JPS6282629A - 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、画像表示装置、詳しくは画面に平行で垂直に
延びる線状カソードと、線状カソードの背部に位置して
それと直交し相互に電気的に分割された垂直走査電極と
、線状カソードの前部に位置しそれとの対向部分に電子
ビーム通過孔を有する面状グリッド電極が配置される電
子ビーム発生部を備える画像表示装置に関し、例えば、
カラーテレビジョン受像機、電子計算機の端末ディスプ
レイ等に用いられる平板形陰極管と１５で利用される。

従来の技術 従来、この種の画像表示装置における電子ビーム発生部
は、第６図に示されるように、枠体Ａに対し、垂直走査
電極Ｂをその基台部Ｃで直接取付け、面状グリッド電極
りをステーＥを介し取付け、線状カソードＦをバネＧと
固定台Ｈとを介し取付けている。

発明が解決しようとする問題点 以上のような構成において、電子ビームの発生源である
線状カソードＦ、垂直走査電極Ｂと面状グリッド電極り
からなる部分は、線状カソードＦからの電子ビームのＯ
Ｎ、ＯＦＦ　を制御する電圧を低くするために相互距離
を、垂直走査電極Ｂと線状カソードＦ間を０．２ｆｆｌ
ｆｆ、線状カソードＦと面状グリッド電極り間を０．２
ＭＭと極めて小さくしていると同時に、線状カソードＦ
は垂直走査電極Ｂと面状グリッド電極りに直接接触せず
、かつ、垂直走査電極Ｂは面状グリッド電極Ｄ（！：電
気的に絶縁されて、位置決めされねばならずその組立精
度は非常に厳しい。

ところが、それら電子ビーム発生部の各構成要素は、枠
体Ａに対し個々に直接または取付具を介して取付けられ
ている関係上、相互の位置精度、殊に平行度が出し難い
。

垂直走査電極Ｂ、線状カソードＦと面状グリッド電極り
相互の位置精度が例えば全体的に０．２ＭＭ→０．２＋
α顛のように均一に変化している場合は電圧を変化させ
て補正することができるが、例えは垂直方向の中央部と
両端部で位置精度が異なると画像では色の明るい所と暗
い所が発生するといういわゆる輝度ムラの現象が起こり
補正手段はない。また相互位置精度が著しく悪い場合、
相互に導通し電子ビームを発生することすら困難になる
。

問題点を解決するだめの手段 本発明は前記問題点を解決するために、線状カソードが
垂直走査電極と面状グリッド電極に接触せず、かつ、垂
直走査電極、線状カソードと面状グリッド電極相互の電
気的絶縁と組立精度を満足する構造を備え、各部材の電
気的絶縁性と輝度ムラのない画像が得られるようにした
もので、画面に平行で垂直方向に延びる線状カソードと
、線状カソードの背部に位置してそれと直交し相互に電
気的に分割された垂直走査電極と、線状カソードの前部
に位置しそれとの対向部分に電子ビーム通過孔を有する
面状グリッド電極が配置される電子ビーム発生部を備え
、線状カソードを、面状グリッド電極の背面に線状カソ
ード前部位置決め用絶縁細線を介し当てがって張設し、
面状グリッド電極と垂直走査電極との間に前記線状カソ
ード前部位［な決め用細線と干渉しない２枚合せのスペ
ーサを介装すると共にその一方のスペーサの重合面に前
記線状カソードの背部を受ける線状カソード背部位置決
め用絶縁細線を当接保持し、地合のスペーサの重合面に
その線状カソード背部位置決め用絶縁細線に対する逃げ
部を設けたことを特徴とする。

作　　　用 前記構成上、線状カソード前部側位置決め用絶縁細線に
よって線状カソードと面状グリッド電極とが絶縁される
と同時にそれらの間の距離が前記絶縁細線の径に保たれ
る。また、線状カソード背部側位置決め用絶縁細線と、
この絶縁細線を支持固定するだめの２枚合せのスペーサ
によって線状カソードの垂直走査電極側へのたわみを防
止し、かつ線状カソードと垂直走査電極とを絶縁する。

また、２枚合せのスペーサはその一方の重合面で線状カ
ソード背部側位置決め用絶縁線材を所定位置に規制し、
他方の重合面の絶縁細線に対する逃げ部は組立て上絶縁
細線を保持位置決めする部分ともなる。さらに２枚合せ
スペーサは前記絶縁細線に対する逃げ部を持った重合に
よって、絶縁細線の影響なくそれらの板厚によって線状
カソードと垂直走査電極間の距離を規正する。各位置決
め用絶縁細線とスペーサの板厚は規格値に対して±２〜
３μｍと精度が良いので、この結果、垂直走査電極、線
状カソードと面状グリッド電極間相互の位置精度は垂直
、水平面内で一様に保たれるようになるのである。

実施例 第１図から第５図に平板形陰極線管とした場合の一例が
示されている。実際は真空外囲器（ガラス容器）によっ
て各電極を内蔵した構造がとられるが、第３図には、内
部電極を明確にするために真空外囲器を省略した全体部
を示している。また、画像２文字等を表示する画面の水
平および垂直方向を明確にするため、フェースグレート
部に水平方向代、垂直方向めを図示している。

３はタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗布され
たＶ方向に長い線状カソードであり、水平方向に等間隔
で独立して複数本配置されている。

線状カソード３をはさんでフェースプレート部２８と反
対側には、線状カソード３と近接して絶縁支持体θ上に
垂直方向に等ピッチで、かつ電気的に分割されて水平方
向に細長い垂直走査電極１４が配置される。これらの垂
直走査電極１４は、通常のテレビジョン画像を表示する
のであれば垂直方向に水平走査線の数（ＮＴＳＣ方式で
あれば約４８０本）の％の独立した電極として形成する
。

次に線状カソード３とフェースプレート部２８との間に
は線状カソード３側より順次、線状カソード３．垂直走
査電極１４に対応した部分に開孔を有した面状電極を、
隣接する線状力ソード３間で互いに分割し、個々の該電
極に映像信号を印加してビーム変調を行なうようにした
第１グリツド電極了、第１グリツド電極７と同様の開孔
を有し、水平方向に分割されていない第２グリツド電極
１５゜第３グリツド電極１６を配置する。第２グリツド
電極１５は線状カソード３からの電子ビーム発生用であ
り、第３グリツド電極１６は後段の電極による電界とビ
ーム発生電界とのシールド用である。

次に第４グリツド電極１アが配置され、その開孔は垂直
方向に比べ水平方向に大きい。第４図Ａに第３図の水平
方向断面を、同図Ｂには垂直方向断面釜示す。第４グリ
ツド電極１７の後段には第４グリツド電極１７の開孔と
同様に垂直方向に比べて水平方向には十分広い開口を有
する２枚の電極１８．８を配置し、第４図Ｂに示すよう
に該２枚の電極１８．８の開孔中心軸を垂直方向にずら
すことによって垂直偏向電極を形成する。垂直偏向電極
１８．８の後段には、線状カソード３の各間に垂直方向
に長い電極がフェースプレート部２８側に向けて複数段
設けられる。本実施例では一例として３段の場合を示し
、それぞれの電極を第１水平偏向電極１９．第２水平偏
向電極２０．第３水平偏向電極２１とし、各水平偏向電
極１９，２０゜２１は水平方向に１本おきに共通母線２
２，２３゜２４に接続されている。第３水平偏向電極２
１にはフェースプレート部２８のメタルバｙり電極２６
に印加される直流電圧と同じ電圧が印加され、第１水平
偏向電極１９．第２水平偏向電極２Ｑにはビームの水平
集束作用のだめの電圧が印加される０フ工−スプレート
部２８の内面には螢光面２７とメタルバック電極２６か
らなる発光層が形成されている。螢光面はカラー表示の
際には水平方向に順次光＠）、緑ｑ、青（Ｂ）の螢光体
ストライプが黒色ガートバンドを介して形成されている
。

このようなカラー陰極線管の動作について説明すると、
線状カソード３に電流を流すことによってこれを加熱し
、第１グリッド電極７．垂直走査電極１４にはカソード
３の電位とほぼ同じ電圧を印加する。この時第１．第２
各グリツド電極７゜１５に向ってカソード３からビーム
が進行し、各電極開孔をビームが通過するようにカソー
ド３の電位よりも高い電圧（例えば１ｏ○〜３００Ｖ）
を第２グリツド電極１６に印加する。ここでビームが第
１　、第２各グリッド電極７，１５の各開孔を通過する
量を制御するには第１グリツド電極７の電圧を変えるこ
とによって行なう。第２グリッド電極１５０開孔全通過
したビームは第３グリツド電極１６→第４グリツド電極
１了→垂直偏向電極１８，８→水平偏向電極１９，２０
．２１へと進むが、これらの電極には螢光面２６で電子
ビームが小さいスポットとなるように所定の電圧が印加
される。ここで垂直方向のビームフォーカスは、第３グ
リッド電極１６．第４グリツド電極１７゜垂直偏向電極
１８，８の間で形成される静電レンズで行なわれ、水平
方向のビームフォーカスは第１、第２．第３各水平偏行
電極１９，２０．２１のそれぞれの間で形成される静電
レンズで行なわれる。上記２つの静電レンズはそれぞれ
垂直方向および水平方向のみに形成され、したがってビ
ームの垂直、および水平方向のスポットの大きさを個々
に調整することができる。

まだ第１．第２．第３各水平偏向電極１９゜２０．２１
の接続されている母線２２，２３．２４には同じ電圧の
水平走査周期の鋸歯状波、三角波、あるいは階段波の偏
向電圧が印加され、電子ビームを水子方向に所定の幅で
偏向し、螢光面２６を電子ビーム走査することによって
発光像を得る。

次に垂直走査について第５図を用いて説明する。

前記したように、線状カソード３をと９囲む空間の電位
を線状カソード３の電位よりも正あるいは負の電位とな
るように、垂直走査電極１４の電圧を制御することによ
り、線状カソード３からの電子の発生は制御される。こ
の時、線状カソード３と垂直走査電極１４との距離が小
さければカソード３からのビームの発生（以下ＯＮ）、
遮断（以下０ＦＦ）を制御する電圧は小さくてよい。イ
ンタレース方式を採用している現行のテレビジョン方式
の場合、最初の１フイールド目において垂直偏向電極１
８．８には所定の偏向電圧を１フイ一ルド間印加し、垂
直走査電極１４の１４Ａには１水平走査期間のみビーム
ＯＮ電圧が印加され、その他の垂直走査電極（１４Ｂ、
１４Ｃ，・・・・・・、１４Ｚ）にはビームＯＦＦ　電
圧が印加される。１水平走査期間経過後、垂直走査電極
の１４Ｂにのみ１水平走査期間ビームＯＮ電圧が、以下
順次、垂直走査電極１４に１水平走査期間のみビームが
ＯＮになる電圧が印加されて画面下部の１４２が終了す
ると最初の１フイールドの垂直走査が完了する。次の第
２フイールド目は垂直偏向電極１８．８に印加する偏向
電圧の極性を反転し、これを１フイ一ルド間印加する。

そして垂直走査電極６に印加する信号電圧は第１フイー
ルド目と同様に行なう。

この時、第１フイールド目の垂直走査によるビームの水
平走査線位置の間に第２フイールド目の水平走査線がく
るように垂直偏向電極１８．８に印加する偏向電圧の振
幅が調整される。以上のように、垂直走査電極１４には
第１．第２フイールドとも同じ垂直走査信号電圧が印加
され、垂直偏向電極１８．８に印加する偏向電圧を第１
フイールド目と第２フィールド目で変えることにより、
１フレームの垂直走査が完了する。

さらに本発明の改良に係る実施例の点を説明すれば、第
１図、第２図に見られるように、まず、タングステン線
の表面に酸化物陰極が形成された線状カソード３が、水
平方向に等間隔で独立し、垂直方向に適当な張力が加え
られて複数本配置される。線状カソード３の本数及び配
置される間隔は設計事項であり、例えば、表示面積が１
０インチであるとすると、配置される水平方向の間隔は
約１０Ｈピツチで水平方向に２０本の線状カソード３が
垂直方向に約１６０ＭＭの長さで配置される。

線状カソード３をはさんでフェースプレート２８と反対
側には、線状カソード３と近接して、絶縁支持体６上に
垂直方向間に等ピッチで、しかも電気的に分割された水
平方向東に細長い垂直走査用電極１４が配置される。こ
れら垂直走査用電極１４は通常のＴＶ画像を表示するの
であれば、垂直方向に４９０本の独立した電極として形
成する。次に、線状力ンード３とフェースプレート２８
との間には、線状カソード３側より順次、線状カソード
３に対応した部分に電子ビームの集束及び加速をするた
めの開孔部が形成された面状の第１グリツド電極７が配
置され、次に、個々の線状カソード３に対応して電気的
に独立したしかも電子ビーム通過孔を有する第２グリツ
ド電極１６が配置され、更に、第１グリツド電極１６と
同様な形状をもつ第３グリツド電極１６が配置される。

次に、各電極１６，１７．８に設けられた電子ビーム通
過孔を通過してくる電子ビームに対して、水平方向（ハ
）の偏向を加えるだめの水平偏向電極１９，２０゜２１
が各電極の開孔部を通過してくる電子ビームに対し対向
して電気的に独立して配置される。ここで、水平偏向電
極１９，２０．２１は、絶縁支持体等の基台の両表面に
、金属膜を電気的に独立した形で設けられる。次に、電
子ビームの刺激によって発光する層がフェースプレート
２８の内面に螢光体２７及びメタルバック層２６で形成
される。螢光体は白黒表示の際は一層で良いが、カラー
表示の際は、水平方向東に順次、赤、緑、青のストライ
プもしくはドツトとして形成される。

第１図において、第１グリツド電極から第２垂直偏向電
極８までが破線で省略され、第２垂直偏向電翫８以降も
省略している。第１グリツド電極了から第２垂直偏向電
極８までは枠体９に絶縁性ステー１２によって支持され
ている。枠体９の背部両側にあるバネ１０と固定台１１
によって線状カソード３が一定の張力を負荷しつつ架張
固定され、第１グリツド電極７の背面とは、その上下に
金属小片２９で取付けられたガラスファイバ％ｓ’の介
在によって間隔調整されている。スペーサ１゜２は、両
面に絶縁のためにアルミナがコーティングされているが
、ガラスファイバＮ４や６を金属小片１３．２９にてス
ポット固定する必要があるため、スポット固定する部分
だけはアルミナはコーティングされていない。第１グリ
ツド電極７の背面と背部垂直走査電極１４前面との間に
それらと密接する２枚合せのスペーサ１．２が介装され
、それらスペーサ２．３も前記枠体９の背部へ前記ステ
ー１２によって固定されている。スペーサ２は前記ガラ
スファイバ５と干渉しない網目形状にされており、その
背面に前記線状カソード３の背部を位置決めするガラス
ファイバ４が金属小片１３により取付けられ、前記線状
カソード３背部位置決めのだめのスペーサをなし、今１
つのスペーサ１との２枚合せ状態で、背部垂直走査電極
１４と第１グリツド電極７とのスペーサをなしている。

このスペーサ機能にガラスファイバ４が影響しないよう
、スペーサ１のファイバ４との対向部にハーフエツチン
グによる逃げ部３０が設けられている。本実施例におい
て、背面走査電極１４と線状カソード３間は０．２ｆｆ
ｆｆで、線状カソード３と第１グリッド電極７間もＱ、
２ｆｆｌＪｒである。これは電子ビームが螢光面２７に
到達した時の電子ビームのスポット径が最小になる最適
電極構成より決定される。この距離を精度良くだすため
に本実施例では、第１グリツド電極７の両端部にφ０．
２門のガラスファイバー５を固定した後線状カソード３
を架張固定することによって、線状カソード３は第１グ
リツド電極７から０２Ｈの所に位置される。この状態で
次にガラスファイバ４を金属小片１３で固定したファイ
バ固定スペーサ２をのせる。ファイバ固定スペーサ２の
板厚は両面にコーティングされたアルミナ層込みで０．
２８になっているため、ガラスファイバ４は垂直走査電
極１４側から線状カソード３に接触する。次にガラスフ
ァイバ４に対向する部分をハーフエツチングで逃がした
バックスペーサ１をのせる。バックスペーサ１の板厚も
両面にコーティングされたアルミナ層込みで０．２羽に
なっており、線状カソード３から垂直走査電極１４まで
の距離は０．２朋に保たれる。

この構造によって電子ビームの発生源である線状カソー
ド３を含む垂直走査電極１４から第１グリツド電極７ま
での組立精度が垂直方向及び水平方向面内で均一に保た
れるため、画面上では輝度ムラのない均一な画像が得ら
れる。

最後に本文中ではガラスファイバ、とじたが、所定精度
で製作容易な絶縁物の細線であればよい４）発明の効果 本発明によれば、前記構成および作用によって、下記の
効果を奏する。

（１）電子ビームの発生源である線状カソードを中心と
する背部垂直走査電極から面状グリッド電極までの相互
位置精度を金属板の板厚やガラスファイバの径等の、単
品精度の良い２枚合せスペーサおよび絶縁性ＩｆＢ線を
組み合せるという簡易的な方法によって高精度に実現す
ることができる。

（２）２枚合せの各スペーサの両面もしくは片面に絶縁
膜をコーティングしているために背部垂直走査電極と面
状グリッド電極間の電気的絶縁性も満足する。

（３）外圧によって内部構造物が変形した場合、線状カ
ソードが背部垂直走査電極と面状グリッド電極相互との
位置関係を保ちつつ変形するため画像への影響が少ない
。

（４）２枚合せスペーサの一方のスペーサに、他方のス
ペーサ上絶縁性細線に対する逃げ部は、それらを組立て
る際、絶縁細線を保持ち適当に位置決めしておく役目を
も果し、組立作業を容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像表示装置の一部略横
断面図、第２図は画像表示装置の一部略水平面図、第３
図は画像表示装置全体の概略斜視図、第４図Ａは第３図
の横断面図、第４図Ｂは同縦断面図、第５図は第３図の
駆動動作説明図、第６図は従来例を示す一部断面図であ
る。 １，２・・・・・・２枚合せスペーサ、３・・・・・・
線状カソード、４，５・・・・・・ガラスファイバ（絶
縁細線）、７・・・・・・面状グリッド電極、１４・・
・・・・背部垂直走査電極、３０・・・・・・逃げ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名αパ
つ！ｔ 第　４　図 第５図 ｆδ イ２ｃ ／２Ｙ ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画面に平行で垂直方向に延びる線状カソードと、線状カ
   ソードの背部に位置してそれと直交し相互に電気的に分
   割された垂直走査電極と、線状カソードの前部に位置し
   それとの対向部分に電子ビーム通過孔を有する面状グリ
   ッド電極が配置される電子ビーム発生部を備え、線状カ
   ソードを、面状グリッド電極の背面に線状カソード前部
   位置決め用絶縁細線を介し当てがって張設し、面状グリ
   ッド電極と垂直走査電極との間に前記線状カソード前部
   位置決め用細線と干渉しない２枚合せのスペーサを介装
   すると共にその一方のスペーサの重合面に前記線状カソ
   ードの背部を受ける線状カソード背部位置決め用絶縁細
   線を当接保持し、他方のスペーサの重合面にその線状カ
   ソード背部位置決め用絶縁細線に対する逃げ部を設けた
   ことを特徴とする画像表示装置。