JPS6130374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は撮像管の電子銃に関し、さらに言えば
大電流時の偏向収差を改善した電子銃に関するも
のである。

従来の撮像管の電子銃としては第１図に示すよ
うな構成を有するＳ―Ｍ型ビジコンがよく知られ
ている。図において、１はヒーター、２は熱電子
を放出するカソード、３はカソード電流の大きさ
を制御する第１グリツド、４は前記カソード２か
ら放出された熱電子ビームを加速する第２グリツ
ドであり、該第２グリツド４にはビーム径を制限
する制限孔５が設けられている。６，７，８はそ
れぞれフオーカスレンズを構成する電極であり、
９はメツシユ電極、１０はターゲツト電極、１１
はビジコンの外側に配設された偏向ヨークであ
り、この偏向ヨーク１１により電子ビームは水平
方向、垂直方向に偏向される。前記制限孔５から
出た熱電子ビームは前記偏向ヨーク１１により偏
向を受けない場合には(a)のような軌跡をえがい
て、ターゲツト電極１０に達し、前記偏向ヨーク
１１で偏向を受けた場合にはｂのような軌跡をえ
がいてターゲツト電極１０に照射されるものであ
る。

ところで、上述したような構造を有する電子銃
の電子放出部はカソード２、第１グリツド３、第
２グリツド４とで構成されるため３極部と呼ばれ
るが、前記第１グリツド３と第２グリツド４との
間に電流密度の高いクロスオーバー点が形成され
る。ターゲツト電極１０上の電子ビームはダイナ
ミツクレンジを拡大するという観点からはその電
流密度は高い程よいので、前記第２グリツド４上
の制限孔５を通る電流量を大きくしたいが、その
ためには、カソード２の電子放出能力を大きくで
きるのでなければ、前記クロスオーバー点を前記
第２グリツド４に近づける事が必要である。この
ことは、前記制限孔５からの電子ビームの発散角
αが大きくなる事を意味する。一方、ターゲツト
電極１０上の電子ビームの解像度の向上という観
点からは、ターゲツト電極１０上のスポツトは小
さい方が好ましいが、電子ビームの発散角αが大
きい場合、フオーガスレンズの球面収差はαの３
乗に比例するので、ターゲツト電極１０上のスポ
ツト径が大きくなり、また偏向収差のうち、コマ
収差はαの２乗に比例し、比点収差、像面湾曲は
αに比例するので、ダイナミツクレンジを拡大す
る事と、解像度を向上させることは相反する要求
であるといえる。従つて、前記ターゲツト電極１
０上の電流密度を上げ、かつ前記スポツト径を小
さくするには、カソード電極２の電子放出能力を
向上させるしかなく、新たな材料でカソード電極
を形成する事が必要となつてくる。さらに、上述
したようにフオーカスレンズでは制限孔５の像を
直接ターゲツト電極１０上に結像させるため、フ
オーカスレンズの中央ではビーム軌道の管軸から
の距離は最大となり、偏向ヨーク１１による偏向
中心はほぼ前記フオーカスレンズの中央附近とな
り、偏向収差は偏向距離と、電子ビームの管軸か
らの距離との関数なので前記フオーカスレンズ中
のビーム軌道の管軸からの広がりが大きい程偏向
収差が大きい事になる。従つて第１図からも明ら
かなように、偏向を受けた電子ビームは偏向距離
の２乗の割合でビーム径が増大するため、画面の
周辺部における解像度が低下し、シエーデイング
が発生するという欠点を有していた。

本発明は、上記の如き欠点を解消すべく成され
たものであり、電子ビームが偏向ヨークにより偏
向を受ける事による電子ビームの変化、いわゆる
偏向収差の小さな電子銃を提供せんとするもので
ある。

