JP2005141964A - カラー受像管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＶＭ感度を向上することにより、高解像度のカラー受像管装置を提供することを目的とする。
【解決手段】最終加速電極１８の第３集束電極１７と対向する端面には、開口１８ａが設けられており、この開口１８ａから後退した位置には、３つの電子ビーム通過孔を有する電界補正用電極１８ｂが設けられている。さらに、最終加速電極１８は、筒状の電極を電界補正用電極１８ｂ近傍において管軸と垂直に、第１の電極１８ｃと第２の電極１８ｄとに分割されている。電界補正用電極１８ｂは、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄの電界補正用電極１８ｂ側端面に設けられた複数の凸部１８ｅによって挟持されている。これにより間隙１８ｆが設けられるので、ＶＭ感度を向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、速度変調（Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下 「ＶＭ」と称す。）感度を向上することにより、高い解像度が得られるように構成した電子銃を搭載するカラー受像管装置に関するものである。

一般に、カラー受像管装置においては、画像の輪郭を強調して先鋭感を出すために、電子ビームの偏向速度を変調するＶＭ技術が用いられている。

このＶＭ技術は、カラー受像管に搭載された電子銃の主レンズ近傍に２極磁界を発生するＶＭコイルを配置して、このＶＭコイルに映像信号に同期した速度変調信号を入力することにより電子ビームの偏向速度を制御するというものである。

図８は、このＶＭ技術が用いられる従来のカラー受像管装置に搭載される電子銃の断面図である。

図８に示すように、従来のカラー受像管の電子銃は、インライン配列された陰極１１１、制御電極１１２、加速電極１１３、第１集束電極１１４、第２加速電極１１５、第２集束電極１１６、第３集束電極１１７、最終加速電極１１８及びシールドカップ１１９が順次に配設されたものである（例えば、特許文献１参照）。

この電子銃においては、第３集束電極１１７とこれに隣り合う最終加速電極１１８によって主レンズを形成する。第３集束電極１１７及び最終加速電極１１８のそれぞれは、相対向する端面に水平方向に長軸を置く小判形の開口１１７ａ、１１８ａを有する筒状電極からなり、この開口１１７ａ、１１８ａから後退した位置に３個の電子ビーム通過孔を有する電界分布補正のための電界補正用電極１１７ｂ、１１８ｂが設けられたものである。尚、図示しないが、カラー受像管のネック部の外周であって第３集束電極１１７及び最終加速電極１１８の近傍には、２極磁界を発生させるＶＭコイルが設けられている。
特公平７−４４０１５号公報

しかしながら、主レンズを形成する第３集束電極１１７及び最終加速電極１１８は筒状電極であるため、カラー受像管の管軸垂直方向に対するこれらの電極の面積は大きくなる。従って、主レンズ近傍のＶＭコイルから発生する磁界によって第３集束電極１１７及び最終加速電極１１８に渦電流が発生し、これにより、ＶＭ感度が低下して画面の解像度が低下するという問題があった。この渦電流によってＶＭ感度が低下する理由は、渦電流によって発生する磁界がＶＭコイルによって発生する磁界を打ち消す方向に作用するからである。

このようなＶＭ感度の低下による解像度の低下問題は、偏向周波数が大きくなる程顕著になるので、偏向周波数の大きい近年のハイビジョン用のカラー受像管装置においては特に重要な問題である。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ＶＭ感度を向上することにより、高解像度のカラー受像管装置を提供することを目的とする。

本発明に係るカラー受像管装置は、カラー受像管のネック部に封入され、主レンズを形成する集束電極及び最終加速電極が配設された電子銃と、前記ネック部の外周に設けられた速度変調コイルとを備えたカラー受像管装置であって、前記集束電極及び前記最終加速電極のそれぞれが、対向する端面に開口を有するとともにこの開口から後退した位置に電界補正用電極が設けられ、前記集束電極又は前記最終加速電極の少なくともいずれか一方が第１の電極と第２の電極とに管軸と垂直に分割され、前記第１の電極と前記第２の電極の少なくともいずれか一方と前記電界補正用電極との間に間隙を有するように、前記電界補正電極が前記第１の電極と前記第２の電極に挟持されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係るカラー受像管装置は、上記カラー受像管装置において、前記電界補正用電極が、前記第１の電極及び／又は前記第２の電極の間隙側の端面に設けられた凸部によって挟持されていることを特徴とするものである。

