JPS6122410B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の電子ビームを有し、球面収差が
少なく、高解像度の電磁集束陰極線管に関する。

解像度は陰極線管として重要な特性の一つであ
るが、これは電子ビームスポツト径を小さくする
ことによつて向上する。電子ビーム集束手段とし
て、ビームスポツト径を小さくする性能の面で
は、静電集束より電磁集束の方がすぐれている。

ターゲツト上での電子ビームスポツト径を決定
する要因としては、３極レンズによつて作り出さ
れるクロスオーバの大きさ、主レンズ部の倍率、
空間電荷効果、および球面収差などがある。クロ
スオーバの大きさは陰極線管の陰極、第１グリツ
ド、第２グリツドによつて形成される３極レンズ
部の特性によつて定まり、主レンズ部の倍率はそ
の位置等の幾何学的配置により大略決定され、さ
らに空間電荷効果によるビームのひろがりは電磁
集束の場合、静電集束の場合に比べると問題にな
らないほど小さい。したがつて電磁集束方式で一
層小さなビームスポツトを得るための一つの方法
として、球面収差を低減することが考えられる。
特に複数の電子ビームを用いた陰極線管たとえば
カラー受像管では、それぞれのビームに対するレ
ンズの口径が小さくなり、必然的に球面収差が増
大する傾向があるので、球面収差を低減すること
は重要となる。

一般に、電磁集束、静電集束を問わず原則的
に、電子ビームの集束作用領域をできるだけ広げ
て、電子ビームを徐々に集束させる方が球面収差
が低減できることが知られている。

第１図ａに従来の複数電子ビームを有する電磁
集束陰極線管の一例の側断面図を示し、図ｂに図
ａの中のＡ−A′断面図を示す。永久磁石１によ
り、磁気ヨーク２の円筒状突起部３の間に磁界４
が発生し、磁界４によつて３本の電子ビームがそ
れぞれ電磁集束される。各磁界４は、設計を適当
に行えば軸対称となり、各点において、管軸方向
（Ｚ方向）の成分Bzと、半径ｒ方向の成分Brとよ
〓〓〓〓
りなるものとみなせる。第２図は横軸にＺ方向の
位置を示し、縦軸にその位置におけるＺ方向磁界
強度を示す磁界分布図である。図中、実線５で円
筒状突起部３の間隔ｌ_gが比較的小さい場合の磁
界分布を示している。第１図に示すような構造の
ときに球面収差を低減するには、前記原則に従つ
て間隔ｌ_gをできるだけ広げればよい。このよう
にしたときの磁界分布を第２図中に破線６で示
す。間隔ｌ_gの短い場合に比べて磁界分布の領域
が広がつたことがわかる。しかし一般に電子ビー
ムを集束するには、Ｚ方向磁界成分Ｂ_zだけでな
くｒ方向磁界成分Ｂ_rも必要である。もし成分Ｂ_z
のみからなる磁界レンズに、中心軸から離れてＺ
方向に完全に平行に走行する電子が入射しても、
この電子には全く力が作用せず、レンズから何の
集束作用も受けずにそのまま同一直線上をレンズ
を通過してしまう。勿論このような、成分Ｂ_zの
みの磁界レンズを現実に作ることは不可能で、少
なくとも入口側、出口側にはｒ方向磁界成分Ｂ_r
が発生し、その結果前記Ｚ方向に完全に平行に走
行する電子でもレンズ作用を受けることになる。
ｒ方向磁界成分Ｂ_rは、磁位のスカラーポテンシ
ヤルをｍとした時、磁界空間に成立するラプラ
スの式△ｍ＝０から、Ｂ_r＝−ｒ／２B′_zで与えられ る。すなわち第２図に破線６で示した磁界分布の
場合、Ｚ方向磁界成分Ｂ_zによるビーム集束作用
は徐々に行われるが、ｒ方向磁界成分Ｂ_rによる
ビームの集束作用は、磁界領域の入口および出口
だけで行なわれ球面収差が増加する。特にカラー
受像管のように複数の電子ビームを有し、各ビー
ムの形状が一致している場合に、その所期の特性
が得られるような陰極線管においては、もし各ビ
ームの形状が球面収差などで互いに異なつている
と、見かけ上色ずれが生じ画質が劣化する。

本発明は、上記のような、複数の電子ビームを
有する従来の電磁集束陰極線管の、球面収差によ
る問題点を除去し、複数の電子ビームを有し、球
面収差が少なく、高解像度の電磁集束陰極線管を
提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明においては、
磁気ヨークの、複数の電子ビーム通過孔を囲む円
筒状突起部の半径方向肉厚を、基体側では厚く、
先端に近付くにつれて薄くした。

第３図ａは本発明一実施例の側断面図、第３図
ｂは第３図ａ中のＡ−A′断面図である。第１図
ａ，ｂに示した従来のものの例と異なる点は、磁
気ヨーク２の円筒状突起部３ａの半径方向肉厚
が、基部では厚く、先端に近付くにつれて薄くな
つていることと、その結果として対向する円筒状
突起部３ａの間に生じた磁界７が、第４図に破線
８で示すように分布することである。すなわち円
筒状突起部３ａの壁面肉厚が基部で厚く先端に近
付くほど薄くなつているため、突起部３ａの基部
から先端に近付くにつれて、磁性体製の円筒状突
起部から外部真空中に洩れ出る磁束数が漸次増加
している。第４図には比較用に、磁気ヨーク２の
円筒状突起部の肉厚が一定で、対向する間隔ｌ_g
が比較的短い場合の磁界分布を、第２図の場合同
様実線５で示してある。第４図の破線８で示した
本発明を実施した場合の磁界分布を、従来の場合
の、実線５や、第２図に破線６で示した磁界分布
と比較すれば、強度が漸次ゆるやかに幅広く低下
しているのがわかる。したがつて本発明を実施す
れば磁界成分Ｂ_z，Ｂ_rとも作用領域が広がり、か
つ徐々にビームを集束させるようになつて、既述
の球面収差低減の原則が満足され、螢光面上で小
さなビームスポツトが得られる。前記のように、
複数の電子ビームを有する陰極線管の場合は、必
然的にレンズ口径が小さく球面収差が大きくなり
やすいから、本発明実施の効果は大きい。なお複
数の電子ビームを有する場合、永久磁石やコイル
の位置から各ビーム通路までの距離や配置（関係
位置）が異なるので、各円筒状突起部の形状、寸
度を、それぞれの場所に対応させて変化させるこ
とによつて、各ビームスポツト形状を同一にする
ことができる。

以上説明した様に本発明によれば、複数の電子
ビームを有する電磁集束陰極線管において、小さ
いビームスポツトが得られ、高解像度が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは複電子ビームを有する従来の電磁集
束陰極線管の側断面図、第１図ｂは図ａ中のＡ−
A′断面図、第２図は従来の電磁集束陰極線管の
集束磁界強度分布図、第３図ａは本発明一実施例
の側断面図、第３図ｂは図ａ中のＡ−A′断面
図、第４図は本発明実施例における集束磁界強度
〓〓〓〓
分布図である。 １……永久磁石、２……磁気ヨーク、３，３ａ
……円筒状突起部、７……本発明実施例の集束磁
界、８……本発明実施例の磁界強度分布を示す破
線。 〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の電子ビーム通過孔を設けた基体と各電
   子ビーム通過孔を囲む円筒状突起部よりなる軟強
   磁性体製の１対の磁気ヨークを、管軸方向に隔離
   して前記各円筒状突起部が互いに対向するように
   配設し、永久磁石または直流励磁コイルなどによ
   り前記対向して配置した各円筒状突起部の間にそ
   れぞれ磁界を発生させ、これらの磁界によつて複
   数の電子ビームをそれぞれ電磁集束させるように
   した電磁集束陰極線管において、前記円筒状突起
   部の半径方向肉厚を、基体側で厚く、先端では薄
   くしたことを特徴とする電磁集束陰極線管。