DE1948326C

DE1948326C - Storage electrode for an image pickup tube

Info

Publication number: DE1948326C
Authority: DE
Inventors: Shuji Naito Hiroshi Osaki Kubo (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Publication date: 1971-08-19

Description

Der Leitfähigkeitsübcrgangsbercich zwischen zwei aneinandergrcnzenden Zonen mit entgegengesetztemThe conductivity transition area between two adjacent zones with opposite

zahlenmäßig zu, Wfnn».die Bereiche der P-N-Obergänge relativ zu dem Bereich der Oxydschicht vergrößert werden, um das Auflösungsvermögen der Speicherelektrode zu verbessern, das von der Zahl der s Übergangselemente pro Flächeneinheit des Musters abhängt. Deshalb setzt das Rauschen, das sich durch die gespeicherten Elektronen ergibt, die Empfindlichkeit der Speicherelektrode herab, wenn das Auflösungsvermögen der Speicherelektrode vergrößert wird. Bei den bisher bekannten Systemen sind die einzelnen P-N-Ubergangselemente aus Gründen der Genauigkeit des Mosaiks hauptsächlich in derselben räumlichen Verteilung auf der Speicherelektrode, insbesondere in einer Matrixverteilung, angeordnet, über die der Elektronenstrahl in der Richtung entweder einer Zeile oder einer Spalte der P-N-Ubergangselemente abgetastet wird. Das hierdurch erzeugte Signal ändert sich je nach der Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins von Übergangselementen, die durchnumerically to "Wfnn". The areas of the P-N transitions are enlarged relative to the area of the oxide layer in order to increase the resolution of the Storage electrode to improve that of the number of s transition elements per unit area of the pattern depends. Therefore, the noise resulting from the stored electrons lowers the sensitivity of the storage electrode when the resolution of the storage electrode is increased. In the previously known systems, the individual P-N transition elements are for reasons of Accuracy of the mosaic mainly in the same spatial distribution on the storage electrode, in particular in a matrix distribution, via which the electron beam is scanned in the direction of either a row or a column of the P-N transition elements. The resulting Signal changes depending on the likelihood of the presence of transition elements passing through

Leitfähigkeitstyp ist als P-N-U bergang bekannt. Es ao _t'en Elektronenstrahl abgetastet werden, und in den ist bekannt, daß P-N-übergänge photoempfindlich Zeitfolgeausgangssignalen tritt eine Schwebung als sind. Das heißt, die über den P-N-Ubergang fließendeConductivity type is known as PNU transition. There ao _t 'an electron beam to be scanned, and in the it is known that PN junctions are photosensitive when a beating occurs when output signals occurs. That is, the one flowing over the PN junction

Stromstärke kann geändert werden, wenn Licht auf diesen übergang eingestrahlt wird. Ebenso ist es bekann;, daß an einem beliebigen P-N-Übcrgang eine as kapazitive Wirkung auftritt. Aus diesem Grunde können solche P-N-Ubergänge in einem Auffangschirm, hei / H. einer Vidiconfcrnsehkamcra oder einer .Speicherröhre, die einer Aufladungsspeicherröhre ähnlich ist, mit Vorteil verwandt werden.Amperage can be changed when light is shone on this junction. It is the same known that at any P-N transition an as capacitive effect occurs. For this reason, such P-N transitions can be in a catcher screen, in the case of a video camera or a storage tube, that of a charge storage tube is similar, can be used to advantage.

Rauschen auf. Dieses Rauschen verschlechtert wiederum die Qualität der in den Bildaufnahmeröhren aufgenommenen Bilder.Noise on. This noise, in turn, degrades the quality of those in the image pickup tubes captured images.

Aufgabe der Erfindung ist eine Speicherelektrode der eingangs beschriebenen Gattung, die sich für die Verwendung in einer Bildaufnahmevorrichtung eignet, wobei die Empfindlichkeit der Elektrode nicht durch das Rauschen beeinträchtigt wird, das von den gespeicherten Elektronen und von derselben räiim-The object of the invention is a storage electrode of the type described above, which is suitable for Suitable for use in an image pickup device where the sensitivity of the electrode is not through the noise caused by the stored electrons and from them is affected.

In derartigen Vorrichtungen werden an die P-N- liehen Verteilungsanordnung der P-N-Übergangs-Übergänge Dauerspannungen in Form einer Vor- elemente herrührt.In such devices, the P-N junction junctions are attached to the P-N distribution arrangement Permanent stresses in the form of a pre-element.

spannung angelegt: Wenn sie sodann umgepolt Diese Aufgabe wird criindungsgemäß dadurch ge-voltage applied: If the polarity is then reversed, this task is

wcrden, ist eine bestimmte Zeitdauer erforderlich, bis löst, daß die Übertragungselemente in einem Muster die Spannung an den P-N-Übergängen auf Null 35 angeordnet sind, bei dem die Richtungen der Haupt-wcrden, a certain period of time is required until that dissolves the transmission elements in a pattern the voltage at the P-N junctions are arranged at zero 35, at which the directions of the main

zurückgckchrt ist. Da die P-N-Übergänge photo- achsen der Anordnung dieser Elemente verschiedenis back. Since the P-N junctions photo-axes the arrangement of these elements different

empfindlich sind, kann die Zeitdauer im wesentlichen von der Richtung sind, in der die Speicherelektrodeare sensitive, the length of time may vary substantially from the direction in which the storage electrode

durch die Lichtmenge beeinflußt werden, die auf diese durch den Elektronenstrahl abgetastet wird.can be influenced by the amount of light scanned onto them by the electron beam.

