JPS6081738A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents

陰極線管用電子銃

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JPS6081738A
JPS6081738A JP18932383A JP18932383A JPS6081738A JP S6081738 A JPS6081738 A JP S6081738A JP 18932383 A JP18932383 A JP 18932383A JP 18932383 A JP18932383 A JP 18932383A JP S6081738 A JPS6081738 A JP S6081738A
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electrode
focusing
focusing electrode
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electron gun
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    • 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
    • H01J29/48Electron guns
    • H01J29/50Electron guns two or more guns in a single vacuum space, e.g. for plural-ray tube
    • H01J29/503Three or more guns, the axes of which lay in a common plane

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は陰極線管用電子銃に関するものである。
〔発明の技術的背景とその間h″n点〕点種陰極線管用
電子銃般に電子ビーム発生部を含む物点形成部と、この
物点形成部からの電子ビームを所定の螢光体スクリーン
上に集束させる加速集束用レンズ部の2つの基本的部分
から構成される。そして通常前者”;C4極Bli 、
後者を主レンズ部と称しており、4わ4部の最終段の電
極と主レンズ部の最初の電極は同一となっている。
この主レンズ部に形成されるレンズの多くは静電レンズ
であり、それぞれ1i[定の電子ビーム通過孔部(以下
甲、に開口部と云う)2有する少くとも2個の集束電極
にそれぞれ所定の電位を印加することによって形成され
る。
このような陰極DH9S用電子!j1において、主レン
ズ部のレンズ性能は、シ/ンズを形成する各電極の電位
、電極長、電極間距離、開口部の寸法によって変えられ
るが、実際には電子41仁の物理重設@1のため1−1
いくつかの制限を受けることになる。
他方陰極線管用電子銃の性ii1: k決める重要な因
子として電極間容量がある。特に信号が印加される陰極
または第1グリツドと他の電極間容量であり、この電極
間容量の小さいものほど、信号の利得低下を抑えること
ができるので電子銃の性能としては優れていることにな
る。即ち電子銃を構成する電極の面積は小さいことが望
ましい。
また複数個の電子銃を同時に使用する陰極線管において
は、電子銃の性能を決める他の重要な因子として電子銃
間距離(Sg)がある。そして、このような陰極線管で
は、複数本の電子ビームを電磁偏向によって螢光体スク
リーン上全面で一点に集束(コンバーゼンス)させるた
めに電子銃間圧111t(Sg)の小さいものが偏向収
差を受けにくいので極めて望ましいし、また偏向電力も
少なくて済むため経済的にも有利である。
この様な陰極線管用電子θ″(、の代表的なものとして
、主レンズ部がパイポテンシャル形しンズトfxつでい
るカラー受像?R用電子銃がある。このパイポテンシャ
ル形レンズは第1集束電極と第2集束電極とからなり、
第2集束電極(=は陽極高電圧が印加され、第1隼束電
極には数1000Vの中電圧が印加される。この様な電
