JP2003242904A

JP2003242904A - 電子銃及び陰極線管

Info

Publication number: JP2003242904A
Application number: JP2002042028A
Authority: JP
Inventors: Makoto Natori; 誠名取
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】表示手段の蛍光面全領域に亘って高輝度で鮮
明な文字、図形並びに動画を表示可能な電子銃及び陰極
線管を提供する。【解決手段】静電４重極レンズを構成する固定フォー
カス電極７及び可変フォーカス電極８のアパーチャ１５
Ｒ，１５Ｂ，１５ＧＧ，１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの水平
垂直方向に柱状の衝立部材２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２
４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示手段の蛍光面の
全域で高輝度で鮮明な文字、図形や動画が表示可能な電
子銃及び陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、コンピュータ用のモニタディスプ
レイの様に画面全体で解像度を良くした表示装置の要求
が強い。この様な要求に対応する陰極線管（以下ＣＲＴ
と記す）の電子銃は静電４重極を用いて、インライン構
成とし、メインレンズは楕円レンズを用いて、ダイナミ
ック静電４重極レンズ効果によって、画面全域でジャス
トフォーカスする様にさせているが、偏向歪による像倍
率変化によって画面周辺部で横長のスポット径になるの
を防止するため、２組の静電４重極を電子銃内に組み込
み、これら静電４重極を電位の異なる二つの電極に分割
した電子銃及び陰極線管は映像情報メディア学会誌、Ｖ
ｏｌ．５１．Ｎｏ．７，ＰＰ，１０４６〜１０５３（１
９９７年）に本出願人は提案している。

【０００３】図８及び図９は上記文献に開示した電子銃
の模式的配置図及びその外観図を示している。

【０００４】図８及び図９に示す電子銃及びＣＲＴの構
成の大要を以下に説明する。図８及び図９に於いて、１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）は夫々赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）色のインライン状に配列されたカソードを示し、
これらカソード１に対向して第１グリッド電極（以下Ｇ
₁と記す）２が配設され、以下順次第２グリッド電極
（以下Ｇ₂と記す）３と静電４重極レンズを構成し第３
グリッド電極Ｇ₃を２分割しフォーカス電圧Ｖ_fdが供給
される第１の可変フォーカス電極（以下Ｇ_3dと記す）４
と固定フォーカス電圧Ｖ_fsが供給される第１の固定フォ
ーカス電極（以下Ｇ _3sと記す）５と、第４グリッド電極
（以下Ｇ₄と記す）６と、静電４重極レンズを構成し２
分割された固定フォーカス電圧Ｖ_fsが供給される第２の
固定フォーカス電極（以下Ｇ_5sと記す）７と、可変フォ
ーカス電圧Ｖ_fdが供給される第２の可変フォーカス電極
（以下Ｇ_5dと記す）８とから成る第５グリッド電極Ｇ₅
と、メインレンズ系を構成する中間電極（以下ＧＭと記
す）９と、第６グリッド電極（以下Ｇ₆と記す）１０が
並設されている。尚、１１はアノード電圧を抵抗Ｒ₁及
びＲ₂を介してＧＭ９に分圧する内蔵分圧抵抗器であ
る。

【０００５】この様な電子銃２０内のレンズ作用を考察
するとレンズ作用は次の２種類に分けて考えることがで
きる。（１）収束作用、（２）非点作用である。（１）
の収束作用の調整は、電子銃のＨ（水平方向）、Ｖ（垂
直方向）トータル（または平均）でのレンズ強度を調整
すること、（２）の非点作用の調整は、Ｈ，Ｖ各方向で
のレンズ強度の比（または差）を調整することを意味す
る。

【０００６】電子銃２０のメインレンズ系を構成するＧ
_5d・８、ＧＭ９、Ｇ₆・１０は主に収差作用を得るため
のレンズで多くのＣＲＴでは、ダイナミックフォーカス
レンズ方式を採用していて、可変（ダイナミック）フォ
ーカス電位Ｖ_fdを偏向磁界に同期して変化させることに
より、電子ビームが画面中心部を走査するときには収束
作用を大きくし、画面周辺部を走査するときには収束作
用を小さくする。これにより（厳密に言うと、これと、
ダイナミック静電４重極レンズにより）、メインレンズ
から像点までの距離が異なる画面上各点において、常に
ジャストフォーカスの状態にする様にしている。

