JP2602395B2 - カラー陰極線管用電子銃 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー陰極線管電子銃に
係り、特にダブルダイナミック４極形プリフォーカスレ
ンズを有するカラー陰極線管用電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、陰極線管用電子銃はファンネル
のネック部に設置され、パネルに形成されたスクリーン
に向かい合うように位置される。陰極線管の解像度を向
上させるためには、電子銃から放出された電子ビームが
目的とする位置に精密にランディングし、特にスクリー
ンに形成された電子ビームスポットの大きさができるだ
け小さなければならない。

【０００３】しかし、陰極線管のスクリーンは局部的に
他の幾何学的な曲率を有すると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂ電子ビ
ームが所定間隔を隔てたまま同一仮想平面上を進むよう
になっているので、３個の電子ビームにより形成される
スクリーン上のビームスポットはスクリーン面の中央と
周辺部で相異なる大きさと形態を有する。

【０００４】特に、電子銃からスクリーン中央部までの
距離に比べて、電子銃からスクリーン周辺部までの距離
が一層遠いので、３個の電子ビームのフォーカス距離が
異なり、よって電子ビームが偏向ヨークの偏向磁界によ
り画面の周辺部にランディングされる時、フォーカス距
離差により歪んだビームスポットが形成される。歪んだ
画面周辺部の電子ビームスポットは、横方向に伸びた形
態を有し、特にその周囲にハロー（Halo) が発生して鮮
明な画像を形成出来ない。従って、このようなビームラ
ンディング構造を有する陰極線管は良質の画像を生成で
きない。

【０００５】図１には前述した問題点を改善するために
提案された従来の電子銃が示されている。この電子銃
は、動的にその強度が変わる４重極プリフォーカスレン
ズを有するダイナミックフォーカシングタイプである。

【０００６】これを見れば、電子ビーム生成源としての
前置三極部をなすカソード２、制御電極３及びスクリー
ン電極４が電子銃１の前段に備えられ、電子ビームを加
速及び集束する主レンズ系のプリフォーカスレンズを形
成する第１，２，３及び４フォーカス電極５，６，７，
８と第４フォーカス電極８と隣接設置され第４フォーカ
ス電極８と共にメーンレンズをなす最終加速電極９など
が順次に設置される。

【０００７】従来の電子銃において、第３フォーカス電
極７の電子ビーム出射側面７ｂには、３個の縦長形電子
ビーム通過孔７Ｈがインライン形に配置形成され、これ
に対向した第４フォーカス電極８の電子ビーム入射側面
８ａには、３個の横長形の電子ビーム通過孔８Ｈがイン
ライン形に配置形成される。また、スクリーン電極３と
第２フォーカス電極６には所定の静的スクリーン電圧Ｖ
ｓが印加され、第１フォーカス電極５と第３フォーカス
電極７には、スクリーン電圧Ｖｓより高い電位の静的フ
ォーカス電圧Ｖｆが印加される。そして、第４フォーカ
ス電極８には、偏向信号に同期されるものとして、その
最低電圧が静的フォーカス電圧Ｖｆのようなパラボラ形
ダイナミックフォーカス電圧Ｖｄが印加され、最終加速
電極９には、フォーカス電圧Ｖｄより高い最高電位の静
的アノード電圧Ｖｅが印加される。

【０００８】このような電圧印加構造により、第１，
２，３フォーカス電極５，６，７によりユニポテンシャ
ル形静的プリフォーカスレンズ４０が形成され、第３，
４フォーカス電極７，８の間には、バイポテンシャル形
４重極ダイナミックプリフォーカスレンズ５０が形成さ
れ、第４フォーカス電極８と最終加速電極９との間には
動的なメーンフォーカスレンズ６０が形成される。

【０００９】従って、カソード２から放出された熱電子
は制御電極３とスクリーン電極４を通過しながら電子ビ
ームに形成され、この電子ビームは主レンズ系を通過し
ながら集束及び加速されスクリーンに向かって進む。

【００１０】この際、電子ビームがパネルの内面に形成
されたスクリーンの中央部に走査される時は、第４フォ
ーカス電極８に偏向信号に同期するダイナミックフォー
カス電圧Ｖｄが静的フォーカス電圧と等電位なので、第
３フォーカス電極７と第４フォーカス電極８との間には
レンズ５０が形成されない。

【００１１】従って、電子ビームはいずれの影響も受け
ずにそのまま通過し、第４フォーカス電極８と最終アノ
ード電極９により形成された最終メーンレンズ６０を通
過しながら最終加速及び集束されスクリーンの中央部に
ランディングされる。この際、電子ビームはダイナミッ
クレンズ５０の影響を受けないため、円形断面を有する
良質のスポットを形成する。

