JP2644809B2

JP2644809B2 - カラー受像管用電子銃構体

Info

Publication number: JP2644809B2
Application number: JP6036488A
Authority: JP
Inventors: 芳昭高橋
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH01236552A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インライン形電子銃を有するカラー受像管
用電子銃構体に関する。

〔従来の技術〕

インライン形カラー受像管は、３色の螢光体がストラ
イプ状に形成され、また３色の各電子銃が水平一列に並
べられ、かつ中央の電子銃の中心軸が管軸に一致するよ
うに配列されているため、動コンバーゼンスは垂直方向
を考慮する必要がなく、また受像管に一体に設けた偏向
ヨークを動コンバーゼンス補正形の磁界を形成するよう
にする等により水平方向動コンバーゼンス補正をセルフ
コンバーゼンス方式とすることが可能となり、調整の容
易性および駆動回路の簡略化等、多くの特徴がある。

第６図は、インライン形電子銃構体の一例として、バ
イポテンシヤル形の電子銃構体を示す。この図に示す電
子銃は、水平一列に配列された３個の陰極10a,10b,10c
と、電子ビーム通過用の３個の開孔11a,11b,11cを有す
る制御電極（以下G₁電極という）11と、同じく３個の開
孔12a,12b,12cを有する加速電極（以下G₂電極という）1
2と、両端の夫々に同じく３個の開孔13a,13b,13c;13
a′,13b′,13c′を有する電極（以下G₃電極という）13
と、同じく３個の開孔14a,14b,14cを有する電極（以下G
₄電極という）14とから構成され、上記G₃電極とG₄電極
とにより集束電極を構成する。

そして、動作時は、G₁電極11とG₂電極12との間、およ
びG₂電極12とG₃電極13との間に夫々プリフオーカスレン
ズを、また、G₃電極13とG₄電極14との間に集束用の主レ
ンズを形成する。

このようなインライン形電子銃構体において、動作
時、３本の電子ビームは、上記プリフオーカスレンズに
よる制御作用により予備集束され、更に上記主レンズに
より集束されて、螢光体スクリーンに投射されるが、通
常、カラー受像管に装着された偏向ヨークによる水平偏
向磁界分布をピンクツシヨン状に、垂直偏向磁界をバレ
ル状に夫々歪ませて、偏向磁界を非斉一磁界に形成する
ことによつて、電子ビームをダイナミツクコンバーゼン
ス不要の、いわゆるセルフコンバーゼンス構成としてい
る。

しかし、ピンクツシヨン状およびバレル状に歪ませた
偏向磁界を通過する上記３本の電子ビームは、上記偏向
磁界により、その断面形状に歪みを生じ、第７図に模式
的に示すように、螢光体スクリーン面、特にその周辺部
において楕円状に歪む。これは、上記非斉一磁界を形成
する偏向磁界により、電子ビームの断面形状が、水平偏
向角度または垂直偏向角度の増大に伴つて水平方向に大
きく伸長し、垂直方向で圧縮されるので、スクリーン隅
部では、画面中央より横幅の広い縦長のビーム形状とな
る。そして、このようなビームの歪み、すなわちビーム
の偏向収差は広角形のカラー受像管で特に顕著に現われ
る。

また一般に、電子ビームのビーム電流は、テレビ放送
用のカラー受像管では大きく、デイスプレー用のカラー
受像管では小さい。また、高輝度カラー受像管では、数
100μＡの小電流値から数1000μＡ以上の大電流値の範
囲でビーム電流が変調される。このように電子ビームの
ビーム電流が大きく異なると、それに応じて螢光体スク
リーンに投射されるビームスポツトの形状が異なつてく
る。

第７図（Ａ）は、電子ビームのビーム電流が大きい場
合の螢光体スクリーン上のビームスポツトの形状を示
し、中央部で円形の電子ビームが前記偏向磁界の偏向収
差により、前記スクリーンの周辺部では、ビームのコア
部１の対角線方向に大きく伸びたハロー部２が現われ
る。また、第７図（Ｂ）は、電子ビームのビーム電流が
小さい場合の上記ビームスポツトの現状を示し、電子ビ
ームの電流密度が低いのでビームのコア部とハロー部と
が顕著にならず、中央部のビームスポツトに比して大き
く肥大した形状になつて現われる。

