Приемная электронно-лучевая трубка Советский патент 1981 года по МПК H01J31/08 

Изобретение относится к .телевидению. Известны приемные телевизионные трубки, используемые в цветном телевидении, в которых между фокусирующим электродом и экраном установлена специальная маска в виде металлической пластины с отверстиями 1. Недостатком известных трубок явля ются большие затраты мощности на раз вертку, кроме того, в результате того, что развертывающий электронный луч падает на поверхность экрана в разных его участках под равными угла ми, образуются неравномерности, в борьбе с которыми приходится придавать экрану изогнутую форму в виде . части сферической поверхности. Все это снижает качество изображения. Наиболее близкой по технической сущности является приемная электрон нолучевая трубка, содержащая герметичный стеклянный баллон, внутри которого установлены катод, модулятор, сетка маски, маска, фокусирующие электроды и экран, причем маска выполнена в виде металлической пластины с отверстиями, расположенными в виде Z рядов, по п отверстий в ряду, на которую найесена матрица воспроиз ведения из полупроводниковых элементов с сигнальными и управляющими входами, число которых соответствует числу отверстий в маске. Эта трубка представляет собой потенциалоскоп с видимым изображением и отличается от обычного кинескопа тем, что содержит два электронных прожектора, а между прожекторами и экраном помещена маска и расположенная перед ней сетка маски. Во время обратного хода на маску и сетку маски подается положительное напряжение, в результате чего полупроводниковые элементы матрицы воспроизведения заряжаются пучком медленных электронов до напряжения запирания и после окончания положительного импульса маска оказывается непрозрачной для медленных электронов воспроизводящего прожектора. Запись потенциального рельефа, соответствующего наблюдаемому изображению, осуществляется путем сканирования матрицы воспроизведения пучком быстрых электронов записывающего прожектора 2 . Недостатком известной трубки, является то, что при использовании ее как приемной трубки приходится, как в обычном кинескопе,- осуществлять развертку. Кроме того, в данной трубке качество изображения снижается вслед ствие того, что быстрые электроны воспроизводящего пучкаимеют значительную тангенциальную составляющую скорости, которая, кроме того, разрична в разных участках кадра. Цель изобретения - снижение энергозатрат и обеспечение запоминания сигнала и длительного воспроизведения изображения. Поставленная цель достигается -за счет того, что в приемной электронно лучевой трубке, содержащей герметичный стеклянный баллон/ внутри которого установлены катод, модулятор, сетка маски, маска, фокусирующие электроды и экран, причем маска выпо нена в виде металлической пластины с отверстиями, расположенными в виде Z рядов по п отверстий в ряду, на которую нанесена матрица воспроизведения из полупроводниковых элементов с сигнальными и управляющими вхо дами, число которых соответствует числу отверстий в маске, введены запоминающая матрица и блок коммутации с входами и выходами, установлен ные вне пучка электронов, элементы матрицы воспроизведения соединены между собой по строкам регистрами сдвига, при этом .по сигнальным входам блок коммутации, запоминающая матрица и матрица воспроизведения включены последовательно, а управляющие входы запоминающей матрицы и ма рицы воспроизведения соединены с управляющими выходами блока коммута ции, входы которой выведены из трубки. Кроме того, запоминающая матрица может быть выполнена в виде элементов памяти, соединенных по рядам регистрами сдвига на приборах с зар довой связью, при этом входы регист ров сдвига подключены к сигнальным входам блока коммутации, а выходы ко входам регистров сдвига матрицы воспроизведения. При этом блок коммутации может быть, выполнен в виде трех регистров ключей, каждый и.з которых содержит 2 ключей, сигнальные входы ключей первого регистра соединены с сигнал ным входом трубки, а выходы подключены ко входам регистров сдвига запоминающей матрицы сигнальные входы ключей второго регистра соединены с входом строчных тактовых импульсов управляющие входы первого и второго регистров ключей соединены попарно и подключены к соответствующим выхо дам дополнительного регистра сдвига имеющего z+K элементов, равное числ строк в кадре при принятом стандарт разложения, управляющий вход дополни тельного регистра сдвига соединен со входом кадровых тактовых тлпульсов, а сигнальный вход соединен со тодом кадровых синхроимпульсов, вы ходы третьего регистра ключей попар- . но соединены с выходами второго регистра ключей и соединены с управляющими .входами регистров запоминающей матрицы, сигнальные входы третьего регистра соединены между собой и с управляющими входами матрицы воспроизведения, кроме того, введен дополнительный ключ, соединяющий управляющие входы третьего регистра ключей со входами трубки. Катод в данной трубке может быть выполнен в виде фотокатода, освещаемого дополнительным источником света. На фиг. 1 приведена приемная трубка, общий вид; на фиг. 2 - структурная схема соединения блока коммутации с запоминающей матрицей и матрицей воспроизведения. Как видно из фиг. 1 приемная трубка содержит стеклянный баллон 1. Внутри баллона помещены катод 2, модулятор 3, сетка маски 4 и маска 5, фокусирующие электроды 6 и экран 7. Маска 5 выполнена в виде металлической пластины 8 с отверстиями, на которой размещена матрица воспроизведения 9, рядом с матрицей воспроизведения вне пучка электронов помещены запоминающая матрица 10 и блок коммутации 11. Все электроды соединены с наружными выводами. Причем от блока коммутации идут четыре управляющих и один .сигнальный выводы. На фиг. 2 приведена схема внутренних соединений блока коммутации ,11 с запоминающей матрицей 10 и матрицей воспроизведения 9. Елок коммутации содержит регистр сдвига 12, выходы которого соединены с попарно соединенными управляющими входами двух регистров ключей: первого сигнального 13 и управляющего 14. Сигнальные входы сигнального регистра ключей 13 соединены между собой и подключены к cигнaльнoмS входу трубки, а выходысигнального регистра ключей 13 подключены ко входам запоминающей матрицы 10. Управляющий и сигнальный входы регистра сдвига 12 подключены к первому и второму управляющим входам трубки, называемым входом кадровых-тактовых импульсов (КТИ) и входои кадровых синхронизирующих импульсов (КСИ). Сигнальные входы первого управляющего регистра ключей 14 соединены между собой и подключены к третьему управляющему входу трубки, который называется входом строчных тактовых -импульсов (СТИ). Выходы второго регистра ключей 14 попарно соединены с выходами регистра ключей 15 и подключены к управляющим входам запоминающей матрицы, сигнальные входы третьего регистра ключей 15 соединены между собой и с управляющими входами матрицы воспроизведения 9 и через ключ 1-6 соединены со входами СТИ. Управляющие входы третьего регистра ключей 15 соединены между собой и с управляющим входом ключа 16 и подключены к четвертому управляющему входу трубки, который называетс входом импульсов переброса (ИП). Матрица воспроизведения в. данной трубке может быть выполнена в виде мозаики из высокоомного полупроводника или диэлектрика., нанесенной на металлическую пластину с отверстиями. Причем каждый элемент мозаики окружает одно отверстие в металлической пластине. На поверхность полу проводниковых элементов мозаики, обращенную к катоду, нанесен тонкий слой металла. При этом образуются элементарные емкости между внешней стороной элементов мозаики и металли ческой пластиной В. Между рядами элементов мозаики, образующими строк расположены регистры сдвига, выходы которых соединены с соответствующими элементарными емкостями, управляющие входы соединены с управляющими входами матрицы воспроизведения, а сигнальные входы - с сигнальными входами матрицы воспроизведения. Запоминающая- матрица может быть выполнена в виде m регистров сдвига на приб рах с зарядовой связью. , Трубка работает следующим образом С приходом на вход КСИ первого кадрового синхроимпульса, он поступает на вход регистра сдвига 12. С приходом на вход КТИ первого тактового импульса на первом выходе регис ра сдвига 12 появляется импульс, дли тельностью в одну строку. При этом в регистрах ключей 13 и 14 отпираются первые ключи, которые подключены соответственно: первый регистр запомин ющей матрицы - к сигнальному входу трубки, а управляющий вход первого регистра - ко входу СТИ, и производится запись видеосигнала первой строки в первом регистре запоминающей матрицы. Затем приходит второй кадровый тактовый импульс и отпирающий импульс в регистре сдвига перехо дит на его второй выход, отпираются вторые ключи в регистрах ключей 13 и 14 и аналогичным образом записываетс вторая строка в запоминающей матрице и так далее, пока не запишутся вс строки кадра и не заполнятся все регистры в запоминающей матрице. После этого импульс в регистре сдвига пере брасывается на свободный выход, а за тем с него сбрасывается на нагрузку. Во время обратного хода по кадру все ключи первого и второго регистров ключей 13 и 14 запер.ты, а на вход ИП поступает импульс переброса, который отпирает все ключи третьего регистра ключей 15 и дополнительный ключ 16. При этом строчные тактовые импульсы поступают на все управляющие входы запоминающей матрицы и матрицы воепроизведения.р заряды с запоминающей матрицы перемещаются в матрицу воспроизредения. Таким образом, к началу следующего кадра запоминающая матрица готова к записи следующего кадра ,а в матрице воспроизведения записан потенциальный рельеф, соответствующий видеосигналу предыдущего кадра. Во время обратного хода, также как и в обычном кинескопе на модулятор подается отрицательный гасящий импульс, а электронный луч не попадает на матрицу воспроизведения. После окончания гасящего импульса воспроизводящий электронный луч отпирается по модулятору и электроны под действием ускоряющего поля сетки маски летят к маске. В зависимости от потенциалов на элементах воспроизводящей матрицы большая или меньшая часть электронов пролетает через отверстия в маске, ускоряется полем, приложенным между маской и экраном и, падая на экран, образует видимое изображение, эквивалентное потенциальному рельефу, записанному в матрице воспроизведения. В предлагаемой трубке по сравнению с известными кинескопами не нужна развертка электронного луча, а следовательно, не расходуется энергия на развертку. Вместо генератора развертки появляется генератор тактовых импульсов, однако расход энергии генератора тактовых импульсов невелик. Если учесть, что эта мощность реактивная, а активная мощность может быть сделана существенно меньшей, и такая мощность необходима только во время переброса, т.е. на время порядка длительности одной строки за кадр, то потребление энергии в данной трубке значительно меньше, чем в известном кинескопе. В данной трубке электроны подходят к маске с малыми скоростями, а после маски ускоряются только в продольном направлении, поэтому электроны падают на мишень практически под прямым углом и, следовательно, исключаются в значительной мере все искажения, обусловленные в известном кинескопе тангенциальной составл:яющей скорости электронов и ее изменением по экрану. Кроме того, данную трубку легко выполнить совершенно плосffofif что позволяет уменьшить габаритные размеры телевизоров. Предлагаемая трубка может быть применена в качестве электронного индикатора знаков. Причем в этом случае трубка отличается большими функциональными возможностями, так как позволяет воспроизводить в одной плоскости практически любые цифры, знаки, буквы, части букв. Кроме того, данная трубка обладает длительной помятью, что позволяет применять ее в прикладном телевидении при изготовлении видеоконтрольных

блоков с памятью, например, для мало% кадровых и однострочных телевизионных установок.

Формула изобретения

1.Приемнаяэлектроннолучевая,трубка, содержащая герметичный стеклянный баллон, внутри которого установлены катод, модулятор, сетка маски,, маска, фокусирующие электроды и экран причем маска выполнена в виде металлической пластины,.с отверстиями, расположенными в виде Z рядов по п отверстий в ряду, на которую нанесена матрица воспроизведения из полупроводниковых элементов с сигнальными

и управляющими входами, число которых соответствует числу отверстий в маске, отличающа я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и обеспечения запоминания сигнала, в трубк .введены запоминающая матрица и блок коммутации с входами и выходами, установленные вне пучка электронов, элементы матрицы воспроизведения соединены между собой по строкам регистрё1ми сдвига, при этом по сигнальным входам блок коммутации, запоминающая матрица и матрица воспроизведения включены последовательно, а управляющие входы запоминающей матрицы и матрицы воспроизведения соединены с управляющими входа ми блоками коммутации.

2.Трубка по п. 1,отличающ а я с я тем, что запоминающая матрица выполнена в виде элементов памяти, соединенных по рядам регт::трами сдвига на приборах с зарядовой связью, при этом входы регистров сдвига подключены к сигнальным выходам блока коммутации, а выходы ко входам регистров сдвига матрицы воспроизведения.

3. Трубка-по п. 2, отличающаяся тал, что блок коммутации выполнен в виде трех регистров ключей, каждый из которых содержит z ключей, сигнальные входы ключей первого регистра соединены с сигнальным уходом трубки, а выходы - подключены ко входам регистров сдвига- запоминакядей матрицы, сигнальные входы ключей второго регистра соединены со входом строчных тактовых импульсов, управляющие входы первого и второго регистров ключей соединены попарно и подключены к соответствующим выходам дополнительного регистра сдвига, имеющего z+K элементов, равное числу строк в кадре, управляющий вход дополнительного регистра сдвига соединен со входом кадровых тактовых импульсов, а сигнальный вход соединен со входом кадровых синхроимпульсов, выходы третьего регистра ключей попарно соединены с выходами второго регистра ключей и соединены с управляющими входами регистров запоминающей матрицы, сигнальные входы третьего регистра соединены между собой И; с управляющими входами матрицы воспроизведения, кроме того, введен дополнительный ключ, соединяющий управляющие входы третьего регистра ключей со входами трубки.

Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе 1. Барановский В.И. Производство цветных кинескопов. М., Энергия, 1978, с. 123.

.2. Валитов Р.А., Сретен.ский В.И. Радиотехнические измерения. Методы и техника в диапазоне от длинного до отических волн. М., Советское радио ,.1970, с. 27 (прототип).

Фиг.1