Электронный прожектор электронно-лучевого прибора Советский патент 1982 года по МПК H01J29/48 

1

Изобретение относится к электроннолучевым трубкам (ЭЛТ, в частности к электронным прожекторам передающих ЭЛТ видиконов.

Известна конструкция электронного прожектора видикона для цветного телевидения, состоящая из трех электродов катода и следующих за ним модулятора и анода с диафрагмами fl.

Кривая задержки электронного пучка, формируемая этим прожектором, имеет недостаточную кривизну наклона в области малых токов, что приводит к значительной коммутационной инер- j ционности сигнала, так как при фиксированной емкости мишени крутизна наклона кривой задержки определяет эффективность считывания.

Наиболее близким к предлагаемому 20 изобретению является электронный прожектор электроннолучевого прибора, включающий-расположенные последовательно вдоль оси катод, модулятор

и анод с анодной и апертурной диафрагмами.

Формируемый прожектором считывающий пучок характеризуется кривой задержки с больиюй крутизной наклона в области малых токов. Прожектор имеет следующие геометрические размеры.

Диаметр отверстия модулятора равен 0,75 мм. Расстояние между катодом и модулятором, модулятором и анодом, плоскостью анода, обращенной к модулятору и апертурной диафрагмой составляют соответственно 2/15 2/15 и V15 от диаметра отверстия модулятора, а диаметр углубления в аноде и апертурного отверстия составляют соответстЁенно 2/5 и 2/75 диаметра отверстия модулятора.

