JPH0793108B2 - 陰極線管 - Google Patents
陰極線管Info
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- JPH0793108B2 JPH0793108B2 JP3018241A JP1824191A JPH0793108B2 JP H0793108 B2 JPH0793108 B2 JP H0793108B2 JP 3018241 A JP3018241 A JP 3018241A JP 1824191 A JP1824191 A JP 1824191A JP H0793108 B2 JPH0793108 B2 JP H0793108B2
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- quadrupole lens
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオシロスコープ等に用い
られる観測用ＣＲＴ（陰極線管）に関する。
られる観測用ＣＲＴ（陰極線管）に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】陰極、
制御電極、加速電極、ユニポテンシャル型の第１及び第
２の四極レンズ、垂直偏向系、ユニポテンシャル型の第
３の四極レンズ、水平偏向系、走査拡大レンズ、及びス
クリーンを排気管体の軸に沿って配置することによりオ
シロスコープのＣＲＴを構成することは、例えば、特開
昭６３−２３７３３号公報、特開昭６３−２３７３３５
号公報、特開昭６４−６３４８号公報に開示されてい
る。
制御電極、加速電極、ユニポテンシャル型の第１及び第
２の四極レンズ、垂直偏向系、ユニポテンシャル型の第
３の四極レンズ、水平偏向系、走査拡大レンズ、及びス
クリーンを排気管体の軸に沿って配置することによりオ
シロスコープのＣＲＴを構成することは、例えば、特開
昭６３−２３７３３号公報、特開昭６３−２３７３３５
号公報、特開昭６４−６３４８号公報に開示されてい
る。
【０００３】これ等のＣＲＴにおける結像原理は図１で
示すことができる。図１では、第１、第２及び第３の四
極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 が管軸１上に配置されてい
る。図１では物点１２（クロスオーバー）から像面４の
像５に向う管軸１の上側領域２に垂直方向のレンズ作用
（フォーカス状態）が表示され、下側領域３に水平方向
のレンズ作用（フォーカス状態）が表示されている。Ｑ
1 、Ｑ3 で示す第１及び第３の四極レンズ６、８は垂直
方向に凹レンズ、水平方向に凸レンズとして作用し、Ｑ
2 で示す第２の四極レンズ７は垂直方向に凸レンズ、水
平方向に凹レンズとして作用する。この様に３個の四極
レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 を設けると像５を真円に近づけ
ることができる。
示すことができる。図１では、第１、第２及び第３の四
極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 が管軸１上に配置されてい
る。図１では物点１２（クロスオーバー）から像面４の
像５に向う管軸１の上側領域２に垂直方向のレンズ作用
（フォーカス状態）が表示され、下側領域３に水平方向
のレンズ作用（フォーカス状態）が表示されている。Ｑ
1 、Ｑ3 で示す第１及び第３の四極レンズ６、８は垂直
方向に凹レンズ、水平方向に凸レンズとして作用し、Ｑ
2 で示す第２の四極レンズ７は垂直方向に凸レンズ、水
平方向に凹レンズとして作用する。この様に３個の四極
レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 を設けると像５を真円に近づけ
ることができる。
【０００４】図１の物点１２は、図２に示す陰極９から
放出された電子が陰極９と制御電極１０と加速電極１１
とによって構成されるレンズによって略一点に収束され
る点（クロスオーバー）である。
放出された電子が陰極９と制御電極１０と加速電極１１
とによって構成されるレンズによって略一点に収束され
る点（クロスオーバー）である。
【０００５】物点１２（クロスオーバー）から第１の四
極レンズＱ1 までの距離をｖ、第１の四極レンズＱ1 か
ら第２の四極レンズＱ2 までの距離をｄ、第２の四極レ
ンズＱ2 から第３の四極レンズＱ3 までの距離をｑ、第
３の四極レンズＱ3 から像面４までの距離をｚ、各四極
レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 の凹凸の焦点距離が同じと仮定
し、その逆数をＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 とすれば、Ｓ1 、Ｓ2
、Ｓ3 を次の（１）（２）（３）式で示すことができ
る。
極レンズＱ1 までの距離をｖ、第１の四極レンズＱ1 か
ら第２の四極レンズＱ2 までの距離をｄ、第２の四極レ
ンズＱ2 から第３の四極レンズＱ3 までの距離をｑ、第
３の四極レンズＱ3 から像面４までの距離をｚ、各四極
レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 の凹凸の焦点距離が同じと仮定
し、その逆数をＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 とすれば、Ｓ1 、Ｓ2
、Ｓ3 を次の（１）（２）（３）式で示すことができ
る。
【０００６】
【数１】
【０００７】図２に於いて、制御電極１０の電圧を変化
させ、電子ビームの量を制御すると、物点１２の位置が
変化する。即ち、物点１２から第１の四極レンズＱ1 ま
での距離ｖが変化する。このことは各々の四極レンズの
レンズ定数をｖの変化に応じて変えねば、像面４に像５
が出来なくなることを意味する。四極レンズを用いた電
子銃の弱点の一つは、電子ビーム量を変化させたとき、
各四極レンズの電圧を調整する複雑さがある。この複雑
さを解消する方策が前述の特開昭６３−２３７３３４号
公報に等に開示されている。
させ、電子ビームの量を制御すると、物点１２の位置が
変化する。即ち、物点１２から第１の四極レンズＱ1 ま
での距離ｖが変化する。このことは各々の四極レンズの
レンズ定数をｖの変化に応じて変えねば、像面４に像５
が出来なくなることを意味する。四極レンズを用いた電
子銃の弱点の一つは、電子ビーム量を変化させたとき、
各四極レンズの電圧を調整する複雑さがある。この複雑
さを解消する方策が前述の特開昭６３−２３７３３４号
公報に等に開示されている。
【０００８】しかしながら、これ等のＣＲＴに於いて
は、電子ビーム量の変化に応じて少なくとも２つの可変
抵抗器を調整しなければならない。
は、電子ビーム量の変化に応じて少なくとも２つの可変
抵抗器を調整しなければならない。
【０００９】特開昭６３−２３７３３４号公報には、、
図３に原理的に示すように、物点１２と第１の四極レン
ズＱ1 との間に軸対称レンズ１３を配置し、そのレンズ
の作用によって物点１２の位置を実質的に一定にするこ
とが開示されている。図３で、軸対称レンズ１３と第１
の四極レンズ１３との距離をｅとし、制御電極１０の調
整によりｖからｖ′に物点の位置が変化したとする。こ
れを軸対称レンズ１３を作用させｖに戻すと、このレン
ズの作用により物点の大きさが（ｖ−ｅ）／（ｖ′−
ｅ）となる。電子ビーム量を増加させる場合ｖ＞ｖ′の
関係になる。従って、ビーム量を増加させたとき、軸対
称レンズ１３の作用によって物点１２は拡大される。こ
の例では制御電極１０の変化に対応して軸対称レンズ１
３の電圧だけを調整すれば、他は変化させなくても結像
５は得られる。しかし、ビーム量を増加させたとき、物
点１２が大きくなり、結像５が大きくなり品質が低下す
る。
図３に原理的に示すように、物点１２と第１の四極レン
ズＱ1 との間に軸対称レンズ１３を配置し、そのレンズ
の作用によって物点１２の位置を実質的に一定にするこ
とが開示されている。図３で、軸対称レンズ１３と第１
の四極レンズ１３との距離をｅとし、制御電極１０の調
整によりｖからｖ′に物点の位置が変化したとする。こ
れを軸対称レンズ１３を作用させｖに戻すと、このレン
ズの作用により物点の大きさが（ｖ−ｅ）／（ｖ′−
ｅ）となる。電子ビーム量を増加させる場合ｖ＞ｖ′の
関係になる。従って、ビーム量を増加させたとき、軸対
称レンズ１３の作用によって物点１２は拡大される。こ
の例では制御電極１０の変化に対応して軸対称レンズ１
３の電圧だけを調整すれば、他は変化させなくても結像
５は得られる。しかし、ビーム量を増加させたとき、物
点１２が大きくなり、結像５が大きくなり品質が低下す
る。
【００１０】そこで、本発明の目的は、電子ビーム量の
変化によるフォーカス状態の変化の調整を単一可変電圧
源で行うことが可能なＣＲＴを提供することにある。
変化によるフォーカス状態の変化の調整を単一可変電圧
源で行うことが可能なＣＲＴを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、電子ビームの量を制御するための制御電極
を有し、更に少なくとも第１、第２及び第３の四極レン
ズを有する陰極線管において、少なくとも前記第１及び
第２の四極レンズが管軸に対して直角に配置された複数
の板状電極から夫々成り、前記複数の板状電極は第１の
極性の電圧を印加する複数の第１極性電極と第２の極性
の電圧を印加する複数の第２極性電極との組み合せから
なり、前記第１の四極レンズの前記第１極性電極と前記
第２の四極レンズの前記第１極性電極とが同一の一定電
圧源に接続され、前記第１の四極レンズの前記第２極性
電極の全部と前記第２の四極レンズの前記第２極性電極
の一部とが同一の可変電圧源に接続され、前記第２の四
極レンズの前記第２極性電極の残りが別の一定電圧源に
接続され、前記第３の四極レンズが一定電圧源に接続さ
れ、前記制御電極によって電子ビーム量を変化させた時
のフォーカス調整を唯一の前記可変電圧源で行うように
構成されていることを特徴とする陰極線管に係わるもの
である。
の本発明は、電子ビームの量を制御するための制御電極
を有し、更に少なくとも第１、第２及び第３の四極レン
ズを有する陰極線管において、少なくとも前記第１及び
第２の四極レンズが管軸に対して直角に配置された複数
の板状電極から夫々成り、前記複数の板状電極は第１の
極性の電圧を印加する複数の第１極性電極と第２の極性
の電圧を印加する複数の第２極性電極との組み合せから
なり、前記第１の四極レンズの前記第１極性電極と前記
第２の四極レンズの前記第１極性電極とが同一の一定電
圧源に接続され、前記第１の四極レンズの前記第２極性
電極の全部と前記第２の四極レンズの前記第２極性電極
の一部とが同一の可変電圧源に接続され、前記第２の四
極レンズの前記第２極性電極の残りが別の一定電圧源に
接続され、前記第３の四極レンズが一定電圧源に接続さ
れ、前記制御電極によって電子ビーム量を変化させた時
のフォーカス調整を唯一の前記可変電圧源で行うように
構成されていることを特徴とする陰極線管に係わるもの
である。
【００１２】
【作用】第２の四極レンズの第２極性電極の一部に第１
の四極レンズと同一の電圧を印加することにより、第２
の四極レンズのレンズ長を変えたと等価な作用が生じ
る。この第２の四極レンズのレンズのレンズ長変化のレ
ンズ定数への寄与が、電子ビーム量の変化によるフォー
カス状態の変化の補正に利用される。この結果、低輝度
までのフォーカス調整を１つの可変電圧源で行うことが
可能になる。
の四極レンズと同一の電圧を印加することにより、第２
の四極レンズのレンズ長を変えたと等価な作用が生じ
る。この第２の四極レンズのレンズのレンズ長変化のレ
ンズ定数への寄与が、電子ビーム量の変化によるフォー
カス状態の変化の補正に利用される。この結果、低輝度
までのフォーカス調整を１つの可変電圧源で行うことが
可能になる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例に係わるオシロスコー
プのＣＲＴを説明する。図４には、管軸１に沿って配置
された陰極９と、制御電極１０と、加速電極１１と、ユ
ニポテンシャル型の第１及び第２の四極レンズＱ1 、Ｑ
2 と、一対の偏向板から成る垂直偏向系４０と、ユニポ
テンシャル型の第３の四極レンズＱ3 と、一対の偏向板
から成る水平偏向系４１と、ドームメッシュ４２と、像
面即ちスクリーン４とから成るＣＲＴが示されている。
なお、ＣＲＴの排気管体は省略されている。各部の基本
的構成及び作用は特開昭６３−２３７３３４号公報に開
示されているものと実質的に同一であるので、詳しい説
明は省略する。
プのＣＲＴを説明する。図４には、管軸１に沿って配置
された陰極９と、制御電極１０と、加速電極１１と、ユ
ニポテンシャル型の第１及び第２の四極レンズＱ1 、Ｑ
2 と、一対の偏向板から成る垂直偏向系４０と、ユニポ
テンシャル型の第３の四極レンズＱ3 と、一対の偏向板
から成る水平偏向系４１と、ドームメッシュ４２と、像
面即ちスクリーン４とから成るＣＲＴが示されている。
なお、ＣＲＴの排気管体は省略されている。各部の基本
的構成及び作用は特開昭６３−２３７３３４号公報に開
示されているものと実質的に同一であるので、詳しい説
明は省略する。
【００１４】ドームメッシュ４２は軸対称性を有するよ
うに形成され、像面４に結像される像点をスクリーン面
に結像する働きを有し、更に偏向系４０、４１で偏向さ
れたたビームを拡大する作用（走査拡大作用）を有す
る。
うに形成され、像面４に結像される像点をスクリーン面
に結像する働きを有し、更に偏向系４０、４１で偏向さ
れたたビームを拡大する作用（走査拡大作用）を有す
る。
【００１５】第１、第２及び第３の四極レンズＱ1 、Ｑ
2 、Ｑ３は説明の都合上斜線を付して示す第１の電極２
０と、斜線を付さないで示す第２の電極２１との組み合
せから成る。この実施例では、第１及び第２の四極レン
ズＱ１、Ｑ2 が３枚の第１の電極２０と３枚の第２の電
極２１とを交互に配置することによって夫々構成され、
第３の四極レンズＱ3 が２枚の第１の電極２０と２枚の
第２の電極２１とを交互に配置することによって構成さ
れている。。なお、各四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 によ
って図１に示すレンズ作用を得るために、第１及び第２
の電極２０、２１の配置順番が第１及び第３の四極レン
ズＱ1 、Ｑ3 と第２の四極レンズＱ2 とで相違してい
る。即ち、第１及び第３の四極レンズＱ1 、Ｑ3 では第
１の電極２０が正極性（第１極性）電極となり、第２の
電極２１が負極性（第２極性）電極となり、第２の四極
レンズＱ2 では第２の電極２１が正極性電極となり、第
１の電極２０が負極性電極になっている。
2 、Ｑ３は説明の都合上斜線を付して示す第１の電極２
０と、斜線を付さないで示す第２の電極２１との組み合
せから成る。この実施例では、第１及び第２の四極レン
ズＱ１、Ｑ2 が３枚の第１の電極２０と３枚の第２の電
極２１とを交互に配置することによって夫々構成され、
第３の四極レンズＱ3 が２枚の第１の電極２０と２枚の
第２の電極２１とを交互に配置することによって構成さ
れている。。なお、各四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 によ
って図１に示すレンズ作用を得るために、第１及び第２
の電極２０、２１の配置順番が第１及び第３の四極レン
ズＱ1 、Ｑ3 と第２の四極レンズＱ2 とで相違してい
る。即ち、第１及び第３の四極レンズＱ1 、Ｑ3 では第
１の電極２０が正極性（第１極性）電極となり、第２の
電極２１が負極性（第２極性）電極となり、第２の四極
レンズＱ2 では第２の電極２１が正極性電極となり、第
１の電極２０が負極性電極になっている。
【００１６】図５は第１の四極レンズＱ1 の電極２０、
２１の配置を示すものであり、各電極２０、２１の中心
は管軸１に一致している。各電極２０、２１は間隔ｌを
有して互いに平行に配置され且つ管軸１に対して直角に
配置されている。このレンズの全長はＬである。
２１の配置を示すものであり、各電極２０、２１の中心
は管軸１に一致している。各電極２０、２１は間隔ｌを
有して互いに平行に配置され且つ管軸１に対して直角に
配置されている。このレンズの全長はＬである。
【００１７】図６は第１及び第２の電極２０、２１を詳
しく示す斜視図である。金属板から成る第１及び第２の
電極２０、２１は孔２０ａ、２１ａを夫々有する。孔２
０ａ、２１ａは軸１に向って突出している一対の周縁２
２と、軸１から離れるように凹んでいる一対の周縁２３
とを夫々有する。管軸１を中心に対称に配置された一対
の周縁２２は直角双曲線を示す式ｘ2 −ｙ2 ＝±ａ2 を
ほぼ満足する曲率を有する。同様に管軸１を中心に対称
に配置された一対の周縁２３は円を示す式ｘ2 ＋ｙ2 ＝
ｂ2 をほぼ満足する曲率を有する。なお、ｘｙ座標の中
心即ち管軸１から第１の対の周縁２２の頂点までの距離
ａと、中心から第２の対の周縁２３の頂点までの距離ｂ
との関係は、ｂ＞ａである。また、第２の電極２１の孔
２１ａは第１の電極２０の孔２０ａを９０度回転したも
のに相違する。
しく示す斜視図である。金属板から成る第１及び第２の
電極２０、２１は孔２０ａ、２１ａを夫々有する。孔２
０ａ、２１ａは軸１に向って突出している一対の周縁２
２と、軸１から離れるように凹んでいる一対の周縁２３
とを夫々有する。管軸１を中心に対称に配置された一対
の周縁２２は直角双曲線を示す式ｘ2 −ｙ2 ＝±ａ2 を
ほぼ満足する曲率を有する。同様に管軸１を中心に対称
に配置された一対の周縁２３は円を示す式ｘ2 ＋ｙ2 ＝
ｂ2 をほぼ満足する曲率を有する。なお、ｘｙ座標の中
心即ち管軸１から第１の対の周縁２２の頂点までの距離
ａと、中心から第２の対の周縁２３の頂点までの距離ｂ
との関係は、ｂ＞ａである。また、第２の電極２１の孔
２１ａは第１の電極２０の孔２０ａを９０度回転したも
のに相違する。
【００１８】この実施例では、第１及び第２の電極２
０、２１の厚さは夫々０．５mm、双曲線の定数ａは５で
あり、電極間隔ｌは１mmである。
０、２１の厚さは夫々０．５mm、双曲線の定数ａは５で
あり、電極間隔ｌは１mmである。
【００１９】図４においては、第１の四極レンズＱ1 の
３枚の第１の電極２０と第２の四極レンズＱ2 の３枚の
第２の電極２１が＋３００Ｖの電源端子４３に接続さ
れ、第１の四極レンズＱ1 の３枚の第２の電極２１と第
２の四極レンズＱ2 の第１番目の電極２０とが可変抵抗
器４４に接続されている。この可変抵抗器４４は負の電
源端子４５に接続され、例えば−３００Ｖ程度の負電圧
をライン４４ａに与える。第２の四極レンズＱ2 の第２
番目の第１の電極２０は−４０Ｖの負の電源端子４６に
接続されている。第３の四極レンズＱ3 の２枚の第１の
電極２０は＋２５０Ｖの正の電源端子４７に接続され、
２枚の第２の電極２１はグランドに接続されている。電
源の数を減らす目的で第３の四極レンズＱ3 には正負の
対称電圧が印加されていないが、（２５０＋０）／２＝
１２５から正電圧＋１２５Ｖと負電圧−１２５Ｖを印加
したと同等の効果が得られる。
３枚の第１の電極２０と第２の四極レンズＱ2 の３枚の
第２の電極２１が＋３００Ｖの電源端子４３に接続さ
れ、第１の四極レンズＱ1 の３枚の第２の電極２１と第
２の四極レンズＱ2 の第１番目の電極２０とが可変抵抗
器４４に接続されている。この可変抵抗器４４は負の電
源端子４５に接続され、例えば−３００Ｖ程度の負電圧
をライン４４ａに与える。第２の四極レンズＱ2 の第２
番目の第１の電極２０は−４０Ｖの負の電源端子４６に
接続されている。第３の四極レンズＱ3 の２枚の第１の
電極２０は＋２５０Ｖの正の電源端子４７に接続され、
２枚の第２の電極２１はグランドに接続されている。電
源の数を減らす目的で第３の四極レンズＱ3 には正負の
対称電圧が印加されていないが、（２５０＋０）／２＝
１２５から正電圧＋１２５Ｖと負電圧−１２５Ｖを印加
したと同等の効果が得られる。
【００２０】図４において第１、第２及び第３の四極レ
ンズＱ1 、Ｑ2、Ｑ3 の軸方向の長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3
は、１０mm、７．５mm、６mmであり、クロスオーバー
（物点）から第１の四極レンズＱ1 の中心までの距離ｖ
が３０mm、第１の四極レンズＱ1 の中心から第２の四極
レンズＱ2 の中心までの距離ｄが３０mm、第２の四極レ
ンズＱ2 の中心から第３の四極レンズＱ3 の中心までの
距離ｑが６０mm、第３の四極レンズＱ3 の中心から像面
４までの距離ｚが１２０mmである。
ンズＱ1 、Ｑ2、Ｑ3 の軸方向の長さＬ1 、Ｌ2 、Ｌ3
は、１０mm、７．５mm、６mmであり、クロスオーバー
（物点）から第１の四極レンズＱ1 の中心までの距離ｖ
が３０mm、第１の四極レンズＱ1 の中心から第２の四極
レンズＱ2 の中心までの距離ｄが３０mm、第２の四極レ
ンズＱ2 の中心から第３の四極レンズＱ3 の中心までの
距離ｑが６０mm、第３の四極レンズＱ3 の中心から像面
４までの距離ｚが１２０mmである。
【００２１】次に、制御電極１０の電圧を変えて電子ビ
ームの量を変えることによって生じるクロスオーバーの
移動に基づくフォーカスずれを単一の可変抵抗器で４４
で調整することができることを説明する。
ームの量を変えることによって生じるクロスオーバーの
移動に基づくフォーカスずれを単一の可変抵抗器で４４
で調整することができることを説明する。
【００２２】前述の（１）、（２）、（３）式で与えら
れた各四極レンズＱ1、Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ定数Ｓ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 に基づいて次の（４）、（５）式が得られ
る。
れた各四極レンズＱ1、Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ定数Ｓ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 に基づいて次の（４）、（５）式が得られ
る。
【００２３】
【数２】
【００２４】制御電極１０の電圧を調整してクロスオー
バーから第１の四極レンズＱ1 の中心までの距離がｖか
らｖ−Δｖに変化したとすれば、（４）、（５）式に対
応してＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 のｖの微分係数Ｓ1'（ｖ）、Ｓ
2'（ｖ）、Ｓ3'（ｖ）を示す（６）、（７）式が得られ
る。
バーから第１の四極レンズＱ1 の中心までの距離がｖか
らｖ−Δｖに変化したとすれば、（４）、（５）式に対
応してＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 のｖの微分係数Ｓ1'（ｖ）、Ｓ
2'（ｖ）、Ｓ3'（ｖ）を示す（６）、（７）式が得られ
る。
【００２４】
【数３】
【００２５】（６）、（７）式はｖを一定としてＱ1 、
Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ定数の比率を（４）、（５）式によ
って決めてもｖの変化があると像点に結像しないことを
意味する。即ち、（６）、（７）式から、−△ｖの変化
に対して付加因数により（４）、（５）式からはずれ、
結像の条件が満足しなくなる。前述の特開昭６３−２３
７３３４号公報に開示されている方式では、ｖがあまり
変化しない場合は問題がないが、ｖの変化が大きい場
合、即ちビーム電流を大きくすると結像しなくなる。
Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ定数の比率を（４）、（５）式によ
って決めてもｖの変化があると像点に結像しないことを
意味する。即ち、（６）、（７）式から、−△ｖの変化
に対して付加因数により（４）、（５）式からはずれ、
結像の条件が満足しなくなる。前述の特開昭６３−２３
７３３４号公報に開示されている方式では、ｖがあまり
変化しない場合は問題がないが、ｖの変化が大きい場
合、即ちビーム電流を大きくすると結像しなくなる。
【００２６】図５及び図６に示すような四極レンズの焦
点距離の逆数Ｓは次の（８）式で与えられる。なお、次
式のＶは電極２０、２１に印加する正負の電圧であり、
Ｌはレンズ長である。
点距離の逆数Ｓは次の（８）式で与えられる。なお、次
式のＶは電極２０、２１に印加する正負の電圧であり、
Ｌはレンズ長である。
【００２７】
【数４】
【００２８】この（８）式はレンズ長Ｌを適当に選ぶこ
とによって、（４）、（５）式を満足するＳ1 、Ｓ2 、
Ｓ3 を得ることが可能であることを示す。即ち、第１の
四極レンズＱ1 のレンズ長Ｌ1 と第２及び第３の四極レ
ンズＱ2 、Ｑ3 のレンズ長Ｌ2 、Ｌ3 とを、（４）、
（５）、（８）式に基づいて次の（９）、（１０）式に
従うように決定すればよい。
とによって、（４）、（５）式を満足するＳ1 、Ｓ2 、
Ｓ3 を得ることが可能であることを示す。即ち、第１の
四極レンズＱ1 のレンズ長Ｌ1 と第２及び第３の四極レ
ンズＱ2 、Ｑ3 のレンズ長Ｌ2 、Ｌ3 とを、（４）、
（５）、（８）式に基づいて次の（９）、（１０）式に
従うように決定すればよい。
【００２９】
【数５】
【００３０】各四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ長
Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 が（９）、（１０）式を満足するよう
に設定され且つクロスオーバーが一定即ちｖが一定の場
合には各四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 に±Ｖの電圧を印
加することによって結像させることができる。しかし、
クロスオーバー点即ちｖが変化したときには（６）、
（７）式に示すように付加因数が加わり、像面に結像し
なくなる。つまり（９）、（１０）式によってレンズ長
を決めた場合、像面に結像しなくなり、像点の質が悪く
なり、最適フォーカスからずれることが判る。
Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 が（９）、（１０）式を満足するよう
に設定され且つクロスオーバーが一定即ちｖが一定の場
合には各四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 に±Ｖの電圧を印
加することによって結像させることができる。しかし、
クロスオーバー点即ちｖが変化したときには（６）、
（７）式に示すように付加因数が加わり、像面に結像し
なくなる。つまり（９）、（１０）式によってレンズ長
を決めた場合、像面に結像しなくなり、像点の質が悪く
なり、最適フォーカスからずれることが判る。
【００３１】本発明は上述のようなフォーカスずれを単
一の電源で調整することができる方法を提供する。本発
明の原理は基本的には（６）、（７）式の付加因数を配
慮したものである。図７はその原理を説明するものであ
る。四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ長は各々Ｌ1
、Ｌ2 、Ｌ3 とする。四極レンズの各々は図６に示さ
れた双曲形状の電子通過孔を有する電極から構成されて
いる。。即ち、図７の四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 は図
７の四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 と同様に示されてい
る。しかし、電極２０、２１の枚数を適当に増減されて
いる。３つの四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 は共通の正の
電源端子３０に接続されているが、負の電源に対しては
全部が共通に接続されていない。第２及び第３の四極レ
ンズＱ2 、Ｑ3 の一部は負の電源端子３１に接続され、
残りは第１の四極レンズＱ1 と共に可変抵抗器３４に接
続されている。可変抵抗器３４は負の電源端子３３に接
続されて折り、この出力ライン３４ａに負の電位を与え
る。第２及び第３の四極レンズＱ2 、Ｑ3 の可変抵抗器
３４に接続する電極に基づくレンズ長ΔＬ2 、ΔＬ3 は
次の（１１）、（１２）式を満足するように設定する。
一の電源で調整することができる方法を提供する。本発
明の原理は基本的には（６）、（７）式の付加因数を配
慮したものである。図７はその原理を説明するものであ
る。四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 のレンズ長は各々Ｌ1
、Ｌ2 、Ｌ3 とする。四極レンズの各々は図６に示さ
れた双曲形状の電子通過孔を有する電極から構成されて
いる。。即ち、図７の四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 は図
７の四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 と同様に示されてい
る。しかし、電極２０、２１の枚数を適当に増減されて
いる。３つの四極レンズＱ1 、Ｑ2 、Ｑ3 は共通の正の
電源端子３０に接続されているが、負の電源に対しては
全部が共通に接続されていない。第２及び第３の四極レ
ンズＱ2 、Ｑ3 の一部は負の電源端子３１に接続され、
残りは第１の四極レンズＱ1 と共に可変抵抗器３４に接
続されている。可変抵抗器３４は負の電源端子３３に接
続されて折り、この出力ライン３４ａに負の電位を与え
る。第２及び第３の四極レンズＱ2 、Ｑ3 の可変抵抗器
３４に接続する電極に基づくレンズ長ΔＬ2 、ΔＬ3 は
次の（１１）、（１２）式を満足するように設定する。
【００３２】
【数６】
【００３３】四極レンズを構成する各電極には、交互に
正負の電圧が印加され、正側電極には電源３０により＋
Ｖが印加される。クロスオーバー点即ちｖが一定の時に
は可変抵抗器３４の分圧出力ライン３４ａに−Ｖを与
え、電源端子３１にも−Ｖを与える。物点１２から第１
の四極レンズＱ1 ６までの距離がｖのとき正側には＋
Ｖ、負側に−Ｖを印加すれば、これまでの説明から、像
面４上に結像が得られることは明らかである。
正負の電圧が印加され、正側電極には電源３０により＋
Ｖが印加される。クロスオーバー点即ちｖが一定の時に
は可変抵抗器３４の分圧出力ライン３４ａに−Ｖを与
え、電源端子３１にも−Ｖを与える。物点１２から第１
の四極レンズＱ1 ６までの距離がｖのとき正側には＋
Ｖ、負側に−Ｖを印加すれば、これまでの説明から、像
面４上に結像が得られることは明らかである。
【００３４】次に、ｖがｖ−Δｖと変化したとき、Δｖ
は幾何学量ｖ、ｄ、ｑ、ｚに比較して小さいが、レンズ
定数Ｓ1 の変化量Ｓ1'（ｖ）は、Ｓ1 （ｖ−△ｖ）＝Ｓ
1 （ｖ）−Ｓ1'（ｖ）△ｖ式より導かれる。従って、Ｓ
1'（ｖ）△ｖの変化量に対応して電圧が△Ｖ変化するも
のとすると、第１の四極レンズに印加される電圧は±Ｖ
から±Ｖ（Ｖ＋ΔＶ）になる。また＋Ｖを一定に保つ場
合には、負側の電圧が−Ｖ（１−２ΔＶ）となる。但
し、△Ｖは−△ｖの変化に対応した第１の四極レンズの
調整電圧である。即ち、以上のことはＳ1 （ｖ−△ｖ）
がＬ1 （Ｖ＋△Ｖ）/ ａ2 にほぼ一致することを意味す
る。第２の四極レンズＱ2 部分のレンズ長ΔＬ2 に相当
する部分にはこの電圧が印加されるため、レンズ長ΔＬ
2 のレンズ定数への寄与分Ｓ′を次の（１３）式で表わ
すことができる。
は幾何学量ｖ、ｄ、ｑ、ｚに比較して小さいが、レンズ
定数Ｓ1 の変化量Ｓ1'（ｖ）は、Ｓ1 （ｖ−△ｖ）＝Ｓ
1 （ｖ）−Ｓ1'（ｖ）△ｖ式より導かれる。従って、Ｓ
1'（ｖ）△ｖの変化量に対応して電圧が△Ｖ変化するも
のとすると、第１の四極レンズに印加される電圧は±Ｖ
から±Ｖ（Ｖ＋ΔＶ）になる。また＋Ｖを一定に保つ場
合には、負側の電圧が−Ｖ（１−２ΔＶ）となる。但
し、△Ｖは−△ｖの変化に対応した第１の四極レンズの
調整電圧である。即ち、以上のことはＳ1 （ｖ−△ｖ）
がＬ1 （Ｖ＋△Ｖ）/ ａ2 にほぼ一致することを意味す
る。第２の四極レンズＱ2 部分のレンズ長ΔＬ2 に相当
する部分にはこの電圧が印加されるため、レンズ長ΔＬ
2 のレンズ定数への寄与分Ｓ′を次の（１３）式で表わ
すことができる。
【００３５】
【数７】
【００３６】第２の四極レンズＱ2 のｖが変化する前の
寄与分Ｓ″は次の（１４）式で表わされる。また、Ｓ2
′とＳ2 ″との和Ｓ2 は（１５）式で表わされる。
寄与分Ｓ″は次の（１４）式で表わされる。また、Ｓ2
′とＳ2 ″との和Ｓ2 は（１５）式で表わされる。
【００３７】
【数８】
【００３８】（１５）式は（６）式を包含する。即ち、
これは、物点１２の変化によって距離ｖが変化してもフ
ォーカス条件を満足させることができることを意味す
る。第３の四極レンズＱ3 についても第２の四極レンズ
Ｑ2 と同様な効果が生じる。よって、１つの可変抵抗器
３４により、フォーカス調整を行うことが可能になる。
以上の説明は説明を判りやすくするために、四極レンズ
の端部の効果は考慮していない。実際にはレンズ長につ
いては実験的または数値計算等によって求めるが、基本
的な考え方は相違しない。
これは、物点１２の変化によって距離ｖが変化してもフ
ォーカス条件を満足させることができることを意味す
る。第３の四極レンズＱ3 についても第２の四極レンズ
Ｑ2 と同様な効果が生じる。よって、１つの可変抵抗器
３４により、フォーカス調整を行うことが可能になる。
以上の説明は説明を判りやすくするために、四極レンズ
の端部の効果は考慮していない。実際にはレンズ長につ
いては実験的または数値計算等によって求めるが、基本
的な考え方は相違しない。
【００３７】本発明の実施例を示す図４と原理を示した
図７とは同一でないが、フォーカス調整の原理は全く同
一であり、図４の構成によってフォーカス調整が可能に
なる。図４において、低輝度時、つまりビーム電流が少
ないときの可変抵抗器４４の出力ライン４４ａの負電位
は−３００Ｖである。この時、第２の四極レンズＱ2 の
電極の内でライン４４ａに接続された電極に基づくレン
ズ長ΔＬ2 は約．１．９mmである。Ｌ2 は７．５mmに設
定されているので、このＬ2 に対する割合ΔＬ2 ／Ｌ2
は０．２５である。一方、（６）式の付加因数ｖ（ｑ＋
ｚ）／｛２ｄ（ｖ＋ｑ＋ｚ＋ｄ）＋ｖ（ｑ＋ｚ）｝は
０．２７３となる。この例の場合は（６）式から若干ず
れているが、スクリーン電流で２０μＡ（ビーム電流に
換算すると１ｍＡに相当）までフォーカスの調整が可能
になった。（１）式から推定すると、このときのｖの変
化は８mm程度になる。
図７とは同一でないが、フォーカス調整の原理は全く同
一であり、図４の構成によってフォーカス調整が可能に
なる。図４において、低輝度時、つまりビーム電流が少
ないときの可変抵抗器４４の出力ライン４４ａの負電位
は−３００Ｖである。この時、第２の四極レンズＱ2 の
電極の内でライン４４ａに接続された電極に基づくレン
ズ長ΔＬ2 は約．１．９mmである。Ｌ2 は７．５mmに設
定されているので、このＬ2 に対する割合ΔＬ2 ／Ｌ2
は０．２５である。一方、（６）式の付加因数ｖ（ｑ＋
ｚ）／｛２ｄ（ｖ＋ｑ＋ｚ＋ｄ）＋ｖ（ｑ＋ｚ）｝は
０．２７３となる。この例の場合は（６）式から若干ず
れているが、スクリーン電流で２０μＡ（ビーム電流に
換算すると１ｍＡに相当）までフォーカスの調整が可能
になった。（１）式から推定すると、このときのｖの変
化は８mm程度になる。
【００３８】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 第１及び第２の四極レンズＱ1 、Ｑ2 の負電位
を同一又は固定に設定し、第２の四極レンズＱ2 の正電
位を与えるべき電極から選択されたものを第１の四極レ
ンズＱ1 の正電位を与える電極と共に正の可変電圧源に
接続しても良い。 （２） 軸対称の後段加速方式であ
るドームメッシュ４２の代りに、特開昭６３−２３７３
３４号公報等で周知のボックス型走査拡大レンズ等のメ
ッシュレスレンズによる後段加速方式を使用するＣＲＴ
においても本発明を適用することができる。メッシュレ
スレンズを使用する場合には、像面までの距離が水平方
向と垂直方向で異なる。従って（１）、（２）、（３）
式は変形されるが、同様な関係式が得られる。即ち実施
例で説明した方法と同様に付加因数を算出し、この付加
因数に相当するように第２の四極レンズＱ2 と第３の四
極レンズＱ3 との一方または両方を分割し、分割された
ものを第１の四極レンズＱ1 に接続すれば同様の結果が
得られる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 第１及び第２の四極レンズＱ1 、Ｑ2 の負電位
を同一又は固定に設定し、第２の四極レンズＱ2 の正電
位を与えるべき電極から選択されたものを第１の四極レ
ンズＱ1 の正電位を与える電極と共に正の可変電圧源に
接続しても良い。 （２） 軸対称の後段加速方式であ
るドームメッシュ４２の代りに、特開昭６３−２３７３
３４号公報等で周知のボックス型走査拡大レンズ等のメ
ッシュレスレンズによる後段加速方式を使用するＣＲＴ
においても本発明を適用することができる。メッシュレ
スレンズを使用する場合には、像面までの距離が水平方
向と垂直方向で異なる。従って（１）、（２）、（３）
式は変形されるが、同様な関係式が得られる。即ち実施
例で説明した方法と同様に付加因数を算出し、この付加
因数に相当するように第２の四極レンズＱ2 と第３の四
極レンズＱ3 との一方または両方を分割し、分割された
ものを第１の四極レンズＱ1 に接続すれば同様の結果が
得られる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、低輝度から高輝度
までのフォーカス調整を１つの可変電圧源で行うことが
できる。
までのフォーカス調整を１つの可変電圧源で行うことが
できる。
【図１】３個の四極レンズによる結像原理を光学類推で
示す図である。
示す図である。
【図２】ＣＲＴの陰極と制御電極と加速電極とから成る
レンズ系による物点の生成を示す図である。
レンズ系による物点の生成を示す図である。
【図 3】軸対称レンズを有するレンズ系を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例に係わるＣＲＴの一部を原理的
に示す図である。
に示す図である。
【図５】図４の第１の四極レンズを示す図である。
【図６】図５の第１及び第２の電極を示す斜視図であ
る。
る。
【図７】本発明の原理を説明するための３つの四極レン
ズを示す図である。
ズを示す図である。
１ 管軸 ４ 像面 ９ 陰極 １０ 制御電極 １１ 加速電極 ４４ 可変抵抗器 Ｑ1 、Ｑ2 Ｑ3 四極レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 電子ビームの量を制御するための制御電
極を有し、更に少なくとも第１、第２及び第３の四極レ
ンズを有する陰極線管において、 少なくとも前記第１及び第２の四極レンズが管軸に対し
て直角に配置された複数の板状電極から夫々成り、 前記複数の板状電極は第１の極性の電圧を印加する複数
の第１極性電極と第２の極性の電圧を印加する複数の第
２極性電極との組み合せから成り、 前記第１の四極レンズの前記第１極性電極と前記第２の
四極レンズの前記第１極性電極とが同一の一定電圧源に
接続され、 前記第１の四極レンズの前記第２極性電極の全部と前記
第２の四極レンズの前記第２極性電極の一部とが同一の
可変電圧源に接続され、 前記第２の四極レンズの前記第２極性電極の残りが別の
一定電圧源に接続され、前記第３の四極レンズが一定電圧源に接続され、 前記制御電極によって電子ビーム量を変化させた時のフ
ォーカス調整を唯一の前記可変電圧源で行うように構成
されている ことを特徴とする陰極線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018241A JPH0793108B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 陰極線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018241A JPH0793108B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 陰極線管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04237931A JPH04237931A (ja) | 1992-08-26 |
| JPH0793108B2 true JPH0793108B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=11966185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018241A Expired - Fee Related JPH0793108B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 陰極線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793108B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11260284A (ja) | 1998-03-09 | 1999-09-24 | Hitachi Ltd | カラー陰極線管 |
| TW522428B (en) | 1998-04-10 | 2003-03-01 | Hitachi Ltd | Color cathode ray tube with a reduced dynamic focus voltage for an electrostatic quadrupole lens thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63237335A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Iwatsu Electric Co Ltd | 電子管の電子銃 |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP3018241A patent/JPH0793108B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04237931A (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |