JPS6369128A - 電子銃電極構体 - Google Patents

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、インライン型カラー陰極線管用電子銃の電子
レンズに於ける解像度を改善する電極構体に関するもの
である。

〔従来の技術〕

陰極線管用電子銃の解像度は主として電子レンズの球面
収差に制約され、高解像度特性を得るためには主電子レ
ンズを構成する電極口径を大きくして、電子レンズの球
面収差を小さくする必要がある。電子ビームの通過する
三つの開孔が一直線上に配列されたインライン型電子銃
では、単純に主電子レンズ口径を大きくすれば、開孔間
距離である離心距離が大きくなると共に、電子銃を封止
する陰極線管ネック径を大きくする必要がある。

一般に、離心距離の増大は三本の電子ビームを螢光面上
全域にわたって一点に集中させるコンバージェンス特性
を劣化させ、更にネック径の増大は陰極線管使用時に偏
向電力の増大をまねき、いずれも望ましいことではない
。

そこで第４図〜第６図に示す様に、インライン型電子銃
の離心距離Ｓとネック径を変更することなく、主電子レ
ンズ構成電極の口径を大きくする方法として、出願人は
特開昭６０−９０３６号に示す様に三つの開孔離心距離
Ｓ以上の口径り、を持ち、三つの開孔を互いに重畳して
インライン配列した連通孔状の凹陥部を備え、その底部
に突状縁付独立開孔を備えた電極構造を提案している。

第４図はこの提案に基づいた集束電極である閉塞筒状体
電極１の要部切欠き斜視図、第５図は上面図、第６図は
側断面図、第７図は上記構造の電極を集束電極であるＧ
３電極１８と、陽極電極であるＧ４電極１９として互に
対向させてバイ・ポテンシャル・フォーカス方式主電子
レンズを形成した電子銃構体の側断面図を夫々示す。閉
塞筒状体電極ｌは第一閉塞面１２に開孔離心距離Ｓ以上
の口径Ｄｏを持った三つの開孔１１Ｒ，ＩＩＧ、ＩＩＢ
が互に重畳して欠円状重畳形状となった連通孔凹陥部１
１が形成され、第一閉塞面１２に垂直な部側部１３の開
放端側には閉塞面に平行な電極支持子１４を持った鍔状
縁１５が一体く形成されている。凹陥部１１は第一閉塞
面１２から開孔径Ｄ０の０．２〜０．６倍の距離ｈｏだ
け離れた電極内部に形成され、その底面は第一閉塞面１
２に平行な第二閉塞面を形成しておシ、三つの開孔１１
Ｒ，ｌｌＧ１１Ｂは互に連通され、重畳した三つの開孔
周囲は開孔重畳部にくびれ部１７を持った連続した高さ
り、の側壁１１Ｗで囲まれている。

更に１連通孔状凹陥部の第二閉塞面１１には三つの開孔
１１Ｒ，１１Ｇ、ＩＩＢとＫは三つの開孔１１Ｒ１１１
Ｇ・１１Ｂ　２同軸でその開孔径Ｄ０よシ小さい口径Ｄ
１を持りた、夫々が独立した完全円孔を形成した開孔１
６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂが穿設され、その夫夫の口縁部は
高さｈ８の突状縁１６Ｗで囲まれている。

この構造の電極を第７図に示す様に、集束電極であるＧ
ｓ電極１８と陽極電極であるＧ４電極として対向させて
形成された中央及び、両性側開孔部の電子レンズは重畳
型大口径部とこれに続く独立完全円孔部の相互作用で球
面収差は極めて小さく、中央及び両外側電子レンズの開
孔配列方向である水平方向、これに垂直な方向でのレン
ズ作用は等質となり、電子レンズの解像度特性は著しく
向上する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、上記構造の電極構造では三つの開孔が互に重畳
されてインライン配列された連通孔状の凹陥部底面に突
状縁付の独立した完全円孔が一体形成されているため構
造が比較的複雑となシミ極形成加工が困難となる欠点が
あった。この場合、連通孔状凹陥部の形成、及び凹陥部
底面内に所定高さｈｌを持った突状縁付独立円孔の形成
が特に困難となる。

