JP2002050307A - 陰極線管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一対のサイドビームに対して生じる集束特性の
差を軽減することができ、蛍光体スクリーン全域にわた
って良好な表示画像を表示することができる電子銃構体
を備えた陰極線管装置を提供すること。 【解決手段】電子銃構体は、３電子ビームに対応してそ
れぞれ独立した３つのセグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に
よって構成された集束電極Ｇ４を備えている。最終加速
電極Ｇ５と蛍光体スクリーンとの間には、３電子ビーム
の各々の一部が流入し且つ３電子ビームの偏向状態に応
じて電子ビーム流入量が変化するように形成された導電
部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）が独立に配置されている。最終
加速電極Ｇ５、導電部材２８、及び集束電極Ｇ４がその
順に抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）を介して電気的に接続さ
れている。

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、陰極線管装置に
係り、特に、サイドビームを偏向した際に生ずる蛍光体
スクリーン周辺部での集束差を補償する手段を備えたカ
ラー陰極線管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、一列配置の３電子ビームを蛍光体
スクリーンの全域で自己集中するセルフコンバージェン
ス方式インライン型カラー陰極線管装置が広く実用化さ
れている。このようなカラー陰極線管装置では、非斉一
磁界中を通過した電子ビームは、非点収差を受ける。３
電子ビームは、例えば図５の（ａ）に示すように、ピン
クッション型の水平偏向磁界１０により矢印１１Ｈ及び
１１Ｖ方向に力を受ける。これにより、図５の（ｂ）に
示すように、蛍光体スクリーン周辺部に偏向された電子
ビームのビームスポット１２が歪むといった問題が生じ
る。

【０００３】電子ビームが受ける偏向収差は、電子ビー
ムの垂直方向への過集束状態を招き、垂直方向に大きな
ハロー（にじみ）１３を発生する。また、この偏向収差
は、カラー陰極線管装置が大型になるほど、また偏向角
が広角になるほど大きくなり、蛍光体スクリーン周辺部
での解像度を著しく劣化する。

【０００４】このような解像度の劣化を解決する手段と
して、特開昭６１−９９２４９号公報、特開平２−７２
５４６号公報に開示された構造が挙げられる。すなわ
ち、これらの電子銃構体は、いずれも基本的に図７に示
すように、第１グリッド〜第５グリッドを備え、電子ビ
ームの進行方向に沿って形成される電子ビーム発生部Ｇ
Ｅ、４極子レンズＱＬ、最終集束レンズＥＬを有してい
る。各電子銃構体の４極子レンズＱＬを構成する互いに
隣接する第３グリッド及び第４グリッドは、それぞれの
対向面に縦長及び横長の３個の非円形電子ビーム通過孔
を有している。

【０００５】図７は、この電子銃構体による偏向収差の
補正を等価的に示した光学モデルである。すなわち、電
子銃構体は、カソードから蛍光体スクリーン方向に順次
４極子レンズ、最終集束レンズを形成するダイナミック
フォーカス方式である。

【０００６】電子ビームを蛍光体スクリーンの中央部に
集束する無偏向時には、第３グリッド及び第４グリッド
の印加電圧をほぼ同一として４極子レンズをほとんど作
用させない。これにより、図７に実線で示したように、
電子ビームは、最終集束レンズにより蛍光体スクリーン
の中央に適切に集束する。

【０００７】電子ビームを蛍光体スクリーンの周辺部に
偏向する偏向時には、第４グリッドの印加電圧を電子ビ
ームの偏向量に応じて上昇させ、第３グリッドとの間に
電位差を形成する。これにより、図７に波線で示したよ
うに、主レンズの前段に、垂直方向に発散作用を有し水
平方向に集束作用を有する４極子レンズを形成すると同
時に、最終集束レンズの垂直方向及び水平方向の集束作
用を弱める。

【０００８】この結果、垂直方向について、電子ビーム
は、集束不足となるが、偏向収差（非点収差）による集
束作用を受け、蛍光体スクリーン上の周辺部に適切に集
束される。

【０００９】また、水平方向について、電子ビームは、
４極子レンズの集束作用を受けるとともに、最終集束レ
ンズの弱まった集束作用を受ける。このため、電子銃構
体における水平方向の総合的な集束作用は、ほとんど変
化しないように設定されている。これにより、無偏向時
に電子ビームが蛍光体スクリーンの中央部まで到達する
距離と、偏向時に電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺
部まで到達する距離との差は、偏向ヨークの発生する偏
向磁界の３電子ビームをセルフコンバージェンスさせる
作用により電子ビームの水平方向の集束作用が減少する
ことで補償され、水平方向についても電子ビームは適切
に集束される。

【００１０】しかし、偏向収差による解像度の劣化の問
題には、３電子ビームはそれぞれ異なる偏向磁界の領域
を通過して蛍光体スクリーンに到達する。このため、特
に、蛍光体スクリーン周辺部に偏向された一対のサイド
ビーム６Ｂ及び６Ｒ間に図８に示すようなフォーカス特
性に差が生じてしまい、陰極線管装置全体のフォーカス
特性を大きく損なうといった問題がある。

【００１１】図８において、電子銃構体は、蛍光体スク
リーンを正面から見て左より順に配列された一列配置に
青色用カソードＫｂ、赤色用カソードＫｒ、緑色用カソ
ードＫｇを備えているものとする。蛍光体スクリーン面
でのビームスポット形状を観察すると、一対のサイドビ
ーム６Ｂ及び６Ｒを水平方向正方向（Ｈ＋）に偏向した
場合では、センタービームに近づくサイドビーム６Ｂに
比べて、センタービームから離れるサイドビーム６Ｒの
方がコア部の横つぶれ傾向が強く、また、ハロー部は、
コア部の上下方向に大きく広がる。一対のサイドビーム
６Ｂ及び６Ｒを水平方向負方向（Ｈ−）に偏向した場合
では、逆に、センタービームに近づくサイドビーム６Ｒ
に比べて、センタービームから離れるサイドビーム６Ｂ
の方がコア部の横つぶれ傾向が強く、また、ハロー部
は、コア部の上下方向に大きく広がる。

