Способ формирования цветного изображения в потенциалоскопах с барьерным люминофором Советский патент 1983 года по МПК H01J31/00 H01J31/10 

50 Vn,i

а

и

Ч

глтш

ъ

I в

8

PU8. 1

Изобретение относится к индикаторным потенциалоскопам с видимым изображением и может быть использовано в устройствах отображения цветной, а также полутоновой черно-белой графической информации различных автоматизированных систем проектирования, управления, и в радиолокации.

Известны способы формирования изображения в одноцветных полутоновых и бистабильных потенциалоскопах Cl.

При формировании изображения в полутоновых потендиалоскопах стирание и подготовка мишени к записи. объединены в одном цикле и производятся подачей положительного импульса или серии импульсов на подложку мишени, амплитуда которых меньше первого критического потенциала. Запись производится в режиме ёо,при котором уровень записи (глуЪина нанесенного потенциального рельефа) пропорциональна входному сигналу, поданному на модулятор про жектора. При этом глубина записи также не превышает первого критического потенциала. Такой способ записи обеспечивает передачу полутонов при воспроизведении. Воспроизведение или считывание осущерт)8ляется расфокусированным пучком медленных электронов. При этом потенциалы на всех электродах потенциалоскопов, кроме записывающего, сохраняют неизменными как в режиме записи, так и в режиме воспроизведения.

Недостаток способа состоит в том что из-за деформации потенциального рельефа, который возникает под воздействием воспроизводящего пучка и ионного засева, происходит быстрее выравнивание уровня рельефа для каждого полутона. В результате при известном способе формирования изображения время воспроизведения полутонов и количество формируемых полутонов незначительно. .

Формирование рельефа изображения в бистабильных потенциалрскопах осуществляется с помощью так называемой бистабильной записи, сущность которой состоит в TOMj что уровень нанесенного записывс1ющим лучом потенциального рельефа превышает критический потенциал. На участках мишени/ с которыми не взаимодействовал луч записи, их потенциал ниже первого критического потенциала. Под воздействием воспроизводящего пучка потенциал смещается в сторону второго равновесного потенциала, Т. к напряжению приблизительно равному потенциалу коллектора. Поэтому при бистабильной записи применяют раздельные операции стирания и подготовки мишени к записи. В известном

способе формирования изображения получают значительное время памяти (до 30 мини более), однако при этом обеспечиваются только две градации яркости - максимальная для изображения и нулевая - для фона.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ формирования цветного изображения в потеНциалрскопах с барьерны люминофором, при котором записывают изображение, обеспечивая каждсму фрагменту глубину рельефа, соответствующую его цвету, воспроизводят изображение, коммутируя высокое напряжение на экране и подавая на мишень цветоразде лительные импульсыГЗ

Стирание и подготовка мишени к записи объединены в один цикл и про изводятся подачей положительного им пульса или эерии импульсов на подложку мишени, амплитуда которых меньше первого критического потенциала. Запись производят в режиме, при котором уровень записи (глубира нанесенного рельефа) не превышает первого критического потенциала.Уровень записи для каждого фрагмента ставится в соответствие его црету. В режиме воспроизведения для преобразования уровня записи в цветовые оттенки коммутируют высокое напряжение на экране и синхронно подаютцветораздельные импульсы на мишень.

Недостатки способа такие же как и при формировании изображения в полутоновых потенциалоскопах, но теперь они относятся ко времени памяти цвета и цветовому разраиению.

Незначит«гльное количество цветов, в к отечных можно воспроизводить графическую информацию, а также малое время памяти является также существенным недостатком известного способа формирования цветного изображения в потенциалоскопах с .барьерным лкжлинофо ром.

Цель изобретения - увеличение времени памяти и улучшение цветовог разделения,Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования цветного изображения в потенциалоскопах с барьерным люминофором,при котором записывают изображение,обеспечивая каждому фрагменту глубину рельефа, соответствующую его цвету, воспроизводят изображение, коммутируя высокое напряжение на экране и подавая на мишень цветоразделительные импульсы, фрагменты изображения, цвет {oтopыx расположен по краям цветового диапазона потенциалоскопа, записывают максимальными уровнями потенциального рельефа,расположенными по разные стороны от

первого критического потенциала в тлапаэо е не менее потенциала катоа записывающего прожектора и не более потенциала коллектора.

Кроме того, в способе формирования цветного изображения в потенциалоскопах с барьерным люминофором . в режиме воспроизведения понижают потенциал коллектора до значения не енее потенциала катода воспроизводящего прожектора.

