JPH05182611A - 画像表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、電極の組立時にわずかな組立誤差
が発生してもスクリーン上でのビームスポットの位置ず
れを最小限にし、線陰極を増やすことなく画質均一性の
損なわれない画像表示装置を提供する。 【構成】 本発明は第一の垂直偏向電極５６および第２
の垂直偏向電極６３により二度電子ビームの垂直偏向を
行うことが特徴の画像表示素子である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン上の画面を
垂直方向に複数の区分に分割したときのそれぞれの区分
毎に電子ビームを発生させ、各区分毎にそれぞれの電子
ビームを垂直方向に偏向して複数のラインを表示し全体
として画像を表示する画像表示素子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示素子の基本的な構造を図
３を用いて説明する。この表示素子は後方からアノード
側に向かって順に背面電極１、ビーム源としての線陰極
２、ビーム引き出し電極３、ビーム流制御電極４、集束
電極５、水平偏向電極６、垂直偏向電極７、スクリーン
板８、が配置されて構成されており、これらが真空容器
の内部に収納されている。

【０００３】ビーム源としての線陰極２は水平方向に線
状に分布する電子ビームを発生するように水平方向に張
られており、垂直方向に間隔をもって複数本設けられて
いる。従来技術の説明として本構成では線陰極２の間隔
は４．４mm、本数は３０本設けられているものとする
（図３では２イ〜２トの７本のみ示している）。前記線
陰極２の間隔は自由に大きくとることはできず、後述す
る垂直偏向電極７とスクリーン８の間隔により規制され
ている。これらの線陰極２は１０〜３０μｍφのタング
ステン棒の表面に酸化物陰極材料を塗布して構成してい
る。前記の線陰極は後述するように、上方の線陰極２イ
から順番に一定時間ずつ電子ビームを放出するように制
御される。

【０００４】背面電極１は特定する線陰極以外の線陰極
からの電子ビームの発生を抑止すると共に、電子ビーム
をアノード方向のみに押し出す作用もしている。図３で
は真空容器は記してないが、背面電極１を利用して真空
容器と一体となす構造をとることも可能である。

【０００５】ビーム引き出し電極３は線陰極２のそれぞ
れと対向する水平方向に一定間隔で多数個並べて設けら
れた貫通孔１０を有する導電板１１であり、線陰極２か
ら放出された電子ビームをその貫通孔１０を通して取り
出す。

【０００６】次に制御電極４は線陰極２のそれぞれと対
向する位置に貫通孔１４を有する垂直方向に長い導電板
１５で構成されており、所定間隔を介して水平方向に複
数個並設されている。本構成では１１４本の制御電極用
導電板を有するのだが図３では８本を図示する。制御電
極４は前記ビーム引き出し電極３により水平方向に区分
された電子ビームのそれぞれの通過量を、映像信号の絵
素に対応して、しかも後述する水平偏向のタイミングに
同期させて制御している。

【０００７】集束電極５は、制御電極４に設けられた各
貫通孔１４と対向する位置に貫通孔１６を有する導電板
１７で、電子ビームを集束している。

【０００８】水平偏向電極６は、前記貫通孔１６のそれ
ぞれ水平方向の両サイドに沿って垂直方向に複数本配置
された導電板１８、１８′で構成されており、それぞれ
の導電板には水平偏向用電圧が印加されている。この導
電板１８、１８’により各絵素ごとの電子ビームはそれ
ぞれ水平方向に偏向され、スクリーン８上でＲ，Ｇ，Ｂ
の各蛍光体を順次照射して発光している。本構成では各
絵素において電子ビームを２トリオ分偏向している。

【０００９】垂直偏向電極７は、前記貫通孔１６のそれ
ぞれ垂直方向の中間の位置に水平方向に複数本配置され
た導電板１９、１９′で構成されており、垂直偏向用電
圧が印加され、電子ビームを垂直方向に偏向している。
本構成では、一対の電極１９、１９′によって１本の線
陰極から生じた電子ビームを垂直方向に１６ライン分偏
向している。そして３１個で構成された垂直偏向電極７
によって、３０本の線陰極のそれぞれに対応する３０対
の垂直偏向導電体対が構成され、スクリーン上８に垂直
方向に４８０本の水平走査ラインを描いている。

【００１０】前述したように本構成では水平偏向電極
６、垂直偏向電極７をそれぞれ複数本クシ状に張り巡ら
している。さらに水平、垂直の各偏向電極間の距離に比
べるとスクリーン８までの距離を長く設定することによ
り、小さな偏向量で電子ビームをスクリーン８に照射さ
せることが可能となる。これにより水平、垂直共偏向歪
みを少なくすることが出来る。

【００１１】スクリーン８は図３に示すように、ガラス
板２１の裏面に蛍光体２０をストライプ状に塗布して構
成している。また図示していないがメタルバック、カー
ボンも塗布されている。蛍光体２０は制御電極４の１つ
の貫通孔１４を通過する電子ビームを水平方向に偏向す
ることによりＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体対を２トリオ分
照射するように設けられており、垂直方向にストライプ
状に塗布している。図３において、スクリーン８に記入
した破線は複数本の線陰極２のそれぞれに対応して表示
される垂直方向の区分を示し、２点鎖線は複数本の制御
電極４の各々に対応して表示される水平方向の区分を示
す。破線、２点鎖線で仕切られた１つの区画の拡大図を
図４に示す。

【００１２】図４に示すように、水平方向では２トリオ
分のＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体、垂直方向では１６ライン分の
幅を有している。１区画の大きさは本例では水平方向１
mm、垂直方向４．４mmである。尚図４ではＲ、Ｇ、Ｂの
各々３色の蛍光体はストライプ状に図示しているが、デ
ルタ状に配置しても良い。ただしデルタ状に配置したと
きはそれに適合した水平偏向、垂直偏向波形を印加する
必要がある。また図４では説明の都合で縦横の寸法比が
実際のスクリーンに表示したイメージと異なっている。
また本構成では、制御電極４の１つの貫通孔１４に対し
てＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体が２トリオ分設けられているが、
１トリオ分あるいは３トリオ分以上で構成されていても
良い。ただし制御電極４には１トリオ、あるいは３トリ
オ以上のＲ、Ｇ、Ｂ映像信号が順次加えられ、それに同
期して水平偏向をする必要がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上にしめす画像表示
素子において、スクリーン上の各ビームスポットの位置
は各電極の位置精度に依存するが、とりわけビームスポ
ットの垂直位置は垂直偏向電極の位置精度に大きく依存
する。したがって画像表示素子組立後の各電極位置が組
立時の誤差、焼成時の熱変形などにより、電極設計時の
所定の位置からずれた場合、ビームスポットが等間隔に
並ばなくなり、その結果、画質均一性が損なわれる。特
に各電極から放出された電子ビームがスクリーン上で描
く走査線は、上記のごとく電極の構造的な歪のために、
水平方向に直線とはならず、各線陰極に対応する走査線
ごとに固有のうねりを持つ曲線となる。したがって、各
々の線陰極に対応する走査線群の境界での画質均一性が
大きく劣化する。

【００１４】一般に、上記画像表示素子に用いられてい
るような静電型の垂直偏向電極においては、その偏向感
度は垂直偏向電極の機械的精度に大きく左右され、ビー
ムの垂直偏向位置は、垂直偏向電極に印加される偏向電
圧と偏向感度の積に比例する。したがって、ビームの偏
向位置に及ぼす偏向感度にばらつきの影響を小さくする
ためには、ビームの偏向量を小さくする必要がある。と
ころが、従来例における画像表示素子において偏向量す
なわち偏向段数を小さくすると、一本の線陰極から放出
される電子ビームが描く走査線の本数は少なくなるた
め、画像を表示するために必要な走査線数を確保するた
めに線陰極の本数を多くしなければならないが、線陰極
の増加は、電力の増加となり好ましくない。

【００１５】本発明は上記問題を解決するもので、電極
の組立時にわずかな組立誤差が発生してもスクリーン上
でのビームスポットの位置ずれを最小限にし、線陰極を
増やすことなく画質均一性の損なわれない画像表示素子
を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の画像表示素子は、二つの垂直偏向電極を設
け、電子ビームの垂直偏向を二度行うことを特徴とす
る。

【００１７】

【作用】本発明の画像表示素子は、二つの垂直偏向電極
を持ち、第一の垂直偏向電極であらかじめ偏向するた
め、第二の垂直偏向電極の偏向段数を、実質的に減らす
ことが可能となり、第二の垂直偏向電極の組立精度の劣
化がビームの垂直位置に及ぼす影響を小さくできるた
め、画質均一性の優れた画像表示素子が得られる。また
第二の電極群は強い集束レンズを形成するため、第一の
電極で生じた電子ビームのランディングずれを吸収する
ことができ、ビームの垂直位置に及ぼす影響をも小さく
できるため画質均一性の優れた画像表示素子が得られ
る。

【００１８】

【実施例】以下本発明の一実施例の画像表示素子につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施例における画像表示装置の画像表示素子の分解斜視
図を示す。５１は背面電極、５２はビーム源の線陰極
（本実施例は線陰極が３０本で構成されるが、図１には
７本示す）、５３はビーム引き出し電極、５４はビーム
流制御電極、５５は第一の集束電極、５６は第一の垂直
偏向電極であり、前記ビーム引き出し電極５３から第一
の垂直偏向電極５６までの電極群を第一の電極群５７と
する。第二の集束電極６１と水平偏向電極６２と第二の
垂直偏向電極６３との電極群を第二の電極群６４とす
る。上記第一の電極群５７は複数の線陰極５２のそれぞ
れと対向する位置に電子ビームの通過孔５９、スリット
６０を有し、本実施例では３０本の線陰極５２から発生
した電子ビームは、ビーム流制御電極５４により、映像
信号に応じた電子ビームの通過量を制御した後、第一の
垂直偏向電極５６により垂直方向に複数段（本実施例で
は４段の場合を示す）に偏向される。第二の電極群６４
は、上記第一の垂直偏向電極により複数段（本実施例で
は４段を示す）に偏向されたビーム位置のそれぞれと対
向する位置に電子ビームの通過孔６５、スリット６６を
有し、第一の垂直偏向電極５６により垂直方向に複数段
（本実施例では４段の場合を示す）に偏向されたビーム
の各々が、第二の電極群６４の水平偏向電極６２によっ
て水平方向に偏向された後、第二の垂直偏向電極６３に
よってさらに垂直方向に複数段（本実施例では４段の場
合を示す）に偏向されることにより、スクリーン上に

【００１９】

【数１】

【００２０】の走査線を描き、全体としてスクリーン上
に画像を表示することができる。本発明の画像表示素子
に上記のごとき動作をさせるために必要な第一の垂直偏
向電極５６、第二の垂直偏向電極６３及び線陰極の駆動
電圧波形を図２を用いて説明する。

【００２１】各線陰極には駆動パルスＫ１，Ｋ２，…を
印加することにより、駆動パルスの高電位期間に加熱、
低電位期間に電子放出が行われる。これにより、３０本
の線陰極５２からはそれぞれに低電位の駆動パルスが加
えられた８Ｈ期間のみ電子が放出される。第一の垂直偏
向電極５６にかかる第一の垂直偏向信号Ｖ１，Ｖ１’は
各線陰極パルスＫ１，Ｋ２，…の８Ｈ期間の間に２Ｈず
つ変化して４段階に変化する。このときＶ１とＶ１’と
は互いに逆方向に変化するようになされる。その結果、
それぞれの線陰極５２から生じた電子ビームは垂直方向
に４段階に偏向され、対応する第二の電極群６４の電子
ビーム通過孔に向かう。第二の垂直偏向電極６３にかか
る第二の垂直偏向信号Ｖ２，Ｖ２’は２Ｈ期間の間に１
Ｈずつ変化して２段階に変化する。このときＶ２とＶ
２’とは互いに逆方向に変化するようになされる。その
結果、第一の垂直偏向電極５６により垂直方向に４段階
に偏向されたそれぞれの電子ビームは垂直方向にさらに
２段階に偏向され、更にフィールドごとに第二の垂直偏
向信号Ｖ２，Ｖ２’を変化させてインターレース動作を
行うことにより１フレームで４８０本の走査線を描く。

【００２２】

【発明の効果】以上のごとく本発明の画像表示素子によ
れば、ふたつの垂直偏向電極を持つことにより、線陰極
の本数を増やすことなく、第二の垂直偏向電極の偏向段
数を実質的に減らすことが可能となり、第二の垂直偏向
電極の組立精度の劣化が発生し偏向感度にばらつきが生
じても、ビームの垂直位置に及ぼす影響を小さくできる
ため画質均一性の優れた画像表示素子が得られる。

【００２３】また本発明は、第二の電極群は電子ビーム
を強く集束するため、第一の電極で生じた電子ビームの
ランディングずれを吸収でき、画質均一性の優れた画像
表示素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像表示素子の分解
斜視図

【図２】本発明の画像表示素子の駆動電圧波形図

【図３】従来例における画像表示素子の分解斜視図

【図４】同画像表示素子の蛍光面の拡大図

【符号の説明】

５１ 背面電極 ５２ 線陰極 ５３ ビーム引き出し電極 ５４ ビーム流制御電極 ５５ 第一の集束電極 ５６ 第一の垂直偏向電極 ６１ 第二の集束電極 ６２ 水平偏向電極 ６３ 第二の垂直偏向電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビーム源の線陰極と、電子ビームの発生
   を制御する背面電極およびビーム引き出し電極と、前記
   電子ビームの流量を制御するビーム流制御電極と、前記
   電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向電極と、前記
   電子ビームを垂直に偏向する第一の垂直偏向電極および
   第二の垂直偏向電極と、前記電子ビームが衝突するスク
   リーンとを有することを特徴とする画像表示素子。
2. 【請求項２】 後方から順に背面電極、ビーム源の線陰
   極、ビーム引き出し電極とビーム流制御電極と第一の垂
   直偏向電極を有する第一の電極群、水平偏向電極と第二
   の垂直偏向電極を有する第二の電極群、蛍光体を塗布し
   たスクリーン、を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の画像表示素子。