JP2001143637A - カラーブラウン管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面全面でビームスポットの形状を良好にし
て品位良好な画像を表示するカラーブラウン管装置を構
成することを目的とする。 【解決手段】 カラーブラウン管装置において、電子銃
26の一列配置の３電子ビームを発生する電子ビーム発生
部をカソードおよび第１、第２、第３、第４電極G1,G2,
G3,G4 で構成し、その第１電極を接地、第２電極に集束
電極G52 よりも低い電圧、第３電極を集束電極に接続し
て、一定のフォーカス電圧に電子ビームの偏向角度の増
大にともなって上昇する電圧を重畳したダイナミック電
圧、第４電極に第３電極よりも高い電圧を印加し、第
２、第４電極により形成されるレンズが電子ビームの偏
向角度の増大にともなって垂直方向の集束が水平方向の
集束よりも強い非点収差を強める作用をもつ構成とし
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
管装置に係り、特に画面周辺部におけるビームスポット
の楕円歪を軽減して品位良好な画像を表示するカラーブ
ラウン管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラーブラウン管装置は、パネル
および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さ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
スクを介して上記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】このようなカラーブラウン管装置は、現
在、電子銃を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電子ビームを
放出するインライン型とし、偏向ヨークの発生する水平
偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形
として、これら非斉一な水平、垂直偏向磁界により、格
別の補正回路を要することなく、画面全面にわたり３電
子ビームを集中させるセルフコンバーゼンス・インライ
ン型カラーブラウン管装置が広く実用化されている。

【０００４】しかし、このセルフコンバーゼンス・イン
ライン型カラーブラウン管装置には、偏向角度の増大に
ともなって電子ビームの断面形状が歪み、画面周辺部の
解像度が劣化するという問題がある。すなわち、図６に
示すように、画面１の中央部のビームスポット２をほぼ
真円としたとき、画面１の周辺部では、ビームスポット
２が、水平方向に長い高輝度のコア部３の上下に低輝度
のハロー部４（にじみ）をともなう形状に歪み、画面周
辺部の解像度を劣化させるという問題がある。

【０００５】これは、非斉一な偏向磁界が電子ビームを
垂直方向に集束、水平方向に発散するように等価的な４
極子レンズとして作用し、蛍光体スクリーン上で電子ビ
ームが垂直方向に過集束状態、水平方向に不足集束状態
になる非点収差（偏向収差）を受けるためである。

【０００６】上記偏向収差による解像度の劣化を軽減す
るため、特開昭６１−９９２４９号公報には、図７
（ａ）に示すＤＡＦ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｓｔｉｇｍａ
ｔｉｓｍａｎｄ Ｆｏｃｕｓ）電子銃が示されている。
この電子銃は、一列に配置された３個のカソードＫ、こ
れらカソードＫから順次蛍光体スクリーン方向に配置さ
れた第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 、第３グリッドＧ3
の２個の分割電極Ｇ31，Ｇ32および第４グリッドＧ4 か
らなる。これら各電極には、３個のカソードＫに対応し
て３個の電子ビーム通過孔が一列配置に形成されてい
る。特に第３グリッドＧ3 の分割電極Ｇ31，Ｇ32は筒状
に形成され、その分割電極Ｇ31の分割電極Ｇ32側には、
同（ｂ）に示すように３個の縦長の電子ビーム通過孔６
B ，６G ，６R が設けられ、分割電極Ｇ32の分割電極Ｇ
31側には、同（ｃ）に示すように３個の横長の電子ビー
ム通過孔７B ，７G ，７R が設けられている。

【０００７】この電子銃では、カソードＫに１５０Ｖの
電圧に映像信号が重畳された電圧が印加され、第１グリ
ッドＧ1 は接地され、第２グリッドＧ2 には約６００
Ｖ、第３グリッドＧ3 の分割電極Ｇ31には約６ kＶ、分
割電極Ｇ32には、約６ kＶの電圧に偏向角度の増大にと
もなって上昇するパラボラ状の電圧が重畳されたダイナ
ミック電圧が印加され、第４グリッドＧ4 には約２６ k
Ｖの電圧が印加される。