さらに、本発明に係るカラー受像管装置は、前記凸部が、前記第１の電極及び／又は前記第２の電極のそれぞれに複数個、かつ、前記電界補正用電極の両側で互い違いとなるように、設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明に係るカラー受像管装置は、上記カラー受像管装置において、前記電界補正用電極は、その中央部に電子ビーム通過孔が設けられているとともに、その両側端部に中央部の前記電子ビーム通過孔に向かって凸の半円弧形状部を有する切り欠きが設けられたものであることを特徴とするものである。

別の本発明に係るカラー受像管装置は、カラー受像管のネック部に封入され、主レンズを形成する集束電極、中間電極及び最終加速電極が順次に配設された電子銃と、前記ネック部の外周に設けられた速度変調コイルとを備えたカラー受像管装置であって、前記集束電極及び前記最終加速電極のそれぞれが、中間電極側の端面に開口を有するとともにこの開口から後退した位置に電界補正用電極が設けられ、前記中間電極は、第１の電極と第２の電極とに管軸と垂直に分割されたものであるとともに中間電極用電界補正用電極を内蔵し、前記第１の電極と前記第２の電極の少なくともいずれか一方と前記中間電極用電界補正用電極との間に間隙を有するように、前記中間電極用電界補正電極が前記第１の電極と前記第２の電極に挟持されていることを特徴とするものである。

上記本発明に係るカラー受像管装置は、これに搭載される電子銃において、主レンズを構成する電極が第１の電極と第２の電極とに管軸垂直に２分割され、第１の電極と第２の電極との間に間隙を設けるようにして電界補正用電極が設けられたものである。

これにより、主レンズを構成する電極に発生した渦電流は間隙により遮断されるので、渦電流の強さを小さくすることができる。しかも、この間隙によって、ＶＭコイルによって発生した磁界を電子ビーム近傍にまで浸透させることができる。従って、ＶＭ感度を向上することができるので、高解像度のカラー受像管装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係るカラー受像管装置について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るカラー受像管装置１は、内面に青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各蛍光体が配列されてなる蛍光体スクリーン２ａが形成されたパネル２と、パネル２の後方に接続されたファンネル３と、ファンネル３のネック部３ａに内蔵し封入されたインライン型の電子銃４と、パネル２の内部に蛍光体スクリーン２ａに対向して設けられたシャドウマスク５とを備えている。尚、シャドウマスク５は、電子銃４から射出される３本の電子ビームに対して色選別の役割を果たすものであり、平板に電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔がエッチングにより多数形成されたものである。

ファンネル３の外周面上には偏向ヨーク６が装着される。偏向ヨーク６は、電子銃４から射出される３本の電子ビーム７を上下・左右に偏向し、蛍光体スクリーン２ａ上を走査させるものである。

電子銃４の主レンズを形成する電極の近傍であってネック部３ａ外周には、速度変調コイル（ＶＭコイル）８が設けられている。ＶＭコイル８は、２極磁界を発生させることにより電子ビーム７の偏向速度を映像信号に応じて変調し、映像の輪郭部分を強調して先鋭感を出すようにするものである。尚、ＶＭコイル８は、ネック部３ａの外周に設けられたピュリティ・マグネットを支持する筒状支持体（図示せず）に取付けられる。

図２は、本実施形態に係るカラー受像管装置に備えられる電子銃４の断面図である。

図２に示すように、電子銃４は、インライン配列された陰極１１、制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２加速電極１５、第２集束電極１６、筒状電極の第３集束電極１７、筒状電極の最終加速電極１８及びシールドカップ１９が順次に配設されたものである。尚、加速電極１３と第２加速電極１５とが同電位となるように電気的に接続され、第１集束電極１４と第２集束電極１６が同電位となるように電気的に接続される。また、第３集束電極１７には、偏向角度の増大に伴って増加するダイナミック電圧が印加される。

陰極１１、制御電極１２及び加速電極１３は三極部を構成し、陰極１１から射出した電子ビームの電流量を制御する。加速電極１３と第１集束電極１４との間にはプリフォーカスレンズが形成され、主レンズに入射する電子ビームの発散角を調整する。また、第１集束電極１４、第２加速電極１５、第２集束電極１６の各電極によって形成される電子レンズは、ユニポテンシャル型のレンズであり、プリフォーカスレンズの予備集束を補助するように作用する。第２集束電極１６と第３集束電極１７とによって４極レンズが形成される。第３集束電極１７と最終加速電極１８とによって主レンズが形成される。

