JP2000082417A

JP2000082417A - 陰極線管

Info

Publication number: JP2000082417A
Application number: JP11181684A
Authority: JP
Inventors: Koji Awano; 孝司粟野; Junichi Kimiya; 淳一木宮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2000-03-21
Also published as: US6479926B1; KR20010023808A; EP1037251A4; CN1277733A; TW439080B; MY121783A; EP1037251A1; CN1141730C; WO2000003410A1; KR100329080B1

Abstract

(57)【要約】【目的】画面周辺で起こる、水平垂直方向のレンズ
倍率差による電子ビームの横つぶれ現象を軽減すること
により、画面全域における良好な画像特性を有する陰極
線管を提供するにある。【構成】陰極線管の電子銃は、第５、第６、第７及
び第８のグリッド５，６，７，８の順序で配置された少
なくとも４つの電極から構成される主電子レンズ部を有
し、第５のグリッド５には、中位の第１電圧が印加さ
れ、第８のグリッドに８は、陽極電圧が印加されてい
る。互いに隣接する第６グリッド６と第７グリッド７
は、抵抗器１００で接続され、前記中位の第１電圧及び
前記陽極電圧の略中間の電位に相当し、略同電位の第２
及び第３電圧がそれぞれ印加されている。第５及び第６
のグリッド５、６の間の第１の静電容量並びに第７及び
第８のグリッド７、８の間の第３の静電容量よりも前記
第６及び第７のグリッド６、７の間の第２の静電容量が
小さくなるように各グリッドが構成配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】この発明は、陰極線管に係り、特
にダイナミックアスティグ補償を行う電子銃を搭載する
陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー受像管は、図１に示すよ
うに、パネル１及びこのパネル１に一体に接合されたフ
ァンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１の内面
に、青、緑及び赤に発光するストライプ状あるいはドッ
ト状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３（ター
ゲット）が形成され、この蛍光体スクリーン３に対向し
て、その内側に多数のアパーチャの形成されたシャドウ
マスク４が装着されている。一方、ファンネル２のネッ
ク５内に、３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを放出する電
子銃７が配設されている。そして、この電子銃７から放
出される３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、ファンネル
２の外側に装着された偏向ヨーク８の発生する水平及び
垂直偏向磁界により偏向され、シャドウマスク４を介し
て蛍光体スクリーン３がこの３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ，
６Ｒによって水平並びに垂直走査されることにより、カ
ラー画像が表示される構造に形成されている。

【０００３】このようなカラー受像管において、特に、
電子銃７を同一水平面上を通るセンタービーム６Ｇ及び
その両側の一対のサイドビーム６Ｂ、６Ｒからなる一列
配置の３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを放出するインラ
イン型電子銃とし、電子銃の主レンズ部分の低圧側グリ
ッド及び高圧側のグリッドのサイドビーム通過孔の位置
を偏心させることによって、スクリーン中央において３
本の電子ビームを集中させ、偏向ヨーク８が発生する水
平偏向磁界をピンクッション形、また、偏向ヨーク８が
発生する垂直偏向磁界をバレル形として、上記一列配置
の３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを画面全域で自己集中
するセルフコンバーゼンス方式インライン型カラー受像
管が広く実用化されている。

【０００４】このセルフコンバーゼンス方式のインライ
ン型カラー受像管では、一般に非斉一磁界中を通過した
電子ビームは、非点収差を受け、例えば、図２（ａ）に
示すように歪み１１Ｈ、１１Ｖが与えられ、蛍光体スク
リーン周辺部上の電子ビームのビームスポット１２は、
図２（ｂ）に示すように歪むこととなる。この電子ビー
ムの受ける偏向収差は、電子ビームが垂直方向に過集束
状態となるために生ずるものであり、図２（ｂ）に示す
ように垂直方向に大きなハロー１３（にじみ）が発生す
る。この電子ビームの受ける偏向収差は、管が大型にな
るほど、また、広角偏向になるほど大きくなり、蛍光体
スクリーンの周辺部の解像度が著しく劣化される。

【０００５】このような偏向収差による解像度の劣化を
解決する手段が特開昭６１−９９２４９号公報及び特開
平２−７２５４６号公報に開示されている。これらの電
子銃は、いずれも基本的に図３に示すように、第１グリ
ッドＧ１〜第５グリッドＧ５からなり、電子ビームの進
行方向に沿って、電子ビーム発生部ＧＥ，４極子レンズ
ＱＬ、最終集束レンズＥＬを形成するものである。各電
子銃の４極子レンズＱＬは、それぞれ隣接電極Ｇ３，Ｇ
４の対向面に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような、各
３個の対称電子ビーム通過孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，
１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設けることにより形成され
る。この４極子レンズＱＬと最終集束レンズＥＬが前記
偏向ヨークの磁界の変化と同期して変化されることによ
って、画面周辺に偏向される電子ビームが偏向磁界の偏
向収差を受けて著しく歪むのを補正することができる。
このようにして画面全域における良好なスポットが得る
ことができるというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな補正手段を設けても、画面周辺では、偏向ヨークに
よる偏向収差が強大で電子ビーム・スポットの垂直方向
のハロー部分を消すことができても、電子ビーム・スポ
ットの横つぶれ現象までは、補正することができない問
題がある。

