JPH0630229B2 - 電子源 - Google Patents
電子源Info
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- JPH0630229B2 JPH0630229B2 JP58129727A JP12972783A JPH0630229B2 JP H0630229 B2 JPH0630229 B2 JP H0630229B2 JP 58129727 A JP58129727 A JP 58129727A JP 12972783 A JP12972783 A JP 12972783A JP H0630229 B2 JPH0630229 B2 JP H0630229B2
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- JP
- Japan
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- linear
- electron source
- cathode
- electron
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/135—Circuit arrangements therefor, e.g. for temperature control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
- H01J31/124—Flat display tubes using electron beam scanning
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像表示装置に用いる電子源に関するもので
ある。
ある。
従来例の構成とその問題点 従来、線状熱陰極と格子状加速電極を組合せて平面状電
子源を構成し、前記電子源から電子を選択的に取り出し
て螢光体に照射し、数字または文字を表示する表示装置
として商品名デジトロン、アイトロンなどが知られてい
る。これらの表示装置においては表示部分が比較的小面
積であったため、また、表示面の輝度において中間調を
必要としなかったため、前記電子源の電流密度の不均一
性はそれほど問題にされなかった。
子源を構成し、前記電子源から電子を選択的に取り出し
て螢光体に照射し、数字または文字を表示する表示装置
として商品名デジトロン、アイトロンなどが知られてい
る。これらの表示装置においては表示部分が比較的小面
積であったため、また、表示面の輝度において中間調を
必要としなかったため、前記電子源の電流密度の不均一
性はそれほど問題にされなかった。
しかし、画像表示、特にテレビ画像表示のように大きな
面積でかつ、中間調表示を必要とする表示装置を構成し
ようとすると、画面の輝度の均一性を得るためには、均
一な電流密度を有する平面状電子源が要求される。
面積でかつ、中間調表示を必要とする表示装置を構成し
ようとすると、画面の輝度の均一性を得るためには、均
一な電流密度を有する平面状電子源が要求される。
また画像の解像度を向上させるため、あるいは電極数お
よび電極を駆動するための駆動回路、電極と駆動回路と
の接続箇所を減少させる目的で電子ビームの偏向を行う
表示装置においては、電子源からの電子のエネルギーの
均一性も要求される。
よび電極を駆動するための駆動回路、電極と駆動回路と
の接続箇所を減少させる目的で電子ビームの偏向を行う
表示装置においては、電子源からの電子のエネルギーの
均一性も要求される。
前記構成の電子源における電子密度、エネルギーの不均
一性は軸方向に沿った不均一と軸に垂直な方向の不均一
とがある。軸方向の不均一は主として陰極を流れる電流
による陰極の軸方向の電位勾配によるものである。
一性は軸方向に沿った不均一と軸に垂直な方向の不均一
とがある。軸方向の不均一は主として陰極を流れる電流
による陰極の軸方向の電位勾配によるものである。
このような問題がなく、かつ電流密度の高い線状電子ビ
ームが得られる電子源として特願昭53−51810号
にて提案されている画像表示用電子源がある。
ームが得られる電子源として特願昭53−51810号
にて提案されている画像表示用電子源がある。
第1図,第2図はこの電子源の概略構造を示す。同図に
おいて、1は線状熱陰極であって、通常数十ミクロン径
のタングステン線の表面に酸化物電子放射材料が塗布さ
れている。2はコの字型またはU字型の筒状電極であ
り、1に対して背面電極である。3は電子ビームを取り
出すための引き出し電極であって、筒状電極2とは電気
的に絶縁されており、線状陰極1に対応して一連の複数
個の貫通孔またはスリット状の貫通孔4が設けられてい
る。
おいて、1は線状熱陰極であって、通常数十ミクロン径
のタングステン線の表面に酸化物電子放射材料が塗布さ
