JP3068145B2 - インライン受像管 - Google Patents

インライン受像管

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項1の前提部に記載されたインライン
カラー受像管に関する。
自己集束型偏向システムが設けられたカラー受像管
は、前記システムにより形成される非均質の複数の磁場
により、画面上に作られる電子スポットに歪みを生ずる
という障害を受ける。その歪みは、画面の中心において
は円形のスポットが、画面の側方エッジ部の方への偏向
を受け、水平方向に焦点が合わなくなることによるもの
である。これにより、上部及び底部の双方に光輪(また
はコロナ)を有する横向きの(すなはち水平な)楕円形
を生じさせる。スポットの周囲の形状は、垂直偏向後、
相対的に良く保管されたままであるが、光輪は画面の上
部又は下部のエッジが近づくように形成され、この光輪
は内部すなはち画面の中心方向へ向き、それ故に過焦点
に相当する。しかしながら、ここで述べた理由により、
そのようなシステムは使用することができない。
光輪の形成を避ける観点から、第1グリッドに面する
第2グリッドの開口部が直角であり約3:1の長さと幅の
比を有する電子ビームシステム(参考文献;文献名「領
域を形成する非対称のビームでの高性能カラーCRT」、
H.Y.Chen、R.H.Huge、RCA publication ST−5105、IE
EE Chicago Spring Conference on Consumer Ele
ctronics、1980、Chicago、Illinois)が知られてい
る。第2グリッド内にそのような開口を設けた場合、水
平方向よりも垂直方向において集束電圧が小さくなり、
それ故に、画面の上部及び下部エッジ領域内でビームパ
ターンは偏平になる。このことは電子ビームにおけるエ
ッジ部の電子線において特に当てはまる。この方法にお
いて垂直偏向の場合は円形のスポットが得られ、そし
て、水平偏向の場合は相対的に大きな主軸比を有するの
で、その側方に形成される楕円形のスポットが得られ
る。画面の中心でのスポットの形状は、しかしながら、
この場合では、1:1.4の主軸比の直立に楕円形に歪むで
あろう。画面の中心での分解能の劣化を受け入れる目的
はエッジ領域での向上を得ることができることにある。
電子ビーム形成システムは、また、第1グリッド内の
開口部が、細長くされるか、又は、長方形の形状である
かのどちらかであることが知られている(EPA 111 87
2)。しかしながら、この既知の電子ビーム形成システ
ムにおいて、第1グリッドに面する第2グリッドの開口
部はその形状が円形又は細長いのかどちらかであり、こ
こで、第1グリッドから離れた側面に3つの総ての電子
ビームに共通する垂直の開口部を備える。この方法は水
平の楕円内のスポットの形状の修正し、とりわけ画面の
エッジ領域の光輪の形成を回避することにより、ここで
最初に記載されたタイプのカラー受像管の分解能を向上
を意図するものである。既知の解決方法において、この
目的は、連続に配置されかつグリッド1/2及び2/3から成
る2つの非対称レンズシステム手段、及びグリッド3/4
から成る対称レンズシステム手段により達成される。
本発明はそれ故にスポットの歪みをより減少するこ
と、及びテレビ画像の分解能の向上に関する。
この問題は請求項1に記載された構成を結合する手段
により解決される。そして以下の効果が受像管が本発明
の方法で設計される場合に認められる。
画面の中心のスポットはまだ楕円歪みを有するが、画
面の中心でのスポットの直径は、従来の電子ビームの形
成システムで作られるスポットの場合よりも、15から20
%小さい。さらに、画面のエッジでのスポットの寸法は
いかなる実質的な修正も受けず、集束電圧が適当に選択
された場合、光輪は画面のどの部分においても形成され
ないであろう。最終的に、エッジで良い分解能が維持さ
れると共に、テレビ画面の相当な改良された分解能が画
面の中心で得られる。
さらに、本発明の有利な特徴は従属請求項内に明記さ
れ、そして以後の記述によって示される実施例を参照す
ることにより認識されるであろう。平易さのため、本記
載は4グリッドシステムを仮定するものであるが、本発
明はもちろん多重グリッドシステムに等しく応用でき
る。図面番号は以下の通りである。
図1は、本発明に従った電子ビーム形成システムの縦
断面図を示す。
図2aから図2cは、異なる集束電圧における、グリッド
の開口部が一貫して円形である電子ビーム形成システム
でのカラー受像管の画面上の電子ビームの異なる偏向角
でのスポットの形状を示す。
図3は、図1のA一Aのラインに沿った断面図であ
る。
図4は、図1のB−Bのラインに沿った断面図であ
る。
図5は、本発明に従って形作られた図1の電子ビーム
形成システムのカソードに続く3つのグリッド内の開口
部の図式的な表現である。
図6aから6cは、本発明使用時の画面の中心でのスポッ
トの歪みの現象を描く。
図7は、第1グリッド内の開口部に与えられるであろ
う他の形状を示す。
図1は、アノードとして振舞うように接続されている
第1グリッドG1、第2グリッドG2、第3グリッドG3、及
び、第4グリッドG4、および一方が他方の後ろにあるよ
うに図の平面内に配置される3つのカソード2から成る
電子ビーム形成システムを描いている。個々のグリッド
は、側方エッジ3の組を有することにより、既知の方法
により適切な位置において融合状態でガラスロッド4に
保持される。
最適の焦点及び円形の形状であるグリッドG1からG4内
の開口部5、6、7、8.1、8.2、8.3、8.4及び9が与え
られると、そのような電子ビーム形成システム1は、電
子ビームが画面中心10で発光層に当たる場合、図2a内の
実線により描かれている円形の電子スポット11を形成す
るであろう。画面の上部エッジ12の方向の電子ビームの
垂直偏向により、スポット11は垂直の楕円にわずかに変
形されることになるであろうし、画面中心10(図2b)の
方向を示す光輪(又は、コロナ)13を有することになろ
う。図2b内の破線の円形14は、完全な円形の形状と比較
される歪みを示すために図示されている。
図2cは、いわば図面の右のエッジ15に対し画面中心か
らの電子ビームの水平偏向によって形成される横方向に
表示されるスポット11を示す。実際の発光スポットは破
線16により示される。それは横方向(=水平偏向)に横
たわる偏向の形状を有する。スポット11は光輪31により
上方向及び下方向に向かって延長され、このようにして
結果として実線17により描かれるようなスポットの形状
が形成される。
最初に説明したように、これらのスポットの形状は自
己集束偏向システムの使用に基づく。
最初に同様に言及したように、光輪の形成は集束電圧
の上昇により除くことかできる。しかし、これは図2a内
の一点鎖線18及び図2b内の一点鎖線19により示される画
面中心10及び画面の上部(及び下部)のエッジ12でのス
ポットの大きさを増加する。画面の側方エッジ15の方向
で偏向される場合、一方で、スポット11は形状が図2c内
の一点鎖線20により示されるように、横方向に横たわる
大きな主軸比の平坦な楕円に変形される。
本発明に従うカラー受像管が使用される場合、分解能
の向上は、第1グリッドG1に面する第2グリッド(2重
グリッドとして設計される)の横方向の開口部6がイン
ライン方向に広がりより長い辺を有する長方形の形状を
有し、かつ第3グリッドG3に面する第2グリッドG2の横
方向の開口部7が円形であることにより得られる。
そのようなグリッド開口部の設計が行われ、そして光
輪13が画面中心で生じないように焦束電圧が使用された
場含、画面中心のスポット11は垂直の楕円に変形される
であろう。すなはち、スポット11は垂直軸において集束
不足となるであろう。このスポット形状は、図6a内の破
線21により示される。しかしながら、同時に、水平偏向
に従い画面の側方のエッジ15で生ずる水平の楕円形状の
スポット11は、最初に大きな主軸比(ライン20)を小さ
い主軸比に対し与えるような方法で修正される。円形の
形状により近く近づき、より良い分解能を導く修正され
るスポット11は、図6c内の破線21で示される。全体とし
て画面にわたって平均化されるものとして、これらの修
正されるスポット形状は、画面での分解能がわずかに悪
くなるにもかかわらずよりよい分解能を与える。本発明
に従えば、第1グリッドG1の開口部5は同様に長方形の
形状で設計される。この開口部の長い方の辺1はインラ
イン方向にあり、長い方の辺1(長さ)と短い方の辺b
との間の比は、1:0.8と1:0.96との間の範囲である。長
方形であるよりはむしろ、この開口部は該当する主軸比
による同軸の細長い形状として与えられるであろう。例
えば、楕円形の開口部、又は、双方の終端で半円形の形
状により連結される互いにまっすぐで平行である長い辺
23から成る開口部5を使用することが可能であり、有利
である。さらに、第2グリッドG2の垂直の開口部6の長
い方の側方L(長さ)と短い方の側方B(幅)との間の
比は2(two)と等しいか又は大きいかどちらかである
ように選択される。第2グリッドG2の開口部6の側方B
と第1グリッドG1の開口部5の側方bとの間の比は、近
似的に、0.95:1と1.4:1との間の範囲内にあるべきであ
る。グリッドG1、G2及びG3の開口部5、6、7及び8.1
のこの特別な設計は、図3が図1のA−A断面に沿った
端部の正面図内にみられるこの実施例を描く間、図5内
に図式的に描かれる。一方、図4は、図1のB−B断面
に沿って見られる長方形の開口部5であるグリッドG1の
端部の正面図を示す。第2グリッドG2の円形の開口部7
の断面積は、第1グリッドの細長い又は長方形の開口部
5の断面積の約0.85から1.15倍の大きさとするのが適当
である。
開口部がここで記載されたように設計される時、分解
能のさらなる向上は、画面中心10でのスポットの楕円形
が円形の形状により近くに近づけられるように作られ、
そして、これが画面の側方エッジ15でのスポットの有害
な歪みを伴わないという事実の効果により得られる。こ
の向上は、実線22により図6a及び6bに図示されている。
破線により示されている楕円21と比較される図6bの実線
により示されている楕円22の主軸の短縮化は、破線によ
り示されている楕円の主軸の25%までに達するであろ
う。
開口部5の厚さすなわち開口部5の領域内の第1グリ
ッドG1の厚さは約0.07から0.15mmであり、そしてより好
ましくは0.08から0.12mmである。
グリッドG1から遠い側の面において、開口部6に直接
隣接している第2グリッドG2の開口部7が円形の形状で
設計され、かつ、もしこの開口部が第3グリッドG3の方
向に円錐状に広げられていれば、適切であるであろう。
この開口部7の直径は、開口部6の側方Bの長さの約0.
8から1.0倍に相当する。第2グリッドG2の長方形の開口
部6の厚さは、隣接する開口部7の厚さが約0.4から0.8
mm、好ましくは0.5から0.6mmであるのに対し、約0.2か
ら0.4mmである。長方形の開口部6の厚さと円形の開口
部7の厚さとの比は、約0.5:1であることが好ましい。
次のグリッドG3に関しては、開口部7のすぐ近くにあ
り、開口部8.1は、第3グリッドG3の次の開口部8.2、8.
3及び8.4、並びに、第4グリッドG4の開口部9と同様円
形である。
第2グリッドG2の近くの長方形の開口部6と共に、第
1グリッドG1の細長い又は長方形の開口部5は、第2及
び第3グリッド、G2及びG3の円形の開口部7及び8.1が
対称のビームを形成するレンズを構成するのに対し、非
対称のビームを形成するレンズを構成する。それ故に、
決定的なビームの形状はグリッドG1/G2の領域内で生ず
る。
1実施例において、第1グリッドG1内の開口部5の寸
法が0.88mmの厚さで0.55×0.65mmであれば、第1グリッ
ドG1に面する第2グリッドG2の長方形の開口部の寸法は
0.7×2.2mmであり、そして、第1グリッドG1から離れて
面する第2グリッドG2の円形の開口部の直径は0.65mmで
ある。前述の寸法を有する電子ビーム形成システム(電
子銃)内において、電子ビームは従来の方法で作られる
スポットと比較して画面中心上で垂直方向において25%
以上小さいスポットを生成した。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 29/50 H01J 29/56

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インラインカラー受像管であって、 自己集束偏向システムと、 左右に配置される3つのビームシステムから成る電子ビ
    ーム形成システムとを有し、 前記各ビームシステムは、カソード、第1、第2、第3
    グリッド、及び、少なくとも1つの更なるグリッドを有
    し、そのグリッドの1つがアノードであり、かつ、各グ
    リッドが3つのビームシステムのそれぞれに対応する開
    口部を有していて、 1)第1グリッド(G1)の各ビーム開口部(5)は、イ
    ンライン方向に細長く形成され、 2)第1グリッド(G1)の開口部(5)の長径と短径の
    比が1.0:0.8から1.0:0.96であり、 3)第2グリッドの第1グリッドに対する面には、その
    長辺Lがインライン方向に形成された長方形のビーム開
    口部(6)が設けられ、 4)第2グリッド(G2)の長方形の開口部(6)の辺の
    間の比が、2と等しいかそれより大きく、 5)第2グリッド(G2)の開口部(6)の短い方の辺
    (B)が、第1グリッド(G1)の開口部(5)の短径
    (b)の約1.0倍から1.4倍に等しく、 6)第2グリッド(G2)の第1グリッド(G1)から遠い
    側の面には、円形のビーム開口部(7)が設けられ、 第3グリッド(G3)のビーム開口部(8.1、8.2、8.3、
    8.4)のうち少なくとも第2グリッド(G2)に近接する
    ビーム開口部(8.1)が円形である ことを特徴とするインラインカラー受像管。
  2. 【請求項2】第2グリッド(G2)の円形の開口部(7)
    の直径が、第2グリッド(G2)の長方形の開口部の短い
    方の約0.8から1.0倍であることを特徴とする請求項1に
    記載のカラー受像管。
  3. 【請求項3】第2グリッド(G2)は円形の開口部(7)
    に続く第3グリッド(G3)の方向に円錐形に増大される
    開口部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載
    のカラー受像管。
  4. 【請求項4】第1グリッド(G1)の開口部(5)の厚さ
    が約0.07から0.15mmであることを特徴とする請求項1か
    ら3のいずれか1項に記載のカラー受像管。
  5. 【請求項5】第2グリッド(G2)の長方形の開口部
    (6)の厚さが約0.2mmから0.4mmであることを特徴とす
    る請求項1から4のいずれか1項に記載のカラー受像
    管。
  6. 【請求項6】第2グリッド(G2)の円形状の開口部
    (7)の厚さが約0.4mmから0.8mmであることを特徴とす
    る請求項1から5のいずれか1項に記載のカラー受像
    管。
  7. 【請求項7】第2グリッド(G2)の長方形の開口部
    (6)の厚さの円形の開口部(7)の厚さに対する割合
    が約0.5:1.0であることを特徴とする請求項5又は請求
    項6に記載のカラー受像管。
  8. 【請求項8】第2グリッド(G2)の円形状の開口部
    (7)の断面積が、第1グリッド(G1)の細長い開口部
    の断面積の約0.85から1.15倍であることを特徴とする請
    求項1から7のいずれか1項に記載のカラー受像管。
  9. 【請求項9】第1グリッド(G1)の開口部が、2つの平
    行線の終端を半円形で結んだ形状であることを特徴とす
    る請求項1から8のいずれか1項に記載のカラー受像
    管。
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