JPH09306376A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents
陰極線管用電子銃Info
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- JPH09306376A JPH09306376A JP11484396A JP11484396A JPH09306376A JP H09306376 A JPH09306376 A JP H09306376A JP 11484396 A JP11484396 A JP 11484396A JP 11484396 A JP11484396 A JP 11484396A JP H09306376 A JPH09306376 A JP H09306376A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低消費電力でしかも集束性能および製造効率
の良い陰極線管用電子銃を得る。 【解決手段】 錐状電子源７からなる陰極１Ｒ，１Ｇ，
１Ｂと、ゲート電極３と、フォーカス電極６とを絶縁基
板２上に集積化した電界放出型陰極に、集束電極１１と
陽極１２からなるバイポテンシャルレンズを組み合わせ
て陰極線管用電子銃を構成した。
の良い陰極線管用電子銃を得る。 【解決手段】 錐状電子源７からなる陰極１Ｒ，１Ｇ，
１Ｂと、ゲート電極３と、フォーカス電極６とを絶縁基
板２上に集積化した電界放出型陰極に、集束電極１１と
陽極１２からなるバイポテンシャルレンズを組み合わせ
て陰極線管用電子銃を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、陰極線管用電子
銃に関し、より詳しくは電界放出型陰極を用いた陰極線
管用電子銃に関するものである。
銃に関し、より詳しくは電界放出型陰極を用いた陰極線
管用電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の一般的なカラー陰極線管
用インライン型電子銃を示す要部断面図である。図にお
いて、９Ｒ，９Ｇおよび９Ｂは加熱用ヒーター、１Ｒ，
１Ｇおよび１Ｂはそれぞれ電子放射性エミッタ８Ｒ，８
Ｇおよび８Ｂを備えた赤色，緑色および青色用の陰極で
ある。４は制御電極、１０は加速電極、１１は集束電
極、１２は陽極で、これら各電極４，１０，１１，１２
にはそれぞれ３つの陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射され
る電子ビームが通過する孔があけられており、高電界が
発生する集束電極１１と陽極１２の対向部は、放電防止
のために端の部分が折り曲げられている。なお、ここで
は図示されていないが、陽極１２は接続子を通じて陰極
線管の内部導電膜に短絡されており、スクリーン面と同
電位になっている。
用インライン型電子銃を示す要部断面図である。図にお
いて、９Ｒ，９Ｇおよび９Ｂは加熱用ヒーター、１Ｒ，
１Ｇおよび１Ｂはそれぞれ電子放射性エミッタ８Ｒ，８
Ｇおよび８Ｂを備えた赤色，緑色および青色用の陰極で
ある。４は制御電極、１０は加速電極、１１は集束電
極、１２は陽極で、これら各電極４，１０，１１，１２
にはそれぞれ３つの陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射され
る電子ビームが通過する孔があけられており、高電界が
発生する集束電極１１と陽極１２の対向部は、放電防止
のために端の部分が折り曲げられている。なお、ここで
は図示されていないが、陽極１２は接続子を通じて陰極
線管の内部導電膜に短絡されており、スクリーン面と同
電位になっている。
【０００３】このような構成のカラー陰極線管用インラ
イン型電子銃は、加熱用ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに通
電することにより陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが約８００℃に
熱せられ、エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから熱電子が放出
される。放出された熱電子は陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、制
御電極４、加速電極１０に印加される電圧により電子ビ
ームとして引き出される。なお、電子ビームの電流量は
陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと制御電極４間に印加する電圧で
制御される。電子ビームの軌道は、陰極１Ｒ，１Ｇ，１
Ｂ、制御電極４、加速電極１０によって作られる強いレ
ンズ作用によって加速電極１０付近で交差し、この付近
