JPH04504631A - 大ビーム電流レベルに於けるビーム交差点の移動を減少させた電子銃及びその使用方法 - 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】 大ビーム電流レベルに於けるビーム交差点の移動を減少させた電子銃及びその使 用方法技術分野 本発明は一般的に電子銃の分野に関する。即ち陰極線管等に使用される電子銃で あって、より詳細にいえば、ディスプレイ・スクリーン上の結像点の解像度を改 善することを全目的として、より小さい交差点あるいは物点を有し、並びにビー ム電流の関数としての陰極にたいする交差点の移動を少なくしたことを特徴とす る電子銃に関する。

背景技術 電子銃は普通に使用されるものである。ディスプレイ・スクリーン上に焦点を結 び、またディスプレイ・スクリーンにたいして選択的に偏向される電子ビームを 生成するために、陰極線管（ＣＲＴ）に電子銃が一般的に使用される。スクリー ンの内部表面には一般的に螢光体のコーティングがなされ入射電子ビームにより 照明される。

通常のテレビジョンのような多くの使用例では、ＣＲＴが設置される部屋の周囲 あるいは背景の照明は比較的に小さいバンド幅で変化する。これら使用例では、 予想されるビーム電流の範囲内においてディスプレイ・スクリーン上に適当な輪 郭のスポットをつくりだすように電子銃を設計することができる。しかしながら 、他の使用例では、周囲光のレベルは顕著に変化する。−例として飛行機のコッ クビット内のＣＲＴあるいはヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）を考慮され たい。一方では、飛行機は輝く陽光のもとで例えば３０．０００フイート（９， １４４キロメートル）の高度を飛行することができる。パイロットが透明なキャ ノピ−の下に着席している場合、周囲あるいは背景光の明るさによりスクリーン の読み易さは文字通り“洗いおとされる“可能性がある。

他方、飛行機はまり暗な中で飛行することができる。これは投影式装置の場合に 大きな問題となる。即ち投影式装置では許容相対強度を存するスクリーン像を得 るために必要なビーム電流は投影式ディスプレイの面積によって変化する。

周囲光の強さの変化を補償するため、その時の光の条件のもとで読み易い像をつ くりだそうとしてパイロットはそのＣＲＴの輝度およびコントラストを調整する のが普通である。夜間には、パイロットはＣＲＴの輝度およびコントラストを下 げるであろう。しかし、明るい間、パイロットは通常輝度およびコントラストを 上げるであろう。このような調整をおこなうことによって、パイロットはそのＣ ＲＴ内の電子銃のビーム電流を調整しているのである。この事についてはたいし て害が無いように思われるが、これまで開発されてきたこのような電子銃では、 交差点の軸上の位置はオペレータにより選択されたビーム電流の大きさの関数と して変化したと考えられている。このように、ひとつの特定ビーム電流により許 容しつる解像度の像点をスクリーン上につくる場合、その解像度の精細度あるい は品質はビーム電流の変化に大きく影響を受けることになる。極端な場合の一例 として、飛行機の中でパイロットが透明なキャノピ−の下に着席しているような 場合、周囲光のレベルは極端に変化する（換言すれば、まっ暗な条件から光輝く 条件へと変化する）。このように、周囲の光線状態の変化に順応しようとして輝 度およびコントラストを手動あるいは自動的に調整すると仮定すれば、そのＣＲ Ｔは一方の条件では許容しつる像点をつくるかもしれないが、もう一方の条件の もとでは、許容できない“不鮮明な”像点をつくることになる。

したがって、背景の照明条件が多様に変化するところでディスプレイ・スクリー ン上の結像点の解像度を改善する目的のためには、より明確な輪郭の交差点もし くは物点を有し、ビーム電流の変化に応じた交差の軸上移動量を小さくした電子 銃を提供することは一般的に望まれるところである。

発明の開示 本発明はディスプレイ式あるいは投影式ＣＲＴで使用されるような電子銃、即ち 物理的に小さな交差点を有し、ビーム電流の関数としての交差の軸上移動を小さ くした電子銃を提供するものである。