Übergänge einfällt. Während ein Mosaik von P-N- Bei einer erfindungsgemäßen Speicherelektrode, die Übergangselcmenten, die eine Speicherelektrode in 4° mit hexagonal geformten Elektroden auf den P-N-Transitions occur. While a mosaic of P-N- In a storage electrode according to the invention, the Transition elements, which have a storage electrode in 4 ° with hexagonal shaped electrodes on the P-N-

einer Bildaufnahmeröhre bilden, durch einen Elek- Ubergangslementen ausgestattet ist, wird das Auf-an image pick-up tube, equipped with an electrical transition element, the pick-up

tronenstrahl abgetastet wird, werden durch Photonen, lösungsvermögen wesentlich, und zwar um etwaelectron beam is scanned, are by photons, solvency essential, namely by about

die auf diese Übergänge eingestrahlt werden, Minori- 56°/₀ im Vergleich zu einer herkömmlichen Speicher-which are radiated onto these transitions, minor 56 ° / ₀ compared to a conventional memory

tätsladungsträger erzeugt, die die Entladung an diesem elektrode verbessert, die ein Matrixmosaik aufweist, übergang beschleunigen. Deshalb ist die Ladungs- 45 bei dem dasselbe photoleitende Harz verwandt wird,charge carrier generated, which improves the discharge at this electrode, which has a matrix mosaic, accelerate transition. Therefore, the charge is 45 using the same photoconductive resin,

menge, die während einer Abtastzeit verlorengeht, die das die Genauigkeit des Mosaiks begrenzt,amount that is lost during a sampling time that limits the accuracy of the mosaic,

kurz im Vergleich zu der Dunkelabfallzeit ist, pro- Vorteilhaft besteht die N-Ieitende Unterlage ausis short in comparison to the dark decay time, the N-conductive base advantageously consists of

portional zu der eingestrahlten Beleuchtung integriert Silicium,silicon integrated proportionally to the incident lighting,

über die Abtastzeit. Erfindungsgemäß kann jeder P-leitende Bereichover the sampling time. According to the invention, any P-conductive region

Ein aus P-N-Ubergangselementen bestehendes Mo- 50 suf seiner Außenfläche mit einer MetallfolienelektrodeA moss consisting of P-N transition elements has a metal foil electrode on its outer surface

saik, das eine Speicherelektrode in einer Kathoden- versehen sein, die elektrisch mit dem entsprechendensaik, which has a storage electrode in a cathode, which is electrically connected to the corresponding

Strahlrohre bildet, kann gleichfalls als Speicherungs- Bereich verbunden ist, wobei die Elektroden elektrischRadiant tubes can also be connected as a storage area, the electrodes being electrical

vorrichtung verwandt werden, wenn lediglich eine isoliert sind.device can be used if only one is isolated.

vorübergehende Speicherung erforderlich ist. Im fol- Es ist eine Speicherelektrode für eine Bildaufnahme-temporary storage is required. In the fol- There is a storage electrode for image recording

gcnden sollen jedoch nicht alle möglichen Anwendungen 55 röhre mit einer Isolierschicht bekannt, auf deren einerHowever, not all possible applications are to be found in a tube with an insulating layer, on one of which

und besonderen Anordnungen einer Speicherelektrode Seite eine Vielzahl kleiner Vertiefungen ausgebildetand particular arrangements of a storage electrode side, a plurality of small pits are formed

in tiller Bildaufnahmeröhre erörtert werden. sind, die von einer dünnen Metallfolie überdeckt sind·,to be discussed in tiller image pick-up tube. are covered by a thin metal foil,

Die meisten Mosaikmuster werden durch einen wobei Metallelemente vorgesehen sind, die sich vonMost mosaic patterns are made by a metal element being provided that extends from it

pholoehcmischen Ätzvorgang hergestellt, bei dem ein der anderen Seite der Isolierschicht zum innerstena chemical etching process, in which one of the other side of the insulating layer to the innermost

photclcitcndcK Harz verwandt wird, das eine be- 60 Abschnitt der Hohlräume erstrecken und wobei diePhotclcitcndcK resin is used, which extends a 60 section of the cavities and wherein the

stimmte Dicke und Homogenität aufweist, wodurch andere Seite der Isolierschicht ein Mosaik von photo-has the right thickness and homogeneity, creating a mosaic of photo-

die Genauigkeit des Muslers begrenzt wird. Die Ober- elektrischen Teilchen sein kann,the accuracy of the musler is limited. The super- electrical particle can be

fläche des Musters ist mit Ausnahme der P-N-Über- Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-with the exception of the P-N over- The invention is illustrated in the following on the basis of the schematic

gangselemcntc gewöhnlich mit einer Oxydschicht be- tischer Zeichnungen näher erläutert. In der ZeichnungGang elements are usually explained in more detail with an oxide layer from figurative drawings. In the drawing

deckt, die hauptsächlich zu ihrem Schutz dient. Diese 65 zeigtcovers, which mainly serves to protect them. This 65 shows

Oxydschicht neigt jedoch dazu, sich in unerwünschter Weise mit Elektronen aufzuladen, und die um die .P-N-Übergänge gespeicherten Elektronen nehmenHowever, the oxide layer tends to be charged with electrons in an undesirable manner, and those around the .P-N junctions take stored electrons

F i g. I eine schematischc Darstellung eines Bildaufnahmesystems, wobei lediglich das Arbeitsprinzip dargestclit ist,F i g. I a schematic representation of an image recording system, where only the working principle is shown,