のビーム径最小の点が集束レンズ系の物点となる。加速
電極１０と集束電極１１で形成される前段レンズでビー
ムの発散が抑えられ、集束電極１１と陽極１２間に形成
される主レンズで集束される。集束された電子ビーム
は、スクリーンパネル内面の蛍光体に衝突して発光させ
画像を表示する。
イン型電子銃は、加熱用ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに通
電することにより陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが約８００℃に
熱せられ、エミッタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから熱電子が放出
される。放出された熱電子は陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、制
御電極４、加速電極１０に印加される電圧により電子ビ
ームとして引き出される。なお、電子ビームの電流量は
陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと制御電極４間に印加する電圧で
制御される。電子ビームの軌道は、陰極１Ｒ，１Ｇ，１
Ｂ、制御電極４、加速電極１０によって作られる強いレ
ンズ作用によって加速電極１０付近で交差し、この付近
のビーム径最小の点が集束レンズ系の物点となる。加速
電極１０と集束電極１１で形成される前段レンズでビー
ムの発散が抑えられ、集束電極１１と陽極１２間に形成
される主レンズで集束される。集束された電子ビーム
は、スクリーンパネル内面の蛍光体に衝突して発光させ
画像を表示する。
【０００４】このような熱陰極を用いた従来の電子銃で
は、制御電極４および加速電極１０は陰極１Ｒ，１Ｇ，
１Ｂより１００〜２００μｍの位置にあり、この３つの
電極の固定は非常に高い位置設定精度が必要となる。電
子銃の組立の際にはガラス支柱（図示せず）を高温に熱
して軟化させ、各電極をガラス支柱に食い込ませた後、
常温に戻して各電極を固定する。上述のようにこれらの
電極の固定には高い位置設定精度が必要とされるので、
各電極群の設計において、高温動作時における熱変形、
熱変位を考慮しなければならない。特に、コンピュータ
ディスプレイなど、高い集束性能を要求される分野では
慎重に検討する必要がある。一方、熱陰極を用いた電子
銃は、上述のように陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂをヒーター９
Ｒ，９Ｇ，９Ｂで加熱して生成した熱電子を用いている
ため、ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの部分でかなりの電力
を消費する。最近省消費電力化が求められる傾向が強く
なり、陰極線管においても消費電力削減が要求されてい
る。これを実現する手段として、熱陰極の代わりに電界
放出型陰極を用いる方法が考えられている。
は、制御電極４および加速電極１０は陰極１Ｒ，１Ｇ，
１Ｂより１００〜２００μｍの位置にあり、この３つの
電極の固定は非常に高い位置設定精度が必要となる。電
子銃の組立の際にはガラス支柱（図示せず）を高温に熱
して軟化させ、各電極をガラス支柱に食い込ませた後、
常温に戻して各電極を固定する。上述のようにこれらの
電極の固定には高い位置設定精度が必要とされるので、
各電極群の設計において、高温動作時における熱変形、
熱変位を考慮しなければならない。特に、コンピュータ
ディスプレイなど、高い集束性能を要求される分野では
慎重に検討する必要がある。一方、熱陰極を用いた電子
銃は、上述のように陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂをヒーター９
Ｒ，９Ｇ，９Ｂで加熱して生成した熱電子を用いている
ため、ヒーター９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの部分でかなりの電力
を消費する。最近省消費電力化が求められる傾向が強く
なり、陰極線管においても消費電力削減が要求されてい
る。これを実現する手段として、熱陰極の代わりに電界
放出型陰極を用いる方法が考えられている。
【０００５】図５は、例えば特開昭４８−９０４６７号
公報に示された電界放出型陰極を用いたカラー陰極線管
用電子銃の陰極部を示す要部断面図である。図におい
て、３はゲート電極、４は制御電極、５は絶縁層であ
る。赤色，緑色および青色用の陰極１Ｒ，１Ｇおよび１
Ｂは錐状電子源である３個または３群の錐状の突起７に
より構成され、絶縁層５により互いに絶縁されている。
各陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂには、赤色，緑色および青色の
輝度信号がそれぞれ加えられる。ゲート電極３は錐状電