【０００８】それにより、この電子銃では、カソードＫ
および第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 により、電子ビー
ムを発生し、かつ後述する主レンズに対する物点を形成
する三極部が形成される。第２グリッドＧ2 と第３グリ
ッドＧ3 の分割電極Ｇ31とにより、上記三極部からの電
子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズが形成さ
れる。第３グリッドＧ3 の分割電極Ｇ32と第４グリッド
Ｇ4 とにより、プリフォーカスレンズにより予備集束さ
れた電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に加速、
集束するＢＰＦ（Ｂｉ−Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏｃｕ
ｓ）型の主レンズが形成される。

【０００９】この電子銃の特徴は、第３グリッドＧ3 の
分割電極Ｇ31の分割電極Ｇ32側の電子ビーム通過孔６B
，６G ，６R を縦長、分割電極Ｇ32の分割電極Ｇ31側
の電子ビーム通過孔７B ，７G ，７R を横長とし、その
分割電極Ｇ32に偏向角度の増大にともなって上昇するダ
イナミック電圧が印加される構造とし、電子ビームの偏
向にともなって分割電極Ｇ31，Ｇ32間に電位差を発生さ
せ、この電位差を利用して分割電極Ｇ31，Ｇ32により電
子ビームを水平方向に集束、垂直方向に発散させる４極
子レンズを形成して、偏向により生ずる偏向収差を補償
する構成としたことにある。

【００１０】しかし、この電子銃では、図８に示すよう
に、画面周辺部のビームスポット２が横につぶれする現
象が解決されず、シャドウマスマとの干渉によるモアレ
などを引きおこし、文字などを表示した場合に見にくく
なるという問題がある。

【００１１】この画面周辺部でのビームスポット２の横
つぶれ現象を図９（ａ）および（ｂ）に示す光学モデル
により説明する。図９（ａ）は、電子ビームが偏向され
ないで画面中央に入射する場合、図９（ｂ）は、偏向ヨ
ークの偏向磁界により偏向されて画面周辺部に入射する
場合であり、管軸（Ｚ軸）より上側を垂直方向（Ｙ軸方
向）、下側を水平方向（Ｘ軸方向）として示した。９は
第４グリッドと隣接する第３グリッドの分割電極とによ
り形成される主レンズ、１０は第２グリッドと隣接する
第３グリッドの分割電極とにより形成されるプリフォー
カスレンズ、１１は偏向磁界により等価的に形成される
４極子レンズ、１２はダイナミック電圧の印加により第
３グリッドの分割電極間に形成される４極子レンズであ
る。

【００１２】一般に画面上のビームスポットの大きさ
は、レンズの倍率Ｍに依存する。その倍率Ｍは、電子ビ
ーム１３（１３B ，１３G ，１３R ）の発散角α0 と入
射角αi の比α0 ／αi で表すことができる。そこで、
水平方向のレンズ倍率をＭh 、垂直方向のレンズ倍率を
Ｍv 、点Ｏから発射された電子ビーム１３の水平方向の
発散角αoh、画面１への入射角αih、垂直方向の発散角
αov、入射角αivとすると、 Ｍh ＝αoh／αih Ｍv ＝αov／αiv で表される。

【００１３】したがって、 αoh＝αov の場合、図９（ａ）に示した無偏向時には、 αih(0) ＝αiv(0) Ｍh ＝Ｍv となり、画面中央のビームスポットは円形となる。これ
に対して、図９（ｂ）に示した偏向時には、 αih(1) ＜αiv(1) Ｍh ＞Ｍv となり、画面周辺部のビームスポットは横長となる。

【００１４】上記画面周辺部のビームスポットの横つぶ
れ対策として、図１０に示すように、第２グリッドＧ2
の第３グリッドＧ3 側の面に３個の電子ビーム通過孔１
４B，１４G ，１４R を各別に取囲む横長の溝１５が形
成されたものがある。このように第２グリッドＧ2 に横
長の溝１５を形成すると、第２、第３グリッドにより形
成されるプリフォーカスレンズに垂直方向の集束作用が
水平方向の集束作用よりも強い非点収差（負の非点収
差）をもたせることができ、画面周辺部のビームスポッ
トの横つぶれを緩和することができる。しかし、上記電
極によりプリフォーカスレンズを形成すると、画面中央
部のビームスポットが縦長になる。