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F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch eine her» Reihen wnd der Spalten der Anordnungen, parallel kömmlicho Speicherelektrode in einer Bildaufnahme- zu den Achsen X_{ tasw, Y_x ausgerichtet sind, die imF i g. 2 shows an enlarged section through one of the rows and columns of the arrangements, parallel conventional storage electrodes in an image recording - are aligned with the axes X _{ tasw, Y _x, which are in the

röhre, . folgenden als Hauptachsen der Anordnungen be·tube,. the following as the main axes of the arrangements

F i g. 3 eine Draufsicht auf öle Mosaikoberflache zeichnet werden sollen. Wenn das Mosaik durch denF i g. 3 is a plan view of the oil mosaic surface to be drawn. When the mosaic through the

der in F i g. 2 gezeigten Speicherelektrode, 5 Elektronenstrahl in der Richtung Λ parallel zu denthe in F i g. 2 storage electrode shown, 5 electron beam in the direction Λ parallel to the

Fig,4a und 4b Draufsichten au! die Mosaik- Hauptachsen ^₁ und Y_x der Anordnungen abgetastet oberflächen einer gemäß der Erfindung hergestellten wird, so treten in dem Zeitfolgeausgangssignal, das dasFig, 4a and 4b plan views au! the mosaic principal axes ^ ₁ and Y _{x of} the arrays scanned surfaces of a manufactured according to the invention, occur in the time-series output signal that the

Speicherelektrode, optische Signal wiedergibt, einige Schwebungen auf,Storage electrode, reproduces optical signal, some beats on,

F i g. 5 einen Schnitt durch ein anderes Ausf ührungs- da der Durchmesser des Elektronenstrahls nicht großF i g. 5 shows a section through another embodiment because the diameter of the electron beam is not large

beispiel einer gemäß der Erfindung hergestellten »o im Vergleich zu dem Raum zwischen aneinander-example of a manufactured according to the invention in comparison to the space between one another

Speicherelektrode und grenzenden Anordnungen ist. Diese SchwebungenStorage electrode and adjacent arrangements is. These beatings

F i g. 6a und 6b Draufsichten auf Mosaikober- wirken wie ein Rauschen in dem Ausgangssignal, wo-F i g. 6a and 6b plan views of the mosaic surface act like noise in the output signal, where-

flächen, bei denen Mctallfolienelektroden gemäß der durch die Qualität des Bildes, das durch das Aus-surfaces in which metal foil electrodes are determined by the quality of the image produced by the

vorlicgendcn Erfindung verwandt sind, gangssignal wiedergegeben wird, herabgesetzt wird.vorlicgendcn invention are related, output signal is reproduced, is reduced.

Der erfindungsgemäße Auffangschirm kann in einer >5 Dies rührt von der Tutsache her, daß eine Bildspur ,S", Bildaufnahmeröhre verwandt werden, wie sie in des Abtastclektronenstrahles eine Wahrscheinlichkeit F i g. I gezeigt ist. Bei der gezeigten Bildaufnahme- dafür besitzt, daß der Elektronenstrahl während des rühre wird eine Mosaikoberfläche des Auffang- Abtaätzeitintcrvalls für die Bildspur S₁ auf die P-N-schirmes 10 durch einen Elektronenstrahl E abge- Übergangselcmente einstrahlt. Diese Wahrscheinlichtastet, der von der Kathode 13 emittiert wird und *° kcit ist höher als die Wahrscheinlichkeiten für die durch eine Ablenk- und Fokussiereinrichtung 12 läuft, Spuren S, und .S'_a, und die Ausgangssignale verändern während mehrere P-N-Ubergangselemente, die daä sich periodisch während mehrerer Zeitintervalle für Mosaik bilden, durch eine Spannungsquelle 14 über eine Elektroncnstrahlubtastung, selbst wenn das eineine Impedanz IS entgegen der Flugrichtung vor- Fallende optische Signal auf der gesamten Fläche des Bespannt sind. Wenn die andere Seite des Auffang· 35 Auffangschirmes gleichförmig ist.
schinnes mit einem optischen Signal/, von einem Gemäß der Erfindung kann diese Schwebung U-icht Gegenstand 16 aus durch eine Linse 17 bestrahlt wird, dadurch ausgeschaltet werden, dall die Richtungen wird die optische Energie des Signals/. in den N-Iei- der Hauptachsen V, und K₁ der P-N-Ubergangslendcn Bereichen tier P-N-Obergangseleinunte ab- anordnungen in bezug auf die Richtung -1 der Flcksorbiert, und es werden hierdurch Löcher erzeugt, 3" tronenstrahluhtastung geändert werden, wie. es 111 von denen einige /u den P-N-fJbergängen hin diffun- F i g. 4a gezeigt ist, in des das Mosaik aus demselben dieren und die negative Ladung in den P-leitenden Muster wie in I i g 3 hcsteht, und lediglich die Bereichen erniedrigen. Der Abtaslelektmnenstrahl /■; Richtungen der Hauptachsen .V₁ und K, der Anführt, wenn er zu der Stelle des P-N-Obergangs zurück- Ordnungen um einen solchen Winkel in bezug auf die kehrt, weitere negative ladung in einer Menge zu, 35 Richtung A gedreht worden sind, dall beide Richdie proportional der Intensität des uptischen Signals L tungen der Hauptachsen .V₂ und Y._t von der Richtung A ist. Ot'i Wiederaufladestrom bildet das Videosignal verschieden sind. Aus der 1 i g. 4 geht hervor, daß für an der Ausgangsklemme 18. tntsprechend diesem die Bildspuren S_x bis S_n für die Elektronenstrahl-Prinzip kann ein optisches Bildsignal, das auf den Auf- abtastung im wesentlichen untereinander konstante fangschrim eingestrahlt wird, in ein elektrisches Signal 40 Wahrs;heirili:hkeiten gegeben sind, so daß die oben umgewandelt werden, indem die Mosaikoberfläche erwähnte Schwebung in dem Ausgangssignal verringert des Auffangschinnes durch den Elektronenstrahl ab- werden kann. Somit kann das in diesem Ausgangsgetastet, wird. signal auftretende Rauschen dadurch erniedrigt wer-The collecting screen according to the invention can be used in a> 5 This is due to the fact that an image track, S ", image pickup tube is used, as shown in the scanning electron beam with a probability F i g The electron beam during the stirring is irradiated on a mosaic surface of the capture-descent time interval for the image track S ₁ on the PN-screen 10 by an electron beam E. This probable scan, which is emitted from the cathode 13 and * ° kcit is higher than that probabilities runs for by a deflecting and focusing device 12, traces of S, and .S _'a, and the output signals change-transition elements PN during several that daae periodically during a plurality of time intervals for mosaic form by a voltage source 14 via a Elektroncnstrahlubtastung, even if the one impedance IS against the direction of flight falling before the optical signal f the entire surface of the covered area. When the other side of the catcher · 35 catcher screen is uniform.
Schinnes with an optical signal /, according to the invention, this beat U-icht object 16 is irradiated through a lens 17, thereby switched off, as the directions are the optical energy of the signal /. in the main axes V, and K _{1 of} the PN transition areas, areas of the PN transition elements with respect to the direction -1 of the flcksorbed, and holes are thereby generated, 3 "electron beam scanning can be changed, such as. Some of them are shown diffusing towards the PN transitions, in which the mosaic consists of the same and the negative charge is in the P-conducting pattern as in FIG. 3, and only the areas The scanning electron beam / ■; directions of the main axes .V ₁ and K, which leads, when it returns to the point of the PN transition by such an angle with respect to the, further negative charge in an amount to 35 Direction A have been rotated so that both directions are proportional to the intensity of the uptic signal L lines of the main axes .V ₂ and Y. _t from the direction A. Ot'i recharge current forms the video signal are different show that for at the starting point Terminal 18. Corresponding to this the image tracks S _x to S _n for the electron beam principle, an optical image signal, which is radiated on the scanning screen, which is essentially constant among each other, can be converted into an electrical signal that the above can be converted by reducing the beat in the output signal mentioned above in the mosaic surface of the collecting channel by the electron beam. Thus, this can be keyed in this output. noise occurring in the signal is thereby reduced