説明の為に開示する本発明の実施例の対応する部品、部分、あるいは表面につき かっこを付けて説明すると、本発明による電子銃（例えば４０）は一般的に、放 射表面（例えば５８）を有する陰極（例えば４１）；放射表面に対向し間隔を置 いて配置され、表面上の一点から面に垂直に（即ち直角に）伸びる想像線（例え ばＸ−Ｘ）と軸方向にアラインメント即ち整合された第一開口部（例えば４５） を有する第一電極（例えば４２）；第一電極に対向し間隔を置いて配置され、想 像線と軸方向に関して整合された第二開口部（例えば４６）を育する第二電極（ 例えば４３）、ここで放射表面から第二電極までの距離（即ちＸ、）は放射表面 から第一電極までの距離（即ち距離Ｘ＋）より大きい、第二電極に対向し間隔を 置いて配置され、想像線と軸方向に整合された第三開口部（例えば４８）を有す る第三電極（例えば４４）、ここで放射表面から第三電極までの距離（即ちＸＳ ）は放射表面から第二電極までの距離より大きい、および、陰極と第一電極間の 電子流が想像線にほぼ平行でかつ層流となるように放射表面および３個の電極そ れぞれの電圧を選択的に制御し、電子が放射表面から離れるに従い速度を徐々に 加速させ、さらに制御手段が供給する制御電圧により電子が実質的に最高速度に 到達した後に電子の焦点を交差点上に結ばせる機能を有する制御手段（例えば６ ０）を存している。このように、最高速度到達点の下流に交差点を生成すること により、交差点において電子が受ける空間電荷効果の影響が小さいことになり、 したがって交差点は高解像度（即ちより細かいあるいは小さい直径）となり、さ らにビーム電流の変化に対応した放射表面に相対的な軸方向の移動の影響を受け に（くなるであろう。

他の面では、本発明は１個の陰極（例えば４１）および陰極に関して順次間隔を 置いて配置された３個の電極（例えば４２，４３．４４）を育する１個の電子銃 （例えば４０）の使用方法を提供するものである。各電極は陰極の放射表面（例 えば５８）上の一点から伸びる想像線（例えばＸ−Ｘ）と軸方向に整合されたそ れぞれ１個の開口部（例えば４５，４６．４８）を有する。本発明の方法は一般 に次のステップ即ち、第一電圧ｖｌを第一電極（例えば電極４２）に印加するス テップ；第二電圧Ｖ！を第二電極（例えば電極４３）に印加するステップ；第三 電圧Ｖ３を第三電極（例えば電極４４）に印加するステップ；および前記各電圧 を選択的に制御し適切な電子流が陰極から放射し交差点に於ける電子の速度が先 行技術の電子銃よりも高速となるように電子を加速し、さらに、電子流の大きさ に影響されず想像線方向にほぼ固定された（即ち放射表面からほぼ固定した距離 にある）交差点上に放射電子の焦点を結ばせるステップにより構成される。

したがって、本発明の一般的目的は前記特徴を有する改良された電子銃を提供す ることにある。

他のひとつの目的は交差点における電子の速度が先行技術の電子銃よりも高速に なるように電子を加速することができることを特徴とした改良電子銃を提供する ことである。

他のひとつの目的は交差点が先行技術の電子銃よりも小さくかつ明確な輪郭にで きることを特徴とした改良電子銃を提供することである。

他のひとつの目的は焦点を結んだ交差点の軸方向移動がビーム電流の関数となる 度合いが少ないことを特徴とした改良電子銃を提供することである。

他のひとつの目的はディスプレイ形あるいは投影式ＣＲＴの使用に適し、輝度あ るいはコントラストの変化に本質的に影響を受けずにスクリーン上に高解像度結 像点をつくることができることを特徴とした改良電子銃を提供することである。

さらに他のひとつの目的は変化するビーム電流に対応する物点の軸方向移動を減 少させるように電子銃を操作することを特徴とした方法を提供することである。

これらの目的および他の目的、並びに利点は、前述につづいて述べる明細書、図 面および添付の請求の範囲から明白となるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は先行技術の陰極線管の部分図であって、一部は断面を、一部は立面を、 さらに一部はブロック図を示す。

第２図は第１図に示した先行技術のＣＲＴに使用されている電子銃の拡大部分断 面立面図で、本図では１組の電圧条件をグリッドに印加した時に陰極の放射表面 から線Ｘ−Ｘに沿って水平距離ＸＣの距離にある交差点を表現している。

第３図は第２図と同様な図であるが、他の１組の電圧条件がグリッドに印加され た時に放射表面から線Ｘ−Ｘに沿ってもっと大きい水平距離ＸＣの距離にある交 差点を表現している。