【００１５】図１１にこの電子銃の光学モデルを示す。
図１１（ａ）は、電子ビームが偏向されないで画面中央
に入射する場合、図１１（ｂ）は、偏向ヨークの偏向磁
界により偏向されて画面周辺部に入射する場合であり、
図９と同様に管軸（Ｚ軸）より上側を垂直方向、下側を
水平方向として示した。

【００１６】図１１（ｂ）に示した偏向時には、点０か
ら αoh＝αov の等角度で発射された電子ビーム１３は、プリフォーカ
スレンズ１０で水平方向よりも垂直方向に強く集束さ
れ、このプリフォーカスレンズ１０で集束された電子ビ
ーム１３は、主レンズ９の前段に形成される４極子レン
ズ１２により垂直方向に発散、水平方向に集束され、そ
の後、主レンズ９により集束される。さらにその後、偏
向磁界により偏向されて画面周辺部に入射する。この場
合、画面周辺部への水平方向の入射角をαih(3) 、垂直
方向の入射角をαiv(3) とすると、 αih(3) ＞αih(1) αiv(3) ＜αiv(1) となる。つまり、プリフォーカスレンズ１０に垂直方向
の集束が水平方向の集束よりも強い負の非点収差をもた
せることにより、図７（ａ）に示した電子銃の水平、垂
直方向の倍率差を縮小し、画面周辺部のビームスポット
の横つぶれを軽減することができる。

【００１７】しかし、この電子銃では、電子ビーム１３
が偏向されない場合でも、プリフォーカスレンズ１０が
負の非点収差をもつため、図１１（ａ）に示した無偏向
時には、点０から αoh＝αov の等角度で発射された電子ビーム１３の画面１への入射
角は等しくならず、水平方向の入射角をαih(2) 、垂直
方向の入射角をαiv(2) とすると、 αiv(2) ＜αih(2) となる。つまり、垂直方向の倍率Ｍv と水平方向の倍率
Ｍh は、 Ｍv ＞Ｍh となり、画面中央部のビームスポットは縦長となる。

【００１８】その結果、図１２に示すように、画面１上
のビームスポット２は、中央部で縦長、周辺部でほぼ真
円となり、画面中央部の解像度が劣化する。

【００１９】しかし、この画面中央部のビームスポット
２の縦長は、上記プリフォーカスレンズ１０の負の非点
収差の強度を変化させることができれば、解消でき、画
面全面のビームスポットを円形にすることが可能とな
る。

【００２０】その解消手段として、特開平１０−３３４
８２５号公報には、図１３に示すように、第２グリット
Ｇ2 と第３グリットＧ3 との間に偏向角度の増大にとも
なって上昇するダイナミック電圧が印加される補助電極
Ｇs を配置し、第２グリットＧ2 と補助電極Ｇs とによ
り、偏向に同期して動的に垂直方向に集束、水平方向に
発散する作用が変化するレンズを形成する電子銃が示さ
れている。

【００２１】しかし、この電子銃は、補助電極Ｇs のほ
かに、第５グリットＧ5 の３個の分割電極Ｇ51，Ｇ52，
Ｇ53の１つに補助電極Ｇs とは異なるダイナミック電圧
を印加する必要があり、２種類のダイナミック電圧を必
要とするため、電源回路のコストが高くなるという問題
がある。

【００２２】さらに、特開平１０−２１４５７４号公報
には、図１４に示すように、第２グリットＧ2 と第３グ
リットＧ3 との間に偏向角度の増大にともなって下降す
るダイナミック電圧が印加される補助電極Ｇs を配置
し、第２グリットＧ2 と補助電極Ｇs とにより、偏向に
同期して動的に垂直方向の集束が水平方向の集束よもも
強くなるレンズを形成する電子銃が示されている。

【００２３】しかし、この電子銃も、補助電極Ｇs のほ
かに、第５グリットＧ5 の３個の分割電極Ｇ51，Ｇ52，
Ｇ53の２つに補助電極Ｇs とは異なるダイナミック電圧
を印加する必要があり、２種類のダイナミック電圧を必
要とするため、同様に電源回路のコストが高くなるとい
う問題がある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
ブラウン管装置の画質を良好にするためには、画面全面
のフォーカス状態を良好に保ち、かつビームスポットの
歪を少なくすることが必要がある。

