JPH0360148B2 - - Google Patents

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JPH0360148B2
JPH0360148B2 JP58007981A JP798183A JPH0360148B2 JP H0360148 B2 JPH0360148 B2 JP H0360148B2 JP 58007981 A JP58007981 A JP 58007981A JP 798183 A JP798183 A JP 798183A JP H0360148 B2 JPH0360148 B2 JP H0360148B2
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JP
Japan
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front plate
deflection
funnel
crt
voltage
Prior art date
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Application number
JP58007981A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58126653A (en
Inventor
Jii Riido Ronarudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Japan Inc
Original Assignee
Yokogawa Hewlett Packard Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Hewlett Packard Ltd filed Critical Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Publication of JPS58126653A publication Critical patent/JPS58126653A/en
Publication of JPH0360148B2 publication Critical patent/JPH0360148B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/72Arrangements for deflecting ray or beam along one straight line or along two perpendicular straight lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/20Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes for displaying images or patterns in two or more colours
    • H01J31/208Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes for displaying images or patterns in two or more colours using variable penetration depth of the electron beam in the luminescent layer, e.g. penetrons

Landscapes

  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビーム浸透型陰極線管(beam
penetration cathode ray tube)に関し、特にそ
の発色を変化させるため可変加速電圧を変化させ
た場合のスポツトの位置の変位を打ち消すことに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a beam penetrating cathode ray tube (beam penetrating cathode ray tube).
(penetration cathode ray tube), and in particular, to cancel the displacement of the spot position when changing the variable accelerating voltage to change the color development.

ビーム浸透型カラー陰極線管(以下ではCRT
と称する)では、電子ビームが前面板の蛍光物質
に衝突する速度を変えることによつてその電子ビ
ームが衝突したことにより発光している箇所(以
下、トレースと称する)の発色を変化させること
ができる。所要の速度変化は、電子ビームが受け
る加速電圧を変えることによつて作られる。ある
種のCRTでは、これはCRTの外管の漏斗部
(funnel)と前面板(face plate)との両方に加
えられる単一電圧を変えることによつてなされ
る。いわゆる「分割陽極」CRTにおいては、前
述の速度変化は前面板のみに加えられる電圧を変
え、漏斗部に加えられる電圧を一定に保つことに
よつて得られる。いずれの場合も、いま入手でき
る蛍光物質においては充分な発色の変化を得るた
めには数千ボルトの前記電圧変化を必要とする。
Beam-penetrating color cathode ray tube (CRT)
In this method, by changing the speed at which the electron beam collides with the fluorescent material on the front panel, it is possible to change the color of the area where the electron beam emits light (hereinafter referred to as the trace). can. The required velocity change is created by varying the accelerating voltage to which the electron beam is subjected. In some CRTs, this is done by varying a single voltage applied to both the funnel and face plate of the CRT's outer tube. In so-called "split anode" CRTs, the aforementioned speed changes are obtained by varying the voltage applied only to the front plate and keeping the voltage applied to the funnel constant. In either case, currently available fluorescent materials require a voltage change of several thousand volts to obtain a sufficient color change.

ビーム浸透型カラーCRTの積年の問題はトレ
ースの発色を変化させると偏向率が40%も変化す
ることである。色が変えられるにつれて、電子速
度のCRTの縦長(以下では前面板に垂直な方向
を縦方向、またはCRTの縦軸を通りかつ縦軸に
直交する面内にある直線の方向を半径方向と称す
る)方向成分は変化するため、偏向機構によつて
電子が偏向を受ける時間が変化する。その結果偏
向電界或は磁界が同一であつても発色を変化させ
ると前面板上のトレース位置も変化する。縦方向
の速度が低下するにつれて半径方向の変位が大き
くなり、かつ偏向率(V/cm)が低くなる。もし
補償をしないならば、これらの変化によつて、発
色を変化させると像の大きさも同時に変化してし
まうことになる。当然ながら像の大きさはその色
には影響を受けないことが望ましい。
A long-standing problem with beam-penetrating color CRTs is that changing the color of the trace changes the deflection rate by as much as 40%. As the color is changed, the vertical direction of the CRT (hereinafter, the direction perpendicular to the front panel is referred to as the vertical direction, or the direction of a straight line passing through the vertical axis of the CRT and perpendicular to the vertical axis is referred to as the radial direction). ) direction component changes, so the time during which electrons are deflected by the deflection mechanism changes. As a result, even if the deflection electric field or magnetic field is the same, when the color development changes, the trace position on the front plate also changes. As the longitudinal velocity decreases, the radial displacement increases and the deflection rate (V/cm) decreases. If no compensation is made, these changes will cause a change in image size to occur at the same time as the color development is changed. Naturally, it is desirable that the size of the image is not affected by its color.

偏向率の色依存性の問題に対する従来の解決法
は、色が変えられるにつれて偏向増幅器の利得を
変えることであつた。これは、偏向増幅器の回路
と、ビーム浸透型カラーCRTの制御全体との双
方を複雑にする。その理由は所要の利得変化がい
くつかの値をとることがある高い印加電圧の関数
であるとともに、利得がその電圧を正確に追尾し
なければならないからである。偏向率のこの変化
がCRT自体の内部で打ち消され、CRTに加わる
高圧の可変電圧の値にかかわりなく、偏向増幅器
を固定利得で作動させることができればその方が
望ましい。
A conventional solution to the problem of color dependence of deflection ratio has been to change the gain of the deflection amplifier as the color is changed. This complicates both the deflection amplifier circuit and the overall control of the beam-penetrating color CRT. This is because the required gain change is a function of a high applied voltage, which can take several values, and the gain must track that voltage precisely. It would be desirable if this change in deflection factor could be canceled out within the CRT itself, allowing the deflection amplifier to operate at a fixed gain regardless of the value of the high variable voltage applied to the CRT.

水平および垂直偏向率の補償を行つた場合、例
えば前面板の中心からその隅へ伸びる主対角線の
ような、対角線方向についてもこれらの補償の合
成量が正しい補償を与えるようにならなければな
らない。対角線方向の補償が不適切な場合、表示
パターンに樽形ひずみまたは糸巻形ひずみをもた
らす。拡散メツシユ(expansion mesh)を備え
ているCRTでは、水平および垂直拡散度は、拡
散メツシユを囲む電界強度の変化によつて調節す
ることができる。このような拡散度の変化によつ
て所要の偏向率補償を得ることができる。しかし
拡散メツシユは水平および垂直の横方向速度に単
に独立して影響を及ぼすものではなく、あらゆる
半径方向への拡散が行われる。したがつて、各半
径方向毎に適切な拡散率を選択して実現すること
により、ひずみのない偏向率補償を行わねばなら
ない。
When compensation is made for the horizontal and vertical deflection factors, the sum of these compensations must also provide the correct compensation in the diagonal direction, such as the main diagonal extending from the center of the front plate to its corners. Improper diagonal compensation results in barrel or pincushion distortion in the displayed pattern. In a CRT with an expansion mesh, the horizontal and vertical diffusivity can be adjusted by varying the electric field strength surrounding the expansion mesh. The required deflection rate compensation can be obtained by such a change in the degree of diffusivity. However, the diffusion mesh does not simply affect the horizontal and vertical lateral velocities independently; any radial diffusion takes place. Therefore, distortion-free deflection rate compensation must be achieved by selecting and realizing an appropriate diffusivity for each radial direction.

したがつて、本発明の主な目的は、トレースの
色を変化させても、水平および垂直偏向率が一定
に保たれるビーム浸透型カラーCRTを提供する
ことである。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a beam-penetrating color CRT in which the horizontal and vertical deflection rates remain constant even as the trace color changes.

本発明の他の目的は、最大の色変化に相当する
範囲内で印加高圧を任意に変化させても、水平お
よび垂直偏向率が自動的かつ連続的に一定に保た
れるビーム浸透型カラーCRTを提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a beam-penetrating color CRT whose horizontal and vertical deflection rates are automatically and continuously kept constant even with arbitrary changes in the applied high voltage within a range corresponding to maximum color change. The goal is to provide the following.

本発明のもう1つの目的は、拡散メツシユを備
える静電偏向ビーム浸透型カラーCRTの偏向率
を一定にし、発色の変化による樽形または糸巻形
ひずみをなくすことである。
Another object of the present invention is to provide a constant deflection ratio in an electrostatically deflected beam penetrating color CRT with a diffusing mesh, thereby eliminating barrel or pincushion distortion due to variations in color development.

本発明によれば、上記及びその他の目的は、静
電偏向分割陽極ビーム浸透型カラーCRTにおい
て、管の軸を中心として補正レンズを置くことに
より達成される。好適な実施例において、補正レ
ンズは拡散メツシユの近傍であるCRTの外管の
漏斗領域の入口における円錐部分の内側の導電領
域によつて構成される。この補正レンズは分割陽
極前面板に電気的に接続され、両者は同じスイツ
チされた高圧を受ける。補正レンズの形状は、水
平、垂直および対角線方向に関しての半径方向速
度の補償に変化を与える(すなわちこれらの各方
向毎に拡散量を異ならせる)ために、拡散メツシ
ユの作用と相互作用するように選択される。これ
らの半径方向速度の変化は、縦方向加速度の変化
によつて引きおこされる偏向率の変化を打ち消
す。この補償動作は単に選択された電圧について
だけではなく、前面板への全ての印加電圧につい
て正しく動作する。かくて、発色を変化させても
垂直および水平の偏向率は全体として見ると変化
せず、自動的に一定に保たれる。選択された量の
補正は対角線方向を含むすべての半径方向につい
て行われ、表示像にはひずみが誘起されない。
According to the present invention, these and other objects are achieved in an electrostatic deflection split anode beam penetrating color CRT by placing a correction lens centered on the axis of the tube. In a preferred embodiment, the correction lens is constituted by a conductive region inside a conical section at the entrance of the funnel region of the outer tube of the CRT in the vicinity of the diffusing mesh. This correction lens is electrically connected to the split anode front plate and both are subjected to the same switched high voltage. The shape of the correction lens interacts with the action of the diffusion mesh to vary the compensation of radial velocity in the horizontal, vertical, and diagonal directions (i.e., to provide a different amount of diffusion in each of these directions). selected. These changes in radial velocity counteract the changes in deflection rate caused by changes in longitudinal acceleration. This compensation operation is correct not only for selected voltages, but for all voltages applied to the front plate. Thus, even if the color development is changed, the vertical and horizontal deflection rates do not change as a whole and are automatically kept constant. The selected amount of correction is performed in all radial directions, including diagonal directions, and no distortion is induced in the displayed image.

また、磁気偏向分割陽極ビーム浸透型CRTに
関する水平および垂直偏向率の補正は、管の軸を
中心としかつ偏向ヨークの入口端に近いCRTの
ネツク部の内側に置かれる補正レンズによつて行
われる。補正レンズの電圧は前面板の高圧に応じ
て変化される。磁気偏向領域内の電子ビームの縦
方向速度変化は前面板領域内における縦方向速度
変化を補償するように制御される。これにより磁
気偏向領域における偏向量が変化し、その結果偏
向率は最終的に一定となる。
Horizontal and vertical deflection factor correction for magnetically deflected split anode beam penetrating CRTs is also performed by a correction lens centered on the tube axis and placed inside the neck of the CRT near the entrance end of the deflection yoke. . The voltage of the correction lens is changed according to the high voltage of the front plate. The longitudinal velocity variation of the electron beam in the magnetic deflection region is controlled to compensate for the longitudinal velocity variation in the front plate region. This changes the amount of deflection in the magnetic deflection region, and as a result, the deflection rate ultimately becomes constant.