【００１２】そして、電子ビームがスクリーンの周辺部
に偏向される時は、第４フォーカス電極８に、偏向信号
に同期するダイナミックフォーカス電圧Ｖｄは、静的フ
ォーカス電圧Ｖｆより高い電位を有するので、第３フォ
ーカス電極７と第４フォーカス電極８との間には、４極
ダイナミックプリフォーカスレンズ５０が形成される。

【００１３】従って、電子ビームは、その断面が縦長形
化された状態でメーンフォーカスレンズ６０に入射され
る。この際、メーンフォーカスレンズの強度は、ダイナ
ミックフォーカス電圧Ｖｄにより変わるので、メーンフ
ォーカスレンズの強度は、電子ビームが画面の中央部に
進む時に比べて、画面の周辺部に進むときが一層弱くな
る。

【００１４】従って、縦長形化された電子ビームがメー
ンフォーカスレンズを通過する時は、相対的に弱い集束
力と加速力を受けることになって画面の中央部に進む時
よりフォーカス距離が遠くなる。結局、画面の周辺部に
縦長形化された電子ビームがランディングされれば、画
面の中央部にランディングされた時のようにハローの大
きさの小さいビームスポットが形成される。

【００１５】しかし、このような従来の電子銃は前述し
た通り、ダイナミックフォーカス電極により最終のメー
ンフォーカスレンズの強度も同じく変化されるので、こ
れを通過する電子ビームは、そのランディング位置によ
り異なる集束力と加速力を受ける。

【００１６】従って、電子ビームが画面の周辺部に偏向
する時は、ダイナミック４重極プリフォーカスレンズに
より縦長形化された電子ビームは、弱い集束力と加速力
を受けることにより、この電子ビームが偏向ヨークの偏
向磁界を通過した後には、水平方向に集束力と発散力を
有する不均一な偏向磁界の影響により、画面の中央に形
成される電子ビームスポットと異なる大きさを有する横
長形のビームスポットを形成する。結局、画面の全般的
にハローの少ないビームスポットを形成出来るが、画面
全般的にビームスポットの大きさが不均一なので、良質
の画像実現が不容易である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はスクリ
ーン全般的に均一な大きさのビームスポットを形成でき
て良質の画像を実現できるようにする４重極ダブル（二
重）ダイナミックフォーカス電子銃を提供することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、請求項１の発明は、電子ビームを生成するため
のカソード、制御電極及びスクリーン電極を備える前置
三極部、プリフォーカスレンズを構成する第１，２，
３，４フォーカス電極と、前記第４フォーカス電極と隣
接して設置されメーンフォーカスレンズをなす最終加速
電極とを備え、前記第１フォーカス電極の出射側面と前
記第４フォーカス電極の入射側面に横長形の電子ビーム
通過孔が形成され、 前記第３フォーカス電極の入射側面
と出射側面には縦長形の電子ビーム通過孔が形成され、
前記スクリーン電極には所定のスクリーン電圧が印加さ
れ、 前記第３フォーカス電極には前記スクリーン電圧よ
り高い電位の静的フォーカス電圧が印加され、 前記第１
フォーカス電極と第４フォーカス電極には電気的に共通
接続され、偏向信号に同期されるものとして、その最低
電位が前記第３フォーカス電極に印加されるフォーカス
電圧のようなダイナミックフォーカス電圧が印加され、
前記第２フォーカス電極と前記最終加速電極は電気的に
共通接続され、最高電位の電圧が印加され、前記第１及
び第４フォーカス電極に、偏向信号に同期するダイナミ
ックフォーカス電圧が共に印加され、偏向信号に同期し
て、その強度が変わるダイナミック４重極第１，第２プ
リフォーカスレンズを形成し、前方に位置した前記第１
プリフォーカスレンズは、電子ビームのランディング位
置が画面の中心部から周辺に移動するにつれ、その強度
が変わって電子ビームを横長形化し、後方の第２プリフ
ォーカスレンズは、電子ビームのランディング位置が画
面の中心部から周辺に移動するにつれ、その強度が強化
されて電子ビームを縦長形化し、前記メーンフォーカス
レンズは前記第２プリフォーカスレンズの強度の変化と
逆に変わることになり、電子ビームのランディング位置
によるダイナミックフォーカス電圧によるメーンフォー
カスレンズの強度変化が前記第１プリフォーカスレンズ
により補償されることを特徴とする。

