JPH0358135B2 - - Google Patents

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JPH0358135B2
JPH0358135B2 JP10309582A JP10309582A JPH0358135B2 JP H0358135 B2 JPH0358135 B2 JP H0358135B2 JP 10309582 A JP10309582 A JP 10309582A JP 10309582 A JP10309582 A JP 10309582A JP H0358135 B2 JPH0358135 B2 JP H0358135B2
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JP
Japan
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electrode
deflectron
image pickup
pickup tube
focusing
Prior art date
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Application number
JP10309582A
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Japanese (ja)
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JPS58220340A (en
Inventor
Mitsuhiro Kurashige
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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Publication of JPH0358135B2 publication Critical patent/JPH0358135B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジヨンカメラ用の撮像管に関す
るもので、MS型(電磁集束、電界偏向)の集束
偏向方式を用いた撮像管をより小型化し、かつ低
消費電力化するとともに超高性能化を図ろうとす
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image pickup tube for a television camera, which uses an MS type (electromagnetic focusing, electric field deflection) focusing/deflection method to further reduce the size and power consumption of the image pickup tube. At the same time, the aim is to achieve ultra-high performance.

従来の撮像管においては、MS型、MM型(電
磁集束、磁界偏向)およびSM型(電界集束、磁
界偏向)などに見られるように、集束偏向方式の
如何に拘らず解像度やひずみなど画質の一様性を
確保する必要から、集束偏向器の長さは、例えば
ビームラスタの直径16mmに対して90mm、直径11mm
に対しては64mm程度に設計されており、ビームラ
スタの直径に対する長さの比は5.5を越えるもの
が必要とされ、実用に供されてきた。
In conventional image pickup tubes, as seen in the MS type, MM type (electromagnetic focusing, magnetic field deflection), and SM type (electric field focusing, magnetic field deflection), image quality such as resolution and distortion is affected regardless of the focusing/deflection method. Due to the need to ensure uniformity, the length of the focusing deflector is, for example, 90 mm and 11 mm for a beam raster diameter of 16 mm.
The diameter of the beam raster is designed to be approximately 64 mm, and the ratio of length to diameter of the beam raster is required to be over 5.5, and has been put into practical use.

撮像管を小型にするには、直径はレンズ光学系
の制約やターゲツトの光導電膜の解像度を確保す
る必要などから実用的には小さくても、8〜10mm
直径が限度であるから、小型化するには管の長さ
を短縮する以外に手段はない。
In order to make the image pickup tube compact, the diameter is 8 to 10 mm, which is practically small due to constraints on the lens optical system and the need to ensure the resolution of the target photoconductive film.
Since the diameter is the limit, the only way to reduce the size is to shorten the length of the tube.

管の長さの短縮化の方途としては、管内の余分
なスペースをつめる方法と、もう1つは偏向角を
大にして電子光学的な偏向領域を縮める方法の2
つが考えられる。
There are two ways to shorten the length of the tube: one is to fill up the extra space inside the tube, and the other is to increase the deflection angle and shorten the electron-optical deflection area.
There are two possibilities.

しかし、後者の偏向角を大にする方法は偏向角
の増大に伴う画質の劣化が必然となる。
However, the latter method of increasing the deflection angle inevitably deteriorates the image quality as the deflection angle increases.

その種の試みとしては、従来、MM型でビーム
ラスタの直径11mmのもので偏向器の長さを64mmか
ら約20%短縮したもの、例えば日立製2/3インチ
サチコンH9336がある。短縮化によつて中心解像
度は両者とも60%であるのに対し、周辺解像度は
25%から10%に激減する。他方、図形ひずみは1
%から1.5%に増える。SM型で同様に短縮化を図
ると周辺解像度がほとんど零になつてしまい、画
質の確保は不可能に近かつた。
An example of this type of attempt is a conventional MM type beam raster with a diameter of 11 mm and a deflector length shortened by about 20% from 64 mm, such as the Hitachi 2/3 inch Sachicon H9336. Due to the shortening, the central resolution is 60% in both cases, while the peripheral resolution is
It will drastically decrease from 25% to 10%. On the other hand, the geometric distortion is 1
% to 1.5%. If the SM type was similarly shortened, the peripheral resolution would drop to almost zero, making it nearly impossible to maintain image quality.

また、管の短縮化は集束用の電磁界を管長に反
比例させて強くしなければならず、集束偏向に要
するパワーは長さの自乗に反比例して増える。
Furthermore, shortening the tube requires increasing the focusing electromagnetic field in inverse proportion to the tube length, and the power required for focusing and deflection increases in inverse proportion to the square of the length.

MS型は画質の一様性が他の集束偏向方式に比
べて良いと言われ、(例えばテレビ学技報vol.5、
No.10(1981年7月)、pp.19〜36参照)、一般に、大
角度の偏向に強い方式と考えられている。
It is said that the uniformity of the image quality of the MS type is better than that of other focusing/deflection methods (for example, TV Science and Technology Report vol.5,
No. 10 (July 1981), pp. 19-36), and is generally considered to be a method that is resistant to large angle deflections.

しかし、単に短縮化したのでは画質の劣化は避
けられない。このため、従来はMS型の短縮化の
検討は皆無であつた。
However, simply shortening the length will inevitably lead to deterioration in image quality. For this reason, there has been no study on shortening the MS type in the past.

本発明は、MS型はむしろ短縮化した方がより
高性能になることの知見に基づいてなしたもので
短縮小型化を図つたうえに、デフレクトロンパタ
ーンの形状にも改良を加え、従来にない超高性能
をもたせて電磁集束電界偏向型撮像管を提供する
ことを目的とするものである。
The present invention was made based on the knowledge that shortening the MS type would result in higher performance.In addition to shortening and downsizing the MS type, the shape of the deflectron pattern was also improved, making it possible to improve the performance of the MS type. The object of the present invention is to provide an electromagnetic focusing electric field deflection type image pickup tube with ultra high performance.

かかる目的を達成するために、本発明は、ガラ
ス外管内面に配置された複数分割のデフレクトロ
ン電極と、前記ガラス外管の一端に配置した電子
銃と、前記ガラス外管の他端に配置したターゲツ
トと、該ターゲツトの外部に配置した受光用面板
と、前記ターゲツトの内部に配置したメシユ電極
と、前記ガラス外管を取巻いて配置された集束用
電磁コイルとを有し、前記デフレクトロン電極と
前記メツシユ電極との間隙にコリメーシヨンレン
ズを形成するようにした集束偏向器を有して、電
磁集束および電界偏向を行う撮像管において、前
記デフレクトロン電極に偏向パルスを重畳して前
記メツシユ電極と前記デフレクトロン電極との間
に形成されるコリメーシヨンレンズが、前記集束
偏向器の管軸から半径方向に離れるに従つて実効
的に弱くなることを補償するために、前記偏向パ
ルスを断にした状態において強いレンズを形成せ
しめ、前記撮像管の結像倍率を低減するように構
成するものである。さらに本発明は、一様な解像
度特性や、小さな図形ひずみ、偏向パワーの低減
など、すぐれた性能をもつ撮像管を提供するため
に、偏向用デフレクトロン電極の模様にも改良を
加えて構成するものである。
In order to achieve such an object, the present invention provides a plurality of deflectron electrodes arranged on the inner surface of the glass outer tube, an electron gun arranged at one end of the glass outer tube, and an electron gun arranged at the other end of the glass outer tube. a light-receiving face plate placed outside the target, a mesh electrode placed inside the target, and a focusing electromagnetic coil placed around the glass outer tube; In an image pickup tube that has a focusing deflector configured to form a collimation lens in the gap between the electrode and the mesh electrode and performs electromagnetic focusing and electric field deflection, a deflection pulse is superimposed on the deflectron electrode to In order to compensate for the fact that the collimation lens formed between the mesh electrode and the deflectron electrode becomes effectively weaker as it moves away from the tube axis of the focusing deflector in the radial direction, the deflection pulse A strong lens is formed in the state where the image pickup tube is cut off, and the imaging magnification of the image pickup tube is reduced. Furthermore, in order to provide an image pickup tube with excellent performance such as uniform resolution characteristics, small figure distortion, and reduction in deflection power, the present invention also improves the pattern of the deflection electrode. It is something.