【０００７】図８（Ａ）の電子銃２０では第１の可変フ
ォーカス電極Ｇ_3d・３及び第２可変フォーカス電極Ｇ_5d
・８には可変フォーカス電圧Ｖ_fdが供給され、第１の固
定フォーカス電極Ｇ_3s・５及び第２の固定フォーカス電
極Ｇ_5s・７には固定フォーカス電圧Ｖ_fsが供給され、図
８（Ｂ）に示す様に可変フォーカス電圧Ｖ_fdと固定フォ
ーカス電圧Ｖ_fsが等しいフォーカス電圧を画面周辺部
（コーナ）に固定したコーナクランプ方式を用いてい
る。

【０００８】図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第２の可変フ
ォーカス電極（以下Ｇ_5d・８と記す）と中間電極（以下
ＧＭ・９と記す）で構成する収束レンズの１例を示すも
ので図１０（Ａ）及び図１０（Ｃ）はＧ_5d・８とＧＭ・
９の正面図、図１０（Ｂ）はＧ_5d・８とＧＭ・９間で形
成される収束レンズの等電位線１２を示すものであり、
この収束レンズ中のＡ−Ａ′及びＢ−Ｂ′断面矢視図を
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す。

【０００９】図１１（Ａ）はＧ_5d・８及びＧＭ・９に供
給する電圧が異なる時の電子ビームのスポット束１３が
ＧＭ・９側に行くにつれて小さくなって収束されている
ことが解る。又、収束レンズの強度を示す等電位線１２
のｘ（Ｖ）及びｙ（Ｈ）軸方向の分布をみると｜ｘ｜及
び｜ｙ｜の絶対値が大きくなるにつれて、レンズ強度は
強くなるがその分布は比較的小さいことが解る。

【００１０】次に（２）の非点作用を得る非点レンズに
ついて考察する。ＣＲＴに装着される偏向ヨーク（Ｄ
Ｙ）は普通、偏向電流をＤＹに供給することで画面全域
のＲ，Ｇ，Ｂのコンバージェンスがほぼ一致する、ＣＦ
Ｄ（Convergence Free DY)と呼ばれる方式をとってい
る。このＣＦＤの利点は、ディスプレイモニタ等の表示
装置にコンバージェンス補正用の電流源等を持つ必要が
無いため、（１）コスト面で有利である。（２）コンパ
チブル性において有利である。しかし、ＣＦＤの偏向磁
界分布は、本来の偏向に必要とされる平行斉一磁界に、
４重極磁界やさらに高次の磁界成分を重畳した分布とな
っているため、電子ビームに、４重極レンズに代表され
る、ビームの光軸に対して対称でないレンズ作用を与え
る。

【００１１】この、ＤＹによるレンズ作用によって、
（ＤＹによるレンズ作用のない画面センター部を除い
た）画面周辺部では、前記した様にビームがジャストフ
ォーカスの状態にならず、スポットサイズは増大してし
まう。そこで、多くのＣＲＴでは、ダイナミック静電４
重極レンズ方式の電子銃が搭載されていて、ＤＹによる
４重極レンズ作用を相殺し、画面全域でビームがジャス
トフォーカスの状態となるようにしている。

【００１２】図８に示す電子銃２０に使用されている静
電４重極レンズの具体的構成を図１２（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）に示す。

【００１３】図１２（Ａ）（Ｃ）は静電４重極レンズを
構成する第２の固定フォーカス電極Ｇ_5s・７と第２の可
変フォーカス電極Ｇ_5d・８の正面図、図１２（Ｂ）は非
点レンズ部分を示すものである。Ｇ_5s・７はＲ，Ｇ，Ｂ
の電子ビームが通過するアパーチャ１５Ｒ，１５Ｇ，１
５Ｂが矩形状に形成した金属電極基板の長辺方向（ｘ軸
方向）にインライン状に穿たれると共に基板のアパーチ
ャ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの左右側、即ち基板の短辺方
向（ｙ軸方向）に平行に切り起した衝立部材１６Ｒ，１
６Ｇ，１６Ｂが形成されている。

【００１４】同様に静電４重極レンズを構成するＧ_5d・
８の矩形状の金属製電極基板の長辺方向に沿って形成し
たＲ，Ｇ，Ｂ用のアパーチャ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの
上下側、即ち基板の長辺方向（ｘ軸方向）と平行になる
様に切り起された衝立部材１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒが形
成されている。

