DE2249457A1

DE2249457A1 - Bildaufnahmeroehre

Info

Publication number: DE2249457A1
Application number: DE2249457A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Shimizu; Okio Yoshida
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1972-09-15
Filing date: 1972-10-09
Publication date: 1974-04-18
Also published as: FR2199616B1; US3872344A; FR2199616A1; GB1386687A; NL7212747A

Description

- bh 26.9.1972

- E 1 -

Tokyo Shibaura Electric Co.Ltd.. Tokio/Japan 2 2 4 9 A 5 7 Bildaufnahmeröhre

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Bildaufnahmeröhre. Diese Erfindung befaßt sich insbesondere aber mit einer solchen Bildaufnahmeröhre, deren Signalaufnahmeelektrode so verbessert ist, daß das Restbild verringert wird.

Eine der bisher bekannten Fernseh-Bildaufnahmeröhren ist eine Vidikon-Bildaufnahmeröhre, bei der auf die Innenfläche der Frontplatte eine als Signalaufnahmeelektrode arbeitende transparente und elektrisch leitende Schicht aufgesetzt ist, bei der weiterhin auf die vorerwähnte elektrisch leitende Schicht auch noch eine fotoelektrische Wandlerschicht aufgedampft ist, die als Speicherplatte für die fotoelektrische Umsetzung arbeitet. An die transparente und elektrisch leitende Schicht wird eine positive Spannung gelegt, während die fotoelektrische Wandlerschicht gleichmäßig negativ aufgeladen wird, wenn sie von den Elektronenstrahlen der Elektronenstrahlerzeuger-Vorrichtung abgetastet wird« Damit aber baut sich ein elektrisches Feld um und senkrecht zur vorerwähnten fotoelektrischen Wandlerschicht auf« Diese Fotowandlerschicht arbeitet wie ein Kondensator, und zwar wegen ihres hohen spezifischen Widerstandes, die elektrostatische Kapazität 1st der Dicke dieser Schicht umgekehrt proportional« Somit gilt: je dicker diese Schicht, desto kleiner die Kapazität, was zur Folge hat, daß das Restbild auf ihr mehr und schneller verschwindet« Wird diese Schicht dicker gemacht, dann verringert sich proportional aber auch das Bildauflösungsvermögen «

Ziel dieser Erfindung ist nun die Schaffung einer Bildaufnahmeröhre mit einer beträchtlichen Verringerung des Restbildes,und zwar bei einer wirkungsvollen Bildauflösung«

Zu der im Rahmen dieser Erfindung geschaffenen Bildaufnahmeröhre

409816/0 5 72

< 26.9.1972

2 2 4 9 4b/ - * a -

gehören: ein zylindrischer Bildröhrenkörper mit einer Frontscheibe; eine auf die Innenfläche der Frontscheibe aufgesetzte Speicherplatte; schließlich auch noch ein Elektronen»trahlsystem oder ein Elektronenstrahlerzeuger, das/der im BiIrOhrenkolben derart angeordnet ist, daß ein Elektronenstrahl auf die Speicherplatte abgestrahlt werden kann. Die Speicherplatte setzt sich wie folgt zusammen: aus einer fotoelektrischen Wandlerschicht, die auf der Innenfläche der Frontscheibe angebracht ist, aus einer auf die vorerwähnte fotoelektrische Wandlerschicht aufgetragenen Schicht mit einem hohen spezifischen Widerstand; schließlich auch noch aus einer Signalaufnahmeelektrode, die außerhalb des wirksamen Abtastbereiches der Speicherplatte angeordnet ist. Ringsum die Bildaufnahmeröhre sind in bekannter Weise eine Elektronenstrahl-Ablenkspule und eine Fokussierungsspule angeordnet.

409816/0572

3 26.9.1972

Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig.l Einen Schnitt durch eine Bildaufnahmeröhre dieser Erfindung.

Flg.2 Längsschnitte durch die verschiedenen Speicherplatten der Bildaufnahmeröhre.

Fig. 5 Eine Frontansicht der Bildaufnahmeröhre, die mit irgendeiner der mit Fig. 2 bis Fig. 4 wiedergegebenen Speicherplatten ausgestattet ist.

Fig. 6 Einen Längsschnitt durch eine Speicherplatte, deren transparente und elektrisch leitende Schicht außerhalb des wirksamen Abtastbereiches angeordnet ist.

Fig. 7 Einen Querschnitt durch den vorderen Teil der mit Fig. 6 dargestellten Speicherplatte.

Fig. 8 Einen Querschnitt durch den vorderen Teil einer wiederum anderen Speicherplatte.

Fig. 9 Einen Längsschnitt durch eine wiederum andere Speicherplatte.

