JPH01146230A - 進行波型偏向構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は進行波管用偏向構体に関し、特に非常に高い周
波数での使用が可能な構造を有する進行波管用偏向構体
に関する。

〔従来の技術］ 遅延線偏向構体は、陰極線管に用いられている進行波型
の偏向構体であって、電子ビーム中の電子の伝播方向に
沿った偏向信号の伝播速度を遅らせるために、高周波オ
シロスコープの陰極線管内に用いられている。進行波管
遅延線偏向構体は、一般に電子ビームの経路の両側に向
かい合ってこれに沿うように延びる一対の偏向部材から
なりたっている。ここで偏向信号の強度と極性（の変化
）に応じて電界がその強度と方向を変化させ、電子ビー
ムを偏向させる。偏向構体に沿う偏向信号の伝播速度を
減速させ、この速度が電子ビームの速度と等しくなるよ
うに遅延を導入する。これにより、高周波信号によって
、正確なビームの偏向が可能になる。

遅延線偏向構体は、一般に曲がりくねった線と螺旋状偏
向構体とを含む。その構造上の理由から、螺旋状偏向構
体は、曲がりくねった線による偏向構体における特性イ
ンピーダンスよりもおおきな特性インピーダンスを固有
に持つことができる。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の遅延線構造においては、１ギガヘ
ルツを超える周波数のとき、偏向信号の周波数の増加に
比例して、偏向構体の長手方向に沿って、強度が増加す
る長手方向の電圧勾配が発生する。一対の偏向部材にか
けられている電位は極性が反対であるために、電子ビー
ムの伝播方向に沿う電圧勾配は、一方の偏向部材にとっ
ては正であり、他方の偏向部材にとっては負である。こ
のため一方の偏向部材に隣合う電子ビームの側の電子は
、加速されるが、他方の偏向部材に隣合う電子ビームの
側の電子は減速される。これらの加速と減速の結果とし
て、電子ビームの焦点ぼけがかなり発生し、表示の分解
能が低下する。

そこで本発明の目的は、陰極線管において、非常に高い
周波数における長手方向電圧勾配に起因する焦点ぼけの
現象を実質的に排除できる偏向構体を提供することにあ
る。

本発明のもうひとつの目的は、正確に偏向機能を果たし
、信頬性が裔く、安価に製造できる偏向構体を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、非常に高い周波数のオシロスコープに用い
られる進行波管用偏向構体を提供する。

この偏向構体は、通常の長手方向軸の周りを巻くような
第１と第２の螺旋コイル（偏向）部材から成り立ってい
る。各コイル部材は、幅広のセグメントと幅狭のセグメ
ントとを有し、コイルの長手方向に沿って、コイルの１
回転ごとに交互に並んでいる。第１のコイル部材は、底
部に幅広のセグメントを有し、頂部に幅狭のセグメント
を有する。

第２のコイル部材は、頂部に幅広のセグメントを有し、
底部に幅狭のセグメントを有する。コイル部材の一方の
幅狭のセグメントは、他方のコイル部材の幅広のセグメ
ントの各間に配置される。このため直線状に配置された
一対のコイル部材は、電子ビームの経路の上側と下側に
配置され、異なったコイル部材の幅広のセグメントと幅
狭のセグメントの列を形成する。

〔作用〕

動作においては、極性の異なった個別の信号が、偏向構
体の第１と第２のコイル部材に印加される。

これらの信号は、表示スクリーンに向かって伝播する電
子ビームの速度と等しい速度でコイル部材中を伝播する
。偏向作用は、板状部分に依存するために、第１と第２
のコイル部材の各底部及び頂部の幅広のセグメントが共
同して正味の垂直偏向作用をする。第１と第２のコイル
部材の各頂部及び底部の幅狭のセグメントは、電子ビー
ムの焦点ぼけの原因となる長手方向の電圧勾配を効果的
に打ち消す働きをする。