【００１２】特開昭６１−９９２４９号公報、及び特開
平２−７２５４６号公報では、偏向収差を補償するため
に印加するダイナミック電圧が３電子ビームに対して共
通であるため、上述したような一対のサイドビーム間の
フォーカス特性差を十分に補償することができず、良好
な解像度を得ることができない。

【００１３】特開平１１−６７１２０号公報は、このよ
うな一対のフォーカス特性差を補償する手段を開示して
いる。すなわち、この電子銃構体は、図９に示すよう
に、第１〜第６グリッドを備え、電子ビーム進行方向に
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を形成している。第５グリッドの第１セ
グメント部Ｇ５１は、電子ビームの進行方向に沿って順
に配置された３個の電極Ｇ５１Ａ、Ｇ５１Ｂ、Ｇ５１Ｃ
を有している。

【００１４】これら３個の電極Ｇ５１Ａ、Ｇ５１Ｂ、Ｇ
５１Ｃは、図１０の（ａ）乃至（ｃ）にそれぞれ示すよ
うに、センタービームに対して円形の電子ビーム通過孔
３２Ａ、３２ｂ、３２Ｃを有し、また一対のサイドビー
ムに対して非対称且つ異なる組み合わせの電子ビーム通
過孔３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ
を有している。

【００１５】このような構成の電子銃構体においては、
図９に示すように、電極Ｇ５１Ｃに直流電圧ＶＦが印加
され、電極Ｇ５２に直流電圧ＶＦに偏向に同期したダイ
ナミック電圧ＶＤＦを重畳した電圧が印加され、これら
の電極間で形成される４極子レンズＱＬにより、偏向収
差を補償している。

【００１６】電極Ｇ５１Ａ乃至電極Ｇ５１Ｃ間では、前
述したように、３電子ビームそれぞれに対して電子ビー
ム通過孔の形状が異なっている。このため、センタービ
ームに対しては、対称な孔形状であるため、水平方向及
び垂直方向ともに対称な電界レンズが形成される。ま
た、一対のサイドビームそれぞれに対しては、非対称な
孔形状であるため、水平方向及び垂直方向で作用の異な
る電界レンズが形成される。

【００１７】さらに、一対のサイドビームそれぞれに対
しては、孔形状の組み合わせが逆になっているため、そ
れぞれの電子ビームに作用するレンズ作用も逆になる。
例えば、一方のサイドビームに対して、水平方向に集束
作用、垂直方向に発散作用を有する電界レンズが形成さ
れた場合、他方のサイドビームに対して、水平方向に発
散作用、垂直方向に集束作用を有する電界レンズが形成
される。

【００１８】このように、３電子ビームそれぞれに対し
て異なる作用の電界レンズＩＱＬを用いることで、蛍光
体スクリーン周辺部でのサイドビームの集束特性差を補
償している。より具体的には、蛍光体スクリーン周辺部
に３電子ビームが偏向された場合に、一方のサイドビー
ムに対して集束不足状態、他方のサイドビームに対して
過集束状態となるように４極子レンズＱＬを設定してお
く。この状態で、電極Ｇ５２Ｂにダイナミック電圧ＶＤ
Ｑを重畳してＩＱＬを動作させることにより、集束不足
状態のサイドビームを集束し、過集束状態のサイドビー
ムを発散することで両サイドビームに最適な集束状態と
なるようにして、集束状態差を補償している。

【００１９】しかしながら、このような構成の電子銃構
体においても、サイドビームの集束特性差を補償するた
めに、従来のダイナミック電圧の他に新たなダイナミッ
ク電圧を管外から供給する必要がある。これは、画像表
示回路に対する負担の増加や、陰極線管装置の耐電圧特
性を著しく損なうおそれがある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の陰極線管装置では、水平方向に一列に配置されたカソ
ードから放出される３電子ビームのうち、一対のサイド
ビームに対して偏向収差に伴なう集束特性差が生じてし
まい、良好な解像度を得ることができないといった問題
がある。

【００２１】また、このような問題を解決するための電
子銃構体においても、新たなダイナミック電圧を管外か
ら供給する必要があり、回路に対する負担の増加や、陰
極線管装置の耐電圧特性を著しく損なうといった問題が
ある。

【００２２】この発明は、上述した問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、一対のサイドビームに対
して生じる集束特性の差を比較的簡単な手法を用いて軽
減することができ、蛍光体スクリーン全域にわたって良
好な表示画像を表示することができる電子銃構体を備え
た陰極線管装置を提供することにある。

【００２３】また、この発明の目的は、新たな電圧を供
給する必要がなく、回路に対する負担の増加や、耐電圧
特性の劣化を抑制することが可能な陰極線管装置を提供
することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の陰極線管装置は、同
一平面上に一列配置されたセンタービーム及び一対のサ
イドビームからなる３電子ビームを発生する電子ビーム
発生部と、前記電子ビーム発生部から発生された３電子
ビームを蛍光体スクリーン上に集束する少なくとも２つ
の集束電極及び最終加速電極によって構成される主レン
ズ部と、を有する電子銃構体と、前記電子銃構体から出
射された３電子ビームを水平方向及び垂直方向に偏向す
る偏向磁界を発生する偏向ヨークと、を備えた陰極線管
装置において、前記集束電極は、前記３電子ビームに対
応してそれぞれ独立した３つのセグメントによって構成
され、前記３電子ビームの各々の一部が流入し、且つ前
記３電子ビームの偏向状態に応じて電子ビーム流入量が
変化するように形成された導電部材が前記最終加速電極
と前記蛍光体スクリーンとの間に前記３電子ビームに対
応して独立に配置され、高位の電圧が印加された前記最
終加速電極、前記導電部材、及び前記集束電極がその順
に抵抗器を介して電気的に接続され、前記各サイドビー
ムに対応した各導電部材への電子ビーム流入量を、サイ
ドビームが蛍光体スクリーンの中央部に集束されるとき
をＩ０、サイドビームがセンタービームに近づく側に偏
向された場合をＩｉｎ、サイドビームがセンタービーム
から離れる側に偏向された場合をＩｏｕｔとしたとき、 Ｉ０＞Ｉｉｎ＞Ｉｏｕｔ の関係を満たすことを特徴とする。

