JP2765577B2 - インライン形カラー受像管 - Google Patents

インライン形カラー受像管

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JP2765577B2 JP13471997A JP13471997A JP2765577B2 JP 2765577 B2 JP2765577 B2 JP 2765577B2 JP 13471997 A JP13471997 A JP 13471997A JP 13471997 A JP13471997 A JP 13471997A JP 2765577 B2 JP2765577 B2 JP 2765577B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器内に電子
ビームを発生させる電子銃と、この電子ビームを受けと
めるターゲットとを備えた陰極線管に関する。 【0002】 【従来の技術】このような陰極線管はテレビジョンセッ
トや各種ディスプレイに用いられたりオシロスコープや
テレビジョン画像の録画用等に用いられるがターゲット
上のビームスポットがターゲット全面にわたってほぼ均
一で、しかもスポットをとりまくぼやけがないことが、
良質の画像を得る上で望ましい。 【0003】このため、従来例えば特開昭54−856
66号公報,特開昭54−85667号公報に記載され
るように、電子銃中の第1グリッドや第2グリッドで非
軸対称のレンズ系を構成し、偏向による非点収差を補正
したものが提案されている。しかし、これによってはタ
ーゲット全体でのビームスポットの均一性は改善されて
も、ターゲット中央でのビーム径は、軸対称レンズ系を
用いた場合に比較して増加してしまう。 【0004】これに対し、さらに特開昭58−1988
32号公報に示されるように、加速電極系と後段集束電
極系との間に配設された前段集束系を第1ないし第3の
格子電極で構成し、第1・第3格子電極間に一定の集束
電圧を印加するとともに、第2の格子電極にはビーム偏
向量の増大に伴って上記集束電圧から徐々に下降または
上昇するダイナミック電圧を印加したものが提案されて
いる。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合非点
収差の問題は解消されても、偏向量の違いによる焦点距
離の差の問題が残る。すなわち、従来よりビーム偏向量
が大きい周辺部ほど集束電圧を高くし、レンズを弱くし
て焦点距離を長くし、常にターゲット上に焦点を結ぶよ
うにする工夫がなされているが、このためのダイナミッ
ク電圧がさらに必要となる。特に、第3の格子電極の存
在は、一般にそれがない場合に比較して焦点距離を短縮
させるため、その影響に対する配慮も行わなければなら
ない。 【0006】したがって本発明の目的は、比較的簡単な
構成により偏向による非点収差および焦点距離の差の問
題を一挙に解消し得る電子銃を備えた陰極線管を提供す
ることにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】このために本発明は、加
速電極系と後段集束電極系との間に陰極側から電子ビー
ム通路に沿って順次配列された少なくとも1対の第1及
び第2の格子電極からなる前段集束電極系を配設し、前
記第1及び第2の格子電極のいずれか一方には略水平方
向に前記電子ビーム通路を挟むように第1の板状の突起
を設けて、さらに他方の格子電極には略垂直方向に前記
電子ビーム通路を挟むように第2の板状の突起を設け
て、前記第1の板状の突起と前記第2の板状の突起と
を、前記電子ビーム通路に沿う方向でオーバラップさせ
て、該第1の板状の突起と該第2の板状の突起との間に
電位差を与えると電子ビーム軸に対して非軸対称な4極
電界を発生する構造とし、前記第1の格子電極に一定の
集束電圧を印加し、かつ前記第2の格子電極に前記一定
の集束電圧を基準としビーム偏向量の増大に伴って徐々
に上昇するダイナミック電圧を印加するようにしたもの
である。 【0008】前記集束電極系を形成する1対の格子電極
に印加する2種の電圧に差を与えると非軸対称電界が発
生し非点収差を生じ、同一電圧を与えると軸対称レンズ
として作用する。したがって、偏向量、つまりターゲッ