【００２５】この画面全面のフォーカス状態およびビー
ムスポットの歪に関し、従来のＤＡＦ電子銃は、主レン
ズの低電圧側電極に偏向角度の増大にともなって上昇す
るダイナミック電圧を印加して、主レンズの強度を可変
にすると同時に、動的に変化する４極子レンズを形成す
ることで、偏向収差によるビームスポットの上下方向の
にじみをなくし、画面全面でフォーカスさせることがで
きる。しかし、この電子銃では、画面中央部のビームス
ポットをほぼ真円にすると、画面周辺部のビームスポッ
トが顕著に横つぶれし、画面周辺部の解像度を劣化させ
るという問題がある。

【００２６】そのビームスポットの横つぶれをなくすた
め、上記ＤＡＦ電子銃のプリフォーカスレンズに負の非
点収差をもたせれば、電子ビームの発散角と入射角の比
で定義される画面周辺部の水平、垂直方向の倍率の差を
小さくして、画面周辺部のビームスポットの横つぶれを
緩和することができる。しかし、この場合、プリフォー
カスレンズに負の非点収差のために、画面中央部のビー
ムスポットが縦長になり、画面中央部の解像度が劣化す
るという問題が生ずる。

【００２７】また、ＤＡＦ電子銃の第２グリッドと第３
グリッドとの間に補助電極を配置し、プリフォーカスレ
ンズの負の非点収差を偏向に同期して動的に変化させる
電子銃では、２種類のダイナミック電圧が必要となり、
電源回路のコストが高くなるという問題がある。

【００２８】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、画面全面でビームスポットの形状
を良好にして品位良好な画像を表示するカラーブラウン
管装置を構成することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】（１） 一列配置の３電
子ビームを発生する電子ビーム発生部およびこの電子ビ
ーム発生部からの３電子ビームを蛍光体スクリーン上に
加速、集束する少なくとも集束電極と最終加速電極とか
らなる主レンズを有する電子銃と、この電子銃から放出
される３電子ビームを水平、垂直方向に偏向する偏向ヨ
ークとを備えるカラーブラウン管装置において、電子ビ
ーム発生部をカソードおよびこのカソードに順次隣接し
かつ所定間隔離れて配置された第１、第２、第３、第４
電極で構成し、その第１電極を接地、第２電極に集束電
極よりも低い電圧、第３電極を集束電極に接続して、一
定のフォーカス電圧に電子ビームの偏向角度の増大にと
もなって上昇する電圧を重畳したダイナミック電圧、第
４電極に第３電極よりも高い電圧を印加し、これら電圧
の印加により第２、第４電極間に形成されるレンズが電
子ビームの偏向角度の増大にともなって垂直方向の集束
が水平方向の集束よりも強い非点収差を強める作用をも
つ構成とした。

【００３０】（２） （１）のカラーブラウン管装置に
おいて、第２、第３電極間に垂直方向の集束が水平方向
の集束よりも強いレンズを形成し、第３、第４電極間に
水平方向の集束が垂直方向の集束よりも強いレンズを形
成する構成とした。

【００３１】（３） （１）または（２）のカラーブラ
ウン管装置において、第４電極に印加される電圧を、最
終加速電極に印加される電圧を分圧抵抗器により分圧さ
れた電圧とした。

【００３２】（４） （１）乃至（３）のいずれかのカ
ラーブラウン管装置において、第４電極と集束電極との
間に一定のフォーカス電圧が印加される第５電極を配置
し、この第５電極と集束電極との間に電子ビームの偏向
角度の増大にともなって垂直方向に発散、水平方向に集
束する作用が強くなる４極子レンズを形成する構成とし
た。

