JP2005310497A - カラーブラウン管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蛍光体スクリーン全面で良好なフォーカス性能を有し、モアレが少なく、かつ駆動回路のコスト上昇や耐圧特性の低下のないカラーブラウン管装置を提供する。
【解決手段】 電子ビームの進行方向に沿って順に配置されたフォーカス電極Ｇ３−２、中間電極ＧＭ、アノード電極Ｇ４により主レンズが形成される。フォーカス電極及びアノード電極は、中間電極と相対する部分に水平方向に長軸を持つ３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔を備え、それぞれの内部には３電子ビームがそれぞれ通過する３個の電子ビーム通過孔が形成されている。フォーカス電極及びアノード電極にそれぞれ形成された３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径は、中間電極のこれらとそれぞれ相対する部分に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径よりも小さい。
【選択図】 図１（Ａ）

Description

本発明は、カラーブラウン管に関する。

一般にカラーブラウン管装置は、図１７に示すように、パネル１及びファンネル２が一体に接合されてなる外囲器を有する。パネル１の内面には赤、緑、青に発光する３色の蛍光体層からなる蛍光体スクリーン４が形成され、蛍光体スクリーン４に対向して、多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスク３がパネル１の内壁面に取り付けられている。ファンネル２のネック５内には電子銃６が配設されており、ファンネル２の外周面上には偏向ヨーク８が搭載されている。電子銃６から放出された３電子ビーム７Ｂ，７Ｇ，７Ｒは偏向ヨーク８の発生する磁界により偏向されて蛍光体スクリーン４を水平方向及び垂直方向に走査して、この蛍光体スクリーン４上にカラー画像が表示される。

このようなカラーブラウン管装置においては、電子銃６として、中央のセンター電子ビーム（以下「センタービーム」という）とこの両側の一対のサイド電子ビーム（以下「サイドビーム」という）とが同一水平面上となるようにしてインライン状に３電子ビームを放出するインライン型電子銃を用い、偏向ヨーク８が発する磁界を、水平偏向磁界が糸巻型であり、垂直偏向磁界が樽型である非斉一磁界とすることにより、３電子ビームを自己集中させるインライン型カラーブラウン管装置が一般的である。

インライン型電子銃としては、各種方式が知られているが、その一種にＢＰＦ（Ｂｉ−Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏｃｕｓ）型ＤＡＦ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ ａｎｄ Ｆｏｃｕｓ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）方式と呼ばれるものがある。

また、インライン型電子銃の主レンズ構造についても各種方式のものが知られているが、その一種として重畳電界型と呼ばれるものがある。

このインライン型電子銃の一例を図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す。図１８（Ａ）はその水平方向断面図であり、図１８（Ｂ）はその垂直方向断面図である。

この電子銃は、水平方向に一列配置された３個のカソードＫと、これより蛍光体スクリーン側に順次配置された一体構造の第１グリッドＧ１乃至第４グリッドＧ４とからなる。

第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ２には、それぞれ一列配置された３個のカソードＫに対応した３個の電子ビーム通過孔が形成されている。

第３―１グリッドＧ３―１は、両端面に３個の電子ビーム通過孔がそれぞれ形成された筒体からなる。

第３―２グリッド（フォーカス電極）Ｇ３―２は、電子ビーム入射側端面すなわち第３―１グリッドＧ３―１と相対する面に３個の電子ビーム通過孔が形成され、電子ビーム出射側端面すなわち第４グリッドＧ４と相対する面に図１９に示すように３電子ビームの配列方向に長軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔９が形成された筒体１０からなる。第３―２グリッドＧ３―２の内部には３個の電子ビーム通過孔１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒが形成された電界補正板１２が配置されている。

第４グリッド（アノード電極）Ｇ４は、電子ビーム入射側端面すなわち第３−２グリッドＧ３−２と相対する面に図２０に示すように３電子ビームの配列方向に長軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔１３が形成された筒体１４からなる。第４グリッドＧ４の内部には３個の電子ビーム通過孔１５Ｂ、１５Ｇ、１５Ｒが形成された電界補正板１６が配置されている。

カソードＫに約１５０Ｖの電圧が印加され、第１グリッドＧ１は接地され、第２グリッドＧ２には約６００Ｖが印加される。第３―１グリッドＧ３―１には約８ｋＶのフォーカス電圧が印加され、第３−２グリッドＧ３−２には約８ｋＶを基準として、電子ビームの偏向距離に応じて上昇するダイナミックフォーカス電圧が印加される。第４グリッドＧ４には約３０ｋＶの高電圧が印加される。