【０００７】この従来の電子銃における問題について図
５を参照して説明する。図５は、従来の電子銃のレンズ
動作を示している。図５において、実線は、画面中央に
電子ビームが集束される際の電子ビームの軌道とレンズ
の作用とを示し、破線は、画面周辺に電子ビームが集束
される際の電子ビームの軌道とレンズの作用を示してい
る。従来の電子銃では、図５に示すように、主電子レン
ズ（ＥＬ）のカソード側に４極子レンズ（ＱＬ）が配置
され、電子ビームが画面中央に向けられる際には、実線
で示す主電子レンズ（ＥＬ）の作用のみによって、電子
ビームは、画面上に集束される。一方、画面周辺に電子
ビームが偏向されると、図５に破線で示すような偏向磁
界により偏向レンズ（ＤＹＬ）が発生される。

【０００８】一般的にカラー陰極線管においては、セル
フコンバーゼンス型の偏向磁界を有していることから、
水平方向（Ｈ）の集束力は変化せず、垂直方向（Ｖ）の
みに偏向レンズ（ＤＹＬ）としての集束レンズが発生さ
れることとなる。

【０００９】尚、図５では、セルフコンバーゼンス型の
偏向磁界に関する問題を指摘するために、水平方向、即
ち、垂直面内の偏向磁界のレンズ作用は、図示されてい
ない。

【００１０】また、偏向レンズ（ＤＹＬ）が発生される
際、即ち、画面周辺に電子ビームが集束される際には、
電子レンズ（ＥＬ）は、破線のように弱められ、その水
平方向（Ｈ）の集束作用を補うように４極子レンズ（Ｑ
Ｌ１）が破線のように発生される。そして、電子ビーム
は、図中破線で示すような電子ビーム軌道を通り、画面
周辺の画面上に集束される。電子ビームは、この時、水
平方向（Ｈ）、即ち水平面内で電子ビームを集束させる
レンズの主面（仮想的なレンズ中心であって、出射ビー
ム軌道と画面入射ビーム軌道のクロス点）は、電子ビー
ムが画面中央に向けられている時には、主面Ａの位置に
あり、電子ビームが画面周辺に偏向されて４極子レンズ
が発生されると、水平方向（Ｈ）の主面位置は、主電子
レンズ（ＥＬ）と４極子レンズ（ＱＬ１）の間の位置
（主面Ｂ）に移動される。また、垂直方向（Ｖ）の主面
位置は、主面Ａから主面Ｃの位置に移動される。従っ
て、水平方向（Ｈ）の主面位置は、主面Ａから主面Ｂに
後退され、倍率が悪くなり、また、垂直方向（Ｖ）の主
面Ａは、主面Ｃへと前進されて倍率が良くなる。そのた
め、結果的に水平方向と垂直方向で倍率差が発生、画面
周辺での電子ビームスポットが横長になってしまう。

【００１１】本発明は、上記間題点に鑑みなされたもの
であり、画面周辺で起こる、水平垂直方向のレンズ倍率
差による電子ビームの横つぶれ現象を解決、或いは、軽
減することにより、画面全域における良好な画像特性を
得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、少な
くとも１本の電子ビームを形成し、射出する電子ビーム
形成部と、この電子ビームを加速集束させ、主電子レン
ズ部を有する電子銃と、及びこの電子銃から放出した電
子ビームを画面上、水平及び垂直方向に偏向走査する偏
向磁界を発生する偏向ヨークとを少なくとも備えた陰極
線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第
３及び第４のグリッドの順序で配置された少なくとも４
つの電極から構成され、第１のグリッドには、中位の第
１電圧が印加され、第４のグリッドには、陽極電圧が印
加され、互いに隣接する前記第２のグリッドと前記第３
のグリッドとは、抵抗器で接続され、これら第２のグリ
ッド及び第３のグリッドには、前記第１電圧よりも高く
前記陽極電圧よりも低い第２電圧及び第３電圧がそれぞ
れ与えられ、前記第１のグリッドと第２のグリッドとの
間の第１の静電容量並びに前記第３のグリッドと第４の
グリッドとの間の第３の静電容量よりも前記第２のグリ
ッドと第３のグリッドとの間の第２の静電容量が小さく
なるように各グリッドが構成配置され、前記第１のグリ
ッドと第２のグリッドとの間に第１のレンズ領域が形成
され、前記第３のグリッドと第４のグリッドとの間に第
３のレンズ領域が形成され、前記隣接する第２のグリッ
ドと第３のグリッドとの間に第２のレンズ領域が形成さ
れ、この第２のレンズ領域に非対称レンズが形成される
ことを特徴とする陰極線管が提供される。

【００１３】この発明の陰極線管においては、電子ビー
ムは、図１２に示すような電子レンズ系を有し、このレ
ンズ系によって図１２に示すレンズ作用を受け、電子ビ
ーム軌道を描くこととなる。ここで、実線は、画面中央
に電子ビームが集束される時の電子ビーム軌道とレンズ
作用を示し、破線は、画面周辺に電子ビームが集束され
る時の電子ビーム軌道とレンズ作用を表している。この
図１２に示されるように本発明による電子銃では、４極
子レンズ（ＱＬ１）は、主電子レンズ（ＥＬ）の略中心
付近に位置するように形成され、電子ビームが画面中央
に向けられる際には、この４極子レンズ（ＱＬ１）は、
図中実線で示されるように水平方向に発散作用及び垂直
方向に集束作用を有し、電子ビームが画面周辺に偏向さ
れる際には、図中破線で示されるように水平方向に集束
作用及び垂直方向に発散作用を有するようになる。

