JP3443437B2 - カラー受像管装置 - Google Patents
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー受像管装置に
係り、特に単電子ビームを実質的に複数ビームに時分割
して動作するカラー受像管装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般にカラー受像管装置は、３電子ビー
ムを放出する電子銃を内蔵し、この電子銃から放出され
る３電子ビームを偏向装置の発生する磁界により偏向
し、シャドウマスクを介してこれと対向する蛍光体スク
リーンを水平、垂直走査することによりカラー画像を表
示する構造に形成されている。 【０００３】このようなカラー受像管装置に対して、特
開昭６１−２６３０３０号公報には、カソードから単電
子ビームを放出させ、この単電子ビームを実質的に３個
の電子ビームに時分割して動作するカラー受像管装置が
示されている。 【０００４】すなわち、このカラー受像管装置は、図５
に示すように、単電子ビーム１を放出する１個のカソー
ドＫと、このカソードＫから順次蛍光体スクリーン２方
向に配置され、上記カソードＫからの電子ビームを制
御、加速、集束する第１、第２、第３、第４、第５グリ
ッド（第４グリッドＧ4 のみ図示）およびコンバーゼン
ス電極Ｃからなる電子銃を有し、その第４グリッドＧ4
を２分割して、カソードＫからの単電子ビーム１を管軸
Ｚから離れる方向に３段階に静電偏向する第１補助偏向
手段とし、コンバーゼンス電極Ｃを１対の中央電極Ｃ1
とこの中央電極Ｃ1 の両側の配置された１対の両側電極
Ｃ2 とで構成し、上記第１補助偏向手段により管軸から
離れる方向に偏向された電子ビームを管軸に近づける方
向に静電偏向する第２補助偏向手段としている。 【０００５】なお、図５において、５は主偏向装置、６
はその偏向中心面、７はシャドウマスク、８は３色映像
信号切換部である。 【０００６】このカラー受像管装置によれば、偏向装置
の偏向中心面に入射する電子ビームの間隔を小さくでき
るため、高解像度、高コンバーゼンス品位のカラー画像
を表示することができる。 【０００７】しかしこのカラー受像管装置については、
つぎの問題がある。すなわち、カソードから放出される
単電子ビームを補助偏向する補助偏向手段が２つ必要で
あり、受像管の全長が長く、かつ補助偏向のための偏向
電力が増大する。また製造コストが高くなるなどの問題
がある。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来よ
り単電子ビームを実質的に３個の電子ビームに時分割し
て動作するカラー受像管装置が知られている。しかしこ
のカラー受像管装置は、単電子ビームを補助偏向する２
つの補助偏向手段が必要であるため、受像管の全長が長
く、かつ補助偏向のための偏向電力が増大する。また製
造コストが高くなるなどの問題がある。 【０００９】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、単電子ビームを２つの補助偏向手
段により実質的に３個の電子ビームとするカラー受像管
装置において、受像管の全長を短く、補助偏向のための
偏向電力を低減し、かつ製造コストを低減することを目
的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】単電子ビームを発生する
カソードおよびこのカソードから順次蛍光体スクリーン
方向に配置されカソードからの電子ビームを制御、加
速、集束する複数個の電極を有し、蛍光体スクリーンに
対して集束した電子ビームを放出する電子銃と、この電
子銃から放出される電子ビームを偏向し、蛍光体スクリ
ーンを水平、垂直走査させる主偏向装置と、電子銃に供
給される複数色の映像信号の切換えに同期してカソード
からの単電子ビームを管軸から離れる方向に偏向して実
質的に複数ビームとする第１補助偏向手段と、この第１
補助偏向手段と主偏向装置との間に配置され、複数ビー
ムを管軸に近づく方向に偏向する第２補助偏向手段とを
備えるカラー受像管装置において、第１補助偏向手段を
電子銃の制御電極と集束電極との間の加速電極系部に設
けられた静電偏向レンズとし、第２補助偏向手段を最終
的に電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する電子銃
の主電子レンズとした。 【００１１】 【作用】上記のように、第１、第２補助偏向手段を備
え、その第２補助偏向手段として、主電子レンズを利用
すると、格別の第２補助偏向手段を設ける必要がなく、
受像管の全長を短縮でき、補助偏向電力を小さく、かつ
製造コストを低減することができる。 【００１２】また第１補助偏向手段を制御電極と集束電
極との間の加速電極系に設けられた静電偏向レンズとす
ると、電子ビームの速度の低い領域で補助偏向するた
め、補助偏向電力を小さく、また電子ビームのクロスオ
ーバー点の近くで第１補助偏向をおこなうため、第２補
助偏向手段を主電子レンズとしても、分割した複数ビー