これにより、カソードＫ、第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２は、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３極部を構成する。第２グリッドＧ２乃至第３−１グリッドＧ３−１は、前記３極部から放出された電子ビームを予備収束させるプリフォーカスレンズを形成する。また、電子ビームが偏向されるときには、第３−１グリッドＧ３−１及び第３−２グリッドＧ３−２は、水平方向には集束作用を有し、垂直方向には発散作用を有する４極子レンズを形成する。さらにフォーカス電極である第３―２グリッドＧ３―２とアノード電極である第４グリッドＧ４は、電子ビームを最終的に蛍光体スクリーンに対して加速させ集束させる重畳電界型ＢＰＦ主レンズを形成する。

このような電子銃において、電子ビームが偏向されることなく蛍光体スクリーンの中央に向かう場合は、第３−１グリッドＧ３−１と第３−２グリッドＧ３−２との間に上記４極子レンズは形成されず、３極部からの電子ビームはプリフォーカスレンズで予備集束された後、主レンズにより蛍光体スクリーン上の中央に集束される。

これに対し電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺部へ偏向される場合は、電子ビームの偏向量に応じて第３−２グリッドＧ３−２の電圧が高くなり、第３−１グリッドＧ３−１と第３−２グリッドＧ３−２と間に電子ビームを水平方向に集束し、垂直方向に発散する４極子レンズが形成される。同時に、第３−２グリッドＧ３−２の電圧が高くなることにより、第３−２グリッドＧ３−２及び第４グリッドＧ４により形成される主レンズのレンズ強度が弱くなる。これによって、電子ビームが偏向されることによって生じる主レンズと蛍光体スクリーンとの間の距離の拡大と、偏向ヨークが発する糸巻型水平偏向磁界及び樽型垂直偏向磁界を含む非斉一磁界とにより発生する偏向収差が補正される。

ところで、カラーブラウン管の画質を良好にするためには、蛍光体スクリーン上でのフォーカス特性を良好にすること、すなわち蛍光体スクリーンの全面で電子ビームスポットを小さくすることが必要である。

電子ビームスポットを小さくする一手段として、電子銃の主レンズ口径を拡大する方法がある。前述のＢＰＦ型電子銃における重畳電界型主レンズは単純な円筒レンズに比べて大口径のレンズが得られる構造として一般的に用いられている。

しかしながらネックの内径により電極寸法が制限されるため、重畳電界型主レンズを用いても得られるレンズ口径には限度がある。重畳電界型主レンズよりもさらに大きいレンズ口径を得る方法が特許文献１及び特許文献２に示されている。その方法を前述のＢＰＦ型ＤＡＦ方式電子銃に適用した場合の一例を図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示す。図２１（Ａ）はその水平方向断面図であり、図２１（Ｂ）はその垂直方向断面図である。

この電子銃は、第３−２グリッドＧ３−２と第４グリッドＧ４との間に中間電極ＧＭが配置され、管内に内蔵された抵抗器１７を用いてアノード電圧を抵抗分割することにより得た、第３グリッド電圧（フォーカス電圧）より高く、第４グリッド電圧（アノード電圧）より低い電圧が中間電極ＧＭに印加される点で、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示した重畳電界型主レンズを形成する従来の電子銃と異なる。中間電極ＧＭは、図２２に示すように、電子ビームの入射側面である第３−２グリッドＧ３−２と相対する面、及び電子ビームの出射側面である第４グリッドＧ４と相対する面にそれぞれ３電子ビームに共通の一つの電子ビーム通過孔１８、１９を有する筒体２０と、筒体２０の内部に配置された３個の電子ビーム通過孔２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを有する電界補正板２２とからなる。

この電子銃によれば、重畳電界型主レンズよりも更に大きい口径の主レンズを形成することが出来るため、電子ビームスポットをより小さくすることが可能となり、カラーブラウン管の解像度を向上することができる。
特開平８−２２７８０号公報 特開平９−１８０６４８号公報

しかしながら、このようにして電子ビームスポットを小さくすると、解像度は向上するが、走査線とシャドウマスクとの干渉により画面上にモアレが発生しやすくなるので、むしろ画質を損なうという問題がある。これは電子ビームスポットの垂直方向径が小さくなりすぎることが原因である。

また、主レンズ口径が大きいほどフォーカス電圧に対する焦点距離の変化が少なくなるため、ＤＡＦ方式の電子銃ではダイナミックフォーカス電圧の振幅をより大きくする必要がある。これは駆動回路のコスト上昇や、耐圧信頼性の低下を引き起こすという問題がある。