【００１４】また、電子ビームが画面中央に向けられる
際には、４極子レンズ（ＱＬ１）が水平方向に、即ち、
水平面内に発散レンズ、垂直方向に、即ち、垂直面内に
集束レンズに形成されることから、主電子レンズ（Ｅ
Ｌ）は、この水平並びに垂直面内の集束差を補うよう
に、水平方向に集束力の強い略円筒レンズに形成され
る。そして、この主電子レンズ（ＥＬ）は、画面周辺に
電子ビームが偏向されると全体的に弱められ、水平方向
において、先の４極子レンズ（ＱＬ１）のレンズ動作を
打ち消すように動作する。

【００１５】このとき電子ビームの軌道は、垂直方向に
は破線で示されるような軌道となるが、水平方向の電子
ビーム軌道は、４極子レンズ（ＱＬ１）の位置と主電子
レンズの位置がほぼ一致しているので、画面中央に電子
ビームが集束される場合と変わらない。

【００１６】従って、水平方向（Ｈ）の電子ビームを集
束させるレンズ主面（仮想的なレンズ中心；出射ビーム
軌道と画面入射ビーム軌道のクロス点）は、電子ビーム
が画面中央にある時と画面周辺に偏向されたときで変わ
らず（主面Ａ’＝主面Ｂ’）、垂直方向はＤＹレンズが
発生した分、主面位置が前進するが、従来の電子銃と比
較すると、従来の電子銃では、４極子レンズ（ＱＬ１）
が主電子レンズよりもカソード側に位置し、その４極子
レンズ（ＱＬ１）により垂直方向は発散され、電子ビー
ム軌道は主電子レンズ（ＥＬ）のより中心軸から離れた
位置を通過し、その分主面位置Ｃはよりスクリーン側に
前進していたものが、本発明による電子銃では、主電子
レンズ（ＥＬ）の内部に４極子レンズ（ＱＬ）を有して
いるため、主電子レンズ（ＥＬ）に入ってくる電子ビー
ム軌道は、変わらず、その分垂直方向の主面の移動位置
（主面Ｃ’）は、従来電子銃の主面位置Ｃよりも手前
（カソード側）となり、垂直方向の倍率は、従来の電子
銃ほど大きくならず、画面周辺での電子ビームの垂直径
はつぶされない。よって、従来の電子銃に比べ、本発明
による電子銃の画面周辺での水平並びに垂直方向の主面
位置のズレ量は少なく、その分画面周辺での電子ビーム
の横つぶれ現象は軽減され、より丸い電子ビームにな
る。

【００１７】よって、本発明による電子銃を用いること
により、画面周辺での横つぶれ減少が軽減され、より画
面全域で良好な解像度をもつ陰極線管を得ることができ
る。さらに、第２グリッド、第３グリッドを電子銃近傍
に配置した抵抗器に接続し、第４グリッドに印加される
陽極電圧を抵抗分割した電圧を与えているので、陰極線
管外部より余分な電圧を与える必要が無く、上記に示し
たような高品位の陰極線管を容易に得ることができる。

【００１８】更に、主レンズ内の４極レンズは、第１グ
リッドに交流電圧成分を印加することにより、各電極間
の静電容量を介して、第２グリッド、第３グリッドへと
交流電圧を重畳させ、このとき発生する第２、第３グリ
ッド間の電位差により、これらの電極間に４極子レンズ
を形成させ、動作させることができる。

【００１９】且つ、第２、第３グリッド間の静電容量
は、第１、第２グリッド間の静電容量及び第３、第４グ
リッド間の静電容量よりも小さくするように構成されて
いるので、第２グリッドに重畳する第１グリッドに印加
される交流成分は、第２、第３グリッド間の静電容量が
第１、第２グリッド間の静電容量及び第３、第４グリッ
ド間の静電容量と等しいか、もしくは、大きい場合より
も大きくなり、且つ、第３グリッドに重畳する第１グリ
ッドに印加される交流成分は小さくなる。従って、第
２、第３グリッドの電位差が大きくなるため、第１グリ
ッドに印加される交流電圧成分を効率よく、第２、第３
グリッド間の４極子レンズの形成、動作に寄与させるこ
とができ、第１グリッドへ印加する交流成分を小さくす
ることができる。

【００２０】また、第２グリッド、第３グリッドには、
電子銃近傍に配置した抵抗器により、第４グリッドに印
加される陽極電圧を抵抗分割した電圧を与えているの
で、陰極線管外部より余分な電圧を与える必要が無く、
上記に示したような高品位の陰極線管を容易に提供する
ことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図面を参照してこの発明の実
施例に係る陰極線管の電子銃を説明する。