【００１９】また、請求項２の発明は、 電子ビームを生
成するためのカソード、制御電極及びスクリーン電極を
備える前置三極部、プリフォーカスレンズを構成する第
１，２，３，４フォーカス電極と、前記第４フォーカス
電極と隣接して設置されメーンフォーカスレンズをなす
最終加速電極とを備え、 前記第１，３フォーカス電極の
出射側面に縦長形の電子ビーム通過孔が形成され、前記
第３，４フォーカス電極の入射側面には横長形の電子ビ
ーム通過孔が形成され、 前記スクリーン電極と第２フォ
ーカス電極は電気的に共通接続され、所定のスクリーン
電圧が印加され、 前記第３フォーカス電極には前記スク
リーン電圧より高い所定の静的フォーカス電圧が印加さ
れ、 前記第１フォーカス電極と第４フォーカス電極は電
気的に共通接続され、偏向信号に同期されるものとし
て、その最低電位が前記静的フォーカス電圧のようなダ
イナミックフォーカス電圧が印加され、 前記最終加速電
極には最高の電圧が印加され、 前記第１及び第４フォー
カス電極に、偏向信号に同期するダイナミックフォーカ
ス電圧が共に印加され、偏向信号に同期して、その強度
が変わるダイナミック４重極第１，第２プリフォーカス
レンズを形成し、 前方に位置した前記第１プリフォーカ
スレンズは、電子ビームのランディング位置が画面の中
心部から周辺に移動するにつれ、その強度が変わって電
子ビームを横長形化し、後方の第２プリフォーカスレン
ズは、電子ビームのランディング位置が画面の中心部か
ら周辺に移動するにつれ、その強度が強化されて電子ビ
ームを縦長形化し、 前記メーンフォーカスレンズは前記
第２プリフォーカスレンズの強度の変化と逆に変わるこ
とになり、 電子ビームのランディング位置によるダイナ
ミックフォーカス電圧によるメーンフォーカスレンズの
強度変化が前記第１プリフォーカスレンズにより補償さ
れ ることを特徴とする。

【００２０】

【００２１】

【作用】本発明は、ダイナミックフォーカス方式の導入
により、画面全体的に極小化したハローを有するビーム
スポットを形成し、メーンフォーカスレンズと補完的な
関係の第１プリフォーカスレンズをもってメーンフォー
カスレンズの強度の変化を均一にすることができる。

【００２２】

【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。

【００２３】本発明による電子銃は、基本的に通常のダ
イナミックフォーカス方式を採用する。このダイナミッ
クフォーカス方式の電子銃は偏向ヨークに印加される偏
向信号に同期されるダイナミックフォーカスレンズを有
する。

【００２４】このダイナミックフォーカスレンズは、電
子ビームがランディングされる位置により変わるダイナ
ミックフォーカス電圧により形成される。特に、本発明
の電子銃には従来のダイナミック電子銃に乗り換えて相
互補完的なレンズを有するダブルダイナミックフォーカ
ス方式が適用される。この２個のダイナミックフォーカ
スレンズのうち、三極部に近接した第１フォーカスレン
ズは第２フォーカスレンズにより変わるメーンフォーカ
スレンズの変化を補償する機能を有する。よって、画面
全般的にハローが少なく均一な大きさを有するビームス
ポットが得られる。

【００２５】本発明の実施例が図示された図２と図３に
おいて中心線II−II，III −III の上部側は電子銃の垂
直方向を切り取って示すもので、中心線の下部は電子銃
の水平方向を切り取って示したものである。従って、中
心線の上部の電子ビームの軌跡は垂直方向の電子ビーム
軌跡であり、中心線以下の電子ビーム軌跡は水平方向の
電子ビーム軌跡を示す。

【００２６】＜実施例１＞図２を参照すれば、本発明に
よるカラー陰極線管用電子銃１０ａは、電子ビームを生
成する三極部をなすカソード１１ａ、制御電極１２ａ及
びスクリーン電極１３ａと、プリフォーカスレンズをな
す第１，２，３及び４フォーカス電極１４ａ，１５ａ，
１６ａ，１７ａと、第４フォーカス電極１７ａと共にメ
ーンフォーカスレンズを形成する最終加速電極１８ａを
備える。

【００２７】前記電極のうち、第１フォーカス電極１４
ａの電子ビーム出射側面１４ａ’と第４フォーカス電極
１７ａの電子ビーム入射側面１７ａ’には横長形の電子
ビーム通過孔１４Ｈａ，１７Ｈａが形成され、第３フォ
ーカス電極１６ａの入射側面と出射側面１６ａ’，１６
ａ”には縦長形の電子ビーム通過孔１６Ｈａ，１６Ｈ
ａ’が形成される。

