JP3339059B2 - 陰極線管 - Google Patents

陰極線管

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JP3339059B2
JP3339059B2 JP29920391A JP29920391A JP3339059B2 JP 3339059 B2 JP3339059 B2 JP 3339059B2 JP 29920391 A JP29920391 A JP 29920391A JP 29920391 A JP29920391 A JP 29920391A JP 3339059 B2 JP3339059 B2 JP 3339059B2
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    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
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    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
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    • H01J29/62Electrostatic lenses
    • H01J29/626Electrostatic lenses producing fields exhibiting periodic axial symmetry, e.g. multipolar fields
    • H01J29/628Electrostatic lenses producing fields exhibiting periodic axial symmetry, e.g. multipolar fields co-operating with or closely associated to an electron gun

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管、特にその電
子銃の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、例えば、カラー受像管用の偏向ヨ
ークには、所謂セルフコンバーゼンス型のものが採用さ
れている。これは例えば図18に示すように、水平偏向
用磁界をピン型、垂直偏向用磁界をバレル型とし、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。
【0003】しかし、この偏向ヨークを採用したとき
に、磁界を夫々ピン型及びバレル型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、図19に示すよ
うに、画面周辺部においてデフォーカス(歪)になる。
これは電子ビームの径がある有限の広がりを持っている
ため、場所によって異なる力を受けることに起因してい
る。
【0004】上記現象を水平偏向磁界(ピン磁界)を例
にとって、図20に基いて説明する。尚、この図20に
おいて電子ビームeは紙面裏から表へ通っているものと
する。今、電子ビームeの断面の周辺部に90度ずつず
れた4個の場所を仮定して夫々A,B,C及びD点とす
る。ここで、B点はA点より磁界が強いので、電子ビー
ムeは横方向に両側から引張られるような力を受ける。
また、C及びD点では、電子ビームeの中心へ向かう力
が作用する。
【0005】従って、電子ビームスポットは、横方向に
弱いアンダーフォーカス(電子ビームが完全に絞り切れ
る前の状態)、縦方向に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)になり、等価的に
図21Bに示すようなレンズ作用を受けることがわか
る。尚、図21A及びBは、夫々画面センター及び画面
X端(図19参照)における上記現象を光学レンズ系に
置き換えて示す模式図であり、図において、aはカソー
ド上の物点、fは蛍光面上での結像点、31は主レン
ズ、32は偏向ヨークを示す。また、Z軸を境としてそ
の上部は縦(V)方向のレンズ作用を示し、下部は横
(H)方向のレンズ作用を示す。
【0006】また、上記レンズ作用をスポットの大きさ
とフォーカス電圧の関係でみると、図22に示すよう
に、電子ビームは、画面センターにおいて、そのスポッ
トの縦,横各方向のジャストフォーカス電圧Vfv,V
fhが一致しており、上記各方向の最小サイズも等しい
ことから、そのスポット形状は、ほぼ円形となる。
【0007】一方、画面X端では、縦方向のジャストフ
ォーカス電位Vfvが横方向のジャストフォーカス電位