子源７に対応した小さな開口部をもっており、輝度信号
が陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに加わったときに所望の電界放
出電流が流れるように電位を与えられている。制御電極
４は有効利用電子放出領域を設定するために用いられて
おり、この領域は制御電極４の孔径により決定される。
放出された電子ビームは制御電極４を通過した後、熱陰
極を用いた電子銃と同様の軌道を通ってスクリーン上に
焦点を結ぶ。
公報に示された電界放出型陰極を用いたカラー陰極線管
用電子銃の陰極部を示す要部断面図である。図におい
て、３はゲート電極、４は制御電極、５は絶縁層であ
る。赤色，緑色および青色用の陰極１Ｒ，１Ｇおよび１
Ｂは錐状電子源である３個または３群の錐状の突起７に
より構成され、絶縁層５により互いに絶縁されている。
各陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂには、赤色，緑色および青色の
輝度信号がそれぞれ加えられる。ゲート電極３は錐状電
子源７に対応した小さな開口部をもっており、輝度信号
が陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに加わったときに所望の電界放
出電流が流れるように電位を与えられている。制御電極
４は有効利用電子放出領域を設定するために用いられて
おり、この領域は制御電極４の孔径により決定される。
放出された電子ビームは制御電極４を通過した後、熱陰
極を用いた電子銃と同様の軌道を通ってスクリーン上に
焦点を結ぶ。
【０００６】この従来の電界放出型陰極を用いた電子銃
では、陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとゲート電極３と制御電極
４が基板２上に集積化されている。このため陰極１Ｒ，
１Ｇ，１Ｂと制御電極４間の固定は不要であるが、依然
として加速電極（図示せず）との間で高い位置設定精度
が必要となる。
では、陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとゲート電極３と制御電極
４が基板２上に集積化されている。このため陰極１Ｒ，
１Ｇ，１Ｂと制御電極４間の固定は不要であるが、依然
として加速電極（図示せず）との間で高い位置設定精度
が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の陰極線管用電子
銃は以上のように構成されているので、熱陰極を用いた
場合および電界放出型陰極を用いた場合のいずれも陰
極、制御電極、加速電極の設計、製造、評価に高い精度
が必要になり、その結果電子銃の製造の効率が悪いとい
う問題点があった。
銃は以上のように構成されているので、熱陰極を用いた
場合および電界放出型陰極を用いた場合のいずれも陰
極、制御電極、加速電極の設計、製造、評価に高い精度
が必要になり、その結果電子銃の製造の効率が悪いとい
う問題点があった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、低消費電力でしかも集束性能お
よび製造効率の良い陰極線管用電子銃を得ることを目的
としている。
ためになされたもので、低消費電力でしかも集束性能お
よび製造効率の良い陰極線管用電子銃を得ることを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る陰極線管
用電子銃は、電子を放出する錐状電子源と、この錐状電
子源から電界放出による電子放出を引き起こすためのゲ
ート電極と、上記錐状電子源から放出された電子ビーム
を集束するフォーカス電極とを基板上に集積化した電界
放出型陰極、および上記電界放出型陰極から放出された
電子ビームの軌道上に配置された二つの互いに独立した
電極からなるバイポテンシャルレンズで構成したもので
ある。
用電子銃は、電子を放出する錐状電子源と、この錐状電
子源から電界放出による電子放出を引き起こすためのゲ
ート電極と、上記錐状電子源から放出された電子ビーム
を集束するフォーカス電極とを基板上に集積化した電界
放出型陰極、および上記電界放出型陰極から放出された
電子ビームの軌道上に配置された二つの互いに独立した
電極からなるバイポテンシャルレンズで構成したもので
ある。
【００１０】また、電子を放出する錐状電子源と、この
錐状電子源から電界放出による電子放出を引き起こすた
めのゲート電極と、上記錐状電子源から放出された電子
ビームを集束するフォーカス電極とを基板上に集積化し
た電界放出型陰極、および上記電界放出型陰極から放出
された電子ビームの軌道上に配置された三つの互いに独
立した電極からなるトリポテンシャルレンズで構成した
ものである。
錐状電子源から電界放出による電子放出を引き起こすた