【００２２】第６図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の１実
施例に係る陰極線管の電子銃部分の構造を概略的に示す
断面図である。第６図（ａ）において、ヒータ（図示せ
ず）を内装した、電子ビームを発生する３個の陰極Ｋ
Ｂ、ＫＧ，ＫＲ、第１グリッド１、第２グリッド２、第
３グリッド３、第４グリッド４、第５グリッド５、第６
グリッド６、第７グリッド７、及び第８グリッド８、コ
ンバーゼンスカップがこの順に配置され絶縁支持体（図
示せず）により支持固定されている。

【００２３】第１グリッド１は、薄い板状電極であり、
径小の３個の電子ビーム通過孔が穿設されている。第２
グリッド２も薄い板状電極であり、径小の３個の電子ビ
ーム通過孔が穿設されている。第３グリッド３は、一個
のカップ状電極と厚板電極が組み合わされ、第２グリッ
ド２側には、第２グリッド２の電子ビーム通過孔よりも
やや径大の３個の電子ビーム通過孔が穿設され、第４グ
リッド４側には、径大の３個の電子ビーム通過孔が穿設
されている。第４グリッドＧ４は、２個のカップ状電極
の解放端をつきあわせた構造を有し、それぞれ径大の３
個の電子ビーム通過孔が穿設されている。第５グリッド
５は、電子ビーム通過方向に長い２個のカップ状電極、
板状電極５２、３電子ビームに共通の開孔を有し、第７
図（ｄ）に示すような筒状電極５１から構成され、第５
グリッド５は、第６グリッド側から第５グリッド５を見
ると第７図（ａ）のような形状を有している。次に、第
６グリッド６は、３電子ビームに共通の開孔を有する第
７図（ｄ）のような筒状電極６１、３個の電子ビーム通
過孔が穿設されている板状電極６２の順で構成され、こ
の板状電極の第７グリッド側には、第７図（ｂ）に示さ
れるような３個の電子ビーム通過孔の上下に電子ビーム
の進行方向に伸び出したひさし状電極が一体成形されて
いる。

【００２４】また、第７グリッドには、第６グリッド側
に第７図（ｃ）に示されるような３個の電子ビーム通過
孔の左右に、電子ビームの進行方向に伸び出したひさし
状電極が一体成形された板状電極７２、３電子ビームに
共通の開孔を持つ第７図（ｄ）に示すような筒状電極７
１の順に配置され、このような構造とすることにより、
第６、第７グリッド間に強力な４極子レンズが形成され
ている。そして、第８グリッド８は、３電子ビームに共
通の開孔を有する第７図（ｄ）に示すような筒状電極８
１、３個の電子ビーム通過孔が穿設されている板状電極
８２の順で配置され、第８グリッド８を第７グリッド７
側からみると、第７図（ａ）のような形状に形成されて
いる。

【００２５】そして、３個の陰極ＫＧ、ＫＢ、ＫＲに
は、約１００〜２００Ｖ程度の電圧（Ｅｋ）が印加さ
れ、第１グリッド１は、接地されている。第２グリッド
２と第４グリッド４には、約６００〜８００ｖ程度の電
圧（Ｅｃ２）が印加され、第３グリッド３と第５グリッ
ド５には、偏向磁界に同期して変化する約６〜１０Ｋｖ
程度の集束電圧（Ｖｆ＋Ｖｄ）が印加され、第８グリッ
ド８には、約２５〜３４Ｋｖ程度の陽極電圧（Ｅｂ）が
印加され、第７グリッド７には、電子銃近傍に具備した
抵抗器１００により第５グリッド５と第８グリッド８の
略中間の電圧が与えられ、第６グリッド６には、第７グ
リッドから、抵抗１０３を介して電圧が供給されてい
る。このように、第５グリッド５と第８グリッド８の間
の中間電極（第６グリッド６、第７グリッド７）により
電界拡張されたレンズ系が形成され、このレンズ系は、
長焦点の大口径レンズとなることから、スクリーン上で
は、電子ビームは、より小さい電子ビームスポットに形
成される。

【００２６】この本発明の１実施例の主電子レンズ部５
〜８の概略構成が図８に示されている。この図８に示さ
れる電極に印加される電圧の様子が図９に示されてい
る。この図９において、縦軸は、電圧レベルを示し、横
軸は、管軸に沿った位置を示している。また、図９にお
いて、実線で示される電圧分布は、電子ビームが画面中
央にむけられている場合を示し、一点破線は、電子ビー
ムが画面周辺に向けられている場合の電圧分布を示して
いる。第５グリッドには、電圧Ｖｆを基準としてパラボ
ラ状のダイナミック電圧Ｖｄが印加され、第８グリッド
８には、陽極電圧Ｅｂが印加されている。

【００２７】第５グリッド５と第８グリッド８との間に
配置された第６及び第７グリッド６，７には、管内に配
置された抵抗器ｌ００により、第５グリッドに供給され
るフォーカス電圧Ｖｆより高く第８グリッドに供給され
る陽極電圧Ｅｂより低い電圧ＶＭが陽極電圧Ｅｂを抵抗
分割して供給されている。また、その中間電圧ＶＭを基
準として、第５グリッド５に供給される偏向磁界に同期
したパラボラ状のダイナミック電圧Ｖｄが第５グリッド
５と第６グリッド６との間の電極間容量Ｃ５６、第６グ
リッド６と第７グリッド７との間の電極間容量Ｃ６７、
第７グリッド７と第８グリッド８との間の電極間容量Ｃ
７８とにより、キャパシタンス分割され、図６に示され
るように、第６グリッド６には、Ａ×Ｖｄ、第７グリッ
ド７には、Ｂ×Ｖｄの交流電圧が重畳される。この定数
Ａ，Ｂは、図１１に示す等価的な交流回路を解くことに
より、以下のように求まる。

【００２８】第６グリッドの重畳電圧（交流分）：Ａ×
ＶｄＡ=Ｃ５６・(Ｃ７８+Ｃ６７)/(Ｃ５６・Ｃ６７+Ｃ６７・Ｃ
７８+Ｃ７８・Ｃ５６) 第７グリッドの重畳電圧（交流分）：Ｂ×ＶｄＢ=Ｃ５６・Ｃ６７/(Ｃ５６・Ｃ６７+Ｃ６７・Ｃ７８+Ｃ７
８・Ｃ５６) このように、第５グリッド５には、ダイナミック電圧Ｖ
ｄが、第６グリッド６には、その重畳電圧（Ａ×Ｖｄ）
が印加され、第７グリッド７には、その重畳電圧（Ｂ×
Ｖｄ）が印加される。即ち、第６及び第７グリッド６，
７には、図１０に示すように偏向磁界に同期して変化す
る電圧が印加され、従って、各電極間の電界レンズは、
偏向磁界に同期して、そのレンズ作用が変化される。

【００２９】主電子レンズＥＬは、図１２に示すような
レンズ作用を有し、この図１２に示されるように、本発
明による電子銃では、４極子レンズＱＬ１は、主電子レ
ンズＥＬの略中心付近に位置される。電子ビームが画面
中央から画面周辺に偏向される時、第５グリッド５に
は、ダイナミック電圧Ｖｄが印加され、第５グリッド５
から第８グリッド８で、主に第５グリッドと第６グリッ
ドとの間に形成される第１レンズ領域から第７グリッド
７と第８グリッド８との間に形成される第３レンズ領域
で形成される電界拡張型の主電子レンズＥＬは、実線か
ら破線の如く弱められ、また、第６グリッド６と第７グ
リッド７との間に形成される第２レンズ領域の４極子レ
ンズＱＬ１は、図９に示すような、第６グリッド６に重
畳されるＡ×Ｖｄの交流電圧、第７グリッド７に重畳さ
れるＢ×Ｖｄの交流電圧の電圧差により、そのレンズ作
用は変化され、電子ビームが画面中央に向けられる際に
は、図中実線で示されるように水平方向に発散作用、垂
直方向に集束作用を有し、電子ビームが画面周辺に偏向
されるときには、図中破線で示されるように水平方向に
集東作用、垂直方向には発散作用を有することとなる。
このレンズ作用の変化により主電子レンズＥＬの水平方
向のレンズ作用と４極子レンズＱＬの水平方向のレンズ
作用とが互いに打ち消し合い、主レンズ全体（第１、第
２、第３レンズ領域すべて）の総合的な水平方向の集束
力がほぼ保存されることとなる。

【００３０】このときの電子ビームの軌道は、垂直方向
には、破線で示されるような軌道となるが、水平方向の
電子ビーム軌道は、４極子レンズの位置と主電子レンズ
の位置がほぼ一致しているので、画面中央に電子ビーム
が集束される場合と変わらないこととなる。

【００３１】従って、水平方向（Ｈ）の電子ビームを集
束させるレンズ主面（仮想的なレンズ中心；出射ビーム
軌道と画面入射ビーム軌道のクロス点）は、電子ビーム
が画面中央にある時と画面周辺に偏向されたときで変わ
らず（主面Ａ’＝主面Ｂ’）、垂直方向、即ち、垂直面
内では、ＤＹレンズが発生した分、主面位置が前進する
が、従来の電子銃と比較すると、従来の電子銃では、図
５に示すように４極子レンズＱＬが主電子レンズよりも
カソード側に位置し、その４極子レンズにより垂直方
向、即ち、垂直面内では、発散され、電子ビーム軌道は
主電子レンズのより中心軸から離れた位置を通過し、そ
の分主面位置Ｃはより前進していたものが、本発明によ
る電子銃では、主電子レンズＥＬ内部に４極子レンズＱ
Ｌ１が形成されているため、主電子レンズＥＬに入って
くる電子ビームの軌道は変わらず、その分垂直方向の主
面の移動位置（主面Ｃ’）は、従来電子銃の主面位置Ｃ
よりも手前（カソード側）となり、垂直方向の倍率は、
従来電子銃と比べ大きくならず、画面周辺での電子ビー
ムの垂直径はあまりつぶされない。

【００３２】よって、従来の電子銃に比べ、本発明によ
る電子銃の画面周辺での水平及び垂直方向の主面位置の
ズレ量は少なく（垂直方向の倍率は悪く、水平方向の倍
率は良い）、その分画面周辺での電子ビームの横つぶれ
現象は、軽減され、より丸い電子ビームを得ることがで
きる。

【００３３】即ち、本発明による電子銃を用いることに
より、画面周辺での横つぶれが無く、より画面全域で良
好な解像度をもつ陰極線管を得ることができる。

【００３４】更に、第５グリッド５と第６グリッド６と
の間の静電容量（Ｃ５６）と第７グリッド７との第８グ
リッド６との間の静電容量（Ｃ７８）を等しい値（Ｃ５
６＝Ｃ７８）とし、第６グリッド６と第７グリッド７と
の間の静電容量（Ｃ６７）をαＣ（α＜１）とすると、
第６グリッドの重畳電圧（Ａ×Ｖｄ）と第７グリッドの
重畳電圧（Ｂ×Ｖｄ）は、第６グリッドの重畳電圧（交流分）：Ａ×ＶｄＡ=α/(１+２α)Ｃ^２第７グリッドの重畳電圧（交流分）：Ｂ×ＶｄＢ=α/(１+２α)Ｃ^２となり、第６グリッド６と第７グリッド７との間の電位
差（Ａ(Ｂ）×Ｖｄは、 (Ａ(Ｂ)×Ｖｄ＝１/(１+２α)Ｃ^２×Ｖｄとなる。αが１より小さいとき、つまり、第６グリッド
と第７グリッドとの間の電極間容量（Ｃ６７）が第５グ
リッド５と第６グリッド６との間の電極間容量並びに第
７グリッド７と第８グリッドとの間の電極間容量より小
さいほど、第６グリッド６と第７グリッドとの間の電位
差を大きくすることができ、第５グリッドに印加される
交流電圧成分を効率よく、第６グリッド６と第７グリッ
ド７との間の４極子レンズの形成、動作に寄与させるこ
とができ、第５グリッドへ印加する交流電圧成分を小さ
くすることができる。

【００３５】さらに、第６グリッド６及び第７グリッド
７には、電子銃近傍に配置した抵抗器１００により、第
８グリッド８に印加される陽極電圧Ｅｂを抵抗分割した
電圧が与えられているので、陰極線管外部より余分な電
圧を与える必要が無く、上記に示したような高品位の陰
極線管を容易に実現することができる。

【００３６】本発明の他の実施例について、図１３を参
照して説明する。図１３には、この発明の他の実施例に
係る陰極線管の電子銃の主レンズ部を構成するグリッド
５〜９の構造並びに配置の概略構成が示されている。第
５グリッド５には、直流電圧Ｖｆを基準とするパラボラ
状のダイナミック電圧（Ｖｄ）が印加され、第９グリッ
ド９には、陽極電圧（Ｅｂ）が印加されている。そして
第５及び第９グリッド５，９の間に配置された第６，第
７，第８グリッド６，７，８には、管内に配置された抵
抗器１１０により、第５グリッドに供給されるフォーカ
ス電圧（Ｖｆ）より高く、第９グリッドに供給される陽
極電圧（Ｅｂ）より低い電圧（ＶＭ）が、陽極電圧（Ｅ
ｂ）を抵抗分割して供給されている。また、その電圧
（ＶＭ）を基準として、第５グリッドに供給される偏向
磁界と同期したパラボラ状のダイナミック電圧（Ｖｄ）
が、第５，第６グリッド５，６間の電極間容量、第６，
第７グリッド６，７間の電極間容量、第７，第８グリッ
ド７，８間の電極間容量、第８，第９グリッド８，９間
の電極間容量とにより、本発明の前記１実施例と同様に
キャパシタンス分割され、この交流電圧が第６，第７及
び第８グリッド６，７，８に重畳される。

【００３７】このように、第５グリッド５には、ダイナ
ミック電圧（Ｖｄ）が、第６，第７及び第８グリッド
６，７，８にはそれぞれのグリッドの間の静電容量の関
係で決まる重畳電圧が印加され、各グリッド間の電界レ
ンズは、偏向磁界に同期して、そのレンズ作用が変化さ
れる。この変化により、主電子レンズのレンズ作用は、
本発明の前記１実施例と同様に図１２に示されるように
４極子レンズ（ＱＬｌ）は、主電子レンズ（ＥＬ）の略
中心付近に形成される。そして、電子ビームが画面中央
から画面周辺に偏向される時、第５グリッド５には、ダ
イナミック電圧（Ｖｄ）が印加され、第５グリッド５、
第６グリッド６間に形成される第１レンズ領域と第８グ
リッド８、第９グリッド９間に形成される第３レンズ領
域で形成される電界拡張型の主電子レンズ（ＥＬ）は、
実線から破線の如く弱められ、また第６、第７及び第８
グリッド間に形成される第２レンズ領域の４極子レンズ
（ＱＬ１）は、第６，第７及び第８グリッドに重畳され
る交流電圧の電圧差により、そのレンズ作用が変化され
て、電子ビームが画面周辺に偏向されるときには、図中
破線で示される様に水平方向に集束作用、垂直方向には
発散作用を有するように変化される。このレンズ作用の
変化により、主電子レンズ（ＥＬ）の水平方向のレンズ
作用と４極子レンズ（ＱＬ１）の水平方向のレンズ作用
とが互いに打ち消し合い、主レンズ全体（第１、第２、
第３レンズ領域すべて）の総合的な水平方向の集束作用
をほぼ保存されることとなる。

