JP3598138B2

JP3598138B2 - Cathode ray tube

Info

Publication number: JP3598138B2
Application number: JP29456094A
Authority: JP
Inventors: 修小野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JPH08153475A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、カラー受像管などの陰極線管に係り、特に画面全面にわたり高解像度が得られる電子銃を備える陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカラー受像管は、電子銃から放出される３電子ビームを偏向装置の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスクを介して蛍光体スクリーンを水平、垂直走査することにより、この蛍光体スクリーン上に画像を表示する構造に形成されている。特に現在は、電子銃を同一水平面上を通る一列配置の３電子ビームを放出するインライン型とし、この電子銃から放出される一列配置の３電子ビームを、図５（ａ）に示すピンクッション形水平偏向磁界１Ｈ、および同（ｂ）に示すバレル形垂直偏向磁界１Ｖからなる偏向装置の発生する非斉一磁界により偏向することにより蛍光体スクリーン上に集中するセルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管が主流となっている。
【０００３】
ところで、このカラー受像管では、下記２つの収差（偏向収差）が問題となる。その１つは、偏向装置の発生する磁界が水平偏向磁界１Ｈをピンクッション形、垂直偏向磁界１Ｖをバレル形とする非斉一磁界であるために生ずる収差で、蛍光体スクリーンの周辺部に偏向される電子ビームは、水平方向には発散作用を受けてアンダーフォーカス状態となり、垂直方向には集束作用を受けてオーバーフォーカス状態となる。他の１つは、電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離が電子ビームの偏向の増大にともなって大きくなるために生ずる収差で、蛍光体スクリーンの周辺部のビームスポットは、水平、垂直方向ともにオーバーフォーカス状態となる。
【０００４】
したがってこの２つの収差により、蛍光体スクリーン中央部でのビームスポットを真円とした場合、周辺部のビームスポットは、水平方向には、非斉一磁界の発散作用によるアンダーフォーカスと電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離の増大によるオーバーフォーカスとが補償される。しかし垂直方向には、非斉一磁界の集束作用によるオーバーフォーカスと電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離の増大によるオーバーフォーカスとのために、いちじるしくオーバーフォーカス状態となる。その結果、水平方向と垂直方向とで非点収差が生じ、図６に示すように、画面周辺部のビームスポット２は、高輝度のコア部３と低輝度のハロー部４とからなる非円形状に歪み、画面周辺部の解像度をいちじるしく劣化させる。
【０００５】
この画面周辺部の解像度を劣化させるビームスポット２の形状を補正して、画面全面のビームスポット２を均一にする電子銃として、図７に示すクォドラポテャル（ＱｕａｄｒａＰｏｔｅｎｔｉａｌＦｏｃｕｓ）型電子銃が有る。この電子銃は、水平方向に一列配置された３個のカソードＫ、これらカソードＫを各別に加熱する３個のヒーター（図示せず）および上記カソードＫから蛍光体スクリーン方向に順次配置された第１乃至第６グリッドＧ１〜Ｇ６からなり、その第２グリッドＧ２と第４グリッドＧ４および第３グリッドＧ３と第５グリッドＧ５とは、それぞれ接続された構造に形成されている。
【０００６】
その第１、第２グリッドＧ１，Ｇ２はそれぞれ一体化構造の板状電極、第３乃至第６グリッドＧ３〜Ｇ６は一体化構造の筒状電極または筒状電極と板状電極の組合わせからなり、これら各グリッドＧ１〜Ｇ６には、それぞれ３個のカソードＫに対応して水平方向に３個の電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。その第１グリッドＧ１の電子ビーム通過孔は真円である。第２グリッドＧ２の第１グリッドＧ１側の電子ビーム通過孔は真円であるが、第３グリッドＧ３側は水平方向に長い横長スリット孔となっている。第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４および第５グリッドＧ５の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔は真円であるが、第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６側の電子ビーム通過孔は水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔となっている。また第６グリッドＧ６の第５グリッドＧ５側の電子ビーム通過孔も水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔であるが、第６グリッドＧ６の蛍光体スクリーン側の電子ビーム通過孔は真円となっている。
【０００７】
この電子銃では、カソードＫおよびこのカソードＫに順次隣接する第１、第２グリッドＧ１，Ｇ２により、カソードＫからの電子放出を制御し、かつ放出された電子を集束して電子ビームを形成する電子ビーム発生部ＧＥが形成され、第２、第３グリッドＧ２，Ｇ３により、上記電子ビーム発生部ＧＥからの電子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズＰＬが形成され、第３乃至第５グリッドＧ３〜Ｇ５により上記プリフォーカスレンズＰＬにより予備集束された電子ビームをさらに予備集束するサブレンズＳＬが形成され、第５、第６グリッドＧ５，Ｇ６により、上記サブレンズＳＬにより予備集束された電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズＭＬが形成される。
【０００８】
この場合、プリフォーカスレンズＰＬは、第２グリッドＧ２の第３グリッドＧ３側の電子ビーム通過孔が水平方向に長い横長スリット孔となっているため、電子ビーム発生部ＧＥからの電子ビームを水平方向よりも垂直方向に強く集束し、電子ビームの断面形状を水平方向に長い横長形状とし、垂直方向の偏向収差を軽減する。さらに第３グリッドＧ３に印加されるフォーカス電圧に対するビームスポットの変化が垂直方向には緩やかに、水平方向には急になる。その後、この電子ビームは、サブレンズＳＬでさらに予備集束され、主レンズＭＬにより最終的に蛍光体スクリーン上に集束されるが、この主レンズは、第５、第６グリッドＧ５，Ｇ６の電子ビーム通過孔が垂直方向に長い縦長孔であるため、垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差を生ずる。
【０００９】
そこで、このような電子銃を有するカラー受像管の画面上のビームスポットの水平、垂直方向に対するフォーカス電圧ついて考察すると、ビームスポットの水平方向については、画面周辺部では、偏向装置の発生する非斉一磁界の発散作用によるアンダーフォーカスと電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離の増大によるオーバーフォーカスとが補償されるため、画面中央部および周辺部でのフォーカス電圧は、ほぼ同じとなる。一方、垂直方向については、画面中央部でのフォーカス電圧は、主レンズＭＬの非点収差により水平方向のフォーカス電圧よりも低くなる。しかし画面周辺部では、非斉一磁界による集束作用と蛍光体スクリーンまでの距離の増大によるオーバーフォーカスとによりいちじるしくオーバーフォーカスとなり、水平方向のフォーカス電圧よりも高くなる。しかしプリフォーカスレンズＰＬでの偏向収差の軽減と主レンズＭＬの非点収差とにより、その度合いは軽減される。
【００１０】
したがってフォーカス電圧を水平方向のフォーカス電圧に合せたとすると、垂直方向のフォーカス電圧は、画面中央部ではアンダーフォーカス、画面周辺部ではオーバーフォーカスになるが、フォーカス電圧に対する垂直方向のビームスポットの変化は緩やかなため、ビームスポットの劣化の度合いは小さい。
