JP2002304957A - Electron gun and cathode-ray tube - Google Patents

Electron gun and cathode-ray tube

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JP2002304957A
JP2002304957A JP2001105552A JP2001105552A JP2002304957A JP 2002304957 A JP2002304957 A JP 2002304957A JP 2001105552 A JP2001105552 A JP 2001105552A JP 2001105552 A JP2001105552 A JP 2001105552A JP 2002304957 A JP2002304957 A JP 2002304957A
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Japan
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emitter
central axis
electron gun
electrode
cathode
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JP2001105552A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuhei Nakada
修平 中田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron gun and a cathode-ray tube intending to enhance drive characteristics and to improve emittance. SOLUTION: In this electron gun, a cathode 9, a G1 electrode 1 having an opening 10, and a G2 electrode having an opening 20 are provided, and they are disposed in this order. The cathode 9 has an emitter 3, a supportive structure 7, and a heater 8, the emitter is formed on the surface of the supportive structure 7, and the heater 8 is fixed in the supportive structure 7 to heat the emitter 3. The emitter 3 has a base part 5 and a protrusion 4, one main face of the base part 5 is brought into contact with the supportive structure 7, and the protrusion 4 is integrally formed on the other main face of the base part 5. The protrusion 4, the center of the opening 10 of the G1 electrode 1, and the center of the opening 20 of the G2 electrode are disposed on a center axis 50. The protrusion 4 of the emitter 3 has a shape recessed toward the G1 electrode 1 on the center axis 50.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電子銃、特に陰
極線管に用いられる電子銃に関する。
The present invention relates to an electron gun, and more particularly to an electron gun used for a cathode ray tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は陰極線管に備えられる従来の電
子銃における三極部の構造を模式的に示す断面図であ
る。図12に示すように、従来の三極部は、電子を放出
するエミッタ3と、開口10を有するG1電極1と、開
口20を有するG2電極2とを備え、この順で配置され
ている。そして、エミッタ3と、G1電極1の開口10
の中心と、G2電極2の開口20の中心とは、中心軸5
0上に配置されている。エミッタ3は、ヒーター(図示
せず)や、エミッタ3を支持する支持構造物(図示せ
ず)などを含めて、カソードと呼ばれる。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a triode in a conventional electron gun provided in a cathode ray tube. As shown in FIG. 12, the conventional triode includes an emitter 3 that emits electrons, a G1 electrode 1 having an opening 10, and a G2 electrode 2 having an opening 20, which are arranged in this order. Then, the emitter 3 and the opening 10 of the G1 electrode 1 are formed.
And the center of the opening 20 of the G2 electrode 2
0. The emitter 3 includes a heater (not shown), a support structure (not shown) for supporting the emitter 3, and the like, and is called a cathode.

【0003】上述のような構造を備える三極部は、電子
銃において、電子を空間に取り出す役目を主に担ってい
る。具体的には、カソード、G1電極1及びG2電極2
に所定電圧を印加し、エミッタ3をヒーターで加熱する
ことによって、エミッタ3表面から電子が取り出され
る。そして、取り出された電子は、カソード、G1電極
1及びG2電極2で構成される電界レンズによって集束
されながら、G1電極1の開口10及びG2電極2の開
口20をこの順に通って、中心軸50方向へ進行する。
The triode having the above-described structure mainly plays a role of extracting electrons into space in an electron gun. Specifically, the cathode, G1 electrode 1 and G2 electrode 2
Is applied with a predetermined voltage, and the emitter 3 is heated by a heater, whereby electrons are extracted from the surface of the emitter 3. The extracted electrons pass through the opening 10 of the G1 electrode 1 and the opening 20 of the G2 electrode 2 in this order while being focused by the electric field lens composed of the cathode, the G1 electrode 1 and the G2 electrode 2, and the central axis 50. Proceed in the direction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般的に、陰極線管の
輝度調整は、カソードから引き出される電流(カソード
電流)を調整することによって行われる。カソード電流
の調整はドライブ電圧(カソードに与えられる電圧であ
って、カソード電流が出始める電圧(「カットオフ電
圧」とも言う)を基準(0V)とした電圧。「カソード
変調電圧」とも言う)を制御して行われる。つまり、ド
ライブ電圧を増加させると、陰極線管の輝度は高くな
る。
Generally, brightness of a cathode ray tube is adjusted by adjusting a current (cathode current) drawn from a cathode. The adjustment of the cathode current is based on a drive voltage (a voltage applied to the cathode and a voltage (0V) based on a voltage at which the cathode current starts to be emitted (also referred to as a "cutoff voltage"). Also referred to as a "cathode modulation voltage"). Controlled and performed. That is, when the drive voltage is increased, the brightness of the cathode ray tube increases.

【0005】図12に示す三極部を備える従来の電子銃
では、所望の輝度を得るために、ドライブ電圧は40V
程度必要であった。しかし、陰極線管の解像度の向上に
伴ってドライブ電圧の基本周波数は、ビデオ信号の周波
数に相当する数百MHzまで増大しつつあり、ドライブ
電圧を生成する増幅器が所望の輝度を得るために必要な
電圧を出力することが困難になってきた。従来の構造で
この問題を解決する方法としては、G2電極2の電圧を
低下させ、カットオフ電圧を下げることが考えられてき
た。カットオフ電圧を下げると、40Vよりも低いドラ
イブ電圧でも、ドライブ電圧を40Vに設定した時と同
等のカソード電流を取り出すことができる。しかし、カ
ットオフ電圧を下げると、エミッタ3の表面において電
子を放出する領域が大きくなり、その結果電子ビームの
エミッタンスが低下する。そのため、陰極線管の蛍光面
上のスポット径が大きくなり、解像度が劣化するという
問題点があった。
[0005] In the conventional electron gun having the triode shown in FIG. 12, the drive voltage is 40 V in order to obtain a desired luminance.
Was needed. However, with the improvement in the resolution of the cathode ray tube, the fundamental frequency of the drive voltage is increasing to several hundred MHz corresponding to the frequency of the video signal, and an amplifier for generating the drive voltage is required to obtain a desired luminance. It has become difficult to output a voltage. As a method of solving this problem with the conventional structure, it has been considered to lower the voltage of the G2 electrode 2 and lower the cutoff voltage. When the cutoff voltage is reduced, a cathode current equivalent to that when the drive voltage is set to 40 V can be obtained even at a drive voltage lower than 40 V. However, when the cut-off voltage is reduced, the area for emitting electrons on the surface of the emitter 3 becomes large, and as a result, the emittance of the electron beam is reduced. For this reason, there is a problem that the spot diameter on the phosphor screen of the cathode ray tube becomes large and the resolution is deteriorated.