VfhよりもΔVfo(図示の例では約1.3kv)ほ
ど高く、また、スポットの最小サイズも縦方向及び横方
向で異なり、横方向の方が、図示の例でみると、約2.
5倍ほど大きくなっている。尚、上記ΔVfoは非点量
と呼ばれ、後述するダイナミック四重極及びダイナミッ
クフォーカスにかける補正電圧は、この非点量ΔVfo
に比例する。
【0008】このことから、電子ビームは、上記偏向に
よって縦方向の結像点fが手前にずれることにより、図
19及び図21Bに示すように、画面周辺部で上下にハ
ローが発生し、歪んだスポット形状になる(非点収
差)。
【0009】また、セルフコンバーゼンス型でない偏向
ヨークを搭載した陰極線管においても、偏向ヨーク後部
に四重極コイル(CY:Convergenceyor
k)を設置して、偏向と同期した所定の電流を流すなど
して、コンバーゼンスをとる必要があり、通常、この場
合にも、画面周辺部において、上記セルフコンバーゼン
ス型と同様のスポット歪を受けることになる。
【0010】この対策として、受像管の廉価モデル用に
は、電子銃の一部を非回転対称とし、偏向磁界による非
点作用と逆の非点作用を行って、画面周辺部における電
子ビームのスポットを改善するという手法が一般に用い
られている。しかし、その反面で、上記偏向磁界による
非点作用に対する逆の非点作用は固定となされているた
め、画面中央でややフォーカスが劣化することになる。
【0011】そこで、受像管の高級モデル用には、電子
銃の主レンズ付近に四重極作用を持つような要素(電磁
的、静電的)を設置し、この要素の強さと主レンズの強
さを偏向に同期して変化させ、画面全域において、最適
なスポットを得るというシステム(ダイナミック四重極
とダイナミックフォーカスの組合せ)を採用している。
即ち、ダイナミック四重極の強さと主レンズの強さを回
路的手段でダイナミックに調整することにより、画面セ
ンターでのフォーカスを劣化させることなく、画面周辺
部でのフォーカスを改善するようにしている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
陰極線管においては、上記システム(ダイナミック四重
極とダイナミックフォーカスの組合せ)に対し、偏向に
同期した擬パラボラ状のAC電圧波形を与えて電子ビー
ムのフォーカス改善を行うわけだが、この場合、上記の
ように、非点量ΔVfoが高いことから、通常、1kv
前後のAC電圧波形をフォーカス電圧(通常5〜10k
v)に重畳させる必要があり、回路的負担が大きくなる
という不都合があった。
【0013】また、今後の陰極線管の動向として、ED
TV,HDTVあるいはコンピュータ用ディスプレイに
対応して、偏向周波数の高周波傾向の動きがあり、それ
に伴って、現状のような高い補正電圧では適切な電圧波
形を作ることが困難になり、回路的な負担並びに回路的
なコストアップが生じるという問題がある。
【0014】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、画面上のスポット形
状をほとんど変えることなく、画面周辺部での縦方向及
び横方向のジャスト・フォーカス電圧の差(非点量)を
減らすことができ、ダイナミック補正量の低減化並びに
回路的負担の軽減化を図ることができる陰極線管を提供
することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、偏向ヨークD
Yと、少なくとも電子ビーム発生部Kと主レンズ部5と
を有すると共に、主レンズ部5に静電的もしくは電磁的
四重極レンズ系を持ち、該主レンズ部5に、偏向周期に
同期したフォーカス電圧Fvを供給することによって、
画面主編での偏向歪による非点作用を打ち消すことによ
り、電子ビームのフォーカスを改善する偏向歪改善機構
を具備した電子銃Aとを有する陰極線管であって、主レ
ンズ部5と偏向ヨークDYの間に、偏向より受ける非点
作用と逆方向の非点作用を発生させる第1の四重極レン
ズ系SM1を設け、電子ビーム発生部Kと主レンズ部5
の間に、第1の四重極レンズ系SM1と同じ方向の非点
作用を発生させ、かつ第1の四重極レンズ系SM1で拡
大した縦横の像倍率比を元の1に近づけるための第2の
四重極レンズ系SM2を設けて構成する。
【0016】この場合、第1及び第2の四重極レンズ系
SM1及びSM2は、例えば電子ビームが受ける屈折
用からみて、縦方向に凹レンズ、横方向に凸レンズを形
成することによって構成される。また、主レンズ部5に
付加される四重極レンズ系は、例えば電子ビームが受け
る偏向作用からみて、縦及び横方向に凸レンズを形成す
ることによって構成され、かつ無偏向時、すなわちダイ
ナミックフォーカスをかけない場合、画面センターに於
各凸レンズの強さを縦方向に強、横方向に弱となるよ
