JPS6343244A - テレビジョン撮像管を有する装置 - 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】 本発明はテレビジョン撮像管を有している装置及び斯種
の装置に使用するテレビジョン撮像管に関するものであ
る。

特に本発明は、強度の大きな光源を撮像管に集束させる
ことにより陽極ターゲットを十分に放電させた後に撮像
管の陽極ターゲットを再充電又は安定化させるのに、電
子ビームの強度がライン掃引期間中十分な強度でない場
合に生ずる［コメント・テール効果ｊとして既知の現象
をなくすことに関するものである。

米国特許第３５４８２５０号及び第３８８３７７３号に
はテレビジョン撮像管の電子銃にレンズ素子を設けるこ
とによってコメント・テール効果をなくすことが開示さ
れている。特に斯かるレンズ素子は撮像管の長手方向軸
線のまわりで、しかも加速陽極と、第２円筒陽極に取付
けた絞りとの間に配置している。通常のテレビジョンラ
イン走査の期間中には、０ボルトの電圧がかけられる陰
極によって放出される電子は加速陽極の近くにてクロス
オーバする。

陰極と絞りとの間の電子銃は絞りによって殆ど集められ
る。ついで絞りのアパーチャ（開口）を通過する電子ビ
ームの中央部分だけがターゲットのライン走査中小さな
スポットに集束され、ターゲットを陰極電位にほぼ安定
化させる。

帰線期間中には陰極電圧を５■に高め、かつレンズ素子
に供給する電圧を負にして、クロスオーバを絞りの開口
に再集束させると共に光導電層を５ボルトに安定化させ
るのに大電流を利用できるようにする。

前記米国特許に開示されているタイプの撮像管はコメン
ト・テールをな（すのには有効であるも、ライン走査期
間中に多量の陰極電流が絞りに失われ、しかもライン帰
線期間中にターゲットに大電流の電子ビームが激しく衝
突するため、光導電層の損傷をまねき、従って撮像管の
寿命を縮めることになると云う幾つかの欠点も有してい
る。

本発明の目的は撮像管における上述したような欠点を除
去することにある。

本発明は、被写体に対応する電位像を形成するためのタ
ーゲット及び該ターゲットに向けて電子ビームを発生さ
せる電子銃が内蔵されており、該電子銃が陰極と、複数
個の外孔によって囲まれる１個の内孔を有している制御
グリッドと、該制御グリッドに設けた外孔と同数の外孔
によって囲まれ、前記制御グリッドにおける内孔よりも
小さな断面積の内孔を有している陽極とを具えている容
器と、電子ビームをターゲットに集束させる集束手段と
、ターゲットの電位を陰極電位に安定化させて、電位像
に対応する出力信号を供給せしめるために電子ビームに
よりターゲットを周期的に走査し、ライン走査及びライ
ン帰線用の偏向部材及びフレーム走査及びフレーム帰線
用の偏向部材を具えている偏向手段と、ライン走査中に
第１電圧を陰極に供給すると共に第２電圧を制御グリッ
ドに供給して、電子ビームを制御グリッドの内孔を経て
引出される電子で形成せしめる手段と、ライン帰線期間
中に第３電圧を陰極に供給し、かつ第４電圧を制御グリ
ッドに供給して、電子を陰極から制御グリッドの外孔を
経て引出して、ターゲットを第３電圧に安定化させるの
に仕える複数の低電流ビームを形成せしめる手段とを具
えているテレビジョン撮像管を有する装置にある。

多孔制御グリッド及び多孔陽極を設けることによって、
ライン走査期間中に電子が陰極の中央の小さな面積の個
所から引出されるため、ライン走査には比較的小さな電
流を利用することができる。

陽極の中央部分は絞りとして機能し、陰極電流を成る程
度さえぎるも、その量はコメント、テール防止電子銃を
有する従来のテレビジョン撮像管におけるよりも遥かに
少ない。制御グリッド及び陽極における外孔は、陰極か
ら発生させる複数の低電流ビームの形態の大きな電子流
がターゲットに大きなビームスポットを形成し得るよう
にするため、ターゲットの光導電層を損傷することなく
、このターゲットの所要の安定化を達成することができ
る。帰線期間中の電子流はライン走査期間中に発生され
る電子流よりも遥かに大きくする。このようにするには
、制御グリッドにおける外孔の総断面積を制御グリッド
における内孔の断面積より太き（することによって達成
することができる。

所要に応じ、制御グリッドにおける外孔の断面形状は内
孔のそれとは相違させることができる。

さらに、制御グリッド及び陽極の各内孔は撮像管の長手
方向軸線とほぼ同軸的に配置させるのが好適である。陽
極の外孔の寸法を制御グリッドの外孔の寸法とは相違さ
せたり、及び／又は陽極の外孔を制御グリッドの外孔に
対して半径方向に偏らせたりすることもできる。

