JPS6337938B2 - - Google Patents
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- JPS6337938B2 JPS6337938B2 JP14730879A JP14730879A JPS6337938B2 JP S6337938 B2 JPS6337938 B2 JP S6337938B2 JP 14730879 A JP14730879 A JP 14730879A JP 14730879 A JP14730879 A JP 14730879A JP S6337938 B2 JPS6337938 B2 JP S6337938B2
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 61
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
- H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
- H01J31/126—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using line sources
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は文字、画像等を表示する平板状表示装
置に用いる電子源に関し、複数の集束された電子
ビームの発生し、かつ各電子ビームの発生の制御
機能を有する電子源を簡単な電極構成によつて得
ようとするものである。
置に用いる電子源に関し、複数の集束された電子
ビームの発生し、かつ各電子ビームの発生の制御
機能を有する電子源を簡単な電極構成によつて得
ようとするものである。
従来、平板状電子源から格子状電極によつて、
電子ビームをほぼ均一に取り出し、Ｘ―Ｙマトリ
ツクスに構成した電子ビーム制御電極によつて電
子ビームを制御して螢光体に衝突させ、文字、画
像を表示する表示装置が考案され開発されて来た
が、電子ビームの方向ムラ、電子ビーム電流密度
が小さい、輝度が不十分、Ｘ―Ｙマトリツクス制
御電極の配列ピツチに加工上限界があり、解像度
が上らず、例えばテレビ画像表示等ができないな
どの欠点があつた。これらの欠点を除去するため
に、１電子ビーム１画素の考え方から、電子ビー
ムを垂直および水平に偏向して、１電子ビーム複
数画素表示の表示方式が考えられるようになつ
た。１電子ビーム複数画素表示装置においては、
電子ビームの性質が良いこと、すなわち、電子ビ
ームの電流密度が大きいこと、電子ビームを偏向
するためには電子ビームが集束されていること、
また全ての電子ビームが平行であつて方向ムラが
ないこと、などが要求される。
電子ビームをほぼ均一に取り出し、Ｘ―Ｙマトリ
ツクスに構成した電子ビーム制御電極によつて電
子ビームを制御して螢光体に衝突させ、文字、画
像を表示する表示装置が考案され開発されて来た
が、電子ビームの方向ムラ、電子ビーム電流密度
が小さい、輝度が不十分、Ｘ―Ｙマトリツクス制
御電極の配列ピツチに加工上限界があり、解像度
が上らず、例えばテレビ画像表示等ができないな
どの欠点があつた。これらの欠点を除去するため
に、１電子ビーム１画素の考え方から、電子ビー
ムを垂直および水平に偏向して、１電子ビーム複
数画素表示の表示方式が考えられるようになつ
た。１電子ビーム複数画素表示装置においては、
電子ビームの性質が良いこと、すなわち、電子ビ
ームの電流密度が大きいこと、電子ビームを偏向
するためには電子ビームが集束されていること、
また全ての電子ビームが平行であつて方向ムラが
ないこと、などが要求される。
本発明は、複数本の線状熱陰極と、熱陰極の長
手方向に沿つて貫通孔列を設けた第１の格子電極
板を対向させ、前記第１の格子電極板とほぼ平行
に第２の格子電極板を保持し、前記線状熱陰極と
ほぼ直交する複数本の電子放射制御電極を前記線
状熱陰極を挾んで配置することによつて、制御さ
れ、かつ集束された複数本の電子ビームを同時に
放出し得る電子源を提供するものである。
手方向に沿つて貫通孔列を設けた第１の格子電極
板を対向させ、前記第１の格子電極板とほぼ平行
に第２の格子電極板を保持し、前記線状熱陰極と
ほぼ直交する複数本の電子放射制御電極を前記線
状熱陰極を挾んで配置することによつて、制御さ
れ、かつ集束された複数本の電子ビームを同時に
放出し得る電子源を提供するものである。
以下本発明を図面を用いて実施例と共に説明す
る。
る。
第１図に本発明の電子源の要部構成電極の斜視
図を示す。１は電子ビーム制御電極２を配設する
ための絶縁基板である。絶縁基板１はガラス、セ
