JPS58220340A - 撮像管 - 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】 本発明はテレビジョ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ｗｔ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。

従来の撮像管においては、　ＭＳ型、Ｂ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ｊ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／６朋に対して
ｑｏｍｒｎｂ直径／／　ｉｎに対しては６１／を朋程度
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ＳＳを越えるものが必要とされ、実用に供されてき
た。

撮像管を小型に′ｆるには、直径はレンズ光学系の制約
やターゲッ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、ｔ〜１０１ｎＱ直径が限度で
あるから、小型化するには管の長さな短縮する以外に手
段はない。

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ｌっ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。

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。

その種の試みとしては、従来、朋型でビームラスタの直
径／／　ｗ＋Ｈのもので偏向器の長さを６’ｌＨから約
３％短縮したもの１例えば日立ｇ％インテサテコンＨ９
３３６がある。短縮化によって中心解像度は両者とも６
９％であるのに対し１周辺解像度は２３％から７０％に
激減する。他方１図形ひずみは１％から４５％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
零になってしまい、画質の４′爪保は不可能に近かった
。

また、冴の短縮化は集束用のＭｌ　６’１３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。

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Ｖ（ＩＩ。

Ｓ、隘／θ（７９に１年７月）、　　ｐｐ、／９〜３６
参照）、一般（こ、大角度の偏向に強い方式と考えられ
ている。

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
った。

本発明は、ＮｉＳ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
図ったうえに、従来にない超高性能をもたせたｖｔ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。

かかる目的を達成するために１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フトロン電極と、＠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ットと、該ターゲットの外部に
配置した受光用面板と％前記ターゲントの内部に配置し
た　メシュ電極と、前記ガラス外管を取巻いて配置され
た集束用ｖＬ磁ココイル火有し、前記デフレフトロン電
極と前記メンシュ電極との間隙にコリメーションレンズ
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７ンクトロン電極に偏向パルスを重畳して前記メ
ンシュ電極とＩｒ１Ｊ記デフレクトロン電極との間に形
成されるコリメーションレンズが、前Ｎｅ集束偏向器の
管軸周辺において実効的に弱くなることを強調し、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
。

以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第７図（Ａ）〜（Ｄ、ｌは本発明撮像管の原理的構成を
示し、ここで、ｌは電子ビームを発生ｊる電子線部、コ
は電子銃Ｈｉ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、ｌはデフレフトロン５の
電子銃側端面に電界終端のため番こ設げた反射板電極、
６はガラス外管３上に形成され、電子銃ｓｌ付近に配置
された金属薄膜よりなる下部リング電極、ｊは下部リン
グを極６と同様にガラス外管３の内面に設けた金属薄膜
よりなるデフレフトロン電極、７はデフレフトロン電極
ｊのターゲットｒ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、デは外管３の
端面に固定されるメツシュ電極１０を保持するためのメ
ツシュ台、　／／は管内の真空気密の保持とメツシュ電
極１０およびターゲットｒのリード引き出しのために用
いられるインジュームリング、／２は２個のインジュー
ムリング／ｌ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／ｌはコリメーションレンズ、Ｂはステム、／６
は偏向中心、１７は面板である。

電子銃部／から発射された電子ビーム２／はデフレフト
ロンｊにより偏向されて、角度αの曲げを受ケ、メツシ
ュ電極ｌθおよびメツシュ台９、および上部リング電極
７とデフレフトロンＳの端面に形成される凸レンズ／４
ｔによりコリメートさせて。

ターゲットｒに垂直に入ｑ・１さセる。

デフレフトロンは展開すれば、例えば第１図（ＤＪに示
すように、ビンテりでひねり角θｅのパターンをもつも
のとする。

かかる原理的構成のＭＳ型集束偏向器において、小形、
高性能にするだめの要件を以下述べる。

本発明は、］’１（Ｓ型のコリメーションレンズｌグが
以下述べるように在来り凪１型などと違って、管軸から
離れるに従っ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。

