JPH07226171A - 陰極線管用インライン形電子銃 - Google Patents
陰極線管用インライン形電子銃Info
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Abstract
電子銃の3極部の加速電極を分離形成し、高電流領域に
おける電子ビームの発散角の急激な上昇のためのフォー
カス特性の劣化現像を防止する。 【構成】 陰極、制御電極、一定間隔を有する3個以上
の分離された板状電極とで形成された加速電極部16、
第1加速及び集束電極6を備え、上記陰極、制御電極、
加速電極部、第1加速及び集束電極は順次配列され、上
記分離された加速電極部の第1電極と第3電極には加速
電極の電位を印加し、第2電極には加速電極の電位より
低い電位を印加する。
Description
電子銃に関し、特に電子銃の3極部の加速電極を分離形
成して、高電流領域における電子ビームの発散角の急激
な上昇によるフォーカス特性の劣化現像を防止するよう
にした陰極線管用電子銃に関する。
(制御電極、加速電極、フォーカス電極)は陰極(カソ
ード)から発生された電子ビームがスクリーンに到達す
るように電子ビームが通過する経路に対して垂直に互い
に一定間隔を置いて位置している。
に示すように、電子ビーム(13)を放出する陰極
(3)から放出された電子ビーム(13)を制御する制
御電極(4)と、陰極面の熱電子を加速する加速電極
(5)と、上記加速電極(5)を通過した電子ビーム
(13)を蛍光面(11)に集束する第1,第2加速/
集束電極(6,7)と、上記第1,第2加速/集束電極
(7)上部に位置するシールドカップ(9)と、ステム
ピン(1)から供給された電源によって発熱するヒータ
(2)と、マスク(10)、偏向ヨーク(12)及びネ
ック(14)とで構成される。
下に簡単に説明する。陰極(3)内部のヒータ(2)が
発熱すると、陰極(3)から電子が放出されて、放出電
子の集りの電子ビーム(13)は制御電極(4)によっ
て経路が制御される。制御された電子ビーム(13)は
加速電極(5)によって加速され、主レンズ形成電極の
第1,第2加速/集束電極(6,7)を通過してフォー
カシングされた後、蛍光面(11)内面に設置されたマ
スク(10)を通過して蛍光面(11)に衝突する。電
子ビームの衝突による発光で陰極線管は画像を表示する
ことになる。このような一般的な陰極線管において、従
来のインライン形電子銃の3極部の構造を図2に示す。
加速電極(5)上には各孔に対してインライン方向(水
平方向)の幅が垂直方向の幅より大きなスロットが電極
面に後退して設置されている。
れた電子ビーム(13)は加速電極(5)と集束電極
(4)との間に形成される静電レンズの影響で一点に集
った後、再放射されるクロスオーバ現像が現われる。こ
のように電子ビーム(13)はクロスオーバ(41)を
形成した後、加速電極部(5)レンズによって集束及び
発散作用をして主レンズに向けて放射される。
ロット15)によって構造的に水平側加速電極が垂直側
加速電極より厚くなり、電子ビーム(13)の水平発散
角が垂直発散角より大きくなって横長形電子ビームが形
成される。横長形電子ビームは偏向ヨーク(12)の磁
界によって垂直電子ビーム集束現像を減少することが出
来て、電子ビームの電子衝突及び反撥力による上昇を防
止する作用をする。
スオーバの形成が高速に進行されるので高電流領域では
電子ビームが低電流領域に比べて急激な発散力の上昇を
来して電子ビームが主レンズ部で球面収差(レンズの中
心部と周辺部の屈折率が異なるために発生する収差)を
越えてフォーカス特性上の問題を発生する。また、横長
形の電子ビームの形成のためのスロットは製造過程で片
心及び変形のおそれがあって、製造工程が難しい短所が
あった。また、第1加速/集束電極の電圧変化による外
廓ビームの中央ビームへの集束力の変化が発生して製造
作業上の問題点及び品質特性を低下させる問題があっ
た。
を分離形成して高電流領域で電子ビームの発散角が急激
