JPS647455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸線に沿つて心合わせされた、ター
ゲツトに向け電子ビームを発生する電子銃と、電
子ビームをターゲツト上に集束する集束レンズと
を管器内に具え、前記電子銃は陰極と、電子ビー
ムを制限する小さなアパーチヤを有する陽極を具
え、該陽極は前記集束レンズの、電子の進行方向
に見て第１の電極を構成し、該陽極には陰極電位
に対し最大で75ボルトの電圧を供給する陰極線管
に関するものである。

斯る陰極線管はテレビジヨン画像の記録に用い
られ、一般にビジコンと称されている。斯る陰極
線管はターゲツトと、ターゲツトに向けられた電
子ビームを発生する電子銃とを具える。電子銃は
陰極と陽極を具える。陰極とターゲツトとの間に
は電子ビームを制限する１個以上の絞りが設けら
れる。このの陰極線管は更に電子ビームをターゲ
ツト上に集束する集束レンズを具える。

斯る陰極線管は米国特許第3831058号明細書か
ら既知である。

ビジコンではターゲツトは透明信号板上に設け
られた光導電層からなり、この光導電層の自由表
面が電子銃と対向する。ビジコンの動作は次の通
りである。信号板は抵抗を経て電圧源に接続され
る。信号板の電位は陰極電位（零電圧と呼ぶ）に
対し正とする。記録すべき像は透明信号板を経て
光導電層上に投影される。信号板の正電位の影響
下でターゲツトの画素区域の電位が光導電作用の
結果として上昇する。その結果ターゲツトの自由
表面上に電位像が形成され、各画素区域の電位は
入射光の強度に依存する。ターゲツト上の電位像
は電子ビームにより略々平行なラインから成るラ
スタ状に走査される。このターゲツトの各画素の
電位が走査電子ビームにより周期的に陰極電位に
低下し、信号抵抗の両端間にもとの電位変化に比
例する出力信号が現われる。

前記米国特許に記載されているテレビジヨン撮
像管においては、電子銃は陰極と格子と陽極とか
ら成る。

この米国特許に開示されている陰極線管は陰極
と陽極との間に実質的にクロスオーバが形成され
ないタイプのものである。陽極は集束レンズによ
りターゲツト上に結像される物点として作用する
極めて小さなアパーチヤを有している。陰極によ
り放出された電子の電子通路は電子銃の軸線に
略々平行に延在する。前記米国特許に開示されて
いる実施例では円筒陽極の電位を陰極電位に対し
＋50Vにしている。

陰極と陽極との間で形成される正イオンの数は
この円筒陽極の低電位により抑えられる。

しかし、集束レンズにおいてビームの電子と残
留ガスとの衝突の結果として正イオンが容易に形
成され、これら正イオンの多くが陰極に到達す
る。

集束レンズ内で形成された正イオンが陰極表面
に到達すると陰極の電子放出特性が急速に劣化し
て管の寿命が制限される。

本発明の目的は管内に形成される正イオンによ
る陰極の劣化を防止した陰極線管を提供すること
にある。

本発明は頭書に記載した種類の陰極線管におい
て、前記陽極のアパーチヤとこの陽極のターゲト
と対向する端との間の距離をこの陽極の軸線に直
角な断面寸法の最大寸法の少なくとも1.5倍に等
しくしたことを特徴とする。

本発明は、この陽極のアパーチヤとそのターゲ
ツト対向端との間の距離（陽極の長さ）をこの陽
極の軸線に直角な断面の最大寸法（直径）の1.5
倍以上に長くすると、この陽極内に略無電界の空
間が得られ、集束レンズ内で形成された正イオン
が陽極の小さなアパーチヤを通つて逆行すること
が殆んど不可能になるという事実を確かめ、斯る
認識に基づいて為したものである。

本発明の実施例では、集束レンズを陰極電位に
対し低電位にある前記陽極と、この陽極の電位の
少くとも２倍高い電位にある第２電極とで形成す
るのが好ましい。

図面につき本発明を説明する。

第１図に示す陰極線管はプランビコン型であ
る。この陰極線管は円筒状のガラス管器１を有す
る。この管は信号板３上に蒸着された一酸化鉛を
主成分とする層から成るターゲツト２を具える。
信号板３は管器１の窓４の内面上に設けられた酸
化錫の極めて薄い良導電性透明層から成る。管器
１の反対側端には管の接続ピン５が設けられる。
回転対称の電子銃６が管器１の軸線に沿つて心合
わせされて設けられる。電子銃６は陰極７と、制
御格子８と、円筒状陽極９とを具える。制御格子
８はアパーチヤ１５を有する。円筒状陽極９は小
さなアパーチヤ１１を有する絞り１０を具える。
円筒状陽極９は第２円筒状電極１２及び電極１８
ととも電子ビームをターゲツト上に集束する集束
レンズ１３を構成する。電極１２はその陽極９と
対向する側にアパーチヤ１９を有する絞り１８を
有し、これは集束レンズによりターゲツト上に形
成される電子ビームスポツトの収差を抑制する。
管は更に電極１２の端と対向するガーゼ電極１４
を具え、これは電子をターゲツト２上に垂直にラ
ンデイングせしめる。管器はライン偏向コイルと
フイールド偏向コイルで囲まれ、これらを一緒に
して１７で示す。電極の接続部材及び電極への供
給リードは図の簡単のために図示してない。

ターゲツト２は電子ビームより略々平行なライ
ンのラスタに従つて走査される。走査期間中ター
ゲツト２の画素区域は略々陰極電位（零電位と呼
ぶ）に安定化される。格子８の電位は陰極電位に
対し−25Vとし、陽極９の電位は陰極電位に対し
＋50Vとする。格子８は陰極７から0.1mmの距離
に位置し、その厚さは0.1mmである。格子８のア
パーチヤ１５は１mmの直径を有する。円筒状陽極
９は格子８から0.1mmの距離に位置し、その内径
は10mmである。陽極９の長さは22mmである。絞り
１０のアパーチヤ１１は40μｍの直径である。陰
極７、格子８及び陽極９間のレンズ作用の結果と
して走査期間中陰極７と陽極９との間にクロスオ
ーバが形成される。ビームは陽極９の絞り１０の
アパーチヤ１１により制限され、集束レンズ１３
によりターゲツト上に集束される。集束レンズは
陰極に対し＋50Vの電位の陽極９と＋300ボルト
の電位の電極１２から成る。陽極９は陰極７に対
し＋50Vの低電位であるため、陰極７と陽極９と
の間で形成される正イオンの数は極めて少ない。

アパーチヤ１１から出射するビームは比較的大
きな中心角を有する。実際上、既知の電子光学法
則によれば、ビームの中心角はアパーチヤ１１の
直径と陽極９の電圧の平方根との積に逆比例す
る。アパーチヤ１１は集束レンズ１３から22mmの
距離にあるから、集束レンズ区域における電子ビ
ームは比較的大きな直径を有する。電極１２の比
較的高い電位（300ボルト）の結果として、集束
レンズ１３の区域において正イオンが容易に形成
される。これら正イオンは殆んど初速度を持た
ず、集束レンズの等電位面に垂直な方向に加速さ
れる。このレンズの等電位面は、電子銃の軸線に
沿つた狭い区域に形成された正イオンが軸線に沿
つて平行にアパーチヤ１１の方向へ移動するよう
な変化を有する。本例では陽極９の長さは集束レ
ンズ１３の直径の2.2倍に等しいため、300Vの電
位にある電極１２の電界は陽極９に大きく影響を
及ぼさない。この結果、略々無電界の空間が陽極
９内に形成されて、電子銃の軸線に沿つて形成さ
れたイオンが陽極９の極めて小さなアパーチヤ１
１に到達することは殆んど不可能となる。

第２図は第１図に示す電子銃の他の例を示す。
電子銃２０は陰極２１、格子２２及び陽極２３を
具える。格子２２の電位は陰極電位に対し−
6.5Vとし、陽極２３の電位は陰極電位に対し＋
50Vとする。格子２２は陰極から0.1mmの距離に
あり、その厚さは0.1mmである。格子２２のアパ
ーチヤ２４は直径1.5mmである。円筒状陽極２３
は格子２２から0.1mmの距離にあり、その直径は
10mmである。陽極２３の長さは18mmである。陽極
２３は直径50μｍのアパーチヤ２５を有する。ア
パーチヤ２５は直径0.9mmのアパーチヤ２７を有
する絞り26で覆われる。これらの電位において、
斯る電極系は、米国特許第3831058号から既知の
いわゆるダイオード電子銃として作動する。陰極
から放出された電子の電子通路は電子銃の軸線に
略々平行に延在する。従つて、走査期間中クロス
オーバが形成されない。アパーチヤ２７は集束レ
ンズによりターゲツト上に結像すべき物点として
作用する。

第１図に示す陰極線管におけるこの第２図に示
す電子銃においては、電子を走行させる大きな電
位差により集束レンズの区域において正イオンが
容易に形成される。集束レンズは絞り２６のアパ
ーチヤ２７から比較的大きな距離にあり、且つ円
筒状陽極２３は実際上50ボルトの電位の等電位空
間を形成するため、形成された正イオンは小さな
アパーチヤ２７に逆行することは殆んど不可能と
なる。

従つて、本発明の陰極線管によれば集束レンズ
内で形成された正イオンが殆んど陰極に到達し得
なくなるため、正イオンによる陰極の劣化が殆ん
どなく、管の寿命が十分に長くなる。

また、本発明による陰極線管においては形成さ
れた正イオンはもはや陰極に到達しないため、管
をそれほど注意深く排気する必要はなくなる。動
作中、10^-2〜10^-3のガス圧でイオンが陰極を劣化
し得ないことを確かめた。

尚、前記陽極９の電位を陰極７に対し＋75ボル
ト以上にすると陰極７と陽極９との間で正イオン
が生じ、また前記陽極９，２３の長さをその直径
の1.5倍以下にすると陽極内に略々無電界の空域
が得られなくなり、所望の効果が得られなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による陰極線管の一例の縦断面
図、第２図は第１図に示す電子銃の他の例の断面
図である。 １……管器、２……ターゲツト、３……信号
板、４……窓、５……接続ピン、６……電子銃、
７……陰極、８……格子、９……円筒状陽極、１
０……絞り、１１……アパーチヤ、１２……第２
円筒状電極、１３……集束レンズ、１４……ガー
ゼ電極、１５……アパーチヤ、１７……ライン／
フイールド偏向コイル、１８……絞り、１９……
アパーチヤ、２０……電子銃、２１……陰極、２
２……格子、２３……円筒状陽極、２４……アパ
ーチヤ、２５……アパーチヤ、２６……絞り、２
７……アパーチヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線に沿つて心合わせされた、ターゲツトに
   向け電子ビームを発生する電子銃と、電子ビーム
   をターゲツト上に集束する集束レンズとを管器内
   に具え、前記電子銃は陰極と、電子ビームを制限
   する小さなアパーチヤを有する陽極を具え、該陽
   極は前記集束レンズの、電子の進行方向に見て第
   １の電極を構成し、該陽極には陰極電位に対し最
   大で＋75ボルトの電圧を供給する陰極線管におい
   て、該陽極の前記アパーチヤと該陽極のターゲツ
   トと対向する端との間の距離を該陽極の軸線に直
   角な断面寸法の最大寸法の少くとも1.5倍にした
   ことを特徴とする陰極線管。 ２ 特許請求の範囲１記載の陰極線管において、
   前記陽極のアパーチヤの直径は最大で100μｍと
   したことを特徴とする陰極線管。 ３ 特許請求の範囲１記載の陰極線管において、
   前記集束レンズは最大で75Vの正電位にある前記
   陽極と、該電位の少くとも２倍の電位にある電極
   とで構成したことを特徴とする陰極線管。 ４ 特許請求の範囲１記載の陰極線管において、
   前記陽極のアパーチヤに対し大きなアパーチヤを
   有する格子を前記陰極と陽極との間に設けたこと
   を特徴とする陰極線管。