JPS59215639A - 反射電子除去電極 - 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】 本発明は、撮像管など電子ビームを取扱づ電子イ 管内に設けて不所望の反射電子を吸収して除去する反射
電子除去電極に関し、特に、反射電子を効率よく除去す
ることにより静電偏向型撮像管に生じ易い戻りビームに
よる擬似像の発生を抑止して鮮明な被写体像を確保し得
るようにしたものである。

従来技術 一般に小型テレビジョンカメラ等に用いるに適した静電
偏向型撮像管としては、例えばＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃ
ｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅｓ
誌、ＶＯＩ　。

ＥＤ−１４、扁３．ｐｐ１６３〜１７０　（１９７６）
”　ＡＭｉｘｅｄ−Ｆｉｅｌｄ　Ｔｙｐｅ　ｏｆ　Ｖｉ
ｃｌｉｃｏｎ”に記載のデフレフトロンと称する電極全
備えた撮像管が代表的なものであり、このデフレフトロ
ンとは、第１図に示すような形状の模様状電極、すなわ
ち、いわゆるバタン電極ｌの通称である。

しかして、特にこの棟の静電偏向型撮像管においては、
第２図に示すように、電子銃部２から放射された電子ビ
ーム３の一部がメツシュ電極４やターゲット５により反
射されて戻りビーム６となり、電子銃部２の反射位置８
に帰還する。その反射位置８にて戻りビーム６の一部が
再度反射されて二次ビーム７となり、再びターゲラｌ−
５に向って進行する。

上述した２次ビーム７が本来の電子ビーム３と同一位置
にて同じ大きさでターゲット５の面上に結像すれば、等
制約に走査ビームのビーム量が増大したことになるので
、何ら妨害とはならず、寧ろ好筐しい。しかしながら、
戻りビーム６および２次ビーム７は、ともに静電偏向用
電界中を通過する際に本来の電子ビーム８と同一方向に
偏向されるので、それらのビーム６．７は、反射の都度
、管軸から更に外れた位置にランディングすることにな
る。

なお、電磁偏向型撮像管においては、偏向磁界内金往復
する電子ビームは、偏向磁界に対するビーム電流の方向
が往路と復路とでは逆になるので復路には往路とは逆方
向に偏向され、原理的”にはイ つねに同一径路を辿るはずである。しかし、実際には、
電子銃部２における反射位置８と本来の電子ビーム３の
クロスオーバがなす物点９の位置とのずれなどにより、
撮像出力画像に若干のぼけやずれが生ずる。しかしなが
ら、電磁偏向型撮像管における２次ビーム７による障害
は、靜′屯偏向型撮像管に比すれば極めて軽微である。

しかして、前述したように、静電偏向型撮像管において
は２次ビーム７と本来の電子ビーム３とがターゲット５
上の互いに異なった位置にランディングするので、例え
ば特開昭５７−８３４号公報に記載されているように、
ターゲット５上に投影てれている被写体像の異なる部分
が本来の電子ビーム８と２次ビーム７とによって同時に
読出され、２次ビーム７による妨害像が撮像出力画像中
に混入することになる。

かかる反射亀子よりなる２次ビーム７によって生ずる妨
害像の一例を第８図に示す。前述したように、２次ビー
ム７は、静電偏向電界によって、本来の電子ビーム３よ
り管軸を離れた外側の位置にてターゲット５上にランデ
ィングするのであるから、相対的に、本来のし電子ビー
ム８による撮像出力画像は中心部に縮小されて現われる
ことになる。ターゲット８上に被写体像が投影されてい
ない状態における撮像出力画像としては、図に示すよう
に、本来のビームラスフによってターゲット３０表面に
生じているラスク焼は等の軽微な損傷・がターゲット表
面像１１として撮像出力画面１０の中心部に縮′小され
て現われ、その周囲に、ターゲット３の近傍の円筒状も
しくは円板状の電極部等を２次ビーム７が走査したこと
による円環像１２が現われる。かかる妨害像を反射像と
呼ぶことにする。

かかる反射像の発生全防止するために、従来は、例えば
本願人の出願に係る特開昭５６−３８７４２号、同５６
−３８７４８号および同５７−８３４号の各公報に記載
されているように、つぎのような種々の反射電子除去手
段が採られていた。

（１）　　第４図に示すように、通常の電子銃部２を前
号に延長して、その前端に反射板電極１３を設け・イ 電子ビーム８の物点９より前号、すなわち・ターゲット
寄りの位置にて戻りビーム６を反射させることりこより
、２次ビーム７をぼかす。しかしなから、かかる反射電
子除去手段によっては、反射像による妨害は軽減される
が管長が長大になる欠点があった。

