JP2001043811A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子ビームの電流量が変化した場合に生ずる
集束の変化を補償して良好な画像特性が得られる陰極線
管を構成することを目的とする。 【解決手段】 陰極線管において、電子銃17の電界レン
ズを形成する電極G5の１つに高位の電圧が印加される電
極G6に供給される電圧を抵抗器21により分圧して得られ
る電圧を印加し、この電圧が印加される電極に電子ビー
ムの電流量が増加したときにこの電子ビームの一部を抵
抗器に流入させ、かつその電流量の増加量に応じて抵抗
器への流入量を増加させる導電部材22を電気的に接続し
て配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーブラウン
管などの陰極線管に係り、特に電子銃に電子ビームの電
流量が変化した場合に生ずる集束の変化を補償する手段
が設けられた陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラーブラウン管は、パネルと漏
斗状ファンネルからなる外囲器を有し、そのファンネル
のネック内に配設けられた電子銃から放出される３電子
ビームをファンネルの外側に装着された偏向ヨークによ
り偏向し、色選別電極としてのシャドウマスクを介して
パネルの内面に設けられた蛍光体スクリーンを水平、垂
直走査することにより、カラー画像を表示する構造に形
成されている。

【０００３】上記電子銃の一例として図５にインライン
型カラーブラウン管の電子銃を示す。この電子銃は、一
列に配置された３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR 、これ
らカソードＫB ，ＫG ，ＫR を加熱する３個のヒーター
Ｈ、上記カソードＫB ，ＫG，ＫR から順次蛍光体スク
リーン方向に配置され第１乃至第６グリッドＧ1 〜Ｇ6
を有し、これらカソードＫB ，ＫG ，ＫR 、ヒーターＨ
および第１乃至第６グリッドＧ1 〜Ｇ6 が一対の絶縁支
持棒（図示せず）により支持されている。

【０００４】この電子銃では、カソードＫB ，ＫG ，Ｋ
R およびこれらカソードＫB ，ＫG，ＫR に順次隣接す
る第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 により電子ビームを発
生、制御する３極部が形成され、第３乃至第６グリッド
Ｇ2 〜Ｇ6 により上記３極部からの電子ビームを加速、
集束する複数の電界レンズが形成される。特に第５グリ
ッドＧ5 （集束電極）と第６グリッドＧ6 （最終加速電
極）とにより、上記電子ビームを最終的に蛍光体スクリ
ーン上に集束する最終集束レンズが形成される。

【０００５】この電子銃では、上記最終集束レンズを形
成する集束電極と最終加速電極にそれぞれ一定の電圧が
印加される。すなわち、この電子銃では、一方の絶縁支
持棒に沿って配置された抵抗器１により第６グリッドＧ
6 に供給される２５〜３５ kＶ程度の高電圧Ｅb を分圧
して、その２０〜３５％程度の電圧が第５グリッドＧ5
に供給される。そのため、この電子銃では、最終集束レ
ンズの強度が一定であり、 図６に示すように、電子ビ
ーム３は、電流量がすくない場合は最終集束レンズＥＬ
で代表して示す複数の電界レンズにより集束されて蛍光
体スクリーン４上に適正に集束されるが、電流量の増加
すると、３極部により形成される仮想物点５が矢印６で
示すように蛍光体スクリーン４方向に移動してアンダー
フォーカス状態となり、蛍光体スクリーン４上のビーム
スポットが大きくなる。そのため、画像特性が劣化す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
ブラウン管の電子銃の一例として図５に示したように、
従来の電子銃は、電子ビームを最終的に蛍光体スクリー
ン上に集束する最終集束レンズを形成する集束電極と最
終加速電極に印加する電圧がそれぞれ一定であるため、
電子ビームは、電流量がすくない場合は、蛍光体スクリ
ーン上に適正に集束されるが、電流量の増加すると、３
極部の形成される仮想物点が蛍光体スクリーン方向に移
動してアンダーフォーカス状態となり、蛍光体スクリー
ン上のビームスポットが大きくなり、画像特性が劣化す
るという問題がある。

【０００７】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、電子ビームの電流量が変化した場
合に生ずる集束の変化を補償して良好な画像特性が得ら
れる陰極線管を構成することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１） 陰極およびこの
陰極からの電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する
電界レンズを形成する複数個の電極を有する電子銃を備
える陰極線管において、電子銃の電界レンズを形成する
電極の１つに高位の電圧が印加される電極に供給される
電圧を抵抗器により分圧して得られる電圧を供給し、こ
の分圧して得られる電圧が印加される電極に電子ビーム
の電流量が増加したときにこの電子ビームの一部を抵抗
器に流入させかつその電流量の増加量に応じて抵抗器へ
の流入量を増加させる導電部材を電気的に接続して配置
した。