以下では図面に基いて本発明を詳細に説明す
る。第1図は本発明にかかるCRTを示す図であ
る。第1図においてCRT1の電子銃アセンブリ
6の出口端には、「メツシユ罐(mesh can)」5
の上に支持された拡散メツシユ(それ自体は見え
ない)が置かれている。CRT外管の内側であつ
て、拡散メツシユおよび漏斗の入口の近くには、
4ヶ所に丸い突起がある、少しテーパが付いた円
柱形をした導電性の補正レンズ3が置かれてい
る。補正レンズ3は、外部導線(図示されていな
い)によつて分割陽極前面板に電気的に接続され
ている。基本的に一定の幅を持つ誘電体被覆ギヤ
ツプ4は、CRT1の漏斗部の残り部分の内側の
導電性被覆(以下、漏斗部被覆と称する)2から
補正レンズ3を分離する。漏斗部被覆2は従来ど
おりであるが、ただしその細い方の端部の形状は
誘電体被覆ギヤツプ4をはさんで補正レンズ3の
端部の形状を補完する形になつている。また漏斗
部被覆2は、CRT1の前面板から電気的に絶縁
されている。
The present invention will be explained in detail below based on the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a CRT according to the present invention. In FIG. 1, a "mesh can" 5 is located at the exit end of the electron gun assembly 6 of the CRT 1.
A supported diffusion mesh (itself not visible) is placed on top of it. Inside the CRT outer tube, near the entrance of the diffusion mesh and funnel,
A slightly tapered cylindrical conductive correction lens 3 with round protrusions at four locations is placed. The correction lens 3 is electrically connected to the segmented anode front plate by an external conductor (not shown). A dielectric coating gap 4 of essentially constant width separates the correction lens 3 from the conductive coating 2 inside the remainder of the funnel of the CRT 1 (hereinafter referred to as funnel coating). The funnel coating 2 is the same as before, except that the shape of its narrow end is such that it complements the shape of the end of the correction lens 3 with the dielectric coating gap 4 interposed therebetween. Further, the funnel covering 2 is electrically insulated from the front plate of the CRT 1.

CRT1は小形高画質カラー・グラフイツク表
示装置に用いるようにされている。その前面板に
はおよそ幅(水平方向)127mm(5インチ)、高さ
(垂直方向)101.6mm(4インチ)の観測区域を有
し、長さは約381mm(15インチ)である。CRT1
の各部の形状を描き易くするため、第1図におい
てはCRT1をその通常の使用位置から縦軸のま
わりに1/4回転させて図示してある。従つてここ
では水平軸と垂直軸との間の空間関係は入れ替つ
ている。このようにして管の広い側が図示され、
説明のための特徴がより大きく描かれている。
CRT1 is intended for use in small, high quality color graphic display devices. Its front panel has an observation area approximately 127 mm (5 inches) wide (horizontally), 101.6 mm (4 inches) high (vertically), and approximately 381 mm (15 inches) long. CRT1
In order to make it easier to draw the shape of each part of the CRT 1, the CRT 1 is shown rotated 1/4 of the way around the vertical axis from its normal use position in FIG. The spatial relationship between the horizontal and vertical axes is therefore reversed here. In this way the wide side of the tube is illustrated,
Explanatory features are drawn larger.

第1図に示されたCRTは、最大垂直偏向感度
を必要とするオシログラフ用として設計されたも
のではなく、むしろ水平および垂直偏向感度がほ
ぼ等しいことが最も好都合であるブラフイクス方
面での応用を意図している。したがつて、この
CRTでは水平偏向がまず行われ(前面板から最
も遠い)、その次に垂直偏向が行われる。偏向の
一方の軸が他方の軸よりもはるかに高感度である
ように設計されたCRTについても本発明が等し
く適用できることは当業者にとつて明らかであろ
う。
The CRT shown in Figure 1 was not designed for oscillographic applications requiring maximum vertical deflection sensitivity, but rather for applications where approximately equal horizontal and vertical deflection sensitivities are most advantageous. Intended. Therefore, this
In a CRT, horizontal deflection occurs first (furthest from the front panel), followed by vertical deflection. It will be clear to those skilled in the art that the invention is equally applicable to CRTs designed so that one axis of deflection is much more sensitive than the other.

第1図のCRT1とは対照的に、第2図は在来
の分割陽極ビーム浸透型カラーCRT7の一部分
の断面図である。このようなCRT7では、外管
8の漏斗部分の内部は導電性の漏斗部被覆10が
施されている。この漏斗部被覆は拡散メツシユ1
1の前方から前面板のかなり近くにまでのびてい
る。別の導電性領域9が、前面板上の蛍光物質の
上に被覆されている。漏斗部被覆10は固定高電
圧源に接続されるが、導電性前面板被覆9は可変
高電圧源に接続される。
In contrast to the CRT 1 of FIG. 1, FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of a conventional split anode beam penetrating color CRT 7. In such a CRT 7, the inside of the funnel portion of the outer tube 8 is coated with a conductive funnel portion coating 10. This funnel covering is the diffusion mesh 1.
It extends from the front of 1 to quite close to the front panel. Another electrically conductive area 9 is coated over the fluorescent material on the front plate. The funnel cladding 10 is connected to a fixed high voltage source, while the conductive front plate cladding 9 is connected to a variable high voltage source.

この在来形分割陽極ビーム浸透型CRTによる
偏向率の色依存性の基本原理は、第2図をよく見
れば容易に理解される。第2図において点線12
a乃至12dは、おのおの前面板電圧が+15kV
である場合(緑トレース用)における、いろいろ
な量の偏向a乃至dについての電子ビームの軌跡
を表わす。軌跡12a乃至12dはある偏向率で
作られる無ひずみパターンを形成する。一方第2
図の実線13a乃至13dで表わされる軌跡は軌
跡12a乃至12dと著しく異つているが、その
条件の違いは前面板電圧が+9kV(赤トレース用)
に低下しただけである。
The basic principle of the color dependence of the deflection rate in conventional split anode beam penetrating CRTs can be easily understood by looking closely at FIG. Dotted line 12 in Figure 2
For a to 12d, each front plate voltage is +15kV.
(for the green trace), the trajectories of the electron beam are shown for various amounts of deflection a to d. The trajectories 12a to 12d form a strain-free pattern made with a certain deflection rate. On the other hand, the second
The trajectories represented by solid lines 13a to 13d in the figure are significantly different from trajectories 12a to 12d, but the difference in conditions is that the front plate voltage is +9kV (for red trace).
It only decreased to .

軌跡12a乃至12dおよび13a乃至13d
は、拡散メツシユを出た後の行程の最初の2/3は
基本的に同一である。おのおのの軌跡に相当する
電子は漏斗部被覆10によつて事実上同じ量だけ
加速される。また半径方向の速度についても偏向
板および拡散メツシユによつていつたん与えられ
た後、行程中の上記2/3の部分においては一定に
保たれる。軌跡12a乃至12dの場合、電子の
速度の縦軸方向の成分は、導電漏斗部被覆10に
よつていつたん加速されると、電子が前面板に当
たるまで基本的に不変である。それぞれの半径方
向の速度は、拡散メツシユの領域を出た後は一定
に保たれる。従つて軌跡12a乃至12dはほぼ
直線である。ところが一方前面板電圧を低下させ
ると電子が前面板に近づくにつれて縦軸方向の速
度は次第に減少するが、半径方向の速度はほぼ一
定に保たれる(実際には少し増加する)。電子が
軸方向に減速するにつれて、電子が前面板に衝突
するまでに半径方向に移動できる時間が長くな
る。しがつて軌跡13a乃至13dの最後の部分
は、前面板に近づくにつれて湾曲度を増す。その
結果、偏向率が大幅に減少し(すなわち偏向感度
が増加し)、糸巻形ひずみや樽形ひずみは基本的
にはないもののより大きな像が作られる。
Trajectories 12a to 12d and 13a to 13d
are essentially the same for the first two-thirds of their journey after leaving the diffusion mesh. The electrons corresponding to each trajectory are accelerated by the funnel coating 10 by virtually the same amount. Also, the radial velocity is once given by the deflection plate and the diffusion mesh, and then kept constant during the above two-thirds of the stroke. For trajectories 12a to 12d, the longitudinal component of the electron's velocity, once accelerated by the conductive funnel coating 10, remains essentially unchanged until the electron hits the front plate. The respective radial velocities remain constant after leaving the area of the diffusion mesh. Therefore, the trajectories 12a to 12d are approximately straight lines. However, when the front plate voltage is reduced, the longitudinal velocity of the electrons gradually decreases as they approach the front plate, while the radial velocity remains approximately constant (in fact, it increases slightly). As the electrons slow down axially, the more time they can travel radially before impacting the front plate. Therefore, the last portion of the trajectories 13a to 13d becomes more curved as it approaches the front plate. As a result, the deflection rate is significantly reduced (ie, the deflection sensitivity is increased) and a larger image is created with essentially no pincushion or barrel distortion.

第3図は第2図に似ているが第1図にしたがつ
て作られたCRT14の上部の断面図である。外
管の内側には、導電性被覆17(第1図の補正レ
ンズ3に相当)、15(第1図の漏斗部被覆2に
相当)、および16(前面板の分割陽極)が施さ
れている。弾性接触子、ポツプ・スルー(pop−
through、穴を密閉したスルーホール状の構造を
した表裏接続用の電極)、および金属製のアノー
ド・ボタンなどの従来からある種々の手段によつ
て補正レンズ用の導電性被覆17との電気的接触
を得ることができる。絶縁塗料の層18が、導電
性被覆17と15を分けるギヤツプ4に施されて
いる。同様な絶縁層が、漏斗部の導電性被覆15
と前面板の導電性被覆16とを分離するように施
されている。本例では、ギヤツプ4の幅は約2.5
mm(1/10インチ)である。導線19は漏斗部の導
電性被覆15を固定高圧電源に、すなわち本例で
は+15kVに接続する。もう1つの導線20は、
前面板の導電性被覆16および補正レンズ用導電
性被覆17の両方を+9〜+15kVの値をとる可
変高圧源に接続する。また、電子銃アセンブリ2
2の出口端にある拡散メツシユ21も示されてい
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper part of a CRT 14 similar to FIG. 2 but made according to FIG. 1. Conductive coatings 17 (corresponding to the correction lens 3 in FIG. 1), 15 (corresponding to the funnel coating 2 in FIG. 1), and 16 (divided anodes on the front plate) are provided on the inside of the outer tube. There is. Resilient contact, pop-through
electrically connected to the conductive coating 17 for the correction lens by various conventional means such as through, a through-hole-like structure with a sealed hole (for connecting the front and back sides), and a metal anode button. You can get in touch. A layer 18 of insulating paint is applied to the gap 4 separating the conductive coatings 17 and 15. A similar insulating layer covers the conductive coating 15 of the funnel part.
and the conductive coating 16 of the front plate. In this example, the width of gap 4 is approximately 2.5
mm (1/10 inch). A conductor 19 connects the conductive sheathing 15 of the funnel to a fixed high voltage power supply, ie +15 kV in this example. The other conductor 20 is
Both the conductive coating 16 of the front plate and the conductive coating 17 for the correction lens are connected to a variable high voltage source having a value between +9 and +15 kV. In addition, the electron gun assembly 2
A diffusion mesh 21 at the outlet end of 2 is also shown.