Ein Teil des Auffangschirmes 10 ist in Fig. 2 den, daß ein Mosaikmuster verwandt wird, bei demA portion of the collecting screen 10 is in Fig. 2 that a mosaic pattern is used in which

gezeigt, wobei dieser Auffangschirm P-N-Ubergangs- *5 die Richtungen der Hauptachsen der Anordnungenshown, this collecting screen P-N transition- * 5 the directions of the main axes of the assemblies

elemente 20 auf der Mosaikseite 11 aufweist. Ein aus den P-N-übergängen von der Abtastrichtung deselements 20 on the mosaic page 11 has. One of the P-N transitions from the scan direction of the

P-N-Ubergangselement 20 wird nach der üblichen Elektronenstrahls verschieden sind.P-N junction element 20 will be different according to the usual electron beam.

Planartechnik hergestellt. In F i g. 2 ist eine N-leitende Bei dem in Fig. 4a gezeigten Muster schließt diePlanar technology manufactured. In Fig. 2 is an N-type. In the pattern shown in FIG. 4a, the closes

Siliziumunterlage bzw. Grundkörper 21 gezeigt, dessen Achse X_t einen Winkel mit der Anordnung A undSilicon support or base body 21 shown, the axis X _t an angle with the arrangement A and

eine Seite mit einer Oxydschicht 22 aus SiO₈ überzogen 50 einen rechten Winkel mit der Achse Y_t ein, wobeione side with an oxide layer 22 of SiO ₈ coated 50 a right angle with the axis Y _t , where

ist, in die mehrere Vertiefungen nach einem Photo- beide Winkel gemäß der Erfindung beliebig gewähltis, in the several wells after a photo, both angles according to the invention chosen arbitrarily

ätzverfahren eingeätzt worden sind. Jede der ein- werden können. Diese Winkel sollen vorteil'iafterweiseetching processes have been etched in. Anyone who can become one. These angles should advantageously

geätzten Vertiefungen, die sich bis in die Unterlage 21 solche optimalen Werte aufweisen, bei denen die obenetched depressions, which have such optimal values down to the base 21, in which the above

hinein erstrecken, ist mit einem P-leitenden Bereich 23 erwähnten Wahrscheinlichkeiten für die Bildspurenextend into it is with a P-conductive area 23 mentioned probabilities for the image traces

ausgefüllt, der dadurch gebildet worden ist, daß eine 55 des Elektronenstrahls konstant werden, obgleich solchewhich has been formed by making a 55 of the electron beam constant, although such

P-leitende Verunreinigung eindiffundicren gelassen optimalen Werte im allgemeinen schwierig aufzufindenP-type impurities left diffused in optimal values are generally difficult to find

wurde, wodurch ein P-N-0bergang24 zwischen der sind. Das in F i g. 4b dargestellte Muster stellt einewhereby there is a P-N transition24 between the. The in Fig. 4b represents a pattern

