CN202339897U - 具有恒定激光输出的激光crt - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种CRT。具有恒定激光输出的激光CRT，包括真空管，真空管包括玻璃罩，玻璃罩的广角端设有应激面板，玻璃罩的另一端设有电子枪，电子枪包括阴极，阴极与应激面板之间设有G1电极。阴极加载负电压电源，应激面板加载正电压电源，负电压电源和正电压电源串联，且连接处接地。应激面板采用一激光面板。由于采用上述技术方案，本实用新型综合了CRT和激光的优点，无需昂贵的调制设备，就能输出恒定的激光光源，具有能消除激光散斑、功率较大、可控性好等优点。

Description

具有恒定激光输出的激光CRT

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种CRT。

背景技术

CRT是一种是用阴极射线管的显示器，其主要由玻璃罩、电子枪、偏转线圈、应激面板。应激面板上涂覆有荧光涂层。CRT的工作原理为：电子枪阴极发出电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离，轰击到涂覆有荧光涂层的应激面板上。这时荧光涂层被启动，就发出光线来。

传统的CRT技术被用于电视机、电脑屏幕应用中。CRT技术也可被用于投影光机结构中，但往往效率不高，而且受亮度限制。

另外，液晶、DMD或者GLV等需要稳定、持续、均匀的光源以实现视频显示。现有的光源通常采用卤灯等图像生成光源设备，还需要高解析度视频放大器来迅速调制图像信号，上述设计导致结构复杂、成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种具有恒定激光输出的激光CRT，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

具有恒定激光输出的激光CRT，包括一真空管，所述真空管包括一漏斗形的玻璃罩，所述玻璃罩的广角端设有一应激面板，所述玻璃罩的另一端设有电子枪，其特征在于，所述电子枪包括一阴极，所述阴极与所述应激面板之间设有一G1电极；所述阴极加载负电压电源，所述应激面板加载正电压电源，所述负电压电源和所述正电压电源串联，且连接处接地；

所述应激面板采用一激光面板，所述激光面板包括至少两个激光腔，至少两个所述激光腔沿厚度方向排列成所述激光面板；

所述激光腔包括增益介质层、反射层，所述反射层分别设置在所述增益介质层的前方和后方。

本实用新型的阴极处能发出高速电子束，足够强度的电子束射入激光面板上后，就会产生激光效应，进而产生激光。本实用新型具有能消除激光散斑、功率较大、可控性好等优点。上述设计的光源，还可用于背投式和正投式的光源。

所述阴极加载0～-20kv的高负电压电源，所述应激面板加载0～+20kv的高正电压电源。本实用新型中通过激光CRT的高电压可被分割，使负电位适用于阴极，正电位适用于阳极，所以在激光面板上的总电位接近正电位与负电位的电势差。

还包括一电子束电流控制系统，所述电子束电流控制系统分别连接所述阴极和所述G1电极。电子束电流控制系统是用于控制电子枪中的阴极和其他电极，来产生所需恒定的电子束流，电子束在激光面板上扫描后产生所需的激光输出强度。电子束电流控制系统通过控制G1电极，来调节和控制电流，进而控制激光的输出强度。

因为在本实用新型不需要快速调制电子束电流，在阴极端只需加载一个恒定电压产生电子束电流轰击激光面板从而生成激光光源，不需要在阴极处使用昂贵的调制电极。因此电子束控制系统和电子枪的配置较为简化和便宜。电子束电流控制系统可以单独调整阴极、G1电极或其他电极上控制电流的电压。本实用新型通过电子束电流控制系统来调节电子枪中电极的电压，可以达到要求单位的恒定输出。

所述负电压电源和所述正电压电源的电压绝对值相同。

所述阴极采用浸渍式阴极，所述浸渍式阴极连接一加热器。浸渍式阴极能产生高密度电子电流，能比传统的阴极承载更高的负荷。另外，浸渍式阴极物理尺寸小、能提供低电容配置。因此浸渍式阴极能提供高带宽的视频和高负载，最终能提供更亮的屏幕亮度。

所述G1电极采用一低电容电极，所述G1电极与所述阴极之间的距离为0.003～0.004英寸。即G1电极与阴极之间的距离为0.0762mm～0.1016mm。

所述G1电极与所述激光面板之间还设有一G2电极，所述G2电极连接所述电子束电流控制系统。通过电子束电流控制系统的控制，G2电极用来控制电子束电流，进而改变电流强度。G2电极处的电压决定了激光面板前方外界屏幕的亮度。

