JPS63237335A - 電子管の電子銃 - Google Patents

電子管の電子銃

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JPS63237335A
JPS63237335A JP7125287A JP7125287A JPS63237335A JP S63237335 A JPS63237335 A JP S63237335A JP 7125287 A JP7125287 A JP 7125287A JP 7125287 A JP7125287 A JP 7125287A JP S63237335 A JPS63237335 A JP S63237335A
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lens
electrode
voltage
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Takefumi Kato
武文 加藤
Toshihiro Harada
原田 俊廣
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Iwatsu Electric Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1表示陰極線管ヌは蓄積管等の電子管の電子銃
に関し、更に詳細には、?JI数の板状電極から成る四
極レンズを含む電子銃に関する。
〔従来の技術〕
オシロスコープの陰罹線管の電子銃部分に、3組の四極
レンズを配設することは1例えば%開昭59−2345
32号公報VC#9Il示されている。こl)様に3組
の四極レンズ?設けると、スクリーンにおける像点(ス
ポット)馨真円に近づけろことができる。上記3組の四
極レンズには、独立の電源回路が接続され、独立の電圧
が電力pされている。
従って、3組の1i源回路が必要になり、電源構成が複
雑になるばかりでな(、電力損失も多くなった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、陰極から放射される電子ビームの量を制御電
極で制御1ろと、電子ビームのりaスオーバがZ軸(ビ
ーム進行方向に対応する軸)上を移動するため、3Nの
四極レンズの電圧1fI:h幣しなければならず、フォ
ーカス調整が非常に填雑であった。また、四極レンズを
a数枚の板状電極で構成する場合、籟数枚の板状電極の
内の正の板状電極と負の板状電極との間の静電容量のた
めに。
板状電極の電圧χ調整しても応答遅れKよって迅速にフ
ォーカス調整を完了させることが困難であった。
そこで1本発明の目的は、フォーカス調整の応答性が良
い電子銃を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点ン解決し、上記目的全達成するための本発明
は、複数の四極レンズを含み、前記複数の四極レンズが
、それぞれ、同一極性の電圧が印加される2枚以上の第
】の板状′wt極と、前記第1の板状電極とは異なる極
件の電圧が印加される1枚以上の第1の板状電極とから
成り、前記第1及び第2の板状電極が電子ビーム通通孔
tそれぞれ有して管軸に沿って並置されている電子管の
電子銃において、前記2枚以上の第1の板状電極に異な
る電位を与えるように棒成し、前記異なる電位の少な(
とも一方y!′糎整可能にしたこと′l¥:%徴とする
電子銃に係わるものである。
〔作 用〕
制御電極の電圧を変えると、フォーカス状態が変化する
。このフォーカス状態を最適状態に戻すために四極レン
ズの全部の電極の電圧ンβ1時に変えずに一部の電極の
電圧のみを変える。四極レンズha数の板状電極から成
るため、板状1!極相互間の静電容量に基づく動作遅れ
が生じるが1本発明では一部の板状電極の電圧ン調整し
てフォーカス状態を調整するので、静電容iに基づく応
答遅れが少ない。
〔実施例〕
次に1本発明の実施例に係わるオシロスコープのCRT
を説明する。第1図には、を子銃1と垂直偏向糸2と水
平偏向系3と螢光スクリーン6とを排気管体7に収容し
たCRTが示されている。
電子銃】は、管軸]aK沿って配置さすlた陰極8と、
制御1!極9と、 710速電極10と、ユニポテンシ
ャル型の第1.第2及び第3の四極レンズ12.13.