Unterlage 21 und dem P-leitenden Bereich 23 ge- besonders bevorzugte Anordnung in bezug auf solcheBase 21 and the P-conductive area 23 are particularly preferred arrangement with respect to such

schaffen wurde. Der Bereich 23 hat eine äußere Ober- optimalen Werte für die Winke! dar. Bei diesemwas creating. The area 23 has an outer upper optimal value for the angles! represent. With this

fläche 25, die von dem Elektronenstrahl abgetastet 60 Muster schließt die Hauptsache Λ'_:, einen Winkel vonsurface 25, which is scanned by the electron beam 60 pattern closes the main Λ ' _: , an angle of

werden soll. Auf die Oberfläche der Unterfagell, 30^J mit der Richtung A vies Elckironenabtaststrahlesshall be. On the surface of the underfagell, 30 ^J with the direction A vies Elckironenabtaststrahles

auf die das optische Signal auftrifft, kann ein Anti- und einen Winkel von 120° mit der anderen Haupt-on which the optical signal strikes, an anti- and an angle of 120 ° with the other main

Reflexionsübcrzug aufgebracht werden. achse Y₃ ein, wobei beide Winkel annähernd optimaleReflective coating can be applied. axis Y ₃ , whereby both angles are approximately optimal

Ein herkömmlicher Auffangschirm weist ein Mosaik Werte für eine tatsächliche Musteranordnung dar-A conventional collecting screen shows a mosaic of values for an actual pattern arrangement.

mit mehreren Reihen von P-N-Ubergangselemcnten 20 65 stellen.with several rows of P-N transition elements 20 65.

auf, wie es in F i g. 3 dargestellt ist, wobei die Elemente Da die Unterlage 21 positiv in bezug auf das Poten-on, as shown in FIG. 3 is shown, the elements Since the base 21 is positive with respect to the potential

so angeordnet sind, daß sie ein Matrixmuster bilden, tial des Elektronenstrahls vorgespannt ist, verhältare arranged to form a matrix pattern tial of the electron beam is biased behaves

hei dem die Achsen der Anordnungen, wie etwa der sich der P-N-Übergang 24 wie eine Kapazität, die mitthat is to say, the axes of the arrangements, such as that of the P-N junction 24, are like a capacitance that is connected to

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Elektronen jedesmal dann aufgeladen wird, wenn der kann wirksamer als erwartet zusätzlich zu der Aus-Elektronenstrahl auf das P-N-Ubergangselement 20 schaltung der Schwebung und der Verringerung des auftrifft, während Elektronen gleichzeitig auf der unerwünschten Speicherungseffektes verringert werden. Oxydschicht 22 gespeichert werden, die hauptsächlich In den F i g. 6a und 6b sind Ausführungsformen des um die P-N-Ubergangselemente 20 herum konzen- 5 erfindungsgemäßen Auffangschirrries dargestellt, wotriert ist, obgleich die Oxydschicht 22 dazu dient, die bei die Metallfolienelektroden 30a und 30/j auf die Ränder der Ubergangselemente 20 zu schützen und zu entsprechenden äußeren Flächen der P-leiter.den Eeverhindern, daß der Elektronenstrahl auf die Unterlage reiche aufgebracht sind. Diese in den F i g. 6a und 6b 21 zwischen den P-N-Ubergangselementen 20 auf- gezeigten Auffangschirme weisen mehrere Anordtrifft, wodurch die Oberflächenableitung erniedrigt io nungen von entgegen der Flußrichtung vorgespannten wird. Diese gespeicherten Elektronen wirken dahin- P-N-Ubergangselementen auf, die in den entsprechengehend, daß die Zahl der Elektronen verringert wird, den Mustern entsprechend der vorliegenden Erfindung die auf den P-leitenden Bereich 23 gelangen, und daß angeordnet sind, wobei die Unterlagen aus selbstdie Wirksamkeit der Aufladung an einem P-N-Uber- tragenden, N-leitenden Siliziumplatten von 50 · 50mm² gang24 herabgesetzt wird; der Aufladungseffekt der 15 bestehen. Die P-leitenden Bereiche beider Auffang-Oxydschicht wird zu einem noch ernsteren Problem, schirme werden dadurch ausgebildet, daß eine P-leiwenn die Fläche des P-N-Ubergangs 24 relativ im tende Verunreinigung durch Löcher in dem SiO₂-FiIm Vergleich zu der Fläche der Oxydschicht verringert eindiffundieren gelassen wird, die einen Durchmesser wird, um das Auflösungsvermögen des Auffang- von 22,6 μΐη aufweisen, wobei der Abstand zwischen Schirmes zu erhöhen. 2° den Mittelpunkten der Löcher 40 μπι beträgt. DurchElectrons are charged each time the can more effectively than expected in addition to the off electron beam on the PN junction element 20 switching the beat and reducing the impact, while electrons are reduced at the same time due to the undesirable storage effect. Oxide layer 22 are stored, which mainly In the F i g. 6a and 6b are embodiments of the catching dish according to the invention concentrated around the PN transition elements 20, although the oxide layer 22 serves to protect and correspondingly protect the metal foil electrodes 30a and 30 / j on the edges of the transition elements 20 outer surfaces of the P conductors prevent the electron beam from being richly applied to the substrate. These in the F i g. 6a and 6b, the collecting screens shown between the PN transition elements 20 have several arrangements, as a result of which the surface dissipation is lowered by voltages biased against the direction of flow. These stored electrons act to PN junction elements, which are arranged in the corresponding that the number of electrons is reduced, the patterns according to the present invention which arrive on the P-conductive region 23, and that are arranged with the bases of themselves The effectiveness of the charging on a PN-transmitting, N-conductive silicon ^{plate of 50 · 50mm 2} gang24 is reduced; the charging effect of the 15 exist. The P-type areas of both the trapping oxide layer becomes an even more serious problem, shields are formed by the fact that a P-type when the area of the PN junction 24 is relatively less contaminated by holes in the SiO ₂ compared to the area of the Oxide layer is allowed to diffuse in reduced, which will have a diameter in order to have the resolving power of the collecting of 22.6 μΐη, whereby the distance between screen to increase. 2 ° the centers of the holes is 40 μπι. Through