めのゲート電極と、上記錐状電子源から放出された電子
ビームを集束するフォーカス電極とを基板上に集積化し
た電界放出型陰極、および上記電界放出型陰極から放出
された電子ビームの軌道上に配置された三つの互いに独
立した電極からなるトリポテンシャルレンズで構成した
ものである。
【００１１】さらに、フォーカス電極にはゲート電極よ
り低い電圧が印加されるようにしたものである。
り低い電圧が印加されるようにしたものである。
【００１２】また、レンズを構成する電極が筒状電極か
らなるものである。
らなるものである。
【００１３】
実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
要部断面図である。図において、２は絶縁基板、１Ｒ，
１Ｇおよび１Ｂは絶縁基板２上に互いに分離して形成さ
れた赤色，緑色および青色用の陰極であり、各陰極１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂとも錐状電子源である複数個の錐状の突
起７により構成されている。図１では３個のみ図示して
いるが、例えば数１００個の錐状電子源７を円形状に配
置し、隣接する錐状電子源７間の距離を５〜１０μｍに
すると、素子の占める領域の直径を０．３ｍｍ程度にす
ることができる。３はゲート電極であり、錐状電子源７
に対応して同じ数の小さな開口部をもっている。６はフ
ォーカス電極であり、ゲート電極３と同様に錐状電子源
７に対応して同じ数の小さな開口部をもっている。５は
陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、ゲート電極３およびフォーカス
電極６を相互に絶縁する絶縁層である。陰極１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂ、ゲート電極３、絶縁層５およびフォーカス電
極６は絶縁基板２上に集積化されており、電界放出型陰
極を構成している。なお、一つの陰極につき錐状電子源
７が数１００個の例について示したが、動作の安定性な
どを考慮して適宜設定できるものである。
要部断面図である。図において、２は絶縁基板、１Ｒ，
１Ｇおよび１Ｂは絶縁基板２上に互いに分離して形成さ
れた赤色，緑色および青色用の陰極であり、各陰極１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂとも錐状電子源である複数個の錐状の突
起７により構成されている。図１では３個のみ図示して
いるが、例えば数１００個の錐状電子源７を円形状に配
置し、隣接する錐状電子源７間の距離を５〜１０μｍに
すると、素子の占める領域の直径を０．３ｍｍ程度にす
ることができる。３はゲート電極であり、錐状電子源７
に対応して同じ数の小さな開口部をもっている。６はフ
ォーカス電極であり、ゲート電極３と同様に錐状電子源
７に対応して同じ数の小さな開口部をもっている。５は
陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、ゲート電極３およびフォーカス
電極６を相互に絶縁する絶縁層である。陰極１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂ、ゲート電極３、絶縁層５およびフォーカス電
極６は絶縁基板２上に集積化されており、電界放出型陰
極を構成している。なお、一つの陰極につき錐状電子源
７が数１００個の例について示したが、動作の安定性な
どを考慮して適宜設定できるものである。
【００１４】１１および１２はバイポテンシャルレンズ
を構成する集束電極および陽極であり、それぞれ３つの
陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから放出される電子ビームが通過
する孔があけられており、高電界が発生する対向部は放
電防止のために端の部分が折り曲げられている。なお、
ここでは図示されていないが、陽極１２は接続子を通じ
て陰極線管の内部導電膜に短絡されており、スクリーン
面と同電位になっている。
を構成する集束電極および陽極であり、それぞれ３つの
陰極１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから放出される電子ビームが通過
する孔があけられており、高電界が発生する対向部は放
電防止のために端の部分が折り曲げられている。なお、
ここでは図示されていないが、陽極１２は接続子を通じ
て陰極線管の内部導電膜に短絡されており、スクリーン
面と同電位になっている。
【００１５】次に動作について説明する。陰極１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂには赤色，緑色および青色の輝度信号がそれぞ