【００３３】

【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。

【００３４】図１にその一形態であるカラーブラウン管
装置を示す。このカラーブラウン管装置は、パネル２０
および漏斗状のファンネル２１からなる外囲器を有し、
そのパネル２０の内面に、青、緑、赤に発光するストラ
イプ状またはドット状の３色蛍光体層からなる蛍光体ス
クリーン２２が設けられている。また、この蛍光体スク
リーン２２に対向して、その内側に多数の電子ビーム通
過孔が形成されたシャドウマスク２３が配置されてい
る。一方、ファンネル２１のネック２５内に、同一水平
面上を通るセンタービーム１３G および一対のサイドビ
ーム１３B ，１３R からなる一列配置の３電子ビーム１
３B ，１３G ，１３R を放出する電子銃２６が配設され
ている。また、ファンネル２１の外側に水平、垂直偏向
磁界を発生する偏向ヨーク２７が装着されている。そし
て、上記電子銃２６から放出される３電子ビーム１３B
，１３G ，１３R を偏向ヨーク２７の水平、垂直偏向
磁界により偏向し、シャドウマスク２３を介して蛍光体
スクリーン２２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。

【００３５】上記電子銃２６は、図２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Ｋ、これらカ
ソードＫを各別に加熱する３個のヒータ（図示せず）、
上記カソードＫから順次蛍光体スクリーン方向に配置さ
れた第１、第２、第３、第４グリッドＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3
，Ｇ4 、第５グリッドＧ5 の２個の分割電極Ｇ51，Ｇ5
2および第６グリッドＧ6 を有し、これらカソードＫ、
ヒータおよび各電極が一対の絶縁支持体（図示せず）に
より一体的の支持されている。

【００３６】さらに、このカラーブラウン管装置では、
上記電子銃２６に沿ってネック２５内に分圧抵抗器２９
が配置されている。

【００３７】上記第１グリッドＧ1 （第１電極）、第２
グリッドＧ2 （第２電極）および第３グリッドＧ3 （第
３電極）は板状電極、第４グリッドＧ4 （第３電極）お
よび第５グリッドＧ5 の２個の分割電極Ｇ51，Ｇ52（集
束電極）は筒状電極、第６グリッドＧ6 （最終加速電
極）はカップ状電極からなり、これら電極には、第３グ
リッドＧ3 および第４グリッドＧ4 の第３グリッドＧ3
側を除いて、３個のカソードＫに対応して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。特に第２
グリッドＧ2 には、図３（ａ）に示すように、第３グリ
ッド側の面に３個の円形電子ビーム通過孔３１B ，３１
G ，３１R を各別の取囲む横長の溝３２が設けられてい
る。また、同（ｂ）に示すように、第３グリッドＧ3 の
電子ビーム通過孔３３B ，３３G ，３３R は縦長、同
（ｃ）に示すように、第４グリッドＧ4 の第３グリッド
Ｇ3 側の電子ビーム通過孔３４B ，３４G ，３４R は横
長に形成されている。

【００３８】この電子銃２６では、カソードＫに１５０
Ｖの電圧に映像信号が重畳された電圧が印加され、第１
グリッドＧ1 は接地され、第２グリッドＧ2 には６００
〜１０００Ｖ程度の電圧が印加される。第３グリッドＧ
3 は、第５グリッドＧ5 の分割電極Ｇ52に接続され、こ
れら第３グリッドＧ3 および第５グリッドＧ5 の分割電
極Ｇ52には、約８ kＶの電圧に偏向角度の増大にともな
って上昇するパラボラ状の電圧が重畳されたダイナミッ
ク電圧が印加される。第４グリッドＧ4 には、上記分圧
抵抗器２９により第６グリッドＧ6 に印加される電圧を
分圧して、１０〜１５ kＶ程度の電圧が印加される。第
５グリッドＧ5 の分割電極Ｇ51には、約８ kＶの電圧
（フォーカス電圧）が印加され、第６グリッドＧ6 に
は、約３０ kＶの電圧が印加される。

【００３９】それによりこの電子銃２６では、カソード
Ｋおよび第１乃至第４グリッドＧ1〜Ｇ4 により電子ビ
ームを発生する電子ビーム発生部が構成され、その第
２、第３グリッドＧ2 ，Ｇ3 により電子ビームを予備集
束する第１プリフォーカスレンズ、第３、４グリッドＧ
3 ，Ｇ4 により電子ビームを予備集束する第２プリフォ
ーカスレンズが形成される。さらに、第４グリッドＧ4
と第５グリッドＧ5 の分割電極Ｇ51とにより上記プリフ
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が形成され、第５グリッドＧ
5 の２個の分割電極Ｇ51，Ｇ52により電子ビームの偏向
に同期して動的に変化する４極子レンズ、第５グリッド
Ｇ5 の分割電極Ｇ52と第６グリッドＧ6 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主レンズ
が形成される。

