JPS61237342A - Cathode-ray tube with ion trap - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent a phosphorous screen from ion burning effectively, by furnishing an ion beam screening plate between the electron gun and the phosphorous screen in order to pass only electron beams owing to a deflection through the side of the ion beam screening plate onto the effective surface of the phosphorous screen. CONSTITUTION:The first to the fourth grids 12 to 15 accelerate and focus the electrons radiated from a cathode 11, but ions produced then around the cathode are accelerated and focused at the same time, and so electron beams including ions pass through around the center axis of the electron gun. In order to dispose of this passage, an ion beam screening plate 16 with an electron penetrating hole 161, eccentric to the center axis, is arranged at the outlet of the electron gun, and when no magnetic field is exerted, electron beams 21 including ions go straight on to hit the ion beam screen ing plate 16, but do not go out to the phosphorus screen 6. In this case, if a magnetic field 31 square to the center axis and horizontal is exerted in front of the screening plate 16, electrons which are of small mass are deflected and pass through the penetrat ing hole 161 to hit the phosphorous screen. On the other hand, ions which are of larger mass are not deflected broadly by the magnetic field, as that they go straight on to hit the screening plate 16, but not reach the phosphorous screen.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はイオントラップ付きの陰極線管に関し、特に、
電子ビームの衝突側からけい光面上の画像を観察する方
式の陰極線管に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a cathode ray tube with an ion trap, and in particular,
This invention relates to a cathode ray tube in which an image on a phosphorescent surface is observed from the side of impact of an electron beam.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来一般的な陰極線管、つまり電子ビームの衝突側と反
対側からけい光面上の画像を観察する方式の陰極線管で
は、けい光面上にメタルバック膜を備え、このメタルバ
ック膜によってイオン焼けを防止している（山王、「テ
レビ用電子管」、オーム社、昭和３２年、３章６節）。Conventional cathode ray tubes, in which the image on the fluorescent surface is observed from the opposite side of the electron beam impact side, are equipped with a metal back film on the fluorescent surface, and this metal back film prevents ion burnout. (Sanno, "electronic tube for television", Ohmsha, 1950, Chapter 3, Section 6).

しかし、例えば特開昭５９−１０５２５１号公報に記載
されるような電子ビームの衝突側から画像を観察する陰
極線管では電子ビーム衝突側に上述したようなメタルバ
ック膜を施すことができず、他のイオントラップ手段を
講じる必要がある。However, in a cathode ray tube that observes an image from the electron beam impact side, such as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-105251, it is not possible to apply the above-mentioned metal back film to the electron beam impact side. It is necessary to take measures for ion trapping.

このようなイオントラップ手段としては、従来よシミ子
銃を構成する第２グリツドおよび第３グリツドからなる
プリフォーカス部に設けるものが知られている（山王、
前掲、６章２項５節）。しかし、イオントラップ磁界の
調整を誤まると、電子ビームが主レンズの中心を通らな
いために主レンズにおける収差が大きくなシ、良好なフ
ォーカス特性を得ることができなくなる。また、陰極を
電子銃軸に対して偏心させなければならないためにネッ
ク径を大きくしなければならず、それにしたがって偏向
ヨーク等も大きくなシ、偏向電力の増大につ々がる。As such an ion trap means, one is conventionally known that is provided in a prefocus section consisting of a second grid and a third grid constituting a Shimiko gun (Sanno et al.
(ibid., Chapter 6, Section 2, Section 5). However, if the ion trap magnetic field is incorrectly adjusted, the electron beam will not pass through the center of the main lens, resulting in large aberrations in the main lens and making it impossible to obtain good focusing characteristics. Furthermore, since the cathode must be eccentric with respect to the electron gun axis, the neck diameter must be increased, and the deflection yoke and the like must accordingly become larger, leading to an increase in the deflection power.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

したがって本発明の目的は、ネック径や偏向ヨークを増
大させずにイオン焼けを有効に防止し得るイオントラッ
プ付陰極線管を提供することにある０ 〔発明の概要〕 このために本発明による第１の陰極線管は、電子銃出口
にイオンビーム遮へい板を配置したものであシ、第２の
陰極線管は、電子銃内の主レンズ電極を傾斜または偏心
させたものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a cathode ray tube with an ion trap that can effectively prevent ion burnout without increasing the neck diameter or the deflection yoke. The second cathode ray tube has an ion beam shielding plate disposed at the electron gun exit, and the second cathode ray tube has a main lens electrode in the electron gun that is tilted or decentered.

