JPH0316732B2 - - Google Patents

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JPH0316732B2
JPH0316732B2 JP7226681A JP7226681A JPH0316732B2 JP H0316732 B2 JPH0316732 B2 JP H0316732B2 JP 7226681 A JP7226681 A JP 7226681A JP 7226681 A JP7226681 A JP 7226681A JP H0316732 B2 JPH0316732 B2 JP H0316732B2
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
permanent magnet
focusing
electron beam
neck
Prior art date
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Expired
Application number
JP7226681A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57187843A (en
Inventor
Taketoshi Shimoma
Kumio Fukuda
Toshio Shimaogi
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP7226681A priority Critical patent/JPS57187843A/ja
Publication of JPS57187843A publication Critical patent/JPS57187843A/ja
Publication of JPH0316732B2 publication Critical patent/JPH0316732B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01J29/58Arrangements for focusing or reflecting ray or beam
    • H01J29/64Magnetic lenses
    • H01J29/68Magnetic lenses using permanent magnets only

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁界発生装置を管内に内蔵する磁気集
束型陰極線管装置に係り、特にその集束状態のば
らつきを補正する装置に関する。
磁気集束型陰極線管は電子ビームの集束手段と
して管軸(電子ビーム進行方向)とほぼ平行な主
磁界(集束磁界)により磁気集束レンズを形成し
ている。集束磁界を発生する装置としては、陰極
線管のネツク部外周に電磁コイルを装着したもの
が一般的であるがネツク部内に永久磁石又は永久
磁石と磁性体からなる磁気ヨークを組合せた磁界
発生装置を内蔵するものも提案されている。しか
しながら、上記磁界発生装置をネツク部に外装し
たもの、内蔵したものについては夫々以下の如き
欠点を有する。即ち電磁コイルを管外ネツク部に
装着したものについては、電磁コイル内径即ちネ
ツク外径に限度があるため必要な集束磁界を得る
ためには大電力を必要とし、且つそれに見合う電
流源が必要である。更にコマ収差を防止するため
に電子ビームと集束磁界の軸を正確に一致させる
必要があり、電磁コイルの位置調整装置が必要で
ある。これらは消費電力の増大陰極線管及びこれ
を動作させるに必要な装置の大型化、高級化を招
き好ましくない。
一方、永久磁石を内蔵する場合には、永久磁石
は電子ビームの極めて近傍に配置可能であるた
め、小型且つ軽量のもので、電子ビームの集束に
必要な磁界を充分供給可能である。又電子ビーム
を発生、制御するカソード、第1、第2グリツド
等の電子銃プリフオーカス部と、主集束レンズ部
を形成する永久磁石部分とは、あらかじめ一体に
精度良く組立て可能である。そのため前述の電磁
コイルを外装する場合に必要であつた磁界発生装
置の位置調整装置が不要となる。永久磁石を内蔵
する場合には、上述せる如き長所があるが、一方
磁界発生装置が管内にあるため永久磁石の寸法、
着磁量、組立て精度等の種々の製造ばらつきに起