【0006】そこで、本発明は上述のような問題を解決
するためになされたものであり、ドライブ特性の向上と
エミッタンスの改善とを図る電子銃及び陰極線管を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide an electron gun and a cathode ray tube which improve drive characteristics and emittance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項1
に記載の電子銃は、カソードと、第1の開口を有する第
1電極と、第2の開口を有する第2電極とを備え、前記
第1及び第2の開口のそれぞれの中心は同一の中心軸上
に配置され、前記カソードは、前記中心軸上に配置され
たエミッタを有し、前記エミッタは前記中心軸を囲む側
面を有し、前記側面の任意点における法線を、前記中心
軸と前記任意点とを含む断面に投影して得られる投影法
線が、前記エミッタの外部で前記中心軸と交差し、前記
断面において前記任意点が前記中心軸から離れるほど、
前記投影法線と前記中心軸との成す角度が小さくなるも
のである。
Means for Solving the Problems Claim 1 of the present invention
Wherein the electron gun includes a cathode, a first electrode having a first opening, and a second electrode having a second opening, and the centers of the first and second openings are the same. Disposed on an axis, the cathode has an emitter disposed on the central axis, the emitter has a side surface surrounding the central axis, and a normal at an arbitrary point on the side surface is defined as the central axis. A projection normal obtained by projecting on a cross section including the arbitrary point intersects the central axis outside the emitter, and the arbitrary point on the cross section is further away from the central axis,
The angle formed between the projection normal and the central axis is reduced.

【0008】また、この発明のうち請求項2に記載の電
子銃は、カソードと、第1の開口を有する第1電極と、
第2の開口を有する第2電極とを備え、前記第1及び第
2の開口のそれぞれの中心は同一の中心軸上に配置さ
れ、前記カソードは、前記中心軸上に配置されたエミッ
タを有し、前記エミッタは前記中心軸を囲む側面を有
し、前記側面の任意点と前記中心軸とを含む断面におい
て、前記側面は円弧を有し、前記円弧の最も前記中心軸
から離れた端部における接線は前記エミッタの外部で前
記中心軸と直交するものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electron gun comprising: a cathode; a first electrode having a first opening;
A second electrode having a second opening, wherein the center of each of the first and second openings is disposed on the same central axis, and the cathode has an emitter disposed on the central axis. The emitter has a side surface surrounding the central axis, and in a cross section including an arbitrary point on the side surface and the central axis, the side surface has an arc, and an end portion of the arc most distant from the central axis. Is perpendicular to the central axis outside the emitter.

【0009】また、この発明のうち請求項3に記載の電
子銃は、請求項2に記載の電子銃であって、前記エミッ
タは、前記側面の任意点と前記中心軸とを含む断面にお
いて、前記側面が有する前記円弧の端部から前記中心軸
側へ所定距離離れて位置する前記円弧上の点から電子の
放出を開始するものである。
The electron gun according to a third aspect of the present invention is the electron gun according to the second aspect, wherein the emitter has a cross section including an arbitrary point on the side surface and the central axis. The emission of electrons is started from a point on the arc located at a predetermined distance from the end of the arc of the side surface to the center axis side.

【0010】また、この発明のうち請求項4に記載の請
求項1に記載の電子銃であって、前記エミッタは熱電子
放出を行うものである。
[0010] In the electron gun according to the present invention, the emitter emits thermionic electrons.

【0011】また、この発明のうち請求項5に記載の陰
極線管は、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載
の電子銃を備えるものである。
A cathode ray tube according to a fifth aspect of the present invention includes the electron gun according to any one of the first to fourth aspects.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本実施の形態に係る電子銃
における三極部の構造を模式的に示す断面図である。図
1に示すように、本実施の形態に係る三極部は、カソー
ド9と、開口10を有するG1電極1と、開口20を有
するG2電極2とを備え、この順で配置されている。カ
ソード9は、エミッタ3と、支持構造物7と、ヒーター
8とを有しており、支持構造物7の表面にエミッタ3が
形成され、そのエミッタ3を加熱するために、支持構造
物7内にヒーター8が取り付けられている。エミッタ3
は、基板部5と突起部4とを有しており、基板部5の一
方の主面は支持構造物7と接しており、基板部5の他方
の主面の上に突起部4が一体成形されている。そして、
その突起部4と、G1電極1の開口10の中心と、G2
電極2の開口20の中心とは、中心軸50上に配置され
ている。エミッタ3は、Ba,Ca,Srなどを酸化し
た酸化物であって、このようなエミッタ3を有するカソ
ード9は、「酸化物カソード」と呼ばれている。本実施
の形態では、酸化物カソードを使用したが、エミッタ3
として、タングステンの焼結金属内のポーラス部分にB
aを含んだものを使用するディスペンサーカソードを用
いても良い。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a structure of a triode portion of an electron gun according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the triode according to the present embodiment includes a cathode 9, a G1 electrode 1 having an opening 10, and a G2 electrode 2 having an opening 20, and is arranged in this order. The cathode 9 has an emitter 3, a support structure 7, and a heater 8. The emitter 3 is formed on the surface of the support structure 7, and the inside of the support structure 7 is heated to heat the emitter 3. Is provided with a heater 8. Emitter 3
Has a substrate portion 5 and a projection portion 4, one main surface of the substrate portion 5 is in contact with the support structure 7, and the projection portion 4 is integrated on the other main surface of the substrate portion 5. Is molded. And
The protrusion 4, the center of the opening 10 of the G1 electrode 1, and G2
The center of the opening 20 of the electrode 2 is located on the center axis 50. The emitter 3 is an oxide obtained by oxidizing Ba, Ca, Sr or the like, and the cathode 9 having such an emitter 3 is called an “oxide cathode”. In this embodiment, the oxide cathode is used, but the emitter 3
B in the porous part in the sintered metal of tungsten
A dispenser cathode using one containing a may be used.

【0013】本実施の形態において、G1電極1,G2
電極2の板厚は、例えば0.065mm,0.22mm
であって、各電極の開口10,20は、例えば直径0.
4mm,0.54mmの円形の開口である。また、エミ
ッタ3の基板部5とG1電極1との間隔は、例えば0.
11mmであって、G1電極1とG2電極2との間隔
は、例えば0.23mmである。
In this embodiment, the G1 electrodes 1 and G2
The thickness of the electrode 2 is, for example, 0.065 mm, 0.22 mm
The openings 10 and 20 of each electrode have a diameter of, for example, 0.1 mm.
These are circular openings of 4 mm and 0.54 mm. The distance between the substrate part 5 of the emitter 3 and the G1 electrode 1 is, for example, 0.1 mm.
The distance between the G1 electrode 1 and the G2 electrode 2 is, for example, 0.23 mm.