Fig. 10 Einen Längsschnitt durch eine weitere Speicherplatte, bei der die transparente und elektrisch leitende Schicht auf der Außenfläche der zum Bildröhrenkörper gehörenden Frontscheibe aufgesetzt ist.

Fig. 11 Einen Längsschnitt durch den vorderen Teil einer Bildaufnahmeröhre mit der in Fig. 10 ausgewiesenen Speicherplatte.

Einen Längsschnitt durch eine wiederum andere Speicherplatte, bei der auf die Zentralfläche der elek-

409816/0572

*! 26.9.1972

2 2 4 9 4 6 7 '^G2'

trisch leitenden Schicht eine Isolationsschicht derart angebracht ist, daß von ihr fast die ganze Innenfläche der Frontscheibe bedeckt wird.

Fig. 13 Einen Längsschnitt durch eine Mehrschichten-Speicherplatte mit einer ringförmigen Elektrode und einer zentralen Elektrodenschicht·

Vie aus Fig. 1 zu erkennen ist, setzt sich die Bildaufnahmeröhre zusamment aus einem zylindrischen Röhrenkolben 11, der an seinem vorderen Ende mit einer Frontscheibe 12 versehen ist; aus einer auf die Innenfläche der vorerwähnten Frontscheibe 11 aufgetragenen Speicherplatte 13S desgleichen aber auch aus einem Elektronenstrahlerzeuger oder einer Elektronenstrahlvorrichtung Ik, der/die innerhalb des Röhrenkolbens 11 derart angeordnet ist, daß ein Elektronenstrahl auf die vorerwähnte Speicherplatte 13 abgestrahlt werden kann« Außen sind in bereits bekannter Weise ringsum die Peripherie der Bildaufnahmeröhre angeordnet: eine Ablenkspule 15f eine Fokussierungsspule l6 und eine Abstimmspule 17.

Bei der mit Fig. 2 wiedergegebenen Speicherplatte ist auf die Innenfläche der Frontscheibe 12 eine Kadmiumselenidschicht 18 in einer Dicke von 2 Mkrometern aufgetragen. Eine elektrisch leitende Schicht 19 bedeckt als Signalaufnahmeelektrode die Peripherie und den Teil der Oberfläche der vorerwähnten Kadmiumselenidschicht 18, die nicht in den wirksamen Abtastungsbereich der Speicherplatte 13 fallen, der von den Elektronenstrahlen abgetastet wird. Auf die vorerwähnte Kadmiumselenidschicht 18 sowie auf die vorerwähnte elektrisch leitende Schicht 19 ist eine 0.2 Mikrometer dicke Schicht aus einem Material mit hohem spezifischen Widerstand aufgedampft, beispielsweise eine Schicht aus Arsentrisulfid. Nach dem Durchlaufen von Teatreihen

409816/0572

bei einer Vidikon-Bildaufnahmeröhre, in die die vorerwähnte Speicherplattenkonstruktion eingebaut war, eine hohe fotoelektrische Empfindlichkeit und ein ausgezeichnetes Vermögen der Restbildreduzierung festgestellt worden. Wegen der vorerwähnten guten Restbild-Löscheigenschaften der Vidikon-Bildaufnahmeröhre betrug der Pegel des Restbildsignales nach dem Ende der Abtastung und nach der Unterbrechung der Lichtzufuhr im dritten Feld 0 $, während er nach dem Beginn der Lichtzuführung oder des Lichteinfalles 100$ betrug. Damit aber hat sich herausgestellt, daß nach dem Beginn der Lichtzuführungsunterbrechung und nach dem Ende der Abtastung kein Restbild im ersten Feld zu beobachten war.

Venn auch noch theoretisch geklärt werden muß, weshalb die Speicherplatte bei der Vidikon-Bildaufnahmeröhre so sehr dazu beiträgt, das Restbild zu reduzieren oder zu löschen, so wird doch angenommen, daß diese ausgezeichnete Restbild-Löschwirkung auf die besondere Konstruktion der Speicherplatte dieser Erfindung zurückgeführt werden kann. So hat die Speicherplatte dieser Erfindung, die als eine Mehrschichten-Speicherplatten-Konstruktion ausgeführt ist, gegenüber einer konventionellen Einschicht-Speicherplatte eine kleinere elektrostatische Kapazität· Weiterhin ist festgestellt worden, daß die gute Restbild-Löschwirkung auf der Tatsache beruht, daß n4.cht die gesamte Fläche der fotoelektrischen Wandlerschicht 18 mit der BiIdaufnahmeelektrode bedeckt ist, sondern nur der Teil der Schicht 18, der sich außerhalb des wirksamen Abtastungsbereiches der Speicherplatte befindet. Das aber bedeutetj daß die auf dem Durchmesser der Schicht 18 beruhende Kapazität dieser Schicht 18, die zuzT Löschung des Restbildes herangezogen wird, zu der auf der Dicke der Schicht 18 beruhenden Kapazität addiert wird.