第３集束電極１７の最終加速電極１８と対向する端面には、水平方向に長軸を置く小判型の１つの開口１７ａが設けられており、この開口１７ａから後退した位置には、３つの電子ビーム通過孔を有する金属板からなる電界補正用電極１７ｂが設けられている。

同様に、最終加速電極１８の第３集束電極１７と対向する端面には、水平方向に長軸を置く小判型の１つの開口１８ａが設けられており、この開口１８ａから後退した位置には、３つの電子ビーム通過孔を有する金属板からなる電界補正用電極１８ｂが設けられている。さらに、最終加速電極１８は、筒状の電極を電界補正用電極１８ｂ近傍において管軸と垂直に分割した構造のものであり、第３集束電極１７側の第１の電極１８ｃと、シールドカップ１９側の第２の電極１８ｄとを備える。電界補正用電極１８ｂは、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄの電界補正用電極１８ｂ側の端面に設けられた複数の凸部１８ｅによって挟持され、凸部１８ｅと電界補正用電極１８ｂを溶接することによって固定されている。

図３（ａ）は、この凸部１８ｅの配置の一例を示したものである。図３（ａ）に示すように、本実施形態において、凸部１８ｅは、電界補正用電極１８ｂの上下に３個ずつ位置するように設けている。尚、凸部１８ｅは、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄに設けることに限らない。例えば、電界補正用電極１８ｂに設けても構わないし、あるいは、第１の電極１８ｃ、第２の電極１８ｄ及び電界補正用電極１８ｂのいずれにも設けたものであっても構わない。また、本実施形態において、凸部１８ｅは、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄのいずれにも設けたが、いずれか一方に設けた構造のものであっても構わない。さらに、凸部１８ｅは、凸部１８ｅが設けられる各電極の成型とともに形成しても構わないし、金属片等を張り合わせて形成しても構わない。

また、凸部１８ｅの配置は、図３（ａ）に示したものに限らない。例えば、図３（ｂ）に示すように、電界補正用電極１８ｂの上下に２個ずつ、かつ、両側に１個ずつ位置するように設けても構わない。

以上、本実施形態に係るカラー受像管装置は、図２に示すように、電界補正用電極１８ｂを第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄの凸部１８ｅによって挟持するものであるので、第１の電極１８ｃと電界補正用電極１８ｂとの間と、第２の電極１８ｄと電界補正用電極１８ｂとの間に、それぞれ間隙１８ｆが設けられる。

これにより、ＶＭコイルから発生したＶＭ磁界によって、最終加速電極１８に渦電流が発生したとしても、この間隙１８ｆによって渦電流が遮断されるので、渦電流の強さを小さくすることができる。さらに、この間隙によって、ＶＭ磁界を電子ビーム近傍にまで効率よく浸透させることができる。従って、ＶＭ感度を向上させることができるので、高解像度のカラー受像管装置を提供することができる。

本実施形態に係るカラー受像管装置に関し、ＶＭ感度の改善効果について実験したので説明する。尚、本実施形態に係るカラー受像管装置は、３２インチのカラー受像管装置を用い、制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４、第２加速電極１５、第２集束電極１６、第３集束電極１７、最終加速電極１８に、それぞれ０Ｖ、３００〜７００Ｖ、５ｋ〜１０ｋＶ、３００〜７００Ｖ、５ｋ〜１０ｋＶ、５ｋ〜１０ｋＶ、２５ｋ〜３５ｋＶの所定の電圧を印加した。また、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄと電界補正用電極１８ｂとの間隙１８ｆはそれぞれ０．６ｍｍとした。この場合、間隙を設けなかった従来のカラー受像管装置と比べ、本実施形態に係るカラー受像管装置は、２０〜３０％のＶＭ感度の改善が見られた。

以上、本実施形態に係るカラー受像管装置においては、凸部１８ｅは、電界補正用電極１８ｂの両側対称となるように設けたが、図４に示すように、電界補正用電極１８ｂの両側で互い違いになるように凸部１８ｅ’を設けることが好ましい。上述したように電界補正用電極１８ｂの両側対称に凸部１８ｅを設けた場合（図３（ａ））は、両側の凸部１８ｅを介して第１の電極１８ｃと第２の電極１８ｄに渦電流が発生する場合があるが、互い違いに凸部１８ｅ’を設けた場合（図４）は、そのような渦電流の発生を防止することができる。従って、さらにＶＭ感度を改善することができる。