ムの集束と集中とを同時におこなうことができる。 【００１３】 【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。 【００１４】図２にその一実施例であるカラー受像管装
置の構成を示す。このカラー受像管装置は、パネル１０
およびこのパネル１０に一体に接合された漏斗状のファ
ンネル１１からなる外囲器を有し、そのパネル１０の内
面に、青、緑、赤に発光するストライプ状の３色蛍光体
層からなる蛍光体スクリーン１２が形成され、この蛍光
体スクリーン１２に対向して、その内側に多数の電子ビ
ーム通過孔の形成されたシャドウマスク１３が配置され
ている。一方、ファンネル１１のネック１４内に電子銃
１５が封止されている。またファンネル１１の径大部１
６の内面からネック１４の隣接部内面にかけて内面導電
膜１７が設けられ、ファンネル１１の径大部１６側面に
設けられた陽極端子１８に接続されている。さらにファ
ンネル１１の径大部１６とネック１４との境界部の外側
に偏向装置１９（主偏向装置）が装着されている。 【００１５】上記電子銃１５は、図１に示すように、単
電子ビームを発生するカソードＫ、このカソードＫを加
熱するヒータＨ、上記カソードＫから順次蛍光体スクリ
ーン方向に配置され、上記カソードＫからの電子ビーム
を制御、加速、集束する第１乃至第６グリッドＧ1 〜Ｇ
6 を有し、これらカソードＫ、ヒータＨおよび第１乃至
第６グリッドＧ1 〜Ｇ6 が一対の絶縁支持体（図示せ
ず）により一体に固定されたものとなっている。 【００１６】その第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 は、近
接配置された平板状電極からなり、その板面には、比較
的小さな円形開孔が形成されている。第３グリッドＧ3
も平板状の電極からなり、この第３グリッドＧ3 には、
第２グリッドＧ2 の開孔よりも大きな円形開孔が形成さ
れている。第４、第５、第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6
は、所定間隔離れて配置された円筒状電極からなる。 【００１７】さらにこのカラー受像管装置においては、
上記第２グリッドＧ2 と第３グリッドＧ3 との間の加速
電極系に、一対の偏向電極ＧD1，ＧD2からなる補助偏向
手段（第１補助偏向手段）が配置されている。この一対
の偏向電極ＧD1，ＧD2は、第２グリッドＧ2 側に対して
第３グリッドＧ3 側の間隔が広くなるように管軸Ｚ（銃
軸と一致）を挟んで水平方向（Ｘ軸方向）に対向配置さ
れ、上記電子銃の各電極とともに、一対の絶縁支持体に
固定されている。 【００１８】上記電子銃の各電極には、つぎの電圧が印
加される。すなわち、カソードＫは、約１５０Ｖのカッ
トオフ電圧に保たれ、これに３色映像信号切換部２０を
介して、所定の周期で３色映像信号が供給される。第１
グリッドＧ1 は接地電位に、第２および第３グリッドＧ
2 ，Ｇ3 には約７００Ｖ、第４グリッドＧ4 には約１５
kＶの電圧が印加され、第５グリッドＧ5 は接地電位
に、第６グリッドＧ6 には、第４グリッドＧ4 と同じく
約１５ kＶの電圧が印加される。また第１補助偏向手段
には、一対の偏向電極ＧD1，ＧD2間に数１０乃至数１０
０Ｖの電位差が生ずるように平均的に約７００Ｖの電圧
が印加される。 【００１９】上記電圧の印加により、カソードＫからの
単電子ビームの発生は、第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2
により制御され、放出された電子ビームは、第２グリッ
ドＧ2 の近傍でクロスオーバーＣＯを形成し、第１補助
偏向手段の一対の偏向電極ＧD1，ＧD2により形成される
静電偏向レンズに入射する。その後、第３グリッドＧ3
を通って、第４、第５、第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6
により形成される主電子レンズＭＬに入射し、この主電
子レンズＭＬにより、最終的に蛍光体スクリーン上に集
束される。 【００２０】この場合、第１補助偏向手段の一対の偏向
電極ＧD1，ＧD2に印加される電圧をカソードＫに供給さ
れる３色映像信号と同期して変化させることにより、第
１補助偏向手段は、上記クロスオーバーＣＯを経て入射
するカソードＫからの単電子ビームを管軸から離れる水
平方向に３段階に偏向して、実質的に３色映像信号によ
り変調した３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R とす
る。この３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R のうち、
偏向を受けない電子ビーム２１G は、上記第４、第５、
第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6 により形成される主電子
レンズＭＬの中央部に入射し、この主電子レンズＭＬの
中央部を通って蛍光体スクリーンの中央部に達する。一
方、第１補助偏向手段により偏向された電子ビーム２１
B ，２１Rは、主電子レンズＭＬの周辺部に入射し、こ
の主電子レンズＭＬのレンズ作用により、各電子レンズ