（２）第５図に示すように、電子銃部２の前端部形・状
を前方に突出した円錐形にし、管軸にほぼ平行の戻りビ
ーム６を管軸に斜交する方向に反射式せ、さらに、円筒
形外套管２０の内壁面に配列した第１図示の形状のデフ
レフトロン２２により管軸に斜交する２次ビーム７′ｆ
：繰返し反射させて次第にぼけさせる。しかしながら、
かかる手段によっては電極構造の複雑化に比して反射像
をぼかす効果が少なく、反射像による妨害全充分に防止
し得ない、という欠点があった。

（３）　　ビーム簡１限孔１５の内面およびそのビーム
ｊｌｉｌｌ限孔１５ｉ設けた電極の表面に・金・白金な
ど２次電子放出比が小さく、射突電子に対する吸収性の
よい金属材料の薄膜を被着させ、戻りビーム６を吸収さ
せるようにしたものもあるが、通常の蒸着薄膜によって
は戻りビーム吸収の作用が不充分であった。

（４）第６図に示すように、電子銃部２の最大外径１６
を外套管の内径１８に比して十分に小さくするとともに
、電子銃部２の前端に細長い円筒電極１９金付加して、
外管２０の内壁面に配列した偏向板電極２２による偏向
電界から本来の電子ビーム８を遮蔽することにより、円
筒電極１９の外側を通って偏向電界の作用を受ける戻り
ビーム６と本来の電子ビーム３との間に偏向感度の差を
つけ、相対的に戻りビーム６が管軸から外れて外管２０
の内壁面に向うようにするとともに、戻りビーム６が電
子銃部２の前端面に射突して反射し、ターゲット方向に
向う２次ビームとはならないようにする。しかしながら
、戻りビーム６は本来の電子ビーム８より太くなるので
、戻りビーム６の一部が付加円筒電極１９内に入って電
子銃部２によりターゲット５の方向に反射でれる司能性
が残っているばかりでなく、電・子銃部が長大となる欠
“点がイ あった。

すなわち、上述した従来の反射電子除去手段（１）〜（
４）のうち、（１）　、　（２）および（４）によって
は、いずれも、電子銃部が長大となる欠点があるうえに
、充分な除去効果は得られず、その除去効果を増大させ
るために、それらの除去手段（１）　、　（２）　、（
４）に除去手段（３）を組合わせて、前述したような各
種の反射・板電極に電子の吸収が良好な金、白金などの
薄膜を被着しても、通常の蒸着薄膜とした限りにおいて
は、十分な吸収効果が得られなかった。

なお、静電偏向型撮像管において電子銃部２が長大にな
ると、所要長の偏向電界領域２１を確保するために外管
２０の管長自体も長くする必要があった。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、撮像管
等の電子管における電子銃部に長大な反射板電極を特に
設ける要なく、反射電子除去の効果を増大させ得るよう
ＶＣシた反射′電子除去電極を提供することにある。

すなわち、本発明反射電子除去電極は、基体金属の不規
則な凹凸の粗面をなす表面に小さい２次電子放出比を有
する物質からなる少なくとも前記凹凸の高低差にほぼ等
しい厚さの薄層を被着させたことを特徴とするものであ
る。

実施例 以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

まず、本発明反射電子除去電極の基本的構成を第７図（
ａ）に示す。図示の基本的構成は、基体金属８８の表面
８４に顕著な凹凸粗面３６を形成し、その凹凸粗面３６
をＩつて多孔質膜８２等よりなる射突電子反射防止用薄
層３５を設けたものである。

かかる基本的構成の本発明反射電子除去電極について詳
細に説明すると、基体金属８３上に被着する多孔質層３
２の材料Ｉ／ｉｃは、耐熱性および耐酸化性に優れ、し
かも、２次電子放出比δが／Ｊ−′さくて射突電子に対
する吸収性が良好な材料、例えば、炭素Ｃ１金Ａｕ　％
シリコンＳ１、白金ｐｔなどを用い、これらの材料を低
真空雰囲気中にて蒸着することにより、多孔質の薄層を
形成する。なお、上述した材料の耐熱性は、電子管を排
気する際の脱ガス等の際の熱処理に耐えるようにする念
めに必要であり、さらに、耐酸化性は上述した材料が酸
化して絶縁物化し、２次電子放出比δが増大して射突電
子に対する吸収性が劣化することを防ぐために必要とす
るものである。また、上述した種類の材料ｆ、数Ｔｏｒ
ｒ乃至数＋Ｔｏｒｒの低真空ガス雰囲気中にて蒸着すれ
ば、充填率１％以下の多孔質層を容易に形成することが
できる。このようにして形成する多孔質層３２の実質的
な膜厚は、後述する理由により少なくとも数μｍとする
のが好適である。