れ加えられ、ゲート電極３には輝度信号が陰極１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂに加わったときに所望の電界放出電流が流れる
ように電位が与えられる。一方、フォーカス電極６には
ゲート電極３を通過した電子ビームの発散を抑制して集
束するような電位が与えられる。平成７年電気関係学会
関西支部連合大会資料、Ｇ４１２頁の「収束型電界放出
エミッタの電子放出特性」に見られるように、ゲート電
極３の電位よりも低い電位をフォーカス電極６に印加す
ることにより、電子ビームの発散が抑制されて集束され
ることが確認されている。例えば、ゲート電極３に１０
０ボルト、フォーカス電極６に２０ボルトを与えると、
フォーカス電極６からのビーム開き角は半角で１００ミ
リラジアン以下になる。集束電極１１と陽極１２にはそ
れぞれ独立した電位が与えられ、その対向部にバイポテ
ンシャルレンズからなる主レンズが形成される。
Ｇ、１Ｂには赤色，緑色および青色の輝度信号がそれぞ
れ加えられ、ゲート電極３には輝度信号が陰極１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂに加わったときに所望の電界放出電流が流れる
ように電位が与えられる。一方、フォーカス電極６には
ゲート電極３を通過した電子ビームの発散を抑制して集
束するような電位が与えられる。平成７年電気関係学会
関西支部連合大会資料、Ｇ４１２頁の「収束型電界放出
エミッタの電子放出特性」に見られるように、ゲート電
極３の電位よりも低い電位をフォーカス電極６に印加す
ることにより、電子ビームの発散が抑制されて集束され
ることが確認されている。例えば、ゲート電極３に１０
０ボルト、フォーカス電極６に２０ボルトを与えると、
フォーカス電極６からのビーム開き角は半角で１００ミ
リラジアン以下になる。集束電極１１と陽極１２にはそ
れぞれ独立した電位が与えられ、その対向部にバイポテ
ンシャルレンズからなる主レンズが形成される。
【００１６】陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの錐状電子源７から
放出された電子ビームはフォーカス電極６で集束され、
このフォーカス電極６を通過した電子ビームは集束電極
１１によりさらに加速され、集束電極１１と陽極１２の
間に形成される主レンズにより集束されてスクリーン上
に焦点を結ぶ。前述のようにフォーカス電極６からのビ
ーム開き角が半角で１００ミリラジアン以下であれば、
例えば集束電極１１に陽極１２の１／３程度の電圧を与
えることにより、スクリーン面上において０．５ｍｍ以
下の径のビームスポットを得ることができる。
放出された電子ビームはフォーカス電極６で集束され、
このフォーカス電極６を通過した電子ビームは集束電極
１１によりさらに加速され、集束電極１１と陽極１２の
間に形成される主レンズにより集束されてスクリーン上
に焦点を結ぶ。前述のようにフォーカス電極６からのビ
ーム開き角が半角で１００ミリラジアン以下であれば、
例えば集束電極１１に陽極１２の１／３程度の電圧を与
えることにより、スクリーン面上において０．５ｍｍ以
下の径のビームスポットを得ることができる。
【００１７】この実施の形態の電子銃は、図４に示した
従来例の加速電極１０に対応するものを持たず、従来例
で見られるような加速電極付近での集束点に対応するも
のは存在しない。すなわち陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂとゲー
ト電極３に加えてフォーカス電極６を集積化した電界放
出型陰極を用い、従来例で用いられている制御電極４と
加速電極１０を省略して、集束電極１１と陽極１２とだ
けからなる単なるバイポテンシャルレンズと組み合わせ
て構成したものである。なお、集束電極１１の入射側の
電子ビーム通過孔径は、各陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれ
ぞれの素子領域の径より十分大きくしている。上述のよ
うにフォーカス電極６により電子ビームの発散角が小さ
く抑えられているため、従来例のような制御電極４によ
るビーム径の制限がなくても、フォーカス電極６を通り
抜けた電子ビームの大部分がスクリーンに到達する。こ
の場合、物点の径を制限するのは陰極の素子の占める径
である。ビーム発散角が小さいため、単純なバイポテン
シャルレンズによってもスクリーン上のビーム径を十分
小さくすることができる。また、集束点を形成する必要
がないので、集束電極１１の入射側の電子ビーム通過孔
径を大きくすることができ、したがって電極の位置設定
精度を大幅に緩和することができる。
従来例の加速電極１０に対応するものを持たず、従来例
で見られるような加速電極付近での集束点に対応するも