第４図は本発明の電子銃の部分を示す断面立面図であり、陰極にたいして順次間 隔を置いて配置された３個の電極、並びに前記陰極およびこれら電極にそれぞれ の電圧を供給する制御機構を示す。

第５図は解像度（縦軸）対ビーム電流（横軸）のプロット図であり、先行技術の 電子銃と本発明の電子銃の曲線の一般形を比較している。

第６図は本発明の電子銃にたいして各電極に印加される電圧を変化した場合の解 像度（縦軸）対ビーム電流（横軸）のプロット図であり、変化するビーム電流の もとて格子電圧を動的に切り替えることにより解像度が適当な帯域内に限定でき る様子を示している。

発明を実施するための態様 最初に、同じ参照番号は同一構造の素子、部分あるいは表面を意味し、いくつか の図面すべてについて矛盾なく識別できるようにされており、前記素子、部分あ るいは表面は本詳細説明がその必要不可欠な部分となっている明細書全体により 詳しく記述され説明されるということを明確に理解する必要がある。特に指示し ない限り、各図面は明細書と共に読まれ（例えば部品の配置、実装、寸法、等級 等）、かつ本発明の詳細な説明の一部と考えられるものとする。以下の記述で使 用されているように、“水平”、“垂直”、“左２、“右“、“上”、“下”と いう語は、これらの語の副詞的および形容詞的な派生語（例えば“水平に２、“ 垂直に”、“右方へ”、“上方へ”）と同様、特定の図面が読者に向いているも のとしたときの図示構造の方向を単純に指すこととする。特に指示しない限り、 “内方向に２および“外方向に”という語は場合に従って長手軸あるいは回転軸 にたいする表面の向きを指すものとする。

図面に関して説明すると、本発明は特に、但し限定されることなく、背景照明の 強さが大きく変化する場所でつかわれるディスプレイ式あるいは投影式ＣＲＴに 使用するのに適する改良電子銃を一般的に提供するものである。本発明の電子銃 は、ビーム電流が大きく変化するにもかかわらず、物理的により小さな物点ある いは交差点を形成し、交差点を放射表面から実質的に固定された距離に保持し、 付随してスクリーン上の結像点の解像度を改善する能力がある。

しかしながら、本発明の詳細な説明を進める前に、最初に先行技術の電子銃の構 造および使用法を再検討することか望ましいと考えられる。このような背景によ り、文脈から本発明の電子銃の優れた点が認められると考えられる。したがって 、以下、先行技術と本発明の電子銃について順に説明されるであろう。

先行技術の電子銃（第１図−第３図） 第１図について説明すると、総括的に２０に示される先行技術のＣＲＴは、一般 に、水平方向に延長された真空のエンベロープであって左方のネック部分２１、 中央部の漏斗形の部分２２および右方の前面ガラスあるいはディスプレイ・スク リーン２３を育するものとして示される。この形のＣＲＴは、一般に米国特許Ｎ ｏ、４゜３３４．１７０に開示され、参考のためその集合的開示をここにあげる 。多数の陰極線発光螢光体ターゲット（図示されていない）がスクリーンの内側 表面に形成されている。点線２４で表されたシャドーマスクがエンベロープ内の 前面ガラスのすぐ近くに置かれる。

電子銃２５はネック部分の内部に置かれ、管球の水平中心線Ｘ−Ｘに沿って右方 向に進む電子ビームを発生する。電源供給装置２６は電子銃２５および管球の他 の部分に各種の電圧を供給するように配置される。この電源供給装置は電子銃に 可変ビーム電流の電子流を発生させ、さらに前面板のいろいろな必要部分に向か って軸上あるいは軸外のビームを選択的に偏向させるように動作することができ る。第１図で、軸から外れて偏向された電子ビームが線２７により示されている 。