うに構成される。
【0017】
【作用】上述の本発明の構成によれば、主レンズ部5と
偏向ヨークDYの間に、偏向より受ける非点作用と逆方
向の非点作用を発生させる第1の四重極レンズ系SM1
を設けるようにしたので、縦方向の像倍率MV と横方向
の像倍率MH の比MV /MH が1より大きくなり、これ
によって、主レンズ部5に印加されるダイナミックなフ
ォーカス電圧の差(非点量)を減少させることができ
る。
【0018】そして、上記第1の四重極レンズ系SM1
に加えて、電子ビーム発生部Kと主レンズ部5の間に、
第1の四重極レンズ系SM1と同じ方向の非点作用を発
生させる第2の四重極レンズ系SM2を設けるようにし
たので、第1の四重極レンズ系SM1による効果、即ち
主レンズ部5に印加されるダイナミックフォーカス電圧
の差(非点量)の減少を維持させたまま、縦方向の像倍
率MVと横方向の像倍率MH の比MV /MH を1に近づ
けることができる。
【0019】このことから、本発明に係る陰極線管によ
れば、画面上のスポット形状をほとんど変えることな
く、画面周辺部での縦方向及び横方向のジャスト・フォ
ーカス電圧の差(非点量)を減らすことができ、ダイナ
ミック補正量の低減化並びに回路的負担の軽減化を図る
ことができる。
【0020】
【実施例】以下、図1〜図17を参照しながら本発明の
実施例を説明する。これらの図において、(V)は縦方
向、(H)は横方向を示す。
【0021】図1は、本実施例に係る陰極線管の要部、
特に、電子銃Aが組み込まれた部分を上面側から見て示
す構成図である。
【0022】この電子銃Aは、例えばガラス等で形成さ
れたネック1内に封入されており、電子ビーム発生部で
あるカソードK(KR ,KG ,KB )と電子レンズ系を
構成する第1グリッドG1 、第2グリッドG2 、補助電
極GM 、第3グリッドG3、第4グリッドG4 、第5グ
リッドG5 及び静電偏向板2とから構成されている。
【0023】これら構成部材の配置関係は、ネック1後
部にカソードKが、その端子3を外部に突出させて取り
付けられ、該カソードKから蛍光面(図示せず)に向か
って順次上記第1グリッドG1 、第2グリッドG2 、補
助電極GM 、第3グリッドG 3 、第4グリッドG4 、第
5グリッドG5 及び静電偏向板2が配されている。
【0024】また、ファンネル4とネック1との接合面
近傍に偏向磁界を発生する偏向ヨークDYが取り付けら
れる。特に、第3〜第5グリッドG3 〜G5 にて主レン
ズMLが第4グリッドの部分に形成される(以下、この
主レンズMLが形成される部分を主レンズ部5として記
す)。
【0025】また、第4グリッドG4 は、内蔵四重極と
して機能する工夫が施されている。この工夫は、従来か
ら知られているもので、例えば図2及び図3に示すよう
に、第4グリッドG4 を3つの電極(G4A,G4B
4C)にて構成し、そのうち両側の2つの電極(第1電
極G4A及び第3電極G4C)を円筒状とし、その間の第2
電極G4Bを円形平板状とする。
【0026】そして、第1電極G4A及び第3電極G4C
夫々対向する側に、横長の小判形ビーム通過孔6が形成
された円形平板7を夫々溶接等により取り付けると共
に、第2電極G4Bに縦長の小判形ビーム通過孔8を形成
するというものである。尚、この場合、図4に示すよう
に、第5グリッドG5 の第4グリッドG4 側にも縦長の
小判形ビーム通過孔9が形成される。
【0027】上記のように構成された第4グリッドG4
のうち、第2電極G4Bに固定電圧Fcを供給し、第1電
極G4A及び第3電極G4Cに偏向周期に同期したフォーカ
ス電圧Fvを供給することにより、主レンズ部5に静電
的四重極を形成する。このフォーカス電圧Fvを適宜補
正して、四重極の強さ及び主レンズMLの強さを調整す
ることにより、画面センターでのフォーカスを劣化させ
ることなく、画面周辺部でのフォーカスを改善すること
ができる。
【0028】しかし、実際には、既に図22で示したよ
うに、非点量ΔVfoが高いことから、通常、1kv前
後のAC電圧波形をフォーカス電圧(通常5〜10k
v)に重畳させる必要があり、回路的負担が大きくなる
という不都合がある。
【0029】そこで、本例においては、主レンズ部5と
偏向ヨークDYの間に、主レンズ部5の内蔵四重極によ
る非点作用と逆方向の非点作用を発生させる第1の四重
極レンズ系SM1を設けると共に、カソードKと主レン
ズ部5の間に上記第1の四重極レンズ系SM1と同じ方
向の非点作用を発生させる第2の四重極レンズ系SM2
を設けて構成する。
【0030】第1の四重極レンズ系SM1としては、図
1の一方の拡大図に示すように、第5グリッドG5 と静
電偏向板2の間に配される3枚の電極(10A,10
B,10C)で構成することができる。この3枚の電極