409816/0572

£ 26.9.1972

2 2 A y A 5 7 - ^{G 4} *

Ein anderer Faktor, der eich auf das Restbild-Löschvermögen einer Vidikon-Bildaufnahmeröhre auswirkt, ist der spezifische Wideretand der zur Speicherplatte gehörenden fotoelektrischen Wandlerschicht· Anhand mehrerer Experimente oder mehrerer Versuche ist festgestellt worden, daß die fotoelektrische Wandlerschicht 18 vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von woniger als 10 Ohm/cm haben sollte, so daß dann, wenn diese Schicht 18 einen so kleinen Widerstand von 10 Ohm/cm hat, von der Speicherplatte das Restbild nicht gelöscht wird.

Aufgrund dieser Feststellungen ist bei der Speicherplatte, die bei der Bildaufnahmeröhre dieser Erfindung Verwendung findet, die Signalaufnanraeelektrode auf der Peripherie oder auf dem Rande der fotoelektrischen Wandlerschicht angeordnet worden, wobei für die vorerwähnte fotoelektrische Wandlerschicht ein spezifischer Widerstehe
gewählt worden ist·

zifischer Widerstand im Bereich von 10 Ohm/cm bis 10 Ohm/cm

Nachstehend soll nun die Arbeitsweise oder die Funktion der mit Fig. 2 dargestellten Speicherplatte beschrieben und erläutert werden«

Zunächst einmal gelangt das vom Objekt zurückgeworfene Licht durch die aus transparentem Glas bestehende Frontscheibe 12 auf die Kadmimumselenidschicht 18, wo die Elektronen und Löcher/ Defektelektronen in der Kadmimumselenidschicht 18 derart angeregt werden, daß sich die Elektronen radial zur Signalaufnahmeelektrode 19 bewegen, während die Löcher oder Defektelektronen im verbotenen oder gesperrten Bereich der Schicht 18 festgehalten und entsprechend ihrer Energieaufladung angeordnet werden. Proportional tür Anzahl der festgehaltenen Löcher oder Defektelektronen erhöht sich auch das Oberflächenpotential der Arsentrisulfidschicht 20. Die Oberfläche dieser Schicht 20 wird von

409816/0572

? 26.9.1972

2243457 " ^{G 5} '

einem Elektronenstrahl abgetastet, wobei es au einer Rekombination der Löcher oder positiven Ladungsträger in der Schicht 2O mit den Elektronen oder negativen Ladungsträgern des Elektronenstrahles kommt, was wiederum zur Folge hat, daß durch die Speicherplatte ein Entladungsstrom fließt«, In diesem Falle rekombinieren die festgehaltenen Löcher oder die festgehaltenen positiven Ladungsträger nicht sofort nach dem Auftrefen des Elektronenstrahles mit den Elektronen oder den negativen Ladungsträgern des Elektronenstrahls» Ein auftreffendes erstes Elektron oder ein auftreffender erster negativer Ladungsträger vereinigt sich nicht mit einem Loch oder einem positiven. Ladungsträger, sondern erreicht die Signalaufnahmeelektrode, wenn es/ er während der zur Bildung eines Bildelementes erforderlichen Zeit in die Schicht 20 eindringt. Es ist das zweite auftreffende Elektron oder der zweite auftreffende negative Ladungsträger, das/der mit einem Loch oder einem positiven Ladungsträger rekombiniert. Weil die Rekombination von Elektronen und Löchern bzw. von negativen Ladungsträgern und positiven Ladungsträgern auf diee Weise erzielt wird, treffen je Loch oder je positivem Ladungsträger jeweils zwei Elektronen oder negative Ladungsträger auf die Speicherplatte auf. Das aber hat zur Folge, daß die Empfindlichkeit der mit einer Speicherplatte nach Fig. 2 in günstiger Weise verdoppelt wird.

Die Anzahl der Elektronen oder negativen Ladungsträger, die vom Elektronenstrahl aus in die Speicherplatte eindringen, ist der Anzahl der Löcher oder positiven Ladungsträger im wirksamen Abtastbereich der Speicherplatte proportional. Der Signalausgang wird wirkungsvoll verstärkt, und zwar nicht nur von den Löchern od«r Positivladungeträgern, die während <d®T für den Aufbau eines Bildelementes in der Speicherplatt©