第２図は第１図に示した電子銃２５の関連部分の縦断面口である。電子銃は同様 に管球の軸Ｘ−Ｘに沿って延長されており、左方の熱陰極２８および順次間隔を 置いて配置された２個の縦方向の板状電極２９．３０により構成されたものとし て示される。この電極２９．３０は軸Ｘ−Ｘに関して整合されている開口部３１ ．３２をそれぞれ有する。板状電極２９．３０はそれぞれ陰極に向く方向と反す る方向に向いた環状の縦方向表面３３゜３４および３５．３６を有するように示 されている。板状電極２９は時にグリッドＧ、と、また板状電極３０はグリッド Ｇ、と呼ぶ。電源供給装置２６は、陰極の右方向に面した縦方向放射表面３８か ら放出されるビーム電流を変化させるため、陰極、とりわけてグリッドＧ１、Ｇ 、に、それぞれの各種電圧を供給するよう構成されている。しかし、グリッドＧ ５、Ｇｔは３９に示す交差点あるいは物点にこのような電子の焦点を結ばせる静 電レンズを形成する。このように、先行技術の実施例によれば、陰極およびグリ ッドＧｒ、Ｇｔに印加される各種電圧を選択的に変化させてビーム電流を制御可 能状態のもとに変更することとができることになる。しかしながら、望ましいビ ーム電流の変化は、第２図、第３図に比較して図示されるように、放射表面から の交差点の軸方向距離（即ち距離ＸＣ）にも影響を与える。

第２図は、１組の電圧が陰極およびグリッドＧ１、Ｇ２に印加された時に、線Ｘ −Ｘに沿って放射表面からある距離のところで生起した交差点を図示し、第３図 は、他の１組の電圧が陰極とグリッドに印加された時に、線Ｘ−Ｘに沿って放射 表面からより遠い距離のところで生起した交差点を図示するものである。この先 行技術のＣＲＴでは、交差点はグリッドＧ、およびＧ、の間のどこかで生起する 。しかし、放射表面にたいする交差点の位置が陰極およびとりわけてグリッドに 印加された電圧の関数であった。同時に、ビーム電流もこれら電圧の関数であっ たのである。したがって、視者がビーム電流を急激に増加しようとした場合、交 差点あるいは物点は線Ｘ−Ｘに沿って１点から他の点は移動するであろう。この 交差点の変換あるいは移動によって、ビーム電流が高レベルの場合ディスプレイ ・スクリーン上の結像点の解像度は低下する（即ち物理的により大きなスポット となる）ことになる。このように低レベルのビーム電流では適当に明確な輪郭と することができるけれども、ビーム電流が高レベルの場合は“不鮮明”な像点に なる。

以上のことに加えて、低レベルのビーム電流の場合でも、交差点は比較的大きい 。知見によれば、交差（点）のサイズ（即ち直径）は交差点における電子の速度 の関数であるとされてきた。本技術に精通している人々には、放射表面３８に於 ける電子の速度はゼロであるが、この表面から離れ途中のグリッド開口部を通過 して螢光体ターゲットに衝突する過程で急速に加速されることは容易に理解され ることであろう。しかし先行技術の電子銃では、第２図及び第３図に示されるよ うに、交差点は第一および第二格子の間の位置で生起するのが一般的である。

電子はこの領域ではなお加速され続けその最高速度に到達していないので、空間 電荷効果（即ち、負に帯電した電子が相互に反発する現象）により明確な輪郭の 点状交差を形成することが制限されたものと思われる。勿論、ディスプレイ・ス クリーン上の結像点の解像度は物点のサイズに依存している。したがって、知見 によれば、先行技術の電子銃には３種類の重要な欠点があることになる。即ち （１）　交差点における電子の最高速度が比較的遅い。

（２）　電子が最高速度に達する前に交差点が形成され空間電荷効果の影響が大 きい。

（３）　ビーム電流の大きさの変化により放射表面からみた交差点の軸方向位置 が変化する。

本発明の電子銃（第４図から第６図） 本発明は改良した電子銃を提供することによりこれら欠陥を克服するものである 。即ちこの電子銃では電子は交差点を形成する前により高い速度に加速され、よ り高速で移動する電子は交差点において空間電荷効果の影響を受けにくく、さら にビーム電流が変化しても交差点は線Ｘ−Ｘ上に実質的に静止している。つぎに 第４図について説明すると、総括的に４０に示される本発明の電子銃は水平軸Ｘ −Ｘに沿って伸びており、かつ熱陰極４１を存するものとして部分的に図示され ている。３個の縦方向の板状電極４２，４３．４４はそれぞれ開口部４５゜４６ ．４８を備え軸Ｘ−Ｘに沿って間隔を置いて順に配置されている。さらに詳細に 説明すれば、電極４２゜４３．４４は、それぞれ陰極に向く方向と陰極と反する 方向に向いた環状の縦方向表面４９，５０．５１．５２゜と５３．５４を有する ように示されている。表面４９゜５１．５３は陰極からそれぞれ距離Ｘ＋＋　Ｘ ２＋　Ｘｓの距離に取付けられているように示されている。電極４２はグリッド Ｇａ、電極４３はグリッドＧｔ、電極４４はグリッドＧ！と考えることができる 。グリッドＧ＋。

