JPH04312752A - 電子管装置 - Google Patents
電子管装置Info
- Publication number
- JPH04312752A JPH04312752A JP3079302A JP7930291A JPH04312752A JP H04312752 A JPH04312752 A JP H04312752A JP 3079302 A JP3079302 A JP 3079302A JP 7930291 A JP7930291 A JP 7930291A JP H04312752 A JPH04312752 A JP H04312752A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- cathode
- electron
- substrate
- tube device
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子管装置に関するもの
で、特に詳細には、ビジコンなどの撮像管に使用される
。
で、特に詳細には、ビジコンなどの撮像管に使用される
。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビジコンのカソード（陰極）とし
ては、熱陰極が用いられている。しかし、この場合には
放出電子の初速分布が大きく、残像が生じやすい。また
、ヒータを用いるためターゲットが温度上昇しやすく、
暗電流が大きくなる欠点があった。
ては、熱陰極が用いられている。しかし、この場合には
放出電子の初速分布が大きく、残像が生じやすい。また
、ヒータを用いるためターゲットが温度上昇しやすく、
暗電流が大きくなる欠点があった。
【０００３】このような欠点の解消を目的とした電子管
（例えばブラウン管）としては特開昭６３−１３６４４
３号に示されるものが知られている。ここでは、電子放
出源として、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎなどの液体金属が用いら
れている。これによれば、ヒータを用いる必要がなくな
り、またビーム径を小さくすることも可能になる。
（例えばブラウン管）としては特開昭６３−１３６４４
３号に示されるものが知られている。ここでは、電子放
出源として、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎなどの液体金属が用いら
れている。これによれば、ヒータを用いる必要がなくな
り、またビーム径を小さくすることも可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、液体金属を用意することが必要になり、また十
分なビーム径の細径化を達成することも難しい。
術では、液体金属を用意することが必要になり、また十
分なビーム径の細径化を達成することも難しい。
【０００５】本発明はかかる事情を考慮してなされたも
ので、低コストで、かつビーム径を十分に小さく絞るこ
とができ、従って画像の高分解能化を図ることができ、
しかも長寿命にすることのできる電子管装置を堤供する
ことを目的とする。
ので、低コストで、かつビーム径を十分に小さく絞るこ
とができ、従って画像の高分解能化を図ることができ、
しかも長寿命にすることのできる電子管装置を堤供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電子管装置
は、電子ビームを生成する電子ビーム源と、電子ビーム
を集束および偏向する電子光学系と、偏向された電子ビ
ームによって走査されるターゲットとを備え、上記の電
子ビーム源は、基板と、この基板から突出して設けられ
た先鋭な陰極と、この陰極から絶縁されて基板に設けら
れた制御電極とを含み、陰極と制御電極の間には、電子
ビームによる走査の帰線期間以外の期間のみ、当該陰極
から電子の電界放出が生じ得る閾値以上の電位差が与え
られていることを特徴とする。
は、電子ビームを生成する電子ビーム源と、電子ビーム
を集束および偏向する電子光学系と、偏向された電子ビ
ームによって走査されるターゲットとを備え、上記の電
子ビーム源は、基板と、この基板から突出して設けられ
た先鋭な陰極と、この陰極から絶縁されて基板に設けら
れた制御電極とを含み、陰極と制御電極の間には、電子
ビームによる走査の帰線期間以外の期間のみ、当該陰極
から電子の電界放出が生じ得る閾値以上の電位差が与え
られていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の構成によれば、制御電極との間の電位
差によって、陰極の先端から電子が電界放出させられ、
電子ビームが形成される。また、帰線期間の電位差を閾
値以下とすることで、帰線期間に電子ビームがターゲッ
トに照射されないようにできる。
差によって、陰極の先端から電子が電界放出させられ、
電子ビームが形成される。また、帰線期間の電位差を閾
値以下とすることで、帰線期間に電子ビームがターゲッ
トに照射されないようにできる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は実施例に係わるビジコンの概念的構成
を示す図である。図示の通り、このビジコンは、電子ビ
ーム源である電界放出型の電子源１と、電子源１からの
電子ビームＥＢを加速する加速電極２と、電子ビームＥ
Ｂを垂直方向に偏向させる垂直偏向電極３と、水平方向
に偏向させる水平偏向電極４と、電子ビーム集束させる
ための電子レンズを構成する集束コイル５と、電子ビー
ムの均一な減速電場を形成させるメッシュ電極９９と、
出力面板６の内面に形成された光導電ターゲット７とを
有し、図示しない真空容器に収容されている。電子源１
はシリコン基板１１を有し、この中央部には、電子放出
部すなわち陰極となる例えば高さ２μｍのピラミッド状
突起１２が形成されている。そして、ピラミッド状突起
１２の周辺のシリコン基板１１上には、ピラミッド状突
起１２の高さより少し厚い、例えば３．５μｍ厚の、と
同程度の厚さのＳｉＯ２ やＳｉ３ Ｎ４ などからな
る絶縁膜１３が形成され、この上面にはＡ１膜からなる
制御電極１４が設けられている。そして、制御電極１４
は支持部材１５に導電性接着剤により固定され、この支
持部材１５の他端は図示しない真空容器に固定されてい
る。
説明する。図１は実施例に係わるビジコンの概念的構成
を示す図である。図示の通り、このビジコンは、電子ビ
ーム源である電界放出型の電子源１と、電子源１からの
電子ビームＥＢを加速する加速電極２と、電子ビームＥ
Ｂを垂直方向に偏向させる垂直偏向電極３と、水平方向
に偏向させる水平偏向電極４と、電子ビーム集束させる
ための電子レンズを構成する集束コイル５と、電子ビー
ムの均一な減速電場を形成させるメッシュ電極９９と、
出力面板６の内面に形成された光導電ターゲット７とを
有し、図示しない真空容器に収容されている。電子源１
はシリコン基板１１を有し、この中央部には、電子放出
部すなわち陰極となる例えば高さ２μｍのピラミッド状
突起１２が形成されている。そして、ピラミッド状突起
１２の周辺のシリコン基板１１上には、ピラミッド状突
起１２の高さより少し厚い、例えば３．５μｍ厚の、と
同程度の厚さのＳｉＯ２ やＳｉ３ Ｎ４ などからな
る絶縁膜１３が形成され、この上面にはＡ１膜からなる
制御電極１４が設けられている。そして、制御電極１４
は支持部材１５に導電性接着剤により固定され、この支
持部材１５の他端は図示しない真空容器に固定されてい
る。
【０００９】上記の構造において、シリコン基板１１を
アースとして制御電極１４に１００Ｖ程度の電圧を印加
すると、ピラミッド状突起１２の先端から電界放出によ
り電子が放出される。この電子は電子ビームＥＢとなっ
て加速電極２により加速され、集束コイル５によって集
束されて光導電ターゲット７に入射する。このとき、垂
直偏向電極３および水平偏向電極４に偏向電圧を印加し
ておけば、電子ビームＥＢは水平方向（Ｈ）および垂直
方向（Ｖ）に偏向され、したがって光導電ターゲット７
は電子ビームＥＢによって二次元的に走査される。
アースとして制御電極１４に１００Ｖ程度の電圧を印加
すると、ピラミッド状突起１２の先端から電界放出によ
り電子が放出される。この電子は電子ビームＥＢとなっ
て加速電極２により加速され、集束コイル５によって集
束されて光導電ターゲット７に入射する。このとき、垂
直偏向電極３および水平偏向電極４に偏向電圧を印加し
ておけば、電子ビームＥＢは水平方向（Ｈ）および垂直
方向（Ｖ）に偏向され、したがって光導電ターゲット７
は電子ビームＥＢによって二次元的に走査される。
【００１０】ところで、光導電ターゲット７の走査にお
いては、１回の水平走査ごとに１回の帰線期間（水平帰
線期間）が必要になり、また１画面（フレーム）の走査
ごとに１回の垂直走査期間が必要になる。本発明では、
このため制御電極１４にかかる制御電圧ＶＣ を、帰線
期間において閾値以下としている。
いては、１回の水平走査ごとに１回の帰線期間（水平帰
線期間）が必要になり、また１画面（フレーム）の走査
ごとに１回の垂直走査期間が必要になる。本発明では、
このため制御電極１４にかかる制御電圧ＶＣ を、帰線
期間において閾値以下としている。
【００１１】上記のような電子ビームＥＢの高速のＯＮ
、ＯＦＦは、本発明のような電界放出型ターゲットを用
いることで特に効果的となる。すなわち、特開昭６３−
１３６４４３号のように液体金属を電子放出源に用いる
ものでは、溶融金属自身の表面張力と引出し電極による
静電応力との釣り合いにより微小突起を形成しているた
め、帰線期間に電位を下げることは難しいが、本発明の
構成では、かかる不都合は全く生じない。
、ＯＦＦは、本発明のような電界放出型ターゲットを用
いることで特に効果的となる。すなわち、特開昭６３−
１３６４４３号のように液体金属を電子放出源に用いる
ものでは、溶融金属自身の表面張力と引出し電極による
静電応力との釣り合いにより微小突起を形成しているた
め、帰線期間に電位を下げることは難しいが、本発明の
構成では、かかる不都合は全く生じない。
【００１２】図２は実施例のビジコンに用い得る電子源
１の別のタイプを示している。この例では、シリコン基
板１１が支持部材１５に固定されている。従って、この
場合には、シリコン基板１１と制御電極１４にリード線
（図示せず）等を接続し、これらの間に制御電圧ＶＣ
を印加することが必要となる。なお、加速電極２には２
００Ｖ程度のバイアスを与えればよい。
１の別のタイプを示している。この例では、シリコン基
板１１が支持部材１５に固定されている。従って、この
場合には、シリコン基板１１と制御電極１４にリード線
（図示せず）等を接続し、これらの間に制御電圧ＶＣ
を印加することが必要となる。なお、加速電極２には２
００Ｖ程度のバイアスを与えればよい。
【００１３】図３は更に別のタイプの電子源１を示して
いる。この場合には、支持部材１５はガラスなどの絶縁
物で形成され、この上に金属が被着されることで制御電
極１４と突起を有する電界放出陰極１２０が形成されて
いる。そして、制御電極１４および電界放出陰極１２０
上には、絶縁膜１７を介して加速電極２が設けられてい
る。
いる。この場合には、支持部材１５はガラスなどの絶縁
物で形成され、この上に金属が被着されることで制御電
極１４と突起を有する電界放出陰極１２０が形成されて
いる。そして、制御電極１４および電界放出陰極１２０
上には、絶縁膜１７を介して加速電極２が設けられてい
る。
【００１４】図４は、シリコン基板１１に微細加工技術
によって複数のピラミッド状突起１２を設けた例を示し
ている。そして、同図（ａ）は複数のピラミッド状突起
１２に対して１つの制御電極１４が設けられているのに
対し、同図（ｂ）では複数のピラミッド状突起１２に対
して複数の制御電極１４が設けられている。これらの場
合には電子ビーム量を大きくし、かつ、個々の電界放出
陰極の放出電流バラツキが平均化されるという長所があ
る。
によって複数のピラミッド状突起１２を設けた例を示し
ている。そして、同図（ａ）は複数のピラミッド状突起
１２に対して１つの制御電極１４が設けられているのに
対し、同図（ｂ）では複数のピラミッド状突起１２に対
して複数の制御電極１４が設けられている。これらの場
合には電子ビーム量を大きくし、かつ、個々の電界放出
陰極の放出電流バラツキが平均化されるという長所があ
る。
【００１５】図５は更に別のタイプの電子源１を示して
いる。この電子源１が図２と異なる点は、制御電極１４
上に絶縁膜１８を介して調整電極１９が設けられている
ことである。この調整電極１９に適当なバイアスを印加
すると、電子ビームＥＢの角度分布を調整することが可
能になる。上記説明ではビジコンを例としたが、本発明
は他にＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）にも適用できる。
いる。この電子源１が図２と異なる点は、制御電極１４
上に絶縁膜１８を介して調整電極１９が設けられている
ことである。この調整電極１９に適当なバイアスを印加
すると、電子ビームＥＢの角度分布を調整することが可
能になる。上記説明ではビジコンを例としたが、本発明
は他にＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）にも適用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り本発明では、
制御電極との間の電位差によって、陰極の先端から電子
が電界放出させられ、電子ビームが形成される。また、
帰線期間の電位差を閾値以下とすることで、帰線期間に
電子ビームがターゲットに照射されないようにできる。 したがって、加熱のためのヒータを用いる必要がなく、
暗電流の少ない、低残像高解像度の撮像管が可能になる
。
制御電極との間の電位差によって、陰極の先端から電子
が電界放出させられ、電子ビームが形成される。また、
帰線期間の電位差を閾値以下とすることで、帰線期間に
電子ビームがターゲットに照射されないようにできる。 したがって、加熱のためのヒータを用いる必要がなく、
暗電流の少ない、低残像高解像度の撮像管が可能になる
。
【図１】実施例に係るビジコンの構成図である。
【図２】実施例のビジコンに用い得る電界放出型ので電
子源の第１の例の構成図である。
子源の第１の例の構成図である。
【図３】実施例のビジコンに用い得る電界放出型ので電
子源の第２の例の構成図である。
子源の第２の例の構成図である。
【図４】実施例のビジコンに用い得る電界放出型ので電
子源の第３の例の構成図である。
子源の第３の例の構成図である。
【図５】実施例のビジコンに用い得る電界放出型ので電
子源の第４の例の構成図である。
子源の第４の例の構成図である。
１…電子源
１１…シリコン基板
１２…ピラミッド状突起
１２０…電界放出陰極
１３…絶縁膜
１４…制御電極
１９…調整電極
ＥＢ…電子ビーム
２…加速電極
３…垂直偏向電極
４…水平偏向電極
５…集束コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 電子ビームを生成する電子ビーム源と
、前記電子ビームを集束および偏向する電子光学系と、
偏向された電子ビームによって走査されるターゲットと
を備える電子管装置において、前記電子ビーム源は、基
板と、この基板から突出して設けられた先鋭な陰極と、
この陰極から絶縁されて前記基板に設けられた制御電極
とを含み、前記陰極と前記制御電極の間には、前記電子
ビームによる走査の帰線期間以外の期間のみ、当該陰極
から電子の電界放出が生じ得る閾値以上の電位差が与え
られていることを特徴とする電子管装置。 - 【請求項２】前記先鋭な陰極が、複数個からなる請求項
１記載の電子管装置。 - 【請求項３】 前記電子ビーム源は、前記陰極および
制御電極から絶縁されて前記基板に設けられた調整電極
を更に含み、この調整電極には所定の直流電圧が印加さ
れている請求項１記載の電子管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079302A JPH04312752A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 電子管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079302A JPH04312752A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 電子管装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312752A true JPH04312752A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13686049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079302A Pending JPH04312752A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 電子管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04312752A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6744063B2 (en) | 2000-01-14 | 2004-06-01 | Pioneer Corporation | Image pickup device including electron-emitting devices |
| WO2007148532A1 (ja) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Olympus Corporation | 照明装置、照明方法、光検出装置及び光検出方法 |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP3079302A patent/JPH04312752A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6744063B2 (en) | 2000-01-14 | 2004-06-01 | Pioneer Corporation | Image pickup device including electron-emitting devices |
| WO2007148532A1 (ja) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Olympus Corporation | 照明装置、照明方法、光検出装置及び光検出方法 |
| JP2008004452A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Olympus Corp | 照明装置、照明方法、光検出装置及び光検出方法 |
| US8129687B2 (en) | 2006-06-23 | 2012-03-06 | Olympus Corporation | Lighting system, method of lighting, optical detector, and method of optical detection |
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