Gemäß der Erfindung kann diese unerwünschte diese Anordnungen erhält man P-N-U bergangs-According to the invention, these undesirable arrangements can be obtained P-N-U transitional

Wirkung dadurch herabgesetzt werden, daß eine kapazitäten, die ausreichen, um das Ansprechen desEffect can be reduced by having a capacity that is sufficient to respond to the

Mctallfolienelektrodc 30 auf die äußere Oberfläche Überganges auf Licht über die Zeitdauer der AbtastungMetal foil electrodes 30 on the outer surface transition to light over the duration of the scan

jedes P-N-Ubergangselementes aufgebracht wird, wie durch den Elektronenstrahl in einer gewöhnlicheneach P-N junction element is deposited as by the electron beam in an ordinary

es in F i g. 5 dargestellt ist. Die Metallfoljenelektrode 25 Bildaufnahmeröhre zu integrieren.it in Fig. 5 is shown. The metal foil electrode 25 to integrate the image pickup tube.

30 kann nach einem photochemischen Ätzverfahren In F i g. 6a sind die P-N-Ubergangsekmente jeweils30 can after a photochemical etching process in FIG. 6a are the P-N transition segments, respectively

unter Verwendung einer Photomaske hergestellt mit einer Metallfolienelektrode 30a versehen, die inmade using a photomask is provided with a metal foil electrode 30a shown in FIG

werden. Die Photomaske, die gewöhnlich aus Glas Form eines regelmäßigen Quadrates ausgebildet sind,will. The photomask, which are usually formed from glass in the form of a regular square,

besteht, weist mehrere Löcher auf, die eine Form auf- wobei die Elektroden der Elektronenstrahlquelle in deiconsists, has several holes that have a shape - the electrodes of the electron beam source in the

weisen, die identisch mit der gewünschten Form der 30 Ablenk- und Fokussierungseinrichtung zugewandtwhich face identical to the desired shape of the deflection and focusing device

äußeren Oberfläche 32 der Metallfolienelektrode ist, sind. Der Abstand zwischen den regelmäßigen Qua-outer surface 32 of the metal foil electrode is. The distance between the regular qua-

wobei die äußere Oberfläche der Metallfolienelektrode draten der Metaüfolienelektrodcn 30a kann unter Be-the outer surface of the metal foil electrode draten of the metal foil electrode 30a can be

der Elektronenstrahlquelle (nicht dargestellt) in der rücksichtigung von Beschränkungen, die auf dieof the electron beam source (not shown) in consideration of the restrictions that apply to the

Ablcnk- und Fokussiereinrichtung zugewandt ist. Die Dispersion des Lichtes zurückzuführen sind, 5,3 μίτιThe deflection and focusing device is facing. The dispersion of light can be traced back to 5.3 μίτι

Löcher in der Photomaske sind natürlich in demselben 35 betragen, wobei die Dispersion des Lichtes zum TeilHoles in the photomask are of course in the same 35, with the dispersion of the light in part

Muster angeordnet wie das Muster, in dem die P-N- auf der endlichen Dicke des photoleitenden HarzesPattern arranged like the pattern in which the P-N- on the finite thickness of the photoconductive resin

Ubergangselemente 20 angeordnet werden sollen, die und zum Teil auf der Unregelmäßigkeit des Reflexions-Transition elements 20 are to be arranged, which and partly on the irregularity of the reflection

das Mosaik bilden. Nachdem ein Metallfilm auf die grades der Photowiderstandsschicht beruht, was vonform the mosaic. After a metal film is based on the degree of the photoresist layer, what of

Oberfläche des Mosaiks 11, wie es in F i g. 2 dar- der Genauigkeit der Herstellung der PhotomaskeSurface of the mosaic 11, as shown in FIG. 2 shows the accuracy of the production of the photomask

gestellt ist, aufgedampft worden ist, wird die Metall- 40 abhängt.is made, has been vapor-deposited, the metal 40 depends.