【0014】上述にような構造を備える本実施の形態に
係る三極部は、主にカソード9から電子を取り出す役目
を担っている。具体的には、ヒーター8によって加熱さ
れたエミッタ3は、その突起部4の表面から熱電子を放
出する。ここで、カソード9,G1電極1及びG2電極
2に印加する所定電圧をそれぞれ電圧VK,VG1及び
VG2とし、VG1<VK<VG2となる所定電圧を各
電極に印加すると、エミッタ3より放出された熱電子
が、G1電極1及びG2電極2側の空間に取り出され、
カソード9,G1電極1及びG2電極2で構成される電
界レンズによって集束されながら、各電極の開口10,
開口20をこの順に通って、中心軸50の方向へ進む。
The triode according to the present embodiment having the above-described structure mainly serves to extract electrons from the cathode 9. Specifically, the emitter 3 heated by the heater 8 emits thermoelectrons from the surface of the projection 4. Here, when predetermined voltages applied to the cathode 9, the G1 electrode 1 and the G2 electrode 2 are voltages VK, VG1 and VG2, respectively, and when a predetermined voltage satisfying VG1 <VK <VG2 is applied to each electrode, the emitter 3 emits. Thermoelectrons are extracted into the space on the G1 electrode 1 and G2 electrode 2 side,
While being focused by an electric field lens composed of the cathode 9, the G1 electrode 1 and the G2 electrode 2, the apertures 10,
Through the opening 20 in this order, it proceeds in the direction of the central axis 50.

【0015】次に、エミッタ3の形状について詳細に説
明する。図2はエミッタ3の構造を示す模式図であっ
て、図2(a)はエミッタ3をG1電極1側から中心軸
50方向に見た平面図であって、図2(b),(c)
は、それぞれ図2(a)中の矢視A−A,B−Bにおけ
る断面図である。なお、本発明はエミッタ3の突起部4
に特徴があるため、図2ではその突起部4を重点に図示
している。
Next, the shape of the emitter 3 will be described in detail. 2A and 2B are schematic views showing the structure of the emitter 3. FIG. 2A is a plan view of the emitter 3 as viewed from the G1 electrode 1 side toward the central axis 50, and FIGS. )
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along arrows AA and BB in FIG. The present invention is not limited to the projection 4 of the emitter 3.
In FIG. 2, the protrusion 4 is mainly shown in FIG.

【0016】図2に示すように、エミッタ3の突起部4
は、中心軸50において、G1電極1に向けて凹む形状
となっている。具体的には、図2(b),(c)に示す
ように、半径X2の半円16が、基板部5からG1電極
1側へ突出するように配置されており、その半円16の
中心は、中心軸50と距離X1だけ離れている。エミッ
タ3の突起部4は、その半円16を中心軸50の周りに
回転して得られる回転体である。本実施の形態では、距
離X1,半径X2の値は、例えば70μm,90μmで
あって、X1<X2である。
As shown in FIG. 2, the projection 4 of the emitter 3
Has a shape recessed toward the G1 electrode 1 on the central axis 50. Specifically, as shown in FIGS. 2B and 2C, a semicircle 16 having a radius X2 is arranged so as to protrude from the substrate portion 5 toward the G1 electrode 1, and the semicircle 16 The center is separated from the center axis 50 by a distance X1. The projection 4 of the emitter 3 is a rotator obtained by rotating the semicircle 16 around a central axis 50. In the present embodiment, the values of the distance X1 and the radius X2 are, for example, 70 μm and 90 μm, and X1 <X2.

【0017】また、エミッタ3は、突起部4の表面の一
部であって、中心軸50を囲む側面14を有している。
図2(b),(c)に示すように、エミッタ3の中心軸
50を含む断面において、エミッタ3の側面14は円弧
17を有している。そして、中心軸50から最も離れた
円弧17の端部15における接線は、エミッタ3の外部
で中心軸50と直交している。つまり、円弧17の端部
15とは、エミッタ3の突起部4において、もっともG
1電極1側へ突出した部分である。
The emitter 3 has a side surface 14 that is a part of the surface of the projection 4 and surrounds the central axis 50.
As shown in FIGS. 2B and 2C, the side surface 14 of the emitter 3 has an arc 17 in a cross section including the central axis 50 of the emitter 3. The tangent at the end 15 of the arc 17 farthest from the center axis 50 is orthogonal to the center axis 50 outside the emitter 3. That is, the end 15 of the arc 17 is the most G in the projection 4 of the emitter 3.
This is a portion protruding toward one electrode 1.

【0018】なお、エミッタ3の突起部4は、半円16
を中心軸50の周りに回転して得られる回転体であるた
め、側面14上の任意の点であっても、その点と中心軸
50とを含む断面において、突起部4の形状は、図2
(b),(c)で示す形状と等しくなる。
The projection 4 of the emitter 3 has a semicircle 16
Is a rotating body obtained by rotating around the central axis 50, the shape of the protruding portion 4 at any point on the side surface 14 in the cross section including the point and the central axis 50 is 2
It becomes equal to the shape shown in (b) and (c).

【0019】上述のような構造を備える電子銃は、図1
2に示す従来の電子銃よりも、ドライブ特性が向上し、
エミッタンスが改善されるという効果を生じる。次に、
それぞれの効果について詳細に説明する。
An electron gun having the above structure is shown in FIG.
The drive characteristics are improved as compared with the conventional electron gun shown in FIG.
This has the effect of improving emittance. next,
Each effect will be described in detail.

【0020】図3〜6は、ドライブ特性が向上する効果
を説明するための図であって、図3は、本実施の形態に
係る電子銃のエミッション開始箇所を示す断面図であ
る。図3において、高電圧側等電位面10a,10bは
カソード9に印加される電圧よりも高い値を示す等電位
面であって、高電圧側等電位面10bの方が高電圧等電
位面10aよりも電位が高い。低電圧側等電位面11
a,11bはカソード9に印加される電圧よりも低い値
を示す等電位面であって、低電圧側等電位面11bの方
が低電圧側等電位面11aよりも電位が低い。また、エ
ミッション開始箇所30は、カソード9に印加する電圧
(「カソード電圧」と呼ぶ)をカットオフ電圧以下に変
化させたときに、電子ビームのエミッションを開始する
場所を示している。
FIGS. 3 to 6 are views for explaining the effect of improving the drive characteristics. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an emission start portion of the electron gun according to the present embodiment. In FIG. 3, the high voltage side equipotential surfaces 10a and 10b are equipotential surfaces showing a value higher than the voltage applied to the cathode 9, and the high voltage side equipotential surface 10b is higher than the high voltage equipotential surface 10a. Potential is higher than Low voltage side equipotential surface 11
Reference numerals a and 11b denote equipotential surfaces indicating a value lower than the voltage applied to the cathode 9, and the low-voltage equipotential surface 11b has a lower potential than the low-voltage equipotential surface 11a. Further, the emission start point 30 indicates a place where the emission of the electron beam starts when the voltage applied to the cathode 9 (referred to as “cathode voltage”) is changed below the cutoff voltage.