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図A〜Dは本発明撮像管の原理的構成を示
し、ここで、1は電子ビームを発生する電子銃
部、2は電子銃部1をガラス外管3の中に精度よ
く保持させるための絶縁物でできた保持体、4は
デフレクトロン5の電子銃側端面に電界終端のた
めに設けた反射板電極、6はガラス外管3上に形
成され、電子銃部1付近に配置された金属薄膜よ
りなる下部リング電極、5は下部リング電極6と
同様にガラス外管3の内面に設けた金属薄膜より
なるデフレクトロン電極、7はデフレクトロン電
極5のターゲツト8の側の端に近接して、外管3
の内面に設けた薄膜金属よりなる上部リング電
極、9は外管3の端面に固定されるメツシユ電極
10を保持するためのメツシユ台、11は管内の
真空気密の保持とメツシユ電極10およびターゲ
ツト8のリード引き出しのために用いられるイン
ジユームリング12は2個のインジユームリング
11の間に挿入される中間ガラス円筒、13はガ
ラス外管3のまわりに配設された集束用の電磁コ
イルであり、14はコリメーシヨンレンズ、15
はステム、16は偏向中心、17は画板である。
1A to 1D show the basic configuration of the image pickup tube of the present invention, where 1 is an electron gun section that generates an electron beam, and 2 is an electron gun section 1 that is accurately held in a glass outer tube 3. 4 is a reflection plate electrode provided on the electron gun side end face of the deflectron 5 for terminating the electric field; 6 is formed on the glass outer tube 3 and is placed near the electron gun section 1; 5 is a deflectron electrode made of a metal thin film provided on the inner surface of the glass outer tube 3 like the lower ring electrode 6; 7 is a deflectron electrode at the end of the deflectron electrode 5 on the target 8 side; Closely, outer tube 3
9 is a mesh base for holding the mesh electrode 10 fixed to the end surface of the outer tube 3; 11 is a device for maintaining vacuum tightness in the tube and for maintaining the mesh electrode 10 and the target 8; The indium ring 12 used for lead extraction is an intermediate glass cylinder inserted between the two indium rings 11, and 13 is an electromagnetic coil for focusing arranged around the glass outer tube 3. , 14 is a collimation lens, 15
is a stem, 16 is a center of deflection, and 17 is a drawing board.

電子銃部1から発射された電子ビーム21はデ
フレクトロン5により偏向されて、角度αの曲げ
を受け、メツシユ電極10およびメツシユ台9、
および上部リング電極7とデフレクトロン5の端
面に形成される凸レンズ14によりコリメートさ
せて、ターゲツト8に垂直に入射させる。
The electron beam 21 emitted from the electron gun section 1 is deflected by the deflectron 5 and bent by an angle α, and is then bent by the mesh electrode 10 and the mesh base 9,
The light is then collimated by the upper ring electrode 7 and the convex lens 14 formed on the end face of the deflectron 5, and is made to enter the target 8 perpendicularly.

デフレクトロンは展開すれば、例えば第1図D
に示すように、ピツチlpでひねり角θeのパターン
をもつものとする。
If the deflectron is expanded, for example, Fig. 1D
Assume that the pattern has a pitch l p and a twist angle θ e as shown in .

かかる原理的構成のMS型集束偏向器におい
て、小形、高性能にするための要件を以下述べ
る。
The requirements for making the MS-type focusing deflector with such a basic configuration compact and high-performance will be described below.

本発明は、MS型のコリメーシヨンレンズ14
が以下述べるように在来のMM型などと違つて、
管軸から離れるに従つて実効的に弱くなることを
積極的に活用してなしたものである。
The present invention provides an MS type collimation lens 14.
However, as described below, unlike the conventional MM type,
This was achieved by actively taking advantage of the fact that the pipe becomes weaker as it moves away from the axis of the pipe.

MS他のコリメーシヨンレンズ14は、偏向パ
ルスが直流電圧ECDに重畳された4分割のデフレ
クトロン電極5とメツシユ電極群9,10,7と
の間に形成される。
The MS and other collimation lenses 14 are formed between the mesh electrode groups 9, 10, and 7 and the four-divided deflectron electrode 5 on which the deflection pulse is superimposed on the DC voltage ECD .

軸上では常に偏向パルスが正負打ち消し合つて
零となるので、在来型と同様に、電極構造と
ECM/ECDだけによつて静的に決まるレンズが作ら
れる。しかし、軸外ではテレビジヨン方式によつ
て定まる一定周期で変化する偏向パルスの重畳の
影響のため、4つのデフレクトロン電極5の近傍
にはそれぞれに異なるレンズ、すなわち4重極レ
ンズが形成される。
On the axis, the positive and negative deflection pulses always cancel each other out and become zero, so the electrode structure and
A lens is created that is statically determined only by E CM /E CD . However, off-axis, due to the influence of the superposition of deflection pulses that change at a constant period determined by the television system, different lenses, that is, quadrupole lenses, are formed in the vicinity of the four deflectron electrodes 5. .

ある瞬間でメツシユ電極10の近傍の等電位線
を求めると、例えば第2図に示すように非軸対称
となり、最高電位の部分が正の偏向パルスを受け
たデフレクトロン電極5の方向に偏倚したものと
なる。従つて、正の偏向パルスがかかつた部分の
等電位線密度は粗になり、レンズ作用のもととな
る電界が弱くなる。よつて、正の偏向パルスがか
かつたデフレクトロン電極近傍には弱い凸レンズ
が反対に負の偏向パルスがかかつた部分には強い
凸レンズが形成される。かかる4重極レンズは、
その強弱の場所が偏向パルスによつて変化するか
ら、あたかもキヨロキヨロ動く人間の目玉のよう
に、動きを伴つた動的なレンズとなる。
If the equipotential lines in the vicinity of the mesh electrode 10 are determined at a certain moment, they become non-axially symmetrical, as shown in FIG. Become something. Therefore, the equipotential line density in the portion to which the positive deflection pulse is applied becomes coarse, and the electric field that is the source of the lens effect becomes weaker. Therefore, a weak convex lens is formed near the deflectron electrode to which a positive deflection pulse is applied, and a strong convex lens is formed in a part to which a negative deflection pulse is applied. Such a quadrupole lens is
Since the location of its strength changes depending on the deflection pulse, it becomes a dynamic lens that moves, just like a human eyeball that moves around a lot.