第１と第２のコイル部材に沿って発生する長手方向電圧
勾配は、強度は実質的に等しいが、極性は反対である。

例えば第１と第２のコイル部材に発生した電圧勾配は、
電子ビームの進行方向に沿って夫々正と負の極性を持つ
。第１のコイル部材の底部の幅広のセグメントの正の極
性の電圧勾配は、第２のコイル部材の底部の幅狭のセグ
メントの負の極性の実質的に等しい電圧勾配によって、
効果的に打ち消されるために、電圧勾配の効果的な打ち
消しがおこる。同様に、第２のコイル部材の頂部の幅広
のセグメントの負の極性の電圧勾配は、第１のコイル部
材の頂部の幅狭のセグメントの正の極性の実質的に等し
い電圧勾配によって、効果的に打ち消される。

〔実施例］ 第１図は、本発明に基づく偏向構体を組み込んだ、非常
に高い周波数の陰極線管の長手方向の断面図である。第
１図に示すように、偏向構体（１０）は、通常の陰極線
管（１２）の排気された管球の中に収められている。こ
の管球には、筒状のガラスネック（１４）、セラミック
ファネル（１６）及び失透ガラスのシールによって密封
された透明ガラスのフェースプレート（１８）を含んで
いる。蛍光材料による層（２０）は、フェースプレート
（１８）の内側に施され、陰極線管の表示スクリーンを
形成している。陰極（２４）と焦点用陽極（２５）を含
む電子銃（２２）は、管の反対側の端部の内部に支持さ
れ、焦点のあった電子ビームが長手方向の中心軸にそっ
て蛍光スクリーンに向かって進むように作りだされてい
る。

電子ビームは、偏向信号が印加されると、遅延線偏向構
体（１０）によって垂直に偏向し、従来の静電偏向板（
２Ｂ）（１枚のみ示す）によって水平に偏向する。偏向
に引き続いて、電子ビームは、高電位静電界によって加
速され、高速で表示スクリーンに衝突する。この後段加
速電界は、メツシュ電極（３０）と蛍光体層（２０）の
上を覆っている薄い電子透過性アルミニウム皮膜（３２
）との間に発生する。皮膜（３２）は、ファネル（１６
）の内側に蒸着された導電層（３４）と電気的に接続し
ている。導電層（３４）は、図示のごとく電極（３０）
のちょうど左側のところで終端しており、フィードスル
ーコネクタ（３６）を介して、陰極（２４）が接地され
ているときは約＋３Ｋｖの外部直流高電圧源と接続して
いる。

メツシュ電極（３０）は、支持シリンダ（４０）の前端
に取り付けられている金属リング（３８）に支持されて
いる。支持シリンダの後端に取り付けられている複数の
ばね接触部材（４２）は、ネック（１４）の内壁上の導
体皮膜（４４）と接触している。メツシュ電極（３０）
と支持シリンダ（４０）は、ベースピン（４６）を介し
て、およそ接地電位に等しい水平偏向板（２８）間の平
均電位源に接続している。この構成により、電極（３０
）と水平偏向板（２８）の出力端との間に電界のない領
域がうまれる。電子銃（２２）の電極は、管球の外部に
接続され、ベースピン（４６）を介して外部回路と接続
する。

第４図は、本発明に基づく偏向構体の斜視図である。偏
向構体（１０）は、第１の螺旋コイル部材（４８）と第
２の螺旋コイル部材（５０）を含み、これらは別々の入
出力ピンと接続している。

ネックピン（５２）、（５４）は、第１のコイル（偏向
）部材（４８）の各入出力端に取り付けられており、ネ
ックピン（５６）、（５８）は、第２のコイル（偏向）
部材（５０）の各入出力端に取り付けられている。

