条纹暗场型光阀，有含电子枪的真空室；聚焦偏转组件和涂有光调制液的转盘，枪射束对转盘扫描。转盘上有透明射击电极。偏转组件和转盘间是至少有两个部分的偏移环组件。偏移环一部分同偏转组件结合产生一静电透镜，以校正加到偏转组件的偏转场畸变。其他偏移环部分的电压不同于第一偏移环部分，以产生控制电子束聚焦的静电透镜。第二偏移环和转盘作用产生第三静电透镜，通过将偏转电场聚焦轨迹整形成同控制层平面极其相似来将射束尺寸控制到一基本均匀的值。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一般说来，本专利技术涉及条纹暗场型光阀投影系统的改进，更具体地说，涉及对光阀的电子光学系统的改进，以便获得平面光场的投影光学图象，增高光栅扫描信号的调制效率，减小电子光学部分的机械准直及所施加电压的临界状态。条纹暗场型光阀投影系统在商品化上已使用多年，它具有优良的性能。这种类型典型的现有技术的彩色投影系统，已由授予W.E.Good等人的3，290，436号，3，352，592号和3，437，746号三项美国专利所公开。这种类型投影系统的工作原理，可参照附图的图1、图2和图3作简要说明。首先参见图1。这里示意性地表示了一种单电子枪电视光阀组件，它包括一只灯10、密封的光阀12以及条纹投影透镜14。密封光阀12包括一个玻璃壳，壳内有电子枪16、输入槽板18、聚焦偏转系统20、在圆盘22上的控制层32和液体贮存槽24。电子枪16从阳极的孔径11中产生一束电子束，被用来在控制层32上“写入”电荷分布图。这些电荷分布图会引起控制层发生表面变形并形成一些衍射光栅。此电子束被电极23，25，27及21聚焦、偏转和调制。控制层表面的变形，会使通过控制层32和圆盘22的光线产生衍射和调制。聚焦偏转系统20包括三个电极组，每个电极组又有四个相互垂直的电极，这三个电极组形成的三个电极“匣”，称之为匣23，25和27;此偏转系统还包括一个圆柱形电极21。其中第一个是电极匣23，放置在输入窗口的孔径附近，起到让电子束对准中心和预偏转的作用。接着的两个是电极匣25和27，其上面以某种方式加有直流和交流电压，以便越过控制层32上的光栅平面进行扫描而得到孔径11的均匀聚焦的电子束象。接下去这又使控制层的液体受到电荷的控制而被均匀地调制，产生一个均匀的彩色投影象。跟在聚焦偏转匣25和27后面的是偏移环21，它同圆盘22上的透明电极一起，用作聚焦偏转系统20中最后一个电子透镜的元件。光调制液体的具体例子，已经公开在Ralph W.Plump的3，288，927号美国专利，Edward F.Perlowski，Jr.的3，317，664和3，317，665号美国专利，Carlyle S.Herrick等人的3，541，992号美国专利以及C.E.Timber-lake的3，761，616号美国专利中。这些液体可能都包含有如David A.Orser的3，764，549和3，928，394号美国专利中公开的添加剂。一般说来，控制层或者光调制液体是一种非常特殊的化学化合物，用特殊的添加剂改性过，具有所要求的电子-机械和粘弹性质，以便能在电子束寻址光阀中显现出有效的控制层性质。这种基本的光会聚系统，包括一台弧光灯10，它可以是一台氙灯，其电弧位于反射器系统的焦点上，该反射器系统可以是一个简单的如图1所示的椭球面反射器，也可以是一个复杂的反射器，例如象Thomas T.True等人在4，305，099号美国专利中公开的那种。由电弧发出的光被反射器反射，穿过一对相隔一定距离的透镜板，这对透镜板带有相应的多个按水平行和垂直列排列着的矩形微透镜。第一块透镜板在图1中以28表示，第二块透镜板是在光阀12玻璃壳的光输入表面上形成的。弧光灯10发出的光在进入光阀12之前，先投射到彩色滤光板26和微透镜板28上。光阀12玻璃壳的内表面上带有槽板18形式的输入光掩膜，该掩膜例如可用蒸发来蒸镀上去。输入槽板18如图1所示一般是一系列透明槽和交替的不透光条组成的图形。由弧光灯10发出的光线经滤光之后，穿过这些透明槽进入光阀12。微透镜板28上的小透镜，同在光阀12玻璃壳的光输入表面上形成的相应的小透镜构成许多对聚光透镜，它们首先将滤光后的光点聚焦到光掩膜的槽上，然后使光线在控制层32的光栅平面上重新成象。由于这样的安排，弧光灯发出的光可得到有效地利用，并在光调制介质或控制层32上显现出矩形图样的均匀的光分布。条纹投影透镜14，它包括条纹透镜元件29、输出颜色选择条板30和投影透镜系统31。输出颜色选择条板30是和输入槽板18互补的。这就是说输出条板上的条与输入槽板上的槽在光学上是成一直线的，于是在没有衍射光通过控制层32时，光线将聚焦及终止在输出条板的条上。这样就制造出一种“暗场”条件，即当没有调制信号被叠加到光栅扫描信号上并一起施加在偏转系统20的水平及垂直偏转板上时，将没有光被透射。然而应该指示，电子枪16产生的电子束强度是未被调制的，所以对光栅进行扫描并给控制层提供电荷的电子束，是一个恒流的电子束(水平及垂直回扫期间电子枪停顿时除外)。图1的下半部分给出了发光体和光阀部件的横截面。底部的光谱图表示在进入光阀之前光是如何进行预滤光的。图2是一张简化的光阀图，表示出三种基本光栅对颜色的选择作用。