【０００９】（２） 複数個の陰極およびこれら陰極か
らの複数の電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する
電界レンズを形成する複数個の電極を有する電子銃を備
える陰極線管において、電子銃の電界レンズを形成する
電極の１つに高位の電圧が印加される電極に供給される
電圧を抵抗器により分圧して得られる電圧を供給し、こ
の分圧して得られる電圧が印加される電極に電子ビーム
の電流量が増加したときにこの電子ビームの一部を抵抗
器に流入させかつその電流量の増加量に応じて抵抗器へ
の流入量を増加させる導電部材を電気的に接続して配置
した。

【００１０】（３） （２）の陰極線管において、導電
部材を複数の電子ビームの少なくとも１つを抵抗器に流
入させる位置に配置した。

【００１１】（４） 複数個の陰極およびこれら陰極か
らの複数の電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する
電界レンズを形成する複数個の電極を有する電子銃を備
える陰極線管において、電子銃の電界レンズを形成する
電極の１つを複数の電子ビームに対応して複数個の電極
に分割し、これら分割電極のそれぞれに高位の電圧が印
加される電極に供給される電圧を各分割電極に対して独
立に設けられた複数個の抵抗器により分圧して得られる
電圧を供給し、この分圧して得られる電圧が印加される
各分割電極に電子ビームの電流量が増加したときにこの
電子ビームの一部を抵抗器に流入させかつその電流量の
増加量に応じて抵抗器への流入量を増加させる導電部材
を電気的に接続して配置した。

【００１２】（５） （１）乃至（４）のいずれかの陰
極線管において、導電部材にこの導電部材が配置された
電極の陰極側の電子ビーム通過孔よりも小さい電子ビー
ム通過孔を設けた。

【００１３】（６） （１）乃至（４）のいずれかの陰
極線管において、導電部材に電子ビーム通過孔を設け、
この電子ビーム通過孔の周辺部に電子ビームの電流量が
増加したときにこの電子ビームの一部が衝突するメッシ
ュ部を設けた。

【００１４】（７） （１）乃至（４）のいずれかの陰
極線管において、電界レンズを形成する電極の１つを、
高位の電圧が印加される最終加速電極とともに最終集束
レンズを形成する集束電極とした。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００１６】図３にその実施の一形態であるカラーブラ
ウン管を示す。このカラーブラウン管は、パネル１０と
漏斗状ファンネル１１からなる外囲器を有する。そのパ
ネル１０の内面に、青、緑、赤に発光するドット状また
はストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリー
ン１２が設けられている。またこの蛍光体スクリーン１
２に対向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔が形
成された色選別電極としてのシャドウマスク１３が配置
されている。一方、ファンネル１１のネック１５内に同
一水平面上を通るセンタービーム１６G および一対のサ
イドビーム１６B ，１６R からなる一列配置の３電子ビ
ーム１６B ，１６G ，１６R を放出するインライン型電
子銃１７が配設されている。そして、この電子銃１７か
ら放出される３電子ビーム１６B ，１６G ，１６R をフ
ァンネル１１の外側に装着された偏向ヨーク１９により
偏向し、シャドウマスク１３を介して蛍光体スクリーン
１２を水平、垂直走査することにより、カラー画像を表
示する構造に形成されている。

【００１７】上記電子銃１７は、図１に示すように、水
平方向に一列に配置された３個のカソードＫB ，ＫG ，
ＫR 、これらカソードＫB ，ＫG ，ＫR を加熱する３個
のヒーターＨ、上記カソードＫB ，ＫG ，ＫR から順次
蛍光体スクリーン方向に配置され第１乃至第６グリッド
Ｇ1 〜Ｇ6 を有し、これらカソードＫB ，ＫG ，ＫR、
ヒーターＨおよび第１乃至第６グリッドＧ1 〜Ｇ6 が一
対の絶縁支持棒（図示せず）により支持されている。