34とから成る。スクリーン6は、フェースプレート1
7VC螢i*質18を塗布し、この上に導電層19’に
設けることにより構成されて〜る。
第1の四極レンズ12は、電子ビームが通過する孔を有
する第1の群(正極)の3枚の板状電極22a、22h
、22cと第2の群(負極)の3枚の板状電極23a、
23h、23cとの組み合せから成る。第1の群の3枚
の板状電極22a。
22b、22cはリード24で共通に接続され、可変抵
抗25を介して正の1!詠端子26に接続されている。
第2の群の3枚の板状電極23a、23h、23cの中
の第1番目の電極23aは可変抵抗20aをブ「して餉
の1を源端子2]aに接続され、第2及び第3査目の電
極23h、23cは共通に接続され、共通の可変抵抗2
8を弁して負の電源端子29に接続されている。
第2の四極レンズ13は、を子ビームが通過する孔を臀
する第、Jの群の3枚の板状1118 :(Oa 。
30b、30cと、第2の群の3枚の板状を極31a、
31b、31cとから成る。第1の群の板状電極30a
、30b、30cけリード32で共通に接続さn、共通
の可変抵抗25を弁して正の電源端子26に接続されて
いる。第2の群の板状1!極3]a、31b、3]cの
内の第1番目の電極31aは可変抵抗20b乞介して旬
の電源端子21hに接続され、第2及び第3番目の電極
3】b、3]cはリード33で共通に接続され、共通の
可変抵抗28を弁して狗の電源端子29に接続されてい
る。
第3の四極レンズ14け、を子ビームか通過する孔?有
する第1の群の3枚の板状電極34a、34h、34C
と第2の群の3枚の板状電極35a、35b、35cと
から成る。第1の群の3枚の板状電極34a、34h、
34citリード36で共通に接続され、共通の可変抵
抗25を介して正のt源端子26に接続され、第2の群
の板状電極35 a、  35 b、  35 cld
リード37で共通に接続され、共通の可変抵抗28を介
して狗の電源端子29に接続されている。
第】の四極レンズ】2の第1の群の板状電極22a及び
第2の群の板状を極23aは、第2図に示す如(円板の
中央に貫通孔38.39に有する。
第1の群の板状電極22aの貫通孔38は、第3図から
明らかな如く管軸を中心に対向している第】の対の周縁
40.41と、第2の対の周縁42%43とを有する、
第1の対の周縁40.41は直角双曲#乞示す式x2−
y2=a2χはぼ満足する曲線に形成されている。第2
の対の周縁42.43は円乞示す式x’ + y2= 
b2をほぼ満足する曲線に形成されている。なお、Xy
座橢の中心即ち管軸から第〕の対の周縁40,4]の頂
点までの距離aと、中心から第2の対の周縁42.43
の頂点までの距離すとの関係は、b>>aであり、1例
としてb = 2 a程度である。
第4図に示す第1の群の3枚の板状電極22a。
22b、22cは実質的に同一に構成され、これ等の主
面がxy平面に一致するように配置されて(する。
第2図及び第4図に示す第2の群の板状電極23a、2
3h、23cは、第3図に示す第1の群の板状電極22
aを管軸を中心に90度回転したものに相当する。従っ
て、第2の群の板状電極23 a、23 b、 23 
cの第1の対の周M44.45は直角双曲線を示す式x
l  y!==  32をほぼ満足する曲線を有し、第
2の対の周縁4fi、47は円を示す式x’+ y’=
 b” ’lはぼ満足する曲#!?有する。
第]の四極レンズ12の第1の群の板状電極22a、2
2b、22cと第2の群の板状を極23a、23b、2
3cとは、第4図に示す如くZ軸方向に間隔1を有して
交互に1つ互いに平行に配置されている。
第2及び第3の四極レンズ13.14は、第1の四極レ
ンズ12における周縁40.4]、42゜43.44.