以下、本発明の一実施例を第２図に基づいて説
明する。図において、２１はヒーター２２はカソ
ード２３は該カソード２２と共に電子放出部を成
しているアノードである。なおここで使用される
電子放出部はカソード２２とアノード２３とより
成るところから前記３極部に対して２極部とよぶ
事にする。２５，２６は前記アノード２３と共に
ユニポテンシヤル型の第１のフオーカスレンズを
構成し、２６，２７，２８はユニポテンシヤル型
の第２のフオーカスレンズを構成する。２９はメ
ツシユ電極３０はターゲツトである。３１は電子
ビームを水平方向、垂直方向に偏向する偏向ヨー
クである。また、(a)は該偏向ヨーク３１による偏
向を受けない時の電子ビームの広がりを示し、(b)
は前記偏向ヨークにより偏向を受けた時の電子ビ
ームの広がりを示したものである。なお本実施例
においては第１のフオーカスレンズおよび第２の
フオーカスレンズは共にスタテイクフオーカスの
場合を示したが、共にマグネチツクフオーカスの
場合あるいはスタテイクフオーカスとマグネチツ
クフオーカスとの組み合わせの場合でもよい。

前記電子放出部はカソード２２とアノード２３
とで構成され、かかる２極部ではもはやクロスオ
ーバー点は形成されず、カソード２２を出た電子
はアノード２３に向つてほぼ直進する。従つて、
前記アノード２３上に設けられた制限孔２４の電
流密度は、アノード電圧の上昇にともなつて、カ
ソード電流密度に近き、かつ前記カソード２２を
ある方向性をもつて放出された熱電子もアノード
電圧により引つばられて、アノード２３上の制限
孔２４を通過する電子の発散角もアノード電圧の
上昇と共に小さくなる。従つて、大電流域におい
ては２極方式の方が３極方式のものに比して、発
散角αを小さくできる。即ちダイナミツクレンジ
を拡大し、かつ収差をおさえる事ができる。

次にカソード２２から放出された電子ビームは
前記第１のフオーカスレンズによつて前紀制限孔
２４とターゲツト電極３０との間で、一且結像さ
れた後、第２のフオーカスレンズで前記ターゲツ
ト電極３０上に再度結像される。このことは、第
２図の電子ビームの軌道ａ，ｂで示すように、前
記制限孔２４からの電子の発散角αが等しい場合
でも、電子ビームの管軸からの広がりを小さくお
さえる事ができる事を示している。従つて、前記
２極方式の電子放出部と組み合わせると、電子ビ
ームの管軸からの広がりは更に小さくなり、その
結果、偏向収差を小さくする事ができる。

なお、前記フオーカスレンズはユニポテンシヤ
ル型でもバイポテンシヤル型のものでもよい。こ
れら２つのフオーカスレンズは従来のフオーカス
レンズに比べて強いレンズを構成しなければなら
ない。また本実施例においては制限孔をターゲツ
ト電極間において１回結像させる場合について説
明したが、電子銃の構造が複雑になつてもよい場
合は何回結像させてもよい。

以上より明らかなように、本発明は制限孔から
の電子ビームの発散角の小さな２極方式の電子放
出部と制限孔とターゲツト電極間に制限孔の像を
結像させることとの組み合せにより、大電流にお
いても、電子ビームの管軸からの広がりをおさ
え、偏向収差を小さくし、以て、ダイナミツクレ
ンジを拡大し、かつ画面周辺部の解像度が低下す
るのをおさえ、シエーデイングを小さくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から用いられいる撮像管の電子銃の
構成図、第２図は本発明の一実施例を示す構成図
である。 ２１…ヒーター、２２…カソード、２３…アノ
ード、２４…制限孔、２３，２５，２６…第１の
フオーカスレンズ、２６，２７，２８…第２のフ
オーカスレンズ、３０…ターゲツト電極、３１…
偏向ヨーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ヒーターとカソードとビーム径を制限する制
   限孔をその上に設けたアノードとから成る二極部
   で構成された電子ビーム放出部と、第１のフオー
   カスレンズと第２のフオーカスレンズとを有する
   フオーカス部と、メツシユ電極とターゲツト極と
   を有し、前記第１のフオーカスレンズにより前記
   制限孔の像を前記第１のフオーカスレンズと第２
   のフオーカスレンズとの中間に結ばせ、その像を
   前記第２のフオーカスレンズでターゲツト上に結
   ばせるように成した事を特徴とする撮像管の電子
   銃。