すなわち、主レンズの水平方向口径は出来るだけ大口径でありながら、その垂直方向口径は適切に設定されることが望ましい。具体的には垂直方向口径は約５〜９ｍｍ程度が好ましい。しかしながら、従来の技術ではこのような望ましい主レンズを形成することは出来ない。

本発明は、上記の従来の問題を解決し、蛍光体スクリーン全面で良好なフォーカス性能を有し、モアレが少なく、かつダイナミックフォーカス電圧の振幅の増大が抑制され、その結果、駆動回路のコスト上昇や耐圧特性の低下のないカラーブラウン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ブラウン管装置は、センター電子ビーム及びこの両側の一対のサイド電子ビームからなる３つの電子ビームを同一水平面上に発生する電子ビーム発生部、及び主レンズを形成し電子ビーム通過孔を有する複数個の電極を備える電子銃と、前記電子銃から放出された前記３つの電子ビームを水平方向及び垂直方向に走査する偏向ヨークとを備える。前記主レンズが前記電子ビーム発生部から発生した前記３つの電子ビームをスクリーンに対して加速させ集束させる。

前記主レンズは、前記３つの電子ビームの進行方向に沿って順に配置された、フォーカス電圧が印加されるフォーカス電極と、前記フォーカス電圧より高い中間電圧が印加される少なくとも１個の中間電極と、前記中間電圧よりも高いアノード電圧が印加されるアノード電極とにより形成される。

前記フォーカス電極及び前記アノード電極は、いずれも前記中間電極と相対する部分に水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔が形成された筒体からなり、前記フォーカス電極及び前記アノード電極を構成するそれぞれの前記筒体の内部には前記３つの電子ビームがそれぞれ通過する３個の電子ビーム通過孔が形成されている。

そして、前記フォーカス電極に形成された前記３つの電子ビームに共通の非円形の前記電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径は、前記中間電極の前記フォーカス電極と相対する部分に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径よりも小さく、前記アノード電極に形成された前記３つの電子ビームに共通の非円形の前記電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径は、前記中間電極の前記アノード電極と相対する部分に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径よりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、蛍光体スクリーン全面で良好なフォーカス性能を得ながらモアレが少ない良好な画質を有し、かつ駆動回路のコスト上昇や耐圧信頼性の低下がないカラーブラウン管装置を提供することができる。

本発明のカラーブラウン管装置の電子銃は、従来の重畳型主レンズを形成するフォーカス電極とアノード電極との間に中間電極を備えるので、フォーカス電極からアノード電極までの距離を長くすることが可能となる。これによりレンズ領域が電子ビーム進行方向に拡大し、水平方向及び垂直方向のいずれにおいても主レンズのレンズ倍率及び球面収差が軽減される。

これに加え、フォーカス電極およびアノード電極に形成された３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径が、中間電極のフォーカス電極およびアノード電極がそれぞれ相対する部分に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径よりも小さいので、主レンズは、水平方向には相対的に弱い集束作用と相対的に弱い発散作用とを有し、垂直方向には相対的に強い集束作用と相対的に強い発散作用とを有する。これにより水平方向のレンズ倍率及び球面収差は更に低減する。一方、垂直方向のレンズ倍率及び球面収差は増大し、前述のレンズ倍率及び球面収差の軽減分が相殺される。

結果として、水平方向にはレンズ倍率及び球面収差が極めて低い大口径主レンズを形成し、且つ垂直方向にはレンズ倍率及び球面収差が適度である適切な口径の主レンズを形成することが可能となる。すなわち、水平方向口径が従来よりも大きく、かつ垂直方向口径は適切な主レンズを形成することができる。

これにより、電子ビームスポットの水平方向径をより縮小することが可能となり、かつ垂直方向径を適切なサイズに維持することが可能となる。結果として蛍光体スクリーン全面で良好なフォーカス性能を得ながらモアレが少ない画面を実現することができる。

また、本発明をＤＡＦ方式の電子銃に適用してもダイナミックフォーカス電圧の振幅を増大させる必要がなく、回路のコスト上昇や耐圧特性の低下を抑制することができる。

本発明の上記のカラーブラウン管装置において、前記中間電極は、前記フォーカス電極と相対する部分に、水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔が形成された筒体からなることが好ましい。これにより、中間電極で形成されるレンズ電界が水平方向において３電子ビームに共通のレンズ電界となり、水平方向のレンズ倍率および球面収差を低減し、水平方向のレンズ口径を拡大することが可能となる。

