JPH0128456B2 - - Google Patents
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- JPH0128456B2 JPH0128456B2 JP52020504A JP2050477A JPH0128456B2 JP H0128456 B2 JPH0128456 B2 JP H0128456B2 JP 52020504 A JP52020504 A JP 52020504A JP 2050477 A JP2050477 A JP 2050477A JP H0128456 B2 JPH0128456 B2 JP H0128456B2
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- electric field
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/465—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement for simultaneous focalisation and deflection of ray or beam
Description
本発明はテレビジヨン信号を得る為の電磁集束
静電偏向型撮像管を使用した電磁集束静電偏向型
撮像装置に関し、特にランデイングエラーを無く
す様にしたものである。 撮像装置に於いては撮像管の走査手段として電
子ビームを用いるシステムが依然主流を占めてい
る現状では、その高性能化に常に改良が重ねられ
ている。特に低速度ビームを用いる一般の撮像管
に於いては、電子光学系のビームスポツト径、ラ
ンデイング角、走査歪等の点での特性が重視され
ると同時に、部品としての小型・低消費電力化が
要請されている。 本発明者は一様磁界と直交する一様電界の場に
於ける電子の軌道が興味ある特性を有し、偏向集
束系として用いた場合、上記条件を満たす優れた
方式となることに注目した。この方式としては例
えばUSP3319110号及び特公昭46−12213号に示
されるものがある。 本発明者はこの原理を更に推し進め、フレア磁
界領域及び無偏向電界領域を利用してランデイン
グエラーの少ない新しい形式の電磁集束静電偏向
型撮像管（以下MS型撮像管と略称する。）を使
用した撮像装置を提供せんとするものである。 このMS型撮像管の動作原理としては次のよう
に説明される。 電界〓及び磁界〓の存在する場での電子ｅの運
動は、ベクトル表記法で次の様に表わされる（×
はベクトル積を示す）。 ｍd2〓／dt2＝−ｅ〓−ｅ〔ｄ〓／dt×〓〕 ……(1) 今、第１図に示すように、電界はｙ方向に一
様、磁界はｚ方向に一様とし、初期条件として発
散角θ（半角）でθにかかわらず速度のｚ軸成分
が一定の場合を考える。 初期条件ｔ＝０；
静電偏向型撮像管を使用した電磁集束静電偏向型
撮像装置に関し、特にランデイングエラーを無く
す様にしたものである。 撮像装置に於いては撮像管の走査手段として電
子ビームを用いるシステムが依然主流を占めてい
る現状では、その高性能化に常に改良が重ねられ
ている。特に低速度ビームを用いる一般の撮像管
に於いては、電子光学系のビームスポツト径、ラ
ンデイング角、走査歪等の点での特性が重視され
ると同時に、部品としての小型・低消費電力化が
要請されている。 本発明者は一様磁界と直交する一様電界の場に
於ける電子の軌道が興味ある特性を有し、偏向集
束系として用いた場合、上記条件を満たす優れた
方式となることに注目した。この方式としては例
えばUSP3319110号及び特公昭46−12213号に示
されるものがある。 本発明者はこの原理を更に推し進め、フレア磁
界領域及び無偏向電界領域を利用してランデイン
グエラーの少ない新しい形式の電磁集束静電偏向
型撮像管（以下MS型撮像管と略称する。）を使
用した撮像装置を提供せんとするものである。 このMS型撮像管の動作原理としては次のよう
に説明される。 電界〓及び磁界〓の存在する場での電子ｅの運
動は、ベクトル表記法で次の様に表わされる（×
はベクトル積を示す）。 ｍd2〓／dt2＝−ｅ〓−ｅ〔ｄ〓／dt×〓〕 ……(1) 今、第１図に示すように、電界はｙ方向に一
様、磁界はｚ方向に一様とし、初期条件として発
散角θ（半角）でθにかかわらず速度のｚ軸成分
が一定の場合を考える。 初期条件ｔ＝０；
【式】
【式】（Ｖは加速電圧）
これを解くと、（α＝eE／ｍ、ω＝eB／ｍとおく）
ｘ＝α／ω2（ωt−sinωt）＋v0ta
nθ／ω｛sin（ωt−φ）＋sinφ｝ ｙ＝α／ω2（１−cosωt）＋v0tan
θ／ω｛cos（ωt−φ）−cosφ｝ ｚ＝v0t ……(3) dx／dt＝α／ω（１−cosωt）＋v0tanθcos（ωt−φ
） dy／dt＝α／ωsinωt−v0tanθsin（ωt−φ） dz／dt＝v0 ……(4) 以上の結果からMS型撮像管は次の特色があ
る。 〔1〕 ｔ＝2nπ／ω（ｎは整数）の時、ビーム発散方 位角（θ、φ）に関係なく、 ｘ＝2nπα／ω2 ｙ＝０ ……(5) ｚ＝v02nπ／ω に於いて一点に集束する。即ち無収差集束であ
り、焦点面は平面となる（(3)式）。 〔2〕 焦点面に於いてビーム主光線〔（θ、φ）＝
（０、０）の時〕は、 dx／dt＝dy／dt＝０ となり、ｘ、ｙ方向の速度を持たず垂直にラン
デイングする（(4)式）。 〔3〕 偏向位置はＥに正比例するので無偏向歪と
なる（(5)式）。 〔4〕 投影倍率＝１ 〔5〕 偏向電界と直角に偏向される。 本発明の説明に先立つて、一般的なMS型撮像
管の一実施例を第２図に示す。 第２図に於いて、１はガラス依り成る管、２は
カソード、３及び４は夫々第１及び第２グリツ
ド、４ａは物点、５は偏向電極で、この偏向電極
５としては管内壁に被着した金属膜に第３図に示
す如きパターン状にスリツト５ａをエツチングに
より設けたもので、＋Ｙ及び−Ｙ間、＋Ｘ及び−Ｘ
間に夫々垂直及び水平偏向電流を供給する如くな
されたものである。６はメツシユ電極、７はター
ゲツト、８は集束コイルであり、ａ−a′線は管軸
である。 この第２図に示したMS型撮像管の実用的構成
では電子ビーム軌道は原理的系と次の点で異な
る。 集束コイル８に無限長ソレノイドを用いるこ
とは、機構的、消費電力の点で不可能である。
この為像面側および物点４ａ側にフレアー磁界
が存在し、一様磁界条件がくずれる。 偏向電界は電極を広げることにより広げるこ
とが出来るが実際には両端が電子銃およびメツ
シユ電極６によつて短絡される。この為電界が
減少する領域が存在し、一様電界条件がくずれ
る。 従つて、電磁集束静電偏向型撮像管を設計する
には偏向電極前後の無電界領域及び集束コイル前
後のフレア電界領域を考慮しないと実用的な製品
が出来ない事が分かつた。又このことがビームの
ランデイングエラーに大きく影響する。又ランデ
イングエラーは低速度ビームを用いる撮像管では
シエーデイングのみならず、変調度、ビームベン
デイングなどに大きな影響を与えるので重視すべ
きであり、その量は角度に換算して、ビーム発散
角速度に制限することが望ましい。 像面に於ける電子速度（vx、vy、vz）のうち
vx／vz、vy／vzを夫々軸とした平面を考える（第
４図）。この時管軸方向の速度vzは略一定と仮定
する。 ここで電子軌道及びランデイングエラーに関し
て、ｘ−ｙ平面に於いて電子に作用する力の観点
から、一つの定性的解釈を行う（第５図）。 第５図に示される様に基本的なMS型撮像管の
動作では、軌道初期にｙ方向の電界による一定の
力を受けて加速された電子は軌道の接線方向に磁
界による力も受ける（Ａ点）。中期には磁界によ
る力は電界による力の２倍となり、電子は−ｙ方
向に加速される（Ｂ点）。後期には、再び電界に
よる力が優勢となり、ｙ方向に加され焦点位置近
傍ではｘ−ｙ平面での速度は零に近づく（Ｃ点）。 エネルギーに関しては、Ｂ点以降は電界による
力とは逆方向の速度成分を有し、Ｂ点迄に電界か
ら受けたエネルギーを全て返却する。焦点位置の
ポテンシヤルは出発点のポテンシヤルと等しく、
電子は最終的には光学系からエネルギーの授受は
行われず、位置の移動（偏向）を行うだけとな
る。 以上の動作は一様磁界条件及び一様電界条件が
満足された時のみ成立するものである。しかしな
がら実際には上述したようにこのような理想状態
の実現は不可能であり、像面側及び物点側に夫々
フレアー磁界及び無偏向電界領域が存在する。次
にこれらの電子に与える影響を個別に解析する。 まず像面側にのみフレアー磁界がある場合（電
界は一様と仮定する。）一様磁界領域では管軸方
向の磁界成分だけが存在するのに対して、撮像管
の半径方向の磁界成分も存在することになり、こ
の磁界成分と管軸方向（Ｚ方向）の電子の動き、
即ち電流成分により電子はほぼY+方向の力を受
けることになる。更に管軸方向に電子が進むに従
つてこのフレアー磁界が大きくなるため、上述の
磁界成分が大となるある時点からこの影響による
ほぼY+方向の力がY-方向の力に打ち勝つて電子
はY+方向に速度を持つことになる。次にこのY+
方向の電子の動き（電流成分）と管軸方向の磁界
成分の影響で電子はX+方向の力を受けこれら両
者の影響で電子はX+、Y+方向の速度を得ること
になる。（第４図のベクトルａ）実際にはこの影
響が一番大きいと思われる。 物点側にのみフレアー磁界がある場合（電界は
一様と仮定する）軌道初期でこのフレアー磁界の
ため管軸方向の磁界成分が少なく、電界により
Y+方向に加速されることになる。そして一様電
磁集束静電偏向領域に入るとY+方向に初速度を
持つ電子の動きをすることになり、第５図のトロ
コイド曲線に対し上方にシフトしたような曲線の
軌跡を描く。その結果Ｘ軸を一旦越えてY-方向
に移動し、しかる後X-、Y+方向の速度成分を持
つことになる。（第４図ベクトルｄ） 像面側にのみ、無偏向電界領域がある場合（磁
界は一様と仮定する）は、軌道後期でこの無偏向
電界領域のためＹ方向の加速が行われず、そのた
め一定の軸方向磁界の影響で電子はこの領域では
第５図に示すようなトロコイド運動から円運動に
変わり、最終的にX-、Y+方向の速度が得られ
る。（第４図ベクトルＣ） 物点側に無偏向電界領域がある場合（磁界は一
様と仮定する）は軌道初期にこの無偏向電界領域
では電子は偏向されず軸上を直進した後、電磁集
束静電偏向動作を行うため、第５図に示したよう
なトロコイド曲線の１サイクルに満たず、途中で
終り、像面では右下方向（X+、Y-）の速度を有
することになる。（第４図ベクトルｂ） 実用的構成に於けるMS型撮像管で避け得ない
フレアー磁界と無偏向電界領域によるランデイン
グエラー効果は以上の様な特性を示し、それぞれ
単独では許容し難い量である。本発明は、それぞ
れのエラーのベクトルが種々の方向を持ち（第４
図）、併用した場合は大略加算可能なことを利用
し、電子ビームの入射する物点及び上間電子ビー
ムの衝突するターゲツトを内蔵するガラス管の外
周に集束磁界形成用の集束コイルを設け、ガラス
管の内周に水平及び垂直静電偏向電界形成用の偏
向電極を設けた電磁集束静電偏向型撮像装置にお
いて、集束コイルのターゲツト側の一端はターゲ
ツトを越える管軸方向の位置に設け集束コイルの
他端は物点からターゲツト方向に離間させ、偏向
電極はこの偏向電極の形成する有効偏向電界が物
点及びターゲツトの間に生ずるように配置し、さ
らに、集束コイルの形成する集束磁界のターゲツ
ト側の端に生ずる不均一磁界領域によつて電子ビ
ームにもたらされるランデイングエラー成分のベ
クトルが集束磁界の物点側の端に生ずる不均一磁
界領域並びに偏向電極の形成する有効静電偏向電
界のターゲツト側及び物点側の端に生ずる無偏向
電界領域の各々によつてもたらされるランデイン
グエラー成分のベクトルの合成和により相殺され
るように集束コイル及び偏向電極を管軸方向に位
置させた電磁集束静電偏向型撮像装置を提供する
ことを目的とする。上述において、集束コイルを
その一端がターゲツトを越える管軸方向の位置に
設けた理由は、ターゲツト側の端に生ずる不均一
磁界領域によつて電子ビームにもたらされるラン
デイングエラー成分のベクトルの大きさが他の３
つのベクトルの大きさに比し大きいため、このベ
クトルの量を減らすためである。即ちこのように
構成しないとこのベクトル成分が大きく成りすぎ
て、他のベクトル成分での相殺が不可能となるか
らである。具体的に上述の目的を達成するために
は、第２図の従来例で示した集束コイルの管軸方
向の長さと位置を適宜選択することにより、ター
ゲツト側及び物点側のフレアー磁界の大きさを調
整し、これにより第４図のベクトルａ、ｂの大き
さを調整することができる。また静電偏向電極の
管軸上の位置を調整することにより、第４図のベ
クトルｂ、ｃの大きさを調整することができる。
更に具体的に説明すると、集束コイルをよりター
ゲツト側に近づけることで第４図のベクトルａの
大きさは小さくなり、この集束コイルの端部とグ
リツドとの距離を大きくすることにより、第４図
のベクトルｄの大きさを大きくすることができ
る。又静電偏向電極を調整して有効偏向電界領域
の端部とグリツド及びターゲツトとの距離を大き
くすることによつて第４図のベクトルｂ、ｃの大
きさを大きくすることができる。次に本願の一実
施例を第６図Ａに示す。第６図Ａは第２図と対応
した図で本願を適用した電磁集束静電偏向型撮像
管の全体構成を示す実施例であり、第２図と対応
する部分には同一の参照番号を付し説明を省略す
る。この第６図Ａの実施例で第２図と大きく異な
るのは集束コイル８の管軸方向の位置で、そのタ
ーゲツト側端部がターゲツト電極を越えて後方に
まで延びていることであり、その具体的寸法は第
６図Ｃを参照してあとで説明する。第６図Ｂは本
願の実施例の撮像管の静電偏向電界特性を示し、
また無偏向電界領域と偏向電界領域の電界の強さ
が２値的に変化するようなモデル化した形で示し
ている。実際には両領域の境界部で電界の強さが
なだらかに変化する特性を有する。 又特に像面側のフレア磁界が大きくランデイン
グエラーに結びつくことも分かり、本発明に依る
撮像装置においては集束磁界分布と無偏向電界と
の関係は第６図Ｂ及びＣで示すように選んだ。a0
は物点側無偏向電界領域長、c0は像面側無偏向電
界領域長である。尚ここで定義する無偏向電界領
域とは実効的に無偏向ということで偏向電極の端
部又は電界がシヨートされる点より電極側に入り
込んだ点であり、例えば偏向電極直径の１／２だけ 入り込んだ所までと考えてよい。 一例としての具体的寸法は以下の通りである。
即ち実際の偏向電極は管軸方向でみて、略第２グ
リツド４とメツシユ電極６の間に位置し、この偏
向電極によつて生じる有効偏向電界は、物点側で
は第２グリツドからこのグリツドの径の半分例え
ば７mm管軸方向に離れたところから始まり、ター
ゲツト側ではメツシユ電極からその径の半分例え
ば７mm離れたところまで存在することになる。 次に、第６図Ｃに第６図Ｂに示されるような所
定の静電偏向電界特性を有する撮像管に対する集
束コイルの長さ及び位置関係とそれによつて発生
される磁界特性を示す。即ち第６図Ｃにおいて集
束コイル８の物点側端部を物点側グリツド端部４
から15mm離間した位置に配し、その管軸方向の長
さを62mmとし集束コイル８のターゲツト側端部を
ターゲツト６を越えこれから３mmのところに位置
するように設定する。このように集束コイルを配
置することによつて、第６図Ｃの下部に示された
ような磁界分布特性が得られる。そしてこの第６
図Ａの実施例によつて得られるターゲツト側及び
物点側のフレアー磁界と無偏向電界領域の影響を
第４図と対応させて第７図に示す。第７図のベク
トル図から明らかなように、ベクトルａ、ｂ、ｃ
及びｄは合成されて略相殺されることがわかる。 尚本願によるビデイコンにおいては、所定許容
量内にランデイングエラーを納めることが出来、
しかも特公昭46−12213号公報に述べてあるプリ
フオーカスレンズやコリメーシヨン手段を用いる
ことなく偏向直線の良い、解像度の高い撮像装置
を得ることが出来る。
nθ／ω｛sin（ωt−φ）＋sinφ｝ ｙ＝α／ω2（１−cosωt）＋v0tan
θ／ω｛cos（ωt−φ）−cosφ｝ ｚ＝v0t ……(3) dx／dt＝α／ω（１−cosωt）＋v0tanθcos（ωt−φ
） dy／dt＝α／ωsinωt−v0tanθsin（ωt−φ） dz／dt＝v0 ……(4) 以上の結果からMS型撮像管は次の特色があ
る。 〔1〕 ｔ＝2nπ／ω（ｎは整数）の時、ビーム発散方 位角（θ、φ）に関係なく、 ｘ＝2nπα／ω2 ｙ＝０ ……(5) ｚ＝v02nπ／ω に於いて一点に集束する。即ち無収差集束であ
り、焦点面は平面となる（(3)式）。 〔2〕 焦点面に於いてビーム主光線〔（θ、φ）＝
（０、０）の時〕は、 dx／dt＝dy／dt＝０ となり、ｘ、ｙ方向の速度を持たず垂直にラン
デイングする（(4)式）。 〔3〕 偏向位置はＥに正比例するので無偏向歪と
なる（(5)式）。 〔4〕 投影倍率＝１ 〔5〕 偏向電界と直角に偏向される。 本発明の説明に先立つて、一般的なMS型撮像
管の一実施例を第２図に示す。 第２図に於いて、１はガラス依り成る管、２は
カソード、３及び４は夫々第１及び第２グリツ
ド、４ａは物点、５は偏向電極で、この偏向電極
５としては管内壁に被着した金属膜に第３図に示
す如きパターン状にスリツト５ａをエツチングに
より設けたもので、＋Ｙ及び−Ｙ間、＋Ｘ及び−Ｘ
間に夫々垂直及び水平偏向電流を供給する如くな
されたものである。６はメツシユ電極、７はター
ゲツト、８は集束コイルであり、ａ−a′線は管軸
である。 この第２図に示したMS型撮像管の実用的構成
では電子ビーム軌道は原理的系と次の点で異な
る。 集束コイル８に無限長ソレノイドを用いるこ
とは、機構的、消費電力の点で不可能である。
この為像面側および物点４ａ側にフレアー磁界
が存在し、一様磁界条件がくずれる。 偏向電界は電極を広げることにより広げるこ
とが出来るが実際には両端が電子銃およびメツ
シユ電極６によつて短絡される。この為電界が
減少する領域が存在し、一様電界条件がくずれ
る。 従つて、電磁集束静電偏向型撮像管を設計する
には偏向電極前後の無電界領域及び集束コイル前
後のフレア電界領域を考慮しないと実用的な製品
が出来ない事が分かつた。又このことがビームの
ランデイングエラーに大きく影響する。又ランデ
イングエラーは低速度ビームを用いる撮像管では
シエーデイングのみならず、変調度、ビームベン
デイングなどに大きな影響を与えるので重視すべ
きであり、その量は角度に換算して、ビーム発散
角速度に制限することが望ましい。 像面に於ける電子速度（vx、vy、vz）のうち
vx／vz、vy／vzを夫々軸とした平面を考える（第
４図）。この時管軸方向の速度vzは略一定と仮定
する。 ここで電子軌道及びランデイングエラーに関し
て、ｘ−ｙ平面に於いて電子に作用する力の観点
から、一つの定性的解釈を行う（第５図）。 第５図に示される様に基本的なMS型撮像管の
動作では、軌道初期にｙ方向の電界による一定の
力を受けて加速された電子は軌道の接線方向に磁
界による力も受ける（Ａ点）。中期には磁界によ
る力は電界による力の２倍となり、電子は−ｙ方
向に加速される（Ｂ点）。後期には、再び電界に
よる力が優勢となり、ｙ方向に加され焦点位置近
傍ではｘ−ｙ平面での速度は零に近づく（Ｃ点）。 エネルギーに関しては、Ｂ点以降は電界による
力とは逆方向の速度成分を有し、Ｂ点迄に電界か
ら受けたエネルギーを全て返却する。焦点位置の
ポテンシヤルは出発点のポテンシヤルと等しく、
電子は最終的には光学系からエネルギーの授受は
行われず、位置の移動（偏向）を行うだけとな
る。 以上の動作は一様磁界条件及び一様電界条件が
満足された時のみ成立するものである。しかしな
がら実際には上述したようにこのような理想状態
の実現は不可能であり、像面側及び物点側に夫々
フレアー磁界及び無偏向電界領域が存在する。次
にこれらの電子に与える影響を個別に解析する。 まず像面側にのみフレアー磁界がある場合（電
界は一様と仮定する。）一様磁界領域では管軸方
向の磁界成分だけが存在するのに対して、撮像管
の半径方向の磁界成分も存在することになり、こ
の磁界成分と管軸方向（Ｚ方向）の電子の動き、
即ち電流成分により電子はほぼY+方向の力を受
けることになる。更に管軸方向に電子が進むに従
つてこのフレアー磁界が大きくなるため、上述の
磁界成分が大となるある時点からこの影響による
ほぼY+方向の力がY-方向の力に打ち勝つて電子
はY+方向に速度を持つことになる。次にこのY+
方向の電子の動き（電流成分）と管軸方向の磁界
成分の影響で電子はX+方向の力を受けこれら両
者の影響で電子はX+、Y+方向の速度を得ること
になる。（第４図のベクトルａ）実際にはこの影
響が一番大きいと思われる。 物点側にのみフレアー磁界がある場合（電界は
一様と仮定する）軌道初期でこのフレアー磁界の
ため管軸方向の磁界成分が少なく、電界により
Y+方向に加速されることになる。そして一様電
磁集束静電偏向領域に入るとY+方向に初速度を
持つ電子の動きをすることになり、第５図のトロ
コイド曲線に対し上方にシフトしたような曲線の
軌跡を描く。その結果Ｘ軸を一旦越えてY-方向
に移動し、しかる後X-、Y+方向の速度成分を持
つことになる。（第４図ベクトルｄ） 像面側にのみ、無偏向電界領域がある場合（磁
界は一様と仮定する）は、軌道後期でこの無偏向
電界領域のためＹ方向の加速が行われず、そのた
め一定の軸方向磁界の影響で電子はこの領域では
第５図に示すようなトロコイド運動から円運動に
変わり、最終的にX-、Y+方向の速度が得られ
る。（第４図ベクトルＣ） 物点側に無偏向電界領域がある場合（磁界は一
様と仮定する）は軌道初期にこの無偏向電界領域
では電子は偏向されず軸上を直進した後、電磁集
束静電偏向動作を行うため、第５図に示したよう
なトロコイド曲線の１サイクルに満たず、途中で
終り、像面では右下方向（X+、Y-）の速度を有
することになる。（第４図ベクトルｂ） 実用的構成に於けるMS型撮像管で避け得ない
フレアー磁界と無偏向電界領域によるランデイン
グエラー効果は以上の様な特性を示し、それぞれ
単独では許容し難い量である。本発明は、それぞ
れのエラーのベクトルが種々の方向を持ち（第４
図）、併用した場合は大略加算可能なことを利用
し、電子ビームの入射する物点及び上間電子ビー
ムの衝突するターゲツトを内蔵するガラス管の外
周に集束磁界形成用の集束コイルを設け、ガラス
管の内周に水平及び垂直静電偏向電界形成用の偏
向電極を設けた電磁集束静電偏向型撮像装置にお
いて、集束コイルのターゲツト側の一端はターゲ
ツトを越える管軸方向の位置に設け集束コイルの
他端は物点からターゲツト方向に離間させ、偏向
電極はこの偏向電極の形成する有効偏向電界が物
点及びターゲツトの間に生ずるように配置し、さ
らに、集束コイルの形成する集束磁界のターゲツ
ト側の端に生ずる不均一磁界領域によつて電子ビ
ームにもたらされるランデイングエラー成分のベ
クトルが集束磁界の物点側の端に生ずる不均一磁
界領域並びに偏向電極の形成する有効静電偏向電
界のターゲツト側及び物点側の端に生ずる無偏向
電界領域の各々によつてもたらされるランデイン
グエラー成分のベクトルの合成和により相殺され
るように集束コイル及び偏向電極を管軸方向に位
置させた電磁集束静電偏向型撮像装置を提供する
ことを目的とする。上述において、集束コイルを
その一端がターゲツトを越える管軸方向の位置に
設けた理由は、ターゲツト側の端に生ずる不均一
磁界領域によつて電子ビームにもたらされるラン
デイングエラー成分のベクトルの大きさが他の３
つのベクトルの大きさに比し大きいため、このベ
クトルの量を減らすためである。即ちこのように
構成しないとこのベクトル成分が大きく成りすぎ
て、他のベクトル成分での相殺が不可能となるか
らである。具体的に上述の目的を達成するために
は、第２図の従来例で示した集束コイルの管軸方
向の長さと位置を適宜選択することにより、ター
ゲツト側及び物点側のフレアー磁界の大きさを調
整し、これにより第４図のベクトルａ、ｂの大き
さを調整することができる。また静電偏向電極の
管軸上の位置を調整することにより、第４図のベ
クトルｂ、ｃの大きさを調整することができる。
更に具体的に説明すると、集束コイルをよりター
ゲツト側に近づけることで第４図のベクトルａの
大きさは小さくなり、この集束コイルの端部とグ
リツドとの距離を大きくすることにより、第４図
のベクトルｄの大きさを大きくすることができ
る。又静電偏向電極を調整して有効偏向電界領域
の端部とグリツド及びターゲツトとの距離を大き
くすることによつて第４図のベクトルｂ、ｃの大
きさを大きくすることができる。次に本願の一実
施例を第６図Ａに示す。第６図Ａは第２図と対応
した図で本願を適用した電磁集束静電偏向型撮像
管の全体構成を示す実施例であり、第２図と対応
する部分には同一の参照番号を付し説明を省略す
る。この第６図Ａの実施例で第２図と大きく異な
るのは集束コイル８の管軸方向の位置で、そのタ
ーゲツト側端部がターゲツト電極を越えて後方に
まで延びていることであり、その具体的寸法は第
６図Ｃを参照してあとで説明する。第６図Ｂは本
願の実施例の撮像管の静電偏向電界特性を示し、
また無偏向電界領域と偏向電界領域の電界の強さ
が２値的に変化するようなモデル化した形で示し
ている。実際には両領域の境界部で電界の強さが
なだらかに変化する特性を有する。 又特に像面側のフレア磁界が大きくランデイン
グエラーに結びつくことも分かり、本発明に依る
撮像装置においては集束磁界分布と無偏向電界と
の関係は第６図Ｂ及びＣで示すように選んだ。a0
は物点側無偏向電界領域長、c0は像面側無偏向電
界領域長である。尚ここで定義する無偏向電界領
域とは実効的に無偏向ということで偏向電極の端
部又は電界がシヨートされる点より電極側に入り
込んだ点であり、例えば偏向電極直径の１／２だけ 入り込んだ所までと考えてよい。 一例としての具体的寸法は以下の通りである。
即ち実際の偏向電極は管軸方向でみて、略第２グ
リツド４とメツシユ電極６の間に位置し、この偏
向電極によつて生じる有効偏向電界は、物点側で
は第２グリツドからこのグリツドの径の半分例え
ば７mm管軸方向に離れたところから始まり、ター
ゲツト側ではメツシユ電極からその径の半分例え
ば７mm離れたところまで存在することになる。 次に、第６図Ｃに第６図Ｂに示されるような所
定の静電偏向電界特性を有する撮像管に対する集
束コイルの長さ及び位置関係とそれによつて発生
される磁界特性を示す。即ち第６図Ｃにおいて集
束コイル８の物点側端部を物点側グリツド端部４
から15mm離間した位置に配し、その管軸方向の長
さを62mmとし集束コイル８のターゲツト側端部を
ターゲツト６を越えこれから３mmのところに位置
するように設定する。このように集束コイルを配
置することによつて、第６図Ｃの下部に示された
ような磁界分布特性が得られる。そしてこの第６
図Ａの実施例によつて得られるターゲツト側及び
物点側のフレアー磁界と無偏向電界領域の影響を
第４図と対応させて第７図に示す。第７図のベク
トル図から明らかなように、ベクトルａ、ｂ、ｃ
及びｄは合成されて略相殺されることがわかる。 尚本願によるビデイコンにおいては、所定許容
量内にランデイングエラーを納めることが出来、
しかも特公昭46−12213号公報に述べてあるプリ
フオーカスレンズやコリメーシヨン手段を用いる
ことなく偏向直線の良い、解像度の高い撮像装置
を得ることが出来る。
第１図、第４図、第５図は夫々本発明の説明に
供する線図、第２図は従来のMS型撮像管の一例
を示す断面図、第３図は偏向電極の例を示す平面
図、第６図Ａは本願のMS型撮像管の一実施例を
示す断面図、第６図Ｂは偏向電界特性を示す線
図、第６図Ｃは集束コイルと撮像管の位置関係及
び磁界特性を示す線図、第７図は第６図Ａの実施
例を説明するための線図である。 ２はカソード、３及び４は夫々グリツド、４ａ
は物点、５は偏向電極、７はターゲツト、８は集
束コイルである。
供する線図、第２図は従来のMS型撮像管の一例
を示す断面図、第３図は偏向電極の例を示す平面
図、第６図Ａは本願のMS型撮像管の一実施例を
示す断面図、第６図Ｂは偏向電界特性を示す線
図、第６図Ｃは集束コイルと撮像管の位置関係及
び磁界特性を示す線図、第７図は第６図Ａの実施
例を説明するための線図である。 ２はカソード、３及び４は夫々グリツド、４ａ
は物点、５は偏向電極、７はターゲツト、８は集
束コイルである。
Claims (1)
- １ 電子ビームの入射する物点及び上記電子ビー
ムの衝突するターゲツトを内蔵するガラス管の外
周に集束磁界形成用の集束コイルを設け、該ガラ
ス管の内周に水平及び垂直静電偏向電界形成用の
偏向電極を設けた電磁集束静電偏向型撮像装置に
おいて、上記集束コイルのターゲツト側の一端は
上記ターゲツトを越える管軸方向の位置に設け、
上記集束コイルの他端は物点からターゲツト方向
に離間させ、上記偏向電極は該偏向電極の形成す
る有効偏向電界が物点及びターゲツトの間に生ず
るように配置し、さらに、上記集束コイルの形成
する集束磁界のターゲツト側の端に生ずる不均一
磁界領域によつて電子ビームにもたらされるラン
デイングエラー成分のベクトルが、上記集束磁界
の物点側の端に生ずる不均一磁界領域並びに上記
偏向電極の形成する有効静電偏向電界のターゲツ
ト側及び物点側の端に生ずる無偏向電界領域の
各々によつてもたらされるランデイングエラー成
分のベクトルの合成和により相殺されるように上
記集束コイル及び偏向電極を管軸方向に位置させ
た電磁集束静電偏向型撮像装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050477A JPS53105316A (en) | 1977-02-25 | 1977-02-25 | Pick up unit |
| CA297,423A CA1084978A (en) | 1977-02-25 | 1978-02-21 | Elimination of landing errors in electron-optical system of mixed field type |
| US05/880,209 US4205253A (en) | 1977-02-25 | 1978-02-22 | Elimination of landing errors in electron-optical system of mixed field type |
| GB7349/78A GB1583637A (en) | 1977-02-25 | 1978-02-23 | Elimination of landing errors in electronoptical system of mixed field type |
| FR7805428A FR2382089A1 (fr) | 1977-02-25 | 1978-02-24 | Procede et dispositif d'elimination des erreurs d'incidence pour un tube de camera de television |
| DE19782808119 DE2808119A1 (de) | 1977-02-25 | 1978-02-24 | Elektronenoptisches system |
| NLAANVRAGE7802162,A NL188667C (nl) | 1977-02-25 | 1978-02-27 | Beeldopneeminrichting, voorzien van een met lage elektronensnelheid werkende camerabuis en een elektronen-optisch stelsel met gekruiste elektronische en magnetische velden voor focussering en aftasting. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050477A JPS53105316A (en) | 1977-02-25 | 1977-02-25 | Pick up unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53105316A JPS53105316A (en) | 1978-09-13 |
| JPH0128456B2 true JPH0128456B2 (ja) | 1989-06-02 |
Family
ID=12028979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2050477A Granted JPS53105316A (en) | 1977-02-25 | 1977-02-25 | Pick up unit |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4205253A (ja) |
| JP (1) | JPS53105316A (ja) |
| CA (1) | CA1084978A (ja) |
| DE (1) | DE2808119A1 (ja) |
| FR (1) | FR2382089A1 (ja) |
| GB (1) | GB1583637A (ja) |
| NL (1) | NL188667C (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074458U (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-25 | 株式会社東芝 | 撮像管 |
| US4692658A (en) * | 1986-04-28 | 1987-09-08 | Rca Corporation | Imaging system having an improved support bead and connector |
| JP2728428B2 (ja) * | 1988-05-02 | 1998-03-18 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子ビーム管及びその駆動方法 |
| FR2823907A1 (fr) * | 2001-09-06 | 2002-10-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de focalisation d'un faisceau d'electrons |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3319110A (en) * | 1966-05-12 | 1967-05-09 | Gen Electric | Electron focus projection and scanning system |
| US3721931A (en) * | 1971-07-06 | 1973-03-20 | Rca Corp | Electromagnetic focusing and deflection assembly for cathode ray tubes |
| US3796910A (en) * | 1972-08-04 | 1974-03-12 | Tektronix Inc | Electron beam deflection system |
-
1977
- 1977-02-25 JP JP2050477A patent/JPS53105316A/ja active Granted
-
1978
- 1978-02-21 CA CA297,423A patent/CA1084978A/en not_active Expired
- 1978-02-22 US US05/880,209 patent/US4205253A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-02-23 GB GB7349/78A patent/GB1583637A/en not_active Expired
- 1978-02-24 FR FR7805428A patent/FR2382089A1/fr active Granted
- 1978-02-24 DE DE19782808119 patent/DE2808119A1/de active Granted
- 1978-02-27 NL NLAANVRAGE7802162,A patent/NL188667C/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7802162A (nl) | 1978-08-29 |
| US4205253A (en) | 1980-05-27 |
| FR2382089B1 (ja) | 1982-09-10 |
| JPS53105316A (en) | 1978-09-13 |
| CA1084978A (en) | 1980-09-02 |
| NL188667B (nl) | 1992-03-16 |
| DE2808119A1 (de) | 1978-09-07 |
| FR2382089A1 (fr) | 1978-09-22 |
| DE2808119C2 (ja) | 1990-01-11 |
| NL188667C (nl) | 1992-08-17 |
| GB1583637A (en) | 1981-01-28 |
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