集束手段は静電的又は電磁的とすることができる。

さらに本発明は、ターゲット及び該ターゲットに向けて
電子ビームを発生させる電子銃であって、陰極と、複数
個の外孔によって囲まれる１個の内孔を有している制御
グリッドと、該制御グリッドに設けた外孔に対応する個
数の外孔によって囲まれ、前記制御グリッドにおける内
孔よりも小さな断面積の内孔を有している陽極とを具え
ている電子銃を内蔵している容器を含むテレビジョン描
像管にある。

以下図面を参照して本発明を実施例につき説明する。

なお図面中間−機能を果す部分には同一番号を付して示
しである。

第１図に示す撮像管はガラス製の排気円筒容器１０を具
えている。撮像管は容器１０の一端によって形成される
窓１３の内側に設けた容易に導電性を帯びる極めて薄い
酸化錫層から成る信号板１２に蒸着した一酸化鉛を主成
分とする層から成るターゲツト板１１を具えている。容
器１０の窓１３とは反対側の内部他端部付近には容器１
０と同軸の回転対称電子銃１４を位置させる。この電子
銃１４は、陰極１５と、多孔制御グリッド１６と、多孔
加速陽極１７とで構成する。加速陽極１７とターゲツト
板１１との間には第２の円筒陽極１日と、円筒電極１９
に形成した導電性のメツシュ電極２０とを設ける。第２
円筒陽極１８の内部には、この陽極１８と共働して集束
レンズを形成する集束電極２３を位置させる。なお、図
面の明瞭化のために各電極と種々の給電導線との接続手
段は第１図には図示してない。撮像管をライン偏向コイ
ルとフレーム偏向コイルとによって部分的に囲むが、こ
れらのコイルを参照番号２５にて総称する。

信号板１２は容器１０に通した給電導線２７と信号抵抗
２８とを介して電圧源２９の一方の端子に接続し、電圧
源２９の他方の端子は接地する。パルス発生器３０．３
２及び３６をそれぞれ導線３１．３３及び３７によって
陰極１５、制御グリッド１６及び集束電極２３に接続す
る。直流′ｔＡ３４を導線３５によって加速陽極１７に
接続する。

制御グリッド１６は容器１０の軸線と同軸的に位置する
中央孔（内孔）４０と、この内孔のまわりの複数個の外
孔４２とを具えている。外孔の形状が異なる制御グリッ
ド１６の２つの例を第６及び７図に示しである。孔の形
状に無関係に、全外孔４２の総断面積は内孔４０の断面
積よりも大きくする。

加速陽極１７は、制御グリッド１６に形成する内孔及び
外孔とほぼ同様な配置の内孔４４及び外孔４６をそれぞ
れ有している。しかし加速電極１７における内孔４４の
断面積は制御グリッド１６における内孔４４の断面積よ
りも小さくする。また、第３及び４図に明示しであるよ
うに、加速陽極１７における内孔４４は、支配率（ｄｕ
ｒｃｈｇｒ　ｉ　ｆ　ｆ　）を高めるために制御グリッ
ド１６の方に向いている管状延長部４８を有している。

この延長部４８を含む加速陽極の中央部分は、内孔４４
を通過する電子ビームの断面積を限定する絞りとして機
能する。

制御グリッドエ６における外孔４２の個数は加速陽極１
７における外孔４６の個数に対応させる。各外孔４６の
半径方向の距離は、孔４６Ａ（第７図）にて示すように
制御グリッド１６における外孔４２の半径方向の距離と
同じとすることができる。或いは又、外孔４６の大きさ
を、孔４６Ｂ（第７図）にて示すように外孔４２よりも
大きくすることができる。さらに、外孔４６の半径方向
の距離を、孔４６ｃ（第７図）にて示すように制御グリ
ッド１６における外孔４２の半径方向の距離とは相違さ
せることもできる。画電極１６．１７における外孔４２
．４６は随意２つ以上の同心リングに配置させることが
できる。

コメット・テール防止電子銃として作動させる場合の電
子銃１４は、ライン帰線モードの期間中と、ライン走査
モードの期間中とにおける陰極１５、制御グリッド１６
及び集束電極２３の作動電圧を相違させる。