ところで、電子ビーム21は、常に正の偏向パ
ルスが印加されたデフレクトロン5の方へ偏向さ
れるから、コリメーシヨンの必要な周辺では、常
に軸上に静的に形成されるレンズよりも実効的に
弱いレンズの作用しか受けない。
By the way, since the electron beam 21 is always deflected toward the deflectron 5 to which a positive deflection pulse is applied, in the vicinity where collimation is required, it is more effective than a lens that is always statically formed on the axis. It is only affected by weak lenses.

従つて、デフレクトロン5の動作時に、ビーム
21をターゲツト8に垂直に入射させるために
は、偏向パルスを断にした場合に得られる静的な
コリメーシヨンレンズを予め、より強くしておく
必要がある。すなわち、ECM/ECDを予め大にして
静的に強いレンズを作り、偏向パルスが印加され
て実効的にレンズ作用が弱くなつた状態で、始め
て所要のレンズの条件が充たされるように設定す
る。
Therefore, in order to make the beam 21 perpendicular to the target 8 during operation of the deflectron 5, it is necessary to make the static collimation lens that is obtained when the deflection pulse is cut off stronger in advance. There is. In other words, a statically strong lens is created by increasing E CM /E CD in advance, and the required lens conditions are only satisfied when a deflection pulse is applied and the lens action is effectively weakened. do.

これは、以下に示すように、同一の管をMS動
作させたときとMM動作させたときとで、最適な
コリメーシヨンレンズの対比をとると明瞭にな
る。
This becomes clear when comparing the optimal collimation lens when the same tube is operated in MS operation and in MM operation, as shown below.

コリメーシヨンレンズの強さは公知のごとく、
上述の電極構造と印加される電圧に依存し、電極
構造を一定とした場合、電極間の電圧が大きくな
るほど強くなる。
As is well known, the strength of the collimation lens is
It depends on the above-mentioned electrode structure and applied voltage, and when the electrode structure is kept constant, the voltage between the electrodes becomes stronger as the voltage increases.

また、ビームの軌道は集束磁界分布にも依存す
るから、垂直ランデイングの条件は後述する集束
磁界分布によつても左右される。
Furthermore, since the trajectory of the beam also depends on the focused magnetic field distribution, the conditions for vertical landing also depend on the focused magnetic field distribution, which will be described later.

第3図の曲線AおよびBは、頭部の電極構造
5,7,9,10および集束磁界分布を一定にし
て、l/dに対してコリメーシヨンレンズ14の
最適な強さ(レンズの焦点を偏向中心に一致さ
せ、ビームの垂直入射を確保して、サザ波現象な
どが生じない条件)をメツシユ10の電圧ECM
デフレクトロン5の直流電圧ECD(動作中のデフレ
クトロンにはECDのほかに偏向パルスが重畳され
る)との比を、l2/d=0.24および0.12の場合に
ついてそれぞれ求めたものである。第3図から、
l/dに反比例して焦点距離の短かいレンズが必
要となることがわかる。
Curves A and B in FIG. 3 show the optimum strength of the collimation lens 14 (lens The voltage E CM of the mesh 10 and the DC voltage E CD of the deflectron 5 (conditions such as aligning the focal point with the center of deflection, ensuring vertical incidence of the beam, and preventing the occurrence of turret wave phenomena) are (A deflection pulse is superimposed on top of E CD ) was determined for l 2 /d=0.24 and 0.12, respectively. From Figure 3,
It can be seen that a lens with a short focal length is required in inverse proportion to l/d.

しかし、所要のコリメーシヨンレンズの強さは
前述の理由および第3図示の実験事実から、従来
のMM型(磁界集束、磁界偏向)やSM型(電界
集束、磁界偏向)などに比べて異常に強いものが
必須となることがわかる。
However, the required strength of the collimation lens is abnormal compared to the conventional MM type (magnetic field focusing, magnetic field deflection) and SM type (electric field focusing, magnetic field deflection) due to the above-mentioned reasons and the experimental facts shown in Figure 3. It turns out that something strong is essential.

すなわち、第1図Bでデフレクトロン5の長さ
lと直径dとの比がl/d=28、d=16mmのとき
l1=0.5mm、l2=4mmとすると、ECM/ECDの最適値
は第3図に示すように700V/300V前後が最適値
である。同一管のMM動作(デフレクトロンへの
偏向パルスを断にして磁界による偏向を加える)
では、500V/300V前後が最適値となるからであ
る。
That is, when the ratio of the length l and the diameter d of the deflectron 5 is l/d=28 and d=16 mm in FIG. 1B,
When l 1 =0.5 mm and l 2 =4 mm, the optimum value of E CM /E CD is around 700V/300V as shown in FIG. MM operation of the same tube (cutting off the deflection pulse to the deflectron and adding deflection by the magnetic field)
This is because the optimal value is around 500V/300V.

本発明は、以上に述べた周辺でのコリメーシヨ
ンレンズが実効的に弱くなることの発見を利用し
て、撮像管の正常な動作の確保に必須の、周辺で
実効的に必要十分な強さのコリメーシヨンレンズ
を形成する条件が、必然的に静的な強いレンズを
形成せしめ、該静的な強いレンズは後述するよう
に集束レンズ系の結像倍率の低減をもたらし、管
の高解像度化などの利点を生むことを利用してな
したものである。
The present invention makes use of the above-mentioned discovery that the collimation lens becomes effectively weaker in the periphery to effectively strengthen the collimation lens in the periphery, which is essential for ensuring normal operation of the image pickup tube. The conditions for forming a collimation lens necessarily lead to the formation of a strong static lens, which, as will be explained later, leads to a reduction in the imaging magnification of the focusing lens system and increases the height of the tube. This was done by taking advantage of the advantages such as increased resolution.

上述のような利点をより多く得るには、周辺で
コリメーシヨンレンズが実効的に弱くなる現象を
強調すれば良く、そのためにはECDを下げて重畳
される偏向パルスの電圧を相対的に大きくできる
こと、およびECMをECDに対してできるだけ高くな
して強い凸レンズが形成できる電極構造などの条
件を整えることが必要である。
In order to obtain more of the above-mentioned advantages, it is necessary to emphasize the phenomenon in which the collimation lens effectively weakens in the periphery.To do this, the voltage of the superimposed deflection pulse can be relatively reduced by lowering ECD . It is necessary to prepare conditions such as an electrode structure that can be made large, and that allows E CM to be as high as possible compared to E CD to form a strong convex lens.

この条件を満たすためには、所要の偏向パルス
の電圧がl2に反比例して大きくなることを利用し
て、所要の画質を維持し得る範囲でl/dをでき
るだけ小さくすることが第1に必要である。
In order to satisfy this condition, the first thing to do is to make l/d as small as possible while maintaining the required image quality by taking advantage of the fact that the voltage of the required deflection pulse increases in inverse proportion to l2 . is necessary.

以下、l/dの好適な条件について述べる。第
4図は、l2/d=0.24のとき、デフレクトロン5
の長さlとデフレクトロン5の直径dとの比を変
えて、画面の中心と周辺の解像度AR、図形ひず
みおよび偏向電圧の変化を求めたものである。
Hereinafter, suitable conditions for l/d will be described. Figure 4 shows the deflectron 5 when l 2 /d=0.24.
Changes in the resolution AR, figure distortion, and deflection voltage at the center and periphery of the screen were determined by changing the ratio between the length l of the deflector 5 and the diameter d of the deflectron 5.