各人力ネックピン（５２）、（５６）は、陰極線管オシ
ロスコープの垂直偏向信号電圧を供給する２出力プッシ
ュプル垂直増幅器（図示せず）のひとつの出力と接続し
ている。抵抗器（６０）は出力ピン（５４）に接続され
、第１のコイル部材をその特性インピーダンスで終端し
、抵抗器（６２）は出力ピン（５８）に接続され、第２
のコイル部材をその特性インピーダンスで終端している
。水平偏向板（２８）は、管球のネック部分に延びてい
るネックピン（図示せず）に接続され、オシロスコープ
の水平増幅器のタイムベース傾斜出力端に接続している
。

第２図は、本発明に基づく偏向構体の平面図である。偏
向構体（１０）は、２本のガラス棒（６４）、（６６）
の間にて２組の支持ピン（６８）、（７０）によって支
持されており、この支持ピンは、偏向構体（１０）の側
部からガラス棒（６４）、（６６）に延びている。金属
ブラケット（７１）は、ガラス棒（６４）、（６６）の
端部に埋設されている。金属ブラケット（７１）は、偏
向構体（１０）の対向する端部に位置する標準的な金属
ウェハ（図示せず）に溶接され、４本の主要ガラス棒（
７３）（内２本を図示する）によって、支持されている
。このため、偏向構体（１０）は、陰極線管（１２）内
に支持されることになる。

導体（７２）、（７４）、（７６）、（７８）は、コイ
ル部材（４８）、（５０）の端部を介して、ネックピン
（５２）、（５４）、（５６）、（５８）に夫々接続し
ている。コイル部材（４８）、（５０）の各々は、長手
方向軸を囲むように矩形に巻くコイルからなっている。

これらが、陰極線管内にもうけられると、コイル部材（
４８）、（５０）は、軸（２６）に対して同軸的になる
。

第７図は、本発明に基づ（偏向構体を、長手方向軸に垂
直に切った断面図である。第７図に示すように、矩形の
通路（８０）が形成され、この通路の中を、コイル部材
（４８）、（５０）に印加される電位の影害を同時に受
けながら電子ビームが伝播する。

第３図Ａ、第３図Ｂは、夫々偏向構体を構成するコイル
部材（４８）、（５０）を個別に示した拡大図である。

コイル部材（４８）、（５０）は、軸方向に幅広のセグ
メントと、軸方向に幅狭のセグメントとがコイルの一回
転ごとに交互になるように並んだ螺旋コイルである。セ
グメントの軸方向の相対幅は、長手方向中心軸（２６）
と略平行な方向に沿って測られたものである。幅広のセ
グメントは、幅狭のセグメントの約８倍の幅である。

コイル部材（４８）には、長手方向に沿って幅狭のセグ
メント（９２ｂ）と交互に配置された一組の幅広のセグ
メント（９２ａ）がある。幅広のセグメント（９２ａ）
は、コイル部材（４８）の底部を形作、す、幅狭のセグ
メント（９２ｂ）は頂部を形作る。コイル部材（５０）
には、長手方向に沿って幅狭のセグメント（９４ｂ）と
交互に配置された一組の幅広のセグメント（９４ａ）が
ある。

幅広のセグメント（９４ａ）は、コイル部材（５０）の
頂部を形作り、幅狭のセグメント（９４ｂ）は底部を形
作る。

第４図に示すように、コイル部材（４８）、（５０）は
、糸を２本よりあわせたかたちとなり、コイル部材（４
８）の軸方向に幅狭のセグメント（９２ｂ）は、コイル
部材（５０）の軸方向に幅広のセグメント（９４ａ）と
隣あい、互い違いとなる。また、コイル部材（５０）の
軸方向に幅狭のセグメント（９４ｂ）は、コイル部材（
４８）の軸方向に幅広のセグメント（９２ａ）と隣あい
、互い違いとなる。コイル部材（４８）、（５０）は、
両者が電気的に接触しないように注意深く間隔を設けら
れる。