【００４０】図４に上記電子銃に形成されるレンズを光
学モデルで示す。図４（ａ）は、電子ビームが偏向され
ないで画面中央に入射する場合、図４（ｂ）は、偏向ヨ
ークの偏向磁界により偏向されて画面周辺部に入射する
場合であり、管軸（Ｚ軸）より上側を垂直方向（Ｙ軸方
向）、下側を水平方向（Ｘ軸方向）として示した。

【００４１】電子ビームが偏向されない場合は、図４
（ａ）に示したように、点Ｏから水平、垂直方向にそれ
ぞれ同じ発散角 α0h＝α0v で発射された電子ビーム１３（１３B ，１３G ，１３R
）は、第２、第３グリッドにより形成される第１プリ
フォーカスレンズ３６に入射し、この第１プリフォーカ
スレンズ３６により、垂直方向の集束作用が水平方向の
集束作用よりも強い負の非点収差を受け、つぎの第３、
第４グリッドにより形成される第２プリフォーカスレン
ズ３７で水平方向の集束作用が垂直方向の集束作用より
も強い正の非点収差を受ける。しかし、これら正負の非
点収差は相殺されるため、電子ビーム１３は、第２、第
４グリッド間を通過するとき、ほとんど非点収差を受け
ない。つぎに、電子ビーム１３は、第４グリッドとこの
第４グリッドに隣接する第５グリッドの分割電極とによ
り形成されるサブレンズ３８により予備集束され、その
後、第５グリッドの第６グリッド側の分割電極と第６グ
リッドとにより形成される主レンズ３９により集束さ
れ、画面１の中央に入射する。

【００４２】この場合、水平方向入射角をαih(4) 、垂
直方向入射角をαiv(4) とすると、

【数１】 となり、水平方向のレンズ倍率Ｍh 、垂直方向のレンズ
倍率Ｍv は、

【数２】 となり、画面中央のビームスポットは、ほぼ円形とな
る。

【００４３】これに対し、電子ビームが偏向される場合
は、図４（ｂ）に示したように、点Ｏから水平、垂直方
向にそれぞれ同じ発散角 α0h＝α0v で発射された電子ビーム１３は、第２、第３グリッドに
より形成される第１プリフォーカスレンズ３６に入射す
るが、この場合、第３グリッドには、電子ビーム１３の
偏向角度の増大にともなって上昇するダイナミック電圧
が印加されているので、第１プリフォーカスレンズ３６
のレンズ作用は、偏向されない場合にくらべて強くな
り、電子ビーム１３は、垂直方向の集束作用が水平方向
の集束作用よりも強い負の非点収差をより強く受ける。
一方、第３、第４グリッドにより形成される第２プリフ
ォーカスレンズ３７のレンズ作用は、下記説明のように
弱くなる。

【００４４】すなわち、第４グリッドＧ4 には、第６グ
リッドに印加される高電圧を分圧する分圧抵抗器を介し
て電圧が印加されるため、第３グリッドとの間の静電容
量Ｃ1 を介して第３グリッドに印加されるダイナミック
電圧のパラボラ状の交流成分が誘導される。その誘導電
圧Ｖ1 は、第４、第５グリッド間の静電容量をＣ2 、第
３グリッドに印加されるダイナミック電圧をＶd とする
と、 Ｖ1 ＝Ｃ1 ・Ｖd ／（Ｃ1 ＋Ｃ2 ） となる。ここで、 Ｃ1 ＝Ｃ2 とすると、 Ｖ1 ＝Ｖd ／２ となる。

【００４５】つまり、電子ビームが偏向される場合、第
４グリッドの電圧は、第３グリッドに印加されるダイナ
ミック電圧の交流成分の誘導により、無偏向時に対して
Ｖd／２上昇する。一方、第３、第４グリッド間の電位
差は、無偏向時に対して、 Ｖd ／２−Ｖd ＝−Ｖd ／２ と、Ｖd ／２小さくなる。

【００４６】それにより、第３、第４グリッドにより形
成されるレンズの作用が、無偏向時に対して電位差Ｖd
／２だけ弱くなり、電子ビーム１３に対する水平方向の
集束作用が垂直方向の集束作用よりも強い正の非点収差
が弱くなる。

【００４７】その結果、電子ビーム１３は、第２、第４
グリッド間を通過するとき、第３グリッドに印加される
ダイナミック電圧の上昇により、第１プリフォーカスレ
ンズ３６のレンズ作用が強まり、第２プリフォーカスレ
ンズ３７のレンズ作用が弱まり、垂直方向の集束作用が
水平方向の集束作用よりも強い負の非点収差を受ける。

【００４８】つぎに、電子ビーム１３は、第４グリッド
とこの第４グリッドに隣接する第５グリッドの分割電極
との間に形成されるサブレンズ３８により予備集束され
る。さらに、このサブレンズ３８により予備集束された
電子ビーム１３は、第５グリッドの第６グリッド側の分
割電極に偏向角度の増大にともなって上昇するダイナミ
ック電圧が印加されるので、第５グリッドの２個の分割
電極間に電位差が生じ、この電位差により形成される４
極子レンズ４０により垂直方向に発散、水平方向に集束
する作用を受ける。その後、第５グリッドの第６グリッ
ド側の分割電極と第６グリッドとにより形成される主レ
ンズ３９により集束され、画面１の中央に入射する。な
お、図４（ｂ）に示した４１は偏向磁界により等価的に
形成される４極子レンズである。

【００４９】この場合、水平方向入射角をαih(5) 、垂
直方向入射角をαiv(5) とすると、

【数３】 となり、水平方向のレンズ倍率Ｍh と垂直方向のレンズ
倍率Ｍv とは、ほぼ等しくなり、画面周辺部のビームス
ポットの横つぶれは、解消され、ほぼ円形となる。

【００５０】したがって、上記のように電子銃２６を構
成することにより、図５に示すように、画面１の全面で
ビームスポット２をほぼ真円にすることができ、品位良
好な画像を表示するカラーブラウン管装置を構成するこ
とができる。

【００５１】なお、上記実施の形態では、第２グリッド
の第３グリッド側の面に３個の電子ビーム通過孔を各別
の取囲む横長の溝を設け、第３グリッドＧ3 の電子ビー
ム通過孔を縦長、第４グリッドの第３グリッド側の電子
ビーム通過孔を横長に形成したが、これら電極の電子ビ
ーム通過孔は、同様の作用をもつものであればよく、上
記電子ビーム通過孔に限定されるものではない。

【００５２】また、上記実施の形態では、第３グリッド
と第４グリッドとの間の静電容量Ｃ1 を第４グリッドと
第５グリッドとの間の静電容量Ｃ2 とを等しくしたが、
これら電極間の静電容量Ｃ1 ，Ｃ2 は、 Ｃ1 ＜Ｃ2 とすることにより、より強い作用効果が得られる。

【００５３】

【発明の効果】上述のように電子銃を構成することによ
り、１種類のダイナミック電圧により電子ビームの偏向
に同期して垂直方向の集束作用が水平方向の集束作用よ
りも強い負の非点収差を動的に変化させる作用をプリフ
ォーカスレンズにもたせることができ、従来のＤＡＦ電
子銃で問題となった画面周辺部でのビームスポットの横
つぶれを解消して、画面全面のビームスポットをほぼ真
円にすることができ、品位良好な画像を表示するカラー
ブラウン管装置を構成することができる。

【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
管装置の構成を示す図である。

【図２】上記カラーブラウン管装置の電子銃の構成を示
す図である。

【図３】図３（ａ）は上記電子銃の第２グリッドの電子
ビーム通過孔の形状を示す図、図３（ｂ）は第３グリッ
ドの電子ビーム通過孔の形状を示す図、図３（ｃ）は第
４グリッドの第３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】図４（ａ）は電子ビームが偏向されない場合の
上記電子銃のレンズ作用を説明するための光学モデル、
図４（ｂ）は電子ビームが偏向される場合のレンズ作用
を説明するための光学モデルである。