ＭＳ　％のコリメーションレンズフグは、偏向パルスが
直流電ＦＥ　ＢＣＤに重畳された参分割のデフレフトロ
ン電極ｊとメンシュ電極群９．／θ、７どの間に形成さ
れる。

軸上では常に偏向パルスが正負打ち消し合って零となる
ので、在米型と同様に、電極構造Ｉｃｕ　／Ｅ　ＣＤだ
けによって静的に決てるレンズが作られる。

しかし、軸外ではテレビジョン方式によって定まろ一定
周期で変化する偏向パルスの重畳の影皓のため、ｑつの
デフレフトロン電極５の近傍にはそ才′シそれに異なる
レンズ、すなわちｐ７３１極レンズが形成されろ。

ある瞬間でメンシュ電極／θの近傍の等電位輯を求める
と、例えば第２図に示すように非軸対称どなり、最高電
位の部分が正の偏向パルスを受けたデフレフトロン電極
５の方向番こ偏倚したものとなる。従って、正の偏向パ
ルスがかかった部分の等電位純密度は粗になり、レンズ
作用のもとどなる電界が弱くなる。よって、正の偏向パ
ルスがかかったデフレフ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った部分には強い凸レ
ンズが形成される。かかるｖ電極レンズは、その強弱の
場所が偏向パルスによって変化するから、あたかもキョ
ロキョロ動く人間の目玉のように。

動きを伴った動的なレンズとなる。

ところで、電子ビーム２／は、常に正の偏向パルスが印
加されたデフレフトロン５の方へ偏向されるから、コリ
メーションの必要な周辺では、常に（９） 軸」二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。

従って、デフレフトロン５の動作時に、ビーム２１をタ
ーゲットｒ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ョンレンズを
予め、より強くしておく必要がある。すなわち＊　ＥＣ
Ｍ　／　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
った状態で、始めてＷｒ要のレンズの条件が充たされる
ように設定する。

これは、以下に示すように、同一の管をＭＳ動作させた
ときと爪動作させたときとで、最適なコリメーションレ
ンズの対比をとると明瞭になる。

コリメーショ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。

また、ビームの軌道は集束磁界分布昏こも依存するから
、垂直ランディングの条件は後述する集束磁界分布によ
っても左右される。

第３図の曲勝ＡおよびＢは、頭部のＩｉｔ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
対してコリメーションレンズ１４Ｉの最適す強さくレン
ズの焦点な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）をメンシュ／
θの電圧ＥＣＭとデフレフトロンｊの直流電圧’ＥｃＤ
（ａ作中のデフレフトロンにはＥＣＤのほかに偏向パル
スが重畳される〕との比を、　１２／ｄ　＝　Ｏ，，２
グおよび０．／２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　／　ａ（こ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。

しかし、所要のコリメーショ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。

すなわち、第１図（Ｂ）でデフレフトロンｊの長−ａｌ
と直径ｄとの比がｌ／ｄ＝２．Ｉ、ｄ＝７６ｍ、のとき
１１　＝Ｏ！；　ｍａｌ、　　１２−４’　ｍ’ｌＬ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
腹動作（デフレフ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、５ｏｏｖ　／　３ｏｏｖ前
後が最適値となるからである。

本発明は、以上に述べた周辺でのコリメーションレンズ
が実効的に弱くなることの発見を利用して１．撮像管の
正常な動作の確保に必須の１周辺で実効的に必要十分な
強さのコリメーショ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。

上述のような利点をより多く得るには、周辺でコリメー
ショ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ＥＣＩ）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
。

この条件を満たすためには、所要の偏向パルスの電圧が
１２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８１！ｌに必要である。

以下、７／ｄの好適な条件について述べる。第４図は、
ｌ！／ｄ　＝　ｏ、ｒａのとき、デフレフトロン５の長
−Ａｌとデフレフトロン５のｉ＆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。

中心の解像度はｌ／ｄに対してｔｔ／ａ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ＩＩ／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。