所述G2电极优选采用一低电容电极。

所述G2电极与所述激光面板之间还设有一G3电极，所述G3电极前方设有一磁力聚焦线圈。G3电极也可采用一低电容电极。G3电极和磁力聚焦线圈结合运行将电子束进行预聚焦。另外，G3电极还能对真空管起到电弧防护作用。

所述磁力聚焦线圈前方设有一偏转线圈。以便用于将电子束偏转到外界屏幕的理想位置。

还包括一激光面板冷却系统，所述激光面板冷却系统包括设置在所述激光面板周边的歧管、热交换系统、冷却液，所述冷却液设置在所述歧管内，所述热交换系统连接所述歧管的入口和出口。冷却液通过歧管流经整个激光面板周边，激光面板被冷却，冷却液温度上升。升温的冷却液从出口离开歧管，从而进入热交换系统，进行冷却和冷却液重新循环。

所述冷却液采用绝缘、透明的冷却液。以便激光面板冷却系统隔离高电压，省去了其他电隔离系统的设置。所述冷却液可以采用介质冷却液，如3M公司制造的Fluorinert，也可以采用全氟液体或其他非导电流体。

所述激光面板周边可以设置至少两条歧管，至少两条所述歧管相互联通，至少两条所述歧管中的至少一条连接所述热交换系统。以便更加有效均匀的冷却激光面板。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型综合了CRT和激光的优点，无需昂贵的调制设备，就能输出恒定的激光光源，具有能消除激光散斑、功率较大、可控性好等优点。本实用新型作为投影设备的光源时，具有高分辨率、高亮度、恒定光输出等显著优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，具有恒定激光输出的激光CRT，包括一真空管，真空管包括一漏斗形的玻璃罩11，玻璃罩11的广角端设有一应激面板，玻璃罩11的另一端设有电子枪13，电子枪13包括一阴极131，阴极131与应激面板之间设有一G1电极132。阴极131加载负电压电源，应激面板加载正电压电源，负电压电源和正电压电源串联，且连接处接地。负电压电源和正电压电源的电压绝对值相同。阴极131加载0～-20kv的高负电压电源，应激面板加载0～+20kv的高正电压电源。

应激面板采用一激光面板12，激光面板12包括至少两个激光腔，至少两个激光腔沿厚度方向排列成激光面板12。激光腔包括一增益介质层、反射层，反射层分别设置在增益介质层的前方和后方。本实用新型的阴极131处能发出高速电子束，足够强度的电子束射入激光面板12上后，就会产生激光效应，进而产生激光。本实用新型具有能消除激光散斑、功率较大、可控性好等优点。上述设计的光源，还可实现背投式和正投式的光源。另外，本实用新型中通过激光CRT的高电压可被分割，使负电位适用于阴极131，正电位适用于阳极，在激光面板12上的总电位接近正电位与负电位的电势差。

阴极131采用浸渍式阴极，浸渍式阴极131连接一加热器。浸渍式阴极131能产生高密度电子电流，能比传统的阴极131承载更高的负荷。另外，浸渍式阴极131物理尺寸小、能提供低电容配置。因此浸渍式阴极131能提供高带宽的视频和高负载，最终能提供更亮的屏幕亮度。

G1电极132采用一低电容电极，G1电极132与阴极131之间的距离为0.003～0.004英寸。即G1电极132与阴极131之间的距离为0.0762mm～0.1016mm。在具体实施时，通过选择G1电极132与阴极131之间不同的间距就能得到不同的截止电压。

还包括一电子束电流控制系统14，电子束电流控制系统14分别连接阴极131和G1电极132。电子束电流控制系统14是用于控制电子枪13中的阴极131和其他电极，来产生所需恒定的电子束流，电子束在激光面板12上扫描后产生所需的激光输出强度。电子束电流控制系统14通过控制G1电极132，来调节和控制电流，进而控制激光的输出强度。因为在本实用新型不需要快速调制电子束电流，在阴极131端只需加载一个恒定电压产生电子束电流轰击激光面板12从而生成激光光源，不需要在阴极131处使用昂贵的调制电极。因此电子束控制系统和电子枪13的配置较为简化和便宜。电子束电流控制系统14可以单独调整阴极131、G1电极132或其他电极上控制电流的电压。本实用新型通过电子束电流控制系统14来调节电子枪13中电极的电压，可以达到要求单位的恒定输出。

G1电极132与激光面板12之间还设有一G2电极133，G2电极133连接电子束电流控制系统14。通过电子束电流控制系统14的控制，G2电极133用来控制电子束电流，进而改变电流强度。G2电极133处的电压决定了激光面板12前方外界屏幕的亮度。G2电极133优选采用一低电容电极。