【００１１】
すなわち、電子銃を上記のように構成し、フォーカス電圧を水平方向のフォーカス電圧に合せることにより、垂直方向のいちじるしいオーバーフォーカスを軽減でき、かつ非点収差によるビームスポットの増大を改良できる。その結果、画面周辺部の解像度の劣化を軽減でき、画面全面でのビームスポットの均一性を改良することができる。
【００１２】
しかし上記のように電子銃を構成すると、つぎのような問題が生ずる。一般に主レンズＭＬに垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差をもたせると、画面中央部でのビームスポットは、水平方向よりも垂直方向径が大きくなる。そのため、主レンズＭＬでの非点収差を大きくすると、垂直方向径が大幅に大きくなり、画面中央部での解像度が劣化する。したがって画面全面でのビームスポットの均一性を良好するためには、第２グリッドＧ２の電子ビーム通過孔の最適設計が重要となる。
【００１３】
しかし一般に第２グリッドは、厚さが０．２〜０．５ｍｍと薄い板状電極からなるため、このような板厚の薄い電極に横長スリットを形成すると、実質的に水平方向の板厚は、非常に薄くなり、プリフォーカスレンズＰＬの水平方向の球面収差が大きくなる。またサブレンズＳＬの水平方向の球面収差も大きくなる。そのため、上記したように水平方向のフォーカス電圧と画面全面でのビームスポットの均一性を考慮したフォーカス電圧とはほぼ一致するが、完全には一致せず、多少のずれが生ずるので、この球面収差の増大により、水平方向にハローが生じ、解像度が劣化する。
【００１４】
またカラー受像管のサイズや偏向角が大きい場合は、上記横長スリット孔を深くする必要があるが、この横長スリット孔を深くすると、プリフォーカスレンズＰＬやサブレンズＳＬの球面収差が益々大きくなる。さらにフォーカス電圧に対する水平方向のビームスポットの変化が益々急になるため、水平方向のフォーカス電圧と画面全面でのビームスポットの均一性を考慮したフォーカス電圧とのずれにより、水平方向のビームスポットが増大し、解像度が劣化する。
【００１５】
さらに上記のように横長スリット孔を深くすることは、製造上むづかしく、電極精度のばらつきが大きくなる。一般に第２グリッドの電子ビーム通過孔径は、０．３〜０．６ｍｍと小さく、電子ビームが一番細くなる部分であるため、この部分の精度は、フォーカス特性に大きく影響する。したがって上記のように電極精度がばらつくと、フォーカスもばらつき、第２グリッドＧ２の量産性をいちじるしく低下させる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、セルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管の画面全面における解像度を良好にする電子銃として、第２グリッドの第３グリッド側の電子ビーム通過孔を垂直方向よりも水平方向に長い横長スリット孔とし、さらに主レンズを形成する第５、第６グリッドの電子ビーム通過孔を水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔としたクォドラポテンシャル型電子銃がある。しかしこのように電子銃を構成しても、プリフォーカスレンズやサブレンズの球面収差の増大により水平方向にハローが生じたり、ビームスポットが増大し、解像度が良好にならない。また第２グリッドの製造がむづかしくなり、電極精度のばらつきによるフォーカスのばらつきも生じ、量産性をいちじるしく低下させるなどの問題がある。
【００１７】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、画面周辺部での解像度のいちじるしい劣化を軽減し、画面全面におけるビームスポットの均一性を改良して、画面全面にわたり高解像度が得られる陰極線管を構成することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
カソードおよびこのカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された第１乃至第６電極を有し、カソードおよび第１、第２電極により電子ビーム発生部、第２、第３電極により電子ビーム発生部からの電子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズ、第３乃至第５電極によりプリフォーカスレンズにより予備集束された電子ビームをさらに予備集束するサブレンズおよび第５、第６電極によりサブレンズにより予備集束された電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズを形成する電子銃を備え、この電子銃から放出される電子ビームを偏向装置の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向して蛍光体スクリーンを走査する陰極線管において、第２電極には第１電極側の面に形成された円形孔とこの円形孔を取囲むように第３電極側の面に形成された垂直方向よりも水平方向に長い横長孔とからなる電子ビーム通過孔が形成され、この横長孔からなる電子ビーム通過孔によりプリフォーカスレンズは偏向装置の発生する磁界により生じる垂直方向の偏向収差を軽減する作用をもち、第３電極の第４電極側の面、第４電極および第５電極の第４電極側の面には垂直方向よりも水平方向に長い横長孔からなる電子ビーム通過孔が形成され、これら横長孔からなる電子ビーム通過孔によりサブレンズは水平方向の焦点距離が垂直方向よりも長い非点収差をもち、第５電極の第６電極側の面および第６電極の第５電極側の面には水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔からなる電子ビーム通過孔が形成され、これら縦長孔からなる電子ビーム通過孔により主レンズは垂直方向の焦点距離が水平方向よりも長い非点収差をもち、電子銃全体では垂直方向の焦点距離が水平方向よりも長い非点収差をもつ構造とした。
【００１９】
【作用】
上記のように、カソードおよび第１乃至第６電極を有する電子銃の第２電極の第３電極側の面に垂直方向よりも水平方向に長い横長孔とからなる電子ビーム通過孔を形成して、プリフォーカスレンズに偏向装置の発生する磁界により生じる垂直方向の偏向収差を軽減する作用をもたせ、第３電極の第４電極側の面、第４電極および第５電極の第４電極側の面には垂直方向よりも水平方向に長い横長孔からなる電子ビーム通過孔を形成して、サブレンズに水平方向の焦点距離が垂直方向よりも長い非点収差をもたせ、第５電極の第６電極側の面および第６電極の第５電極側の面には水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔からなる電子ビーム通過孔を形成して、主レンズに垂直方向の焦点距離が水平方向よりも長い非点収差をもたせ、電子銃全体で垂直方向の焦点距離が水平方向よりも長い非点収差をもつ構造とすると、従来生じた水平方向のハローおよび水平方向のビームスポットの増大をなくし、垂直方向周辺部でのいちじるしいオーバーフォーカスを軽減でき、かつ非点収差によるビームスポットの増大を改良でき、画面全面におけるビームスポットの均一性を改良できる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明する。
【００２１】
図４にその一実施例であるインライン型カラー受像管を示す。このカラー受像管は、パネル１０およびこのパネル１０に一体に接合されたファンネル１１からなる外囲器を有し、そのパネル１０の内面に、青、緑、赤に発光する垂直方向に細長いストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン１２が形成され、この蛍光体スクリーン１２に対向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成されたシャドウマスク１３が配置されている。一方、ファンネル１１のネック１４内に、同一水平面上を通るセンタービームおよび一対のサイドビームからなる一列配置の３電子ビーム１５を放出する下記電子銃１６が配置されている。そして、この電子銃１６から放出される３電子ビーム１５をファンネル１１の外側に装着された偏向装置１７の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向して、上記蛍光体スクリーン１２を水平、垂直走査することにりカラー画像を表示する構造に形成されている。