409816/0572

$ 26.9.1972

erforderlichen Zeit festgehalten werden, sondern auch durch jene Löcher oder positiven Ladungsträger die vor und während des Abtastens durch den Elektronenstrahl durch das vom Objekt her einfallende Licht angeregt werden* Bei der Bildaufnahmeröhre dieser Erfindung unterstützen auch die nicht in der Kadmiums elenidschicht l8 gespeicherten Löcher oder positiven Ladungsträger wirkungsvoll die Funktion der Vidikon-Bildaufnahmeröhre und tragen dadurch zur Löschung des Restbildes bei« Das aber bedeutet, daß es höchst wünschenswert ist, daß die Schicht 18 eine hohe elektronische Leitfähigkeit hat, daß weiterhin die Löcher oder positiven Ladungsträger an ihren ursprünglichen Stellen verbleiben oder sich unter die Abtastfläche der Kadmiumselenidschicht 18 bewegen und dort festgehalten werden·

Um es genauer auszudrücken: Bei der Elektronenstrahlabtastung der mit Fig. 2 wiedergegebenen Speicherplatte wird senkrecht zur Speicherplatte 13 ein starkes elektrisches Feld erzeugt _t wobei sich noch vor dem Festhalten in der Kadmimuselenidschicht 18 die Löcher oder positiven Ladungsträger zum Rand zwischen der Kadmiumselnidschicht 18 und der Arsentrisulfidschicht 20 bewogen_t oder sogar noch weiter in die Arsentrisulfidschicht 20 und in dieser Schicht 20 dann festgehalten werden, oder aber unter der Oberfläche der Schicht 20· Damit aber bewegt sich kein Loch oder kein positiver Ladungsträger zur Signalaufnahmeelektrode 19.

Zu einer mit Fig. 3 wiedergegebenen anderen Ausführung der Speicherplatte dieser Erfindung gehören: eine Kadmiumselenidschicht 18, eine auf die vorerwähnte Kadmimumselenidschicht 18 aufgebrachte Kadmiumselenitschicht 21, eine auf die vorerwähnte Kadmiraumselenitschicht 21 aufgetragene Arsentrisulfidschicht 20 und eine Signalaufnahmeelektrode 19, die jeweils die Kanten

409816/057

® 12.10.1973

oder die Peripherie der Kadmiiamselenidschielit 18 und dar Kadmidumselenitschicht 21 bedeckt, desgleichen aber auch dan Umfangsteil oder Randteil der Oberfläche der Kadmiumselenitschicht 21.

Die mit Fig. k dargestellte Speicherplatte dieser Erfindung, die der mit Fig. 3 wiedergegebenen Speicherplatte ähnlich ist, besteht aus den drei Schichten 18, 20 und 21. Bei dieser Speicherplatte ist jedoch die Signalaufnahmeelektrode 19 außerhalb des wirksamen Speicherplatten-Abtastungsbereiches zwischen der Kadmiumselenidschicht 18 und der Frontscheibe 12 angeordnet. Wegen dieser besonderen Anordnung der Signalaufriahmeelektrode 19 lassen sich die Elektronen oder negativen Ladungsträger in der Kadmiumselenidschicht 18 leicht zu der Signalauf nahxneelektrode 19 bewegen.

Die Signalaufnahmeelekibrode 19 kann hergestellt werden entweder aus tr
oder Zinn.

der aus transparentem Zinnoxyd (SnO₂) oder aus opakem Aluminium

Die fotoelektrische Schicht 18 kann nun auch aus anderen fotoelektrischen Halbleiterwerkstoffen als Kadmiumselenid hergestellt werden, beispielsweise aus Kadmimumsulfid und aus Kadmiumsufo sei enid, wobei alle diese Materialien einen spezifischen Widers
liegt.

O Ι /ν

Widerstand haben, der im Bereich von 10 Ohm/cm bis 10 Ohm/cm

In ähnlicher Weise kann die Schicht statt aus Arsentrisulfid aus irgendeinem anderen Werkstoff hergestellt werden, von dem der Elektronenfluß vom Elektronenstrahl in die Speicherplatte derart gesteuert und geregelt wird, daß es zu einer Verringerung des Dunkel signal ströme s und zu einer Verbesserung der Res.tbildlöschung in der Bildaufnahmeröhre kommt, wie zum Beispiel Arsendisulfid, Zinksulfid, Arsentrisulfid, Germanium Selenid, Arsentriselenid, Zinkselenid und Antimontrisulfid.

Bei den mit Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 wiedergegebenen Speicher-

409816/0672

- bh -

' ... , r , ,-·.- 26.9.1972 ν

2 2494b/ - G 8 -

platten 1st die Signalaufnähmeelektrode außerhalb dea wirksamen Abtastungsbereiches angeordnet und trägt sehr stark zur Löschung des Restbildes bei, wenn auch das nachstehend angegegebene Phänomen noch gegeben ist« Wird ein rechteckiges und weißes Objekt mit einem schwarzen Rahmen vermittels einer Vidikon- Bildauf nahmer öhr β aufgenommen, dann erscheint dieses Objekt in der Wiedergabe auf dem Monitorbildschirm grau· Dieser unerwünschte Tatbestand wird im weiteren Verlaufe dieser Patentanmeldung als-ⁿSchwarBrahmen-Phänomen" bezeichnet· Es ist unvermeidlich auch dann- festzustellen, wenn ein rechteckiges und schwarzes Objekt mit einem weißen Rahmen vor dem schwarzen Hintergrund vermittels der Vidikon-Bildaufnahmeröhre aufgenommen wird«