【００２５】請求項２に記載の陰極線管装置は、前記３
電子ビームにそれぞれ対応した前記導電部材は、メッシ
ュ状に形成された電子ビーム通過部を備え、一対のサイ
ドビームに対する前記導電部材の電子ビーム通過部は、
蛍光体スクリーンの中央部に集束されるサイドビームが
通過する領域で最も網目が小さく、センタービームに近
づく側に偏向されたサイドビームが通過する領域で前記
網目より大きく、センタービームから離れる側に偏向さ
れたサイドビームが通過する領域で最も網目が大きいこ
とを特徴とする。

【００２６】請求項３に記載の陰極線管装置は、前記３
電子ビームにそれぞれ対応した前記導電部材は、ストラ
イプ状に形成された電子ビーム通過部を備え、一対のサ
イドビームに対する前記導電部材の電子ビーム通過部
は、蛍光体スクリーンの中央部に集束されるサイドビー
ムが通過する領域で最もストライプ間隔が小さく、セン
タービームに近づく側に偏向されたサイドビームが通過
する領域で前記ストライプ間隔より大きく、センタービ
ームから離れる側に偏向されたサイドビームが通過する
領域で最もストライプ間隔が大きいことを特徴とする。

【００２７】請求項４に記載の陰極線管装置は、前記集
束電極と、その前記電子ビーム発生部側で対向した電極
との間に形成される電界レンズは、前記集束電極に供給
される電圧の上昇に伴ない、水平方向で集束作用、垂直
方向で発散作用を有するように構成されていることを特
徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の陰極線管装置の
一実施の形態について図面を参照して説明する。

【００２９】図３に示すように、この発明の陰極線管装
置の一例としてのインライン型カラー陰極線管装置は、
パネル１、ネック５、及びパネル１とネック５とを一体
に接合する漏斗状のファンネル２からなる外囲器を有し
ている。パネル１は、その内面に、青、緑、赤に発光す
る３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３を備えてい
る。シャドウマスク４は、その内側に多数の電子ビーム
通過孔を有し、蛍光体スクリーン３に対向して配置され
ている。ネック５は、その内部に配設された、インライ
ン型電子銃構体７を備えている。この電子銃構体７は、
同一水平面上を通るセンタービーム６Ｇおよび一対のサ
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。偏向ヨーク８は、ファン
ネル２の径大部からネック５にかけて装着されている。
この偏向ヨーク８は、電子銃構体７から放出された３電
子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを水平方向（Ｘ）及び垂直方
向（Ｙ）に偏向する非斉一な偏向磁界を発生する。この
非斉一磁界は、ピンクッション型の水平偏向磁界及びバ
レル型の垂直偏向磁界によって形成される。

【００３０】電子銃構体７から放出された３電子ビーム
６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、偏向ヨーク８の発生する非斉一磁
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を水平方向及び垂直方向に走査する。これに
より、カラー画像が表示される。

【００３１】図１に示すように、電子銃構体７は、水平
方向（Ｘ）に一列に配置された３個のカソードＫｒ、Ｋ
ｇ、Ｋｂ、これらカソードＫ（ｒ、ｇ、ｂ）を個別に加
熱する３個のヒータ（図示せず）、および５個の電極を
有している。５個の電極、すなわち第１グリッドＧ１，
第２グリッドＧ２，第３グリッドＧ３，第４グリッドＧ
４（集束電極）、及び第５グリッドＧ５（最終加速電
極）は、カソードＫから蛍光体スクリーン方向に順次所
定間隔離間して配置されている。

【００３２】第４グリッドＧ４は、３個のカソードＫ
（ｒ、ｇ、ｂ）にそれぞれ対応して独立した３個のセグ
メントＧ４ｒ、Ｇ４ｇ、Ｇ４ｂによって構成されてい
る。これらヒーター、カソード、及び複数の電極は、一
対の絶縁支持体（図示せず）によって一体に固定されて
いる。

【００３３】また、管内には、電子銃構体７に接近して
抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）が配置されている。各抵抗器
２２（ｒ、ｇ、ｂ）のそれぞれは、その一端が第５グリ
ッドＧ５に電気的に接続されており、また、その他端に
は低位の電圧が印加されるように接続されている。ま
た、各抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）は、第４グリッドＧ４
の各セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に所定の電圧を供給
するように電気的に接続されている。

【００３４】第１及び第２グリッドＧ１，Ｇ２は、それ
ぞれ一体構造の板状電極によって構成されている。これ
らの板状電極は、３個のカソードＫ（ｒ、ｇ、ｂ）に対
応して水平方向に一列に形成された比較的小さい３個の
ほぼ円形の電子ビーム通過孔を有している。

【００３５】第３グリッドＧ３は、一体構造の筒状電極
によって構成されている。この第３グリッドＧ３は、そ
の両端に、３個のカソードＫ（ｒ、ｇ、ｂ）に対応して
水平方向に一列に形成された３個のほぼ円形電子ビーム
通過孔を有している。第２グリッドＧ２との対向面に形
成された電子ビーム通過孔は、第２グリッドＧ２に形成
された電子ビーム通過孔より大きい。また、第４グリッ
ドＧ４との対向面に形成された電子ビーム通過孔は、第
２グリッドＧ２との対向面に形成された電子ビーム通過
孔より大きい。