子銃を例えばインライン配列シャドウマスク方式のカラ
ー受f3ξ管に用いた場合には3個の電子銃を横方向−
列(ニ一体化して並べ、これをガラス円だ)のネック内
に旧人して使用することになる。
この様な電子銃の主レンズ1”111のレンズ性11元
を向上させるには、レンズ1口径、+aぢ開口部径を太
きくすることが最良の+1、構造であるが、3個の電子
銃が一足のネック内(−配置されるため 1q910部
径はあ1り大きくで@ない。またレンズ性能とは別に電
子銃全体の性能としては1)ii述の如(、’Ij、極
問答i+3:’e 小す< j 6 コト、及ヒ1n−
7−Gj+;1fllii[(Sg) −’tr /3
−さくすることが望せしいため、レンズ口径を大きくす
ることは矛盾し、レンズ口径を大きくしてレンズへ(1
−能を大+11rt’tに向上させ、且つ電子銃性能を
も大幅に向上させることは極めてt゛、1゛Lシい。
レンズ性能を大幅に向上さ」rる他の惜3’4’lとし
て1(l捷間圧[べ(しを長くする技iJrが6公+1
f455−48674号公1(・)、!ト、’j開昭5
7−10324(i号公報などに示略れている。このよ
うに電極間1’l’4 PithをJそくしてレンズ性
能を向上させる構造は電子銃性能を向上させることと矛
盾しないので、レンズ性能全大幅に向上させ、かつ電子
銃性能を大幅に向上させることは可能であり高性能な電
子銃を提供できるとしている。
しかし、特公昭55−48674 号公報では抵抗体を
使用して電子銃の少なくとも1個の電極電位全力えるよ
うにしているので、この抵抗体月質の問題や電子銃構造
に問題が多く実用化I″i極めて困難である。また特開
昭57−103246号公報では電極面程・i特に第1
グリツド、第2グリツドなどの物点形成部の電極面積を
大きくしたままであるので電極間容量が大きく、その結
果電子銃の性能を低下させている。
〔発明の目的〕
本発明は前述した問題点に鑑みなされたものであり、主
レンズ部の電極間距離を実質的に長く設定することによ
りレンズ性能を向上させ、かつ少なくとも物点形成部の
電極面積を小さくすることにより電極間容量を抑えると
共に複数の電子銃の場合には、その電子銃間距離を小さ
くすることによって、総合的に電子銃性能の% ftた
実用的な陰極線管用電子銃を提供することを目的として
いる。
〔発明の概要〕
部ち、本発明は、電子ビーム発生部を含む物点形成部と
、この物点形成部からの11L子ビームを所だのljl
:、光体スクリーン上に集束させる主レンズ部よりなる
陰極線管用電子銃において、主レンズ部が少なくとも4
個の集束電極群からなり、これら集束電極B′rのうち
、連続した少なくとも2個の集束電極が電子ビームの経
路に整合するように設けられた他の集束電極の開口部よ
り、大きな大開口部を有し、かつ、それぞれに所冗の電
位が印加されるように構成されてなると共に、物点形成
部に使用される複数の電極の外径が大開口部全有する集
束電極の外径より小さいこと全4′¥徴とする陰極線管
用電子銃であり、このような構造(二することにより物
点形成部においては電極同容M ”を小さく抑え、かつ
主レンズ部(=おいてはレンズ性能の優れた陰極線管用
電子銃を提供づ−ることができる。
〔発明の実施例〕
次に第1図乃至第4図により本発明の陰極縮管用電子銃
の一実施例として3本の電子銃を一列配列したシャドウ
マスク方式のカラー受像管に使用する電子銃について説
明する。
即ち、ネック(42)内の電子銃(1)は後述する複数
個の電極と、これら電極を植設により支持する複数の絶
縁支持体(2)から構成される。
そして複数個の電極は、螢光体スクリーンk 1B(成
する赤、緑、青各色に発光する螢光体層にそれぞれ射突
する3本の電子ビーム(3aX3bX3c)を発生する
ための、それぞれヒータ(6aX(ib)(6c)を内
装する一列配設された3個の陰極(9a)、(9b)、
(9c)と、この3個の陰極(9a) 、 (9b) 
、 (9c)にそれぞれ所定の開口部が設けられると共
に一体化構造を有する第1グリッド021.第2グリツ
ド0り、第1集束電極till) 、第3集束電極t+
i3)、第4集束電極(17) 、第2集束電極(国及
びコンバーゼンス[極θ杓からなり、それぞれ、この順
序で絶縁支持体(2)に植設固足されている。ただし第
3集束電極uOと第4集束電極(17)の大開口部(3
6)、(37)は後述するように、大きな1個からなっ
ている。従って絶縁支持「4; !2)は、この第3集
束電極tll19と第4集束電極11力を植設するため
に、この集束電極Cl61 、07)部で外方向へ広が
っている。
更に説明すると、第1グリツド(1カと第2グリツド(
13)は近接配置された平板状電極であり、第1集束電
極(14)は第2グリツド0りに近接配置され接合され
た2個のカップ状電極(14a)(14b)よりなり、
第3集束電極+J、lは第1集束電極(14)l′ニー
続いたカップ状電極よりなり、第4隼束電極07)は第
3集束電極(167に航いたカップ伏型(帆よりなる。
そして各カップ状電極(r4a)(14b)の底面及び
平板状電極である第1グリッドθ乃、第2グリツド(1
■には、それぞれ各電子ビーム(3a)、(3b)、(
3c)に整合した3個の開口部が設けられ、第3集束電
、躇ttG + 8+’+ 44イ一束′1極(17)
にはノくきな1個の太閤1」部が設けられている。
これら開1コ部は第1グリツド(12及び第2グリツド
tl′!iテハ比幀的小すく、カップ状’+l (’4
 (14a)の(7F10部(32a ) 、(32b
 ) t (32c )はそれより大きく、カップ状電
極(1,4b)の開口部(33a)、(33b)、(3
3c)は比較的大きい径である。しかし、第3集束電極
(1G)と第4集束?11極0Dの大開口部(36)、
(37)は前記カップ状電極の開口部(32a)、(3
2b)、(32c)より大きな1個の大開口部であり、
第3図に示すように第3隼束電極αeと第4集束電極(
17)は長円の環状となっている。第3図(=おいて(
41)は植設部である。即ち第3集束電極(!eと第4
集束電極(17)はカップ状電極とはいえ、はとんど底
面のないものである、更に、この第3集束電極1[6)
々第4445束電極(17)の植設部(41)を含ま々
いaXb部分である電極の外径は第1グリツド(2)、
第2グリツド((囚の@極の外径より大きくなっている
次に第2集束電極0ω及びコンバーゼンス電極θ匂につ
いて説明すると、第2集束電極u5)は底面に一列配設
された開口部(39a)、(39b)、(39c) k
有するカップ状電極からなっているが、これら開口部(
39a)、(39b)、(39c)のうち、中央の開[
]部(39b )は第1グリツド0りから第1集束電極
(14)寸での開口部と整合して同一軸上にあるが、両
側の開口部(39a)、(39c)は中央の開口部(3
9b)より外方に離れるように僅かに偏位しており、第
1グリツド0りから第2集束電極U(イ)寸での開口部
とは整合していない。
この両側の開口部(39a)、(39c)の偏差は、3
本の電子ビーム(3aX3b)(3c)をシャドウマス
クの1つの電子ビーム通過孔部で交叉させるために僅か
な非対称電界により電子ビーム(3a) (3e)に偏
向を与えるためのものである。
寸た第2集束電極(1つには、更に各電子ビーム(3a
)、 (3b) 、 (3c)の経路にほぼ整合した開
口部(40a)。
(4ob)、(4oc)を底面に有するイ1底恰状のコ
ンバーゼンス電極(1υが固着され、このコンバーゼン
ス電極0匂には、図示しない陽極ψ11.1子に印加さ
れる約25KVの高電圧を加えるバルブスペーサ(イ)
が取付けられている。
このような電子@(1)は細いガラス円筒のネック(図
示せず)内に封入される4、 この電子銃の各電極の電位は次のようになっている。
即ち陰極(9a)、(9b)、(9c)は約150Vの
カットオフ電圧に保たれ、これに変調信号が加えられる
第1グリツド0優は接地電位であり、第2グリツドUに
は約700V 、第1集東TJ、極U(イ)と第4集束
電極(17)には約6.5KV 、第3年束電極(+[
9ト第2集束電極けりには、約25KVの陽極高圧がそ
れぞれ印加される。
次に本発明の主要部である第1集束電極ua、第3集束
電極U[9,第4集束電極面及び第2集束電極(151
