JPS63250040A - 陰極線管の電子銃 - Google Patents
陰極線管の電子銃Info
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- JPS63250040A JPS63250040A JP8436887A JP8436887A JPS63250040A JP S63250040 A JPS63250040 A JP S63250040A JP 8436887 A JP8436887 A JP 8436887A JP 8436887 A JP8436887 A JP 8436887A JP S63250040 A JPS63250040 A JP S63250040A
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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。
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〕
本発明は陰極線管の電子銃に関わる。
本発明は、カソードと、第1〜第3グリッドより成る静
電プレレンズ系と、主電子レンズ系とより成り、その静
電プレレンズ系を構成する第2及び第3グリッドの寸法
の選定と、第3グリッドの陽極電圧との電圧関係の選定
によってレンズ主面が、電子銃の物点となる電子ビーム
のクロスオーバ一点近傍に位置する凸メニスクの静電プ
レレンズ系を構成して、画面上での電子ビームスポット
サイズVSS(V+5ual 5pot 5ize)の
特に画面周辺部での改善をはかる。
電プレレンズ系と、主電子レンズ系とより成り、その静
電プレレンズ系を構成する第2及び第3グリッドの寸法
の選定と、第3グリッドの陽極電圧との電圧関係の選定
によってレンズ主面が、電子銃の物点となる電子ビーム
のクロスオーバ一点近傍に位置する凸メニスクの静電プ
レレンズ系を構成して、画面上での電子ビームスポット
サイズVSS(V+5ual 5pot 5ize)の
特に画面周辺部での改善をはかる。
通常のテレビジョン受像機においては、画面周辺部の解
像度は、差程高いことが要求されないばかりか、むしろ
この周辺部の解像度は、低い方が視覚的に疲労が少いと
されている。
像度は、差程高いことが要求されないばかりか、むしろ
この周辺部の解像度は、低い方が視覚的に疲労が少いと
されている。
ところが、例えば文字放送受信、コンピュータの端末、
ワードプロセッサ等の各ディスプレイ装置、更にキャラ
クタ−表示用等のプロジェクタ管としての陰極線管にお
いては、その文字、図形表示が画面周辺部でも鮮明に行
われることの必要性から、画面周辺部における解像度も
できるだけ高いことが要求されている。
ワードプロセッサ等の各ディスプレイ装置、更にキャラ
クタ−表示用等のプロジェクタ管としての陰極線管にお
いては、その文字、図形表示が画面周辺部でも鮮明に行
われることの必要性から、画面周辺部における解像度も
できるだけ高いことが要求されている。
ところが画面周辺部の解像度が充分に高めら慇た陰極線
管の実現は必ずしも満足できる状態にない。
管の実現は必ずしも満足できる状態にない。
例えば、特公昭59−27073号公報、及び特公昭5
9−42945号公報には、画面上での電子ビームスポ
ットサイズの改善をはかる技術思想の開示はあるものの
、いずれのものも、特に画面周辺部での解像度を意識的
に改善することの着目はなされていな 、い。
9−42945号公報には、画面上での電子ビームスポ
ットサイズの改善をはかる技術思想の開示はあるものの
、いずれのものも、特に画面周辺部での解像度を意識的
に改善することの着目はなされていな 、い。
物点、具体的には電子銃のカソードグリッド電子レンズ
系によって形成される電子ビームのクロスオーバポイン
トの、電子レンズによって形成される像点のサイズ■S
Sは、次式(1)で表わされる。
系によって形成される電子ビームのクロスオーバポイン
トの、電子レンズによって形成される像点のサイズ■S
Sは、次式(1)で表わされる。
VSS=m−dx+(1/2) m−C5o ・tx
o 3−(11ここに、mは像倍率、dxは物点の径(
クロスオーバポイントの径)、C3Oはレンズの球面収
差係数、α0はビーム発散角である。但し、ここに、電
子ビームの電子相互の反発効果の項は除外している。
o 3−(11ここに、mは像倍率、dxは物点の径(
クロスオーバポイントの径)、C3Oはレンズの球面収
差係数、α0はビーム発散角である。但し、ここに、電
子ビームの電子相互の反発効果の項は除外している。
因みに、レンズが磁界型電子レンズであれば、電子は螺
旋軌道を描くのでビーム反発効果は無視できる程度に小
さいと考えられる。
旋軌道を描くのでビーム反発効果は無視できる程度に小
さいと考えられる。
そして、ビーム発散角α0と、像倍率mとの間にはラグ
ランシュの法則による次式(2)の関係がある。
ランシュの法則による次式(2)の関係がある。
(b/a) ・(tanαo/ tanαi)= (V
l/V2)’1−(21ここに、αiはビーム入射角、
aはレンズから物点迄の距離、bはレンズから像点迄の
距離、Vl及びv24.tそれぞれ物点側及び像点側の
各空間電位である。ユニポテンシャルレンズを例にする