(10A,10B,10C)は、図5に示すように、夫
々金属製の円形平板にて形成され、両側の2つの電極
(第1電極10A及び第3電極10C)には、横方向を
長軸とする長方形状のビーム通過孔11が夫々形成さ
れ、これら電極10Aおよび10C間に配される第2電
極10Bには、カソードKからの3本の電子ビームR,
G及びBに対応して分離した3つのビーム通過孔12
R,12G及び12Bが形成されている。
【0031】これら3つのビーム通過孔12R,12G
及び12Bは、縦方向を長軸とする長方形状に形成さ
れ、この構成により、縦方向に発散、横方向に集束する
四重極レンズが形成される。
【0032】そして、第5グリッドG5 に供給される高
電圧、即ちアノード電圧Hvを両側の第1電極10A及
び第3電極10Cに印加し、静電偏向板2に供給される
比較的低い電圧、即ちコンバーゼンス電圧Hcを第2電
極10Bに印加する。これらアノード電圧Hv及びコン
バーゼンス電圧Hcはネック1内に電子銃Aと共に封入
された内蔵抵抗13から取り出すことができる。
【0033】一方、第2の四重極レンズ系SM2として
は、図1の他方の拡大図に示すように、第3グリッドG
3 のカソードK側に、カソードKからの3本の電子ビー
ムR,G及びBに対応して分離した3つのビーム通過孔
14R,14G及び14Bを形成することによって構成
することができる。各ビーム通過孔14R,14G及び
14Bは、図6Aに示すように、夫々横方向を長軸とす
る小判形、即ち横長に形成される。
【0034】また、図示の例では、第2グリッドG2
第3グリッドG3 の間にプリフォーカスレンズと主レン
ズMLとの合成収差をよくするための既知の補助電極G
M が配されている。そして、この補助電極GM には、上
記第3グリッドG3 と同様に、3本の電子ビームR,G
及びBに対応して分離した3つのビーム通過孔15R,
15G及び15Bが形成されている。この例に於ては、
第3グリッドG 3 にはアノード電圧H V が、又、補助電
極G M にはフォーカス電圧に近い中圧が供給されてい
る。
【0035】各ビーム通過孔15R,15G及び15B
は、図6Bに示すように、第3グリッドG3 の場合と異
なり、円形に形成される。これら構成により、縦方向に
発散、横方向に集束する四重極レンズが形成される。
尚、図7に示すように、第3グリッドG3 の各ビーム通
過孔14R,14G及び14Bを円形とした場合は、補
助電極GM の各ビーム通過孔15R,15G及び15B
を、縦方向を長軸とする小判形、即ち縦長に形成され
る。
【0036】次に、上記第1の四重極レンズ系SM1の
みを設けた場合の構成を光学レンズ系に置き換えて表現
すると、図8に示すように、まず、主レンズMLは、縦
及び横方向に凸レンズが配置された形となり、第4グリ
ッドG4 における内蔵四重極レンズDQLにより、縦方
向の凸レンズ作用が強く、横方向の凸レンズ作用が弱く
なっている。
【0037】そして、上記第1の四重極レンズ系SM1
により、偏向ヨークDYの磁界中心dと主レンズML間
において、縦方向に凹レンズ、横方向に凸レンズが配置
された形となる。これら凹レンズ及び凸レンズで縦方向
に発散、横方向に集束する四重極レンズQp1が構成さ
れる。
【0038】この四重極レンズQp1は、所定の値に固
定され、主レンズMLの非点作用とは逆方向の非点作用
を行う固定非点となる。尚、図において、点aはカソー
ドKにおける物点、点fは結像点を示す。また、実線
は、縦方向及び横方向における電子ビームの軌跡を示
す。
【0039】上記構成によるレンズ作用を電子ビームの
スポットとフォーカス電圧の関係でみると、図9に示す
ように、電子ビームは、画面センターにおいて、そのス
ポットの縦,横各方向のジャストフォーカス電圧Vf
v,Vfhは一致する。従って、上記第1の四重極レン
ズ系SM1により、電子ビームを画面センター上におい
て、縦及び横方向にジャスト・フォーカスさせることが
できる。
【0040】一方、画面X端では、縦方向のジャスト・
フォーカス電圧Vfvが横方向のジャスト・フォーカス
電圧Vfhよりも非点量ΔVfm(図示の例では約0.
7kv)ほど高い。しかし、この非点量ΔVfmは、図
22で示す従来の非点量ΔVfo(約1.3kv)と比
べ、大幅に小さくなっている。また、スポットの各方向
の最小サイズもかなり近くなり、その差ΔSも非常に小
さいものとなっている。
【0041】このように、上記構成を採用することによ
り、画面周辺部での非点量の絶対値(ΔVfm)を低減
でき、この非点量ΔVfmと比例関係にあるダイナミッ
ク四重極及びダイナミックフォーカスに対するダイナミ
ック補正電圧も上記非点量ΔVfmの低減に伴い、軽減
させることができる。
【0042】次に、第1の四重極レンズ系SM1によっ