上述した多孔質層３２の基板となる基体金属３３には、
真空中にて加熱してもガス放出の少ない金属桐料である
耐熱真空拐、例えば、ステンレス鋼、ニクロム、タンタ
ル、モリブデン等ヲ用いる。かかる基体金属に多孔質層
を被着する前に、基体金属の表面８４に、エツチングな
ど化学的な手法、アルイは、研磨もしくはサンドブラス
トなト機械的な手法によって高低差が数μｍ以上、好１
しくは十数μｍ以上の不規則な凹凸を形成する。なお、
通常の圧延金属板、あるいは、旋盤仕上げの金属板の表
向粗さは、第７図（ｂｌに示すように、高低差が梢々数
μｍ以下である。これに対し、本発明によれば、第７図
（ａ）に示［７たように、基体金属板３３の粗面３４を
充填率が極めて小さい多孔質層３２によって充分な厚さ
に覆っているので、ターゲット方向からの反射電子３１
の大部分は、多孔質層３２の表面３ｏにては反射される
ことなく層中に進入する。

しかして、多孔質層８２中に進入した反射電子３１は、
第８図に示すように、多孔質層３２内の空調表面にて乱
反射を繰返してそのエネルギーを次第に失い、一部は多
孔質材料に吸収され、また・・層中ｆ：辿通過て基体金
属８３の粗面３４に達する。

基体金属８３の表面には高低差の大きい不規則な凹凸を
形成しであるので、粗面３４１に到達↓た電子はその粗
面３４によって乱反射きれて多孔質層３２中に再度進入
し、爵び乱反射を繰返す。したがって、本発明反射電子
除去電極により、反射電子３１の大部分は、基体金属３
３の粗面上に被着した多孔質層３２によりほぼ完全に吸
収されて除去きれることになる。

すなわち、多孔質層８２中における多孔質材料・との１
回の衝突によって反射電子群３１０１％が吸収されるも
のとすれば、第９図に示すように、１００回の衝突によ
って３６．６％の射突電子が反射され、また、１０００
回の衝突によれば射突電子の０．０４％のみが反射され
るに過ぎないことになる。

′また、多孔質層３２は、２次電子放出比が小さい材料
を低真空雰囲気中にて蒸着して多孔質に形成したもので
あるから、その表面３０からは２次電子がほとんど放出
源れす、たとえ多孔質層の表面８０から２次１（Ｌ子が
放出てれたとしても、その大部分は、多孔質層内に進入
して、吸収、乱反射？：繰返すので、多孔質表向８ｏか
ら外部に放出される２θ（電子の量は、上述した射突電
子３１と同様に極めてわずかとなる。

しかして、以上にｎＱ明した不発明反射電子除去電極の
（１′ｑ成例においては、基体金属３８の粗面３４上に
被着し２て反射電子の吸収除去を行なわさせる薄層３５
を多孔質層３２としたが、電子反射防止用の薄Ｊ？！！
８５は、この例に限ることなく、射突電子反射防止の作
用効果を有するものであれば足りる。例えば、薄膜３５
を２次電子放出比の極めて小さい材料からなる硝子質層
乃至非晶質層とすることもできる。かかる場合における
不発明反射電子除去電極の構成例を第１Ｏ図に示す。図
示の構成例は、第７図（ａ）に示した構成例におけると
全く同様に、基体金属３３の粗面３４に硝子質薄層３５
全被着したものである。多孔質層８２を被着した場合に
比すれば、反射電子吸収除去の作用効果は多少低下する
が、粗面３４との密着性が格段に優れているので、熱的
、機械的等の強度および耐久性が侠求される場合に極め
て有効である。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、静電
偏向型撮像管等の電子管にて従来著しい障害を惹起して
いた反射電子を除去してその障害の発生を防止するうえ
で、つぎのよりな顕著な効果が得られる。

すなわち、本発明による反射電子除去電極を、、第２図
示の静電偏向型撮像管における電子銃部２の前端に設け
た反射板電極１７、第４図示の従来の反射像防止型撮像
管において電子銃部２を前方に延長して付加した反射板
電極１３、あるいは、第５図示の従来の静電偏向型撮像
管において電子銃部２の前端部に設けた円錐形反射板電
極１４等に適用すれば、ターゲット５がらの戻りビーム
６の再反射をほぼ皆無とすることができ、したかって、
第８図に示したよりな撮像出力画面に従来生じていた反
射像の発生をほぼ完全に防止することができる。