と、V1=V2であり、像倍率mは、m = b /
aであり、角倍率maは、ma = tanα0/ t
anαi=a/bで与えられるから、像倍率mを小とす
ると、ビーム発散角α0が大となり、(1)式の左辺第
2項、すなわち球面収差項が大になってスポットサイズ
■SSは小とはならず、また、ビーム発散角α0を小さ
くすると、像倍率mが大となり、(11式の左辺第1項
の像倍率項が大となってしまう。パイポテンシャルレン
ズについても同様のことが言える。第7図は、このこと
を示すため+11式をグラフ化し、スポットサイズ■S
Sと、球面収差項と、像倍率項との関係を示したもので
、これによればmを小にしても、VSSを小にすること
ができず、VSSが極値を示す像倍率の値mOが存在す
る。
l/V2)’1−(21ここに、αiはビーム入射角、
aはレンズから物点迄の距離、bはレンズから像点迄の
距離、Vl及びv24.tそれぞれ物点側及び像点側の
各空間電位である。ユニポテンシャルレンズを例にする
と、V1=V2であり、像倍率mは、m = b /
aであり、角倍率maは、ma = tanα0/ t
anαi=a/bで与えられるから、像倍率mを小とす
ると、ビーム発散角α0が大となり、(1)式の左辺第
2項、すなわち球面収差項が大になってスポットサイズ
■SSは小とはならず、また、ビーム発散角α0を小さ
くすると、像倍率mが大となり、(11式の左辺第1項
の像倍率項が大となってしまう。パイポテンシャルレン
ズについても同様のことが言える。第7図は、このこと
を示すため+11式をグラフ化し、スポットサイズ■S
Sと、球面収差項と、像倍率項との関係を示したもので
、これによればmを小にしても、VSSを小にすること
ができず、VSSが極値を示す像倍率の値mOが存在す
る。
一方、第8図を参照してプレ電子しンズ系Lens1と
主電子レンズ系L ens2とによる電子光学系につい
てみる。この場合主電子レンズ系り、ens2に入射す
るビーム角がプレ電子レンズ系1.enslによって小
さくされるものであり、その光路を鎖線で示している。
主電子レンズ系L ens2とによる電子光学系につい
てみる。この場合主電子レンズ系り、ens2に入射す
るビーム角がプレ電子レンズ系1.enslによって小
さくされるものであり、その光路を鎖線で示している。
そして、プレ電子レンズ系L・en’s1が存在しない
場合の光路を実線で示している。Pは物点、P′ は像
点てあり、P IIは主電子レン□ズ系LenS2の仮
想物点で、これは、主電子レンズ系L erls2の鎖
線図示の光路を入射側に延長した線の、光軸との交点と
なる。すなわち、この電子光、学系ではプレ電子レンズ
系Lens1による虚像(仮想物点P ” 、)を主電
子レンズ系Len’s会で拡大して像点P′を得ている
。この場合、プレ電子レンズ系・L’ens1の像倍率
をmpとすると、 mp = b’ / a’ −13
1で表わされる。ここに、a′及びb′ はそれぞれレ
ンズ系L enslから、その物点P及び像点(主電子
レンズ系Lens2の仮想物点)P″迄の各距離を示す
。そして、これは明らかに ynp > l −(31)である
。
場合の光路を実線で示している。Pは物点、P′ は像
点てあり、P IIは主電子レン□ズ系LenS2の仮
想物点で、これは、主電子レンズ系L erls2の鎖
線図示の光路を入射側に延長した線の、光軸との交点と
なる。すなわち、この電子光、学系ではプレ電子レンズ
系Lens1による虚像(仮想物点P ” 、)を主電
子レンズ系Len’s会で拡大して像点P′を得ている
。この場合、プレ電子レンズ系・L’ens1の像倍率
をmpとすると、 mp = b’ / a’ −13
1で表わされる。ここに、a′及びb′ はそれぞれレ
ンズ系L enslから、その物点P及び像点(主電子
レンズ系Lens2の仮想物点)P″迄の各距離を示す
。そして、これは明らかに ynp > l −(31)である
。
一方、プレ電子レンズ系Lens1が存在しない主電子
レンズ系L ens2のみの場合の像倍率をmとすると
、次のように表わされる。
レンズ系L ens2のみの場合の像倍率をmとすると
、次のように表わされる。
m = b / a −−−(41こ
こに、a及びbは、主電子レンズ系L ens2から物
点P及び像点P″迄のそれぞれの距離を示す。
こに、a及びbは、主電子レンズ系L ens2から物
点P及び像点P″迄のそれぞれの距離を示す。
また総合の像倍率mtは、次式(5)の関係を有する。
mt =mφm p −(51そして、
mp〉1 ((31)式)であるから、m t >
m −−(6)である。したがって
、第8図の構成において、そのプレ電子レンズ系Len
sxを用いて発散角を小にしたとしても、両電子レンズ
系Lenst及びL enS2の組合せによる総合像倍
率mtは、主電子レンズ系L ens2単独の像倍率m
よりは小になり得ず、VSSは充分小さくすることがで
きない凸レンズをプレレンズとして使用する限り、この
ジレンマから逃れることはできない。
mp〉1 ((31)式)であるから、m t >
m −−(6)である。したがって
、第8図の構成において、そのプレ電子レンズ系Len
sxを用いて発散角を小にしたとしても、両電子レンズ
系Lenst及びL enS2の組合せによる総合像倍
率mtは、主電子レンズ系L ens2単独の像倍率m