【００３６】第４グリッドＧ４のそれぞれのセグメント
Ｇ４（ｒ、ｇ、ｂ）は、それぞれ一体構造の筒状電極に
よって構成されている。これらのセグメントＧ４（ｒ、
ｇ、ｂ）は、その両端に、それぞれのカソードＫ（ｒ、
ｇ、ｂ）に対応して形成されたほぼ円形電子ビーム通過
孔を有している。第３グリッドＧ３との対向面及び第５
グリッドＧ５との対向面に形成された電子ビーム通過孔
は、それぞれ第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４との
対向面に形成された電子ビーム通過孔より大きい。

【００３７】第５グリッドＧ５は、一体構造の筒状電極
によって構成されている。この第５グリッドＧ５は、そ
の両端に、３個のカソードＫ（ｒ、ｇ、ｂ）に対応して
水平方向に一列に形成された３個のほぼ円形電子ビーム
通過孔を有している。第４グリッドＧ４との対向面及び
蛍光体スクリーン側の端面に形成された電子ビーム通過
孔は、それぞれ第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４と
の対向面に形成された電子ビーム通過孔より大きい。

【００３８】このような電子銃構体７の第５グリッドＧ
５と蛍光体スクリーンとの間には、３個のカソードＫ
（ｒ、ｇ、ｂ）から放出される３電子ビームそれぞれに
対応して独立した導電部材２８ｒ、２８ｇ、２８ｂが水
平方向に一列に配置されている。これら導電部材２８
（ｒ、ｇ、ｂ）は、それぞれ第５グリッドＧ５を通過し
た３電子ビームの一部が流入するように形成された電子
ビーム通過部を有している。各電子ビーム通過部は、そ
れぞれの電子ビームの偏向状態に応じて電子ビーム流入
量が変化するように形成されている。

【００３９】すなわち、導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）
は、例えば図２の（ａ）乃至（ｃ）に示すようなメッシ
ュ状の金属からなる電子ビーム通過部を有している。カ
ソードＫｇから放出されたセンタービーム６Ｇが通過す
る導電部材２８ｇは、図２の（ａ）に示すように、中央
部が相対的に周辺部より密となるようなメッシュ状に形
成されている。すなわち、この導電部材２８ｇの電子ビ
ーム通過部は、蛍光体スクリーンの中央部に集束される
センタービーム６Ｇが通過する領域では、相対的に密と
なり、蛍光体スクリーン周辺部に偏向されるセンタービ
ーム６Ｇが通過する領域では、相対的に粗となる。

【００４０】一方、カソードＫｒ及びＫｂから放出され
た一対のサイドビーム６Ｒ及び６Ｂが通過する導電部材
２８ｒ及び２８ｂは、導電性部材２８ｒ及び２８ｂへの
電子ビームの流入量を、サイドビームが蛍光体スクリー
ンの中央部に集束されるときをＩ０、サイドビームがセ
ンタービームに近づく側に偏向された場合をＩｉｎ、サ
イドビームがセンタービームから離れる側に偏向された
場合をＩｏｕｔとしたとき、 Ｉ０＞Ｉｉｎ＞Ｉｏｕｔ の関係を満たすように構成されている。

【００４１】すなわち、図２の（ｂ）及び（ｃ）に示す
ように、一対のサイドビーム６Ｒ及び６Ｂに対する導電
部材２８ｒ及び２８ｂの電子ビーム通過部は、蛍光体ス
クリーンの中央部に集束されるサイドビームが通過する
領域で最も網目が小さく（密）、センタービームに近づ
く側に偏向されたサイドビームが通過する領域で網目よ
り大きく（やや密）、センタービームから離れる側に偏
向されたサイドビームが通過する領域で最も網目が大き
い（粗）。

【００４２】より具体的には、導電部材２８ｒは、図２
の（ｂ）に示すように、蛍光体スクリーンの中央部に集
束されるサイドビーム６Ｒが通過する領域で最も網目が
小さく（密）、センタービーム６Ｇに近づく側に偏向さ
れたサイドビーム６Ｒが通過する領域で網目より大きく
（やや密）、センタービーム６Ｇから離れる側に偏向さ
れたサイドビーム６Ｒが通過する領域で最も網目が大き
い（粗）。これにより、最も密な電子ビーム通過部をサ
イドビーム６Ｒが通過した場合、導電部材２８ｒへの電
子ビーム流入量が最も多い。また、やや密な電子ビーム
通過部をサイドビーム６Ｒが通過した場合の電子ビーム
流入量は、やや少なくなり、さらに、粗な電子ビーム通
過部をサイドビーム６Ｒが通過した場合の電子ビーム流
入量は、最も少なくなる。

【００４３】また、導電部材２８ｂは、図２の（ｃ）に
示すように、蛍光体スクリーンの中央部に集束されるサ
イドビーム６Ｂが通過する領域で最も網目が小さく
（密）、センタービーム６Ｇに近づく側に偏向されたサ
イドビーム６Ｂが通過する領域で網目より大きく（やや
密）、センタービーム６Ｇから離れる側に偏向されたサ
イドビーム６Ｂが通過する領域で最も網目が大きい
（粗）。これにより、最も密な電子ビーム通過部をサイ
ドビーム６Ｂが通過した場合、導電部材２８ｂへの電子
ビーム流入量が最も多い。また、やや密な電子ビーム通
過部をサイドビーム６Ｂが通過した場合の電子ビーム流
入量は、やや少なくなり、さらに、粗な電子ビーム通過
部をサイドビーム６Ｂが通過した場合の電子ビーム流入
量は、最も少なくなる。

【００４４】これら導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）は、第
４グリッドＧ４の各セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に所
定の電圧を供給する各抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）にそれ
ぞれ端子２９（ｒ、ｇ、ｂ）で電気的に接続されてい
る。これにより、導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）を介して
流入した電流は、各抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）に供給さ
れる。

