JP2708493B2 - Color picture tube - Google Patents

Color picture tube

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JP2708493B2
JP2708493B2 JP22236088A JP22236088A JP2708493B2 JP 2708493 B2 JP2708493 B2 JP 2708493B2 JP 22236088 A JP22236088 A JP 22236088A JP 22236088 A JP22236088 A JP 22236088A JP 2708493 B2 JP2708493 B2 JP 2708493B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー受像管に係り、特に電子銃の主レン
ズを構成する電極形状と、各電極への電圧印加方法に関
する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color picture tube, and more particularly, to a shape of an electrode constituting a main lens of an electron gun and a method of applying a voltage to each electrode.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は、従来構造の電子銃を備えたカラー受像管の
平面図である。ガラス外囲器1のフェースプレート部2
の内壁に、3色の蛍光体を交互にストライプ状に塗布し
た蛍光面3が支持されている。陰極6,7,8の中心軸15,1
6,17はG1電極9,G2電極10,主レンズを構成する集束電極1
1,および遮蔽カップ13の、それぞれの陰極に対応する開
孔部の中心軸と一致し、共通平面上に、互いにほぼ平行
に配置されている。主レンズを構成するもう一方の電極
である加速電極12の中央の開孔部の中心軸は、上記中心
軸16と一致しているが、外側の両開孔の中心軸18,19は
それぞれに対応する中心軸15,17と一致せず外側にわず
かに変位している。各陰極から射出される3本の電子ビ
ームは、中心軸15,16,17に沿って主レンズに入射する。
集束電極11には、5〜10KV程度の集束電圧が印加され、
加速電極12には、20〜30KV程度の加速電圧が印加され、
遮蔽カップ13、ガラス外囲器内部に設けられた導電膜5
と同電位になっている。集束、加速両電極の中央部の開
孔は同軸になっているので、中央に形成される主レンズ
は軸対称となり、中央ビームは主レンズによって集束さ
れた後、軸に沿った軌道を直進する。一方両電極の外側
の開孔は、互いに軸がずれているので、外側には非軸対
称の主レンズが形成される。このため、外側ビームは、
主レンズ領域のうち、加速電極側に形成される発散レン
ズ領域で、レンズ中心軸から中央ビーム方向に外れた部
分を通過し、主レンズによる集束作用と同時に、中央ビ
ーム方向への集中力をうける。こうして、3本の電子ビ
ームは、シャドウマスク4上で、結像すると同時に、互
いに重なり合うように集中する。この様に、各ビームを
集中させる操作を、静コンバーゼンス(以下STCと略
す)と呼ぶ。さらに各電子ビームは、シャドウマスクに
より色識別をうけ、各ビームに対応する色の蛍光体を励
起発光させる成分だけが、シャドウマスクの開孔を通過
し、蛍光面に到る。また、電子ビームを蛍光面上で走査
するため、外部磁気偏向ヨーク14が設けられている。
FIG. 2 is a plan view of a color picture tube provided with an electron gun having a conventional structure. Face plate part 2 of glass envelope 1
A phosphor screen 3 in which phosphors of three colors are alternately applied in a stripe shape is supported on the inner wall of the phosphor. Central axis 15,1 of cathode 6,7,8
6, 17 are G1 electrode 9, G2 electrode 10, focusing electrode 1 constituting the main lens
The first and shielding cups 13 are arranged substantially in parallel with each other on a common plane so as to coincide with the central axes of the openings corresponding to the respective cathodes. The central axis of the central aperture of the accelerating electrode 12, which is the other electrode constituting the main lens, coincides with the central axis 16, but the central axes 18, 19 of the outer apertures are respectively different. It does not coincide with the corresponding central axes 15, 17 and is slightly displaced outward. Three electron beams emitted from each cathode enter the main lens along the central axes 15, 16, and 17.
A focusing voltage of about 5 to 10 KV is applied to the focusing electrode 11,
An acceleration voltage of about 20 to 30 KV is applied to the acceleration electrode 12,
Shielding cup 13, conductive film 5 provided inside glass envelope
And the same potential. Since the apertures at the center of the focusing and acceleration electrodes are coaxial, the main lens formed in the center is axisymmetric, and the central beam is focused by the main lens and then travels straight along the axis. . On the other hand, since the apertures on the outside of the two electrodes are off-axis from each other, a non-axisymmetric main lens is formed on the outside. For this reason, the outer beam
Of the main lens area, the diverging lens area formed on the accelerating electrode side, passes through a portion deviated from the lens center axis in the central beam direction, and receives a focusing action in the central beam direction at the same time as the focusing action by the main lens. . Thus, the three electron beams are focused on the shadow mask 4 so as to form an image and overlap with each other. The operation of concentrating each beam in this manner is called static convergence (hereinafter abbreviated as STC). Further, each electron beam undergoes color discrimination by the shadow mask, and only a component that excites and emits a phosphor of a color corresponding to each beam passes through the aperture of the shadow mask and reaches the phosphor screen. An external magnetic deflection yoke 14 is provided for scanning the electron beam on the phosphor screen.