Es wird stark angenommen, daß das Schwarzrahmen-Phänomen durch den nachstehend erwähnten Punktionsablauf verursacht wird· Wird ein weiße· Objekt in einem schwarzen Rahmen auf der fotoelektrischen Wandlerschicht der Vidikon-Bildaufnahmeröhre aufgenommen oder abgebildet, dann wird der größere Teil der Spannung, die der Speicherplatte aufgedrückt wird, auf den Flächenteil der fotoelektrischen Wandlerschicht geführt, auf dem der schwarze Rahmen abgebildet ist· Dam Flächenteil der fotoelektrischen Wandlerschicht, auf dem das weiße Objekt abgebildet ist, wird nur ein kleiner Teil der Spannung zugeführt, wobei unvermeidlich eine Abschwächung der fotoelektrischen Empfindlichkeit aufkommt· Dies führt dann wiederum dazu, daß auch die Bildsignale aus diesem Oberflächenbereich schwach sind.

Nachstehend sollen nun wiederum andere Speicherplatten, die auch in den Rahmen dieser Erfindung fallen, bei denen aber das vorerwähnte Schwarzrahmen-Phänomen nicht aufkommt - und dies bei einer wirkungsvollen Restbildlöschung, beschrieben

409818/0572

2 2 A 9 A 5 7 -⁶ _G ⁹;

und erläutert werden«

Die mit Fig. 6 dargestellte Speicherplatte bestellt ähnlich der Speicherplatte nach Flg. 3 aus einer Kadmiumsθlenidschicht 18, aus einer Kadmiumselen!tschicht 21, aus einer Schicht 21 von Material mit einem hohen spezifischen Widerstand und aus einer Signalaufnähmeelektrode 19· Anders aber als bei der Speicherplatte nach Fig. 3 gehört zur Speicherplatte nach Fig. 6 eine transparente und elektrisch leitende Schicht 22, die zwischen der Schicht 18 und der Frontscheibe 12 angeordnet ist. Die vorerwähnte transparente und elektrisch leitende Schicht 22 ist darüber hinaus auch noch gegen die Elektrode 19 isoliert« Der Oberflächenbereich der transparenten und elektrisch leitenden Schicht 22 ist mindestens so groß wie die wirksame Abtastungszone der Speicherplatte« Weil nun die Schicht 22 gegen die Elektrode 19 isoliert 1st, dient sie nur dazu, jeden Teil der fotoelektrischen Wandlerschicht 18 am gleichen Potential oder an der gleichen Spannung zu halten. Gerade durch diese Verwendung der transparenten und elektrisch leitenden Schicht 22 wird die Speicherplatte von dem Schwarzrahraen-Phänomen befreit.

Bei der Speicherplatte nach Fig. 6 wird das Restbild auf folgende Weise oder au· folgenden Gründen verringert oder gelöscht. Fast alle Bildelemente eines Rasters, das sich im wirksamen Ab-; tastungsbereich der Speicherplatte aufgebaut hat, werden wegen der fotoelektrischen Wandlerschicht 18, deren elektrostatische Kapzitat klein ist,, aufgelöst. Darüber hinaus werden die Restbildelemente durch die elektrostatische Kapazität zwischen der Signalaufnahmeelektrode 19 sowie der transparenten und leitenden Schicht 22 verringert oder gelöscht. Die Kapazität zwischen der Elektrode 19 und der Schicht 22 ist sur Gesamtdicke der Speicherplatte - (gemessen von der Schicht 22 bis zur Ab-

A09816/0572

- bh -

9V/CI/C7 26.9.1972 ζ ζ 4 y 4 b / -Gio-

tastflache) - und zum Mindestabstand zwischen Elektrode 19 und Schicht 22 umgekehrt proportional. Wird mit der Speicherplatte im Langzeitbetrieb, d.h. über einen großen Zeitraum hinweg, gearbeitet, dann kann eine elektronisch leitende Verbindung zwischen der Signalaufnahmeelektrode 19 und der transparenten, elektrisch leitenden Schicht 22 eintreten oder aufkommen. Sollte dies zutreffen, dann wird die Kapazität der fotoelektrischen Wandlerschicht 18 größer als jene einer Speicherplatte ohne eine transparente und elektrisch leitende Schicht 22. Die geringe Kapazität im Mindestabstand zwischen der Elektrode 19 und der Schicht 22 verringert und löscht auch weiterhin das Restbild.