れている。2はコの字型またはU字型の筒状電極であ
り、1に対して背面電極である。3は電子ビームを取り
出すための引き出し電極であって、筒状電極2とは電気
的に絶縁されており、線状陰極1に対応して一連の複数
個の貫通孔またはスリット状の貫通孔4が設けられてい
る。
第3図において1〜4は第1図と同様である。5は貫通
孔4を通過した電子ビームを加速するための電極であ
る。線状熱陰極1の一端は抵抗Rを介して電源V1の正
極に接続されている。前記熱陰極1の他端はダイオード
6を介して電源V1の負極に接続されている。7は負の
パルス電圧発生器である。筒状電極2には電源V2によ
って負の電圧が、電極3および5にはそれぞれ電源V3
およびV4によって正の電圧が印加されている。
孔4を通過した電子ビームを加速するための電極であ
る。線状熱陰極1の一端は抵抗Rを介して電源V1の正
極に接続されている。前記熱陰極1の他端はダイオード
6を介して電源V1の負極に接続されている。7は負の
パルス電圧発生器である。筒状電極2には電源V2によ
って負の電圧が、電極3および5にはそれぞれ電源V3
およびV4によって正の電圧が印加されている。
線状熱陰極1に電源V1によって給電されると熱陰極1
は電子を放出し得る状態になるが、電極3に正の電圧が
印加されているにもかかわらず筒状電極2に負の電圧が
印加されているため電子は放出されない。いわば電極2
は電子放出を行わせないためのバイアス電圧を印加した
と考えることができる。然るにこの状態でパルス電圧発
生器7によって負のパルス電圧が熱陰極1の一端に印加
されると線状熱陰極1は負となり電子放出が起る。
は電子を放出し得る状態になるが、電極3に正の電圧が
印加されているにもかかわらず筒状電極2に負の電圧が
印加されているため電子は放出されない。いわば電極2
は電子放出を行わせないためのバイアス電圧を印加した
と考えることができる。然るにこの状態でパルス電圧発
生器7によって負のパルス電圧が熱陰極1の一端に印加
されると線状熱陰極1は負となり電子放出が起る。
この時ダイオード6に逆方向電圧が印加された状態とな
り、電源V1による熱陰極1の加熱のための電流は流れ
ず、またダイオード6から熱陰極1方向への電流も流れ
ない。したがってこれらの電流による熱陰極の電位勾配
は発生しない。
り、電源V1による熱陰極1の加熱のための電流は流れ
ず、またダイオード6から熱陰極1方向への電流も流れ
ない。したがってこれらの電流による熱陰極の電位勾配
は発生しない。
しかしながら上記のような構成では、次のような問題を
有していた。その問題点は熱陰極からの電子放出の放出
電流による熱陰極の電圧降下であり、その様子を第4図
を用いて説明する。
有していた。その問題点は熱陰極からの電子放出の放出
電流による熱陰極の電圧降下であり、その様子を第4図
を用いて説明する。
熱陰極1よりの放出電子は抵抗体である熱陰極1を介
してパルス電圧発生器7より供給される。したがって電
流は熱陰極1をダイオード6側端からパルス電圧発生器
7側端へ向って流れ、熱陰極1にパルス電圧発生器7側
端よりダイオード6側端に向って電圧降下が生ずる。
してパルス電圧発生器7より供給される。したがって電
流は熱陰極1をダイオード6側端からパルス電圧発生器
7側端へ向って流れ、熱陰極1にパルス電圧発生器7側
端よりダイオード6側端に向って電圧降下が生ずる。
発明の目的 本発明は上記従来の問題点である熱陰極の放出電流によ
る電圧降下を低減し、線状熱陰極の一端より他端にわた
り均一な電流密度、エネルギーの線状電子ビームを得る
ことのできる画像表示装置に用いる電子源を提供するこ
とを目的とする。
る電圧降下を低減し、線状熱陰極の一端より他端にわた
り均一な電流密度、エネルギーの線状電子ビームを得る
ことのできる画像表示装置に用いる電子源を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成 本発明は線状熱陰極から電子ビームを放出させる期間、
線状熱陰極を加熱するための加熱電流を停止すると共に
線状熱陰極から電子ビームとして放出される放出電流の
供給を前記線状熱陰極の両端より同時に行うことによ
り、加熱電流が線状熱陰極内に流れることによる線状熱
陰極内の電位勾配が発生せず、さらに放出電流が抵抗体
である線状熱陰極中を一端より他端の方向に向かって流
れることにより発生する電圧降下を原因とする線状熱陰
極内の電位差を低減することができる電子源である。
線状熱陰極を加熱するための加熱電流を停止すると共に
線状熱陰極から電子ビームとして放出される放出電流の
供給を前記線状熱陰極の両端より同時に行うことによ
り、加熱電流が線状熱陰極内に流れることによる線状熱
陰極内の電位勾配が発生せず、さらに放出電流が抵抗体
である線状熱陰極中を一端より他端の方向に向かって流
れることにより発生する電圧降下を原因とする線状熱陰