こｎはｌを小さくすると、以下に述べるよ５な現象が生
じるからである。

（１）第Ｓ図（Ａ）　、　ＣＢ）　、　ＣＣ）　、　Ｌ
Ｄ）は１１／ｄがそれぞれ弘、３．コ、ｌと変化するの
に伴うデフレフトロン内に形成される電界のｌａ要を示
したもので、デフレフトロンが短かくなると端面におけ
るメンシュ１０や反射板ｌ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
はデフレフトロン５０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った。従って、ノ
を小さくするにしても、Ｊ／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、従って、
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
。

（１）　　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α　
に比例）、画面周辺ではビームｌ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３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。

０１ｌ）　　第を図はＪ／ｄを一定（中２．１）にし、
１ｉ１ＣＤ＝　３ｏｏ　ｖとして、コリメーションレン
ズｌりの最適な強さの設定には無関係にＦＩＣＭ　／　
ｌ１ｌｃＤ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
ョンレンズフグを作るほど解像度は中心および周辺とも
増大する。

これは電子銃部ｌから発射される電子ビーム２１のター
ゲットにへの結像倍率が集束用電磁コイル１３のみなら
ス、コリメーションレンズ／ＩＩ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って
決まるからである。

第６図の実験では、ＢＧＭの絶対値がビームベンディン
グ（ビームがターゲツト面上で光があたってより正電位
になつでいる方へ、局部的に曲げられて引き寄せられる
現象である。こｔは、解像度の低下をもたらす有害な現
象であり、このビームベンディングはターゲットとメイ
シュ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
。しカシ、コリメーションレンズ／’ｌの強さ、すなわ
ちＥｃＭ／　’Ｋｃｏ　？一定にしてＥｃＭだけを３０
０Ｖ〜１ｊＯＯＶの間で変えたところ、解像度の変化は
少ながった。従って、ビームベンディングの影響はコリ
メーションレンズの効果に比べれば、わずかであると結
＠される。

以上述べた３つの理由から、Ｂｑ図に示した実験はＭＳ
型の特＊を端的に表わすもので％ｄが小さくなることに
よってより強いコリメーションレンズが必須となり、そ
れは結卸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をあまりに小さくしすぎると
角度の大きい偏向やデフレフ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１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、在
来型よりはるかに小さなものであることも結論される。

１ さらに付記丁扛ば、偏向パルス電圧はｌ　に反比例して
増大するが、デフレフトロンはハイインピーダンスなの
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［磁コイル／３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／３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。

本発明では、第１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ＩＩ／ａを在米型の設計指針とは逆にむしろ小さくし
て２０〜３ｊ程度に設定する。

従来は、ｌ／ｄを小にする利点が未発見であったため、
もっばら一様解像を得る見地などからｊ／ｄは１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。

以上、　Ｍａ型の望ましいｌ／ａについて述べてきその
第１は集束用磁界の設定の仕方にある。

（／７） 第７図は本発明撮像管に１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ｊＡはデフレフトロン
ｊの中心位置、ｊＡはターゲン）ｉｆの位置、／Ｉはビ
ーム制限孔の位置であり、横軸は面板／７の外面からの
距離を示す。図中の曲ｉＡ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。

一般に、ターゲットｒの近傍の磁界を強くすれば結像倍
率は下がって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　／　’Ｅ
ＣＤの最適値も下がる。一方、ターゲット近傍の磁界は
ビームのコリメーションにも作用し、弱くして磁力線の
発散を大にするほどコリメーションレンズｌグを強くす
る必要が生じる。

不発ゆ］は、前述したＭＳ型の強いコリメーションレン
ズ／ダを設定する効果をなお一層補強するために、さら
に強いコリメーションレンズの設定ヲ可能ならしめるよ
うに集束磁界分布を設定することに増眼してなしたもの
である。

第７図に示した磁界分布がもたらす、か′ＩＪ）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１７であ
ったのに対して、同図中の曲徘Ａに対しては２４（であ
った。中心ＡＲは分布Ｂでは６０％、分布Ａでは７０％
となった。

集束磁界のターゲット部にＳげる低減化は、ＭＳ型では
むしろ特性向上に作用する。

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、もっばらＡＲの大小に関係するだけで
あるが、ターゲッ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のように大きくすると、ＡＲ
は数％下がる。