На фиг. 1 приведена диаграмма потенциалов на мишени и коллекторе потенциалоскопа на фиг. 2 - зависимости относительной яркости (В) и времени памяти (т) от напряжения на коллекторе для потенциалоскопа.

Способ осуществляется следующим образом.

Стирают ранее записанное изображение любым из известных способов, обеспечивгиощих стирание изображения записанного бистабильной записью, например подачей кратковременного положительного импульса амплитудой примерно равной напряжению на коллекторе в режиме воспроизведения (фиг.1,«). При получают, выравненное .значение потенцйгша по всей Поверхности мишени, которое приведено к уровню второго равновесного потенциала.

Подготавливают мишень к записи нового изображения, например подачей нарастающего от нулевого уровня положительного импульса, имеющего скорость нарастания такую, что обеспечивается установление потенциала катода на поверхности мишени в течение всего этого импульса (фиг. 1,г) Амплитуду этого импульса доводят, до значения, как можно больше превышающего первый критический потенциал. Предельным значением импульса при этом очевидноявляется потенциал коллектора, так как при переходе в режим воспроизведения в случае потенциала на мишени равного потенциалу коллектора электроны с поверхности мишени будут уходить на коллектор. По окончании подготавливающего импульса равномерно на всей поверхности мишени получают потенциал фона отрицательной полярности, т.е. мишень готова к записи.

Записывают фрагменты изображения, цвет которых, например зеленый. Для этого любым из известных приемов переводят потенциалоскоп в режим бистабильной записи, например подачей положительного смещения на мишень (подложку) в период записи, величина которого близка,но меньше первого критического потенциала (фиг.1,в). Изменяя амплитуду тока записываквдего луча или длительность импульсов, подаваемых на модулятор записывающего прожектораi .

записывают фрагменты зеленого цвета уровнем потенциалов, максимально удаленном вверх от первого критического потенциала, т.е. уровнем, .при котором используется вся глубина потенциального рельефа, нанесенного во время подготовки мишени к записи. В этом режиме (при йаличии смещения)., изменяя ток луча записи или длительность импульсов, записывают фрагменты промежуточного цвета например желто-зеленого цвета, уровнем потенциалов близким или равным первому критическому потенциалу.

Записывают фрагменты красного цвета. Для этого переводят потенциалоскоп в режим записи, т.е. снимают с мишенв смещение. Управляя током записывающего луча или длительностью импульсов подсвета/ записывают фрагменты красного цвета потенциалом, миншиальным по отношению к первому критическому потен5иалу, но большим, чем потенциал катода. Это условие необходимо для обеспечения прохождения электронов в местах записи через мишень на экран, т.е. получения режима воспроизведения. Так же записывают фрагменты промежуточного цвета, например оранжевого, потенциалсм, близким к первому критическому .

Воспроизводят изображение понизи напряжение на коллекторе (фиг.1,г) до значений, обеспечивающих приемлемую яркость изображения, но не ниже потенциала катода воспроизводящего прожектора. Ограничение снизу на понижение напряжения на коллекторе накладывает уменьшение яркости воспроизводимых изображений. Установлено (фиг;2), что уменьшение напряжения на коллекторе до 60% от номинального значения практически не снижает яркость изображений. При дальнейшем .снижении напряжения яркость падает вплоть до нуля при напряжении на коллекторе равном нулю. При этом время хранения изображения растет практически неограниченно. Поэтому имеется возможность получить любое .время хранения в обмен на снижение яркости. Так как напряжение на коллекторе выбирают из условия обеспечения максимальной скорости записи, т.е. максимального 6 то снижение напряжения на коллекторе в режиме воспроизведения вполне допустимо,

Положительный эффект - увеличение .времени памяти цвета и цветового разрешения от применения предлагаемого способа достигается за счет следующих факторов: одновременное применение полутоновой и бистабильной записи примерно в два раза расширяет динамический диапазон кодирования цвета уровнем потенциального рельефа, снижение напряжения коллектора в режиме воспроизведения уменьшает скорость деформации рельефа под воздействием воспроизводящего пучка и особенно ионного засева как в сторону первого равновесного потенциала,так и в сторону второго равновесного потенциала; деформация рельефа для

крайних цветов имеет противоположное направление не течением времени цветоразделение последних только улучшается. Скорость же деформации рельефа промежуточных цветов незначительна, так как в сущности они записаны так же равновесным потенциалом, хотя и условно устойчивым (do iJl).

fintr)

TfMUH)

30 250

20

200

10 150

5

100 Лд

О

50

О О 50 100 150 200

(ин}

Ш8) .Риг. г