[发明专利]用于光阀的层流电子枪

说明书

总地来说，本发明主要涉及到舒利莱恩（Schlieren）暗场型光阀投射系统的改进，更具体地说，它涉及一种改进了的用于光阀的电子枪，以改进电子束聚焦场的深度，减少电子束的发散和离轴畸变，以及对电光零件的机械准直和所加电压的要求不太苛刻。

舒利莱恩暗场型光阀投射系统已经商品化多年了，它们具有良好性能，典型的这类彩色投射系统的先有技术已经由W.E    Good等人的美国专利No.3，290，436，No.3，352，592，No.3，437，746给出了。参照图1，2及3对这种投射系统的工作原理加以简要说明。

首先参照图1，这里简略地表示出一个单枪电视光阀系统，它由灯10，密封的光阀12及舒利莱恩投射透镜14组成。密封的光阀12有一个玻璃外壳，其内有一个电子枪16，输入狭缝18，聚焦偏转系统20，装在转动圆盘22上的控制层32以及流体贮存槽24。Findeisen在美国专利No.3，586，901里公开了用于舒利莱恩暗场型光阀的电子枪的具体实例。

电子枪16从阳极孔11产生出电子束，用它在控制层32上“写”下电荷图样。应当知道，圆盘22是由玻璃制造的，在它正对电子枪16的一侧上有一个透明的电极面，该电极面与相对于光阀阴极为正电位的电源电相接，在圆盘22及其上的透明电极上涂覆一层可变形的流体即控制层32。电子束的电子电荷图样被存在控制层32的表面，并且该图样在圆盘电极的电场作用下，使控制层表面产生变形，形成衍射光栅。该电子束被聚焦、偏转和调制以控制流体表面的变形，由此控制穿过层32和圆盘22的光线。

聚焦偏转系统20包括三个电极组和一个圆柱形电极21，每个电极组又包括两块水平极板和两块垂直极板，这样的三个电极组构成三个电极盒23，25及27。第一个电极盒23装在输入窗的小孔附近，它使电子束对中和产生预偏转。另外两个电极盒25和27上这样施加直流和交流电压，使能得到孔11的均匀聚焦的电子束图象，它沿控制层32的光栅平面被扫描。这本身又使控制层的流体被电荷控制均匀调制，形成均匀色彩的投射图象。接在聚焦偏转电极盒25和27后面的是一个漂移环21，它和圆盘22上的透明电极一起在该聚焦偏转系统20中作为最后一个电子透镜的元件。

Ralph.W.Plump在美国专利No.3，288，927里，Edward    F.Perlowski，Jr在No.3，317，664和No.3，317，665中，Carlyle    S.Herrick等人在No.3，541，992以及C.E.Timberlake在No.3，761，616中都公开了光调制流体的具体实例。这些流体可以包括David.A.Orser在其专利No.3，764，549及No.3，928，394中所讲授的添加剂。一般来说，该控制层或光调制流体是一种用特殊添加剂改性的很特殊的化合物，它具有在电子束寻址光阀中产生有效控制层特性所需要的电性能、机械性能、粘-弹性能。

基本的聚光系统包括一个弧光灯10，它可以是氙灯，其弧光位于反射系统的焦点上，该反射系统可以是如图所示的简单椭圆反射器，或者是例如ThomasT.True等人在美国专利No.4，305，099中所公开的复合反射器。弧光经反射器反射后穿过一对相间隔的透镜片，该透镜片有相应的许多沿水平和垂直方向排列的方形微透镜。

在图1里，28是第一个透镜片，第二透镜片在光阀12的玻璃外壳的光输入面上形成。由灯10发出的光在进入光阀12之前先经过滤色板26和双凸透镜28。

光阀12的玻璃外壳的内表面上带有用例如气相沉积形成的狭缝18那种形式的输入光罩。输入狭缝18是通常按图1所示方式排列的一系列透明狭缝和交替的不透明条纹。由灯10发出的经过滤光后的光通过这些透明狭缝后进入光阀12。双凸透镜28的小透镜组和光阀12玻璃外壳的光输入面上构成的相应的小透镜组形成聚光镜对，它们首先把滤光后的光在光罩的狭缝上聚焦成一个个光点，然后再把这些光成像在控制层栅极平面32上。通过这种装置，有效地利用了弧光灯发出的光，并使光呈方形图案均匀地分布在光调制介质或控制层32上。