また、本実施形態に係るカラー受像管装置においては、最終加速電極１８を２分割して最終加速電極１８に間隙を設けたが、第３集束電極１７を同様に電界補正用電極１７ｂ近傍で２分割することにより、第３集束電極１７に上記同様の空隙を設けても構わない。あるいは、第３集束電極１７及び最終加速電極１８のいずれをも分割することにより、いずれの電極にも空隙を設けても構わない。これにより、さらに、ＶＭ感度を改善することができる。

次に、本発明の変形例に係るカラー受像管装置について説明する。

図５は、本発明の第１変形例に係るカラー受像管装置に備えられる電子銃の要部拡大図である。

図５に示すように、第１変形例に係るカラー受像管装置は、それに搭載される電子銃が、第３集束電極１７と最終加速電極１８との間に金属板からなる電界補正用電極（中間電極用電界補正用電極）２０ｂを内蔵した中間電極２０を備えているものである。この第１変形例に係るカラー受像管装置は、第３集束電極１７、中間電極２０及び最終加速電極１８の３つの電極によって、主レンズを形成するものである。

この第１変形例に係るカラー受像管装置が、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置と異なる点は、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置は、最終加速電極１８が２分割されて空隙を設けたものであったのに対し、この第１変形例に係るカラー受像管装置は、図５に示すように、最終加速電極１８は従来同様に分割せずに、その代わり中間電極２０を、第３集束電極１７側の第１の電極２０ｃと最終加速電極１８側の第２の電極２０ｄとに２分割している点である。また、電界補正用電極２０ｂは、第１の電極２０ｃと第２の電極２０ｄとによって挟持されている。尚、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置と同じ構成には同じ符号を付したので、その説明は省略する。また、電界補正用電極２０ｂは、上記同様に凸部２０ｅによって挟持されて固定されている。

以上、第１変形例に係るカラー受像管装置についても、上記同様の実験をしたところ、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置と同様のＶＭ感度の改善が見られた。尚、中間電極２０には、第３集束電極１７と最終加速電極１８に印加する電圧の約半分の電位である１０ｋ〜２５ｋＶの電位を印加した。

尚、第１変形例に係るカラー受像管装置においては、中間電極２０のみを分割したが、第３集束電極１７及び／又は最終加速電極１８を分割し、間隙を設けた構造のものであっても構わない。これにより、さらにＶＭ感度の改善を図ることができる。

次に、本発明の第２変形例に係るカラー受像管装置について図６を用いて説明する。図６（ａ）は、本発明の第２変形例に係るカラー受像管装置に備えられる電子銃の断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の電子銃のＡ−Ａ線断面図である。

第２変形例に係るカラー受像管装置が、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置と異なる点は、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置においては、電界補正用電極１８ｂが３つの電子ビーム通過孔を有していたのに対し、第２変形例に係るカラー受像管装置においては、図６（ｂ）に示すように、電界補正用電極１８ｂ’の中央に１つの電子ビーム通過孔が設けられているとともに、その両側端に、中央の電子ビーム通過孔に向かって凸の半円弧形状部を有する切り欠きが設けられたものである点である。

このような形状の電界補正用電極１８ｂ’を用いることにより、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄに凸部を設けなくても、第１の電極１８ｃ及び第２の電極１８ｄが電界補正用電極１８ｂ’を挟持することにより、第１の電極１８ｃと第２の電極１８ｄとの間に間隙１８ｆを設けることができる。これにより、凸部成型のために要するコストを削減することができるとともに、ＶＭ感度の改善を図ることができる。

以上、第２変形例に係るカラー受像管装置についても、上記同様の実験をしたところ、上述した本実施形態に係るカラー受像管装置と同様のＶＭ感度の改善が見られた。

尚、第２変形例に係るカラー受像管装置においては、凸部を形成しなかったが、凸部を形成することにより、電界補正用電極１８ｂ’を挟持しても構わない。また、図７（ａ）に示すように、第３集束電極１７と最終加速電極１８の間に中間電極２０を設け、図７（ｂ）に示す電界補正用電極１８ｂ’を設けたものであっても構わない。

以上、本実施形態及びこれの第１変形例、第２変形例に係るカラー受像管装置においては、ダイナミックフォーカス型の電子銃について説明したが、ダイナミックフォーカス型の電子銃に限るものではない。また、第１集束電極１４、第２加速電極１５、第２集束電極１６で形成されるユニポテンシャル型の補助レンズは、必ずしも必要ではないので、これらの電極がない構造の電子銃であっても構わない。