ライン走査モードでは、陰極１５の電位をゼロボルト（
０■）とし、制御グリンド１６の平均電圧を一１５ｖと
し、加速陽極１７の電圧を５００Ｖとする。記録すべき
被写体は、レンズ５ｏによって線菌的に示す光学系によ
って撮像管の窓１３及び信号板１２を経てターゲットｖ
ｉ１１に投映させる。ライン走査中にターゲツト板１１
の自由表面は、電子銃１４が発生する電子ビームにより
長方形のフレームに従って走査される。上述した電圧の
影響下では、拡大電界強度により第３図に示すように電
子ビームは陰極の中央部分だけから放出される電子によ
って形成される。このことは、電子ビームの断面積が小
さいことを意味する。電子ビームのクロスオーバは、加
速陽極の内孔内にて生ずるため、陰極電流は加速陽極に
は殆ど、或いは全く流れない。加速陽極１７を出る電子
ビームは電極１８と２３とによって形成される静電集束
レンズによってターゲット仮に集束される。ターゲツト
板の表面をほぼ陰極電位（０■）にて安定化させて電気
信号を形成し、この電気信号を信号抵抗２８からコンデ
ンサ５２を介して取出す。

ライン帰線期間中には、パルス発生器３ｏにより陰極１
５に５ボルトの正パルスを供給する。これと同時にパル
ス発生器３２により１ボルトの負パルス（即ち−ＩＶ）
を制御グリッド１６に供給する。加速陽極１７の電圧は
５００Ｖのままとする。この結果、電子が制御グリッド
１６の外孔４２を経て放出すると共に、中央の内孔４０
からも電子が放出するため、　　　”第４図に示すよう
に複数本の電子ビームが形成される。中央電子ビームが
存在するも、このビームは必須のものではなく、いずれ
にしても斯る中央電子ビームのビーム電流は外側電子ビ
ーム（これらの各外側電子ビームのビーム電流は低い）
の総ビーム電流に較べて例えば１指手さい。集束電圧を
パルス発生器３６によって調整して、５■の陰極電圧に
てターゲツト板１１を安定化させる大直径のスポットを
ターゲツト板に形成すべく電子ビームをターゲツト板に
没入させるようにする。このようにターゲツト板に電子
ビームを大きなスポットで没入させることにより、ター
ゲツト板の光導電層に対するイオン又はＸ線による損傷
の惧れなくターゲット板を所望通りに安定化させること
ができる。帰線期間中には丁度走査し終えたラインを大
きなスポットが覆うようにそのスポットは成る通路を辿
る。

第５図はライン走査期間中（曲線Ａ）及び帰線期間中（
曲線Ｂ）における半径Ｒ（横軸）に対する電界強度（縦
軸）が呈する状態を示した特性図である。陰極電圧が０
■で、制御グリッドが一１５Ｖの際のライン走査期間中
には、中央孔に、即ち半径０〜１５０μｍにわたって正
電界が存在するも、外孔４２の位置、即ち第５図で約３
５０〜５００μｍの範囲における電界強度は負となる。

従って外孔４２を経る電子放出はない。陰極電圧を５■
とし、かつ制御グリッドを−ＩＶとするライン帰線状態
下においては、外孔４２の位置の電界強度が正となるた
め、陰極からの電子は有孔制御グリッドを経て引出され
る。

第３及び４図のコンピュータ軌道プロットは内孔４０の
半径を１８５μｍとし、かつ管状延長部４日の内径を５
０ｕ１１１としたものである。外孔４２及び４６の各直
径は１５０μｍとする。陰極１５の直径は制御グリッド
に直径的に位置する外孔（即ち、これら外孔の最も外側
の部分）間の距離と少なくとも同程度の大きさとする。

陰極１５と制御グリッドとの間の距離は１．０　ｍｍと
し、陰極１５と、これに最も近い管状延長部４日との間
の距離は３．５価とし、陰極１５と加速陽極１７との間
の距離は５．５Ｍとし、かつ制御グリッド１６と加速陽
極１７との間の距離は４．Ｏｎｕｎとする。管状延長部
４８の長さはその直径にほぼ等しくする。作動電圧は前
述したような値とする。

第２図は参照番号６０にて総称する電磁集束コイルを有
しているテレビジョン撮像管の例を示す。

斯かる集束コイルは帰線期間中に電子ビームを集束させ
たま＼とする電磁集束手段の特性を呈するものであるが
、帰線期間中には電子ビームが多数の低電流ビームで形
成されることからして、ターゲツト板１１の光導電層が
損傷することは回避される。