【００１８】この電子銃１７では、その一側に沿って抵
抗器２１が配置されている。この抵抗器２１は、一端部
が第６グリッドＧ6 に接続され、他端部が接地され、中
間部が第５グリッドＧ5 に接続され、第６グリッドＧ6
に供給される高電圧Ｅb を分圧して得られる中位の電圧
を第５グリッドＧ5 に供給する。

【００１９】上記第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 は、そ
れぞれ一体構造の板状電極からなり、これら電極には、
その板面に３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対応し
て、比較的径小の３個の円形電子ビーム通過孔が一列配
置に形成されている。第３、第４、第５、第６グリッド
Ｇ3 ，Ｇ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6 は、それぞれ一体構造の筒状電
極からなり、これら電極のうち、第３グリッドＧ3 の第
２グリッドＧ2 との対向面には、３個のカソードＫB ，
ＫG ，ＫR に対応して、上記第２グリッドＧ2 の電子ビ
ーム通過孔よりも大きい３個の円形電子ビーム通過孔が
一列配置に形成されている。またこの第３グリッドＧ3
の第４グリッドＧ4 との対向面、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 との対向面に
は、それぞれ上記第３グリッドＧ3 の第２グリッドＧ2
との対向面の電子ビーム通過孔よりも大きい３個の円形
電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。第５グ
リッドＧ5 の第６グリッドＧ6 との対向面および第６グ
リッドＧ6 には、それぞれ３個のカソードＫB ，ＫG ，
ＫR に対応して、上記第５グリッドＧ5 の第４グリッド
Ｇ4 との対向面の電子ビーム通過孔よりも大きい３個の
円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。

【００２０】さらに、この実施の形態では、上記第５グ
リッドＧ5 の内側のセンタービーム通過領域に板状の導
電部材２２が配置され、第５グリッドＧ5 に電気的に接
続されている。この導電部材２２には、図２（ａ）に示
すように、第５グリッドの第４グリッドとの対向面のセ
ンタービーム通過孔よりもやや小さい円形の電子ビーム
通過孔２３、または同（ｂ）に示すように、上記円形電
子ビーム通過孔２４の周辺部にメッシュ部２５が設けら
れ、このメッシュ部２５の中心部に上記電子ビーム通過
孔２３と同径の電子ビーム通過孔が設けられ、センター
ビームの電流量が増加してビーム径が大きくなった場合
に、その一部が衝突するようになっている。

【００２１】この電子銃１７では、第６グリッドＧ6 に
ファンネル１１に設けられた端子２７（図３参照）を介
して２５〜３５ kＶ程度の高電圧Ｅb が印加される。第
５グリッドＧ5 には、抵抗器２１により第６グリッドＧ
6 に供給される高電圧Ｅb を分圧してその２０〜３５％
程度の集束電圧Ｖf が印加される。第４グリッドＧ4
は、管内で第２グリッドＧ2 に接続され、これら第４、
第２グリッドＧ4 ，Ｇ2には、５００〜１０００Ｖのカ
ットオフ電圧が印加される。第３グリッドＧ3 には、上
記集束電圧Ｖf とほぼ同じ電圧が印加される。第１グリ
ッドＧ1 は接地される。カソードＫB ，ＫG ，ＫR に
は、１００〜２００Ｖの直流電圧に映像信号が重畳され
た電圧が印加される。

【００２２】このような電圧の印加により、カソードＫ
B ，ＫG ，ＫR および第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 に
より電子ビームを発生、制御する３極部ＧＥが形成さ
れ、第３乃至第６グリッドＧ3 〜Ｇ6 により上記３極部
ＧＥからの電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する
電界レンズが形成される。特に第５グリッドＧ5 （集束
電極）と第６グリッドＧ6 （最終加速電極）とにより電
子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する最終
集束レンズＥＬが形成される。

【００２３】上記のように電子銃１７を構成すると、つ
ぎのように動作する。

【００２４】すなわち、カソードＫG からのセンタービ
ーム１６G の電流量が少なく、ビーム径が小さい場合
は、センタービーム１６G は、第５グリッドＧ5 の内側
に設けられた導電部材２２に衝突しない。したがって、
第５グリッドＧ5 は、抵抗器２１により第６グリッドＧ
6 に供給される陽極高電圧Ｅb を分圧して得られる陽極
高電圧Ｅb の２０〜３５％程度の電位に保たれる。その
結果、各カソードＫB ，ＫG ，ＫR から放出される電子
ビーム１６B ，１６G ，１６R は、適正に蛍光体スクリ
ーン１２上に集束される。