【００１５】上述のＧ_5s・７及びＧ_5d・８の衝立部材１
６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ及び１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂを図
１２（Ｂ）に示す様に対向配置して静電４重極レンズが
構成される。この静電４重極レンズは画面センタ部から
画面周辺部を走査していくにつれ、相対的に、ビーム束
のＨ方向の収束させ、Ｖ方向を発散させていく。このよ
うに、Ｈ，Ｖ方向でレンズ強度の異なるレンズは総称し
て、非点レンズと呼ばれるが、静電４重極レンズは、Ｈ
とＶで、発散と収束という、反対方向のレンズ作用を与
えるレンズである。

【００１６】又、図１３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す様な
Ｇ_5s・７側に形成するＲ，Ｇ，Ｂに対応するアパーチャ
１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂをｙ軸方向に縦長の矩形状と
し、Ｇ _8d・８側は図１２（Ｃ）と同様にアパーチャ１７
Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒの上下に衝立部材１８Ｂ，１８Ｇ，
１８Ｒを形成して、この衝立部材１８Ｂ，１８Ｇ，１８
Ｒを矩形状のアパーチャ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ内に挿
入し、アパーチャ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂの両側壁２１
Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの板厚の側面でレンズ強度を確保す
る様に静電４重極レンズを構成することも出来る。

【００１７】図１４は上述文献でこの様な板厚部材を衝
立部材に利用し第１の可変及び固定フォーカス電極Ｇ_3d
・４とＧ_3s・５に適用した他の構成を示している。即ち
Ｇ_3d・４側に形成した突出部分の厚板の断面による擬似
衝立部材２１を形成して静電４重極レンズを構成したも
のも示されている。勿論この構成ではＧ_3s・５の衝立部
材１８Ｒ，１８Ｇ，１８ＢはＧ_3d・４のアパーチャ内に
挿入される。この構成では板厚でレンズ強度の調整が出
来、且つ折り返して衝立部材を形成する場合は衝立部材
の寸法にバラツキが生じて安定しない欠点が平板パーツ
で構成出来るので安定化出来るものが得られる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】一方、最近では情報技
術の普及によりＣＲＴ等で構成したコンピュータの画面
上で動画を再生したり、テレビ受像機用の画面上でコン
ピュータの文字図形等を映出させる様な表示装置が利用
され、例えばテレビ画像信号を受信すると自動的にテレ
ビ画像用にＣＲＴのカソード電流に切換えコンピュータ
使用状態ではコンピュータ用にＣＲＴのカソード電流を
切換える様に成した表示装置が提案されている。

【００１９】従って、１つの表示装置の画面上に、コン
ピュータ用の文字、図形等の文字情報と、テレビの画像
等の動画を良質な画質で映出することが求められてい
る。

【００２０】この様な表示装置でコンピュータ等の文字
情報を映出させる際の画質に大きく寄与する特性は低輝
度、即ち、陰極線管のカソード電流の小さい領域（画面
サイズによるも略１ｍＡ程度以下）でのスポットサイズ
である。

【００２１】一方、テレビ画像等の動作を映出させる際
の画質に大きく寄与する特性は高輝度、即ち、陰極線管
のカソード電流の大きい領域（画面サイズによるも略１
ｍＡ乃至５ｍＡ程度）でのスポットサイズである。

【００２２】然し、従来の陰極線管に用いられている電
子銃では、これら、相反する特性を両立させるためには
以下に述べる様な困難があった。

【００２３】即ち、コンピュータ用の陰極線管用電子銃
ではカソード電流の小さい領域でスポットサイズを小さ
くするためには、ビームの物点から電子銃の主レンズに
向って拡がっていく発散角θを大きくして、物点径ｄｃ
を小さくする必要がある。（ビーム発散角θと物点径ｄ
ｃはθ・ｄｃ＝ｃｏｎｓｔの関係があるので）

【００２４】然し、上述の様な条件下でビーム発散角θ
はカソード電流が大きい程、大きくなるから、カソード
電流は大きくなり電子銃内でのビーム径が大きくなり過
ぎ、レンズ収差の影響を受けて、スポットサイズが大き
くなってしまう。

【００２５】一方、テレビ受像機用の陰極線管用電子銃
の様にカソード電極の大きい領域でスポットサイズを小
さくするためにはレンズ収差の影響を小さくするため
に、ビーム発散角θを上述よりも小さくした電子レンズ
と成すため、カソード電流の小さい領域でのビーム発散
角θは小さすぎて、物点径ｄｃが大きくなるため、スポ
ットサイズは増大してしまう問題があった。