Ｇ−、Ｇｚは静電集束レンズを形成する。このため、ひとつの環状の溝が、開口 部４６のすぐ周囲で、グリッドＧ２の右表面からグリッドＧ２内に向かって左方 向に伸びているように示されている。この溝は右表面５２からグリッド内に向か って左方向に伸び内側に向いたひとつの円筒状の表面５５と、開口部４６につな がるようにそこから内側に向かって放射状に伸びる右方向に向いた環状の縦方向 表面５６とによって境界がつくられている。

総括的に６０に示されている適当な電源供給装置あるいは制御手段か陰極および とりわけ３個のグリッドにたいしてそれぞれの電圧を供給する。さらに詳細に述 べるならば、制御手段あるいは電源供給装置は陰極ならびにグリッドＧ、　、Ｇ ２、Ｇ、にたいしてそれぞれ選択した電圧Ｖｃ　、Ｖ、、Ｖ２、Ｖｓを供給する ように構成されている。たとえば、陰極が接地されている場合（すなわちＶｃ＝ ０）　、グリッドＧ、は一４０ボルトに、グリッドＧ２は＋１０００ボルトに、 グリッドＧ、は＋７０００ボルトにすることができる。このように第三グリッド は先行技術の三極管によっては得ることができなかった速度に電子を加速させる のに役立つ。またこのように軸Ｘ−Ｘに平行な、本質的に層流となった電子流と して、右方向に向いた陰極の縦方向の放射表面５８から電子が放射され、レンズ （Ｇ２およびＧ、）により交差（点）５９に焦点を結ぶ。しかし、本発明の電子 銃の交差（点）は先行技術の電子銃による交差点よりも放射表面からずっと遠い 位置にある。事実、前記交差（点）は放射表面から見て格子Ｇ、より遠い位置に ある。したがって電子は先行技術の電子銃よりも大きな速度に加速され、電子が 陰極と３個のグリッドに供給される電圧に起因する最高速度にほぼ到達した後に 交差点が形成される。交差点における電子の速度は先行技術の電子銃よりも早い ので、空間電荷効果による焦点を結んだ交差点の精細度あるいは明確度（換言す れば直径が小さいこと）にたいする影響はより小さくなる。

第５図は解像度あるいは画面スポットサイズ（縦軸）対ビーム電流（横軸）のグ ラフであり、先行技術の電子銃と本発明の電子銃にたいする曲線の一般形を示し ている。先行技術の曲線は次に示す一般的な方程式：％式％ に一致する曲線となる。この方程式は次のように書換えることができる。： （２）　Ｒ＝ａｉ”＋ｂｉ”＋ｃｉ＋ｄここにＲはスクリーンにおける（直径と して測定される）スポットサイズ、ｉはビーム電流を示す。方程式（％式％： ： １０　第５図から、先行技術の電子銃によれば、スポットサイズはｉ＝ｏと１ｌ １０．２５　ｉ、、ヨの間では比較的一定であり、１１１ｏ、　２５１−ｘとｔ 　ｌｌｏ、　５　ｔ−ｘの間では減少するが、１ｌｌＯ，５ｉ　、、、と１　＝ 　１　＋−ｒの間では急峻な増加を示す。このように、ビーム電流が小さい場合 （即ちｌｓ　Ｉ＜ｌｌｏ、　７ｓ　１−ａｘ　）　、解像度は一般にＲ２とＲ４ の間にあるか、ビーム電流が大きい場合はスポットサイズは急激に大きくなり、 およそｉ＝ｏ、７ｓｉ、、、より大きい場合Ｒ２Ｒ４帯域を超過し１　＝　１− ａｘでＲの値は最大値Ｒ７に達する。

２０　さらに第５図を主に参照すると、一方、本発明の電子銃は一般的に以下の 方程式に従うと考えられる。すなわち： （５）　ｙ＝ａｘ’　十ｂｘ”　＋ｃｘ”　＋ｄｘ＋ｅこの方程式はつぎのよう に書換えることができる。すな２５　わち。

