JPH0464133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は静電集束形撮像管、特にその内部電極
の構成に関するものである。

〔発明の背景〕

撮像管における解像度特性は電子レンズ系の良
否に大きく影響されることから、電子レンズ系の
電極構成については動作特性上および製造技術上
十分な配慮が要求されるが、一般に十分な解像度
を得るためには、カソードから放射された電子ビ
ームが真円に近くかつ径が10〜30μmに集束され
てターゲツトに入射することが必要とされる。こ
のため、静電集束形撮像管においては、電子ビー
ムの集束を行なうための電子レンズ系を構成する
筒状電極群をバルブの内壁に極力接近させて集束
レンズ径を可能な限り大きくし、かつ筒状電極群
の真円度を十分に良好に保つことが要求される。

第１図に従来用いられているこの種の静電集束
形撮像管の一例を示す。図において、１は円筒状
のガラスバルブ、２はターゲツト、３はリードピ
ン、４はステム、５はゲツタ、６はカソード、７
は第１グリツド、８は第２グリツド、８ａはビー
ムアパーチヤ電極である。９は段部を有する筒状
電極からなる第３グリツドであり、第４グリツド
１０の側で径が大きく第４グリツド１０とほぼ同
径に構成してある。同じく１１は段部を有する筒
状電極からなる第５グリツドで、第４グリツド１
０の側で径が小さく第４グリツド１０とほぼ同径
に構成してある。第３および第４グリツドは通常
例えばNiを16％含有するステンレス鋼等により
構成され、第５グリツドはCrを20％含有する
NiCr等により構成される。１２はガラス棒、１
３はメツシユ電極である。

ここで、第３グリツド、第４グリツドおよび第
５グリツドは、カソード６、第１グリツド７およ
び第２グリツド８からなる３極電子銃部から飛来
した電子ビームをターゲツト２に集束射突させる
静電レンズ部を構成するが、良好な解像度を得る
ためにはこれら第３グリツド、第４グリツドおよ
び第５グリツドの相互に対向する端部から２mm以
内程度の端部付近の電極真円度が十分に良いこと
が必要である。特に、ターゲツト内にストライプ
状の色フイルタを備えたいわゆる単管カラー用静
電集束形撮像管においては、ターゲツト面へ射突
するビーム形状が全走査域において真円に近い形
状でないと色信号バランスが崩れることから、第
３グリツドと第４グリツドとの対向する端部付近
での真円度は20μm以下が必要であることが実験
的に判明している。

しかしながら、これら第３グリツド、第４グリ
ツドおよび第５グリツドは、それぞれ外周面に複
数個のサポート１４ａ，１４ｂ，１４ｃを抵抗溶
接等により90°，120°または180°間隔で固着し、こ
のサポートを介してガラス棒１２により同軸状に
固定されるのであるが、上記サポートの溶接時に
溶接部に変形を伴うことが普通である。また、サ
ポートを固着した各グリツドは、それぞれ内径に
合う円形の芯金に嵌合させ、ガス炎などにより適
度に加熱軟化させたガラス棒１２を圧入して冷却
させて固着するが、上述したようにサポート溶接
時の変形量が大きく、しかも変形量にばらつきを
伴うところから、ガラス棒圧入に際して同軸状に
配列させるための芯金の外径は、上記溶接変形量
の最大値に対応して細く構成する必要がある。こ
のため、圧入時の圧力により各グリツドは芯金に
当るまでの範囲で変形を生じその真円度が劣化し
てしまう欠点を有する。

また、第２図および第３図に示すように第３グ
リツド９、第４グリツド１０および第５グリツド
１１の外周面に90°，120°または180°間隔で絶縁棒
１５を接触するように添わせ、複数個のストラツ
プ１６で固着したものもあるが、この場合軸ずれ
を防ぐためには１個の絶縁棒１５に対して各グリ
ツドとも間隔をおいて複数のストラツプ１６を備
える必要がある。このため多数の溶接点を必要と
し、各グリツドの対向する端部付近での真円度の
劣化は避けることができない。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、電子レンズ系に使用される
筒状電極のうち、特に高い真円度を必要とする第
３グリツドおよび第４グリツドの端部付近の真円
度を高レベルに保ち、ターゲツト面へ射突する集
束ビームの形状を真円に近付けて、ビーム走査面
全域に亘つて色バランスの良好な単管カラー用静
電集束形撮像管を提供することにある。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明は、
第３グリツドおよび第５グリツドの外径を第４グ
リツドに対向する部分において第４グリツドの外
径にほぼ等しく構成した部分について、第３およ
び第４グリツドの内径を第５グリツドの内径に対
して0.5ないし５％小さく構成したものである。
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

〔発明の実施例〕

第４図は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、第１図と同一部分は同一記号を用いて示して
ある。すなわち、図において１は円筒状のガラス
バルブであり、このバルブ１の先端部にはターゲ
ツト２が、また後端部には複数本のリードピン３
を植設したステム４が配設してある。さらにこの
バルブ１の内部には内部電極が配置収納してあ
り、ゲツタ５の作用により内部は高真空に維持さ
れている。カソード６、第１グリツド７および第
２グリツド８により３極電子銃部が構成される。
また、第２グリツド８のターゲツト２の側には小
孔を有するビームアパーチヤ電極８ａが付加され
ており、この小孔によつて、前記カソード６から
放射された電子ビームは細く絞られる。

これに対し、１７はカソード６の側に径の小さ
い段部を有する筒状電極からなる第３グリツドで
あり、外周面に固着されたサポート１４ａを介し
て絶縁支持棒としてのガラス棒１２に固着されて
いる。また１８はこの第３グリツド１７の径の大
きい部分と内・外径を等しくする筒状電極からな
る第４グリツドで、第３グリツド１７と同様にサ
ポート１４ｂを介してガラス棒１２に固着され第
３グリツド１７に対し同軸状に一定間隔を保つて
配置されている。さらに１９はターゲツト２の側
に径の大きい段部を有する筒状電極からなる第５
グリツドで、サポート１４ｃを介してガラス棒１
２に固着され第４グリツド１８と同軸状に配置さ
れるが、ターゲツト２の側で径を大きく構成して
あるのは、集束された電子ビームが外部からの偏
向磁界により走査される際にターゲツト側の内径
が大きいとビームの走査領域を広くすることがで
き周辺部における画像の歪を小さくできるなど動
作特性上有利であることによる。

ここで、上記第５グリツド１９の径の小さい部
分に対し、第４グリツド１８および第３グリツド
１７の径の大きい部分は、その外径を等しく、内
径を小さくし、相対的に第５グリツドの肉厚を薄
く、第３グリツドおよび第４グリツドの肉厚を厚
く構成してある。

このように第５グルリツド１９の肉厚を薄くし
たのは、電子ビーム走査のための偏向磁界の中心
が第５グリツドの位置する部分にあるが、磁束が
第５グリツドを透過する際にうず電流を発生し、
このうず電流が偏向磁界と逆方向に磁界を発生さ
せて偏向磁界を弱めるように作用することから、
このうず電流の発生を少なくして偏向磁界への影
響を小さく抑えるためである。また、第３グリツ
ド１７および第４グリツド１８の肉厚を厚くした
のは、製造工程での第３グリツド１７および第４
グリツド１８の変形量をより小さく保ち、特に両
者の対向部における真円度を高く保つためであ
る。すなわち、上記肉厚が大きければ、第３グリ
ツド１７および第４グリツド１８にサポート１４
ａおよび１４ｂを抵抗溶接等により固着する際の
変形量を小さくすることができるとともに、ガラ
ス棒１２を加熱・軟化させて圧入する際、第３な
いし第５グリツドを同軸状に配列させるための芯
金と各グリツドとの嵌合精度をより良好に構成で
き、軟化したガラス棒１２の圧入時の各グリツド
の変形量をより小さくすることができる。

なお、第４グリツド１８の部分には外部よりの
偏向磁界の一部がかかるが、第４グリツド１８の
肉厚を厚くすることによる偏向磁界への影響は、
第５グリツド１９の内径に対して第４グリツド１
８の内径を小さくする程度が５％以下程度であれ
ばきわめて小さく、第３グリツド１７および第４
グリツド１８の真円度を高めてビーム走査域全面
にわたりビーム形状を真円に近くできる効果の方
がより大きいことが実験により確認されている。
逆に第３グリツド１７および第４グリツド１８の
内径を第５グリツド１９の内径に対して小さくす
る程度が0.5％より小さいと、その効果はきわめ
て小さい。

一例として、1/2インチ形撮像管において、第
３グリツド１７、第４グリツド１８および第５グ
リツド１９をNi14％，Cr16％含有のステンレス
鋼により形成し、外径はすべて等しく8.81mmと
し、内径は第５グリツド１９について8.41mm一定
としたうえで第３グリツド１７および第４グリツ
ド１８の内径を変化させた場合にターゲツト２の
上に集束されたビームの真円性を求めた実験結果
を第５図に示す。なお、第３グリツド電圧を
1400V、第５グリツド電圧を700Vとし、第４グ
リツド電圧を最小のビーム径が得られるように
250V付近で調整した。図において、横軸は第５
グリツド１９に対する第３グリツド１７および第
４グリツド１８の内径の割合を示す。また縦軸は
任意目盛で、数値が小さいほど真円性が良好であ
ることを示す。さらに、図中イは平均値、ロは最
大値（最悪値）である。第５図から、ビーム真円
性は上記内径の割合が99.5％となる付近から急激
に向上し、95％付近ではほぼ飽和していることが
わかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、第３グ
リツドおよび第５グリツドの外径を第４グリツド
とほぼ等しく構成した部分について、第５グリツ
ドの内径に対し第３および第44グリツドの内径を
0.5〜５％の範囲で小さく構成したことにより、
相対的に第５グリツド１９の肉厚を薄くしてうず
電流による偏向磁界への影響を抑えるとともに、
第３および第４グリツドの肉厚を厚くして製造工
程における変形量を小さく、精度の低下を小さく
保つことができるため、ターゲツトに射突するビ
ームの形状を走査面全域にわたつて真円に近く維
持できる。したがつてビーム走査面全域にわたり
色バランスの良好な単管カラー用静電集束形撮像
管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の静電集束
形撮像管の構成例を示す断面図、第３図は第２図
の一部詳細を示す斜視図、第４図は本発明の一実
施例を示す断面図、第５図は第５グリツドに対す
る第３および第４グリツドの内径比に対するビー
ム真円性の変化を示す図である。 ６……カソード、７……第１グリツド、８……
第２グリツド、８ａ……ビームアパーチヤ電極、
１７……第３グリツド、１８……第４グリツド、
１９……第５グリツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カソード、第１グリツド、第２グリツドおよ
   びビームアパーチヤ電極から構成された電子銃部
   と、それぞれ筒状電極からなる第３グリツド、第
   ４グリツドおよび第５グリツドから構成された電
   子レンズ部と、メツシユ電極とを筒状バルブ内に
   同軸状に配置し、第４グリツドの外径と第３グリ
   ツドおよび第５グリツドの第４グリツドに対向す
   る部分との外径をほぼ等しく構成した静電集束形
   撮像管において、第３グリツド、第４グリツドお
   よび第５グリツドの上記外径をほぼ等しく構成し
   た部分について、第３グリツドおよび第４グリツ
   ドの内径を第５グリツドの内径に対して0.5％な
   いし５％小さく構成したことを特徴とする静電集
   束形撮像管。