Электроннолучевая трубка Советский патент 1984 года по МПК H01J29/56 

Изобретение относится к электрон нолучевым трубкам (ЭЛТ) с магнитным отклонением, используемых в тел видении и других системах отображения информации. Известна ЭЛТ, содержащая внутри вакуумной колбы электронный прожектор и г-шшень и размещенную вне колб фокусирующе-отклоняющую систему (ФОС) .l . В этом устройства основной вид аберрагщй отклонения - астигматизм, может быть полностью скорректирован путем введения в конструкцию электронно-оптической системы ЭЛТ цилиндрической линзы и подачи на ее электроды динамических потенциалов либо использования квадрупольных линз с динамическими токами. Однако остается другой вид аберраций - ко,ма, размер которой может составлять например, для передающих телевизионных трубок типа видикон до 30% от размера астигматизма. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является ЭЛТ, содержащая в вакуумной колбе электронный прожектор с анодной диафрагмой,анод, мишень и размещенную вне вакуумной колбы ФОС, включающую наружную фокусирующую катушку и расположенные внутри нее после довательно по ходу пучка корректирующие и отклоняющие катушки 2j . В известном устройстве возможна коррекция лишь приосевых аберраций, однако кома также остается, что сни жает разрешающую способность ЭЛТ. Целью изобретения является повышение разрешающей способности путем уменьшения аберраций отклонения. Указанная цель достигается тем, что в ЭЛТ, содержащей в вакуумной колбе электронный прожектор с анодной диафрагмой, анод и мишень, а « также размещенную вне вакуумной кол бы ФОС, включающую наружную фокусирующую катушку и расположенные внутри нее последовательно по ходу пучка корректирующие и отклоняющие катушки, отношение числа ампер-витков Корректирующих катушек к числу ампер-витков отклоняющих катушек составляет 0,1-0,2, а отношение пол вины длины корректирующих катушек к их радиусу и отношение расстояния о центра корректирующих катушек до анодной диафрагмы к их радиусу соетавляет 0,1-0,4. На чертеже показана схема трубки. Фокусирующе-отклоняющая система ЭЛТ содержит отклоняющие катушки 1 длиной 2 L1,радиуса R f и расположенных на расстоянии Z от анодной диафрагмы 2, установленные соосно с ними в области электронного прожектора 3 корректирующие катушки 4 длиной 2 L2, радиуса Rj и расположенные на расстоянии 7 от анодной диафрагмы 2, фокусирующую катушку 5 длиной Lg и радиуса Rg . ЭЛТ содержит также цилиндрический анод 6, ортогонализирующий электрод 7 и мишень 8, размещенные в вакуумной колбе 9. Электронный пучок, создаваемый электронным прожектором 3, после прохождения анодной диафрагмы 2 корректирующими катушками 4 выводится на ось электронно-оптической системы трубки (или параллельно ей) с целью компенсации приосевых аберраций и увеличения основного параметра трубки - разрешающей способности. В области анода 6 электронный пучок фокусируется продольным магнитным полем фокусирующей катушки 5, отклоняется поперечным магнитным полем отклоняющих катушек 1 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, ортогонализируется электродом 7, образуя на мишени 8 прямоугольньй растр. В устройстве секции корректирующих катушек, отклоняющих пучок в од ном из направлений, электрически последовательно соединены с катушками вертикального (горизонтального) отклонения, а секции корректирующих катушек, отклоняющих пучок в другом направлении, - с катушками горизонтального (вертикального) отклонения. Через корректирующие катушки пропускают постоянный ток для юстировки оси пучка с осью ФОС. Протекание отклоняющих токов только в катушках с1 вызывает отклонение электронного пучка и образование комы. При последовательном соединении основных катушек 1 и корректирующих катушек 4 происходит сложение аберраций комь данных катушек. Выбором определенной геометрии корректирующих катушек, их положения относительно анодной диафрагмы прожектора и оптимального отношения ампер-витков в катушках 1 и 4 оказалось возможным привести практически к нулю суммарную аберрацию комы отклонения. Анализ данного вида аберраций по зал, что для данной геометрии ФОС коэффициенты аберрации комы зависят от четьфех параметров корректирующи катушек, а именно - длины L 2 , ради са R, положения центра Z и от отношения чисел ампер-витков для соответствующих катушек