補正レンズ用の導電性被覆17が置かれる外管
の内部は、2個の円錐面から成つている。漏斗部
の左側のギヤツプ4の近傍部分は8゜の円錐面にな
つているが、すぐ左の隣接部分(いわゆる「レデ
ユーサ」)は38゜の円錐面になつている。以下の図
の説明のために好都合なので第3図において2つ
の円錐面の交線である円(第3図では直線になつ
ているが3次元空間では円である)について触れ
ておく。
The interior of the outer tube, in which the conductive coating 17 for the correction lens is placed, consists of two conical surfaces. The left side of the funnel near the gap 4 has an 8° conical surface, while the immediate left adjacent portion (the so-called "reducer") has a 38° conical surface. Since it is convenient to explain the following figures, we will mention the circle that is the intersection line of two conical surfaces in FIG. 3 (it is a straight line in FIG. 3, but it is a circle in three-dimensional space).

第3図によれば、拡散メツシユ21の先端部
は、CRTの縦軸に添つて約5.1mm(0.2インチ)だ
けその円形交線の面を越えた位置にある。
According to FIG. 3, the tip of the diffusion mesh 21 is located approximately 5.1 mm (0.2 inch) beyond the plane of the circular intersection along the longitudinal axis of the CRT.

補正レンズ用の導電性被覆17の38゜部分の最
も狭い開口部がどんな形状でもほとんど或は全く
影響しない。それはこの開口部の位置が拡散メツ
シユ21から出る電子から遠く離れているからで
ある。その形状は円形としても良い。2個の円錐
面の交わる形状は、既に円形として説明されてい
る。補正レンズ用の導電性被覆17のもう一方の
端である8゜の円錐面側の縁の形状(第3図)、お
よび漏斗部の導電性被覆15の左縁の対応する形
状は、そんなに簡単には説明されない。これに
は、前述のとおり、また第1図に見られるよう
に、4ヶ所に丸い突起がついた形状をしている。
この突起付きの形状は、補正レンズ用の導電性被
覆17と漏斗被覆15との間のギヤツプ4の形状
によつて説明される。その理由は、ギヤツプ4の
寸法形状がそれによつて分けられるものの形状よ
りもはるかに描きやすいからである。ギヤツプ4
の形状がわかれば、残りの部分の形状も明白かつ
確実にわかることはもちろんであろう。
The shape of the narrowest opening in the 38° portion of the conductive coating 17 for the correction lens has little or no effect. This is because the position of this opening is far away from the electrons exiting from the diffusion mesh 21. The shape may be circular. The shape where two conical surfaces intersect has already been described as a circle. The shape of the edge on the other end of the 8° conical surface side of the conductive coating 17 for the correction lens (Fig. 3) and the corresponding shape of the left edge of the conductive coating 15 of the funnel part are so simple. is not explained. As mentioned above and as seen in FIG. 1, this has a shape with four round protrusions.
This protruding shape is explained by the shape of the gap 4 between the conductive coating 17 and the funnel coating 15 for the correction lens. The reason for this is that the dimensions and shape of the gap 4 are much easier to draw than the shape of what it separates. gap 4
Of course, if you know the shape of , you can clearly and reliably know the shape of the rest.

ギヤツプ4の形状の性質およびその形状が所望
の補正を果たす理由を述べる前に最後の注意をし
ておいた方が良いだろう。ギヤツプ4が8゜の円錐
面に限定されるだけではなく、4ヶ所で38゜の円
錐面まで延びていることがすぐにわかる。第5B
図をざつと見れば、ギヤツプ4をそれ自身1つの
面と考えるなら、ギヤツプ4は4つの折り曲げら
れた耳部24乃至27を具備している。知られる
限り、ギヤツプのこれらの曲げ領域は、曲げられ
ていることにより特に望ましい性質を持つている
わけではない。所望の結果を得るため、4つの突
起部の出入はある長さでなければならず、かつ拡
散メツシユに関して特定の位置に置かれなければ
ならないということによるものである。すなわち
レデユーサおよび漏斗部の交線がこれらの出入の
範囲内に入つてきたので、突起部の最後の部分が
曲がつたのである。本CRTは既存のCRTの変形
であり、これらの曲げを除去するため、拡散メツ
シユの位置および外管の形状を再設計することは
本プロジエクトの範囲外であつた。別のCRTで
はこのギヤツプの曲がつた耳部はなくなつたりま
たもつとはつきりしたものになつたりもする。本
CRTにおいてはこの曲がりははつきりした悪影
響なしに単に無視された。
Before discussing the nature of the shape of gap 4 and why it provides the desired correction, a final note is in order. It is immediately clear that the gap 4 is not only limited to an 8° conical surface, but also extends to a 38° conical surface in four places. 5th B
A quick look at the figure shows that the gap 4 is provided with four bent ears 24 to 27, if the gap 4 is considered as a surface in itself. As far as is known, these bent regions of the gap do not have particularly desirable properties due to their bending. This is due to the fact that the entry and exit of the four protrusions must be of a certain length and must be placed in a particular position with respect to the diffusion mesh in order to obtain the desired result. That is, since the line of intersection of the reducer and the funnel came within the range of their entry and exit, the last portion of the protrusion was bent. This CRT is a modification of an existing CRT, and it was outside the scope of this project to redesign the position of the diffusion mesh and the shape of the outer tube to eliminate these bends. On other CRTs, the curved ears of this gap may be missing, or they may have sharp edges. Book
In CRTs, this bending was simply ignored without any noticeable negative effects.

第4A図および第4B図は、第1図および第3
図の特定なCRTについて、ギヤツプ4の正確な
形状を示すため、その作図法を説明する図であ
る。図示されているのは平面形状であり、これは
紙またはマイラーのような適当な媒体によつて作
られた場合は切り抜かれ、その端で接合されかつ
点線に沿つて曲げられることによりギヤツプ4の
実際の三次元形状を構成する。すなわち、第4A
図および第4B図は基本的に形状を作る方法を示
すものである。この様にして作られる形の大部分
は8゜の円錐の表面上にある。
Figures 4A and 4B are similar to Figures 1 and 3.
This is a diagram illustrating a drawing method for showing the exact shape of the gap 4 for the specific CRT shown in the figure. Illustrated is a planar shape which, if made of a suitable medium such as paper or mylar, is cut out, joined at its edges and bent along dotted lines to form the gap 4. Construct actual three-dimensional shapes. That is, the 4th A
Figures 4B and 4B basically show how the shapes are made. Most of the shapes created in this way lie on the surface of an 8° cone.

第4A図において、点線23は半径271.8mm
(10.7インチ)の円であり、2個の円錐の円形交
線に相当する。角Oは約51゜であり、8゜の円錐を
作るように選択された。第4B図の形状を作るに
は次のようにする。先ず半径266.7mm(10.5イン
チ)、271.8mm(10.7インチ)、276.9mm(10.9イン
チ)、288.3mm(11.35インチ)、298.5mm(11.75イ
ンチ)の同心の扇形を作る。これらの扇形のセグ
メントは、同じ51゜の中心角に対向していなけれ
ばならない。中心角を水平および垂直軸に相当す
る4つの等しい部分に分割する。その主対角線の
位置(縦横比によつて定められる)に相当するよ
うに、4つの等しい各部分を細分する。第4A図
において角αが角βより小であるのは、異なる主
対角線についての対称性が異なるからである。前
面板が正方形の管では、α=βである。中心から
一番外側のセグメントまで9本の放射状の直線を
引いて8つの部分を作る。これらの放射状の直線
に沿つて規定半径のいろいろな小円セグメントの
図示された中心を置き、小円を描く。これらの各
小円は関連する放射状の直線上に一点で関連する
大きな円と相接する。そこで、このギヤツプの形
状の内縁および外縁に沿う連続小円を結ぶ接線を
引く。そしてこのギヤツプの形状に図示の通り
H,VおよびDの信号を与える。出来上つた形状
を切抜き、第1および第9の放射状の直線に沿つ
て相当する縁を接合する。そして半径271.8mm
(10.7インチ)の円の中にある半径6.4mm(0.25イ
ンチ)の形状の部分を内方に曲げる。
In Figure 4A, dotted line 23 has a radius of 271.8mm.
(10.7 inches) and corresponds to the circular intersection of two cones. Angle O is approximately 51° and was chosen to create an 8° cone. To create the shape shown in Figure 4B, proceed as follows. First, make concentric sectors with radii of 266.7 mm (10.5 inches), 271.8 mm (10.7 inches), 276.9 mm (10.9 inches), 288.3 mm (11.35 inches), and 298.5 mm (11.75 inches). These sector segments must face the same 51° central angle. Divide the central angle into four equal parts corresponding to the horizontal and vertical axes. Subdivide each of the four equal parts to correspond to the position of its main diagonal (as defined by the aspect ratio). The angle α is smaller than the angle β in FIG. 4A because the symmetries about the different main diagonals are different. For a tube with a square front plate, α=β. Create eight parts by drawing nine radial lines from the center to the outermost segment. Along these radial straight lines are the illustrated centers of various small circle segments of defined radius, and a small circle is drawn. Each of these small circles intersects the associated large circle at a point on the associated radial straight line. Therefore, draw a tangent line connecting the continuous small circles along the inner and outer edges of this gap shape. Then, H, V and D signals are applied to the shape of this gap as shown in the figure. The resulting shape is cut out and corresponding edges are joined along the first and ninth radial lines. and radius 271.8mm
(10.7 inch) circle with a radius of 6.4 mm (0.25 inch) bent inward.

この様にして作られた円環状線片は、ひずみな
しに第5図Bに示されるような4ヶの突起部を持
つ円錐面を構成する。記号H,VおよびDによつ
て、第5図Aと第5図Bは第1図ならびに第3図
のCRTにあるギヤツプ4の方向を示す。これが
重要であるのは、記号Vの突起部が記号Hの突起
部より6.4mm(1/4インチ)だけ長いからである。
The annular wire piece made in this manner forms a conical surface having four protrusions as shown in FIG. 5B without distortion. By the symbols H, V and D, FIGS. 5A and 5B indicate the orientation of the gap 4 in the CRT of FIGS. 1 and 3. This is important because the protrusion marked V is 6.4 mm (1/4 inch) longer than the protrusion marked H.

言うまでもないと思うが、第4A図および第4
B図において述べられた具体的な値は、CRT外
管の大きさ、形状、およびその拡散メツシユに依
存するものである。しかし当業者は、補正レンズ
の形状を知れば、本例を参考にして異なる拡散メ
ツシユを持つ異なるCRTについて同様な作図を
することができる。任意のCRTについて補正レ
ンズの形状を選択する方法を以下に簡潔に説明す
る。
I think it goes without saying that Figures 4A and 4
The specific values stated in Figure B are dependent on the size and shape of the CRT envelope and its diffusion mesh. However, once those skilled in the art know the shape of the correction lens, they can refer to this example and draw similar diagrams for different CRTs with different diffusion meshes. A method for selecting the shape of the correction lens for any CRT will be briefly explained below.

