2 einmündet. Innerhalb des
Glasgefäßes sind in der angegebenen Reihenfolge, vom geschlossenen' Teil des zylindrischen Rohres
beginnend, folgende Teile enthalten: Eine Kathoden-Strahlerzeugungseinrichtung, die eine Kathode 3,
eine oder mehrere Strahlsammelelektroden, z. B. 4 und 5, eine Anode 6 und eine Netzelektrode 7 vor
dem Mosaikschirm 8 enthält. Der Mosaikschirm und die Netzelektrode liegen innerhalb des kugelförmigen
Teiles des Glasgefäßes und die übrigen Elektroden innerhalb des zylindrischen Teiles. Die
Anode 6, welche die Form eines elektrisch leitenden Innenüberzuges des Glasigefäßes haben kann, und
die Elektroden 4 und 5 sind so ausgebildet, daß die von der Kathode 3 emittierten Elektronen von den
Elektroden 4, 5 und 6 beschleunigt werden und auf den MosaikschirmS auftreffen. Zwischen der Anode
und dem Mosaikschirm sind elektrostatische oder elektromagnetische Ablenkungseinrichtungen vorhanden,
so daß der Strahl seine Abtastbewegung auf dem Schirm ausführen kann. In Abb. 1 sind
die Ablenkungseinrichtungen als Ablenkspulen 9 und 9° dargestellt.
Die Netzelektrode 7, welche aus einem sehr feinmaschigen Drahtnetz besteht, liegt in einer zum
Mosaikschirm parallelen Ebene, und zwar in einem Abstand vom Mosaik, der ungefähr gleich dem Abstand
zwischen zwei Gitterdrähten ist. Die Fläche jeder Öffnung des Gitters ist etwa gleich dem
Querschnitt des Elektronenstrahles auf dem Schirm.
Der Mosaikschirm 8 setzt sich aus einer großen Anzahl kleiner photoelektrisch empfindlicher Elemente
10 zusammen, welche auf der einen Seite eines Glimmerblattes 12 liegen, während auf der ias
anderen Seite eine gemeinsame metallische Signal-
platte Ii angeordnet ist. Diese Elemente sind voneinander
und von der Signalplatte isoliert. Der Mosaikschirm ist so angeordnet, daß die Achse des
Kathodenstrahlsystems 3 bis 6 ungefähr einen Winkel von 6o° mit der Ebene des Mosaikschirmes
einschließt und daß der Kathodenstrahl auf die Vorderseite des Mosaiks auftrifft. Es ist ferner
noch ein optisches System 13 vorhanden, dessen Achse senkrecht auf dem Mosaikschirm steht und
diesen in dessen Mittelpunkt schneidet. Mittels dieser Optik wird ein Bild des fernzusehenden Gegenstandes
durch die Maschen des Gitters 7 hindurch auf den Mosaikschirm entworfen.
Mit Hilfe einer geeigneten Spannungsquelle, beispielsweise der Batterie 14, wird die Anode 6 auf
einem Potential von beispielsweise + 1000 Volt gegenüber der Kathode 3, die sich auf Erdpotential
befindet, gehalten. Die Netzelektrode 7 ist mit der Signalplatte 11 über einen Widerstand 15, eine Vor-Spannungsbatterie
16 und einen zweiten Widerstand 17 verbunden. Diese beiden Widerstände besitzen
je eine Größe von 1 Megohm. Die Signalplatte ist über einen Widerstand 18, an dem die Bildsignale
abgenommen werden und der eine Größe von ungefähr io4 Ohm besitzt, an Erde angeschlossen.
Zum Zweck der Fernübertragung eines Bildes wird der fernzusehende Gegenstand auf dem Mosaikschirm
8 abgebildet und dieser durch den Kathodenstrahl abgetastet. Der Kathodenstrahl erreicht
seine maximale Geschwindigkeit an der Anode 6 und wird vor der Netzelektrode 7 wieder
verzögert. Solange der Apparat sich nicht in Betrieb befindet, liegen die Elemente 10 des Mosaikschinnes
auf Erdpotential. Wenn der Apparat in Betrieb genommen wird, jedoch noch kein Licht auf
die Mosaikelemente auffällt, erreichen praktisch noch keine Elektronen, des Abtaststrahles die Mosaikelemente,
weil sich diese auf Erdpotential befinden und die Kathode des Abtaststrahlrohres ebenfalls
auf Erdpotential liegt. Es wird daher noch keine Sekundäremission erzeugt, und es findet somit
auch keine Potential Verlagerung der Elemente infolge der Abtastung statt.
Wenn jedoch Licht auf die Elemente auffällt, werden in der Zwischenzeit zwischen zwei Abtastvorgängen
auf jedem Element Photoelektronen freigemacht und somit eine positive Ladung der Elemente
erzeugt. Beim nächsten Abtastvorgang wird ein solches Element von Strahlelektronen erreicht
und sein Potential vermindert sich somit bis wiederum auf Erdpotential. Bei diesem Potentialwert
kehren die Elektronen des Abtaststrahles wieder kurz vor Erreichung des Mosaikelementes
um. Die Ladung, welche jedes Element zwischen zwei Abtastvorgängen annimmt, hängt von der
Intensität des auf dasselbe auffallenden Lichtes ab, und bei jedem Abtastvorgang wird diese Ladung
wieder abgeführt, so daß das betreffende Element wieder Kathodenpotential annimmt.
Bei diesem Betrieb sind die positiven Potentiale der Elemente niemals so hoch, daß der Kathodenstrahl eine Sekundäremission auf den Elementen hervorruft.