（６）　Ｒ＝ａｉ’＋ｂｉ”＋ｃｉ”＋ｄｉ＋ｅこれは１次導関数をもち： （７）　ｄＲ／ｄｔ＝４ａｉ’　＋３ｂｉ”　＋２ｃｉ＋ｄまた２次の導関数は ： （８）　ｄ”Ｒ／ｄｉ”＝１２ａｉ”＋６ｂｉ＋２ｃこのように、本発明の電子 銃の解像度はｆ＝＝０とｉｌｌ　Ｏ，！５ｉ　１１Ｍ□の間では先行技術の電子 銃よりも大きな振幅の振れ持つことが分る。しかし、Ｉ　ＩＩ　Ｏ，５０１ｍ− ｗと１　”　１−ａｘの間では本発明の電子銃は一般的にＲ、−Ｒ４帯域内に落 ちついた解像度を持ち、ｔｌｌＯ，７５ｘｍ−ｘと１　＝’Ｉ−ｘの間では解像 度は一般的にＲ２−Ｒ，帯域内にある。このように、先行技術の電子銃では、ビ ーム電流がおよそｉ＝ｏ、７５１ｍより小さい場合には解像度がＲ２−Ｒ４帯域 内に落ちつくけれども、ｉｉ　０．７５５−ａｘと１　＝　１．−ａｘの間では スポットサイズは急激に大きくなる。従って、ビーム電流が高い場合（即ちｉ　 ＞ＩＩ　Ｏ，７５ｆｍａｘ　）　、解像度が悪化する。

本発明の電子銃は反対の様相を示す。すなわち、ビーム電流が低い場合は解像度 は比較的貧弱であるが、高ビーム電流（即ちｉｌ　Ｏ，７５１−ａｘと１　＝　 １−ｘの間）では解像度はＲｘ−Ｒａ帯域内に落ちつくことを示す。

本発明の電子銃のこの特性は、陰極と３個のグリ・ノドに印加される電圧を動的 に切替えることにより克服できて、スクリーンの解像度をあら、かじめ決定した 帯域内に保持することができる。第６図は本発明の電子銃の画面解像度（縦軸） 対ビーム電流（横軸）のプロット図であり異なる電圧条件を陰極とグリッドに印 加した場合に得られる２Ｎ類の曲線を示す。曲線Ａは陰極を大地電位に保持しＧ 、およびＧ、をそれぞれ＋５５０ボルトおよび＋７０００ボルトに保持して、Ｇ １を一１４０ボルトから０ボルトまで変化させて得られたものである。他方曲線 Ｂは陰極を大地電位に保持しＧ、およＧ、をそれぞれ＋４５０ボルトおよび＋７ ０００ボルトに保持して、Ｇ１を一１１０ボルトからＯボルトまで変化させて得 られたものである。曲線Ａは最大電流がｊ　ｌ）ｍａｎ　、曲線Ｂは最大電流が １　＋Ｂ）　ｍａｎ　となるものとして表示されている。

曲線Ａはｉ＝０、解像度Ｒ５を有し、 ｉ　ＩＩ　２／　２２　ｉ　（Ａ）ｌＩ−−でおよそＲ７の解像度に急速に上昇 し、この後ｉｌｌ　８／２２　ｉｔＡ＋ｗａａｘで解像度Ｒ１に急峻に落ち、そ の後１ｌ１８／２２ｉい１．！と１　ｆＡｌｍａｙの間ではおよそＲ４の解像度 にゆっくりと上昇するものとして示される。他方、曲ＭＢはｊ＝０における解像 度Ｒ２から上昇し、１　”　５　／　１８１　ｆｌｌｌｓａｍで解像度Ｒ４とな りｉｌｌ　１　ｏ、、”　Ｉ　８　ｉ　ｔｌｌ、−１でより急激に上昇して解像 度Ｒ６に達し、その後ｉ＝　ｆ　＋。、、８で解像度Ｒ，に落ちる。