これは、磁力線が電子銃付近からターゲットに向って発
散するために、電子ビームの軌道が広がって結像倍率が
上がるためである。

従って、を子線ビーム制限札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５θ％以下とす
ることが望ましい。

上記効果をもたらす集束磁界分布の設定は、棟々実験の
結果、デフレフトロンＳのほぼ中央にピークを配置し、
ターゲットｒでの値をピークの０１．２以下としく在米
型はＯ，，２５以上）、かつ、′醸子線ビーム制限孔で
ピークのＯ５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１つか・つた
。

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／３の消費電力節減にも寄与することを述
べる。

第を図は集束コイル１３の長さどと直径どどの比、Ｉ　
／ｄＩを変えて、集束コイル１３の軸上中央部の磁束密
託Ｂ２ｏ、コイル／３の端（入口と出口）における軸上
の磁束密度Ｂ２ｏ、ｌ＝一定としたときに集束に必要な
値Ｂｚｏｆおよびコイル／３で消費される電力Ｐｆの変
化を求めたものである。なお、Ｂｏ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。

Ｂｚｏはｌ　が小さくなると中心部から離れたコイルか
らの寄与が減って減少するか、ｌ／ｄ　　をｑから２へ
号に短かくしても約２１％減るだけである。

一方、ｌ３ｚｏｅは同様の理由により約ｔ％減るだけで
ある。

一万、ビームλノの集束に必要な磁束密度Ｂ工。ｆハ、
テフレクトロン長ｌに反比例して大きくする必要がある
。従って、ｌ　をｌに合わせて短かくすると１３ｚｏは
Ｂｚｏｆの増分だけ大にする必要があるので、　Ｐｆも
増える。その反面、ノ　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。

従って１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Ｂｚｏ　ＪＰＢｚｏｅのどの短縮化に伴
う損失分だけ増加したものとなる。Ｂ２゜やＢ７゜。の
揃失はＪ！／ｄ　か、２までは少なく、コ以下になると
急に顕著になる。従って、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
の短縮な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。

更に加えて１本発明では、コリメーションレンズ／グを
形成する電極に以下の工夫を加える。

第９図ＬＡ）および（Ｂ）は上部リング電極７の長さに
よるコリメーションレンズ／ｌの強弱を示し、ここに示
すように、フリメー７ヨンレンズ／グは、上部リング電
極７の長さ４３によって変化し、１３を長くするほど弱
くなる。その変化の実例は、第３図に示す１２をパラメ
ータとするＪ／ｄと最適１１ｃＭ　／　１（ｃｎとの関
係において％Ａ’２Ｙコ朋とした曲線Ｂとｌ２＝ａ朋と
した曲線Ａとの差違に顕著に見られる。例えば、ｌ／ｄ
を２１とした場合、前者の最適ＥＣＭ　／　Ｆｆｃｎは
ｔ７となるのに対して、後者は２．３となる。

従ってｓ　１２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、！２を長くする効果はせ
いぜいＪ２　＝　ｄまでで、それ以上に長くしてもコリ
メーションレンズ／ｆ−は変化しない。

以上述べた理由から、本発明では、デフレフトロン電極
５と上部リング電極７との間隔Ｉ！１乞両電極間の耐圧
を考慮して、ｏ、５ｒｎｒｎ以上、最大でも２皿程度を
確保した上で、上部リング電極７をデフレフトロン電ｆ
Ｍ　Ｉと同様に、ガラス外管３上に配！Ｖｔ、するなと
してＪ２／ｄをＯＩＳ〜ｌに選ぶ。

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。筐ず、デフレフトロン
パターンの選定について検討すると、第１θ図は第１図
（Ｄ）のパターンのひねり角θθな変えて解像間と図形
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９００前後のときが最善である。

これは電子ビーム２／の軌道が、θｅにより回転が少く
なることにより直線状となり、集束偏向糸の収差が減る
ためである。一様Ｔｒ集束偏向電磁界の仮定に基づく単
純理論では１．θｅがｔｒｏｏのときに軌道が直線とな
るが、単純理論の条件は実際には実現不可能のため、実
際の軌道はθｅが９０°前後のときに、回転が最も少な
く、がつ滑【ｊかにｒｃる。

実用に供される撮像管では周辺のＡＲは少くとも中心の
％以上、また図形ひすみは少くとも３１７本以下がＩＥ
／？要とされるから、第１θ図よりθｅは９０　　±ｌ
ｌ５０に設定することが望ましい。

第１／図はθｅに対するＰｆｒ要の偏向電圧の変化を同
時に図れる利点も生じる。

なお、前述の第３．ダおよび６図は、θｅ−タＯ０の条
件で測定したものである。

次に、第１図（Ｄ）に示したデフレフトロンパターンの
ピンチｌｐを以下のように選定する。すなわち、第１．
２図はピンチちを変えて、ｄ　！＝９　／４　Ｂｑ　。

ｌ−グ’；　ｒｎｍ　、　θｅ−９０°の条件で周辺の
ＡＲ（中心でのＡＲをｌ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。ｌ、が大き
くなるにつれて、図形ひずみは増加するが、周辺のＡＩ
Ｌと偏向′電圧は余り変化しない。この理由は、Ｊｐカ
ｄ　ニ対して相対的に大きくなるとパターンのジグザグ
模様が偏向電界の一様性を乱して、電子の軌道がそれに
よって不必要に変化し収差が増えるためと思われろ。

デフレフトロンｊの内部でできるだけ一様な偏向電界を
得るためにはピンチｌｐンできるだけ小さくする方がよ
いが、ピンチｌｐを小さくするほど製作加工が難しくな
る。

実用上一様な偏向電界が必要な径方向の領域はこれまで
の実用管などに見られるように、デフレフトロンの直径
ｄのせいぜい０．７倍まででｊ）ろ。

この領域で、実用上十分な電界一様性を確保するために
は、第７２図かられかるように、ｌｐ／ｄをＯ３Ｓ以下
にすることが望ましい。このように選定することにより
、本発明の効果は一層強調される。

更に加えて、第１図（Ｃ）に示すように、下部リング電
極６を配置する。すなわち、デフレフトロン５０）ｉＩ
子子側側端面電子ビーム２１の出発点にあたるので、電
界の不整−をできるだけ防止する必要がある。そのため
には、反射板ダをデフレフトロン５の端面に正確に一致
させて配置する必要がある。

しかし、（ａ）反射板ダとデフレフトロンｊは電気的な
短絡が許されないこと、（ｂ）反射板ｑをよめた電子銃
ブロフクｌはステム／ｊ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
精肛は不十分で±ｏ、１罷程度しか確保できないこと、
および（ｃ）反射板ｌは排気中敷７００℃に加熱される
ので、列Ｗ３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。

この難点を克服するには、下部リング１１Ｌ極６をデフ
レフトロンｊと同様にガラス外管３０内面に配置して、
それな反射板ｌと同電位に保つようにし、反射板ｌの取
付は偏差などによる偏向電界の不整−を防止するように
すればよい。

下部リング電極乙の具体例としては％第１図ＬＤ）に示
ｆように、デフレクトロンパターント同様にして、外管
３の内面に蒸着膜で形成し、デフレタトロンｊとの間隙
１４は耐圧の確保に必要ｆ【値１例えばＯ−ｊｇｍＪｉ
Ｊ後として配置すればよい。

以上述べたことから明らかなように、本発す」において
は以下の効果が得られる。

（＋）　　ＭＳ型撮像管の管長を在来型のＳＯ〜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
。

（１１）例えば、％インチ型では従来の７インチ型に匹
敵する解像度、すなわち中心解像度７０％以上１周辺解
像度ＳＯ％以上であり、なおかつ図形ひすみは０３％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（Ｉｌｉｆ　ｃ、たデバイスを実現する
ことができる。

（＋１０　　この超高性能は集束偏回糸だけの改善によ
っ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糺デバイスが得られる。

ｈ）　　短縮化に伴う集束偏向パワーの増大は高々？θ
％増にとどまるから、低消費電力のデバイスを実現でき
る。

（Ｖ）　　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って、例えば高品
位テレビジョ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。

（ｖＯ’ド都リング電極の配置は、製作時に避けること
のできＴ、ｃい組み立て誤差の息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。

１／Ｉｌｌ　　（１）で述べたように、管長乞短縮する
ことによっ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　、　ｊ＋
　ｆｆｉ　／θ、　　ｐｐ、／９〜コｌ参照）の低減効
果が付随する。

【図面の簡単な説明】

ｉｌ／図（Ａ）は木兄明撮４＠管の原理的構成を示す断
面図、第１図（、Ｂ）はそのターゲットｍの拡大図、第
１図（Ｃ）は同じく電子銃部の拡大図、第ｌＩＶ　（Ｄ
）は同じくデフレフトロンのパターンを示ス展開図、第
２図は本発明におけるメンクユ近傍のコリメーションレ
ンズの形成状態を示す等電位線の分布図、１１１ｇ３図
はｌ／ｄと最適なＫｅＭ／　Ｅｃｏとの関係を示す特性
曲勝図、第ダ図はｌ／ｄに対−ｆ゛る図形企み、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
）〜（ＤＪ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　／　Ｅｃｎ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な示す分布図、第ｒ図はｌ＊／
ｄ”に対する磁界の変化ＢＺＯ＋　　Ｂｚ。＋　　Ｂｚ
ｏｆおよび消費電力Ｐｆの変化を不丁特性曲線図、第９
図（Ａ）およびＣＢ）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ョンレンズの変化を示
す、それぞれ、説明図％第１０図はデフレフトロンパタ
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１／図はθｅに対する偏同電ｎ
二の変化を示す特性曲線図、第７２図はデフレフトロン
パターンのピンチｌｐに対する図形歪み。 解１１ｇ度および偏向電圧の変化を示す特性曲線図であ
る。 ｌ・・・電子銃部、　　　　　２・・・保持体、３・・
・ガラス外管、　　　　弘・・・反射板電極。 ５・・・デフレフトロン電極、 ６・・・下部リング電極、　　　７・・・上部リング電
極。 ！・・・ターゲット、　　　　９・・・メンシュ台、／
θ・・・メンシュ電極、／／・・・インジュウムリング
、／２・・・中間ガラス円筒、　　　／３・・・集束用
電磁コイル、／ダ・・・コリメーションレンズ、 ／Ｓ・・・ステム、　　　　　１６・・・偏向中心。 １２・・・面板、　　　　　　　　２／・−・電子ビー
ム、ｊＡ・・デフレフトロンの中心。 ＦＡ・・・ターゲットの位ｆＩＩ：、％７ｇ・・・ビー
ム制限孔の位置。 特許出願人　日本放送協会 第１図 第１図（Ｄ） 第２図 會直偏釦（−） 一１直イ鳥？１（十ン 第３図 ψ 第４図 ２３　４　ｇ　６愉 第８図 第９図 １ 第１０図 ハ１ターンのびねり角磁 手続補正書 昭和！７モ　１月〃日 特許庁長官　若　　杉　　和　　夫　殿■、事件の表示 特願昭１７−１０３０９ｊｔ号 ２、発明の名称 撮像管 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 （ダＪｊ）日本放送協会 ７、補正の内容 別紙の通り １、特許請求の範囲を次のように訂正する。 「２、特許請求の範囲 ／）ガラス外管内面に配置された複数分割のデフレフト
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ットと、該タ
ーゲットの外部に配置した受光用面板と、前記ターゲッ
トの内部に配置したメツシュ電極と、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
フレフトロン電極と前記、ｔツシ”Ｎ、極との間隙にコ
リメーション撮像管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
、前記デフレフトロン電極に偏向パルスを重畳して前記
メツシュ電極と前記デフレフトａ＞＠ｉとの間に形成さ
れるコリメーション撮像管の結像倍率を低減するように
構成したこことを特徴とする撮像管。 、２、特許請求の範囲第７項記載の撮像管において、前
記デフレフトロン電極の長さｌと的径ｄとの比ＩＶｄを
２．Ｏ〜３゜ｊの範囲に設定したことを特徴とする撮像
管。 ３）特許請求の範囲第１項または第、２項記載の撮像管
において、前記集束用電磁コ・ｒルの磁界分布が前記デ
フレフトロン電極の中心部で最大となり、かつ、前記デ
フレフトロン電極のターゲット側の端、もしくはターゲ
ツト面にてピークの値のＯ，，２以下となるようにした
ことを特徴とする撮像管。 リ　特許請求の範囲第７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、電子銃のビーム制限孔におけ
る磁界をピーク値に対してＯ，ｊ以下に設定したことを
特徴とする撮像管。 り特許請求の範囲第１項または第２項または第３項また
は第１項記載の撮像管において、前記ガラス外管内面で
、前記メツシュ電極と前記デフレフトロン電極との間に
上部リング電極全配設し、該上部リング′醒極の端がら
前記メツシュ電極までの距離１２を、１２／ｄがｏ、１
５〜１、Ｏの範囲に設定したことを特徴とする撮像管Ｏ ２、明細書第５頁第７３行目の「短縮小型化を図ったう
えに」の次に「デフレフトロンパターンの形状にも改良
を加え、」を挿入する。 ３　同第６頁第７２行目乃至第７３行目の「管軸周辺に
おいて実効的に弱くなることを強調し、」を「管軸から
半径方向に離れるに従っ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
いレンズを形成セしめ、」と訂正する。 ４、　同第６頁第１４１行目の「に構成するものである
ｍｌの次に、［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、偏向用デフレフトロ
ン電極の模様にも改良を加えて構成するものである。」
を挿入する。 ５、同第ｒ頁第１に行乃至７９行目の「電極構造Ｉ８Ｃ
Ｍ／／ＥＣＤＪを「電極構造とＥＣＭ／ＥＣＤＪに訂正
する。 ６、　同第１グ頁第７５行乃至第１乙行目の「劇）３図
」を「第４図」と訂正する。 ７、　同第〃頁第７３行目のｒＢｚｅＪをｒ　Ｂｚｏｅ
」とｉｌｌ正する。 ８、同第１頁第１λ行目の「揃失」を「損失」と訂正す
る。 ９、同第２頁第１１行目のＦ　ＪＱ　＋　ＢＺｅ　＊　
Ｂｚｏｆ　Ｊ　を「Ｂｚｏ　＋　ＢＺＯｅ　＋　Ｂｚｏ
ｆＪと訂正する。 １０゜第７図（Ｂ）および第１図Ｑ））を別紙の通り訂
正する０