のは存在しない。すなわち陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂとゲー
ト電極３に加えてフォーカス電極６を集積化した電界放
出型陰極を用い、従来例で用いられている制御電極４と
加速電極１０を省略して、集束電極１１と陽極１２とだ
けからなる単なるバイポテンシャルレンズと組み合わせ
て構成したものである。なお、集束電極１１の入射側の
電子ビーム通過孔径は、各陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれ
ぞれの素子領域の径より十分大きくしている。上述のよ
うにフォーカス電極６により電子ビームの発散角が小さ
く抑えられているため、従来例のような制御電極４によ
るビーム径の制限がなくても、フォーカス電極６を通り
抜けた電子ビームの大部分がスクリーンに到達する。こ
の場合、物点の径を制限するのは陰極の素子の占める径
である。ビーム発散角が小さいため、単純なバイポテン
シャルレンズによってもスクリーン上のビーム径を十分
小さくすることができる。また、集束点を形成する必要
がないので、集束電極１１の入射側の電子ビーム通過孔
径を大きくすることができ、したがって電極の位置設定
精度を大幅に緩和することができる。
【００１８】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２の陰極線管用電子銃を示す要部断面図である。図
において、実施の形態１と異なるところは、集束電極を
前段集束電極１１と後段集束電極１３の二つに分離し、
それぞれに対して独立な電圧を印加して、陽極１２とと
もにトリポテンシャルレンズを構成した点である。トリ
ポテンシャルレンズを構成する各電極１１，１２，１３
へ印加する電圧は自由に選択することができるが、例え
ば実施の形態１と同様にゲート電極３の電圧を１００ボ
ルト、フォーカス電極６の電圧を２０ボルト、後段集束
電極１３の電圧を陽極１２の１／３程度とし、前段集束
電極１１の電圧を後段集束電極１３の電圧より小さくす
ることによって、スクリーン上でのビームスポット径を
小さくすることができる。なお、高電界が発生する前段
集束電極１１と後段集束電極１３の対向部および後段集
束電極１３と陽極１２の対向部は、放電防止のために端
の部分が折り曲げられている。このような構成におい
て、陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの錐状電子源７から放出され
た電子ビームはフォーカス電極６で集束され、このフォ
ーカス電極６を通過した電子ビームは前段集束電極１１
によりさらに加速され、前段集束電極１１と後段集束電
極１３の間に形成されるプリレンズおよび後段集束電極
１３と陽極１２の間に形成される主レンズにより集束さ
れて、スクリーン上に焦点を結ぶ。
形態２の陰極線管用電子銃を示す要部断面図である。図
において、実施の形態１と異なるところは、集束電極を
前段集束電極１１と後段集束電極１３の二つに分離し、
それぞれに対して独立な電圧を印加して、陽極１２とと
もにトリポテンシャルレンズを構成した点である。トリ
ポテンシャルレンズを構成する各電極１１，１２，１３
へ印加する電圧は自由に選択することができるが、例え
ば実施の形態１と同様にゲート電極３の電圧を１００ボ
ルト、フォーカス電極６の電圧を２０ボルト、後段集束
電極１３の電圧を陽極１２の１／３程度とし、前段集束
電極１１の電圧を後段集束電極１３の電圧より小さくす
ることによって、スクリーン上でのビームスポット径を
小さくすることができる。なお、高電界が発生する前段
集束電極１１と後段集束電極１３の対向部および後段集
束電極１３と陽極１２の対向部は、放電防止のために端
の部分が折り曲げられている。このような構成におい
て、陰極１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの錐状電子源７から放出され
た電子ビームはフォーカス電極６で集束され、このフォ
ーカス電極６を通過した電子ビームは前段集束電極１１
によりさらに加速され、前段集束電極１１と後段集束電
極１３の間に形成されるプリレンズおよび後段集束電極
１３と陽極１２の間に形成される主レンズにより集束さ
れて、スクリーン上に焦点を結ぶ。
【００１９】この実施の形態２によると、集束電極を前
段集束電極１１と後段集束電極１３に分離し、それぞれ
独立の電圧を印加できるようにしたので、レンズの収差
成分を少なくすることができ、集束性能をさらに高める
ことが可能である。
段集束電極１１と後段集束電極１３に分離し、それぞれ
独立の電圧を印加できるようにしたので、レンズの収差
成分を少なくすることができ、集束性能をさらに高める
ことが可能である。
【００２０】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３を示す要部断面図である。図において、実施の形