【００２２】
上記電子銃１６は、クォドラポテンシャル型電子銃であり、図１に示すように、水平方向（Ｈ軸方向）に一列配置された３個のカソードＫ、これらカソードＫを各別に加熱する３個のヒーター（図示せず）および上記カソードＫから蛍光体スクリーンに向かって順次配置された第１乃至第６グリッドＧ１〜Ｇ６を有する。その第２グリッドＧ２と第４グリッドＧ４、第３グリッドＧ３と第５グリッドＧ５とは、それぞれ接続された構造に形成されている。
【００２３】
この電子銃１６では、第１、第２グリッドＧ１，Ｇ２は、一体化構造の板状電極、第３乃至第６グリッドＧ３〜Ｇ６は、筒状電極または筒状電極と板状電極との組合わせからなる。これら各グリッドＧ１〜Ｇ６には、それぞれ３個のカソードＫに対応して水平方向に３個の電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。その第１グリッドＧ１の電子ビーム通過孔は真円である。第２グリッドＧ２の電子ビーム通過孔は、図２に示すように、第１グリッドＧ１側の電子ビーム通過孔１９は真円であるが、第３グリッドＧ３側の電子ビーム通過孔２０は水平方向に長い横長スリット孔となっている。この横長スリット孔は、図７に示した従来のクォドラポテンシャル型電子銃のそれよりも浅く形成されている。第３グリッドＧ３の第２グリッドＧ２側の電子ビーム通過孔は真円であるが、図３（ａ）に示すように、第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔２１は、垂直方向よりも水平方向に長い横長孔となっている。第４グリッドＧ４および第５グリッドＧ５の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔も、上記第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔２１と同じく横長孔となっているが、図３（ｂ）に示すように、第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６側の電子ビーム通過孔２２は、水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔となっている。第６グリッドＧ６の第５グリッドＧ５側の電子ビーム通過孔も、第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６側の電子ビーム通過孔２２と同じく縦長孔となっているが、第６グリッドＧ６の蛍光体スクリーン側の電子ビーム通過孔は真円となっている。
【００２４】
この電子銃では、カソードＫおよびこのカソードＫに順次隣接する第１、第２グリッドＧ１，Ｇ２により、カソードＫからの電子放出を制御し、かつ放出された電子を集束して電子ビームを形成する電子ビーム発生部ＧＥが形成され、第２、第３グリッドＧ２，Ｇ３により、上記電子ビーム発生部ＧＥからの電子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズＰＬが形成され、第３乃至第５グリッドＧ３〜Ｇ５により、上記プリフォーカスレンズＰＬにより予備集束された電子ビームをさらに予備集束するサブレンズＳＬが形成され、第５、第６グリッドＧ５，Ｇ６により、上記サブレンズＳＬにより予備集束された電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズＭＬが形成される。
【００２５】
この場合、上記サブレンズＳＬは、第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔、第４グリッドＧ４および第５グリッドＧ５の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔がそれぞれ水平方向に長い横長孔であるため、水平方向よりも垂直方向の集束作用が強い非点収差をもち、これに対して主レンズＭＬは、第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６側の電子ビーム通過孔および第６グリッドＧ６の第５グリッドＧ５側の電子ビーム通過孔がそれぞれ縦長孔であるため、垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差をもつ。特にこの電子銃では、主レンズＭＬの非点収差がサブレンズＳＬの非点収差よりも大きくなるように、第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６側の電子ビーム通過孔および第６グリッドＧ６の第５グリッドＧ５側の電子ビーム通過孔が設定されている。それにより、電子銃全体では、垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差をもつものとなっている。
【００２６】
このように電子銃を構成すると、電子ビーム発生部ＧＥからの電子ビームは、第２グリッドＧ２の第３グリッドＧ３側の電子ビーム通過孔が水平方向に長い横長スリット孔となっているため、プリフォーカスレンズＰＬで水平方向よりも垂直方向に強く集束され、垂直方向よりも水平方向に長い横長の断面形状となり、偏向装置の発生する磁界により生ずる垂直方向の偏向収差を軽減するものとなる。さらに第３グリッドＧ３に印加されるフォーカス電圧に対するビームスポットの変化が垂直方向には緩やかに、水平方向には急になる。つぎのサブレンズＳＬでは、第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔、第４グリッドＧ４および第５グリッドＧ５の第４グリッドＧ４側の電子ビーム通過孔がそれぞれ水平方向に長い横長孔であるため、水平方向よりも垂直方向の集束作用が強い非点収差が生ずる。そのため、上記プリフォーカスレンズＰＬにより集束された電子ビームの横長断面形状は、さらにこのサブレンズＳＬで助長され、垂直方向の偏向収差をさらに軽減するものとなる。つぎの主レンズＭＬでは、第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６側の電子ビーム通過孔および第６グリッドＧ６の第５グリッドＧ５側の電子ビーム通過孔がそれぞれ垂直方向に長い縦長孔であるため、垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差が生ずる。しかもこの主レンズＭＬの非点収差は、サブレンズで生じる逆の非点収差よりも大きく設定されているため、電子銃全体では、垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差をもつようになる。
【００２７】
そこで、このような電子銃を備えるカラー受像管の画面の中央部と周辺部について、ビームスポットの水平、垂直方向に対するフォーカス電圧について考察すると、ビームスポットの水平方向については、画面周辺部では、偏向装置の発生する非斉一磁界の発散作用によるアンダーフォーカスと電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離の増大によるオーバーフォーカスとが補償されるため、画面中央部および周辺部でのフォーカス電圧はほぼ同じとなる。一方、垂直方向については、画面中央部では、電子銃全体が垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差をもつため、水平方向のフォーカス電圧よりも低くなる。これに対して画面周辺部では、非斉一磁界による集束作用と蛍光体スクリーンまでの距離の増大によるオーバーフォーカスとによりいちじるしくオーバーフォーカスとなり、水平方向のフォーカス電圧よりも高くなる。しかしプリフォーカスレンズＰＬとサブレンズＳＬとによる偏向収差の軽減と電子銃１６全体の垂直方向よりも水平方向の集束作用が強い非点収差とにより、その度合いは軽減される。
【００２８】
したがってフォーカス電圧を水平方向のフォーカス電圧に合せたとすると、垂直方向のフォーカス電圧は、画面中央部ではアンダーフォーカス、画面周辺部ではオーバーフォーカスになるが、フォーカス電圧に対する垂直方向のビームスポットの変化は緩やかなため、ビームスポットの劣化の度合いは小さい。
【００２９】
