JP2001143639A

JP2001143639A - カラー受像管

Info

Publication number: JP2001143639A
Application number: JP32775399A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Nakamura; 智樹中村; Kazunari Noguchi; 一成野口; Masaji Shirai; 正司白井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-25
Also published as: TW445482B

Abstract

(57)【要約】【課題】非点収差がすくなく、フォーカス、コンバーゼ
ンス特性のばらつきが小さい大口径電子銃を得ること。【解決手段】インライン形カラー受像管において、電子
銃の主レンズはフォーカス電極が印加されるフォーカス
電極と、陽極電圧とフォーカス電圧の中間の電圧が印加
される中間電極と、陽極電圧が印加される陽極電極とか
らなる。フォーカス電極と陽極電極は筒状で、その内壁
に板状電極が取り付けられ、中間電極は２つの筒状電極
に、板状中間電極がサンドイッチされた構成となってい
る。これによって、製作が容易で、フォーカス性能の優
れ、かつ性能ばらつきの少ない電子銃を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主レンズに中間電極
を備えたインライン形電子銃を有するカラー受像管に関
する。

【０００２】

【従来の技術】コンピューター端末、パーソナルコンピ
ューター等に使用されるカラー受像管はフォーカス特性
が良いことが必要とされる。すなわち、蛍光面に衝突す
る電子ビームのスポット径が小さいことが必要である。
このフォーカス特性に対して大きな影響を持つものは主
レンズの球面収差である。球面収差を小さくするには主
レンズの実効的な口径を大きくすればよい。主レンズの
実効口径を大きくするために、従来からいろいろな方法
が提案されている。図１は従来の大口径電子銃の例であ
り、フォーカス電極４と陽極電極６の間に主レンズが形
成される。フォーカス電極４の内部には板状電極５が、
陽極電極６の内部には板状電極７が形成されている。内
部板状電極５および７によって、フォーカス電極４およ
び陽極電極６内に、３本の電子ビームを個別に通過させ
る孔が形成される。フォーカス電極４に形成された孔
４’および陽極電極６に形成された孔６’は３本の電子
銃を共通に通過させる孔である。この電子銃の例とし
て、米国特許第５１４６１３３号、米国特許第４５９９
５３４号、米国特許第４５８１５６０号がある。さらに
レンズ口径を大きくする方法として陽極電極６とフォー
カス電極４に中間電極９を配置し、主レンズにおける電
位勾配を小さくして実効的なレンズ口径を拡大する方法
がある。図２にこの例を示す。この電子銃の例として特
開平９−１８０６４８号公報、特開平９−３２０４８５
号公報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような中間電極を
用いる方法はレンズ口径の拡大には有効であるが、部品
点数が増えるため、部品の組立て時のばらつき、電子銃
組立て時のばらつきによって、電子レンズに非点収差が
生ずる、フォーカス、コンバーゼンス特性がばらつく等
の問題があった。

【０００４】本願発明の目的は、非点収差が少なく、フ
ォーカス、コンバーゼンス特性のばらつきが小さい大口
径電子銃を得ることである。本願発明の他の目的は中間
電極のインライン方向と直角な方向の寸法と、電子銃軸
方向の長さの比を規定することにより、さらに収差を減
らすことである。本願発明のさらに他の目的は中間電極
の電位を規定することにより、フォーカス特性のばらつ
きの少ない大口径電子銃を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このために本願発明は、
内部に板状電極をもつフォーカス電極と、内部に板状電
極を持つ陽極電極と、フォーカス電極と陽極電極の間に
中間電極配置した構成とする。フォーカス電極と陽極電
極は筒状電極であり、板状電極は筒状電極の内壁に取付
けられる。該中間電極は２ケの筒状電極と板状中間電極
からなり、板状中間電極は２ケの筒状電極によってサン
ドイッチされている。これによって、組立ておよび部品
精度の影響の小さい、特性のばらつきの小さい大口径電
子銃を得ることが出来る。

