JPS593821B2 - 電子源の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子源の駆動方法とくに線状熱陰極の駆動方法
に関するものであって、線状熱陰極に沿って一様な電子
放出を得ることを目的とし、さらに本発明は電流密度の
高い線状パルス電子放出を得ることをも可能とするもの
である。

従来、線状熱陰極と格子状刃＋１１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シトロン、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。

前記構成の電子源における電流密度の不均一性は線状熱
陰極の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刃口熱のために印加する
両端の電位差に基因するものである。

本発明は陰極両端の電位差をＯにすることによって軸方
向の不均一を解決することにより、線状熱陰極の一端か
ら他端にわたって均一な電子ビームを得ることを可能と
し、さらに画像表示用の電子源として簡単な構成で高性
能な電子源の駆動方法を提供したものである。

第１図は本発明の一実施例にかかる電子源の駆動方法を
適用した平面画像表示用の電子源の概略構成を示す。

第１図の電子源は３本の線状熱陰極を有する構成を示す
が、この数は任意に増やすことができる。

さて、１，１′、ｆ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は線状熱陰極を加熱するための直流電源であって、負
のパルス電圧発生回路３を介して前記熱陰極１゜１′１
“の一端に接続されている。

各熱陰極の他端はそれぞれダイオード４．４’、 イ
′を介して直流電源２の負電極に接続されている。

５は陰極から熱電子を取り出すための対向電極であって
電子ビームが通過する貫通孔列６・ ６′・ Ｃが設け
られている。

電子ビームを取り出すための電極５は本構成においては
電源７によって陰極に対して負の電圧が印刀０されてい
る。

上記の構成において、線状熱陰極１ｓ １１１“には
常時電源２によって給電され、陰極は約７００℃に加熱
され電子を放出し得る状態にあるが、電子ビームを取り
出すための対向電極５に陰極に対して負の電圧が印刀口
されているため、電子ビームは貫通孔６．ｓ’、ｅを通
過することができない。

然るに、今、線状熱陰極の１本または複数本にパルス発
生回路によって電極５の電圧より大きい負のパルス電圧
を印加すると、電極５が陰極に対して正になり電子電流
が流れ、パルス電圧が印刀口された線状熱陰極に対応し
た貫通孔ｓ、６’、ｅのいずれかより電子ビームが得ら
れる。

この時、ダイオード４．４’、 ／は逆方向となり陰
極線に電流が流れなくなり陰極線すなわち線状熱陰極１
，１′・１“のそれぞれの両端の電位差は殆んど０とな
る。

従って線状熱陰極の各部分は同電位となり軸方向に一様
な電子電流が得られることになり、各貫通孔列において
軸方向に均一な電子ビームを貫通孔より取り出すことが
できる。

なお、電子ビームを取り出すための電極５に設ける貫通
孔６． ｓ’、 ６”は線状熱陰極に対応して一列の
貫通孔であっても、また複数列の貫通孔であってよい。

更にスリット状の貫通孔を設ければ、線状の電子ビーム
を得ることもできる。

対向電極５から出た電子ビームは途中制御電極（図示せ
ず）で適切な偏向を受け、表示画面の蛍光体（図示せず
）に照射される。

第２図は、たとえば長さ１２ｃｍの熱陰極に本発明の方
法すなわちパルス電圧を両端の電位差がほぼ０になるご
とく印加した場合■と、従来の駆動方法の場合■の電子
ビーム密度の比較を示すものである。

この図から明らかなように本発明では線状熱陰極の軸方
向に均一な電子ビームを得ることができる。

表示画面が大きくなるにしたがって、このように電子ビ
ームが均一に取り出せることは極めて好都合で、画面全
体の解像度の向上に大きく寄与する。

第３図に本発明による駆動方法をマトリックス画像表示
装置に応用した場合の一実施例の要部構成図を示す。

線状熱陰極１（１１〜１ ｍ）をｍ本、電子ビームを取
り出すための対向電極５（５、〜５ｎ）をｎ本用いた場
合について説明する。

２は前述の線状熱陰極を加熱するための電源、３は前述
の負のパルス電圧発生回路、８は正のパルス電圧発生回
路、７は正のパルス電圧発生回路８にバイアス電圧を印
刀口するための電源である。

この装置は線状熱陰極と対向電極とでマトリックス状の
電極対を形成したもので、線状熱陰極自身にテレビ表示
用の走査信号を印加し、構成の簡略化を可能としたもの
である。

例えばテレビ画像表示を行なう場合について説明する。

３は垂直走査信号回路（・図示せず）からの信号に応じ
て線状熱陰極１（１、・・・・・・１ｍ）に順次負のパ
ルス電圧を印刀口する。

従ってこのパルスが印加された熱陰極のみ電子が放出さ
れ、たとえば−走査線分の時間だけ順次電子放出するこ
とになる。

このとき、対向電極５１・・・・・・５ｎには電源７に
よって負のバイアス電圧が印加されており、電子ビーム
は貫通孔６（６，・・・・・・６ｎ）を通過しないよう
になっている。