よりは小になり得ず、VSSは充分小さくすることがで
きない凸レンズをプレレンズとして使用する限り、この
ジレンマから逃れることはできない。
本発明は、上述したスポットサイズ■SSの凸レンズに
よる制約を排除し、かつ、陰極線管の画面周辺部の解像
度の低さの問題の改善をはかるようにした陰極線管の電
子銃を提供するものである。
よる制約を排除し、かつ、陰極線管の画面周辺部の解像
度の低さの問題の改善をはかるようにした陰極線管の電
子銃を提供するものである。
本発明は、第1図に示すように、カソードにと、第1グ
リッドG1と、第2グリッドG2と、第3グリッドG3
とを具備する静電プレレンズ系Lenspと、 主電子レンズ系Lenssとを有して成り、第2グリッ
ドG2及び第3グリッドG3の各長さをL2及びL3と
し、各直径をD2及びD3とするとき、L2/D2≦0
、3 −(71L3/D351 、2
−(8]に選定し、第3グリッドG3の印加電圧を
陽極電圧Ebの5〜20%に選定する。
リッドG1と、第2グリッドG2と、第3グリッドG3
とを具備する静電プレレンズ系Lenspと、 主電子レンズ系Lenssとを有して成り、第2グリッ
ドG2及び第3グリッドG3の各長さをL2及びL3と
し、各直径をD2及びD3とするとき、L2/D2≦0
、3 −(71L3/D351 、2
−(8]に選定し、第3グリッドG3の印加電圧を
陽極電圧Ebの5〜20%に選定する。
主電子レンズ系L ensMは、静電レンズ系、或いは
磁界レンズ系またはこれらの組合せによって構成し得る
。例えばこの主電子レンズ系L ensMは、図示のよ
うに静磁界型レンズ系によって構成し得るものであり、
この場合は、陽極電圧Ebが印加される第4グリッドG
4が第3グリッドG3の次段に設けられ、ネックチュー
ブ内壁に塗布された導電膜を利用している。
磁界レンズ系またはこれらの組合せによって構成し得る
。例えばこの主電子レンズ系L ensMは、図示のよ
うに静磁界型レンズ系によって構成し得るものであり、
この場合は、陽極電圧Ebが印加される第4グリッドG
4が第3グリッドG3の次段に設けられ、ネックチュー
ブ内壁に塗布された導電膜を利用している。
尚、各グリッドG2及びG3の谷径D2及びD3は実際
上陰極線管管体fl)の電子銃が収容配置されるネック
部(1n)の径の制約から自づと制限を受けるものであ
って、実際には、D2及びD3は制約された範囲内で最
大限に選定され、L2及び1−3の選定によって(7)
式及び(8)式が満足されるように構成される。
上陰極線管管体fl)の電子銃が収容配置されるネック
部(1n)の径の制約から自づと制限を受けるものであ
って、実際には、D2及びD3は制約された範囲内で最
大限に選定され、L2及び1−3の選定によって(7)
式及び(8)式が満足されるように構成される。
上述の構成によれば、第2及び第3のグリッドの長さが
短縮化されたことによっていわゆる凸メニスク型の電子
レンズが構成される。
短縮化されたことによっていわゆる凸メニスク型の電子
レンズが構成される。
先ず、光学凸メニスクレンズについてみるに、この凸メ
ニスクレンズは、第9図に示すように、物点側面の半径
がrlで、像点側面の半径がr2で、rl<T’2の形
状を有するものであって、その第1及び第2の主面位置
P1及びP2は、図において左側(物点側)を負、右側
(像点側)を正とするとき、次式(9)及びQO)で与
えられる。
ニスクレンズは、第9図に示すように、物点側面の半径
がrlで、像点側面の半径がr2で、rl<T’2の形
状を有するものであって、その第1及び第2の主面位置
P1及びP2は、図において左側(物点側)を負、右側
(像点側)を正とするとき、次式(9)及びQO)で与
えられる。
ここに、eはレンズの厚さ (第10図において010
2)であり、nはレンズ媒質の屈折率、n′は外囲媒質
の屈折率を示す。そして、焦点距離fは、 ab 但し、a及びbは主面から測った距離である。
2)であり、nはレンズ媒質の屈折率、n′は外囲媒質
の屈折率を示す。そして、焦点距離fは、 ab 但し、a及びbは主面から測った距離である。
rs<r2であることから、(9)及び00)式で、P
i <0. P2 <0 である。すなわち、第1主点P1.したがって第1主乎
面H1は、レンズの第1頂点01の左側、すなわち物点
側にあり、また、同様に第2の主点P2シたがって第2
主乎面H2も、第2の頂点02より左側に存在する。
i <0. P2 <0 である。すなわち、第1主点P1.したがって第1主乎
面H1は、レンズの第1頂点01の左側、すなわち物点
側にあり、また、同様に第2の主点P2シたがって第2
主乎面H2も、第2の頂点02より左側に存在する。
今、物点が点01と主平面H1との間にあったとすると
、第10図にその光学図を示すように、像倍率mpは、
mp<lとなり、光の入射角αiと発散角α0との関係
がG0〈αiなる虚像が形成される。第10図において
、Pはその物点、P′ は像点を示す。
、第10図にその光学図を示すように、像倍率mpは、
mp<lとなり、光の入射角αiと発散角α0との関係
がG0〈αiなる虚像が形成される。第10図において
、Pはその物点、P′ は像点を示す。
本発明の静電プレレンズ系は、このような凸メニスクレ
ンズ構成となる。第3グリッドG3の長さL3をL3/