【００３８】このとき電子ビームの軌道は、垂直方向に
は破線で示されるような軌道となるが、水平方向の電子
ビーム軌道は、４極子レンズの位置と主電子レンズの位
置がほぼ一致しているので、画面中央に電子ビームが集
束される場合と変わらない。

【００３９】従って、水平方向（Ｈ）の電子ビームを集
束させるレンズ主面（仮想的なレンズ中心；出射ビーム
軌道と画面入射ビーム軌道のクロス点）は、電子ビーム
が画面中央にある時と画面周辺に偏向されたときで変わ
らず（主面Ａ’＝主面Ｂ’）、垂直方向はＤＹレンズが
発生した分、主面位置が前進するが、従来の電子銃と比
較すると、従来の電子銃では４極子レンズ（ＱＬ）が主
電子レンズよりもカソード側に位置し、その４極子レン
ズにより垂直方向は発散され、電子ビーム軌道は主電子
レンズのより中心軸から離れた位置を通過し、その分主
面位置Ｃはより前進していたものが、本発明による電子
銃では、主電子レンズ内部に４極子レンズを有している
ため、主電子レンズに入ってくる電子ビーム軌道は変わ
らず、その分垂直方向の主面の移動位置（主面Ｃ’）
は、従来電子銃の主面位置Ｃよりも手前（カソード側）
となり、垂直方向の倍率は、従来電子銃と比べよくなら
ず、画面周辺での電子ビームの垂直径はあまりつぶされ
ない。

【００４０】よって、従来の電子銃に比べ、本発明によ
る電子銃の画面周辺での水平、垂直方向の主面位置のズ
レ量は少なく（垂直方向の倍率は悪く、水平方向の倍率
は良い）、その分画面周辺での電子ビームの横つぶれ現
象は、軽減され、より丸い電子ビームを得ることができ
る。

【００４１】すなわち、本発明による上記実施例の主レ
ンズ構成とすることにより、前記の実施例と同様に画面
周辺での横つぶれが無く、より画面全域で良好な解像度
を持つ陰極線管を得ることができる。

【００４２】また、上述した実施例は、ＱＰＦ構造の電
子銃について説明したが、同様な主レンズ構造を有する
電子銃であれば、ＱＰＦ構造に限らず同様の効果を得ら
れることは明らかである。

【００４３】

【発明の効果】以上述べた如く、この発明の陰極線管で
は、少なくとも１本の電子ビームを形成し、射出する電
子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束させ、主
電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子銃から放
出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向に偏向走
査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少なくとも備
えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、
第２、第３及び第４のグリッドの順序で配置された少な
くとも４つの電極から構成され、第１のグリッドには、
中位の第１電圧が印加され、第４のグリッドには、陽極
電圧が印加され、互いに隣接する前記第２のグリッドと
前記第３のグリッドとは、抵抗器で接続され、これら第
２のグリッド及び第３のグリッドには、前記第１電圧及
び前記陽極電圧の略中間の電位に相当し、第２電圧及び
第３電圧がそれぞれ与えられ、前記第１のグリッド及び
第２のグリッドの間の第１の静電容量並びに前記第３の
グリッド及び第４のグリッドの間の第３の静電容量より
も前記第２のグリッド及び第３のグリッドの間の第２の
静電容量が小さくなるように各グリッドが構成配置さ
れ、前記第１のグリッド及び第２のグリッドとの間に第
１のレンズ領域が形成され、前記第３のグリッド及び第
４のグリッドとの間に第３のレンズ領域が形成され、前
記隣接する第２のグリッド及び第３のグリッドとの間に
第２のレンズ領域が形成され、この第２のレンズ領域に
非対称レンズが形成される。

【００４４】このような構成にすることによって、４極
子レンズ（ＱＬ１）は、主電子レンズ（ＥＬ）の略中心
付近に位置するため、電子ビームが画面中央に向けられ
る際と、電子ビームが画面周辺に偏向される際とでは、
水平方向の電子ビーム軌道は、変わらない。即ち、水平
方向（Ｈ）の電子ビームを集束させるレンズ主面（仮想
的なレンズ中心；出射ビーム軌道と画面入射ビーム軌道
のクロス点）は、電子ビームが画面中央にある時と画面
周辺に偏向されたときで変わらず（主面Ａ’＝主面
Ｂ’）、従来の電子銃で生じていた、水平方向の主面の
後退による、画面周辺での電子ビームの横つぶれ現象を
軽減させることができ、より画面全域で良好な解像度を
もつ陰極線管を得ることができる。

【００４５】また、第２グリッド、第３グリッドには、
電子銃近傍に配置した抵抗器により、第４グリッドに印
加される陽極電圧を抵抗分割した電圧を与えているの
で、陰極線管外部より余分な電圧を与える必要が無く、
上記に示したような高品位の陰極線管を容易に提供する
ことができる。