45,46.+7t7)altりy!#決定f決定約6
定数及び/又は2軸方向のレンズ長りを除いて第】の四
極レンズ12と巨1−Vc111成されている。なお、
この実施例では、第20四極レンズ13は第1の四極レ
ンズ12と垂直偏向系2との間に配置され、第30四極
レンメ】4け垂直偏向系2と水平偏向系3との間に配置
されている6また。
第2の四極レンズ13の第2の群の板状電極31a、3
1 b、31 c及び第3の四極レンズ14の第1の群
の板状電極34a、34b、34cは。
第1の四極レンズ12の第1の群の板状電極22a、2
2h、22cと同−又は類似のパターンに形成され、第
2の四極レンズ13の第1の群の板状電極30a、30
b、30c及び第3の四極レンズ】4の第2の群の板状
電極35a、35b。
35cは第1の四極レンズI2の第2の群の板状電12
3a、23b、23c、:pl−又は類似のパターンに
形成さTしている。
第1.第2及び第3の四極レンズ12.33゜14の作
用を光学類推で示すと第5図になる。第5図では物点4
9(クロスオーバ)から1象面51卯ちスクリーン6に
向う軸50の上側に垂直方向のレンズ作用(フォーカス
状態)が表示され、下側に水平方向のレンズ作用(フォ
ーカス状態)が表示されている。第1及び第3の四極レ
ンズ12゜】4は垂直方向に凹レンズ、水平方向に凸レ
ンズとして作用し、第2の四極レンズ13は垂直方向に
凸レンズ、水平方向に凹レンズとして作用する。
各四極レンズ12.13% 14の凹レンズと凸レンズ
の定数は符号が反対で定数が等しい。物点49(りaス
オーバ)から第1の四極レンズ12までの距離′%:W
、第1の四極レンズ12から第20四極レンズ】3まで
の距離をd、第2の四極レンズ13から第3の四極レン
ズ】4までの距離をq。
第3の四極レンズ14から像面51までの距′a′%:
p、各四極レンズ12.13.14の熱漬距離の逆数’
jts+、 St、 Ssとし、更に像面51上の像点
52における水平方向の倍率と垂直方向の倍率とが等し
いとすれば、 S、、 82.83’r:次式で示すこ
と、ができる。
ところで、ユニポテンシャル型の理想的な四極レンズを
得るために、第6図に示す如く、双曲線の式x’ −y
”” a” Y満足する曲&Iを有して管軸を中心に対
向配量された一方の対の電極53.54と 、*−y?
= −a2を満足する曲mを有して管軸Y中心に対向配
置された他方の対の電極55.56とを設け、一方の対
の電極53.54に角電圧−Vy印加し、他方の対の電
極55.56に正電極+Vを印加することは公知である
4つの電極53.54,55.56で囲まれている空間
におけるt位ポテンシャルφは近似的に次式で示すこと
ができる。
■ φ= −(X’ −y’ )   −・−・−r41こ
のレンズの焦点距離の逆数8は次式で与えられる。
φの軸方向の幅(各電極53.54.55. 56の軸
方向長さ)をLとして、端部効果1に無視す(但しCは
レンズ系の比例定数) 今、第5内の第1.第2.第3のr!M極レンズ12、
J3.14”l第6図と等価な理想四極レンズであると
すれば、 111i21f31式より次の(71(81
式が得られる。
第1.第2及び第3の四極レンズ12,13゜14の双
曲線の頂点va、、a2.83mレンズ長’kL1゜L
l a L3 、印加電圧iVとすれば、(61式によ
り次の(91001Ql1式dEff立fル。
第1、第2及び第3の四極レンズ12.13.14に共
通の印刀[]電圧士V4加えることを可能にするために
al、 a2* as、 Ll、 I、2. Ls’1
次の様に設定する。
先ず(1)式を満足するようにaIs Lt、 V’l
決める。
(11式におけるw、d、q、pは電子銃の各部の配置
によって必然的に定fる定数であるから、これ等の定数
を決定すると、(11式の値は必然的に決まる。この(
11式の値に適合するよう上第1の四極レンズ12の各
定数LH,al、Vン決めることも容易に達成できる。
(71i8+式より82.Ss’を次式で示すことがで
きる。
上記(121(131式(’) 8+、 St、 5s
K191(It)(il1式ン代入すると次式になる。
上記α41 (151式においてレンX長Ll h L
l * L3を同じに設定すれば1次式が得られる。