【０００６】本願発明の他の目的は中間電極のインライ
ン方向と直角な方向の寸法と、電子銃軸方向の長さの比
を規定することにより、さらに収差を減らすことが出来
る。本願発明のさらに他の目的は中間電極の電位を陽極
電位の５２％−５８％とすることにより、フォーカス特
性のばらつきの少ない大口径電子銃を得ることである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図３は本願発明による電子銃の説
明図である。該電子銃はインライン方向に３本の電子ビ
ームを発生させるが、図３はインライン方向と直角方向
の断面である。カソード１はヒーター１’によって熱せ
られ、電子ビームを発生する。電子ビームは制御電極
２、加速電極３、フォーカス電極４、中間電極９、陽極
電極６、シールドカップ８を経て蛍光面に向かう。主レ
ンズはフォーカス電極４、中間電極９、陽極電極６によ
って形成される。フォーカス電極４にはフォーカス電極
が、陽極電極６には最大電圧である陽極電圧が、中間電
極にはフォーカス電圧と陽極電圧の中間の中間電圧が印
加される。典型的な電圧は例えば、陽極電圧は２６Ｋ
Ｖ、中間電圧は１４．４ＫＶ、フォーカス電圧は７．４
ＫＶである。フォーカス電極４の内壁には板状内部電極
が取り付けられ、この板状内部電極５の平面図を図４に
示す。板状内部電極５は電子ビームが通過するための３
ケの孔を有している。陽極電極６の内壁には板状内部電
極７が取り付けられ、この板状内部電極７の平面図を図
５に示す。板状内部電極７には中央電子ビームを通過さ
せるための孔が形成されており、両サイドは陽極電極６
の内壁とともにサイドビームを通過させる孔が形成され
る。中間電極９は筒状電極９１、板状中間電極１０、お
よび筒状電極９２の積層構造になっている。板状中間電
極１０の平面図を図６に示す。本実施例では板状内部電
極５、７、板状中間電極１０の形状は異なっているが、
必要に応じて同じ部品を用いてもよいし、各板状電極を
相互に交換した形でもよい。

【０００８】フォーカス電極４内の板状電極５の位置Ｄ
５および、陽極電極６内の板状電極７の位置Ｄ６のばら
つきはフォーカスのばらつきに大きな影響を与える。こ
れは主としてセンタのレンズとサイドのレンズの非点収
差の差となって現れ、例えば、図３に示すＤ５またはＤ６
が０．０１ｍｍ変動すると、垂直方向と水平方向のフォ
ーカス電圧差は、約３０Ｖとなって現れる。０．０１ｍ
ｍ以下というような高い組立て精度を維持するためには
カップ電極内壁に内部板状電極を溶接する構成とする必
要がある。一方、中間電極９の板状中間電極の位置Ｄ１
またはＤ２はフォーカス電極、陽極電極内の内部電極の
場合程、フォーカス特性のばらつきへの影響は大きくな
く、上記と同一条件での電圧変動は約１８Ｖである。し
たがって、この場合は、筒状電極９１、９２と板状中間
電極を積層することが可能である。なお、板状中間電極
を中間電極のほぼ中央に設置すれば、筒状電極９１と９
２に同一の部品を用いることが出来る。この場合、両筒
状電極の長さの変動をお互いに補償しあうように組み立
てることが可能である。このような組み立て方の例を誇
張して記載したものが、図７および図８である。図７は
中間電極用筒状電極９１である。この場合、筒状電極は
板状電極と合わさる側にフランジ９１１を有している。
この筒状電極９１が左右寸法がＤ３、Ｄ４のように異な
って出来た場合、図８のように左右ひっくりかえして組
み立てれば、部品寸法のばらつきを吸収することができ
る。このようにすれば、筒状電極部品の長さが０．０１
ｍｍ変動しても上記電圧変動は１．４Ｖにおさえること
ができる。電子銃の各電極はいわゆるビードガラスを用
いて互いに電気的絶縁を保つように組立てられる。この
ビードガラスに埋め込まれる電極の部分をビードサポー
トと呼ぶ。図６の板状中間電極１０の突起部１０１はビ
ードサポートとしてビードガラスに埋め込まれる。

【０００９】図９は主レンズ付近での電界の様子を示
す。図９において、Ａは本願発明による電界の様子、Ｂ
は中間電極を有しない場合の電界の様子である。図９に
おいて、管軸のＺ＝０の点はフォーカス電極の開口部と
これに対向する陽極電極の開口部の中点である。図９の
プラス側（上側）は集束電界であり、マイナス側（下
側）が発散電界である。本願発明は従来例に比して、電
界の変化ははるかに穏やかである。また、板状内部電極
５、７または板状中間電極１０の形状、孔形状を適切に
選ぶことにより、各電子ビームの断面に対して均一なフ
ォーカス作用を及ぼすことが出来る。

【００１０】主レンズ収差のビームスポット径への影響
は中間電極９の単一開口のインライン方向と直角方向の
径Ｈと中間電極９の軸方向の長さＬの比Ｌ／Ｈによって
も変動する。図１０はＬ／Ｈの主レンズ収差への影響を
示す。図１０によればＬ／Ｈの値は４０％−７５％の場
合がよく、理想的には５０−６５％がよい。図１１は中
間電極の筒状電極のフォーカス電極側または、陽極電極
側にリム９３、９４が形成されている場合の正面図、側
面図、平面図であり、この場合のＨは図９のようにリム
の開口の縦径をとれば良い。また、単一開口のインライ
ンと直角方向の径が異なる場合、中央電子ビーム付近の
径を用いればよい。また、中間電極の単一開口が、フォ
ーカス電極側と陽極電極側で異なる場合、フォーカス電
極側の単一開口の径を用いる。

