JPH0129298B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0129298B2 JPH0129298B2 JP13317183A JP13317183A JPH0129298B2 JP H0129298 B2 JPH0129298 B2 JP H0129298B2 JP 13317183 A JP13317183 A JP 13317183A JP 13317183 A JP13317183 A JP 13317183A JP H0129298 B2 JPH0129298 B2 JP H0129298B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electron
- main lens
- cathode
- emittance
- Prior art date
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 19
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 4
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01J29/48—Electron guns
- H01J29/488—Schematic arrangements of the electrodes for beam forming; Place and form of the elecrodes
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、グラフイク表示や漢字表示などに適
した高解像度の陰極線管装置に関する。
した高解像度の陰極線管装置に関する。
従来例の構成とその問題点
グラフイク表示や漢字表示などに用いられる陰
極線管装置に対しては、とくに高い解像度が要求
される。しかし、解像度を高めるために陽極電圧
を高めたり電子銃径を大きく設定したりすると、
X線輻射や偏向電力が増すのみならずコスト高を
招く。
極線管装置に対しては、とくに高い解像度が要求
される。しかし、解像度を高めるために陽極電圧
を高めたり電子銃径を大きく設定したりすると、
X線輻射や偏向電力が増すのみならずコスト高を
招く。
特開昭57−30247号公報に開示されている陰極
線管装置では、プリフオーカスレンズ付近で一旦
クロスオーバしてメインレンズへ向う電子ビーム
を再度クロスオーバさせる2回交差方式を採るこ
とにより、メインレンズでの球面収差を少なくし
て高い解像度を得ている。しかし、銃軸と2回交
差するのは電子ビームの外殻を形成する外側電子
ビーム部分(外周面部分)だけであるから、高い
解像度が得られるのは高輝度となる大ビーム電流
域に限られ、低輝度となる小ビーム電流域での解
像度は改善されず、むしろ悪化する。
線管装置では、プリフオーカスレンズ付近で一旦
クロスオーバしてメインレンズへ向う電子ビーム
を再度クロスオーバさせる2回交差方式を採るこ
とにより、メインレンズでの球面収差を少なくし
て高い解像度を得ている。しかし、銃軸と2回交
差するのは電子ビームの外殻を形成する外側電子
ビーム部分(外周面部分)だけであるから、高い
解像度が得られるのは高輝度となる大ビーム電流
域に限られ、低輝度となる小ビーム電流域での解
像度は改善されず、むしろ悪化する。
発明の目的
本発明は、前述のような2回交差方式を採用し
ながら小ビーム電流域においても高い解像度が得
られる陰極線管装置を提供するものである。
ながら小ビーム電流域においても高い解像度が得
られる陰極線管装置を提供するものである。
発明の構成
本発明においては、前置三極部とメインレンズ
生成用電極との間に、G2電極電位よりも低くか
つ偏向量に応じて変化する電位が与えられるG2s
電極を設け、陰極の電子放射面から放射される電
子の大部分を銃軸と2回交差させるとともに、集
束された電子ビームの外周面部分をトリミング電
極により切除するのであり、その詳細を以下図面
に示した実施例とともに説明する。
生成用電極との間に、G2電極電位よりも低くか
つ偏向量に応じて変化する電位が与えられるG2s
電極を設け、陰極の電子放射面から放射される電
子の大部分を銃軸と2回交差させるとともに、集
束された電子ビームの外周面部分をトリミング電
極により切除するのであり、その詳細を以下図面
に示した実施例とともに説明する。
実施例の説明
第1図において電子銃1は、電子放射面2を有
する陰極3、制御電極としてのG1電極4、遮蔽
電極としてのG2電極5、補助遮蔽電極としての
G2s電極6、第1陽極としてのG3電極7、集束電
極としてのG4電極8および第2陽極としてのG5
電極9を備え、G5電極9はその内側にトリミン
グ電極10を有している。G1電極4、G2電極5
およびG2s電極6の各主面に設けられた電子ビー
ム通過孔11,12,13の直径はすべて0.4mm
φで、G1電極4の主面の板厚は0.065mm、G2電極
5の主面の板厚は0.25mm、G2s電極6の主面の板
厚は0.2mm、G4電極8の内径は8.7mmφ、電子放射
面2とG1電極4との間隔は0.07mm、G1電極4と
G2電極5との実効的間隔は0.43mm、G2電極5と
G2s電極6との間隔は0.4mm、G2s電極6とG3電極
7との間隔は3.2mm、トリミング電極10のトリ
ミング用孔14の直径は0.8mmφである。また、
陰極3の電子放射面2とメインレンズ中心との間
隔Zkは17.27mmで、トリミング中心と螢光体スク
リーン面との間隔Zsは213.4mmである。G2s電極6
には、G2電極5に対する電圧Vg2よりも低くかつ
第2図のa,bに示すような垂直偏向量または水
平偏向量に応じて変化するダイナミツク電圧Vg2s
が与えられ、電子は第3図に曲線で示す軌道内を
走行する。
する陰極3、制御電極としてのG1電極4、遮蔽
電極としてのG2電極5、補助遮蔽電極としての
G2s電極6、第1陽極としてのG3電極7、集束電
極としてのG4電極8および第2陽極としてのG5
電極9を備え、G5電極9はその内側にトリミン
グ電極10を有している。G1電極4、G2電極5
およびG2s電極6の各主面に設けられた電子ビー
ム通過孔11,12,13の直径はすべて0.4mm
φで、G1電極4の主面の板厚は0.065mm、G2電極
5の主面の板厚は0.25mm、G2s電極6の主面の板
厚は0.2mm、G4電極8の内径は8.7mmφ、電子放射
面2とG1電極4との間隔は0.07mm、G1電極4と
G2電極5との実効的間隔は0.43mm、G2電極5と
G2s電極6との間隔は0.4mm、G2s電極6とG3電極
7との間隔は3.2mm、トリミング電極10のトリ
ミング用孔14の直径は0.8mmφである。また、
陰極3の電子放射面2とメインレンズ中心との間
隔Zkは17.27mmで、トリミング中心と螢光体スク
リーン面との間隔Zsは213.4mmである。G2s電極6
には、G2電極5に対する電圧Vg2よりも低くかつ
第2図のa,bに示すような垂直偏向量または水
平偏向量に応じて変化するダイナミツク電圧Vg2s
が与えられ、電子は第3図に曲線で示す軌道内を
走行する。
このように構成された陰極線管装置は、従来構
成の陰極線管装置に比べて解像度を約25%向上さ
せ得るのであり、つぎにこの点を位相図により説
明する。
成の陰極線管装置に比べて解像度を約25%向上さ
せ得るのであり、つぎにこの点を位相図により説
明する。
位相図は、電子ビームの状態を把握するのに便
利な手法で、これにエミツタンスとアクセプタン
スとがある。前者は陰極からメインレンズへ向か
う回転軸対称電子ビームの状態を把握するのに適
しており、後者はメインレンズの性能を把握する
のに適している。また、両位相図を重ね合わせて
整合をとると、ビームスポツト(輝点)のサイズ
を推定することができる。
利な手法で、これにエミツタンスとアクセプタン
スとがある。前者は陰極からメインレンズへ向か
う回転軸対称電子ビームの状態を把握するのに適
しており、後者はメインレンズの性能を把握する
のに適している。また、両位相図を重ね合わせて
整合をとると、ビームスポツト(輝点)のサイズ
を推定することができる。
かかる位相図の適用例を本発明の説明に先きだ
つて説明しておくこと、第4図に示すように陰極
の電子放射面2上の等分割点iから放射されて軌
道15を通る電子は、銃軸Zと1回だけ交差して
メインレンズ16へ向う。そしてその仮想放射点
17は、メインレンズ16に入る直前の軌道部分
を直線的に戻した延長線18と銃軸Zとの交点に
ある。延長線18と電子放射面2とが交わる位置
での離軸距離rと、延長線18の傾斜角度r′(r′=
dz/dz)とを、多数の等分割点につきプロツト
していくと、第5図に示すようなエミツタンス図
が得られる。なお、19は螢光体スクリーン面、
ρはスクリーン面上の球面収差を示す。
つて説明しておくこと、第4図に示すように陰極
の電子放射面2上の等分割点iから放射されて軌
道15を通る電子は、銃軸Zと1回だけ交差して
メインレンズ16へ向う。そしてその仮想放射点
17は、メインレンズ16に入る直前の軌道部分
を直線的に戻した延長線18と銃軸Zとの交点に
ある。延長線18と電子放射面2とが交わる位置
での離軸距離rと、延長線18の傾斜角度r′(r′=
dz/dz)とを、多数の等分割点につきプロツト
していくと、第5図に示すようなエミツタンス図
が得られる。なお、19は螢光体スクリーン面、
ρはスクリーン面上の球面収差を示す。
第6図はアクセプタンス図で、あるメインレン
ズ位置とスクリーン面位置とが与えられたとき、
メインレンズに入射する電子ビームによりスクリ
ーン面上の球面収差ρが定まる。電子放射面上に
おける離軸距離rと傾斜角度r′とを変化させて球
面収差ρを軌道計算し、たとえばρ=0.5mm一定
となるr値とr′値との組合せを多数求める。そし
てこの組合せを第6図図示のようにρ=+0.5mm
の等高線として表わすとともにρ=−0.5mmの条
件で等高線を求めるのであり、このようにしてρ
=一定の線を描いた図がアクセプタンスである。
ズ位置とスクリーン面位置とが与えられたとき、
メインレンズに入射する電子ビームによりスクリ
ーン面上の球面収差ρが定まる。電子放射面上に
おける離軸距離rと傾斜角度r′とを変化させて球
面収差ρを軌道計算し、たとえばρ=0.5mm一定
となるr値とr′値との組合せを多数求める。そし
てこの組合せを第6図図示のようにρ=+0.5mm
の等高線として表わすとともにρ=−0.5mmの条
件で等高線を求めるのであり、このようにしてρ
=一定の線を描いた図がアクセプタンスである。
つぎに、エミツタンスとアクセプタンスとを重
ね合わせて整合をとるのであるが、エミツタンス
のすべてがρ=±0.5mmのアクセプタンスの範囲
に入るとき、ビームスポツトの直径は1.0mmφと
推定される。同様に、ρ=±1.0mmのアクセプタ
ンスの範囲に入るときのビームスポツトの直径は
2mmφと推定される。
ね合わせて整合をとるのであるが、エミツタンス
のすべてがρ=±0.5mmのアクセプタンスの範囲
に入るとき、ビームスポツトの直径は1.0mmφと
推定される。同様に、ρ=±1.0mmのアクセプタ
ンスの範囲に入るときのビームスポツトの直径は
2mmφと推定される。
第7図のaに示すようにエミツタンスがρの正
領域に偏在するとビームスポツトが異常に大きく
なつてしまう。これは集束電圧が高すぎてメイン
レンズ作用が弱いことを意味する。逆に、第7図
のbに示すようにエミツタンスがρの負領域に偏
在するときは集束電圧が低すぎることを意味す
る。そして最適集束状態では第7図のcに示すよ
うにエミツタンスがρの正領域と負領域とのほぼ
中間に位置する。したがつて、集束電圧が異なる
多種のアクセプタンス図を用意しておき、最も良
く合うアクセプタンス図を選んで整合をとると、
最適の集束電圧と、そのときのビームスポツト径
とを推定することができる。
領域に偏在するとビームスポツトが異常に大きく
なつてしまう。これは集束電圧が高すぎてメイン
レンズ作用が弱いことを意味する。逆に、第7図
のbに示すようにエミツタンスがρの負領域に偏
在するときは集束電圧が低すぎることを意味す
る。そして最適集束状態では第7図のcに示すよ
うにエミツタンスがρの正領域と負領域とのほぼ
中間に位置する。したがつて、集束電圧が異なる
多種のアクセプタンス図を用意しておき、最も良
く合うアクセプタンス図を選んで整合をとると、
最適の集束電圧と、そのときのビームスポツト径
とを推定することができる。
第8図は第1図ないし第3図に示しかつ説明し
た本発明実施の陰極線管装置につき軌道計算をし
て描いたエミツタンス図で、a,a′はトリミング
電極のトリミング用孔を示す。この陰極線管装置
では、陰極3の電子放射面2から放射された電子
のほとんどすべて(電子放射面の中央部から放射
される電子を除く)が、銃軸Zと2回交差する軌
道を通るため、離軸距離rが正値のとき角度r′は
すべて負値となり、離軸距離rが負値のとき角度
r′はすべて正値となるのであり、これは第5図に
示した従来の一般的な電子銃使用装置のエミツタ
ンス図と大きく異なる。
た本発明実施の陰極線管装置につき軌道計算をし
て描いたエミツタンス図で、a,a′はトリミング
電極のトリミング用孔を示す。この陰極線管装置
では、陰極3の電子放射面2から放射された電子
のほとんどすべて(電子放射面の中央部から放射
される電子を除く)が、銃軸Zと2回交差する軌
道を通るため、離軸距離rが正値のとき角度r′は
すべて負値となり、離軸距離rが負値のとき角度
r′はすべて正値となるのであり、これは第5図に
示した従来の一般的な電子銃使用装置のエミツタ
ンス図と大きく異なる。
また、0.8mmφのトリミング用孔を有するトリ
ミング電極10を設けているので、r′≧0.04の電
子ビーム部分(外周面部分)がトリミング電極1
0により切除され、メインレンズからスクリーン
面へ向う有効電子ビームは、全陰極電流Ikの約54
%(=ビーム透過率)となる。したがつて、陰極
電流Ikとしては従来のバイポテンシヤル型電子銃
使用装置の50μAの2倍に相当する100μAとして
求めている。
ミング電極10を設けているので、r′≧0.04の電
子ビーム部分(外周面部分)がトリミング電極1
0により切除され、メインレンズからスクリーン
面へ向う有効電子ビームは、全陰極電流Ikの約54
%(=ビーム透過率)となる。したがつて、陰極
電流Ikとしては従来のバイポテンシヤル型電子銃
使用装置の50μAの2倍に相当する100μAとして
求めている。
第9図はVg2sを変化させた場合のエミツタンス
図である。Vg2sが低いと電子ビームの発散角が大
きくなり、トリミング電極を通過する電子ビーム
の透過率が低くなるので、Vg2sはできるだけ高い
方がよい。しかし、Zk=17.27mmにおいてビーム
スポツト径を最小ならしめ得るVg2s値は100〜
150Vであるので、ここではVg2s=150V(偏向量
0において)と設定している。
図である。Vg2sが低いと電子ビームの発散角が大
きくなり、トリミング電極を通過する電子ビーム
の透過率が低くなるので、Vg2sはできるだけ高い
方がよい。しかし、Zk=17.27mmにおいてビーム
スポツト径を最小ならしめ得るVg2s値は100〜
150Vであるので、ここではVg2s=150V(偏向量
0において)と設定している。
第10図はVg2s=150Vにおけるエミツタンス
とアクセプタンスとを整合した図で、トリミング
電極によつて規正されたエミツタンスはρ=±
0.175のアクセプタンスの範囲内に納まり、Vg2s
=150Vの条件下でビームスポツトの直径は0.35
mmφとなり、非常に高い解像度が得られる。
とアクセプタンスとを整合した図で、トリミング
電極によつて規正されたエミツタンスはρ=±
0.175のアクセプタンスの範囲内に納まり、Vg2s
=150Vの条件下でビームスポツトの直径は0.35
mmφとなり、非常に高い解像度が得られる。
なお、電子放射面から放射された電子のうちの
大部分が銃軸と1回しか交差しない従来構成で
は、銃軸に平行に走行する電子が多く、これはエ
ミツタンス図においてrが0でない値をとるとき
にr′=0となることを意味する。つまり、エミツ
タンスが0点以下でr軸を横切ることになる。第
7図のアクセプタンス図をみても判るように、た
とえ集束電圧を変化させてもρ=±0.25mmの曲線
がr軸を横切る地点はほとんど変化しない。した
がつて、エミツタンスが0点以外でr軸を横切る
ような条件下では、エミツタンスをρ=±0.25mm
の範囲内に納め難く、径小のビームスポツトを得
難い。そこで本発明では前述のように、電子放射
面から放射された電子のほとんどすべてを銃軸と
2回交差させる。また、第9図に示したVg2=
600Vのエミツタンス図から判るようにVg2sがVg2
に近いと銃軸に平行して走行する電子の量が増え
るので、Vg2sはVg2よりも低い値に設定する。さ
らに本発明ではトリミング電極を設け、メインレ
ンズからスクリーン面へ向う電子ビームの外周面
部分を切除するのであるが、もしも従来構成のも
のにおいて本発明と同様のトリミングを行なう
と、第7図のcから判るように電子ビームはr′値
の大きい方から切除されるので、ビームスポツト
の中央部に集まるべき電子が切除されてしまう結
果となり、ビームスポツト径は不変で、輝度分布
が悪化する。
大部分が銃軸と1回しか交差しない従来構成で
は、銃軸に平行に走行する電子が多く、これはエ
ミツタンス図においてrが0でない値をとるとき
にr′=0となることを意味する。つまり、エミツ
タンスが0点以下でr軸を横切ることになる。第
7図のアクセプタンス図をみても判るように、た
とえ集束電圧を変化させてもρ=±0.25mmの曲線
がr軸を横切る地点はほとんど変化しない。した
がつて、エミツタンスが0点以外でr軸を横切る
ような条件下では、エミツタンスをρ=±0.25mm
の範囲内に納め難く、径小のビームスポツトを得
難い。そこで本発明では前述のように、電子放射
面から放射された電子のほとんどすべてを銃軸と
2回交差させる。また、第9図に示したVg2=
600Vのエミツタンス図から判るようにVg2sがVg2
に近いと銃軸に平行して走行する電子の量が増え
るので、Vg2sはVg2よりも低い値に設定する。さ
らに本発明ではトリミング電極を設け、メインレ
ンズからスクリーン面へ向う電子ビームの外周面
部分を切除するのであるが、もしも従来構成のも
のにおいて本発明と同様のトリミングを行なう
と、第7図のcから判るように電子ビームはr′値
の大きい方から切除されるので、ビームスポツト
の中央部に集まるべき電子が切除されてしまう結
果となり、ビームスポツト径は不変で、輝度分布
が悪化する。
なお、以上は本発明をユニポテンシヤル型電子
銃構成のものに適用した実施例につきのべたが、
本発明はバイポテンシヤル型等の電子銃構成のも
のにも同様に適用でき、その場合、G2電極は加
速電極として、また、G2s電極は補助加速電極と
してそれぞれ動作する。
銃構成のものに適用した実施例につきのべたが、
本発明はバイポテンシヤル型等の電子銃構成のも
のにも同様に適用でき、その場合、G2電極は加
速電極として、また、G2s電極は補助加速電極と
してそれぞれ動作する。
発明の効果
本発明の陰極線管装置は前述のように構成され
るので、大ビーム電流域および小ビーム電流域の
別を問わず径小のビームスポツトが得られ、良好
な解像度特性を示す。また、G2s電極に対する電
圧を偏向量に応じて変化させるときの変化量が高
だか約35Vと低いので、回路構成があまり複雑に
ならないという利点がある。
るので、大ビーム電流域および小ビーム電流域の
別を問わず径小のビームスポツトが得られ、良好
な解像度特性を示す。また、G2s電極に対する電
圧を偏向量に応じて変化させるときの変化量が高