極内の電位差を低減することができる電子源である。
実施例の説明 第5図は本発明の第1の実施例における熱陰極の1部の
結線図である。Tr1,Tr2,Tr3はスイッチング
トランジスタ、V5は熱陰極に負電圧を印加するための
電源、8はTr1のスイッチングパルス入力端子、9は
Tr2,Tr3のスイッチングパルス入力端子であり、
Tr1,Tr2,Tr3はスイッチングトランジスタ
8,9より入力されるスイッチングパルスS8,S9に
よりスイッチングされる。第6図はスイッチングパルス
S8,S9の関係を示すタイミングチャートである。
結線図である。Tr1,Tr2,Tr3はスイッチング
トランジスタ、V5は熱陰極に負電圧を印加するための
電源、8はTr1のスイッチングパルス入力端子、9は
Tr2,Tr3のスイッチングパルス入力端子であり、
Tr1,Tr2,Tr3はスイッチングトランジスタ
8,9より入力されるスイッチングパルスS8,S9に
よりスイッチングされる。第6図はスイッチングパルス
S8,S9の関係を示すタイミングチャートである。
以上のように結線された本実施例について以下その動作
を説明する。
を説明する。
Tr1のオン期間(Tr2,Tr3はOFF)は熱陰極
の加熱期間であり加熱電流は電源V1→Tr1→熱陰極
1→ダイオード6→電源V1というループで流れる。
の加熱期間であり加熱電流は電源V1→Tr1→熱陰極
1→ダイオード6→電源V1というループで流れる。
Tr2,Tr3のオン期間(Tr1はオフ)は電子放出
期間であり熱陰極加熱電流はオフ(熱陰極の両端には電
源5による負電圧が印加される。
期間であり熱陰極加熱電流はオフ(熱陰極の両端には電
源5による負電圧が印加される。
以上のように本実施例によれば電子放出期間熱陰極の両
端に同電位の負電圧を印加することにより、熱陰極より
の放出電子が熱陰極の両端より供給され熱陰極中の電圧
降下が低減される。
端に同電位の負電圧を印加することにより、熱陰極より
の放出電子が熱陰極の両端より供給され熱陰極中の電圧
降下が低減される。
第7図に本実施例における熱陰極よりの放出電子の流れ
を示す。第7図において熱陰極よりの放出電子は、電
源5よりTr2,Tr3を通り熱陰極1の両端に供給さ
れる。この場合の熱陰極1内の電圧降下は放出電子が
熱陰極1の両端より中心に向って流れるため、両端より
中心に向って発生し、中心からみて両端は対称であり、
ある片端から中心までをみれば従来例において熱陰極の
長さを1/2とした場合に等しい。
を示す。第7図において熱陰極よりの放出電子は、電
源5よりTr2,Tr3を通り熱陰極1の両端に供給さ
れる。この場合の熱陰極1内の電圧降下は放出電子が
熱陰極1の両端より中心に向って流れるため、両端より
中心に向って発生し、中心からみて両端は対称であり、
ある片端から中心までをみれば従来例において熱陰極の
長さを1/2とした場合に等しい。
第8図は同一線状熱陰極を用いた場合の本実施例と従来
の電子源および従来の電子源において線状熱陰極の長さ
を1/2にした場合に線状熱陰極の長さ方向の電位勾配を
示す。曲線Iは本実施例の場合、IIは従来例の場合、II
Iは従来例において線状熱陰極の長さを1/2とした場合で
ある。以上のように本実施例によれば電子放出期間熱陰
極の両端に同電位の負電圧を印加することによって熱陰
極の放出電子が熱陰極の両端より供給され、熱陰極の電
圧降下による熱陰極内の電位差が低減される。
の電子源および従来の電子源において線状熱陰極の長さ
を1/2にした場合に線状熱陰極の長さ方向の電位勾配を
示す。曲線Iは本実施例の場合、IIは従来例の場合、II
Iは従来例において線状熱陰極の長さを1/2とした場合で
ある。以上のように本実施例によれば電子放出期間熱陰
極の両端に同電位の負電圧を印加することによって熱陰
極の放出電子が熱陰極の両端より供給され、熱陰極の電
圧降下による熱陰極内の電位差が低減される。
第9図は本発明の第2の実施例における熱陰極1部の結
線図であり、10はダイオードであって熱陰極1の両端
を一時的に短絡するスイッチング素子として作用する。
他の部分は第3図の従来例の結線図と同様である。
線図であり、10はダイオードであって熱陰極1の両端
を一時的に短絡するスイッチング素子として作用する。
他の部分は第3図の従来例の結線図と同様である。
以上のように結線された本実施例について以下その動作
を説明する。
を説明する。
熱陰極1の加熱は電源V1→R→熱陰極1→ダイオード
6→電源というループを流れる電流により行なわれ、こ
の時ダイオード10には逆方向となり電流は流れない。
このような状態でパルス電圧発生器7によって負のパル
ス電圧が熱陰極1のパルス電圧発生器7側に印加される
と熱陰極1は負となり電子放出が起り、熱陰極1の両端
に電位差が生ずるがダイオード10が順方向であるため
熱陰極1の両端は短絡される。