態２と異なるところは、前段集束電極１１，後段集束電
極１３および陽極１２をいずれも３つの円筒を連結して
構成した点である。それぞれの電極１１，１２，１３の
端部は面取りが施されており、高電界が集中しないよう
にしている。なお、動作原理は実施の形態２と同様であ
る。
形態３を示す要部断面図である。図において、実施の形
態２と異なるところは、前段集束電極１１，後段集束電
極１３および陽極１２をいずれも３つの円筒を連結して
構成した点である。それぞれの電極１１，１２，１３の
端部は面取りが施されており、高電界が集中しないよう
にしている。なお、動作原理は実施の形態２と同様であ
る。
【００２１】この実施の形態３によると、前段集束電極
１１，後段集束電極１３および陽極１２が単純な円筒形
で構成されているので、製造が容易であるという利点が
ある。また、設計によってはすべての電極１１，１２，
１３を同じ径の円筒電極で構成することが可能であり、
製造コストを下げることができる。なお、この円筒電極
で構成することは、実施の形態１の集束電極１１および
陽極１２にも適用できることは言うまでもない。
１１，後段集束電極１３および陽極１２が単純な円筒形
で構成されているので、製造が容易であるという利点が
ある。また、設計によってはすべての電極１１，１２，
１３を同じ径の円筒電極で構成することが可能であり、
製造コストを下げることができる。なお、この円筒電極
で構成することは、実施の形態１の集束電極１１および
陽極１２にも適用できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】この発明に係る陰極線管用電子銃によれ
ば、錐状電子源とゲート電極に加えてフォーカス電極を
集積化した電界放出型陰極を用い、これに二つの互いに
独立した電極からなるバイポテンシャルレンズを組み合
わせて構成したので、低消費電力で集束性能に優れた電
子銃を簡単な構成で実現でき、しかも電極の位置設定精
度を緩和して製造効率を向上することができる。
ば、錐状電子源とゲート電極に加えてフォーカス電極を
集積化した電界放出型陰極を用い、これに二つの互いに
独立した電極からなるバイポテンシャルレンズを組み合
わせて構成したので、低消費電力で集束性能に優れた電
子銃を簡単な構成で実現でき、しかも電極の位置設定精
度を緩和して製造効率を向上することができる。
【００２３】また、バイポテンシャルレンズに代えて、
三つの互いに独立した電極からなるトリポテンシャルレ
ンズを組み合わせるようにしたので、レンズの収差成分
を少なくすることができ、集束性能をさらに高めること
ができる。
三つの互いに独立した電極からなるトリポテンシャルレ
ンズを組み合わせるようにしたので、レンズの収差成分
を少なくすることができ、集束性能をさらに高めること
ができる。
【００２４】さらに、レンズを構成する電極を筒状とし
たので、製造が容易であり、製造コストを下げることが
できる。
たので、製造が容易であり、製造コストを下げることが
できる。
【図１】 この発明の実施の形態１による陰極線管用電
子銃の要部を示す断面図である。
子銃の要部を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による陰極線管用電
子銃の要部を示す断面図である。
子銃の要部を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による陰極線管用電
子銃の要部を示す断面図である。
子銃の要部を示す断面図である。
【図４】 従来の陰極線管用電子銃の要部を示す断面図
である。
である。
【図５】 従来の電界放出型陰極を用いた陰極線管用電
子銃の陰極部を示す断面図である。
子銃の陰極部を示す断面図である。
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ 陰極、 ２ 絶縁基板、 ３ ゲー
ト電極、５ 絶縁層、 ６ フォーカス電極、 ７ 錐
状電子源、１１，１３ 集束電極、 １２ 陽極、
ト電極、５ 絶縁層、 ６ フォーカス電極、 ７ 錐
状電子源、１１，１３ 集束電極、 １２ 陽極、
Claims (4)
- 【請求項１】 電子を放出する錐状電子源と、この錐状
電子源から電界放出による電子放出を引き起こすための
ゲート電極と、上記錐状電子源から放出された電子ビー
ムを集束するフォーカス電極とを基板上に集積化した電
界放出型陰極、および上記電界放出型陰極から放出され
た電子ビームの軌道上に配置された二つの互いに独立し
た電極からなるバイポテンシャルレンズを備えた陰極線
管用電子銃。 - 【請求項２】 電子を放出する錐状電子源と、この錐状
電子源から電界放出による電子放出を引き起こすための
ゲート電極と、上記錐状電子源から放出された電子ビー
ムを集束するフォーカス電極とを基板上に集積化した電