２１B ，２１R の中心軸が管軸Ｚに近づく水平方向に偏
向される。 【００２１】つまり、この電子銃においては、第４、第
５、第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6により形成される主
電子レンズＭＬが電子ビームを最終的に蛍光体スクリー
ンの中央部に集束する作用と、第１補助偏向手段の３段
階の偏向により得られる３電子ビーム２１B ，２１G ，
２１R を蛍光体スクリーン上に集中する第２補助偏向手
段としての作用をもち、この主電子レンズＭＬの作用に
より、第１補助偏向手段により管軸から離れる方向に偏
向された３電子ビーム２１B ，２１G ，２１Rは、最終
的に蛍光体スクリーの中央部に集束かつ集中される。 【００２２】なお、第３グリッドＧ3 は、第１補助偏向
手段の一対の偏向電極ＧD1，ＧD2と高電位の第４グリッ
ドＧ4 との間に電子ビームを歪ませる４極子レンズの形
成を防止する。 【００２３】したがって上記のように電子銃に第１補助
偏向手段を設けると、図３に示すように、カソードＫか
ら放出された単電子ビーム２０は、第１補助偏向手段の
形成する静電偏向レンズＥＤにより管軸Ｚから離れる水
平方向に偏向されて、実質的に３色映像信号により変調
した３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R となり、それ
ぞれ主電子レンズＭＬにより集束かつ管軸Ｚに近づく水
平方向に偏向され、その後、主偏向装置１９の発生する
磁界により偏向され、シャドウマスク１３を介して、蛍
光体スクリーン１２を水平、垂直走査する。 【００２４】したがって上記のように構成すると、第１
補助偏向手段以外に、管軸から離れる方向に偏向された
３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R を管軸に近づける
方向に偏向する第２補助偏向手段を格別に設ける必要が
なくなり、第２補助偏向手段を設けるためのスペースが
不要となり、カラー受像管装置の全長を短縮することが
できる。また格別の第２補助偏向手段を設けた場合の偏
向電力の増大を避けることができる。さらにカラー受像
管装置の製造コストを低減できるなどの効果が得られ
る。 【００２５】ここで、上記のように第２補助偏向手段と
して、電子銃の主電子レンズのレンズ作用を利用する場
合は、３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R の集束と集
中を同時におこなうことが困難となるという問題が生じ
る。。 【００２６】すなわち、図４（ａ）に示すように、カソ
ードＫから放出された単電子ビームがクロスオーバーＣ
Ｏを形成したのち、第１補助偏向手段の形成する静電偏
向レンズＥＤにより管軸Ｚから離れる方向に偏向して、
実質的に３電子ビーム２１B，２１G ，２１R を形成
し、その３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R を主電子
レンズＭＬにより集束かつ集中するようにすると、主電
子レンズＭＬからみた各電子ビーム２１B ，２１G ，２
１R の集束に関する物点Ａは、クロスオーバーＣＯの位
置となる。一方、集中に関する物点Ｂは、第１補助偏向
手段の形成する静電偏向レンズＥＤの位置となり、集束
に関する物点と集中に関する物点とが一致せず、集束と
集中を同時におこなうことができない。たとえば主電子
レンズＭＬの強さを３電子ビーム２１B ，２１G ，２１
R の集中に適した強さとすると、３電子ビーム２１B ，
２１G ，２１R は、過集束状態となる。逆に主電子レン
ズＭＬの強さを３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R の
集束に適した強さとすると、各電子ビーム２１B ，２１
G ，２１R は、集中不足の状態となる。 【００２７】しかしこのカラー受像管装置のように第１
補助偏向手段を加速電極である第２グリッドＧ2 近傍、
すなわち制御電極である第１グリッドＧ1 と集束電極で
ある第４グリッドＧ4 との間に配置されている加速電極
系部に設けると、図４（ｂ）に示すように、主電子レン
ズＭＬからみた３電子ビーム２１B ，２１G ，２１Rの
集束に関する物点Ａ（クロスオーバーＣＯの位置）と集
中に関する物点Ｂ（第１補助偏向手段の形成する静電偏
向レンズＥＤの位置）とが近づくため、３電子ビーム２
１B ，２１G ，２１R の集束と集中とを同時におこなう
ことができるようになる。 【００２８】この場合、上記のように第１補助偏向手段
を配置しても、なお集束に関する物点Ａと集中に関する
物点Ｂとは、厳密には一致せず、３電子ビーム２１B ，
２１G ，２１R の集束と集中とは若干ずれるが、そのず
れ量は小さいため、従来、通常のカラー受像管装置で用
いられているビーム軌道調整用磁石により調整すること
ができる。 【００２９】また３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R
の集中に関しては、特開昭６１−２６５９８９号公報
