JPH02227941A - 画像表示装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、表示スクリーンと、この表示スクリーンに面
した、電子光学軸に沿って中心を置くカソードとビーム
整形部分を協同して構成する多数の電極を有する電子ビ
ーム発生用の電子銃とを有する表示管を有し、前記の電
子銃は更に、外面と、集束レンズを構成する高抵抗を有
する材料のラセン状構造が設けられた内面とを有する管
状構造を有する画像表示装置に関するものである。

（従来の技術） 低い球面収差を得るために、表示管に用いられるらせん
状高オーム抵抗構造で構成された集束レンズは文献より
公知である。

けれども、自動集束（ｄｙｎａｍｉｃ　ｆｏｃｕｓｉｎ
ｇ）信号がこのタイプの集束レンズに加えられると問題
が起きる。自動集束電圧を印加することによる補正は、
例えば、電子ビームをスクリーン全体にわたって集束を
保つように大きな偏向角の場合に必要であろう　（スク
リーンの隅では中心とは異なる集東電圧が必要となる）
。らせん状レンズ構造の高抵抗は、若し集束信号の周波
数が１６ＫＨｚを越えると自動集束に関して特別な問題
が生じる。これは抵抗層の大きな固有ＲＣ時間の結果で
、層がらせん状構造を構成しないで均一である領域にお
いてさえもそうである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、自動集束を使用するのに適した冒頭記
載のタイプの集束レンズを有する表示管をそなえた画像
表示装置を供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は、管状構造の外
面には、抵抗構造の少なくとも一部に対向して配設され
た導電し易い材料の電極が設けられ、一方、電圧供給手
段が、前記の抵抗構造に静的集束電圧と前記の電極に動
的に可変の電圧を加えるために設けられ、この動的に可
変な電圧は、表示スクリーン上のビーム電子スポットの
位置の関数であることを特徴とするものである。

本発明の本質的な観点は、動的な補正信号が、中にらせ
ん状集束レンズ構造のある容器の外側の金属電極と容量
的に結合されることにある。この電極は、例えば、（閉
じたのが好ましい）シートまたは箔または堆積層の形の
同軸金属円筒より成ることができる。このようにするこ
とにより、ＭＨｚの範囲の周波数までの自動集積信号を
使用することができる。

（実施例） 以下に本発明を添付の図面を参照して実施例で更に詳し
く説明する。

第１図に示した装置は、表示窓２、円錐状部分３および
ネック４より成るガラス容器ｌを有する陰極線管を有す
る。前記のネックは、カソード７と共に電子銃を構成す
る多数の電極構造８，９を収容する。電子銃の電子−光
学軸６はまた容器の軸でもある。電子ビーム１２は連続
して形成され、陰極７および電極構造８．９によって加
速される。

符号１０は管状構造を示し、該管状構造の内側は、ビー
ムを表示窓２の内側の表示スクリーン１４上に集束する
集束レンズ１１を構成する非常に高い抵抗を有する材料
のらせん状構造を支持する。電圧がこのらせん状抵抗構
造に加えられる方法に応じて、集束レンズは例えばユニ
ポテンシャル、パイポテンシャルまたはトライポテンシ
ャルタイプとすることができる。、パイポテンシャルタ
イプの場合には印加電圧は例えば次の通りである。

カソード７５０Ｖ 電　極８　　　　　　　　　０Ｖ 電　極ｇ　　　　　　　　　５００　Ｖ集束レンズ１１
の入口側　　　　７にＶ集束レンズ１１の出口側　　　
　３０ＫＶ電子ビーム１２は偏向コイルシステム５によ
って表示スクリーン１４を横切って軸６より偏向される
。

表示スクリーン１４は、薄いアルミニウムフィルムで被
覆されたけい光体層を有し、このアルミニウムフィルム
は、円錐状部分３の内壁上の導電性被覆を経て、管状構
造１０の端に接続されている。

第３図は、集束レンズ１１で発生することのできる集束
レンズ電界の一例を略図的に示したものである。曲線は
、らせん状抵抗構造の両端に電位差を加えることによっ
て発生された等電位面の図の紙面における交線を表わす
。各等電位面は同じ“屈折率″”を有する点を表わす。

°レンズの中心は点Ａである。焦点路ＭｒｔとＦ２は夫
々焦点Ｆ１と第１主表面Ｈ１間の距離および焦点Ｆ２と
第２主表面ｌｈ間の距離である。焦点Ｆ１とＦ２は中心
Ａから夫々距離Ｆ１′とＦｚ′のところにある。発生さ
れた集束電界は、電子ビームに集中効果を有する部分を
有し、その後に電子ビームに発散効果を有する部分が続
くのが普通である。この実施例では、電極構造で構成さ
れた集束レンズ１１は部分的に偏向コイルシステム５の
範囲内にある。このように、この集束レンズは、集束レ
ンズが偏向コイルの前に位置する管の時程表示スクリー
ンから離れていないので、表示スクリーン上のビームの
開口角は、集束レンズ内の電子ビームの直径が同じで、
同じ収差および成る１つの所定のカソード負荷の場合に
は、より大きく、このためより小さな電子スポットが表
示スクリーン上に得られる。このため解像力がより良く
なる。

第１図の構造の集束レンズ１１は、画像表示管１の解像
力のために好ましいので部分的に偏向コイルの磁界内に
位置しているが、本発明はこのような位置決めに限定さ
れるものではない。

本発明による動的補正信号の容量結合は、らせん状抵抗
タイプの集束レンズをそなえた陰極線管を有するすべて
の画像表示装置特に投写形テレビジョン表示装置に有利
に用いることができる。

第２図は、第１図の表示管に用いるのに適したタイプの
電子銃を示す。このタイプは、管状の（ガラス）容器１
５を有する。高オーム抵抗層１６が容器１５の内側に設
けられ、この層内にはらせん状構造が一端の近くに形成
され、両端に適当な電圧が加えられると集束レンズ１７
を構成する。高オーム抵抗層１６は、例えば少Ｎ（例え
ば重量で数％）の金属酸化物（特に酸化ルテニウム）粒
子を有するガラスエナメルでよい。この層１６は、１か
ら１０μｍの間、例えば３μ信の厚さを有することがで
きる。このような層のスケヤ当りの抵抗は、金属酸化物
の濃度と核層が受ける焼成処理に依存する。

１０’と１０＠Ωの間で変わるスケヤ当りの抵抗が実際
に得られた。所望のスケヤ当りの抵抗は関係のパラメー
タを調節することによって得ることができる。１０’Ω
のオーダーのスケヤ当りの抵抗が本願に非常に適してい
る。層１６に形成されたらせん状構造（この構造は連続
したらせんまたはらせん構造を有しないセグメントで連
結された多数の個々のらせん一第２図では５個−でもよ
い）は１００Ωのオーダーとすることができ、このオー
ダーは、数マイクロアンペアの電流が３０ＫＶの電位差
で両端を横切って流れることを意味する。

第２図の電子銃は集束レンズ１７の前にビーム整形部分
１８を有し、この部分は一般にカソード１９、グリッド
電極２０およびアノード２１を有する。ビーム整形部分
１８の構成要素は、第２図に示すように、集束レンズ１
７の管状容器１５内に取付けることができる。代わりに
、これ等の構成要素を、例えば軸方向のガラス−セラミ
ック取付ロンドに固定することにより、表示管内の集束
レンズの管状容器の外側に取付けることもできる。管状
容器１５は表示管のネックで構成するのも有利である。

このような表示管２２が第４図に略図的に示されている
。この場合、集束レンズを構成するらせん状構造２３を
有する高オーム抵抗層は、表示管２２の容器２４の内側
の部分に設けられる。

生ずる画像エラー（特に電界の曲率）を自動集束によっ
て補正することが必要であろう。電子ビームを集束する
電子レンズの度は、その時点で電子ビームが受ける偏向
の関数として調節される。

これにより、その時のイメージの主表面を、電子ビーム
が表示スクリーンに衝突する領域で該スクリーンと重ね
させることを可能にする。この補正方法は、制御装置に
、集束レンズの電極に正確な自動集束電圧を発生するた
めの特別な回路を必要とする。

らせん状抵抗トラックの材料はこのような高い電気抵抗
（例えばＩＯＧΩ）を有するので、ＲＣ時間は大きい（
例えばｌＱｍｓｅｃ）。その結果、自動集束電圧の効果
が殆んどらせん状抵抗構造に及ばない。本発明は、アイ
ソレータで分離され且つ高オーム抵抗集束レンズ構造を
取囲む容量性電極２５（第１図）、２６（第２図）およ
び２１（第４図）形で解決を与えたものである。この解
決の原理を第２図によって説明する。

管状容器１５の内面の高オーム抵抗層１６は、電圧が印
加された時最適な静的集束電界が特に最小の球面収差に
関して得られるように、らせん状パターンが与えられた
部分とこのようなパターンのない部分とを有する。自動
集束信号は、十分な導電性材料の（管状）電極２６に加
えられる。この実施例では、電極２６は点２８において
リード２７と接続され、このリードを経て静的集束信号
が加えられる。点２８に加えられたＤＣ電圧は通常の静
的集束電圧として集束レンズに働く。けれども、この集
束レンズは、集束電圧が時間で変化すると異なる方法で
挙動する。電極２６に対面する管状容器１５の内壁部分
は電極２６の電位変化に追従し易い。前記の内壁と電極
２６は、一方の端子が集束信号供給リードに接続され他
方の端子がらせん状抵抗（Ｒ１とＲ２）を経て管状容器
の両端で外部と接続されたキャパシタと考えることがで
きる。このキャパシタはこれ等の抵抗と共にＲＣ回路網
を形成する。対応するＲＣ時間よりも（ずっと）速い集
束電圧Ｌｙｔ＋の変化は減衰されることなく、キャパシ
タを経て結合される。第５図は電気的な等価回路を示す
。

この第５図では、供給電圧Ｖｄｙａと結合されたキャパ
シタ電極Ｃは第２図の電極２６を表わし、抵抗Ｒ１とＲ
ｔはビーム整形部分の側の抵抗層のらせん状部分（１７
ａ）とスクリーン側の抵抗層のらせん状部分（１７ｂ）
を表わす。

実際的な実施例を第６図によって説明する。成る特定の
場合４５ｍｍの長さと１１ｍｍの直径を有する金属電極
２９が０　、６＋＋＋ｎ＋の壁厚を有するガラス管３０
の外表面にある。予集束（ｐｒｅ−ｆｏｃｕｓｉｎｇ）
レンズを構成するらせん状構造３２を有する高オーム抵
抗層３１と主集束レンズを構成するらせん状構造３３と
が内面に設けられる。容量性電極２９は前記のらせん状
構造３２と３３の少なくとも一部をブリッジする。内壁
と電極２９で構成されたキャパシタの容量はこの場合略
々４５ｐＦで、らせん状構造３２．３３の全抵抗は略々
０．５Ｘ１０”オームで、略々２４０ｍ５ｅｃのＲＣ時
間を有する。このことは、管の内壁が、その特性時間が
ｌｏｏｍｓｅｃより短い電極２９のあらゆる電圧変化に
追従することを意味する。第２図とちがって、静的集束
電圧Ｖｌｔ□と自動集束電圧ｖｄｙ＋ｓは図示の状態で
加えられる。第１図の構造は、軟化して心軸（ａ＋ａｎ
ｄｒｉｌ）上を引抜いた後管状構造１５を構成する２つ
の同軸管の間に金属（例えばアルミニウム）箔を設ける
ことによって得られる。接点２８は、集束電極給電リー
ドの接点条帯（２７）　（第２図）を引抜き工程の間ア
ルミニウム箔にプレスすることによって形成することが
できる。

前記のようにして２つの同軸管の間にアルミニウム箔を
用いる代わりに、例えば第６図に示すように管状構造３
０の外面上に満足のゆく導電材料の層を蒸着するかまた
はこのような管状構造３０のまわりに金属円筒を付与す
ることもできる。

後者の場合に若し磁性材料（例えばニッケルー鉄）を円
筒の材料として用いれば、この円筒は磁気シールドとし
ても役立つ。

本発明は回転対称形自動集束に限定されるものではない
。容量性電極が非回転対称形であれば、該電極は穴、　
（傾斜）スリット等のような何等かの素子を有するので
、興味ある可能性が与えられる。これ等の素子は、静的
集束レンズ領域に動的な多極電界を発生するのに用いる
ことができる。

このように、例えば、動的なダイポール（ビーム移動の
ための）と動的な四極軸ｕａｄｒｉｐｏｌｅ）　（非点
収差の補正のための）を付加することができる。

内部の高オーム抵抗構造は、非回転対称補正が行われる
抵抗の領域の導電エネルギが回転対称方向に最適である
ことを保証すべき迷路または条帯状のパターンによって
外部容量性電極内の補正素子に適合されるのが好ましい
。これ等の補正は、第２図に示すように集束装置の非ら
せん状部分１７ｃで行われるのが好ましい。第７図はそ
の一実施例を示す。この場合、容量性電極３４は非回転
対称くぼみ３５を有する。このくぼみの下に位置する抵
抗層３６の部分は、その縦方向が（ガラス）円筒３８の
管軸３７に平行な迷路パターンとして形成されている。

本発明の画像表示管は投写形ＴＶ管として用いるのが有
利であるが、原理的にはカラー表示管に用いることもで
きる。代わりに、高周波偏向を例えば容量的に結合され
た信号によって行うことのできるオシロスコープ管に用
いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像表示管の一実施例の略断面図、 第２図は第１図の管に使用するのに適した電子銃の縦断
面図、 第３図は第２図のタイプの電子銃により発生されること
のできる集束電界の説明図、 第４図は本発明の画像表示管の別の実施例の略断面図、 第５図は第２図の電子銃の等価回路、 第６図は本発明の表示管に適した集束レンズ構造の一部
の縦断面図、 第７図は第６図の変形実施例の縦断面図である。 ２・・・表示スクリーン　　６・・・電子光学軸７．１
９・・・カソード　　　８，９・・・電極構造１０・・
・管状構造　　　　　１１．１７・・・集束レンズ１７
ａ、　１７ｂ、　３２．３３・・・らせん状構造１６、
３１．３６・・・高抵抗層 １８・・・ビーム整形部分 ２０・・・グリッド電極 ２３・・・らせん状構造 ２５、２６．２９．３４・・・容量性電極３５・・・非
回転対称くぼみ Ａ・・・レンズの中心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表示スクリーンと、この表示スクリーンに面した、
   電子光学軸に沿って中心を置くカソードとビーム整形部
   分を共同して構成する多数の電極を有する電子ビーム発
   生用の電子銃とを有する表示管を有し、前記の電子銃は
   更に、外面と、集束レンズを構成する高抵抗を有する材
   料のラセン状構造が設けられた内面とを有する管状構造
   を有する画像表示装置において、前記の外面には、抵抗
   構造の少なくとも一部に対向して配設された導電し易い
   材料の電極が設けられ、一方、電圧供給手段が、前記の
   抵抗構造に静的集束電圧と前記の電極に動的に可変の電
   圧を加えるために設けられ、この動的に可変な電圧は、
   表示スクリーン上のビーム電子スポットの位置の関数で
   あることを特徴とする画像表示装置。