により形成されるレンズとしての電位分布の等電位曲線
(45)は、レンズの径を決定するほぼ第1集束電極a
aの開口部(33a)、(33b)、(33c)と同等
の径の部分では電位分布はほとんど乱れないので、理想
状態において、第1集束電極(14)と第2集東電極U
句との電極間距鳥1「全単純に大きくしたときと同等の
電位分布を形成させることができる。世し、第4図は本
実施例の主レンズ部を説明づ−るために簡略化した電極
構造で示している。
従って2軸上分布はかなり緩かなものとなり、このレン
ズによる電子光学的倍率及び球面収差係数は減少するの
で、レンズ性能は著るしく向上する。
更に、本実施例では、物点形成部で1u極の外径が小さ
い、即ち電極面積が小さいので電極間容量は小さく、特
に信号が印加される陰(へと他電極例えば第1グリッド
間の容iI]″が小さいので、利得の低下が少なく高性
能の電子11cとなっている。
寸だ本実施例では、3本の電子銃の電子(10間距離が
小さいま1主レンズ部のレンズ1テ1能全向上させてい
るので、電子ビームの(i1i1向0、“jにもV/(
tff−の良いコンバーゼンス市゛性がイ1)られ、か
つ化1向電力の小さな高性能の電子銃となっている。
本実施例の電子銃を使用することは、通常電子銃が封入
されるネック(42)内には、比較的大きなスペースが
あり、非常に無駄のように見えるが、総合的な電子銃性
能を十分に引き出すためには極めて合理的なJr’i造
となっている。
本実施例の電子銃では第3隼束電極Oeと第4隼東電極
07)の大開口部(36) (37)が第1集束電極0
4)の開口部(33a)、(33b)、(33e)より
、それぞれ第3集束電極Oeと第4集束電極α力の板厚
の約2倍以上、即ち第4図でL≧2XTk満足するよう
に離れている必要がある。一方レンズ性能をより向上さ
せるためには第3年束電極Oeと第4集束電極α力の板
厚tJ!7.<シて第1集束?!!極([うと第2集東
電極(1つの間隔を大きくしたいので、結局第3隼東電
位u0と第4集束電極の大開口部(3G) (37)の
内径を太きくしなければならないため?P、1図及び第
2図のような構造となっている。。
本実施例の詳細な仕様は例えば次のようになる。
即ち、電子銃間距離(Sg)は492mm 、第1グリ
ツドUり、第2グリッド0壕、第1集束電極11.1)
の外径は約7,6醪X15.5c+m、第1集束電極(
ロ)の開口部径は約4.52叫、長さく電極長)は約2
2.0in、第3!1さ束小極u、t’aと第4集束T
i便(17)の板厚(霜1極長)は約0.8団、その大
開口部(36) (37)は第1集束電極L14)の開
口部(33a)、(33b)、(33c) J:り約2
.Qa+ t;f)れティルfc−め、8.52+mX
 l 8.36門の長円となっており、その外径は約1
2.0+nmX 22.Omm テア71゜また第2集
束電極(ハ)の長さく電極長)は約5.0調で開口部(
39a)、(39b)、(39c)の径は4..52+
++m 、開口部間距離4約5.02門となっており1
第1集束電極114) 、第3集束電極(Ll’9 、
第4集束電極(1カ、第2集束電極u!19間の距離は
それぞれ約1.0門となっている。
この電子銃を内径的23.9w++nのネック(42)
に装着したがネック内の他の電界の主レンズ部への影響
はなかった。
前述した実Mii例では第3イ(1東軍、 41:j 
flfl) 、第4集束電極t17) ’zカップ状電
極としたが板状電極にしてもよい。ただし耐電圧特性が
ら児るとカップ状電極の方が良好である。また第3集束
電極(10,第4集束電極(L7)を同じ(7り造とし
たが異なる(1′・V造であっても良いことは説明する
までもない。また第3集束電極16)と第1隼東電極t
laを接触させるが、または同電位とし、第4集束電極
(171と第2 ;HX東電極全接触させるか、または
同型イXシとし、4.j開閉57−1n3246号公報
に示されている電子◇ンと同イ゛7の接11e+i:紮
してもよい。ただしこの場合第1グリッドO4,第2グ
リッド贈り電極外径が第3隼束電イイi (IQ 、、