上記のように3本の電子ビーム通路が一水平面上に配
置されるインライン電子銃と、特殊な非斉一磁界分布を
形成するいわゆるセラルフコンバーゼンス偏向ヨークを
組合わせることにより、画面中央でSTCがとれていれ
ば、他の画面全域にわたってコンバーゼンスをとれると
いうことが知られている。しかし、一般にセルフコンバ
ーゼンス偏向ヨークでは、磁界の非斉一性のため偏向収
差が大きく、画面周辺部で解像度が低下するという問題
がある。第3図は、電子ビームスポットが偏向収差によ
り変形される様子を模式的に示したものである。
As described above, the STC can be removed at the center of the screen by combining the in-line electron gun, in which the three electron beam paths are arranged on a horizontal plane, and the so-called Ceralff convergence deflection yoke that forms a special asymmetric magnetic field distribution. It is known that the convergence can be achieved over the entire other screen if it is possible. However, in general, the self-convergence deflection yoke has a problem that the deflection aberration is large due to the non-uniformity of the magnetic field, and the resolution is reduced at the peripheral portion of the screen. FIG. 3 schematically shows how an electron beam spot is deformed by deflection aberration.

画面周辺部では斜線で示した電子ビームの高輝度部分
(コア)が水平方向に拡がり、低輝度部分(ハロ)が垂
直方向に拡がっている。
In the periphery of the screen, the high-luminance portion (core) of the electron beam indicated by oblique lines extends in the horizontal direction, and the low-luminance portion (halo) extends in the vertical direction.

特開昭61-99249号公報に、この問題を解決するための
一手段が示されている。第4図に、本従来例による電子
銃の構造の一例を示す。集束電極を陰極から蛍光面に向
って第1部材115、第2部材116に2分割する。第1部材
115の、第2部材116に対向する端面には、第4図(b)
に示すように縦方向に長いスリットが設けられている。
第2部材116の第1部材に対向する端面には、第4図
(c)に示すように水平方向に長いスリット状の開孔が
設けられ、偏向ヨークに供給される偏向電流に同期して
ダイナミックに変動する電圧、すなわちダイナミック電
圧が集束電圧Vfに重畳されて与えられる。偏向量が大
きいときには、第1部材と第2部材の電位差が大きくな
るので、スリットにより形成される4重極レンズ強度が
強くなり電子ビームスポットには大きな非点収差が生じ
る。第2部材116の電位が第1部材115の電位より高けれ
ば、電子ビームに生じる非点収差はコアを垂直方向に長
く、ハロを水平方向に長く引き伸ばす効果をもつので、
第3図に示した電子ビーム偏向にともなう非点収差をう
ち消すことができ、画面周辺部解像度を向上させること
ができる。一方、電子ビームが偏向されないときは第1
部材と第2部材との電位差を無くすことにより、非対称
レンズを形成しないようにして、画面中央部で非点収差
が生じない条件にできるので、解像度劣化は生じない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-99249 discloses one means for solving this problem. FIG. 4 shows an example of the structure of an electron gun according to this conventional example. The focusing electrode is divided into a first member 115 and a second member 116 from the cathode toward the phosphor screen. 1st member
FIG. 4 (b) shows an end surface of the second member 115 facing the second member 116.
As shown in FIG. 5, a long slit is provided in the vertical direction.
The end face of the second member 116 facing the first member is provided with a horizontally long slit-shaped opening as shown in FIG. 4 (c), and is synchronized with the deflection current supplied to the deflection yoke. A dynamically fluctuating voltage, that is, a dynamic voltage is provided to be superimposed on the focused voltage Vf . When the deflection amount is large, the potential difference between the first member and the second member becomes large, so that the quadrupole lens formed by the slits becomes strong, and large astigmatism occurs in the electron beam spot. If the potential of the second member 116 is higher than the potential of the first member 115, the astigmatism generated in the electron beam has the effect of extending the core in the vertical direction and extending the halo in the horizontal direction.
Astigmatism due to electron beam deflection shown in FIG. 3 can be eliminated, and the resolution at the periphery of the screen can be improved. On the other hand, when the electron beam is not deflected, the first
By eliminating the potential difference between the member and the second member, it is possible to prevent the formation of an asymmetric lens and to achieve a condition in which astigmatism does not occur at the center of the screen, so that the resolution does not deteriorate.

また、カラー受像管では、主レンズから画面周辺部ま
での距離が、画面中央部までの距離に比較して長いの
で、中央部と周辺部で電子ビーム集束の条件が異なり、
中央部で電子ビームを集束させると、周辺部では集束せ
ず解像度が悪化するという問題点がある。しかし、第4
図の従来例では、電子ビームを画面周辺に偏向するとき
第2部材115の電位を増大させるので、加速電極12の加
速電圧との電圧差が縮小し、主レンズのレンズ強度が弱
まる。このため、電子レンズビーム集束点は画面方向に
延長され、画面周辺部でも電子ビームを画面上に集束さ
せることができるので、この点でも周辺部解像度劣化を
防ぐことができる。すなわちダイナミックな非点収差補
正と同時に、ダイナミックフォーカスをも実現すること
ができる。
In a color picture tube, the distance from the main lens to the periphery of the screen is longer than the distance to the center of the screen, so the conditions for focusing the electron beam differ between the center and the periphery.
When the electron beam is focused at the central portion, there is a problem that the resolution is deteriorated because the electron beam is not focused at the peripheral portion. But the fourth
In the conventional example shown in the drawing, when the electron beam is deflected to the periphery of the screen, the potential of the second member 115 is increased, so that the voltage difference from the acceleration voltage of the acceleration electrode 12 is reduced, and the lens strength of the main lens is reduced. For this reason, the electron lens beam focusing point is extended in the screen direction, and the electron beam can be focused on the screen even at the peripheral portion of the screen. That is, it is possible to realize dynamic focus simultaneously with dynamic astigmatism correction.

第5図は、特開昭61-250934号公報に示された他の従
来例である。第4図の従来例と同様、集束電極を117、1
18の2つの部材に分割する。第5図(b)、(c)に示
したように、各部材の対向面には縦方向および横方向の
平板補正電極を互いに組み合わせるように配置し、4重
極レンズを形成する。第2部材118には、集束電圧Vf
重畳したダイナミック電圧Vdを印加して、ダイナミッ
クな非点収差補正とダイナミックフォーカスを同時に実
現する。
FIG. 5 shows another conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-250934. As in the conventional example shown in FIG.
Divide into 18 18 members. As shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), on the opposing surface of each member, flat and horizontal plate correction electrodes are arranged so as to be combined with each other to form a quadrupole lens. The second member 118 applies a dynamic voltage V d which is superimposed on the focusing voltage V f, to achieve dynamic astigmatism correction and dynamic focusing simultaneously.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術には、電子銃部品製作および電子銃組立
に極めて高い精度が要求されるという問題点があった。
すなわち、第4図および第5図の実施例では、縦横のス
リット、あるいは縦横の平板状補正電極を組合わせる際
に、互いにわずかでも所望の位置からずれると、非点収
差補正の際に電子ビームに不均一な力が働き、画面上に
スポットを歪ませる。
The prior art described above has a problem that extremely high precision is required for the production and assembly of electron gun parts.
That is, in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, when the vertical and horizontal slits or the horizontal and vertical plate-like correction electrodes are combined with each other, even if they slightly deviate from a desired position, the electron beam is not corrected when astigmatism is corrected. The uneven force acts on the screen, distorting the spot on the screen.

また、上記従来技術では次のような問題点もある。す
なわち、上記従来技術では、STCをとるために、G3電極
第2部材116、あるいは118とG4電極12との間に形成され
る主レンズのうち、外側の主レンズを非軸対称に形成す
ることがで一般的である。レンズ電界に含まれる非軸対
称成分によって外側ビームを中央ビーム側に集中させる
のである。ところが、上記従来技術では、ダイナミック
フォーカスをとるため、ビーム偏向にともないG3電極第
2部材116、あるいは118の電位を増出させ、主レンズ強
度を弱めるが、この際、同時に上記の電界の非軸対称成
分も弱まり、外側ビームと中央ビームとをシャドウマス
ク上で一点に集中させることができなくなるというビー
ムのコンバーゼンスに対する問題点が生じる。
In addition, the above-described related art has the following problems. That is, in the above-described conventional technique, in order to obtain STC, among the main lenses formed between the G3 electrode second member 116 or 118 and the G4 electrode 12, the outer main lens is formed to be non-axially symmetric. Is common in The non-axially symmetric component included in the lens electric field concentrates the outer beam on the central beam side. However, in the above-mentioned prior art, in order to achieve dynamic focus, the potential of the G3 electrode second member 116 or 118 is increased by beam deflection to weaken the strength of the main lens. The symmetry component is also weakened, which causes a problem with beam convergence that the outer beam and the center beam cannot be concentrated on the shadow mask at one point.

本発明の目的は、ダイナミックな非点収差補正とダイ
ナミックフォーカスを同時に実現でき、部品製作および
組立に、従来ほどの精度を要求されない電子銃構造を与
えることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electron gun structure capable of simultaneously realizing dynamic astigmatism correction and dynamic focus, and requiring less precision in manufacturing and assembling parts than in the past.

本発明の他の目的は、ダイナミック電圧の印加によっ
ても、ビームのコンバーゼンスに対する問題の生じない
電子銃構造を有するカラー受像管を与えることにある。
Another object of the present invention is to provide a color picture tube having an electron gun structure which does not cause a problem with respect to beam convergence even when a dynamic voltage is applied.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

従来技術では、2種類の異なった構造の電極を正確に
組み合わせる必要から、部品および組立精度を高くしな
ければならなかった。そこで、G3電極第1部材には、第
2部材との対向面に単一の大きな開口部を設け、第1部
材内部には円形の開孔をもつ電極板を設けるだけとし、
4重極レンズを形成するための構造としては、第2部材
の第1部材との対向面の電子ビーム通過孔上下に配置さ
れ、上記開口部を通じて第1部材内部に延長された平板
状補正電極のみとする。
In the prior art, parts and assembling accuracy had to be increased because of the necessity of accurately combining two types of electrodes having different structures. Therefore, the G3 electrode first member is provided with a single large opening on the surface facing the second member, and only provided with an electrode plate having a circular opening inside the first member.
As a structure for forming the quadrupole lens, a plate-shaped correction electrode is disposed above and below the electron beam passage hole on the surface of the second member facing the first member, and extends into the first member through the opening. Only.

