Электронно-оптическая система Советский патент 1984 года по МПК H01J29/48 

Изобретение относится к электронной технике, а именно к электронно-оптическим системам (ЭОС) формирующим копланарно расположенные электронные пучки. Такие ЭОС могут быть использовано для электронно-лучевых приборов (ЭЛП), служащих для воспроизведения информации в цвете, например, для лазерных цветных кинескопов с высокой разрещающей способностью.

Известны ЭОС, предназначенные для формирования копланарно расположенных пучков и содержащие иммерсионный объектив, анод и фокусирующую систему, состоящую из двух расположенных последовательно по ходу пучка цилиндрических электростатических линз 1.

С целью повышения разрещения в одном направлении вторая по ходу пучков линза выполнена общей для всех пучков. Эти ЭОС предназначены, в основном, для использования в масочных цветных кинескопах.

Для лазерных цветных кинескопов с электронным возбуждением такие ЭОС не подходят по ряду причин, основной из которых является невысокая разрешающая способность, присущая цилиндрическим электростатическим линзам.

Наиболее близкой к предлагаемой является ЭОС, содержащая иммерсионный объектив с независимыми модуляторами, оси отверстий которых лежат в одной плоскости, анод и общую для всех пучков, фокусирующую систему предназначенную для формирования нескольких копланарно расположенных электронных пучков, сечения пятен которых в плоскости фокусировки вытянуты в плоскости расположения пучков. Фокусирующая система данной ЭОС состоит из двух линз, фокусирующих пучки в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При этом фокусирующая система предназначена как для фокусировки, так и для сведения электронных пучков 2.

Недостатком известной ЭОС является наличие двух линз, что усложняет конструкцию ЭОС. Кроме того, первая по ходу пучка линза, ответственная за получение большего размера пятен, имеет коэффициент увеличения, равный нескольким единицам, что не позволяет получить такую же плотность тока в протяженном пятне на экране, как это может быть получено в случае круглого пятна, фокусируемого осесимметричной катущкой, поскольку в ЭОС с высоким разрешением коэффициент увеличения фокусирующей системы не превышает обычно величины, равной единице.

Цель изобретения - упрощение конструкции при повышении плотности тока в пятне.

Указанная цель достигается тем, что в электронно-оптической системе, содержащей

иммерсионный объектив с независимыми модуляторами, оси отверстий которых лежат в одной плоскости, анод и общую для всех пучков фокусирующую систему, в каждом из модуляторов выполнено по крайней мере одно дополнительное отверстие, ось которого расположена в той же плоскости расположения осей первых отверстий, при этом расстояние между осями отверстий в каждом

0 модуляторе составляет 0,2-0,5 от расстояния между осями первых отверстий, а фокусирующая система выполнена в виде осесимметричной катушки.

На фиг. 1 изображено конструктивное выполнение предлагаемой ЭОС, обший вид;

5 разрез, возможный вариант; на фиг. 2 - вид на модуляторы; на фиг. 3 - вид на плос кость фокусировки пятен; на фиг. 4 - примерная зависимость плотности тока в пятне от координаты при сечении пучка плос0 костью, совпадающей с плоскостью расположения пучков ЭОС.

ЭОС содержит иммерсионный объектив 1 с несколькими независимыми модуляторами 2-4, осесимметричную фокусирующую систему 5, общую длявсех пучков и выпол5 ненную в виде катущки. В каждом из трех модуляторов выполнено по два отверстия (первое и дополнительное) б-8 оси которых лежат в одной плоскости. Соответственно ЭОС формирует шесть пучков 9-11, управляемых попарно соответствующими модуляторами 2-4. Расстояние t между центрами отверстий в каждом модуляторе в 2-5 раз меньше расстояния 1 между осями 12- 14 трех независимых пучков, соответствующего расстоянию между осями первых от5 верстий. Все шесть пучков формируются из общего катода 15. В монолитном высоковольтном аноде 16 концентрично отверстиям в модуляторе выполнены шесть отверстий для прохождения пучков. Анод 16с помощью контактных пружин 17, токопроводящего

покрытия 18, нанесенного на внутреннюю поверхность вакуумной оболочки 19, электрически соединен с экраном 20, на котором укреплены три полупроводниковые пластинки 21-23, соответствующие трем основным

5 генерируемым цветам R, G, В. Пучки отклоняются в одном направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, отклоняющей системой 24.

На фиг. 2 показаны модуляторы 2-4, разделенные щелями 25 и 26.

0 Устройство работает следующим образом.

Шесть расходящихся электронных пучков, оси которых параллельны и лежат в одной плоскости, фокусируются иммерсионным объективом, образованным катодом, модуляторами и анодом. Модуляторы 2-4, которые являются общими для пучков, разделены электрически и могут раздельно (попарно) управлять интенсивностью электронных пучков. Затем шесть электронных пучков попадают в поле общей магнитной системы 5, которая их фокусирует в пятна минимальных размеров на экране и, кроме того, сводит на заданное расстояние, в плоскости экрана. Расстояние между осями пучков 9-11 много меньше расстояния между осями 12-14 трех независимых пучков. Соответствующим выбором коэффициента линейного увеличения фокусирующей магнитной системы можно добиться, при указанном соотношении расстояний между пучками в области иммерсионного объектива, того, что попарно сфокусированные пучки в плоскости фокусировки будут перекрываться, образуя, фактически, в этой плоскости вытянутые электронные пучки (фиг. 3). Выбор расстояния между осями попарно расположенных пучков, равного 0,2-0,5 расстояния между осями компланарных пучков, обусловлен следующим. Указанное соотношение не должно быть больще 0,5, так как в противном случае изменение напряжения модулятора одной пары пучков приведет к изме.нению величины тока для другой пары пучков, а также к смещению их осей в области иммерсионного объектива. При величине данного соотношения, меньше чем 0,2, произойдет заметное ухудшение разрешающей способности у крайних пучков в ЭОС с реальНО выполненными для ЭЛП размерами фокусирующих катушек.

В отличие от пятен, формируемых известной ЭОС, когда плотность тока вдоль большего размера пятна максимальна в центре и спадает к краям (фиг. 4, кривая 27) .в предлагаемом устройстве плотность тока вдоль большего размера пятна, т.е. по линии, соединяющей центры двух пятен, имеет два максимума (фиг. 4, кривая 28). Отсюда следует, что при одном и том же токе пучка в предлагаемом и известном устройствах, максимальная плотность тока в рассмотренной ЭОС примерно в 2 раза выще. Это важно при использовании ЭОС в полупроводниковых лазерных кинескопах, где мощность генерации и контраст изображения определяется максимальной величиной плотности тока в пучке. Кроме того, повышена крутизна модуляционной характеристики, так как один модулятор управляет сразу двумя пучками.

Упрощена конструкция ЭОС, так как вместо двух астигматичных электронных линз используется одна осесимметричная, что в свою очередь снизило материалоемкость и трудоемкость изготовления ЭОС, увеличена плотность тока в пятне, что позволило повысить мощность генерации светового пучка.

ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая иммерсионный объектив с независимыми модуляторами, оси l:m f) , 3-.:;;тлз| Ш8.ттт I отверстий которых лежат в одной плоскости, анод и общую для всех пучков фокусирующую систему, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции при повещении плотности тока в пятне, в каждом из модуляторов выполнено по крайней мере одно дополнительное отверстие, ось которого расположена в той же плоскости расположения осей первых отверстий, при этом расстояние между осями отверстий в каждом модуляторе составляет 0,2-0,5 от расстояния между осями первых отверстий, а фокусирующая система выполнена в виде осесимметричной катушки.

-26

Фиг..

0i/e.5

ФигЛ