由圆盘22(表示在图1中)支承的控制层32，是作为具有三种不同的衍射光栅分别用于红、绿、兰光来解释的。这些衍射光栅可以单独或同时被“写入”，实际上通常是叠在一起的，仅为了图示方便的目的，图2中才表示成在控制层32上彼此分开的形式。在图1及图2所绘的光阀投影系统中，绿光通过输入槽板18的水平槽缝，并受到控制层32上由于扫描栅线的垂直尺寸受到调制而形成的衍射光栅的控制。如图3所示，这是通过控制受绿光视频信号调制的施加在垂直偏转板上的高频载波的幅度来实现的。品红(红和兰)光穿过输入槽板18的垂直槽缝，并受到由于水平方向扫描的电子辉点受到速度调制而在扫描光栅线右角由电荷产生的衍射光栅的控制。在图3给出的例子中，这是通过将一个16兆赫的信号(12兆赫的用于兰光)施加在水平偏转板上，并用红光视频信号如图3所示对其进行调制来实现的。在控制层32上产生的凹槽具有合适的间距，能使光谱中的红光部分发生衍射并穿过输出条板30上的垂直槽缝，而兰光部分则被挡住。(当使用12兆赫载波时，输出条板30的垂直槽缝能通过兰光，而将红光挡住)。这样一来，用同一个电子束就能“写入”三种同时叠加的原色画面，并在屏幕33上投影成一张完全记录的全彩色画面。颜色是靠灵巧地操纵单股扫描电子束而将微型衍射光栅写入液体表面每个象素中来产生的。这些衍射光栅会使透射过来的光线发生衍射而离开它们在输出条板上被截止的位置，并对该光线进行空间滤波，以使所要求的颜色到达屏幕。被衍射的光量与控制层上形成的衍射光栅的深度有关。这种技术能使一幅全彩色的电视画面写入单一控制层上，而不需进一步再使电视图象重合。图3以方框图的形式画出了基本光阀投影器的线路。将一个复合的视频信号加到解码器34的输入端，解码器就能在其输出端提供红、兰、绿三色的视频信号。这些信号分别被加在调制器36、38和40上。条形信号发生器42提供的载波信号，在图示情况下它具有与调制器36、38和40相应的16兆赫、12兆赫和48兆赫信号。红光调制器36和兰光调制器38的输出结合在一起，叠加在水平偏转信号发生器44发出的水平偏转信号上。绿光调制器的输出，叠加在垂直偏转信号发生器46发出的垂直偏转信号上。在图1、2及3中简要画出的基本型条纹暗场光阀投影器，多年来已发展成一种可产生具有良好的色彩平衡和高清晰度的优质画面的高效投影器。然而改善和优化投影器设计和操作的努力，仍在不断地进行着。其中较为关键的设计考虑是光阀的电子光学系统。由上面的讨论可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进的静电电子光学系统，是为使在具有矩形截面的射束整形孔径处形成的电子束成象，并在整个扫描区域保持一定的射束放大率和聚焦的同时使该电子束扫描被扫描的光栅区域用的，它包括：一个具有两对平行极板的矩形截面的偏转电极组件；至少两个在上 述偏转电极组件的轴线上相隔一定距离的园柱形电极；以及一个供电子束射击的电极；上述的至少两个园柱形电极是在不同的电压下工作，以便产生畸变校正透镜并为电子光学系统的整个放大和聚焦功能提供单独控制。
【技术特征摘要】
US 1986-7-8 883214要旨和范围内的变更和替换方法来实现。权利要求1.一种改进的静电电子光学系统，是为使在具有矩形截面的射束整形孔径处形成的电子束成象，并在整个扫描区域保持一定的射束放大率和聚焦的同时使该电子束扫描被扫描的光栅区域用的，它包括一个具有两对平行极板的矩形截面的偏转电极组件；至少两个在上述偏转电极组件的轴线上相隔一定距离的园柱形电极；以及一个供电子束射击的电极；上述的至少两个园柱形电极是在不同的电压下工作，以便产生畸变校正透镜并为电子光学系统的整个放大和聚焦功能提供单独控制。2.如权利要求1所述的改进的静电电子光学系统，其中的偏转电极组件具有一正方形的截面，而且园柱形电极的直径和偏转电极组件的平行极板间间距之比，是在最小1.1到最大为1.25的范围内。3.如权利要求2所述的改进的静电电子光学系统，其中最靠近上述电子束射击电极的园柱形电极通常是盆形的，它具有沿着轴线方向趋近上述电子束射击电极的从大到小的直径，并且进一步还具有一个可校正射束偏转中畸变的几何形状的孔径。4.如权利要求3所述的改进的静电电子光学系统，其中所述的孔径是园形的。5.如权利要求3所述的改进的静电电子光学系统，其中所述的孔径是矩形的。6.如权利要求3所述的改进的静电电子光学系统，其中所述的孔径是正方形的。7.如权利要求6所述的改进的静电电子光学系统，其中所述的正方形孔径是同上述扫描光栅区域轴向准直的。8.如权利要求6所述的改进的静电电子光学系统，其中所述的正方形孔径是相对轴线旋转45°并与上述扫描光栅区域轴向准直的。9.一种改进的条纹暗场型光阀，它包括一个真空室，该真空室有一个输入窗口;一个聚焦和偏转用的缸体;一个后护罩;一个包括输出窗口的面板...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔弗莱德，吉尔卢森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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