このように、解像度は、異なるビーム電流レベルにたいして、陰極およびグリッ ドに印加する電圧を選択的に変化することによりあらかじめ選択した帯域内に保 持することができる。たとえば、解像度をＲＩとＲ４の間に保持したいとすれば 、制御手段を操作して、選ばれた電圧を陰極とグリッドに印加し、希望のビーム 電流がｉ＝０とｉ　＝５／２２　ｉ　（Ａ＋□、＝５／１ｇ。＋１１１１１１の 間は曲線Ｂの部分を使用し、ビーム電流がｉ　＝　５　／　２２　ＬＡｒ−ａｘ とｉ＝。１．！の間は曲線への部分を使用するようにすることができる。このよ うな方法により、考えられるビーム電流の全動作域を通じて、画面解像度をあら かじめ決定した帯域に保持することができる。前述の例は勿論単に説明のための ものであり、前記制御手段を同様にして他の電圧条件の間を動的に切換えて選択 的に操作させることは、本技術に精通した人々には容易に理解できるであろう。

また第５図に示した先行技術にたいする曲線にはただ１個の変曲点Ｉがあるだけ であるのに対して、本発明の電子銃の曲線には２個の変曲点Ｉ、および■、があ ることに注意しなければならない。これら変曲点は各曲線にたいする一般方程式 の２次導関数の値をゼロとしたときに生ずるものである。

変更態様 本発明は、各種の変更および修正ができることは明らかである。

たとえば、陰極の放射表面は板状である必要はなく、必要ならば凸面あるいは他 の形とすることができる。グリッドの相対間隔は変えることができる。Ｎｏ部の 形並びに大きさも同様に変更することができる。同様に、電源供給装置あるいは 制御手段が陰極および３個のグリッドに適切な電圧を供給するように動作させる ことができる。必要ならば、スクリーン上の結像点の解像度をあらかじめ決めた 帯域内に保持させるために、陰極および３個の格子に印加するそれぞれの電圧を 動的に切替え操作するように制御手段を構成することができる。

したかって、本発明の電子銃に関して、現在最適と考えられるものならびにその 使用方法を示して説明し、さらにこの電子銃のいくつかの改造と変更について論 じたが、本技術に精通した人々には、以下の請求の範囲によって明確化し特殊化 しているとおりの本発明の思想に反することなしに各種の追加変更および改造が できることは容易に理解できるであろう。