あるいは、前記中間電極は、前記アノード電極と相対する部分に、水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔が形成された筒体からなることが好ましい。これにより、中間電極で形成されるレンズ電界が水平方向において３電子ビームに共通のレンズ電界となり、水平方向のレンズ倍率および球面収差を低減し、水平方向のレンズ口径を拡大することが可能となる。

あるいは、前記中間電極は、前記フォーカス電極と相対する部分及び前記アノード電極と相対する部分に、水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔がそれぞれ形成された筒体からなることが好ましい。これにより、中間電極で形成されるレンズ電界が水平方向において３電子ビームに共通のレンズ電界となり、水平方向のレンズ倍率および球面収差を低減し、水平方向のレンズ口径を拡大することが可能となる。

また、前記フォーカス電極と前記フォーカス電極に相対する前記中間電極との電位差をＥ１、前記アノード電極と前記アノード電極に相対する前記中間電極との電位差をＥ２としたとき、Ｅ１＜Ｅ２であることが好ましい。これにより、主レンズ領域内の集束領域を電子ビーム進行方向に長くすることができる。従って、レンズ倍率及び球面収差をさらに低減することが可能となる。

以下、本発明を具体的な実施の形態を示しながら詳細に説明する。

本発明のカラーブラウン管装置は、電子銃の構成を除いて図１７に示した従来のカラーブラウン管装置と同様である。従って、重複する説明を省略し、本発明のカラーブラウン管装置に搭載される電子銃について以下に説明する。

（実施の形態１）
図１（Ａ）は本発明の実施の形態１に係るインライン型電子銃の水平方向断面図、図１（Ｂ）はその垂直方向断面図である。本実施の形態１の電子銃は、センタービーム及びこの両側の一対のサイドビームからなる３つの電子ビームを同一水平面上に放出するインライン型電子銃である。この電子銃は、水平方向に一列配置された３個のカソードＫと、これより蛍光体スクリーン側に順次配置された一体構造の第１グリッドＧ１乃至第４グリッドＧ４とからなる。

第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ２には、それぞれ一列配置された３個のカソードＫに対応した３個の電子ビーム通過孔が形成されている。

第３―１グリッドＧ３―１は、両端面に３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔がそれぞれ形成された筒体からなる。

第３―２グリッド（フォーカス電極）Ｇ３―２は、電子ビーム入射側端面すなわち第３―１グリッドＧ３―１と相対する面に３個の電子ビーム通過孔が形成され、電子ビーム出射側端面すなわち中間電極ＧＭと相対する面に図２に示すように３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２３が形成された筒体２４からなる。第３−２グリッドＧ３−２の内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒが形成された電界補正板２６が配置されている。

中間電極ＧＭは、図３に示すように、電子ビーム入射側端面すなわち第３―２グリッドＧ３―２と相対する面及び電子ビーム出射側端面すなわち第４グリッドＧ４と相対する面のそれぞれに３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２７、２８が形成された筒体２９からなる。中間電極ＧＭの内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒが形成された電界補正板３１が配置されている。

第４グリッド（アノード電極）Ｇ４は、電子ビーム入射側端面すなわち中間電極ＧＭと相対する面に図４に示すように３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔３２が形成され、電子ビーム出射側端面に３個の電子ビーム通過孔が形成された筒体３３からなる。第４グリッドＧ４の内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔３４Ｂ、３４Ｇ、３４Ｒが形成された電界補正板３５が配置されている。

第３―２グリッドＧ３―２の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfは、中間電極ＧＭの第３―２グリッドＧ３―２に相対する側の面に形成された３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２７の垂直方向径ｄvm1よりも小さい。また、第４グリッドＧ４の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaは、中間電極ＧＭの第４グリッドＧ４に相対する側の面に形成された３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２８の垂直方向径ｄvm2よりも小さい。

この電子銃では、カソードＫに約１５０Ｖの電圧が印加され、第１グリッドＧ１は接地され、第２グリッドＧ２には約６００Ｖが印加される。第３―１グリッドＧ３―１には約８ｋＶのフォーカス電圧が印加され、第３−２グリッドＧ３−２には約８ｋＶを基準として、電子ビームの偏向距離に応じて上昇するダイナミックフォーカス電圧が印加される。中間電極ＧＭには管内に内蔵された抵抗器３６を用いてアノード電圧を抵抗分割することにより得た、第３−２グリッド電圧（ダイナミックフォーカス電圧）より高い電圧（中間電圧）が印加される。具体的には中間電圧は約１０ｋＶ乃至約２０ｋＶであり、本実施形態では約１５ｋＶとする。第４グリッドＧ４には中間電圧よりも更に高い約３０ｋＶの電圧（アノード電圧）が印加される。従って、本実施の形態では、第３−２グリッドＧ３−２と中間電極ＧＭとの電位差Ｅ１は約７ｋＶ又はこれ以下であり、中間電極ＧＭと第４グリッドＧ４との電位差Ｅ２は約１５ｋＶであり、Ｅ１＜Ｅ２となっている。