さらにこの電子銃１６では、サブレンズＳＬにより、プリフォーカスレンズＰＬにより横長断面形状に集束された電子ビームをさらに横長断面形状に助長して、垂直方向の偏向収差を大きく軽減するため、水平方向のフォーカス電圧と画面周辺部での垂直方向のフォーカス電圧との差が小さくなる。そのため、垂直方向のフォーカス電圧に対する垂直方向のビームスポットの変化率をあまり小さくする必要がなく、かつ電子ビームの横長断面形状をサブレンズＳＬで助長するため、プリフォーカスレンズＰＬの第２グリッドＧ２の横長スリット孔を浅くすることができる。その結果、従来プリフォーカスレンズおよびサブレンズで生じた水平方向の球面収差を軽減して、水平方向のハローをなくすことができる。またフォーカス電圧に対する水平方向のビームスポットの変化も緩やかになるため、水平方向のフォーカス電圧と画面全面におけるビームスポットの均一性を考慮したフォーカス電圧とのずれによるビームスポットの増大を解消でき、画面全面にわたり良好な解像度が得られる。
【００３０】
すなわち、電子銃１６を上記のように構成して、画面全面におけるビームスポットの均一性を考慮したフォーカス電圧に合せても、従来生じたハローおよび水平方向のビームスポットの増大をまねくことなく、垂直方向周辺部でのいちじるしいオーバーフォーカスを軽減でき、かつ非点収差によるビームスポットの増大をなくすことができる。その結果、画面周辺部における解像度のいちじるしい劣化を軽減でき、画面全面でのビームスポットの均一性を向上させることができる。
【００３１】
さらに第２グリッドＧ２の横長スリット孔を浅くすることができるため、電極精度のばらつきを少なくでき、安定した量産が可能となる。
【００３２】
なお、上記実施例では、一列配置の３電子ビームを放出する電子銃を備えるインライン型カラー受像管について説明したが、この発明はデルタ配置の３電子ビームを放出する電子銃を備えるカラー受像管にも適用できる。また３電子ビームを放出する電子銃を備えるカラー受像管ばかりでなく、白黒受像管などの単電子ビームを放出する電子銃を有する陰極線管にも適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
カソードおよびこのカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された第１乃至第６電極を有し、カソードおよび第１、第２電極により電子ビーム発生部、第２、第３電極により電子ビーム発生部からの電子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズ、第３乃至第５電極によりプリフォーカスレンズにより予備集束された電子ビームをさらに予備集束するサブレンズおよび第５、第６電極によりサブレンズにより予備集束された電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズを形成する電子銃を備え、この電子銃から放出される電子ビームを偏向装置の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向して蛍光体スクリーンを走査する陰極線管において、第２電極には第１電極側の面に形成された円形孔とこの円形孔を取囲むように第３電極側の面に形成された垂直方向よりも水平方向に長い横長孔とからなる電子ビーム通過孔が形成され、この横長孔からなる電子ビーム通過孔によりプリフォーカスレンズは偏向装置の発生する磁界により生じる垂直方向の偏向収差を軽減する作用をもち、第３電極の第４電極側の面、第４電極および第５電極の第４電極側の面には垂直方向よりも水平方向に長い横長孔からなる電子ビーム通過孔が形成され、これら横長孔からなる電子ビーム通過孔によりサブレンズは水平方向の焦点距離が垂直方向よりも長い非点収差をもち、第５電極の第６電極側の面および第６電極の第５電極側の面には水平方向よりも垂直方向に長い縦長孔からなる電子ビーム通過孔が形成され、これら縦長孔からなる電子ビーム通過孔により主レンズは垂直方向の焦点距離が水平方向よりも長い非点収差をもち、電子銃全体では垂直方向の焦点距離が水平方向よりも長い非点収差をもつ構造とすると、従来生じた水平方向のハローおよび水平方向のビームスポットの増大をなくし、垂直方向周辺部でのいちじるしいオーバーフォーカスを軽減でき、かつ非点収差によるビームスポットの増大を改良できるため、画面周辺部の解像度のいちじるしい劣化が軽減され、画面全面のビームスポットの均一性を改良できる。また電極精度のばらつきを小さくでき、安定した量産が可能となるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例であるインライン型カラー受像管の電子銃の構成を示す図である。
【図２】上記電子銃の第２グリッドの電子ビーム通過孔の形状を示す図である。
【図３】図３（ａ）は上記電子銃の第３グリッドの第４グリッド側の電子ビーム通過孔の形状を示す図、図３（ｂ）は第５グリッドの第６グリッド側の電子ビーム通過孔の形状を示す図である。
【図４】この発明の一実施例であるインライン型カラー受像管の構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）はピンクッション型水平偏向磁界を示す図、図５（ｂ）はバレル型垂直偏向磁界を示す図である。
【図６】画面上のビームスポットの形状を示す図である。
【図７】従来のインライン型カラー受像管の電子銃の構成を示す図である。
【符号の説明】
１２…蛍光体スクリーン
１５…３電子ビーム
１６…電子銃
１７…偏向装置
１９…電子ビーム通過孔
２０…電子ビーム通過孔
２１…電子ビーム通過孔
２２…電子ビーム通過孔
Ｇ１ …第１グリッド
Ｇ２ …第２グリッド
Ｇ３ …第３グリッド
Ｇ４ …第４グリッド
Ｇ５ …第５グリッド
Ｇ６ …第６グリッド
ＧＥ…電子ビーム発生部
ＭＬ…主レンズ
ＰＬ…プリフォーカスレンズ
ＳＬ…サブレンズ
Ｋ…カソード[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a cathode ray tube such as a color picture tube, and more particularly to a cathode ray tube having an electron gun capable of obtaining high resolution over the entire screen.
[0002]
[Prior art]
Generally, a color picture tube deflects three electron beams emitted from an electron gun by horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by a deflecting device, and horizontally and vertically scans a phosphor screen through a shadow mask. It is formed in a structure for displaying an image on a screen. Particularly, at present, the electron gun is of an in-line type that emits three electron beams arranged in a line passing on the same horizontal plane, and the three electron beams emitted from the electron gun are arranged in a pincushion type shown in FIG. The mainstream is a self-convergence in-line type color picture tube which concentrates on a phosphor screen by deflecting by a non-uniform magnetic field generated by a deflecting device comprising a horizontal deflection magnetic field 1H and a barrel type vertical deflection magnetic field 1V shown in FIG. It has become.