〔作用〕[Action]

上記のような本発明による電極構造では、平板状補正
電極を介して対向する第1、第2部材対向面には、互い
に同軸、同径の円形開孔が設けられている。したがっ
て、第1、第2部材は、第4図実施例と異なり、電子銃
組立に通常用いられている円筒形の貫通組立治具により
極めて精度良く組合わせることができる。また、第5図
実施例に比較しても、縦方向板状補正電極が存在しない
ことから、第1、第2部材組合せの際の誤差、第1部材
の部品精度劣化などはほとんど生じなくなる。
In the electrode structure according to the present invention as described above, the first and second member-facing surfaces opposed to each other via the plate-shaped correction electrode are provided with circular openings having the same diameter and the same diameter as each other. Therefore, unlike the embodiment shown in FIG. 4, the first and second members can be assembled with extremely high precision by using a cylindrical through-hole assembly jig usually used for assembling an electron gun. Also, as compared with the embodiment of FIG. 5, since there is no vertical plate-like correction electrode, errors in the combination of the first and second members, deterioration of component accuracy of the first member, and the like hardly occur.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明の一実施例を示す。集束電極を第1部
材111と第2部材112とに分割し、第1部材には単一の横
長開口部を設ける。第1部材111内部には3個の円形の
電子ビーム通過孔を設けた電極板114を配置する。第2
部材112には、第1部材111との対向端面に3個の円形の
電子ビーム通過孔を設け、通過孔の上下に、第1部材方
向に延長された平板状補正電極113を接続する。各電子
ビームに対応する、電極板114と第2部材112の上記電子
ビーム通過孔は、それぞれ互いに同軸、同径である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The focusing electrode is divided into a first member 111 and a second member 112, and the first member is provided with a single horizontally long opening. An electrode plate 114 having three circular electron beam passage holes is arranged inside the first member 111. Second
The member 112 is provided with three circular electron beam passage holes on an end face facing the first member 111, and a flat plate-like correction electrode 113 extending in the first member direction is connected above and below the passage hole. The electron beam passage holes of the electrode plate 114 and the second member 112 corresponding to the respective electron beams are coaxial and have the same diameter.

第1部材111には一定の集束電圧Vfを、第2部材112
にはVfに重畳してダイナミック電圧Vdを印加する。電
子ビームが偏向されるとき、偏向量の増大に伴ってVd
を上昇させる。Vdの上昇とともに、第1部材111と第2
部材112の対向部に形成される4重極レンズ強度が増大
し、電子ビーム偏向による非点収差を補正できる。同時
に加速電極12の加速電圧Ebと、第2部材112への印加電
圧との間の電圧差の縮小により、主レンズ強度が低下
し、主レンズと電子ビーム集束点との間の距離が長くな
るので、画面周辺部でも電子ビームを集束させることが
できる。
A constant focusing voltage Vf is applied to the first member 111 and the second member 112
Applying a dynamic voltage V d is superimposed on the V f in. When the electron beam is deflected, V d
To rise. As Vd increases, the first member 111 and the second
The strength of the quadrupole lens formed at the opposing portion of the member 112 is increased, and astigmatism due to electron beam deflection can be corrected. At the same time, the reduction of the voltage difference between the accelerating voltage Eb of the accelerating electrode 12 and the voltage applied to the second member 112 reduces the strength of the main lens and increases the distance between the main lens and the electron beam focusing point. Therefore, the electron beam can be focused even at the peripheral portion of the screen.

すなわち、ダイナミックな非点収差補正とダイナミッ
クフォーカスとを同時に行える。
That is, dynamic astigmatism correction and dynamic focus can be performed simultaneously.

第1図の電気構造では、電極板114に設けられた円形
ビーム通過孔と、第2部材112の第1部材111側円形ビー
ム通過孔は互いに同軸、同径なので、電子銃組立に通常
用いられる円筒状組立治具を各孔に貫通させることによ
り、極めて高い組立精度を得ることができる。
In the electric structure shown in FIG. 1, the circular beam passage hole provided in the electrode plate 114 and the circular beam passage hole on the first member 111 side of the second member 112 are coaxial and have the same diameter, so that they are usually used for electron gun assembly. By passing a cylindrical assembly jig through each hole, extremely high assembly accuracy can be obtained.

第1図の実施例に対し、非点収差補正特性を解析によ
って求めた結果を第6図に示す。解析を行った電子銃の
主要寸法は以下の通り。
FIG. 6 shows the results obtained by analyzing the astigmatism correction characteristics of the embodiment shown in FIG. The main dimensions of the analyzed electron gun are as follows.

集束電極全長:26.33mm 〃 第1部材111−第2部材112間隔:0.5mm 電極板114上と、第2部材112の第1部材111側電極面
上円ビーム通過孔直径、ならびに、平板状補正電極113
の上下両電極間距離D:4mm また、補正電極113の長さをl、補正電極113と電極板
114の間隔をg、第2部材112の長さをlG3−2とする。
Focusing electrode total length: 26.33 mm 間隔 1st member 111-2nd member 112 interval: 0.5 mm Circular beam passing hole diameter on the electrode plate 114 and the electrode surface of the 2nd member 112 on the 1st member 111 side, and flat plate correction Electrode 113
The distance D between the upper and lower electrodes is 4 mm.
The interval of 114 is g, and the length of the second member 112 is lG3-2.

非点収差特性は、以下のような手順で解析したVf
一定値(本解析では7.4KV)とし、第2部材112にダイナ
ミック電圧Vdを重畳する。各Vdに対してEbを変化さ
せ、画面中央部で垂直および水平方向の電子ビーム径が
最小になる電圧EbvおよびEbhをそれぞれ求め、 ΔEb=Ebv−Ebh で表わされる垂直、水平方向Eb電圧差を計算する。Vd
が正の値で、4重極レンズ強度が増大すると、EbvがE
bhよりも大になりΔEbは正の値になる。これは、垂直
方向に電子ビームを集束させるためには、水平方向に集
束させるときよりも、集束電極第2部材112と加速電極1
3との間に形成される主レンズ強度を強くしなければな
らず、一定のEbでは電子ビームスポットのコアが垂直
方向に、ハロが水平方向に引き伸ばされるということを
意味する。この、静電4重極レンズによって生じた非点
収差は、第3図に示した、電子ビーム偏向によって生じ
た非点収差をうち消す効果をもつ。したがって、同一の
dに対して、ΔEbの値が大きければ、4重極レンズに
よる非点収差補正の感度が高いことになる。第6図に
は、ダイナミック電圧Vdを1KVにしたとき、各種のl、
gおよびlG3−2の値に対するΔEbの値を示した。第6
図により、非点収差補正感度は、補正電極113の長さl
にはほとんど依存せず、補正電極113と電極板114の間隔
gに強く依存することが分る。電極板114は非点収差補
正感度を増大させる効果をもち、gの値が小さいほど感
度は高くなる。さらに、第6図から、4重極レンズ位置
と非点収差補正感度の関係も分る。第2部材112の全長l
G3−2が短いほど、すなわち、4重極レンズ位置が、第
2部材112と加速電極13との間に形成される主レンズ位
置に近づくほど、非点収差補正感度が高い。
Astigmatism characteristics, a V f of analysis by the following procedure and (7.4KV in this analysis) constant value, superimposes the dynamic voltage V d to the second member 112. Changing the E b for each V d, obtains a voltage E bv and E bh electron beam diameter in the vertical and horizontal directions at the center of the screen is minimized, respectively, vertical represented by ΔE b = E bv -E bh , The horizontal Eb voltage difference is calculated. V d
Is a positive value and E bv becomes E
It becomes larger than bh , and ΔE b becomes a positive value. This is because, in order to focus the electron beam in the vertical direction, the focusing electrode second member 112 and the
The main lens strength formed between 3 and 3 must be increased, which means that at a constant E b , the core of the electron beam spot is stretched vertically and the halo is stretched horizontally. The astigmatism caused by the electrostatic quadrupole lens has the effect of canceling out the astigmatism caused by electron beam deflection shown in FIG. Therefore, for the same V d, the larger the value of Delta] E b, resulting in a higher sensitivity of correction of astigmatism by the quadrupole lens. The FIG. 6, when the dynamic voltage V d to 1 KV, various l,
The values of ΔE b with respect to the values of g and lG3-2 are shown. Sixth
According to the figure, the astigmatism correction sensitivity is the length l of the correction electrode 113.
, And strongly depends on the distance g between the correction electrode 113 and the electrode plate 114. The electrode plate 114 has the effect of increasing the astigmatism correction sensitivity, and the smaller the value of g, the higher the sensitivity. Further, the relationship between the position of the quadrupole lens and the astigmatism correction sensitivity can be seen from FIG. Overall length l of the second member 112
As G3-2 becomes shorter, that is, as the position of the quadrupole lens approaches the position of the main lens formed between the second member 112 and the acceleration electrode 13, the astigmatism correction sensitivity becomes higher.

第1図に示した実施例では、ビームのコンバーゼンス
に対する問題も解決することができる。ダイナミック電
圧Vdの上昇とともに、主レンズ部では、加速電圧E
dと、第2部材112の電圧との電位差が縮小するので、電
界が弱くなる。したがって、ビームコンバーゼンスさせ
るため、外側ビームを中央ビーム方向に偏向させる働き
をもっている、電界の非軸対称成分も同時に弱くなり、
外側ビームの偏向量が低下する。しかし、第1図の実施
例では、ダイナミック電圧Vdの上昇とともに、4重極
レンズ部で外側ビームの偏向量を増大させる効果が生じ
るので、上記の低下量を補い、Vdが変動しても常にコ
ンバーゼンスをとれるようにすることができる。
The embodiment shown in FIG. 1 can also solve the problem of beam convergence. As the dynamic voltage Vd increases, the acceleration voltage E
Since the potential difference between d and the voltage of the second member 112 is reduced, the electric field is weakened. Therefore, the non-axisymmetric component of the electric field, which has the function of deflecting the outer beam in the direction of the center beam for beam convergence, is also weakened at the same time,
The amount of deflection of the outer beam decreases. However, in the embodiment of FIG. 1, with the rise of the dynamic voltage V d, since the effect of increasing the amount of deflection of the outer beams at the quadrupole lens section results, compensates the reduction amount of the, V d is varied Can always achieve convergence.

第7図を用いて、4重極レンズ部分で、ビームがどの
ように偏向されるかを説明する。第7図は、第1図の実
施例のAA断面内の等電位線分布を模式的に表わしたもの
である。等電位線407は、図のように2枚の補正電極113
の中間部で内側に入りこむ第1部材111は補正電極113よ
りも電位が低くなっているので、第7図に矢印702で示
した方向に電界が生じる。外側ビームは、この電界と反
対の方向に力をうけるので、中央ビーム方向に偏向され
る。ダイナミック電圧Vdを上昇させるとこの電界は一
層強くなり、外側ビームの偏向量は増大する。
How the beam is deflected by the quadrupole lens will be described with reference to FIG. FIG. 7 schematically shows the distribution of equipotential lines in the AA section of the embodiment of FIG. The equipotential line 407 is connected to the two correction electrodes 113 as shown in the figure.
The electric potential of the first member 111 which enters inside at the intermediate portion is lower than that of the correction electrode 113, and an electric field is generated in the direction shown by the arrow 702 in FIG. The outer beam is forced in a direction opposite to this electric field and is deflected in the direction of the central beam. When the dynamic voltage Vd is increased, this electric field becomes stronger and the amount of deflection of the outer beam increases.

第8図は、各種のl,g,lG3−2の値に対し、コンバー
ゼンス変動量を解析した結果である。第8図縦軸のΔX
は、ダイナミック電圧Vdを1KV増加させたとき、画面中
央部での2つの外側ビーム間の水平方向距離を表す。Δ
Xが0ならば、コンバーゼンスはVdによって変動しな
い。ΔXが正の値のときは、Vdの増加とともにビーム
偏向が過大になり、3本のビームは画面の手前で集中し
てしまう。ΔXが負の値のときは、逆にVdの増加とと
もにビーム偏向が不足して、ビームが画面に到達しても
未だ集中しなくなる。
FIG. 8 shows the results of analyzing the convergence fluctuation amounts for various values of l, g, and lG3-2. ΔX on the vertical axis in FIG.
Which, when the dynamic voltage V d is increased 1 KV, representing the horizontal distance between the two outer beams at the center of the screen. Δ
If X is 0, convergence does not vary by V d. When ΔX is positive, the beam deflection is excessive with the increase of V d, 3 beams would be focused in front of the screen. When ΔX is a negative value, conversely, as Vd increases, beam deflection becomes insufficient, and the beam does not concentrate even when it reaches the screen.

l,g,lG3−2を適当に選ぶことにより、Δxを0と
し、ビームのコンバーゼンスの問題を解決することがで
きる。特に、lを変化させると、非点収差補正感度に影
響を与えることなく、コンバーゼンスだけを独立に調整
できるで、電極設計が容易である。
By appropriately selecting l, g, and lG3-2, Δx can be set to 0 and the problem of beam convergence can be solved. In particular, when l is changed, only the convergence can be independently adjusted without affecting the astigmatism correction sensitivity, and the electrode design is easy.

第1図の実施例では、電極板114に設けられた電子ビ
ーム通過孔は円形であるが、第9図に示したように正方
形など、孔の水平、垂直方向の径が同一である形状なら
ば、円筒状電極組立治具を用いることにより精度良く電
極組立を行えるので、第1図実施例と同様の効果をも
つ。
In the embodiment shown in FIG. 1, the electron beam passage holes provided in the electrode plate 114 are circular, but if the holes have the same horizontal and vertical diameters, such as a square as shown in FIG. For example, by using a cylindrical electrode assembly jig, the electrodes can be assembled with high accuracy, and the same effects as in the embodiment of FIG. 1 can be obtained.

第10図は、電極板114に設ける電子ビーム通過孔を長
方形にした実施例である。この場合、円筒状組立治具を
用いたとき、電極板114の垂直方向の位置精度は十分に
とれなくなる。ただし、電子ビーム通過孔の垂直方向径
が、上下の平板状補正電極の間隔よりも十分大きけれ
ば、垂直方向位置ずれの影響は平板状補正電極によって
遮蔽され、問題は生じない。第10図の電子ビーム通過孔
形状では、非点収差補正感度の向上もはかることができ
る。
FIG. 10 shows an embodiment in which the electron beam passage holes provided in the electrode plate 114 are rectangular. In this case, when the cylindrical assembly jig is used, the positional accuracy of the electrode plate 114 in the vertical direction cannot be sufficiently obtained. However, if the vertical diameter of the electron beam passage hole is sufficiently larger than the distance between the upper and lower plate-like correction electrodes, the influence of the vertical position shift is shielded by the plate-like correction electrode, and no problem occurs. In the shape of the electron beam passage hole shown in FIG. 10, the astigmatism correction sensitivity can be improved.

電子ビーム通過孔の水平方向径が垂直方向形より大き
い場合もビームコンバーゼンスの問題は解決できるが、
非点収差補正感度の低下、および電極組立精度の低下を
もたらすので好ましくない。
Even if the horizontal diameter of the electron beam passage hole is larger than the vertical shape, the problem of beam convergence can be solved,
It is not preferable because it lowers the astigmatism correction sensitivity and the electrode assembly accuracy.

