JPH0124837Y2 - - Google Patents
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- JPH0124837Y2 JPH0124837Y2 JP6735679U JP6735679U JPH0124837Y2 JP H0124837 Y2 JPH0124837 Y2 JP H0124837Y2 JP 6735679 U JP6735679 U JP 6735679U JP 6735679 U JP6735679 U JP 6735679U JP H0124837 Y2 JPH0124837 Y2 JP H0124837Y2
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- JP
- Japan
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- electrode
- electron beam
- cathode
- microhole
- image pickup
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 31
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は撮像管の電子銃の改良に関するもので
あり、特に撮像管の消費電力を削減するため少い
カソード電流で動作する撮像管の電子銃を得るこ
とを目的とするものである。
あり、特に撮像管の消費電力を削減するため少い
カソード電流で動作する撮像管の電子銃を得るこ
とを目的とするものである。
撮像管で消費される電力はそのほとんどがカソ
ード電極を加熱するヒーターの電力と、カソード
から出た電子がG2電圧で加速されてG2電極に衝
突する際、熱として消費される電力、即ちG2電
極損とからなる。ここでは後者についてのみ考え
る。このG2電極損を小さくするにはカソード電
流を小さくする必要がある。まずそのための条件
を求めてみることにする。
ード電極を加熱するヒーターの電力と、カソード
から出た電子がG2電圧で加速されてG2電極に衝
突する際、熱として消費される電力、即ちG2電
極損とからなる。ここでは後者についてのみ考え
る。このG2電極損を小さくするにはカソード電
流を小さくする必要がある。まずそのための条件
を求めてみることにする。
第１図に従来の撮像管の要部構造を示す。G1
電極２により制御され、カソード電極１から流れ
出る電流をIK、G2電極３上の微小孔４を通り集
束レンズ部（図示せず）へ出射される電流をIAと
呼ぶことにし、IKとIAの関係を見るため電子ビー
ム５を模式的に第２図のように表わすことにす
る。カソード電極１上の電子ビームの外縁をＡ，
A′、中心をＢ、クロスオーバー点６をＣ、G2電
極３上の電子ビームの外縁をＤ，D′、その中心
をＥ、微小孔４の外縁をＦとする。ここで電子ビ
ームの径方向の電流密度の分布は一様であると仮
定すると、 IA／IK＝（EF／DE）2 ……（１式） の関係が得られる。又微小孔４からの電子ビーム
の出射角θOは θO＝∠FCE ……（２式） で表わされる。G1電極電圧をより負にするとク
ロスオーバー点はカソード電極側へ近づくのでIA
は減少するとともに出射角θOも小さくなる。又、
G1電極電圧をよりカソード電極電圧に近づける
とクロスオーバー点はG2電極側へ近づくのでIA
は増加するとともに出射角θOも大きくなる。従つ
てIAを増加させる程出射角θOが大きくなり集束レ
ンズの収差により解像度が減少するという欠点が
あつた。
電極２により制御され、カソード電極１から流れ
出る電流をIK、G2電極３上の微小孔４を通り集
束レンズ部（図示せず）へ出射される電流をIAと
呼ぶことにし、IKとIAの関係を見るため電子ビー
ム５を模式的に第２図のように表わすことにす
る。カソード電極１上の電子ビームの外縁をＡ，
A′、中心をＢ、クロスオーバー点６をＣ、G2電
極３上の電子ビームの外縁をＤ，D′、その中心
をＥ、微小孔４の外縁をＦとする。ここで電子ビ
ームの径方向の電流密度の分布は一様であると仮
定すると、 IA／IK＝（EF／DE）2 ……（１式） の関係が得られる。又微小孔４からの電子ビーム
の出射角θOは θO＝∠FCE ……（２式） で表わされる。G1電極電圧をより負にするとク
ロスオーバー点はカソード電極側へ近づくのでIA
は減少するとともに出射角θOも小さくなる。又、
G1電極電圧をよりカソード電極電圧に近づける
とクロスオーバー点はG2電極側へ近づくのでIA
は増加するとともに出射角θOも大きくなる。従つ
てIAを増加させる程出射角θOが大きくなり集束レ
ンズの収差により解像度が減少するという欠点が
あつた。
これを改良した電子銃として第３図の構造のも
のがある。１はカソード電極、２はG1電極、３
はG2電極、４はG2電極上に設けた微小孔、７は
発散角制限電極で、電子ビームの広がりを制限す
るリミツタ孔８を持つている。このような電子銃
の電子ビームの広がりを前記同様模式的に表わす
と第４図のように表わされる。制限電極７上の電
子ビームの外縁をＧ、リミツタ孔８の外縁をＨ、
リミツタ孔の中心をＪとすると、電子ビームの出
射角θOは θO＝∠HCJ≦∠HEJ ……（３式） となり出射角θM＝∠HEJとするとθOはθM以下に制
限される。G2電極３、制限電極７間を、G1電極
２、G2電極３間に較べ十分大きくとれば出射角
はIAの多少にかかわらずほぼθMに等しくすること
ができる。このような条件のときG2電極３の通
過電流IAと、制限電極７の通過電流IBの関係は次
のようになる。
のがある。１はカソード電極、２はG1電極、３
はG2電極、４はG2電極上に設けた微小孔、７は
発散角制限電極で、電子ビームの広がりを制限す
るリミツタ孔８を持つている。このような電子銃
の電子ビームの広がりを前記同様模式的に表わす
と第４図のように表わされる。制限電極７上の電
子ビームの外縁をＧ、リミツタ孔８の外縁をＨ、
リミツタ孔の中心をＪとすると、電子ビームの出
射角θOは θO＝∠HCJ≦∠HEJ ……（３式） となり出射角θM＝∠HEJとするとθOはθM以下に制
限される。G2電極３、制限電極７間を、G1電極
２、G2電極３間に較べ十分大きくとれば出射角
はIAの多少にかかわらずほぼθMに等しくすること
ができる。このような条件のときG2電極３の通
過電流IAと、制限電極７の通過電流IBの関係は次
のようになる。
IB／IA＝（HJ／GJ）2 ……（４式）
したがつてIBとIKとの関係は（１式）と（４式）
より IB／IK＝（EF／DE）2・（HJ／GJ）2
……（５式） で表わされることになる。
より IB／IK＝（EF／DE）2・（HJ／GJ）2
……（５式） で表わされることになる。
ところでIB／IKは大きい程良いのは言うまでも
ない。即ち撮像管のターゲツトを走査するビーム
電流即ちこの場合IBが同一ならばIKはできるだけ
小さい方がG2電極３の電力損を小さくできるの
で好ましい。（５式）からそのような条件を求め
てみることにする。EFはG2電極３の微小孔４の
半径であり、解像度に関係するので大きくするこ
とはできない。HJは出射ビームの出射角に関係
するので収差の点から大きくできない。したがつ
てDEを小さくするか、GJを小さくするかしかな
いが、GJはできるだけ大きくしたい。なぜなら、
微小孔４のセンターに径方向の位置ずれがあつた
場合、IAは管軸に対し傾くが、GJが大きければ
∠HCH′は∠GCG′内に含まれるため、IBの変化は
無いが、GJが小さければ、IBの減少をもたらす。
微小孔４のセンターの径方向への位置ずれは種々
の製作誤差を考えるとさけられない。逆に言えば
GJを大きくしておけば、そのような誤差がある
程度あつても性能に影響をおよぼさないようにす
ることができる。
ない。即ち撮像管のターゲツトを走査するビーム
電流即ちこの場合IBが同一ならばIKはできるだけ
小さい方がG2電極３の電力損を小さくできるの
で好ましい。（５式）からそのような条件を求め
てみることにする。EFはG2電極３の微小孔４の
半径であり、解像度に関係するので大きくするこ
とはできない。HJは出射ビームの出射角に関係
するので収差の点から大きくできない。したがつ
てDEを小さくするか、GJを小さくするかしかな
いが、GJはできるだけ大きくしたい。なぜなら、
微小孔４のセンターに径方向の位置ずれがあつた
場合、IAは管軸に対し傾くが、GJが大きければ
∠HCH′は∠GCG′内に含まれるため、IBの変化は
無いが、GJが小さければ、IBの減少をもたらす。
微小孔４のセンターの径方向への位置ずれは種々
の製作誤差を考えるとさけられない。逆に言えば
GJを大きくしておけば、そのような誤差がある
程度あつても性能に影響をおよぼさないようにす
ることができる。
以上のようにビーム電流を等しくしてかつIKを
小さくする手段はDEを小さくするしかない。こ
のとき問題なのは前述の微小孔４の径方向の位置
ずれである。この位置ずれがDEより大きくなれ
ばIAの減少をきたすのでIKを小さくするには位置
ずれを小さくおさえ込む必要があるが、これは非
常に困難な問題である。
小さくする手段はDEを小さくするしかない。こ
のとき問題なのは前述の微小孔４の径方向の位置
ずれである。この位置ずれがDEより大きくなれ
ばIAの減少をきたすのでIKを小さくするには位置
ずれを小さくおさえ込む必要があるが、これは非
常に困難な問題である。
本考案はそのような問題点に鑑み、前記IKを小
さくすることのできる撮像管の電子銃を提供しよ
うとするものであるが、このような問題の解決と
して微小孔の位置ずれをある程度許容し、代りに
電子ビームを外から偏向し、微小孔の中心へ電子
ビームの中心を設定する方法が考えられる。この
ような偏向手段として管軸に垂直な磁界を用いる
場合、次のような問題点が発生する。即ち上記の
管軸に垂直な偏向磁界を撮像管の外から加えよう
とする場合、撮像管のガラスバルブの外側にコイ
ルもしくは永久磁石から成る偏向手段をカソード
電極とG2電極の中間に設定したとしても、第５
図の様に偏向手段１０から発生した磁界のおよぶ
範囲は実際にはカソード電極１〜G2電極３間の
みでなくさらに広範囲なものになつてしまう。し
たがつてカソード電極１〜G2電極３間の磁界に
着目して電子ビームがG2電極上の微小孔４のセ
ンターを打つように設定されたとしてもそれ以外
の範囲の磁界により微小孔４を出射した電子ビー
ムはさらに偏向を受け集束レンズへは管軸に添つ
て入射せず、傾きを持つて入射することになる。
このように撮像管外部から電子ビームの位置を調
整する方法は操作しやすい反面、磁界が広範囲に
およぶため集束レンズへ入射する電子ビームにま
で影響を与え、正常に機能しないという欠点があ
つた。
さくすることのできる撮像管の電子銃を提供しよ
うとするものであるが、このような問題の解決と
して微小孔の位置ずれをある程度許容し、代りに
電子ビームを外から偏向し、微小孔の中心へ電子
ビームの中心を設定する方法が考えられる。この
ような偏向手段として管軸に垂直な磁界を用いる
場合、次のような問題点が発生する。即ち上記の
管軸に垂直な偏向磁界を撮像管の外から加えよう
とする場合、撮像管のガラスバルブの外側にコイ
ルもしくは永久磁石から成る偏向手段をカソード
電極とG2電極の中間に設定したとしても、第５
図の様に偏向手段１０から発生した磁界のおよぶ
範囲は実際にはカソード電極１〜G2電極３間の
みでなくさらに広範囲なものになつてしまう。し
たがつてカソード電極１〜G2電極３間の磁界に
着目して電子ビームがG2電極上の微小孔４のセ
ンターを打つように設定されたとしてもそれ以外
の範囲の磁界により微小孔４を出射した電子ビー
ムはさらに偏向を受け集束レンズへは管軸に添つ
て入射せず、傾きを持つて入射することになる。
このように撮像管外部から電子ビームの位置を調
整する方法は操作しやすい反面、磁界が広範囲に
およぶため集束レンズへ入射する電子ビームにま
で影響を与え、正常に機能しないという欠点があ
つた。
本考案はこのような欠点に鑑み、撮像管外部か
ら他の機能を損うことなく電子ビームの位置を調
整でき、少ないカソード電流で動作する電子銃を
提供せんとするものである。すなわち本考案は撮
像管のガラスバルブの外側にコイルもしくは永久
磁石等の磁界発生装置を設けて電子ビームを偏向
する際に、カソード電極〜G2電極間以外の偏向
磁界の発生が極力おさえられるよう少くともG2
電極の一部を磁性体で構成したことを特徴とする
ものである。
ら他の機能を損うことなく電子ビームの位置を調
整でき、少ないカソード電流で動作する電子銃を
提供せんとするものである。すなわち本考案は撮
像管のガラスバルブの外側にコイルもしくは永久
磁石等の磁界発生装置を設けて電子ビームを偏向
する際に、カソード電極〜G2電極間以外の偏向
磁界の発生が極力おさえられるよう少くともG2
電極の一部を磁性体で構成したことを特徴とする
ものである。
以下本考案の一実施例を図面にもとづいて説明
する。第６図は本実施例の電子銃の要部断面図で
ある。第６図において１はカソード電極、２は
G1電極、３はG2電極、４はG2電極上に設けられ
た微小孔、７は発散角制限孔（リミツタ孔）８を
持つた発散角制限電極、９は電子銃構体を封止し
たガラスバルブ、１０はガラスバルブ９の外部に
設けた電子ビーム偏向手段、１１はG1電極上に
設けられた磁束集中用磁性体、１２はG2電極上
に設けられた磁束集中用磁性体である。上記の構
成では、撮像管のガラスバルブの外側に設けられ
た電子ビーム偏向手段１０から発生する磁界は、
図示の如くG1、G2電極に設けられた磁束集中用
磁性体１１，１２のためG1電極２〜G2電極３間
以外ではほとんどシヤントされる。即ちカソード
電極１〜G2電極３間では偏向手段１０からの磁
界により電子ビームは偏向されるが、G2電極以
後ターゲツト側では偏向手段１０の磁界がほとん
どおよばないので電子ビームはほゞ管軸に添つて
集束レンズ部へ入射することができる。なお上記
の実施例ではG1電極、G2電極の両方に磁性体を
設けたがG2電極側のみでも前述の目的は達せら
れる。
する。第６図は本実施例の電子銃の要部断面図で
ある。第６図において１はカソード電極、２は
G1電極、３はG2電極、４はG2電極上に設けられ
た微小孔、７は発散角制限孔（リミツタ孔）８を
持つた発散角制限電極、９は電子銃構体を封止し
たガラスバルブ、１０はガラスバルブ９の外部に
設けた電子ビーム偏向手段、１１はG1電極上に
設けられた磁束集中用磁性体、１２はG2電極上
に設けられた磁束集中用磁性体である。上記の構
成では、撮像管のガラスバルブの外側に設けられ
た電子ビーム偏向手段１０から発生する磁界は、
図示の如くG1、G2電極に設けられた磁束集中用
磁性体１１，１２のためG1電極２〜G2電極３間
以外ではほとんどシヤントされる。即ちカソード
電極１〜G2電極３間では偏向手段１０からの磁
界により電子ビームは偏向されるが、G2電極以
後ターゲツト側では偏向手段１０の磁界がほとん
どおよばないので電子ビームはほゞ管軸に添つて
集束レンズ部へ入射することができる。なお上記
の実施例ではG1電極、G2電極の両方に磁性体を
設けたがG2電極側のみでも前述の目的は達せら
れる。
上記実施例からも明らかなように本考案では、
少なくともG2電極に磁束集中用磁性体を設ける
ことにより、集束レンズ部へ入射する電子ビーム
にほとんど影響することなく、カソード電極〜
G2電極間において電子ビームを偏向し、電子ビ
ームの中心をG2電極上の微小孔の中心に一致さ
せるよう調整することができる。したがつて、従
来と同一のビーム電流を得るにあたつてG2電極
に衝突する際の電子ビームの広がりを極力小さく
でき、すなわちカソード電流の小さい電子銃を得
ることができる。このことはG2電力損が小さく、
よつて消費電力の小さい撮像管を得ることができ
るという優れた実用的効果を奏するものである。
少なくともG2電極に磁束集中用磁性体を設ける
ことにより、集束レンズ部へ入射する電子ビーム
にほとんど影響することなく、カソード電極〜
G2電極間において電子ビームを偏向し、電子ビ
ームの中心をG2電極上の微小孔の中心に一致さ
せるよう調整することができる。したがつて、従
来と同一のビーム電流を得るにあたつてG2電極
に衝突する際の電子ビームの広がりを極力小さく
でき、すなわちカソード電流の小さい電子銃を得
ることができる。このことはG2電力損が小さく、
よつて消費電力の小さい撮像管を得ることができ
るという優れた実用的効果を奏するものである。
第１図は従来の撮像管電子銃を示す要部断面
図、第２図は第１図の電子銃における電子ビーム
の状態を示す模式図、第３図は他の従来例を示す
要部断面図、第４図は第３図の電子銃における電
子ビームの状態を示す模式図、第５図は偏向手段
を設けた電子銃における磁束の広がりを示す要部
断面図、第６図は本考案の一実施例を示す要部断
面図である。 １……カソード電極、２……G1電極、３……
G2電極、４……微小孔、７……発散角制限電極、
８……リミツタ孔、９……ガラスバルブ、１０…
…偏向手段、１１，１２……磁束集中用磁性体。
図、第２図は第１図の電子銃における電子ビーム
の状態を示す模式図、第３図は他の従来例を示す
要部断面図、第４図は第３図の電子銃における電
子ビームの状態を示す模式図、第５図は偏向手段
を設けた電子銃における磁束の広がりを示す要部
断面図、第６図は本考案の一実施例を示す要部断
面図である。 １……カソード電極、２……G1電極、３……
G2電極、４……微小孔、７……発散角制限電極、
８……リミツタ孔、９……ガラスバルブ、１０…
…偏向手段、１１，１２……磁束集中用磁性体。
Claims (1)
- 電子を発生するカソード電極と、カソード電流
を制御するG1電極と、微小孔を有し電子を加速
するG2電極と、前記微小孔を通過した電子ビー
ムの発散角を制限する制限孔を有する発散角制限
電極とを備え、カソード電極とG2電極間におけ
る電子ビームの径方向の位置を調整する電子ビー
ム偏向手段を設け、かつ少なくとも前記G2電極
の一部を磁性体で構成したことを特徴とする撮像
管の電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6735679U JPH0124837Y2 (ja) | 1979-05-18 | 1979-05-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6735679U JPH0124837Y2 (ja) | 1979-05-18 | 1979-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55168956U JPS55168956U (ja) | 1980-12-04 |
| JPH0124837Y2 true JPH0124837Y2 (ja) | 1989-07-26 |
Family
ID=29301277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6735679U Expired JPH0124837Y2 (ja) | 1979-05-18 | 1979-05-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0124837Y2 (ja) |
-
1979
- 1979-05-18 JP JP6735679U patent/JPH0124837Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55168956U (ja) | 1980-12-04 |
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