JP3164834B2 - カラー受像管装置 - Google Patents

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特性は、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、良好な解像度特性を得ることができ
ない。しかし、電子銃から蛍光体スクリーン面にいたる
電子ビーム軌道は、電子ビームの偏向角度の増大に伴い
長大になるので、蛍光体スクリーン面の中央部において
径小にしてかつ真円のビームスポットが得られる最適フ
ォーカス電圧に保つと、蛍光体スクリーン面の周辺部で
はオーバーフォーカスの状態になり、径小なビームスポ
ットすなわち良好な解像度が得られない。

【０００３】そこで、電子ビームの偏向角度の増大に伴
いフォーカス電圧を高め、主レンズ作用を弱めるいわゆ
るダイナミックフォーカス方式が採用されているが、同
方式は以下に述べるようにインライン型カラー受像管の
駆動には適さない。すなわち、３つの電子ビーム放射部
を水平一直線上に配列したインライン型カラー受像管で
は、セルフコンバーゼンス効果を得るために水平偏向磁
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ので、ここを通過する３電子
ビームは水平方向で発散作用を、垂直方向で集束作用を
受け、横長偏平の断面形状になる。

【０００４】前記発散作用は、電子ビームの偏向角度の
増大に伴い電子ビーム軌道が長大となってビームスポッ
トがオーバーフォーカスになるのを打ち消す方向に作用
するので、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を保てる。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ー
フォーカスの度を増し、ビームスポットに長いヘイズ部
を伴う結果となって解像度が損われる。このオーバーフ
ォーカスを前述のダイナミックフォーカス方式で補正し
ようとすると、ビームスポットは水平方向にアンダーフ
ォーカスになってしまい、適正な補正効果を得ることが
できない。

【０００５】かかる課題は、たとえば本出願人が既に提
案している発明によってかなり改善できる。この発明の
カラー受像管では図４に示すように、陰極１ａ，１ｂ，
１ｃ，制御格子電極２、加速電極３、第１補助電極４、
第２補助電極５、第１集束電極６、第２集束電極７およ
び最終加速電極８を順次に配列してなり、図５に示すよ
うに第２補助電極５は第１集束電極６側に縦長の電子ビ
ーム通過孔５ａ，５ｂ，５ｃを、そして、第１集束電極
６は第２補助電極５側の端面に横長の電子ビーム通過孔
６ａ，６ｂ，６ｃを、第２集束電極７側に縦長の電子ビ
ーム通過孔６ｄ，６ｅ，６ｆを、第２集束電極７は第１
集束電極側の端面に横長の電子ビーム通過孔７ａ，７
ｂ，７ｃをそれぞれ有し、第２集束電極７と最終加速電
極８とは主レンズ生成用の電子ビーム通過孔７ｄ，７
ｅ，７ｆおよび８ａ，８ｂ，８ｃを有している。そし
て、第１集束電極６と第１補助電極４とに一定のフォー
カス電圧Ｖfoc、第２補助電極５にはフォーカス電圧Ｖf
oc から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。

【０００６】前記ダイナミック電圧の印加によって第２
集束電極７の電位が第１集束電極６の電位Ｖfoc よりも
高くなると、両電極７，６の間には縦長の電子ビーム通
過孔６ｄ，６ｅ，６ｆおよび横長の電子ビーム通過孔７
ａ，７ｂ，７ｃによる４極レンズ電界が生成されるとと
もに、第２集束電極７と最終加速電極８との電位差が減
少するので、主レンズのレンズ作用が弱まる。これら二
つの作用によって、蛍光体スクリーン面の周辺部に偏向
された電子ビームによるビームスポットは、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ヘイズ部
を伴わなくなる。それと同時に、第２補助電極５の電位
が第１集束電極６の電位Ｖfoc よりも高くなるので、両
電極５，６間に縦長の電子ビーム通過孔５ａ，５ｂ，５
ｃおよび横長の電子ビーム通過孔６ａ，６ｂ，６ｃによ
る前記４極レンズ電界と逆の作用をもつ４極レンズ電界
が生成され、両電極６，７間で生成される前記４極レン
ズ電界作用により水平方向と垂直方向とでレンズ倍率に
差ができ、ビームスポットが横長の楕円に歪むのが補正
される。この作用によって、ビームスポットの水平径と
垂直径を同等にでき、真円に近いビームスポットが得ら
れる。なお、図中の９はダイナミック電圧発生回路を示
す。