に、電子銃を３電子ビームを平行に放出する電子銃と
し、蛍光体スクリーン上での集中ずれを３色映像信号の
位相を制御することにより合せる技術が示されている
が、この技術と組合わせても、同様に効果をもつカラー
受像管装置とすることができる。なおこの場合、３電子
ビームは、蛍光体スクリーン上で完全に集中されなくて
もよく、少なくとも主電子レンズによる集中作用を受け
たのち、３電子ビームが平行か、あるいは銃軸に近づく
方向に偏向されればよい。 【００３０】上記のように電子銃１５の制御電極と集束
電極との間に配置される加速電極系にカソードＫから放
出される単電子ビームを管軸から離れる方向に３段階に
偏向して、実質的に３電子ビームとする第１補助偏向手
段を配置すると、電子銃１５の主電子レンズＭＬを、上
記管軸から離れる方向に偏向された３電子ビームを管軸
に近づける方向に偏向する第２補助偏向手段として用い
ても、３電子ビームの集束と集中を同時におこなうこと
ができ、しかも加速電極系部の電位は、高くても１ kＶ
程度と比較的低い電位であるため、電子ビームの補助偏
向に要する電力を少なくすることができる。 【００３１】なお、上記実施例では、主電子レンズがユ
ニポテンシャル型電子レンズを形成する電子銃について
説明したが、この発明は、他の型の電子銃についても適
用できる。 【００３２】また、上記実施例では、第１、第２補助偏
向手段により得られる３電子ビーム一列配置される場合
について説明したが、これら補助偏向手段により得られ
る３電子ビームはデルタ配列となる場合にも適用でき
る。 【００３３】また、上記実施例では、第１補助偏向手段
により３段階に偏向して、実質的に３電子ビームを得る
場合について説明したが、この第１補助偏向手段による
偏向は、３段階に限定されるものでなく、複数段階に偏
向して、実質的に複数ビームを得る場合にも適用でき
る。 【００３４】さらに、上記実施例では、１つの蛍光体ス
クリーンに対して１個の電子銃を有するカラー受像管装
置について説明したが、この発明は、実開昭４７−９３
４９号公報、実公昭３９−２５６４１号公報、特公昭４
２−９３４９号公報などに示されているように、１つの
蛍光体スクリーンを複数個の電子銃から放出される電子
ビムにより、複数個の領域に分割して走査するカラー受
像管装置についても、その各電子銃に対して適用するこ
とができる。 【００３５】 【発明の効果】電子銃に供給される複数色の映像信号の
切換えに同期してカソードからの単電子ビームを管軸か
ら離れる方向に偏向して実質的に複数ビームとする第１
補助偏向手段と、この第１補助偏向手段と主偏向装置と
の間に配置され、複数ビームを管軸に近づける方向に偏
向する第２補助偏向手段とを備えるカラー受像管装置に
おいて、第１補助偏向手段を電子銃の制御電極と集束電
極との間の加速電極系に設けられた静電偏向レンズと
し、第２補助偏向手段を最終的に電子ビームを蛍光体ス
クリーン上に集束する電子銃の主電子レンズとすると、
格別に第２補助偏向手段を必要とせず、受像管の全長を
短縮でき、補助偏向電力を小さく、かつ製造コストを低
減することができる。また第１補助偏向手段を制御電極
と集束電極との間の加速電極系部に設けられた静電偏向
レンズとして、電子ビームの速度の低い領域で補助偏向
するため、補助偏向電力を小さく、また電子ビームのク
ロスオーバー点の近くで第１補助偏向をおこなうため、
第２補助偏向手段を主電子レンズとしても、複数ビーム
を同時に集束、集中することができる。
係り、特に単電子ビームを実質的に複数ビームに時分割
して動作するカラー受像管装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般にカラー受像管装置は、３電子ビー
ムを放出する電子銃を内蔵し、この電子銃から放出され
る３電子ビームを偏向装置の発生する磁界により偏向
し、シャドウマスクを介してこれと対向する蛍光体スク
リーンを水平、垂直走査することによりカラー画像を表
示する構造に形成されている。 【０００３】このようなカラー受像管装置に対して、特
開昭６１−２６３０３０号公報には、カソードから単電
子ビームを放出させ、この単電子ビームを実質的に３個
の電子ビームに時分割して動作するカラー受像管装置が
示されている。 【０００４】すなわち、このカラー受像管装置は、図５
に示すように、単電子ビーム１を放出する１個のカソー
ドＫと、このカソードＫから順次蛍光体スクリーン２方
向に配置され、上記カソードＫからの電子ビームを制
御、加速、集束する第１、第２、第３、第４、第５グリ
ッド（第４グリッドＧ4 のみ図示）およびコンバーゼン
ス電極Ｃからなる電子銃を有し、その第４グリッドＧ4
を２分割して、カソードＫからの単電子ビーム１を管軸
Ｚから離れる方向に３段階に静電偏向する第１補助偏向
手段とし、コンバーゼンス電極Ｃを１対の中央電極Ｃ1
とこの中央電極Ｃ1 の両側の配置された１対の両側電極
Ｃ2 とで構成し、上記第１補助偏向手段により管軸から
離れる方向に偏向された電子ビームを管軸に近づける方
向に静電偏向する第２補助偏向手段としている。 【０００５】なお、図５において、５は主偏向装置、６
はその偏向中心面、７はシャドウマスク、８は３色映像