Bei diesem Betrieb sind die positiven Potentiale der Elemente niemals so hoch, daß der Kathodenstrahl eine Sekundäremission auf den Elementen hervorruft.
Das Feld zwischen der Anode 6 und dem Mosaikschirm 8 besitzt eine derartige Größe, daß einige
Kraftlinien, die von der Anode ausgehen, auf dem Netz 7 enden, und daß andere Kraftlinien durch die
Gitterdrähte 7 hindurchtreten und auf den Mosaikelementen 10 enden, wie in Abb. 2 dargestellt. Die
Elektronen, welche durch die Belichtung auf den photoelektrischen Mosaikelementen freigemacht
werden, werden durch dieses Feld beschleunigt und erreichen die Anode.
Die Anzahl derjenigen Kraftlinien, welche durch das Netz 7 hindurchtreten und auf den Mosaikelementen
endigen, ist teilweise durch die geometrische Anordnung der Anode, des Gitters und des
Mosaikschirmes (z. B. durch die Größe der Gitteröffnungen) und teilweise durch die Spannung bestimmt,
welche .zwischen dem Gitter und der Anode liegt. Die Anzahl dieser Kraftlinien kann so stark
erhöht werden, bis die Photoemission des Mosaikschirmes ihren Sättigungszustand erreicht. Zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen nehmen die Elemente daher Potentiale an, die proportional
den Intensitäten des auf sie auffallenden Lichtes sind, und bei jeder Abtastung wird das betreffende
Element auf ein Gleichgewichtspotential zurückgeführt, welches gleich demjenigen der Kathode ist.
Die Potentialänderungen, welche bei der Ab- go
tastung der Elemente auftreten, werden kapazitiv auf die gemeinsame Signalplatte 11 übertragen, und
an dem Widerstand 18 können die Bildsignale abgenommen werden.
Die Kapazität zwischen der Signalplatte und Erde wird durch dieAnwesenheit der Netzelektrode
nicht wesentlich erhöht.
Die Elektronen des Abtaststrahles besitzen bei
ihrem Austritt aus der Kathode 3 eine gewisse kleine Anfangsgeschwindigkeit, so daß auch an der
Anode 6 die Elektronengeschwindigkeit etwas höher ist als dem Beschleunigungsfeld zwischen der
Anode und der Kathode entspricht. Es muß deshalb, um auf dem Mosaikschirm die Elektronengeschwindigkeit
Null zu erzeugen, die Netzelektrode 7 um einen kleinen Betrag negativ vorgespannt werden,
was durch die Batterie 16 geschieht.
Die Kathodenstrahlröhre nach Abb. 1 ist ferner mit einer ,zweiten Netzelektrode ausgerüstet, die
jedoch nicht unerläßlich notwendig ist. Dieses zweite Gitter 19 liegt zwischen dem Gitter 7 und der
Anode 6, und zwar sehr nahe an dem Gitter 7. Es wird beispielsweise mittels der Batterie 20 praktisch
auf Anodenpotential gehalten. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit des Abtaststrahles zwischen
der Anode 6 und dem Gitter 19 konstant, und erst zwischen den beiden Gittern 7 und 19 findet eine
Bremsung der Kathodenstrahlen statt, derart, daß diese die Geschwindigkeit Null annehmen. Im
übrigen ist die Wirkungsweise der Einrichtung dieselbe, wie oben beschrieben.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Speichernde Bildfängerröhre, bei der sich vor der vom Kathodenstrahl abgetasteten Seitedes Mosaikschirmes eine Gitterelektrode befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelektrode angenähert das Potential der den Abtaststralhl erzeugenden, Kathode erhält.
- 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Gitterelektrode (7) und der letzten Anode (6) des Abtaststrahkohres ein weiteres Gitter (19) befindet, das auf dem Potential dieser letzten Anode liegt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 5020 5.53
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2712034A GB446664A (en) | 1934-09-20 | 1934-09-20 | Improvements in or relating to television transmitting systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE878509C true DE878509C (de) | 1953-06-05 |
Family
ID=10254528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE2345D Expired DE878509C (de) | 1934-09-20 | 1935-09-17 | Speichernde Bildfaengerroehre |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE878509C (de) |
GB (1) | GB446664A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1073641B (de) * | 1957-06-28 | 1960-01-21 | Siemens S- Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München | Erf.: John A. McCarthy, Morristown, NJ (V. St. A.). I Elektronenstrahlröhre mit einer Codierplatte |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE764058C (de) * | 1936-01-21 | 1954-05-17 | Manfred Von Ardenne | Anordnung zur Verhinderung des UEbertrittes von Sekundaerelektronen auf Elemente, die zunaechst noch nicht an der Abtastung beteiligt sind, bei speichernden Bildfaengerroehren mit Kathodenstrahlabtastung |
US2213174A (en) * | 1938-07-30 | 1940-08-27 | Rca Corp | Television transmitting tube |
GB657634A (en) * | 1946-02-21 | 1951-09-26 | Emi Ltd | Improvements in or relating to television transmission tubes |
-
1934
- 1934-09-20 GB GB2712034A patent/GB446664A/en not_active Expired
-
1935
- 1935-09-17 DE DEE2345D patent/DE878509C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1073641B (de) * | 1957-06-28 | 1960-01-21 | Siemens S- Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München | Erf.: John A. McCarthy, Morristown, NJ (V. St. A.). I Elektronenstrahlröhre mit einer Codierplatte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB446664A (en) | 1936-05-05 |
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