この一般形状の作動理由を説明する前に、かか
る補正レンズの組立て法を簡潔に説明する。補正
レンズおよび漏斗部の導電性被覆はいずれも、ア
ルミニウムの蒸着によつて形成される。ギヤツプ
形状を有するマスキング取付具は、ステンレス鋼
の薄板で作られている。それはレデユーサの内部
に対して重力によつて定位置に保持されている。
それは円錐表面のどんなわずかな偏心にも十分従
うだけ薄いものである。前面板および電子銃抜き
の外管はアルミニウム蒸着装置中に置かれ、導電
被覆(3および2、または17および15)が付
着される。その後で、絶縁性の被覆18は、ブラ
シによる手塗りなどのような任意の好都合な手段
によつて施すことができる。
Before explaining the reason for the operation of this general shape, a method of assembling such a correction lens will be briefly explained. Both the correction lens and the conductive coating on the funnel are formed by vapor deposition of aluminum. The gap-shaped masking fixture is made of stainless steel sheet. It is held in place by gravity relative to the interior of the reducer.
It is thin enough to follow any slight eccentricity of the conical surface. The front plate and the outer tube of the electron gun extraction are placed in an aluminum evaporator and conductive coatings (3 and 2, or 17 and 15) are applied. The insulative coating 18 can then be applied by any convenient means, such as by hand application with a brush.

第6図は、電子ビームが拡散メツシユ21を出
るとき電子ビームに及ぼす補正レンズ17の補償
作用を示すための図である。第2図に示されたも
のと同様、点線28a乃至27dは分割陽極前面
板16と漏斗部の導電性被覆とを同電位(+
15kV)に保つた状態でのいろいろな偏向量に対
する電子ビームの軌跡を表わす。実線で示された
軌跡29a乃至29dは分割陽極前面板の電圧が
+9kVに下げられたときの同じ量の偏向に対して
の軌跡を表わす。同図からわかる様に、初期偏向
のいろいろな量について電子ビームが最終的に前
面板に衝突する位置は前面板電圧の影響を受けな
い。
FIG. 6 is a diagram showing the compensation effect of the correction lens 17 on the electron beam when it exits the diffusion mesh 21. Similar to that shown in FIG.
It shows the trajectory of the electron beam for various deflection amounts while maintaining the voltage at 15kV. The solid lines 29a-29d represent the trajectories for the same amount of deflection when the split anode front plate voltage is reduced to +9 kV. As can be seen from the figure, for various amounts of initial deflection, the location where the electron beam finally impinges on the front plate is not affected by the front plate voltage.

前面板16が漏斗部の導電性被覆15と同じ電
圧で作動されるとき、補正レンズ17も同じ電圧
になる。結局全体としてはCRT全体が別の分割
陽極や別の補正レンズを持たない一様な内部導電
性被覆を具備したのと同じである。拡散メツシユ
21は正常に作動する。すなわち、拡散メツシユ
21のすぐ外側の領域(例えば+100V)とCRT
の外管の隣接部分(+15kV)との間の電界は高
傾度である。この高傾度の電界は、拡散メツシユ
21の倍率を最大にする。
When the front plate 16 is operated at the same voltage as the conductive coating 15 of the funnel, the correction lens 17 will also be at the same voltage. After all, the entire CRT is the same as having a uniform internal conductive coating without a separate segmented anode or a separate correction lens. Diffusion mesh 21 operates normally. That is, the area immediately outside the diffusion mesh 21 (for example +100V) and the CRT
The electric field between the adjacent part of the outer tube (+15 kV) is of high gradient. This high gradient electric field maximizes the magnification of the diffusion mesh 21.

しかし、前面板16の電圧を+9kV、或は+
15kV〜+9kVの任意な都合のよい電圧まで減少
させると、補正レンズ17における電圧もそれに
ともなつて減少する。これによつて拡散メツシユ
21の周囲の電界傾度が減少する。前面板に印加
されるどの様な電圧についても、その作用によつ
て電子ビームが拡散メツシユ21から出るときに
電子ビームが受ける全ての偏向角について倍率が
正しく減少する。この倍率の減少量の選択は、こ
の減少量と、電子ビームが前面板に近づくにつれ
て電子ビームが受ける進行方向軸(縦軸)の減速
およびわずかな半径方向の加速とがつり合う様に
なされる。前面板電圧がどの様に変化しようと
も、上述の倍率の減少も正しく追随する。第6図
に示されているのはCRTの平面図の一部である
から、ここで示されているのは水平偏向に関する
電子ビームの軌跡である。従つて補正レンズ17
の作動に関する上記記事は、垂直偏向がないこと
を暗に想定している。すなわち、対角線に沿うパ
ターン補正は考慮されない。しかし、かかる考慮
は軸からはずれた方向の大きなパターンひずみを
防止するために必要である。
However, if the voltage on the front plate 16 is +9kV or +
When decreasing to any convenient voltage between 15 kV and +9 kV, the voltage at the correction lens 17 decreases accordingly. This reduces the electric field gradient around the diffusion mesh 21. The effect of any voltage applied to the front plate is to properly reduce the magnification for all deflection angles experienced by the electron beam as it exits the diffusing mesh 21. The amount of reduction in magnification is selected so as to balance this reduction with the longitudinal axis deceleration and slight radial acceleration experienced by the electron beam as it approaches the front plate. No matter how the front plate voltage changes, the reduction in magnification described above will also follow correctly. What is shown in FIG. 6 is a part of the plan view of the CRT, so what is shown here is the trajectory of the electron beam with respect to horizontal deflection. Therefore, the correction lens 17
The above article regarding the operation of , implicitly assumes that there is no vertical deflection. That is, pattern correction along the diagonal is not considered. However, such considerations are necessary to prevent large pattern distortions in off-axis directions.

前述のとおり、第4図をよく見ると、補正レン
ズの垂直方向に対応する突起部は水平方向のもの
よりも長いことが分かる。この理由から説き起こ
せば、対角線方向のパターン補正方法に関する以
下の説明がやりやすくなる。
As mentioned above, if one looks closely at FIG. 4, it can be seen that the protrusions of the correction lens in the vertical direction are longer than those in the horizontal direction. If this reason is explained, the following explanation regarding the pattern correction method in the diagonal direction will be easier to understand.

補正レンズ素子3または17の電圧を減少させ
ると、拡散メツシユ21の倍率はそれに応じて減
少する。この基礎となるスネルの法則を以下にご
く手短かに説明する。
If the voltage on the correction lens element 3 or 17 is reduced, the magnification of the diffusing mesh 21 will be reduced accordingly. Snell's law, which is the basis of this, will be explained very briefly below.

以下の様な定義を与える。 Give the following definition.

V1:拡散メツシユの内部および表面の領域の電
位。
V 1 : Potential of the interior and surface area of the diffusion mesh.

V2:拡散メツシユの外部領域の近くにおける電
位。
V 2 : Potential near the outer region of the diffusion mesh.

Q1:メツシユを通過する電子の通路と通過点に
おけるメツシユの接線とのなす角の余角。
Q 1 : Complementary angle of the angle between the path of the electron passing through the mesh and the tangent to the mesh at the passing point.

Q2:メツシユを通過したばかりの電子の通路と
通過点におけるメツシユの接線とのなす角の余
角。
Q 2 : Complementary angle of the angle between the path of the electron that has just passed through the mesh and the tangent to the mesh at the passing point.

すると下式が成立する。 Then, the following formula holds true.

1sinQ1=√2sinQ2 …(1) いま、拡散メツシユの表面の電位は約+100V
である。拡散メツシユの外部の電位は主に漏斗部
の導電性被覆2または15によるものである。補
正レンズの目的はまず在来の分極陽極ビーム浸透
型CRTにおいて漏斗部の導電性被覆のような高
圧で作動することであり、次に低圧で動作して低
圧の領域を作り、この領域を介在させることによ
り漏斗部の導電性被覆に現れる高圧の影響から拡
散メツシユ21を一部遮へいし、それにより第(1)
式の電位V2の実効値を小さくすることである。
1 sinQ 1 =√ 2 sinQ 2 …(1) Now, the potential on the surface of the diffusion mesh is about +100V
It is. The potential outside the diffusion mesh is mainly due to the conductive coating 2 or 15 of the funnel part. The purpose of the correction lens is first to operate at high pressure, such as a conductive coating on the funnel in a conventional polarized anode beam penetrating CRT, and then to operate at low pressure to create an area of low pressure that can be By doing so, the diffusion mesh 21 is partially shielded from the influence of high voltage appearing on the conductive coating of the funnel part, thereby
This is to reduce the effective value of the potential V 2 in the equation.

拡散メツシユ上の1つの点と漏斗部の導電性被
覆上で拡散メツシユの前記点に最も近い点との間
の距離を一定とすれば、これらの点の間に介在す
る低電位部における物理的分離が大きくなるほ
ど、遮へいが大きくなりかつ電位V2の実効値の
減少量が大きくなる。しかし、電界の性質をよく
知つている者は、メツシユ上の今考えている点を
漏斗部へ近づけるにつれて(すなわち前の文の
「一定距離」がより小になる場合)、中間電圧によ
る物理的分離が小さくとも同じ遮へい度が得らる
れることがわかるだろう。電位V2の値が低いこ
とは、電位V2が分布する領域へ向かつて入つて
いく電子ビームの倍率が低くなることを意味す
る。明らかに、拡散メツシユの外部に半径方向に
分布している電位V2のいろいろな値は、補正レ
ンズ素子3または17の形状の変化によつて変え
ることができる。すなわち、任意の半径方向へ向
けて拡散メツシユを離れた場合の水平および垂直
軸方向への倍率の低減の程度は、少なくとも次の
2つの事項の関数である:すなわち(1)その半径方
向における補正レンズの幅;および(2)拡散メツシ
ユの中心からビームがメツシユを出るまでの半径
方向に沿つて測つた距離。第2の条件は第1の条
件と同じ理由で重要である。すなわちこの条件は
高圧がかかつている漏斗部の導電性被覆2または
15とメツシユ部分の分離度に影響し、したがつ
て電位V2の実効値に影響するからである。第2
の条件(メツシユの中心からビームが出る位置ま
での距離)は基本的に、ビームが拡散メツシユを
通過する前に偏向板がビームに影響を及ぼした程
度の関数であることに注意されたい。
If the distance between a point on the diffusion mesh and the point on the conductive coating of the funnel section closest to that point on the diffusion mesh is constant, then the physical The greater the separation, the greater the shielding and the greater the reduction in the effective value of the potential V2 . However, those who are familiar with the properties of electric fields know that as the point we are considering on the mesh gets closer to the funnel (i.e., when the "constant distance" in the previous sentence becomes smaller), the physical It will be seen that the same degree of shielding can be obtained even if the separation is smaller. A low value of the potential V 2 means that the magnification of the electron beam entering the region where the potential V 2 is distributed is low. Obviously, the different values of the potential V 2 radially distributed outside the diffusing mesh can be varied by varying the shape of the corrective lens element 3 or 17. That is, the degree of reduction in magnification in the horizontal and vertical axes when leaving a diffusion mesh in any radial direction is a function of at least two things: (1) the correction in that radial direction; the width of the lens; and (2) the distance measured along the radial direction from the center of the diffusing mesh to the point where the beam exits the mesh. The second condition is important for the same reasons as the first condition. That is, this condition affects the degree of separation between the conductive coating 2 or 15 of the funnel part to which high pressure is applied and the mesh part, and therefore affects the effective value of the potential V2 . Second
Note that the condition (distance from the center of the mesh to the point where the beam exits) is essentially a function of the degree to which the deflector plate influences the beam before it passes through the diffuser mesh.

補正レンズの垂直方向の突起部が水平方向の突
起部よりも大きい理由を次に説明する。
The reason why the vertical protrusion of the correction lens is larger than the horizontal protrusion will be explained next.