【００２６】今、図１２（Ｂ）或は図１３（Ｂ）で示し
た衝立部材１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと１８Ｂ，１８Ｇ，
１８Ｒ及び２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと１８Ｂ，１８Ｇ，
１８Ｒを有する静電４重極レンズのＡ−Ａ′及びＢ−
Ｂ′の断面矢視図を、図１５（Ａ）（Ｂ）及び図１６
（Ａ）（Ｂ）に示す。これら断面図はＶ_fs（Ｇ_5s・７）
＜Ｖ_fd（Ｇ_5d・８）の条件での電子ビームのビーム束が
小さい場合と大きい場合の収束状態の模式図である。

【００２７】従来の静電４重極レンズを構成していない
収束レンズを示す図１０（Ｂ）のＡ−Ａ′断面である図
１１（Ａ）と、静電４重極レンズ構成の図１２（Ｂ）と
図１３（Ｂ）のＡ−Ａ′断面である図１５（Ａ）の等電
位線１２、即ち、レンズ強度をｘ及びｙ軸方向分布でみ
ると、図１１（Ａ）に示す収束レンズの場合は、球面収
差により、｜Ｘ｜，｜Ｙ｜が大きくなるにつれ、レンズ
強度が強くなるが、その分布の程度は比較的小さい。一
方、静電４重極レンズの場合は、Ｘ，Ｙ方向に分布が大
きい。よって、静電４重極レンズは、そのレンズ作用の
強度がビーム径に依存する度合いが大きい。

【００２８】その結果として、カソード電流が低くビー
ム束１３の径が図１５（Ａ）の様に小さい場合は、静電
４重極レンズ作用によって図１５（Ｂ）のようにビーム
束が楕円形になるが、カソード電流が高くビーム束１３
の径が図１６（Ａ）の様に大きい場合は、静電４重極レ
ンズの作用によって図１６（Ｂ）のように、ビーム束１
３がきれいな楕円形にならず、長方形に近い形状になっ
てしまう。

【００２９】この原因は図１５（Ａ）及び図１６（Ａ）
の等電位線１２の変化状態を見ると解る様に左右一対の
板状の衝立部材１８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で大きいビーム束を
圧縮する様な電界が作用するため、水平方向（左右方
向）に向かう電位勾配１４のベクトル方向の変化が大き
く、スムーズに上下一対の衝立部材１６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
側に変化しないためである。従って、静電４重極レンズ
は、画面センタ部、周辺部走査時でレンズ強度が異なる
ため、画面各部のうち、静電４重極レンズの強度が強く
なる領域での高輝度の文字・図形形状が劣化する一因と
なる。

【００３０】本発明は叙上の課題を解消するために成さ
れたもので、発明が解決しようとする課題は文字、図形
及び動画像を蛍光スクリーン面の全域に亘って高輝度で
鮮明な解像度を有する電子銃及びＣＲＴを提供するにあ
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は固定フォーカス電圧Ｖ_fsが供給される固定フォーカス
電極Ｇ_5s・７，Ｇ_3s・５及び可変フォーカス電圧Ｖ_fdが
供給される可変フォーカス電極Ｇ_5d・８，Ｇ_3d・４から
成る３つのアパーチャレンズが非点レンズを構成する少
くとも１組の静電４重極レンズ７，８及び４，５を組み
込んだ電子銃２０に於いて、固定フォーカス電極７，５
及び可変フォーカス電極８，４のアパーチャレンズを通
過する電子ビームと直交する様に水平及び垂直方向に対
向配置した対の衝立部材２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ及び２
４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの中心位置を結ぶ方向に電位勾配
１４のベクトル方向が向かう様に非点レンズの等電位線
を形成させて成ることを特徴とする電子銃としたもので
ある。なお、Ｇ_3d・４とＧ _3s・５は位置的に入れ替えた
設計が可能である。

【００３２】請求項２に係わる本発明の衝立部材２３
Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ及び２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは円柱
状に形成されていることを特徴とする電子銃と成された
ものである。

【００３３】請求項３に係わる本発明の衝立部材２３
Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ及び２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは角柱
等の多角型柱状に形成されていることを特徴とする請求
項１記載の電子銃と成されたものである。

【００３４】請求項４に係わる本発明の３つのアパーチ
ャレンズを構成する水平方向に配設したアパーチャの中
心部の衝立部材２３Ｇを左右のアパーチャ１５Ｒ及び１
５Ｂの衝立部材２３Ｒ及び２３Ｂと兼用して成ることを
特徴とする請求項３記載の電子銃と成したものである。