【００４５】図１に示すように、このような構成の電子
銃構体７において、カソードＫ（ｒ、ｇ、ｂ）には、電
子銃電源３７から１５０Ｖの直流電圧に映像信号が重畳
された電圧が印加される。第１グリッドＧ１は、接地さ
れている。第２グリッドＧ２には、ステム（図示せず）
を気密に貫通するステムピン（図示せず）を介して電子
銃電源３６から５００乃至１０００Ｖのカットオフ電圧
が印加される。

【００４６】第３グリッドＧ３には、陽極電圧の２０乃
至３５％程度の電圧を基準電圧Ｖｆ（直流電圧）として
印加される。

【００４７】第４グリッドＧ４の各セグメントＧ４
（ｒ、ｇ、ｂ）には、電子ビームの流入量が最も多いと
き、すなわち電子ビームを蛍光体スクリーンの中央部に
集束するときに抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）から基準電圧
Ｖｆとほぼ同程度の電圧が独立して供給される。また、
第４グリッドＧ４の各セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に
は、電子ビームの偏向量の増大に伴なって電子ビームの
流入量が低減したときに、基準電圧Ｖｆより高い電圧が
独立して供給される。すなわち、一対のサイドビーム６
Ｒ及び６Ｂにそれぞれ対応した一対のセグメントＧ４ｒ
及びＧ４ｂに対して、サイドビームが蛍光体スクリーン
の中央部に集束されるときに印加する電圧をＶ０、サイ
ドビームがセンタービームに近づく側に偏向された場合
に印加する電圧をＶｉｎ、サイドビームがセンタービー
ムから離れる側に偏向された場合に印加する電圧をＶｏ
ｕｔとしたとき、 Ｖｏｕｔ＞Ｖｉｎ＞Ｖ０ の関係を満たす。

【００４８】第５グリッドＧ５には、ファンネル２に設
けられた陽極端子３０を介して高圧電源３５から２５乃
至３５ｋＶの陽極電圧Ｅｂが印加される。

【００４９】電子銃構体７は、各グリッドに上述したよ
うな電圧を印加することにより、電子ビーム発生部Ｇ
Ｅ、プリフォーカスレンズ、及び、主レンズＭＬを形成
する。

【００５０】電子ビーム発生部ＧＥは、カソードＫ、第
１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２によって形成さ
れる。この電子ビーム発生部は、電子ビームを発生し、
かつ主レンズに対する物点を形成する。プリフォーカス
レンズは、第２グリッドＧ２及び第３グリッドＧ３によ
って形成される。このプリフォーカスレンズは、電子ビ
ーム発生部から発生された電子ビームを予備集束する。

【００５１】主レンズＭＬは、第４グリッドＧ４の各セ
グメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）、及び第５グリッドＧ５に
よって形成される。この主レンズＭＬは、最終的に電子
ビームを蛍光体スクリーン上に集束する。第４グリッド
Ｇ４の各セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）は、それぞれ独
立した電圧を印加されるため、第５グリッドＧ５との間
には、３電子ビームの偏向状態に応じて３電子ビームそ
れぞれに対して独立に動作する３つの主レンズが形成さ
れる。

【００５２】ここで、第４グリッドＧ４の各セグメント
Ｇ４（ｒ、ｇ、ｂ）に印加される電圧を、より詳細に説
明する。

【００５３】すなわち、導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）に
おける電子ビーム通過部において、蛍光体スクリーンの
中央部に集束される電子ビームが通過する領域は、最も
密なメッシュ状に形成されている。このため、抵抗器２
２（ｒ、ｇ、ｂ）への電子ビーム流入量、すなわち電流
量が最も多い。このとき、抵抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）を
介して各セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に供給される電
圧は、最も低い。これにより、第４グリッドＧ４と第５
グリッドＧ５との間の電位差は、最大となる。したがっ
て、第４グリッドＧ４と第５グリッドＧ５との間に形成
される主レンズＭＬのレンズ強度は最大となる。

【００５４】また、これら導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）
における電子ビーム通過部において、蛍光体スクリーン
の周辺部に偏向される電子ビームが通過する領域は、相
対的に粗なメッシュ状に形成されている。このため、抵
抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）への電子ビーム流入量、すなわ
ち電流量が比較的少ない。このとき、抵抗器２２（ｒ、
ｇ、ｂ）を介して各セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に供
給される電圧は、無偏向時より相対的に高い。これによ
り、第４グリッドＧ４と第５グリッドＧ５との間の電位
差は、無偏向時より小さくなる。したがって、第４グリ
ッドＧ４と第５グリッドＧ５との間に形成される主レン
ズＭＬのレンズ強度は、無偏向時より弱くなる。

【００５５】これにより、蛍光体スクリーン周辺部に電
子ビームを偏向した際に、カソードから蛍光体スクリー
ンまでの電子ビーム到達距離が長くなったために生じる
ビームスポットの過集束状態を補償することができる。

【００５６】また、一対のサイドビーム６Ｒ及び６Ｂに
対して作用するそれぞれの主レンズＭＬは、電子ビーム
の偏向状態に応じてそのレンズ強度が異なる。

【００５７】すなわち、サイドビーム６Ｒをセンタービ
ーム６Ｇから離れる側に偏向した場合（サイドビーム６
Ｂをセンタービームに近づく側に偏向した場合）、サイ
ドビーム６Ｒは、導電部材２８ｒの電子ビーム通過部に
おける最も粗な領域を通過する。このため、電子ビーム
の流入量は少なく、抵抗器２２ｒを介してセグメントＧ
４ｒに供給される電圧は、高くなる。一方、サイドビー
ム６Ｂは、導電部材２８ｂの電子ビーム通過部における
やや密な領域を通過する。このため、電子ビームの流入
量は相対的に多く、抵抗器２２ｂを介してセグメントＧ
４ｂに供給される電圧は、相対的に低くなる。

【００５８】したがって、セグメントＧ４ｒと第５グリ
ッドＧ５との間に形成される主レンズのレンズ強度は、
セグメントＧ４ｂと第５グリッドＧ５との間に形成され
る主レンズのレンズ強度より弱い。このため、サイドビ
ーム６Ｒの過集束状態を緩和することが可能となり、サ
イドビーム６Ｂとの間の集束特性差を軽減することが可
能となる。

【００５９】サイドビーム６Ｂをセンタービーム６Ｇか
ら離れる側に偏向した場合（サイドビーム６Ｒをセンタ
ービームに近づく側に偏向した場合）、サイドビーム６
Ｂは、導電部材２８ｂの電子ビーム通過部における最も
粗な領域を通過する。このため、電子ビームの流入量は
少なく、抵抗器２２ｂを介してセグメントＧ４ｂに供給
される電圧は、高くなる。一方、サイドビーム６Ｒは、
導電部材２８ｒの電子ビーム通過部におけるやや密な領
域を通過する。このため、電子ビームの流入量は相対的
に多く、抵抗器２２ｒを介してセグメントＧ４ｒに供給
される電圧は、相対的に低くなる。

【００６０】したがって、セグメントＧ４ｂと第５グリ
ッドＧ５との間に形成される主レンズのレンズ強度は、
セグメントＧ４ｒと第５グリッドＧ５との間に形成され
る主レンズのレンズ強度より弱い。このため、サイドビ
ーム６Ｂの過集束状態を緩和することが可能となり、サ
イドビーム６Ｒとの間の集束特性差を軽減することが可
能となる。

【００６１】これにより、一対のサイドビーム６Ｒ及び
６Ｂを蛍光体スクリーン周辺部に偏向した場合に生じる
一対のサイドビーム間の集束特性差を補償することがで
き、蛍光体スクリーン全域において良好な画像特性を得
ることができる。

【００６２】上述した実施の形態では、第３グリッドＧ
３及び第４グリッドＧ４のそれぞれの両端面には、に
は、ほぼ円形の電子ビーム通過孔を形成したが、第３グ
リッドＧ３の第４グリッドＧ４との対向面に、図４の
（ａ）に示すような縦長形状の電子ビーム通過孔１４
ａ、１４ｂ、１４ｃを形成し、第４グリッドＧ４の各セ
グメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）のそれぞれの第３グリッド
Ｇ３との対向面に、図４の（ｂ）に示すような横長形状
の電子ビーム通過孔１５ａ、１５ｂ、１５ｃを配置して
も良い。

【００６３】この場合、導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）へ
の電子ビーム流入量が最も多いとき、すなわち蛍光体ス
クリーンの中央部に電子ビームを集束する場合には、抵
抗器２２（ｒ、ｇ、ｂ）を介して第４グリッドＧ４の各
セグメントＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に供給される電圧は、第
３グリッドＧ３に供給される基準電圧Ｖｆとほぼ同程度
の電圧である。このため、第３グリッドＧ３と第４グリ
ッドＧ４との間の電位差は少ないので、これらの電極間
の電子レンズはほとんど作用しない。

【００６４】導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）への電子ビー
ム流入量が少ないとき、すなわち電子ビームを蛍光体ス
クリーンの周辺部に偏向する場合には、抵抗器２２
（ｒ、ｇ、ｂ）を介して第４グリッドＧ４の各セグメン
トＧ４（ｒ、ｇ、ｂ）に供給される電圧は、基準電圧Ｖ
ｆより高くなる。このとき、各セグメントＧ４（ｒ、
ｇ、ｂ）に供給される電圧は、電子ビームの偏向量に応
じて変化し、電子ビームの偏向量が多くなるほど基準電
圧Ｖｆより高くなる。このため、第３グリッドＧ３と第
４グリッドＧ４との間の電位差は、無偏向時より大きく
なり、これらの電極間に４極子レンズが形成される。こ
のときに形成される４極子レンズは、水平方向に相対的
に集束作用を有するとともに、垂直方向に相対的に発散
作用を有する。

【００６５】したがって、偏向時に主レンズの集束作用
が弱くなったとき、水平方向では、第３グリッドＧ３と
第４グリッドＧ４とで形成される４極子レンズの集束作
用により、主レンズの集束不足を補うことができる。ま
た、垂直方向では、より集束作用を弱く、すなわち発散
作用を強くすることができ、過集束状態を緩和すること
ができる。

【００６６】これにより、非斉一偏向磁界を用いるセル
フコンバージェンス方式インライン型カラー陰極線管に
おける偏向収差を効率良く補償できる。さらに、この偏
向収差補償をダイナミック電圧等余分な電圧を印加する
ことなく各々の電子ビームに対して最適化できるので、
３電子ビーム共に良好なスポットの集束状態を実現で
き、蛍光体スクリーン全域で良好な画像特性を得ること
ができる。

【００６７】なお、上述した実施の形態では、主レンズ
が軸対称なＢＰＦ（Ｂｉ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏｃ
ｕｓ）型の電子銃構体について説明したが、この発明
は、この電子銃構体に限定されるものでは無く、その他
の対称電子レンズや非対称電子レンズ、さらにこれら電
子レンズの複合した電子レンズからなる電子銃構体を備
える陰極線管装置にも適用できることはいうまでもな
い。

【００６８】また、この発明は、主レンズを構成する電
極のみならず、他の電界レンズを形成する電極にも適用
することができ、電界レンズ強度を電子ビームの偏向量
および電流量に同期させて変化させるよう電極の電圧を
変化するように作用させることができる。

