JP2830190B2 - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP2830190B2
JP2830190B2 JP1274098A JP27409889A JP2830190B2 JP 2830190 B2 JP2830190 B2 JP 2830190B2 JP 1274098 A JP1274098 A JP 1274098A JP 27409889 A JP27409889 A JP 27409889A JP 2830190 B2 JP2830190 B2 JP 2830190B2
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敏伸 関原
光則 横枕
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen

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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像機器における画像表示装置に関するも
のである。
従来の技術 従来、カラーテレビジョン画像表示素子としては、ブ
ラウン管が主として用いられているが、ブラウン管では
画像に比して奥行が非常に長く、薄形テレビジョン受像
機を製作することは不可能であった。そこで、平板状の
表示素子として最適EL表示素子,プラズマ表示素子,液
晶表示素子等が開発されているが、いずれも輝度,コン
トラスト,色再現性等の性能面で不十分である。
そこで、ブラウン管並みの高品質の画像が得られる電
子ビームを用いて、カラーテレビジョン画像を平板状の
装置で表示することを目的として、スクリーン上の画面
をマトリクス状の区分にすき間なく分割し、それぞれの
区分毎に電子ビームを偏向・走査して蛍光体を発光さ
せ、全体としてカラーテレビジョン画像を形成する画像
表示装置がある。
以下図面を参照しながら、上記画像表示素子について
説明する。
第2図は従来例における画像表示素子の内部構成を示
すものである。同図において、1は背面電極、2は電子
ビーム源としての線陰極、3は電子ビーム引き出し電
極、4は信号電極、5は集束電極、6a,6bは水平偏向電
極、7a,7bは垂直偏向電極であり、これらの構成部品を
ガラス容器8a,8bの中に収納し、容器8a,8b内を真空とし
たものである。
この装置の原理の概要は、線陰極2から引き出し電極
3の貫通孔列を通して順に水平方向に複数列の電子ビー
ムを引き出し、信号電極4で各電子ビーム流を映像信号
に応じて経時的に制御し、集束電極5で静電集束したの
ち水平偏向電極6a,6bおよび垂直偏向電極7a,7bで水平,
垂直に静電偏向することにより、例えば図中の1本の電
子ビーム9によってスクリーン10の小画面11を走査する
方式であり、これらのマトリクス状の小画面をすき間な
く継ぎ合わせることによって全体画像を形成するもので
ある。構成要素である電極はいずれも薄い導電板からな
り、積層することができるため、ブラウン管に比べて非
常に薄い平板状の装置が実現できるという特徴を有して
いる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の画像表示装置においては、マト
リクス状の小画面を構成する電子ビームの垂直スポット
径が異なり、全体として画像の均一性が良くないという
欠点を有していた。この現象を第3図を用いて説明す
る。第3図は、第2図に示した従来の画像表示装置のう
ち、1本の線陰極2から発生した電子ビームの垂直断面
図である。電子ビームは、垂直偏向電極7a,7b間の電位
差によって静電偏向され、電子ビーム軌道20,21となっ
てスクリーン10に到着し、スポット22,23を形成する。
しかし、静電偏向時に、垂直偏向電極7a,7bを横切ると
きのビーム径dが大きいため、偏向歪(コマ収差)を生
じ、結果として、垂直方向に大きく偏向した際のスポッ
ト23の形状は、偏向が小さいときのスポット22に比べ
て、縦長になって十分集束できず、上方に尾を引いた様
になる。これらスポット22,23の違いは、水平方向に連
続して現れるため、全体画像を見たとき、輝度の異なる
帯状のムラが観察され、画像均一性を損うこととなって
いた。
本発明は上記問題点に鑑み、垂直方向のスポット径を
均一化し、高品質の画像が得られる画像表示装置を提供
することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、垂直偏向電極を
通過するとき電子ビームを互いにクロスオーバーさせる
ように構成したことを特徴とする。
作用 本発明は上記構成により、スクリーンにおける電子ビ
ームスポットの形状を均一にすることができる。
実 施 例 以下本発明の一実施例における画像表示装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
本実施例における画像表示装置において、その内部構
成は、すでに第2図に示した従来例と同様である。そこ
で、まず第2図を再び用いて画像表示装置の構成と動作
を説明する。
第2図において、1は背面電極、2は電子ビーム源と
しての線陰極、3は電子ビーム引き出し電極、4は信号
電極、5は集束電極、6a,6bは水平偏向電極、7a,7bは垂
直偏向電極であり、これらの構成部品をガラス容器8a,8
bの中に収納し、容器8a,8b内を真空としたものである。
線陰極2は、水平方向にほぼ一様な電流密度分布の電
子流を発生するように水平方向に架張されており、適宜
間隔を介して垂直方向に複数本(本実施例では3本のみ
示してある)設けられている。これらの線陰極2は、た
とえばタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗着さ
れて構成される。
背面電極1は平板状の導電材からなり、線陰極2に対
し平行に設けられている。
引き出し電極3は線陰極2を間に挟んで背面電極1と
対向し、水平方向が適宜間隔で設けられた貫通孔の列
を、各線陰極2に対向する水平線上に有する導電板から
なる。貫通孔は本実施例では円形であるが、楕円または
長方形などでも良く、またスリット様のものでも良い。
信号電極4は、引き出し電極3における貫通孔の各々
に水平方向に相対向する一に所定間隔を介して複数個配
置された垂直方向に細長い導電板の列からなり、各導電
板においては、引き出し電極3の貫通孔に相対向する位
置に、同様の貫通孔を有している。貫通孔の形状は楕円
または長方形でも良く、垂直方向に細長いスリット様の
ものでも良い。
集束電極5は、信号電極4の貫通孔と各々に対向する
位置に貫通孔を有する導電板からなる。貫通孔の形状
は、円,楕円,スリット様のものでも良く、また集束電
極の枚数も複数枚となっても良い。
水平偏向電極6a,6bは図に示すごとく端部で連結され
た櫛歯状の導電板2枚を、同一平面上で適宜間隔を介し
て互いに噛み合わせた構成からなり、一本の電子ビーム
9に対しては、両隣の導電板によって一対の水平偏向電
極を成す。
垂直偏向電極7a,7bも、図に示すごとく端部で連結さ
れた櫛歯状の導電板2枚を、同一平面上で適宜間隔を介
して互いに噛み合わせた構成からなり、1本の電子ビー
ム9に対しては、上下の導電板によって一対の垂直偏向
電極を成す。
スクリーン10は、電子ビームの照射によって発光する
蛍光体をガラス容器8bの内面に塗布し、その上にメタル
バック層(図示せず)が付加されて構成される。
以上のように構成された画像表示装置について、その
動作を説明する。
まず、背面電極1に電圧V1、引き出し電極3にV1より
高い電圧V2を印加する。さらに線陰極2を加熱し、電子
放出を容易にするためにヒータ電流の流した状態でV1
V<0V2なる適切な電圧V0を印加すれば、線陰極2の表
面の電界が正となって電子流が放出され、引き出し電極
3に向って加速される。また、例えばV0>V2なる電圧V0
を印加しれば、線陰極2の表面の電界は負となり電子の
放出を抑止することができる。そこで、電圧を個別に制
御することにより、上方の線陰極2から順に一定時間ず
つ電子ビームを放出させるように繰返し、線陰極2の1
本毎に水平方向に一様の電流密度分布を持ったシート状
の電子ビームを発生させることができる。
上記のシート状電子ビームは、つぎに引き出し電極3
の貫通孔によって水平方向に複数個に分割され、さらに
多数の電子ビーム列となって信号電極4の貫通孔に到達
するが、この際に、信号電極4の電圧V3をV3>V0とすれ
ば電子ビームは通過し、V3<V0とすれば電子ビームは運
動エネルギーを失って通過できなくなる。そこで、V3
経時的に制御することにより、絵素を表示するための映
像信号に応じて電子ビーム通過量を各電子ビーム個別に
調節する。
信号電極4を通過した電子ビームは次に集束電極5に
到達し、貫通孔の静電レンズ効果によって集束され、整
形されたのち、水平偏向電極6a,6bの相隣接する導電板
の間および垂直偏向電極7a,7bの相隣接する導電板の間
に与えられる電位差(偏向電圧と呼ぶ)によって水平お
よび垂直に静電偏向される。さらにスクリーン10のメタ
ルバック層には高電圧(例えば10KV)が印加されてお
り、電子ビームは高エネルギに加速されてメタルバック
に衝突し、蛍光体を発光させる。
テレビジョン画面を縦横にマトリクス状に分割し、小
区分11の集合体としたとき、各小区分11に対し上述のよ
うにして分離された電子ビームを各1本ずつ対応させ、
電子ビームを各小区分11内のみ偏向・走査することによ
って全画面をスクリーン10上に映し出すことができる。
また各絵素に対応したRGB映像信号を、信号電極4の電
圧V3で上述のように経時的に制御することにより、テレ
ビジョン動画を再現することができる。
つぎに、本実施例における電子ビームの改善について
第1図を用いて説明する。
第1図は第3図と同様、1本の電子ビームの垂直断面
を示す図である。電子ビームは、垂直偏向電極7a,7b間
の電位差によって静電偏向され、34ないしは35といった
軌道を通ってスクリーン10上にスポット36ないしは37を
形成し蛍光体を発光させる。
本実施例においては、垂直偏向電極7a,7bを横切る際
のビーム断面の径d′が最小となるようにクロスオーバ
ーさせていることが、従来の第3図と異なる。集束電極
5の電子レンズ効果を用い、電圧調整すれば、このクロ
スオーバを容易に形成することができる。このような電
圧条件を設定することにより、課題となっていたビーム
スポットの偏向歪を解消することが可能である。
すなわち、偏向歪(コマ収差)は、電子ビームが垂直
偏向電極7a,7bを通過する際に、ビーム断面内の空間点
で電位が異なるために発生するが、焦点を形成して断面
積を理論的にゼロにすることによって防止することがで
きるわけである。実際には電子レンズの収差や空間電荷
効果によってビーム断面積は有限値をもつが、コマ収差
が問題にならない程度に集束させることは十分可能であ
る。
この結果、スクリーン10上のビームスポット形状は、
36および37に示すごとく、偏向量の大小によらずほぼ一
定の形,大きさを維持できる。
また、クロスオーバーを形成することによって、その
後ビームは発散傾向となるため、スクリーン10上のスポ
ット径が大き過ぎ、画質を悪化させることが懸念される
が、垂直偏向電圧を通過後、電子ビームは、スクリーン
10に向って高電圧で加速されるため、問題になる程の散
大化は避けることができる。
このようにして、画像の均一性の改善が可能となる。
発明の効果 本発明によれば、垂直偏向電極を横切る際に、ビーム
垂直断面にクロスオーバーを形成することにより、コマ
収差に起因する偏向歪を低減することができ、スポット
形状の均一な高画質の画像表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における装置内部の電子ビー
ム軌道を示す垂直断面図、第2図は従来例の内部構成を
示す要部斜視図、第3図は従来例の電子ビーム軌道を示
す垂直断面図である。 1……背面電極、2……線陰極、3……引き出し電極、
4……信号電極、5……集束電極、6a,6b……水平偏向
電極、7a,7b……垂直集束電極、10……スクリーン、34,
35……電子ビーム、36,37……ビームスポット。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水平方向に互いに平行に架張された複数本
    の線陰極と、前記線陰極から複数本の電子ビームを取り
    出すための電子ビーム引き出し電極手段と、映像信号に
    応じて前記電子ビームの通過電流を制御する信号電極手
    段と、前記電子ビームを集束する集束電極手段と、前記
    電子ビームを水平方向に静電偏向する水平偏向電極手段
    と、互いに適宜空間を介して同一平面上で噛み合わさっ
    た1組みのクシ歯状導電板からなり前記電子ビームを垂
    直方向に静電偏向する垂直偏向電極手段と、電子ビーム
    の衝突により発光する蛍光体を有する表示手段とを備え
    た画像表示装置において、前記垂直偏向電極の垂直断面
    内において、ここを通過する前記複数の電子ビームが互
    いにクロスオーバして焦点を有するように構成したこと
    を特徴とする画像表示装置。
JP1274098A 1989-10-20 1989-10-20 画像表示装置 Expired - Fee Related JP2830190B2 (ja)

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