【００３５】請求項５に係わる本発明は衝立部材２３
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、２４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の高さを調整する
ことで静電４重極レンズの強度を調整して成ることを特
徴とする請求項１乃至請求項４記載のいずれか１項記載
の電子銃と成したものである。

【００３６】請求項６に係わる本発明の固定フォーカス
電極７，５及び可変フォーカス電極８，４に配設した衝
立部材２３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、２４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を囲繞
する遮蔽部材２６を設けてネック内壁の電位変動を遮蔽
する様に成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５
記載のいずれか１項記載の電子銃と成したものである。

【００３７】請求項７に係わる本発明は固定フォーカス
電圧Ｖ_fsが供給される固定フォーカス電極Ｇ_5s・７，Ｇ
_3s・５及び可変フォーカス電圧Ｖ_fdが供給される可変フ
ォーカス電極Ｇ_5d・８，Ｇ_3d・４から成る３つのアパー
チャレンズが非点レンズを構成する少くとも１組の静電
４重極レンズ７及び８或は４及び５を組み込んだ電子銃
２０に於いて、固定フォーカス電極７，５及び可変フォ
ーカス電極８，４のアパーチャレンズを通過する電子ビ
ームと直交する様に水平及び垂直方向に対向配置した対
の衝立部材２３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、２４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、
２５ａ，２５ｂの中心位置を結ぶ方向に電位勾配のベク
トル方向が向かう様に非点レンズの等電位線を形成させ
て成る電子銃２０を組み込んだことを特徴とする陰極線
管としたものである。なお、Ｇ_3d・４とＧ_3s・５は位置
的に入れ替えた設計が可能である。

【００３８】斯かる、本発明の電子銃及びＣＲＴによれ
ば低輝度から高輝度までの文字・図形を蛍光面スクリー
ンの画面全域において鮮明に映出する電子銃及びディス
プレイモニタやテレビ受像機の陰極線管を得ることが出
来る。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子銃及び陰極線
管（ＣＲＴ）を説明すると、電子銃を図８で詳記したと
同様の水平方向（ｘ軸方向）一直線上にインライン配列
されたＲ，Ｇ，Ｂ用のカソード１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）
の後段にはＣＲＴのＺ軸方向に順次第１グリッド電極
（Ｇ₁・２）、第２グリッド電極（Ｇ₂・３）、第１の
可変フォーカス電極（Ｇ_3d・４）、第１の固定フォーカ
ス電極（Ｇ_3s・５）、第４グリッド電極（Ｇ₄・６）、
第２の固定フォーカス電極（Ｇ_5s・７）、第２の可変フ
ォーカス電極（Ｇ_5d・８）、中間電極（ＧＭ・９）、第
６グリッド電極（Ｇ₆・１０）を配設し、このＧ₆・１
０に接続したアノード電圧を抵抗Ｒ₁を介してＧＭ９に
接続し、抵抗Ｒ₁及びＲ₂で分圧した内蔵抵抗器１１で
構成したインライン型の電子銃２０を構成している。

【００４０】Ｇ₁・２，Ｇ₂・３，Ｇ₄・６、メインレ
ンズを構成するＧＭ・９，Ｇ₆・１０は共に非点レンズ
を構成し、Ｇ_3d・４及びＧ_3s・５並びにＧ_5s・７及びＧ
_5d・８は静電４重極レンズを構成している。

【００４１】Ｇ_3d・４（又はＧ_3s・５）並びにＧ_5d・８
には図８で説明した様なダイナミックな可変フォーカス
源から可変フォーカス電圧Ｖ_fdガ供給され、Ｇ_3s・５
（又はＧ_3d・４）並びにＧ_5s・７には図８の様に固定フ
ォーカス源から固定フォーカス電圧Ｖ_fsが供給され、画
面周辺部でＶ_fs＝Ｖ_fdとしたコーナクランプ方式が用い
られている。

【００４２】上述の静電４重極レンズを構成するＧ_5s・
７及びＧ_5d・８の本発明の１形態例を図１（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）に示す。本発明の形状は図１２（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）、図１３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）、図１４で詳記した
対応部分には同一符号を付して説明する。