こうした状態で一走査線分の映像信号は映像信号発生回
路（図示せず）からパルス電圧発生回路８に同時に印刀
口する。

この映像信号発生回路からの信号は電圧変調であっても
、時間変調であってもよい。

上述したように電子ビームを取り出すための各電極には
電源７によって負のバイアス電圧が印加されているから
通常は電子ビームが各電極の貫通孔を通過しないように
されているが、映像信号発生回路からの信号電圧または
信号時間に応じて正のパルス電圧が順次各電極（５１〜
５ｎ）にＥＩ］７７ｐされると、このパルス電圧が印加
された電極５の貫通孔６からのみ電子ビームが取り出さ
れ、−走査線分の変調された電子ビームを貫通孔６から
画面（図示せず）に向って取り出すことができる。

すなわち、線状熱陰極に加える垂直走査信号と同期させ
て一走査線分の映像信号を各電極（５゜〜５ｎ）に順次
印加すれば、テレビ画像に対応した電子ビームが得られ
る。

なお、線状熱陰極１と対向電極５の位置を垂直にずらし
、線状熱陰極１に水平走査信号との同期パルスを印加し
てもよい。

まそ陰極１．の走査パルスをテレビの複数本の走査信号
と同期させてもよい。

以上のように、従来表示装置においては、複数の線状熱
陰極と格子状の電子を取り出すための電極板を用いてい
たため、線状熱陰極両端の電位差によって放出される電
子電流密度に不均一性が生じ、均一な表示が得られなか
ったが、本発明では陰極両端の電位差が０となるため均
一な電子電流密度が得られる。

さらに、画像表示する場合、従来は複数本の線状陰極と
格子状の電極板で平面電子源を構成し、更に電子ビーム
を制御するためにＸ−Ｙマトリックス制御電極を必要と
した。

しかるに本発明の第３図では、複数本の線状熱陰極とマ
トリックス型の電子ビーム制御電極５と電子ビーム加速
電極（図示せず）と 光体を塗着した発光板（図示せず
）からなる画像表示装置において、マトリックス型電子
ビーム制御電極５の垂直走査信号と同期させて、線状熱
陰極１に駆動信号パルスを順次印加する駆動方式を適用
したものであり、線状熱陰極１そのものを一方の制御電
極としてパルス駆動し、電子ビームを取り出すための格
子状の対向電極５を分割して他方の制御電極としたため
、電極構造が著るしく簡単化され、安価で高性能な電子
ビームを得ることができた。

以上のように、本発明は均一な電子ビームを得ることが
でき、平面画像表示装置にとって格別の作用効果を発揮
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる平面電子源の要部概
略構成図、第２図は本発明と従来の方法における電子ビ
ームの強度分布の比較図、第３図は画像表示を行なうに
際し本発明を適用した電子源要部概略構成図である。 Ｌ１’、１“・・・・・・線状熱陰極、４．４’、／、
４、〜４ｍ・・・・・・ダイオード、５（５，〜５ ｍ
）・・・・・・対向電極、６ （６、〜６ ｍ ）
、 ６’ −６””貫通孔、３・・・・・・負のパルス
電圧発生回路、７・・・・・・負のバイアス電源、８・
・・・・・パルス電圧発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 線状熱陰極に対向して平行に対向電極を配置し、前
   記線状熱陰極の一端をパルス信号発生手段を介して線状
   熱陰極駆動電源の一方端に接続し、前記線状熱陰極の他
   端をダイオードを介して前記線状熱陰極駆動電源の他方
   端に接続してなる電子源の駆動方法であって、前記線状
   熱陰極から前記対向電極の方向に電子ビームを取り出す
   ときに、前記パルス信号発生手段により前記ダイオード
   に逆方向バイヤスが印刀口されるようなパルス電圧を発
   生させ、前記線状熱陰極の両端の電位差を一時的にほぼ
   零にすることを特徴とする電子源の駆動方法。 ２ 対向電極が、電子の通過する貫通孔を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子源の駆動
   方法。 ３ 複数の線状熱陰極を配置し、これらの熱陰極に対し
   て互いに交差するように複数個の貫通孔を有する対向電
   極群を配してマトリックス状の電極対を形成し、前記対
   向電極群に垂直又は水平走査信号を与え、この信号に同
   期して前記熱陰極を線順次走査して所定位置にパルス電
   圧としての１駆動信号パルスを印加し、前記所定位置の
   電極対に前記熱陰極からの電子をとりだすことを特徴と
   する特徴請求の範囲第１項に記載の電子源の駆動方法。