ラミツク板などが使用できるが、本発明の電子源
を表示装置に利用する場合はガラス容器の内壁面
を用いることができる。３は高融点金属線、例え
ばタングステン線であつて、その表面に熱電子放
射材料４が塗布されている。線状熱陰極３は電子
ビーム制御電極２とほぼ直交するように複数本架
張されている。線状熱陰極３と電子ビーム制御電
極２とは一定の間隔が保持できるように、線状熱
陰極の少なくとも一方はばね作用を持たせて架張
する必要がある。電子ビーム制御電極２のピツチ
および線状熱陰極３のピツチは電子ビームの必要
密度に応じて決めることができる。５および７は
電子ビームを集束された状態で取り出すための電
極であつて、各線状熱陰極３の長手方向に沿つて
貫通孔の列６および８が設けられている。貫通孔
６および８の孔径は必要な電子ビームの大きさ、
各電極の位置関係によつて決めることができる。
一般に格子電極板５に設ける孔径を格子電極板７
に設ける孔径より大きくする方が後述の如く電子
ビームの集束性が良くなる。
図を示す。１は電子ビーム制御電極２を配設する
ための絶縁基板である。絶縁基板１はガラス、セ
ラミツク板などが使用できるが、本発明の電子源
を表示装置に利用する場合はガラス容器の内壁面
を用いることができる。３は高融点金属線、例え
ばタングステン線であつて、その表面に熱電子放
射材料４が塗布されている。線状熱陰極３は電子
ビーム制御電極２とほぼ直交するように複数本架
張されている。線状熱陰極３と電子ビーム制御電
極２とは一定の間隔が保持できるように、線状熱
陰極の少なくとも一方はばね作用を持たせて架張
する必要がある。電子ビーム制御電極２のピツチ
および線状熱陰極３のピツチは電子ビームの必要
密度に応じて決めることができる。５および７は
電子ビームを集束された状態で取り出すための電
極であつて、各線状熱陰極３の長手方向に沿つて
貫通孔の列６および８が設けられている。貫通孔
６および８の孔径は必要な電子ビームの大きさ、
各電極の位置関係によつて決めることができる。
一般に格子電極板５に設ける孔径を格子電極板７
に設ける孔径より大きくする方が後述の如く電子
ビームの集束性が良くなる。
第２図に本発明の電子源を駆動するための基本
的結線図の一例を示す。第２図は３本の線状熱陰
極３で構成した例であるが、線状熱陰極３を更に
多くした場合も全く同様に動作する。各線状熱陰
極３の一端は抵抗R1〜R3を介して陰極加熱用電
源V1の正極に、他端はダイオードD1〜D3を介し
て電源V1の負極に接続されている。電子ビーム
制御電極２の各電極は抵抗r1〜r4を介してバイア
ス電源V2の負極に接続されており、陰極３より
も負の電位に保持されている。集束された電子ビ
ームを取り出すための電極板５および７には電源
V3およびV4の正極に接続され、陰極に対して正
の電圧が印加されている。
的結線図の一例を示す。第２図は３本の線状熱陰
極３で構成した例であるが、線状熱陰極３を更に
多くした場合も全く同様に動作する。各線状熱陰
極３の一端は抵抗R1〜R3を介して陰極加熱用電
源V1の正極に、他端はダイオードD1〜D3を介し
て電源V1の負極に接続されている。電子ビーム
制御電極２の各電極は抵抗r1〜r4を介してバイア
ス電源V2の負極に接続されており、陰極３より
も負の電位に保持されている。集束された電子ビ
ームを取り出すための電極板５および７には電源
V3およびV4の正極に接続され、陰極に対して正
の電圧が印加されている。
電子ビームを取り出すための電極板５および７
に正の電圧が印加されているにもかかわらず、線
状熱陰極４が電子を放出し得る温度に加熱されて
いても、電子ビーム制御電極２に負の電圧が電源
V2によつて印加されている故、各線状熱陰極の
近傍は負電界にあり、電子ビームは放出されな
い。然るに、線状熱陰極３の一方の電極端子A1
〜A3に負のパルス電圧を印加し、これと同期し
て電子ビーム制御電極２の中の任意の電極に電極
端子B1〜B4から正のパルス電圧を印加すると、
負のパルス電圧が印加された線状熱陰極３と正の
パルス電圧が印加された電子ビーム制御電極２の
交差する部分のみから電子ビームが放射され、前
記交差点に対応する電極５および７に設けた貫通
孔から集束された電子ビームが放出される。
に正の電圧が印加されているにもかかわらず、線
状熱陰極４が電子を放出し得る温度に加熱されて
いても、電子ビーム制御電極２に負の電圧が電源
V2によつて印加されている故、各線状熱陰極の
近傍は負電界にあり、電子ビームは放出されな
い。然るに、線状熱陰極３の一方の電極端子A1
〜A3に負のパルス電圧を印加し、これと同期し
て電子ビーム制御電極２の中の任意の電極に電極
端子B1〜B4から正のパルス電圧を印加すると、
負のパルス電圧が印加された線状熱陰極３と正の
