JPH01186539A

JPH01186539A - 陰極線管用電子銃

Info

Publication number: JPH01186539A
Application number: JP63305114A
Authority: JP
Inventors: Jacques Chevalier; ジャック　シュヴァリエ; Jean P Sembely; ジャン−ピエール　サンベリー
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1989-07-26
Also published as: FR2623939B1; DE3871918D1; EP0319402A1; FR2623939A1; US4914724A; EP0319402B1; DE3871918T2

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、高解像度及び高輝度の磁気レンズもしくは静
電レンズによってビームを集束させる型の陰極線管用電
子銃に関するものである。

従来の技術陰極線管（ＣＲＴ）は、蛍光スクリーンに衝撃を加える
電子ビームを放出する電子銃が装着された真空のチャン
バーによって形成された装置である。

電子銃は、−組の電極と、必要な場合は、偏向板とを備
える。電子源は、通常、フィラメントによって加熱され
るアルカリ土類酸化物を有するカソードによって構成さ
れている。電子の熱イオン放出は、カソードと加速電極
との間に形成される電界によって促進される。制御電極
すなわちつ工−ネルト電極は、カソードを囲み、陰極線
管の軸上に直径の小さな孔を備える金属のコツプ状の部
品から形成されている。この電極によって、電界を変更
することができ、放出された電子の強さを調整すること
ができる。従って、ビーム電流を調整し、結局、スクリ
ーンをビームが走査した場合の輝度を調整することがで
きる。

ビームの放散すなわち広がりを制限するために、従来、
第１図に図示したような電子銃が使用されていた。この
電子銃は、電子供給源電極すなわち電子を放出するカソ
ード１と、ウェーネルト電極すなわち制御電極２と、第
１の加速電極すなわちアノード３と、場合に応じて最終
加速電極もしくは集束電極となる電極４を備える。

これらの電極には、動作時、各々、バイアス電圧ＶＩＳ
Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４と、最終加速電極及び第２の集束電極
の両方がある場合には、更にＶ５が印加される。

電子ビームの前集束を実施し、その全長にわたってビー
ムの直径が小さく且つ陰極線室の軸に対してビーム軸の
傾きが小さなビームを得る。この前集束は、電極３及び
４によって形成された前集束レンズの作用によって行わ
れる。主集束レンズは、場合によって、陰極線管のネッ
クの外側に配置された磁気レンズか、もしくは、例えば
、電極４及び５によって構成された静電レンズによって
形成される。

バイアス電圧Ｖ３及びＶ４は、動作時に、印加されるが
、その電圧比Ｖ４／Ｖ３は、電子銃の型に応じて、大き
い（約１５）場合も、小さい（約５から８）場合もある
。動作時に印加されるバイアス電圧Ｖ４及びＶ５の電圧
比Ｖ５／Ｖ４は小さい（約４から６）。

アノード電極３は、平らな端面、好ましくは、その中心
に円状の孔１７が開いた平らな入力円盤１３を備える。

また、第１の集束電極４は、平らな端面、好ましくは、
その中心に円状の孔１８が開いた平らな人力円盤１４を
備える。電極３及び４の人力円盤１３及び１４は、互い
に平行であり、その中心を通過する電子ビームの軸ｘｘ
′　と直交している。

第１の集束電極４は、平らな端面、好ましくは、平らな
出力円盤１５を備え、第２の集束電極５は、平らな端面
、好ましくは平らな入力円盤１６を備える。この２つの
盤１５及び１６は、その中心に各々円状の孔２０及び１
９を備えており、互いに平行で、その中心を通過する電
子ビーム２１の軸と直交する。

従って、前集束レンズは、電極３及び４の各々孔を備え
る、平行な円盤１３及び１４によって形成される。第２
、すなわち、主なレンズは、電極４及び５の各々孔を備
える、平行な円盤１５及び１６によって形成される。

電圧比Ｖ５／Ｖ４は、電圧比Ｖ４／Ｖ３と比較すると、
小さいことがある。しかし、その幾何学的な配置によっ
て、この第２のレンズの倍率は、主な集束を行うのに十
分である。電極４の入力孔１８は、直径の小さい円状の
孔によって形成されている。この孔は、電気力線を湾曲
させ、その位置でビームを細くする。この第２のレンズ
、すなわち、主なレンズは、スクリーン上に物体の像を
形成する。スクリーン上のその像の位置と大きさは、カ
ソードの処理能力比によってあまり変化しない。

従って、スクリーン上の点の大きさはあまり変化しない
。電子ビームの偏向は、標準的な偏向器（第１図には図
示していない）を使用して得られる。制御電圧ｖ２は、
ウェーネルト電極に印加される。Ｖ２がある値の時、カ
ソード電流を消滅させることができる。このＶ２の値は
、カットオフ電圧と呼ばれる。