信号切換部である。 【０００６】このカラー受像管装置によれば、偏向装置
の偏向中心面に入射する電子ビームの間隔を小さくでき
るため、高解像度、高コンバーゼンス品位のカラー画像
を表示することができる。 【０００７】しかしこのカラー受像管装置については、
つぎの問題がある。すなわち、カソードから放出される
単電子ビームを補助偏向する補助偏向手段が２つ必要で
あり、受像管の全長が長く、かつ補助偏向のための偏向
電力が増大する。また製造コストが高くなるなどの問題
がある。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来よ
り単電子ビームを実質的に３個の電子ビームに時分割し
て動作するカラー受像管装置が知られている。しかしこ
のカラー受像管装置は、単電子ビームを補助偏向する２
つの補助偏向手段が必要であるため、受像管の全長が長
く、かつ補助偏向のための偏向電力が増大する。また製
造コストが高くなるなどの問題がある。 【０００９】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、単電子ビームを２つの補助偏向手
段により実質的に３個の電子ビームとするカラー受像管
装置において、受像管の全長を短く、補助偏向のための
偏向電力を低減し、かつ製造コストを低減することを目
的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】単電子ビームを発生する
カソードおよびこのカソードから順次蛍光体スクリーン
方向に配置されカソードからの電子ビームを制御、加
速、集束する複数個の電極を有し、蛍光体スクリーンに
対して集束した電子ビームを放出する電子銃と、この電
子銃から放出される電子ビームを偏向し、蛍光体スクリ
ーンを水平、垂直走査させる主偏向装置と、電子銃に供
給される複数色の映像信号の切換えに同期してカソード
からの単電子ビームを管軸から離れる方向に偏向して実
質的に複数ビームとする第１補助偏向手段と、この第１
補助偏向手段と主偏向装置との間に配置され、複数ビー
ムを管軸に近づく方向に偏向する第２補助偏向手段とを
備えるカラー受像管装置において、第１補助偏向手段を
電子銃の制御電極と集束電極との間の加速電極系部に設
けられた静電偏向レンズとし、第２補助偏向手段を最終
的に電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する電子銃
の主電子レンズとした。 【００１１】 【作用】上記のように、第１、第２補助偏向手段を備
え、その第２補助偏向手段として、主電子レンズを利用
すると、格別の第２補助偏向手段を設ける必要がなく、
受像管の全長を短縮でき、補助偏向電力を小さく、かつ
製造コストを低減することができる。 【００１２】また第１補助偏向手段を制御電極と集束電
極との間の加速電極系に設けられた静電偏向レンズとす
ると、電子ビームの速度の低い領域で補助偏向するた
め、補助偏向電力を小さく、また電子ビームのクロスオ
ーバー点の近くで第１補助偏向をおこなうため、第２補
助偏向手段を主電子レンズとしても、分割した複数ビー
ムの集束と集中とを同時におこなうことができる。 【００１３】 【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。 【００１４】図２にその一実施例であるカラー受像管装
置の構成を示す。このカラー受像管装置は、パネル１０
およびこのパネル１０に一体に接合された漏斗状のファ
ンネル１１からなる外囲器を有し、そのパネル１０の内
面に、青、緑、赤に発光するストライプ状の３色蛍光体
層からなる蛍光体スクリーン１２が形成され、この蛍光
体スクリーン１２に対向して、その内側に多数の電子ビ
ーム通過孔の形成されたシャドウマスク１３が配置され
ている。一方、ファンネル１１のネック１４内に電子銃
１５が封止されている。またファンネル１１の径大部１
６の内面からネック１４の隣接部内面にかけて内面導電
膜１７が設けられ、ファンネル１１の径大部１６側面に
設けられた陽極端子１８に接続されている。さらにファ
ンネル１１の径大部１６とネック１４との境界部の外側
に偏向装置１９（主偏向装置）が装着されている。 【００１５】上記電子銃１５は、図１に示すように、単
電子ビームを発生するカソードＫ、このカソードＫを加
熱するヒータＨ、上記カソードＫから順次蛍光体スクリ
ーン方向に配置され、上記カソードＫからの電子ビーム
を制御、加速、集束する第１乃至第６グリッドＧ1 〜Ｇ
6 を有し、これらカソードＫ、ヒータＨおよび第１乃至
第６グリッドＧ1 〜Ｇ6 が一対の絶縁支持体（図示せ
ず）により一体に固定されたものとなっている。 【００１６】その第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 は、近
接配置された平板状電極からなり、その板面には、比較
的小さな円形開孔が形成されている。第３グリッドＧ3
も平板状の電極からなり、この第３グリッドＧ3 には、
第２グリッドＧ2 の開孔よりも大きな円形開孔が形成さ