【００２８】一方、スクリーン電極１３ａには所定の静
的スクリーン電圧Ｖｓが印加され、第３フォーカス電極
１６ａにはフォーカス電圧Ｖｆが印加され、第１，４フ
ォーカス電極１４ａ，１７ａにはフォーカス電圧Ｖｆの
ような最低電圧を有するものとして偏向信号に同期する
ダイナミックフォーカス電圧Ｖｄが印加される。そし
て、第２フォーカス電極１５ａは最終加速電極１８ａと
共通的に接続されダイナミックフォーカス電圧の最高電
圧より高い最高電圧Ｖｅが印加される。

【００２９】従って、第１，２及び第３フォーカス電極
１４ａ，１５ａ，１６ａは４極形の第１ダイナミックプ
リフォーカスレンズ１００ａを形成し、第３フォーカス
電極１６ａと第４フォーカス電極１７ａは４極形の第２
ダイナミックプリフォーカスレンズ２００ａを形成す
る。また、第４フォーカス電極１１ａと最終加速電極１
８ａによって、メーンフォーカスレンズ３００ａが形成
される。

【００３０】このように構成された本発明に係るカラー
陰極線管用電子銃の作用を説明すれば次の通りである。

【００３１】電子銃１０ａをなす各電極に前述したよう
な所定の電圧が印加されることにより、カソード１１ａ
から放出された熱電子は、三極部を通過しながら電子ビ
ームに形成され、プリフォーカスレンズ１００ａ，２０
０ａとメーンフォーカスレンズ３００ａを通過しながら
集束及び加速されスクリーンに進む。

【００３２】下記の通り、電子ビームがスクリーンの中
央部にランディングされる場合、即ちフォーカス電圧と
ダイナミックフォーカス電圧が等電位を保つ場合と、画
面の周辺部にランディングされる場合、即ちダイナミッ
クフォーカス電圧が静的フォーカス電圧に比べて高い電
位を保つ場合とに区分してそれぞれ説明する。

【００３３】（１）電子ビームが画面の中央部にランデ
ィングする場合 まず、電子ビームがスクリーンの中央部に走査される場
合、電子銃から放出された電子ビームが偏向ヨークによ
り偏向されないので、一時的にダイナミックフォーカス
電圧Ｖｄと静的フォーカス電圧Ｖｆが等電位を保つ。

【００３４】従って、第１，２，３フォーカス電極１４
ａ，１５ａ，１６ａ間に第１プリフォーカスレンズ１０
０ａが形成され、第４フォーカス電極１７ａと最終加速
電極１８ａとの間には、メーンフォーカスレンズ３００
ａが形成される。しかし、第３フォーカス電極１６ａと
第４フォーカス電極１７ａは等電位を有するので、これ
らの間には、第２プリフォーカスレンズ２００ａが形成
されない。

【００３５】それで、電子ビームは第１フォーカス電極
１４ａと第２フォーカス電極１５ａとの間に形成される
ダイナミック第１補助プリフォーカスレンズ１０１ａ
と、第２フォーカス電極１５ａと第３フォーカス電極１
６ａとの間に形成される静的第２補助プリフォーカスレ
ンズ１０２ａを含む第１プリフォーカスレンズ１００ａ
と第４フォーカス電極と最終加速電極１８との間に形成
されるメーンフォーカスレンズ３００ａによってのみ集
束及び加速される。

【００３６】第１プリフォーカスレンズ１００ａを通過
する時、電子ビームは第１フォーカス電極１４の出射側
面１４ａの横長形の電子ビーム通過孔１４Ｈａにより形
成された第１補助プリフォーカスレンズ１０１ａにより
垂直方向への集束力と水平方向への発散力を受ける。そ
して、第３フォーカス電極１６の入射側面１６ａ’の縦
長形の電子ビーム通過孔１６Ｈａにより形成された第２
補助プリフォーカスレンズ１０２ａの水平方向への強い
集束力と垂直方向への発散力を受ける。