【００２５】これに対して、カソードＫG からのセンタ
ービーム１６G の電流量が増加し、ビーム径が大きくな
ると、このセンタービーム１６G の一部が第５グリッド
Ｇ5の内側に設けられた導電部材２２に衝突し、この導
電部材２２に接続されている第５グリッドＧ5 を介して
抵抗器２１に流込む。それにより抵抗器２１にセンター
ビーム１６G の電流量に応じた電流が流れ、抵抗器２１
により第６グリッドＧ6 に供給される陽極高電圧Ｅb を
分圧して第５グリッドＧ5 に供給される電圧がセンター
ビーム１６G の電流量に応じて低下して第５グリッドＧ
5 の電位が低くなる。

【００２６】一方、電子ビーム１６B ，１６G ，１６R
の電流量が増加すると、図４に示すように、３極部に形
成される仮想物点２９が矢印３０で示すように蛍光体ス
クリーン１２方向に移動する。この場合、従来の技術で
説明したように最終集束レンズの強度が一定であると、
電子ビームはアンダーフォーカス状態となり（図６参
照）、蛍光体スクリーン上のビームスポットが大きくな
って画像特性が劣化する。しかし、上記のようにセンタ
ービームの一部が抵抗器に流込むと、第５グリッドの電
圧が低下し、その流入量に応じて最終集束レンズＥＬの
強度が強くなる。その結果、仮想物点２９の移動による
アンダーフォーカスを補償するように作用し、蛍光体ス
クリーン１２上のビームスポットを適性にして画像特性
の劣化を防止する。

【００２７】つまり、上記のように最終集束レンズＥＬ
を形成する第５グリッドＧ5 に抵抗器２１により第６グ
リッドＧ6 に供給される高電圧Ｅb を分圧して得られる
中位の電圧を供給するとともに、この第５グリッドＧ5
の内側のセンタービーム通過領域にセンタービーム１６
G の電流量が増加してビーム径が大きくなった場合にそ
の一部が衝突する導電部材２２を配置し、この導電部材
２２を第５グリッドＧ5 に電気的に接続すると、センタ
ービーム１６G の電流量が増加した場合に最終集束レン
ズＥＬの強度が強くなり、センタービーム１６G の電流
量が増加した場合に仮想物点２６が蛍光体スクリーン１
２方向に移動するために生ずるアンダーフォーカスを補
償し、画像特性の劣化を防止することができる。

【００２８】なお、上記実施の形態では、センタービー
ムの通過領域に導電部材を配置したが、この導電部材の
配置位置は、センタービームの通過領域に限定されるも
のではなく、サイドビームの通過領域に配置してもよ
い。また、３電子ビームの通過領域の１つだけでなく、
３電子ビームの通過領域のうち、少なくとも２つの電子
ビームの通過領域に配置することにより、より良好に仮
想物点が蛍光体スクリーン方向に移動するために生ずる
アンダーフォーカスを補償して画像特性の劣化を防止す
ることができる。

【００２９】また、上記実施の形態では、集束電極が一
体構造の電極からなる電子銃について説明したが、この
発明は、３個の陰極から放出される３電子ビームに対応
して、集束電極が３個の独立した電極に分割され、これ
ら分割電極のそれぞれに独立して設けられた抵抗器によ
り最終加速電極に供給される高電圧を分圧して得られる
中位の電圧を印加するとともに、これら分割電極にそれ
ぞれ導電部材が配置された構造の電子銃に適用しても同
様の効果が得られる。

【００３０】また、上記実施の形態では、最終集束レン
ズを形成する集束電極に導電部材を配置したが、この導
電部材は、最終集束レンズ以外の電界レンズを形成する
電極に配置して、その電界レンズの強度を変化させるよ
うに電極の電位を変化させる場合にも適用できる。

【００３１】また、上記実施の形態では、最終集束レン
ズが軸対称のＢＰＦ（Ｂｉ−Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏ
ｃｕｓ）型の電子銃を備えるカラーブラウン管について
説明したが、この発明は、ＢＰＦ型電子銃に限定される
ものではなく、最終集束レンズがその他の軸対称レン
ズ、非軸対称レンズあるいはこれらを組合わせた複合電
子レンズからなる電子銃を備えるカラーブラウン管にも
適用できる。

【００３２】なお、上記実施の形態では、インライン型
カラーブラウン管について説明したが、この発明は、イ
ンライン型カラーブラウン管以外のカラーブラウン管に
も適用できる。また、カラーブラウン管以外の陰極線管
にも適用できる。