Claims (1)

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フト
   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ｔこターゲットと、該
   ターゲットの外部に配置した受光用面板と、前記ターゲ
   ットの内部に配置したメンシュ電極と、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、＠記
   デフレクトロン電極と前記メンシュ電極トの間隙にコリ
   メーショ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
   フレフトロン電極に偏向パルスを重畳して前記メンシュ
   電極と前記デフレフトロン電極との間に形成されろコリ
   メーションレンズが、前記集束偏向器の管軸周辺におい
   て実効的に弱くなることを強調し、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Ｏこおいて、前
   記デフレフトロン電極の長さ！と直径ｄとの比１／ｄを
   ２．０〜３Ｓの範囲に設定したことを特徴とする撮像管
   。 ３）特許請求の範囲第１項または第２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
   フトロン電極の中心部で最大となり、かつ、前記デフレ
   フトロン電極のターゲツト面の端、もしくはターゲツト
   面にてピークの値のＯｌ−以下となるようにしたことを
   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、電子銃のビーム制限孔におけ
   る磁界をピーク値に対してｏ、５以下に設定したことを
   特徴とする撮像管。 ５）特許請求の範囲第１項または第２項または第３項ま
   たは第ｑ項記載の撮像管において、前記ガラス外管内面
   で、前記メンシュ電極とｉ′１１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
   端から前記メソ７ユ電極までの距離１２を、ｉ　ｘ　／
   　ａが０．１３〜／、０の範囲に設定したことを特徴と
   する撮像管。