Damit aber ist die Speicherplatte nach Fig. 6, die sich unter anderem auch aus einer transparenten und elektrisch leitenden Schicht 22 zusammensetzt, bei Löschung des Restbildes frei vom Schwarzrahmen-Phänomen·

Bei der Konstruktion nach Fig. 7 umgibt eine Scheibenelektrode 19 mit einem rechteckigen Fenster eine rechteckige und elektrisch leitende Schicht 22, wohingegen beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 eine ringförmige Elektrode 19 eine scheibenförmige elektrisch leitende Schicht 22 umschließt. Für beide Ausführungsbeispiele gilt, daß sich die Elektrode 19 und die Schicht 22 bis zu einem gewissen Grade deswegen einander überlappen können, weil zwischen ihnen eine fotoelektrische Schicht mit einem größeren spezifischen Widerstand angeordnet ist.

Flg. 9 zeigt eine weitere Ausführung der Speicherplatte dieser Erfindung, die gewiesermaßen mit der Speicherplatte nach Fig. k Identisch ist und sich von dieser Speicherplatte nur darin unterscheidet, daß eine transparente und elektrisch leitende Schicht 22 auf die Innenfläche der Frontscheibe 11 aufgebracht ist.

4098 16/0572

26.9.1972

Der vordere Längsschnitt durch diese Speicherplatte ist deshalb ähnlich Fig. 8 ausgeführt.

Die bei den Speicherplatten nach Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 verwendete transparente und elektrischleitende Schicht 22 ist eine Schicht mit geringem elektrischen Widerstand, beispielsweise eine Schicht aus einer chemischen Zusammensetzung - Zinnoxyd (SnO oder Nesa-Schicht), sie kann eine Schicht aus einem Metall oder einer chemischen Zusammensetzung sein, durch die bestimmte Lichtstrahlen bis auf die fotoelektrische Wandlerschicht l8 durchdringen können. Die Fotoempfindlichkeit dieser Speicherplatten kann durch Einstellen oder Einregeln der Spannung eingestellt werden, die auf die transparente und elektrisch leitende Schicht 22 aufgedrückt wird« Bei diesen Speicherplatten kann weiterhin auch Licht, das nicht vom Objekt ausgeht,in den Teil der Schicht 18 eindringen, der zwischen Elektrode 19 und Schicht 22 liegt, oder es kann mit dem Elektronenstrahl auch die Elektrode 19 abgetastet werden, damit die Elektronen oder negativen Ladungsträger des Elektronenstrahles in den vorerwähnten Teil der Schicht 18 eindringen können« was wiederum dazu führt, daß der spezifische Widerstand dieses zur Schicht 18 gehörenden Teiles verändert und somit letzton Endes die Fotoempfindlichkeit der Speicherplatte gesteuert und geregelt wird«

Wie aus Fig« 10 hervorgeht, ist ein© wiederum andere Speicherplatte dieser Erfindung als eine Mehrschichtenkonstruktion und ähnlich Fig« 3 ausgeführt, weil sie sich zusammensetzt aus einer Kadmiumselenidschlcht 18, aus einer ringförmigen Elektrode 19f aus einer Schicht 20 mit einem hohen spezifischen Widerstand und aus einer Kadmiumselenitschicht 21« Diese Speicherplatte ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die transparente

409816/0572

ΊΊ I CW R7 26.9.1972 Δ/kV lib I -G12-

- G 12 -

und elektrisch leitende Schicht 22 auf die Außenfläche der Frontscheibe 12 aufgetragen ist· Diese Speicherplatte wird in Übereinstimmung mit Pig· 11 vermittels eines Edelstahlringes 23 auf das vordere Ende des Röhrenkolbens aufgesetzt und befestigt* Der vorerwähnte Edelstahlring 23 ist seinerseits wiederum von einem aus einem flachen Indiumstab hergestellten Ring 2k umgeben, der die Speicherplattenkonstruktion luftdicht mit dem Röhrenkolben 11 verbindet.

Fig. 12 zeigt nun eine Speicherplatte, bei der eine transparente und elektrisch leitende Schicht 22 auf die Innenfläche der Frontscheibe 12 aufgebracht ist, bei der dann schließlich auch noch eine Isolationsschicht 25 auf die vorerwähnte Schicht 22 aufgetragen ist« Diese Speicherplatte ist dadurch gekennzeichnet, daß zu ihr eine Isolationsschicht 25 gehört, die auf dem Teil der Schicht 22 aufgetragen ist, der dem wirksamen Abtastungsbereich der Speicherplatte entspricht· Auf die Schichten 22 und 25 sind nacheinander aufgetragen eine Kadmiumseienidschicht 18, eine Kadmiumselenitschicht 21 und eine Arsentrisulfidschicht 20.