更に、第一閉塞面１２０重畳形開孔径り、を大きくして
、その開孔相互の重畳度を大きくするに従りて、中央及
び両外側電子レンズの球面収差は一層低減するが、中央
開孔１１Ｇと両性側開孔１１Ｒ，ＩＩＢ間のくびれ部１
７の幅が大きくなシ、中央開孔部の電子レンズは水平方
向の集束作用が垂直方向より弱くなる非点収差が顕著と
なってくる。

このため水平方向の最適集束電圧が垂直方向のそれよシ
低くなシ、中央電子レンズで結像される螢光面上の電子
ビームスポットは著しく横長となシ、その解像度は両外
側電子レンズよシ劣化する欠点があった。

本発明は上述の欠点に鑑みてなされたものであシ、閉塞
面に三つの開孔を互に重畳させてインライン配列した連
通孔状開孔を穿設した電極と、この電内部に突状縁付独
立開孔を備え、前記閉塞面から所定距離隔てて対向させ
た電極を配設した電極構体によって主電子レンズを構成
し、電極形成加工上の困難や、寸法上の制約に限定され
ることなく、且、中央及び両外側電子レンズの解像度特
性を均一にし、解像度の極めて侵ぐれ、単純な構成で、
その電極形成が容易な電極を有した電子銃電極構体を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、閉塞筒状体電極の閉塞面にインライン配列さ
れる三つの開孔離心距離Ｓ上の開孔径を持ち、三つの開
孔を互に重畳させた連通孔を穿設し、この電極内部に突
状縁付独立開孔を備えて、前記閉塞面から所定距離隔ら
れ、且つ突状縁先端が閉塞面と反対側に突出するように
設置される電極とで主電子レンズ電極を構成し、一対の
前記電極構体を連通孔穿設面が互に対向するように離間
させて、相対的に高電位にある電極構体の連通孔径を低
電位側のそれより相対的に小さく設定すると共に、上記
電極構体の少くとも一方の連通孔の中央開孔径を両性側
より小さくしたものである。

この様に電極を構成することによつい、主電子レンズ部
を構成する開孔部構造を非常に単純化出来、その電極成
形は容易とな夛、更に重畳形量孔径は従来の凹陥部を有
した電極よ）一層大きく設定することが可能となシ、中
央と両性側開孔部の電子レンズ作用を開孔配列方向であ
る水平、及びこれと垂直方向とで同一にして解像度特性
の極めて優ぐれた大口径電子レンズとすることが可能と
なる。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例に基づく電極構体をＧ３電極
２、Ｇ４電極４として対向配置してバイ・ポテンシャル
・フォーカス戯電子レンズを構成した電子銃電極構体の
要部側断面図を、第２図（ａ）。

（ｂ）は前記０３電極２を構成する閉基筒状体電極２０
の斜視図、上面図、及び（ｃ）は前記電極２０へ入子状
に配設される補助電極３の斜視図を、第３図はＧ４電極
４を構成する閉基筒状体電極４０の上面図を示す。

閉塞筒状体電極２０は第２図（ａ）に示す様に、大略長
円形状の閉塞面２２とこれに垂直な部側部２３及びこれ
に連続して部側部２３に画直に張シ出された電極支持子
２４を持りた鍔状縁２５が一体に形成されている。閉塞
面２２には開孔離心距離である開孔離心距離Ｓ以上の開
孔径ＤＡを持りてインライン配列された中央及び両列側
開孔２１Ｇ。

２１Ｒ，２１Ｂを重畳させて円の一部を欠いた欠円状重
畳型形状となった連通孔２１が穿設されている。

第２図（Ｃ）に示す補助電極３は第１図中に示す様に、
Ｇ３電極２、Ｇ４電極４を構成する閉塞筒状体電極２０
　、４０の内側に入子状に嵌合する同じく閉塞筒状体で
あシ、閉塞面３２とこれに垂直な部側部３３、部側部に
垂直に張シ出された前述の鍔状縁２５に一致する電極支
持子３４を持った鍔状縁３５が一体に形成されている。

閉塞面３２には開孔離心距離Ｓ以下で完全円孔を形成す
る口径り。

を持りてインライン配列された三つの開孔３１Ｒ９３１
Ｇ、３１Ｂ　　が穿設され、その夫々は内部に突出し、
高さｈｌの突状縁３１Ｗで囲まれている。閉塞筒状体電
極２０と補助電極２０と補助電極３の部側部長は第１図
に示す様に、補助電極３を閉塞筒状体電極２０内に嵌合
させて鍔状縁２５．３５を重ね合せた時、双方の閉塞面
間距離が所定の高さｈｏとなるように設定されている。

一方、Ｇ４電極４を構成する閉塞筒状体電極４０は第３
図に示す様に閉塞筒状体電極２０と大略同一形状の閉塞
筒状体であって、長円形状の閉塞面４２とこれに垂直な
部側部４３、これに垂直に張出された電極支持子４４を
持った鍔状縁４５が一体に形成されている。閉塞面４２
には前述のＧ３電極２の開孔離心距離Ｓよシ若干大きい
Ｓ′以上の中央開孔径Ｄｃ　、両性側開孔径Ｄ８を持っ
てインライン配列された中央及び両列側開孔４１Ｇ、４
１Ｒ，４１Ｂを重畳させて欠円状重畳型形状となった連
通孔４１が穿設されている。

然るに、Ｇ３電極２とＧ４電極４の開孔径と離心距離の
関係は、０人＞Ｄｓ＞Ｄｓ＞Ｓ’≧Ｓとなっており、Ｇ
４電極４の開孔径Ｄ８＊ＤＣはいずれも相対的にＧ３電
極の開孔径Ｄムよシ小さく、且つその連通孔の中央開孔
４１Ｇは両列側開孔４１Ｒ，４１Ｂより小さく設定され
ている。

第１図に示す様に、閉塞筒状体電極２０に補助電極３を
嵌合させＧ３電極とし、同じく閉塞筒状体電極４０に補
助電極３′（補助電極３の離心距離Ｓに対しＳ′　とし
たもの）を嵌合させてＧ４電極４とし、所定距離隔て連
通孔部を対向させてバイ・ポテンシャル・フォーカス型
の電子レンズを形成すれば、重畳型大口径を持った連通
孔２１゜４１と、その奥の突状縁を持った独立開孔部３
１Ｒ８４１Ｒ：３１Ｇ、４１Ｇ：３１Ｂ、４１Ｂの夫々
とで電子レンズが形成される。重畳型大口径電子レンズ
と独立の小口径電子レンズの合成効果としてＧ３電極２
とＧ４電極４の対向部には独立した球面収差の極めて小
さい大口径電子レンズが形成されたことになる。

一方、第１図に示すＧ３電極２側の独立開孔３１Ｒ，３
１Ｇ、３１Ｂが形成された閉塞面３２と連通孔２１が形
成された閉塞面２２間の距離ｈｏは計算機を用いたシ島
ミレーシ欝ンと実験によシ、重畳型開孔径Ｄｃ＊Ｄａの
０．２〜０．６倍程度に選べば最良の集束特性が得られ
ることを用いだした。

この関係はＧ４電極４側でも同様に成立する。

一般１ｃ、バイ・ポテンシャル・フォーカスｉｔ子レン
ズでは集束電圧が印加されるＧ３電極２側には集束レン
ズが形成され、陽極電圧が印加されるＧ４電極４側に発
散レンズが形成される。又、重畳型開孔電子レンズでは
垂直方向開孔径が水平方向開孔径より小さくなるため、
垂直方向の集束作用は水平方向よシ強くなシ、螢光面上
の電子ビームスポットは横長に歪む。特に中央開孔は両
性側部に仕切シが々くなるため、中央電子レンズでは内
外側電子レンズよシ垂直方向集束作用が水平方向集束作
用よシ著しく強くなシ、最適集束電圧が垂直方向と水平
方向で大きく異る非点収差が顕著となる。

然るに、本願ではＧ４電極４の重畳型開孔４１の開孔径
はＧ３電極２のそれよシ小さく設定されているため、Ｇ
４電極４側に形成される発散レンズは両者を同径とした
場合よシ強くなる。逆に集束レンズ作用は弱くなシ、特
に垂直方向の集束作用が０３電極２側と同径の場合よシ
弱くなシ、水平、垂直方向の最適集束電圧を一致させる
ことが出来る。

更に、Ｇ４電極４側の連通孔４１の中央開孔４１Ｇの口
径Ｄｃは内外側開孔４１Ｒ，４１Ｂの口径Ｄ８よシ小さ
く設定されているため、中央開孔４１Ｇの垂直方向集束
作用を中央及び両性側開孔共等径とした場合よシ弱める
ことが可能となった。従って、口径ＤＣを適切に選ぶこ
とによりて、中央開孔４１Ｇの垂直方向集束作用を弱め
て、水平、垂直方向最適集束電圧を一致させることが出
来て、中央及び内外側開孔部の電子レンズ集束作用を均
一にし、電子ビームスポットの横長歪を補正して円形状
とし、その非点収差を除去出来る。

また、くびれ部４７のｒ５Ｇは三つの連通孔部口径を等
しくした場合よシ小さく出来るため、両性側開孔部電子
レンズの中央開孔側レンズ集束作用を強めることが可能
となり、その水平、垂直方向のレンズ作用を均一に出来
て、解像度の極めて優ぐれた電子レンズとすることが出
来る。

この様な電極構成にすることで、開孔離心距離Ｓ以上の
大口径を持りた連通孔部２１，４１は閉塞面２２，４２
へ単に連通孔状開孔を穿設するだけでよく、その周囲に
側壁を形成する必要がないため、その孔部形成は極めて
容易となシ、部品加工の量産性が非常に高い。また、そ
の連通孔２１．４１周囲には側壁が不要であるため、開
孔径は電極形成に伴う寸法上の制約を考慮する必敦がな
く、閉塞面２２．４２の短辺幅以下なら任意に大きく設
定可能となる。一方、補助電極３は連通孔部を持った電
極本体と別に形成されるため、両者の相対距離ｈ０、突
状縁の高さり、やその開孔径り、は連通孔の形状に一切
制限されることなく自由に設定可能であり、やは）その
電極形成は極めて容易となる。

以上の説明でＧ３１１！極２の開孔離心距離Ｓに対し、
０４［極４のそれをＳよシ若干大きいＳ′　としたが、
とれはよく知られている様に三つの陰極から０３電極２
内迄は電子銃の軸２０Ｒ，２０Ｇ、２０Ｂ上を平行に進
んで来た三本の電子ビームを螢光面上で静電気的に一点
に集中させるため、Ｇ４電極４の連通孔４１か、補助電
極３′の独立開孔の少くともいずれか一方の外側開孔中
心を外側に偏心させるためである。

突状縁付独立開孔を備えた補助電極は上述の説明の様に
閉塞筒状体電極形状に限定されることなく、例えば突状
縁付独立開孔を形成された板状電極が連通孔部から所定
距離ｈ０だけ離間するように構成されればよく、その位
置決め方法を含めた電極形状はどのような形状でありて
もよい。

更に、上述の説明では主電子レンズがパイ・ポテンシャ
ル・フォーカス型をとる場合について行ったが、本発明
はこれに限定されることなく、多段集束型電子レンズ等
にも適用出来ることは云うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、開孔離心距離以上の大口径を持った連
通孔部は閉塞筒状体電極の閉塞面に重畳型灸円状の連通
孔を穿設するだけでよく、開孔部形成は非常に容易で、
且つその穴径は閉塞面の短辺幅以下なら任意に大きく設
定出来て、簡単な構成によシ中央及び内外側電子レンズ
の水平、垂直方向集束特性を一致させて、大口径電子レ
ンズ部による解像度特性を著しく向上させることが出来
る。その上、連通孔状大口径電子レンズ部に対向する突
状縁付独立開孔を備えた補助電極は連通孔部をもつた電
極本体と別になりているため、両者の相対位置や、突状
縁の径や−高さを前者の連通孔形成この関係で制約され
る寸法上の制限を一切受けないで任意に設定可能であシ
、独立開孔部を構成する補助電極形成が容易であるばか
シでなく、電子レンズ系の最適設計が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に基づく電極構体をＧ３電極
、Ｇ４電極として対向配置してパイ・ポテンシャル・フ
ォーカス型電子レンズを構成した電子銃電極構体の要部
側断面図を、第２図（ω、（ｂ）は前記Ｇ３電極を構成
する閉塞筒状体電極の斜視図、及び（Ｃ）は前記電極内
へ入子状に配設される補助電極の斜視図を、第３図はＧ
４電極を構成する閉塞筒状体電極の上面図を、第４図は
本発明に先駆けて提案された閉塞筒状体電極の要部切欠
き斜視図、第５図、第６図はそれの上面図、側断面図、
第７図は前記構造の電極を集束電極であるＧ３電極と、
陽極電極であるＧ４電極として対向配置してパイ・ポテ
ンシャル・７オーカス型電子レンズを構成した電子銃電
極構体の側断面図を夫々示す。 １．２０，３０・・・・・・閉塞筒状体電極、３．３′
・・・・・・補助電極、１１・・・・・・凹陥部（第二
閉塞面）、１２・・・・・・第一閉塞面、２２，３２．
４２・・・・・・閉塞面、１３　、２３゜３３．４３・
・・・・・部側部、１４，２４，３４．４４・・・・・
・電極支持子、１５，２５，３５．４５・・・・・・鍔
状縁、ＩＩＲ，１１Ｇ、ＩＩＢ：２１Ｒ，２１Ｇ、２１
Ｂ：４１Ｒ，４１Ｇ、４１Ｂ・・・・・・欠円状重畳型
開孔、２１，４１・・・・・・連通孔、１７゜２７．４
７・・・・・・くびれ部、１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂ：３
１Ｒ。 ３１Ｇ、３１Ｂ・・・・・・完全円孔状開孔、１６Ｗ、
３１Ｗ・・・・・・突状縁、ＩＩＷ・・・・・・凹陥部
側壁、２０Ｒ，２０Ｇ、２０Ｂ・・・・・・電子銃の軸
、ＤＣ・・・・・・欠円状重畳型開孔の中央開孔径、Ｄ
８・・・・・・欠円状重畳開孔の周外側開孔径。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋　′・　′：、゛・
箭１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 閉塞筒状電極の閉塞面にインライン配列される三つの開
   孔間離心距離以上の開孔径を持ち、三つの開孔を互に重
   畳させた連通孔を穿設し、この電極内部に突状縁付独立
   開孔を備えて、前記閉塞面から所定距離隔てられ、且つ
   突状縁先端が閉塞面と反対側に突出するように設置され
   る電極とで主電子レンズ電極構体を構成し、一対の前記
   電極構体を連通穴穿設面が互いに対向するように離間さ
   せ、相対的に高電位側にある電極構体の連通孔径を低電
   位側のそれより相対的に小さく設定すると共に、前記電
   極構体の少くとも一方の連通孔中央開孔径を両外側開孔
   径より小さくしたことを特徴とした電子銃電極構体。