以上述べたように、非斉一磁界を形成する偏向磁界の
偏向収差により、螢光体スクリーンに投射されるビーム
スポツトが、スクリーン全面にわたり一様でなく、その
ためにカラー受像管の解像度が、特にスクリーン周辺部
で低下する。このため、電子銃の前記主レンズと前記偏
向磁界を通る電子ビームを小径にすることにより、電子
ビームの収差を低減することが可能になるが、電子ビー
ムを小径にする手段として、電子銃構体の全長を短かく
したり、前記プリフオーカスレンズで電子ビームを小径
にする方法をとるとすれば、電子レンズの倍率が大きく
なり、蛍光体スクリーンに投射されるビームスポツトが
逆つて大きくなり、画面全体の解像度が劣化してしまう
不都合が生じる。

このため、第８図のように、G₁電極21の３個の開孔21
a,21b,21cを水平方向に横長の楕円形状に形成すると共
に、G₂電極22の３個の開孔22a,22b,22cの周囲を囲む水
平方向に横長の矩形状開口電極板３をG₃電極23側に設け
ることにより、上記電子ビームの偏向収差による不都合
を除去する手段が特開昭59−111237号公報に開示されて
いる。

また、第９図示のように、G₁電極31の開口部31a,31b,
31cを矩形状に形成すると共に、G₁電極31のG₂電極32側
に水平方向に横長の開口電極板４を設けることにより上
記電子ビームの偏差収差による不都合を除去する手段が
特開昭59−211946号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べた従来技術による電子銃構体を使用しても、
電子ビームのビーム電流の小のときの、蛍光体スクリー
ンに投射される電子ビームのビームスポツトのスクリー
ン中央と周辺との差が大きく異なる不都合が生じ、この
ためカラー受像管の解像度が劣化する問題を解消するこ
とができない。

すなわち、前記従来の特開昭59−111237号公報の技術
によると、G₁電極21の開孔部21a,21b,21cが水平方向に
横長の楕円形状に形成されているため、ここを通る電子
ビームは水平横長に形成され、更に、G₂電極22に付した
水平方向に横長の矩形開口電極板３により形成された非
軸対称電界の作用によつて電子ビームを垂直方向に強く
集束させる。このようにしてG₂電極22を通過した電子ビ
ームは更に水平横長に歪み、前記主レンズにより集束さ
れると共に、前記非斉一磁界の偏向収差と複合されて、
蛍光体スクリーンに投射される。このときの画面周辺部
は垂直方向のハローが少ない横長のビーム形状となりス
クリーン全面にわたりハローの少い良好なビームスポツ
トを得ることが可能とされる。

しかし、電子ビームのビーム電流が小さくなると、こ
の傾向は変わらず画面中央と周辺との差が目立つてく
る。このため、電子ビームのビーム電流が大きい場合に
比して前記非斉一磁界による偏向収差の作用を十分に補
償することができず、蛍光体スクリーンに投射されるビ
ームスポツトがスクリーンの中央と周辺で差が生じ、画
面全面に十分な解像度が得られない。また、G₁電極21の
開孔部21a,21b,21cを水平方向に横長の楕円形状に精密
に製作することが難かしく、また、電極組立の治具が複
雑になる等の問題も生じる。

次に、前記従来の特開昭59−211946号公報の技術によ
ると、G₁電極31のG₂電極32側に水平方向に横長の開口電
極板４を設け、これにより形成された非軸対称電界の作
用によつて、ここを通過する電子ビームを水平横長に歪
ませるのであるが、電子ビームのビーム電流の大小によ
り、画面中央と周辺とのバランスが変化し小電流時の解
像度に問題がある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、電子
ビームのビーム電流の変化に対し最適なビームスポツト
形状を蛍光体スクリーンに投射させ、スクリーン全面に
わたり良好なビーム形状を形成させるカラー受像管用電
子銃構体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、陰極、制御電極、加速電極等の電極
からなるカラー受像管用電子銃構体において、上記制御
電極と上記加速電極の夫々の上記集束電極側の開口の周
囲に、水平方向に横長の開口部を設けることにより達成
される。