に大きくなり、発生されるフォーカス特性の劣化現像を
防止することが出来る陰極線管用インライン形電子銃を
提供することにある。本発明の他の目的は偏向ヨークの
磁界影響による垂直電子ビームの劣化を防止することが
出来る陰極線管用インライン形電子銃を提供することに
ある。
は、陰極、制御電極、一定間隔を有する3個以上の分離
された板状電極とで形成された加速電極部、第1加速及
び集束電極を備え、上記陰極、制御電極、加速電極部、
第1加速及び集束電極は順次配列されて、上記分離され
た加速電極部の第1電極と第3電極には加速電極の電位
を印加し、第2電極には加速電極の電位より低い電位を
印加するによって達成される。
極部の正面図であり、電子を放出する陰極(3)と、上
記陰極(3)から発生された電子ビームを制御する制御
電極(4)と、上記制御電極(4)を通過した電子ビー
ムを加速する加速電極部(16)と、加速された電子ビ
ームを加速及び集束する第1加速/集束電極(6)とで
構成される。
作及び効果を図5、図10及び図11を参照して説明す
る。陰極(3)内部に形成されたヒータ(2)が発熱す
ると、陰極(3)は電子を放出する。上記陰極(3)か
ら放出された電子ビームは制御電極(4)によって経路
が制御されて、加速電極部(16)によって加速され
る。加速電極部(16)は図4に示すように、3個の分
離された板状電極(16a−16c)で構成されて、分
離された加速電極の第1電極(16a)には従来の加速
電極(5)に印加された電圧(Ec2)と同一電圧を印加
して、加速電極部(16)内の第2電極(16b)には
上記制御電極(4)に印加されるアース電圧を印加す
る。分離された第3電極(16c)には第1電極に印加
される電圧と同一電圧(Ec2)を印加する。
ロスオーバ(図3の41)を2個に形成するために、即
ち、非点収差レンズを形成するために、上記加速電極部
(16)内の第2電極(16b)に図5に示すような孔
(17a−17c)を水平幅(H1 )と垂直幅(V1 )
を相異に構成する。また主レンズ形成電極の第1加速/
集束電極(6)と第2加速/集束電極(図示せず)との
間の屈折レンズによって発生された外廓ビーム自体の中
央ビームへの集束力(以下STC)の変化を補償するよ
うに中央孔(17b)の中心と外廓孔(17a)の中心
との間の距離(a)を制御電極(4)と第1加速/集束
電極(6)との間の距離と相異に構成する。
における電子ビームの放射と電界分布をシミュレーショ
ンした図面であって、陰極(3)から放射された電子ビ
ーム(13)は加速電極部(16)内の第1電極(16
a)の等電位線が制御電極(4)を通過して放射された
電子ビーム(13)を集束してクロスオーバ(41)を
形成することになる。この時、加速電極部(16)内の
第1電極(16a)の発散レンズ(42)によってクロ
スオーバ(41)がスクリーン方向に移動形成されて、
以後、第2電極(16b)、第3電極(16c)の集束
レンズ(43)作用によって電子ビーム(13)の発散
角を減少する作用をする。
6a)の発散レンズ(42)はフォーカス特性に大きな
影響が及ぶ非点収差を減少する作用をし、第2,第3電
極(16b,16c)と共に集束/発散レンズを形成す
ることによって、図11に示すように、高電流の電子ビ
ームが必要な陰極線管(CPT)において電子ビーム電
流(IK )の変化による電子ビーム発散角の変化を減少
することが出来て、全電流範囲で優秀なフォーカス特性
を有することになる。
ーム電流(IK )が2mAから4mAまで増加する時、従来
のグラフ傾き(16)の変化率よりは本発明によるグラ
フ傾き(19)変化率が顕著に減少することが分る。そ
して偏向ヨーク(図1の12)の磁界影響のための垂直
方向の電子ビーム集束力の強化現像によって発生される
電子ビームの劣化を防止するために主レンズを通過する
電子ビームを水平より垂直が小さい形態に形成するの
に、図5に示した加速電極部(16)内の第2電極(1
6b)の孔(17a,17b)形状における水平直径
(H1 )を垂直直径(V1 )より大きくすることによっ