[0003]
By the way, in this color picture tube, the following two aberrations (deflection aberrations) are problematic. One of the aberrations is that the magnetic field generated by the deflecting device is an asymmetric magnetic field in which the horizontal deflection magnetic field 1H is a pincushion type and the vertical deflection magnetic field 1V is a barrel type, and is deflected to the periphery of the phosphor screen. The electron beam undergoes a diverging action in the horizontal direction to be in an underfocus state, and receives a focusing action in the vertical direction to be in an overfocused state. The other is aberration caused by the increase in the distance from the electron gun to the phosphor screen as the deflection of the electron beam increases. The beam spot at the periphery of the phosphor screen overlaps both horizontally and vertically. The focus state is set.
[0004]
Therefore, when the beam spot at the center of the phosphor screen is made a perfect circle due to these two aberrations, the beam spot at the peripheral portion is horizontally shifted underfocus due to the divergent action of the non-uniform magnetic field and the phosphor from the electron gun. The overfocus due to the increase in the distance to the screen is compensated. However, in the vertical direction, the overfocus state is significantly increased due to the overfocus due to the focusing action of the non-uniform magnetic field and the overfocus due to the increase in the distance from the electron gun to the phosphor screen. As a result, astigmatism occurs in the horizontal direction and the vertical direction. As shown in FIG. 6, the beam spot 2 at the peripheral portion of the screen has a non-circular shape including a high-brightness core portion 3 and a low-brightness halo portion 4. The shape is distorted, and the resolution at the periphery of the screen is significantly deteriorated.
[0005]
As an electron gun that corrects the shape of the beam spot 2 that degrades the resolution at the peripheral portion of the screen and makes the beam spot 2 uniform over the entire screen, there is a quadrapotential type electron gun shown in FIG. This electron gun has three cathodes K arranged in a row in a horizontal direction, three heaters (not shown) for heating these cathodes K separately, and a third cathode K arranged in the direction from the cathode K toward the phosphor screen. The first to sixth grids G1 to G6 are formed, and the second grid G2 and the fourth grid G4, and the third grid G3 and the fifth grid G5 are formed in a connected structure.
[0006]
The first and second grids G1 and G2 are plate electrodes having an integrated structure, and the third to sixth grids G3 to G6 are each formed of a cylindrical electrode having an integrated structure or a combination of a cylindrical electrode and a plate electrode. In each of these grids G1 to G6, three electron beam passage holes are formed in one row in the horizontal direction corresponding to the three cathodes K, respectively. The electron beam passage hole of the first grid G1 is a perfect circle. The electron beam passage hole on the first grid G1 side of the second grid G2 is a perfect circle, while the third grid G3 side is a horizontally elongated slit hole long in the horizontal direction. The electron beam passage holes on the fourth grid G4 side of the third grid G3, the fourth grid G4, and the fifth grid G5 are perfect circles, but the electron beam passage holes on the sixth grid G6 side of the fifth grid G5 are horizontal. It is a vertically long hole longer in the vertical direction. The electron beam passage holes on the fifth grid G5 side of the sixth grid G6 are also vertically long holes longer in the vertical direction than the horizontal direction, but the electron beam passage holes on the phosphor screen side of the sixth grid G6 are perfect circles. ing.
[0007]
In this electron gun, the emission of electrons from the cathode K is controlled by the cathode K and the first and second grids G1, G2 adjacent to the cathode K, and the emitted electrons are focused to form an electron beam. An electron beam generator GE is formed, and a prefocus lens PL for pre-focusing the electron beam from the electron beam generator GE is formed by the second and third grids G2 and G3, and the third to fifth grids G3 to G3 are formed. The sub-lens SL for further pre-focusing the electron beam preliminarily focused by the pre-focus lens PL is formed by G5, and the electron beam pre-focused by the sub-lens SL is finally formed by the fifth and sixth grids G5 and G6. A main lens ML that converges on the phosphor screen is formed.
[0008]
In this case, since the electron beam passage hole on the third grid G3 side of the second grid G2 is a horizontally long slit hole in the prefocus lens PL, the electron beam from the electron beam generator GE is horizontally The electron beam is focused more strongly in the vertical direction, and the cross-sectional shape of the electron beam is elongated in the horizontal direction so as to reduce the deflection aberration in the vertical direction. Further, the change of the beam spot with respect to the focus voltage applied to the third grid G3 is gentle in the vertical direction and steep in the horizontal direction. Thereafter, the electron beam is further pre-focused by the sub-lens SL and finally focused on the phosphor screen by the main lens ML. The main lens is used for the electron beams of the fifth and sixth grids G5 and G6. Since the passage hole is a vertically long hole in the vertical direction, astigmatism occurs in which the focusing action in the horizontal direction is stronger than in the vertical direction.
[0009]
Considering the focus voltage in the horizontal and vertical directions of the beam spot on the screen of a color picture tube having such an electron gun, the horizontal direction of the beam spot indicates that the non-uniformity generated by the deflecting device is near the screen. Since the underfocus due to the divergence of the magnetic field and the overfocus due to the increase in the distance from the electron gun to the phosphor screen are compensated for, the focus voltage at the center and peripheral portions of the screen becomes substantially the same. On the other hand, in the vertical direction, the focus voltage at the center of the screen is lower than the focus voltage in the horizontal direction due to astigmatism of the main lens ML. However, in the peripheral portion of the screen, the focusing action by the non-uniform magnetic field and the overfocus due to the increase in the distance to the phosphor screen significantly increase the overfocus, which is higher than the horizontal focus voltage. However, the degree of the deflection aberration is reduced by the prefocus lens PL and the astigmatism of the main lens ML is reduced.
[0010]
Therefore, if the focus voltage is adjusted to the focus voltage in the horizontal direction, the focus voltage in the vertical direction becomes underfocus at the center of the screen and overfocus at the periphery of the screen, but the change in the beam spot in the vertical direction with respect to the focus voltage is moderate. Therefore, the degree of deterioration of the beam spot is small.
[0011]
That is, by configuring the electron gun as described above and adjusting the focus voltage to the focus voltage in the horizontal direction, it is possible to reduce significant overfocus in the vertical direction and improve the increase in the beam spot due to astigmatism. As a result, it is possible to reduce the deterioration of the resolution at the peripheral portion of the screen, and to improve the uniformity of the beam spot over the entire screen.
[0012]
However, when the electron gun is configured as described above, the following problem occurs. In general, when the main lens ML is provided with astigmatism having a stronger focusing effect in the horizontal direction than in the vertical direction, the beam spot at the center of the screen has a larger diameter in the vertical direction than in the horizontal direction. Therefore, when the astigmatism in the main lens ML is increased, the diameter in the vertical direction is significantly increased, and the resolution at the center of the screen is deteriorated. Therefore, in order to improve the uniformity of the beam spot over the entire screen, it is important to optimally design the electron beam passage holes of the second grid G2.