界放出型陰極、および上記電界放出型陰極から放出され
た電子ビームの軌道上に配置された三つの互いに独立し
た電極からなるトリポテンシャルレンズを備えた陰極線
管用電子銃。 - 【請求項３】 フォーカス電極にはゲート電極より低い
電圧が印加されることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の陰極線管用電子銃。 - 【請求項４】 レンズを構成する電極は筒状電極である
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の陰極線
管用電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11484396A JPH09306376A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 陰極線管用電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11484396A JPH09306376A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 陰極線管用電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306376A true JPH09306376A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14648104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11484396A Pending JPH09306376A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 陰極線管用電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09306376A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255768B1 (en) | 1999-07-19 | 2001-07-03 | Extreme Devices, Inc. | Compact field emission electron gun and focus lens |
| US6429596B1 (en) | 1999-12-31 | 2002-08-06 | Extreme Devices, Inc. | Segmented gate drive for dynamic beam shape correction in field emission cathodes |
| KR100866980B1 (ko) * | 2006-11-16 | 2008-11-05 | 한국전기연구원 | 평판형 냉음극 전자총 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP11484396A patent/JPH09306376A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255768B1 (en) | 1999-07-19 | 2001-07-03 | Extreme Devices, Inc. | Compact field emission electron gun and focus lens |
| EP1198819A1 (en) * | 1999-07-19 | 2002-04-24 | Extreme Devices, Inc. | Compact field emission electron gun and focus lens |
| EP1198819A4 (en) * | 1999-07-19 | 2002-11-06 | Extreme Devices Inc | COMPACT ELECTRON CANON WITH FIELD EMISSION AND FOCAL LENS |
| US6429596B1 (en) | 1999-12-31 | 2002-08-06 | Extreme Devices, Inc. | Segmented gate drive for dynamic beam shape correction in field emission cathodes |
| KR100866980B1 (ko) * | 2006-11-16 | 2008-11-05 | 한국전기연구원 | 평판형 냉음극 전자총 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040625 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |