JPS6047695B2 - 電子銃 - Google Patents
電子銃Info
- Publication number
- JPS6047695B2 JPS6047695B2 JP52148322A JP14832277A JPS6047695B2 JP S6047695 B2 JPS6047695 B2 JP S6047695B2 JP 52148322 A JP52148322 A JP 52148322A JP 14832277 A JP14832277 A JP 14832277A JP S6047695 B2 JPS6047695 B2 JP S6047695B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electron
- lens
- electron gun
- grid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は受像管に使用する電子銃の電子ビームを集束
する電子レンズの改良に関するものてある。
する電子レンズの改良に関するものてある。
従来、一般に広く使用されている受像管用電子銃の電子
レンズには、バイポテンシャル形とユニポテンシヤル形
の２種類がある。
レンズには、バイポテンシャル形とユニポテンシヤル形
の２種類がある。
バイポテンシャル形電子銃は現在特にカラー受像管に広
く採用されているものてあり、第１図に示すように左側
から陰極１、第１グリッド２、第２グリッド３、第３グ
リッド４、第４グリッド５によつて構成されている。第
４グリッド５には高電圧が、第３グリッド４には高電圧
の約２０％程度の中高圧が印加され電子レンズを形成し
ている。この従来のバイポテンシャル形電子レンズでは
高電流領域において集束ビームスポット径が大きくなり
やすい欠点がある。従つてカラー受像管のデルタまたは
インライン形３電子銃にバイポテンシャル形電子レンズ
を採用する場合、電子銃を収容するカラー受像管のネッ
ク部内径によつて電子レンズの口径が制限され収差が増
大し、高電流領域における集束ビームスポット径を十分
小さくできず受像画面の白文字がぼけたり、白文字が太
くなる等の解像度の劣下をまねく欠点を有していた。こ
れに対してユニポテンシヤル形電子銃は、一部のカラー
受像管に使用されているが、この電子銃の電子レンズは
第２図に示すごとく３個の電極より構成されるもので、
電子銃軸上電位分布がほぼ柱状をなし、電子レンズの始
端の第３グリッド６と終端の第５グリッド８の電位が等
しく高電圧が印加され、中央の第４グリッド７にはほぼ
接地電位の低電位が印加される方式である。
く採用されているものてあり、第１図に示すように左側
から陰極１、第１グリッド２、第２グリッド３、第３グ
リッド４、第４グリッド５によつて構成されている。第
４グリッド５には高電圧が、第３グリッド４には高電圧
の約２０％程度の中高圧が印加され電子レンズを形成し
ている。この従来のバイポテンシャル形電子レンズでは
高電流領域において集束ビームスポット径が大きくなり
やすい欠点がある。従つてカラー受像管のデルタまたは
インライン形３電子銃にバイポテンシャル形電子レンズ
を採用する場合、電子銃を収容するカラー受像管のネッ
ク部内径によつて電子レンズの口径が制限され収差が増
大し、高電流領域における集束ビームスポット径を十分
小さくできず受像画面の白文字がぼけたり、白文字が太
くなる等の解像度の劣下をまねく欠点を有していた。こ
れに対してユニポテンシヤル形電子銃は、一部のカラー
受像管に使用されているが、この電子銃の電子レンズは
第２図に示すごとく３個の電極より構成されるもので、
電子銃軸上電位分布がほぼ柱状をなし、電子レンズの始
端の第３グリッド６と終端の第５グリッド８の電位が等
しく高電圧が印加され、中央の第４グリッド７にはほぼ
接地電位の低電位が印加される方式である。
この従来のユニポテンシヤル形電子銃の電子レンズか収
差が大きく高電流領域での集束スポットは、中心部に明
るい小さな芯と周辺部に暗い大きなハローが生じ、解像
度は良いが鮮鋭度が悪くなるとともに、低電流領域での
集束ビームスポットＪ径が大きく、この領域ての解像度
を劣化させる欠点を持つていた。
差が大きく高電流領域での集束スポットは、中心部に明
るい小さな芯と周辺部に暗い大きなハローが生じ、解像
度は良いが鮮鋭度が悪くなるとともに、低電流領域での
集束ビームスポットＪ径が大きく、この領域ての解像度
を劣化させる欠点を持つていた。
このようにバイポテンシャル形電子銃にしろ、ユニポテ
ンシヤル形電子銃にしろ一長一短の特徴をもっているの
で、低電流領域から高電流領域のゝ全領域に渡つて解像
度を上げることは従来の電子銃方式ては不可能てあり、
特に最近のカラー受像管において、受像画面の輝度を上
げるため高電流による使用が行なわれ高解像度を維持す
るには従来の電子銃ては対処することができなくなつて
来た。
ンシヤル形電子銃にしろ一長一短の特徴をもっているの
で、低電流領域から高電流領域のゝ全領域に渡つて解像
度を上げることは従来の電子銃方式ては不可能てあり、
特に最近のカラー受像管において、受像画面の輝度を上
げるため高電流による使用が行なわれ高解像度を維持す
るには従来の電子銃ては対処することができなくなつて
来た。
この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電子レン
ズを形成する特定の電極の寸法を規定した新規な電子銃
を提供するものてある。
ズを形成する特定の電極の寸法を規定した新規な電子銃
を提供するものてある。
以下この発明について詳細に説明する。
第３図はこの発明による電子銃の一実施例を示したもの
てあり、第３図において、Ｓは電子銃の中心軸、この中
心軸Ｓの左側から１は陰極、２は第１グリッド、３は第
２グリッド、９はＧａ電極、１０はＧｂ電極、１１はα
電極、１２は最終段に配列されたＧｄ電極である。
てあり、第３図において、Ｓは電子銃の中心軸、この中
心軸Ｓの左側から１は陰極、２は第１グリッド、３は第
２グリッド、９はＧａ電極、１０はＧｂ電極、１１はα
電極、１２は最終段に配列されたＧｄ電極である。
さらにＧａ電極９とα電極１１、Ｇｂ電極１０とＧｄ電
極１２がそれぞれ電気的に結合しさらに印加電位として
それぞれ中高圧Ｅ１、高電圧Ｅ２がかけられて右側蛍光
面スクリーン上（図示していない）に電子ビームを集束
するものである。第４図は陰極電流２１１１Ａの時のＧ
Ｂ電極内径Ｄに対するＧｂ電極長さＬｂの比を変数とす
るビーム径、ハロー径の関係を表わしたものであり、Ｇ
ｂ電極１０、α電極１１、Ｇｄ電極１２て構成される主
電子レンズと、この主電子レンズに入射する電子ビーム
を形成する電極系（陰極、第１グリッド、第２グリッド
およびＧａ電極）とを結合させるためその両者に介在す
るＧｂ電極の長さＬｂを変えた時の主電子レンズを通過
した画面上での電子ビーム集束特性を示す。
極１２がそれぞれ電気的に結合しさらに印加電位として
それぞれ中高圧Ｅ１、高電圧Ｅ２がかけられて右側蛍光
面スクリーン上（図示していない）に電子ビームを集束
するものである。第４図は陰極電流２１１１Ａの時のＧ
Ｂ電極内径Ｄに対するＧｂ電極長さＬｂの比を変数とす
るビーム径、ハロー径の関係を表わしたものであり、Ｇ
ｂ電極１０、α電極１１、Ｇｄ電極１２て構成される主
電子レンズと、この主電子レンズに入射する電子ビーム
を形成する電極系（陰極、第１グリッド、第２グリッド
およびＧａ電極）とを結合させるためその両者に介在す
るＧｂ電極の長さＬｂを変えた時の主電子レンズを通過
した画面上での電子ビーム集束特性を示す。
なお、この第４図に示した特性は、α電極１１の長さＬ
に対するその内径Ｄの比ＬＣ／Ｄを、第６図に示すよう
に球面収差、フォーカス電圧を考慮して２．０に設定し
た時一の代表特性てあるが、１ｔＬＣ／Ｄが０．７５〜
３．７５の範囲内であれば、ほぼ同様の特性が得られる
。第５図はＬｂ／Ｄの変数に対する高電圧Ｅ２と中高圧
Ｅ１のｕ上，／Ｅ２の変化を表わしたものである。すな
わち第４図において、比Ｌｂ／Ｄを変化させた時．の画
面上での電子ビーム集束状態の変化を示したが、第５図
は、比Ｌ／Ｄを０．７５〜３．７５の範囲内のある値（
この場合はＬＣ／Ｄ＝２．０）に設定した時のフォーカ
ス電圧比Ｅ１／Ｅ２の変化を示したものであり、ＬＣ／
Ｄの値を２．０より大きく設定すれば・第５図の直線グ
ラフは上側に平行移動するが、Ｒ／Ｄが０．７５〜３．
７５の範囲内においては、Ｅ１／Ｅ２は、従来のバイポ
テンシャルレンズの場合のＥ１／Ｅ２＝０．２より１０
％前後高くなる。次にこの発明の要点を述べると第５図
から明らかなように、この発明のＧａ電極とＧｂ電極で
構成された前段バイポテンシャル電子レンズの中高圧Ｅ
１と高電圧Ｅ２の比を従来のそれに比で１０％前後上げ
ているため、陰極１、第１グリッド２、第２グリッド３
、Ｇａ電極９で構成された電子銃から放射される電子ビ
ームのクロスオーバー点でのビーム径を従来のビーム径
に比べて小さくしている。従来は放射されたビームの発
散角を大きくしノていたがこの発明の前段バイポテンシ
ャル電子レンズによりこの発散角を減少させて小さなビ
ーム径を維持しさらに後段ユニポテンシヤル電子レンズ
で集束させることができる。また、Ｇｂ電極の長さＬｂ
を最適長にする事によりＧｂ電極の電位と阿その左右の
電極電位によるＧｂ電極への浸入電位とを干渉させ前段
バイポテンシャル電子レンズの強度を適当に弱めこのレ
ンズの球面収差を最小にすることができる。以下、従来
のバイポテンシャル形電子レンズ、〔ユニポテンシヤル
形電子レンズと、第４図に示すこの発明の一実施例のビ
ーム径、ハロー径とを比較して見ると、従来のバイポテ
ンシャル形電子レンズではビーム径が４７０７７！以上
、ハロー径が４．５Ｔ０ｎ以上、又従来のユニポテンシ
ヤル電子レンズではビーム径が３．５７ｒ０ｆ１以上、
ハロー径が８順以上であるのに対し第４図に示した本実
験結果はＧｂ電極の長さＬｂが、内径Ｄの０．２〜１．
皓の範囲て非常に良い結果を示している。
に対するその内径Ｄの比ＬＣ／Ｄを、第６図に示すよう
に球面収差、フォーカス電圧を考慮して２．０に設定し
た時一の代表特性てあるが、１ｔＬＣ／Ｄが０．７５〜
３．７５の範囲内であれば、ほぼ同様の特性が得られる
。第５図はＬｂ／Ｄの変数に対する高電圧Ｅ２と中高圧
Ｅ１のｕ上，／Ｅ２の変化を表わしたものである。すな
わち第４図において、比Ｌｂ／Ｄを変化させた時．の画
面上での電子ビーム集束状態の変化を示したが、第５図
は、比Ｌ／Ｄを０．７５〜３．７５の範囲内のある値（
この場合はＬＣ／Ｄ＝２．０）に設定した時のフォーカ
ス電圧比Ｅ１／Ｅ２の変化を示したものであり、ＬＣ／
Ｄの値を２．０より大きく設定すれば・第５図の直線グ
ラフは上側に平行移動するが、Ｒ／Ｄが０．７５〜３．
７５の範囲内においては、Ｅ１／Ｅ２は、従来のバイポ
テンシャルレンズの場合のＥ１／Ｅ２＝０．２より１０
％前後高くなる。次にこの発明の要点を述べると第５図
から明らかなように、この発明のＧａ電極とＧｂ電極で
構成された前段バイポテンシャル電子レンズの中高圧Ｅ
１と高電圧Ｅ２の比を従来のそれに比で１０％前後上げ
ているため、陰極１、第１グリッド２、第２グリッド３
、Ｇａ電極９で構成された電子銃から放射される電子ビ
ームのクロスオーバー点でのビーム径を従来のビーム径
に比べて小さくしている。従来は放射されたビームの発
散角を大きくしノていたがこの発明の前段バイポテンシ
ャル電子レンズによりこの発散角を減少させて小さなビ
ーム径を維持しさらに後段ユニポテンシヤル電子レンズ
で集束させることができる。また、Ｇｂ電極の長さＬｂ
を最適長にする事によりＧｂ電極の電位と阿その左右の
電極電位によるＧｂ電極への浸入電位とを干渉させ前段
バイポテンシャル電子レンズの強度を適当に弱めこのレ
ンズの球面収差を最小にすることができる。以下、従来
のバイポテンシャル形電子レンズ、〔ユニポテンシヤル
形電子レンズと、第４図に示すこの発明の一実施例のビ
ーム径、ハロー径とを比較して見ると、従来のバイポテ
ンシャル形電子レンズではビーム径が４７０７７！以上
、ハロー径が４．５Ｔ０ｎ以上、又従来のユニポテンシ
ヤル電子レンズではビーム径が３．５７ｒ０ｆ１以上、
ハロー径が８順以上であるのに対し第４図に示した本実
験結果はＧｂ電極の長さＬｂが、内径Ｄの０．２〜１．
皓の範囲て非常に良い結果を示している。
この範囲を越えＬｂ／Ｄ〈０．２になるとビーム径、ハ
ロー径とも従来の電子銃よりも特性を劣下させる。又Ｌ
ｂ／Ｄ≧１．０になるとビーム径は従来の電子銃よりも
小さいが、ハロー径が大きくなり従来のものよりも特性
を劣下させている。第６図はα電極の長さＬに対するそ
の内径Ｄの比を変数として、この発明のレンズ系の後段
に位置するユニポテンシヤルレンズの球面収差係数ＣＳ
／Ｄとその時のＥ１／Ｅ２を表わしたものである。
ロー径とも従来の電子銃よりも特性を劣下させる。又Ｌ
ｂ／Ｄ≧１．０になるとビーム径は従来の電子銃よりも
小さいが、ハロー径が大きくなり従来のものよりも特性
を劣下させている。第６図はα電極の長さＬに対するそ
の内径Ｄの比を変数として、この発明のレンズ系の後段
に位置するユニポテンシヤルレンズの球面収差係数ＣＳ
／Ｄとその時のＥ１／Ｅ２を表わしたものである。
すなわち第６図は、ＬＣ／Ｄを変えた時にＧｂ，Ｇｃ，
Ｇｄ電極系で構成されたユニポテンシヤルレンズの球面
収差がどのように変化するかを示したものであり、ＬＣ
／Ｄが変化するためにＥ１／Ｅ２も変化することを示し
ている。フォーカス電圧］１ｔＥ１／Ｅ２はＬｂ／Ｄの
値により変化するが、第６図のＥ／Ｅ２特性はＬ１）／
Ｄ＝０．７の時の特性を示している。このＬｂ／Ｄ＝０
．７に設定した理由は、第４図においてビーム径、ハロ
ー径が最良になる最適Ｌｂ／Ｄとなるためである。しか
しながら、このユニポテンシヤルレンズの球面収差はＬ
ｂ／Ｄの値には左右されず、Ｌ／Ｄのみに依存するもの
てある。第６図において、例えばα電極の長さＬｃの下
限としては、球面収差係数の増加の著しいＬｃ／Ｄ＝０
．７５に制限される。
Ｇｄ電極系で構成されたユニポテンシヤルレンズの球面
収差がどのように変化するかを示したものであり、ＬＣ
／Ｄが変化するためにＥ１／Ｅ２も変化することを示し
ている。フォーカス電圧］１ｔＥ１／Ｅ２はＬｂ／Ｄの
値により変化するが、第６図のＥ／Ｅ２特性はＬ１）／
Ｄ＝０．７の時の特性を示している。このＬｂ／Ｄ＝０
．７に設定した理由は、第４図においてビーム径、ハロ
ー径が最良になる最適Ｌｂ／Ｄとなるためである。しか
しながら、このユニポテンシヤルレンズの球面収差はＬ
ｂ／Ｄの値には左右されず、Ｌ／Ｄのみに依存するもの
てある。第６図において、例えばα電極の長さＬｃの下
限としては、球面収差係数の増加の著しいＬｃ／Ｄ＝０
．７５に制限される。
また上限としては、Ｉｊ．／Ｄ＝３．７５まで許容でき
る。
る。
これはＥ１／Ｅ２＝０．３６に相当する。例えば現在実
用されているカラーテレビ受像機の陰極線管電子銃に印
加している高電圧Ｅ２は約２５Ｋ■である。従つて中高
圧は約池■である。この中高圧Ｅ１は陰極線管ネック部
のステムリードから印加するための中電圧の設定は陰極
線管のステム耐圧やベース耐圧の制約条件及びこれらの
信頼性を考慮して決定されるための、印加し得る中高圧
Ｅ１は低いほど好ましいが、実用上９ＫＶ前後が実現可
能な限度であり、１０ＫＶ付近にもなると特殊な耐電圧
対策が必要となり非常に高価なものとなつてしまうため
てある。なお、Ｇａ電極９の長さについては前段バイポ
テンシャルの電子レンズの主面を陰極１、第１グリッド
２、第２グリッド３及びＧａ電極４で構成される電子銃
の仮想物点位置に一致させるようにＧａ電極４の長さを
設定することが望まＬい。
用されているカラーテレビ受像機の陰極線管電子銃に印
加している高電圧Ｅ２は約２５Ｋ■である。従つて中高
圧は約池■である。この中高圧Ｅ１は陰極線管ネック部
のステムリードから印加するための中電圧の設定は陰極
線管のステム耐圧やベース耐圧の制約条件及びこれらの
信頼性を考慮して決定されるための、印加し得る中高圧
Ｅ１は低いほど好ましいが、実用上９ＫＶ前後が実現可
能な限度であり、１０ＫＶ付近にもなると特殊な耐電圧
対策が必要となり非常に高価なものとなつてしまうため
てある。なお、Ｇａ電極９の長さについては前段バイポ
テンシャルの電子レンズの主面を陰極１、第１グリッド
２、第２グリッド３及びＧａ電極４で構成される電子銃
の仮想物点位置に一致させるようにＧａ電極４の長さを
設定することが望まＬい。
以上説明したように、この発明はＧｂ電極の長さをその
内径の０．２〜１．皓に、α電極の長さをその内径の０
．７５〜３．％倍の範囲に入るように選ぶことにより高
解像度て高鮮鋭度を有する画像を得ることができる効果
を有するものである。
内径の０．２〜１．皓に、α電極の長さをその内径の０
．７５〜３．％倍の範囲に入るように選ぶことにより高
解像度て高鮮鋭度を有する画像を得ることができる効果
を有するものである。
第１図は従来のバイポテンシャル電子銃の概略断面図、
第２図は従来のユニポテンシヤル電子銃の概略断面図、
第３図はこの発明の電子銃の一実施例を示す概略断面図
、第４図、第５図、および第６図はこの発明の一実施例
の電子銃の特性図てある。 図において、１は陰極、９はＧａ電極、１０はＧｂ電極
、１１はα電極、】２はＧｄ電極である。
第２図は従来のユニポテンシヤル電子銃の概略断面図、
第３図はこの発明の電子銃の一実施例を示す概略断面図
、第４図、第５図、および第６図はこの発明の一実施例
の電子銃の特性図てある。 図において、１は陰極、９はＧａ電極、１０はＧｂ電極
、１１はα電極、】２はＧｄ電極である。
Claims (1)
- １ 主電子レンズ系として陰極側からＧａ電極、Ｇｂ電
極、Ｇｃ電極、Ｇｄ電極を配設し、Ｇａ電極とＧｂ電極
で加速形バイポテンシャルレンズを構成し、Ｇｂ電極、
Ｇｃ電極、Ｇｄ電極でユニポテンシヤルレンズとしての
両機能を備えた電子銃において、Ｇｂ電極の長さＬｂが
その内径Ｄに対して０．２≦Ｌｂ／Ｄ＜１．０の関係を
有しさらに、Ｇｃ電極の長さＬｃがその内径Ｄに対して
０．７５≦Ｌｃ／Ｄ≦３．７５の関係を有することを特
徴とする陰極線管用電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148322A JPS6047695B2 (ja) | 1977-12-09 | 1977-12-09 | 電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148322A JPS6047695B2 (ja) | 1977-12-09 | 1977-12-09 | 電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5480667A JPS5480667A (en) | 1979-06-27 |
| JPS6047695B2 true JPS6047695B2 (ja) | 1985-10-23 |
Family
ID=15450183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52148322A Expired JPS6047695B2 (ja) | 1977-12-09 | 1977-12-09 | 電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047695B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075360A (ja) * | 1973-11-05 | 1975-06-20 | ||
| JPS5536929Y2 (ja) * | 1974-08-22 | 1980-08-30 | ||
| JPS5212564A (en) * | 1975-07-18 | 1977-01-31 | Matsushita Electronics Corp | Cathode ray tube |
| JPS52113153A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Hitachi Ltd | Cathode ray tube electronic gun |
| JPS52125646A (en) * | 1976-04-14 | 1977-10-21 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | Production of instant noodle |
-
1977
- 1977-12-09 JP JP52148322A patent/JPS6047695B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5480667A (en) | 1979-06-27 |
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