【0021】上述のように、エミッタ3は中心軸50に
おいて、G1電極1に向けて凹む形状をしている。ま
た、通常、高電圧側等電位面10a,10bは中心軸5
0を中心としてエミッタ3側に脹らんでいるため、高電
圧側等電位面10a,10bがエミッタ3と最も近づく
箇所は、側面14上であって端部15よりも中心軸50
に寄った位置となる。また、側面14は高電圧側等電位
面10a,10bに対して凸となっているので、高電圧
側等電位面10a,10bがエミッタ3と最も近づく箇
所は、側面14上であって中心軸50よりも端部15に
寄った位置となる。一般的に、高電圧側等電位面10が
もっとも近づく箇所からエミッションを開始するため、
図3に示すように、エミッション開始箇所30は端部1
5からも中心軸50からもずれて側面14上に位置する
ことになる。
As described above, the emitter 3 has a shape recessed toward the G1 electrode 1 at the center axis 50. Usually, the high voltage side equipotential surfaces 10a and 10b are
Since the bulges toward the emitter 3 with the center at 0, the point where the high voltage side equipotential surfaces 10a and 10b come closest to the emitter 3 is on the side surface 14 and the center axis 50 is smaller than the end 15.
It is a position close to. Since the side surface 14 is convex with respect to the high voltage side equipotential surfaces 10a and 10b, the portion where the high voltage side equipotential surfaces 10a and 10b come closest to the emitter 3 is on the side surface 14 and has a central axis. The position is closer to the end 15 than 50. Generally, to start emission from the position where the high-voltage side equipotential surface 10 comes closest,
As shown in FIG. 3, the emission start point 30 is at the end 1
5 and is located on the side surface 14 while being deviated from the central axis 50.

【0022】図4は本実施の形態に係る電子銃のエミッ
ション開始箇所を示す図である。図4(a)はエミッタ
3をG1電極1側から中心軸50方向に見た平面図であ
って、図4(b)は図4(a)中の矢視C−Cにおける
断面図である。図4に示すように、エミッタ3の側面1
4は中心軸50を囲んでいるため、エミッション開始箇
所30は、エミッタ3のG1電極1側からの中心軸50
方向の平面図において、中心軸50を囲むリング状の領
域となる。
FIG. 4 is a diagram showing an emission start position of the electron gun according to the present embodiment. 4A is a plan view of the emitter 3 as viewed from the G1 electrode 1 side in the direction of the central axis 50, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along a line CC in FIG. 4A. . As shown in FIG.
4 surrounds the central axis 50, the emission start point 30 is located at the central axis 50 from the G1 electrode 1 side of the emitter 3.
In the plan view in the direction, it becomes a ring-shaped region surrounding the central axis 50.

【0023】カソード電圧をさらに下げると、エミッタ
3上のエミッションを行う領域(単に「エミッション領
域」と呼ぶ)は広がる。図5は本実施の形態に係る電子
銃においてエミッション領域が広がる様子を示す図であ
って、図6は従来の電子銃においてエミッション領域が
広がる様子を示す図である。図中のエミッション領域4
0は、カソード電圧をカットオフ電圧から所定電圧だけ
変化させたときのエミッション領域を示している。な
お、図6に示す従来の電子銃は、エミッタ3の形状が異
なるだけで、つまり突起部4を有しているか有していな
いかの違いだけで、その他の構造については本実施の形
態に係る電子銃とほぼ同じである(以後、「従来の電子
銃」という記載があれば、本実施の形態に係る電子銃と
エミッタ3の形状だけが異なるものとする)。
When the cathode voltage is further reduced, the area on the emitter 3 where emission is performed (hereinafter, simply referred to as "emission area") is expanded. FIG. 5 is a diagram showing a state where the emission region is widened in the electron gun according to the present embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing a state where the emission region is widened in the conventional electron gun. Emission area 4 in the figure
0 indicates an emission region when the cathode voltage is changed from the cutoff voltage by a predetermined voltage. The conventional electron gun shown in FIG. 6 differs only in the shape of the emitter 3, that is, only in whether or not the projection 4 is provided. This is almost the same as the electron gun (hereinafter, if there is a description of “conventional electron gun”, it is assumed that only the shape of the electron gun according to the present embodiment and the emitter 3 are different).

【0024】図5に示すように、エミッション開始箇所
30が端部15及び中心軸50からずれているため、エ
ミッション領域40は、エミッション開始箇所30から
中心軸50に近づく方向と、中心軸50から離れる方向
(即ち端部15に近づく方向)との両方向へ広がる。そ
して、図5(a)に示すように、エミッション領域40
が、エミッション開始箇所30から中心軸50から離れ
る方句に広がる距離y1と、中心軸50に近づく方向に
広がる距離y2とは、ほぼ同じ距離である。
As shown in FIG. 5, since the emission start point 30 is displaced from the end portion 15 and the center axis 50, the emission region 40 is in a direction approaching the center axis 50 from the emission start point 30 and from the center axis 50. It spreads in both directions, away from (ie, toward the end 15). Then, as shown in FIG.
However, the distance y1 that spreads in a direction away from the center axis 50 from the emission start point 30 and the distance y2 that spreads in a direction approaching the center axis 50 are substantially the same distance.

【0025】一方、従来の電子銃では図12に示された
様に、エミッタ3の表面はほぼ平面であって、中心軸5
0と略垂直に交わっており、また、高電圧側等電位面1
0a,10bの形状は中心軸50を中心にエミッタ3側
に膨れているため、従来の電子銃におけるエミッション
開始箇所30は、図6に示すように中心軸50上とな
る。そして、カソード電圧をカットオフ電圧から所定電
圧で変化させると、エミッション領域40は中心軸50
を中心として略円形に広がっていく。ここで、図6
(a)に示すように、エミッション領域40が中心軸5
0から広がる距離を距離y3とすると、距離y3は図5
(a)における距離y1,y2とほぼ等しい距離とな
る。ゆえに、カソード電圧をカットオフ電圧から所定電
圧で変化させたときに生じるエミッション領域40の広
さは、本実施の形態に係る電子銃の方が、従来の電子銃
よりも広くなる。そのため、本実施の形態に係る電子銃
は、従来の電子銃よりも、同じカソード電圧変化量でよ
り多くのカソード電流を取り出すことができる。言い換
えれば、本実施の形態に係る電子銃は、従来の電子銃よ
りもドライブ特性が向上したことになる。
On the other hand, in the conventional electron gun, as shown in FIG. 12, the surface of the emitter 3 is substantially flat and the central axis 5
0, and intersects substantially perpendicularly.
Since the shapes of 0a and 10b are swollen toward the emitter 3 around the center axis 50, the emission start point 30 in the conventional electron gun is on the center axis 50 as shown in FIG. When the cathode voltage is changed from the cut-off voltage by a predetermined voltage, the emission region 40 becomes the central axis 50.
It spreads in a substantially circular shape with the center as the center. Here, FIG.
As shown in FIG.
Assuming that the distance extending from 0 is the distance y3, the distance y3 is as shown in FIG.
The distance is substantially equal to the distances y1 and y2 in FIG. Therefore, the width of the emission region 40 generated when the cathode voltage is changed from the cutoff voltage by a predetermined voltage is wider in the electron gun according to the present embodiment than in the conventional electron gun. Therefore, the electron gun according to the present embodiment can extract more cathode current with the same amount of cathode voltage change than the conventional electron gun. In other words, the electron gun according to the present embodiment has improved drive characteristics as compared with the conventional electron gun.

【0026】図7〜9はエミッタンスが改善される効果
を説明するための図である。図7は本実施の形態に係る
電子銃におけるエミッタ3の構造を模式的に示す断面図
であって、特に上述のエミッタ3の側面14の構造につ
いて示す断面図である。図中ではエミッタ3の表面のう
ち側面14に該当する部分を実線で示し、その他の部分
については破線で示している。上述では図2を利用して
エミッタ3の側面14の構造を説明したが、ここでは図
2を利用して説明した内容とは別の角度でエミッタ3の
側面14の構造について説明する。
FIGS. 7 to 9 are diagrams for explaining the effect of improving the emittance. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating the structure of the emitter 3 in the electron gun according to the present embodiment, and is a cross-sectional view particularly illustrating the structure of the side surface 14 of the emitter 3 described above. In the drawing, a portion corresponding to the side surface 14 of the surface of the emitter 3 is indicated by a solid line, and other portions are indicated by broken lines. Although the structure of the side surface 14 of the emitter 3 has been described above with reference to FIG. 2, here, the structure of the side surface 14 of the emitter 3 will be described at an angle different from that described with reference to FIG. 2.

【0027】図7に示すように、エミッタ3の側面14
の任意点であって、中心軸50から離れるにつれて、点
a,b,cを規定する。点a,b,cと中心軸50とを
含む断面において、点a,b,cの各法線はエミッタ3
の外部で中心軸50と交差している。そして、点a,
b,cの各法線と中心軸50とが成す角度をそれぞれ、
角度θ1,θ2,θ3とすると、角度θ1,θ2、θ3は、こ
の順で大きさが小さくなっている。つまり、エミッタ3
は中心軸50を囲む側面14を有し、側面14の任意点
における法線と中心軸50とを含む断面において、その
任意点が中心軸50から離れるほど、任意点の法線と中
心軸50との成す角度が小さくなっている。なお、角度
θ1,θ2、θ3は、90°以下の角度である。
As shown in FIG.
, And points a, b, and c are defined as the distance from the central axis 50 increases. In a section including the points a, b, and c and the central axis 50, each normal line of the points a, b, and c corresponds to the emitter 3
And intersects with the central axis 50 outside. And point a,
The angles formed by the respective normals of b and c and the central axis 50 are respectively
Assuming the angles θ 1 , θ 2 , θ 3 , the angles θ 1 , θ 2 , θ 3 decrease in size in this order. That is, the emitter 3
Has a side surface 14 surrounding the central axis 50, and in a cross section including the normal line at an arbitrary point of the side surface 14 and the central axis 50, the more the arbitrary point is away from the central axis 50, the more the normal line of the arbitrary point and the And the angle formed by the angle is small. Note that the angles θ 1 , θ 2 , θ 3 are angles of 90 ° or less.

【0028】エミッタ3の側面14における任意点と中
心軸50とを含む断面において、その任意点の法線と中
心軸50とは交差しなくても、エミッタ3は、その側面
14における任意点の法線を、中心軸50とその任意点
とを含む断面に投影して得られる投影法線が、エミッタ
3の外部で中心軸50と交差する構造であっても良い。
このとき、側面14の任意点と中心軸50とを含む断面
において、その任意点が中心軸50から離れるほど、上
述の投影法線と中心軸50とが成す角度が小さくなる。
In a section including an arbitrary point on the side surface 14 of the emitter 3 and the central axis 50, the emitter 3 can be positioned at any point on the side surface 14 even if the normal line of the arbitrary point does not intersect with the central axis 50. A structure in which a projection normal obtained by projecting a normal onto a section including the center axis 50 and an arbitrary point thereof intersects the center axis 50 outside the emitter 3 may be employed.
At this time, in a cross section including the arbitrary point of the side surface 14 and the central axis 50, the angle formed by the projection normal and the central axis 50 becomes smaller as the arbitrary point becomes farther from the central axis 50.

【0029】図8は従来の電子銃における電子ビームの
軌道を示す図であって、図9は本実施の形態に係る電子
銃における電子ビームの軌道を示す図である。図8,9
に記載の電子ビームEB1,EB2は、カソード電圧を
カットオフ電圧から所定電圧変化させたときにおけるエ
ミッタ3から取り出される電子ビームを示しており、電
子ビームEB1はエミッタ3の中心軸50付近から取り
出される電子ビームを示している。また、電子ビームE
B2はエミッタ3のエミッション領域のうち最も中心軸
50から離れた位置から取り出される電子ビームを示し
ている。
FIG. 8 is a diagram showing the trajectory of the electron beam in the conventional electron gun, and FIG. 9 is a diagram showing the trajectory of the electron beam in the electron gun according to the present embodiment. Figures 8 and 9
Electron beams EB1 and EB2 described above indicate electron beams extracted from the emitter 3 when the cathode voltage is changed from the cutoff voltage by a predetermined voltage, and the electron beam EB1 is extracted near the central axis 50 of the emitter 3. 3 shows an electron beam. The electron beam E
B2 indicates an electron beam extracted from a position farthest from the central axis 50 in the emission region of the emitter 3.