【００１１】中間電極の電位はブラウン管に内蔵された
抵抗によって、陽極電圧を分圧することによって与えら
れる。この内蔵抵抗の分圧比はいろいろな条件によって
変化するが、これによってフォーカス特性が変化する。
従来はこのフォーカス特性の変動が大きな問題であっ
た。図１２に本願発明によってフォーカス特性の変動を
抑える方法を示す。すなわち、一定の抵抗分圧比の変動
を許容してもフォーカス特性への影響は、中間電極電位
Ｅｍの陽極電位Ｅｂとの比をある値以内にするこによっ
て、小さく抑えることができる。図１０から、Ｅｍ／Ｅ
ｂは５２％から５８％がよく、さらに５３％から５６％
が最適である。さらに、フォーカス電圧をＥｆとしたと
き、Ｅｂ／Ｅｍ≒Ｅｍ／ＥｆとなるようにＥｆを選定す
ると、良い結果が得られる。

【００１２】図１３は本願発明が適用されるカラー受像
管である。ガラスパネル２１、ファンネル２２、ネック
２３で真空外囲器を形成する。パネル内面には蛍光面２
４が形成され、蛍光面に対向してシャドーマスク２５が
配置されている。シャドーマスク２５はサポートフレー
ム２６によって支持され、サポートフレーム２６はスプ
リング２８を介してパネル２１に取り付けられている。
外部磁界の電子ビームへの影響を小さくするため、イン
ナーシールド２７がサポートフレーム２６にとりつけら
れている。電子銃２９の各電極はビードカラス２９１を
介して組み立てられる。電子銃２９から出射された電子
ビームは偏向ヨーク３０によって偏向される。ネック部
にとりつけられたマグネット組立て３１は、ピュリテ
イ、コンバーゼンスを調整するためのものである。内装
黒鉛３２がファンネル２２の内壁に塗布され、ファンネ
ル内部を一定電圧に保つ。補強バンド３３はブラウン管
の爆縮を防止するものである。３４は電子銃の各電極に
電圧を供給するピンを保護するものである。ゲッター３
５はブラウン管内部を高真空に保つために排気後フラッ
シュされる。

【００１３】ネック２３の外径はφ２９．１ｍｍのもの
が一般的であるが、偏向電力低減のために、φ２５．３
ｍｍ以下のブラウン管を使用する必要もある。主レンズ
のレンズ口径の制限はネック２３の外径が小さい場合に
特に深刻である。

【００１４】

【発明の効果】本願発明は、このような、ネック径がφ
２５．３ｍｍ以下のブラウン管に対して特に効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の大口径電子銃の一例である。