すなわち、イオンビームは遮へい板により妨げられるか
けい光面の有効面外に向けられることによりけい光面有
効面には衝突し々い。一方、電子ビームは電磁界によっ
て偏向することによりけい光面有効面に到達する。That is, the ion beam is directed outside the effective surface of the phosphor surface, which is blocked by the shielding plate, and thus tends to collide with the effective surface of the phosphor surface. On the other hand, the electron beam reaches the effective phosphor surface by being deflected by the electromagnetic field.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第１図は本考案の一実施例を示す一部断面側面図である
。同図において、バルブ１はフェースプレート２、バッ
クプレート３およびネック部４からなり、各部はフリッ
トシールされている。ネック部４の内部には電子銃が収
容され、そこから発射された電子ビームは偏向ヨーク５
により偏向され、バックプレート３の内面に被着された
けい光面６にほぼ垂直に射突する。このけい光面６に形
成される画像を、観視者は矢印Ａの方向から見るため、
通常の陰極線管のようにけい光体膜上にメタルバック膜
を形成することはできない。FIG. 1 is a partially sectional side view showing an embodiment of the present invention. In the figure, a valve 1 consists of a face plate 2, a back plate 3, and a neck portion 4, each of which is frit-sealed. An electron gun is housed inside the neck portion 4, and the electron beam emitted from the gun is deflected by a deflection yoke 5.
The light is deflected by the light beam and strikes the fluorescent surface 6 attached to the inner surface of the back plate 3 almost perpendicularly. Since the viewer views the image formed on the fluorescent surface 6 from the direction of arrow A,
Unlike ordinary cathode ray tubes, it is not possible to form a metal back film on the phosphor film.

ここで、電子銃は第２図に示すような構成を有する。同
図において、１１はカソードで端面に電子放出物質１１
１を塗布しである。１２〜１５は第１ないし第４グリツ
ドで、カソード１１から放出された電子を加速集束する
が、このときカソード近傍で発生したイオンも同時に加
速・集束される。Here, the electron gun has a configuration as shown in FIG. In the same figure, 11 is a cathode with an electron-emitting material 11 on its end surface.
1 was applied. Reference numerals 12 to 15 denote first to fourth grids, which accelerate and focus electrons emitted from the cathode 11, and at this time, ions generated near the cathode are also accelerated and focused.

２１はそのイオンを含む電子ビームを示し、電子銃の中
心軸近傍を通る。Reference numeral 21 indicates an electron beam containing the ions, which passes near the central axis of the electron gun.

これに対し、電子銃出口に中心軸に対して偏心した透孔
１６１を有するイオンビーム遮へい板１６を設けである
。したがって、磁界のないときは、イオンを含む電子ビ
ーム２１は直進して遮へい板１６に衝突し、けい光面６
の方へは放出されない０ここで、図上省略したが電磁偏
向装置を用いて遮へい板１６の前に中心軸に垂直で水平
方向の磁界３１を加えると、質量の小さな電子は偏向さ
れ、電子ビーム２２となって透孔１６１を通シ抜け、け
い光面に向かう。一方、質量の大きいイオンは磁界で大
きく偏向されることなく、イオンビーム２３は直進して
遮へい板１６に衝突し、けい光面には到達しない。In contrast, an ion beam shielding plate 16 having a through hole 161 eccentric with respect to the central axis is provided at the electron gun exit. Therefore, when there is no magnetic field, the electron beam 21 containing ions travels straight and collides with the shielding plate 16, and the phosphorescent surface 6
0Here, if a horizontal magnetic field 31 perpendicular to the central axis is applied in front of the shielding plate 16 using an electromagnetic deflection device (not shown in the figure), the electrons with small mass will be deflected, and the electrons will be The beam 22 passes through the through hole 161 and heads towards the fluorescent surface. On the other hand, ions with large mass are not significantly deflected by the magnetic field, and the ion beam 23 travels straight and collides with the shielding plate 16 without reaching the fluorescent surface.