てダイナミック補正電圧が減少する原理を図10に基い
て説明する。図において、点xは第1の四重極レンズ系
SM1による画面センター方向の仮想結像点、点yは第
1の四重極レンズ系SM1による画面X端方向の仮想物
点、wは第1の四重極レンズ系SM1を設けない場合に
おける画面X端方向の仮想物点を示す。
【0043】また、一点鎖線は、夫々第1の四重極レン
ズSM1を設けた場合における主レンズMLから画面セ
ンター及び主レンズMLから画面X端に向かう電子ビー
ムの軌跡を示し、太い実線は、夫々第1の四重極レンズ
系SM1を設けない場合における主レンズMLから画面
センター及び主レンズMLから画面X端に向かう電子ビ
ームの軌跡を示す。
【0044】また、Dは第1の四重極レンズ系SM1を
設けない場合における主レンズMLのレンズディオプ
タ、(1/f)Daは第1の四重極レンズ系SM1を設
けた場合における主レンズMLのレンズディオプタ、D
SMは第1の四重極レンズ系SM1のレンズディオプタ、
DYは偏向ヨークDYのレンズディオプタである。
【0045】そして、ダイナミック補正電圧が減少する
ということは、図において、D>Da、即ちDA>DA
aが言えればよい。これらDA及びDAaは、以下の数
1で表される。
【数1】
【0046】ここで、DSMは以下の数2で表される。
【数2】
【0047】従って、DA及びDAaは、以下の数3で
置き換えられる。
【数3】
【0048】これより、具体的に数値計算すればよいわ
けだが、近似的にLa≪Bc、La≪Aaの場合には
(現実の系では、La≒Bc/5)、La2の項が無視
でき、上記数3は、以下の数4で近似できる。
【数4】
【0049】この数4からDA>DAaが成り立つ。当
然La=0(第1の四重極レンズを主レンズ上に設けた
場合)ならDA=DAaとなる。
【0050】このことから、主レンズMLと偏向ヨーク
DY間に配された第1の四重極レンズ系SM1(固定非
点DSM)による結像点のずれを補うために必要な主レン
ズML上の補正量は、常に画面センター側のレンズディ
オプタDAaより、画面X端側のレンズディオプタDA
の方が大きい(共に凸レンズ方向)。このため、主レン
ズMLと偏向ヨークDY間の固定非点DSMにより、画面
センターと画面X端の差分(ダイナミックな補正量)が
小さくなる。即ち、ダイナミック補正電圧が減少する。
【0051】但し、ここで問題になるのは、図9Aに示
すように、画面センターにおいてスポットが縦長になる
ことである。この理由は、図8のような四重極レンズ構
成(Qp)とすることにより、縦方向及び横方向の各像
倍率MV (=bV /aV )及びMH (=bH /aH )に
違いが生じるためである。これは、縦方向の合成レンズ
中心位置Lvと横方向の合成レンズ中心位置LHが異な
っていることからもわかる。
【0052】そこで、本例では、上述したように、上記
第1の四重極レンズ系SM1に加えて、カソードKと主
レンズ部5間に第2の四重極レンズ系SM2を設ける。
【0053】次に、第2の四重極レンズ系SM2を付加
した場合の本例の構成を光学レンズ系に置き換えて表現
すると、図11に示すように、カソードKと主レンズM
L間において、縦方向に凹レンズ、横方向に凸レンズが
配置された形となる。これら凹レンズ及び凸レンズで縦
方向に発散、横方向に集束する四重極レンズQp2が構
成される。
【0054】この四重極レンズQp2は、上記第1の四
重極レンズ系SM1と同様に、所定の値に固定され、主
レンズMLの非点作用とは逆方向の非点作用を行う固定
非点となる。尚、この図において、図8と対応するもの
については同符号を記してある。従って、この図11に
おいても、主レンズML及び第1の四重極レンズ系SM
1は、図8で示した非点作用を行う。
【0055】上記構成によるレンズ作用を電子ビームの
スポットとフォーカス電圧の関係でみると、図12に示
すように、電子ビームは、画面センターにおいて、その
スポットの縦,横各方向のジャストフォーカス電圧Vf
v,Vfhが一致すると共に、上記各方向の最小サイズ
も一致し、円形のスポット形状を得ることができる。ま
た、画面X端における非点量ΔVfnも上記図9Bで示
す非点量ΔVfmとほぼ同じであり、従来の非点量ΔV
foと比してその低減化を図ることができる。
【0056】上記図9及び図12でわかることは、ダイ
ナミックフォーカス量に比例するダイナミック補正電圧
ΔVfが第1の四重極レンズ系SM1により減少し、第
2の四重極レンズ系SM2を追加してもその効果が保た
れていることである(ΔVfn≒ΔVfm<ΔVf
o)。
【0057】
【0058】この原理について、図13を参照しながら
説明する。尚、この図において、Dは主レンズのレンズ
ディオプタ、DDYは偏向ヨークのレンズディオプタであ