Bei einer Bildaufnahmerohre, die mit der Speicherplatte nach Fig. 12 ausgestattet ist, arbeitet die transparente und elektrisch leitende Schicht 22 als Signalaufnahmeelektrode und erhält deshalb die Speicherplattenspannung aufgeschaltet. Das elektrische Feld ringsum die ein elektrisches Feld mit einem einheitlichen Potential in Radialrichtung der Speicherplatte. Es wird vermutet, daß das elektrische Feld mit einem einheitlichen Potential verhindert, daß die Elektronen oder negativen Ladungsträger beim Abtasten mit dem Elektronenstrahl nicht durch die Isolationsschicht 25 in die elektrisch leitende Schicht 22 gelangen können. Damit aber bewegen sich die Elek-

0 9 8 16/0572

T-;/Q/C7 26.9.1972

• ζ ζ 4 y 4 b ■/ -G13-

nen oder negative Ladungsträger durch die Kadmlumselenldschlcht 18 in Richtung der mit Fig. 12 wiedergegebenen Pfeile zur Peripherie der Schicht 22 hin.

Ein wiederum anderes Ausfuhrungsbeispiel einer Speicherplatte dieser Erfindung wird mit Fig. I3 dargestellt. Diese Speicherplatte ist mit der in Fig.12 dargestellten Speicherplatte fast identisch. Von der Speicherplatte nach Fig. 12 unterscheidet sich die mit Fig. I3 wiedergegebene Speicherplatte darin, daß die transparente und elektrisch leitende Schicht 22 vollständig mit einer Isolationsschicht 26 bedeckt ist, wobei die vorerwähnte elektrisch leitende Schicht 22 auf die Frontscheibe ' 12 aufgetragen ist. Bei dieser spezifischen Konstruktion bewegen sich die Elektronen oder negativen Ladungsträger, die von dem Elektronenstrahl aus in die Speicherplatte eindringen, zur Peripherie der fotoelektrischen Wandlerschicht 18. Veil nun alle Elektronen von der Elektrode 19 aufgenommen werden, wird das Restbild zu einem großen Teil gelöscht, wobei es wegen der Konstruktion der Bildröhre dieser Erfindung nicht zu einem Schwarzrahmen-Phänomen kommt·

409816/0572

Claims

Tokyo Shibaura Electric Co.Ltd., Tokio/Japan Patentansprüche ι

' 1, Bildaufnahmeröhre mit einem Röhrenkolben, in dem sich ein Elektronenstrahlerzeuger, eine Speicherplatte und eine Signalaufnahmeelektrode befinden. Diese Bildaufnahmeröhre

dadurch gekennzeichnet, daß

die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode auf dem Randteil der vorerwähnten Speicherplatte angeordnet ist, und zwar derart, daß der wirksame Abtastbereich der vorerwähnten Speicherplatte, der vom Elektronenstrahl des vorerwähnten Elektronenstrahlerzeuger abgetastet wird frei bleibt,

409816/0S72

24 94 57

2. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

sich die vorerwähnte Speicherplatte zusammensetzt aus einer fotoelektrischen Wandlerschicht, die auf die Innenfläche der zum Röhrenkolben gehörenden Frontscheibe aufgetragen ist, aus einer auf die vorerwähnte fotoelektrische Schicht aufgedampften Schicht mit einem Material aus einem hohen spezifischen Widerstand; schließlich die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode außerhalb des Zentralbereiches, der der wirksamen Abtastungsfläche entspricht, auf den Randteil der vorerwähnten fοt©elektrischen Schicht aufgebracht ist.

3· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

sich die vorerwähnte fotoelektrische Wandlerschicht zusammensetzt aus einer ersten fotoelektrischen Wandlerschicht , die auf die Innenfläche der vorerwähnten Frontscheibe aufgetragen ist, und aus einer zweiten Schicht, die zwischen der vorerwähnten ersten fotoelektrischen Wandlerschicht und der vorerwähnten Schicht mit hohem spezifischen Widerstand angeordnet ist«

k. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode an den Randzonen der vorerwähnten ersten Schicht und der vorerwähnten zweiten Schicht, desgleichen aber unter Freilassung der dem wirksamen Abtastungsbereich entsprechenden Zentralfläche auf der Oberfläche der zweiten Schicht, angeordnet ist.

5· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

409816/0872

2 24 9 A 57 26.9.197.2

— A J —

unter Freilassung der dem wirksamen Abtaetungsbereich entsprechenden Zentralfläche die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode auf der Fläche der zuvor angeführten ersten fotoelektrisohen Schicht angeordnet 1st«

6. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Speicherplatte zusammensetzt aus einer ersten und auf die Innenfläche der zum Röhrenkolben gehörenden Frontscheibe, aus einer zweiten und auf die erste fotoelektrische Schicht aufgedampften Schicht, aus einer Schicht mit hohem spezifischem Widerstand, die auf die vorerwähnte zweite Schicht aufgebracht ist, sowie aus einer transparenten und elektrisch leitenden Schicht, die auf die dem wirksamen Abtastbereich entsprechenden Zentralfläche der ersten fotoelektrischen Schicht aufgetragen ist; schließlich die bereits angeführte Signalaufnahmeelektrode so angeordnet ist, daß sie die vorerwähnte transparente und elektrisch leitende Schicht umschließt und dadrüber hinaus auch noch zur vorerwähnten transparenten und elektrisch leitenden Schicht einen bestimmten Abstand hat«

7· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode an den Randzonen der ersten Schicht und der zweiten Schicht, desgleichen aber auch außerhalb der dem wirksamen Abtastungsbereich entsprechenden Fläche der zweiten Schicht auf der Oberfläche dieser Zeitschicht, angeordnet ist.

8, Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

4 0 9 8 16/05? 2

die bereit· angeführte Signalaufnahmeelektrode auf der Außenfläche der bereits erwähnten ersten fotoelelctri-3chen Wandlerschicht derart angeordnet ist, daß sie die vorerwähnte transparente und elektrisch leitende Schicht mit einem Abstand dazwischen umschließt»

9. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

es sich bei der transparenten und elektrisch leitenden Schicht um eine Rechteckschicht handelt, deren Gesamtfläche dem wirksamen Abtastungsbereich entspricht; schließlich die bereits erwähnte Signalaufnahmeelektrode, die mit einem Abstand dazwischen die vorerwähnte transparente und elektrisch leitende Schicht umschließt, als eine Scheibe mit einem rechteckigen Fenster ausgeführt ist.

10. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

es sich bei der vorerwähnten transparenten und elektrisch leitenden Schicht um eine Scheibe handelt, deren Fläche größer ist als die Fläche der wirksamen Abtastzone; schließlich die bereits angeführte Signalelektrode ein Ring ist, der mit einem Abstand dazwischen die vorerwähnte elektrisch leitende und transparente Schicht umschließt·

11· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Speicherplatte zusammensetzt aus einer ersten und auf die Innenfläche der zum Röhrenkolben gehörenden Frontscheibe aufgebrachten fotoelektrischen Schicht, aus einer zweiten und auf die erste fotoelektrische Schicht aufgedampften Schicht, aus einer auf die vorerwähnte zweite Schicht aufgebrachten Schicht mit hohem spezifischen

409816/0572

Widerstand sowie aus einer transparenten und elektrisch leitenden Schicht, die auf die Außenfläche der Frontscheibe aufgebracht ist; schließlich die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode an den Randzonen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist, desgleichen aber auch unter Freilassung des dem Abtastbereiches entsprechenden Zentralfeldes auch auf der vorerwähnten zweiten Schicht,

12. Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß

zur Speicherplatte gehören: eine auf die Innenfläche der zum Röhrenkolben gehörenden Frontscheibe aufgebrachte transparente und elektrisch leitende Schicht und eine Isolationsschicht, die auf die dem wirksamen Abtastbereich entsprechende Zentralfläche der vorerwähnten transparenten und elektrisch leitenden Schicht aufgedampft ist , wobei die Speicherplatte sich zusammensetzt au# einer ersten fotoelektrischen Wandlerschicht, aus einer zweiten Schicht und aus einer Schicht mit einem hohen spezifischen Widerstand, die alle hintereinander auf die vorerwähnte Signalaufnahmeelektrode aufgebracht oder aufgedampt sind.

13· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß

auf der Abdeckung der vorerwähnten transparenten und elektrisch leitenden Schicht eine Isolationsschicht angeordnet ist·

Ik, Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

die fotoelektrische Wandlerschicht aus Werkstoffen der Gruppe Kadmiumselenid, Kadmiumsulfit und Kadmiumsulfoselenid besteht, während die Schicht mit dem hohen spe-

409816/05

-Mi-

^f_r)/Q/r₇ 12.10.1973

224y4b / - a 6 -

zifischen Widerstand hergestellt wird aus einem Werkstoff der Gruppe Arsendisulfid, Zinksulfid, Arsentrisulfid, Germaniumsθlenid, Arsentriselenid,Zinkselenid, Antimontrisulfid,

* f

15· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß

die erste fotoelektrische Wandlerschicht hergestellt wird aus Kadmiumselenit, während als Material für die Schicht mit dem hohen spzifischen Widerstand Arsentrisulfid genom men wird.

l6· Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die vorerwähnte erste fotoelektrische Wandlerschicht aus einem Material hergestellt wird, dessen spezifischer Wi-

* ? Ι Λ

derstand im Bereich von 10 Ohm/cm bis 10 Ohm/cm liegt·

- Ende -

0 9 816/0572