200039. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés kép előállítására lézer elektronsugaras készülék képernyőjén
3 HU 200039 B 4 Egy adott képernyöpont elektronsugár-nyalábbal történő letapogatási ideje, amely megegyezik az elektronsugár-nyaláb letapogatási sebességhez viszonyított arányéval, azaz az az időtartam, amely alatt az elektronsugér-nyaláb átmérőjének megfelelő távolságot hagy hátra, ennek során több 10 ns és 3500 ns időérték határok között változik. A lézer elektronsugaras készülékekben a gerjesztő elektronsugár-nyaláb általában igen nagy éramsűrűséggel, hozzávetőlegesen 100 A/cm^rel rendelkezik. Mivel azonban az elektronsugár-nyaláb teljesítményének több mint kétharmada a képernyő melegítésére használódik fel, úgy annak a hóteljesítménynek a sűrűségi értéke, amely az elektronsugár-nyalábbal gerjesztett képernyőpontban fellép, meghaladja a 107 W/cm2 értéket. Az elektronsugár-nyalábbal történő képpontgerjesztés a fenti okból erős impulzusszerű melegedéshez vezet a gerjesztett szakaszon: annak hőmérsékletemelkedése a letapogatás során, kb. 10 ns idő alatt hozzávetőlegesen 200 K értéket is meghalad, amelynek során a gerjesztés a letapogató elektronsugár-nyaláb felfutó éle és lefutó éle között jelentős és mérhető hőmérsékletváltozást idéz elő. Az aktív terület hőmérsékletének növekedése az áramsűrűség határértékének növekedéséhez vezet az aktív terület magasabb hőmérsékletű szakaszaiban, ezzel a képgenerálás hatásosságát és teljesítményét csökkenti. A letapogatás során megjelenő hőgradiensek megnövelik a rezonátor sugárelhajlási veszteségeit és ezzel járulékosan növelik a határáramsűrűséget, csökkentik a képgenerálás hatásosságát és teljesítményét, azaz csökkentik a lézer elektronsugaras készülék képernyőjén megjelenő kép fényerejét. Nagy letapogatási időintervallumokban (300...4000 ns felett) a határáramsürűség lényegesen meghaladja a 100 A/cm2 értéket, és a képgenerálás ilyen esetekben az elektronsugár-nyalábbal történő gerjesztés során egyszerűen letörik, azaz az elektronsugár-nyaláb kicsi és közepes letapogatási sebességei esetén az információ megjelenítése lehetetlenné válik. Ezt a hiányosságot igyekszik kiküszöbölni az a másik, ugyancsak ismert eljárás, amelyet az .Optical Engineering" című folyóirat 1985. évfolyam 14. számában ismertet I. R. Pakard és tsai: .Electronically scanable semiconductor leser device", 248-250. oldalon. Ennél az egy lézerelektronsugaras készülék képernyőjén kép előállítására vonatkozó eljárásnál a képernyő kigyújtásáhóz valamint az elektronsugár-nyalábnak a lézerelektronsugaras készülék képernyőjén X és Y koordináták szerinti vezérlésére impulzusokat és jeleket állítanak elő, egyidejűleg az elektronsugár-nyalábot a képernyőn a vezérlőjel által meghatározott sebességgel téritik el, ahol az elektronsugár-nyaláb kigyújtása 50 ns-os periódusidejű, 400 kHz frekvenciájú kigyújtóimpulzusokkal történik. A lézer elektronsugaras készülék képernyőjének ilyen módon történő gerjesztése lehetővé teszi a képernyő aktiv részeinek impulzusszerű melegedését az elektronsugár-nyaláb kis és közepes eltérítési sebességeinél. Ezt az ismert eljárást olyan berendezés valósítja meg, amelynek lézer elektronsugaras készüléke valamint olyan vezérlőegysége van, amelynek az elektronsugár-nyaláb X koordináta mentén történő vezérlését biztosító kimenete az elektronsugár-nyalábot az X koordináta mentén eltérítő áramgenerátor bemenetére van rákapcsolva, és az áramgenerátor elektronsugár-nyaláb X, Y koordináta mentén történő vezérlésére szolgáló jelkimenete az elektronsugár-nyalábot az Y koordináta mentén eltérítő áramgenerátor bemenetére van rákötve. Az említett berendezéshez olyan eltérítő áramgenerátorok tartoznak, amelyek az elektronsugár-nyaláb X és Y jelkoordináták mentén történő eltérítésére szolgálnak, amelyeknél minden egyes áramgenerátor bemenete az elektronsugár-nyaláb X és Y jelkoordináta vezérlő jelkimenetre van rácsatlakoztatva, továbbá a berendezés olyan koincidencia áramkörrel rendelkezik, amelynek egyik bemenete a kigyújtóimpulzus-vezérlő jelkimenettel áll összeköttetésben, másik bemenete pedig kigyújtóimpulzus követési frekvencia generátor kimenetére csatlakozik, kimenete pedig kigyújtóimpulzus jelformáló áramkörön keresztül a lézer elektronsugaras készülék vezérlőelektródájával van összekötve. A lézer elektronsugaras készülékhez mágneses koordinátarendszerű eltérítőrendszer tartozik, amely .az elektronsugár-nyalábot az X és Y koordináták mentén eltérítő áramgenerátorok kimenetére van csatlakoztatva, továbbá mágneses karakter eltérítő rendszere van, amely az elektronsugár-nyalábot az X és Y karakterkoordináták mentén eltérítő eltérítőgenerátorok kimeneteivel van összekötve. A berendezésben a kigyújtóimpulzus követési frekvencia generátor rögzített, 400 kHz frekvenciájú kimenőjelet szolgáltat. Az említett berendezés két üzemmódban, méghozzá grafikus és karakteres üzemmódban alkalmazható. Grafikus megjelenítő eszközként való használata során a jeleket az X és Y koordináták vezérlésére szolgáló vezérlőegység kimenetek szolgáltatják a megfelelő áramgenerátorok számára, amelyek akkora eltéritöáramot hoznak létre, amely arányos az elektronsugár-nyaláb X és Y koordinátahelyzetét vezérlő jelekkel. A lézer elektronsugaras készülék mágneses koordináta eltérítőrendszerének hatására az elektronsugár-nyaláb kitér nyugalmi helyzetéből a lézer elektronsugaras készülék képernyőjén. A megadott időpontokban a koincidenciaáramkőr a vezérlőegység kimenetéről a kigyújtóimpulzus vezérlésére alkalmas nyitójelet kap, és a kigyújtóimpulzus jelformáló áramkörre rákerül a kigyújtóimpulzus követő frekvencia gene-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