例えば、第２図示の静電偏向型撮像管における反射板電
極１７を第７図（ａ）に示した構成とすれば、つぎのよ
うな顕著な効果が得られる。

一般に、第３図に示したような反射電子による反射像は
、本来の電子ビームのビーム電流を増大させるに従って
コントラストが増大する。いま、０．２μＡｐｐの信号
電流を取出すに必要な最小限のビーム電流量をｉｂ　　
とすると１従来の無対策の撮像管においては、ビーム電
流１ｂを最小値ｉ勾まで減少させても、反射像は検知可
能のコントラストを有している。ビーム電流１ｂを最小
値１ｂｊの２倍、８倍と増大させると、反射像のコント
ラストもほぼ比例して増大していた。

これに落して、本発明によって反射電子吸収除去の作用
効果を付与した場合には、ビーム電流ｉｂを最小値ｉｂ
ｊの少なくとも５倍に増大させるまでは、かかる反射像
が全く検知されない程度に軽減される。しかも、この種
撮像管におけるビーム電流１ｂは、通例、その最小値１
ｂｊの２〜３倍程度に設定するので、第２図に示したよ
うに特に長大な反射板電極を設けていない場合において
も・本発明の適用により、反射電子による妨害像Ｇ発生
イ 防止について必要にして十分な効果が得られる。

また、第４図乃至第６図に示したように、特に長大な反
射板電極を設けた場合に本発明を適用すれば、十分過ぎ
る反射像発生防止効果が得られる。

−万、第１０図に示したように硝子質の反射電子除去用
薄膜を用いた場合においても、本発明を適用すれば、こ
の種撮像管のビーム電流ｉｂｆそ・の最小値１ｂＪの３
倍程度に増大させるまでは、反射像を検知し得す、はぼ
十分な発生防止効果が得られる。

なお、本発明は、前述した種類の撮像管のみに限ること
’／ｚ（、不所望の２次電子の発生防止や反射電子の抑
止を必要とする電極に適用して、上述したと同等の効果
が得られること勿論であるが、特に、撮像管に本発明を
適用した場合には、電子銃部をコンパクトに構成したま
１で反射像のない鮮明な撮像出力画像が得られるので、
テレビジョンカメラの小型化に負献するところ大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は静電偏向型撮像管におけるデフレフトロンの構
成を示す線図、 第２図は静電偏向型撮像管における反射像発生の態様を
示す線図・ 第３図は同じくその反射像の例を示す線図、第４図乃至
第６図は同じくその従来の反射像発生防止の態様の例を
それぞれ示す線図、第７図（ａｌおよび（ｂ）は本発明
反射電子除去電極の基本的？ｉ’ｆｆ成および従来の構
成をそれぞれ示す断面図、 第８図は本発明反射電子除去１Ｅ極の動作原理を示す断
面図、 第９図は同じくその反射電子除去効果の例を示す特性曲
線図、 第１０図は本発明反射電子除去電極の他の構成例を示す
断面図である。 ■・・・デフレフトロン　　２・・電子銃部３・・・電
子ビーム　　　　４・・・メツシュ電極５・・ターゲッ
ト　　　　　６・・戻りビーム７・・２次ビーム　　　
　８　・反射位置９・−物点　　　　　　　１０・・撮
像管の出方画面イ １１・・ターゲット表面のビームラスタ焼付き像１２・
・ターゲット近傍電極の円環像 １８　、１４　、１７・・・反射板電極１５・・・ビー
ム制限孔　　　１６・電子針部最大径１８・・・外管内
径　　　　　１９・・付加円筒電極２０・・・外管　　
　　　　　２１・偏向領域２２・・・デフレクトロン電
極 ・３０・・・多孔質表面　　　　３１・・・突射電子８
２・・多孔質層　　　　　３３・・・糸体金属３４・・
基体金属表面　　　３５−・・反射電子除去用薄層３６
・・凹凸層。 特許出願人　日本放送協会 第１図 第２図 第３図 第４図 １９１ 第５図 第６図 第７図 ３３ 第Ｓ図 第９図 第川図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　基体金属の不規則な凹凸の粗面をなす表面に小さい
   ２次電子放出比を有する物質からなる少なくとも前記凹
   凸の高低差にほぼ等しい厚さの薄層を被着させたことを
   特徴とする反射電子除去電極。 龜　前記基体金属の表面が少なくとも１０μｍの高低差
   を有する凹凸の粗面をなすこと全特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の反射電子除去電極。 ＆　前記薄層を多孔質層としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の反射電子除去電極。 表　前記多孔質層の充填率が１％を超えないことを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の反射電子除去電極。 氏　前記薄層を硝子質層としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の反射電子除去電極。 ａ　前記薄層をなす前記物質を炭素、金、シＩＪコ／お
   よび白金の群から選んだことを特徴とする特許請求の範
   囲前記各項のいずれかに言己載の反射電子除去電極。 ７、　前記基体金属をステンレス鋼、ニクロム。 タンタルおよびモリブデンの群から選んだことを特徴と
   する特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の反射電
   子除去電極。