第２図には容器１０に貫通させるビン６４による陰極ヒ
ータ６２、陰極１５、制御グリッド１６及び加速陽極１
７への電気的な接続も示しである。第２図のテレビジョ
ン撮像管の作動は、第１図に示した撮像管とほぼ同じで
あるのでその説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は静電集束テレビジョン撮像管を有している本発
明により形成した装置の概略図；第２図は電磁集束を呈
するテレビジョン撮像管の概略図； 第３図はコメント・テール防止電子銃によるライン走査
モードの期間中における電界及び電子ビームのコンピュ
ータ軌道を、横軸に陰極からの測定距離（Ｚ）をミリメ
ートルの単位で、縦軸に半径（Ｒ）をマイクロメータの
単位にてプロットした図； 第４図はコメント・テール防止電子銃による帰線モード
の期間中における第３図と同様なコンピュータ軌道のプ
ロット図； 第５図は半径Ｒ（単位：ミクロン）に対する電界強度（
単位：ボルト／メートルＸ　１０’）をライン走査モー
ド（曲線Ａ）及び帰線モード（曲線Ｂ）の場合について
測定した特性図； 第６図はコメント・テール防止電子銃に使用する制御グ
リッドの一例を示す正面図； 第７図はコメント・テール防止電子銃に使用すする制御
グリッドの第２例を示す正面図である。 １０・・・円筒容器　　　　　１１・・・ターゲツト板
１２・・・信号板　　　　　　１３・・・窓１４・・・
電子銃　　　　　　１５・・・陰極１６・・・制御グリ
ッド　　　１７・・・加速陽極１８・・・第２陽極　　
　　　１９・・・円筒電極２０・・・メツシュ電極　　
　２３・・・集束電極２５・・・偏向コイル　　　　２
７・・・給電導線２８・・・信号抵抗　　　　　２９・
・・電圧源３０．３２．３６・・・パルス発生器 ３４・・・直流源　　　　　　４０．４４・・・内孔４
２．４６・・・外孔　　　　　４８・・・延長部５０・
・・レンズ　　　　　　６０・・・電磁集束コイル６２
・・・陰極ヒータ　　　　６４川ビン特許出願人　　　
エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランベンファプリ
ケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被写体に対応する電位像を形成するためのターゲッ
   ト及び該ターゲットに向けて電子ビームを発生させる電
   子銃が内蔵されており、該電子銃が陰極と、複数個の外
   孔によって囲まれる１個の内孔を有している制御グリッ
   ドと、該制御グリッドに設けた外孔と同数の外孔によっ
   て囲まれ、前記制御グリッドにおける内孔よりも小さな
   断面積の内孔を有している陽極とを具えている容器と、
   電子ビームをターゲットに集束させる集束手段と、ター
   ゲットの電位を陰極電位に安定化させて、電位像に対応
   する出力信号を供給せしめるために電子ビームによりタ
   ーゲットを周期的に走査し、ライン走査及びライン帰線
   用の偏向部材及びフレーム走査及びフレーム帰線用の偏
   向部材を具えている偏向手段と、ライン走査中に第１電
   圧を陰極に供給すると共に第２電圧を制御グリッドに供
   給して、電子ビームを制御グリッドの内孔を経て引出さ
   れる電子で形成せしめる手段と、ライン帰線期間中に第
   ３電圧を陰極に供給し、かつ第４電圧を制御グリッドに
   供給して、電子を陰極から制御グリッドの外孔を経て引
   出して、ターゲットを第３電圧に安定化させるのに仕え
   る複数の低電流ビームを形成せしめる手段とを具えてい
   るテレビジョン撮像管を有する装置。 ２、制御グリッドにおける外孔の総断面積を制御グリッ
   ドにおける内孔の断面積よりも十分大きくしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、各外孔の断面形状を内孔の断面形状とは相違させた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１又は２項のいずれ
   か一項に記載の装置。 ４、陽極における外孔の寸法を制御グリッドにおける外
   孔の寸法とは相違させたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１、２又は３項のいずれか一項に記載の装置。 ５、陽極における外孔を制御グリッドにおける外孔に対
   して半径方向に偏らせたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１〜４項のいずれか一項に記載の装置。 ６、容器を細長形とし、かつ制御グリッド及び陽極にお
   ける各内孔を容器の長手方向軸線に対してほぼ同軸的に
   配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項の
   いずれか一項に記載の装置。 ７、集束手段を静電的としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１〜６項のいずれか一項に記載の装置。 ８、集束手段を電磁的としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１〜６項のいずれか一項に記載の装置。 ９、ターゲット及び該ターゲットに向けて電子ビームを
   発生させる電子銃であって、陰極と、複数個の外孔によ
   って囲まれる１個の内孔を有している制御グリッドと、
   該制御グリッドに設けた外孔に対応する個数の外孔によ
   って囲まれ、前記制御グリッドにおける内孔よりも小さ
   な断面積の内孔を有している陽極とを具えている電子銃
   を内蔵している容器を含むテレビジョン撮像管。 １０、制御グリッドにおける外孔の総断面積を制御グリ
   ッドにおける内孔の断面積よりも十分に大きくしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第９項に記載のテレビジョ
   ン撮像管。 １１、各外孔の断面形状を内孔の断面形状とは相違させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第９又は１０項のい
   ずれか一項に記載のテレビジョン撮像管。 １２、容器を細長形とし、かつ制御グリッド及び陽極に
   おける各内孔を容器の長手方向軸線に対してほぼ同軸的
   に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第９、１０
   又は１１項のいずれか一項に記載のテレビジョン撮像管
   。