れている。第４、第５、第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6
は、所定間隔離れて配置された円筒状電極からなる。 【００１７】さらにこのカラー受像管装置においては、
上記第２グリッドＧ2 と第３グリッドＧ3 との間の加速
電極系に、一対の偏向電極ＧD1，ＧD2からなる補助偏向
手段（第１補助偏向手段）が配置されている。この一対
の偏向電極ＧD1，ＧD2は、第２グリッドＧ2 側に対して
第３グリッドＧ3 側の間隔が広くなるように管軸Ｚ（銃
軸と一致）を挟んで水平方向（Ｘ軸方向）に対向配置さ
れ、上記電子銃の各電極とともに、一対の絶縁支持体に
固定されている。 【００１８】上記電子銃の各電極には、つぎの電圧が印
加される。すなわち、カソードＫは、約１５０Ｖのカッ
トオフ電圧に保たれ、これに３色映像信号切換部２０を
介して、所定の周期で３色映像信号が供給される。第１
グリッドＧ1 は接地電位に、第２および第３グリッドＧ
2 ，Ｇ3 には約７００Ｖ、第４グリッドＧ4 には約１５
kＶの電圧が印加され、第５グリッドＧ5 は接地電位
に、第６グリッドＧ6 には、第４グリッドＧ4 と同じく
約１５ kＶの電圧が印加される。また第１補助偏向手段
には、一対の偏向電極ＧD1，ＧD2間に数１０乃至数１０
０Ｖの電位差が生ずるように平均的に約７００Ｖの電圧
が印加される。 【００１９】上記電圧の印加により、カソードＫからの
単電子ビームの発生は、第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2
により制御され、放出された電子ビームは、第２グリッ
ドＧ2 の近傍でクロスオーバーＣＯを形成し、第１補助
偏向手段の一対の偏向電極ＧD1，ＧD2により形成される
静電偏向レンズに入射する。その後、第３グリッドＧ3
を通って、第４、第５、第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6
により形成される主電子レンズＭＬに入射し、この主電
子レンズＭＬにより、最終的に蛍光体スクリーン上に集
束される。 【００２０】この場合、第１補助偏向手段の一対の偏向
電極ＧD1，ＧD2に印加される電圧をカソードＫに供給さ
れる３色映像信号と同期して変化させることにより、第
１補助偏向手段は、上記クロスオーバーＣＯを経て入射
するカソードＫからの単電子ビームを管軸から離れる水
平方向に３段階に偏向して、実質的に３色映像信号によ
り変調した３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R とす
る。この３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R のうち、
偏向を受けない電子ビーム２１G は、上記第４、第５、
第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6 により形成される主電子
レンズＭＬの中央部に入射し、この主電子レンズＭＬの
中央部を通って蛍光体スクリーンの中央部に達する。一
方、第１補助偏向手段により偏向された電子ビーム２１
B ，２１Rは、主電子レンズＭＬの周辺部に入射し、こ
の主電子レンズＭＬのレンズ作用により、各電子レンズ
２１B ，２１R の中心軸が管軸Ｚに近づく水平方向に偏
向される。 【００２１】つまり、この電子銃においては、第４、第
５、第６グリッドＧ4 ，Ｇ5 ，Ｇ6により形成される主
電子レンズＭＬが電子ビームを最終的に蛍光体スクリー
ンの中央部に集束する作用と、第１補助偏向手段の３段
階の偏向により得られる３電子ビーム２１B ，２１G ，
２１R を蛍光体スクリーン上に集中する第２補助偏向手
段としての作用をもち、この主電子レンズＭＬの作用に
より、第１補助偏向手段により管軸から離れる方向に偏
向された３電子ビーム２１B ，２１G ，２１Rは、最終
的に蛍光体スクリーの中央部に集束かつ集中される。 【００２２】なお、第３グリッドＧ3 は、第１補助偏向
手段の一対の偏向電極ＧD1，ＧD2と高電位の第４グリッ
ドＧ4 との間に電子ビームを歪ませる４極子レンズの形
成を防止する。 【００２３】したがって上記のように電子銃に第１補助
偏向手段を設けると、図３に示すように、カソードＫか
ら放出された単電子ビーム２０は、第１補助偏向手段の
形成する静電偏向レンズＥＤにより管軸Ｚから離れる水
平方向に偏向されて、実質的に３色映像信号により変調
した３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R となり、それ
ぞれ主電子レンズＭＬにより集束かつ管軸Ｚに近づく水
平方向に偏向され、その後、主偏向装置１９の発生する
磁界により偏向され、シャドウマスク１３を介して、蛍
光体スクリーン１２を水平、垂直走査する。 【００２４】したがって上記のように構成すると、第１
補助偏向手段以外に、管軸から離れる方向に偏向された
３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R を管軸に近づける
方向に偏向する第２補助偏向手段を格別に設ける必要が
なくなり、第２補助偏向手段を設けるためのスペースが
不要となり、カラー受像管装置の全長を短縮することが
できる。また格別の第２補助偏向手段を設けた場合の偏
向電力の増大を避けることができる。さらにカラー受像
管装置の製造コストを低減できるなどの効果が得られ
る。 【００２５】ここで、上記のように第２補助偏向手段と
して、電子銃の主電子レンズのレンズ作用を利用する場
合は、３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R の集束と集
中を同時におこなうことが困難となるという問題が生じ
る。。 【００２６】すなわち、図４（ａ）に示すように、カソ
ードＫから放出された単電子ビームがクロスオーバーＣ
Ｏを形成したのち、第１補助偏向手段の形成する静電偏
向レンズＥＤにより管軸Ｚから離れる方向に偏向して、
実質的に３電子ビーム２１B，２１G ，２１R を形成
し、その３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R を主電子
レンズＭＬにより集束かつ集中するようにすると、主電
子レンズＭＬからみた各電子ビーム２１B ，２１G ，２
１R の集束に関する物点Ａは、クロスオーバーＣＯの位
置となる。一方、集中に関する物点Ｂは、第１補助偏向
手段の形成する静電偏向レンズＥＤの位置となり、集束
に関する物点と集中に関する物点とが一致せず、集束と
集中を同時におこなうことができない。たとえば主電子
レンズＭＬの強さを３電子ビーム２１B ，２１G ，２１
R の集中に適した強さとすると、３電子ビーム２１B ，
２１G ，２１R は、過集束状態となる。逆に主電子レン
ズＭＬの強さを３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R の
集束に適した強さとすると、各電子ビーム２１B ，２１
G ，２１R は、集中不足の状態となる。 【００２７】しかしこのカラー受像管装置のように第１
補助偏向手段を加速電極である第２グリッドＧ2 近傍、
すなわち制御電極である第１グリッドＧ1 と集束電極で
ある第４グリッドＧ4 との間に配置されている加速電極
系部に設けると、図４（ｂ）に示すように、主電子レン
ズＭＬからみた３電子ビーム２１B ，２１G ，２１Rの
集束に関する物点Ａ（クロスオーバーＣＯの位置）と集
中に関する物点Ｂ（第１補助偏向手段の形成する静電偏
向レンズＥＤの位置）とが近づくため、３電子ビーム２
１B ，２１G ，２１R の集束と集中とを同時におこなう
ことができるようになる。 【００２８】この場合、上記のように第１補助偏向手段
を配置しても、なお集束に関する物点Ａと集中に関する
物点Ｂとは、厳密には一致せず、３電子ビーム２１B ，
２１G ，２１R の集束と集中とは若干ずれるが、そのず
れ量は小さいため、従来、通常のカラー受像管装置で用
いられているビーム軌道調整用磁石により調整すること
ができる。 【００２９】また３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R
の集中に関しては、特開昭６１−２６５９８９号公報
に、電子銃を３電子ビームを平行に放出する電子銃と
し、蛍光体スクリーン上での集中ずれを３色映像信号の
位相を制御することにより合せる技術が示されている
が、この技術と組合わせても、同様に効果をもつカラー
受像管装置とすることができる。なおこの場合、３電子
ビームは、蛍光体スクリーン上で完全に集中されなくて
もよく、少なくとも主電子レンズによる集中作用を受け
たのち、３電子ビームが平行か、あるいは銃軸に近づく
方向に偏向されればよい。 【００３０】上記のように電子銃１５の制御電極と集束
電極との間に配置される加速電極系にカソードＫから放
出される単電子ビームを管軸から離れる方向に３段階に
偏向して、実質的に３電子ビームとする第１補助偏向手
段を配置すると、電子銃１５の主電子レンズＭＬを、上
記管軸から離れる方向に偏向された３電子ビームを管軸
に近づける方向に偏向する第２補助偏向手段として用い
ても、３電子ビームの集束と集中を同時におこなうこと
ができ、しかも加速電極系部の電位は、高くても１ kＶ
程度と比較的低い電位であるため、電子ビームの補助偏
向に要する電力を少なくすることができる。 【００３１】なお、上記実施例では、主電子レンズがユ
ニポテンシャル型電子レンズを形成する電子銃について
説明したが、この発明は、他の型の電子銃についても適
用できる。 【００３２】また、上記実施例では、第１、第２補助偏
向手段により得られる３電子ビーム一列配置される場合
について説明したが、これら補助偏向手段により得られ
る３電子ビームはデルタ配列となる場合にも適用でき
る。 【００３３】また、上記実施例では、第１補助偏向手段
により３段階に偏向して、実質的に３電子ビームを得る
場合について説明したが、この第１補助偏向手段による
偏向は、３段階に限定されるものでなく、複数段階に偏
向して、実質的に複数ビームを得る場合にも適用でき
る。 【００３４】さらに、上記実施例では、１つの蛍光体ス
クリーンに対して１個の電子銃を有するカラー受像管装
置について説明したが、この発明は、実開昭４７−９３
４９号公報、実公昭３９−２５６４１号公報、特公昭４
２−９３４９号公報などに示されているように、１つの
蛍光体スクリーンを複数個の電子銃から放出される電子
ビムにより、複数個の領域に分割して走査するカラー受
像管装置についても、その各電子銃に対して適用するこ
とができる。 【００３５】 【発明の効果】電子銃に供給される複数色の映像信号の
切換えに同期してカソードからの単電子ビームを管軸か
ら離れる方向に偏向して実質的に複数ビームとする第１
補助偏向手段と、この第１補助偏向手段と主偏向装置と
の間に配置され、複数ビームを管軸に近づける方向に偏
向する第２補助偏向手段とを備えるカラー受像管装置に
おいて、第１補助偏向手段を電子銃の制御電極と集束電
極との間の加速電極系に設けられた静電偏向レンズと
し、第２補助偏向手段を最終的に電子ビームを蛍光体ス
クリーン上に集束する電子銃の主電子レンズとすると、
格別に第２補助偏向手段を必要とせず、受像管の全長を
短縮でき、補助偏向電力を小さく、かつ製造コストを低
減することができる。また第１補助偏向手段を制御電極
と集束電極との間の加速電極系部に設けられた静電偏向
レンズとして、電子ビームの速度の低い領域で補助偏向
するため、補助偏向電力を小さく、また電子ビームのク
ロスオーバー点の近くで第１補助偏向をおこなうため、
第２補助偏向手段を主電子レンズとしても、複数ビーム
を同時に集束、集中することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る電子銃の構成を示す
図である。 【図２】この発明の一実施例であるカラー受像管装置の
構成を示す図である。 【図３】上記カラー受像管装置の動作を説明するための
図である。 【図４】図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれカラー受像
管装置の電子レンズによる３電子ビームの集束と集中を
説明するための図である。 【図５】従来のカラー受像管装置の動作を説明するため
の図である。 【符号の説明】 １０…パネル １１…ファンネル １２…蛍光体スクリーン １３…シャドウマスク １５…電子銃 １９…主偏向装置 ２１B ，２１G ，２ R…３電子ビーム Ｇ1 …第１グリッド Ｇ2 …第２グリッド Ｇ3 …第３グリッド Ｇ4 …第４グリッド Ｇ5 …第５グリッド Ｇ6 …第６グリッド ＧD1、ＧD2…偏向電極 Ｋ…カソード
図である。 【図２】この発明の一実施例であるカラー受像管装置の
構成を示す図である。 【図３】上記カラー受像管装置の動作を説明するための
図である。 【図４】図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれカラー受像
管装置の電子レンズによる３電子ビームの集束と集中を
説明するための図である。 【図５】従来のカラー受像管装置の動作を説明するため
の図である。 【符号の説明】 １０…パネル １１…ファンネル １２…蛍光体スクリーン １３…シャドウマスク １５…電子銃 １９…主偏向装置 ２１B ，２１G ，２ R…３電子ビーム Ｇ1 …第１グリッド Ｇ2 …第２グリッド Ｇ3 …第３グリッド Ｇ4 …第４グリッド Ｇ5 …第５グリッド Ｇ6 …第６グリッド ＧD1、ＧD2…偏向電極 Ｋ…カソード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭51−135432（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−263030（ＪＰ，Ａ)
特公 昭44−7867（ＪＰ，Ｂ１)
米国特許2927236（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 31/20
H01J 29/48 - 29/51
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 単電子ビームを発生するカソードおよび
このカソードから順次蛍光体スクリーン方向に配置され
上記カソードからの電子ビームを制御、加速、集束する
複数個の電極を有し、上記蛍光体スクリーンに対して集
束した電子ビームを放出する電子銃と、この電子銃から
放出される電子ビームを偏向して上記蛍光体スクリーン
を水平、垂直走査させる主偏向装置と、上記電子銃に供
給される複数色の映像信号の切換えに同期して上記カソ
ードからの単電子ビームを管軸から離れる方向に偏向し
て実質的に複数ビームとする第１補助偏向手段と、この
第１補助偏向手段と上記主偏向装置との間に配置され、
上記複数ビームを管軸に近づける方向に偏向する第２補
助偏向手段とを備えるカラー受像管装置において、 上記第１補助偏向手段は上記電子銃の制御電極と集束電
極との間の加速電極系に設けられた静電偏向レンズから
なり、上記第２補助偏向手段は最終的に電子ビームを上
記蛍光体スクリーン上に集束する上記電子銃の主電子レ
ンズからなることを特徴とするカラー受像管装置。
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