る。また、点uは第2の四重極レンズ系SM2による画
面センター方向の仮想結像点である。その他、図10と
対応するものについては同符号を記す。
【0059】この図からわかるように、DDYは以下の数
5にて表される。
【数5】 この数5において、Bx,Aa及びLは設計時に決まる
値で、固定である。従って、DDYは一定となる。
【0060】同様にして、Dは以下の数6にて表され
る。
【数6】 この数6において、Bcも設計時に決まる値で、固定で
ある。従って、Dは一定となり、主レンズMLにおける
入射点の高さh及び第2の四重極レンズ系SM2によっ
て決まる主レンズMLから仮想物点uまでの距離Auに
は依存しないことがわかる。
【0061】従って、主レンズML上の必要な補正量
は、主レンズML以降(偏向ヨークDY側)の状態のみ
に依存し、主レンズML以前(カソードK側)の状態に
は無関係に決まる。即ち、第2の四重極レンズ系SM2
を追加することによって、本来の目的である必要なダイ
ナミックフォーカス電圧の減少が、センタースポットが
円形のままで達成できることになる。
【0062】むろん、このとき、縦方向には主レンズM
L前後に凹レンズが、また横方向には凸レンズが付加さ
れるため、画面センターでの結像面が縦方向と横方向で
異なる。これを補償するために、主レンズMLのレンズ
強度を縦方向と横方向で違える必要がある(縦方向によ
り強い集束作用が必要)。これは、主レンズMLのアパ
ーチャ形状を非回転対称となることにより容易に実現で
きる。本例では、図1で示すように、既に主レンズ部5
に内蔵四重極(図2及び図3で示す構成参照)を設けて
あるため、この内蔵四重極によって上記作用を達成させ
ることができる。
【0063】上述のように、本例によれば、主レンズ部
5と偏向ヨークDYの間に、偏向より受ける非点作用と
逆方向の非点作用を発生させる第1の四重極レンズ系S
M1を設けるようにしたので、縦方向の像倍率MV と横
方向の像倍率MH の比MV /MH が1より大きくなり、
これによって、主レンズ部5に印加されるダイナミック
なフォーカス電圧の差(非点量)ΔVfを減少させるこ
とができる。
【0064】そして、上記第1の四重極レンズ系SM1
に加えて、カソードKと主レンズ部5の間に、第1の四
重極レンズ系SM1と同じ方向の非点作用を発生させる
第2の四重極レンズ系SM2を設けるようにしたので、
第1の四重極レンズ系SM1による効果、即ち主レンズ
部5に印加されるダイナミックフォーカス電圧の差(非
点量)ΔVfの減少を維持させたまま、縦方向の像倍率
V と横方向の像倍率MH の比MV /MH を1に近づけ
ることができ、画面センターにおいてほぼ円形状のスポ
ットを得ることができる。
【0065】このことから、本例に係る陰極線管によれ
ば、画面上のスポット形状をほとんど変えることなく、
画面周辺部での縦方向及び横方向のジャスト・フォーカ
ス電圧の差(非点量)ΔVfを減らすことができ、ダイ
ナミック補正量の低減化並びに回路的負担の軽減化を図
ることができる。
【0066】上記第1の四重極レンズ系SM1として
は、陰極線管のネック1外部からシート状やリング状の
マグネットを取り付けて構成する方法がある。この場
合、偏向ヨークDYにより近い位置において非点作用を
行うことができるが、3本の電子ビームR,G及びBに
均一に作用させることができない。
【0067】一方、図1で示す本例の場合は、第1の四
重極レンズ系SM1を、第5グリッドG5 と静電偏向板
2の間において、夫々の板面が管軸に対して直角となる
ように配された金属製の3枚の円形平板(第1電極10
A、第2電極10B及び第3電極10C)で構成し、こ
れら3枚の円形平板中、両側の第1及び第3電極10A
及び10Cに、3本の電子ビームR,G及びBに対して
共通とされ、かつ横方向に長軸の長方形とされた1つの
ビーム通過孔11を夫々設け、第1電極10A及び第3
電極10Cで挟まれた第2電極10Bに、3本の電子ビ
ームR,G及びBに対応して互いに分離され、かつ縦方
向に長軸の長方形とされた3つのビーム通過孔12R,
12G及び12Bを設け、更に上記第1電極10A及び
第3電極10Cにアノード電圧Hvを印加し、第2電極
10Bにコンバーゼンス電圧Hcを印加するようにした
ので、3本の電子ビームR,G及びBに対して夫々均一
に非点作用をかけることができる。また、非点作用を静
電的に行うため、均一で安定した特性を得ることができ
る。
【0068】この第1の四重極レンズ系SM1の他の例
としては、例えば図14及び図15に示すように、第5
グリッドG5 と静電偏向板2の間において、夫々の板面
が管軸に対して直角となるように配された金属製の2枚
のひさし付き円形平板(第1電極16A及び第2電極1
6B)で構成するようにしてもよい。