及び第4集束電極(IT)の外径より小さくなっている
必要がある。
次に本発+11jの陰杼紳’f°j′用11ε子銃のそ
れぞれ他の実施例全第5図乃至第8図により説、明する
。。
先ず第5図は1つの実姉例の主レンズ部の桿式図であり
、第1集束電(1ス(51)第2集束電j、@ (52
)、第3集束電極からなるユニポテンシャル形の主レン
ズ部の第1歩束電極(5■)と第2集束箱: 4@ (
52)間及び第2集東電イへ(52)と第、Ha?+4
電極(53)間にそれぞれ2個の大開口部を有する第4
ゴ、1゛−束y−,−(、fi、’li (54)第5
集束電極(55)及び第6!f)来電′)1′!;、(
56)、第7集束電極(57) ffi設け、第1隼束
TiT、 極(51) 、 f(”、 5 年末電極(
55) 、’第6集束電極(56)及び第1歩束電極(
53)に陽極電圧に印加し、Tr’+ 4集束電極(5
4) 、第2集束電極(52) 、第7集束1b、極(
57)を他の1111位にするか、−1:たは第1 f
ii束電極電極1) 、第4隼束電極(52) 、 t
rs 7集束電極(57)及び第3隼東電極(53)に
陽極電圧を印加し、第5隼東電極(55) 、 ET’
 2集束電極(52)及び第6集束電極(56)を他の
電位にしている。効果は前の実施例とほぼ同様である。
次の第6図及び第7図は、いずれも出願人が先に出願し
たユニポテンシャル形のレンズとパイポテンシャル形の
レンズとを直列したジオドラボテンシャル形の主レンズ
部に不発り’l 全=”−% Jll L、た例である
先ず第6図について説明すると、第1隼東電極(fit
) 、第2集束電極(62) 、りc33集電極(63
) 、第4犯束電極(64)からなるクオドラポテンシ
ャル形の主レンズ部の第3−!■−束電極(63)と第
4 gJ=、束T(’f、極((i4)間に大開口部を
有する第5隼51・’lT1#hi (65)と第6集
束@綬(66)を設け、第2年東電4:’=7 (62
)に数10ov 、 ’、J目集束電fl’i (61
) 、第3集止’+!+、 Bi (+;3) 及び第
6焦東電極(66) ニ数1000V 、 第5隼束7
L: 極(65)と第4犯束電極(64) ニ陽’+@
 ?E 圧’tl’ アル25 KV−30KVを印加
するようになされている。
この構造の電子銃+:t pAロイ2束Tli、イ゛ム
(fil) 、第3集束電極(63)及び第6年束% 
’J(?j< (66) (7) l;、圧t sl<
y −9KVに容易に設定できるので、物点形成部から
の電子ビームの質を最良の状純で使用でき、総合的な電
子銃の性能はさらに良くなる。丑た本例の場合も第3集
束電極(63)と第5イ(を束i7f、極(65) 、
第6隼束電極(66)と第4イ15束電極(64)全接
#1r j、ても良いことは説明する迄もない。
次の第7図の電子銃はfrλ2集束電If (62)に
陽極電圧を印加するようにした以外は第7図のものと同
様であるので同一部は同一符号’e (’I’ L 、
特にHW。
明は行なわない。
以上の実施例では大開口部をイ〒する11′束電極の植
設部において絶H支持体を外方向へ変位させた構造とし
絶縁支持体の耐電圧!1♀性の向上もnlったが、絶縁
支持体を従来Aりにした41り造も考えられる。次に第
8図によりこの11′N造を説明する。図中第1図(!
−同−省−号U 17Tj一部を示し!侍に説明しない
即ちTy、+8(シ)1)はヒータ(6b) 、 1(
、’を枠(9b ) 、第t ! ’) 7 M(12
、m 2 f ’) ッV(J:a 、 FB 1 集
束?EqH+第3集束電4’AtL[9,第4集束11
,1極1.+71 、第2集束電極05)、及びコンバ
ーゼンス電極(1樟より4′&成されるが、このうち第
3集束電極(IQ、第4集束電栃(1ηを除いた他の7
1i、極は植設部(6+)(91)(12t)(13+
XL4+)(1st)を長く伸ばして枠状の絶縁支持体
(2)に41α設されるようになっている。ただし、こ
の時、特に第1グリツド(1カ、第2グリツド(1濠の
面積金極力抑えるように股引することが望ましい。
前述した各実姉例で(13本の′iT子銃不二4,1.
f方向−列に並べ、グリッド年来電権久一体化t:’T
造にしたカラー受像管用電子鋼、についてがす11シた
が、本発明は、これに限定されるものではなく、3木の
電子鋳を正三角形にr(・、ヱ・した邪1造のものや1
本の?f+’。
+8においてもその1壕鏑川できることは勿論であるし
、寸た、太+=i口+′X11をイ草する免束′I?1
極も2個で1絹にする必ゲシはなく、イβ1数7.− 
、i;H加してもよいことH費、明する迄もない。
〔発明の効県〕
上述のように不発ル1によれば、主レンズ7<1Bが少
なくとも4個の四来電概よりなり、イのうち連続した少
なくとも2イ固のフ1す束′114りU仙の隼来電4゛
11の「ブ110??(Sより大きな大1i1107S
1;を有し、かつ少なくとも物点形成部に使用される枚
数の電(′数の各iij、 棒外径を太閤口f111を
有する集束1f、1椅の1.Ti、 j匁外r1−より
小さくすることにより、主レンズ部に品性iif定のレ
ンズが得られるし、物点形成部の′11・1飢111ビ
fq)・1を抑えることが出来るし、更に了り数のIi
1子釘の」λろ合には電子銃量定1資金小さくすること
がOJ能となり、総合的に1)3.+6’j !II−
T4’Qの伜れた実用的な1與イヘ線管用電子(?1.
を提供できる。。
4191面のP’i 、f(jな畝、明第1し1乃而〕
へ14図にL本発明の(、;’: <シgH(((Mh
用電子銃の一実施例を示す1ン1であり、第1図及び第
2図はそれぞれう“きなる方向から切mr Lで卯、た
f+’4 NJi面図、第3図は太閤11部を有づ−る
イ1東?:j:朽の斜祁1図、第4図に主レンズ部の1
11□イ・“11分布図、第5図乃至第7(゛ノ1は本
発明の陰極1+、! (首用電子Z、+’、:のそれぞ
れ他の実が11例の主レンズ部の模式図、第8図は本発
明の陰(函絆管H4市子銃の史に他の実ar 1ζ11
の11・り面図である。
2 ・= +’f’+、H−支持体 :(R+ 31’
l + 3 ”” ’+j−1+子ビーム6a、6b、
(ic −−二 −り !la、9b、9c ・・・ 
陰極12−・・第1グリツド 13・・第2グリツド1
、4 、15 、 ]、 fう、17,51,52,5
3.54+55.56.5L61,62゜63.64,
65,6fi・・・415束−11,(令32a、32
b、32c、33a、33b、33c、39a、39b
、39c・・・開口部 3!5,37・−・大開口部 代理人 弁理士 井 上 −男 第 5 図 171品 、。
第 8 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電子ビーム発生部を含む物点形成部と、この物点形成部
    からの電子ビームを所定の螢光体スクリーン上に集束さ
    せる主レンズ部よりなる陰極線管用電子銃において、前
    記主レンズ部が少なくとも4個の集束電極群からなり、
    これら四乗電極群のうち連続した少なくとも2個の集束
    電極が前記電子ビームの経路に整合するように設けられ
    た他の集束電極の開口部よp大@な太1ji40部を有
    し、かつ、それぞれに所定の電位が印加されるように構
    成されてなると共に、前記物点形成部に使用される複斂
    の電極の外径が前記大開口部荀有する集束電極の外径よ
    り小さいことを特徴とする陰極線管用1に子銃。
JP58189323A 1983-10-12 1983-10-12 陰極線管用電子銃 Expired - Lifetime JPH0630226B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624559B2 (en) 2001-01-19 2003-09-23 Hitachi Ltd Cathode ray tube

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JPS56136434A (en) * 1980-02-28 1981-10-24 Rca Corp Color video tube

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