[0013]
However, since the second grid is generally formed of a thin plate-like electrode having a thickness of 0.2 to 0.5 mm, if a horizontally long slit is formed in such a thin electrode, the plate thickness in the horizontal direction is substantially reduced. And the spherical aberration in the horizontal direction of the prefocus lens PL increases. The horizontal spherical aberration of the sub-lens SL also increases. Therefore, as described above, the focus voltage in the horizontal direction substantially matches the focus voltage in consideration of the uniformity of the beam spot over the entire screen, but does not completely match and a slight shift occurs. Increases, a halo occurs in the horizontal direction, and the resolution deteriorates.
[0014]
When the size and the deflection angle of the color picture tube are large, it is necessary to make the horizontal slit holes deep. However, when the horizontal slit holes are made deep, the spherical aberration of the prefocus lens PL and the sub-lens SL increases. Furthermore, since the horizontal beam spot changes more rapidly with respect to the focus voltage, the horizontal beam spot increases due to the difference between the horizontal focus voltage and the focus voltage that takes into account the uniformity of the beam spot over the entire screen. And the resolution is degraded.
[0015]
Further, as described above, making the horizontally long slit hole deeper is difficult in manufacturing, and the variation in electrode accuracy becomes large. In general, the diameter of the electron beam passage hole of the second grid is as small as 0.3 to 0.6 mm, which is the portion where the electron beam is narrowest. Therefore, the accuracy of this portion greatly affects the focus characteristics. Therefore, when the electrode accuracy varies as described above, the focus also varies, and the mass productivity of the second grid G2 is significantly reduced.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, as an electron gun for improving the resolution over the entire screen of a self-convergence in-line type color picture tube, an electron beam passing hole on the third grid side of the second grid is elongated in the horizontal direction longer than in the vertical direction. There is a quadra-potential type electron gun in which holes are formed and the electron beam passage holes of the fifth and sixth grids forming the main lens are vertically elongated holes in the vertical direction from the horizontal direction. However, even when the electron gun is configured in this manner, a halo occurs in the horizontal direction due to an increase in spherical aberration of the prefocus lens and the sub lens, and a beam spot increases, resulting in poor resolution. In addition, there is a problem that manufacturing of the second grid becomes difficult, a variation in focus occurs due to a variation in electrode accuracy, and mass productivity is remarkably reduced.
[0017]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and reduces a remarkable deterioration in resolution at a peripheral portion of a screen, improves uniformity of a beam spot over the entire screen, and increases a high resolution over the entire screen. The purpose is to construct the resulting cathode ray tube.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
A cathode and first to sixth electrodes sequentially arranged in the direction of the phosphor screen from the cathode; an electron beam generator from the cathode and the first and second electrodes; and an electron beam generator from the second and third electrodes. The pre-focus lens preliminarily focuses the electron beam, the sub-lens preliminarily focuses the electron beam pre-focused by the pre-focus lens by the third to fifth electrodes, and the sub-lens pre-focuss by the fifth and sixth electrodes. An electron gun that forms a main lens that finally focuses the electron beam on the phosphor screen is provided. The electron beam emitted from the electron gun is deflected by horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by a deflecting device. In the cathode ray tube for scanning, the second electrode has a circular hole formed on the surface on the first electrode side and a circular hole formed around the circular hole. Third than vertically formed on a surface electrode side consists of a horizontally long horizontally hole electron beam passing holes are formed, the pre-focus lens by the electron beam passage apertures formed of the oblong hole Is the drop caused by the magnetic field generated by the deflection device. The third electrode has a function of reducing the deflection aberration in the vertical direction, and the surface of the third electrode on the fourth electrode side and the surfaces of the fourth and fifth electrodes on the fourth electrode side are formed by oblong holes longer in the horizontal direction than in the vertical direction. The sub-lens has astigmatism whose horizontal focal length is longer than that of the vertical direction, and the surface of the fifth electrode on the sixth electrode side has On the surface of the sixth electrode on the fifth electrode side, there are formed electron beam passage holes formed of vertically long holes longer in the vertical direction than in the horizontal direction. Have a longer astigmatism than the horizontal direction, and the entire electron gun has a structure in which the vertical focal length is longer than the horizontal direction.
[0019]
[Action]
As described above, the electron gun having the cathode and the first to sixth electrodes has an electron beam passage hole formed of a horizontally elongated hole longer in the horizontal direction than in the vertical direction on the surface of the second electrode on the third electrode side. , Prefocus lens Due to the magnetic field generated by the deflection device The surface of the third electrode on the fourth electrode side and the surfaces of the fourth and fifth electrodes on the fourth electrode side have an effect of reducing the deflection aberration in the vertical direction. Longer in the horizontal direction than in the An electron beam passage hole made of a long horizontal hole is formed so that the sub-lens has astigmatism whose focal length in the horizontal direction is longer than that in the vertical direction, and the surface of the fifth electrode on the sixth electrode side and the sixth electrode An electron beam passage hole made of a vertically long hole longer in the vertical direction than in the horizontal direction is formed on the surface on the side of the five electrodes, so that the main lens has astigmatism whose focal length in the vertical direction is longer than that in the horizontal direction. If the overall structure has astigmatism with a vertical focal length longer than that in the horizontal direction, the conventional horizontal halo and horizontal beam spot increase will be eliminated, and a significant overfocus in the vertical peripheral area will be eliminated. The beam spot can be reduced, the increase of the beam spot due to astigmatism can be improved, and the uniformity of the beam spot over the entire screen can be improved.
[0020]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 4 shows an in-line type color picture tube as one embodiment of the present invention. This color picture tube has a panel 10 and an envelope composed of a funnel 11 integrally joined to the panel 10, and has a vertically elongated stripe shape emitting blue, green, and red light on the inner surface of the panel 10. A phosphor screen 12 made of a three-color phosphor layer is formed, and a shadow mask 13 in which a number of electron beam passage holes are formed is disposed inside the phosphor screen 12 so as to face the phosphor screen 12. On the other hand, in the neck 14 of the funnel 11, an electron gun 16 which emits three electron beams 15 arranged in a line composed of a center beam and a pair of side beams passing on the same horizontal plane is arranged. The three electron beams 15 emitted from the electron gun 16 are deflected by the horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by the deflecting device 17 mounted outside the funnel 11 to scan the phosphor screen 12 horizontally and vertically. It is formed in a structure for displaying a color image.
[0022]
The electron gun 16 is a quadra-potential type electron gun, as shown in FIG. 1, three cathodes K arranged in a row in the horizontal direction (H-axis direction), and three cathodes K for heating these cathodes K separately. (Not shown) and first to sixth grids G1 to G6 sequentially arranged from the cathode K toward the phosphor screen. The second grid G2 and the fourth grid G4, and the third grid G3 and the fifth grid G5 are formed in a connected structure.
