JP3041907B2 - 陰極線管 - Google Patents

陰極線管

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JP3041907B2 JP2216980A JP21698090A JP3041907B2 JP 3041907 B2 JP3041907 B2 JP 3041907B2 JP 2216980 A JP2216980 A JP 2216980A JP 21698090 A JP21698090 A JP 21698090A JP 3041907 B2 JP3041907 B2 JP 3041907B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は陰極線管に関わり、特に画面の周辺部のフォ
ーカスの改善に関する。
〔発明の概要〕
陰極線管の画面周辺部のフォーカスを改善するため
に、偏向ヨークの近傍と電子銃の主レンズ近傍の少なく
とも2個所に所定の四重極レンズによる非点作用を持た
せるとともに、合成レンズの画面センタでの結像倍率の
縦/横の値を1.1〜1.5の範囲に設定するようにした。
〔従来の技術〕
昨今、カラー受像管用の偏向ヨークには、いわゆるセ
ルフコンバーゼンス型のものが採用されている。これは
水平偏向用磁界をピン型、垂直用をバレル型とし(第3
図A)、周辺への偏向と同時にR,G,B3色用電子ビームの
コンバーゼンスを自動的に実現するシステムである。し
かしこの偏向ヨーク(以下DYと略す)を採用したとき
に、磁界をピン、バレルというように歪ませているため
に、電子ビームスポットは周辺でデフォーカス(歪)に
なる。これは電子ビームの径である有限の広がりを持っ
ているため、場所によって異る力を受けることに原因し
ている。その状態を水平偏向用磁界(ピン磁界)を例に
とって説明する。第4図Aにおいて電子ビームは下から
上へ通っているものとする。今、電子ビームの断面の周
辺部に90度づつずれた4個の場所を仮定してA,B,C,D点
とする。B点はA点より磁界が強いのでビームの断面は
横方向に両側から引張られるような形になる。又、C
点、D点では、ビームの中心へ向かう力を作用する。し
たがってビームスポットは横方向に弱いアンダーフォー
カス(ビームが完全に絞り切れる前の状態)、縦方向に
は強いオーバーフォーカス(絞り過ぎて逆に発散し、ハ
ローが生ずる)により等価的にレンズ作用を受けること
が分かる。その状態を光学レンズ系に置きかえて表現す
ると第4図Bのようになる。
すなわち偏向により縦方向の結像点が手前にずれるた
め、第3図Bのように周辺のスポットが歪むことにな
る。
この偏向磁界による周辺スポットの歪を補正するた
め、基本的には次の3通りの方法もしくはこれらの組合
せが各社で検討され採用されてきた。第5図A,B,Cにこ
の3通りについて示した。第5図Aの従来例その1は電
子銃の主レンズ部をV(縦),H(横)で非対称とし、V
方向に弱いフォーカス作用を持つような非点レンズを作
りDYによる非点作用を一部キャンセルするようにしたも
のである。又、第5図Bの従来例その2は、基本的には
V方向の電子ビームの広がり(発散角)を小さくし、偏
向磁界による高次の収差を受け難しく、同時に第5図A
の効果を併用させたものである。第5図Cの従来例その
3は、マグネットなどをDY後部(カソード側)付近に取
りつけて本来DYのV磁界によるコマ収差補正のために取
付られたものであるが、結果的に弱い四重極作用を持ち
第5図Aの場合と同様の効果を得るものである。
前記第5図A,B,Cの3例に共通して云える技術手法は
画面センターに於けるV方向をH方向と結像点をGUNも
しくはDYの非点レンズ(例えば四重極レンズのこと、第
10図に図示。)によって意図的にずらし、偏向によるV,
Hの結像点のズレを一部キャンセルして画面センタと周
辺部のフォーカスのバランスをとる。そして第5図Bの
場合は更にV方向の発散角を抑え、DYによる高次収差を
受けにくくしたものである。
前記のことをスポットの大きさ(以下SSと略す)とフ
ォーカス電圧(別の言葉で表現するとGUNの主レンズの
強さのこと、以下Vfと略す。)の関係を用いて表現した
のが第6図A,B、第7図A,Bである。
一方、高画質志向の受像管においては、偏向によるス
ポット穢を補正するため、GUNの主レンズ付近に設けた
四重極レンズの強さと主レンズの強さを偏向に同期して
変化させ画面全域に於いて最適のスポットを得ようとす
るシステム〔ダイナミック四重極(以下DQPと略す)と
ダイナミックフォーカス(以下DFと略す)の組合せ〕が
ある。このシステムによる効果を第8図に示す。又、こ
のときの画面各位置でのスポット形状は第9図のように
なり、画面周辺でのハローはなくなり、第3図Bに比べ
て周辺フォーカスが改善されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の方法により周辺フォーカスを十
分改善するためには画面センタでのフォーカスをかなり
犠牲にすることが必要であった。又、ダイナミック補正
ありの場合にも次の問題点が残っていた。それは画面X
端及びコーナー部でスポットが横長につぶれるというこ
とである。この原因は、非点作用の発生するDYの位置
と、それを逆補正するDQP及びDFの位置が異なるため、
V方向とH方向での結像倍率MV,MHに違いが生じるため
である。このため周辺での解像度がV,H方向で著しく異
なる不都合が生じる。又、現実にはDYの高次収差のた
め、実際的な回路補正量の範囲ではハローを十分取り除
くことができないという問題も生じている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は前記課題を解決するために、画面センタでの
V,Hの結像倍率MV,MHを異なる値、即ちMV>MHにすること
により周辺フォーカスを改善することを主眼とする。こ
れにより偏向によって生ずる非点作用ΔVfそのもの(画
面センタと周辺におけるΔVfを加算したもの)を減じ、
回路的補正の(例えば前記のDQP,DF)有無にかかわらず
従来よりも良好なフォーカスを画面全域に於て達成す
る。
〔作 用〕 電子銃の主レンズとDY中心との間に非点レンズ作用
を持たせるように例えばマグネット、コイル等を設置す
る。その時、GUNとの合成レンズの画面センタでの結像
倍率の縦横比MV/MHが1.1〜1.5の範囲にくるように過剰
補正する。
次に画面センタでのデフォーカスを改善するためGU
Nの主レンズの処に前項の時とは逆方向の非点レンズ
作用を例えばマグネット、コイル等の設置、GUNパーツ
形状変更によりもたせる。これにより画面全体でのフォ
ーカスバランスをとる。
〔実施例〕
実施例に入る前に本発明の意図する所を説明する。ま
ず、第5図AのようにGUNの主レンズ近くに設置した四
重極レンズにより偏向磁界による非点レンズを完全にキ
ャンセルするとする。この時の結像の様子を示したのが
第11図である。画面X端ではHとVとがジャストフォー
カスするポイントが一致しているが、逆に画面センタで
はΔVf′だけ結像点がずれることになる。これを補正前
の様子第6図と比べると全非点量ΔVf≒ΔVf′となりほ
とんど変らない。又、画面X端でのスポットのV,H各方
向の最小値も変化しない。即ち、画面X端のスポットは
いぜんかなりの横長のままであることが分かる。ところ
が、補正用の四重極レンズをGUNの主レンズと異なる場
所例えば第5図CのようにDYの直前に設置し、前記のよ
うに補正すると第12図のようになる。ここに於いて、顕
著な変化が生じることが分かる。即ち第11図と比べて全
非点量は格段に少なくなっている。云いかえるとΔVf
<ΔVf′になっているということである。又、画面X端
でのXV,H各方向の最小スポットサイズがかなり近づき、
横長から丸に近い形になったことが分かる。(スポット
の縦横比の改善)この時、さらに主レンズ付近に、画面
センタでV,Hのジャストフォーカス点が一致するように
逆方向(即ちDYによる非点レンズと同じ方向)の四重極
レンズを入れた時の様子を示したのが第13図である。い
ぜんとして全非点量ΔVfは、無補正の場合のΔVfに比べ
減少していることが分かる。即ち、ΔVf≒ΔVf″<ΔVf
である。すなわち非点量のトータルが減少しておりダイ
ナミック補正の有無かかわるず画面周辺でのフォーカス
を改善できるのである。ただしこの時、画面センタに於
いてはH方向とV方向の結像倍率(MHとMV)に差を生じ
MV>MH即ちスポットは丸でなく縦長形状となっている。
(擬スティングマティズム) 第14図に本発明による縦横レンズ作用の模式図を示
す。図のように主レンズ部四重極によりV方向のビーム
をしぼっているため、DY内でのV方向ビーム径が小さく
なりDYの高次の歪を受けにくいというメリットもある。
なお、第5図Cに示した従来技術はDYの直前に非点レン
ズを設けているので、一見本発明と発想が近くとられる
かもしれないが、従来採用されていた方法は本来の目的
がDYのV偏向磁界によるコマ収差の改善にあり非点レン
ズはかなり弱く、明確に画面センタでMV>MHとすること
の効果を狙ったものではない。当然MV≫MHの場合、主レ
ンズ部分での逆補正では十分画面センタを改善できな
い。我々の実験ではMV/MH=1.2〜1.4程度が最も画面全
体のフォーカスバランスが良くなった。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(a)第1実施例の説明 第1図Aは第1実施例を示す陰極線管の要部断面図、
第1図B及びCは第1実施例に用いられるシート状マグ
ネットの磁界の方向を示す説明図で、第1図Aの矢印の
方向から見たものを示した図である。電子銃としては、
1GUN3ビーム方式のもを用いている。この第1実施例は
シート状のマグネットを2組用いたものである。第1図
Bは主レンズの処にはりつけた非点作用素子(2個のシ
ートマグネット3より成る磁気四重極)の磁界の向きを
示したものである。同様にして第1図CはDYの入口部分
内側に貼りつけた本実施例の非点作用素子(2個のシー
ト状マグネットより成る磁気四重極)の磁界の向きを示
したものである。ビームスポットの調整手順としてはDY
入口部分につけたシート状マグネット4により画面周辺
がジャストフォーカスするか、もしくはそれ以上に過剰
補正する。この時画面センターのコンバーゼンスが変化
するが、これに対しては内蔵分割抵抗(図示せず)の分
割比をかえればよい。次に主レンズの処につけたシート
状マグネット3により逆非点作用をつけて、画面センタ
ー部分のフォーカスバランスをとる。バランスがとれた
時MV/MHの値は実験より1.2〜1.4になる。
なお、前記の非点作用素子は特にシート状のマグネッ
トである必要はなく同様の四重極効果を持たせるための
種々のマグネット又はコイルでもよい。
(b)第2実施例の説明 第2図Aは第2実施例を示すGUNの要部の斜視図で主
レンズ部とプリズム電極部の概略を示したものである。
第2図Bはプリズム電極部の要部斜視図、第2図Cはプ
リズム電極部の断面図を示したものである。GUNの主レ
ンズの処に本発明の非点作用を持たせるために主レンズ
部の部品形状を変形させている。本実施例の場合、GUN
の高圧電極G5の入口の穴形状を小判を縦にしたものにし
ているが、従来技術として非点作用を持つ部品形状は種
々知られておりこの形に限定されるものではない。第2
図Bにおいて、9はコンバーゼンス(集中)のためのプ
リズム電極部7の内部に構成されている内側板電極で、
形状を変更することにより非点作用を持たせることがで
きる。この非点作用はDYの入口部分に非点作用を持たせ
たのと等価になる。具体的にはプリズムを構成する4枚
の電極のうちの内側の2枚の電極の中央部に水平片10を
本体より外向きに切出して設け、又、中央部の両側面に
四角の穴11を設けて外側の相対的に低い電位を浸透させ
て非点作用を持たせた。
本実施例と第1実施例との効果における差異はない。
又、主レンズの処にシート状マグネットを用いて非点作
用を持たせ、プリズム電極部7に第2実施例のように非
点作用を持たせても或いは逆に、主レンズ部に第2実施
例の部品、DY部に第1実施例のマグネットを用いても本
発明の目的は達せられる。又、1GUN3ビーム以外の方
式、すなわち、通常シャドウマウスCRTに用いられてい
る3GUNタイプの電子銃においても、主レンズ部にはRGB
各々独立した非点レンズを形成し、DY部分には四重極マ
グネットを採用することにより、本発明を適用できるこ
とは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、 1.周辺スポットの形状(縦横比)が改善される。
2.ダイナミック四重極やダイナミックフォーカスの回路
補正量を減らすことができる。
3.DY内で高次の収差を受けにくく、画面周辺でのハロー
が小さくなる。
以上の効果により画面周辺のスポットの形状が改善さ
れ画面全域でより均一なフォーカス特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは第1実施例を示す概略断面図、第1図B及び
Cはシート状マグネットの磁界の方向を示す説明図、第
2図Aは第2実施例を示すGUNの要部斜視図、第2図B
はプリズム電極部の要部斜視図、第2図Cはプリズム電
極部の要部断面図、第3図Aは偏向磁界の説明図、第3
図Bは電子ビームの歪を示す模式図、第4図Aは画面X
端でビームに作用する力を示す模式図、第4図Bは縦お
よび横方向の偏向で生じる縦および横方向のレンズ作用
の模式図、第5図Aは従来例における縦および横方向の
レンズ作用の模式図で従来例その1、第5図Bは同じく
従来例その2、第5図Cは同じく従来例その3、第6図
A及びBはそれぞれ画面センタ及び画面X端における対
策前の結像状態の説明図、第7図A及びBはそれぞれ画
面センタ及び画面X端における従来技術による対策後の
結像状態の説明図、第8図A及びBはそれぞれ画面セン
タ及び画面X端におけるDQPとDFを採用した場合の結像
状態の説明図、第9図は電子ビームの歪を示す模式図、
第10図は四重極レンズの概念図、第11図A及びBはそれ
ぞれ画面センタ及び画面X端における結像状態の説明
図、第12図A及びBはそれぞれ画面センタ及び画面X端
における結像状態の説明図、第13図A及びBはそれぞれ
画面センタ及び画面X端における結像状態の説明図、第
14図は本発明の陰極線管のレンズ作用の模式図である。 〔符号の説明〕 1……GUN、 2……主レンズ、 3,4……シート状マグネット、 6……主レンズ部、 7……プリズム電極部、 8……G5の入口形状、 9……内側板電極、 10……水平片、 11……穴。 12……外側板電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−16470(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 29/51

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子ビーム発生部と主レンズ部と電子ビー
    ム集中部とからなる電子銃と、この電子銃より発生する
    電子ビームを電磁的に偏向させる偏向ヨークとを備えた
    陰極線管において、 前記電子銃の主レンズ部と前記偏向ヨークとの間に、非
    点レンズ作用を持たせる第1の四重極レンズを設け、主
    レンズと第1の四重極レンズとの合成レンズの画面セン
    タにおける結像倍率の縦/横比を1.1〜1.5の範囲に設定
    するとともに、 前記電子銃の主レンズ部に、画面センタにおけるディフ
    ォーカスを改善する非点レンズ作用を持たせる第2の四
    重極レンズを設け、画面全体でのフォーカスバランスを
    整えることを特徴とする陰極線管。
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