f-lmoberfläche mit einem photoleitenden Harz über- Die P-N-Ubergangselemente sind in demselben zogen, und dieses wird durch die Photomaske ab- Muster, wie es in F i g. 4a gezeigt ist, verteilt, wobei gedeckt, die so angeordnet wird, daß jedes Loch mit X₂ und Y_t die Hauptachsen jeweils der Anordnungen dem entsprechenden P-lcitenden Bereich 23 zusammen- der Übergänge bezeichnen, und wobei mit S_n bis S₁,, fällt. Hiernach wird die abgedeckte Oberfläche photo- 45 die Spuren des Elektronenstrahles bezeichnet sind, die chemisch durch die Photomaske geätzt und chemisch parallel zueinander verlaufen. Da sowohl die Richbehandelt, um mehrere Metallfolienelektroden 30 zu tung X_t als auch die Richtung K₂ von den Richtungen bilden, die die jeweils eingeätzten Vertiefungen aus- der Spuren S₁₁ bis S,_n verschieden ist, ist das Verfüllen und sich über die Fläche der Oxydschicht 22 hältnis des Signals zum Rauschen in dem Ausgangsum die ausgeätzte Vertiefung herum erstrecken, so 50 signal durch die Verringerung des Rauschens, das daß die Mäche der äußeren Oberfläche 32 der Metall- sowohl auf der Schwebung als auch auf der Wirkung folienelektrode größer als die äußere Oberfläche 25 ist. der Speicherung von Elektronen auf der Oxydschicht Diese Mctallfolieninsel 30 ist elektrisch mit der beruht, verbessert.The PN junction elements are drawn in the same, and this is peeled off through the photomask, as shown in FIG. 4a, distributed, covered, which is arranged in such a way that each hole with X ₂ and Y _t denote the main axes of the respective arrangements of the corresponding P-lcitenden area 23 together - of the transitions, and where S _n to S ₁ , , falls. Hereinafter, the covered surface is called photo- 45 the traces of the electron beam that are chemically etched through the photo mask and run chemically parallel to one another. Since both the direction treated to form a plurality of metal foil electrodes 30 to the device X _t and the direction K _{2 are} different from the directions that the etched depressions from the tracks S ₁₁ to S, _{n are} different, the filling and spreading over the area of the oxide layer 22, the ratio of the signal to the noise in the output to extend around the etched recess, so by reducing the noise, the surface area of the outer surface 32 of the metal foil on both the beat and the action foil electrode is greater than that outer surface 25 is. the storage of electrons on the oxide layer. This Mctallfolieninsel 30 is electrically based on the improved.

äul'cren Oberfläche 25 des jeweiligen P-leitenden Um das Auflösungsvermögen des Auffangschirmesouter surface 25 of the respective P-conducting around the resolving power of the collecting screen

Bereiches 23 verbunden, und die einzelnen Metall- 55 zu erhöhen, ist in F i g. 6b ein weiteres vorzugsweisesArea 23 connected, and to raise the individual metal 55, is in F i g. 6b another preferred one

folien sind voneinander elektrisch isoliert. Hieraus Muster einer Anordnung der Metallfolienclcktrodcnfoils are electrically isolated from each other. From this pattern of an arrangement of the metal foil strips

folgt, daß der P-lcitcnde Bereich 23 eine Elektrode dargestellt, wobei die Metallfolienclektroden 30/> eineit follows that the P-lcitcnde region 23 represents an electrode, the metal foil electrodes 30 /> one

besitzt, die mit einer vergrößerten Metallfläche vcr- hexagonalförmigc äußere Flüche aufweisen die derwhich have vcr- hexagonal-shaped outer surfaces with an enlarged metal surface that of the

sehen ist, die durch den Elektronenstrahl bestrahlt Elektronenstrahlquelle in der Ablenk- und Fokussicr-can be seen, the electron beam source irradiated by the electron beam in the deflection and focus

werden kann, so daß die Kapazität zwischen der Oxyd- 60 einrichtung zugewandt ist, wobei die Elektroden inso that the capacitance faces between the oxide 60 device, with the electrodes in

schicht 22 und dem P-leitenden Bereich 23 verringert einer Verteilung mit geringstem Abstand angeordnetlayer 22 and the P-conductive region 23 reduced a distribution with the smallest spacing

und somit die Spcichcrwirkung der Oxydschicht 22 sind, wobei die Anordnung dasselbe Muster wie inand thus the memory effect of the oxide layer 22, the arrangement having the same pattern as in FIG

ausgeschaltet werden kann. F U 4b aufweist. In diesem Muster sind mit A\ und V₁ can be turned off. FU 4b. In this pattern, A \ and V are ₁

,^Wc,ⁿⁿ J"'" ' ^-U^nHingsclcmcnt die oben er- gleichfalls die HuuptnchM-n der Anordnungen der, ^Wc , ⁿⁿ J "'"' ^ -U ^ nHingsclcmcnt the above- likewise the HuuptnchM-n of the arrangements of the

wahnte Mctullfohenelcktrodc aufweist, wobei die 65 Mctnllfolienclcktrodcn 30/. und mit S_n bis S_1n jeweilsForeseen Mctullfohenelcktrodc has, whereby the 65 Mctnllfolienclcktrodcn 30 /. and with S _n to S _1n, respectively

Mcklrodcn in demselben Muster wie in den I· . ρ 4a die Hildspurcn der Elektronenstrahl bezeichnet, dieMcklrodcn in the same pattern as in the I ·. ρ 4a denotes the Hildspurcn of the electron beam, which

und 4b angeordnet sind, so knnn das Rauschen in dem parallel zueinander liegen I ine der beiden Achsen A'and 4b are arranged, the noise in the parallel to each other can be ine of the two axes A '

Ansgungssignal zusätzlich verringert werden, oder es oder )'., kann einen Winkel von 30 in bezug nuf dieVocal signal can be additionally reduced, or it or) '., Can be an angle of 30 with respect to the

I 948I 948

Bildspuren S_n bis .S'|„ aufweisen und vorzugsweise parallel zu einer Seite jedes Sechsecks der Metallfolicnclektroden 30/' verlaufen. Der Abstand /wischen den Sechsecken der Metüill'olienelektroden M)b kann aus demselben Grunde, wie er bereits oben angegeben wurde, gleichfalls 5,3 μ ι η betragen. Durch dieses Muster und die Anordnung der Metallfolicnelektrodcn 30/j kann gleichfalls das Verhältnis des Signals zum Rauschen in dem Ausgangssignal verbessert werden, und es kann im wesentlichen eine Erhöhung des Auflösungsvermögens des Auffangschirmes um 56% im Vergleich zu dem in F i g. 6a gezeigten Auffangschirm erreicht werden. Diese Verbesserung kann leicht durch eine einfache Rechnung wie folgt nachgeprüft werden:Have image traces S _n to .S '| "and preferably run parallel to one side of each hexagon of the metal foil electrodes 30 /'. The distance / between the hexagons of the metal foil electrodes M) b can also be 5.3 μm for the same reason as already stated above. With this pattern and the arrangement of the metal foil electrodes 30 / j, the ratio of the signal to noise in the output signal can also be improved, and an increase in the resolving power of the collecting screen by essentially 56% compared to that in FIG. 6a can be achieved. This improvement can easily be verified by a simple calculation as follows:

Wenn der Auffangschirm zur Aufnahme von Fernsehbildcrn verwandt wird, so weisen die beiden in den Fig. 6a und 6b dargestellten Auffangschirme dieWhen the capture screen is used to record TV images is used, the two collecting screens shown in FIGS. 6a and 6b have the

4
wirksamen Bildllächen von /·>· D auf, über die der4th
effective image areas of / ·> · D over which the

Elektronenstrahl abgetastet wird. Hierin bedeutet /' die senkrechte Länge der wirksamen Flächen der Auffangschirme, wobei diese Auffangschirme natürlich von dem jeweiligen Elektronenstrahl in horizontaler Richtung abgetastet werden. Die senkrechten und horizontalen Auflösungsvermögen R_n, Rv₁ und Ri₁₁, Ri,., können durch die folgenden Ausdrücke erhalten we nie η:Electron beam is scanned. Herein / 'means the vertical length of the effective surfaces of the collecting screens, these collecting screens naturally being scanned in the horizontal direction by the respective electron beam. The vertical and horizontal resolving power R _n , Rv ₁ and Ri ₁₁ , Ri,., Can be obtained by the following expressions we never η:

Rh₁ Rh ₁
R₁, Rn,R ₁ , Rn,

I 2 ,/
4 /) I 2, /
4 /)

3 I 2 (I 3 I 2 (I

I)I)

d
N /) d
N /)

3 13 (I 3 13 (I.

3030th

3535

worin die Indizes I und 2 jeweils den Auffangsschirmen in den F i g. 6a bzw. 6b zugeordnet sind 4" und worin d den Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt /wischen aneinandergren/enden P-N-Ubergangselementen darstellt. Damit können die UesamtauMösungsvcrniögcn R₁ und R₂ entsprechend ihrer Definition durch die folgenden Ausdrücke berechnet werden:where the subscripts I and 2 correspond to the catch screens in Figs. 6a and 6b are assigned 4 "and where d represents the distance from center point to center point / between adjacent / end PN transition elements. This means that the total solution ratios R ₁ and R ₂ can be calculated according to their definition using the following expressions:

Rx -■■- [(RviY¹ I (Kn₁)" '.17· Rx - ■■ - [(RviY ¹ I (Kn ₁ ) "'.17 ·

I (Λ,··.)- ι (Λα₃)* - 1,83I (Λ, ··.) - ι (Λα ₃ ) * - 1.83

Daraus geht hervor, dal.t das Auflösungsvermögen ft., größer als das Auflösungsvermögen R₁ ist, so daß das Auflösungsvermögen des Auffangschirmes in E" i u. 6b im Vergleich zu dem des in 1 1 g. 6a gezeigten Sehit ,;ics um 56% verbessert ist. Weiterhin ist die Elektrode M)h bereits durch ihre eigene Form insofern vorteilhaft, als die Konzentration der elektrischen Feldstärke an den Kanten der hcxagonalförmigen Elektrode 30b kleiner als an denen der quadratischen Elektroden 3On ist, wie sie in 1·' i g. 6a gezeigt sind, da die Kanten in dem ersteren Falle durch einen stumpfen Winkel von 120° und im letzteren Falle durch einen rechten Winkel gebildet werden.It can be seen from this that the resolving power ft., Is greater than the resolving power R ₁ , so that the resolving power of the collecting screen in E "i and 6b compared to that of the view shown in FIG Furthermore, the electrode M) h is already advantageous because of its own shape in that the concentration of the electric field strength at the edges of the hxagonal-shaped electrode 30b is smaller than at those of the square electrodes 30n, as shown in FIG 6a, since the edges in the former case are formed by an obtuse angle of 120 ° and in the latter case by a right angle.

Claims

Patent claims:

1. Storage electrode for an image pickup tube, which can be scanned by an electron beam, with an N-conductive base and a plurality of spaced apart ^ -conductive regions, which are designed to form I’-N transition elements in this base and electrically insulated from one another are, characterized in that the transition elements (20) are arranged in a pattern in which the directions of the main axes (A '. ,,)'..; A ' ₃₎ Γ,) the arrangement of these elements "are different from the direction (.-I) in which the storage electrode (10) is scanned by the electron beam (£).

2. Storage electrode according to claim 1, characterized in that the N-conductive base (21; is made of silicon.

3. Storage electrode according to claim 1, characterized in that each P-conductive region (23 ' provided on its outer surface (25) with a metal foil electrode (30). is that electric is connected to the corresponding area (23), and that the individual electrodes are electrical are isolated from each other.

4. Storage electrode according to claim 3, characterized in that the outer surface (32) dei Metal foil electrodes (30) on which the electron beam strikes, larger than the outer surface (25 ' of each corresponding P-type region (23)

5. Storage electrode according to one of the claims: and 4, characterized in that each metal foil electrode (30) has a hexagonal outer surface (30 /)) and that the metal foil electrodes in a distribution with the smallest from stand are arranged.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings