JPH01313845A - 電子管装置 - 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】 肢歪分互 本発明は、少なくとも１つの直線陰極をもつ電子管と、
直線陰極に電力パルスを供給するための電源とを有する
電子管装置に関するものである。

先丘伎■ 、かような電子管装置は米国特許筒４．１６７．６９０
号により既知であって、そこでは電力パルスにより熱せ
られる直線陰極をもつ表示装置について記述されている
。隣り合っている１対のパルスの間には必ず間隔がある
。この間隔中に電子流が直線陰極から抽出される。この
電子粒子は変調システムで変調されて、映像が表示スク
リーン上に表示される。

５迭Ｊヱ９１皿 そんな電子管装置がスイッチ・オンされた後、過渡時間
中に、直線陰極により単位時間当たり放出される電子の
数にはかなり急速に変動する初期変化が起こる、という
ことが判っている。電子管装置のライフサイクルに亘っ
てもまた、徐々に変動する一時的変化が放出される電子
の数に生じる。

表示装置においては、これらの変化は表示される映像の
強度の変化として現れ、これは望ましくないものである
。

本発明の目的は、直線陰極により単位時間当たり放出さ
れる電子の数の変化を小さくした電子管装置を提供する
ことである。

豊里解夾■エユ この目的を達成するためには、冒頭に述べたタイプの電
子管装置において、電力パルスの出ている間中、直線陰
極の温度に依存する物理量の値を決定するための測定手
段と、その値をある規準値と比較するため及び制御信号
を供給するための比較手段と、制御信号に依存して電力
パルスを終止させるための停止手段とを有することを特
徴とする。

本発明の電子管装置においては、過渡時間及び放出され
る電子の数の一時的変化は減少することが既に判ってい
る。

本発明は、直線陰極の温度が直線陰極に与えられる電力
のみに依存するものではなく、直線陰極より発散する熱
や直線陰極の質量等の他の要因にも依存する、という洞
察に基づいている。

直線陰極は、とりわけ輻射と伝導とにより熱を発散する
。輻射熱の量は、中でも直線陰極表面の温度と放射率と
サイズ、及び周囲温度すなわち直線陰極を取巻く周辺の
温度に依存する。伝導で逃げる熱の量は、中でも電子管
中での直線陰極の配置の仕方、直線陰極の温度及び周囲
温度に依存する。もしも供給される電力が一定とするな
らば、例えば周囲温度や直線陰極表面の放射率の変化が
、直線陰極の温度変化をもたらし、従って発出する電子
の数の変化をもたらす。

先行技術の方法では、直線陰極に与えられる電力は一定
である。その結果として、直線陰極の温度は動作中に変
動することを免れない。更に、予め定められた電力を供
給したときに直線陰極の温度を正確に予測することがで
きない。

本発明の電子管装置の動作においては、電力パルスが出
ている間、温度に依存するある物理量の値を測定し、こ
の値を規準値と比較して、もし直線陰極の温度が規準値
に対応する温度を超えていることが示されていたならば
、電力パルスを終止する。

こうして、直線陰極に与えられる電力は上記物理量の値
に依存し、従って直線陰極の温度に依存し、その結果と
して直線陰極より放出する電子の数の調節が改善されて
、過渡時間すなわち放出される電子の数の重要な初期変
動の起きる時間が縮減される。

進りｍｍ 本発明による直線陰極配列の好適実施例においては、測
定手段は、直線陰極のある物理量を適切に測定するため
に用いることができるものであることを特徴とする。

この場合には直線陰極の温度は直接的なやり方で測定さ
れる。直線陰極の温度は間接的に測定することもできる
、例えば直線陰極の周囲温度によってである。だが、間
接的な温度制御の直接温度測定に比して不都合な点は、
直線陰極の温度変化の可能性とその程度とが共に増大す
ることである。

直線陰極の温度に依存する特性のうち主なものは、 ワイヤの張力負荷、 ワイヤの長さ、 発出する電磁輻射で、その強度と周波数分布が共に温度
に依存するもの、 直線陰極より単位時間当たり放出される電子の数及びこ
れらの電子の速度分布、 電気抵抗 等である。

本発明の電子管装置のまた別の実施例では、測定手段は
、少なくともその一部分が電子管内に位置し、かつ直線
陰極により単位時間当たり放出される電子の数を適切に
測定するのに用いることができるものであることを特徴
とする。動作しているときには単位時間当たり放出され
る電子の数を、パルスのででいる間、測定し規準量と比
較する。

そしてもしその数が規準量より多いならば電力パルスを
終止する。こうして単位時間当たり放出される電子の数
はほぼ所望の数に対応する。これは単位時間当たり放出
される電子の数を制御する簡単にしてかつ直接的なやり
方である。欠点としては、余分な素子及びそれへの接続
が電子管内に置かれることである。結果として、電子管
の構造は更に複雑なものとなり、また測定手段又はそれ
への接続が破損する危険が生じる。そしてこれらの手段
が電子管内に在るものだから修理は困難もしくは不可能
ですらある。

本発明の電子管の実施例のもう１つの代替案は、測定手
段が抵抗の測定手段を有することを特徴とする。

これは、電子管内に余分の素子を付加する必要なしに、
必要な接続を追加する数も最少ですむ温度制御の簡単な
やり方を可能にする。

更にまた別の実施例では、はぼ一定の電流値をもつ電力
パルスが出ている間に、直線陰極の両端に電圧低下を与
えるために、電源を適切に用いることのできる電子管装
置において、抵抗を測定する手段は、直線陰極の両端の
電圧低下を測定するための用意があることを特徴とする
。

これは直線陰極の温度に僅かな影響しか与えないで抵抗
を測定する簡単なやり方である。

本発明の電子管装置のまた別の実施例は、物理Ｈｉ較正
値をある較正温度において測定するための較正手段と、
その較正値に依存して規準値を定める手段とを有するこ
とを特徴とする。もしもある既知の較正温度において較
正値が測定されたならば、物理量の温度への依存性が判
明する。規準値は更に正確に決定することができ、また
電子管装置のライフサイクルに亘る較正値の変動を補償
することができる。

本発明は、電子管が１連の直線陰極を備えている電子管
装置に用いるときに特に有効である。多数の直線陰極を
もつ電子管装置の場合には、異なる直線陰極により単位
時間当たり放出される電子の数を、できる限り相等しく
して、映像の強度に差異がないようにすることが重要で
ある。

このことは薄形（平坦形）映像管に対して特に重要であ
る。

１旌■ 以下に本発明の説明用実施例をいくつか、図面により詳
細に説明する。

第１図は現在技術に於いて既知の電子管装置を示す。電
子管装置１は直線陰極３を中に持つ電子管２と電源４と
を有する。電源４により生成される電力パルスが直線陰
極３に与えられる。パルスの持続時間は約１０μｓで、
間隔すなわちある電力パルスの終わりから次の電力パル
スの始メマでの時間は、約５０μｓである。この間隔中
には直線陰極の両端には電圧の低下は与えられない。前
述のように、この既知の方法は欠点として、直線陰極の
温度が正確に制御できず、温度は与えられた電力のみに
依存する訳には行かないがために、変動を余儀なくされ
ることがある。既知技術の方法の更に別の欠点として、
電流値一定の電力パルスが用いられると、直線陰極の温
度の過剰な上昇の危険がある。この不都合は後で第７図
により説明される。

第２図は本発明の電子管装置を示す、電源４により生成
される電力パルスが直線陰極３に与えられる。電力パル
スの出ている間中、直線陰極の温度に依存する物理量の
値が測定手段５により測定される。この値は比較手段６
において規準値Ｇと比較される。比較手段６によって制
御信号Ｔが生成され、停止手段Ｂに与えられる。直線陰
極の温度が規準値に対応する規準温度を超えていること
を、制御信号が示しているならば、電力パルスは終止す
る、すなわち直線陰極３の両端の電圧低下は実質的に零
にまで下がる。停止手段Ｂは電源４の中に入れてもよい
。

第３図は本発明による電子管装置の１つの実施例の概略
図である。測定手段５は、電子管内に在る部分５ａを有
する。この部分は、単位時間当たり放出される電子の数
を測定するのに用いられる。

比較手段６では、この数が規準値と比較されるのである
。この数が規準値を超えていると、電力パルスは終止す
る。

第４図は本発明による電子管装置の又別の実施例である
。電流一定の電力パルスが、電流源８により直線陰極７
に与えられる。電力パルスが出ている間中、直線陰極の
両端の電圧低下が電圧計９により測定される。この電圧
低下は比較手段１０中で較正値ｖ６と比較される。直線
陰極の温度が上昇するに伴って、抵抗が変化する、一般
的には抵抗は増大する。すると、直線陰極の両端の電圧
低下は増大する。電圧低下が較正値■。を超えると、直
線陰極を通る電流は制御信号Ｔにより零にまで減少し、
電力パルスは終止する。

第５図は本発明による電子管装置の更に又別の実施例で
ある。電圧が一定の電力パルスが、電圧源１２により直
線陰極１１に与えられる。電力パルスが出ている間中、
直線陰極を通る電流が電流計１３により測定される。こ
の電流は比較手段１４中で規準値■。と比較される。直
線陰極の温度が上昇するのに伴って、抵抗が変化する、
一般的には抵抗値は増大する。すると、直流陰極を通る
電流は減少する。この電圧低下が規準値■。より小さく
なると、線の両端の電圧低下は制御信号Ｔにより零にま
で減少する。

第６図は、時間の関数としての直線陰極の両端の電圧低
下、直線陰極を通る電流、及び直線陰極の温度を、電圧
低下が一定の値の電力パルスが直線陰極に与えられる既
知の電子管装置に対して表すタラワである。横軸は任意
の単位で時間を表し、縦軸は：直線陰極の両端の電圧低
下（■、これは実線で示す）、直線陰極を通る電流（Ｉ
、これは破線で示す）、及び直線陰極の温度（Ｔ、これ
は鎖線で示す）を表すものとする。電力パルスの持続時
間ｔ、の間中、電圧一定の電力パルスが直線陰極に与え
られる。直線陰極の温度は上昇し、その結果として、直
線陰極の抵抗が増大し、電流は減少する。２つの電力パ
ルス間の間隔ｔｚ−ｔｌの間中は、直線陰極に電力は供
給されず、直線陰極の温度は低下する。ある数の電力パ
ルスが来た後に、平衡状態すなわち直線陰極に与えられ
る平均電力と直線陰極より発散する熱とが相等しくなる
状態が確立される。供給される電力も拡散する熱も共に
それら自身直線陰極の温度に依存する。直線陰極の温度
が上昇するに伴って、直線陰極に与えられる電力は減少
し、直線陰極より発散する熱は増加する。拡散する熱は
周囲温度及び直線陰極とその周辺との熱的結合に依存す
る。直線陰極の温度は周囲温度が安定しているときにの
み安定する。

安定した周囲温度に到達するに要する時間は、直線陰極
を温めるための時間よりも遥かに大きい。

のみならず、直線陰極とその周辺との熱的結合は直線陰
極のライフサイクル中に変化する可能性もある。更にま
た、１つより多い直線陰極を有する表示装置の場合には
、よしんば各々の直線陰極の周囲温度は安定していると
しても、個々の直線陰極はそれぞれ異なる周囲温度を有
し、従って直線陰極間の温度差が生じ、それによって例
えば、表示される映像の強度差が生じる。

第７図は時間の関数としての直線陰極の両端の電圧低下
、直線陰極を通る電流及び直線陰極の温度を、電流一定
の電力パルスが直線陰極に与えられる既知の電子管装置
に対して表すグラフである。

横軸及び縦軸には第６図と同じ量がプロットされている
。米国特許第４，１６７．６９０号は、電流値が一定の
電力パルスを直線陰極に供給しないようにと勧めている
、その理由は、直線陰極の温度が上昇すると、直線陰極
に与えられる電力が増加し、その結果として直線陰極は
許容し難い高温にまで熱せちれる可能性があるからであ
る。

第８図は時間の関数としての直線陰極の両端の電圧低下
、直線陰極を通る電流及び直線陰極の温度を、電流値一
定の電力パルスが直線陰極に与えられる本発明の電子管
装置に対して表すグラフである。横軸及び縦軸には第６
図及び第７図と同じ量がプロットされている。ここでは
電流値が一定の電力パルスを直線陰極に供給している。

電力パルスが出ている間中、直線陰極の温度は上昇し、
その結果として直線陰極の抵抗が増大し、従って直線陰
極の両端の電圧低下も増加する。ここでもしこの電圧低
下が規準値■６を超えると、直線陰極に与えられる電力
は零にまで減少する。このやり方を採れば、平衡状態の
温度が直線陰極の外の要因とは無関係になるので、直線
陰極の温度の安定は、より速やかにより正確に到達され
ることが判明している。

第９図は、従来技術による電子管装置の直線陰極の温度
と本発明による電子管装置の直線陰極の温度との比較を
示すグラフである。横軸には電子管装置がスイッチ・オ
ンされてからの時間がプロットされ、縦軸には温度がプ
ロットされる。曲線１５は、従来技術で既知の電子管装
置の直線陰極の温度を表し、曲線１６は本発明による電
子管装置の直線陰極の温度を表す。本発明による電子管
装置の直線陰極の温度は極めて急速に所望の値にまで上
昇し、その後はほぼ一定の値を維持する、すなわち、過
渡時間ｔｌＯ間に、直線陰極は極めて速やかに暖められ
る。従来技術の電子管の直線陰極の温度は、直線陰極の
周囲温度に依存する。この周囲温度が曲線１７で表され
ている。従来技術の直線陰極配列中の直線陰極の温度は
、最初のうちは本発明のものと同じくらい速やかに上昇
するが、その後はゆっくりと時間１＋内に平衡値へと漸
近的に上昇する。この平衡値は先験的に知られているも
のではなく、直線陰極が異なれば異なるものとなろうし
、また周囲温度にも依存する。周囲温度が変わればこの
平衡温度にも影響をもたらす。

第１０図は、本発明による映像表示装置１８の部分透視
図であって、この例では表示装置１日は、背面プレート
２０をもつ薄形（平坦形）陰極線管１９と、螢光物質の
パターン２２を内側に有しているガラス前面プレート２
１と、１連の選択電極２３と、１連の平行直線陰極２４
とを具備している。これらの直線陰極２４は、その両端
において少なくとも２つの導電接続手段と結合している
、この例ではすべての直線陰極が接続点２４ａから２４
ｄまでをもっている。

判りよくするために外被の一部分は除いである。

偏向電極２５が直線陰極２４の中間に置かれている。

直線陰極２４から発出して電子は偏向電極２５によって
偏向させられ、選択電極２３によって選択されて、前面
プレート２１の場所で螢光パターン２２上に入射する。

偏向電極及び選択電極における電位の適切な選択によっ
て、螢光パターン２２上に映像が形成される。第１０図
では接続点２４ａと２４ｂとが線２５ａ及び２５ｂによ
って脈動電流源２６に接続していることが、図式的に示
されている。接続点２４ｃと２４ｄとは線２５ｃ及び２
５ｄによって電圧計２７に接続している。この電圧計２
７の示す数値が比較器２日の中で規準電圧ｖ、、、ｆと
比較される。この比較器はまた制御信号を電流源２６に
与える。この図面は更に、どうすれば温度制御がもっと
改善されるかを図式的に示している。各直線陰極の抵抗
は次式Ｒ（Ｔ）　＝Ｆ　（Ｔ／ＴＯ）　＊Ｒ（ＴＯ）で
与えられる、ということは、ある既知の温度Ｔ０におけ
る抵抗値が分かっていれば、その他の温度における抵抗
値はこの式で導かれるのである。−般的に、薄形表示管
の直線陰極は、できるだけ均一であるように造られてい
る。しかしながら抵抗値が実際に均一であり、かつ管の
全寿命に亘りそれを保持するという保証はない。その結
果として生じるいかなる温度差をも減少させるために、
各直線陰極の抵抗は室温で測定される。これは例えば、
各直線陰極を通して、相等しいごく低い”電流を流して
、表示装置をスイッチ・オンした直後の、各直線陰極両
端の電圧低下を測定することによって実行することがで
きる。このやり方で各直線陰極の室温における抵抗が決
定される。これに基づいて各直線陰極に対してＶ　ｒａ
ｆが、回路２９内に定められる。そこでもし例えば、３
つの直線陰極の室温における抵抗がそれぞれ９５Ω、１
００Ω、１０５Ωだとし、また所望の温度及び一定の電
流強度に対応する規準電圧低下が１００Ωの抵抗をもつ
直線陰極に対して１００ｖだとすると、他の直線陰極の
規準電圧低下はそれぞれ９５Ｖ及び１０５ｖとなる。

このやり方で直線陰極間の温度差は減少する。

本発明の範囲内で当業者には多数の変形が可能なことは
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による電子管装置の概略断面図であ
り、 第２図は、本発明による電子管装置の概略断面図であり
、 第３図、第４図及び第５図は、それぞれ本発明の電子管
装置のさらに別の実施例の断面図であり、第６図は、電
圧低下値一定の電力パルスが直線陰極に与えられる既知
の電子管装置に対して、時間の関数としての直線陰極の
両端の電圧低下と、直線陰極を通る電流と、直線陰極の
温度とを表すグラフであり、 第７図は、電流値一定の電力パルスが直線陰極に与えら
れる既知の電子管装置に対して、時間の関数としての直
線陰極の電圧低下と、直線陰極を通る電流と、直線陰極
の温度とを表すグラフであり、 第８図は、電流値一定の電力パルスが直線陰極に与えら
れる本発明の電子管装置に対して、時間の関数としての
直線陰極の電圧低下と、直線陰極を通る電流と、直線陰
極の温度とを表すグラフであり、 第９図は、従来技術による電子管装置の直線陰極の温度
と、本発明による電子管装置の直線陰極の態度との比較
を示すグラフであり、 第１０図は、本発明による電子管装置のまた別の実施例
の部分透視図である。 これらの図面は概略図であるので、必ずしも原寸の比例
に忠実ではない。異なる実施例を示す各図面間で、相互
に対応する部分には、原則として同じ引用番号を付しで
ある。 １・・・電子管装置 ２・・・電子管 ３．７．１１・・・直線陰極 ４・・・電源 ５・・・測定手段 ６、１０．１４．２８・・・比較手段 ８・・・電流源 ９．２７・・・電圧計 １２・・・電圧源 １３・・・電流計 １９・・・薄形陰極線管 ２０・・・背面プレート ２１・・・ガラス前面プレート ２２・・・螢光物質のパターン ２３・・・選択電極 ２４・・・平行直線陰極 ２５・・・偏向電極 ２６・・・脈動電流源 特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケン 代理人弁理士　　杉　　　村　　　暁　　　秀同弁理士
　杉　　村　　興　　作

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの直線陰極をもつ電子管と、直線陰
   極に電力パルスを供給するための電源とを有する電子管
   装置において、 電力パルスの出ている間中、直線陰極の温度に依存する
   物理量の値を決定するための測定手段と、 その値をある規準値と比較するため及び制御信号を供給
   するための比較手段と、 制御信号に依存して電力パルスを終止させるための停止
   手段とを有することを特徴とする電子管装置。 ２、測定手段は、直線陰極のある物理量を適切に測定す
   るために用いることができるものであることを特徴とす
   る請求項１に記載の電子管装置。 ３、測定手段は、少なくともその一部分が電子管内に位
   置し、かつ直線陰極により単位時間当たり放出される電
   子の数を適切に測定するのに用いることができるもので
   あることを特徴とする請求項２に記載の電子管装置。 ４、測定手段は、抵抗を測定する手段を含んでいること
   を特徴とする請求項２に記載の電子管装置。 ５、ほぼ一定の電流強度をもつ電力パルスが出ている間
   に、直線陰極の両端に電圧低下を与えるために、電源を
   適切に用いることのできる電子管装置において、 抵抗を測定する手段は、直線陰極の両端の電圧低下を測
   定するための用意があることを特徴とする請求項４に記
   載の電子管装置。 ６、物理量の較正値を、ある較正温度において測定する
   ための較正手段と、その較正値に依存して規準値を定め
   る手段とを有することを特徴とする請求項１ないし５の
   うちいずれか１つに記載の電子管装置。 ７、電子管が１連の直線陰極を具備して成ることを特徴
   とする請求項１ないし６のうちいずれか１つに記載の電
   子管装置。 ８、請求項３または７に記載の電子管装置の中で適切に
   用いることのできる電子管。