中心の解像度はl/dに対してl/dが小さい
ほど上昇するが、25より小さくなると飽和する。
一方、隅の解像度はl/dが3付近までは増加す
るが、それより小さくなると劣化する。
The resolution at the center increases as l/d becomes smaller, but becomes saturated when it becomes smaller than 25.
On the other hand, the resolution at the corner increases until l/d is around 3, but deteriorates when it becomes smaller than that.

これはlを小さくすると、以下に述べるような
現象が生じるからである。
This is because when l is made small, the following phenomenon occurs.

() 第5図A,B,C,Dはl/dがそれぞれ
4、3、2、1と変化するのに伴うデフレクト
ロン内に形成される電界の概要を示したもの
で、デフレクトロンが短かくなると端面におけ
るメツシユ10や反射板4の影響による乱れが
相対的に顕著になる。詳細な解析によれば、端
面電極による乱れはデフレクトロン5の直径d
にほぼ等しい距離内部に入いり込んだ付近まで
およぶことがわかつた。従つて、lを小さくす
るにしても、l/dが2以上でないと一様な偏
向電界のスペースを確保することができず、従
つて、特性劣化が実用上許容できないレベルに
まで大きくなる。
() Figures A, B, C, and D show the outline of the electric field formed inside the deflectron as l/d changes to 4, 3, 2, and 1, respectively. As the length becomes shorter, disturbances caused by the mesh 10 and the reflector 4 on the end face become relatively more noticeable. According to detailed analysis, the disturbance caused by the end electrode is caused by the diameter d of the deflectron 5.
It was found that the distance was approximately equal to that of the distance that penetrated into the interior. Therefore, even if l is made small, unless l/d is 2 or more, it will not be possible to secure a space for a uniform deflection electric field, and the deterioration of characteristics will increase to a practically unacceptable level.

() 一般に偏向角αが大きくなるほど集束レン
ズで受ける収差が大きくなり(例えば、図形ひ
ずみはα3に比例)、画面周辺ではビーム21の
結像状態の一様性が劣化する。このため、一様
解像の特徴をもつMS型と言えども、偏向角
α、すなわちl/dには下限がある。第4図は
その下限を見極めるのに欠かせない貴重な実験
結果である。
() Generally, as the deflection angle α increases, the aberration received by the focusing lens increases (for example, figure distortion is proportional to α 3 ), and the uniformity of the imaging state of the beam 21 deteriorates around the screen. Therefore, even though the MS type has the characteristic of uniform resolution, there is a lower limit to the deflection angle α, that is, l/d. Figure 4 shows valuable experimental results that are essential for determining the lower limit.

() 第6図はl/dを一定(≒2.8)にし、ECD
=300Vとして、コリメーシヨンレンズ14の
最適な強さの設定には無関係にECM/ECDを変え
た場合のARの変化を求めたものである。
ECM/ECDを大きくし、より強いコリメーシヨン
レンズ14を作るほど解像度は中心および周辺
とも増大する。
() In Figure 6, with l/d constant (≒2.8), E CD
= 300V, and the change in AR when E CM /E CD is changed regardless of the setting of the optimal strength of the collimation lens 14.
The larger E CM /E CD and the stronger the collimation lens 14, the greater the resolution both at the center and at the periphery.

これは電子銃部1から発射される電子ビーム
21のターゲツト8への結像倍率が集束用電磁
コイル13のみならず、コリメーシヨンレンズ
14にも強く依存していて、あたかも顕微鏡な
どの倍率が対物レンズと接眼レンズの倍率の積
で決まるかのように両者の相乗効果によつて決
まるからである。
This is because the imaging magnification of the electron beam 21 emitted from the electron gun section 1 onto the target 8 strongly depends not only on the focusing electromagnetic coil 13 but also on the collimation lens 14, as if the magnification of a microscope etc. This is because it is determined by the synergistic effect of the two, just as it is determined by the product of the magnifications of the objective lens and the eyepiece lens.

第6図の実験では、ECMの絶対値がビームベン
デイング(ビームがターゲツト面上で光があたつ
てより正電位になつている方へ、局部的に曲げら
れて引き寄せられる現象である。これは、解像度
の低下をもたらす有害な現象であり、このビーム
ベンデイングはターゲツトとメツシユとの間の電
位差が大きいほど少ない。)の大小を左右し、解
像度の大小に影響していることも考えられる。し
かし、コリメーシヨンレンズ14の強さ、すなわ
ちECM/ECDを一定にしてECMだけを300V〜1500V
の間で変えたところ、解像度の変化は少なかつ
た。従つて、ビームベンデイングの影響はコリメ
ーシヨンレンズの効果に比べれば、わずかである
と結論される。
In the experiment shown in Fig. 6, the absolute value of E CM is caused by beam bending (a phenomenon in which the beam is locally bent and attracted toward the target surface, which has a more positive potential when light hits it). This is a harmful phenomenon that causes a decrease in resolution, and the larger the potential difference between the target and the mesh, the smaller this beam bending. It will be done. However, when the strength of the collimation lens 14, that is, E CM / E CD is kept constant, only E CM is set at 300 V to 1500 V.
When I changed it between, there was little change in resolution. Therefore, it is concluded that the influence of beam bending is small compared to the effect of the collimation lens.

以上述べた3つの理由から、第4図に示した実
験はMS型の特質を端的に表わすもので、dが小
さくなることによつてより強いコリメーシヨンレ
ンズが必須となり、それは結像倍率の低減に寄与
して解像度を増加させる利点を生むが、その一方
で、lをあまり小さくしすぎると角度の大きい偏
向やデフレクトロン端面での偏向電界の乱れに起
因する偏向収差が顕著になり、周辺解像度や図形
ひずみの劣化を生じることが結論される。しか
し、lが小さくなることの限度は特性確保を条件
にしても、従来型よりはるかに小さなものである
ことも結論される。
For the three reasons mentioned above, the experiment shown in Figure 4 clearly expresses the characteristics of the MS type.As d becomes smaller, a stronger collimation lens becomes necessary, which increases the imaging magnification. On the other hand, if l is made too small, deflection aberrations due to large deflection angles and disturbances in the deflection electric field at the deflectron end face become noticeable, and the peripheral It is concluded that this causes deterioration of resolution and graphic distortion. However, it is also concluded that the limit to which l can be reduced is much smaller than that of the conventional type even if the characteristics are maintained.

さらに付記すれば、偏向パルス電圧はl2に反比
例して増大するが、デフレクトロンはハイインピ
ーダンスなどで駆動回路での消費電力の増加は軽
微であること、更にまた、集束磁界強度はlに反
比例して大きくする必要があるが、集束用電磁コ
イル13の長さはlに比例して小さくできるの
で、後述するように、コイル13での消費電力の
増加もまた軽微であることなど、小型化に伴う管
駆動のための消費電力の増加がMS型では小さい
利点もある。
Furthermore, although the deflection pulse voltage increases inversely proportional to l2 , the increase in power consumption in the drive circuit is slight due to the high impedance of the deflectron, and furthermore, the intensity of the focusing magnetic field is inversely proportional to l. However, since the length of the focusing electromagnetic coil 13 can be reduced in proportion to l, the increase in power consumption in the coil 13 is also negligible, as will be described later. The MS type also has the advantage that the increase in power consumption for driving the tube is small.

