JP3040272B2 - カラー受像管装置 - Google Patents

カラー受像管装置

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JP3040272B2
JP3040272B2 JP4335748A JP33574892A JP3040272B2 JP 3040272 B2 JP3040272 B2 JP 3040272B2 JP 4335748 A JP4335748 A JP 4335748A JP 33574892 A JP33574892 A JP 33574892A JP 3040272 B2 JP3040272 B2 JP 3040272B2
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electrode
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康之 上田
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松下電子工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光体スクリーン面の
全域において高い解像度が得られるように構成したカラ
ー受像管装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】カラー受像管装置の解像度は、ビームス
ポットの大きさおよび形状に大きく依存する。すなわ
ち、電子ビームの射突によって蛍光体スクリーン面上に
生成されるビームスポットが径小にしてかつ真円に近い
ものでなければ良好な解像度特性は得られない。
【0003】3つの電子ビーム放射部を水平一直線上に
配列してなるカラー受像管では、セルフコンバーゼンス
構成となすために水平偏向磁界をピンクッション状に、
そして垂直偏向磁界をバレル状にそれぞれ歪ませてい
る。このため、偏向磁界を通過する3電子ビームは水平
方向で発散作用を、そして垂直方向では集束作用をそれ
ぞれ受ける結果となり、水平方向に長軸を置く横長偏平
の断面形状になる。
【0004】一般に、電子ビームの偏向角度が増すのに
伴い電子ビーム軌道が長大化し、ビームスポットがオー
バフォーカス化する。しかし、その一部が前記発散作用
によって打ち消されるので、ビームスポットは水平方向
に関しては全偏向期間を通じて最適のフォーカス状態に
保たれる。しかし、垂直方向に関しては前記集束作用が
加わるので、オーバフォーカスの度が増してビームスポ
ットに長いヘイズ部を伴う結果となり解像度が低下す
る。
【0005】かかる課題は、本出願人の出願に係る特開
平3−95835号公報に記載の発明によってかなり改
善できた。この場合、電子銃は図5に示すように陰極1
a,1b,1c、制御格子電極2、加速電極3、板状の
第1集束電極4、板状の第2集束電極5、第1集束電極
4に接続された第3集束電極6、第2集束電極5に接続
された第4集束電極7および最終加速電極8を順次に配
設した構成となる。
【0006】図6にも示すように、第2集束電極5は第
3集束電極6側の端面に縦長の電子ビーム通過穴5a,
5b,5cを有し、第3集束電極6は第2集束電極5側
の端面に横長の電子ビーム通過穴6a,6b,6cを、
そして、第4集束電極7側の端面には縦長の電子ビーム
通過穴6d,6e,6fをそれぞれ有している。また、
第4集束電極7は第3集束電極6側の端面に横長の電子
ビーム通過穴7a,7b,7cを有し、第4集束電極7
と最終加速電極8とは、相対向する端面に、主レンズ生
成用の非円形の電子ビーム通過穴7d,7e,7fおよ
び8a,8b,8cをそれぞれ有している。
【0007】第1集束電極4と第3集束電極6とに一定
の第1フォーカス電圧Vf が印加され、最終加速電極8
に一定の高電圧Va が印加される。そして、第2集束電
極5および第4集束電極7に対しては、フォーカス電圧
Vf から出発して電子ビームの偏向角度の増大に伴い漸
次に上昇するダイナミック電圧が印加される。図中の9
はダイナミック電圧発生源を示す。
【0008】電子ビームがその偏向角度を高めるのに伴
い、第4集束電極7の電位が第3集束電極6の電位より
も漸次に高くなるので、両電極6,7間に4極レンズ電
界(軸非対称レンズ電界)が生成される。この4極レン
ズ電界はそこを通過する電子ビームに水平方向で発散形
の、そして、垂直方向では集束形のレンズ作用を与え
る。また、第4集束電極7の電位が最終加速電極8の電
位に近づくので、両電極7,8間に生成される主レンズ
(軸非対称レンズ電界)によるレンズ作用が弱まる。そ
して、これら2つの作用によって水平方向で最適のフォ
ーカス状態を保ちながら、垂直方向でもヘイズ部を伴わ
ないビームスポットを生成せしめ得るのであり、蛍光体
スクリーン面の全域において高い解像度を得ることがで
きる。
【0009】そのうえ、電子ビームの偏向角度が高まる
のに伴い、第2集束電極5の電位が第3集束電極6の電
位よりも高くなるので、両電極5,6間にも4極レンズ
電界が生成される。この4極レンズ電界は第2・第3電
極5,6間に生成される4極レンズ電界とは逆極性にな
るので、このレンズ系における水平方向および垂直方向
のレンズ倍率をほぼ同等となし得るのであり、したがっ
て、ビームスポットの垂直方向径が過小となることによ
るモアレの発生を防ぐことができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一定の第1フ
ォーカス電圧Vf に加えてダイナミック電圧を必要と
し、必要とするダイナミック電圧はカラー受像管の大型
化に伴い高くなるので、その回路構成も煩雑となりコス
ト高を招く。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明においては、制御
格子電極と最終加速電極との間に加速電極、平板状の第
1集束電極、平板状の第2集束電極、第1集束電極に接
続された第3集束電極および第2集束電極に接続された
第4集束電極を順次に配設する。そして、第1集束電極
および第3集束電極に一定の第1フォーカス電圧を印加
する一方、第2集束電極および第4集束電極には第1フ
ォーカス電圧よりも低く、かつ、電子ビームの偏向角度
の増大に伴い漸次に上昇する第2フォーカス電圧を印加
し、水平方向において集束形の、そして垂直方向におい
ては発散形の第1の軸非対称レンズ電界を第2集束電極
と第3集束電極との間に生成せしめ、水平方向において
発散形の、そして垂直方向においては集束形の第2の軸
非対称レンズ電界を第3集束電極と第4集束電極との間
に生成せしめ、水平方向で強く垂直方向では弱い集束レ
ンズ作用をなす第3の軸非対称レンズ電界を第4集束電
極と最終加速電極との間に生成せしめる。
【0012】
【作用】このように構成すると、第2フォーカス電圧が
第1フォーカス電圧よりも低い値から出発して電子ビー
ムの偏向角度の増大に伴い漸次に上昇し、かつ、その過
程において前述のような4極レンズ電界を生成せしめ得
るので、必要とするダイナミック電圧が比較的低いもの
で足りるという利点がある。
【0013】
【実施例】つぎに、本発明を図示した実施例とともに説
明する。ただし、本実施例における電子銃は図5および
図6に示したものと同様の電極構成をとり、相違点は図
1に示すように第2集束電極5および第4集束電極7に
対する第2フォーカス電圧を、第1集束電極4および第
3集束電極6に対する第1フォーカス電圧よりも低い値
から出発させている点である。
【0014】いま、第1・第3集束電極4,6に対する
第1フォーカス電圧をVf 、第2・第4集束電極5,7
に対する第2フォーカス電圧をVb +Vd とすると、V
f >Vb の関係に設定する。Vd はダイナミック電圧成
分で、電子ビームの偏向角度が0のとき0Vであり、電
子ビームの偏向角度が増すのに伴い漸次に上昇する。な
お、Vf =6KV〜8KV,Vf −Vb =0.4KV〜
2KVに設定することができる。
【0015】かかるレンズ電界を含む電子レンズ系での
電子ビームの挙動を図2および図3の参照により説明す
ると、図2の(a)は電子ビームの偏向角度が0の時点
における水平方向断面、(b)は同時点における垂直方
向断面を示す。この時点では第2集束電極5と第3集束
電極6との間に第1の4極電界レンズ10が生成され、
第3集束電極6と第4集束電極7との間に第2の4極レ
ンズ電界11が生成される。
【0016】このため、クロスオーバ部12から出射し
た電子ビーム13は、第1および第2の4極電界レンズ
10,11および主レンズ14を通じて蛍光体スクリー
ン面15上の一点に収れんする。第1の4極レンズ10
は水平方向断面において凸レンズ10a、垂直方向断面
においては凹レンズ10bとして図示してある。また、
第2の4極レンズ電界11は水平方向断面において凹レ
ンズ11a、垂直方向断面において凸レンズ11bとし
て図示してある。主レンズ14は水平方向において強い
凸レンズ14aとして作用し、垂直方向においては弱い
凸レンズ14bとして作用する。
【0017】このように、電子ビームの偏向角度が0の
時点(Vd =0)においてもVf >Vb となるので、第
1集束電極4と第2集束電極5との電位差によって両電
極4,5間に第1の4極電界レンズ10が生成され、第
3集束電極6と第4集束電極7との間に第2の4極レン
ズ電界11が生成されるのであり、これらと主レンズ1
4とによる合成的集束の結果として、電子ビーム13は
蛍光体スクリーン面15上の一点に収れんする。
【0018】図3の(a)は電子ビームが水平方向へか
なり偏向された時点における水平方向断面、(b)は同
時点における垂直方向断面を示したものである。この時
点では第2フォーカス電圧(Vb +Vd )が第1フォー
カス電圧(Vf )に近づいているので、第1および第2
の4極レンズ電界10,11の凸レンズ10a、凹レン
ズ10b、凸レンズ14aおよび14bがともに弱ま
る。これは相対的に逆極性の軸非対称レンズ電界成分が
発生したのと等価である。また、第2フォーカス電圧が
最終加速電極電圧Va に近づいているので、主レンズ1
4も弱まる。そして、偏向磁界中における磁界レンズ1
6が水平方向断面において凹レンズ16aとして加わ
り、垂直方向断面においては凸レンズ16bとして加わ
るが、その一部は前記逆極性の軸非対称レンズ電界成分
で相殺される。そして、両4極レンズ電界10,12、
主レンズ14および磁界レンズ16を通じた電子ビーム
は蛍光体スクリーン面15上の一点に収れんする。
【0019】なお、以上は電子ビームが蛍光体スクリー
ン面上で水平方向へ偏向される場合について述べたが、
垂直方向へ偏向される場合にも前述と同様の説明があて
はまる。
【0020】つぎに、第1および第2の軸非対称レンズ
電界による垂直方向のレンズ作用を図4により説明す
る。同図は第1フォーカス電圧Vf を7KVに固定し、
第2フォーカス電圧を横軸に、そして、主レンズからの
仮想物点の垂直方向移動量(レンズ効果と等価)を縦軸
にとった特性図である。第1フォーカス電圧を7KVに
固定し、第2フォーカス電圧を7KVから7.5KVへ
と漸次に上昇せしめていく従来構成での移動量はSa で
ある。これに対し、第1フォーカス電圧を7KVに固定
し、第2フォーカス電圧を6.5KVから7KVへと漸
次に高める本発明実施のものにおける移動量はSb とな
る(Sb >Sa )。つまり、同じ0.5KVのダイナミ
ック電圧成分であっても、最適フォーカスのビームスポ
ットを得るのに必要なダイナミック電圧成分は、本発明
を実施した方が少なくてすむことが分かる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によると、比較的低
いダイナミック電圧を用いてスクリーン面の周辺部に最
適フォーカスのビームスポットを生成せしめ得るのであ
り、とくに大型のカラー受像管装置に適用してダイナミ
ック電圧発生回路の複雑化および製造コストの増大を抑
えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したカラー受像管装置の構成を示
す側断面図
【図2】同装置のレンズ系での電子ビームの挙動(無偏
向時)を説明するための図
【図3】同装置のレンズ系での電子ビームの挙動(偏向
時)を説明するための図
【図4】同装置のレンズ効果を説明するための特性図
【図5】カラー受像管装置の電子銃の電極配列を示す側
断面図
【図6】同電子銃を構成する電極の一部分の平面図
【符号の説明】
2 制御格子電極 3 加速電極 4 第1集束電極 5 第2集束電極 6 第3集束電極 7 第4集束電極 8 最終加速電極

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御格子電極と最終加速電極との間に加速
    電極、平板状の第1集束電極、平板状の第2集束電極、
    第1集束電極に接続された第3集束電極および第2集束
    電極に接続された第4集束電極を順次に配設し、第1集
    束電極および第3集束電極に一定の第1フォーカス電圧
    を印加する一方、第2集束電極および第4集束電極には
    第1フォーカス電圧よりも低く、かつ、電子ビームの偏
    向角度の増大に伴い漸次に上昇する第2フォーカス電圧
    を印加し、水平方向において集束形の、そして垂直方向
    においては発散形の第1の軸非対称レンズ電界を第2集
    束電極と第3集束電極との間に生成せしめ、水平方向に
    おいて発散形の、そして垂直方向においては集束形の第
    2の軸非対称レンズ電界を第3集束電極と第4集束電極
    との間に生成せしめ、水平方向で強く垂直方向では弱い
    集束レンズ作用をなす第3の軸非対称レンズ電界を第4
    集束電極と最終加速電極との間に生成せしめることを特
    徴とするカラー受像管装置。
  2. 【請求項2】第1,第2および第3の軸非対称レンズ電
    界による合成の集束レンズ作用が、電子ビームの偏向角
    度が0の時点において水平方向断面および垂直方向断面
    で同等であることを特徴とする請求項1記載のカラー受
    像管装置。
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