水平偏向を考える。前述のとおり、ここで説明
しているCRTにおいて、水平偏向がまず行われ
るのは、前面板の水平方向が垂直方向よりも広
く、また水平偏向率と垂直偏向率との差を最小に
することが望ましいからである。これは、水平偏
向をいつぱいにかけた場合(ただし垂直偏向な
し)に、ビームが拡散メツシユの中心から十分遠
く(すなわち大きな半径方向の距離の位置におい
て)拡散メツシユを通過することを意味する。
Consider horizontal deflection. As mentioned above, in the CRT described here, horizontal deflection is first performed so that the horizontal direction of the front plate is wider than the vertical direction, and the difference between the horizontal deflection rate and the vertical deflection rate is minimized. This is because it is desirable. This means that, with full horizontal deflection (but no vertical deflection), the beam passes through the diffuser mesh sufficiently far from the center of the diffuser mesh (i.e., at a large radial distance).

他方では、最大垂直偏向(水平偏向なし)をか
けても、ビームは半径方向に大きな距離だけ離れ
た位置では拡散メツシユを通過することはない。
その理由は垂直偏向板がメツシユに近い(垂直向
きの半径方向速度によつて偏向される時間が少な
い)からであるとともに、そもそも所要の偏向が
少ない(前面板の垂直寸法が水平寸法よりも小さ
い)からである。
On the other hand, even with maximum vertical deflection (no horizontal deflection), the beam will not pass through the diffusing mesh at large radial distances.
The reason for this is that the vertical deflection plate is closer to the mesh (less time for deflection due to vertical radial velocity), and requires less deflection to begin with (the vertical dimension of the front plate is smaller than the horizontal dimension). ).

前面板を低圧に切り替えると、水平および垂直
の両偏向率が率しい割合で減少するものと仮定す
る(実際には、垂直偏向率の減少のほうが数パー
セント大きい傾向がある。)そのとき要求される
ことは、拡散メツシユによる水平および垂直倍率
の等しい減少である(或はむしろ垂直倍率の方の
減少度を多少大きくしなければならないかもしれ
ない。)しかし最大垂直偏向がかかつている電子
ビームが拡散メツシユから出る位置と拡散メツシ
ユの中心との距離は水平偏向の場合にくらべて小
さく、また電圧傾度のうちの垂直偏向に関連する
ものは最大水平偏向に関連するものほど大きくな
いにもかかわらず、補正を行う装置はビームが拡
散メツシユから出る場所から遠く離れて作用して
かつしかもより近い位置から作用する水平方向の
補正装置と同じ結果が得られなければならない
(少し大きな結果が必要とされる場合はなおさら
である。)。したがつて所要の補正を行うために
は、補正レンズ素子の垂直方向突起部をより長く
しなければならない。
Assume that when switching the front plate to low pressure, both the horizontal and vertical deflection rates decrease at a rapid rate (in reality, the decrease in the vertical deflection rate tends to be several percentage points larger).Then, the required The result is an equal reduction in horizontal and vertical magnification by the diffusing mesh (or perhaps a somewhat larger reduction in vertical magnification), but when the electron beam is subjected to maximum vertical deflection, Even though the distance between the exit point from the diffusion mesh and the center of the diffusion mesh is smaller than in the case of horizontal deflection, and the voltage gradient associated with vertical deflection is not as large as that associated with maximum horizontal deflection. , the correction device must be able to act far away from where the beam exits the diffuser mesh and give the same result as a horizontal correction device that acts from a closer location (slightly larger results are required). (This is especially true if the Therefore, in order to achieve the required correction, the vertical projection of the correction lens element must be made longer.

いま主対角線方向の偏向を考えてみる。これが
起こるのは、最大垂直偏向および最大水平偏向が
同時に生じるときである。この条件下では、電子
ビームがメツシユを通過するとき、拡散メツシユ
の中心から偏向された電子ビームの出口点までの
距離が最大になる。この電子ビームの出口点は漏
斗部の導電性の被覆の高電圧に接近しているの
で、狭い幅の介在電圧だけで電位V2の実効値の
所要変化を得ることができる。したがつて補正レ
ンズ素子の幅は主対角線方向において最小であ
る。これらの最小値がおのおの等しいのは、半径
方向の距離が各主対角線について同じだからであ
る。また4つの最小対角線幅部分の間には大き
く、また大きさが異なる水平部、垂直部の幅があ
る。以上によつて決まる補正レンズは第1図及び
第5図に示す様に、へりにほたて貝のへり状の出
入りがある形状となる。
Let us now consider the deflection in the main diagonal direction. This occurs when maximum vertical deflection and maximum horizontal deflection occur simultaneously. Under this condition, when the electron beam passes through the mesh, the distance from the center of the diffusing mesh to the exit point of the deflected electron beam is maximized. Since the exit point of this electron beam is close to the high voltage of the conductive coating of the funnel part, only a narrow intervening voltage is required to obtain the required change in the effective value of the potential V 2 . The width of the correction lens element is therefore minimum in the main diagonal direction. These minimum values are equal because the radial distance is the same for each main diagonal. Furthermore, between the four minimum diagonal width portions, there are horizontal and vertical portions that are large and have different sizes. As shown in FIGS. 1 and 5, the correction lens determined by the above has a shape with a scallop-like edge at the edge.

補正レンズ素子と漏斗部の導電性被覆との間の
ギヤツプ4の幅の変化も補正レンズ自体の輪廓に
影響することがある。これらの変化は1つの一定
な全幅からもう1つの幅への変化であつたり、ギ
ヤツプ4の1つの位置からもう1つの位置への幅
の局部変化であつたりする。
Variations in the width of the gap 4 between the correction lens element and the conductive coating of the funnel can also influence the contour of the correction lens itself. These changes can be changes from one constant overall width to another, or local changes in width from one position of the gap 4 to another.

ここに説明した補正レンズは、どんなCRTが
与えられても、正確に補正する様に形成される
が、その補正レンズの形状はCRTの外管の大き
さおよび形状に一部左右される。外管の公差に注
意を払わないと、各CRTが同じ形式でありかつ
他のものと直接置換可能であつても、或るCRT
では正しい補正作用をする補正レンズの形状が他
のCRTでも正しい補正作用をするとは限らない。
外管の大きさおよび形状に関する適当な公差が保
たれない場合は、調節可能な量の電気可変利得を
持つ偏向増幅回路を備えることがどつちみち望ま
しいかもしれない。しかし、ここでの可変性は2
〜3%の利得変化量にすぎす、40%の変化を得る
よりもはるかに容易である。利得変化の正確な量
は、CRTが取り付けられた後の較正工程におい
て調節されるが、これはその量がそれぞれの
CRT毎に変わり得るからである。
Although the correction lens described herein is constructed to accurately correct any given CRT, the shape of the correction lens depends in part on the size and shape of the CRT's outer tube. If you do not pay attention to the tolerances of the outer tube, some CRTs may
However, the shape of the correction lens that provides the correct correction effect may not necessarily provide the correct correction effect for other CRTs.
If suitable tolerances regarding the size and shape of the outer tube cannot be maintained, it may be desirable anyway to provide a deflection amplifier circuit with an adjustable amount of electrically variable gain. However, the variability here is 2
A ~3% gain change is much easier than getting a 40% change. The exact amount of gain change is adjusted during the calibration process after the CRT is installed, but this is because the amount is
This is because it can change for each CRT.

このCRTの経験よりすれば、外管の公差はそ
れほど格別厳しいものは要求されないだろうし、
また同一型式のCRTであれば公差に特別の注意
を払うことなしにCRTをいろいろ取りかえても
ほぼ正確な補正がなされるであろうということが
予想される。
Based on my experience with this CRT, the tolerances of the outer tube would not be required to be particularly strict.
Furthermore, if the CRTs are of the same type, it is expected that almost accurate correction will be made even if the CRTs are replaced without paying special attention to tolerances.

補正レンズ素子の作動原理について、以下に第
7図乃至第9図を用いて詳細に説明する。
The operating principle of the correction lens element will be explained in detail below using FIGS. 7 to 9.

第7図は、拡散メツシユ31を備えた従来の静
電偏向CRT30の断面図である。前述のとおり、
拡散メツシユ31の電位は約+100Vであり、漏
斗部の導電性被覆32および前面板33の電位は
おのおの+15kVである。また同図中には拡散メ
ツシユ31とCRT内のその他の部分との間にお
けるいろいろな等電位線も図示されている。図か
ら見られるとおり、電界傾度および等電位線の曲
率は拡散メツシユ31の最近部において最大とな
つている。電子ビームの軌跡34a乃至34dに
対してなされる拡散作用の大部分は、軌跡上の電
子が11.9kVの等電位線に達するまでに生じる。
そして13.9kVの等電位線に達するまでには極く
小部分を除いた全拡散が終了する。この点から先
は電子はドリフト領域に入り、その軌道はほぼ完
全な直線となる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional electrostatic deflection CRT 30 including a diffusion mesh 31. As shown in FIG. As mentioned above,
The potential of the diffusion mesh 31 is about +100V, and the potential of the conductive coating 32 of the funnel and the front plate 33 are each +15kV. Also shown in the figure are various equipotential lines between the diffusion mesh 31 and other parts within the CRT. As can be seen from the figure, the electric field gradient and the curvature of the equipotential lines are maximum at the closest portion of the diffusion mesh 31. Most of the diffusion effect on the electron beam trajectories 34a to 34d occurs before the electrons on the trajectories reach the 11.9 kV equipotential line.
By the time the 13.9kV equipotential line is reached, all diffusion except for a very small portion has been completed. From this point on, the electron enters the drift region and its trajectory becomes almost a perfectly straight line.

第8図は第7図のCRT30に似たやはり従来
のCRT35の断面図であるが、漏斗部の導電性
被覆37から分離された分割陽極前面板38を使
用する点が第7図のCRTと違う。第8図の拡散
メツシユ36は第7図の拡散メツシユ31と同じ
であり、その周囲の電界も第7図のものと(恐ら
く完全にというわけではなく、ほとんど)同じで
ある。したがつてドリフト領域の端までは、第8
図のCRT35についても第7図のCRT30につ
いても、任意の偏向量に対して同じ拡散が生じ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional CRT 35 similar to the CRT 30 shown in FIG. 7, but it differs from the CRT shown in FIG. different. The diffusion mesh 36 of FIG. 8 is the same as the diffusion mesh 31 of FIG. 7, and the electric field around it is also the same (perhaps almost, but not completely) as that of FIG. Therefore, up to the edge of the drift region, the eighth
In both the CRT 35 shown in the figure and the CRT 30 shown in FIG. 7, the same diffusion occurs for any given amount of deflection.

しかし、第8図のCRT35においてはドリフ
ト領域は前面板38のかなり手前の、低減された
電圧がかかつた前面板38の近くの曲つた等電位
線の所で終る。いろいろな軌跡39a乃至39d
の電子が半径方向に少し加速されるとともに縦軸
方向に大きく減速されるのはこの領域内である。
いろいろな記号△a乃至△dは、最終的なトレー
ス位置の誤差量を示す。
However, in the CRT 35 of FIG. 8, the drift region ends well before the front plate 38 at a curved equipotential line near the front plate 38, which has a reduced voltage. Various trajectories 39a to 39d
It is within this region that the electrons are slightly accelerated in the radial direction and greatly decelerated in the longitudinal direction.
Various symbols Δa to Δd indicate the amount of error in the final trace position.