上記の構成によって、第３―２グリッドＧ３−２乃至第４グリッドＧ４で形成される主レンズは、水平方向には大口径を有しながら、垂直方向には適度な口径を有する。たとえば、ネック径がΦ２９ｍｍのカラーブラウン管に搭載される電子銃の場合、第３―２グリッドＧ３―２の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfを約４ｍｍ、中間電極ＧＭの３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２７，２８の垂直方向径ｄvm1及びｄvm2をいずれも約９ｍｍ、第４グリッドＧ４の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaを約４ｍｍに形成すれば、主レンズの水平方向口径は約１７ｍｍ、垂直方向口径は約５ｍｍとなる。

また、第３―２グリッドＧ３―２の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfを約７ｍｍ、中間電極ＧＭの３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２７，２８の垂直方向径ｄvm1及びｄvm2をいずれも約９ｍｍ、第４グリッドＧ４の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaを約７ｍｍに形成すれば、主レンズの水平方向口径は約１５ｍｍ、垂直方向口径は約７ｍｍとなる。

あるいは、第３―２グリッドＧ３―２の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfを約８ｍｍ、中間電極ＧＭの３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２７，２８の垂直方向径ｄvm1及びｄvm2をいずれも約９ｍｍ、第４グリッドＧ４の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaを約８ｍｍに形成すれば、主レンズの水平方向口径は約１３ｍｍ、垂直方向口径は約９ｍｍとなる。

このような本実施の形態の電子銃から放出されて蛍光体スクリーンの中央に到達した電子ビームは、水平方向には小径で、且つ垂直方向にはモアレの生じない程度の適度なサイズのスポットを形成することができる。

また、主レンズは垂直方向に過度に大口径でないため、ダイナミックフォーカス電圧の振幅を増大させる必要性を抑制することができる。従って、駆動回路のコスト上昇や、耐圧信頼性の低下を防止することができる。

なお、上記の例では、第３―２グリッドＧ３―２、中間電極ＧＭ、第４グリッドＧ４は、それぞれの筒体２４，２９，３３の内部に３電子ビームがそれぞれ通過する３個の電子ビーム通過孔を形成するために、電子ビームの進行方向に対して直角に配置された１枚の電界補正板２６，３１，３５を備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第３―２グリッドＧ３―２、中間電極ＧＭ、第４グリッドＧ４は、それぞれ図５、図６、図７に示すように、垂直方向及び電子ビームの進行方向に平行に配置された２枚の電界補正板２６’，３１’，３５’により筒体２４，２９，３３の内部に３個の電子ビーム通過孔が形成されていても良い。また、３個の電子ビーム通過孔を形成する方法は電極ごとに異なっていても良い。例えば、第３―２グリッドＧ３―２及び第４グリッドＧ４については、図２、図４に示す１枚の電界補正板２６，３５により３個の電子ビーム通過孔を形成し、中間電極ＧＭについては図６に示す２枚の電界補正板３１’により３個の電子ビーム通過孔を形成しても良い。

また、中間電極ＧＭについては、電界補正板２６，２６’を省略しても良い。この場合、例えば、図８に示すように、第３―２グリッドＧ３―２に相対する面には３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２７（垂直方向径ｄvm1）が形成され、第４グリッドＧ４に相対する面には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒ（垂直方向径ｄvm2）が形成されていても良い。あるいは、図９に示すように、第３―２グリッドＧ３―２に相対する面には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒ（垂直方向径ｄvm1）が形成され、第４グリッドＧ４に相対する面には３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２８（垂直方向径ｄvm2）が形成されていても良い。中間電極ＧＭがどのような構成を有するかに関わらず、第３―２グリッド（フォーカス電極）Ｇ３―２の電子ビーム出射側端面に形成された３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfが、中間電極ＧＭの第３―２グリッドと相対する電子ビーム入射側端面に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向径ｄvm1よりも小さく、且つ、第４グリッド（アノード電極）Ｇ４の電子ビーム入射側端面に形成された３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaが、中間電極ＧＭの第４グリッドＧ４と相対する電子ビーム出射側端面に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向径ｄvm2よりも小さければよい。

また、上記説明ではネック径がΦ２９ｍｍのカラーブラウン管に搭載される電子銃を説明したが、これは一例に過ぎず、本発明は他のネック径を有するカラーブラウン管にも適用することができる。その場合、電極の寸法は上記とは変わるが、各電極の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔の垂直方向径の比率が同じであれば主レンズの水平方向口径と垂直方向口径の比率は概ね上記と同じになる。

（実施の形態２）
図１０（Ａ）は本発明の実施の形態２に係るインライン型電子銃の水平方向断面図、図１０（Ｂ）はその垂直方向断面図である。本実施の形態２の電子銃は、センタービーム及びこの両側の一対のサイドビームからなる３つの電子ビームを同一水平面上に放出するインライン型電子銃である。この電子銃は、水平方向に一列配置された３個のカソードＫと、これより蛍光体スクリーン側に順次配置された一体構造の第１グリッドＧ１乃至第４グリッドＧ４とからなる。本実施の形態の電子銃は、第３―２グリッド（フォーカス電極）Ｇ３―２と第４グリッド（アノード電極）Ｇ４との間に２個の中間電極ＧＭ１，ＧＭ２を備える点で、１個の中間電極ＧＭのみを備える実施の形態１の電子銃と異なる。

第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ２には、それぞれ一列配置された３個のカソードＫに対応した３個の電子ビーム通過孔が形成されている。

第３―１グリッドＧ３―１は、両端面に３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔がそれぞれ形成された筒体からなる。

第３―２グリッド（フォーカス電極）Ｇ３―２は、電子ビーム入射側端面すなわち第３―１グリッドＧ３―１と相対する面に３個の電子ビーム通過孔が形成され、電子ビーム出射側端面すなわち第１中間電極ＧＭ１と相対する面に、実施の形態１と同様に図２に示すように３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２３が形成された筒体２４からなる。第３−２グリッドＧ３−２の内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒが形成された電界補正板２６が配置されている。

第１中間電極ＧＭ１は、図１１に示すように、電子ビーム入射側端面すなわち第３―２グリッドＧ３―２と相対する面及び電子ビーム出射側端面のそれぞれに３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔３７、３８が形成された筒体３９からなる。第１中間電極ＧＭ１の内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔４０Ｂ、４０Ｇ、４０Ｒが形成された電界補正板４１が配置されている。

第２中間電極ＧＭ２は、図１２に示すように、電子ビーム入射側端面及び電子ビーム出射側端面すなわち第４グリッドＧ４と相対する面のそれぞれに３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔４２、４３が形成された筒体４４からなる。第２中間電極ＧＭ２の内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔４５Ｂ、４５Ｇ、４５Ｒが形成された電界補正板４６が配置されている。

第４グリッド（アノード電極）Ｇ４は、電子ビーム入射側端面すなわち第２中間電極ＧＭ２と相対する面に、実施の形態１と同様に図４に示すように３電子ビームの配列方向（水平方向）に長軸を持ち、且つこれと直交する方向（垂直方向）に短軸を持つ３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔３２が形成され、電子ビーム出射側端面に３個の電子ビーム通過孔が形成された筒体３３からなる。第４グリッドＧ４の内部には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔３４Ｂ、３４Ｇ、３４Ｒが形成された電界補正板３５が配置されている。

第３―２グリッドＧ３―２の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfは、第１中間電極ＧＭ１の第３―２グリッドＧ３―２に相対する側の面に形成された３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔３７の垂直方向径ｄvm1よりも小さい。また、第４グリッドＧ４の３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaは、第２中間電極ＧＭ２の第４グリッドＧ４に相対する側の面に形成された３電子ビームに共通の電子ビーム通過孔４３の垂直方向径ｄvm2よりも小さい。

この電子銃では、カソードＫに約１５０Ｖの電圧が印加され、第１グリッドＧ１は接地され、第２グリッドＧ２には約６００Ｖが印加される。第３―１グリッドＧ３―１には約８ｋＶのフォーカス電圧が印加され、第３−２グリッドＧ３−２には約８ｋＶを基準として、電子ビームの偏向距離に応じて上昇するダイナミックフォーカス電圧が印加される。第１中間電極ＧＭ１には管内に内蔵された抵抗器４７を用いてアノード電圧を抵抗分割することにより得た、第３−２グリッド電圧（ダイナミックフォーカス電圧）より高い電圧（第１中間電圧）が印加される。具体的には第１中間電圧は約９ｋＶ乃至約１５ｋＶであり、本実施形態では約１２ｋＶとする。第２中間電極ＧＭ２にも管内に内蔵された抵抗器４７を用いてアノード電圧を抵抗分割することにより得た、第３−２グリッド電圧（ダイナミックフォーカス電圧）より高い電圧（第２中間電圧）が印加される。具体的には第２中間電圧は約１４ｋＶ乃至約２２ｋＶであり、本実施形態では約１８ｋＶとする。第４グリッドＧ４には第１及び第２中間電圧よりも更に高い約３０ｋＶの高電圧（アノード電圧）が印加される。従って、本実施の形態では、第３−２グリッドＧ３−２と第１の中間電極ＧＭ１との電位差Ｅ１は約４ｋＶ又はこれ以下であり、第２中間電極ＧＭと第４グリッドＧ４との電位差Ｅ２は約１２ｋＶであり、Ｅ１＜Ｅ２となっている。