【００６９】さらに、上述した実施の形態では、最終加
速電極Ｇ５と蛍光体スクリーンとの間に配置される導電
部材の構造として、図２の（ａ）乃至（ｃ）に示したよ
うなメッシュ状に構成したが、図１１に示すようなスト
ライプ状に構成しても良い。

【００７０】すなわち、導電部材２８（ｒ、ｇ、ｂ）
は、例えば図１１に示すようなストライプ状の金属から
なる電子ビーム通過部を有している。

【００７１】カソードＫｇから放出されたセンタービー
ム６Ｇが通過する導電部材２８ｇは、中央部が相対的に
周辺部より密となるようなストライプ状に形成されてい
る。すなわち、この導電部材２８ｇの電子ビーム通過部
は、蛍光体スクリーンの中央部に集束されるセンタービ
ーム６Ｇが通過する領域では、ストライプ間隔が密とな
り、蛍光体スクリーン周辺部に偏向されるセンタービー
ム６Ｇが通過する領域では、ストライプ間隔が粗とな
る。

【００７２】カソードＫｒから放出されたサイドビーム
６Ｒが通過する導電部材２８ｒは、蛍光体スクリーンの
中央部に集束されるサイドビーム６Ｒが通過する領域で
最もストライプ間隔が密となり、センタービーム６Ｇに
近づく側に偏向されたサイドビーム６Ｒが通過する領域
でややストライプ間隔が広がり、センタービーム６Ｇか
ら離れる側に偏向されたサイドビーム６Ｒが通過する領
域で最もストライプ間隔が粗となる。

【００７３】これにより、最も密な電子ビーム通過部を
サイドビーム６Ｒが通過した場合、導電部材２８ｒへの
電子ビーム流入量が最も多い。また、やや密な電子ビー
ム通過部をサイドビーム６Ｒが通過した場合の電子ビー
ム流入量は、やや少なくなり、さらに、粗な電子ビーム
通過部をサイドビーム６Ｒが通過した場合の電子ビーム
流入量は、最も少なくなる。

【００７４】カソードＫｂから放出されたサイドビーム
６Ｂが通過する導電部材２８ｂは、蛍光体スクリーンの
中央部に集束されるサイドビーム６Ｂが通過する領域で
最もストライプ間隔が密となり、センタービーム６Ｇに
近づく側に偏向されたサイドビーム６Ｂが通過する領域
でややストライプ間隔が広がり、センタービーム６Ｇか
ら離れる側に偏向されたサイドビーム６Ｂが通過する領
域で最もストライプ間隔が粗となる。

【００７５】これにより、最も密な電子ビーム通過部を
サイドビーム６Ｂが通過した場合、導電部材２８ｂへの
電子ビーム流入量が最も多い。また、やや密な電子ビー
ム通過部をサイドビーム６Ｂが通過した場合の電子ビー
ム流入量は、やや少なくなり、さらに、粗な電子ビーム
通過部をサイドビーム６Ｂが通過した場合の電子ビーム
流入量は、最も少なくなる。

【００７６】このように、図１１に示したような導電部
材２８（ｒ、ｇ、ｂ）を用いた場合でも、上述した実施
の形態と同様の作用を効果を得ることが可能となる。

【００７７】以上詳述したように、この発明の陰極線管
装置によれば、導電部材に流入した電子ビームの一部が
抵抗器に流入すると、抵抗器における高位の電圧が印加
されている電極との接続部と、導電部材の抵抗器との接
続部と、の間に流れる電流量が、その流入分だけ増加し
て、導電部材の抵抗器との接続部の電圧が低下する。よ
って、抵抗器により、高位の電圧を集束電極に分割供給
している電圧も、電子ビーム流入量に応じて低下し、そ
の集束電極が形成する電界レンズの強度が変化する。

【００７８】ここで、蛍光体スクリーン周辺部に電子ビ
ームを偏向する場合を考えると、電子ビーム流入量が蛍
光体スクリーン中央部に電子ビームを集束する無偏向時
より減少するように導電部材を形成しておくと、集束電
極の印加電圧は、無偏向時より高くなるので、主レンズ
強度は無偏向時よりも弱くなり、蛍光体スクリーン周辺
部に偏向されて蛍光体スクリーンまでの到達距離が長く
なったためにおこるビームスポットの過集束状態を補償
することができる。

【００７９】サイドビームに対する導電部材は、サイド
ビームが蛍光体スクリーン周辺部に偏向されたとき、サ
イドビームがセンタービームに近づく側へ偏向されたと
きよりも、サイドビームがセンタービームから離れる側
ヘ偏向されたときに電子ビーム流入量を少なくなるよう
に構成している。このため、サイドビームがセンタービ
ームから離れる側ヘ偏向されたときには、集束電極に供
給される電圧がより高くなる。したがって、主レンズ強
度をより弱くすることができ、サイドビームに生じる蛍
光体スクリーン周辺部での各々のサイドビーム側での過
集束状態を補い、良好な画像特性を得ることができる。

【００８０】さらに、集束電極の電子ビーム発生部側で
対向した電極とで形成される電界レンズを、集束電極に
供給される電圧の上昇にともない、相対的に水平方向で
集束作用、垂直方向で発散作用となるように構成する。
これにより、偏向時において、導電部材に流入する電子
ビーム増加による集束電極ヘの供給電力が変化（上昇）
する。このとき、主レンズ強度の低下と、集束電極の電
子ビーム発生部側で対向した電極とで形成される電界レ
ンズの強度上昇とにより、電子ビームの水平方向の集束
状態をほとんど変えること無しに電子ビームの垂直方向
の集束力を弱めることが可能となる。

【００８１】したがって、非斉一磁界を用いるセルフコ
ンバージェンスインライン型カラー陰極線管装置におけ
る偏向収差を効率良く補償でき、かつ、各サイドビーム
それぞれに対して偏向収差補償を最適化できるので、蛍
光体スクリーン全域で良好な画像特性を得ることができ
る。