【００４６】更に、主レンズ内の４極レンズは、第１グ
リッドに交流電圧成分を印加することにより、各電極間
の静電容量を介して、第２グリッド、第３グリッドへと
交流電圧を重畳させ、このとき発生する第２、第３グリ
ッド間の電位差により、これらの電極間に４極子レンズ
を形成させ、動作させることができる。且つ、第２、第
３グリッド間の静電容量は、第１、第２グリッド間の静
電容量及び第３、第４グリッド間の静電容量よりも小さ
くするように構成されているので、第２グリッドに重畳
する第１グリッドに印加される交流成分は、第２、第３
グリッド間の静電容量が第１、第２グリッド間の静電容
量及び第３、第４グリッド間の静電容量と等しいか、も
しくは、大きい場合よりも大きくなり、且つ、第３グリ
ッドに重畳する第１グリッドに印加される交流成分は小
さくなる。従って、第２、第３グリッドの電位差が大き
くなるため、第１グリッドに印加される交流電圧成分を
効率よく、第２グリッド及び第３グリッド間の４極子レ
ンズの形成、動作に寄与させることができ、第１グリッ
ドへ印加する交流成分を小さくすることができる。

【００４７】また、前述の主レンズにおいて、第２の非
対称レンズ領域を形成する３個以上のグリッドが陰極か
らスクリーン方向に向かって順次配置され、前記３個以
上の各グリッドには、中位の第１電圧よりも高く陽極電
圧よりも低い電圧が与えられかつ、前記３個以上の各グ
リッド間の静電容量の総和が第１のグリッドと前記３個
以上のグリッドの内の第１のグリッドに隣接したグリッ
ドとの間の静電容量、及び第４グリッドと前記３個以上
のグリッドの内の第４のグリッドに隣接したグリッドと
の間の静電容量より小さくなるよう構成、配置されてい
れば、前述と同様に、第２、第３グリッド間の電位差を
大きくできるので、第１グリッドに印加される交流電圧
成分を効率よく、第２、第３グリット間の４極子レンズ
の形成、動作に寄与させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な陰極線管を概略的に示す断面図であ
る。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、ピンクッション型の偏向
磁界による電子ビームの横つぶれ現象を説明する図であ
る。

【図３】図１に示された陰極線管の電子銃の構造及びそ
の周辺回路の回路構成を示す概略図である。

【図４】図３に示される電子銃の電極の電極形状を示す
平面図である。

【図５】図１に示される陰極線管に搭載される電子銃の
レンズ動作を示す図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、この発明の一実施例に係
る陰極線管に搭載される電子銃の構造を示す断面図であ
る。

【図７】（ａ）から（ｄ）は、図６に示される電子銃の
各電極の形状を示す平面図である。

【図８】図６に示される電子銃の主レンズ部を構成する
電極構造及びその電極構造を含めた回路を示す詳細図で
ある。

【図９】図８に示される各電極に印加される電圧及びそ
の変化を示すグラフである。

【図１０】図８に示される電極に印加される電圧波形を
示すグラフである。

【図１１】図８に示される電極の交流的な等価回路を示
す図である。

【図１２】この発明の一実施例に係る陰極線管に搭載さ
れる電子銃の電子レンズの動作を示す図である。

【図１３】この発明の他の実施例に係る陰極線管に搭載
される電子銃の主レンズ部を構成する電極構造及びその
電極構造を含めた回路を示す詳細図である。

【符号の説明】

１…パネル８…偏向ヨーク２…ファンネルＫＲ，ＫＧ，ＫＢ…カソード３…蛍光体スクリーン１〜８…グリッド４…マスク１０１，１０２，１０３…抵抗器の抵抗部５…ネック１００…抵抗器６Ｂ，６Ｇ，６Ｒ…電子ビームＣ５６，Ｃ６７，Ｃ７８…電極間容量７…電子銃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させ、主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向
に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少な
くとも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する前記第２のグリッドと前記第３のグリッドと
は、抵抗器で接続され、これら第２のグリッド及び第３
のグリッドには、前記第１電圧よりも高く前記陽極電圧
よりも低い第２電圧及び第３電圧がそれぞれ与えられ、
前記第１のグリッドと第２のグリッドとの間の第１の静
電容量並びに前記第３のグリッドと第４のグリッドとの
間の第３の静電容量よりも前記第２のグリッドと第３の
グリッドとの間の第２の静電容量が小さくなるように各
グリッドが構成配置され、前記第１のグリッドと第２の
グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成され、前記第
３のグリッドと第４のグリッドとの間に第３のレンズ領
域が形成され、前記隣接する第２のグリッドと第３のグ
リッドとの間に第２のレンズ領域が形成され、この第２
のレンズ領域に非対称レンズが形成されることを特徴と
する陰極線管。
【請求項２】前記第２の非対称レンズ領域を形成する３
個以上のグリッドが陰極からスクリーン方向に向かって
順次配置され、前記３個以上の各グリッドには、中位の
第１電圧よりも高く、陽極電圧よりも低い電圧が与えら
れ、かつ、前記３個以上の各グリッド間の静電容量の総
和が第１のグリッドと前記３個以上のグリッドの内の第
１のグリッドに隣接したグリッドとの間の静電容量及び
第４グリッドと前記３個以上のグリッドの内の第４のグ
リッドに隣接したグリッドとの間の静電容量より小さく
なるよう構成され、配置されていることを特徴とする請
求項１に記載の陰極線管。