JP3324282B2 - カラー受像管装置 - Google Patents

カラー受像管装置

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    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
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    • H01J29/50Electron guns two or more guns in a single vacuum space, e.g. for plural-ray tube
    • H01J29/503Three or more guns, the axes of which lay in a common plane

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、蛍光
体スクリーン面上に生成されるビームスポットの形状お
よび大きさに依存する。高い解像度を得るためには、円
形にして径小のビームスポットが生成されるように電極
構成しなければならないが、電子銃の主レンズ電界を通
過する電子ビームは、ビーム電流の増大に伴い径大化す
るので、主レンズ電界の球面収差によってビームスポッ
トが非円形に歪む。そこで、主レンズ電界の口径を可及
的に大きくして、球面収差の影響を少なくしている。
【0003】特公平2−18540号公報や特開平4−
133247号公報等に開示されているカラー受像管装
置では、図7および図8に示すように集束電極1および
最終加速電極2で主レンズ部を構成し、集束電極1を断
面長円形の筒体3と、その開口3a側を閉塞する長円形
の端板4とで形成している。端板4は開口3aから後退
した位置にあり、インライン配列された3個の電子ビー
ム通過孔4a,4b,4cを有している。また,最終加
速電極2も集束電極1と同様に、断面長円形の筒体5
と、その開口5a側を閉塞する長円形の端板6とからな
り、端板6は開口5aから後退した位置にあり、インラ
イン配列された3個の電子ビーム通過孔6a,6b,6
cを有している。
【0004】この場合、3個の電子ビーム通過孔4a,
4b,4cと、3個の電子ビーム通過孔6a,6b,6
cとの間に生成される3つの主レンズ電界が、隣合うも
の同士で一部オーバラップするので、大口径の主レンズ
電界を生成させることができる。このため、主レンズ電
界を通過する電子ビームがビーム電流の増大に伴い径大
化しても、球面収差による悪影響を少なくすることがで
きる。また、レンズ倍率を小さくできるので、蛍光体ス
クリーン面上に円形にして径小のビームスポットを生成
させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような構成によっ
て、主レンズ電界の口径を径大化できるのであるが、そ
れには限度がある。もしも、集束電極および最終加速電
極の最大外径を、ガラスバルブのネック部の内径に近い
値に設定すると、前記ネック部の壁電界が主レンズ電界
に侵入して悪影響する。また、前記ネック部を径大化す
ると、偏向感度に低下をきたす。
【0006】したがって本発明の目的は、ガラスバルブ
のネック部を径大化することなく、主レンズ電界の口径
をさらに径大化することのできる高解像度のカラー受像
管装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上述し
た目的を達成するために、陰極と、フォーカス電圧が印
加される集束電極と、補助電極と、アノード電圧が印加
される最終加速電極とが順次配置され、前記補助電極に
は前記フォーカス電圧よりも高く前記アノード電圧より
も低い電圧が印加され、前記集束電極および前記最終加
速電極のそれぞれが、3個の電子ビーム通過孔をインラ
イン配列してなる長円形の端板で閉塞された断面長円形
の筒体からなり、前記端板の少なくとも一方が当該筒体
の前記補助電極側の開口から後退した位置にあり、前記
補助電極が前記集束電極および前記最終加速電極の開口
とほぼ同じ内径を有し、かつ、端板を有しない断面長円
形の筒体からなり、前記最終加速電極の蛍光体スクリー
ン面側の開口端が、偏向ヨークの前記陰極側の端部より
も前記陰極側に位置したことを特徴とするカラー受像管
装置が提供される。
【0008】また、フォーカス電圧が印加される集束電
極と、アノード電圧が印加される最終加速電極との間
に、少なくとも1個の自由電位の(電源に接続されな
い)補助電極が、前記集束電極および前記最終加速電極
と同軸に配置され、前記集束電極および前記最終加速電
極のそれぞれが、3個の電子ビーム通過孔をインライン
配列してなる長円形の端板で閉塞された断面長円形の筒
体からなり、前記端板の少なくとも一方が当該筒体の前
記補助電極側の開口から後退した位置にあり、前記補助
電極が前記集束電極および前記最終加速電極の開口とほ
ぼ同じ内径を有し、かつ、端板を有しない断面長円形の
筒体からなることを特徴とするカラー受像管装置が提供
される。
【0009】
【作用】本発明においては、フォーカス電圧が印加され
る集束電極と、アノード電圧が印加される最終加速電極
との2電極間に、筒体からなる補助電極が同軸的に配設
されるので、前記2電極の各端板の相互間に生成される
主レンズ電界の生成域が拡がる。とくに、フォーカス電
圧よりも高くアノード電圧よりも低い電圧が補助電極に
印加されることによって、主レンズ電界生成域における
軸上電位分布が緩やかな勾配となり、主レンズ電界の球
面収差をより一層軽減させることができる。また、ガラ
スバルブのネック部の壁電界が主レンズ電界生成域に侵
入する危険を、補助電極によるシールド作用で防止でき
る。
【0010】
【実施例】つぎに、本発明の一実施例を図面を参照しな
がら説明する。
【0011】図1に示すように、フォーカス電圧Vfが
印加される集束電極7と、アノード電圧Vaが印加され
る最終加速電極8との間に、補助電極9が配設されてい
る。補助電極9は集束電極7および最終加速電極8と同
軸に配列されており、補助電極9にフォーカス電圧Vf
よりも高くアノード電圧Vaよりも低い電圧Vmが印加
される。
【0012】集束電極7は長円形の端板10で閉塞され
た断面長円形の筒体11からなり、端板10は筒体11
の補助電極9側の開口11aから後退した位置を占め、
図2の(a)に示すようにインライン配列された3個の
電子ビーム通過孔10a,10b,10cを有してい
る。最終加速電極8は集束電極7と同様に、長円形の端
板12で閉塞された断面長円形の筒体13からなり、端
板12は筒体13の補助電極9側の開口13aから後退
した位置を占め、インライン配列された3個の電子ビー
ム通過孔12a,12b,12cを有している。一方、
補助電極9は図2の(b)に示すように断面長円形の筒
体14からなり、端板は有していない。
【0013】集束電極7、補助電極9および最終加速電
極8からなる主レンズ部は、図3に示すようにインライ
ン配列された3個の陰極15、制御電極16、加速電極
17等とともに電子銃を構成しており、この電子銃は、
カラー受像管の外囲器を形成するガラスバルブ18のネ
ック部18a内に封入されている。ガラスバルブ18の
ファンネル部18bのネック部18a寄りの外周面上に
は、偏向磁界を発生する偏向ヨーク19が装着されてお
り、前記電子銃から放射された3本の電子ビーム20
は、前記偏向磁界で偏向作用を受けて図外の蛍光体スク
リーン面に射突する。
【0014】集束電極7と最終加速電極8との間隔が、
従来の電極構成に比べて広くなり、両電極7,8間に設
けられた補助電極9にフォーカス電圧Vfとアノード電
圧Vaとの間の任意の電圧Vmが印加されるので、集束
電極7と最終加速電極8との間のZ軸上電位分布が従来
の電極構成に比べて緩やかな勾配になる。このため、主
レンズ電界の実効的口径が大きくなり、球面収差および
レンズ倍率をともに低減させることができる。また、ネ
ック部18aの壁電界と主レンズ電界とが補助電極9に
よってシールドされるので、前記壁電界が電子ビーム軌
道等に悪影響するのを防止できる。
【0015】図4に示す特性は、ガラスバルブのネック
部18aの内径を17.5mmに、集束電極7と補助電
極9との間隔G1を0.8mmに、補助電極9と最終加
速電極8との間隔G2を0.8mmにそれぞれ設定した
ものにおいて、補助電極9の管軸方向長Lを0.6m
m、2mmおよび4mmにそれぞれ設定したときの実効
的主レンズ口径をプロットしたものである。いずれも、
従来の電極構成における実効的主レンズ口径(5.5m
mφ)に比べて大きい値になっていることがわかる。本
例ではVa=25KV,Vm=16Kv,Vf=7KV
に設定した。
【0016】図5に示す特性曲線a,b,cは、L=
0.8mm,L=2mm,L=4mmのそれぞれにつ
き、Z軸上電位の分布を示したものである。従来の電極
構成による特性曲線に比べて、Lの値が大きくなるのに
伴い、電位勾配が緩やかになっており、これが実効的主
レンズ口径を拡大させる要因となる。
【0017】本発明においては、補助電極9が端板を有
しない筒体14からなるので、3つの主レンズ電界に対
する共通のレンズ電界生成域が広げられる。したがっ
て、軸上電位分布が従来の電極構成に比べて滑らかな勾
配と化し、実効的な主レンズ口径を拡大させることがで
きる。また、ガラスバルブ18のネック部18aに生成
される壁電界が、主レンズ電界生成域に侵入する危険
が、補助電極9によるシールド作用で防止される。
【0018】補助電極9に対してフォーカス電圧Vfよ