【0069】この場合、第1電極16Aに、3本の電子
ビームR,G及びBに対応して互いに分離され、かつ縦
方向に長軸の長方形とされた3つのビーム通過孔17
R,17G及び17Bを設けると共に、各ビーム通過孔
17R,17G及び17Bの各左右側周辺部に外方に立
ち上がるひさし18(計6枚のひさし)を例えば切り起
こし加工や溶接等によって形成する。
【0070】また、第2電極16Bに、3本の電子ビー
ムR,G及びBに対して共通とされ、かつ横方向に長軸
の長方形とされた1つのビーム通過孔19を設けると共
に、このビーム通過孔19の各上下側周辺部に外方に立
ち上がるひさし20(計2枚のひさし)を例えば切り起
こし加工や溶接等によって形成する。
【0071】そして、これら第1電極16A及び第2電
極16Bとを、夫々ひさし17及び20を互いに対向さ
せて配して構成する。このとき、第1電極16Aにコン
バーゼンス電圧Hcを供給し、第2電極16Bにアノー
ド電圧Hvを供給する。
【0072】この図14及び図15に示す例において
も、上記図1で示す例と同様に、3本の電子ビームR,
G及びBに対して夫々均一に非点作用をかけることがで
きる。また、非点作用を静電的に行うため、均一で安定
した特性を得ることができる。
【0073】図1、図14及び図15の例では非点作用
を静電的に行うようにしたが、その他、マグネットによ
って非点作用を行うようにしてもよい。図16及び図1
7にその例を示す。
【0074】図16で示す例は、3ガン3ビームに適用
した例であり、コンバーゼンスカップ21の各ビーム通
過孔22R,22G及び22Bの周辺部に夫々2枚のシ
ート状マグネット23a及び23bを貼着したものであ
る。1つのビーム通過孔22の周辺部に貼着される1組
のシート状マグネット23a及び23bは、蛍光面側か
らみると、図16Bに示すように、4分割の象限でみた
場合、第1及び第3象限部分がN極(斜線で示す)、第
2及び第4象限部分がS極となされて、矢印で示すよう
な磁界の方向となるように構成されている。
【0075】また、図17で示す例は、1ガン3ビーム
に適用した例であり、静電偏向板2の各ビーム通過口2
4R,24G及び24Bの第5グリッドG5寄りの側壁
に薄い直方形状のシート状マグネット25を貼着したも
のである。即ち、蛍光面側からみた場合、図17Bに示
すように、青に関する電子ビームBが通過する第1の偏
向板2B(断面逆コ字状)の左側外壁、緑に関する電子
ビームGが通過する第2の偏向板2G(断面矩形状)の
両側外壁及び赤に関する電子ビームRが通過する第3の
偏向板2R(断面コ字状)の右側外壁に夫々シート状マ
グネット25を貼着する。各シート状マグネット25
は、蛍光面側からみたとき、上側左半分及び下側右半分
がN極(斜線で示す)、上側右半分及び下側左半分がS
極となされて、矢印で示すような磁界の方向となるよう
に構成されている。
【0076】これら図16及び図17で示す例において
も、上記図1、図14及び図15で示す例と同様に、3
本の電子ビームR,G及びBに対して夫々均一に非点作
用をかけることができる。このマグネット25を使用し
た例の場合、一部偏向ヨークDYによる偏向磁界の影響
を受けるが、非点作用が3本の電子ビームR,G及びB
に同等にかかるため、コンバーゼンスへの影響はきわめ
て小さく、実用上問題はない。
【0077】
【発明の効果】本発明に係る陰極線管によれば、画面上
のスポット形状をほとんど変えることなく、画面周辺部
での縦方向及び横方向のジャスト・フォーカス電圧の差
(非点量)を減らすことができ、ダイナミック補正量の
低減化並びに回路的負担の軽減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る陰極線管の要部(電子銃Aが組
み込まれた部分)を上面側から見て示す構成図。
【図2】本実施例に係る第4グリッドの構成を上面側か
ら見て示す断面図。
【図3】Aは、第4グリッドを構成する第1電極を蛍光
面側から見て示す正面図。 Bは、第4グリッドを構成する第2電極を蛍光面側から
見て示す正面図。 Cは、第4グリッドを構成する第3電極をカソード側か
ら見て示す正面図。
【図4】本実施例に係る第5グリッドの構成をカソード
側から見て示す正面図。
【図5】Aは、第1の四重極レンズ系を構成する第1電
極を蛍光面側から見て示す正面図。 Bは、第1の四重極レンズ系を構成する第2電極を蛍光
面側から見て示す正面図。 Cは、第1の四重極レンズ系を構成する第3電極を蛍光
面側から見て示す正面図。
【図6】Aは、第2の四重極レンズ系を構成する第3グ
リッドをカソード側から見て示す正面図。 Bは、補助電極を蛍光面側から見て示す正面図。
【図7】Aは、第2の四重極レンズ系を構成する第3グ
リッドの他の例をカソード側から見て示す正面図。 Bは、補助電極の他の例を蛍光面側から見て示す正面
図。
【図8】第1の四重極レンズ系による作用を示す模式
図。
【図9】Aは、第1の四重極レンズ系の作用による画面
センターにおけるスポットサイズとフォーカス電圧の関
係を示す特性図。 Bは、第1の四重極レンズ系の作用による画面X端にお
けるスポットサイズとフォーカス電圧の関係を示す特性
図。
【図10】第1の四重極レンズ系による作用を電子ビー
ム軌跡とレンズディオプタを中心にして示す原理図。
【図11】第1及び第2の四重極レンズ系による作用を
示す模式図。
【図12】Aは、第1及び第2の四重極レンズ系の作用
による画面センターにおけるスポットサイズとフォーカ
ス電圧の関係を示す特性図。 Bは、第1及び第2の四重極レンズ系の作用による画面
X端におけるスポットサイズとフォーカス電圧の関係を
示す特性図。
【図13】第2の四重極レンズ系による作用を電子ビー
ム軌跡とレンズディオプタを中心にして示す原理図。
【図14】第1の四重極レンズ系の他の例を上面側から
見て示す構成図。
【図15】Aは、図14で示す第1の四重極レンズ系を
構成する第1電極を蛍光面側から見て示す正面図。 Bは、その上面図。 Cは、図14で示す第1の四重極レンズ系を構成する第
2電極をカソード側から見て示す正面図。 Dは、その上面図。
【図16】Aは、第1の四重極レンズ系の他の例を一部
破断して示す斜視図。 Bは、図16Aで示す例を蛍光面側から見て示す正面
図。
【図17】Aは、第1の四重極レンズ系の他の例を示す
斜視図。 Bは、図17Aで示す例を蛍光面側から見て示す正面
図。
【図18】偏向ヨークによる偏向磁界を示す説明図。
【図19】電子ビームのスポット歪を示す模式図。
【図20】画面X端において電子ビームに作用する力を
示す説明図。
【図21】Aは、偏向ヨークによる画面センターでのレ
ンズ作用を示す模式図。 Bは、偏向ヨークによる画面X端でのレンズ作用を示す
模式図。
【図22】Aは、従来のレンズ作用による画面センター
におけるスポットサイズとフォーカス電圧の関係を示す
特性図。 Bは、従来のレンズ作用による画面X端におけるスポッ
トサイズとフォーカス電圧の関係を示す特性図。
【符号の説明】
A 電子銃 1 ネック 2 静電偏向板 3 端子 4 ファンネル 5 主レンズ部 DY 偏向ヨーク ML 主レンズ K(KR ,KG ,KB ) カソード SM1 第1の四重極レンズ系 SM2 第2の四重極レンズ系 GM 補助電極 G3 第3グリッド G4 第4グリッド G5 第5グリッド 10A〜10C 第1〜第3電極 11、12R,12G,12B ビーム通過孔 14R,14G,14B ビーム通過孔 15R,15G,15B ビーム通過孔
───────────────────────────────────────────────────── 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 (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏向ヨークと、 少なくとも電子ビーム発生部と主レンズ部とを有すると
    共に、上記主レンズ部に静電的もしくは電磁的四重極レ
    ンズ系を持ち、該主レンズ部に、偏向周期に同期したフ
    ォーカス電圧を供給することによって、画面周辺での偏
    向歪による非点作用を打ち消すことにより、電子ビーム
    のフォーカスを改善する偏向歪改善機構を具備した電子
    銃とを有する陰極線管であって、 上記主レンズ部と上記偏向ヨークの間に、偏向より受け
    る非点作用と逆方向の非点作用を発生させる第1の四重
    極レンズ系を有し、 上記電子ビーム発生部と上記主レンズ部の間に、上記第
    1の四重極レンズ系と同じ方向の非点作用を発生させ
    かつ上記第1の四重極レンズ系で拡大した縦横の像倍率
    比を元の1に近づけるための第2の四重極レンズ系を有
    することを特徴とする陰極線管。
  2. 【請求項2】 上記第1及び第2の四重極レンズ系は、
    電子ビームが受ける屈折作用からみて、縦方向に凹レン
    ズ、横方向に凸レンズを形成することによって構成され
    ることを特徴とする請求項1記載の陰極線管。
  3. 【請求項3】 上記主レンズ部に付加される上記四重極
    レンズ系は、電子ビームが受ける屈折作用からみて、縦
    及び横方向に凸レンズを形成することによって構成さ
    れ、かつ画面センターに於て各凸レンズの強さを縦方向
    に強、横方向に弱となるように構成されていることを特
    徴とする請求項1または2記載の陰極線管。
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