【００４３】Ｇ_5s・７を構成する矩形状の金属板から成
るＲ，Ｇ，Ｂの３ビームに対応する３個のアパーチャ１
５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂはｘ軸（水平）方向にインライン
上に矩形状に穿たれ、Ｇ_5d・８を構成する矩形状の金属
板から成るＢ，Ｇ，Ｒに対応する３個のアパーチャ１７
Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒはｘ軸（水平）方向にインライン上
に矩形状に穿たれている。図１２〜図１４で説明した衝
立部材１６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、１８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、２１
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は本例では板状でなく直径０．５ｍｍφ
〜１．５ｍｍφ程度の円柱形状と成されている。即ち、
Ｇ_5s・７では図１（Ａ）に示す様にｘ軸に沿って形成し
た３つのアパーチャ１５Ｒ，１５Ｂ，１５Ｇのｙ軸方向
長さの中心の左右両側位置に円柱状の衝立部材２３Ｒ，
２３Ｇ，２３ＢをＧ_5s・７の板面に直交する様に立設し
ている。

【００４４】又、Ｇ_5d・８では図１（Ｃ）に示す様にｘ
軸に沿って形成した３つのアパーチャ１７Ｂ，１７Ｇ，
１７Ｒのｘ軸方向の長さの中心の上下両側位置に円柱状
の衝立部材２４Ｂ，２４Ｇ，２４ＢをＧ_5d・８の板面と
直交する様に立設している。

【００４５】更に、図１（Ｂ）の様に衝立部材２３Ｒ，
２３Ｇ，２３Ｂ及び２４Ｂ，２３Ｇ，２４Ｒの自由端を
相手側の電極面に対向する様に配置して静電４重極レン
ズを構成している。

【００４６】上述の衝立部材２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ又
は２４Ｂ，２３Ｇ，２４Ｒは電極板材とアパーチャ形成
時に一体に切起す様にしても、或は別体で溶接等で接合
固定してもよい。

【００４７】次に図２（Ａ）（Ｂ）によって、本例の動
作を説明する。図２（Ａ）（Ｂ）は図１（Ｂ）のＡ−
Ａ′及びＢ−Ｂ′断面矢視図である。上述の如き、板材
ではない小径の柱によると、従来の図１６（Ａ）（Ｂ）
での板状の衝立部材１６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、１８（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）に比べて、Ｖ_fs（Ｇ_5s＜Ｖ_fd（Ｇ_5d）の条件で
の電子ビームのビーム束１３が比較的大きい場合の等電
位線１２は図２（Ａ）に示す様に円柱状の間で略均一に
なり、均一な等電位線１２によって生ずる電位勾配１４
のベクトル方向の変化は小さくなる。

【００４８】即ち、図１６（Ａ）の様に板状の衝立近傍
では等電位線１２は衝立部材１８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、１６
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に略平行となり遠い部分では衝立部材１
８（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、１６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対し垂直とな
って電位勾配１４は水平方向から垂直方向に急激に変化
するが、本例では図２（Ａ）の様に円柱状の衝立部材２
３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの中心部から出た電位勾配１４の
ベクトル方向は円柱状の衝立部材２４Ｂ，２４Ｇ，２４
Ｒの中心部に向かって進むため、大きいビーム束１３の
外部のこの部分（ビーム束１３の中心位置から４５°，
１３５°，２２５°，３１５°位置近傍）が受ける力は
ｘ，ｙ方向の位置に於いて変化が小さい。

【００４９】従って、従来の図１６（Ａ）に示す構成の
衝立部材では電位勾配がＶ_fsからＶ _fd付近に行くにした
がってその変化は大きく、図２（Ａ）に示す本例の如き
衝立部材ではその変化が小さくなる。従って、図２
（Ａ）の場合はカソード電流が高くビーム束１３の径が
大きい場合でも、静電４重極レンズ作用によって図２
（Ｂ）のようにビーム束１３がきれいな楕円形になる。
その結果、画面各部のうち、静電４重極レンズの強度が
強くなる領域での高輝度の文字・図形形状が劣化する現
象が改善され、高輝度の文字を、画面全域において鮮明
に映出することができる。

【００５０】前述の説明は、メインレンズを構成する第
２の静電４重極レンズＧ_5s・７及びＧ_5d・８について述
べたが、前段の第１の４重極レンズＧ_3d・４，Ｇ_3s・５
についても本方法を適用することができる。又、Ｇ_3d・
４，Ｇ_3s・５についてはＶ_fd或はＶ_fsをどちらの電極に
掛けても静電４重極レンズを構成することが出来る。