パルス電圧が印加された電子ビーム制御電極２の
交差する部分のみから電子ビームが放射され、前
記交差点に対応する電極５および７に設けた貫通
孔から集束された電子ビームが放出される。
本発明の電子源を表示装置に応用する場合の駆
動方法について説明する。第１番目の陰極端子
A1に負のパルス電圧を印加し、これと同期して
電子ビーム制御電極端子B1〜B4の各端子に画像
に対応した正のパルス信号電圧を印加すると第１
番目の陰極と正のパルス信号電圧を印加した制御
電極の交差点に対応する電極５および７に設けた
貫通孔から電子ビームが得られ第１番目の走査線
に対応する電子ビーム列が得られる。次の時間に
第２番目の陰極に負のパルス電圧を印加し、前記
同様に制御電極に第２番目の走査線に対応する画
像信号電圧を印加すると第２番目の走査線に対応
する電子ビームを得る。以下同様な操作を順次行
なうことによつて一画面分の電子ビームを得るこ
とができ、加速して螢光体膜（図示せず）に照射
すれば画像表示を行なうことができる。実際には
本発明に図示する本数の陰極および制御電極数で
は不十分であり、例えばテレビ画像表示を行なう
場合には500本×500本程度の電極数を必要とす
る。各線状熱陰極には一画面表示するに必要時間
を陰極本数で割つた時間巾の負のパルス電圧を印
加すればよく、例えばTV表示の場合は約16.7ms
のパルス巾の電圧を印加すればよく、その間、陰
極には加熱電源V1から給電されないことになる
が、その間に陰極の温度が低下し放射電子ビーム
強度が変化することは実験結果認められない。従
つて画面上均一な輝度が得られる。
動方法について説明する。第１番目の陰極端子
A1に負のパルス電圧を印加し、これと同期して
電子ビーム制御電極端子B1〜B4の各端子に画像
に対応した正のパルス信号電圧を印加すると第１
番目の陰極と正のパルス信号電圧を印加した制御
電極の交差点に対応する電極５および７に設けた
貫通孔から電子ビームが得られ第１番目の走査線
に対応する電子ビーム列が得られる。次の時間に
第２番目の陰極に負のパルス電圧を印加し、前記
同様に制御電極に第２番目の走査線に対応する画
像信号電圧を印加すると第２番目の走査線に対応
する電子ビームを得る。以下同様な操作を順次行
なうことによつて一画面分の電子ビームを得るこ
とができ、加速して螢光体膜（図示せず）に照射
すれば画像表示を行なうことができる。実際には
本発明に図示する本数の陰極および制御電極数で
は不十分であり、例えばテレビ画像表示を行なう
場合には500本×500本程度の電極数を必要とす
る。各線状熱陰極には一画面表示するに必要時間
を陰極本数で割つた時間巾の負のパルス電圧を印
加すればよく、例えばTV表示の場合は約16.7ms
のパルス巾の電圧を印加すればよく、その間、陰
極には加熱電源V1から給電されないことになる
が、その間に陰極の温度が低下し放射電子ビーム
強度が変化することは実験結果認められない。従
つて画面上均一な輝度が得られる。
第３図は第１図に示す実施例の側断面図であ
る。矢印線は線状熱陰極３に負のパルス電圧を印
加した場合の電気力線の分布を示す。電子ビーム
制御電極２と第１の格子電極５間に生ずる強い平
行電気力線によつて、電子ビームは紙面に対して
左右に大きく拡散することなく、格子電極５にほ
ぼ垂直に入射する電子ビームとなる。電子ビーム
の一部は貫通孔６および８を通過して集束された
電子ビームとなる。この時、第１の格子電極板５
に印加する電圧よりも高い電圧を第２の格子電極
板７に印加すると第２の格子電極板７に印加する
電界は、第１の格子状電極板５の孔６内に釣鐘状
の集束電界が発生し陰極４に向つて伸びる。第２
の格子電極板７に設けた貫通孔８よりも大きい貫
通孔６を第１の格子電極板５に設けることによつ
て集束電界の発生を容易にし、電子ビームの集束
が容易になる。
る。矢印線は線状熱陰極３に負のパルス電圧を印
加した場合の電気力線の分布を示す。電子ビーム
制御電極２と第１の格子電極５間に生ずる強い平
行電気力線によつて、電子ビームは紙面に対して
左右に大きく拡散することなく、格子電極５にほ
ぼ垂直に入射する電子ビームとなる。電子ビーム
の一部は貫通孔６および８を通過して集束された
電子ビームとなる。この時、第１の格子電極板５
に印加する電圧よりも高い電圧を第２の格子電極
板７に印加すると第２の格子電極板７に印加する
電界は、第１の格子状電極板５の孔６内に釣鐘状
の集束電界が発生し陰極４に向つて伸びる。第２
の格子電極板７に設けた貫通孔８よりも大きい貫
通孔６を第１の格子電極板５に設けることによつ
て集束電界の発生を容易にし、電子ビームの集束
が容易になる。
一実施例について述べると、電子ビーム制御電
