JPH031771B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH031771B2 JPH031771B2 JP56144280A JP14428081A JPH031771B2 JP H031771 B2 JPH031771 B2 JP H031771B2 JP 56144280 A JP56144280 A JP 56144280A JP 14428081 A JP14428081 A JP 14428081A JP H031771 B2 JPH031771 B2 JP H031771B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- index
- phosphor
- receiving
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- H01J31/20—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes for displaying images or patterns in two or more colours
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2231/00—Cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2231/12—CRTs having luminescent screens
- H01J2231/121—Means for indicating the position of the beam, e.g. beam indexing
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Description
本発明はビームインデツクス型カラー受像管装
置に関するものである。 ビームインデツクス型カラー受像管は第１図に
示すようにフエースプレート１内面に三原色螢光
体Ｒ、Ｇ、Ｂを黒色のガードバンド２を挾む如く
ストライプ状に順次繰返し配すると共にその内面
にアルミニウム３を介してインデツクス螢光体４
をストライプ状に繰返し配した面を第２図に示す
ように単一電子銃５より放電した電子ビーム６を
掃引したとき前記インデツクス螢光体４から得ら
れる光信号７を受像管の背面に形成した光透過窓
８を介して該光透過窓の外部に配置された光検出
器９〔受光素子〕に導びくようになつており、こ
の検出器９でキヤツチされた電気信号に変換され
たインデツクス信号を使つて前記電子ビームが所
定の螢光体を衝撃できるようにしている。このイ
ンデツクス螢光体に要求される最も重要な特性は
残光時間が短いことであり、現在使用されている
螢光体は波長で400mm付近の波長域に発光ピーク
を持つ近紫外螢光体である。 インデツクス螢光体ストライプ群からのインデ
ツクス光信号を有効に受光し電気信号に変換する
ためには、従来は近紫外域の光に対して高い感度
を有する光電面を備えた光電子増倍管あるいは光
電管が用いられていた。しかし光電子増倍管や光
電管は特殊な電子管であつて、高価なこと、高電
圧が必要なこと、大きいこと等の難点があり、小
型で取扱いが容易な固体受光素子の適用が望まれ
ている。固体受光素子は、一般に受光面積が小さ
く可視域から近赤外域にかけて最高の感度を示す
ものがほとんどである。この欠点を補うために、
受光面積を大きくしたり、短波長域での感度を向
上させる工夫が種々なされているが、受光面積を
大きくすると接合容量が増加するため、高速応答
性が悪くなるので、大きさには限度があり、接合
の深さを浅くしたり、SnO2等とのヘテロ接合を
形成することによつて短波長域での感度を向上さ
せる試みがなされているが、製作技術の上で限界
があつて固体受光素子単体でインデツクス信号を
検出するのは非常に困難である。 一般に光検出の感度が低い場合には、集光する
ことが考えられているが、ビームインデツクス型
カラー受像管の場合にはその構造上、インデツク
ス光信号検出器から螢光スクリーン面をにらむ角
度が広くなること、および螢光スクリーン面の中
心軸上に光検出器を置くことが出来ないという制
約があることなどのため、レンズによる集光は、
ほとんど効果がない。 光検出器を複数個使用して、光検出器の位置に
よつて生ずるインデツクス光信号の強弱を補正す
る試みがなされている。しかし、この方法は部品
点数が増加すること、高価になること等のために
好ましくない。 安価な光集光器として、透明プラスチツクに螢
光材料をドープした平板状の集光板が、知られて
いる。そして、この集光板にドープされる螢光材
料は、近紫外域のインデツクス光を、フオトダイ
オードの受光感度の高い波長域の光に変換してい
る。 この波長変換には、当然損失が生じるが、前述
の如く受光感度の高い波長域に変換され、又、集
光板のインデツクス光の入光面積は大きく、多く
のインデツクス光を波長変換できるので前記損失
が生じても、ある程度の検出出力を得ることが出
来る。 しかし、上記構成では、一般にフオトダイオー
ドは、集光板の端面に取り付けるため取り付けが
厄介であり、又、検出出力も充分でない。 本発明は、充分な検出出力を得るためにフオト
ダイオードを２個（受光面を２面）とした場合
に、良好に検出出力を得ることが出来るビームイ
ンデツクス型カラー受像装置を提供するものであ
る。 以下図面に従つて説明する。 第３図において、１２は光学的に透明な媒質に
螢光性分子あるいは原子を適当量ドープした平板
よりなる集光板である。集光板１２の上面と下面
は平行になつていて例えば上面から、その中に含
まれる螢光性物質によつて吸収される波最域の光
１１が入射した場合、その光は螢光性物質によつ
て吸収され、一般的には入射光の波長より長い波
長の光（放出光と称する）が放出される。放出光
の一部は上面（入射面）および下面より外部に出
て行くが、残りの部分は集光板内部に閉じ込めら
れ、端面１３，１４より外部に出る光１５とな
る。第４図は第３図の断面図であり、入射光１１
は集光板１２の上面１６から入射し、螢光性物質
１８に吸収される。その際螢光性物質から発生さ
れる放出光は全ての方向に同じ確率で放出される
ので、その一部は集光板１２の上面１６および下
面１７から外部に出てゆく。（L1、L2）。放出光
のうち上面１６および下面１７への入射角θが全
反射の臨界角よりも大きい場合には、無損失反射
されて集光板１２の内部へ戻つてくる（L3、
L4）。螢光性物質１８からの放射光のうち上面１
６および下面１７から外部へ出てゆく光の割合Ｌ
は、集光板１２を構成する媒質の屈折率をｎとす
ると、 となる。今ｎ＝1.5とすれば、Ｌ＝0.25となり残
りの約75％は集光板１２の内部において全反射を
繰返し集光板１２の端面に到達する。この場合、
端面を反射物質１９により反射綿にしておくと、
光は再び集光板１２の内部へ戻されるので、集光
板１２の端面の大部分を反射面にして、僅かな開
口面に相当する程度の受光面を有する受光素子を
この開口部に結合させると非常に効率よく螢光性
物質からの放出光を集めることができる。集光板
の媒質は、インデツクス螢光体から放出されるイ
ンデツクス光（入射光）および集光板にドープさ
れている螢光性物質からの放出光に対して、光学
的に透明であること、螢光物質が均一に分散され
ることが要求される。集光板の媒質としては、一
般にガラス、透明プラスチツク等や水、アルコー
ル等の液体も使用できる。 集光板にドープされる螢光性物質には次のよう
な性質が要求される。 １ インデツクス螢光体からの放出光に対する吸
収係数が大きいこと。 ２ 放出光の波長域が使用する螢光素子の受光感
度の高い領域と一致すること。 ３ 放出光の減衰時間が短いこと。 ４ 集光板を形成する媒質中に均一に分散するこ
と。 ５ 光の変換効率（量子効率）が高いこと。 ビームインデツクス型カラー受像管に適用され
うる螢光集光板の螢光性物質としては放出光の減
衰時間が短い有機色素分子が主として用いられ
る。代表的なものを次に示す。
置に関するものである。 ビームインデツクス型カラー受像管は第１図に
示すようにフエースプレート１内面に三原色螢光
体Ｒ、Ｇ、Ｂを黒色のガードバンド２を挾む如く
ストライプ状に順次繰返し配すると共にその内面
にアルミニウム３を介してインデツクス螢光体４
をストライプ状に繰返し配した面を第２図に示す
ように単一電子銃５より放電した電子ビーム６を
掃引したとき前記インデツクス螢光体４から得ら
れる光信号７を受像管の背面に形成した光透過窓
８を介して該光透過窓の外部に配置された光検出
器９〔受光素子〕に導びくようになつており、こ
の検出器９でキヤツチされた電気信号に変換され
たインデツクス信号を使つて前記電子ビームが所
定の螢光体を衝撃できるようにしている。このイ
ンデツクス螢光体に要求される最も重要な特性は
残光時間が短いことであり、現在使用されている
螢光体は波長で400mm付近の波長域に発光ピーク
を持つ近紫外螢光体である。 インデツクス螢光体ストライプ群からのインデ
ツクス光信号を有効に受光し電気信号に変換する
ためには、従来は近紫外域の光に対して高い感度
を有する光電面を備えた光電子増倍管あるいは光
電管が用いられていた。しかし光電子増倍管や光
電管は特殊な電子管であつて、高価なこと、高電
圧が必要なこと、大きいこと等の難点があり、小
型で取扱いが容易な固体受光素子の適用が望まれ
ている。固体受光素子は、一般に受光面積が小さ
く可視域から近赤外域にかけて最高の感度を示す
ものがほとんどである。この欠点を補うために、
受光面積を大きくしたり、短波長域での感度を向
上させる工夫が種々なされているが、受光面積を
大きくすると接合容量が増加するため、高速応答
性が悪くなるので、大きさには限度があり、接合
の深さを浅くしたり、SnO2等とのヘテロ接合を
形成することによつて短波長域での感度を向上さ
せる試みがなされているが、製作技術の上で限界
があつて固体受光素子単体でインデツクス信号を
検出するのは非常に困難である。 一般に光検出の感度が低い場合には、集光する
ことが考えられているが、ビームインデツクス型
カラー受像管の場合にはその構造上、インデツク
ス光信号検出器から螢光スクリーン面をにらむ角
度が広くなること、および螢光スクリーン面の中
心軸上に光検出器を置くことが出来ないという制
約があることなどのため、レンズによる集光は、
ほとんど効果がない。 光検出器を複数個使用して、光検出器の位置に
よつて生ずるインデツクス光信号の強弱を補正す
る試みがなされている。しかし、この方法は部品
点数が増加すること、高価になること等のために
好ましくない。 安価な光集光器として、透明プラスチツクに螢
光材料をドープした平板状の集光板が、知られて
いる。そして、この集光板にドープされる螢光材
料は、近紫外域のインデツクス光を、フオトダイ
オードの受光感度の高い波長域の光に変換してい
る。 この波長変換には、当然損失が生じるが、前述
の如く受光感度の高い波長域に変換され、又、集
光板のインデツクス光の入光面積は大きく、多く
のインデツクス光を波長変換できるので前記損失
が生じても、ある程度の検出出力を得ることが出
来る。 しかし、上記構成では、一般にフオトダイオー
ドは、集光板の端面に取り付けるため取り付けが
厄介であり、又、検出出力も充分でない。 本発明は、充分な検出出力を得るためにフオト
ダイオードを２個（受光面を２面）とした場合
に、良好に検出出力を得ることが出来るビームイ
ンデツクス型カラー受像装置を提供するものであ
る。 以下図面に従つて説明する。 第３図において、１２は光学的に透明な媒質に
螢光性分子あるいは原子を適当量ドープした平板
よりなる集光板である。集光板１２の上面と下面
は平行になつていて例えば上面から、その中に含
まれる螢光性物質によつて吸収される波最域の光
１１が入射した場合、その光は螢光性物質によつ
て吸収され、一般的には入射光の波長より長い波
長の光（放出光と称する）が放出される。放出光
の一部は上面（入射面）および下面より外部に出
て行くが、残りの部分は集光板内部に閉じ込めら
れ、端面１３，１４より外部に出る光１５とな
る。第４図は第３図の断面図であり、入射光１１
は集光板１２の上面１６から入射し、螢光性物質
１８に吸収される。その際螢光性物質から発生さ
れる放出光は全ての方向に同じ確率で放出される
ので、その一部は集光板１２の上面１６および下
面１７から外部に出てゆく。（L1、L2）。放出光
のうち上面１６および下面１７への入射角θが全
反射の臨界角よりも大きい場合には、無損失反射
されて集光板１２の内部へ戻つてくる（L3、
L4）。螢光性物質１８からの放射光のうち上面１
６および下面１７から外部へ出てゆく光の割合Ｌ
は、集光板１２を構成する媒質の屈折率をｎとす
ると、 となる。今ｎ＝1.5とすれば、Ｌ＝0.25となり残
りの約75％は集光板１２の内部において全反射を
繰返し集光板１２の端面に到達する。この場合、
端面を反射物質１９により反射綿にしておくと、
光は再び集光板１２の内部へ戻されるので、集光
板１２の端面の大部分を反射面にして、僅かな開
口面に相当する程度の受光面を有する受光素子を
この開口部に結合させると非常に効率よく螢光性
物質からの放出光を集めることができる。集光板
の媒質は、インデツクス螢光体から放出されるイ
ンデツクス光（入射光）および集光板にドープさ
れている螢光性物質からの放出光に対して、光学
的に透明であること、螢光物質が均一に分散され
ることが要求される。集光板の媒質としては、一
般にガラス、透明プラスチツク等や水、アルコー
ル等の液体も使用できる。 集光板にドープされる螢光性物質には次のよう
な性質が要求される。 １ インデツクス螢光体からの放出光に対する吸
収係数が大きいこと。 ２ 放出光の波長域が使用する螢光素子の受光感
度の高い領域と一致すること。 ３ 放出光の減衰時間が短いこと。 ４ 集光板を形成する媒質中に均一に分散するこ
と。 ５ 光の変換効率（量子効率）が高いこと。 ビームインデツクス型カラー受像管に適用され
うる螢光集光板の螢光性物質としては放出光の減
衰時間が短い有機色素分子が主として用いられ
る。代表的なものを次に示す。
【表】
ランセン
一般に無機螢光体は放出光の減衰時間が長く、
この目的には不向きであるが、Ce3+又はNd3+を
含む化合物等少数のものは使用できる。前述のイ
ンデツクス光信号が10MHzの繰返しパルス信号
のとき電子ビームがインデツクス螢光体を第５図
ａのパルス状に励起する。インデツクス螢光体が
P47（Y2SiO5：Ce）の場合には減衰時間80nsecで
あるためP47の発光パルスはｂの様になる。更に
集光板中の螢光性物質の減衰時間が重畳されて、
ｃの波形パルスで受光素子に到達する。インデツ
クス信号のSN比を低下させないように、螢光性
物質の減衰時間は20nsec以下が望ましい。 さて、本発明では、この集光板１２のインデツ
クス光入射面１６に第６図及び第７図に示す如く
フオトダイオード２０を例えばエポキシ樹脂等の
透明物質２１で固着させる。集光板１２の対向面
及び４つの側端面１３，１３′，１４，１４′は集
光度を高めるために反射面にするとよい。前記フ
オトダイオード２０は第８図に示すように共通の
カソード電極２２を挾んでＰ型のアノード領域Ｐ
とＮ型のカソード領域Ｎを形成した真性半導体ペ
レツト２３，２４を有してり、更にその上に反射
防止兼保護膜２５，２６が施され、アノード電極
２７，２８が形成されている。このダイオード２
０の第１受光面２９はインデツクス光を直接キヤ
ツチし、第２受光面３０は集光板１２からの光を
透明物質２１を介して受ける。 第９図は前記フオトダイオード２０を集光板１
２と一体化して受像管の光透過窓８に望ませた状
態を示している。前記フオトダイオードとしては
第８図に示す構造のものでなくとも一般のフオト
ダイオードを受光面が相反するように重ねて用い
ても同じ効果が得られる。 本発明によればインデツクス光信号をフオトダ
イオードで直接キヤツチすると共に集光板を介し
てもキヤツチするようにしたので簡単な構造によ
りインデツクス光信号の検出効率を向上せしめる
ことができるという効果があり、極めて有効であ
る。
一般に無機螢光体は放出光の減衰時間が長く、
この目的には不向きであるが、Ce3+又はNd3+を
含む化合物等少数のものは使用できる。前述のイ
ンデツクス光信号が10MHzの繰返しパルス信号
のとき電子ビームがインデツクス螢光体を第５図
ａのパルス状に励起する。インデツクス螢光体が
P47（Y2SiO5：Ce）の場合には減衰時間80nsecで
あるためP47の発光パルスはｂの様になる。更に
集光板中の螢光性物質の減衰時間が重畳されて、
ｃの波形パルスで受光素子に到達する。インデツ
クス信号のSN比を低下させないように、螢光性
物質の減衰時間は20nsec以下が望ましい。 さて、本発明では、この集光板１２のインデツ
クス光入射面１６に第６図及び第７図に示す如く
フオトダイオード２０を例えばエポキシ樹脂等の
透明物質２１で固着させる。集光板１２の対向面
及び４つの側端面１３，１３′，１４，１４′は集
光度を高めるために反射面にするとよい。前記フ
オトダイオード２０は第８図に示すように共通の
カソード電極２２を挾んでＰ型のアノード領域Ｐ
とＮ型のカソード領域Ｎを形成した真性半導体ペ
レツト２３，２４を有してり、更にその上に反射
防止兼保護膜２５，２６が施され、アノード電極
２７，２８が形成されている。このダイオード２
０の第１受光面２９はインデツクス光を直接キヤ
ツチし、第２受光面３０は集光板１２からの光を
透明物質２１を介して受ける。 第９図は前記フオトダイオード２０を集光板１
２と一体化して受像管の光透過窓８に望ませた状
態を示している。前記フオトダイオードとしては
第８図に示す構造のものでなくとも一般のフオト
ダイオードを受光面が相反するように重ねて用い
ても同じ効果が得られる。 本発明によればインデツクス光信号をフオトダ
イオードで直接キヤツチすると共に集光板を介し
てもキヤツチするようにしたので簡単な構造によ
りインデツクス光信号の検出効率を向上せしめる
ことができるという効果があり、極めて有効であ
る。
第１図はビームインデツクス型カラー受像管の
フエースプレート内面の様子を示す断面図であ
り、第２図はビームインデツクス型カラー受像管
装置の概略を示す断面図である。第３図及び第４
図、第５図は本発明において使用する集光板の説
明図である。第６図は本発明において使用する部
品の斜視図、第７図はその部品の側面図、第８図
は本発明において使用するフオトダイオードの一
例を示す図面である。第９図は本発明のビームイ
ンデツクス型カラー受像管装置を示す図面であ
る。 １…フエースプレート、Ｒ，Ｇ，Ｂ…三原色螢
光体ストライプ、４…インデツクス螢光体、５…
単電子銃、６…電子ビーム、８…光透過窓、１２
…集光板、２４…フオトダイオード、２９…第１
受光面、３０…第２受光面。
フエースプレート内面の様子を示す断面図であ
り、第２図はビームインデツクス型カラー受像管
装置の概略を示す断面図である。第３図及び第４
図、第５図は本発明において使用する集光板の説
明図である。第６図は本発明において使用する部
品の斜視図、第７図はその部品の側面図、第８図
は本発明において使用するフオトダイオードの一
例を示す図面である。第９図は本発明のビームイ
ンデツクス型カラー受像管装置を示す図面であ
る。 １…フエースプレート、Ｒ，Ｇ，Ｂ…三原色螢
光体ストライプ、４…インデツクス螢光体、５…
単電子銃、６…電子ビーム、８…光透過窓、１２
…集光板、２４…フオトダイオード、２９…第１
受光面、３０…第２受光面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フエースプレート内面に繰返し配された三原
色螢光体ストライプと、これら三原色螢光体スト
ライプと規則的関連をもつてストライプ状に繰返
し配されたインデツクス螢光体４とからなる面を
単電子銃５により放射された電子ビーム６を掃引
したとき前記インデツクス螢光体４から生じる光
信号７を受像管の背面に形成された光透過窓８を
通して外部の受光素子に導びくようにしたビーム
インデツクス型カラー受像管装置において、 平行する上下二面に第１、第２の受光面を有す
るフオトダイオード２０を螢光物質をドープした
透明な平板よりなる集光板１２の上面１６に、前
記第２の受光面３０がこの上面１６に対向するよ
うに設けて、前記第１の受光面２９を前記光透過
窓８に望ませ、 前記インデツクス螢光体４から生じ前記フオト
ダイオード２０に直接あたる光を前記第１の受光
面２９を通してキヤツチすると共に、 前記集光板１２に集光され波長変換された前記
インデツクス螢光体からの光を前記第２の受光面
３０を通してキヤツチするようにしたことを特徴
とするビームインデツクス型カラー受像管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14428081A JPS5846554A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ビ−ムインデツクス型カラ−受像管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14428081A JPS5846554A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ビ−ムインデツクス型カラ−受像管装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846554A JPS5846554A (ja) | 1983-03-18 |
| JPH031771B2 true JPH031771B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15358402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14428081A Granted JPS5846554A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ビ−ムインデツクス型カラ−受像管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846554A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676672B2 (ja) * | 1989-11-14 | 1994-09-28 | 株式会社オーディーエス | 電解式オゾン水製造装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121664A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-20 | Sony Corp | Optical detecting device |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP14428081A patent/JPS5846554A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5846554A (ja) | 1983-03-18 |
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