このような本実施の形態２の電子銃でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態２においても、第３―２グリッドＧ３―２、第１中間電極ＧＭ１、第２中間電極ＧＭ２、第４グリッドＧ４は、それぞれの筒体２４，３９，４４，３３の内部に３電子ビームがそれぞれ通過する３個の電子ビーム通過孔を形成するために、電子ビームの進行方向に対して直角に配置された１枚の電界補正板２６，４１，４６，３５を備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、実施の形態１と同様に、第３―２グリッドＧ３―２、第４グリッドＧ４は、それぞれ図５、図７に示すように、垂直方向及び電子ビームの進行方向に平行に配置された２枚の電界補正板２６’，３５’により筒体２４，３３の内部に３個の電子ビーム通過孔が形成されていても良い。同様に、第１中間電極ＧＭ１及び第２中間電極ＧＭ２は、それぞれ図１３、図１４に示すように、垂直方向及び電子ビームの進行方向に平行に配置された２枚の電界補正板４１’，４６’により筒体３９，４４の内部に３個の電子ビーム通過孔が形成されていても良い。また、３個の電子ビーム通過孔を形成する方法は電極ごとに異なっていても良い。例えば、第３―２グリッドＧ３―２及び第１中間電極ＧＭ１については、図２、図１１に示す１枚の電界補正板２６，４１により３個の電子ビーム通過孔を形成し、第２中間電極ＧＭ２及び第４グリッドＧ４については図１４、図７に示す２枚の電界補正板４６’，３５’により３個の電子ビーム通過孔を形成しても良い。

また、第１中間電極ＧＭ１については電界補正板４１，４１’を省略しても良く、また第２中間電極ＧＭ２については電界補正板４６，４６’を省略しても良い。

この場合、第１中間電極ＧＭ１及び／又は第２中間電極ＧＭ２が、例えば、図１５に示すように、電子ビーム入射側端面には３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔が形成され、電子ビーム出射側端面には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔が形成された電極であっても良い。あるいは、図１６に示すように、電子ビーム入射側端面には３電子ビームにそれぞれ対応する３個の電子ビーム通過孔が形成され、電子ビーム出射側端面には３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔が形成された電極であっても良い。第１中間電極ＧＭ１及び第２中間電極ＧＭ２がどのような構成を有するかに関わらず、第３―２グリッド（フォーカス電極）Ｇ３―２の電子ビーム出射側端面に形成された３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔２３の垂直方向径ｄvfが、第１中間電極ＧＭ１の第３―２グリッドと相対する電子ビーム入射側端面に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向径ｄvm1よりも小さく、且つ、第４グリッド（アノード電極）Ｇ４の電子ビーム入射側端面に形成された３電子ビームに共通の長円形の電子ビーム通過孔３２の垂直方向径ｄvaが、第２中間電極ＧＭ２の第４グリッドＧ４と相対する電子ビーム出射側端面に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向径ｄvm2よりも小さければよい。

上記の実施の形態１，２ではいずれもＢＰＦ型ＤＡＦ方式電子銃の例を示したが、本発明はこれに限定されない。すなわちプリフォーカスレンズと主レンズとの間に予備集束レンズを備える多段集束型の電子銃に適用しても良いし、一定電圧のフォーカス電圧のみを印加するスタティックフォーカス方式の電子銃に適用しても構わない。

本発明のカラーブラウン管装置の利用分野は特に制限はないが、良好な画質を実現できるため、例えば高い表示画質が要求されるテレビジョンまたはコンピュータディスプレイ等に使用されるカラーブラウン管装置として利用できる。