(1615eにおいて、aIs Rh dh Wは既知
であるから、(161式を満足するように第2の四極レ
ンズ13の双曲線の頂点a2Y決定すれば、第2の四極
レンズ13に第1の四極レンズ12と同一の電圧を印加
l−てもよいこと忙なる。
(161弐によってa2が既知の値になれば、071式
におけるasl’求めることが可能になる。従って、0
9式を満足するように第3の四極レンズ14の双曲線の
頂Aasを決定すれば、第3の四極レンズ]4に第1及
び第2の四極レンズ12.13と同一の印加電圧±V″
4!:印加してもよいことになる。
又、第1.第2及び第3の四極レンズ】2,13.14
の双曲線の?数aI、 a2. a3馨回−に設定すれ
ば、a41α9弐に基づいて次式が成立する。
従って、第1の四極レンズ12のレンズ&L+’1決定
した後に、 (181α9式ン満足するように第2及び
第3の四極レンズ13.14のレンズ長Lz、Lst’
設定すれは、3つの四極レンズ12.13.14を同一
の電圧士Vで動作させることができる。レンズ長Ll 
、 L2 、 LsのvI4整は5各板状電極22a〜
23c、30a−−31c、34a〜35cの相互間隔
1を調整するか、板状電極の枚数を調整することによっ
て行う。
以上の説明では1発明の主旨?明確にするために各四極
レンズ12,13.14の總部効来を無視I、て説明し
たが、実際には端部効果を配慮してaI−32−all
* I4@ L2−1j3等?決定する〇ところで、第
1図において陰極8から放射された電子ビーム57けZ
軸上の悸点49(クロスオーバ)に収束され、その後発
散する。この物点49の位置は制御tllI*9の電圧
を変えると変化する。
物点49が変化すると、第5図における物点49から第
1の四極レンズ】2までの距離Wが変化し。
fil F2+ +31式の値に変化が生じる。各四極
レンズ12゜】3.14の各幾何学的定数は雷子銃組立
後においては固定であるので、変化させることができな
い。従って、制御を極9の電圧を変えた場合には。
スクリーン6におけるフォーカス状態が悪化する。
そこで、第1及び第20四極レンズ12.13の電圧を
変えてフォーカス状態?調整する。しかし。
第1及び第2の四極レンズ12.13の全部の電極の電
圧y!′変えずに、一部の電極の電圧のみ乞変える。こ
の実施例では、第1の四極レンズ】2の第1の群(正極
)の板状電極22a、22b、22c、及び第2の群(
9極)の2枚の板状電極23b、23Cの電圧は変えず
に、負極の1枚の板状電極23aの電圧を可変抵抗器2
0aKよって変える。また、第2の四極レンズ】3の第
1の群(正極)の板状電極30a、30h、30e、及
び第2の群(負極)の2枚の板状電極31h、3Icの
電圧は変えずに、負極の1枚の板状電、極30bの電圧
を可変抵抗20bKよって変える。第1の四極レンズ】
2においては、3枚の板状電極22a、23a、22b
によって単位ユニポテンシャル四極レンズが構成され、
第2の四極レンズ13においては、3枚の板状電極30
a、31a。
30bによって単位ユニポテンシャル四極レンズが構成
されているので、これ等の単位ユニポテンシャル四極レ
ンズを調整すれば、m子ビームのフォーカス状態の砕整
が可能である。
第1の四極レンズ】2の板状電極23aの電圧及び第2
の四極レンズI3の板状@係31aの電圧ン変えても、
板状電極22aと23aとの間及び23aと22bとの
間の静電容量、及び板状電極30aと31aとの間及び
31aと30hとの間の静電容量のために、重子ビーム
は電圧変化に直ちに応答しない。しかし、この実施例で
は残りの板状電極22b、23b、22c、23cの相
互1141 、及び30h、31.h、30c、31c
の相互間の電圧変化が生じないために、これ等の相互間
の静電容量による動作遅れが生じない。従って1、全部
の板状′FX極の電圧?変化させる従来方式に比較して
静電容量が等価的に215になり、応答遅れ時間が大幅
に短くなる。
なお、第1の四極レンズ】2と第2の四極レンズ】3と
は、第5図に示す如く、垂直方向及び水平方向において
反対のレンズ作用′lf!:有するので。
両方を調整することによってスクリーン6に真円に近い
スポットを作ることが可能になる。
〔別の実施例〕
次に、第7図〜第9図に示す別の実施例のCRT3に説
明する。但し、第1図〜第6図と共通する部分には回−
の符号2付[−てその説明ゲ省略する。
この実施例では、第7図に示す如く、ネック部の端から
スクリーン6に至る管内壁に後段那速11L葎5が設け
られ、更に、水平偏向糸3とスクリーン6との間に走査
拡大レンズ4が設けられている。
走査拡大レンズ4ば、第8図に示す如く、第1の筒状を
弥15と第2の筒状t!lfiとの組み合せから成るパ
イポテンシャル型の四極レンズであり。
本件出願人に係わる特願昭1−il−88732号に開
示されているものと同一である。この走査拡大レンズ4
の第1の筒状電極ゴ5は、舌状部60゜61をそれぞれ
有する第1の対の面fi2.63と。
凹部64.65乞それぞれ有する第2の対の面66.6
7とから成り、グランドに接続される。第2の筒状電極
16は、第1の対の面68.fi9と。
第2の対の面70.71とから成り、第7の筒状電極】
5のスクリーン側の端を囲み、後段加速電極5に接続さ
れている。なお、各面62.fi3.66.87.68
、fi9.7Q、71は管軸方向に双曲線又はこれに近
似の2次曲線状にくぼんでいる。
定食拡大レンズ4を含むCI(’I’の垂直フォーカス
状態は第9図CAIになり、水平フォーカス状態は第9
図Q3+になる。従って、この走査拡大レンズ4け、垂
直方向に凸レンズ作用、水平方向に凹レンズ作用を有し
、第3の四極レンズ14から距離P。
の位置に垂直方向の凸レンズを配置し、距離P2の位置
に水平方向の凹レンズを配置したと等価な作用を発揮す
る。
走査拡大レンズ4の内部には、第10図及び第11図で
破線で示す等電位#80.8]が生じるので、水平方向
に偏向されたビーム82は第10図に示す如く偏向拡大
され、垂直方向に偏向されたビーム83は、第11図に
示す如く、進行方向が反転されて偏向拡大される。
第7図の第1.第2、第3の四極レンズ】2.13.1
4も第1図のものと実質的に同一の機能χ有する。従っ
て、これ等の定数を第1図の場合と同様な考え方で決定
することができろ。又、第7図のCRTは第1図のCR
Tと同一な作用効果を有する。
〔変形例〕
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。
(1)第1の四極レンズ】2の板状電極23aと第2の
四極レンX13の板状電極31aと2同−の電圧調整手
段に接続し、同一の電圧をヵ[1えるようにしてもよい
。また、第1の四極レンズ]2の板状電極20a、20
bの電圧、及び第2の四極レンズ13の板状電極3Qa
、30bの電圧を変えてフォーカス調整してもよい。ま
た、@状電極22a、23a、22b及U、30a、 
31 a、 30bの電圧を固定し、残りの板状電極2
3h、22c、23c、及び3]h、30c、3]cの
電圧を調整して7オーカス調整してもよい。この場合に
は、静電容量は375程度に涯少し、減少率は低いが 
p整電圧幅を少なくすることができるという利点が生じ
る。
(2)調整する板状電衡以外の板状電極の電圧?。
第1、第2及び第3の四極レンズJ2、】31 I4で
向−とせずに、別の電圧に設定する場合にも適用可能で
ある。
(31筒型の定食拡大レンズ4の代りに、ドームメツシ
ュ電極を設けるC RTにも適用可能である。
また、定食拡大レンズ4を1%開昭60−65436、
%開昭fi0−23939.%開昭59−189539
、特開昭53−129577、@開昭59−13453
1号公報1%願昭61−88732、%願昭fil−8
8733.米匡1特許第4゜302.704号明afK
開示されているものとしてもよい。
(41オシaスコープのCI(TK限ることな(。
その他の表示管、蓄積管等の電子銃に適用可能である。
(5)  板状電極22.23の孔38.:’+9の周
縁40.41.44.45馨双曲線に近似の他の2次曲
線にしてもよい。また1周縁42.43.46.47を
円に近似の他の2次曲線にしてもよい。
第2及び第3の四極レンズ13.14においても周縁の
変形が可能である。
(6)  刀口速電極10の後段に、収差補正電極を加
えてもよい。
〔発明の効果〕
上述から明らかな如く1本発明によtば、四極レンズを
檎成する?3数の板状N′#1の全部の電圧を変えずに