【図５】上記電子銃から放出される電子ビームの画面上
のビームスポットの形状を示す図である。

【図６】従来のカラーブラウン管装置の電子銃から放出
される電子ビームの画面上のビームスポットの形状を示
す図である。

【図７】図７（ａ）は従来のカラーブラウン管装置の電
子銃の構成を示す図、図７（ｂ）はその第３グリッドの
２個の分割電極のうち、一方の分割電極の他方の分割電
極側の電子ビーム通過孔の形状を示す図、図７（ｃ）は
他方の分割電極の一方の分割電極側の電子ビーム通過孔
の形状を示す図である。

【図８】図７（ａ）に示した電子銃から放出される電子
ビームの画面上のビームスポットの形状を示す図であ
る。

【図９】図９（ａ）は図７（ａ）に示した電子銃から放
出される電子ビームが偏向されない場合の上記電子銃の
レンズ作用を説明するための光学モデル、図９（ｂ）は
電子ビームが偏向される場合のレンズ作用を説明するた
めの光学モデルである。

【図１０】図７（ａ）に示した電子銃の第２グリッドに
適用される電子ビーム通過孔の形状を示す図である。

【図１１】図１１（ａ）は図７（ａ）に示した電子銃の
第２グリッドの電子ビーム通過孔を図１０に示した形状
にした場合、電子ビームが偏向されない場合のレンズ作
用を説明するための光学モデル、図１１（ｂ）は電子ビ
ームが偏向される場合のレンズ作用を説明するための光
学モデルである。

【図１２】図７（ａ）に示した電子銃の第２グリッドの
電子ビーム通過孔を図１０に示した形状にした場合の画
面上のビームスポットの形状を示す図である。

【図１３】図１２に示したビームスポットの形状を改善
する従来の電子銃の構成を示す図である。

【図１４】図１２に示したビームスポットの形状を改善
する従来の異なる電子銃の構成を示す図である。

【符号の説明】

２２…蛍光体スクリーン ２６…電子銃 ２７…偏向ヨーク ２９…分圧抵抗器 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 Ｇ51…第５グリッドの分割電極 Ｇ52…第５グリッドの分割電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一列配置の３電子ビームを発生する電子
   ビーム発生部およびこの電子ビーム発生部からの３電子
   ビームを蛍光体スクリーン上に加速、集束する少なくと
   も集束電極と最終加速電極とからなる主レンズを有する
   電子銃と、この電子銃から放出される３電子ビームを水
   平、垂直方向に偏向する偏向ヨークとを備えるカラーブ
   ラウン管装置において、 上記電子ビーム発生部はカソードおよびこのカソードに
   順次隣接しかつ所定間隔離れて配置された第１、第２、
   第３、第４電極からなり、上記第１電極は接地、上記第
   ２電極には上記集束電極よりも低い電圧、上記第３電極
   は上記集束電極に接続されて一定のフォーカス電圧に電
   子ビームの偏向角度の増大にともなって上昇する電圧が
   重畳されたダイナミック電圧、第４電極には上記第３電
   極よりも高い電圧が印加され、これら電圧の印加により
   上記第２、第４電極間に形成されるレンズが電子ビーム
   の偏向角度の増大にともなって垂直方向の集束が水平方
   向の集束よりも強い非点収差を強める作用をもつことを
   特徴とするカラーブラウン管装置。
2. 【請求項２】 第２、第３電極間に垂直方向の集束が水
   平方向の集束よりも強いレンズが形成され、第３、第４
   電極間に水平方向の集束が垂直方向の集束よりも強いレ
   ンズが形成されることを特徴とする請求項１記載のカラ
   ーブラウン管装置。
3. 【請求項３】 第４電極に印加される電圧が最終加速電
   極に印加される電圧を分圧抵抗器により分圧された電圧
   であることを特徴とする請求項１または２記載のカラー
   ブラウン管装置。
4. 【請求項４】 第４電極と集束電極との間に一定のフォ
   ーカス電圧が印加される第５電極が配置され、この第５
   電極と上記集束電極とにより電子ビームの偏向角度の増
   大にともなって垂直方向に発散、水平方向に集束する作
   用が強くなる４極子レンズが形成されることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載のカラーブラウン管
   装置。