【００５１】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）及び図４（Ａ）〜
図４（Ｃ）は図１（Ａ）〜図１（Ｃ）と同様のＧ_5s・７
及びＧ_5d・８の他の衝立構成を示す他の形態例を示すも
ので図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は衝立部材を円柱状から底
部断面が正方形の角柱の衝立部材２３Ｒ，２３Ｇ，２３
Ｂ及び２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを板材電極面上に立設さ
せるものであり、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は角柱の底部
断面の部分が長辺部／短辺部＝１〜３程度の長方形状の
衝立部材２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ及び２４Ｂ，２４Ｇ，
２４Ｒをアパーチャ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの左右端及
びアパーチャ１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒの上下端に立設さ
せたものである。この場合も図２（Ａ）（Ｂ）と同様の
効果を得ることが出来る。但し、この場合は長辺部が長
さが長くなって行くと、発明の効果は小さくなるので長
辺部／短辺部＝３を限度とすればよい。

【００５２】図５（Ａ）〜図５（Ｅ）は本発明の衝立部
材の更に他の構成を示すもので図５（Ａ）〜図５（Ｃ）
は図１（Ａ）〜図１（Ｃ）と同様の構成であり、図５
（Ｄ）及び図５（Ｅ）は図５（Ａ）、図５（Ｃ）の下側
面図である。この構成ではＧ_5s・７とＧ_3d・４，Ｇ_3s・
５のＲ，Ｇのアパーチャ１５Ｒと１５Ｇ又はＧ，Ｂのア
パーチャ１５Ｇと１５Ｂの隣り合う角柱を一体の角柱と
して形成することで衝立部材２５ａ，２５ｂを兼用する
様に成したものである。この場合、パーツとしての衝立
部材２５ａ，２５ｂの製造においてコストダウン面で有
利となる。

【００５３】次に、静電４重極レンズとしての強度を調
整する場合について考える。図１乃至図４で説明した衝
立構造の場合はＧ_5s・７，Ｇ_5d・８，Ｇ_3d・４，Ｇ_3s・
５の円柱又は角柱から成る衝立部材２３（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）、２４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の高さを調整することで、図
５（Ａ）乃至図５（Ｅ）に示した衝立部材２５ａ，２５
ｂではＧ_5d・８，Ｇ_3d・４，Ｇ_3s・５の円柱又は角柱か
ら成る衝立部材２４Ｂ，２４Ｇ，２４Ｒの高さを図５
（Ｅ）に示す様にＬ₁≠Ｌ₂の様に調整することが可能
である。この強度調整はＲ，Ｇ，Ｂの各アパーチャにつ
いて独立に行うことで出来る。

【００５４】図１〜図５ではアパーチャ１５（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）、１７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を角孔とした場合を説明した
が図６（Ａ）〜図６（Ｃ）の様にアパーチャ１５
（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）、１７（Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′）を円
形としてもよい。尚、図１〜図６の形状のみでは、ＣＲ
Ｔネックガラス内壁の電位がＣＲＴ使用中に変動するこ
とによって、等電位線に影響を及ぼし、ビームの受ける
力が時間的に変化することが考えられる。この対策とし
ては、図７に示すように、Ｇ_5s・７から、遮蔽部材２６
を対向電極のＧ_5d・８側に突き出すことが挙げられる。
このシールドにより、ネック内壁電位の変動によらず、
ビームに所望の静電４重極作用を与えることができる。
この遮蔽部材２６は、Ｇ_5d・８側からＧ_5s・７に突き出
しても良く、又シールドの一部をＧ_5s・７からＧ_5d・８
へ、一部をＧ_5d・８側に突き出しても良い。又、本発明
の構造Ｇ_5s・７またはＧ_5d・８のいずれか一方に用いる
ことも可能である。ただし、その場合は、本発明の効果
は本来よりも小さくなる。

【００５５】尚、本発明の電子銃及びＣＲＴでは、図示
しないがＣＲＴの蛍光面スクリーンの画面中心部ではＧ
_5s・７，Ｇ_5d・８のみの第２の静電４重極だけでは縦長
のビーム束になってしまうのでＧ_3d・４，Ｇ_3s・５を設
けて、画像中心部で第１の静電４重電極を作用させて、
ビーム束を円形に補正している。又、スクリーンの画面
コーナ部ではフォーカス電圧をコーナクランプとして画
面コーナ部では静電４樹極作用をさせない様にしてスク
リーン上で円形のビーム束を得る様にしている。

【００５６】

【発明の効果】本発明の電子銃及びＣＲＴの構成に依れ
ばＣＲＴの蛍光面の全域に亘って高輝度で円形のビーム
スポットが得られ、文字、図形及び動画を画面全域に於
いて鮮明に映出可能なコンピュータ用モニタやテレビ受
像機を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重極を示す平面及び側断面図である。