本発明に係るカラー受像管装置は、ＶＭ感度を向上することによって高解像度としたカラー受像管装置等が用いられるテレビジョン受像機やコンピュータモニタ等の表示装置等に広く利用することができる。

本発明の実施形態に係るカラー受像管装置の半断面図 本実施形態に係るカラー受像管装置に備えられる電子銃の断面図 （ａ）本実施形態に係る電子銃の最終加速電極の凸部の位置を示す図、（ｂ）本実施形態に係る電子銃の最終加速電極の凸部の位置の変形例を示す図 本実施形態に係る電子銃の最終加速電極の凸部の位置の変形例を示す図 本発明の第１変形例に係るカラー受像管装置に備えられる電子銃の要部拡大断面図 （ａ）本発明の第２変形例に係るカラー受像管装置に備えられる電子銃の断面図、（ｂ）（ａ）の電子銃のＡ−Ａ線断面図 （ａ）本発明の第２変形例に係るカラー受像管装置の電子銃の変形例の要部拡大断面図、（ｂ）（ａ）の電子銃に用いられる電界補正用電極の平面図 従来のカラー受像管装置に備えられる電子銃の断面図

符号の説明

１ カラー受像管装置
２ パネル
２ａ 蛍光体スクリーン
３ ファンネル
３ａ ネック部
４ 電子銃
５ シャドウマスク
６ 偏向ヨーク
７ 電子ビーム
８ ＶＭコイル
１１ 陰極
１２ 制御電極
１３ 加速電極
１４ 第１集束電極
１５ 第２加速電極
１６ 第２集束電極
１７ 第３集束電極
１７ａ 開口
１７ｂ 電界補正用電極
１８ 最終加速電極
１８ａ 開口
１８ｂ、１８ｂ’ 電界補正用電極
１８ｃ 第１の電極
１８ｄ 第２の電極
１８ｅ、１８ｅ’ 凸部
１８ｆ 間隙
１９ シールドカップ
２０ 中間電極
２０ｂ、２０ｂ’ 電界補正用電極（中間電極用電界補正用電極）
２０ｃ 第１の電極
２０ｄ 第２の電極

Claims (5)

1. カラー受像管のネック部に封入され、主レンズを形成する集束電極及び最終加速電極が配設された電子銃と、前記ネック部の外周に設けられた速度変調コイルとを備えたカラー受像管装置であって、
   前記集束電極及び前記最終加速電極のそれぞれが、対向する端面に開口を有するとともにこの開口から後退した位置に電界補正用電極が設けられ、
   前記集束電極又は前記最終加速電極の少なくともいずれか一方が第１の電極と第２の電極とに管軸と垂直に分割され、前記第１の電極と前記第２の電極の少なくともいずれか一方と前記電界補正用電極との間に間隙を有するように、前記電界補正電極が前記第１の電極と前記第２の電極に挟持されていることを特徴とするカラー受像管装置。
2. 前記電界補正用電極が、前記第１の電極及び／又は前記第２の電極の間隙側の端面に設けられた凸部によって挟持されていることを特徴とする請求項１記載のカラー受像管装置。
3. 前記凸部が、前記第１の電極及び／又は前記第２の電極のそれぞれに複数個、かつ、前記電界補正用電極の両側で互い違いとなるように、設けられていることを特徴とする請求項２記載のカラー受像管装置。
4. 前記電界補正用電極は、その中央部に電子ビーム通過孔が設けられているとともに、その両側端部に中央部の前記電子ビーム通過孔に向かって凸の半円弧形状部を有する切り欠きが設けられたものであることを特徴とする請求項１記載のカラー受像管装置。
5. カラー受像管のネック部に封入され、主レンズを形成する集束電極、中間電極及び最終加速電極が順次に配設された電子銃と、前記ネック部の外周に設けられた速度変調コイルとを備えたカラー受像管装置であって、
   前記集束電極及び前記最終加速電極のそれぞれが、中間電極側の端面に開口を有するとともにこの開口から後退した位置に電界補正用電極が設けられ、
   前記中間電極は、第１の電極と第２の電極とに管軸と垂直に分割されたものであるとともに中間電極用電界補正用電極を内蔵し、
   前記第１の電極と前記第２の電極の少なくともいずれか一方と前記中間電極用電界補正用電極との間に間隙を有するように、前記中間電極用電界補正電極が前記第１の電極と前記第２の電極に挟持されていることを特徴とするカラー受像管装置。

Images