て電子ビーム(13)が水平と垂直との発散角が相違す
る形態の横長形ビームになるようにする。
化による集束力の変化を補償するために制御電極(4)
及び第1加速/集束電極(6)の中央孔の中心と外廓孔
の中心との間の距離(a)より加速電極部の第2電極
(16b)の中央孔の中心と外廓孔の中心との間の距離
を減少することによって外廓電子ビームに影響が及ぶ屈
折レンズを形成することが出来る。このようにして第1
加速/集束電極(6)の電圧が高くなると、主レンズの
屈折レンズの強度が弱化されて外廓電子ビームの中央電
子ビームへの集束力が不足したが、第2電極(16b)
と第1加速/集束電極(6)との屈折レンズ影響で外廓
電子ビームが中央電子ビームに集束されて集束力弱化を
補償することになる。また、第1加速/集束電極(6)
の電圧が低くなると、主レンズの屈折レンズ強度が相対
的に強くなって外廓電子ビームが中央電子ビームへの集
束力は強くなるが第2電極(16b)と第1加速/集束
電極(6)との屈折レンズ影響で外廓電子ビームの中央
電子ビームへの過度な集束力強化を補償することにな
る。
極簿(20)を2個の分離された板状電極(20a,2
0b)とで構成して、分離された第1電極(20a)に
は加速電極(図1の5)の印加電圧(Ec2)と同一電圧
を印加して第2電極(20b)にはアース電圧を印加す
る。そして図7に示すように、加速電極部(20)の第
2電極(20b)の孔(21a,21b)形状において
水平幅(H2 )を垂直幅(V2 )より大きくし、外廓孔
(21a)の中心と中央孔(21b)の中心との距離
(a′)を制御電極(4)と第1加速/集束電極(6)
の距離と相違するようにする。これにより第2電極(2
0b)と第1加速/集束電極(6)との間の電位差を極
大化して電子ビーム(13)の発散角を最小化する。
状を水平幅(H2 )を垂直幅(V2)より大きくし、上
記外廓孔(21a)の中心と中央孔(21b)の中心と
の距離(a′)を制御電極(4)と第1加速/集束電極
(6)の距離と相違するようにして偏向ヨーク(12)
の磁界影響及び第1加速/集束電極(6)の電圧変化に
よる集束力(STC)の変化を図11のように補償する
ことになる。このように加速電極部(20)を2個の板
状電極(20a,20b)とで分離して、電位差を大き
くする場合、スクリーン面が25インチ以上の大型画面
の陰極線管(CPT)に適用が容易である。
極(16)を3個の分離された板状電極(22a−22
c)とで形成して、上記分離形成した第2電極(22
b)には図9のようなダイナミック電圧を印加する場合
である。ここで、ダイナミック電圧は偏向ヨーク(図1
の12)の偏向電流変化によって変化して、3個の加速
電極(22a−22c)の孔形状を1個以上は回転非対
称の形態にすることによって電子ビームの水平、垂直の
発散力の差を発生して画面周辺部のフォーカス特性を改
善する。即ち、電子ビーム(13)が画面周辺部と偏向
される場合、第2電極(22b)の印加電圧は図9にお
けるダイナミック電圧の中の最小値(B)になって、第
1電極(22a)及び第3電極(22c)と第2電極
(22b)との電位差が最大になって電子ビームの水
平、垂直の発散力差が大きくなる。上記水平、垂直の発
散力差が大きくなると、偏向ヨーク(12)の磁界に影
響が及ぶ。
最大になることを防止して画面周辺部のフォーカス特性
を改善することになる。また、電子ビーム(13)が画
面中央部に位置する場合には第2電極(22d)に印加
されるダイナミック電圧は図9に示した最大値(C)に
なる。このように、第2電極(22b)に印加されるダ
イナミック電圧が最大値(C)になると、第1,第3電
極(22a,22c)と第2電極(22b)との電位差
が最小になって電子ビームの水平、垂直の発散力差が最
少になって偏向磁界の影響がない中央部ではほぼ円形の
電子ビームを得られて、画面中央部のフォーカス特性を
改善することになる。
よれば、電子銃の3極部内の加速電極を多数個に分離形
成して、分離された加速電極の印加電圧を相違するよう
にして電子ビーム発散角を減少し、高電流領域の発散角
変化を減少することによって高電流領域の電子ビーム発
散角の急激な上昇のためのフォーカス特性劣化を防止す
ることが出来て解像度を増加することが出来る。また、
加速電極上に形成されるスロットは電極に特別な外力は
必要なしに孔形状のみを変化することになって製造過程
が容易になり、電極との間の距離を相違するようにして
第1加速/集束電極の電圧変化による集束力(STC)
の変化も補償することが出来る。
面図である。
を説明するための説明図である。
正面図である。
第2実施例構成図である。
第3実施例を示す構成図である。
る。
子ビーム放射を説明するための説明図である。
よる電子ビームの発散角の変化を示す説明図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 陰極と、 制御電極と、 一定間隔を有する3個以上の分離された板状電極とで形
成された加速電極部と、 第1加速及び集束電極とを備え、 前記陰極、制御電極、加速電極部、第1加速及び集束電
極は順次配列されており、 前記分離された加速電極部の第1電極と第3電極には加
速電極の電位を印加し、 第2電極には加速電極の電位より低い電位を印加するこ
とを特徴とする陰極線管用インライン形電子銃。 - 【請求項2】 前記加速電極部の第2電極に形成された
3個の孔の水平直径は垂直直径より大きいことを特徴と
する請求項1記載の陰極線管用インライン形電子銃。 - 【請求項3】 前記加速電極部の第2電極の中央孔の中
心と外廓孔の中心との間の距離は前記制御電極及び第1
加速/集束電極の中央孔の中心と外廓孔の中心との間の
距離とは異なることを特徴とする請求項1記載の陰極線
管用インライン形電子銃。 - 【請求項4】 陰極と、 制御電極と、 第1加速及び集束電極と、 一定間隔を有する2個以上の分離された板状電極とで形
成された加速電極部とを備え、 前記分離された加速電極部の第1電極には加速電極の電
位を印加し、第2電極には加速電極の電位より低い電位
を印加し、前記第2電極は非対称レンズ形成のためのス
ロット部を有することを特徴とする陰極線管用インライ
ン形電子銃。 - 【請求項5】 前記加速電極部の第2電極に形成された
3個の孔の水平直径は垂直直径より大きいことを特徴と
する請求項4記載の陰極線管用インライン形電子銃。 - 【請求項6】 前記加速電極部の第2電極の中央孔の中
心と外廓孔の中心との間の距離は、前記制御電極及び第
1加速/集束電極の中央孔の中心と外廓孔の中心との間
の距離となることを特徴とする請求項4記載の陰極線管
用インライン形電子銃。 - 【請求項7】 陰極と、 制御電極と、 一定間隔を有する3個以上の分離された板状電極に形成
された加速電極部と、 第1加速及び集束電極とを備え、 前記分離された加速電極部の第1電極と第3電極には加
速電極の電位を印加し、 第2電極には加速電極の電位の所定比率のダイナミック
電位を印加し、前記分離された3個の電極の中の1個以
上の電極孔径が回転非対称を有することを特徴とする陰
極線管用インライン形電子銃。 - 【請求項8】 前記加速電極部の第2電極の水平孔径は
垂直孔径より大きく、第1,第3電極は円形の孔を有す
ることを特徴とする請求項7記載の陰極線管用インライ
ン形電子銃。 - 【請求項9】 前記加速電極部の第1,第3電極の水平
孔径は垂直直径より大きく、第2電極は円形の孔を有す
ることを特徴とする請求項7記載の陰極線管用インライ
ン形電子銃。 - 【請求項10】 前記加速電極部の第1,第3電極の水
平孔径は垂直孔径より小さく、第2電極の水平孔径は垂
直孔径より大きな形態の孔を有することを特徴とする請
求項7記載の陰極線管用インライン形電子銃。 - 【請求項11】 前記加速電極部の第2電極には加速電
極電位の0〜90%のダイナミック電位を印加すること
を特徴とする請求項7記載の陰極線管用インライン形電
子銃。
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