〔作用〕

上記本発明の手段によりG₁電極（制御電極）とG₂電極
（加速電極）の夫々によつて非軸対称電界を形成させ、
電子ビームのビーム電流が大きい場合または小さい場合
の何れにおいても、上記非軸対称電界により電子ビーム
が水平方向に横長に適正に歪み、前記非斉一磁界の作用
と適正に複合して蛍光体スクリーンに集束投射され、ス
クリーン全面に良好なビームスポツトを形成することが
できる。従つて、電子ビームのビーム電流が大巾に変化
してもカラー受像管の解像度が劣化するような不都合は
生じない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。第１
図は本発明電子銃構体の要部縦断面図で、前記インライ
ン形電子銃における中央の電子銃部分を示す。同図面
で、10bは陰極、41,42,43,44は夫々G₁電極（制御電
極）、G₂電極（加速電極）、G₃電極、G₄電極を示し、G₃
電極とG₄電極とにより集束電極を構成する。そして、G₁
電極41およびG₂電極42の集束電極側に、第２図及び第３
図示のように、これら電極の開孔41b,42bの周囲に、水
平方向に横長の開口部5b,6bを設け、これにより夫々非
軸対称電界を形成させる。上記の構成は、インライン形
電子銃の両側の電子銃部分、すなわち、G₁電極41および
G₂電極42の他の開孔（41a,41c;42a,42c）についても同
様である。従つて、以下、中央の電子銃部分について説
明する。

ここにおいて、G₁電極41に0V、G₂電極42に600V、G₃電
極に7KV、G₄電極に25KVの電圧を印加した一例について
述べる。

第４図（Ａ）は、電子ビームのビーム電流が小さい場
合の電子ビームの動作状態を示し、例えば、ビーム電流
が10数μＡ程度の場合には、陰極10bから放射される電
子ビームのビーム密度は中心部分で高いため、実質的な
電子ビームは小径円であり、従つて、G₁電極41の円筒の
開口部41bにより形成される軸対称電の中心部を通過す
るため横長の開口部5bによる非軸対称電界の作用を受け
ることが少ない。また、動作時のG₁電極41の電界強度は
弱いので、電子ビームに非点収差の少い状態でG₁電極41
を通り、G₁電極の近傍にクロスオーバ７が生じる。そし
て、クロスオーバ７から発散した電子ビームは径大とな
つてG₂電極42に入り、G₂電極42の非軸対称電界の作用に
より、水平方向に横長に歪み、G₃電極43、G₄電極44で形
成される集束電界と前記非斉一偏向磁界の複合作用で集
束、偏向され、蛍光体スクリーンに投射される。第５図
（Ａ）は、このようにして投射された蛍光体スクリーン
のビームスポツトを示し、スクリーン全面にわたりほぼ
円形の縦長形状となり全画面一様なビームスポツトが形
成される。

第４図（Ｂ）は、電子ビームのビーム電流が大きい場
合の電子ビームの動作状態を示し、例えば、ビーム電流
が数1000μＡ程度になると、陰極10bから放射される電
子ビームは径大となり、G₁電極41の横長開口部5bにより
形成される非軸対称電界の作用を強く受け、かつ電子ビ
ームは水平方向の動作時の電界強度が強いので、電子ビ
ームは水平方向に横長に歪む。また、上記電子ビームの
クロスオーバ７はG₂電極42の近傍に生じるので、上記電
子ビームはG₂電極42により形成される非軸対称電界の作
用を受けることが少い。そして、クロスオーバ７から発
散した電子ビームは、径大となつてG₃電極43、G₄電極で
構成される集束電界と前記非斉一偏向磁界の複合作用で
集束、偏向され、蛍光体スクリーンに投射される。第５
図（Ｂ）は、このようにして投射された蛍光体スクリー
ンのビームスポツトを示す。画面中央のビームスポツト
形状は少電流時のビームスポツト形状より丸く、かつス
クリーン周辺部ではハローの少いほぼ円形の優れたビー
ムスポツトが形成される。