[0023]
In this electron gun 16, the first and second grids G1 and G2 are plate-shaped electrodes of an integrated structure, and the third to sixth grids G3 to G6 are cylindrical electrodes or a set of cylindrical electrodes and plate-shaped electrodes. Combine. In each of these grids G1 to G6, three electron beam passage holes are formed in one row in the horizontal direction corresponding to the three cathodes K, respectively. The electron beam passage hole of the first grid G1 is a perfect circle. As shown in FIG. 2, the electron beam passage holes 19 in the second grid G2 are perfect circles in the electron beam passage holes 19 in the first grid G1, while the electron beam passage holes 20 in the third grid G3 are in the horizontal direction. It has a long horizontal slit hole. This horizontally elongated slit hole is formed shallower than that of the conventional quadrapotential electron gun shown in FIG. Although the electron beam passage holes on the second grid G2 side of the third grid G3 are perfect circles, the electron beam passage holes 21 on the fourth grid G4 side of the third grid G3 are, as shown in FIG. It is a horizontally long hole that is longer in the horizontal direction than in the vertical direction. The electron beam passage holes on the fourth grid G4 side of the fourth grid G4 and the fifth grid G5 are also horizontally elongated holes like the electron beam passage holes 21 on the fourth grid G4 side of the third grid G3. As shown in FIG. 3B, the electron beam passage holes 22 on the sixth grid G6 side of the fifth grid G5 are vertically elongated holes longer in the vertical direction than in the horizontal direction. The electron beam passage holes on the fifth grid G5 side of the sixth grid G6 are also vertically elongated holes like the electron beam passage holes 22 on the sixth grid G6 side of the fifth grid G5, but the phosphors on the sixth grid G6 are formed. The electron beam passage hole on the screen side is a perfect circle.
[0024]
In this electron gun, the emission of electrons from the cathode K is controlled by the cathode K and the first and second grids G1, G2 adjacent to the cathode K, and the emitted electrons are focused to form an electron beam. An electron beam generator GE is formed, and a prefocus lens PL for pre-focusing the electron beam from the electron beam generator GE is formed by the second and third grids G2 and G3, and the third to fifth grids G3 to G3 are formed. G5 forms a sub-lens SL for further pre-focusing the electron beam pre-focused by the pre-focus lens PL. The fifth and sixth grids G5 and G6 convert the electron beam pre-focused by the sub-lens SL. Finally, the main lens ML that converges on the phosphor screen is formed.
[0025]
In this case, the sub-lens SL is configured such that the electron beam passage holes on the fourth grid G4 side of the third grid G3, and the electron beam passage holes on the fourth grid G4 side of the fourth grid G5 and the fifth grid G5 respectively extend in the horizontal direction. Because of the long oblong hole, the main lens ML has astigmatism in which the focusing action in the vertical direction is stronger than that in the horizontal direction. On the other hand, the main lens ML includes the electron beam passage hole on the sixth grid G6 side of the fifth grid G5 and the Since the electron beam passage holes on the fifth grid G5 side of the six grids G6 are vertically long holes, they have astigmatism in which the focusing action in the horizontal direction is stronger than in the vertical direction. Particularly, in this electron gun, the astigmatism of the main lens ML is larger than the astigmatism of the sub-lens SL, so that the electron beam passage hole on the sixth grid G6 side of the fifth grid G5 and the sixth grid G6 An electron beam passage hole on the 5th grid G5 side is set. As a result, the entire electron gun has astigmatism in which the focusing action in the horizontal direction is stronger than in the vertical direction.
[0026]
When the electron gun is configured in this manner, the electron beam from the electron beam generator GE is pre-formed because the electron beam passage holes on the third grid G3 side of the second grid G2 are horizontally long slit holes. The focus lens PL converges more strongly in the vertical direction than in the horizontal direction, has a horizontally long cross-sectional shape longer in the horizontal direction than in the vertical direction, and reduces the vertical deflection aberration caused by the magnetic field generated by the deflecting device. Further, the change of the beam spot with respect to the focus voltage applied to the third grid G3 is gentle in the vertical direction and steep in the horizontal direction. In the next sub-lens SL, the electron beam passage holes on the fourth grid G4 side of the third grid G3 and the electron beam passage holes on the fourth grid G4 side of the fourth grid G4 and the fifth grid G5 are each horizontally long and long. Because of the holes, astigmatism occurs in which the focusing action in the vertical direction is stronger than in the horizontal direction. Therefore, the laterally long cross-sectional shape of the electron beam focused by the prefocus lens PL is further promoted by the sub-lens SL, and the deflection aberration in the vertical direction is further reduced. In the next main lens ML, the electron beam passage holes on the sixth grid G6 side of the fifth grid G5 and the electron beam passage holes on the fifth grid G5 side of the sixth grid G6 are vertically long holes, respectively. Astigmatism occurs in which the focusing action in the horizontal direction is stronger than in the vertical direction. Moreover, since the astigmatism of the main lens ML is set to be larger than the reverse astigmatism generated by the sub-lens, the entire electron gun has astigmatism in which the focusing action in the horizontal direction is stronger than in the vertical direction. Become like
[0027]
Considering the focus voltage in the horizontal and vertical directions of the beam spot at the center and the periphery of the screen of a color picture tube equipped with such an electron gun, the horizontal direction of the beam spot is deflected at the screen periphery. Since the underfocus due to the divergent action of the non-uniform magnetic field generated by the device and the overfocus due to the increase in the distance from the electron gun to the phosphor screen are compensated, the focus voltage at the center and the periphery of the screen is almost the same. . On the other hand, in the vertical direction, in the central portion of the screen, the entire electron gun has astigmatism in which the horizontal focusing action is stronger than in the vertical direction, so that the focus voltage is lower than the horizontal focus voltage. On the other hand, in the peripheral portion of the screen, the focusing action by the non-uniform magnetic field and the overfocus due to the increase in the distance to the phosphor screen significantly increase the overfocus, which is higher than the horizontal focus voltage. However, the degree is reduced by the reduction of the deflection aberration by the prefocus lens PL and the sub-lens SL and the astigmatism in which the electron gun 16 has a stronger focusing action in the horizontal direction than in the vertical direction.
[0028]
Therefore, if the focus voltage is adjusted to the focus voltage in the horizontal direction, the focus voltage in the vertical direction becomes underfocus at the center of the screen and overfocus at the periphery of the screen, but the change in the beam spot in the vertical direction with respect to the focus voltage is moderate. Therefore, the degree of deterioration of the beam spot is small.