極２と陰極３間を0.7mm、陰極３と第１の格子電
極板５間を２mm第１の格子電極板５と第２の格子
電極板７間を0.5mmに保持し、電子ビーム制御電
極２に−20V、第１の格子電極板５および第２の
格子電極板７にそれぞれ20Vおよび80V印加し、
線状熱陰極３に−10Vのパルス電圧を印加する
と、直径0.3mmの集束した電子ビームを得た。な
お、第１および第２の格子電極板５，７に設けた
貫通孔６，８はそれぞれ0.9mmφおよび0.6mmφで
ある。この時、１個の貫通孔を通過する電流は
6μAであつた。電流密度に換算すると8.5mA／cm2
となり、従来平板状陰極で得られる電流密度に比
較して１桁以上大きい値を得ることができる。
極２と陰極３間を0.7mm、陰極３と第１の格子電
極板５間を２mm第１の格子電極板５と第２の格子
電極板７間を0.5mmに保持し、電子ビーム制御電
極２に−20V、第１の格子電極板５および第２の
格子電極板７にそれぞれ20Vおよび80V印加し、
線状熱陰極３に−10Vのパルス電圧を印加する
と、直径0.3mmの集束した電子ビームを得た。な
お、第１および第２の格子電極板５，７に設けた
貫通孔６，８はそれぞれ0.9mmφおよび0.6mmφで
ある。この時、１個の貫通孔を通過する電流は
6μAであつた。電流密度に換算すると8.5mA／cm2
となり、従来平板状陰極で得られる電流密度に比
較して１桁以上大きい値を得ることができる。
電子ビーム制御電極２の他の実施例を第４図に
示す。第１図および第２図に示す電子ビーム制御
電極２の構成は各制御電極２が比較的粗に構成す
る場合に有効であるが、各制御電極２を密に構成
する必要がある場合は１本の制御電極２に正のパ
ルス電圧を印加すると隣接する両側の陰極近傍ま
で電界の影響が及び隣接する陰極に対応する貫通
孔からも電子ビームが得られ、いわゆるクロスト
ーク現象を起す。クロストーク現象を防止する方
法として、第４図に示す様に、各電子ビーム制御
電極２の中間に更にしやへい電極９を設け、通常
負の電圧を印加することによつて防止することが
できる。
示す。第１図および第２図に示す電子ビーム制御
電極２の構成は各制御電極２が比較的粗に構成す
る場合に有効であるが、各制御電極２を密に構成
する必要がある場合は１本の制御電極２に正のパ
ルス電圧を印加すると隣接する両側の陰極近傍ま
で電界の影響が及び隣接する陰極に対応する貫通
孔からも電子ビームが得られ、いわゆるクロスト
ーク現象を起す。クロストーク現象を防止する方
法として、第４図に示す様に、各電子ビーム制御
電極２の中間に更にしやへい電極９を設け、通常
負の電圧を印加することによつて防止することが
できる。
第４図に示す電子源の実施例は次のとおりであ
る。
る。
陰極パルス電圧 −8V
制御電極パルス電圧 20V
しやへい電極電圧 −32V
第１の格子電極電圧 18V
第２の格子電極電圧 82V
陰極―制御電極間距離 0.7mm
陰極―第１格子電極間距離 ２mm
第１―第２格子電極間距離 0.5mm
第１格子電極孔径 0.9φ
第２格子電極孔径 0.6φ
の条件で動作したとき、クロストーク現象のない
直径0.3φの電子ビームが得られ、さきの実施例と
同様に１個の貫通孔を通過する電子ビーム電流は
6μA／holeであつた。これを、電流密度に換算す
ると8.5mA／cm2となり、電流密度は極めて大き
い。
直径0.3φの電子ビームが得られ、さきの実施例と
同様に１個の貫通孔を通過する電子ビーム電流は
6μA／holeであつた。これを、電流密度に換算す
ると8.5mA／cm2となり、電流密度は極めて大き
い。
以上詳細に説明した如く、本発明による電子源
は、電子源自体に下記の機能を有する特長があり
特に画像表示装置に応用する場合に有効である。
は、電子源自体に下記の機能を有する特長があり
特に画像表示装置に応用する場合に有効である。
(i) 線順次走査機能を有する。
(ii) 電子ビーム制御電極に信号パルス電圧を印加
することによつて、電子ビームの選択的放射機
能および信号パルス電圧または信号パルス時間
巾による電子ビーム変調機能を有する。
することによつて、電子ビームの選択的放射機
能および信号パルス電圧または信号パルス時間
巾による電子ビーム変調機能を有する。
(iii) 電子ビームの集束機能を有する。
(iv) 均一かつ電流密度の高い電子ビームが得られ
る。
る。
第１図は本発明の電子源の一実施例を示す要部
構成斜視図、第２図は本発明の電子源駆動のため
の基本的結線の一実施例を示す図、第３図は本発
明実施例の側断面図、第４図は本発明の他の実施
例を示す要部斜視図である。 １…絶縁基板、２…電子ビーム制御電極、３…
線状熱陰極、４…熱電子放射材料、５…第１の格
子電極、６，８…貫通孔、７…第２の格子電極、
９…しやへい電極。
構成斜視図、第２図は本発明の電子源駆動のため
の基本的結線の一実施例を示す図、第３図は本発
明実施例の側断面図、第４図は本発明の他の実施
例を示す要部斜視図である。 １…絶縁基板、２…電子ビーム制御電極、３…
線状熱陰極、４…熱電子放射材料、５…第１の格
子電極、６，８…貫通孔、７…第２の格子電極、
９…しやへい電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 線状熱陰極と、この線状熱陰極の後方で交叉
する方向に設けた複数本の電子放射制御電極と、
前記線状熱陰極の前方に順次配置された第１の貫
通孔の列を有する第１の格子電極及び前記第１の
貫通孔より小さい第２の貫通孔を有する第２の格
子電極とを備え、前記線状熱陰極と電子放射制御
電極とが交叉する各点に前記第１の貫通孔、第２
の貫通孔を対向させ、かつ第２の格子電極に印加
する電圧を第１の格子電極に印加する電圧より大
となしたことを特徴とする電子源。 ２ 線状熱陰極と電子放射制御電極との間隔が、
前記電子放射制御電極の各電極間距離よりも小さ
いことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電子源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730879A JPS5671255A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Electronic source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730879A JPS5671255A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Electronic source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671255A JPS5671255A (en) | 1981-06-13 |
| JPS6337938B2 true JPS6337938B2 (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=15427249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14730879A Granted JPS5671255A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Electronic source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5671255A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6210847A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-19 | Ise Electronics Corp | 光源用表示管 |
| DE69027790T2 (de) * | 1989-02-01 | 1997-01-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Kathodenstrahlröhre in Flachbauweise |
| US5140230A (en) * | 1989-02-01 | 1992-08-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flat configuration cathode ray tube |
| EP0630037B1 (en) * | 1992-11-06 | 1999-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image display |
| JP6477933B2 (ja) | 2017-04-25 | 2019-03-06 | 日本精工株式会社 | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 |
-
1979
- 1979-11-13 JP JP14730879A patent/JPS5671255A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671255A (en) | 1981-06-13 |
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