【図２】中間電極を有する従来の電子銃である。

【図３】本願発明の電子銃である。

【図４】フォーカス電極内に設置された板状内部電極で
ある。

【図５】陽極電極内に設置された板状内部電極の例であ
る。

【図６】本願発明に係る板状中間電極の平面図である。

【図７】非対称な中間電極の筒状電極部品の例である。

【図８】非対称な中間電極の筒状電極部品を互いに補償
するように中間電極を組み立てた例である。

【図９】フォーカス電極付近の電界の状態を示す。

【図１０】中間電極の形状とレンズ収差との関係を示
す。

【図１１】中間電極の正面図、平面図、側面図である。

【図１２】中間電極電位の陽極電圧比とフォーカス電圧
のばらつきへの影響を示す。

【図１３】本願発明の電子銃が使用されるカラー受像管
である。

【符号の説明】

１…カソード、１’…ヒーター、２…制御電極、３…加
速電極、４…フォーカス電極、４’…フォーカス電極に
形成された孔、５…板状電極、６…陽極、６’…陽極に
形成された孔、７…板状電極、８…シールドカップ、９
…中間電極、１０…板状中間電極、２１…ガラスパネ
ル、２２…ファンネル、２３…ネック、２４…蛍光面、
２５…シャドーマスク、２６…サポートフレーム、２７
…インナーシールド、２８…スプリング、２９…電子ビ
ーム、３０…偏向ヨーク、３１…マグネット組立て、３
２…内装黒鉛、３３…補強バンド、３４…ステムベー
ス、３５…ゲッター、９１…筒状電極、９２…筒状電
極、９３…リム、９４…リム、１０１…板状中間電極の
突起部、２９１…ビードガラス、９１１…フランジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白井正司千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内Ｆターム(参考） 5C032 AA02 BB12 5C041 AA03 AA05 AA10 AA11 AB07 AC06 AC11 AC26 AC34 AC38 AD02 AE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光面を有するパネルと、電子銃を収納
するネック部と、パネル部とネック部をつなぐファンネ
ル部とで真空外囲器を構成し、前記電子銃はインライン
方向に配列した３本電子ビームを発生させるカソード、
制御電極、加速電極と、蛍光面に向けて前記電子ビーム
をフォーカスさせる主レンズを有し、前記主レンズは、
フォーカス電圧が印加されるフォーカス電極、フォーカ
ス電圧と陽極電圧の中間電圧が印加される中間電極、陽
極電圧が印加される陽極電極からなり、前記フォーカス電極は筒状で蛍光面側の開口部は前記３
本の電子ビームを共通に囲む単一開口であり、かつ、そ
の内壁には板状内部電極が取付けられ、前記板状内部電
極の板厚方向は電子銃の軸方向であり、かつ、前記板状
内部電極によって３本の電子ビームの各々の通路が形成
され、前記中間電極はフォーカス電極側筒状電極、板状中間電
極、陽極電極側筒状電極からなり、板状中間電極はフォ
ーカス電極側筒状電極と陽極電極側筒状電極とによっ
て、サンドイッチされる積層構造をなし、前記板状中間
電極によって、前記３本の電子ビーム各々の通路が形成
され、前記フォーカス電極側筒状電極と、前記陽極電極
側筒状電極は前記３本の電子ビームに共通の単一開口を
有し、前記陽極電極は筒状でカソード側開口部は３本の
電子ビームを共通に囲む単一開口であり、かつ、その内
壁には板状内部電極がとりつけられ、前記板状内部件極
の板厚方向は電子銃の軸方向であり、かつ、前記板状内
部電極によって３本の電子ビームの各々の通路が形成さ
れることを特徴をするカラー受像管。
【請求項２】請求項１において、前記フォーカス電極
内の板状内部電極、前記陽極電極内の板状内部電極、お
よび前記中間電極の板状中間電極は、中央電子ビームを
通過させる中央孔を有し、前記中央孔は前記インライン
方向の径が、前記インラインと直角方向の径よりも小さ
いことを特徴とするカラー受像管。
【請求項３】請求項１において、前記板状中間電極
は、前記中間電極のほぼ中央に位置することを特徴とす
るカラー受像管。
【請求項４】請求項３において、前記中間電極のフォ
ーカス側筒状電極と陽極電極側筒状電極は同一部品を用
いることを特徴とするカラー受像管。
【請求項５】請求項４において、前記フォーカス電極
側筒状電極と前記陽極電極側は筒状電極は部品製造誤差
を補償するように前記中間電極に組み立てられることを
特徴とするカラー受像管。
【請求項６】請求項１において、前記中間電極の電子
銃軸方向の長さＬと、前記フォーカス電極側の単一開口
のインライン方向と直角方向の径Ｈとの比は、０．４５≦Ｌ／Ｈ≦０．７であることを特徴とするカラー受像管。
【請求項７】請求項６において、前記中間電極の電子
銃軸方向の長さＬと、前記フォーカス電極側の単一開口
のインライン方向と直角方向の径Ｈとの比は、０．５０≦Ｌ／Ｈ≦０．６０であることを特徴とするカラー受像管。
【請求項８】請求項１において、前記中間電極に印加
される電圧をＥｍ、前記陽極電極に印加される電圧をＥ
ｂとしたとき、０．５２≦Ｅｍ／Ｅｂ≦０．５８であることを特徴とするカラー受像管。
【請求項９】請求項８において、前記中間電極に印加
される電圧Ｅｍと前記陽極電極に印加される電圧Ｅｂの
関係は０．５３≦Ｅｍ／Ｅｂ≦０．５６であることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項１０】請求項１において、前記中間電極に印
加される電圧をＥｍ、前記陽極電極に印加される電圧を
Ｅｂとし、フォーカス電極に印加される電圧をＥｆとし
たとき、Ｅｂ／Ｅｍ≒Ｅｍ／Ｅｆの関係を持つことを特徴とするカラー受像管。
【請求項１１】請求項１において、前記板状中間電極
の板厚方向は電子銃の軸方向であることを特徴とするカ
ラー受像管。
【請求項１２】請求項１から請求項１１において、前
記ネック径の外形は２５．３ｍｍ以下であることを特徴
とするカラー受像管。