[0029]
Further, in the electron gun 16, the sub-lens SL further promotes the electron beam focused by the prefocus lens PL into the horizontal cross-sectional shape to further increase the horizontal cross-sectional shape, and greatly reduces vertical deflection aberration. The difference between the focus voltage and the vertical focus voltage at the periphery of the screen is reduced. Therefore, it is not necessary to make the rate of change of the beam spot in the vertical direction with respect to the focus voltage in the vertical direction very small, and the lateral cross-sectional shape of the electron beam is promoted by the sub-lens SL. The horizontal slit hole can be made shallow. As a result, the horizontal spherical aberration generated by the conventional prefocus lens and the sub lens can be reduced, and the horizontal halo can be eliminated. In addition, since the change in the horizontal beam spot with respect to the focus voltage becomes gentle, the increase in the beam spot due to the deviation between the horizontal focus voltage and the focus voltage considering the uniformity of the beam spot over the entire screen can be eliminated, and the entire screen can be eliminated. Good resolution can be obtained over a wide range.
[0030]
That is, even if the electron gun 16 is configured as described above and is adjusted to the focus voltage in consideration of the uniformity of the beam spot over the entire screen, the electron beam 16 does not cause an increase in the halo and the beam spot in the horizontal direction, which occur conventionally, but does not increase the vertical. Significant overfocus at the peripheral portion in the direction can be reduced, and increase in the beam spot due to astigmatism can be eliminated. As a result, remarkable deterioration of the resolution in the peripheral portion of the screen can be reduced, and the uniformity of the beam spot over the entire screen can be improved.
[0031]
Further, since the horizontal slit holes of the second grid G2 can be made shallow, variations in electrode accuracy can be reduced, and stable mass production can be achieved.
[0032]
In the above embodiment, an in-line type color picture tube provided with an electron gun which emits three electron beams arranged in a row has been described. However, the present invention relates to a color picture tube provided with an electron gun which emits three electron beams arranged in a delta arrangement. Is also applicable. The present invention is applicable not only to a color picture tube having an electron gun for emitting three electron beams but also to a cathode ray tube having an electron gun for emitting a single electron beam, such as a black and white picture tube.
[0033]
【The invention's effect】
A cathode and first to sixth electrodes sequentially arranged in the direction of the phosphor screen from the cathode; an electron beam generator from the cathode and the first and second electrodes; and an electron beam generator from the second and third electrodes. The pre-focus lens preliminarily focuses the electron beam, the sub-lens preliminarily focuses the electron beam pre-focused by the pre-focus lens by the third to fifth electrodes, and the sub-lens pre-focuss by the fifth and sixth electrodes. An electron gun is provided to form the main lens that ultimately focuses the electron beam onto the phosphor screen. The electron beam emitted from the electron gun is deflected by the horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by the deflection device to scan the phosphor screen. In the cathode ray tube, the second electrode has a circular hole formed on the surface on the first electrode side and a horizontally elongated hole formed on the surface on the third electrode side longer than the vertical direction so as to surround the circular hole. An electron beam passage hole consisting of Is the drop caused by the magnetic field generated by the deflection device. The third electrode has a function of reducing the deflection aberration in the vertical direction, and the surface of the third electrode on the fourth electrode side and the surfaces of the fourth and fifth electrodes on the fourth electrode side are formed by oblong holes longer in the horizontal direction than in the vertical direction. The sub-lens has astigmatism whose horizontal focal length is longer than that of the vertical direction, and the surface of the fifth electrode on the sixth electrode side has On the surface of the sixth electrode on the fifth electrode side, there are formed electron beam passage holes formed of vertically long holes longer in the vertical direction than in the horizontal direction. Has a longer astigmatism than the horizontal direction, and the entire electron gun has a structure in which the vertical focal length is longer than the horizontal direction.As a result, the conventional horizontal halo and horizontal beam spot Without growth , Which can reduce the significant overfocus in the vertical peripheral area and improve the increase of the beam spot due to astigmatism, reducing the significant deterioration of the resolution in the peripheral area of the screen and improving the uniformity of the beam spot on the entire screen it can. Further, variations in electrode precision can be reduced, and effects such as stable mass production can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electron gun of an in-line type color picture tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a shape of an electron beam passage hole of a second grid of the electron gun.
3A is a view showing the shape of an electron beam passage hole on the fourth grid side of the third grid of the electron gun, and FIG. 3B is a view showing the electron beam on the sixth grid side of the fifth grid. It is a figure showing the shape of a passage hole.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an in-line type color picture tube according to an embodiment of the present invention.
5A is a diagram illustrating a pincushion type horizontal deflection magnetic field, and FIG. 5B is a diagram illustrating a barrel type vertical deflection magnetic field.
FIG. 6 is a diagram showing a shape of a beam spot on a screen.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional electron gun of an in-line type color picture tube.
[Explanation of symbols]
12 ... Phosphor screen
15 ... 3 electron beam
16 ... Electron gun
17 ... deflection device
19 ... Electron beam passage hole
20 ... Electron beam passage hole
21 ... Electron beam passage hole
22 ... Electron beam passage hole
G1 ... 1st grid
G2 ... second grid
G3 ... 3rd grid
G4 ... 4th grid
G5… Fifth grid
G6: 6th grid
GE: electron beam generator
ML: Main lens
PL: Prefocus lens
SL ... Sub lens
K: cathode

Claims

A cathode; first to sixth electrodes sequentially arranged in the direction of the phosphor screen from the cathode; an electron beam generator provided by the cathode and the first and second electrodes; and an electron beam provided by the second and third electrodes A pre-focus lens for pre-focusing the electron beam from the generator, a sub-lens for further pre-focusing the electron beam pre-focused by the pre-focus lens by the third to fifth electrodes, and the pre-focus lens by the fifth and sixth electrodes. An electron gun that forms a main lens that finally focuses the electron beam pre-focused by the sub-lens on the phosphor screen is provided. The electron beam emitted from the electron gun is horizontally and vertically deflected by a deflection device. In a cathode ray tube that scans the phosphor screen by being deflected by a magnetic field,
The second electrode includes a circular hole formed in the surface on the first electrode side and a horizontally elongated hole formed in the surface on the third electrode side longer than the vertical direction so as to surround the circular hole. electron beam passing holes are made, the pre-focus lens by the electron beam passing holes made of the horizontally long hole has the effect of reducing the vertical direction of the deflection aberration caused by a magnetic field generated by the deflection device, the third electrode An electron beam passage hole formed of a horizontally long hole longer in the horizontal direction than in the vertical direction is formed on the surface on the fourth electrode side of the fourth electrode and the surfaces on the fourth electrode side of the fourth electrode and the fifth electrode. Due to the beam passage hole, the sub-lens has astigmatism whose focal length in the horizontal direction is longer than that in the vertical direction, and the surface of the fifth electrode on the sixth electrode side and the surface of the sixth electrode on the fifth electrode side have horizontal astigmatism. Longer vertically than direction The main lens has astigmatism whose focal length in the vertical direction is longer than that in the horizontal direction due to the electron beam passing holes composed of these vertically elongated holes. A cathode ray tube having a structure having astigmatism having a focal length longer than a horizontal direction.