本発明では、第4図示のようにMS型の集束偏
向系では、主として画面全体で一様な高解像度を
得る最良の条件はl/dを在来型の設計指針とは
逆にむしろ小さくして2.0〜3.5程度に設定する。
In the present invention, as shown in Figure 4, in the MS type focusing/deflecting system, the best condition for obtaining uniform high resolution over the entire screen is to reduce l/d, contrary to the conventional design guidelines. Set it to about 2.0 to 3.5.

従来は、l/dを小にする利点が未発見であつ
たため、もつぱら一様解像を得る見地などから
l/dは4以上必要と考えられていた。しかし、
それでは画面全体で低い解像度しか得られない欠
点をもつ。
Conventionally, since the advantage of reducing l/d had not been discovered, it was thought that l/d should be 4 or more from the standpoint of obtaining uniform resolution. but,
This has the disadvantage that only a low resolution can be obtained over the entire screen.

以上、MS型の望ましいl/dについて述べて
きたが、その望ましいl/dの範囲において、な
お一層の特性改善を図る方途について以下述べ
る。
The desirable l/d of the MS type has been described above, and methods for further improving the characteristics within the desirable l/d range will be described below.

その第1は集束用磁界の設定の仕方にある。 The first is how to set the focusing magnetic field.

第7図は本発明撮像管に必要な集束磁界分布を
撮像管の各部位に対応して示し、ここで5Aはデ
フレクトロン5の中心位置、8Aはターゲツト8
の位置、18はビーム制限孔の位置であり、横軸
は面板17の外面からの距離を示す。図中の曲線
Aは前述した測定に用いた集束磁界分布の一例で
ある。曲線Bは従来用いられた集束磁界分布の例
である。
FIG. 7 shows the focused magnetic field distribution required for the image pickup tube of the present invention corresponding to each part of the image pickup tube, where 5A is the center position of the deflectron 5, and 8A is the center position of the target 8.
The position 18 is the position of the beam restriction hole, and the horizontal axis indicates the distance from the outer surface of the face plate 17. Curve A in the figure is an example of the focused magnetic field distribution used in the measurement described above. Curve B is an example of a conventionally used focused magnetic field distribution.

一般に、ターゲツト8の近傍の磁界を強くすれ
ば結像倍率は下がつてARは上がるが、その反
面、収差が増えて、とくに図形ひずみが劣化し、
同時にECM/ECDの最適値も下がる。一方、ターゲ
ツト近傍の磁界はビームのコリメーシヨンにも作
用し、弱くして磁力線の発散を大にするほどコリ
メーシヨンレンズ14を強くする必要が生じる。
In general, if the magnetic field near the target 8 is strengthened, the imaging magnification will decrease and the AR will increase, but on the other hand, aberrations will increase, and shape distortion in particular will deteriorate.
At the same time, the optimum value of E CM /E CD also decreases. On the other hand, the magnetic field in the vicinity of the target also acts on the collimation of the beam, and as the magnetic field becomes weaker and the lines of magnetic force diverge more, it becomes necessary to make the collimation lens 14 stronger.

本発明は、前述したMS型の強いコリメーシヨ
ンレンズ14を設定する効果をなお一層補強する
ために、さらに強いコリメーシヨンレンズの設定
を可能ならしめるように集束磁界分布を設定する
ことに着眼してなしたものである。
In order to further enhance the effect of setting the above-mentioned MS-type strong collimation lens 14, the present invention focuses on setting the focusing magnetic field distribution so as to enable the setting of an even stronger collimation lens. This is what I did.

第7図に示した磁界分布がもたらす、かかる着
眼による効果の実測例を以下に述べる。同図中の
曲線Bの磁界分布に対する最適なECM/ECDは1.7
であつたのに対して、同図中の曲線Aに対しては
2.4であつた。中心ARは分布Bでは60%、分布A
では70%となつた。
An actual measurement example of the effect of such attention brought about by the magnetic field distribution shown in FIG. 7 will be described below. The optimal E CM /E CD for the magnetic field distribution of curve B in the same figure is 1.7.
On the other hand, for curve A in the same figure,
It was 2.4. Center AR is 60% for distribution B, distribution A
So it was 70%.

集束磁界のターゲツト部における低減化は、
MS型ではむしろ特性向上に作用する。
The reduction of the focused magnetic field at the target area is
In the MS type, it actually works to improve the characteristics.

一方、電子銃側ビーム制限孔での磁界は図形ひ
ずみにほとんど影響せず、もつぱらARの大小に
関係するだけであるが、ターゲツト側に比べれば
その影響が小さい。例えば、第7図の曲線Aに示
した分布に対し、その電子銃側の分布を曲線Bま
たはCように大きくすると、ARは数%下がる。
On the other hand, the magnetic field at the beam restriction hole on the electron gun side has almost no effect on figure distortion, and is only related to the magnitude of AR, but its influence is smaller than that on the target side. For example, if the distribution on the electron gun side is increased to curve B or C with respect to the distribution shown by curve A in FIG. 7, the AR will decrease by several percent.

これは、磁力線が電子銃付近からターゲツトに
向つて発散するために、電子ビームの軌道が広が
つて結像倍率が上がるためである。
This is because the lines of magnetic force diverge from the vicinity of the electron gun toward the target, broadening the trajectory of the electron beam and increasing the imaging magnification.

従つて、電子銃ビーム制限孔での磁界はできる
だけ下げることが望ましく、少くともピーク値の
50%以下とすることが望ましい。
Therefore, it is desirable to lower the magnetic field at the electron gun beam limiting hole as much as possible, at least to reduce the peak value.
It is desirable to keep it below 50%.

上記効果をもたらす集束磁界分布の設定は、
種々実験の結果、デフレクトロン5のほぼ中央に
ピークを配置し、ターゲツト8での値をピークの
0.2以下とし(在来型は0.25以上)、かつ、電子銃
ビーム制限孔でピークの0.5以下とし、その間は
ほぼガウス分布状に変化させるようにするのが好
適であることがわかつた。
The setting of the focused magnetic field distribution that brings about the above effect is as follows:
As a result of various experiments, the peak was placed almost at the center of deflectron 5, and the value at target 8 was set to the peak.
It has been found that it is preferable to set the value to 0.2 or less (compared to 0.25 or more for the conventional type), and to set the peak value to 0.5 or less at the electron gun beam limiting hole, and to change it approximately in a Gaussian distribution between them.

次に、上述した本発明におけるl/dの好適設
定条件は、集束コイル13の消費電力節減にも寄
与することを述べる。
Next, it will be described that the preferred setting conditions for l/d in the present invention described above also contribute to reducing the power consumption of the focusing coil 13.