G2电极133与激光面板12之间还设有一G3电极134，G3电极134前方设有一磁力聚焦线圈135。G3电极134也可采用一低电容电极。G3电极134和磁力聚焦线圈135结合运行将电子束进行预聚焦。另外，G3电极134还能对真空管起到电弧防护作用。磁力聚焦线圈135前方设有一偏转线圈136。以便用于将电子束偏转到外界屏幕的理想位置。

还包括激光面板冷却系统，激光面板冷却系统包括设置在激光面板周边的歧管、热交换系统、冷却液，冷却液设置在歧管内，热交换系统连接歧管的入口和出口。冷却液通过歧管流经整个激光面板周边，激光面板被冷却，冷却液温度上升。升温的冷却液从出口离开歧管，从而进入热交换系统，进行冷却和冷却液重新循环。

冷却液采用绝缘、透明的冷却液。以便激光面板冷却系统隔离高电压，省去了其他电隔离系统的设置。冷却液可以采用介质冷却液，如3M公司制造的Fluorinert，也可以采用全氟液体或其他非导电流体。激光面板周边可以设置至少两条歧管，至少两条歧管相互联通，至少两条歧管中的至少一条连接热交换系统。以便更加有效均匀的冷却激光面板。

实施方式一：参照图1，阴极131加载-20kv的负电压电源，激光面板加载+20kv的正电压电源，使得轰击到激光面板12的电子总电压为40kv。两个电压电源之间有接地装置。则：

1)阴极131的-20kv接在靠近真空管壁一侧，在阴极131的-20kv电压电源定义为电子枪段的电压。

2)G1电极132用来调节和控制电流或输出强度。由于阴极131为-20kv，G1电极132可以在-120v～0v范围调制。-120v是真空管的切断电压，即将G1电极132调制-120v时，没有电子可以发射。

3)和阴极131、G1电极132相关联，G2电极133电压设置为+1200v。

4)和阴极132关联，G3电极134是预聚焦电极，电压约为+5000v。

因此，要电子枪端及阴极131要维持在-20kv，电流密度和数量需要通过G1来调节。

另外，在电子枪端的高电压可以为任意值，电子枪中的电极上的电压也可以根据需要设计。还可以将激光面板上的电压设计为-20kv，电子枪段电压为+20kv。

以激光CRT1为基础的激光光源，可以应用于投影系统的光源，有效应用于光栅光阀(GLV)投影机和其他投影显示灯设备。例如，激光CRT可以单独与SLM对接应用。也可以在其他领域应用，如应用于光纤交换机、光纤路由器、激光医疗设备等。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.具有恒定激光输出的激光CRT，包括一真空管，所述真空管包括一漏斗形的玻璃罩，所述玻璃罩的广角端设有一应激面板，所述玻璃罩的另一端设有电子枪，其特征在于，所述电子枪包括一阴极，所述阴极与所述应激面板之间设有一G1电极；所述阴极加载负电压电源，所述应激面板加载正电压电源，所述负电压电源和所述正电压电源串联，且连接处接地；

所述应激面板采用一激光面板，所述激光面板包括至少两个激光腔，至少两个所述激光腔沿厚度方向排列成所述激光面板；

所述激光腔包括增益介质层、反射层，所述反射层分别设置在所述增益介质层的前方和后方。

2.根据权利要求1所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述阴极采用浸渍式阴极，所述浸渍式阴极连接一加热器。

3.根据权利要求1所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：还包括一电子束电流控制系统，所述电子束电流控制系统分别连接所述阴极和所述G1电极。

4.根据权利要求3所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述G1电极采用一低电容电极，所述G1电极与所述阴极之间的距离为0.0762mm～0.1016mm。

5.根据权利要求3所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述G1电极与所述激光面板之间还设有一G2电极，所述G2电极连接所述电子束电流控制系统。

6.根据权利要求5所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述G2电极与所述激光面板之间还设有一G3电极，所述G3电极前方设有一磁力聚焦线圈；

所述磁力聚焦线圈前方设有一偏转线圈。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：还包括一激光面板冷却系统，所述激光面板冷却系统包括设置在所述激光面板周边的歧管、热交换系统、冷却液，所述冷却液设置在所述歧管内，所述热交换系统连接所述歧管的入口和出口。

8.根据权利要求7所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述冷却液采用绝缘、透明的冷却液。

9.根据权利要求7所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述激光面板周边设置至少两条歧管，至少两条所述歧管相互联通，至少两条所述歧管中的至少一条连接所述热交换系统。

10.根据权利要求1所述的具有恒定激光输出的激光CRT，其特征在于：所述阴极加载0～-20kv的高负电压电源，所述应激面板加载0～+20kv的高正电压电源。

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