ａ１Ｇ２Ｇ。

最大電流　最大電流 ビーム電流 Ｆｉｇ、　６゜ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．放射表面を有する陰極と；前記放射表面に対向して間隔を置いて配設され、 前記表面上の点から垂直に伸びる想像線に対し軸方向に整合された第一開口部を 有する第一電極と；前記第一電極に対向して間隔を置いて配設され、前記想像線 に対し軸方向に整合された第二開口部を有し、前記放射表面から第二電極までの 距離が前記放射表面から前記第一電極までの距離よりも大である第二電極と；前 記第二電極に対向して間隔を置いて配置され、前記想像線に対し軸方向に整合さ れた第三開口部を有し、前記放射表面から第三電極までの距離が前記放射表面か ら前記第二電極までの距離よりも大である第三電極；ならびに前記放射表面およ び前記３個の電極にたいするそれぞれの電圧を選択的に制御して前記陰極と前記 第一電極間の電子流が実質的に層流となるようにし、電子が前記放射表面を離れ ると電子を順次に加速し、さらに前記電子が前記電圧に起因する最高速度にほぼ 到達した後に一点で交差するようにする制御手段とを有する電子銃。 ２．請求項１記載の電子銃に於いて、前記放射表面が板状である電子銃。 ３．請求項１記載の電子銃に於いて、前記各電極が板状素子である電子銃。 ４．請求項３記載の電子銃に於いて、板状の前記板状電極が相互にほぼ平行であ る電子銃。 ５．請求項１記載の電子銃に於いて、前記想像線に沿って前記放射表面からの距 離が前記放射表面から前記第三電極までの距離より大なる位置で前記交差点が生 じる電子銃。 ６．請求項１記載の電子銃に於いて、前記各開口部が円形である電子銃。 ７．請求項１記載の電子銃に於いて、前記第二および第三電極が電子流を前記交 差点に方向づけるためのレンズを形成する電子銃。 ８．請求項１記載の電子銃に於いて、前記表面からの電子放射が前記第一電極と 前記陰極間の電圧差の関数である電子銃。 ９．請求項１記載の電子銃に於いて、前記表面からの電子放射が前記第二電極と 前記第三電極間の電位差の関数である電子銃。 １０．請求項１記載の電子銃に於いて、前記表面からの電子放射が前記第三電極 と前記陰極間の電位差の関数である電子銃。 １１．請求項１記載の電子銃に於いて、前記制御手段が、前記表面から放射され る電子流と独立に、前記交差点を前記想像線上でほぼ静止させるように動作する 電子銃。 １２、電子を放射するのに適した放射表面を含み、かつ電子流がそれに向って導 かれるのに適したスクリーンを含む陰極線管において、前記放射表面から放射さ れる電子を物点に収束させるための電子銃であって、前記放射表面に対向し間隔 を有するように形成されるひとつの表面を持ち、前記放射表面の一点から外方向 に伸びる想像直線と整合された第一開口部を持ち、さらに前記放射表面から反対 方向に向いた他のひとつの表面を有する第一電極と； 前記第一電極の前記他のひとつの面に対向し間隔を於いて平行に形成されるひと つの表面を持ち、前記直線に対して整合された第二開口部を持ち、さらに前記放 射表面から反対方向に向いた他のひとつの表面を有する第二電極と； 前記第二電極の前記他の面に対向し間隔を置いて平行に形成され、前記線に関し て整合された第三開口部を持ち、さらに前記放射表面から反対方向に向いた他の ひとつの表面を有する第三電極であって、 前記第二及び第三の電極が、前記物点に向かって前記表面から放射される電子に 焦点を結ぼせるための調整可能なレンズを組み立てるものと、 前記電極にそれぞれの電圧を供給して、前記放射源から放射される電子流を変化 させ、放射された電子を前記物点に集める制御手段とを有し、 これによって前記物点が、前記放射源から放射される電子流に変化があってもほ ぼ静止するようにする電子銃を有する陰極線管。 １３．請求項１２記載の陰極線管に於いて、前記制御手段が前記各電圧を相互に 独立に選択的に変化させるように構成される陰極線管。 １４．請求項１２記載の陰極線管に於いて、前記第三電極の他のひとつの面が前 記物点に向いている陰極線管。 １５．請求項１２記載の陰極線管に於いて、前記物点がほぼ前記線上にある陰極 線管。 １６．請求項１２記載の陰極線管に於いて、前記物点が前記電子が前記電圧に起 因する最高速度にほぼ到達した後に形成される陰極線管。 １７．請求項１２記載の陰極線管に於いて、前記制御手段が前記放射表面から放 射された電子流を前記放射表面と前記第一電極との間で実質的に層流とするよう に構成された前記制御手段を有する陰極線管。 １８．請求項１７記載の陰極線管に於いて、前記制御手段が前記放射表面から放 射された電子流を前記放射表面と前記第二電極との間で実質的に層流とするよう に構成される陰極線管。 １９．請求項１２記載の陰極線管に於いて、前記各開口部がほぼ円形の横断面を 有する陰極線管。 ２０．陰極を備え、かつ、該陰極と組となって順番に間隔を置いた３個の電極で あって、その各々が前記放射表面から伸びる一本の想像線に関して整合された開 口部を有する電極を備える電子銃を使用する方法であって、前記電極の第一のも のに第一の電圧を印加するステップ； 前記電極の第二のものに第二の電圧を印加するステップ； 前記電極の第三のものに第三の電圧を印加するステップ；ならびに 前記陰極から適切な電子流を放射させ、前記電子流の大きさに独立にほぼ静止す る交差点に前記放射された電子を収束させるために前記電圧を制御するステップ ；を有する電子銃の使用方法。 ２１．ディスプレイ・スクリーンに向かって電子ビームを発生するように構成さ れる電子銃を有する陰極線管であって、前記電子銃が陰極と順番に間隔を置いた ３個の電極を有し前記各電極が前記陰極上の一点から垂直に伸びる一本の想像線 に関して整合された開口部を有するものである陰極線管を使用する方法であって 、前記陰極から電子ビームを放射させ、前記電子が前記電圧に起因する最高速度 にほぼ到達した後で交差点に焦点を結ぶように前記各電極に電圧を供給するステ ップ；前記スクリーン上に前記交差点の像を結ぶステップ；ならびに 前記電圧の極性と大きさを制御して、前記電子ビームを好ましい電流とし、前記 結像の解像度をあらかじめ決定した帯域内に保持するステップを有し、これによ り動作ビーム電流の全レベルに於いて前記結像の解像度が前記帯域内にあるよう にすることを特徴とする陰極線管の使用方法。