【００８２】また、新たな電圧を電子銃構体に供給する
必要がなく、回路に対する負担の増加や、耐電圧特性の
劣化を抑制することが可能となる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一対のサイドビームに対して生じる集束特性の差を
比較的簡単な手法を用いて軽減することができ、蛍光体
スクリーン全域にわたって良好な表示画像を表示するこ
とができる電子銃構体を備えた陰極線管装置を提供する
ことができる。

【００８４】また、この発明の目的は、新たな電圧を供
給する必要がなく、回路に対する負担の増加や、耐電圧
特性の劣化を抑制することが可能な陰極線管装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の陰極線管装置に適用される
電子銃構体の構成を概略的に示す水平断面図である。

【図２】図２の（ａ）乃至（ｃ）は、この発明の陰極線
管装置に適用される、３電子ビームそれぞれに対応した
導電部材の構造を概略的に示す正面図である。

【図３】図３は、この発明の陰極線管装置の一実施の形
態に係る構造を概略的に示す水平断面図である。

【図４】図４の（ａ）は、図１に示した電子銃構体にお
ける第３グリッドの第４グリッドとの対向面に形成され
る電子ビーム通過孔の形状の一例を示す図であり、図４
の（ｂ）は、第４グリッドの第３グリッドとの対向面に
形成される電子ビーム通過孔の形状の一例を示す図であ
る。

【図５】図５の（ａ）及び（ｂ）は、電子ビームがピン
クッション型の水平偏向磁界によって受ける横潰れ現象
を説明するための図である。

【図６】図６は、従来の陰極線管装置に適用される電子
銃構体の構成を概略的に示す図である。

【図７】図７は、図６に示した電子銃構体のレンズ動作
を概略的に示す光学モデル図である。

【図８】図８は、蛍光体スクリーン上における一対のサ
イドビームの集束特性差を説明するための図である。

【図９】図９は、従来の陰極線管装置に適用される電子
銃構体の構成を概略的に示す図である。

【図１０】図１０は、図９に示した電子銃構体における
第５グリッドの電子ビーム通過孔の形状を示す正面図で
ある。

【図１１】図１１は、この発明の陰極線管装置に適用さ
れる、３電子ビームそれぞれに対応した導電部材の他の
構造を概略的に示す正面図である。

【符号の説明】

１…パネル ２…ファンネル ３…蛍光体スクリーン ４…シャドウマスク ５…ネック ６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…電子ビーム ７…電子銃構体 ８…偏向ヨーク ２２（ｒ、ｇ、ｂ）…抵抗器 ２８（ｒ、ｇ、ｂ）…導電部材 Ｋ（ｒ、ｇ、ｂ）…カソード 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 Ｇ４（ｒ、ｇ、ｂ）…セグメント Ｇ５…第５グリッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一平面上に一列配置されたセンタービー
   ム及び一対のサイドビームからなる３電子ビームを発生
   する電子ビーム発生部と、前記電子ビーム発生部から発
   生された３電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する
   少なくとも２つの集束電極及び最終加速電極によって構
   成される主レンズ部と、を有する電子銃構体と、 前記電子銃構体から出射された３電子ビームを水平方向
   及び垂直方向に偏向する偏向磁界を発生する偏向ヨーク
   と、を備えた陰極線管装置において、 前記集束電極は、前記３電子ビームに対応してそれぞれ
   独立した３つのセグメントによって構成され、 前記３電子ビームの各々の一部が流入し、且つ前記３電
   子ビームの偏向状態に応じて電子ビーム流入量が変化す
   るように形成された導電部材が前記最終加速電極と前記
   蛍光体スクリーンとの間に前記３電子ビームに対応して
   独立に配置され、 高位の電圧が印加された前記最終加速電極、前記導電部
   材、及び前記集束電極がその順に抵抗器を介して電気的
   に接続され、 前記各サイドビームに対応した各導電部材への電子ビー
   ム流入量を、サイドビームが蛍光体スクリーンの中央部
   に集束されるときをＩ０、サイドビームがセンタービー
   ムに近づく側に偏向された場合をＩｉｎ、サイドビーム
   がセンタービームから離れる側に偏向された場合をＩｏ
   ｕｔとしたとき、 Ｉ０＞Ｉｉｎ＞Ｉｏｕｔ の関係を満たすことを特徴とする陰極線管装置。
2. 【請求項２】前記３電子ビームにそれぞれ対応した前記
   導電部材は、メッシュ状に形成された電子ビーム通過部
   を備え、 一対のサイドビームに対する前記導電部材の電子ビーム
   通過部は、蛍光体スクリーンの中央部に集束されるサイ
   ドビームが通過する領域で最も網目が小さく、 センタービームに近づく側に偏向されたサイドビームが
   通過する領域で前記網目より大きく、センタービームか
   ら離れる側に偏向されたサイドビームが通過する領域で
   最も網目が大きいことを特徴とする請求項１に記載の陰
   極線管装置。
3. 【請求項３】前記３電子ビームにそれぞれ対応した前記
   導電部材は、ストライプ状に形成された電子ビーム通過
   部を備え、 一対のサイドビームに対する前記導電部材の電子ビーム
   通過部は、蛍光体スクリーンの中央部に集束されるサイ
   ドビームが通過する領域で最もストライプ間隔が小さ
   く、センタービームに近づく側に偏向されたサイドビー
   ムが通過する領域で前記ストライプ間隔より大きく、セ
   ンタービームから離れる側に偏向されたサイドビームが
   通過する領域で最もストライプ間隔が大きいことを特徴
   とする請求項１に記載の陰極線管装置。
4. 【請求項４】前記集束電極と、その前記電子ビーム発生
   部側で対向した電極との間に形成される電界レンズは、
   前記集束電極に供給される電圧の上昇に伴ない、水平方
   向で集束作用、垂直方向で発散作用を有するように構成
   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
   装置。