JPS60220537A - 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 本発明は映像機器における画像表示装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 発明者らが実験を進めてきた画像表示素子の基本的な一
構成例を第１図に示す。

この表示素子は、後方から前方に向かって順に、背面電
極１．電子ビーム源としての線陰極２、垂直集束電極３
，４，５、垂直偏向電極６、電子ビーム流制御電極７、
水平集束電極８，９、水平偏向電極１ｏ、電子ビーム加
速電極１１、およびスクリーン板１２が配置されて構成
されており、これらが扁平なガラスバルブ（図示せず）
の真空にされた内部に収納されている。電子ビーム源と
しての線陰極２が適宜間隔を介して垂直方向（Ｙ方向）
に複数本（ここでは２ａ〜２Ｃの３本のみ示している）
設けられてい。この実施例では１５本設けられているも
のとする。この線陰極２Ｉ″ｉ上方の線陰極２ａから順
に一足時…ｊづつ電子ビームを放出するように制御され
る。背面電極１は垂直集束電極３との間で電位勾配を作
り出し、一定時間電子ビームを放出すべく制御される線
陰極２以外の他の線陰極からの電子ビームの発生を抑止
し、かつ発生された電子ビームを前方向だけに向けて押
し出す作用をする。垂直集束電極３は線陰極２のそれぞ
れと対向する水平刃・向に小さい間隔（はとんど接する
程度の間隔）で多数個並べて設けられた貫通穴１３を有
する導電板１４であシ、線陰極２から放出された電子ビ
ームをその貫通穴１３を通して取り出し、かつ、垂直方
向に集束させる。

垂直集束電極４，５も同様のものである。

垂直偏向電極６ｉｌ−１：上記貫通穴１３のそれぞれの
中間の位置に水平方向にして複数個配置されており、そ
れぞれ、絶縁基板１５の上面と下面とに導電体１６　、
１６’が設けられたもので構成されている。そして相対
向する１６，１６“の間に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する。この構成例では、一
対の導電体１６，１６“によって１本の線陰極２からの
電子ビームを垂直方向に１６ライン分の位置に偏向する
。そして、１６個の垂直偏向電極６によって１５本の線
陰極２のそれぞれに対応する１６対の導電体対が構成さ
れ、結局、スクリーン１２上に２４０本の水平ラインを
描くように電子ビームを偏向する。

次に、制御電極７は、それぞれ電子ビームを水平方向に
１絵素分ずつに区分して取り出し、かつ、その通過量を
それぞれの絵素を表示するための映像信号に従って制御
する。従って、制御電極７を３２０本設ければ水平１ラ
イン分当１）３２ｏ絵素を表示することができる。また
、映像をカラーで表示するために、各絵素はＲ−Ｇ−Ｈ
の３色の螢光体で表示することとし、各制御電極７には
そのＲ，Ｇ−Ｂの各映像信号が順次加えられる。また、
３２０組の映像信号が同時に加えられ、１ライン分の映
像が一時に表示される。水平集束電極８は制御電極７の
スリットと相対向する垂直方向（Ｙ方向）に長く、水平
方向に小さい間隔で多数個並べて設けられた貫通穴（図
示せず、１８と同様の貫通穴）を有する導電板１７で構
成され、水平方向に区分されたそれぞれの絵素毎の電子
ビームをそれぞれ水平方向に集束して細い電子ビームに
する。水平集束電極９も同様のものである。

水平偏向電極１０は上記水平集束電極８０貫通穴のそれ
ぞれの中間の位置に垂直方向にして複数本配置された導
電板１９で構成されておシ、それぞれの間に水平偏向用
電圧が印加されて、各絵素毎の電子ビームをそれぞれ水
平方向に偏向し、スクリーン１２上でＲ−Ｇ−Ｈの各螢
光体を順次照射して発光されるようにする。その偏向範
囲は、この実施例では各電子ビーム毎に１絵素分Ｑ幅が
ある。

加速電極１１は垂直偏向電極６と同様の位置に水平方向
にして設けられた複数個の導電リボン線２０で構成され
ておシ、電子ビームを光分なエネルギーでスクリーン１
２に衝突させるように加速するとともに電子ビームを垂
直方向に偏向する補助的な役割を果たす。

スクリーン１２は電子ビームの照射によって螢光させる
螢光体２１は制御電極７の１つのスリットに対して、す
なわち、水平方向に区分された各１本の電子ビームに対
してＲ−Ｇ−Ｂの３色の螢光体が一対づつ設けられてお
り、垂直方向にストライプ状に塗布されている。第１図
中でスクリーン１２に記入した２点鎖線は複数本の線陰
極２のそれぞれに対応して表示される垂直方向での区分
を示し、破線は複数本の制御電極７のそれぞれに対応し
て表示される水平方向での区分を示す。これら両者で仕
切られた１つの区画には水平方向には１絵素分のＲ−Ｇ
−Ｅの螢光体２１かあり、垂直方向では１６ライン分の
幅を有している。１つの区画の大きさは、たとえば、水
平方向が１　ｆｆ１ｍ、垂直方向が１６ｆｆｌｌｌｌで
ある。また、この実施例では１本の制御電極７すなわち
１本の電子ビームに対してＲ−Ｇ−Ｂの螢光体２１が１
絵素分の１対のみ設けられているが、２絵素以上分の２
対以上設けられていてももちろんよく、その場合には制
御電極γには２つ以上の絵素のためのＲ−Ｇ−Ｂ　映像
信号か順次加えられ、それと同期して水平偏向がなされ
る。

以上が画像表示装置の概略であるが、この従来例の問題
点を第２図〜第４図を用いて説明する。

第２図は加速電極１１の保持方法を示したものである。

加速電極は各線陰極２に対応した各２イン（この実施例
では１５ライン）の垂直方向および電子の飛行方向の電
位勾配を大きくし、電子をスクリーン直前で垂直偏向か
つ加速さ竺るため、加速電極の相互平行度は画質に大き
く寄与する。したがって、第２図に示すようにフレーム
状の枠体２２に加速電極１１を架張固定し、直線性を維
持している。しかしながら、このような構成では、各電
極に電圧を印加して駆動状態においた場合、スクリーン
とともに特に高電圧が印加される加速電極１１がクーロ
ン力によって水平集束電極９側へ引張られ、加速電極１
１が第３図の破線で示すごとくたわむことになる。この
結果、加速電極１１の垂直方向（Ｙ方向）の偏向感度が
加速電極１１の両端部と中央部で異ってくる。このため
第４図に示すごとく垂直偏向された電子ビームは加速電
極１１の中央部はど大きく偏向され、スクリーン１２面
上で線陰極２ａと２ｂが受けもつ領域の境界部で電子ビ
ームがオーバーラツプする部分（第４図において斜線部
）が生じ、オーバーラツプしない部分と比較して輝度が
高くなシ画面では明るい横線となって現われ、画像装置
として大きな欠点を有していた。

この横線を防止する策として、第２図の枠体に剛性の高
い金属′を用いて、加速電極の張力アンプを可能にした
が、反面第２図中のΔｈに示すように、上下端の加速電
極と金属枠体２２との間に適当な空間が必要となる。こ
れを、第２図中の断面ｘ　−ｘ’を第５図に示して説明
する。金属枠体２２と最上端の加速電極１１との間の距
離が接近し過ぎる場合、垂直断面の等電位線２３が、枠
体に印加される高電圧によシ、ライン内で上下非対称と
なるため、上端部の電子ビーム２４は、枠体２２側へ過
度に引き寄せられる。この現象は、画面から見たとき、
色ムシにはならないが、上下端でのスポット位置ズレ、
スポット径の不均一を生む結果となる。したがって、こ
の現象を防止するため、Δｈを適宜大きめに設計し、枠
体２２と加速電極１１を離すことが必要とな９、枠体２
２のスケールが、有効画面に比して相当に大きくなる欠
点となっていた。また、装置を封入するガラネバルブの
スケールも、この枠体スケールに支配されるため、装置
全体の小型軽量化も阻害する要因となっていた。

発明の目的 本発明は上記欠点を解消し、装置を小型軽量化するとと
もに高品位の画像表示装置を提供するものである。

発明の構成 本発明は加速電極のクーロン力によるたわみを防止する
ため、電極断面形状を曲げ剛性の大きな薄板状とし、さ
らに上下端のラインにおいては、上下端の加速電極を省
略して金属枠体内壁面でこれを代用し、電子ビームの歪
みを補正したうえ横線を防止して画像を高品位化すると
ともに、全体の小型軽量化を図ったものである。

実施例の説明 本発明の一実施例を第６図および第７図を用いて説明す
る。この実施例の全体構成の概略は第１図に示した従来
の実施例と同様であるが、加速電極の形状と金属枠体の
構成に特徴を有するものである。

第６図にこの実施例の加速電極の保持方法を示す。画像
のマルチラインの数は、従来の実施例と同じく１５ライ
ンである。しかし、この実施例では第２図にあった上下
端の加速電極がなく、最上端ラインにおいては加速電極
２５と金属枠体２６の内壁との組み合わせによってライ
ンが構成されており、また最下端も同様の構成とし全体
として加速電極の本数が２本・父なく、この実施例では
１４木となっている。

寸だ、Ｙ−Ｙ／の断面を示した第７図において明らかな
とおり、加速電極２５の断面形状が、第５図における加
速電極の断面に比して水平に長くなっておシ、金属枠体
２６と共に同電位を与えたときの垂直断面における等電
位線２７の分布は、第１ライン内でほぼ線対称となって
おり、また第２ライン以下の等電位線の分布形之も殆ん
ど同様となっている。したがって、電位勾配によって運
動する電子の軌道２８も他の軌道と比べて歪みを生じる
ことなく、スクリーン１２上の正規の位置にランディン
グさせることができる。さらに、金属によシ、端部電子
ビーム２苧の軌道を最適状態に設定することが可能とな
っている。これらにより、第２図におけるΔｈというム
ダなスペースを排除できる。また、第５図における加速
電極１１に比して第７図における加速電極２５の断面形
状は、水平方向（水平垂直電極９の方向）へのクーロン
力に抗してたわみを生じにくい形状となっておシ、横線
の抑止効果も高い。

なお、第５図および第７図の等電位線図と電子ビーム軌
道図は、境界要素法を適用した数値シミュレーションの
結果による。

発明の効果 このように本発明は垂直方向に複数の線陰極を設置した
平板型画像表示装置において、画面の上下端部における
電極構成を合理化して部品点数を減らし、装置全体の小
型軽量化に特有の効果を有する。同時に電極のたわみが
画質に与える欠陥を解消することができ、高品位の画像
表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は゛従来の画像表示装置に用いられる一例の画像
表示素子の構成を示す分解斜視図、第２図は従来の画像
表示装置における加速電極の保持方法を示す正面図で右
端１〜１５はライン屑を、左端の１〜１６は電極席を示
す。第３図は従来の画像表示装置において加速電極のた
わみ変形を示す斜視図、第４図は加速電極が変形したと
きの垂直偏向ビームの直線性を表わす図、第５図は従来
の画像表示装置のへ部の垂直断面図、第６図は本発明の
画像表示装置における加速電極の保持方法を示す正面図
で、右端の１〜１６はライン１６を、左端の１〜１４は
電極扁を示す。第７図は本発明の画像表示装置の一部の
垂直断面図である。 ２・・・・・・電子ビーム源としての線陰極、３．４゜
５・・・・・・垂直集束電極、６・・・・・・垂直偏向
電極、７・・・・・・電子ビーム流制御電極、８．９・
・・・・・水平集束電極、１０・・・・・・水平偏向電
極、１１．２５・・・・・・電子ビーム加速電極、１２
・・・・・・スクリーン、２２．２６・・・・・・加速
電極保持枠体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｎを２以上の正整数としたとき、ｎ本の線状熱陰極、前
   記熱陰極から電子ビームを取り出すための電極手段、前
   記電子ビームを収束するだめの電極手段、前記電子ビー
   ム制御電極手段、前記電子ビームを偏向するだめの電極
   手段、剛性の大きな矩形の金属フレームの２組の対辺Ｄ
   （囲む空間を１組の対辺に平行に（ｎ−１）本のリボン
   状の金属板を前記金属フレームに架張固定してｎ個の空
   間領域に分割し、全体として導通させた前記電子ビーム
   加速電極手段、および前記電子ビームの衝突によって発
   光する螢光体を塗布した表示手段を、透明なガラス容器
   内に有する画像表示装置。