第５図は、本発明に基づく偏向構体の、長手方向断面図
である。第１の列（１００）は、偏向構体（１０）の頂
面に対応するものでり、コイル部材（５０）の軸方向に
幅広のセグメント（９４ａ）を具えている。このセグメ
ントは、コイル部材（４８）の軸方向に幅狭のセグメン
ト（９２ｂ）と互い違いになっている。第２の列（１０
２）は、偏向構体（１０）の底面に対応するものあでり
、コイル部材（４８）の軸方向に幅広のセグメント（９
２ａ）を具えている。このセグメントは、コイル部材（
５０）の軸方向に幅狭のセグメント（９４ｂ）と互い違
いになっている。直線の列（１００）、（１０２）は、
偏向構体の長手方向の電子ビームの進行方向に進むにし
たがって、次第に間隔を広げて行く。

動作において、コイル部材（４８）、（５０）は、遅延
線構体として働く。コイル部材（４８）、（５０）に印
加される電気信号は、偏向構体（１０）の列（１００）
と（１０２）との間の長手方向中心軸（２６）に沿って
伝播する電子ビームを垂直に偏向する。偏向作用は、偏
向板の面積に依存するため、偏向構体（１０）の底面に
おけるコイル部材（４８）の軸方向に幅広のセグメント
（９２ａ）は、偏向構体（１０）の頂面におけるコイル
部材（５０）の軸方向に幅広のセグメント（９４ａ）と
共働して、正味の垂直偏向効果をもたらす。偏向構体（
１０）の頂面におけるコイル部材（４８）の軸方向に幅
狭のセグメント（９２ｂ）は、偏向構体（ｌＯ）の底面
におけるコイル部材（５０）の軸方向に幅狭のセグメン
ト（９４ｂ）と共働して、長手方向の電圧勾配を効果的
に打ち消し、これに関連した電子ビームの焦点ぼけを排
除する。

特にコイル部材（４８）、（５０）に沿って発生する長
手方向電圧勾配は、実質的に強度が等しいが、極性が反
対となる。特に第５図に示す例では、コイル部材（４８
）、（５０）は、負と正の極性の偏向信号の伝達を夫々
受は持っている。このため、コイル部材（４８）、（５
０）に発生する電圧勾配は、それぞれ電子ビームの進行
方向に沿って、正と負の極性をもつ。コイル部材（４８
）の底部における軸方向に幅広のセグメント（９２ａ）
の正極性電圧勾配は、コイル部材（５０）の底部におけ
る軸方向に幅狭のセグメント（９４ｂ）の、実質的に等
しい負極性電圧勾配によって効果的に打ち消される。同
様に、コイル部材（５０）の頂部における軸方向に幅広
のセグメント（９４ａ）の負極性電圧勾配は、コイル部
材（４８）の頂部における軸方向に幅狭のセグメント（
９２ｂ）の、実質的に等しい正極性電圧勾配に・よって
効果的に打ち消される。偏向構体（ｌＯ）の長手方向に
沿う電圧勾配が、効果的に打ち消されるために、偏向構
体（１０）は、電子ビームに実質的に長手方向の加速度
を生じさせず、ビームの焦点ぼけが起こらない。

通常の遅延線偏向構体では、偏向電界の強度は、偏向信
号の周波数に逆比例する。この特性は、偏向構体内の隣
合う構成要素間の偏向信号によって発生する電界中のエ
ネルギの集中に起因すると考えられる。特に、隣合う構
成要素間の電位差は、構成要素間の領域に、電界エネル
ギを集中させ、これによって偏向電界が弱まる。偏向構
体（１０）は、これの長手方向にそって、一定の電位差
を設けることにより、この問題を解決する。電位差を一
定にすることで、偏向感度が偏向信号の周波数に依存し
なくなる。