【0030】エミッタ3から取り出された電子ビームE
B1,EB2は、カソード9,G1電極1及びG2電極
2で構成される電界レンズによって集束され、クロスオ
ーバーを形成する。そして、発散しながらG3電極(図
示せず)とG4電極(図示せず)とで構成される主レン
ズに入射する。各電子ビームは主レンズに入射する前に
G2電極2とG3電極(図示せず)とで構成されるプリ
フォーカスレンズによって若干の集束を受け、発散が抑
制されるため、主レンズの実際の像となるクロスオーバ
ーの虚像をエミッタ3の表面よりもG1電極1とは反対
側に生じる。図8,9では、このクロスオーバーの虚像
におけるビーム径を最大物点径Z1,Z2として示して
いる。また、図中の最大発散角α1,α2は、上述のプ
リフォーカスレンズによって発散が抑制された後の電子
ビームEB2と中心軸50とが成す角度を示している。
The electron beam E extracted from the emitter 3
B1 and EB2 are converged by an electric field lens composed of the cathode 9, the G1 electrode 1 and the G2 electrode 2 to form a crossover. Then, while diverging, it is incident on a main lens composed of a G3 electrode (not shown) and a G4 electrode (not shown). Each electron beam is slightly focused by a pre-focus lens composed of a G2 electrode 2 and a G3 electrode (not shown) before being incident on the main lens, and its divergence is suppressed. A virtual image of the crossover is generated on the opposite side of the surface of the emitter 3 from the G1 electrode 1. 8 and 9, the beam diameters in the virtual image of the crossover are shown as the maximum object point diameters Z1 and Z2. The maximum divergence angles α1 and α2 in the figure indicate the angles formed by the electron beam EB2 and the central axis 50 after the divergence is suppressed by the above-described prefocus lens.

【0031】図8に示す従来の電子銃では、エミッタ3
の表面はほぼ平面であって、中心軸50と略垂直に交わ
っており、また、高電圧側等電位面10の形状は中心軸
50を中心にエミッタ3側に膨れているため、エミッタ
3から取り出された電子ビームが受ける集束力は、中心
軸から離れるほど強くなる。そのため、エミッタ3の中
心軸50付近から取り出された電子ビームEB1が中心
軸50と交差する点P1は、電子ビームEB1よりも中
心軸50から離れた位置から取り出される電子ビームE
B2が中心軸50と交差する点P2よりも、エミッタ3
の表面から離れた位置となる。
In the conventional electron gun shown in FIG.
Is substantially flat and intersects substantially perpendicularly with the central axis 50. The shape of the high-voltage equipotential surface 10 is swollen toward the emitter 3 with the central axis 50 as the center. The focusing force received by the extracted electron beam increases as the distance from the central axis increases. Therefore, the point P1 at which the electron beam EB1 extracted from the vicinity of the central axis 50 of the emitter 3 intersects with the central axis 50 is located at a point P1 which is extracted from a position farther from the central axis 50 than the electron beam EB1.
The point of the emitter 3 is higher than the point P2 where B2 intersects the central axis 50.
It is a position away from the surface of.

【0032】また、図9に示す本実施の形態の電子銃で
は、エミッタ3の表面の一部である側面14は、その任
意点における法線と中心軸50とを含む断面において、
当該任意点が中心軸50から離れるほど、当該法線と中
心軸50との成す角度が小さくなる構造をしている。そ
して、電子ビームはエミッタ3の表面に、とりわけ側面
14に引いた法線を軸としたコサイン波形となるような
初期軌道を示すため、電子ビームEB2は、電子ビーム
EB1よりも、その初期軌道が中心軸50側に向いてい
る。そのため、電子ビームEB1が中心軸50と交差す
る点P1は、従来の電子銃よりも、電子ビームEB2が
中心軸50と交差する点P2に近づく。その結果、図
8,9に示すように、本実施の形態の電子銃における最
大物点径Z2は従来の電子銃における最大物点径Z1よ
りも小さくなる。なお、電子ビームEB2がエミッタ3
表面から取り出される中心軸50からの位置は、本実施
の形態の電子銃と従来の電子銃とでほぼ同じであるた
め、本実施の形態の電子銃における最大発散角α2は、
従来の電子銃における最大発散角α1とほぼ同じ大きさ
である。
In the electron gun of the present embodiment shown in FIG. 9, the side surface 14 which is a part of the surface of the emitter 3 has a cross section including a normal line and a central axis 50 at an arbitrary point.
The angle formed between the normal and the central axis 50 decreases as the arbitrary point moves away from the central axis 50. The electron beam EB2 has an initial trajectory on the surface of the emitter 3, particularly a cosine waveform about the normal drawn on the side surface 14, so that the electron beam EB2 has an initial trajectory more than the electron beam EB1. It faces the center axis 50 side. Therefore, the point P1 at which the electron beam EB1 intersects the center axis 50 is closer to the point P2 at which the electron beam EB2 intersects the center axis 50 than in the conventional electron gun. As a result, as shown in FIGS. 8 and 9, the maximum object point diameter Z2 of the electron gun of the present embodiment is smaller than the maximum object point diameter Z1 of the conventional electron gun. Note that the electron beam EB2 is emitted from the emitter 3
Since the position from the central axis 50 taken out from the surface is substantially the same in the electron gun of the present embodiment and the conventional electron gun, the maximum divergence angle α2 in the electron gun of the present embodiment is:
It is almost the same size as the maximum divergence angle α1 in the conventional electron gun.

【0033】陰極線管などに用いられる電子銃には、そ
のエミッタから取り出された電子ビームが蛍光面上で一
点に集束することが望まれる。その特性を表す指標とし
てエミッタンスが用いられる。厳密なエミッタンスの定
義は複雑であるため、ここでは、便宜上上述の最大物点
径と最大発散角との積をエミッタンスと定義すると、上
述のように最大発散角が同じで最大物点径が小さくなる
ということは、エミッタンスが低減されるということを
示している。
In an electron gun used for a cathode ray tube or the like, it is desired that an electron beam extracted from an emitter be focused on a phosphor screen at one point. The emittance is used as an index indicating the characteristic. Since the precise definition of emittance is complicated, here, for convenience, if the product of the above-mentioned maximum object diameter and maximum divergence angle is defined as emittance, as described above, the maximum divergence angle is the same and the maximum object diameter is small. The signifies that the emittance is reduced.