【００３７】このように、電子ビームは、第１プリフォ
ーカスレンズ１００ａの各第１補助プリフォーカスレン
ズ１０１ａと第２補助プリフォーカスレンズ１０２ａを
通過しながら集束及び加速されるのは勿論、縦長形化及
び横長形化するので、電子ビームは第１補助プリフォー
カスレンズ１０１ａに入射される前に有する本来の断面
形を殆どそのまま維持しながら通過する。このように、
第１プリフォーカスレンズを通過しながら単純集束及び
加速された電子ビームは、等電位を保つ第３フォーカス
電極と第４フォーカス電極をそのまま通過してから、最
終的に第４フォーカス電極１７ａと最終加速電極１８ａ
によるメーンフォーカスレンズ３００ａを通過しながら
最終加速及び集束された後、画面の中央部側に進んだ後
ランディングされる。結局、スクリーンには円形に近い
形態の電子ビームスポットが形成される。

【００３８】（２）画面の周辺部にランディングされる
場合 電子ビームがスクリーンの周辺部に走査される時は、電
子銃から放出された電子ビームが偏向ヨークにより偏向
されるので、ダイナミックフォーカス電圧Ｖｄは静的フ
ォーカス電圧Ｖｆより高い電位を保つ。

【００３９】従って、第１，２，３フォーカス電極１４
ａ，１５ａ，１６ａ間に第１プリフォーカスレンズ１０
０ａが形成され、第３フォーカス電極１６ａと第４フォ
ーカス電極１７ａとの間に第２プリフォーカスレンズ２
００ａ、また第４フォーカス電極１６ａと最終加速電極
１８ａとの間にはメーンフォーカスレンズ３００ａがそ
れぞれ形成される。

【００４０】第１プリフォーカスレンズ１００ａの第１
補助プリフォーカスレンズ１０１ａの強度は、最終加速
電極１８ａのような電位を保つ第２フォーカス電極１５
ａと第１フォーカス電極１４ａとの電位差が、電子ビー
ムが画面の中央部にランディングされる時に比べて小さ
くなるので、電子ビームが画面の中央部にランディング
される時の強度より相対的に弱化する。しかし、第２フ
ォーカス電極１５ａと第３フォーカス１６ａ電極間の電
位差は常に同一なので、第２補助プリフォーカスレンズ
１０２ａの強度は変わらない。従って、電子ビームは第
１補助プリフォーカスレンズ１０１ａの垂直方向への強
い集束力と水平方向への強い発散力と、第２補助プリフ
ォーカスレンズ１０２ａの垂直方向への弱い発散力と水
平方向への集束力により若干横長形化する。

【００４１】しかし、第３フォーカス電極１６ａと第４
フォーカス電極１７ａを通過する時は、第３フォーカス
電極１６ａの縦長形電子ビーム出射側通過孔１６Ｈａ’
による強い第２プリフォーカスレンズ１０２ａに縦長形
化する。

【００４２】このように縦長形化した電子ビームが垂直
方向への集束力と水平方向への発散力を有する偏向ヨー
クによる不均一磁界４００ａを通過した後、画面の周辺
部にランディングされた時は横方向の幅が広がることに
より円形に近いビームスポットを形成する。

【００４３】この際、ダイナミックフォーカス電圧Ｖｄ
により第４フォーカス電極１７ａと最終加速電極１８ａ
との間に形成されるメーンフォーカスレンズ３００ａの
強度が、電子ビームがスクリーンの中央部にランディン
グされる時の強度より相対的に弱いので、最終フォーカ
ス距離が長くなることにより画面の周辺部に形成される
ビームスポットはスクリーンの中央部に形成された電子
ビームスポットの大きさに近接した大きさを有する。

【００４４】＜実施例２＞図３を参照すれば、本発明に
よるカラー陰極線管用電子銃１０ｂは、電子ビームを生
成する三極部をなすカソード１１ｂ、制御電極１２ｂ及
びスクリーン電極１３ｂと、プリフォーカスレンズをな
す第１，２，３及び４フォーカス電極１４ｂ，１５ｂ，
１６ｂ，１７ｂと、第４フォーカス電極１７ｂと共にメ
ーンフォーカスレンズ３００ｂを形成する最終加速電極
１８ｂを備える。

【００４５】前記電極のうち、第１フォーカス電極１４
ｂの電子ビーム出射側面１４ｂ’と第３フォーカス電極
１６ｂの電子ビーム出射側面１６ｂ”には、縦長形の電
子ビーム通過孔１４Ｈｂ，１６Ｈｂ’が形成され、第３
フォーカス電極１６ｂの入射側面１６ｂ’と第４フォー
カス電極１７ｂの電子ビーム入射側面１７ｂ’には横長
形の電子ビーム通過孔１６Ｈｂ，１７Ｈｂが形成され
る。

【００４６】一方、スクリーン電極１３ｂと第２フォー
カス電極１５ｂには、所定の静的スクリーン電圧Ｖｓが
印加され、第３フォーカス電極１６ｂにはフォーカス電
圧Ｖｆが印加され、第１，４フォーカス電極１４ｂ，１
７ｂには、フォーカス電圧Ｖｆのような最低電圧を有す
るものとして、偏向信号に同期するダイナミックフォー
カス電圧Ｖｄが印加される。

【００４７】従って、第１，２及び第３フォーカス電極
１４ｂ，１５ｂ，１６ｂは、４極形の第１ダイナミック
プリフォーカスレンズ１００ｂを形成し、第３フォーカ
ス電極１６ｂと第４フォーカス電極１７ｂは、４極形の
第２ダイナミックプリフォーカスレンズ２００ｂを形成
する。また、第４フォーカス電極１７ｂと最終加速電極
１８ｂによってメーンフォーカスレンズ３００ｂが形成
される。

【００４８】このように構成された本発明に係るカラー
陰極線管用電子銃の作用を説明すれば次の通りである。

【００４９】電子銃１０ｂをなす各電極に前述したよう
な所定の電圧が印加されることにより、カソード１１ｂ
から放出された熱電子は、三極部を通過しながら電子ビ
ームで形成され、プリフォーカスレンズとメーンフォー
カスレンズを通過しながら集束及び加速されスクリーン
に進む。

【００５０】下記の通り、前述した実施例１と同様に、
電子ビームがスクリーンの中央部にランディングされる
場合、即ちフォーカス電圧とダイナミックフォーカス電
圧が等電位を保つ場合と、画面の周辺部にランディング
される場合、即ちダイナミックフォーカス電圧が静的フ
ォーカス電圧に比べて高い電位を保つ場合とに分けてそ
れぞれ説明する。

【００５１】（１）電子ビームが画面の中央部にランデ
ィングする場合 まず、電子ビームがスクリーンの中央部に走査される場
合、電子銃から放出された電子ビームが偏向ヨークによ
り偏向されないので一時的にダイナミックフォーカス電
圧Ｖｄと静的フォーカス電圧Ｖｆが等電位を保つ。

【００５２】従って、第１，２，３フォーカス電極１４
ｂ，１５ｂ，１６ｂ間に第１プリフォーカスレンズ１０
０ｂが形成され、第４フォーカス電極１７ｂと最終加速
電極１８ｂとの間にはメーンフォーカスレンズ３００ｂ
が形成される。しかし、第３フォーカス電極１６ｂと第
４フォーカス電極１７ｂは等電位を有するので、これら
の間には第２プリフォーカスレンズ２００ｂが形成され
ない。

【００５３】それで、電子ビームは第１フォーカス電極
１４ｂと第２フォーカス電極１５ｂとの間に形成される
ダイナミック第１補助プリフォーカスレンズ１０１ｂ
と、第２フォーカス電極１５ｂと第３フォーカス電極１
６ｂとの間に形成される静的第２補助プリフォーカスレ
ンズ１０２ｂを含む第１プリフォーカスレンズ１００ｂ
と第４フォーカス電極１７ｂと最終加速電極１８ｂとの
間に形成されるメーンフォーカスレンズ３００ｂによっ
てのみ集束及び加速される。

【００５４】電子ビームは、第１プリフォーカスレンズ
１００ｂを通過する時、第１補助プリフォーカスレンズ
１０１ｂにより第１フォーカス電極１４ｂの出射側面１
４ｂ’に形成される縦長形の電子ビーム通過孔１４Ｈｂ
により、水平方向への発散力と垂直方向への強い集束力
を受け、次いで第２補助プリフォーカスレンズ１０２ｂ
によって、第３フォーカス電極１６ｂの入射側面１６
ｂ’に形成される横長形の電子ビーム通過孔１６Ｈｂに
より、水平方向への強い集束力と垂直方向への発散力を
受ける。

【００５５】このように、電子ビームは、第１プリフォ
ーカスレンズ１００ｂの各第１補助プリフォーカスレン
ズ１０１ｂと第２補助プリフォーカスレンズ１０２ｂを
通過しながら集束及び加速されるのは勿論、垂直及び水
平方向への集束力と発散力を共に受けるので、電子ビー
ムは第１補助プリフォーカスレンズ１０１ｂに入射され
る前に有した本来の断面形を殆どそのまま維持しながら
通過する。

【００５６】このように第１プリフォーカスレンズ１０
１ｂを通過しながら単純集束及び加速された電子ビーム
は、等電位を保つ第３フォーカス電極１６ｂと第４フォ
ーカス電極１７ｂをそのまま通過してから、最終的に第
４フォーカス電極１７ｂと最終加速電極１８ｂによるメ
ーンフォーカスレンズ３００ｂを通過しながら、最終加
速及び集束されてから、画面の中央部側に進んだ後ラン
ディングされる。結局、スクリーンには円形に近い形態
の電子ビームスポットが形成される。

【００５７】（２）画面の周辺部にランディングされる
場合 電子ビームがスクリーンの周辺部に走査される時は、電
子銃から放出された電子ビームが偏向ヨークにより偏向
されるので、ダイナミックフォーカス電圧Ｖｄは静的フ
ォーカス電圧Ｖｆより高い電位を保つ。

【００５８】従って、第１，２，３フォーカス電極１４
ｂ，１５ｂ，１６ｂ間に第１プリフォーカスレンズ１０
０ｂが形成され、第３フォーカス電極１６ｂと第４フォ
ーカス電極１７ｂとの間に第２プリフォーカスレンズ２
００ｂ、また第４フォーカス電極１６ｂと最終加速電極
１８ｂとの間にはメーンフォーカスレンズ３００ｂがそ
れぞれ形成される。

【００５９】第１プリフォーカスレンズ１００ｂの第１
補助プリフォーカスレンズ１０１ｂの強度は第２フォー
カス電極１５ｂと第１フォーカス電極１４ｂとの電位差
が、電子ビームが画面の中央部にランディングされる時
に比べて増加するので、電子ビームが画面の中央部にラ
ンディングされる時の強度より相対的に強化する。

【００６０】しかし、第２フォーカス電極と第３フォー
カス電極間の電位差は常に同一なので、第２補助プリフ
ォーカスレンズの強度は変わらない。従って、前述した
実施例１と同様、第１補助プリフォーカスレンズの集束
力より第２補助プリフォーカスレンズの集束力が強いの
で、これを通過する電子ビームは横長形化する。

【００６１】しかし、第３フォーカス電極１６ｂと第４
フォーカス電極１７ｂを通過する時は、第３フォーカス
電極１６ｂの縦長形電子ビーム出射側通過孔１６Ｈｂ’
による強い第２プリフォーカスレンズ２００ｂにより縦
長形化する。このように縦長形化した電子ビームが最終
のメーンフォーカスレンズ３００ｂを通過しながら加速
及び集束され、次いで偏向ヨークによる不均一磁界を通
過した後画面の周辺部にランディングされた時は横方向
の幅が広がることにより円形に近いビームスポットを形
成する。

【００６２】この際、ダイナミックフォーカス電圧Ｖｄ
により第４フォーカス電極１７ｂと最終加速電極１８ｂ
との間に形成されるメーンフォーカスレンズの強度が、
電子ビームがスクリーンの中央部にランディングされる
時のその強度より相対的に弱いので、最終フォーカス距
離が長くなることにより、画面の周辺部に形成されるビ
ームスポットは、スクリーンの中央部に形成された電子
ビームスポットの大きさに近接した大きさを有する。

【００６３】以上の通り、本発明によるカラー陰極線管
用電子銃はダブルダイナミックプリフォーカスレンズを
有する。三極部に隣接した第１プリフォーカスレンズの
強度はメーンフォーカスレンズに隣接した第２プリフォ
ーカスレンズの強度変化に対応するように変化させ、第
２プリフォーカスレンズの強度変化によるメーンフォー
カスレンズの強度変化が第１プリフォーカスレンズによ
り補償するようになっている。

【００６４】即ち、本発明の電子銃はダイナミックフォ
ーカス方式の導入により画面全体的に極小化されたハロ
ーを有するビームスポットを形成し、メーンフォーカス
レンズと補完的な関係を有する第１フォーカスレンズを
もってメーンフォーカスレンズの強度の変化を補償して
画面全体的に電子ビームのフォーカス状態を均一にする
ことができるところにその特徴がある。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば画面
全体的に均一な大きさのビームスポットが形成出来るの
みならず、ビームスポットの周辺に極小化したハローが
形成されることにより、良質の画像が実現出来る。

【００６６】かかるダブルダイナミックフォーカス方式
の本発明の電子銃は、前記実施例に限らずその思想に基
づき通常の技術で容易実施可能であり、設計変更された
いずれの電子銃も本実施例の範囲内にあることは当然で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の陰極線管用電子銃の概略を示す断面図。

【図２】本発明によるカラー陰極線管用電子銃の一実施
例の概略を示す断面図。

【図３】本発明によるカラー陰極線管用電子銃の他の実
施例の概略を示す断面図。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ 電子銃 １１ａ，１１ｂ カソード １２ａ，１２ｂ 制御電極 １３ａ，１３ｂ スクリーン電極 １００ａ，２００ａ プリフォーカスレンズ １０１ｂ 第１補助プリフォーカスレンズ １０２ｂ 第２補助プリフォーカスレンズ ３００ａ，３００ｂ メーンフォーカスレンズ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを生成するためのカソード、
   制御電極及びスクリーン電極を備える前置三極部、プリ
   フォーカスレンズを構成する第１，２，３，４フォーカ
   ス電極と、前記第４フォーカス電極と隣接して設置され
   メーンフォーカスレンズをなす最終加速電極とを備え、前記第１フォーカス電極の出射側面と前記第４フォーカ
   ス電極の入射側面に横長形の電子ビーム通過孔が形成さ
   れ、 前記第３フォーカス電極の入射側面と出射側面には縦長
   形の電子ビーム通過孔が形成され、 前記スクリーン電極には所定のスクリーン電圧が印加さ
   れ、 前記第３フォーカス電極には前記スクリーン電圧より高
   い電位の静的フォーカス電圧が印加され、 前記第１フォーカス電極と第４フォーカス電極には電気
   的に共通接続され、偏向信号に同期されるものとして、
   その最低電位が前記第３フォーカス電極に印加されるフ
   ォーカス電圧のようなダイナミックフォーカス電圧が印
   加され、 前記第２フォーカス電極と前記最終加速電極は電気的に
   共通接続され、最高電位の電圧が印加され、 前記第１及び第４フォーカス電極に、偏向信号に同期す
   るダイナミックフォーカス電圧が共に印加され、偏向信
   号に同期して、その強度が変わるダイナミック４重極第
   １，第２プリフォーカスレンズを形成し、 前方に位置した前記第１プリフォーカスレンズは、電子
   ビームのランディング位置が画面の中心部から周辺に移
   動するにつれ、その強度が変わって電子ビームを横長形
   化し、後方の第２プリフォーカスレンズは、電子ビーム
   のランディング位置が画面の中心部から周辺に移動する
   につれ、その強度が強化されて電子ビームを縦長形化
   し、 前記メーンフォーカスレンズは前記第２プリフォーカス
   レンズの強度の変化と逆に変わることになり、 電子ビームのランディング位置によるダイナミックフォ
   ーカス電圧によるメーンフォーカスレンズの強度変化が
   前記第１プリフォーカスレンズにより補償されることを
   特徴とするカラー陰極線管用電子銃。
2. 【請求項２】 電子ビームを生成するためのカソード、
   制御電極及びスクリーン電極を備える前置三極部、プリ
   フォーカスレンズを構成する第１，２，３，４フォーカ
   ス電極と、前記第４フォーカス電極と隣接して設置され
   メーンフォーカスレンズをなす最終加速電極とを備え、 前記第１，３フォーカス電極の出射側面に縦長形の電子
   ビーム通過孔が形成され、前記第３，４フォーカス電極
   の入射側面には横長形の電子ビーム通過孔が形成され、 前記スクリーン電極と第２フォーカス電極は電気的に共
   通接続され、所定のスクリーン電圧が印加され、 前記第３フォーカス電極には前記スクリーン電圧より高
   い所定の静的フォーカス電圧が印加され、 前記第１フォーカス電極と第４フォーカス電極は電気的
   に共通接続され、偏向信号に同期されるものとして、そ
   の最低電位が前記静的フォーカス電圧のようなダイナミ
   ックフォーカス電圧が印加され、 前記最終加速電極には最高の電圧が印加され、 前記第１及び第４フォーカス電極に、偏向信号に同期す
   るダイナミックフォーカス電圧が共に印加され、偏向信
   号に同期して、その強度が変わるダイナミック４重極第
   １，第２プリフォーカスレンズを形成し、 前方に位置した前記第１プリフォーカスレンズは、電子
   ビームのランディング位置が画面の中心部から周辺に移
   動するにつれ、その強度が変わって電子ビームを横長形
   化し、後方の第２プリフォーカスレンズは、電子ビーム
   のランディング位置が画面の中心部から周辺に移動する
   につれ、その強度が強化されて電子ビームを縦長形化
   し、 前記メーンフォーカスレンズは前記第２プリフォーカス
   レンズの強度の変化と逆に変わることになり、 電子ビームのランディング位置によるダイナミックフォ
   ーカス電圧によるメーンフォーカスレンズの強度変化が
   前記第１プリフォーカスレンズにより補償されることを
   特徴とするカラー陰極線管用電子銃。