JPS63237334A

JPS63237334A - 電子管の電子銃

Info

Publication number: JPS63237334A
Application number: JP62071250A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Kato; 武文加藤; Osamu Akizuki; 秋月　治
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-10-03
Also published as: US4786845A

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＠ＢＪ４は１表示陰極線管又は蓄積管等の電子管の電
子銃に関し、更に詳細には、少なくとも３組の四極レン
ズを含む電子銃に関する。

〔従来の技術〕

オシロスコープの陰極線管の電子銃部分に、３組の四極
レンズ乞配設することは、例えば％開昭５９−１３４５
３１号公報に開示されている。この様に３ｍ組の四極レ
ンズを設けると、スクリーンに−ｊ６ける像点（スポッ
ト）を真円に近づけることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のＣｋＴＫおける３組の四極レンズには
、独立の電源回路が接続され、独立の電圧が印加されて
いる。従って、３組の電源回路が必要になり、電源構成
が複雑になるばかりでな（。

電力損失も多くなった。

また、陰極から放射される電子ビームの量を制御電極で
制御すると、電子ビームのクロスオーバ一点がＺｓ（ビ
ーム進行方向の軸）上を移動する。

従って、フォー刀ス状態ン珊想的に保つ場合には。

３組の四極レンズの電圧（正電圧３種類、貴電圧３楡類
からなる６糧類の電圧）ｖ′ｐｉ整しなければならす、
フォーカス調整が非常に填雑になる。

また、四極レンズを構成する正電極と貴電極との間に静
１１！容量があるため、四極レンズの電圧Ｙｖ４整して
も応答遅れがあり、フォーカス調整を迅速に完了さセる
ことが困難であった。

そこで、本発明の目的は、四極レンズの電源構成を簡単
にし、且つフォーカス調整を容易にすることにある。

〔問題点ン解決するための手段〕

上記問題虞を解決し、上記目的を達成するための本願の
第１番目の発明は、少なくとも３組の四極レンズを含む
電子銃において、前記少なくとも３組の四極レンズの内
の少なくとも２組の四極レンズに略等しい又は等しい電
圧を印那することができる様に、前記少なくとも２組の
四極レンズの双曲線状の等電位面χ得るための電極部分
の双曲線の定数及び／又は前記少なくとも２組の四極レ
ンズの軸方向のレンズ長を設定したことｙｘ％徴とする
電子管の電子銃に係わるものである。

本願の第２番目の発明は、上記第１番目の発明の電子銃
に調整可能な軸対称レンズ？付加したものである。この
軸対称レンズは陰極とこの陰極に最も近い四極レンズと
の間に配置さｎる。

〔作　用〕

３組の四極レンズは、Ｘ軸方向とＸ軸方向との一万の方
向に３いて凸レンズ作用な有し、他方の方向Ｋｊ＋５い
て凹レンズ作用を有する。−万の方向（例えば垂直方向
）Ｋｊｃｔいて、第１と第３番目の四極レンズが凹レン
ズ作用を有する時には第２番目の四極レンズが凸レンズ
作用ケ有し、他方の方向（例えば水平方向）にどいて、
第１及び第３１１目の四極レンズが凸レンズ作用を有す
る時Ｖｃ＃：を第２番目の四極レンズが凹レンズ作用を
有する。各四極レンズの電圧値を変えると、フォーカス
状態を調整することができるが、この発明では少なくと
も２つの四極レンズの電圧値が実贋的に等しく設定さ几
る。少なくとも２つの四極レンズの電圧値乞等しく設定
しても、を出値を等しくすることができるように四極レ
ンズを構成する電極の定数が設定されているので、目標
とするフォーカス状態が得られる。

本願の第２番目の発明では、ｖ！４整可能な軸対称レン
ズχ含ひので、制御電極の電圧変化による物点（クロス
オーバー）の変化を補償したフォーカス状態ン得ること
ができる。