【0034】図10は本実施の形態に係る電子銃のドラ
イブ特性を示す図であって、図11は本実施の形態に係
る電子銃のエミッタンス特性を示す図である。図10,
11における各値はシミュレーション結果であって、本
実施の形態の電子銃の特性を破線で示し、従来の電子銃
の特性を実線で示している。図10に示すように、例え
ばドライブ電圧80Vにおける本実施の形態の電子銃に
おいて取り出されるカソード電流は約3mAであって、
従来の電子銃において取り出されるカソード電流は約
1.5mAである。つまり、本実施の形態に係る電子銃
は、従来の電子銃よりも約2倍のカソード電流を取り出
すことができる。また、図11に示すように、例えばカ
ソード電流3mAにおける本実施の形態の電子銃におい
て取り出される電子ビームのエミッタンスは約6000
μm・mradであって、従来の電子銃において取り出
される電子ビームのエミッタンスは約3200μm・m
radである。つまり、本実施の形態に係る電子銃のエ
ミッタンスは、従来の電子銃のエミッタンスの約1/2
倍に改善されている。
FIG. 10 is a diagram showing the drive characteristics of the electron gun according to this embodiment, and FIG. 11 is a diagram showing the emittance characteristics of the electron gun according to this embodiment. FIG.
Each value in 11 is a simulation result, in which the characteristics of the electron gun of the present embodiment are indicated by broken lines, and the characteristics of the conventional electron gun are indicated by solid lines. As shown in FIG. 10, for example, the cathode current taken out by the electron gun of the present embodiment at a drive voltage of 80 V is about 3 mA,
The cathode current extracted in a conventional electron gun is about 1.5 mA. That is, the electron gun according to the present embodiment can extract about twice the cathode current as compared with the conventional electron gun. As shown in FIG. 11, the emittance of an electron beam taken out by the electron gun of the present embodiment at a cathode current of 3 mA is about 6000, for example.
μm · mrad, and the emittance of the electron beam extracted by the conventional electron gun is about 3200 μm · m.
rad. That is, the emittance of the electron gun according to the present embodiment is about 1/2 of the emittance of the conventional electron gun.
It has been improved by a factor of two.

【0035】上述のように、本実施の形態に係る電子銃
は、従来の電子銃よりも多くのカソード電流を取り出す
ことができるため、本実施の形態に係る電子銃を備える
陰極線管の輝度は向上する。また、本実施の形態に係る
電子銃のエミッタンスは、従来の電子銃のエミッタンス
よりも改善されるため、本実施の形態に係る電子銃を備
える陰極線管の解像度は向上する。
As described above, the electron gun according to the present embodiment can extract a larger amount of cathode current than the conventional electron gun, so that the brightness of the cathode ray tube provided with the electron gun according to the present embodiment has a lower luminance. improves. Further, since the emittance of the electron gun according to the present embodiment is improved compared to the emittance of the conventional electron gun, the resolution of the cathode ray tube including the electron gun according to the present embodiment is improved.

【0036】なお、陰極線管に備えられる電子銃として
は、本実施の形態に係る電子銃のように、ヒーターによ
って熱エネルギーをエミッタに供給し、エミッタから電
子を取り出す熱電子放出型と、エミッタに正の電界を集
中させてエミッタから電子を取り出す電界電子放射型と
が存在する。熱電子放出型の電子銃は、電界電子放出型
の電子銃よりも、取り出された電子ビームの最大物点径
が大きくなりがちである。そのため、電界電子放出型よ
りも熱電子放出型のほうが、最大物点径を小さくするこ
とが必要とされている。このため、本実施の形態によう
に、本発明を熱電子放出型の電子銃に適用することによ
って、その必要性に応じることができる。
As the electron gun provided in the cathode ray tube, as in the electron gun according to the present embodiment, thermal energy is supplied to the emitter by a heater, and electrons are extracted from the emitter. There is a field emission type in which electrons are emitted from an emitter by concentrating a positive electric field. The thermionic emission type electron gun tends to have a larger maximum object diameter of the extracted electron beam than the field electron emission type electron gun. For this reason, it is necessary that the thermionic emission type has a smaller maximum object diameter than the field emission type. Therefore, as in the present embodiment, the need can be met by applying the present invention to a thermionic emission type electron gun.

【0037】[0037]

【発明の効果】この発明のうち請求項1に係る電子銃に
よれば、中心軸上に配置された各電極とカソードとで形
成される電界レンズは、通常、中心軸から離れるほどそ
の集束力が大きくなる。エミッタの側面の任意点の投影
法線は、中心軸から離れるほど、中心軸と成す角度が小
さくなるため、エミッタの側面の中心軸付近から放出さ
れる電子は、エミッタの側面の中心軸から離れた箇所か
ら放出される電子よりも、その初期軌道が中心軸側に向
いている。そのため、エミッタの側面の中心軸付近から
放出される電子が中心軸と交差する点と、エミッタの側
面の中心軸から離れた箇所から放出される電子が中心軸
と交差する点との距離は、近くなる。そのため、最大物
点径が小さくなり、電子ビームのエミッタンスが低減さ
れる。
According to the electron gun according to the first aspect of the present invention, the electric field lens formed by the electrodes and the cathode arranged on the central axis usually has its focusing power as the distance from the central axis increases. Becomes larger. As the projection normal to an arbitrary point on the side surface of the emitter becomes farther away from the central axis, the angle formed with the central axis becomes smaller, so that electrons emitted from the vicinity of the central axis on the side surface of the emitter move away from the central axis on the side surface of the emitter. The initial orbit is more toward the central axis than the electrons emitted from the place. Therefore, the distance between the point at which electrons emitted from the vicinity of the center axis of the side surface of the emitter intersects the center axis and the point at which electrons emitted from a location away from the center axis on the side surface of the emitter intersects the center axis is: Get closer. Therefore, the maximum object diameter is reduced, and the emittance of the electron beam is reduced.

【0038】また、この発明のうち請求項2及び請求項
3に係る電子銃によれば、エミッタの側面の任意点と中
心軸とを含む断面において、エミッタの側面が有する円
弧は、その最も中心軸から離れた端部における接線がエ
ミッタの外部で中心軸と直交するため、エミッタ全体は
第1電極に向けて凹む形状となる。そのため、カソード
と各電極とで形成されるカソード電圧よりも高い電圧を
示す等電位面が、エミッタと最も近づく箇所は、中心軸
上ではなく側面上となる。そのため、電子ビームのエミ
ッションは、エミッタの中心軸上ではなく側面上から開
始される。また、エミッタの側面は中心軸に対して凸で
あって、かつ中心軸を囲んでいるため、電子ビームのエ
ミッションは中心軸を囲む領域から開始する。そのた
め、カソード電圧を変化させると、エミッション領域
は、中心軸を囲む領域から中心軸に近づく方向と、中心
軸から離れる方向との両方向へ広がる。その結果、中心
軸の一点からエミッション領域が広がる電子銃より、少
ないカソード電圧変化量で多くのカソード電流を取り出
すことができる。つまり、電子銃のドライブ特性が向上
する。
Further, according to the electron gun according to the second and third aspects of the present invention, in a cross section including an arbitrary point on the side surface of the emitter and the central axis, the arc of the side surface of the emitter is the most centered. Since the tangent line at the end away from the axis is orthogonal to the central axis outside the emitter, the entire emitter is concave toward the first electrode. Therefore, the equipotential surface that shows a voltage higher than the cathode voltage formed by the cathode and each electrode is closest to the emitter on the side surface, not on the central axis. Therefore, the emission of the electron beam is started not on the central axis of the emitter but on the side surface. Further, since the side surface of the emitter is convex with respect to the central axis and surrounds the central axis, the emission of the electron beam starts from a region surrounding the central axis. Therefore, when the cathode voltage is changed, the emission region expands in a direction approaching the central axis from a region surrounding the central axis and in a direction away from the central axis. As a result, a larger amount of cathode current can be obtained with a smaller amount of change in cathode voltage than an electron gun whose emission region extends from one point on the central axis. That is, the drive characteristics of the electron gun are improved.