本発明の実施の形態１に係るインライン型電子銃の水平方向断面図。 本発明の実施の形態１に係るインライン型電子銃の垂直方向断面図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用されるフォーカス電極の中間電極と相対する部分を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用される中間電極を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用されるアノード電極の中間電極と相対する部分を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用されるフォーカス電極の中間電極と相対する部分の別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用される中間電極の別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用されるアノード電極の中間電極と相対する部分の別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用される中間電極の更に別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態１の電子銃に使用される中間電極の更に別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態２に係るインライン型電子銃の水平方向断面図。 本発明の実施の形態２に係るインライン型電子銃の垂直方向断面図。 本発明の実施の形態２の電子銃に使用される第１中間電極を示す斜視図。 本発明の実施の形態２の電子銃に使用される第２中間電極を示す斜視図。 本発明の実施の形態２の電子銃に使用される第１中間電極の別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態２の電子銃に使用される第２中間電極の別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態２の電子銃に使用される第１中間電極及び第２中間電極の更に別の例を示す斜視図。 本発明の実施の形態２の電子銃に使用される第１中間電極及び第２中間電極の更に別の例を示す斜視図。 カラーブラウン管装置の構成の一例を示した断面図。 従来のインライン型電子銃の一例の水平方向断面図。 従来のインライン型電子銃の一例の垂直方向断面図。 図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のインライン型電子銃に使用されるフォーカス電極のアノード電極と相対する部分を示す斜視図。 図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）のインライン型電子銃に使用されるアノード電極のフォーカス電極と相対する部分を示す斜視図。 主レンズ口径の拡大を図った従来のインライン型電子銃の一例の水平方向断面図。 主レンズ口径の拡大を図った従来のインライン型電子銃の一例の垂直方向断面図。 図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）のインライン型電子銃に使用される中間電極を示す斜視図。

符号の説明

Ｋ ‥‥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
Ｇ３−１‥‥第３−１グリッド
Ｇ３−２‥‥第３−２グリッド（フォーカス電極）
ＧＭ‥‥中間電極
ＧＭ１‥‥第１の中間電極
ＧＭ２‥‥第２の中間電極
Ｇ４ ‥‥第４グリッド（アノード電極）

Claims (5)

1. センター電子ビーム及びこの両側の一対のサイド電子ビームからなる３つの電子ビームを同一水平面上に発生する電子ビーム発生部、及び主レンズを形成し電子ビーム通過孔を有する複数個の電極を備える電子銃と、前記電子銃から放出された前記３つの電子ビームを水平方向及び垂直方向に走査する偏向ヨークとを備え、前記主レンズが前記電子ビーム発生部から発生した前記３つの電子ビームをスクリーンに対して加速させ集束させるカラーブラウン管装置であって、
   前記主レンズは、前記３つの電子ビームの進行方向に沿って順に配置された、フォーカス電圧が印加されるフォーカス電極と、前記フォーカス電圧より高い中間電圧が印加される少なくとも１個の中間電極と、前記中間電圧よりも高いアノード電圧が印加されるアノード電極とにより形成され、
   前記フォーカス電極及び前記アノード電極は、いずれも前記中間電極と相対する部分に水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔が形成された筒体からなり、
   前記フォーカス電極及び前記アノード電極を構成するそれぞれの前記筒体の内部には前記３つの電子ビームがそれぞれ通過する３個の電子ビーム通過孔が形成されており、
   前記フォーカス電極に形成された前記３つの電子ビームに共通の非円形の前記電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径は、前記中間電極の前記フォーカス電極と相対する部分に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径よりも小さく、
   前記アノード電極に形成された前記３つの電子ビームに共通の非円形の前記電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径は、前記中間電極の前記アノード電極と相対する部分に形成された電子ビーム通過孔の垂直方向の開口径よりも小さいことを特徴とするカラーブラウン管装置。
2. 前記中間電極は、前記フォーカス電極と相対する部分に、水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔が形成された筒体からなる請求項１に記載のカラーブラウン管装置。
3. 前記中間電極は、前記アノード電極と相対する部分に、水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔が形成された筒体からなる請求項１に記載のカラーブラウン管装置。
4. 前記中間電極は、前記フォーカス電極と相対する部分及び前記アノード電極と相対する部分に、水平方向に長軸かつ垂直方向に短軸を持つ前記３つの電子ビームに共通の非円形の電子ビーム通過孔がそれぞれ形成された筒体からなる請求項１に記載のカラーブラウン管装置。
5. 前記フォーカス電極と前記フォーカス電極に相対する前記中間電極との電位差をＥ１、前記アノード電極と前記アノード電極に相対する前記中間電極との電位差をＥ２としたとき、
   Ｅ１＜Ｅ２
   である請求項１〜４のいずれかに記載のカラーブラウン管装置。

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