〔実施例〕

次に１本発明の実施例に係わるオシロスコープの（、：
ＲＴ’Ｙ説明する。第１１／ＶＣは、電子銃１と垂直偏
向系２と水平偏向系３と螢光スクリーン６とを排気管体
７に収容したＣ）ｔＴが示されている。

電子銃１は、管軸】ａに沿って配置さｒ′した陰極８と
、制御電極９と、加速電極１０と、軸対称レンズ１１と
、ユニポテンシャル型の第］、第２及び第３の四極レン
ズ１２．１３．１４とから成る。

スクリーン６は、フェースプレート１７に螢光物質１８
を塗布し、この上に導電層１９を設けることにより構成
されている。

軸対称レンズ１】は、凸レンズ作用によってフォーカス
調整するためのユニポテンシャル型レンズであって、第
５図に示す如（管軸１ａを中心に形成された円形の孔９
１．９２．９３を有する３枚の版状電極１１ａ、Ｉｌｂ
、ｌｌｃから成り。

第１及び第３番の電極１］ａ、１１ｃが加速電極】０に
接続され、第２番目の集束電極１１ｂが可変抵抗２０を
介して電源端子２１に接続されている。集束電極１１ｈ
には加速電極】Ｏよりも低い電圧が印加される。

第１の四極レンズ】２は、１！子ビームが通過する孔を
有する第１の群の３枚の板状電極２２と第２の群の３枚
の板状電極２３との組み合せから成る。第１の群の３枚
の板状電極２２はリード２４で共通に接続され、可変抵
抗２５を介して正の電源端子２６に接続されている。第
２の群の３枚の板状電極２３は、リード２７によって共
通に接続され、可変抵抗２８を介して狗の電源端子２９
に接続されている。なお、第１及び第２の群の板状電極
２２．２３は交互に配置されている。

第２０四極レンズ１３は、電子ビームが通過する孔を有
する第１の群の３枚の板状電極３０と第２の群の３枚の
板状電極３】とから成る。第１の群の板状電極３０はリ
ード３２で共通に接続され。

共通の可変抵抗２５を介して正の電源端子２６に接続さ
れ、第２の群の板状［９３］はり−ド３３で共通に接続
され、共通の可変抵抗２８を介し、て狛の電源端子２９
に接続されている。なお、第１及び第２の群の板状電極
３０．３１は交互に配置されている。

第３の四極レンＸ１４は、電子ビームが通過する孔を有
する第１の群の３１！ｘの板状電極３４と第２の群の３
枚の板状電極３５とから成る。第１の群の３枚の板状電
極３４はリード３６で共通に接続され、共通の可変抵抗
２５を介して正の電源端子２６に接続され、第２の群の
板状電極３５　ＦｉＩ）−ド３７で共通に接続され、共
通の可変抵抗２８を介して貢の電源端子２９に接続され
ている。なお、第１及び第２の群の板状電極３４．３５
は交互に配置されている。

第１の四極レンズ１２の第１の群の板状電極２２及び第
２の群の板状電極２３は、第２図に示す如（円板の中央
に貫通孔３８，３９を有する。第１の群の板状電極２２
０貫通孔３８は、第３図から明らかな如（管軸を中心に
対向している第］の対の周縁４０．４１と、第２の対の
周縁４２．４３とを有する。第１の対の周縁４０．４１
は直角双曲線を示す式ｘ２　　、ｔ＝ａ２をはぼ満足す
る曲線に形成されている。第２の対の周縁４２．４３は
円を示す式ｘ’　−ｙ”＝　ｂ’　Ｖ　ａぼ満足する白
線に形成されている。なＭ、ｘｙ座標の中上部ち管軸か
ら第１の対の周縁４０．４】の頂点までの距離ａと、中
心から第２の対の周＊４２．４３の頂点までの距＃ｂと
の関係は、ｂ　＞　ａであり、】例としてｂ　＝　２　
ａ程度である。