以上の実施例では、電子銃主レンズを2つの電極で構
成する、いわゆるBi-Potential Focusingレンズ、すな
わちBPFレンズのみを対象としているが、3つの電極で
構成する、いわゆるUni-Potential Focusingレンズ、す
なわちUPFレンズの集束電極に本発明を適用することも
可能であり、さらにこれらのレンズを組み合わせた多段
形の主レンズにも適用可能である。
In the above embodiments, the so-called Bi-Potential Focusing lens in which the electron gun main lens is composed of two electrodes, that is, only the BPF lens is targeted, but the so-called Uni-Potential Focusing lens, which is composed of three electrodes, that is, The present invention can be applied to the focusing electrode of the UPF lens, and can also be applied to a multi-stage main lens obtained by combining these lenses.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、ダイナミックな非点収差補正とダイ
ナミックフォーカスを同時に実現できる。またダイナミ
ック電圧の印加によっても、ビームのコンバーゼンスに
対する問題の生じない電子銃構造を有するカラー受像管
を与えることができる。
According to the present invention, dynamic astigmatism correction and dynamic focus can be simultaneously realized. Also, by applying a dynamic voltage, it is possible to provide a color picture tube having an electron gun structure that does not cause a problem with beam convergence.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の電子銃の垂直断面図およ
び、主要部の正面図、第2図は従来の電子銃を備えたカ
ラー受像管の水平断面図および主要部正面図、第3図は
従来電子銃によるカラー受像管画面各詞の電子ビームス
ポット形状模式図、第4図及び第5図はそれぞれ他の従
来電子銃の垂直断面図および主要部の正面図、第6図及
び第8図は本発明実施例の電子銃特性の解析結果を示し
たグラフ、第7図は第1図実施例の垂直断面とその内部
の等電位線分布の模式図第9図及び第10図は本発明の他
の実施例主要部の正面図である。 符号の説明 1……ガラス外囲器、2……フェイスプレイト、3……
蛍光面、4……、5……導電膜、6,7,8……陰極、9…
…G1電極、10……G2電極、11……集束電極、12……加速
電極、13……遮蔽カップ、14……外部磁気偏向ヨーク、
15,16,17……電子ビーム初期通路、111……集束電極第
1部材、112……集束電極第2部材、113……平板状補正
電極、114……電極板。
FIG. 1 is a vertical sectional view and a front view of a main part of an electron gun according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view and a front view of a main part of a color picture tube provided with a conventional electron gun. FIG. 3 is a schematic view of an electron beam spot shape of each term of a color picture tube screen by a conventional electron gun. FIGS. 4 and 5 are vertical sectional views and front views of main parts of other conventional electron guns, respectively. FIG. 8 is a graph showing the analysis results of the electron gun characteristics of the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram of the vertical section and the equipotential line distribution in the inside of the embodiment of FIG. FIG. 7 is a front view of a main part of another embodiment of the present invention. Explanation of reference numerals 1 ... Glass envelope, 2 ... Face plate, 3 ...
Fluorescent screen, 4 ... 5 ... conductive film, 6,7,8 ... cathode, 9 ...
... G1 electrode, 10 ... G2 electrode, 11 ... focusing electrode, 12 ... acceleration electrode, 13 ... shield cup, 14 ... external magnetic deflection yoke,
15, 16, 17 ... initial electron beam path, 111 ... focusing electrode first member, 112 ... focusing electrode second member, 113 ... flat correction electrode, 114 ... electrode plate.