以上述べた本発明電子銃構体による電子ビームの動作
は、電子ビームのビーム電流が小さい場合には、主とし
てG₂電極42により形成される非軸対称電界の作用によ
り、また、ビーム電流が大きい場合には、主としてG₁電
極41により形成される非軸対称電界の作用により、また
ビーム電流が中位の場合には、G₁電極41とG₂電極42の両
者により形成される非軸対称電界の作用により、夫々水
平方向に横長の適正なビーム断面に電子ビームが歪めら
れ、夫々集束、偏向されて蛍光体スクリーンに良好なビ
ームスポツトで投射される。

なお、上記電子ビームのビーム断面を更に適正に匡正
する手段として、集束電極に補正電極を設けることもで
きる。第１図示の8,9は補正電極の一例を示し、G₃電極4
3とG₄電極44の対向する電極端部に庇状の電極を設け、
電子ビームの水平方向に強い非点収差をもたせるように
構成したものである。

以上述べた本発明の一実施例は本発明を限定するもの
ではなく、制御電極、加速電流および集束電極を有する
インライン形カラー受像管の各種の電子銃構体について
も、全く同様に適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明により、電子ビームのビーム電流が
大きい場合、小さい場合の何れにおいても、蛍光体スク
リーンの全面にわたり優れたビームスポツトが形成され
るので、解像度のよい優れたカラー受像管を提供できる
効果がある。また、電子ビームのビーム電流が比較的大
きい放送用のカラー受像管に対しても、またビーム電流
が比較的に小さいディスプレー用のカラー受像管に対し
ても、同一設計の電子銃構体を適用することができるの
で、電子銃構体の設計および生産上の経済的効果が大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になる電子銃構体の一実施例を示す要
部横断面図、第２図及び第３図は、本発明になる電子銃
構体に使用する電極の一実施例の要部を示し、それぞれ
の図で（Ａ）図は正面図、（Ｂ）図は断面図、第４図
は、本発明になる電子銃構体の動作を説明するための一
実施例で、（Ａ）図、（Ｂ）図は夫々電子ビームのビー
ム電流が大きい場合および小さい場合の動作を示す縦断
面図、第５図は、本発明になる電子銃構体により蛍光体
スクリーンに投射される電子ビームのスポツトの形状を
示す一実施例を示し、（Ａ）図、（Ｂ）図は夫々電子ビ
ームのビーム電流が大きい場合および小さい場合の形状
を示す説明図、第６図は、従来の電子銃構体の要部横断
面図、第７図は、第６図の電子銃構体により蛍光体スク
リーンに投射される電子ビームのビームスポツトの形状
を示し、（Ａ）図、（Ｂ）図は夫々電子ビームのビーム
電流が大きい場合および小さい場合の形状を示す説明
図、第８図は、他の従来の電子銃構体の説明図で、
（Ａ）図は要部横断面図、（Ｂ）図は電極の斜視図、第
９図は、他の従来の電子銃構体の説明図で、（Ａ）図は
要部横断面図、（Ｂ）図は電極の斜視図である。１……コア部、２……ハロー部、 3,4……開口電極板、Ｓ……スクリーン、 5b,6b……開口部、７……クロスオーバ、 8,9……補正電極、10……陰極、 11,21,31,41……G₁電極、 12,22,32,42……G₂電極、 13,23,33,43……G₃電極、 14,24,44……G₄電極、 11a,11b,11c……G₁電極の開孔、 21a,21b,21c……G₁電極の開孔、 31a,31b,31c……G₁電極の開孔、 41a,41b,41c……G₁電極の開孔、 12a,12b,12c……G₂電極の開孔、 22a,22b,22c……G₂電極の開孔、 42a,42b,42c……G₂電極の開孔、 13a,13b,13c……G₃電極の開孔。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極、制御電極、加速電極および集束電極
等の電極からなるカラー受像管用電子銃構体において、
上記制御電極と上記加速電極の夫々の上記集束電極側の
開孔の周囲に、水平方向に横長の開口部を設けたことを
特徴とするカラー受像管用電子銃構体。