電子ビームのカットオフ電圧は、電子銃を構成する部品
のサイズ、特に、ウェーネルト−カソード電極間、ウェ
ーネルト−アノード電極間の間隔、これらの電極の各入
力面の孔の直径に関係する。

しかし、実際には、このカットオフ電圧は、製造公差の
ため、製造された陰極線管ごとに正確に同じ値になるこ
とはない。このカットオフ電圧が、同一規格の陰極線管
ごと異なるので、設定作業が必要になる。この設定は、
制御電極の電圧Ｖ２について行うことができる。しかし
、一般には、制御電極の電圧よりアノードのバイアス電
圧を調節して供給する方が容易なので、アノードの・バ
イアス電圧ｖ３についてこの設定を行うことが好ましい
。

発明が解決しようとする課題高性能ＣＲＴ用電子銃では、アノードのバイアス電圧の
設定によってカットオフ電圧を調節すると、電子銃のカ
ットオフ電圧が設定範囲内で高いか低いかによって、解
像度もしくは輝度のどちらかが低下することがしばしば
起こる。従って、同じ製造群の各陰極線管の電子−光学
特性は広い範囲で変動する。そのため、性能特性が極め
て安定しており、均一であることが必要な高品質装置で
は問題となる。

課題を解決するだめの手段本発明によれば、追加の電極が第１の加速電極すなわち
アノードと集束電極との間に挿入されており、この追加
の電極が、アノードのバイアス電圧の設定範囲内にある
固定バイアス電圧を有していることを特徴とする電子銃
が提供され、上記の問題点が解決される。

従って、本発明によれば、電子供給源電極すなわちカソ
ードと、制御電極すなわちウェーネルト電極と、調節可
能な電圧が印加される第１の加速電極すなわちアノード
と、少なくとも１つの集束電極すなわち第２の加速電極
とをその順序で備え、上記第１の加速電極すなわちアノ
ードと上記集束電極との間に追加の電極が挿入された陰
極線管用電子銃にふいて、この追加の電極に固定バイア
ス電圧が印加されて、該追加の電極が、上記の第１の加
速電極とともに第１の低倍率のレンズを形成し、上記の
集束電極とともに高倍率のレンズを形成することを特徴
とする電子銃を提供することである。

本発明は、添付図面を参照して行う以下の実施例の説明
によって明らかとなろう。但し、これらの実施例は、本
発明を何ら限定するものではない。

第１図は、従来技術の電子銃の概略図である。

この図は、既に説明したので、さらに詳しく説明するこ
とはない。

実施例第２図は、本発明による電子銃の部分図である。

本発明の範囲である全電極、すなわち、電子供給源電極
、制御電極、第１の加速電極及び集束電極を備える部分
しか図示していない。これらの電極は、真空のチャンバ
６内に配置されている。電子銃は、一連の電極を備える
。その電極１は、電子放出電極であり、電極２は制御電
極すなわちウェ（Ｈ：′：’、、’　　、イーネルト電極であり、電極３は第１の加速電極すなわち
アノードであり、電極３０は集束電極であり、電極４は
、第２の加速をする集束電極である。また、電子銃は、
従来技術を示す第１図に図示した電極５のように、第３
の加速を行うもう１つの電極を備えることがある。各電
極は、動作時、各々バイアス電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ
２Ｏ、Ｖ４が印加される。

本発明によると、電極３と電極３０は低倍率の集束レン
ズを形成し、一方、電極３０と電極４は高倍、率の集束
レンズを形成する。電子ビームの前集束は、電極３と電
極３０とによって形成される弱い作用の第１のレンズと
、電極３０と電極４とによって形成される第２のレンズ
とによって行われる。

本発明によると、電極３０によって構成される追加の電
極は、アノード３と電極４との間に配置される。この電
極３０は、バイアス電圧Ｖ３０を有し、その値はアノー
ドバイアス電圧の設定範囲にある。

バイアス電圧を動作時に電極３及び３０に印加する際、
Ｖ３がＶ２Ｏに±３０％内でほぼ等しく、Ｖ３０／Ｖ３
の比は小さい。動作時に電極３０及び４に印加されるバ
イアス電圧の比Ｖ４／Ｖ３０は大きく、１０以上である
。アノード電極のバイアス電圧Ｖ’３は調節可能であり
、調節して、所望の電子のカットオフ電圧を得ることが
できる。

アノード電極３は、好ましくは、その中心に円形の孔１
７を備える平らな入力円盤１３である平らな端面を備え
る。この電極は、後端面２１を備える。

この後端面は、完全に開放しており、電極３０の前端面
３１に向かい合っている。電極３０は、円形の孔３３が
開いた平らな円盤３２によって形成され°ている後端面
を備える。電極４は、この後端面３２に向かい合ってい
る前端面４０を有し、その前端面４０には孔４１が開け
られている。各電極の前端面と後端面は、互いに平行で
あり、電子ビームの軸ｘｘ・　に直交する。

従って、本発明によると、電極４に向かい合って固定バ
イアス電極３０を付加し、これらのバイアス電圧比が大
きくなるようにバイアス電圧の値を選択することによっ
て、電子ビームを集束する高倍率のレンズを得ることが
できる。静電気レンズ３０−４の出力に、ビームの全長
にわたって直径の小さなこの電子ビームが出力される。

また、電極３０を付加することによって、アノードのバ
イアス電圧を調節することにより、電子ビームの特性を
どのような形でも変えることもなく、電子ビームのカッ
トオフ電圧を設定することができる。従来技術では、こ
の変更を行うと、効率の低下や解像度の低下が生じた。

電極３と３０及び電極３０と４によって形成されたレン
ズの直径は大きく、従って、スクリーン上にどのような
球面収差もしないでビームの前集束を行うことができる
。

その結果、高解像度と高輝度を得ることができる。

好ましい１実施態様では、電極２及び３の孔の直径は、
標準的な電子銃の場合の孔と同じ大きさである。端面２
１及び３１の直径は、円筒状に形成されている電極の外
径と同じ大きさである。孔３３及び４１の直径は、同じ
大きさセあり、２から６　ｍｍの範囲で選択される。電
極３０及び４の端面３２と４０との間の間隔は、０．２
から１胴である。電極２と３との間にある空間にある狭
くなった部分の点Ａと電極３０の円盤３２との間の間隔
は、５から１０ａ＋＋ｎの範囲にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による電子銃の概略図であり、第２図は、本発明による電子銃の概略図である。（主な参照番号）１・・カソード電極　　２・・ウェーネルト電極３・・
アノード電極　　４．５・・集束電極６・・チャンバ　
　　　７・・電子ビーム１３．１４．１６・・人力円盤１５・・出力円盤１７．１８．１９．２０・・孔　２１・・電子ビーム３
０・・集束電極　　　　３２・・円盤３３・・孔ｖｌ、ｖ２、ｖ３、ｖ４、ｖ５、Ｖ２Ｏ・・バイアス電
極″”ｘｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電子供給源電極すなわちカソードと、制御電極す
なわちウェーネルト電極と、調節可能な電圧が印加され
る第１の加速電極すなわちアノードと、少なくとも１つ
の集束電極すなわち第２の加速電極とをその順序で備え
、上記第１の加速電極すなわちアノードと上記集束電極
すなわち第２の加速電極との間に追加の電極が挿入され
た陰極線管用電子銃において、上記追加の電極は、固定
バイアス電圧Ｖ３０にされて、該追加の電極が上記の第
１の加速電極とともに第１の低倍率のレンズを形成し、
上記の集束電極とともに高倍率のレンズを形成すること
を特徴とする電子銃。
（２）上記追加の電極に印加されるバイアス電圧Ｖ３０
は、上記集束電極のバイアス電圧の約１０分の１であり
、上記第１の加速電極に印加されるバイアス電圧に±３
０％内でほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の
陰極線管用電子銃。
（３）上記制御電極と第１の加速電極が、各々、所定の
直径の円状の孔を備える対向する端面を有する円筒形部
品から形成されており、これらの円筒形部品の中心は同
一の軸ＸＸ’上にあり、上記追加の電極と上記第２の加
速電極は、各々高倍率のレンズを形成する、直径が小さ
い孔を備える対向する平らな端面を備え、該追加の電極
と上記第１の加速電極は、低倍率のレンズを形成する対
向する孔を備え、これらの孔の中心は軸ＸＸ’上にあり
、該第１の加速電極のバイアス電圧Ｖ３は、上記追加の
電極のバイアス電圧Ｖ３０にほぼ等しく±３０％内であ
り、上記第２の加速電極のバイアス電圧Ｖ４と上記追加
の電極のバイアス電圧Ｖ３０との間の比Ｖ４／Ｖ３０は
１０より大きいことを特徴とする請求項１に記載の陰極
線管用電子銃。
（４）上記電子ビームを細くする部分が、上記制御電極
と第１の加速電極とのそれぞれの平らな端面の間に生じ
、このビームを細くする部分の中心点と、上記追加の電
極と上記第２の加速電極とによって形成された高倍率レ
ンズとの間の間隔が５から１０ｍｍの範囲にあることを
特徴とする請求項２に記載の陰極線管用電子銃。
（５）上記第１の加速電極と上記追加の電極の互いに対
向する孔の直径が、これらの電極の直径にほぼ等しいこ
とを特徴とする請求項３に記載の陰極線管用電子銃。