io/i,. В вариации этих параметров заключается возможность полной компенсации абер рации комы отклонения. В результате расчетного и экспериментального исследования установлено, что в пределах измерения геометрических параметров корректирующих катушек от 0,1 до 0,4 при R RI и отношения ампер-витков от 0,1 до 0,2, возможно уменьшение аберрационных коэффициен тов комы более, чем в 10 раз,а в частных случаях - ее полное устране ние. Уменьшение комы отклонения на порядок практически полностью устра няет ее влияние на разрешакнцую способность ЭЛТ. Вместе с тем обеспечение указанных соотношений по геометрии корректирующих и отклоняющих катушек, их электрическому режиму I достаточно просто достигается соответствующим их размещениям по оси трубки. Пределы изменения геометрических параметров ФОС выёраны по следующим соображениям. Включение корректирующих катушек 4 последовательно с основными отклоняющими катушками 1 не приводи к коррекции комы, поскольку их геометрия и ампер-витки не являются оп тимальными. Наименьший из возможньсх для этого варианта геометрии размер комы составляет 12 мкм. Из зависимости размера комы от отношения Z / R Для оптимальных значений других отношений с учетом того, что максимальное относительное увеличение размера пучка на 5-8% не приводит к заметному визуал ному ухудшению качества изображения следует максимальное значение размера комы, равное 1,5 мкм. Соот ветствующее этому верхнее значение диапазона L 0,4. Значение нижнего предела 2. ГТГ. 0,1 обусловлено тем, что при меньших его значениях корректирующие катушки располагаются в области прожектора и их магнитное поле смещает пучок с оси системы, уменьшая ток пучка за апертурной диафрагмой. Увеличение при фиксированном положении левого торца корректирующей катушки в полости анодной диафрагмы 2 приводит к смещению центра корректирующих катушек, т.е. увеличению 22 , , При Lj / R размер комы становится более 2 мкм, что приводит к относительному увеличению размера пучка более чем на 10% и к заметному визуальному ухудшению качества изображения. Если же положение левого торца корректирующей катушки не фиксировать в плоскости анодной диафрагмы 2, то значение верхнего предела Lj / Rf 0,4 обусловлено той же причиной,что и значение нижнего предела отношения 2 / именно: при больших его значениях корректирующие катушки отрицательно влияют на формирование электронного пучка в области прожектора. Значение нижнего предела L / (я 0,1 обусловлено двумя факторами: при меньшем его значении возрастают конструктивные и технологические трудности точного изготовления коротких корректирующих катушек и ухудшается действие коротких корректирующих катушек по их основному назначению - выведению электронного пучка на ось электронно-оптической системы. Значения верхнего и нижнего тределов изменения /( обусловлено тем, что в диапазоне г 1 0,1-0,2 изменение размера комы незначительно сказывается на увеличении размера электронного пятна на мишени и не может быть замечено ви зуально на ухудшении разрешающей способности. Применение предлагаемого устройтва позволит практически полностью корректировать аберрацию комы отлонения, которая составляет до 0% от величины основной аберрации тклонения - астигматизма, коррекируемого другими устройствами. Корекция комы позволит существенно меньшить размер электронного пятна

510880886

на мишени, определяющий величину кого изображения или изображения, разрешающей способности, В конечном формируемого ЭЛТ в других системах итоге повысится качество телевиэион- отображения информации.

ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТРУБКА, содержащая в вакуумной колбе электронньй прожектор с анодной диафрагмой, анод и мишень, а также размещенную вне вакуумной колбы фокусирующеотклоцяющую систему, включающую наружную фокусирующую катушку и расположенные внутри нее последовательно по ходу пучка корректирующие и отклоняющие катушки, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности путем уменьшения аберраций отклонения, отношение числа ампер-витков корректирующих катушек к числу ампер-витков отклоняющих катушек составляет 0,10,2, а отношение половины длины корректирующих катушек к их радиусу и отношение расстояния от центра корректирующих катушек до анодной диафрагмы к их радиусу составляет (Л 0,1-0,4. с 00 00 о 00 00