第６図は、本発明に基づく偏向構体の製造過程で作られ
る部品の斜視図である。第５、第６、第７図に示すよう
に、偏向構体（１０）は、偏向構体の頂部と底部の各部
分が対応する形状の似通った半片（１１０）、（１１０
°）から製造してもよい。半片（１１０）、（１１０°
）は、ステンレス鋼によって作り、夫々列（１００）、
（１０２）となる。各半片は、同一の参照番号を付した
同様な構成要素を有し、半片のうち、（１１０’）のほ
うには、参照番号に（゛）を付した。以下に、もっばら
半片（１１０）についての説明を行う。

２個のリード部分の組（１１２ａ）、（１１４ａ）は、
列（１００）の板セグメント（９４ａ）、（９２ｂ）の
対向する側から延びている。リード部分（１１２ａ）、
（１１４ａ）は、支持板（１１６ａ）、（１１８ａ）に
夫々接続されており、偏向構体（１０）を組み立てる工
程で、板セグメント（９４ａ）、（９２ａ）を列（１１
０）内に適切な角度に保つ。

偏向構体（ｌＯ）を組み立てるために、半片（１１０）
と半片（１１０”）を、向かい合わせ峠装置するが、半
片（１１０）、（１１０′）のうちの一方の軸方向に幅
広のセグメントに接続しているリード部分は、他方の半
片の軸方向に幅狭のセグメントに接続しているリード部
分と位置合わせされるように、位置関係をずらす。リー
ド部分（１１２ａ）は、リード部分（１１４ｂ）のうち
の−個と溶接し、リード部分（１１４ａ）は、リード部
分（１１２ｂ）のうちの−個と溶接する。

このようにしてコイル部材（４８）、（５０）を形成す
る。支持板（１１６ａ）、（１１６ｂ）、（１１８ａ）
、（１１８ｂ）は、取り付けに必要な取り付はビン（６
８）、（７０）を形成している溶接リード部分を残して
切り取り、偏向構体とする。

これまでの説明により、本発明の要旨を逸脱することな
く構造の変更をすることが可能であるのは明かである。

例えば、偏向構体（１０）は、出力画像が形成される表
示スクリーンを有する高周波数直視型陰極線管（１２）
との関連において説明してきた。しかしながら、偏向構
体（１０）は、電気出力信号を発生する陰極線管内に用
いられてよい。

〔発明の効果〕

本発明により、陰極線管において、非常に高い周波数に
おける長手方向電圧勾配に起因する焦点ぼけの現象を実
質的に排除できる偏向構体が提供出来る。

本発明のもうひとつの効果は、正確に偏向機能を果たし
、信頼性が高く、安価に製造できる偏向構体が提供でき
ることにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく偏向構体を組み込んだ、非常
に高い周波数の陰極線管の長手方向の断面図、第２図は
、本発明に基づく偏向構体の平面図、第３図Ａ、第３図
Ｂは、夫々偏向構体を構成するコイル部材（４日）、（
５０）を個別に示した拡大図、第４図は、本発明に基づ
く偏向構体の斜視図、第５図は、本発明に基づく偏向構
体の、長手方向断面図、第６図は、本発明に基づく偏向
構体の製造過程で作られる部品の斜視図、第７図は、本
発明に基づく偏向構体を、長手方向軸に垂直に切った断
面図である。 これらの図において、（１０）は偏向構体、（４８）は
第１螺旋偏向部材、（５０）は第２螺旋偏向部材、（９
２ａ）、（９４ａ）は幅広のセグメント、（９２ｂ）、
（９４ｂ）は幅狭のセグメントである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 幅広のセグメントと幅狭のセグメントとを夫々有し、螺
   旋の１回転ごとに各セグメントが交互に並ぶ第１及び第
   ２螺旋偏向部材を具え、 上記第１螺旋偏向部材の幅広のセグメントと上記第２螺
   旋偏向部材の幅狭のセグメントとが、同一側面に交互に
   配列され、上記第１螺旋偏向部材の幅狭のセグメントと
   上記第２螺旋偏向部材の幅広のセグメントとが、上記同
   一側面と対向する同一側面に交互に配列されていること
   を特徴とする進行波管用偏向構体。