第8図は集束コイル13の長さl*と直径d*との
比l*/d*を変えて、集束コイル13の軸上中央部
の磁束密度Bzp、コイル13の端(入口と出口)
における軸上の磁束密度Bzpe、l=一定としたと
きに集束に必要な値Bzpfおよびコイル13で消費
される電力Pfの変化を求めたものである。なお、
Bpは無限長コイルの軸上中心での磁束密度で、
これに対する相対値として上記各磁束密度を示
す。Bzpはl*が小さくなると中心部から離れたコ
イルからの寄与が減つて減少するが、l*/d*を4
から2へ1/2に短かくしても約21%減るだけであ
る。一方、Bzpeは同様の理由により約8%減るだ
けである。
FIG. 8 shows that by changing the ratio l * /d * between the length l * and the diameter d * of the focusing coil 13, the magnetic flux density B zp at the axial center of the focusing coil 13 and the ends (inlet and outlet )
This figure shows the changes in the value B zpf required for focusing and the power P f consumed by the coil 13 when the on-axis magnetic flux density B zpe is constant, l=constant. In addition,
B p is the magnetic flux density at the axial center of the infinite length coil,
Each of the above magnetic flux densities is shown as a relative value to this. B zp decreases as l * becomes smaller, as the contribution from coils away from the center decreases, but when l * / d * is
Even if you shorten it by half from 2 to 2, it will only reduce by about 21%. On the other hand, Bzpe will only decrease by about 8% due to the same reason.

一方、ビーム21の集束に必要な磁速密度Bzpf
は、デフレクトロン長lに反比例して大きくする
必要がある。従つて、l*に合わせて短かくすると
BzpはBzpfの増分だけ大にする必要があるのでPf
増える。その反面、l*に比例してコイルの捲線が
減るので、その分Pfは減少する。従つて、両者の
増減は相殺されたものとなるのでPfの実質的な増
分はBzpやBzpeのl*の短縮化に伴う損失分だけ増加
したものとなる。BzpやBzpeの損失はl*/d*が2
までは少なく、2以下になると急に顕著になる。
従つて、先に述べた望ましいl/dの範囲は集束
コイルのパワー節減からみても重要である。更に
また、上述の望ましい磁界分布の選定は集束コイ
ルの短縮を可能にする条件でもあるから、その意
味でもパワーの節減が強調される。
On the other hand, the magnetic velocity density B zpf required for focusing the beam 21
must be increased in inverse proportion to the deflectron length l. Therefore, if we shorten it to match l * ,
Since B zp needs to be increased by the increment of B zpf , P f also increases. On the other hand, since the number of windings in the coil decreases in proportion to l * , P f decreases accordingly. Therefore, since the increases and decreases in both are canceled out, the actual increase in P f is increased by the loss due to the shortening of l * of B zp and B zpe . The loss of B zp and B zpe is l * / d * is 2
It is small until it reaches 2, and suddenly becomes noticeable when it goes below 2.
Therefore, the above-mentioned desirable l/d range is important from the viewpoint of power saving of the focusing coil. Furthermore, since selection of the above-mentioned desirable magnetic field distribution is also a condition that allows shortening of the focusing coil, power saving is emphasized in this sense as well.

更に加えて、本発明では、コリメーシヨンレン
ズ14を形成する電極に以下の工夫を加える。
Furthermore, in the present invention, the following ideas are added to the electrodes forming the collimation lens 14.

第9図AおよびBは上部リング電極7の長さに
よるコリメーシヨンレンズ14を強弱を示し、こ
こに示すように、コリメーシヨンレンズ14は、
上部リング電極7の長さl3によつて変化し、l3
長くするほど弱くなる。その変化の実例は、第3
図に示すl2をパラメータとするl/dと最適
ECM/ECDとの関係において、l2を2mmとした曲線
Bとl2=4mmとした曲線Aとの差違に顕著に見ら
れる。例えば、l/dを2.8とした場合、前者の
最適ECM/ECDは1.7となるのに対して、後者は2.3
となる。
9A and 9B show the strength of the collimation lens 14 depending on the length of the upper ring electrode 7, and as shown here, the collimation lens 14 is
It changes depending on the length l 3 of the upper ring electrode 7, and becomes weaker as l 3 becomes longer. An example of this change is in the third
l/d and optimal with l 2 as a parameter shown in the figure
In relation to E CM /E CD , the difference between curve B where l 2 is 2 mm and curve A where l 2 = 4 mm is noticeable. For example, when l/d is 2.8, the former's optimal E CM /E CD is 1.7, while the latter is 2.3.
becomes.

従つて、l2を長くするほど前述の望ましい条件
を実現できることになる。しかし、l2を長くする
効果はせいぜいl2=dまでで、それ以上に長くし
てもコリメーシヨンレンズ14は変化しない。
Therefore, the longer l 2 is, the more the above-mentioned desirable conditions can be achieved. However, the effect of lengthening l 2 is at most up to l 2 =d, and even if it is lengthened beyond that, the collimation lens 14 will not change.

以上述べた理由から、本発明では、デフレクト
ロン電極5と上部リング電極7との間隔l1を両電
極間の耐圧を考慮して、0.5mm以上、最大でも2
mm程度を確保した上で、上部リング電極7をデフ
レクトロン電極5と同様に、ガラス外管3上に配
置するなどしてl2/dを0.15〜1に選ぶ。
For the reasons stated above, in the present invention, the distance l 1 between the deflectron electrode 5 and the upper ring electrode 7 is set to 0.5 mm or more, or at most 2 mm, in consideration of the withstand voltage between the two electrodes.
After securing about mm, the upper ring electrode 7 is arranged on the glass outer tube 3 in the same way as the deflectron electrode 5, and l 2 /d is selected to be 0.15 to 1.

更に加えて、本発明では、以下のようにして特
性の一層の向上をもたらすことができる。まず、
デフレクトロンパターンの選定について検討する
と、第10図は第1図Dのパターンのひねり角θe
を変えて解像度と図形ひずみの変化を求めたもの
である。曲線A,B,CおよびDは、それぞれ、
l/d=2.8で中心、l/d=2.8で隅、l/d=
4で中心l/d=4で隅のARを示し、曲線Eは
l/d=2.8での図形ひずみを示す。同図に見ら
れるように、θeは90°前後が解像度とその一様性
を確保する意味で最善である。図形ひずみもAR
と同様にθeが90°前後のときが最善である。
Furthermore, in the present invention, the characteristics can be further improved in the following manner. first,
Considering the selection of the deflectron pattern, Fig. 10 shows the twist angle θ e of the pattern of Fig. 1 D.
Changes in resolution and graphic distortion were determined by changing the . Curves A, B, C and D are, respectively,
l/d=2.8 for center, l/d=2.8 for corner, l/d=
4 shows the corner AR at the center l/d=4, and curve E shows the figure distortion at l/d=2.8. As seen in the figure, it is best to set θ e at around 90° in terms of ensuring resolution and uniformity. Shape distortion is also AR
Similarly, it is best when θ e is around 90°.

実用に供される撮像管では周辺のARは少くと
も中心の1/2以上、また図形ひずみは少くとも
3TV本以下が必要とされるから、第10図より
θeは90°±45°に設定することが望ましい。
In a practically used image pickup tube, the peripheral AR should be at least 1/2 that of the center, and the figure distortion should be at least 1/2 that of the center.
Since 3 TV lines or less are required, it is desirable to set θ e to 90°±45° from FIG. 10.

第11図はθeに対する所要の偏向電圧の変化を
示すもので、上述のθeの範囲では、偏向電圧がθe
が0のときよりも小さくなり、偏向パワーの節減
が同時に図れる利点も生じる。
Figure 11 shows the change in the required deflection voltage with respect to θ e . In the range of θ e mentioned above, the deflection voltage is θ e
is smaller than when it is 0, and there is also the advantage that deflection power can be saved at the same time.