D3≦1.2とした本発明構成によれば、第4グリッド
G4からの高圧が、第3グリッドG3内に充分入り込ん
で、第3グリッドG3及び第4グリッドG4によって構
成される電子レンズ(以下G3 04 レンズという)
が凸メニスクレンズとなる。この場合、第4グリッドG
4内に第3グリッドG3の低圧電界が入り込むような形
の発散レンズを構成するが、これは、弱いレンズである
ことから殆んど無視できる。
ンズ構成となる。第3グリッドG3の長さL3をL3/
D3≦1.2とした本発明構成によれば、第4グリッド
G4からの高圧が、第3グリッドG3内に充分入り込ん
で、第3グリッドG3及び第4グリッドG4によって構
成される電子レンズ(以下G3 04 レンズという)
が凸メニスクレンズとなる。この場合、第4グリッドG
4内に第3グリッドG3の低圧電界が入り込むような形
の発散レンズを構成するが、これは、弱いレンズである
ことから殆んど無視できる。
一方、第2グリッドG2−第3グリッドG3間において
も、電子レンズ(以下G2 G3 レンズという)が
形成され、これによる影響を考慮する必要がある。
も、電子レンズ(以下G2 G3 レンズという)が
形成され、これによる影響を考慮する必要がある。
このG2 Ga レンズは通常ハイボテンシャル凸レ
ンズであり、虚像を形成するため、このG2 G3レ
ンズの存在によって、上述の凸メニスクレンズの仮想物
点がカソード側に移動して、この凸メニスクレンズの第
1の主平面H1と、第1の頂点01との間に仮想物点が
存在しなくなる。このことは第8図で説明したレンズL
ens1及びL ens2に、それぞれG2 G3
レンズ、G3G4 レンズを対応させて考察することに
よって理解される。ところが本発明構成では、第2グリ
ッドG2の電極長L2がL2/D250.3に選定され
、その電極長L2が短くされていることから、ここでも
凸メニスクレンズが形成されている。そして、02
G3レンズ系で構成される凸メニスクと、03 G4
レンズ系で構成される凸メニスクが組合わさって、一体
となった1個の凸メニスクが構成されると考えられる。
ンズであり、虚像を形成するため、このG2 G3レ
ンズの存在によって、上述の凸メニスクレンズの仮想物
点がカソード側に移動して、この凸メニスクレンズの第
1の主平面H1と、第1の頂点01との間に仮想物点が
存在しなくなる。このことは第8図で説明したレンズL
ens1及びL ens2に、それぞれG2 G3
レンズ、G3G4 レンズを対応させて考察することに
よって理解される。ところが本発明構成では、第2グリ
ッドG2の電極長L2がL2/D250.3に選定され
、その電極長L2が短くされていることから、ここでも
凸メニスクレンズが形成されている。そして、02
G3レンズ系で構成される凸メニスクと、03 G4
レンズ系で構成される凸メニスクが組合わさって、一体
となった1個の凸メニスクが構成されると考えられる。
このようにして、プレレンズ系でmp=lとし得たこと
によって、主電子レンズ系との全体的な総合像倍率mt
は、前記(5)式から m t : m −−(71)つま
り、その総合像倍率mtは、殆んど主電子レンズの像倍
率mによって決まることになる。
によって、主電子レンズ系との全体的な総合像倍率mt
は、前記(5)式から m t : m −−(71)つま
り、その総合像倍率mtは、殆んど主電子レンズの像倍
率mによって決まることになる。
従って、プレレンズを付加しても像倍率の増大を招来す
ることなく、ビーム発散角の調整が可能となり、前述の
凸レンズによるジレンマからの脱出が図れる。
ることなく、ビーム発散角の調整が可能となり、前述の
凸レンズによるジレンマからの脱出が図れる。
一方、第11図に示すように、ビームがあるttlum
直径2rdを有するため、均一磁界による偏向でも、直
径内の位置の違いにより電子に作用する力が異なり、歪
が生じる。今、同図において、Y方向の一様な磁場Bで
、これと直交するX方向に距離dだけ、電子ビームを偏
向(この偏向ビームの中心線を鎖線で示す)させる場合
、ビーム直径の両端を通る電子線のX方向及びY方向に
関する各偏向距離の差をそれぞれΔX及びΔyとすると
、となることが知られている。lは磁IBの印加領域長
、Dはこの領域からスポット歩成面、すなわち螢光面迄
・の距離、θは偏向半角である。
直径2rdを有するため、均一磁界による偏向でも、直
径内の位置の違いにより電子に作用する力が異なり、歪
が生じる。今、同図において、Y方向の一様な磁場Bで
、これと直交するX方向に距離dだけ、電子ビームを偏
向(この偏向ビームの中心線を鎖線で示す)させる場合
、ビーム直径の両端を通る電子線のX方向及びY方向に
関する各偏向距離の差をそれぞれΔX及びΔyとすると
、となることが知られている。lは磁IBの印加領域長
、Dはこの領域からスポット歩成面、すなわち螢光面迄
・の距離、θは偏向半角である。
第12図に、パイポテンシャル静電型のプレレンズ系系
Lと、磁界量の主電子レンズH0Lとを通過した、電子
ビームの軌道を実線で、プレレンズP、Lかない場合の
軌道を鎖線でそれぞれ模式的に示した。図において、D
、Yは偏向面位置、Pが物点(G2 G3 レンズ
系で形成される仮想物点)、P′が像点(螢光面上)、
rは電子ビーム半径で、その添字(サフィックス)は各
位置での電子ビーム半径を示す。凸メニスクが形成され
、前記(71)式が成立しているとする。仮想物点の半
径は、クロスオーバ点の半径rcとした。磁界型主電子
レンズM、Lに対して薄いレンズの公式を適用すると、
となる。上式Q31は、プレレンズなしの、主電子レン
ズHル単婢の場合である。尚、ここに、プレレンズと主
レンズとを1個の組合せレンズと考えれば、プレレンズ
系ルを有する場合においても同様の結果が得られる(記
号は第12図参照但し、mは像倍率)。
Lと、磁界量の主電子レンズH0Lとを通過した、電子
ビームの軌道を実線で、プレレンズP、Lかない場合の
軌道を鎖線でそれぞれ模式的に示した。図において、D
、Yは偏向面位置、Pが物点(G2 G3 レンズ
系で形成される仮想物点)、P′が像点(螢光面上)、
rは電子ビーム半径で、その添字(サフィックス)は各
位置での電子ビーム半径を示す。凸メニスクが形成され
、前記(71)式が成立しているとする。仮想物点の半
径は、クロスオーバ点の半径rcとした。磁界型主電子
レンズM、Lに対して薄いレンズの公式を適用すると、
となる。上式Q31は、プレレンズなしの、主電子レン
ズHル単婢の場合である。尚、ここに、プレレンズと主
レンズとを1個の組合せレンズと考えれば、プレレンズ
系ルを有する場合においても同様の結果が得られる(記
号は第12図参照但し、mは像倍率)。
ここで、第11図に対応させて
C=D+7!/2 −・・Gaとおく
と、 rd=Cφ′ =Cφ/m −09故に08式
は、 れば、ΔXは小さくなることがわかる。尚、φ′の調整
は、第3グリッドG3の印加電圧(すなわち、Ec3:
フォーカス電圧)の設定で行い、前述のようにEbの5
〜20%の範囲内にあれば良いことが認められたのであ
る。
と、 rd=Cφ′ =Cφ/m −09故に08式
は、 れば、ΔXは小さくなることがわかる。尚、φ′の調整
は、第3グリッドG3の印加電圧(すなわち、Ec3:
フォーカス電圧)の設定で行い、前述のようにEbの5
〜20%の範囲内にあれば良いことが認められたのであ
る。
以上のようにして、本発明では、ビームスポットサイズ
■SSの改善がはかられるものであるが、更にこの構成
において、その第3グリッドG3への印加電圧を、陽極
電圧Ebの5〜20%に選定するとき、両面周辺部にお
けるビームスポット形状についての改善がはかられ、し
たがって■SSの向上と相俟って、画面周辺部の解像度
の向上がはかられる。
■SSの改善がはかられるものであるが、更にこの構成
において、その第3グリッドG3への印加電圧を、陽極
電圧Ebの5〜20%に選定するとき、両面周辺部にお
けるビームスポット形状についての改善がはかられ、し
たがって■SSの向上と相俟って、画面周辺部の解像度
の向上がはかられる。
第1図を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する。
この例では例えば、パーソナルコンピュータ端末として
の携帯型のプロジェクタ管に適用した場合で、管体(1
)のファンネル部(1f)の前方開口端には、内面に螢
光面を有するパネル部(1p)が封着され、ネック部(
1n)に、電子銃(10)が配置される。
の携帯型のプロジェクタ管に適用した場合で、管体(1
)のファンネル部(1f)の前方開口端には、内面に螢
光面を有するパネル部(1p)が封着され、ネック部(
1n)に、電子銃(10)が配置される。
電子銃(10)は、カソードにと、第1〜第3グリッド
61〜G3と、更に、管体filのネック部(1n)か
らファンネル部(1f)に差し渡って被着された、例え
ばカーボン塗膜による内部導電膜が、第3グリッドG3
に被さるように先端位置に延在して形成された第4グリ
ンドG4を有して、静電プレ電子レンズLenspが構
成されて成る。主電子レンズ系L ensMは、対のそ
れぞれ厚さ方向に着磁された環状永久磁石F?h及びF
M2が、同磁極側が対峙するように配置されて成る静磁
界型電子レンズによって構成し得る。これら磁石FM1
及びFM2は、それぞれ内径が16.55mm、外径が
30mmで、厚さが3.8〜4.0mmで中心磁束密度
が500〜600gaussの磁石を用い得る。そして
、両磁石FM1及びFM2間の間隔を調整することによ
って、有効磁束密度の調整が行われる。DYは、電子ビ
ームの水平・垂直電磁偏向装置、syはレジストレーシ
ョン補正用電磁石、ΔYは非点収差補正用電磁石を示す
。
61〜G3と、更に、管体filのネック部(1n)か
らファンネル部(1f)に差し渡って被着された、例え
ばカーボン塗膜による内部導電膜が、第3グリッドG3
に被さるように先端位置に延在して形成された第4グリ
ンドG4を有して、静電プレ電子レンズLenspが構
成されて成る。主電子レンズ系L ensMは、対のそ
れぞれ厚さ方向に着磁された環状永久磁石F?h及びF
M2が、同磁極側が対峙するように配置されて成る静磁
界型電子レンズによって構成し得る。これら磁石FM1
及びFM2は、それぞれ内径が16.55mm、外径が
30mmで、厚さが3.8〜4.0mmで中心磁束密度
が500〜600gaussの磁石を用い得る。そして
、両磁石FM1及びFM2間の間隔を調整することによ
って、有効磁束密度の調整が行われる。DYは、電子ビ
ームの水平・垂直電磁偏向装置、syはレジストレーシ
ョン補正用電磁石、ΔYは非点収差補正用電磁石を示す
。
第3図は、第1〜第4グリッドG1〜G4の構成を示す
断面図で、第1グリッドG1は、内部にカソードKが配
置される内径Diのカップ状金属電極によって構成し得
、そのカソードにの電子放出面と対向する端面板(21
)に、直径φ1の電子ビーム透過孔h1が穿設されて成
る。
断面図で、第1グリッドG1は、内部にカソードKが配
置される内径Diのカップ状金属電極によって構成し得
、そのカソードにの電子放出面と対向する端面板(21
)に、直径φ1の電子ビーム透過孔h1が穿設されて成
る。
第2グリッドG2は、第1グリッドG1の端面板(21
)に対向し、第1グリッドG1の電子ビーム透過孔h1
と同軸上に、直径φ2の電子ビーム透過孔h2が穿設さ
れた金属端面板(22)自体によって、或いは図示の例
のように、この端面板(22)を有する内BD2のカッ
プ状金属電極によって構成し得る。
)に対向し、第1グリッドG1の電子ビーム透過孔h1
と同軸上に、直径φ2の電子ビーム透過孔h2が穿設さ
れた金属端面板(22)自体によって、或いは図示の例
のように、この端面板(22)を有する内BD2のカッ
プ状金属電極によって構成し得る。
第3グリッドG3は、内径D3の筒状金属電極によって
構成し、その第2グリッドG2 と対向する端部には、
例えば絞り出し加工によって形成され内径φ3の中心孔
h3を有し、その内径Dnが他部の内径D3に比し小さ
い、長さLnの筒状部(23)を設は得る。
構成し、その第2グリッドG2 と対向する端部には、
例えば絞り出し加工によって形成され内径φ3の中心孔
h3を有し、その内径Dnが他部の内径D3に比し小さ
い、長さLnの筒状部(23)を設は得る。
今、1.5インチ型のプロジェクタ管、すなわち、陰極
線管で、そのネック部(In)の外径が13.5mmで
ある場合について例示すると、第3図に示すカソードに
と第1グリッドG1の電子ビーム透過孔h1との間の間
隔 d Of =0.11mm、第1及び第2のりゞリ
ッドG1及びG2の各電子ビーム透過孔h1及びh2間
の間隔d 12 = 0.2+nn+、第3グリッドG
3及び第4グリッド04間の間隔d 34 = 1.9
5mm、第2グリッドG2の内径D2 = 5.5mm
、第3グリッドG3の内径 D3 = 7.7mm、そ
の筒状部(23)の内径Dn =3.6mm、第4グリ
ッドG4の内径D4−11.9n+n+、第2グリッド
G2の電子ビーム透過孔h2の内径φ2 =0.3mm
、第1.第2及び第3グリッドGl、G2及びG3の各
穿孔部の厚さL r =0.05mm。
線管で、そのネック部(In)の外径が13.5mmで
ある場合について例示すると、第3図に示すカソードに
と第1グリッドG1の電子ビーム透過孔h1との間の間
隔 d Of =0.11mm、第1及び第2のりゞリ
ッドG1及びG2の各電子ビーム透過孔h1及びh2間
の間隔d 12 = 0.2+nn+、第3グリッドG
3及び第4グリッド04間の間隔d 34 = 1.9
5mm、第2グリッドG2の内径D2 = 5.5mm
、第3グリッドG3の内径 D3 = 7.7mm、そ
の筒状部(23)の内径Dn =3.6mm、第4グリ
ッドG4の内径D4−11.9n+n+、第2グリッド
G2の電子ビーム透過孔h2の内径φ2 =0.3mm
、第1.第2及び第3グリッドGl、G2及びG3の各
穿孔部の厚さL r =0.05mm。
t 2 = 0.1mm、 t 3 =0.15mm
とする。
とする。
そして、前記(7)式及び(8)式の条件を満足するよ
うに、第2及び第3グリッドG2及びG3の各長さL2
及びL3の選定が行われる。この場合、両長さL2及び
L3の下限値は、各グリッドc2及びG3を端面板のみ
によって構成することによって、それぞれ板厚とするこ
とができる。
うに、第2及び第3グリッドG2及びG3の各長さL2
及びL3の選定が行われる。この場合、両長さL2及び
L3の下限値は、各グリッドc2及びG3を端面板のみ
によって構成することによって、それぞれ板厚とするこ
とができる。
尚、第1及び第2グリッドG1及び02間の間隔d12
.第2及び第3グリッドG2及び03間の間隔d23の
規制は、所要の厚さの例えばセラミックリング等のスペ
ーサSt2及びS23の介在によって行い得る。これら
の間の接着はろう付にてなし得る。
.第2及び第3グリッドG2及び03間の間隔d23の
規制は、所要の厚さの例えばセラミックリング等のスペ
ーサSt2及びS23の介在によって行い得る。これら
の間の接着はろう付にてなし得る。
そして、更に本発明においては、特に第3グリッドG3
への印加電圧EC3を、陽極電圧、すなわち図示の例で
は第4グリッドG4ともなる内部導電膜への印加電圧E
bの5〜20%に、すなわち、E c3/ E bを0
.05〜0.2に選定する。
への印加電圧EC3を、陽極電圧、すなわち図示の例で
は第4グリッドG4ともなる内部導電膜への印加電圧E
bの5〜20%に、すなわち、E c3/ E bを0
.05〜0.2に選定する。
第4図〜第6図は、それぞれ陰極線管においてカソード
電流IK= 20μA、カットオフ電圧EKCO=30
Vの場合の、螢光面上の中央部のビームスポットSpa
と、各4隅のビームスポットSpt二Sp4とを拡大し
て示したもので、前述の1.5インチ型陰極線管用の電
子銃において、L2 =1.15. L3−7.5.