フロントページの続き (72)発明者 古山 征義 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイ スエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 野口 一成 千葉県茂原市早野33000番地 株式会社 日立製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭63−32837(JP,A) 特開 昭61−99249(JP,A) 特開 平1−137540(JP,A)Continued on the front page (72) Inventor Seiji Yoshiyama 3681 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Device Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Kazunari Noguchi 33000 Hayano, Mobara-shi, Chiba Pref. References JP-A-63-32837 (JP, A) JP-A-61-99249 (JP, A) JP-A-1-137540 (JP, A)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】蛍光面と、電子銃を具備したカラー受像管
において、上記電子銃は、複数の電子ビームを発生さ
せ、かつこれらの電子ビームを一水平面上の互いに平行
な初期通路に沿って上記蛍光面へ指向させる第1の電極
手段と、上記各電子ビームを上記蛍光面に集束させるた
めの主レンズを構成する第2の電極手段とを有してお
り、上記主レンズを構成する電極のうち、最高電圧を印
加された加速電極に隣接する集束電極を、第1部材と第
2部材の2つの部材から構成し、上記第2部材は上記加
速電極に隣接して配置し、上記第2部材の、上記第1部
材と対向する端面に設けられた電子ビーム通過孔の上下
に配置され、上記第2部材と電気的に接続された平板状
電極を、上記第1部材の上記第2部材との対向端面に設
けられた単一の開口を通じて上記第1部材内部にまで延
長し、上記第1部材内部に配置させ、上記平板状電極と
一定の間隔をもって対向し、上記一水平面に平行な方向
と、上記一水平面に垂直な方向とで同一の径をもつ電子
ビーム通過孔を設けた電極板を上記第1部材と電気的に
接続させ、上記第2部材には、上記複数の電子ビームを
上記蛍光面上で走査するために、上記複数の電子ビーム
を偏向するときの偏向量に同期して変動する電圧を印加
することを特徴とするカラー受像管。
In a color picture tube provided with a phosphor screen and an electron gun, the electron gun generates a plurality of electron beams and directs these electron beams along initial paths parallel to each other on a horizontal plane. A first electrode means for directing the electron beam to the phosphor screen, and a second electrode means for constituting a main lens for focusing each of the electron beams on the phosphor screen, and an electrode constituting the main lens A focusing electrode adjacent to the accelerating electrode to which the highest voltage is applied is formed of two members, a first member and a second member, and the second member is disposed adjacent to the accelerating electrode; Two plate-shaped electrodes arranged above and below an electron beam passage hole provided on an end face of the first member facing the first member and electrically connected to the second member are connected to the second electrode of the first member. A single opening provided on the end face facing the member And extending inside the first member, disposed inside the first member, facing the flat electrode at a fixed interval, in a direction parallel to the horizontal plane, and in a direction perpendicular to the horizontal plane. An electrode plate provided with an electron beam passage hole having the same diameter is electrically connected to the first member, and the second member is configured to scan the plurality of electron beams on the phosphor screen, A color picture tube characterized by applying a voltage that fluctuates in synchronization with a deflection amount when the plurality of electron beams are deflected.
【請求項2】上記電極板に設けられた電子ビーム通過孔
の形状が円形であることを特徴とする請求項1記載のカ
ラー受像管。
2. A color picture tube according to claim 1, wherein said electron beam passage hole formed in said electrode plate has a circular shape.
【請求項3】上記電極板に設けられた電子ビーム通過孔
の形状が正方形であることを特徴とする請求項1記載の
カラー受像管。
3. The color picture tube according to claim 1, wherein the electron beam passage hole formed in said electrode plate has a square shape.
【請求項4】蛍光面と、電子銃を具備したカラー受像管
において、上記電子銃は、複数の電子ビームを発生さ
せ、かつこれらの電子ビームを一水平面上の互いに平行
な初期通路に沿って上記蛍光面へ指向させる第1の電極
手段と、上記各電子ビームを上記蛍光面に集束させるた
めの主レンズを構成する第2の電極手段とを有してお
り、上記主レンズを構成する電極のうち、最高電圧を印
加された加速電極に隣接する集束電極を、第1部材と第
2部材の2つの部材から構成し、上記第2部材は上記加
速電極に隣接して配置し、上記第2部材の、上記第1部
材と対向する端面に設けられた電子ビーム通過孔の上下
に配置され、上記第2部材と電気的に接続された平板状
電極を、上記第1部材の上記第2部材との対向端面に設
けられた単一の開口を通じて上記第1部材内部にまで延
長し、上記第1部材内部に配置させ、上記平板状電極と
一定の間隔をもって対向し、上記一水平面に垂直な方向
の径が、上記一水平面に平行な方向の径よりも大きい電
子ビーム通過孔を設けた電極板を上記第1部材と電気的
に接続させ、上記第2部材には、上記複数の電子ビーム
を上記蛍光面上で走査するために、上記複数の電子ビー
ムを偏向するときの偏向量に同期して変動する電圧を印
加することを特徴とするカラー受像管。
4. A color picture tube provided with a phosphor screen and an electron gun, said electron gun generating a plurality of electron beams and passing these electron beams along initial paths parallel to each other on a horizontal plane. A first electrode means for directing the electron beam to the phosphor screen, and a second electrode means for constituting a main lens for focusing each of the electron beams on the phosphor screen, and an electrode constituting the main lens A focusing electrode adjacent to the accelerating electrode to which the highest voltage is applied is formed of two members, a first member and a second member, and the second member is disposed adjacent to the accelerating electrode; Two plate-shaped electrodes arranged above and below an electron beam passage hole provided on an end face of the first member facing the first member and electrically connected to the second member are connected to the second electrode of the first member. A single opening provided on the end face facing the member First, it extends to the inside of the first member, is disposed inside the first member, faces the flat electrode at a fixed interval, and has a diameter in a direction perpendicular to the horizontal plane parallel to the horizontal plane. An electrode plate provided with an electron beam passage hole larger than the diameter in the direction is electrically connected to the first member, and the second member has a plurality of electron beams for scanning on the phosphor screen, A color picture tube characterized by applying a voltage that fluctuates in synchronization with a deflection amount when the plurality of electron beams are deflected.
【請求項5】上記電極板に設けられた電子ビーム通過孔
の、上記一水平面に垂直な方向の径が、上記上下に配置
された平板状電極の間隔よりも大であることを特徴とす
る請求項4記載のカラー受像管。
5. A method according to claim 1, wherein a diameter of the electron beam passage hole provided in said electrode plate in a direction perpendicular to said one horizontal plane is larger than a distance between said upper and lower plate electrodes. The color picture tube according to claim 4.
【請求項6】上記電極板に設けられた電子ビーム通過孔
の形状が長方形であることを特徴とする請求項4又は5
に記載のカラー受像管。
6. An electron beam passing hole provided in said electrode plate has a rectangular shape.
2. The color picture tube according to 1.
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