なお、前述の第3,4および6図はθe=90°の
条件で測定したものである。
Note that the above-mentioned FIGS. 3, 4, and 6 were measured under the condition of θ e =90°.

次に、第1図Dに示したデフレクトロンパター
ンのピツチlpを以下のように選定する。すなわ
ち、第12図はピツチlpを変えて、d≒16mm、l
=45mm、θe=90°の条件で周辺のAR(中心でのAR
を1とする相対値)、図形ひずみおよび偏向電圧
の変化を測定したものである。lpが大きくなるに
つれて、図形ひずみは増加するが、周辺のARと
偏向電圧は余り変化しない。この理由は、lpがd
に対して相対的に大きくなるとパターンロン5の
端面に正確に一致させて配置する必要がある。
Next, the pitch l p of the deflectron pattern shown in FIG. 1D is selected as follows. In other words, in Figure 12, by changing the pitch l p , d≒16 mm, l
= 45 mm, θ e = 90°, peripheral AR (AR at the center
(relative value with 1), figure distortion, and changes in deflection voltage are measured. As l p increases, the figure distortion increases, but the peripheral AR and deflection voltage do not change much. The reason for this is that l p is d
If the pattern is relatively large, it is necessary to arrange it so as to accurately match the end face of the pattern 5.

しかし、(a)反射板4とデフレクトロン5は電気
的な短絡が許されないこと、(b)反射板4を含めた
電子銃ブロツク1はステム15に組みつけられた
後、ガラス外管3の下部との溶着により固定され
るが、ガラスの溶着精度は不十分で±0.1mm程度
しか確保できないこと、および(c)反射板4は排気
中数100℃に加熱されるので、外管3との機械的
な接触は熱衝撃による外管3のわれを生じさせる
ので、絶対避ける必要があること等の理由によ
り、上述の条件の確保は難しい。
However, (a) an electrical short circuit is not allowed between the reflector 4 and the deflectron 5, and (b) after the electron gun block 1 including the reflector 4 is assembled to the stem 15, the glass outer tube 3 It is fixed by welding to the lower part, but the welding precision of the glass is insufficient and only about ±0.1mm can be secured.(c) The reflector 4 is heated to several hundred degrees Celsius during exhaust, so the outer tube 3 and It is difficult to ensure the above-mentioned conditions for reasons such as the need to avoid mechanical contact at all costs since it causes cracking of the outer tube 3 due to thermal shock.

この難点を克服するには、下部リング電極6を
デフレクトロン5と同様にガラス外管3の内面に
配置して、それを反射板4と同電位に保つように
し、反射板4の取付け偏差などによる端面電界の
不整一を防止するようにすればよい。
To overcome this difficulty, the lower ring electrode 6 is arranged on the inner surface of the glass outer tube 3 in the same way as the deflectron 5, and it is kept at the same potential as the reflector plate 4. What is necessary is to prevent the unevenness of the end face electric field due to this.

下部リング電極6の具体例としては、第1図D
に示すように、デフレクトロンパターンと同様に
して、外管3の内面に蒸着膜で形成し、デフレク
トロン5との間隙l4は耐圧の確保に必要な値、例
えば0.5mm前後として配置すればよい。
A specific example of the lower ring electrode 6 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a vapor-deposited film is formed on the inner surface of the outer tube 3 in the same manner as the deflectron pattern, and the gap l4 with the deflectron 5 is set to a value necessary to ensure pressure resistance, for example, around 0.5 mm. good.

以上述べたことから明らかなように、本発明に
おいては以下の効果が得られる。
As is clear from the above description, the following effects can be obtained in the present invention.

() MS型撮像管の管長を在来型の50〜70%に
短縮できるので、超小型の撮像デバイスを実現
できる。
() The length of the MS image pickup tube can be shortened to 50 to 70% of that of conventional types, making it possible to create ultra-small imaging devices.

() 例えば、2/3インチ型では従来の1インチ
型に匹敵する解像度、すなわち中心解像度70%
以上、周辺解像度50%以上であり、なおかつ図
形ひずみは0.3%以下を確保できるので、小型
化したにも拘らず大型管を凌ぐ超高性能を具備
したデバイスを実現することができる。
() For example, a 2/3-inch type has a resolution comparable to a conventional 1-inch type, that is, the center resolution is 70%.
As described above, since it is possible to ensure a peripheral resolution of 50% or more and a figure distortion of 0.3% or less, it is possible to realize a device with ultra-high performance that surpasses that of large tubes despite being miniaturized.

() この超高性能は集束偏向系だけの改善によ
つて得られるものであるから、酸化物陰極を用
いたごく普通の電子銃でも十分な高解像度デバ
イスが得られる。
() Since this ultra-high performance can be obtained by improving only the focusing and deflection system, a sufficiently high-resolution device can be obtained even with an ordinary electron gun using an oxide cathode.

() 短縮化に伴う集束偏向パワーの増大は高々
30%増にとどまるから、低消費電力のデバイス
を実現できる。
() The increase in focusing and deflection power associated with shortening is at most
Since the increase is only 30%, devices with low power consumption can be realized.

() 本発明における小型高性能集束偏向器に高
解像度の電子銃を組み合わせることによつて、
例えば高品位テレビジヨンに使用できる小型高
性能の撮像デバイスを実現できる。
() By combining a high-resolution electron gun with the compact high-performance focusing deflector of the present invention,
For example, it is possible to realize a compact, high-performance imaging device that can be used in high-definition television.

() 下部リング電極の配置は、製作時に避ける
ことのできない組み立て誤差の悪影響をより少
なくすることができるから、製品歩留りを向上
させることができる。
() The arrangement of the lower ring electrode can further reduce the negative effects of assembly errors that are unavoidable during manufacturing, thereby improving product yield.

() ()で述べたように、管長を短縮するこ
とによつて集束レンズの焦点深度は浅くできる
ので、MS型の固有雑音(TV学会技術報告
vol.5、No.10、pp.19〜24参照)の低減効果が付
随する。
() As mentioned in (), the depth of focus of the focusing lens can be made shallow by shortening the tube length, resulting in MS-type inherent noise (TV Society Technical Report).
vol. 5, No. 10, pp. 19-24).