【０００７】

【発明が解決しようという課題】しかし、第２補助電極
５と第１集束電極６との間に生ずる４極レンズ電界の発
散作用が過度になると、第２集束電極７と最終加速電極
８との間に生成される主レンズを通る電子ビームの軌道
がレンズの軸から遠くなり、収差が生じやすくなる。こ
のことは大ビーム電流時に顕著となり、かえって解像度
を損なう結果となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に留意
してなされたものである。本発明によると、一定の加速
電圧が印加される加速電極、一定のフォーカス電圧が印
加される第１集束電極および前記フォーカス電圧から電
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第２集束電極を、制御格子電極
と最終加速電極との間に順次に配設し、第１集束電極と
第２集束電極との相対向端面の少なくとも一方に軸非対
称レンズ電界生成手段を設け、かつ、第１集束電極に接
続された平板状の第１補助電極および第２集束電極に接
続された平板状の第２補助電極を、加速電極と第１集束
電極との間に順次に配設し、第２補助電極および第１集
束電極の相対向端面に軸非対称レンズ電界生成手段を設
け、水平方向では発散形に、そして、垂直方向では集束
形になるレンズ電界を生成せしめるカラー受像管装置に
おいて、第１補助電極および第２補助電極の間に平板状
の第３補助電極を設け、第１補助電極および第３補助電
極の相対向端面に軸対称レンズ電界生成手段を設ける。

【０００９】

【作用】このように構成すると、第２補助電極と第１集
束電極との間に生成される軸非対称レンズ電界の前部、
すなわち第１補助電極と第３補助電極との間に軸対称レ
ンズ電界が生成される。このため、水平方向の発散作用
が抑制され、垂直方向の集束作用が強められる非対称の
４極レンズ電界が生成され、とくに大ビーム電流時に水
平方向での発散作用が過大となるのが防止され、収差の
発生を抑止することができる。かかる作用によって、蛍
光体スクリーン面の全域にわたって円形に近いビームス
ポットを生成させ得るのみならず、大ビーム電流時での
収差の発生を防止できる。

【００１０】

【実施例】図１に示すように、水平一直線上にインライ
ン配列された３個の陰極１ａ，１ｂ，１ｃは制御格子電
極２、加速電極３、第１補助電極４、第２補助電極５、
第３補助電極１７、第１集束電極６、第２集束電極７お
よび最終加速電極８とともにインライン型電子銃を構成
している。

【００１１】第２補助電極５の第１集束電極６側の端面
に垂直方向に長軸を置く非円形の電子ビーム通過孔５
ａ，５ｂ，５ｃが、そして、第１集束電極６の第２補助
電極５側の端面に水平方向に長軸を置く非円形の電子ビ
ーム通過孔６ａ，６ｂ，６ｃが非対称電界生成手段とし
て設けられており、第１集束電極６の第２集束電極側の
端面に垂直方向に長軸を置く非円形の電子ビーム通過孔
６ｄ，６ｅ，６ｆが、そして、第２集束電極７の第１集
束電極側の端面に水平方向に長軸を置く非円形の電子ビ
ーム通過孔７ａ，７ｂ，７ｃがそれぞれ軸非対称電界生
成手段として設けられ、第２集束電極７の最終加速電極
８側の端面および最終加速電極８の第２集束電極７側の
端面に主レンズ電界生成用の電子ビーム通過孔７ｄ，７
ｅ，７ｆおよび８ａ，８ｂ，８ｃがそれぞれ設けられて
いる。

【００１２】第１補助電極４は第１集束電極６に接続さ
れているので、これに一定のフォーカス電圧Ｖfoc がか
かる。第２補助電極５および第３補助電極１７は第２集
束電極７に接続されているので、これには電子ビームの
偏向角度の増大に伴い、フォーカス電圧Ｖfoc から漸次
に上昇するダイナミック電圧がかかる。

【００１３】第２補助電極５および第１集束電極６の相
対向端面には、図５に示すような非円形の電子ビーム通
過孔５ａ，５ｂ，５ｃ；６ａ，６ｂ，６ｃがそれぞれ軸
非対称レンズ電界生成手段として設けられている。

【００１４】したがって、電子ビームの偏向角度が増大
するのに伴い、第２補助電極５と第１集束電極６との間
に電位差が生じ、水平方向で発散形の、垂直方向では集
束形の軸非対称レンズ電界が生成される。

【００１５】また、第１補助電極４および第３補助電極
１７の相対向端面には、それぞれ図２に示すような円形
の電子ビーム通過孔が軸対称レンズ電界生成手段として
設けられている。

【００１６】したがって、電子ビームの偏向角度が増大
するのに伴い、第１補助電極４と第３補助電極１７との
間に電位差が生じ、軸対称レンズ電界が生成される。

【００１７】かかる、２組のレンズ電界を含んだ電子レ
ンズ系における電子ビームの挙動を図３の参照により説
明すると、同図の(ａ)は水平方向の断面を、同図の(ｂ)
は偏向作用を受けた電子ビームに沿って切断した垂直方
向断面をそれぞれ示すもので、第１補助電極および第３
補助電極によって生成される軸対称レンズ電界を２２
で、第２補助電極および第１集束電極によって生成され
る軸非対称レンズ電界の水平方向での発散レンズ作用を
凹レンズ２０で、垂直方向での集束レンズ作用を凸レン
ズ２１でそれぞれ示してある。なお、図中のその他の符
号は前述のものに対応させてある。

【００１８】クロスオーバー部１０から中心軸に対して
αなる角度で出射した電子ビームは、まず凸レンズ２２
で集束作用を受けた後、凹レンズ２０および凸レンズ２
１によって水平方向では発散の、垂直方向では集束のレ
ンズ作用をそれぞれ受ける。凸レンズ２２の集束作用に
より凹レンズ２０の発散作用が緩和されるために、水平
方向で最終集束レンズ電界部を通る電子ビームが拡がり
過ぎることがなく、収差の発生を防止することが可能と
なる。

【００１９】なお、以上は電子ビームが蛍光体スクリー
ン面上で水平方向に偏向された場合について述べたが、
垂直方向に偏向された場合にも前述と同様の説明があて
はまる。

【００２０】以上説明したように、ダイナミック電圧の
印加によってビームスポットの水平方向と垂直方向とを
常に最適フォーカスの状態に維持でき、水平方向と垂直
方向との各レンズ系の倍率もほぼ同じに保てるので、蛍
光体スクリーン面の周辺部に偏向された電子ビームによ
るビームスポットでさえ円形に近いものが得られ、ビー
ムスポットの垂直径が過小となることを防ぎ得るととも
に、大ビーム電流時における収差発生も防止でき、高解
像度でありかつモアレの生じない良質な画像を蛍光体ス
クリーン面全域で得ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によると、蛍光体ス
クリーン面の全域にわたって良好な解像度で画像表示が
でき、かつ、モアレの発生を防止できるだけでなく、大
ビーム電流時における収差の発生も抑止することができ
る。また、第１、第２、および第３補助電極は第１およ
び第２集束電極に管内でそれぞれ接続できるので、電極
端子引き出し用ピンを増設する必要がないという利点も
ある。

【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電子銃の
横断面図

【図２】同電子銃の各電極の側面図

【図３】（ａ）同装置における電子ビームに作用する水
平方向のレンズ電界を光学レンズに置き換えて描いた図 （ｂ）同装置における電子ビームに作用する垂直方向の
レンズ電界を光学レンズに置き換えて描いた図

【図４】従来のカラー受像管装置の電子銃の横断面図

【図５】同電子銃の各電極の側面図

【図６】（ａ）同装置における電子ビームに作用する水
平方向のレンズ電界を光学レンズ系に置き換えて描いた
図 （ｂ）同装置における電子ビームに作用する垂直方向の
レンズ電界を光学レンズ系に置き換えて描いた図

【符号の説明】

１ 陰極 ２ 制御電極 ３ 加速電極 ４ 第１補助電極 ５ 第２補助電極 ６ 第１集束電極 ７ 第２集束電極 ８ 最終加速電極 ９ ダイナミック電圧発生装置 １０ 蛍光体スクリーン面 １７ 第３補助電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富永 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−43532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−143725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−241842（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93135（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/48 - 29/50

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定の加速電圧が印加される加速電極、一
   定のフォーカス電圧が印加される第１集束電極および前
   記フォーカス電圧から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第２集
   束電極を、制御格子電極と最終加速電極との間に順次に
   配設し、第１集束電極と第２集束電極との相対向端面の
   少なくとも一方に軸非対称レンズ電界生成手段を設け、
   水平方向では集束形に、垂直方向では発散形になるレン
   ズ電界を両集束電極間に生成せしめ、かつ、第１集束電
   極に接続された平板状の第１補助電極および第２集束電
   極に接続された平板状の第２補助電極を、加速電極と第
   １集束電極との間に順次に配設し、第２補助電極と第１
   集束電極との相対向端面の少なくとも一方に軸非対称レ
   ンズ電界生成手段を設けて水平方向では発散形に、垂直
   方向では集束形になるレンズ電界を生成せしめるカラー
   受像管装置において、第２集束電極と第２補助電極とに
   接続された平板状の第３補助電極を、第１補助電極と第
   ２補助電極との間に設け、第１補助電極と第３補助電極
   との間に軸対称レンズ電界を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補助電極および第３補助電極の電子ビ
   ーム通過孔は円形の開口を両端面に有し、第２補助電極
   の電子ビーム通過孔は垂直方向に長軸を置く非円形の開
   口を第１集束電極側の端面に有し、第１集束電極の電子
   ビーム通過孔は水平方向に長軸を置く非円形の開口を第
   ２補助電極側の端面に有していることを特徴とする請求
   項１記載のカラー受像管装置。