第9図は、本発明の一例がどの様にして第7図
および第8図の情況を変更しかつ組み合わせて動
作するかを示す図である。同図において静電偏向
ビーム浸透型カラーCRT40には、分割陽極前
面板43に電気接続された導電補正レンズ素子4
1が備えられている。両者の間には、おのおのか
ら電気絶縁された漏斗部の導電性被覆42があ
る。第9図の左部分には拡散メツシユ44のまわ
りの電界の等電位線が示されている。第7図およ
び第8図の相当する電界とは対照的に、第9図の
拡散メツシユ44の回りの電界は電界傾度が低
く、また等電位線の曲率度も低い。これらの図面
を比べると、縦軸のごく近くでは電界の傾度は基
本的に同一であるが、拡散メツシユ44の周辺に
沿つて傾度の明確な減少が見られ、それとともに
等電位線はメツシユの曲率に従わなくなる。曲率
の減少は、約9kV未満のこれら等電位線を、導電
補正レンズ素子41と漏斗部の導電性被覆42と
の間のギヤツプの方に「引き寄せる」ことによつ
て生じる。明らかに、拡散メツシユ44の中心か
らの周辺へ向かうにつれて顕著になる電界傾度の
減少とそれにともなう等電位線曲率の減少とによ
つて、拡散メツシユ44上の各点における拡散量
は、中心から遠ざかるにつれて、第7図及び第8
図における拡散メツシユの対応する点の拡散より
も一層少なくなつていく。またギヤツプの位置は
拡散量減少を決定する重要な役割を演じているこ
とも明らかである。ある種のCRTにおいては既
に述べた様に、偏向の方向毎に補正レンズによる
拡散量減少の量を異ならせることが要求される。
従つてこの補正レンズの形状は偏向の方向に従い
規則的に変化しかつ対称形となる。
FIG. 9 is a diagram illustrating how an example of the present invention operates in conjunction with and modifying the context of FIGS. 7 and 8. In the figure, the electrostatic deflection beam penetrating color CRT 40 includes a conductive correction lens element 4 electrically connected to a split anode front plate 43.
1 is provided. Between them is a conductive coating 42 of the funnel portion, which is electrically insulated from each. In the left part of FIG. 9, the equipotential lines of the electric field around the diffusion mesh 44 are shown. In contrast to the corresponding electric fields of FIGS. 7 and 8, the electric field around the diffusion mesh 44 of FIG. 9 has a lower electric field gradient and a lower degree of curvature of the equipotential lines. Comparing these figures, it can be seen that the gradient of the electric field is essentially the same in the immediate vicinity of the vertical axis, but there is a clear decrease in the gradient along the periphery of the diffusion mesh 44, with the equipotential lines becoming closer to the mesh. It no longer follows curvature. The reduction in curvature occurs by "pulling" these equipotential lines below about 9 kV toward the gap between the conductive correction lens element 41 and the conductive coating 42 of the funnel. Obviously, the amount of diffusion at each point on the diffusion mesh 44 moves away from the center due to the decrease in the electric field gradient that becomes more noticeable as you move from the center to the periphery of the diffusion mesh 44 and the accompanying decrease in the equipotential line curvature. As time goes on, Figures 7 and 8
It becomes even less than the spread of the corresponding points of the spread mesh in the figure. It is also clear that the position of the gap plays an important role in determining the reduction in the amount of diffusion. As mentioned above, in some types of CRTs, it is required to vary the amount of reduction in the amount of diffusion by the correction lens depending on the direction of deflection.
Therefore, the shape of this correction lens changes regularly according to the direction of deflection and is symmetrical.

したがつて、軌跡45a乃至45dはおのお
の、第8図の対応する軌跡39a乃至39dより
も少ない量だけ拡散される。軌跡45a乃至45
dが前面板43を囲む等電位線を通過するにつれ
てそれらの線が受ける縦軸方向の減速およびわず
かな半径方向の加速は、先程述べた拡散の減少を
相殺して結局第7図の軌跡34a乃至34dと同
じ点に衝突する(ここで記号a乃至dは第7図乃
至第9図で夫々同量の初期偏向を示す)。
Therefore, each of trajectories 45a-45d is diffused by a lesser amount than corresponding trajectories 39a-39d of FIG. 8. Trajectories 45a to 45
The longitudinal deceleration and slight radial acceleration that d undergoes as it passes through the equipotential lines surrounding front plate 43 offsets the reduction in diffusion just mentioned, resulting in trajectory 34a in FIG. 34d (where symbols a to d indicate the same amount of initial deflection in FIGS. 7 to 9, respectively).

拡散メツシユ44を囲む曲がつた等電位線及び
前面板43の近くにある曲がつた等電位線はおの
おの、レンズと考えられる。各レンズの屈折力
は、レンズを構成する素子の電圧差およびこれら
素子の形状によつて定められる。これらの素子で
ある補正レンズ素子41および前面板43の電圧
は相等しく、共に変化し、そして常にメツシユ電
圧より大きく、漏斗部電圧以下であるので、「拡
散メツシユ・レンズ」の電圧差(補正レンズ41
と拡散メツシユ44との間)の減少はそのレンズ
の屈折力を低下するが、同じ電圧変化(この場合
は漏斗部の導電性被覆42と前面板43との間)
は「前面板レンズ」の屈折力を増大する。これら
のレンズの屈折力の変化は、電圧差の複雑な関数
である。おおざつぱに言えば、屈折力とは電界が
電子を加減速する能力である。
Each of the curved equipotential lines surrounding the diffusion mesh 44 and the curved equipotential lines near the front plate 43 can be considered a lens. The refractive power of each lens is determined by the voltage difference between the elements that make up the lens and the shape of these elements. Since the voltages of these elements, the correction lens element 41 and the front plate 43, are equal and change together, and are always greater than the mesh voltage and less than the funnel voltage, the voltage difference of the "diffusion mesh lens" (correction lens 41
and the diffusing mesh 44) reduces the optical power of that lens, but the same voltage change (in this case between the funnel conductive coating 42 and the front plate 43) reduces the optical power of that lens.
increases the refractive power of the "front plate lens". The change in optical power of these lenses is a complex function of voltage difference. Roughly speaking, refractive power is the ability of an electric field to accelerate or decelerate electrons.

容易にわかると思うが、補正レンズ素子(第9
図では補正レンズ41)の大きさおよび形状は、
前面板電圧を最も低い電圧まで振つたとき(例え
ば+15kVの高圧から+9kVへ)正しい補正を与
えるとき、中間の電圧値でも基本的に正しく自動
作動するように選択されることが望ましい。補正
素子電圧の低下により作られる拡散メツシユ・レ
ンズによる半径方向の加速を減少させる機能は、
前面板レンズによる軸方向速度に減速させまた半
径方向の速度を増加させる機能によく似ている。
補正レンズ素子の寸法を調節することによつて、
拡散メツシユ・レンズ機能は、最も低い電圧だけ
ではなく中間の値でも、前面板レンズ機能の組合
せ効果に合うように定めることができる。その
後、1つのレンズの変化は、任意の与えられた電
圧変化について、他のレンズの相補変化によつて
自動的に相殺される。
As you can easily understand, the correction lens element (9th
In the figure, the size and shape of the correction lens 41) are as follows:
When applying the correct correction when swinging the front plate voltage to its lowest voltage (e.g. from a high voltage of +15kV to +9kV), it is desirable that the selection be made so that even intermediate voltage values will basically operate correctly automatically. The ability to reduce the radial acceleration caused by the diffusive mesh lens by lowering the correction element voltage is
This is very similar to the ability of the front plate lens to reduce axial velocity and increase radial velocity.
By adjusting the dimensions of the corrective lens element,
The diffusive mesh lens function can be tailored to match the combined effect of the front plate lens function, not only at the lowest voltages, but also at intermediate values. Changes in one lens are then automatically canceled out by complementary changes in the other lens for any given voltage change.

第9図には示されていないが、言うまでもな
く、漏斗部の導電性被覆42と前面板43との間
の電界は前面板の隅で最大の曲率を持つている。
すなわち、漏斗部の導電性被覆42から出て前面
板43に至る電気力線(等電位線ではない)が密
集し合うのは、「垂直側」と「水平側」の表面が
交わつて1つの縁を構成する領域で外管が曲るか
らである。したがつて前面板レンズの屈折力は隅
が最大である。それにもかかわらず、本例の特定
な管では、これがある初期型の補正素子形状で見
られたパターンのひずみの大きな原因でなかつた
ことは全く確かだと思う。例えば、本CRTで、
どんな補正レンズ素子も機能させずに前面板電圧
を低下させると偏向率が大幅に変化するが、隅に
おけるパターンひずみは識別されない。したがつ
て、これらの初期型の補正レンズの形状による樽
形ひずみは偏向の対角線方向についての過剰補正
から生じたものと思われる。
Although not shown in FIG. 9, it will be appreciated that the electric field between the conductive coating 42 of the funnel and the front plate 43 has the greatest curvature at the corners of the front plate.
In other words, the electric lines of force (not equipotential lines) coming out from the conductive coating 42 of the funnel part and reaching the front plate 43 are concentrated together when the "vertical side" and "horizontal side" surfaces intersect and form one. This is because the outer tube bends in the area that forms the edge. Therefore, the refractive power of the front plate lens is greatest at the corners. Nevertheless, in the particular tube of this example, I am quite certain that this was not a significant source of the pattern distortion seen with some earlier corrector configurations. For example, with this CRT,
Reducing the front plate voltage without any corrective lens elements functioning changes the deflection factor significantly, but no pattern distortion in the corners is discernible. Therefore, the barrel distortion due to the shape of these early correction lenses appears to have resulted from overcorrection in the diagonal direction of deflection.

隅の領域の電子ビームについては、拡散メツシ
ユ・レンズは主軸用についてと同量の倍率の低減
を達成しなければならない。第4B図および第5
図Bで「D」と記された4つの領域は、前面板の
隅に相当する補正レンズ素子上の位置である。一
方では、補正レンズ素子(第9図の補正レンズ4
1、第6図及び第3図の補正レンズ用の導電性被
覆17、第1図の補正レンズ3)のこれらの点
が、そこでの最小の幅に基いて拡散メツシユの作
用についての倍率を低減させると主張したくなる
が、他の2つの考慮も必要である。拡散メツシユ
で対角線方向の電子ビームが出る一番端の位置
は、電子ビームを漏斗部の導電性被覆から出る電
界に最も近い位置に置くので、比較的小さな間に
介在する電界でも依然として明白な効果を持つて
いる。次に、「D」と記された最小幅の点は、そ
れだけで完全に孤立しているわけではない。それ
らはかなりけわしい突起部によつて両側を囲まれ
ている。これらの突起部のへりは「D」で表わさ
れた場所と相互作用するので、拡散メツシユにお
ける対角線方向についての電界の乱れは、補正素
子が「実際よりも広く見える」ことの結果と思わ
れる。したがつてこの2つの理由で、補正レンズ
素子41,17,3に関する上述の形状は実際
に、最大偏向時の対角線方向について他の偏向方
向と同じ公称量の倍率低減をもたらす。
For the corner region electron beam, the diffusing mesh lens must achieve the same amount of magnification reduction as for the main axis. Figures 4B and 5
The four regions labeled "D" in Figure B are positions on the correction lens element corresponding to the corners of the front plate. On the one hand, a correction lens element (correction lens 4 in FIG.
1, conductive coating 17 for the correction lens in FIGS. 6 and 3, these points of the correction lens 3) in FIG. Although it is tempting to argue that The far end position of the diagonal electron beam in the diffusing mesh places the electron beam closest to the electric field emanating from the conductive coating of the funnel, so that even relatively small intervening electric fields can still have an obvious effect. have. Second, the minimum width point marked "D" is not completely isolated by itself. They are surrounded on both sides by rather sharp projections. Since the edges of these protrusions interact with the locations marked "D", the diagonal electric field disturbances in the diffusion mesh may be the result of the correction element "appearing wider than it is". . For these two reasons, therefore, the above-described geometry for the correction lens elements 41, 17, 3 actually provides the same nominal amount of magnification reduction in the diagonal direction at maximum deflection as in the other deflection directions.

