JPH03134942A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
面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
示素子として最近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構成する画像表示
装置がある。

以下図面を参照しながら、上記画像表示装置について説
明する。

第２図は従来例における画像表示装置の内部構成を示す
ものである。同図において、■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、８
ｂ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、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、垂直方向のスボ、ソト径を
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、■は背面電極、２は電子ビーム泥上し
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。

線陰極２は、水平方向にほぼ−様な電流密度分布の電子
流を発生ず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
しである）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１七対
向し、水平方向に適宜間隔で段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ー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（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、−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Ｖｌ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を流した状態で
Ｖ、＜Ｖ＜。ｖ２なる適切な電圧Ｖ。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Ｖ。＞
Ｖ２なる電圧Ｖ。を印加すれば、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〉ｖｏと
すれば電子ビームは通過し、ｖ３〈Ｖｏ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、■３を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く偏向
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１ｏのメタルバック層には高電圧（
例えばｌ０ＫＶ）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　０ 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１ ２ 七ができ、スポット形状の均一な高画質の画像表示装置
を実現できる。

【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。 ■・・・・・・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、６　ａ　＋６ｂ・・・・・・水
平偏向電極、７ａ、７ｂ・・・・・・垂直集束電極、１
０・・・・・・スクリーン、３４．３５・・・・・・電
子ビーム、３６．３７・・・・・・ビームスポット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。