диаметр апертурного отверстия должен быть меньше 1/20 диаметра отверстия в модуляторе С 2. решения состоит в том, что наклон кривой задержки считывающего пучка , формируемого прожектором, существенно меньше наклона кривой задержки, соответствующего макс елловскому распределению эмиттированных катодом электронов. Использование Такого прожектора в видиконе дает заметную коммутационную инерционность. Катодная нагрузка в. прожекторе - составляет 0,5 А/см , что не мсйкет гарантировать высокую долговечность прибора. Цель изобретения - уменьшение коммутационной инерционности сигнала и повышение долговечности прибора ,.. Цель достигается тем, что в элек ронном прожекторе электроннолучевого прибора, включающем расположенные последовательно вдоль оси катод модулятор и анод с анодной и anep-i турной диафрагмами, расстояния межд катодом и модулятором, модулятором и анодом, плоскостью анодной диафра мы, обращенной к модулятору и апертурной диафрагмой составляют соответственно 1/8,-г 1/11, 2/ЗгЗ/ и 2/9 11/9 от диаметра отверстия модулято ра, а диаметры отверстий апе турной и анодной диафрагм составляют соответственно и 1-2,5 диаметр отверстия модулятора. На фиг.1 изображен схематический разрез прожектора; на фиг,2 - токовые характеристики. Предлагаемый прожектор ( фиг.1) состоит из торцового термокатода 1, модулятора 2 и анода в виде диафрагмы с отверстием 3 и апертурной диафрагмы k. В рабочем режиме прожектор формирует электронный пучок S с огибающей. Распределение потенциала вдоль огибающей показгано точками 6-11j потенциал в которых составляет 5,7Р,100,150,200 и 2АО В соответственно. На фиг.2 представлены графически зависимости тока 12 катода 1 и тока 13 пучка от напряжения на модуляторе Минимальное расстояние катод-модулятор равно 1/11 диаметра отверстия модулятора, так как при его уменьшении возрастает запирающее напряже ние д0 величину недопустимых при работе с транзисторными элементами телевизионной камеры.Расстояние каустанавливается с точностью ±15, поэтому верхний предел расстояния катод-модулятор должен быть равен 1/8 диаметра отверстия модулятора. Точность установки расстояния модулятор-анод составляет + 5%. Оптимальное расстояние соответствует - диаметра отверстия модулятора. Отсюда диапазон допустимых расстояний модулятор - анод состав23ляет т IT диаметра отверстия модулятбра. Разброс по расстоянию между плоскостью анодной диафрагмы 3, обращенной к модулятору 2 и апертурной диафрагмой 4, вызван некоторой противоречивостью между максимальной крутизнои наклона кривой задержки считывающего пучка и разрешающей способностью. При соотношении 2/9 разрешающая способность будет ниже предельно до-пустимой, соответствующей видиконам с наибольшей площадью растра, равной 12,5-17,1 ммЧ При соотношении 11/9 разрешающая способность удовлетворительна даже для видиконов с меньшим из широко используемых размеров растра, равным 6,6.8,8 мм , но начнется быстрое падение крутизны наклона кривой задержки, что недопустимо из соображений коммутационной инерционности. Наличие анодной диафрагмы 3 приводит к тому, что электростатическое поле из пространства модулятор-анод провисает по направлению к апертурНОЙ диафрагме . Чем больше кривизна этого поля, тем чувствительней про жектор к несоосности анодная-апертурная диафрагмы и больше наклон пучка к оси прожектора и, следовательно ,. больше аберрации. При равенстве отверстий анодной диафрагмы 3 и модулятора 2 эта кривизна еще недопустима, а при уменьшении их соотношений недопустимо возрастают аберрации и сборка станет чрезвычайно критичной. При соотношении диаметра отверстия анодной диафрагмы к диаметру отверстия модулятора более 2,5 поле вблизи апертурного отверстия диафрагмы k становится плоскопараллельным и нёсоосность анодная - апертурная диафрагмы уже не сказывается на совпадении .оси пучка с осью прожектора. При дальнейшем же увеличении, этого соотношения становится недостаточной жес кость апертурной диафрагмы . При уменьшении диаметра отверстия апертурной диафрагмы менее о диамет ра отверстия модулятора при сохранении тока считывающего пучка возрастает угол расходимости пучка. В результате падает разрешение на краях растра. Кроме того, чем меньше диаметр отверстия апертурной диафрагмы .тем больше при фиксированном токе пучка катодная нагрузка и катодный ток. А это приводит к падению крутиз ны наклона кривой задержки, т.е. к повышению коммутационной инерционности. При увеличении этого отношения бо лее размер считывающего пятна на мишени слишком велик и разрешение падает и в центре и по поло. В конструкции прожектора катод находится под нулевым потенциалом, напряжение анода составляет 300 В. обычно принятое для видимых прожекто ров. Рабочее напряжение на модуляторе около 100 В. При указанных геометрических соотношениях и напряжениях на электродах конфигурация прикатодного электростатического поля такова, что отбор эмитированных катодо электронов осуществляется толь ко с небольшого центрального участка катодной поверхности. Огибающая пучка, снятая методом электронно-оптического отображения имеет форму, близссую к цилиндрической, в результате плотность тока на оси пучка в , процессе его ускорения от катода до анода остается приблизительно постоянной. Как следует из графика (фиг.2), при токе считывающего пучка 1 мкА то катода равен всего Ц мкА. Плотность тока, снимаемого с центра катода, при этом составляет около 0,03 А/см Таки/и образомj конструкция обеспечивает необходимый ток пучка при умень шении катодной нагрузки по сравнению с известным техническим решением В 15 -раз, катодного тока более чем в 100 раз при постоянстве плотности 6 тока на оси прожектора. В результате крутизна наклона кривой задержки предлагаемого прожектора больше,чем в известном. Это приводит к существенному снижению коммутационной инерционности при использовании прожектора в видиконах. Уменьшение по сравнению с известными прожекторами катодной нагрузки . примерно в 15 раз гарантирует повышение срока службы катода и долговечность прибора в целом. В современных телевизионных цветных передающих камерах используется комплект из трубок. Подбор тру. бок в комплект существенно зависит от характеристик инерционности каждой Трубки в отдельности. Использование данного прожектора, обеспечивающего существенное улучшение характеристик инерционности, значительно облегчает подбор трубок в комплект, кроме того применение прожектора позволяет также повысить, качество передаваемого камерой изображения. Формула изобретения Электронный прожектор электроннолучевого прибора, включающий расположенные последовательно вдоль оси катод, модулятор и анод с аноднойи апертурнойдиафрагмами,о т л ичающийся тем, что,с целью уменьшения коммутационной инерционности и-повышения долговечности прибора, расстояния между катодом и модулятором, модулятором и анодом,плоскостью анодной диафрагмы, обращенной, к модулятору, и апертурной диафрагмой со тавляют соответственно 1/8-1/11, 2/3:3/ и 2/9т11/9 диаметра отверстия модулятора, а диаметры отверстий апертурной и анодной диафрагм составляют соответственно 1/571/19 и 1-2,5 диаметра отверстия модулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Видикон . Комплект конструкторской документации ОРЗ 505 , черт. ОРЗ 35+ 061. 2.Патент Великобритании W 1308086, кл. Н OIJ , 1Э71 (прототип).