Электронно-оптическая система с электростатической фокусировкой Советский патент 1983 года по МПК H01J29/56 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к конструкциям электронно-оптических систем (ЭОС) электроннолучевых трубок (ЭЛТ),

Известна ЭОС, содержащая катод, модулятор, анод, первый и второй фокусирующие электроды.1.

Такая конструкция позволяет повысить равномерность разрешающей- способности .по полю экрана путем формирования распределения яркости в пятне, однако при этом собственно ра зрешающая способность остается невысокой .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ЭО.С с электростатической фокусировкой, содержащая катод, модулятор, линзу подфокусировкь, состоящую из трех электродов, первый и третий из которых электрически соединен между собой, вырезающую диафрагму, дополнительный электрод фокусирующий электрод и анод такой ЭОС для предотвращения попадания вторичных электронов, выбитых с краев вырезающей диафрагмы, в область главной форкусирующей линзы потенциал дополнительного электрода должен быть ниже потенциала вырезающей диафрагмы, т.е. Хюполнительный j электрод одновременно является антидинатронным. Такое требование огра- . ничивает диапазон воздействий потенциала дополнительного электрода на апертуру электронного пучка в области главной фокусирукяцей линзы, а значит и на угол схождения электронного пучка у экрана, что непозволяет уменьшить аберрации электронного пучка, аберрации отклонений и ограничивает дальнейшее повышение разрешающей способности по всему полю экрана. .

Цель изобретения - повышение качества изображения за счет повышения контраста по полю экрана при малых точках луча и увеличения зависимости величины контраста от напряжений подфокусировки.

Указанная цель достигается тем, что ЭОС с электростатической фокусировкой, содержащая катод, модулятор, линзу подфокусировки, состоящую из трех электродов, первый и третий из которых электрически соединены между собой, вырезающую диафрагму, дополнительный электрод, фокусирующий электрод и анод, снабжена четырьмя дополнительными диафрагмами, из которых первая и вторая по ходу пучка размещены между третьим электродом линзы подфокусировки .и вырезающей диафрагмой, третья - между вырезающей диафрагмой и дополнительным электродом, четвертая - между дополнительным и фокусирующим электродами , при этом первая дополнительная диафрагма имеет самостоятельный вывод, вторая электрически сое,цииена с первым электродом линзы подфокусировки, третья и четвертая электрически соединены между собой, второй электрод линзы подфокусировки электрически соединен с дополнительным и фокусирующим электродами, вырезаювдая диафрагма электрически соединена с первым электродом линзы подфокусировки, а расстояние между третьей диафрагмой и дополнительным электродом, между дополнительным электродом и четвертой диафрагмой и между четвертой диафрагмой и фокусирующим электродом составляет не менее 2/3 диаметра отверстий диафрагм На чертеже представлена схема ЭОС ЭОС-состоит из катода 1, модулятора 2 и первого электрода 3 линзы подфокусировки с отверстиями 4 и 5, второго электрода 6 с отверстием 7, третьего электрода 8 с отверстием 9 электрически соединенного с первым электродом 3, первой дополнительной диафрагмы 10 с отверстием 11, имею,щей самостоятельный вывод, второй до полнительной диафрагмы 12 с отверстием 13 и вырезающей диафрагмы 14 с отверстием 15, находящихся под потен циалом электрода 3, третьей дополнительной диафрагмы 16 с отверстием 17, дополнительного электрода, состо ящего из двух пластин 18 и 19 с отверстиями 20 и. 21, электрически соединенных с фокусирующим электродом, четвертой дополнительной диафрагмы 22 с отверстием 23, находящейся под потенциалом третьей дополнительной диафрагмы 16, -фокусирующего электрода 24 с отверстием 25 и анода 26. На чертеже также показаны первый кроссовер .27, электронный пучок 28, прошедщая часть 29 электронного пучка, второй кроссовер 30, прошедшая часть 31 электронного пучка, попадающая на экран, электронное пятно 32 на экране 33. Работает ЭОС следующим образом. Иммерсионный объектив, образован ный электродами 1-3,формирует электронный пучок 28 и кроссовер 27. Электронный пучок 28 ускоряется эле тродом 3, подфокусируется линзой, о разованной тремя электродами 3, б и 8 с отверстиями 5, 7 и 9 и ограничивается по апертуре. .Прсяиедшая часть 29 электронного пучка 28 с по мощью одиночной линзы, образованной третьим электродом 8 линзы подфокусировки с отверстием 9, первой и второй дополнительными диафрагмами 10 и 12 с отверстиями 11 и 13, формирует второй кроссовер 30, ограничивается по току и апертуре отверстием 15низковольтной вырезающей диафрагмы 14, находящейся под потенциалом первого электрода 3 линзы подфокусировки. Прошедшая часть 31 электронного пучка 28, непосредственно формирующая ток луча, с помощью линз, образованных вырезающей диафрагмой 14с отверстием 15 и третьей дополнительной диафрагмой 16 с отверстием 17, а также указанной диафраг1«зй 16и дополнительным электродом, образованным пластинами 18 и 19 с отверстиями 20 и 21, дополнительным электродом и четвертой дополнительной диафрагмой 22 с отверстием 23, диафрагмой. 22 и фокусирующим электродом 24 с отверстием 25, попадает в главную фокусирующую линзу, образованную фокусирующим электродом 24 и анодом 26, и формирует .электронное пятно 32 на экране 33, Изменением потенциала на первой дополнительной диафрагме -10 можно подобрать минимальный размер второго кроссовера 30. Изменение тока луча компенсируется до известного предела изменением тока катода путем увеличения или уменьшения напряжения на модуляторе 2, При постояннном напряжении на модуляторе 2 изменение потенциала на дополнительной диафрагме 10 позволяет изменять крутизну модуляционной характеристики тока луча. Изменение потенциала на третьей 16 и четвертой 22 дополнительных диафрагмах позволяет уменьшить апертуру прошедшей части 31 электронного пучка 28 в области главной фокусирующей линзы, уменьшить аберрации электронного пучка, уменьшить угол схождения электронного пучка у экрана . ЭЛТ. Оптимальная конструкция линзы подфокусировки определена экспериментально при расстоянии между третьей дополнительной диафрагмой 16 и дополнительным электродом (пластины 18 и 19), дополнительным электродом и четвертой дополнительной диафрагмой 22, четвертой дополнительной диафрагмой 22 и фокусирующим электродом 24 не менее 2/3 диаметра отверстия в них. При расстоянии меньшем 2/3 диаметра отверстиявлияние дополнительных диафрагм незначительно. Потенциал третьей дополнительной диафрагмы 16 должен быть меньше потенциала вырезающей диафрагмы 14, чтобы не пропустить на экран вторичные электроны, выбитые из отверстия 15вырезающей диафрагмы 14. Увеличение зависимости угла схождения у экрана от напряжения на дополнительны диафрагмах 16.и 22 приводит к усиле нию зависимости величины контраст.а по полю экрана от напряжения подфокусировки. Возможность регулировки размера второго кроссовера путем из менений потенциала на первой дополнительной диафрагме 10 без изменени апертуры прошедшей части 31 электро ного пучка 28 позволяет существентно повысить контраст в мелких деталях по всему полю экрана. Линзы, образованные диафрагмой 16 и пластиной 18, пластиной 19 и ди афрагмой 22, диафрагмой 22 и электро дом 24, можно подобрать таким образом,, чтобы напряжение на диафрагмах 16 и 22 было одинаковым с напряжением на вырезающей диафрагме 14 и эле трически их соединить. При этом уменьшается количество питаняиих напряжений, а дополнительная диафрагм 16 служит фоновой. 1 Таким образом, предлагаемая схема ЭОС позволяет повысить контраст в мелких деталях по всему полю экрана при увеличении зависимости контраста от напряжения подфокусировки. Применение такой ЭОС позволит улучшить качество изображения по полю э рана в приемных ЭЛТ с малым током пучка как с монолитным, так и со стекловолоконным экранами. Формула изобретения Электронно-оптическая система с электростатической фокусировкой, содержащая катод, модулятор, линзу подфокусировки, состоящую из трех

27 5 7 о ft ,., 0 2f

iVb lr « 2Sfg 10 1229 k IS Id 19 электродов, первый и третий из которых электрически соединены между собой, вырезающую диафрагму, дополнительный электрод, фокусирующий электрод и анод, отличэющая с я тем, что, с целью повышения качества изображения за счет пошлшения контраста по полю экрана, она снабжена четырьмя дополнительными:, диафрагмами, из которых первая и вторая по ходу пучка размещены между третьим электродом линзы подфокусировки и вырезающей диафрагмой, третья - между вырезающей диафрагмой и дололнительным электродом, четвертая - между дополнительным и фокусирующим электродами, при этом первая дополнительная диафрагма имеет самостьятельный вывод, вторая электрически соединена с первым электродом линзы подфокусировки , третья и четвертая электрически соединены между собой, второй электрод линзы подфокусировки электрически соединен с дополнительным и фокусирующим электродами, йцрезающая диафрагма электрически соединена с первым электродом линзы подфокусировки, а расстояния между третьей диa vaгмoй и дополнительным электродом, между дополнительным электродом и четвертой диафрагмой и между четвертой диафрагмой и фокусирующим электродом составляют не менее 2/3 диаметра отверстий диафрагм. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции 2109513, кл. Н 01 J 29/00, опублик. 1972. 2.ABiopcKoe свидетельство СССР 762057, кл. Н 01 J 29/00, 1978 (прототип).