りも高くアノード電圧Vaよりも低い電圧Vmを印加す
るための電圧供給手段に、図6に示すように抵抗21を
用いることができる。抵抗21の一端がアノード電圧V
aの供給源に接続され、他端が接地点Eに接続されてい
る。そして、抵抗21の中間タップから電圧Vmを得て
いる。抵抗21は電子銃電極を絶縁支持するガラス質支
柱に膜として塗布形成したり、ガラスバルブ18のネッ
ク部18aの内面に膜として塗布形成したりすることが
できる。また、抵抗21は直状のものでなくてもよく、
波状に蛇行していたり、螺旋状に屈曲していてもよい。
【0019】また、補助電極9を電圧供給源に接続せ
ず、自由電位に保つことができる。この場合、フォーカ
ス電圧Vfが印加された集束電極7と、アノード電圧V
aが印加された最終加速電極8との間に位置する補助電
極9に、両電極7,8から誘起された自由電位が与えら
れる。
【0020】さらに、補助電極9を複数個の筒体で構成
することができる。また、上述した実施例では、集束電
極7の端板10と、最終加速電極8の端板12との両者
を、当該筒体11,13の各開口11a,13aから後
退した位置に配設したが、いずれか一方の端板のみを当
該筒体の開口から後退した位置に配置してもよい。ま
た、両端板10,12にそれぞれインライン配列される
3個の電子ビーム通過孔は、図2に示す平面形状のもの
に限定されず、3個とも長円形またはこれに類似した平
面形状であっても、両サイドのものが円形またはこれに
類似した平面形状であってもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によると、3個の主
レンズ電界が、隣り合うもの同士で一部オーバラップし
て生成される構成に加えて、集束電極と最終加速電極と
の間に配設された補助電極が、主レンズ部の軸上電位分
布の勾配を緩やかにする。このため、実効的な主レンズ
口径が拡大され、球面収差およびレンズ倍率がともに低
減されるので、ビームスポットをより一層径小にでき、
蛍光体スクリーン面の全域で高い解像度を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のカラー受像管装置の主レン
ズ部の側断面図
【図2】本発明の一実施例のカラー受像管装置の主レン
ズ部の正面図
【図3】本発明の一実施例のカラー受像管装置の要部の
側断面図
【図4】本発明における補助電極の軸方向長と主レンズ
口径との関係を示す特性図
【図5】本発明における主レンズ部の軸上電位分布を例
示する特性図
【図6】本発明における補助電極への給電手段を示す略
【図7】従来のカラー受像管装置の主レンズ部の側断面
【図8】従来のカラー受像管装置の主レンズ部の正面図
【符号の説明】
7 集束電極 8 最終加速電極 9 補助電極 10,12 端板 11,13,14 筒体

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極と、フォーカス電圧が印加される集
    束電極と、補助電極と、アノード電圧が印加される最終
    加速電極とが順次配置され、前記補助電極には前記フォ
    ーカス電圧よりも高く前記アノード電圧よりも低い電圧
    が印加され、前記集束電極および前記最終加速電極のそ
    れぞれが、3個の電子ビーム通過孔をインライン配列し
    てなる長円形の端板で閉塞された断面長円形の筒体から
    なり、前記端板の少なくとも一方が当該筒体の前記補助
    電極側の開口から後退した位置にあり、前記補助電極が
    前記集束電極および前記最終加速電極の開口とほぼ同じ
    内径を有し、かつ、端板を有しない断面長円形の筒体か
    らなり、前記最終加速電極の蛍光体スクリーン面側の開
    口端が、偏向ヨークの前記陰極側の端部よりも前記陰極
    側に位置したことを特徴とするカラー受像管装置。
  2. 【請求項2】 フォーカス電圧が印加される集束電極
    と、アノード電圧が印加される最終加速電極との間に、
    少なくとも1個の自由電位の補助電極が、前記集束電極
    および前記最終加速電極と同軸に配置され、前記集束電
    極および前記最終加速電極のそれぞれが、3個の電子ビ
    ーム通過孔をインライン配列してなる長円形の端板で閉
    塞された断面長円形の筒体からなり、前記端板の少なく
    とも一方が当該筒体の前記補助電極側の開口から後退し
    た位置にあり、前記補助電極が前記集束電極および前記
    最終加速電極の開口とほぼ同じ内径を有し、かつ、端板
    を有しない断面長円形の筒体からなることを特徴とする
    カラー受像管装置。
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