因する電子ビーム集束状態のばらつきや劣化を補
償することが難しい欠点がある。管外に補助集束
電磁コイルを併用した場合には、補助集束コイル
自身の位置調整や電力の問題を生じ、永久磁石を
内蔵する長所を損う。本発明は以上の点に鑑み、
管内に内蔵された永久磁石より発生する電子ビー
ム集束磁界を管外より制御する簡単な装置を提供
し小型、軽量且つ安価で解像度の良い磁界発生装
置内蔵陰極線管を提供することを目的とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
永久磁石の近傍に磁性体を配置すると、磁束は
磁性体内部に集中し、磁性体及び永久磁石近傍の
磁束は整形され減少する。即ち永久磁石は磁性体
近傍で恰も減磁されたが如き現象を呈する。当然
の事ながら、上記見掛け上の減磁効果は永久磁石
と磁性体との距離、磁性体材料(透磁率)や形状
等により異なる。本発明は、この磁性による永久
磁石の見掛上の減磁効果を利用し、電子ビーム集
束磁界を制御しようとするものである。
第1図に磁界発生装置を内蔵した磁気集束型陰
極線管を示す。第1図に於て、1は内部を高真空
に保つための硝子製外囲器、2はパネル面、その
内面には蛍光体が塗布されている。14は内部導
電膜で管内を蛍光面3と等電位に保つ。4はネツ
ク部であり、その内部に、ヒーター6及びカソー
ド7とカソード7より射出される電子ビームを制
御、加速する第1グリツド8、第2グリツド9、
陽極10、及び永久磁石11を主構成要素として
形成される電子銃5が封入されている。陽極10
は、コンタクトスプリング15を介して蛍光面内
面と同電位に保たれている。カソード7より射出
される電子ビームは第1及び第2グリツド8及び
9により制御され、一度第1グリツド8付近にク
ロスオーバーを形成し、その後、第2グリツド9
及び陽極10により加速され、円筒状永久磁石1
1から発生する集束磁界で集束され、蛍光面3上
に像を結ぶ。ここで、円筒状永久磁石11は管軸
方向に着磁されており、管軸上磁界強度は、円筒
状永久磁石11の内径、外径及び長さ、更に蛍光
面3やクロスオーバー一点との距離、管内電位等
により、蛍光面3上での電子ビームサイズが最小
となる様選択される。
しかしながら、前述せる如く、着磁量や円筒状
永久磁石11の寸法、蛍光面3との距離等製造上
でのばらつきによつて、ビームスポツトは最良状
態からはずれ画面品位を低下させる。上記ばらつ
きを補正する手段としては、磁気集束領域の電位
制御や着磁量の制御等により実現することが可能
である。しかしながら、上記ばらつきの要因によ
つては、このような手段では補正することが出来
ない。例えば永久磁石の内径や外径の偏心又は真
円からのずれ等である。これらの寸法精度は、一
般に永久磁石が焼結体であることから、静電集束
用電極等の金属加工部品と異なつて精度的に劣
る。また、上記永久磁石の形状、ばらつきを予め
検出して修正したり、磁界自体を等価的に対称と
することは、きわめて困難である。
即ち第2図に示すように、永久磁石の外周22
と内周23が偏心した場合の円筒状永久磁石21
の磁界中心は内周23に対しその分だけ偏心す
る。即ち、第2図のA−A′線の断面を示す第3
図のように中心に対し相応の偏心を示す。永久磁
石断面21は、内外周偏心により21aでは大き
く21bでは小さい、この時この永久磁石21に
より発生する磁界は21aからの寄与が21bか
らの寄与よりも大となる。従つて21aより出発
した磁力線22は、内周中心軸24をよぎり、一
担21b側に進入し再度上記中心軸24をよぎつ
て21aにもどる。
従つて、磁界中心軸25と内周中心軸はずれを
生じ、そのずれ方向は外周偏心方向と逆となる。
この場合、電子ビームは内周中心軸24上に入射
するから、集束と同時にコマ収差をうけ、ビーム
スポツトは劣化することとなる。第4図及び第5
図は本発明の一実施例を示すもので、第5図は第
4図B−B′線での断面を示す。内周42と外周
43が偏心した非対称な永久磁石40の外部に強
磁性材料よりなる磁界整形素子41を外周43の
偏心方向に配設する。永久磁石40の外周の偏心
方向部40aはその肉厚が厚く、反対部40bは
逆に薄い。磁界整形素子41は主として40a部
より生ずる磁界の一部を集中させ見掛け上減磁さ
せるから永久磁石40は内周42中心軸に対し実
質的に対称となる。従つて、第3図に示す磁界で