【図２】本発明の電子銃の静電４重電極の動作説明図で
ある。

【図３】本発明の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す他の平面図及び側断面図
（Ｉ）である。

【図４】本発明の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す他の平面図及び側断面図
（II）である。

【図５】本発明の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す他の平面図及び側断面図
（III)である。

【図６】本発明の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す他の平面図及び側断面図
（IV）である。

【図７】本発明の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す他の平面図及び側断面図
（Ｖ）である。

【図８】従来及び本発明に用いる陰極線管に用いる電子
銃の電極配置を示す模式図及びフォーカス電圧を説明し
た波形図である。

【図９】従来及び本発明に用いる電子銃の要部外観図で
ある。

【図１０】従来の電子銃に用いる固定可変可変フォーカ
ス電極の収束レンズを示す平面図及び側断面図である。

【図１１】図１０のＡ−Ａ′及びＢ−Ｂ′断面矢視図で
ある。

【図１２】従来の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す平面及び側断面図である。

【図１３】従来の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す平面及び側断面図である。

【図１４】従来の電子銃に用いる固定及び可変フォーカ
ス電極の静電４重電極を示す更に他の要部斜視図であ
る。

【図１５】従来の電子銃の静電４重電極のビーム束が小
さい時の動作説明図である。

【図１６】従来の電子銃の静電４重電極のビーム束が大
きい時の動作説明図である。

【符号の説明】

１（１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）‥‥カソード、４‥‥第１の可
変フォーカス電極（Ｇ _3d・４）、５‥‥第１の固定フォ
ーカス電極（Ｇ_3s・５）、７‥‥第２の固定フォーカス
電極（Ｇ_5s・７）、８‥‥第２の可変フォーカス電極
（Ｇ_5d・８）、９‥‥中間電極（ＧＭ）、１２‥‥等電
位線、１３‥‥ビーム束、１４‥‥電位勾配、１６Ｒ，
１６Ｇ，１６Ｂ，１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ，２１Ｒ，２
１Ｂ，２１Ｇ，２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２４Ｒ，２４
Ｇ，２４Ｂ，２５ａ，２５ｂ‥‥衝立部材、２６‥‥遮
蔽部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定フォーカス電圧が供給される固定フ
ォーカス電極及び可変フォーカス電圧が供給される可変
フォーカス電極から成る３つのアパーチャレンズが非点
レンズを構成する少くとも１組の静電４重極レンズを組
み込んだ電子銃に於いて、上記固定フォーカス電極及び可変フォーカス電極の上記
アパーチャレンズを通過する電子ビームと直交する様に
水平及び垂直方向に対向配置した対の衝立部材の中心位
置を結ぶ方向に電位勾配のベクトル方向が向かう様に上
記非点レンズの等電位線を形成させて成ることを特徴と
する電子銃。
【請求項２】前記衝立部材は円柱状に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の電子銃。
【請求項３】前記衝立部材は角柱等の多角型柱状に形
成されていることを特徴とする請求項１記載の電子銃。
【請求項４】前記３つのアパーチャレンズを構成する
水平方向に配設した中心部のアパーチャの前記衝立部材
を左右のアパーチャの該衝立部材と兼用して成ることを
特徴とする請求項１又は請求項３記載の電子銃。
【請求項５】前記衝立部材の高さを調整することで前
記静電４重極レンズの強度を調整して成ることを特徴と
する請求項１乃至請求項４記載のいずれか１項記載の電
子銃。
【請求項６】前記固定フォーカス電極及び可変フォー
カス電極に配設した前記衝立部材を囲繞する遮蔽部材を
設けてネック内壁の電位変動を遮蔽する様に成したこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５記載のいずれか１項
記載の電子銃。
【請求項７】固定フォーカス電圧が供給される固定フ
ォーカス電極及び可変フォーカス電圧が供給される可変
フォーカス電極から成る３つのアパーチャレンズが非点
レンズを構成する少くとも１組の静電４重極レンズを組
み込んだ電子銃を有する陰極線管に於いて、上記固定フォーカス電極及び可変フォーカス電極の上記
アパーチャレンズを通過する電子ビームと直交する様に
水平及び垂直方向に対向配置した対の衝立部材の中心位
置を結ぶ方向に電位勾配のベクトル方向が向かう様に上
記非点レンズの等電位線を形成させて成る電子銃を組み
込んだことを特徴とする陰極線管。