Ln −1,5,d2a=0.8+W=0.25+
φ1 =0.251φ2 =0.3.φ3 =3.0
とし、第4図はEb =12KV。
電流IK= 20μA、カットオフ電圧EKCO=30
Vの場合の、螢光面上の中央部のビームスポットSpa
と、各4隅のビームスポットSpt二Sp4とを拡大し
て示したもので、前述の1.5インチ型陰極線管用の電
子銃において、L2 =1.15. L3−7.5.
Ln −1,5,d2a=0.8+W=0.25+
φ1 =0.251φ2 =0.3.φ3 =3.0
とし、第4図はEb =12KV。
EC3=1.5KV (EC3/ Eb =0.13
)の場合、第5図は、Eb =16Xν、 EC3=
2.7にν(E C3/ E b = 0.17)の場
合、第6図は比較のための、Eb =12KV、 EC
3−2,7KV(Ec3/ Eb =0.225)とし
た場合のそれぞれのスポットを示したもので、各スポッ
ト下のかっこ内の数字は、各スポットの長軸長φSLと
短軸長φssの平均値 の測定結果を示したものである。第4図〜第6図を比較
して明らかなように、第6図のEc3/Eb=0.22
5のものは、周辺スポットが細長くなっており、これに
よって解像度が低下する。
)の場合、第5図は、Eb =16Xν、 EC3=
2.7にν(E C3/ E b = 0.17)の場
合、第6図は比較のための、Eb =12KV、 EC
3−2,7KV(Ec3/ Eb =0.225)とし
た場合のそれぞれのスポットを示したもので、各スポッ
ト下のかっこ内の数字は、各スポットの長軸長φSLと
短軸長φssの平均値 の測定結果を示したものである。第4図〜第6図を比較
して明らかなように、第6図のEc3/Eb=0.22
5のものは、周辺スポットが細長くなっており、これに
よって解像度が低下する。
そして、Eca/ Eb =0.05〜0.2で周辺ス
ポットの形状性が約50%改善され、良好な解像度が得
られることが確められた。また、第3グリンドG3にグ
イナミソクフォーカス電圧を重畳印加することにより、
周辺部のVSSの劣化は、はとんど気にならないくらい
にまで改善された。
ポットの形状性が約50%改善され、良好な解像度が得
られることが確められた。また、第3グリンドG3にグ
イナミソクフォーカス電圧を重畳印加することにより、
周辺部のVSSの劣化は、はとんど気にならないくらい
にまで改善された。
第2グリッドG2と対向する側に、小径の筒状部(23
)を設けた場合で、このような構造とするときは、第2
グリンドG2による電界の第3グリッドG3内への入り
込みを、より効果的に回避することができ、プレ電子レ
ンズにおける凸メニスクレンズ作用を阻害するおそれの
ある発散レンズの発生をより確実に回避できる。しかじ
4から、この場合、その中心孔h3の内径φ3は、第2
グリッドG2の電子ビーム透過孔h2の内径φ2との関
連において、 φ3 ・−・0で φ2 に選定することが収差の発生を回避する上で好ましいこ
とが確認された。
)を設けた場合で、このような構造とするときは、第2
グリンドG2による電界の第3グリッドG3内への入り
込みを、より効果的に回避することができ、プレ電子レ
ンズにおける凸メニスクレンズ作用を阻害するおそれの
ある発散レンズの発生をより確実に回避できる。しかじ
4から、この場合、その中心孔h3の内径φ3は、第2
グリッドG2の電子ビーム透過孔h2の内径φ2との関
連において、 φ3 ・−・0で φ2 に選定することが収差の発生を回避する上で好ましいこ
とが確認された。
この構成においてフォーカス電圧、すなわち第3グリッ
ドG3への印加電圧Ec3は、主電子レンズ、すなわち
磁石FM1及びFM2による電界レンズの強さを、両磁
石Flh及びFM2間の間隔調整行よ−て可変でき、E
・・≦3KVにすることができる。
ドG3への印加電圧Ec3は、主電子レンズ、すなわち
磁石FM1及びFM2による電界レンズの強さを、両磁
石Flh及びFM2間の間隔調整行よ−て可変でき、E
・・≦3KVにすることができる。
そしてこのようにグリッドG3へ9!襖電圧が低められ
ることによって、陰極線管のネック部(1n)の端部に
設けられた端子ピン(2)に特別な耐圧対策が不要とな
り、信頼性が向上すると同時に、周辺フォーカスが改善
される。
ることによって、陰極線管のネック部(1n)の端部に
設けられた端子ピン(2)に特別な耐圧対策が不要とな
り、信頼性が向上すると同時に、周辺フォーカスが改善
される。
本発明は、上述したように陰極線管に適用して、プレフ
ォーカスレンズの像倍率mpを、mpKlとし得ること
によって、主電子レンズを含めた全体のレンズ系の像倍
率mtの(四人を招来することなく、発散角や集束角の
コントロールができて、螢光面でのスポットサイズVS
Sの改善が図られる。
ォーカスレンズの像倍率mpを、mpKlとし得ること
によって、主電子レンズを含めた全体のレンズ系の像倍
率mtの(四人を招来することなく、発散角や集束角の
コントロールができて、螢光面でのスポットサイズVS
Sの改善が図られる。
また、本発明構成によれば周辺部でのスポット形状の改
善が図られることとが相俟って、画面の周辺部を含んで
全域ですぐれた解像度の画像が得られるので、キャラク
タ−表示用のプロジェクタ管を始めとして、コンピュー
タの端末ディスプレイ装置等7文字表示を行う陰極線管
に用いてその利益は極めて大きい。
善が図られることとが相俟って、画面の周辺部を含んで
全域ですぐれた解像度の画像が得られるので、キャラク
タ−表示用のプロジェクタ管を始めとして、コンピュー
タの端末ディスプレイ装置等7文字表示を行う陰極線管
に用いてその利益は極めて大きい。
また、第3グリッドEC3の電圧を低め得ることから、
電圧供給を陰極線管の端子ビン(2)の耐電圧に、特別
の注意を払わずにすむことができるなど多くの利益があ
る。
電圧供給を陰極線管の端子ビン(2)の耐電圧に、特別
の注意を払わずにすむことができるなど多くの利益があ
る。
第1図は本発明を適用した陰極線管の一例の構成図、第
2図はその要部の電位分布図、第3図は電子銃の要部の
断面図、第4図〜第6図はスポット形状図、第7図は像
倍率とスポットサイズ■SSの関係を示す図、第8図は