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

第1図Aは本発明撮像管の原理的構成を示す断
面図、第1図Bはそのターゲツト部の拡大図、第
1図Cは同じく電子銃部の拡大図、第1図Dは同
じくデフレクトロンのパターンを示す展開図、第
2図は本発明におけるメツシユ近傍のコリメーシ
ヨンレンズの形成状態を示す等電位線の分布図、
第3図はl/dと最適なECM/ECDとの関係を示す
特性曲線図、第4図はl/dに対する図形歪み、
偏向電圧および解像度との関係を示す特性曲線
図、第5図A〜Dはl/dの値を変えたときの偏
向電界の一様性の変化を示す、それぞれ、説明
図、第6図はECM/ECDに対する解像度の変化を示
す特性曲線図、第7図は本発明撮像管における面
板外面からの距離に対する集束磁界分布を示す分
布図、第8図はl*/d*に対する磁界の変化Bzp
Bzpe、Bzpfおよび消費電力Pfの変化を示す特性曲
線図、第9図AおよびBは本発明における上部リ
ング電極の長さを変えたときのコリメーシヨンレ
ンズの変化を示す、それぞれ、説明図、第10図
はデフレクトロンパターンのひねり角θeに対する
図形歪みおよび解像度の変化を示す特性曲線図、
第11図はθeに対する偏向電圧の変化を示す特性
曲線図、第12図はデフレクトロンパターンのピ
ツチlpに対する図形歪み、解像度および偏向電圧
の変化を示す特性曲線図である。 1……電子銃部、2……保持体、3……ガラス
外管、4……反射板電極、5……デフレクトロン
電極、6……下部リング電極、7……上部リング
電極、8……ターゲツト、9……メツシユ台、1
0……メツシユ電極、11……インジユウムリン
グ、12……中間ガラス円筒、13……集束用電
磁コイル、14……コリメーシヨンレンズ、15
……ステム、16……偏向中心、17……面板、
21……電子ビーム、5A……デフレクトロンの
中心、8A……ターゲツトの位置、18……ビー
ム制限孔の位置。
FIG. 1A is a sectional view showing the basic structure of the image pickup tube of the present invention, FIG. 1B is an enlarged view of its target section, FIG. 1C is an enlarged view of the electron gun section, and FIG. FIG. 2 is a developed diagram showing the pattern of the lectron, and FIG. 2 is a distribution diagram of equipotential lines showing the formation state of the collimation lens near the mesh in the present invention.
Fig. 3 is a characteristic curve diagram showing the relationship between l/d and optimal E CM /E CD , Fig. 4 is a characteristic curve diagram showing the relationship between l/d and figure distortion,
Characteristic curve diagrams showing the relationship between deflection voltage and resolution, Figures 5A to 5D are explanatory diagrams showing changes in the uniformity of the deflection electric field when the value of l/d is changed, and Figure 6 is an explanatory diagram, respectively. A characteristic curve diagram showing the change in resolution with respect to E CM /E CD , Fig. 7 is a distribution diagram showing the focused magnetic field distribution with respect to the distance from the outer surface of the face plate in the image pickup tube of the present invention, and Fig. 8 is a distribution diagram showing the magnetic field distribution with respect to l * / d * . Change B zp ,
Characteristic curve diagrams showing changes in B zpe , B zpf and power consumption P f , and FIGS. 9A and 9B show changes in the collimation lens when the length of the upper ring electrode in the present invention is changed, respectively. An explanatory diagram, FIG. 10 is a characteristic curve diagram showing changes in figure distortion and resolution with respect to the twist angle θ e of the deflectron pattern,
FIG. 11 is a characteristic curve diagram showing changes in deflection voltage with respect to θ e , and FIG. 12 is a characteristic curve diagram showing changes in figure distortion, resolution, and deflection voltage with respect to pitch l p of the deflectron pattern. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electron gun part, 2... Holding body, 3... Glass outer tube, 4... Reflection plate electrode, 5... Deflectron electrode, 6... Lower ring electrode, 7... Upper ring electrode, 8... ...Target, 9...Mesh stand, 1
0...Mesh electrode, 11...Indium ring, 12...Intermediate glass cylinder, 13...Focusing electromagnetic coil, 14...Collimation lens, 15
... Stem, 16 ... Deflection center, 17 ... Face plate,
21...electron beam, 5A...center of deflectron, 8A...position of target, 18...position of beam restriction hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ガラス外管内面に配置された複数分割のデフ
レクトロン電極と、前記ガラス外管の一端に配置
した電子銃と、前記ガラス外管の他端に配置した
ターゲツトと、該ターゲツトの外部に配置した受
光用面板と、前記ターゲツトの内部に配置したメ
ツシユ電極と、前記ガラス外管を取巻いて配置さ
れた集束用電磁コイルとを有し、前記デフレクト
ロン電極と前記メツシユ電極との間〓にコリメー
シヨンレンズを形成するようにした集束偏向器を
有して、電磁集束および電界偏向を行う撮像管に
おいて、前記デフレクトロン電極の長さlと直径
dとの比l/dを2.0〜3.5の範囲に設定し、前記
撮像管の結像倍率を低減するように構成したこと
を特徴とする撮像管。 2 特許請求の範囲第1項記載の撮像管におい
て、前記集束用電磁コイルの磁界分布が前記デフ
レクトロン電極の中心部で最大となり、かつ、前
記デフレクトロン電極のターゲツト側の端、もし
くはターゲツト面における磁界の強度の値が上記
の最大となる強度値の0.2以下となるようにした
ことを特徴とする撮像管。 3 特許請求の範囲第2項記載の撮像管におい
て、電子銃のビーム制限孔における磁界の強度値
を上記の最大となる強度値に対して0.5以下に設
定したことを特徴とする撮像管。 4 特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かの項に記載の撮像管において、 前記ガラス外管内面で、前記メツシユ電極と前
記デフレクトロン電極との間に上部リング電極を
配設し、該上部リング電極の端から前記メツシユ
電極までの距離l2と前記デフレクトロン電極の直
径dとの比l2/dを0.15〜1.0の範囲に設定したこ
とを特徴とする撮像管。 5 特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれ
かの項に記載の撮像管において、前記デフレクト
ロン電極のひねり角θeを45°〜135°の範囲とし、か
つ前記デフレクトロン電極のピツチlpと前記デフ
レクトロン電極の直径dとの比lp/dを0.35以下
の範囲に設定したことを特徴とする撮像管。
[Scope of Claims] 1. A deflectron electrode divided into multiple parts arranged on the inner surface of the glass outer tube, an electron gun arranged at one end of the glass outer tube, a target arranged at the other end of the glass outer tube, It has a light-receiving face plate placed outside the target, a mesh electrode placed inside the target, and a focusing electromagnetic coil placed around the glass outer tube, the deflectron electrode and the mesh electrode In an image pickup tube that performs electromagnetic focusing and electric field deflection by having a focusing deflector that forms a collimation lens between An image pickup tube characterized in that d is set in a range of 2.0 to 3.5 to reduce the imaging magnification of the image pickup tube. 2. In the image pickup tube according to claim 1, the magnetic field distribution of the focusing electromagnetic coil is maximum at the center of the deflectron electrode, and at the end of the deflectron electrode on the target side or at the target surface. An image pickup tube characterized in that the magnetic field strength value is 0.2 or less of the maximum strength value mentioned above. 3. An image pickup tube according to claim 2, characterized in that the intensity value of the magnetic field in the beam restriction hole of the electron gun is set to 0.5 or less with respect to the above-mentioned maximum intensity value. 4. In the image pickup tube according to any one of claims 1 to 3, an upper ring electrode is disposed between the mesh electrode and the deflectron electrode on the inner surface of the glass outer tube. An image pickup tube characterized in that a ratio l 2 /d of a distance l 2 from an end of the upper ring electrode to the mesh electrode and a diameter d of the deflectron electrode is set in a range of 0.15 to 1.0. 5. In the image pickup tube according to any one of claims 1 to 4, the twist angle θ e of the deflectron electrode is in the range of 45° to 135°, and the pitch of the deflectron electrode is in the range of 45° to 135°. An image pickup tube characterized in that a ratio l p /d between l p and a diameter d of the deflectron electrode is set in a range of 0.35 or less.
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