ト上の位置に応じて集束電圧を制御することにより、タ
ーゲット全面にわたって均一で小さなビーム径を得るこ
とができる。 【0009】 【発明の実施の形態】一般にカラー受像管は、相互に近
接して一直線状または3角形状に配列した3電子銃を使
用しているがこれらの電子銃では1個またはそれ以上の
電極を他の電子銃用のそれと一体に形成しているのが通
例である。このような電極を備えた電子銃については、
例えば米国特許第3,772,554号に記載されてい
るが、本発明は、この種の一体形電子銃を備えたカラー
受像管に適用して有用である。以下、このような例につ
いて説明する。 【0010】図1は本発明の一実施例を示すインライン
形カラー受像管の断面図である。同図において、ガラス
エンベロープ1はけい光面12を備えたフェースプレー
ト2,ファンネル部3およびネック部4からなり、ネッ
ク部4には、電子銃5,6,7が収容してある。3電子
銃は、軸を共通の面、すなわち図の面内に配置し、中央
の電子銃6の軸を管軸11にほぼ一致させてある。 【0011】各電子銃から出た電子ビーム8,9,10
はけい光面12に向かって直進し、偏向コイル系15に
より水平方向(図の面内)および垂直方向(図の面に垂
直)に偏向される。けい光面12の手前には多数のアパ
ーチャー14を有するシャドウマスク13があり、電子
ビームはこのアパーチャーにより色選択作用を受けてけ
い光面12に到達し、対応するけい光体絵素を発光させ
て所定の画像を再現する。 【0012】図2は上記電子銃の構成を示す。同図にお
いて図1の5,6,7に相当する電子銃17は、水平一
直線上に配列された3個の陰極18,18′,18″、
第1グリッド19、第2グリッド20、前段集束電極系
21および最終電極22を有し、前段集束電極系21
は、電子ビーム通路に沿って順次配列された2つの格子
電極23,24からなる。ここで、各陰極から出た電子
ビームを加速して予備集束させる加速電極系は、第2グ
リッドおよび前段集束電極系の第2グリッドと対向する
電極からなる。また、電子ビームを主集束させる後段集
束電極系は、最終電極および前段集束電極系の最終電極
と対向する電極からなる。さらに、格子電極23,24
は、図3に示すように、それぞれビーム通過孔25,2
5′,25″および26,26′,26″を有するとと
もに、対向面に板状の突起27,28を備えている。 【0013】ここで、格子電極23には、直流電源29
により一定の集束電圧Vfocが与えられ、格子電極24
には交流電源30による電圧を重畳してビーム偏向量に
応じて変化するダイナミックフォーカス電圧Vfoc′が
与えられる。すなわち、ダイナミックフォーカス電圧V
foc′は、図4に示すように、同図(a)に示す偏向電
流が0のとき、つまりけい光面12の中央に電子ビーム
が位置するときに同図(b)に示すように第1の格子電
極23の電圧Vfocと同じ値をとり、偏向電流の増減に
伴って電圧Vfocから上昇する。したがって、ビームス
ポットがけい光面中央に位置する場合は格子電極23,
24は同電位となり、これらの間にはレンズ電界は形成
されないためけい光面中央では真円形のスポットが得ら
れる。一方、ビーム偏向量の増大に伴って電圧Vfoc′
が上昇すると、格子電極23,24の間に電位差が生
じ、両電極間には図5に示すように各ビームに対して4
極電界31を発生し、ここを通過するビームは垂直方向
に発散作用を、また水平方向には集束作用を受ける。こ
のため、図6に示すように前段集束電極系21の最終電
極22と対向する電極および最終電極22で形成される
軸対称レンズ32,32′,32″と、前段集束電極系
21を構成する第1および第2の格子電極23,24で
形成されるレンズとを等価的に合成した3個のレンズの
1つ33を電子ビーム34が通過すると、水平方向で強
く、垂直方向で弱い集束作用を受け、垂直方向の焦点3
5は水平方向の焦点36よりも遠い点に生ずる。この結
果、偏向用の4極子磁界による非点収差を打消すように
作用する。すなわち図7は、一般のインラインカラー受
像管におけるビームスポットの状態を示す図であるが、
けい光面12の中央のビームスポット37が真円状であ
るのに対し、大きく水平偏向されたビームスポットは、
横長のコア38とハロー部39とからなる。このような
ビーム形状は、本実施例の電子銃を使用することによ
り、画面周辺においても真円に近づけることができ、全
面にわたってすぐれたビームスポット形状を得ることが
できて、鮮明な再生画像を得ることができる。 【0014】図8は、本発明の他の実施例を示す電子銃
の断面図である。すなわち、本実施例は多段集束形イン
ライン電子銃を用いた例であり、第3グリッドからなる
前段集束電極系21A,第5グリッドからなる前段集束
電極系21Bの1つ21Bを、2つの格子電極23,2
4で構成し、第3グリッドからなる前段集束電極系21
Aおよび第1の格子電極23には直流電源29により一
定の集束電圧Vfocを与えるとともに、第2の格子電極
24には交流電源30による電圧を重畳してビーム偏向
量に伴って変化するダイナミックフォーカス電圧Vfo
c′を与えている。さらに、2つの前段集束電極系21
Aおよび21Bの間に配置した第4グリッド40と最終
電極22には、電源41により高電圧を印加してある。
なお、第4グリッド40には高電圧を印加しないで、第
2グリッド20と同電位にしてもよい。また、非軸対称
電界を発生するための2つの格子電極23,24の構成
は、図3に示す構成に限定されるものではなく、例えば
図9に示すようにビーム通過孔42,42′,42″お
よび43,43′,43″を非軸対称形とすることによ
っても同様の効果を得ることができる。 【0015】ところで、前述したようにカラー受像管で
は一般に偏向中心からけい光面12までの距離が画面中
央と周辺部とで異なることによる焦点のずれを補正する
ため、周辺部ほど集束電圧を高くすることが行われてい
るが、上述した各実施例によれば、所定の偏向コイル1
5およびガラスエンベロープ1に対して集束系の非点収
差のフォーカス電圧差に対する感度を適当に設計するこ
とにより、前述したようなダイナミックフォーカス電圧
Vfoc′によって、この焦点距離の差による焦点のずれ
も同時に補正できる。すなわち、非点収差は、偏向コイ
ル15とガラスエンベロープ1とによって決まるため、
これらに対して前段集束系を適当に設計し、それによっ
て決まる非点収差を補正するためのダイナミックフォー
カス電圧Vfoc′が焦点距離の差による焦点ずれを補正
する電圧に一致するようにすれば、これらを同時に補正
できる。 【0016】以上、インライン形カラー受像管に適用し
た例について述べたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、単一ビームあるいは複数ビームで動作する陰
極線管全般に適用して非斉一磁界によるビームスポット
の非点収差を補正し、ターゲット全面にわたって均一で
小さなビーム径を得ることができる。 【0017】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加速電極系と後段集束電極系との間に少なくとも1対の
第1及び第2の格子電極からなる前段集束電極系を配設
し、前記第1及び第2の格子電極のいずれか一方にはこ
れと対向する他方の格子電極側へ向かって略水平方向に
電子ビーム通路を挟む第1の板状の突起を設け、さらに
他方の格子電極には略垂直方向に電子ビーム通路を挟む
第2の板状の突起を設けて、第1の板状の突起と第2の
板状の突起とを、電子ビーム通路に沿う方向でオーバラ
ップさせて、第1の板状の突起と第2の板状の突起との
間に電位差を与えると電子ビーム軸に対して非軸対称な
4極電界を発生する構造とし、前記第1の格子電極に一
定の集束電圧を印加し、かつ前記第2の格子電極に前記
一定の集束電圧を基準としビーム偏向量の増大に伴って
徐々に上昇するダイナミック電圧を印加するようにした
ことにより、比較的簡単な構成で偏向による非点収差お
よび焦点距離の差の問題を一挙に解消し、ターゲット全
面にわたり焦点ずれのない良好な画像品質を得ることが
可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。 【図2】電子銃の構成を示す断面図である。 【図3】第1および第2の格子電極を示す斜視図であ
る。 【図4】ダイナミックフォーカス電圧を説明するための
波形図である。 【図5】各格子電極の電圧が形成する電界を示す図であ
る。 【図6】合成レンズによる集束状態を示す図である。 【図7】一般のカラー受像管におけるビームスポット形
状を示す図である。 【図8】本発明の他の実施例を示す電子銃の断面図であ
る。 【図9】第1および第2の格子電極の他の構成例を示す
斜視図である。 【符号の説明】 18,18′,18″・・・・陰極、19・・・・第1
グリッド、20・・・・第2グリッド、21,21A,
21B・・・・前段集束電極系、22・・・・最終電
極、23・・・・第1の格子電極、24・・・・第2の
格子電極、25,25′,25″,26,26′,2
6″,42,42′,42″,43,43′,43″・
・・・ビーム通過孔、27,28・・・・板状突起、2
9・・・・直流電源、30・・・・交流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 29/50 H01J 29/51 H01J 29/52 H01J 29/54 H01J 29/56 H01J 31/20

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.インライン上に配列され電子ビームを発射する3個
    の陰極、各陰極から出た電子ビームを加速して予備集束
    させる加速電極系、及び電子ビームを主集束させる後段
    集束電極系を有する電子銃を備えたインライン形カラー
    受像管において、前記加速電極系と後段集束電極系との
    間に前記陰極側から電子ビーム通路に沿って順次配列さ
    れた少なくとも1対の第1及び第2の格子電極からなる
    前段集束電極系を配設し、前記第1及び第2の格子電極
    のいずれか一方には前記インライン方向とほぼ平行に配
    置されて前記電子ビーム通路を挟むように第1の板状の
    突起を設け、さらに前記他方の格子電極には前記インラ
    イン方向とほぼ垂直に配置されて前記電子ビーム通路を
    挟むように第2の板状の突起を設けて、前記第1の板状
    の突起と前記第2の板状の突起とを、前記電子ビーム通
    路に沿う方向でオーバラップさせて、該第1の板状の突
    起と該第2の板状の突起との間に電位差を与えると電子
    ビーム軸に対して非軸対称な4極電界を発生する構造と
    し、前記第1の格子電極に一定の集束電圧を印加し、か
    つ前記第2の格子電極に前記一定の集束電圧を基準とし
    ビーム偏向量の増大に伴って徐々に上昇するダイナミッ
    ク電圧を印加することを特徴とするインライン形カラー
    受像管。 2.前記インライン方向とほぼ平行に配置された板状の
    突起は、前記第2の格子電極に設けられていることを特
    徴とする請求項1記載のインライン形カラー受像管。 3.前記第2の格子電極の板状の突起が設けられている
    面と反対側の底面は、高電圧が印加される最終電極と対
    向することを特徴とする請求項2記載のインライン形カ
    ラー受像管。 4.前記電子銃は、複数の集束電極で構成された前段集
    束電極系を有する多段集束形であることを特徴とする請
    求項2記載のインライン形カラー受像管。 5.前記電子銃は、前記陰極側から順に、第1グリッ
    ド、第2グリッド、第3グリッド、第4グリッド、第1
    格子電極と第2格子電極を含む第5グリッドおよび高電
    圧が印加される第6グリッドを含み、前記第6グリッド
    と前記第4グリッドとは同電位であり、前記第1格子電
    極と第3グリッドとは同電位であることを特徴とする請
    求項4記載のインライン形カラー受像管。 6.前記電子銃は、前記陰極側から順に、第1グリッ
    ド、第2グリッド、第3グリッド、第4グリッド、第1
    格子電極と第2格子電極を含む第5グリッドおよび高電
    圧が印加される第6グリッドを含み、前記第1格子電極
    と前記第3グリッドとは同電位であり、前記第4グリッ
    ドと前記第2グリッドとは同電位であることを特徴とす
    る請求項4記載のインライン形カラー受像管。
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