なお、電子ビーム２２は、通常の偏向手段である偏向ヨ
ーク５の磁界によりけい光面６上を走査する。このとき
、電子ビーム２２が管軸に対して曲って放出されたこと
に対しては、偏向ヨーク５の偏向電流に直流電流を重畳
させるとか永久磁石によって磁界３１と逆向きの靜磁界
３２を加えてやればよい。Note that the electron beam 22 is scanned on the fluorescent surface 6 by the magnetic field of the deflection yoke 5, which is a normal deflection means. At this time, if the electron beam 22 is emitted with a bend with respect to the tube axis, a DC current may be superimposed on the deflection current of the deflection yoke 5, or a static magnetic field 32 in the opposite direction to the magnetic field 31 may be applied using a permanent magnet. Just do it.

本実施例によれば、カソードレンズ、プリフォーカスレ
ンズ、主レンズが直線状に並んだ電子銃を用いながら容
易にイオントラップを行なうことができ、　ネック径を
増大させることなくイオン焼けを防止することができる
。According to this embodiment, ion trapping can be easily performed using an electron gun in which a cathode lens, a prefocus lens, and a main lens are arranged in a straight line, and ion burnout can be prevented without increasing the neck diameter. I can do it.

なお、イオンビーム遮へい板１６は少なくとも中心部を
遮へいするものであればよく、上述したような偏心透孔
１．６，１　ｉを有する形状に限定されない。The ion beam shielding plate 16 only needs to shield at least the central portion, and is not limited to the shape having the eccentric through holes 1.6, 1i as described above.

遮へい板１６を用いる代シに、主レンズ電極を傾斜また
は偏心させることによりイオンビームがけい光面の有効
面外にそれてしまうようにしてもよい。第３図は、主レ
ンズを構成する第３および第４グリッド１１１１５ｍの
相対向する端面１４１゜１５１を電子銃中心軸に対して
傾斜させた例である。Instead of using the shielding plate 16, the main lens electrode may be tilted or decentered so that the ion beam is deflected out of the effective surface of the fluorescent surface. FIG. 3 shows an example in which the opposing end surfaces 141° 151 of the third and fourth grids 11115m constituting the main lens are inclined with respect to the central axis of the electron gun.

イオンを含む電子ビーム２１は、この主レンズ部で曲げ
られる。このとき、曲げられたイオンを含む電子ビーム
２１′がけい光面６の有効面外に向かうように傾斜角を
設定する。このあと、イオンを含む電子ビーム２１は偏
向ヨーク５の磁界によってけい光面を走査するが、この
とき、イオンは質量が大きいために上記磁界によって曲
げられることなく、はぼ直進してけい光面を衝激するこ
とはない。なお、偏向ヨーク５の偏向電流に直流電流を
重畳したυ、永久磁石によって靜磁界３２を加え、ラス
ターの位置を補正することは第１の実施例の場合と同様
である。The electron beam 21 containing ions is bent by this main lens section. At this time, the inclination angle is set so that the electron beam 21' containing bent ions is directed out of the effective surface of the fluorescent surface 6. Thereafter, the electron beam 21 containing ions scans the fluorescent surface by the magnetic field of the deflection yoke 5, but at this time, since the ions have a large mass, they are not bent by the magnetic field and travel almost straight to the fluorescent surface. Don't be shocked. Note that the raster position is corrected by applying υ, which is a DC current superimposed on the deflection current of the deflection yoke 5, and a static magnetic field 32 by a permanent magnet, as in the first embodiment.

第４図は、主レンズを構成する第３および第４グリッド
１４ｂ、１５ｂを偏心させることによってイオンを含む
電子ビーム２１を曲げるようにした例で、その他は第２
の実施例と全く同様である。FIG. 4 shows an example in which the electron beam 21 containing ions is bent by decentering the third and fourth grids 14b and 15b constituting the main lens;
This is exactly the same as the embodiment.