プレ電子レンズ系の説明図、第9図は凸メニスクレンズ
の構成図、第1O図は凸メニスクレンズの光学図、第1
1図は電子ビーム偏向の説明図、第12図は電子ビーム
軌道の模式図である。 (1)は陰極線管、(2)は端子ピン、(10)は電子
銃、Kはカソード、01〜G4は第1〜第4グリッドで
ある。
2図はその要部の電位分布図、第3図は電子銃の要部の
断面図、第4図〜第6図はスポット形状図、第7図は像
倍率とスポットサイズ■SSの関係を示す図、第8図は
プレ電子レンズ系の説明図、第9図は凸メニスクレンズ
の構成図、第1O図は凸メニスクレンズの光学図、第1
1図は電子ビーム偏向の説明図、第12図は電子ビーム
軌道の模式図である。 (1)は陰極線管、(2)は端子ピン、(10)は電子
銃、Kはカソード、01〜G4は第1〜第4グリッドで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 カソードと、第1グリッドと、第2グリッドと、第3グ
リッドとを具備する静電プレレンズ系と、主電子レンズ
系とを有して成り、 上記第2グリッド及び第3グリッドの各長さをL_2及
びL_3とし、各直径をD_2及びD_3とするとき、 L_2/D_2≦0.3 L_3/D_3≦1.2 に選定し、上記第3グリッドの印加電圧を陽極電圧の5
〜20%に選定したことを特徴とする陰極線管の電子銃
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8436887A JPS63250040A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 陰極線管の電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8436887A JPS63250040A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 陰極線管の電子銃 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63250040A true JPS63250040A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13828584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8436887A Pending JPS63250040A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 陰極線管の電子銃 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63250040A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6288482B1 (en) | 1998-06-03 | 2001-09-11 | Hitachi, Ltd. | Color cathode ray tube with reduced drive voltage |
US6437498B2 (en) | 1998-03-09 | 2002-08-20 | Hitachi, Ltd. | Wide-angle deflection color cathode ray tube with a reduced dynamic focus voltage |
KR100434321B1 (ko) * | 2001-11-12 | 2004-06-04 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 칼라 음극선관용 전자총 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5537747A (en) * | 1978-09-07 | 1980-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Braun tube |
JPS6252833A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-07 | Sony Corp | 陰極線管 |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP8436887A patent/JPS63250040A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5537747A (en) * | 1978-09-07 | 1980-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | Braun tube |
JPS6252833A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-07 | Sony Corp | 陰極線管 |
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
US6437498B2 (en) | 1998-03-09 | 2002-08-20 | Hitachi, Ltd. | Wide-angle deflection color cathode ray tube with a reduced dynamic focus voltage |
US6288482B1 (en) | 1998-06-03 | 2001-09-11 | Hitachi, Ltd. | Color cathode ray tube with reduced drive voltage |
KR100434321B1 (ko) * | 2001-11-12 | 2004-06-04 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 칼라 음극선관용 전자총 |
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