6→電源というループを流れる電流により行なわれ、こ
の時ダイオード10には逆方向となり電流は流れない。
このような状態でパルス電圧発生器7によって負のパル
ス電圧が熱陰極1のパルス電圧発生器7側に印加される
と熱陰極1は負となり電子放出が起り、熱陰極1の両端
に電位差が生ずるがダイオード10が順方向であるため
熱陰極1の両端は短絡される。
したがってこの場合放出電子はパルス電圧発生器7より
熱陰極1のパルス電圧発生器7の側端に供給されると同
時にダイオード10を通りダイオード6側端にも供給さ
れる。以上のように本実施例によれば第1の実施例と同
様に放出電子が熱陰極の両端より供給され、熱陰極1の
両端にはダイオード10のオン電圧による電位差が生じ
るがほぼその効果も同様である。
熱陰極1のパルス電圧発生器7の側端に供給されると同
時にダイオード10を通りダイオード6側端にも供給さ
れる。以上のように本実施例によれば第1の実施例と同
様に放出電子が熱陰極の両端より供給され、熱陰極1の
両端にはダイオード10のオン電圧による電位差が生じ
るがほぼその効果も同様である。
第10図は本発明の第3の実施例における熱陰極1部の
結線図である。第10図において熱陰極1の一端は抵抗
Rを介して電源V1の正極に接続されている。熱陰極1
の他端はダイオード6を介して電源V1の負極に接続さ
れている。7は負のパルス電圧発生器でありダイオード
11,12を介して熱陰極1の両端に接続されている。
結線図である。第10図において熱陰極1の一端は抵抗
Rを介して電源V1の正極に接続されている。熱陰極1
の他端はダイオード6を介して電源V1の負極に接続さ
れている。7は負のパルス電圧発生器でありダイオード
11,12を介して熱陰極1の両端に接続されている。
以上のように結線された本実施例について以下その動作
を説明する。
を説明する。
熱陰極1は電源V1→抵抗R→熱陰極1→ダイオード6
→電源V1というループを流れる電流により加熱され
る。負のパルス電圧発生器7より負のパルスが出力され
ると熱陰極1の両端の電位は負パルス電圧にダイオード
11,12オン電圧を加えた負電位となり電子放出が起
る。この場合放出電子はパルス電圧発生器7よりダイオ
ード11,12を通り熱陰極の両端に供給される。
→電源V1というループを流れる電流により加熱され
る。負のパルス電圧発生器7より負のパルスが出力され
ると熱陰極1の両端の電位は負パルス電圧にダイオード
11,12オン電圧を加えた負電位となり電子放出が起
る。この場合放出電子はパルス電圧発生器7よりダイオ
ード11,12を通り熱陰極の両端に供給される。
以上のように本実施例によれば第1の実施例と同様に放
出電子が熱陰極の両端より供給され、その効果も同様で
ある。
出電子が熱陰極の両端より供給され、その効果も同様で
ある。
なお第1の実施例においてスイッチングトランジスタT
r1により熱陰極加熱電流をスイッチングしているがス
イッチングトランジスタTr1を電流制限用の抵抗に換
えてもよい。またスイッチングトランジスタTr2,T
r3は熱陰極の両端に同電位の負パルスを印加するため
のパルス電圧発生器として動作しており、したがってT
r2,Tr3はスイッチングトランジスタ以外のパルス
電圧発生器でもよい。
r1により熱陰極加熱電流をスイッチングしているがス
イッチングトランジスタTr1を電流制限用の抵抗に換
えてもよい。またスイッチングトランジスタTr2,T
r3は熱陰極の両端に同電位の負パルスを印加するため
のパルス電圧発生器として動作しており、したがってT
r2,Tr3はスイッチングトランジスタ以外のパルス
電圧発生器でもよい。
発明の効果 本発明の電子源は電子放出期間に線状熱陰極の両端を同
電位にすることにより放出電子が線状熱陰極を流れるこ
とにより生ずる線状熱陰極内の電位差を低減することが
でき、線状熱陰極の一端より他端にわたり均一な電流密
度、エネルギーの線状電子を得ることができる。
電位にすることにより放出電子が線状熱陰極を流れるこ
とにより生ずる線状熱陰極内の電位差を低減することが
でき、線状熱陰極の一端より他端にわたり均一な電流密
度、エネルギーの線状電子を得ることができる。
第1図は画像表示用電子源の電極構成を示す斜視図、第
2図は第1図の電子源の断面図および等電位面の分布
図、第3図は従来の電子源の結線図、第4図は従来の電
子源における放出電子の流れを示す図、第5図は本発明
の第1の実施例の電子源の結線図、第6図は本発明の第
1の実施例の動作を示すタイミングチャート、第7図は
本発明の第1の実施例における放出電流の流れを示す
図、第8図は本発明の第1の実施例および従来の電子源
における線状熱陰極の電位勾配を比較して示した図、第
9図は本発明の第2の実施例の電子源の結線図、第10
図は本発明の第3の実施例の電子源の結線図である。 1……線状熱陰極、2……筒状電極、3……対向引き出
し電極、4……貫通孔、6……ダイオード、7……負の
パルス電圧発生器、8,9……入力端子、10,11,
12……ダイオード、V1,V2,V3,V4,V5…
…電源、Tr1,Tr2,Tr3……スイッチングトラ
ンジスタ、S8,S9……8,9入力信号。
2図は第1図の電子源の断面図および等電位面の分布
図、第3図は従来の電子源の結線図、第4図は従来の電
子源における放出電子の流れを示す図、第5図は本発明
の第1の実施例の電子源の結線図、第6図は本発明の第
1の実施例の動作を示すタイミングチャート、第7図は
本発明の第1の実施例における放出電流の流れを示す
図、第8図は本発明の第1の実施例および従来の電子源
における線状熱陰極の電位勾配を比較して示した図、第
9図は本発明の第2の実施例の電子源の結線図、第10
図は本発明の第3の実施例の電子源の結線図である。 1……線状熱陰極、2……筒状電極、3……対向引き出
し電極、4……貫通孔、6……ダイオード、7……負の
パルス電圧発生器、8,9……入力端子、10,11,
12……ダイオード、V1,V2,V3,V4,V5…
…電源、Tr1,Tr2,Tr3……スイッチングトラ
ンジスタ、S8,S9……8,9入力信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝山 実 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 平野 龍馬 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−143062(JP,A) 実公 昭49−24222(JP,Y1)
Claims (4)
- 【請求項1】線状熱陰極と、前記線状熱陰極を加熱する
ための加熱電流を前記線状陰極に供給する手段と、前記
線状陰極から電子ビームとして放出される放出電流を前
記線状熱陰極に供給する手段を備えた電子源であって、
前記線状熱陰極から電子ビームを放出させる期間におい
て、前記線状熱陰極を加熱するための加熱電流を停止す
ると共に前記線状熱陰極から電子ビームとして放出され
る放出電流の供給を前記線状熱陰極の両端より同時に行
なうことを特徴とする電子源。 - 【請求項2】線状熱陰極の両端に一時的に同電位の負パ
ルスを印加する手段を備えた特許請求の範囲第1項記載
の電子源。 - 【請求項3】線状熱陰極の両端に、前記線状熱陰極の両
端の電位を同時にスイッチングするスイッチング素子を
備えた特許請求の範囲第1項または第2項記載の電子
源。 - 【請求項4】カソードを互いに接続しアノードをそれぞ
れ線状熱陰極の両端に接続した第1,第2のダイオード
と、前記ダイオードのカソードに一時的に負のパルスを
印加する手段を備えた特許請求の範囲第1項または第2
項記載の電子源。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58129727A JPH0630229B2 (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電子源 |
US06/689,932 US4651058A (en) | 1983-07-15 | 1985-01-09 | Apparatus and method of operation for an electron beam source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58129727A JPH0630229B2 (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電子源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6020431A JPS6020431A (ja) | 1985-02-01 |
JPH0630229B2 true JPH0630229B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=15016701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58129727A Expired - Lifetime JPH0630229B2 (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電子源 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4651058A (ja) |
JP (1) | JPH0630229B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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