第２図及び第４図に示す第２の群の板状電極２３は、第
３図に示す第１の群の板状電極２２を管軸を中心に９０
度回転したものに相当する。従って、第２の群の板状電
極２３の第１の対の周縁４４．４５は直角双曲線を示す
式ｘ２　．２＝　−ａ！をほぼ満足する曲ｉを有し、第
２の対の周縁４６゜４７は円を示す式ｘ’＋　ｙ”＝　
ｈ’をはぼ満足する曲線を有する。

第１及び第２の群の板状電極２２．２３は、第４図に示
す如（Ｚ軸方向に間隔１を有して並列配置されている。

なＳ、各板状電極２２．２３の主面はｘｙ平面に一致し
ている。

第２及び第３の四極レンズ１３．１４は、第１の四極レ
ンズ１２における周縁４０．４１．４２゜４３．４４．
４５．４６．４７の曲線を決定するための定数及び／又
はＺ軸方向のレンズ長りを除いて第１０四極レンズ１２
と同一に栴成されている。なお、この笑施例では、第２
の四極レンズ］３は第１の四極レンズ１２と垂直偏向糸
２との間に配置され、第３０四極レンズ】４は垂直偏向
糸２と水平偏向系３との間に配置されている。また。

第２の四極レンズ１３の第２の群の板状電極３１及び第
３の四極レンズ１４の第１の群の板状電極３４は、第１
の四極レンズ１２の第１の群の板状電極２２と同−又は
類似のパターンに形成され。

第２０四極レンズ１３の第１の群の板状電極３０及び第
３の四極レンズ１４の第２の群の板状電極３５は第１の
四極レンズ１２の第２の群の板状電極２３と同−又は類
似のパターンに形成されてし・る。

第】、第２及び第３の四極レンズ１２．１３゜１４の作
用を光字類推で示すと第６図になる。第６図では物点４
９（クロスオーバー）から像面５１即ちスクリーン６に
向う軸５０の土偶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。第１及び第４の四極レンズ１２．１４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、
第２の四極レンズ１３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。各四極レンズ１２，１３．
１４の凹レンズと凸レンズの定数は符号が反対で定数が
等しい。

物Ａ４９（ｙｏスオーハー）から第１の四極レンズ１２
までの距離Ｖ　Ｗ　、第１０四極レンズ１２から第２の
四極レンズ１３−ｊでの距＃１ｋｄ、第２の四極レンズ
】３から第３０四極レンズ】４までの距ＩＩＩをｑ、第
３の四極レンズ】４から像ｉｉ′１５１までの距離Ｆ！
’ｌ）、各四極レンズ１２，１３．１４の焦点距離の逆
数をＳＨ，８２，８３とし、更に像面５１上の像点５２
における水平方向の倍率と垂直方向の倍率とが等し、い
とすれば、　　８１．８２．８ｓｔ’次式で示すことが
できる。

】ところで、ユニポテンシャル型の理想的な四極レンズを
得るために、第７図に示す如く、双曲線の式ｘ２−ｙ２
＝ａ２χ満足する曲＃を有して管軸？中心に対向配置さ
れた一対の対の電極！’１３．５４と、ｘ　ｚ　−ｙ　
’　＝ａ　”　Ｙ満足する曲＃を有して管軸を中心忙対
向配置された他方の対の電極５５，５６とを設け、一方
の対の電極！’）３．５４に９電圧−Ｖを印加し、他方
の対の電極５５，５６に正電極＋Ｖ１に印加することは
公知である。

４つの電極５３，５４．５５．５６で囲まれている空間
における電位ポテンシャルφけ近似的に次式で示すこと
ができる。

このレンズの焦点距離の逆数８は次式で与えらφの軸方
向の幅（各電極Ｆｉ３．５４．５５．５６の軸方向長さ
）ＹＬとして１ｇｓ部効果を年初すると、８９次式で示
すことができる。

ＬＶＳ＝□　　　　　・・・・・・・・（６）（但しむけレ
ンズ系の比例定数）今、第６図の第１．第２．第３の四極レンズ１２．１３
．１４を第７図と等価な理想四極レンズであるとすれば
、　ｆｉ＋　＋２１　＋３１式より次の（７１（８１式
が得られる。

第１．第２及び第３の四極レンズ１２．１３゜１４の双
曲線の頂点をａｌ、　ａ２．　ａｌ、レンズ長ｗＬ、。

ｉ、、、ｔ、３．印加電圧ｙ、ｖとすれば、（６１式忙
より次の１９１ａａａＩＩ式が成立する。

第］、第２及び第３の四極レンズ１２．１３゜１４に共
通のＥＩＪ調電圧士Ｖを加えることを可能にするために
ａｌ、　ａ２．　ａｌ、　Ｌｓ、　Ｌｘ、　Ｌ３Ｙ次の
様に設定する。

先ず１１１式を満足するよ’５Ｋａ１．Ｌ１、■を決め
る。

（１）式におけるｗ、ｄ、（ｌ　　ｐけ電子銃の各部の
配置によって必然的に定まる定数であるから、これ等の
定数を決定すると、（１１式の値は必然的に決まる。こ
の（１１式の値ＫＪ合するように第１の四極レンズ１２
の各定数り、、　ａ、、　ｖＹ決めることも容易に達成
できる。

＋７１　＋８１式よりＳｔ＊　８３Ｙ次式で示すことが
できる。

上記（１２ＩＱ３１式（７）　８１ａ　ｓ、、　５３ｉ
Ｃ（９１Ｑ（１（１１１式を代入Ｔ　ルと次式になる。

上記［１５１（１６１式にお（・てレンズ長り、、Ｌ、
、Ｌｓ’に同じに設定すれば、次式が得られる。

（１６１式において、　　ａ１％ｑ、ｄ、ｗは既知であ
るから、０６＋式を満足するように第２０四極レンズ１
３の双曲線の頂点ａｙｙａｌ−決足すれば、第２０四極
レンズ１３に第１の四極レンズ１２と同一の電圧を印加
してもよいことになる。

（１６１式によってａ２が既知の値になれば、αη弐に
おけろａｊを求めることが可能になる。従って、ａη式
？満足するように第３の四極レンズ１４の双曲線の頂点
ａ３を決定すれば、第３の四極レンズ１４に第１及び第
２の四極レンズ１２．１３と向二の印加電圧±Ｖを日Ｊ
加してもよいことになる。

又、第１．第２及び第３の四極レンズ１２．１３、］４
の双曲線の定数ａ）、　ａｔ、　ａｓｋ’同一に設定す
れば、　０４１０９式に基づいて次式が成立する。

従って、第１の四極レンズ１２のレンズ長り、を決定し
た後ｉｃ、ｎ１ＱｃｌＩ式を満足するよう上第２及び第
３の四極レンズ１３．１４のレンズ長１ノｔ、ＬｓＹ：
設定すれば、３つの四極レンズ１２，１３．１４を同一
の電圧±Ｖで動作させることができる。レンズ長り、、
　Ｌ、、　Ｌ、の調整け、板状電極２２．２３゜３０．
３１，３４．３５の相互間隔ｌ乞！ＩＭ！整するか、板
状電極の枚数馨調整することＫよって行う。

以上の説明では１発明の主旨娶明確にするために谷四極
レンズ１２．１３．１４の端部効果を無視して説明した
が、実際には端部効果を配慮ｌてａ３．　ａｒｈ　ａｓ
ｈ　Ｌｌｓ　Ｌｇｈ　Ｌ３等を決定する。

ところで、第１図において陰極８から放射さｔ（た電子
ビーム５７けＺ軸上の物質４９（クロスオーバー）ＩＣ
収束され、その後発散する。この物点４９の位置は制御
ＩＩ極９の電圧を変えると変化する。物点４９が変化す
ると、第６図における物点４９から第１の四極レンズ１
２までの距離Ｗが変化し、　ｆｉ＋（２＋（３１式の値
に変化が生じる。各四極レンズ１２，１３，１４の各幾
何字的庁数Ｆｉ電子銃組立後においては固定であるので
、変化きせることができない。従って、制御電′＃ｔ９
の電圧？変えた場合には、スクリーン６におけるフォー
カス状態が悪化する。しかし、この実施例では、陰極８
と第１０四極レンズ］２との間に軸対称レンズ１１が配
置されているので、この電圧を可変抵抗２０で調整する
ことによって距離Ｗを一定に保つと等価な効果が得られ
る。、第８図はこれを説明するものであり、制御電圧９
の電圧変化によって物点４９から４９に移動し、物点か
ら第１の四極レンズ１２までの距離がｗＫ変化した場合
には、軸対称レンズ１】の凸レンズ作用を調整し、この
像点な４９に移動し、第１の四極レンズ】２の像点も４
９に戻す。これにより、第６図の距離ｗ７一定に保つこ
とが１」能になる。これは、第１、第２及び第３の四極
レンズ１２，１３．１４の電圧を調整せず忙フォーカス
がとれることを意味する。

〔別の実施例〕

次に、第９図〜第１Ｊ図に示す別の実施例のＣＩ−ＩＴ
を説明する。但し、第１図〜第８図と共通する部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。この実施例で
は、第９図に示す如くネック部の端からスクリーン６１
Ｃ至る管内壁に後段加速電極５が設けられ、更に、水平
偏向系３とスクリーン６との間に走置拡大レンズ４力１
設けられている。

ｆｆ１ｌＦ拡大レンズ４ｉ、第１０図に示す如く第１の
筒状電極Ｉ５と第２の筒状電極１６との組み合せから成
るパイポテンシャＡ−型の四極レンズであり、本件出願
人に係わる特願昭ｆｉｔ−８８７３２号に開示されてい
るものと（ロ）−である。この走置拡大レンズ４の第１
の筒状電［１５は、舌状部ｆｉＱ。

６１をそれぞれ有する第１の対の面ｆｉ２，６３と。

凹部６４．６５Ｙそれぞれ有する第２の対の面６６．６
７とから成り、グランドＫｍ続される。第２の筒状を極
Ｊ６は、第］の対の面ｆｉ８．６９と。

第２の対の面７０．７１とから成り、第１の筒状電極１
５のスクリーン側の端を囲み、後段加速電極５に接続さ
れている。なお、各面６２．６３゜６６．６７．６８．
６９．７０．７１は管軸方向忙双曲線又はこれに近似の
２次曲線状にくぼんでいる。

走査拡大レンズ４を含むＣＲＴの垂直フォーカス状態は
第１１図（２）になり、水平７オーカス状態は第１１図
ωノになる。従って、この短管拡大レンズ４は垂直方向
に凸レンズ作用、水平方向に凹レンズ作用を有し、第３
の四極レンズ１３から距離Ｐ１の位置に垂直方向の凸レ
ンズを配置１−、距ＮＪＰｙの位置に水平方向の凹レン
ズを配置したと等価な作用を発揮する◎ ７１！食拡大レンズ４の内部には、第１２図及び第１３
図で破線で示す等電位Ｍ８０．８１が生じるので、水平
方向に偏向されたビーム８２は第１２図に示す如く偏向
拡大され、垂直方向に偏向されたビーム８３／Ｉ′ｉ、
第１３図上水す如く、進行方向が反転されて偏向拡大さ
れる。

第９図の第１．第２．第３の四極レンズ】２゜１３．１
４も第１図のものと実質的に同一の機能を有する。従っ
て、これ等の定数を第１図の場合と同様な考え方で決定
することができる。又、第９図のＣＩ’ｔＴＦｉ第１図
のＣＲＴと同一な作用効果を有する。

〔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。

（１１第１．第２及び第３の四極レンズ１２，１３、］
４から選択された２つ（例えば第１及び第２の四極レン
ズ１２．１３）に同一の電圧を町原し、残りの１つ（例
えば第３の四極レンズ１４）ｋ異なる電圧を印加するよ
う忙してもよい。

（２）筒型の走査拡大レンズ４の代９に、ドームメツシ
ュ電極を設けるｅＲＴＫも適用可能である。

また％走査拡大レンズ４を、＊開昭６０−６５４３６、
％開昭６０−２３９３９．％開昭５９−１８９５３９、
＃開昭５３−１２９５７７、特開昭５９−１３４５３１
号公報、４！願昭６１−８８７３２、ｑ＃願昭６１−８
８７３３．米国特許第４゜３０２．７０４号明細書に開
示されているものＫしてもよい。

（３）　　オシロスコープのＵ　ｌ（、Ｔ　ＩＣ限るこ
となく。

その他の表示管、蓄積管等の電子銃に適用可能である。

（４）第１．第２及び第３の四極レンズ】２，１３、Ｊ
４を板状電極２２．２３．３０，３１．３４．３５で構
成せず忙、第７図に示すような形状の電極で構成する場
合にも適用可能である。

（５１制御電極９の電圧が固定されている場合。

又はこの電圧の変化によるフォーカス状態の変化を問題
にしない場合忙は、軸対称レンズ］１′ｌｈ：省いても
よい。

（６）　　第】、第２及び第３の四極レンズ】２１１３
、】４の動作電圧又はこれ等から選択された２つの動作
電圧に必要に応じて幾らか差χ持たせてもよい。

（７）板状電極２２．２３の孔３８．３９の周縁４０．
４１．４４．４５を双曲線に近似の他の２次曲線にして
もよい。また１周縁４２，４３．４６．４７Ｙ円に近似
の侮の２次曲線にしてもよい。

第２及び第３の四極レン〜ズ１３．１４においても周縁
の変形が可能である。

（８１加速電極１０の後段に、収差補正電極？加えても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、複数の四極レンズ
の電圧Ｙ同−又はほぼ等しく設定するので、電源回路の
構成が簡単になり、且つ操作も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わるＣＲＴの一部を切断し
て示す図。第２図は第１図のＣ１（Ｔにおける四極レンズの板状電
極を示す斜視図。第３図は第２図の板状電極ン示す正面図。第４図は第１の四極レンズの断面図。第５図は軸対称レンズを示す斜視図。第６図は第１図の第１．第２及び第３の四極レンズの作
用を光学類推で示す図。第７図は理想四極レンズの構成を示す正面図。第８図は第１図の軸対称レンズの作用を示す図、第９図
は本発明の別の実施例のＣＲ１”ｖ示す断面図。第１０図は第９図の走置拡大レンズ？示す斜視図。第Ｊ】図は８９図のＣＲ’Ｉ’のレンズ系を光学類推で
示す図。第１２図は第１０図の定食拡大レンズの横断面図、第１３図は第１０図の短管拡大レンズの縦断面図である
。】・・・電子銃、８・・・電極、９・・・制御１ｉ極、
１１・・・軸対称レンズ、〕２・・・第１の四極レンズ
、１３・・・第２の四極レンズ、１４・・・第３の四極
レンズ、２２．２３・・・板状電極。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも３組の四極レンズを含む電子銃におい
て、前記少なくとも３組の四極レンズの内の少なくとも２組
の四極レンズに略等しい又は等しい電圧を印加すること
ができる様に、前記少なくとも２組の四極レンズの双曲
線状の等電位面を得るための電極部分の双曲線の定数及
び／又は前記少なくとも２組の四極レンズの軸方向のレ
ンズ長を設定したことを特徴とする電子管の電子銃。
（２）陰極と、制御電極と、加速電極と、少なくとも３
組の四極レンズとを含む電子銃において、前記少なくと
も３組の四極レンズの内の少なくとも２組の四極レンズ
に略等しい又は等しい電圧を印加することができる様に
、前記少なくとも２組の四極レンズの双曲線状の等電位
面を得るための電極部分の双曲線の定数及び／又は前記
少なくとも２組の四極レンズの軸方向のレンズ長を設定
し且つ前記陰極とこの陰極に最も近い四極レンズとの間に
調整可能な軸対称レンズを設けたことを特徴とする電子
管の電子銃。