、一部の電圧のみを変えてフォーカス稠整乞することが
できるので、板状@極相豆量の静電容量に基づく応答遅
れが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わるCI(Tの一部を切断
して示す図。 第2図は第1図のCklTKおける四極レンズの板状電
極を示す斜視図、 第3図は第2図の板状市極馨示す正面図。 第4図は第】の四極レンズの断面図、 第5図は第1図の第1.第2及び第30四極レンズの作
用ン光学類推で示す図。 第6図は理想四極レンズの檜成を示す正面図、第7図は
本発明の別の実施例のCl(’J’を示す断面図。 第8図は第7図の走査砿大しンズ?示す斜視図。 第9図は第7図のCM ’J”のレンズ系を光学類推で
示す図。 第10図は第8図の定食拡大レンズの横断面図。 第11図は第8図の走査拡大レンズの縦!!’1ili
+図である。 ]・・・電子銃、8・・・陰極、9・・・制御111極
、10−・・肌速電極、12・・・第1のVM極レンズ
、13・・・第2の四極レンズ、14−9g3の12L
1′#レンズ、20a、 21) b 、、、可変抵抗
、22a、22b*22c。 23a + 23 b + 23 c ・=板状電極。 代  理  人   高  p  則  次第2図  
  第4図 ムV 第37 第5図 手続補正書(自発) 昭和63年2月 1日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の四極レンズを含み、前記複数の四極レンズが、そ
    れぞれ、同一極性の電圧が印加される2枚以上の第1の
    板状電極と、前記第1の板状電極とは異なる極性の電圧
    が印加される1枚以上の第1の板状電極とから成り、前
    記第1及び第2の板状電極が電子ビーム通過孔をそれぞ
    れ有して管軸に沿つて並置されている電子管の電子銃に
    おいて、前記2枚以上の第1の板状電極に異なる電位を
    与えるように構成し、前記異なる電位の少なくとも一方
    を調整可能にしたことを特徴とする電子銃。
JP7125287A 1987-03-25 1987-03-25 電子管の電子銃 Granted JPS63237335A (ja)

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JP7125287A JPS63237335A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 電子管の電子銃

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JPS63237335A true JPS63237335A (ja) 1988-10-03
JPH0533493B2 JPH0533493B2 (ja) 1993-05-19

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04237931A (ja) * 1991-01-17 1992-08-26 Iwatsu Electric Co Ltd 陰極線管
US6339300B2 (en) 1998-04-10 2002-01-15 Hitachi, Ltd. Color cathode ray tube with a reduced dynamic focus voltage for an electrostatic quadrupole lens thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04237931A (ja) * 1991-01-17 1992-08-26 Iwatsu Electric Co Ltd 陰極線管
US6339300B2 (en) 1998-04-10 2002-01-15 Hitachi, Ltd. Color cathode ray tube with a reduced dynamic focus voltage for an electrostatic quadrupole lens thereof

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