だか約35Vと低いので、回路構成があまり複雑に
ならないという利点がある。
第1図は本発明を実施した陰極線管装置の電子
銃部の断面図、第2図のa,bは同電子銃のG2s
電極に対する印加電圧の波形図、第3図は同電子
銃部における電子ビームの状態を示す断面図、第
4図は従来の陰極線管装置における電子ビームの
軌道を例示する図、第5図は第4図の電子ビーム
のエミツタンス図、第6図は同装置のアクセプタ
ンス図、第7図のa,b,cはエミツタンスとア
クセプタンスとの整合図、第8図ないし第10図
は本発明を実施した装置のエミツタンス図、アク
セプタンス図および両者の整合図である。 3……陰極、4……G1電極、5……G2電極、
6……G2s電極、10……トリミング電極、16
……メインレンズ、19……螢光体スクリーン
面。
銃部の断面図、第2図のa,bは同電子銃のG2s
電極に対する印加電圧の波形図、第3図は同電子
銃部における電子ビームの状態を示す断面図、第
4図は従来の陰極線管装置における電子ビームの
軌道を例示する図、第5図は第4図の電子ビーム
のエミツタンス図、第6図は同装置のアクセプタ
ンス図、第7図のa,b,cはエミツタンスとア
クセプタンスとの整合図、第8図ないし第10図
は本発明を実施した装置のエミツタンス図、アク
セプタンス図および両者の整合図である。 3……陰極、4……G1電極、5……G2電極、
6……G2s電極、10……トリミング電極、16
……メインレンズ、19……螢光体スクリーン
面。
Claims (1)
- 1 陰極、G1電極およびG2電極からなる前置三
極部とメインレンズ生成用電極との間に、G2電
極電位よりも低くかつ偏向量に応じて変化する電
位が与えられるG2s電極を設け、陰極から放射さ
れてメインレンズへ向う電子の大部分を銃軸と2
回交差させる一方、メインレンズから螢光体スク
リーン面へ向う電子ビームの外周面部分をトリミ
ング電極により切除せしめることを特徴とする陰
極線管装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13317183A JPS6025140A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 陰極線管装置 |
| US06/592,008 US4591760A (en) | 1983-03-25 | 1984-03-21 | Cathode ray tube apparatus |
| DE8484103188T DE3480144D1 (en) | 1983-03-25 | 1984-03-22 | Cathode ray tube apparatus |
| EP84103188A EP0120478B1 (en) | 1983-03-25 | 1984-03-22 | Cathode ray tube apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13317183A JPS6025140A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 陰極線管装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025140A JPS6025140A (ja) | 1985-02-07 |
| JPH0129298B2 true JPH0129298B2 (ja) | 1989-06-09 |
Family
ID=15098334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13317183A Granted JPS6025140A (ja) | 1983-03-25 | 1983-07-20 | 陰極線管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025140A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960001160B1 (ko) * | 1987-07-31 | 1996-01-19 | 도오교오 에레구토론 가부시끼가이샤 | 가열로(加熱爐) |
| KR100751306B1 (ko) * | 2001-01-02 | 2007-08-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 컬러 음극선관용 전자총 |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP13317183A patent/JPS6025140A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6025140A (ja) | 1985-02-07 |
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