解析モデルによる動作解析を行つた場合、たと
えコンピユータを使つたとしても、必ずしも最も
正確かつ信頼性のある情報を得ることができるわ
けではないということは、電子光学部門の当業者
にとつて驚くに当たらないと思う。このモデリン
グの手法が傾向を予測する程度にしか役に立たな
いことはしばしばある。本例のCRTの補正レン
ズ素子の形状を開発する場合もその例にもれず、
所要の大きさ、形状、および場所を知るために多
くの試行錯誤が必要とされた。
It comes as a surprise to those skilled in the field of electro-optics that when performing motion analysis using an analytical model, even when using a computer, it is not always possible to obtain the most accurate and reliable information. I don't think so. This modeling approach is often only useful at predicting trends. As in the case of developing the shape of the correction lens element for the CRT in this example,
Much trial and error was required to find the required size, shape, and location.

軸線上の倍率補正の実現可能性を示唆するコン
ピユータモデルを使用した最初の調査は経験的試
行において確かめられた。経験に基く見積りおよ
び詳細な試行により、垂直軸方向の端部に2個の
突起部を持つほぼ円筒形の補正レンズ素子が作ら
れた。この補正レンズはすべての中間電圧でも軸
上の偏向率変化を良好に補償した。しかしこれら
のいろいろな初期型の補正レンズの形状は有望と
されたが、思わぬ樽形ひずみを招いた。樽形ひず
みの原因の追求の結果、拡散メツシユの中心から
電子ビームが出る場所までの半径方向の距離に関
する拡散メツシユの前述の特性がわかつた。この
特性の解明に基いて4つの突起部のある形状が得
られた。これらの突起部の効果は著しく相互作用
する。従つてその大きさおよび位置を選択するた
めには、数度の試行錯誤を繰り返すことによりす
べての電圧で適当な偏向率補正を行うと同時に適
当なパターン補正を行う形状を選択しなければな
らない。
Initial studies using computer models suggesting the feasibility of on-axis magnification correction were confirmed in empirical trials. Through empirical estimation and detailed trials, a generally cylindrical corrective lens element with two protrusions at the end along the vertical axis was created. This correction lens well compensated for on-axis deflection index changes at all intermediate voltages. However, although the shapes of these various early correction lenses were considered promising, they resulted in unexpected barrel distortion. As a result of searching for the cause of barrel distortion, the above-mentioned characteristic of the diffusive mesh regarding the radial distance from the center of the diffusing mesh to the location where the electron beam exits was found. Based on the elucidation of this property, a shape with four protrusions was obtained. The effects of these protrusions interact significantly. Therefore, in order to select its size and position, it is necessary to select a shape that allows appropriate deflection rate correction at all voltages and at the same time appropriate pattern correction by repeating trial and error several times.

開発作業は下記の結果を得て終了した。赤色用
の+9kVの電圧で、表示像がごくわずか過剰補正
される。すなわち、赤色像および同じ緑色像(+
15kV)はほんのわずかに認められる量(トレー
ス線幅の1/4、すなわち約127βm(0.005インチ)
だけ、大きさが違う。前面板電圧の上昇につれて
誤差はこの極大状態から次第に減し、こはく色の
トレースが表示されるときまでには完全になくな
る。そしてこの誤差補正はこはく色から緑色まで
は基本的に完全である。どんな発色をしている状
態でもそれとわかるパターンひずみは存在しな
い。
The development work was completed with the following results. The +9kV voltage for red color slightly overcorrects the displayed image. That is, a red image and the same green image (+
15kV) is only slightly noticeable (1/4 of the trace line width, or approximately 127βm (0.005 inch)
Only, the size is different. As the front plate voltage increases, the error tapers off from this maximum and disappears completely by the time the amber trace is displayed. And this error correction is basically perfect from amber to green. No matter what color it is in, there is no discernible pattern distortion.

形状の決定は、試行錯誤と、有限要素法による
コンピユータ解析とを組み合わせて達成された。
任意な多くの周知のコンピユータ・プログラムが
これに関して役立つ。1つのかかるプログラム
は、米国のスタンフオード・線型加速器センタに
よつて1973年に発表されたウイリアムB.ハーマ
ンスフルトの「電子軌道プログラム」、出版番号
SLAC−166(A)UC−28であり、これは契約番
号14T(04−3)−515に基づきAEC向けに開発さ
れたものである。このFORTRANプログラムは、
米国商務省の一部でありバージニア州スプリング
フイールドにある米国技術情報サービス
(NTIS)から入手することができる。
The shape was determined through a combination of trial and error and computer analysis using the finite element method.
Any of a number of well-known computer programs are useful in this regard. One such program is William B. Hermansfurth's "Electron Orbital Program," published in 1973 by the Stanford Linear Accelerator Center in the United States, Publication No.
SLAC-166(A)UC-28, which was developed for AEC under Contract No. 14T(04-3)-515. This FORTRAN program is
It is available from the National Technical Information Service (NTIS), part of the U.S. Department of Commerce, Springfield, Virginia.

最終的な形状がいつたん知られると、補正レン
ズ素子の形状と前面板の形状とにはある種の関係
があるのではないかということが視察によつて推
測された。大幅に異なる設計のCRTに対しても
この関係を一般化して適用するのがどれだけ確か
なことかは不明であることをことわつた上で、こ
の関係の推測を以下に示す。
Once the final shape was known, it was speculated by inspection that there might be some kind of relationship between the shape of the correction lens element and the shape of the front plate. While acknowledging that it is unclear how certain it is that this relationship can be generalized and applied to CRTs with significantly different designs, some speculation about this relationship is provided below.

補正レンズ素子の縁の形状は、CRTの外管の
漏斗部分に隣接する円錐表面上へ前面板の矩形形
状を投影したものと同じであるか似ていることが
観測された。その説明のため、ここで8°の直円錐
から作られる直円錐台で拡散メツシユの近くにお
けるCRT外管に相当する寸法を持つ直円錐台を
考える。そしてこの直円錐の軸の上に第1の点を
選択する。多くの場合その点は断面の広い端より
も狭い端の方に近いだろう。更に前面板と相似形
の長方形を考える。この長方形は直円錐台の軸に
垂直な面内にあり、かつその中心が多くの場合こ
の直円錐台の軸上のその狭い端よりも広い端に近
い側にある。更に第1の点に軸支され、かつ前述
の矩形の縁と交わる直線を考え、この直線を前述
の矩形の縁に添つて一周させる。その結果得られ
るところの、この直線と円錐台の表面との交点の
軌跡は第1図及び第5図に示された補正レンズ4
1,17,3の縁の形状に類似したものになる。
The shape of the edge of the corrector lens element was observed to be the same or similar to the projection of the rectangular shape of the front plate onto the conical surface adjacent to the funnel portion of the outer tube of the CRT. To explain this, let us consider a right circular truncated cone made from an 8° right circular cone, which has dimensions corresponding to the CRT outer tube near the diffusion mesh. Then, select a first point on the axis of this right circular cone. In many cases the point will be closer to the narrow end of the cross section than the wide end. Furthermore, consider a rectangle with a similar shape to the front plate. The rectangle lies in a plane perpendicular to the axis of the right truncated cone, and its center often lies on the axis of the right truncated cone closer to its wide end than its narrow end. Furthermore, consider a straight line that is pivotally supported at the first point and intersects with the edge of the aforementioned rectangle, and makes this straight line go around the edge of the aforementioned rectangle. As a result, the locus of the intersection of this straight line and the surface of the truncated cone is the trajectory of the correction lens 4 shown in FIGS. 1 and 5.
The shape of the edges will be similar to numbers 1, 17, and 3.

本発明の原理は、拡散メツシユを持つ別の静電
偏向CRTの拡散メツシユの作用に補正を加える
のに使用されている。そのCRTは固定加速電圧
で作動する単色CRTであり、元来拡散メツシユ
を含まない設計のCRTであつた。標準の容易に
入手できる拡散メツシユを管に入れて、その偏向
感度を増大させることが望まれた。所望の感度の
増大は得られたが、その代わりに対角線方向に沿
う拡散の量が不適切であることに起因したパター
ンひずみがそれとわかる量になるという副作用が
あらわれた。このひずみは、基本的には上で説明
されたものに似ているが、固定電圧で作動される
補正レンズ素子の使用により除去された。
The principles of the present invention have been used to correct for the effect of a diffusion mesh in another electrostatic deflection CRT having a diffusion mesh. The CRT was a monochrome CRT that operated at a fixed acceleration voltage, and was originally designed without a diffusion mesh. It was desired to include a standard, readily available diffusion mesh in the tube to increase its deflection sensitivity. Although the desired increase in sensitivity was obtained, the trade-off was a noticeable amount of pattern distortion due to an inadequate amount of diagonal diffusion. This distortion was eliminated by the use of a corrective lens element, essentially similar to that described above, but operated at a fixed voltage.

ここに説明された補正レンズ素子が必ずしも
CRTの外管の内側の導電被覆である必要はない
ことは理解できるだろう(もつともこれがしばし
ば最も具合のよい方法であるが)。電子ビームの
軌跡に影響を及ぼす他の手段、たとえば薄金属板
で作られかつビームの通路の回りに適当に置かれ
た形状などが使用される。たとえば前項の単色
CRTの例において、金属タブが絶縁隔離器によ
つてメツシユ罐に取り付けられた。
The corrective lens elements described herein are not necessarily
It will be appreciated that this need not be a conductive coating on the inside of the CRT's outer tube (although this is often the most convenient method). Other means of influencing the trajectory of the electron beam may be used, such as shapes made of thin metal plates and placed appropriately around the path of the beam. For example, the single color in the previous section
In the CRT example, a metal tab was attached to the mesh can by a dielectric separator.

以上の説明は静電偏向型のCRTについてのも
のだつたが、磁気偏向型のCRTでも同様の補正
ができる。
Although the above explanation was about an electrostatic deflection type CRT, similar corrections can be made with a magnetic deflection type CRT.

第10図は、漏斗部の導電性被覆48から分離
された分割陽極前面板47を持つ磁気偏向ビーム
浸透型カラーCRT46を示す、導線49は分割
陽極前面板47を第1可変高圧源(図示されてい
ない)に接続され、またもう1つの導線50は漏
斗部の導電性被覆48を固定高圧源(これも図示
されていない)に接続する。CRT46のネツク
部にある電子銃アセンブリ(図示されていない)
は、集束電子ビーム51を出す。磁気偏向ヨー
ク・アセンブリ52は水平および垂直の両偏向コ
イルを含み、これらは適当な偏向増幅器(図示さ
れていない)によつて駆動される。
FIG. 10 shows a magnetically deflected beam penetrating collar CRT 46 with a segmented anode front plate 47 separated from a conductive coating 48 of the funnel, a conductor 49 connecting the segmented anode front plate 47 to a first variable high voltage source (not shown). Another lead 50 connects the funnel conductive sheathing 48 to a fixed high voltage source (also not shown). Electron gun assembly in the CRT46 network (not shown)
emits a focused electron beam 51. Magnetic deflection yoke assembly 52 includes both horizontal and vertical deflection coils, which are driven by suitable deflection amplifiers (not shown).

静電偏向CRTの場合のように、トレースの発
色変化は分割陽極前面部に印加される正の高圧を
偏向することによつて達成される。本例では、漏
斗部の導電性被覆が+20kVの固定高圧で作動す
ること、および分割陽極前面板が+10kV〜+
20kVの範囲で作動する。
As in the case of electrostatic deflection CRTs, color changes in the traces are accomplished by deflecting a high positive voltage applied to the segmented anode front surface. In this example, the conductive coating on the funnel operates at a fixed high voltage of +20 kV, and the split anode front plate operates at a fixed high voltage of +10 kV to +
Operates in the 20kV range.

破線53は電子ビーム51の与えられた初期偏
向量についての電子線の軌跡を示すが、ただし前
面板は+20kVの上限電圧いつぱいまで振られて
いるものとする。どんな補正レンズもないものと
すれば、上の軌跡53のものと同様な初期偏向量
を与えかつ分割陽極前面板47の電圧を+10kV
まで低下させた場合の軌跡は点線54の様にな
る。静電偏向CRTの場合と同様、偏向過程によ
り電子ビームに半径方向の速度が誘起される。減
少した前面板電圧により、電子ビームが前面板に
近づくにつれてビームの縦軸方向速度が減速され
る。その結果生ずる走行時間の増加により、半径
方向の速度が大きくなり、その結果偏向が大きく
なる。
A broken line 53 shows the locus of the electron beam for a given initial deflection amount of the electron beam 51, provided that the front plate is swung to the maximum voltage of +20 kV. Assuming that there is no correction lens of any kind, the initial deflection amount is similar to that of the locus 53 above, and the voltage of the divided anode front plate 47 is set to +10 kV.
The locus in the case where the temperature is lowered to this level becomes as shown by a dotted line 54. As with electrostatically deflected CRTs, the deflection process induces a radial velocity in the electron beam. The reduced front plate voltage reduces the longitudinal velocity of the electron beam as it approaches the front plate. The resulting increase in travel time results in a higher radial velocity and therefore a higher deflection.

いま環状導電表面の形をした補正レンズ55の
効果を考えてみると、このレンズはCRT46の
ネツクの内側に置かれ、電子ビーム51の通路を
中心として軸方向に置かれる。この補正レンズ5
5が置かれる場所は、電子ビーム51がヨーク5
2により作られた磁気偏向の領域に入るより前で
ある。導線56は補正レンズ55を第2可変高圧
源(図示されていない)に接続する。トレースの
発色が変えられるにつれて、第1および第2高圧
源は次のように同時に変化する。すなわち分割陽
極前面板47に加えられる電圧が減少するにつれ
て、補正レンズ55に加えられる正の高圧が増加
する。補正レンズ55の電圧の増加により、電子
ビーム51はその走行時間を一定に保つに要する
量だけ縦軸方向に加速される。その結果、電子ビ
ームの軌跡57の前面板47への衝突点が軌跡5
3のものと同じであることに示されるとおり、偏
向率は一定となる。同様に、分割陽極前面板47
に加えられる電圧が増加するにつれて、補正レン
ズ55に加えられる正の高圧は減少する。磁気偏
向CRTが自動集束回路を具備するならば、補正
レンズに加えられる電圧を制御する回路に自動集
束回路をも結合することが望ましいかもしれな
い。
Consider now the effect of a correction lens 55 in the form of an annular conductive surface, which is placed inside the neck of the CRT 46 and axially centered on the path of the electron beam 51. This correction lens 5
5 is placed, the electron beam 51 is placed on the yoke 5.
This is before entering the region of magnetic deflection created by 2. A lead 56 connects the correction lens 55 to a second variable high pressure source (not shown). As the color development of the trace changes, the first and second high pressure sources change simultaneously as follows. That is, as the voltage applied to the divided anode front plate 47 decreases, the positive high voltage applied to the correction lens 55 increases. By increasing the voltage across the correction lens 55, the electron beam 51 is accelerated in the longitudinal direction by the amount necessary to keep its travel time constant. As a result, the point of impact of the trajectory 57 of the electron beam on the front plate 47 is the trajectory 5
As shown in Figure 3, the deflection rate is constant. Similarly, split anode front plate 47
As the voltage applied to the correction lens 55 increases, the positive high voltage applied to the correction lens 55 decreases. If the magnetic deflection CRT is equipped with an autofocus circuit, it may be desirable to also couple the autofocus circuit to the circuit that controls the voltage applied to the correction lens.

上述の代替実施例は拡散メツシユのない静電偏
向CRTにも適用できることは、当業者によつて
理解されるものと思う。
It will be appreciated by those skilled in the art that the alternative embodiments described above are also applicable to electrostatic deflection CRTs without diffusion meshes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかるビーム浸透型カラー
CRTの斜視図、第2図は従来技術によるビーム
浸透型カラーCRTの部分断面図、第3図は第1
図に示された本発明にかかるビーム浸透型カラー
CRTの断面図、第4A図及び第4B図は第1図
中のギヤツプの形状を説明する図、第5図は第1
図中のギヤツプの立体形状を説明する図、第6図
は電子ビームが拡散メツシユを出る時の補正レン
ズの作用を説明する図、第7図は従来の静電偏向
CRTにおける内部の電位と電子ビームの軌跡を
示す図、第8図は従来のビーム浸透型カラー
CRTにおける電子ビームの軌跡の変動を説明す
る図、第9図は本発明にかかるビーム浸透型カラ
ーCRTにおける補正効果を説明する図、第10
図は本発明にかかる電磁偏向ビーム浸透型カラー
CRTの動作を説明する図である。 2:漏斗部被覆、3:補正レンズ、4:ギヤツ
プ、6:電子銃アセンブリ、15:漏斗部の導電
性被覆、16:前面板の導電性被覆、17:補正
レンズ用の導電性被覆、21:拡散メツシユ、4
7:分割陽極前面板、48:漏斗部の導電性被
覆、52:磁気偏向ヨーク・アセンブリ、55:
補正レンズ。
Figure 1 shows a beam penetrating collar according to the present invention.
A perspective view of a CRT, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a conventional beam-penetrating color CRT, and FIG.
Beam penetrating collar according to the invention shown in the figure
A cross-sectional view of the CRT, Figures 4A and 4B are diagrams explaining the shape of the gap in Figure 1, and Figure 5 is a diagram explaining the shape of the gap in Figure 1.
Figure 6 is a diagram explaining the three-dimensional shape of the gap in the figure, Figure 6 is a diagram explaining the action of the correction lens when the electron beam exits the diffusion mesh, and Figure 7 is a diagram explaining the conventional electrostatic deflection.
A diagram showing the internal potential and trajectory of the electron beam in a CRT, Figure 8 is a conventional beam penetrating color
FIG. 9 is a diagram explaining the variation of the electron beam trajectory in a CRT, FIG. 9 is a diagram explaining the correction effect in the beam penetrating color CRT according to the present invention, and FIG.
The figure shows an electromagnetic deflection beam penetrating collar according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of a CRT. 2: Funnel portion coating, 3: Correction lens, 4: Gap, 6: Electron gun assembly, 15: Conductive coating on funnel portion, 16: Conductive coating on front plate, 17: Conductive coating for correction lens, 21 : Diffusion mesh, 4
7: Split anode front plate, 48: Conductive coating on funnel portion, 52: Magnetic deflection yoke assembly, 55:
correction lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 狭窄端部と前面板部と前記狭窄端部と前記前
面板部との間に設けられた漏斗状部とを有する排
気された外管であつて、前記前面板部には所望の
発色に応じた電圧が印加されるとともに、その内
面部分はビーム浸透型蛍光体被覆で構成されてい
る外管と、 前記狭窄端部に設けられ、前記外管の主軸に沿
つて前記前面板部に向かつて電子ビームを送り出
す電子ビーム発生手段と、 前記電子ビームを前記主軸に垂直な第1及び第
2偏向軸の方向に偏向する偏向手段と、 前記漏斗状部の内面に設けられ、前記前面板部
のビーム浸透型蛍光体被覆と絶縁されているとと
もに所定の電圧が印加される漏斗状導電性被覆
と、 前記漏斗状導電性被覆と前記狭窄端部との間に
設けられ前記漏斗状導電性被覆から絶縁されてい
るとともに、前記前面板部へ向かつて伸びる4つ
の突出部を有し、前記突出部は前記主軸の周りに
前記第1及び第2偏向軸の方向に配列されている
とともに前記発色に応じた電圧に連動する電圧が
印加される導電性膜と、 を設けてなるビーム浸透型陰極線管。 2 前記前面板部の内面は更に導電性被覆を有
し、前記発色に応じた電圧は前記導電性被覆に印
加されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のビーム浸透型陰極線管。 3 前記導電性膜に印加される電圧は前記発色に
応じた電圧と同じであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項記載のビーム浸透型
陰極線管。
[Scope of Claims] 1. An evacuated outer tube having a narrowed end, a front plate, and a funnel-shaped part provided between the narrowed end and the front plate, the front plate being A voltage corresponding to the desired color development is applied to the outer tube, and an outer tube whose inner surface is made up of a beam-penetrating phosphor coating, and an outer tube provided at the narrowed end and arranged along the main axis of the outer tube. an electron beam generating means for sending an electron beam toward the front plate part; a deflection means for deflecting the electron beam in the directions of first and second deflection axes perpendicular to the main axis; provided on the inner surface of the funnel-shaped part; a funnel-shaped conductive coating, which is insulated from the beam-penetrating phosphor coating of the front plate portion and to which a predetermined voltage is applied; and a funnel-shaped conductive coating provided between the funnel-shaped conductive coating and the narrow end portion. four protrusions insulated from the funnel-shaped conductive coating and extending toward the front plate portion, the protrusions being arranged around the main axis in the directions of the first and second deflection axes; and a conductive film to which a voltage is applied that is linked to the voltage corresponding to the color development. 2. The beam penetration type cathode ray tube according to claim 1, wherein the inner surface of the front plate part further has a conductive coating, and a voltage corresponding to the color development is applied to the conductive coating. . 3. The beam penetration cathode ray tube according to claim 1 or 2, wherein the voltage applied to the conductive film is the same as the voltage depending on the color development.
JP798183A 1982-01-19 1983-01-19 Beam-penetration-type cathode-ray tube Granted JPS58126653A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34068382A 1982-01-19 1982-01-19
US340683 1982-01-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58126653A JPS58126653A (en) 1983-07-28
JPH0360148B2 true JPH0360148B2 (en) 1991-09-12

Family

ID=23334496

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JP798183A Granted JPS58126653A (en) 1982-01-19 1983-01-19 Beam-penetration-type cathode-ray tube

Country Status (3)

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EP (1) EP0085238B1 (en)
JP (1) JPS58126653A (en)
DE (1) DE3280208D1 (en)

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Publication number Publication date
JPS58126653A (en) 1983-07-28
EP0085238B1 (en) 1990-07-11
EP0085238A2 (en) 1983-08-10
DE3280208D1 (en) 1990-08-16
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