生ずるビームスポツトのコマ収差等の発生を補正
し良好なビームスポツトが得られる。第6図は本
発明に係る他の実施例である。円筒状永久磁石6
1の内周62が長円状、又は外周63が長円状、
又は内周62と外周63とがともに長円状である
いずれの場合に於ても磁界の対称性は損なわれ
る。第6図では、内周62、外周63ともに長円
で互いに直交している場合について示してある。
この場合、垂直方向の集束効果は相対的に大きく
水平方向は相対的に小さい。磁気集束では、電子
ビームは回転運動をしつつ集束されるから厳密に
はビームスポツトは複雑なものとなるが、大略上
記集束効果をそのまま反映して、第7図に示すビ
ームスポツトとなる。即ち水平方向は、不足集束
状態71であるのに対し、垂直方向は過集束状態
72となり、電子ビームを最小とすることが出来
ない。本発明による磁界整形素子64を集束力の
強い部分にそれぞれ配設することにより、相対的
に強い磁界を減少せしめ水平垂直両方向の集束力
を均一とし、ビームスポツトを最適集束状態とす
ることが出来る。実際の永久磁石形状のばらつき
は以上に説明したように単純なものばかりとはか
ぎらず、また着磁分布の不均一性によつても全く
同様なビームスポツトの劣化を生ずる。従つてビ
ーム通過軸に対し等価的に対称な磁界を形成する
ためには、個々に所定の大きさの磁界整形素子を
所定の位置に配設する必要がある。第8図は本発
明にかかる一実施例であり、一端にネツクに外装
して固定するための締付金具81を有したプラス
チツク製ホルダー82とこのホルダー82外周に
そつて円周方向に回転可能でかつ、少くとも1個
の磁性体磁界整形素子83を備え、かつ回転力を
与えるためのつまみ84を有するプラスチツク製
回転部85から成つている。プラスチツク製回転
部85に固定された磁界整形素子83は前述の如
く、回転つまみ84により最適位置に回転し固定
される。固定については、クランプ部を設計して
もよいし適宜接着剤を用いてもよい。またネツク
軸方向についてはネツク軸方向の可動機構を設け
ることにより最適位置に、磁界整形素子を配設す
ることが出来る(図示せず)。
以上のように本発明の磁気集束型陰極線管装置
によれば、陰極線管のネツク部内部に配設した永
久磁石の種々ばらつきに対し補正を加え、ビーム
通過軸に対し等価的に対称な磁界分布を形成し良
好なビームスポツト及びフオーカス特性を得るこ
とができる。尚、任意形状の永久磁石と磁界整形
手段とを内蔵する陰極線管に於ても本発明を同様
に適用することができ、フオーカス特性の向上が
計られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は磁気集束型陰極線管を示す概略断面
図、第2図は永久磁石の偏心状態を示す概略図、
第3図は第2図のA−A′線の断面を示す概略図、
第4図は本発明の実施例を示す概略断面図、第5
図は第4図のB−B′線の断面を示す概略図、第
6図は本発明の他の実施例を示す概略断面図、第
7図はビームスポツト形状を説明する為の概略
図、第8図は本発明の磁気集束型陰極線管装置を
示す概略斜視図である。 40,61……永久磁石、41,83……磁界
整形素子、42,62……内周、43,63……
外周、81……締付金具、82……ホルダー、8
4……つまみ、85……回転部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも永久磁石を含む電子ビーム集束用
    磁界発生装置を管内ネツク部に内蔵し、前記磁界
    発生装置の外側で且つネツク外部にこのネツク部
    外周方向に回転可能でかつ管軸方向に移動可能と
    した少くとも1個以上の磁性体片を備え、前記磁
    界発生装置により形成される磁界を実質的に対称
    とすることを特徴とする磁気集束型陰極線管装
    置。
JP7226681A 1981-05-15 1981-05-15 Magnetic focusing crt unit Granted JPS57187843A (en)

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JPS57187843A JPS57187843A (en) 1982-11-18
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