このようにイオンビームをけい光面の有効面外へそらせ
る手段としては、他にも例えば第５図に示すようにネッ
ク部４を曲げることが考えられ、容易に電子銃中心軸を
鎖線４１で示したようにけい光面６の有効面外に向ける
ことができる。しかし、この場合ネック部４がバックプ
レート３の底面３Ａよシさらに下方に突出したシしてセ
ットデザイン上好ましくない。特に、情報処理システム
の端末として用いる場合などは、ネック部上にキーボー
ドを配置することで全体がコンパクトにできることから
、第１図に示したようにネック部がけい光面有効面内に
向かった形が好ましい。As a means for deflecting the ion beam out of the effective surface of the fluorescent surface, for example, bending the neck portion 4 as shown in FIG. As shown, it can be directed out of the effective surface of the fluorescent surface 6. However, in this case, the neck portion 4 protrudes further downward from the bottom surface 3A of the back plate 3, which is unfavorable in terms of set design. In particular, when used as a terminal for an information processing system, the entire keyboard can be made more compact by placing the keyboard on the neck, so the neck is directed toward the effective luminescent surface as shown in Figure 1. The shape is preferred.

なお、各実施例において、電子ビームはいずれもいった
んけい光面有効面の上方に向けて放射させた後、下方に
偏向させてけい光面有効面に射突させる方式をとった。In each of the examples, a method was adopted in which the electron beam was once radiated upward from the effective surface of the phosphorescent surface, and then deflected downward to impinge on the effective surface of the phosphorescent surface.

イオントラップの目的のみからすれば、イオンがけい光
面有効面に当たらなければそれる方向は下方でも左右で
もよいが、このように上方に向けておいて下方に偏向さ
せるようにしたのは、これら−の実施例の場合、第１図
に示すように、けい光面６が上方はど電子銃に遠く下方
はど電子銃に近くなるよりに傾斜しているからである。From the point of view of the purpose of the ion trap, if the ions do not hit the effective phosphor surface, they can be deflected downward or to the left or right, but the reason why the ions are directed upward and deflected downward is that This is because, in the case of these embodiments, as shown in FIG. 1, the fluorescent surface 6 is inclined so that the upper part is farther from the electron gun and the lower part is closer to the electron gun.

すなわち、この場合電子銃に近い下側はど像倍率が小さ
い。これに対し、上方から下方に向けて偏向した場合に
は、偏向ディフォーカスは当然下側はど著しく、つまシ
像倍率とは逆の傾向を示すため、両者の影響が相殺され
て均一な画質が得られる。That is, in this case, the image magnification is small on the lower side near the electron gun. On the other hand, when deflecting from the top to the bottom, the deflection defocus is naturally more pronounced at the bottom and shows a tendency opposite to the image magnification, so the effects of both cancel each other out, resulting in uniform image quality. is obtained.

また、上述した各実施例においては、パイポテンシャル
フォーカスの電子銃についてのみ説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ユニポテンシャルフォ
ーカスその他各種集束方式の電子銃を用いた場合にも同
様に適用することができる。Furthermore, in each of the above-mentioned embodiments, only a pi-potential focus electron gun was described, but the present invention is not limited to this, and may also be applied to a case where an electron gun with a uni-potential focus or various other focusing methods is used. The same can be applied.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、電子銃出口にイ
オンビーム遮へい板を配置するかまたは主レンズ電極を
傾斜もしくは偏心させ、イオンビームの進行を遮へい板
ではばむかまたはけい光面の有効面外に向けることによ
り、イオン焼けを防止スることができる。従来のプリフ
ォーカス部でイオントラップ手段を講する場合と異なシ
、少なくとも主レンズの入射側までは電極を同軸状であ
るため精度良く組立てることができ、ネック部を必要以
上に曲げたシネツク直径を電子銃直径よシ必要以上に大
きくすることなく、またトラップマグネットの調整によ
って集束特性を劣化させることもない。As explained above, according to the present invention, an ion beam shielding plate is disposed at the electron gun exit, or the main lens electrode is tilted or decentered, and the progress of the ion beam is blocked by the shielding plate, or the fluorescent surface is effectively By directing it out of the plane, ion burn can be prevented. Unlike the case where an ion trapping means is used in a conventional prefocus section, the electrodes are coaxial at least up to the incident side of the main lens, so they can be assembled with high precision, and the diameter of the ion trap can be avoided by bending the neck part more than necessary. The diameter of the electron gun does not need to be made larger than necessary, and the focusing characteristics are not deteriorated by adjusting the trap magnet.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例を示す一部断面側面図、第２
図は電子銃の断面図、第３図および第４図はそれぞれ電
子銃の他の構成例を示す断面図、第５図は本発明の詳細
な説明するための１ｔｅｎ図で′ある。 １・囃・・バルブ、２・・・・フェースプレート、３・
・・−バックプレート、４ｓｅ−・ネック部、５・・拳
・偏向ヨーク、６・・・嗜けい光面、１１１１・・・カ
ソード、１２・・・・第１グリツド、１３・・・・第２
グリツド、１４．１４ｍ。 １４ｂ　　・・・・第３グリツド、１５ｔ１５ａｔ１５
ｂ・・ｅ・第４グリツド、１６・・・・イオンビーム遮
へい板、２１，２１’−−・・イオンを含む電子ビーム
、２２・・・・電子ビーム、２３・・−・イオンビーム
、３１，３２−Φ・・磁界。 第１図 第２図 第３図FIG. 1 is a partially sectional side view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
This figure is a cross-sectional view of the electron gun, FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views showing other configuration examples of the electron gun, and FIG. 5 is a perspective view for explaining the present invention in detail. 1. Musical accompaniment: Valve, 2. Face plate, 3.
...-back plate, 4se--neck part, 5...fist/deflection yoke, 6...blind light surface, 1111...cathode, 12...1st grid, 13...1st 2
Grid, 14.14m. 14b...3rd grid, 15t15at15
b...e Fourth grid, 16...Ion beam shielding plate, 21, 21'--Electron beam containing ions, 22...Electron beam, 23...Ion beam, 31 , 32-Φ...magnetic field. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、バルブ内面に形成したけい光面と、電子ビームを放
射する陰極および主レンズ電極を含む各種制御電極から
なる電子銃と、電子銃から放射された電子ビームを偏向
してけい光面上の所定位置に射突させる偏向手段とを備
えた陰極線管において電子銃とけい光面間にイオンビー
ム遮へい板を配置し、電子ビームのみは偏向によりイオ
ンビーム遮へい板の傍らを通つてけい光面有効面に到達
するようにしたことを特徴とするイオントラップ付陰極
線管。 ２、バルブ内面に形成したけい光面と、電子ビームを放
射する陰極および主レンズ電極を含む各種制御電極から
なる電子銃と、電子銃から放射された電子ビームを偏向
してけい光面上の所定位置に射突させる偏向手段とを備
えた陰極線管において、電子銃を構成する主レンズ電極
を傾斜または偏心させることによりイオンビームがけい
光面有効面外に向かうようにし、電子ビームのみは偏向
によりけい光面有効面に到達するようにしたことを特徴
とするイオントラップ付陰極線管。[Claims] 1. An electron gun consisting of a phosphorescent surface formed on the inner surface of the bulb, various control electrodes including a cathode and a main lens electrode that emit an electron beam, and an electron beam that deflects the electron beam emitted from the electron gun. In a cathode ray tube, an ion beam shielding plate is arranged between the electron gun and the phosphorescent surface in a cathode ray tube equipped with a deflection means for directing the electron beam to strike a predetermined position on the phosphorescent surface, and only the electron beam is deflected to pass by the ion beam shielding plate. A cathode ray tube with an ion trap, characterized in that the light reaches an effective light surface. 2. An electron gun consisting of a fluorescent surface formed on the inner surface of the bulb, various control electrodes including a cathode and a main lens electrode that emit an electron beam, and an electron beam emitted from the electron gun that is deflected to form a fluorescent surface on the fluorescent surface. In a cathode ray tube equipped with a deflection means for projecting the electron beam into a predetermined position, the main lens electrode constituting the electron gun is tilted or decentered so that the ion beam is directed outside the effective fluorescent surface, and only the electron beam is deflected. 1. A cathode ray tube with an ion trap, characterized in that the ion trap reaches an effective fluorescent surface.