JPS63195937A - 偏向拡大レンズ及び陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は偏向拡大レンズとこれを用いた陰極線管に関し
、特にメツシュにより作られた偏向拡大レンズに関する
。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］陰極線
管（以下ＣＲＴと記す）は、筒状のネック、及びこれと
連続し、末ひろがりになっている切頭体をしたファネル
部とからなる排気された管球を含む、ファネル部の外側
端は、蛍光表示スクリーンを付着させているフェースプ
レートと密着している。

ファネル部と反対側の端部には電子銃が設けられている
。ネックとファネル部とを通過し、蛍光表示スクリーン
上のスポットを照らす電子ビームか、この電子銃によっ
て作られる。電子銃と表示スクリーンとの間に設けられ
、２対の静電偏向板の間をこの電子ビームが通過する。

電子ビームの方向は、２対の偏向板の少なくとも一方に
偏向電圧をかけるたけて偏向する（これによりスクリー
ン上の点の位置も変化する）、偏向電圧は、例えば特定
の波形か表示スクリーン上に描かれるようにするために
絶え間なく変化し、電子ビームを偏向している。所定の
偏向電圧に対するビームの偏向量は、偏向感度と呼ばれ
る。　ＣＲＴの偏向感度を向上させるということは、偏
向板にかかる電圧を増加させることなく偏向量を増加さ
せることである。

ビームによる表示スクリーン上の蛍光スポットの輝度は
表示輝度としてとらえることができる。

表示輝度はビームの速度を増すことによって増加する。

このビームの加速は、ビームに加速電圧を印加すること
によって達成できる。

ＣＲＴを高い表示輝度と高い偏向感度とを具えたものに
作ることは必要なことである。しかしながら通常のＣＲ
Ｔ設計においては、これらの性能向上はたいてい両立し
ない。特に偏向板をビームが通過する前にビーム加速電
圧を増加させビームの速度を上げることにより表示輝度
か増加しても、ビームの偏向感度は鈍る。すなわちビー
ムは偏向しにくくなる。これは、偏向感度が加速電圧に
逆比例するためである。この問題は、従来よりビームを
低電界中にて偏向し、ビームか偏向の領域を出てから高
電界を設けてビームを加速することにより解決してきた
。この技術は一般に後段加速（ＰＤ八）と呼ばれる。

ある種の後段加速ＣＲＴでは、ＣＲｆのファネル部内に
陽極を設置し、高電位の電界を作っている。

特にこの場合の陽極は２表示スクリーン上を覆う電子透
過性電極層と、ファネル部の内側面に設けられ、電気的
に接続した連続的な導電層とを具えている。このような
陽極を設は多ことによる電界は、ビーム進行方向の電位
を高め、ビームの加速と表示輝度の向上に有効である。

高電位の電界が低電位の偏向領域にまで浸潤させないよ
うにしながら偏向感度を向上させるために、電界形成用
のメツシュ電極を管球内の偏向板とこの陽極との間に設
ける。このメツシュは、開口の配列を形成する多数の相
互に連結された金属片からできている。ＣＲＴ内に設け
るにあたっては、このメツシュを凹凸形状（−面が凹形
状で他面が凸形状）とし、ビームの伝播方向と対向する
方向からみて表示スクリーンに面する側が凸面となるよ
う設置する。

その結果高電位の等電位面が、このメツシュの凸面と類
似な曲面を描くように形成される。この高電位電界によ
って作られる力が電子ビームをこの等電位面と直交する
方向に向けさせるため、陽極とメツシュとによって作ら
れる上述の電界の力の場は、拡大電子レンズとなる。す
なわち、この電界を通過するビームは、　ＣＲＴの長手
方向の中心軸から逸れていく傾向にある。それゆえこの
電子レンズによって作られるビームの逸れは、ＣＲＴの
偏向感度を増す。

もしメツシュの曲率半径が小さくなれば、高電位電界の
等電位面もそれにつれてビームの逸れが大きくなる方向
へ変化する。このことから、高偏向感度を達成するため
には、メツシュをできるかぎり曲率半径の小さい凹凸面
に形成することが望ましいことが理解されよう。

メツシュは典型的には平らなマンドレル上に金属（例え
ばニッケル）を電着することによって形成する。できた
平らなメツシュをそこで焼きなましする６曲面をしたモ
ールドの中にメツシュを入れて凹凸形状に形成する。従
来はきわめて限られた量しかメツシュを曲げることがで
きなか９た。

これは金属片がもろく、曲げすぎると破損するからであ
る。メツシュを曲げるとき、各金属片の断面にわたって
引張力が発生するために破損がおこる。ニッケルのよう
な金属の場合、引張力に応じていくらか伸長するが、た
だちにその引張強度に達してしまい、破断する。このた
め、メツシュの曲げ量には限度があり、このメツシュを
ＣＲＴに用いた場合の偏向感度にも限度があった。

そこで本発明の目的は、電子レンズを形成させるための
メツシュ電極において、従来のものよりもいっそう短い
曲率半径で曲げられたメツシュによる偏向拡大レンズを
提供することにある。

本発明の他の目的は、上記の偏向拡大レンズにより偏向
感度を高めたＣＲＴを提供することにある。

［発明の概要］ 本発明に基づくメツシュ電極は、典型的には開口配列を
形成する相互接続された多数の金属片から成っている。

各金属片は対向する端部とこれら端部間を結ぶ中心線を
有し、この中心線は、金属片の長子方向に沿ってこれを
２分割する線となっている。このメツシュは、配列とな
った開口の各各か、各端部で相互接続した１組の金属片
によって形成される形状となっている。各金属片は、こ
れの中心線が曲げ線（ｂｅｎｔ　１ｉｎｅ）例えば曲っ
た線又は鋭い角をもった線となるよう形成する。

上述のように形成されたメツシュは、比較的短い曲率半
径の凹凸形状に作ることができる。これは引張力が加え
られると、まずメツシュの各々の金属片をまっすぐにし
ようと働くからである。このため金属片を破断させるこ
とになりがちな引張力の影響を効果的に軽減させること
かできる。

本発明に基づくメツシュは、変形されＣＲＴに組み込ま
れるとビームの偏向感度の高い電子レンズを作ることが
てきる。

［実施例］ 本発明に基づいてドーム状に曲面をなすべく形成された
メツシュによる偏向拡大レンズ（１２）を具えたＰＤＡ
形ＣＲＴ（１０）を第１図に示す、、：ノＣＲＴは筒状
のガラス・ネック（１４）と、このネックの一端に取り
付けられた一般的に切頭台形状のセラミック・ファネル
部とを具えた排気された管球を含む、ファネル部の外側
端は透明なガラス製フェースプレート（１８）に密着し
ている。フェースプレート（１Ｂ）には蛍光表示スクリ
ーン（２０）が被着している。電子銃（２２）は、ファ
ネル部（１６）と反対側のネック内の端部に設けられて
いる。この電子銃は通常の設計のものて陰極及び制御グ
リッド・二ニット（２４）、第１陽極（２６）、焦点電
極（２８）、及び第２陽極（３０）を含んでいる。この
電子銃は電子ビームを発し、このビームはネック（１４
）及びファネル部（１６）を通過して蛍光表示スクリー
ン上にスポットを作る。

表示スクリーン（２０）に衝突する前にビームは垂直偏
向板（３４）及び水平偏向板（コロ）の間を通過する。

垂直及び水平偏向板は遮蔽電極（コ８）によって隔離さ
れている。ビームは水平偏向板（コロ）と表示スクリー
ン（２０）との間に設置された筒状の金属管（４０）内
を通過する。この管（４０）の表示スクリーン側の端に
は本発明の金属のメツシュによる偏向拡大レンズ（１２
）が取り付いている。このメツシュは凹凸形状に形成さ
れ、ビームの伝播方向と逆の方向からみて、メツシュの
凸面側が表示スクリーンを向くように設ける。メツシュ
は管（４０）及びばね接片（４２）を介して、ファネル
部（１６）と隣接するネックの内側面で延びる導体の帯
（４４）と電気的に接続している。帯（４４）は水平偏
向板（３６）の電位のほぼ中間値の電位に、典型的には
設置電位かその近くの値に保たれており、このためメツ
シュ（１２）と水平偏向板（３６）の外側端との間に実
質的に電界の存在しない領域を作っている。

メツシュ（１２）と表示スクリーン（２０）との間の高
電位電界は、ビームが偏向を受ける領域を出た後ビーム
を加速する。この高電位電界は、管のファネル部（１６
）内に陽極を設けることによって作られる。特定の例で
は、表示スクリーン（２０）上に電子透過性アルミニウ
ムＭ（図示せず）を設ける。このアルミニウム層はファ
ネル部（１６）の内側面を覆う導体波ａｌｌ（４６）と
電気的に接続している。被膜（４６）は、従来の方法に
より外部高電圧源（典型的には１３〜２０ｋＶ）に接続
し、第１図に示すようにメツシーＬ（１２）の外周近傍
にて終端させる。ファネル部（１６）内で作られる強い
静電界はビームが曲面のメツシュを出るとビーム中の電
子を加速する。

メツシュ（１２）はファネル部内でメツシュの形状に応
じて等電位面を曲げる働きをする電界形成のための電極
である。この電界は第１図に一群の等電位面Ｅで示した
０等電位面は、その形状によリ、偏向板によりて付与さ
れたビームの偏向を拡大スル電子レンズとなる。この電
子レンズにより、偏向電圧を増加させることなく、ビー
ムの偏向を増加させる。このように曲面となったメツシ
ュ（１２）はＣＲＴの偏向感度を増加させる。

ビームが偏向領域を出た後のビームの偏向量は、かなり
の程度メツシュ（１２）の形状、特にメツシュによって
作られる静電界の形状に依存する。

すなわち曲率半径ｒｔで曲がったメツシュ（１２）（第
１図参照）による等電位面Ｅの曲率半径は、一般的には
曲率半径ｒ１に等しい、しかしながら、もしメツシュが
最初に述べた曲率半径ｒ、よりも相対的に長い曲率半径
となるように変形してあれば１等電位面は対応していっ
そう平らになる。そのような形状のメツシュは第１図中
（１２’）の符号を付して示した。なお代りのメツシュ
（１２°）によって形成される等電位面Ｅ′を１例示し
た。いっそう平らなメツシュ（１２’）（すなわち曲率
半径が長いメツシュ（１２°）によって作られる静電界
中では、比較的短い曲率半径となっているメツシュ（１
２）によって行なわれる偏向と比較してビームの偏向が
小さくなる（第１図中符号（：Ｉ２’）で示した）こと
か理解てきよう。

メツシュは凸面全体で一定の曲率半径である必要はない
。メツシュは凸面全体で曲率半径が変化するように形成
されていてもよい（例えば放物曲線）、いずれにせよこ
こで述べている曲率半径とは、長芋方向の中心線、すな
わちＣＲＴのビーム軸（４８）に沿って測ったものであ
る。なぜならこの軸はメツシュの最短曲率半径と一致し
ているからである。

第２図はタテ・ヨコに整列した矩形開口（５２）を宥す
る従来のメツシュ（５０）の一部を拡大して示したもの
である。開口（５Ｚ）は相互に接続している金属片（５
４）によって形成されている。現代のＩＱＱ！ＭＨｚオ
シロスコープのＣＲＴ用に設計されているこの種のドー
ム状メツシュは、８〜１０ミクロンの厚みとｌｅａあた
り約２９５本（１インチあたり７５０本）の格子ピッチ
を宥していてよい。メツシュの金属片（５４）は約７ミ
クロンの幅がある。メツシュは平らなマンドレル上にニ
ラケルのような金属を電着することによつて形成する。

平らなメツシュは、ここで滑らかな曲面に形成される。

この変形は典型的にはメツシュのエツジを固定し、メツ
シュの中央部を凸面にモールドすることによって行なう
。

第２図は従来のメツシュ（５０）が平らなときの状態を
示した図であるが、第２図に示すように、各金属片（５
４）の中心線は直線となっている。いまメツシュが平ら
な状態から曲面形状ヘモールトされたとすると、各金属
片の断面にわたってただちに引張力が生じる。できるか
ぎりメツシュの曲率半径を短かくするために、モールド
は、メツシュが金属片の引張強さを超えない程度にでき
るかぎりたくさん曲げるように設計する。

本発明のメツシュは変形したときでも、金属片の破断を
もたらす引張力の発生がおくれ、そうでない形状の場合
と比較していっそう深く曲げることができるようになっ
ている。第３図は、本発明に基づくメツシュの拡大図で
あるが、特にメツシュ（１２）は開口（６０）の配列を
形成する相互接続された多数の金属片（５８）を具えて
いる。各開口（５０）はその両端で相互ｔａ統された金
属片（５８）の組によって形成されている。メツシュ（
１２）は通常の電着工程によってつくられる。メツシュ
（１２）は厚みが８〜９．５ミクロンで、曲げ加工を行
なう前の金属片のピッチが３２５本／ｃｍ（８３０本／
インチ）であってよい、メツシュの金属片（５８）は８
〜１２ミクロンの幅である。各金属片（５８）はその中
心線（６２）か曲がった線、あるいは角の鋭い線のよう
な曲線を形成するよう作る。各中心線（６２）は、金属
片の長手方向に沿う二分割線となっている。好適な実施
例においては、金属片（５８）は、１つの開口を形成し
ている偶数個（例、えば６個）の金属片のうち、１つお
きに開口の中心（６４）から外側へ曲がっているように
形成されている。これらの金属片の間に介在する金属片
は、開口の中心にむかって曲が９ている。この形状によ
り各開口は同一形状となって並ぶ。中心（６４）は３０
〜５２ミクロン離れている。金属片はその中心線が曲が
っているかぎり、すなわちまっすぐでないかぎり、一定
の形態にも又は不規則な形態にも（例えばジグザグなど
）曲がりうろことに注目されたい０例示した実施例にお
いては、各金属片（５８）は曲線部（例えば鋭い角部）
を有し、その長さは、配列された開口の中心間距離が曲
げ加工を行なう前は３０ミクロンであり曲げ加工を行な
った後は３３ミクロンとなるようになっている０例えば
金属片が囲む開口の配列が円の配列となるように形成さ
れることは望ましくはない。

これはこの場合の金属片の中心線が実質上直線になるか
らである。

本発明に基づく平らなメツシュか曲面を形成するように
変形されると、このときの変形力はまず曲った金属片を
まっすぐするように働く、金属片をまっすぐにすること
で、もしこのような形状になっていなかったのなら金属
片の断面に作用して金属片を破断させがちな引張力の作
用を効果的に緩和させることができる。従ってこのメツ
シュは、メツシュの金属材料の引張強度に達することな
く比較的短い曲率半径の凹凸曲面に形成することができ
る。

第４図は、第２図に示すメツシュを凹凸形状に形成した
ときの形状を示したものである。金属片（５８）は、こ
れらが実質的にまっすぐになるまで変形できる。さらに
各Ｎ　ｏ　（ｓｏ）の形状は、変形後は実質的に六角形
となる。この形状は、第３図に示すメツシュ（１２）の
形状に由来している０本発明に基づくメツシュは、約０
．８２５ｃｍの曲率半径となっており、これは、金属片
の中心線が実質的にまっすぐである従来のメツシュでな
しつる曲率半径と比較して約４６．４％短い。

本発明は、上述の実施例にとどまるものでなく、本発明
の要旨に沿って様々な応用と変形が可能である０例えば
メツシュの各金属片の中心線はすべて曲がった線となっ
ている必要はない。メツシュのエツジ近傍の２，３の金
属片は、メツシュの変形に実質的な影響を与えないため
、その中心線がまっすぐであってもよい。

［発明の効果］ 本発明に基づくメツシュは配列された開口な囲む金属片
が曲がった形状のものとなっているので、メツシュを凹
凸形状に形成するとき、各金属片にかかる引張力が緩和
される。このため従来のメツシュと比較して短い曲率半
径の曲面にメツシュを変形できる。従って、これをＣＲ
Ｔ用偏向拡大レンズとして用いたときは、従来のものよ
り偏向感度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくメツシュ偏向拡大レンズを用
いたＣＲＴの長手方向断面図、第２図は従来の矩形開口
を有するメツシュの拡大図、第３図は凹凸曲面への変形
を加える前の本発明に基づくメツシュの拡大図、第４図
は凹凸曲面へ変形を加えたときの本発明に基づくメツシ
ュの拡大図である。 これらの図において、（１２）はメツシュ、（２２）は
電子銃、（３２）、（３６）は偏向手段、（４６）は導
体被膜、（５８）は金属片、（６２）は中心線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の金属片の夫々の端部を他の上記金属片の端部
   に連結することによって、開口の配列を形成するメッシ
   ュからなる偏向拡大レンズにおいて、１個の上記開口を
   形成する上記金属片のうちの少なくとも１個はこの金属
   片の両端を結ぶ直線に対して曲がっていることを特徴と
   する偏向拡大レンズ。 ２、管球内の後部に設置され、電子ビームを発する電子
   銃と、 上記電子ビームを偏向する偏向手段と、 上記ビーム軸に沿って上記偏向手段に関して電子銃と対
   向する側に隣接して設けられた後段加速手段とを具え、 該後段加速手段は、複数の金属片の夫々の端部を他の上
   記金属片の端部に連結することにより開口の配列を形成
   し、１個の上記開口を形成する金属片のうちの少なくと
   も１個は上記両端を結ぶ直線に対して曲がったものとし
   たメッシュによって作られた偏向拡大レンズを含むこと
   を特徴とする陰極線管。