【0039】また、この発明のうち請求項4に係る電子
銃によれば、エミッタは熱電子放出を行うため、本発明
の電子銃はエミッタに熱エネルギーを供給してエミッタ
から電子を取り出す熱電子放出型の電子銃である。熱電
子放出型の電子銃は、電界電子放射型と比べて、取り出
される電子ビームの最大物点径が大きくなりがちであ
る。そのため、電界電子放射型よりも、熱電子放出型の
ほうが、最大物点径を小さくすることが必要とされてい
る。本発明を熱電子放出型の電子銃に適用することによ
って、その必要性に応じることができる。
According to the electron gun of the present invention, since the emitter emits thermionic electrons, the electron gun of the present invention supplies thermal energy to the emitter to extract electrons from the emitter. It is an emission type electron gun. Thermionic emission type electron guns tend to have a larger maximum object diameter of the extracted electron beam than the field emission type. For this reason, it is necessary that the thermionic emission type has a smaller maximum object diameter than the field electron emission type. By applying the present invention to a thermionic emission type electron gun, the need can be met.

【0040】また、この発明のうち請求項5に係る陰極
線管によれば、エミッタンスが低減された、あるいはド
ライブ特性が向上した電子銃を備えることによって、解
像度が向上した、あるいは輝度が向上した陰極線管を提
供することができる。
According to the cathode ray tube according to the fifth aspect of the present invention, by providing an electron gun with reduced emittance or improved drive characteristics, a cathode ray tube with improved resolution or improved brightness is provided. Tubes can be provided.

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

【図1】 本実施の形態に係る電子銃の構造を模式的に
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of an electron gun according to an embodiment.

【図2】 本実施の形態に係るエミッタ3の構造を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a structure of an emitter 3 according to the present embodiment.

【図3】 本実施の形態に係る電子銃のエミッション開
始箇所を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an emission start position of the electron gun according to the present embodiment.

【図4】 本実施の形態に係る電子銃のエミッション開
始箇所を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an emission start point of the electron gun according to the present embodiment.

【図5】 本実施の形態に係る電子銃においてエミッシ
ョン領域が広がる様子を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state where an emission region is widened in the electron gun according to the present embodiment.

【図6】 従来の電子銃においてエミッション領域が広
がる様子を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which an emission region is widened in a conventional electron gun.

【図7】 本実施の形態に係るエミッタ3の構造を模式
的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a structure of an emitter 3 according to the present embodiment.

【図8】 従来の電子銃における電子ビームの軌道を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a trajectory of an electron beam in a conventional electron gun.

【図9】 本実施の形態に係る電子銃における電子ビー
ムの軌道を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a trajectory of an electron beam in the electron gun according to the present embodiment.

【図10】 本実施の形態に係る電子銃のドライブ特性
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing drive characteristics of the electron gun according to the present embodiment.

【図11】 本実施の形態に係る電子銃のエミッタンス
特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing emittance characteristics of the electron gun according to the present embodiment.

【図12】 従来の電子銃の構造を模式的に示す断面図
である。
FIG. 12 is a sectional view schematically showing the structure of a conventional electron gun.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 G1電極、2 G2電極、3 エミッタ、4 突起
部、9 カソード、10,20 開口、14 側面、1
5 端部、17 円弧、30 エミッション開始箇所、
50 中心軸。
1 G1 electrode, 2 G2 electrode, 3 emitters, 4 protrusions, 9 cathodes, 10,20 openings, 14 side surfaces, 1
5 ends, 17 arcs, 30 emission start points,
50 Central axis.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カソードと、第1の開口を有する第1電
極と、第2の開口を有する第2電極とを備え、 前記第1及び第2の開口のそれぞれの中心は同一の中心
軸上に配置され、 前記カソードは、 前記中心軸上に配置されたエミッタを有し、 前記エミッタは前記中心軸を囲む側面を有し、 前記側面の任意点における法線を、前記中心軸と前記任
意点とを含む断面に投影して得られる投影法線が、前記
エミッタの外部で前記中心軸と交差し、 前記断面において前記任意点が前記中心軸から離れるほ
ど、前記投影法線と前記中心軸との成す角度が小さくな
る電子銃。
A first electrode having a first opening; and a second electrode having a second opening, wherein the centers of the first and second openings are on the same central axis. Wherein the cathode has an emitter arranged on the central axis, the emitter has a side surface surrounding the central axis, and a normal line at an arbitrary point on the side surface is defined by the central axis and the arbitrary A projection normal obtained by projecting a cross-section including a point intersects the central axis outside the emitter, and the more the arbitrary point is away from the central axis in the cross-section, the more the projection normal and the central axis An electron gun with a smaller angle.
【請求項2】 カソードと、第1の開口を有する第1電
極と、第2の開口を有する第2電極とを備え、 前記第1及び第2の開口のそれぞれの中心は同一の中心
軸上に配置され、 前記カソードは、 前記中心軸上に配置されたエミッタを有し、 前記エミッタは前記中心軸を囲む側面を有し、 前記側面の任意点と前記中心軸とを含む断面において、 前記側面は円弧を有し、 前記円弧の最も前記中心軸から離れた端部における接線
は前記エミッタの外部で前記中心軸と直交する電子銃。
2. A cathode, a first electrode having a first opening, and a second electrode having a second opening, wherein the centers of the first and second openings are on the same central axis. Wherein the cathode has an emitter disposed on the central axis, the emitter has a side surface surrounding the central axis, and in a cross-section including an arbitrary point on the side surface and the central axis, An electron gun wherein the side surface has an arc, and a tangent at an end of the arc farthest from the central axis is orthogonal to the central axis outside the emitter.
【請求項3】 前記エミッタは、前記側面の任意点と前
記中心軸とを含む断面において、前記側面が有する前記
円弧の端部から前記中心軸側へ所定距離離れて位置する
前記円弧上の点から電子の放出を開始する、請求項2に
記載の電子銃。
3. A point on the arc located at a predetermined distance from an end of the arc of the side surface to the center axis side in a cross section including an arbitrary point on the side surface and the center axis. The electron gun according to claim 2, wherein the electron gun starts emitting electrons.
【請求項4】 前記エミッタは熱電子放出を行う、請求
項1に記載の電子銃。
4. The electron gun according to claim 1, wherein said emitter emits thermoelectrons.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか一つに
記載の電子銃を備える陰極線管。
5. A cathode ray tube comprising the electron gun according to claim 1. Description:
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