【００３３】

【発明の効果】上述のように電子銃を構成すると、電子
ビームの電流量が増加した場合、電子ビームの一部が導
電部材に衝突し、この電子ビームの一部が抵抗器に流込
むことにより電界レンズの強度を強くすることができ、
電子ビームの電流量が増加した場合に仮想物点が移動す
るために生ずるアンダーフォーカスを補償して画像特性
の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるカラーブラウン
管の電子銃の構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記電子銃
の電極に配置される導電部材の構成を示す図である。

【図３】この発明の実施の一形態であるカラーブラウン
管の構成を示す図である。

【図４】上記電子銃の作用を説明するための図である。

【図５】従来のカラーブラウン管の電子銃の構成を示す
図である。

【図６】上記従来のカラーブラウン管の電子銃の作用を
説明するための図である。

【符号の説明】

１２…蛍光体スクリーン １６B ，１６R …一対のサイドビーム １６G …センタービーム １７…電子銃 ２１…抵抗器 ２２…導電部材 ２３…電子ビーム通過孔 ２５…メッシュ部 ＥＬ…最終集束レンズ 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 ＫB ，ＫG ，ＫR …陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 博文 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5C041 AA03 AA12 AB14 AC19 AC26 AC34 AD02 AE01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極およびこの陰極からの電子ビームを
   蛍光体スクリーン上に集束する電界レンズを形成する複
   数個の電極を有する電子銃を備える陰極線管において、 上記電子銃は上記電界レンズを形成する電極の１つに高
   位の電圧が印加される電極に供給される電圧を抵抗器に
   より分圧して得られる電圧が供給され、この分圧して得
   られる電圧が印加される電極に上記電子ビームの電流量
   が増加したときにこの電子ビームの一部を上記抵抗器に
   流入させかつ上記電流量の増加量に応じて上記抵抗器へ
   の流入量を増加させる導電部材が電気的に接続されて配
   置されていることを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】 複数個の陰極およびこれら陰極からの複
   数の電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する電界レ
   ンズを形成する複数個の電極を有する電子銃を備える陰
   極線管において、 上記電子銃は上記電界レンズを形成する電極の１つに高
   位の電圧が印加される電極に供給される電圧を抵抗器に
   より分圧して得られる電圧が供給され、この分圧して得
   られる電圧が印加される電極に上記電子ビームの電流量
   が増加したときにこの電子ビームの一部を上記抵抗器に
   流入させかつ上記電流量の増加量に応じて上記抵抗器へ
   の流入量を増加させる導電部材が電気的に接続されて配
   置されていることを特徴とする陰極線管。
3. 【請求項３】 導電部材が複数の電子ビームの少なくと
   も１つを抵抗器に流入させる位置に配置されていること
   を特徴とする請求項２記載の陰極線管。
4. 【請求項４】 複数個の陰極およびこれら陰極からの複
   数の電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する電界レ
   ンズを形成する複数個の電極を有する電子銃を備える陰
   極線管において、 上記電子銃は上記電界レンズを形成する電極の１つが上
   記複数の電子ビームに対応して複数個の電極に分割さ
   れ、これら分割電極のそれぞれに高位の電圧が印加され
   る電極に供給される電圧を上記各分割電極に対して独立
   に設けられた複数個の抵抗器により分圧して得られる電
   圧が供給され、この分圧して得られる電圧が印加される
   各分割電極に上記電子ビームの電流量が増加したときに
   この電子ビームの一部を上記抵抗器に流入させかつ上記
   電流量の増加量に応じて上記抵抗器への流入量を増加さ
   せる導電部材が電気的に接続されて配置されていること
   を特徴とする陰極線管。
5. 【請求項５】 導電部材にこの導電部材が配置された電
   極の陰極側の電子ビーム通過孔よりも小さい電子ビーム
   通過孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれかに記載の陰極線管。
6. 【請求項６】 導電部材に電子ビーム通過孔が設けら
   れ、この電子ビーム通過孔の周辺部に電子ビームの電流
   量が増加したときにこの電子ビームの一部が衝突するメ
   ッシュ部が設けられていることを特徴とする請求項１乃
   至４のいずれかに記載の陰極線管。
7. 【請求項７】 電界レンズを形成する電極の１つが高位
   の電圧が印加される最終加速電極とともに最終集束レン
   ズを形成する集束電極であることを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれかに記載の陰極線管。