JP3457545B2 - 陰極線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子銃構体及び
この電子銃構体を備えた陰極線管に係り、特に、画面全
面で良好な画質を安定して提供することのできるインラ
イン型カラー陰極線管に備えられるインライン型電子銃
構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インライン型カラー陰極線管
は、同一水平面上を通るセンタービームおよび一対のサ
イドビームからなる一列配置の３電子ビームを放出する
インライン型電子銃構体と、ピンクッション型の水平偏
向磁界及びバレル型の垂直偏向磁界からなる非斉一磁界
を形成して３電子ビームをセルフコンバージェンスする
偏向ヨークとを備えている。

【０００３】インライン型電子銃構体は、３電子ビーム
を発生する電子ビーム発生部と、発生された電子ビーム
を予備集束するプリフォーカスレンズ部と、予備集束さ
れた電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束する主レン
ズ部とを有している。

【０００４】このようなインライン型カラー陰極線管で
は、蛍光体スクリーン上の全面での電子ビームのフォー
カス特性を良好にすることが必要である。しかしなが
ら、３電子ビームを蛍光体スクリーン上全面でコンバー
ジェンスさせるために偏向ヨークが発生する非斉一磁界
は、電子ビームに対して偏向収差を与える。すなわち、
電子ビームを蛍光体スクリーン周辺に偏向した場合、電
子ビームの垂直方向に強い集束作用を与える。これによ
り、蛍光体スクリーンの周辺に到達した電子ビームのビ
ームスポットは、図１の（ａ）に示すように、垂直方向
に過集束され、垂直方向すなわちＶ軸方向に伸びたハロ
ー部分１と、水平方向すなわちＨ軸方向に潰れたコア部
分２とを有する。このため、蛍光体スクリーンの周辺で
の画像が劣化するといった問題が発生する。

【０００５】この問題を緩和する方法として、電子銃構
体の主レンズ部に、水平方向の集束作用が垂直方向の集
束作用よりも強い正の非点収差を与える方法がある。主
レンズ部にある一定の正の非点収差を与えることによ
り、図１の（ｂ）に示すように、蛍光体スクリーンの周
辺での電子ビーム垂直方向の過集束を緩和することが可
能となる。

【０００６】しかしながら、この方法であってもコア部
分２の形状は変化せず、蛍光体スクリーン上の電子ビー
ムのビームスポット径は、拡大し、水平方向に潰れた形
状のままである。したがって、シャドウマスクとの干渉
によるモアレ等を引き起こし、蛍光体スクリーン上のビ
ームスポットで文字等を構成した場合、見づらくなると
いった問題は、解決されない。

【０００７】他の方法として、プリフォーカスレンズ部
を構成するグリッドに凹型の水平方向を長軸とする横長
薄板部を形成する方法がある。図２は、薄板部を備えて
いないグリッドで構成した電子ビーム発生部及びプリフ
ォーカスレンズ部の等電位線モデルを概略的に示す水平
垂直断面図である。

【０００８】図３は、薄板部を備えたグリッドで構成し
た電子ビーム発生部及びプリフォーカスレンズ部の等電
位線モデルを概略的に示す水平垂直断面図である。図２
及び図３に示したモデルでは、電子ビーム発生部は、カ
ソードＫ、第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２に
よって構成され、プリフォーカスレンズ部は、第２グリ
ッドＧ２及び第３グリッドＧ３によって構成される。

【０００９】図２に示したように、カソードＫから射出
された電子ビーム４−１、４−２は、第１グリッドＧ１
及び第２グリッドＧ２近傍でクロスオーバし、第２グリ
ッドＧ２の第３グリッド側より浸透したプリフォーカス
レンズ部の集束電界Ｅ１によって集束作用を受ける。そ
して、電子ビーム４−１、４−２は、第３グリッドＧ３
の第２グリッドＧ２側より浸透したプリフォーカスレン
ズ部の発散電界Ｅ２によって発散作用を受ける。すなわ
ち、図２に示した例のように、第２グリッドに円形の電
子ビーム通過孔のみを形成した場合には、集束電界Ｅ１
は、水平方向及び垂直方向に回転対称となる。この場合
の電子ビームの仮想物点は、その形状がほぼ円形とな
り、蛍光体スクリーンの周辺に到達した電子ビームのビ
ームスポット形状は、上述したように水平方向に潰れ
る。

【００１０】一方、図３に示したように、第２グリッド
Ｇ２の第３グリッドＧ３との対向面に、水平方向を長軸
とする横長の薄板部を設けた場合、第３グリッドＧ３側
から浸透したプリフォーカスレンズ部の集束電界Ｅ３
は、水平方向及び垂直方向で非回転対称となり、電子ビ
ームの水平方向より垂直方向の集束作用が強い負の非点
収差を形成する。カソードＫから射出された電子ビーム
３−１、３−２は、第１グリッドＧ１及び第２グリッド
Ｇ２近傍でクロスオーバし、プリフォーカスレンズ部の
集束電界Ｅ３によって集束作用を受ける。ここで、電子
ビームは、水平方向に弱い集束作用を受け、垂直方向に
水平方向より強い集束作用を受ける。そして、電子ビー
ム３−１、３−２は、第３グリッドＧ３の第２グリッド
Ｇ２側から浸透したプリフォーカスレンズ部の発散電界
Ｅ４によって発散作用を受ける。この場合、電子ビーム
の仮想物点は、その形状が垂直方向に伸びた縦長とな
る。

【００１１】縦長の仮想物点を有する電子ビームが蛍光
体スクリーン上に到達すると、縦長方向に変形した電子
ビームスポットを得ることができる。すなわち、図１の
（ｃ）に示したように、蛍光体スクリーンの中央では、
若干縦長の電子ビームスポットとなるが、蛍光体スクリ
ーンの周辺では、横潰れを緩和する効果がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示したような第２グリッドＧ２に横長の薄板部を形成す
る方法は、第２グリッドＧ２の製造ばらつきにより、プ
リフォーカスレンズ部のレンズ特性に悪影響を及ぼすと
いった欠点がある。すなわち、第２グリッドＧ２は、通
常、図４に示すように、板厚Ｔが所定値となるように製
造される。しかし、この板厚Ｔは、第２グリッドＧ２の
製造ばらつきが最も顕著な寸法である。第２グリッドＧ
２の板厚Ｔは、板状の金属材料を加工して形成するた
め、金属材料の寸法公差の影響を最も受ける。板厚Ｔの
寸法が０．２ｍｍ乃至０．７ｍｍの場合、加工に使用す
る金属材料の板厚は、一般に、０．２５乃至０．７５ｍ
ｍであるが、この場合の材料交差は、約±０．０１５ｍ
ｍであり、ほぼ同量の製造ばらつきが第２グリッドの板
厚Ｔにもかかる。

【００１３】このため、第２グリッドＧ２の板厚Ｔ’が
所定の板厚Ｔより厚く形成された場合、図４に実線で示
したように、第３グリッドＧ３側から浸透する集束電界
Ｅ３は、破線で示したような集束電界Ｅ５のように変化
する。これにより、集束電界Ｅ５に形成された負の非点
収差が変化する。この結果、集束電界Ｅ５は、垂直方向
について、電子ビーム３−１に対してより強い集束作用
を与え、図中の破線で示したように、その軌道６−１を
変化させる。また、この集束電界Ｅ５は、水平方向につ
いて、電子ビーム３−２に対してより弱い集束作用を与
え、図中の破線で示したように、その軌道６−２を変化
させる。これにより、仮想物点は、第２グリッドＧ２の
板厚が所定値Ｔの場合と比較して、より垂直方向に伸び
た縦長の形状となる。

【００１４】同様に、第２グリッドＧ２の板厚が所定値
Ｔより薄く形成された場合、垂直方向について、電子ビ
ームに対してより弱い集束作用を与え、水平方向につい
て、電子ビームに対してより強い集束作用を与える。こ
れにより、仮想物点は、第２グリッドＧ２の板厚が所定
値Ｔの場合と比較して、縦長の歪みが少ない形状とな
る。

【００１５】このように、製造バラツキにより、第２グ
リッドＧ２の板厚が所定値に対して変化すると、仮想物
点が好ましい形状より変化することになり、蛍光体スク
リーン上に到達する電子ビームのビームスポットの形状
が歪む。

【００１６】この対策として、第２グリッドＧ２の材料
公差を圧縮する方法が考えられるが、この方法は材料の
コストアップとなり適当な方法ではない。この発明は、
これら上述した問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は、電子ビームに対する偏向収差の影
響を軽減して、蛍光体スクリーン周辺部の電子ビームス
ポットの横潰れを抑制し、かつコストアップすることな
く、画面全面で良好な画質を安定して提供することので
きる電子銃構体及びこの電子銃構体を備えた陰極線管を
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、水平方向に一列に配列された複数の電
子ビームを発生する電子ビーム発生部と、前記電子ビー
ム発生部から発生された電子ビームを予備集束する少な
くとも２つの対向配置された第１電極及び第２電極によ
って構成された水平方向より垂直方向の集束作用が強い
レンズ作用を有するプリフォーカスレンズ部と、前記プ
リフォーカスレンズ部によって予備集束された電子ビー
ムを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部
と、を備えたインライン型電子銃構体と、前記電子銃構
体によって前記蛍光体スクリーン上に集束された電子ビ
ームを、電子ビームの進行方向に対して直交する垂直方
向及び水平方向に偏向する偏向磁界を発生する偏向ヨー
クと、を備えた陰極線管において、前記プリフォーカス
レンズ部の前記電子ビーム発生部側に配置された前記第
１電極は、前記電子ビーム発生部で発生された電子ビー
ムを通過するための電子ビーム通過孔を有した第１板厚
の板状部材によって形成され、前記板状部材は、前記プ
リフォーカスレンズ部の前記主レンズ部側に配置された
前記第２電極との対向面の前記電子ビーム通過孔周辺
に、前記第１板厚より薄い第２板厚に形成された前記水
平方向を長軸とする実質的に略矩形状の薄板部を有し、
前記第２電極との対向面における前記板状部材の表面と
矩形状の前記薄板部の長辺とを結ぶ側壁部は、前記薄板
部との間の成す角度が１０５度以上１４０度以下とする
ことで、蛍光体スクリーン全面において形成されるビー
ムスポットの楕円率を０．５以上１．６以下とすること
を特徴とする陰極線管を提供するものである。

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の電子銃構体及び
この電子銃構体を備えた陰極線管の実施の形態について
図面を参照して説明する。図５は、この発明の陰極線管
の一例としてのインライン型カラー陰極線管の構造を概
略的に示す断面図である。

【００２０】このインライン型カラー陰極線管は、実質
的に矩形状のパネル１０と漏斗状のファンネル１１とが
一体に接合された外囲器を有している。このパネル１０
は、その内面に、それぞれ青、緑、赤に発光するドット
状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン１２を備え
ている。また、パネル１０の内側に、蛍光体スクリーン
１２に対向して、シャドウマスク１３が設けられてい
る。

【００２１】また、このインライン型カラー陰極線管
は、インライン型電子銃構体１７と、偏向ヨーク２０と
を備えている。インライン型電子銃構体１７は、ファン
ネル１１の円筒状のネック１５内に配設されている。こ
の電子銃構体１７は、同一水平面上を通るセンタービー
ム１６Ｇ、及び一対のサイドビーム１６Ｂ、１６Ｒから
なる一列配置された３電子ビームを管軸方向すなわちＺ
軸方向に向けて放出する。

【００２２】偏向ヨーク２０は、ファンネル１１の径大
部１８とネック１５との境界部付近の外側に装着されて
いる。この偏向ヨーク２０は、インライン型電子銃構体
１７から放出された３電子ビーム１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を
水平方向すなわちＨ軸方向及び垂直方向すなわちＶ軸方
向に偏向する非斉一磁界を発生する。この非斉一磁界
は、水平方向に形成されるピンクッション型の水平偏向
磁界と、垂直方向に形成されるバレル型の垂直偏向磁界
とによって形成される。

【００２３】インライン型電子銃構体１７から放出され
た３電子ビーム１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、蛍光体スクリー
ン１２の中央に集束される。また、この３電子ビーム１
６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、偏向ヨーク２０によって発生され
る非斉一磁界により、蛍光体スクリーン１２上でセルフ
コンバージェンスされながら、水平方向及び垂直方向に
走査される。これにより、カラー画像が表示される。

【００２４】図６は、図５に示したインライン型カラー
陰極線管に適用される３電子ビームを放出するインライ
ン型電子銃構体の構造を概略的に示す図である。図６に
示すように、この電子銃構体１７は、水平方向すなわち
Ｈ軸方向に一列に配置された３個のカソードＫ（Ｂ、
Ｒ、Ｇ）と、これらのカソードＫ（Ｂ、Ｒ、Ｇ）をそれ
ぞれ個別に加熱する３個の図示しないヒータと、カソー
ドＫ（Ｂ、Ｒ、Ｇ）から順次蛍光体スクリーンに向かっ
てＺ軸に沿って配置された第１乃至第４グリッドＧ１乃
至Ｇ４とを有している。これら第１乃至第４グリッドＧ
１乃至Ｇ４は、所定間隔をおいて互いに隣接して配置さ
れている。

【００２５】第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ２
は、板状電極であり、その板面に、それぞれ３個のカソ
ードＫ（Ｂ、Ｒ、Ｇ）に対応して水平方向に一列に配置
された３個の略円形の電子ビーム通過孔を有している。
第３グリッドＧ３及び第４グリッドＧ４は、筒状電極で
あり、隣接するグリッドとの対向面にそれぞれ水平方向
に長軸を有する長円形の開孔部を有している。

【００２６】図６に示すように、カソードＫと第１グリ
ッドＧ１との間の間隔ｄ１は、約０．１０ｍｍであり、
第１グリッドＧ１と第２グリッドＧ２との間の間隔ｄ２
は、約０．３ｍｍであり、第２グリッドＧ２と第３グリ
ッドＧ３との間の間隔ｄ３は、約１．５ｍｍである。ま
た、第１グリッドＧ１の板厚ｔ１は、約０．１０ｍｍで
あり、第２グリッドＧ２の板厚ｔ２は、約０．４ｍｍで
ある。

【００２７】第１グリッドＧ１に形成された３個の電子
ビーム通過孔それぞれの直径Φ１は、０．４ｍｍであ
り、第２グリッドＧ２に形成された３個の電子ビーム通
過孔それぞれの直径Φ２は、０．４ｍｍである。第３グ
リッドＧ３の第２グリッドＧ２との対向面に形成された
開孔部の直径は、１．５ｍｍであり、第３グリッドＧ２
及び第４グリッドＧ４の対向面に形成された開孔部の直
径は、約５．５ｍｍである。

【００２８】図７の（ａ）乃至（ｃ）は、この電子銃構
体に適用される第２グリッドの構造を概略的に示す図で
あり、図７の（ａ）は、第３グリッド側から見たＨ−Ｖ
平面図、図７の（ｂ）は、第２グリッドのＶ−Ｚ断面
図、図７の（ｃ）は、第２グリッドのＨ−Ｚ断面図であ
る。

【００２９】図７の（ａ）乃至（ｃ）に示すように、第
２グリッドＧ２は、板状電極を貫通する３個の電子ビー
ム通過孔Ｇ２ｂ、Ｇ２ｒ、Ｇ２ｇを有している。また、
この第２グリッドＧ２は、第３グリッドＧ３との対向面
に、板状電極の板厚ｔ２より相対的に薄い板厚ｔ３を有
するように形成された３個の薄板部１０２Ｂ、１０２
Ｒ、１０２Ｇを有している。これらの薄板部１０２
（Ｂ、Ｒ、Ｇ）は、３個の電子ビーム通過孔Ｇ２（ｂ、
ｒ、ｇ）に対応して水平方向に一列に配列されている。
すなわち、３個の電子ビーム通過孔Ｇ２（ｂ、ｒ、ｇ）
は、それぞれ薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）に設けられて
いる。ここで、薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）の板厚ｔ３
は、約０．２ｍｍである。

【００３０】また、それぞれの薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、
Ｇ）は、水平方向に平行な長軸を有する非円形状に形成
されている。この実施の形態では、それぞれの薄板部１
０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）は、実質的に水平方向を長辺とし、
垂直方向を短辺とする矩形状に形成されている。

【００３１】矩形状に形成された薄板部１０２（Ｂ、
Ｒ、Ｇ）は、それぞれ４辺の側壁部によって囲まれてい
る。薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）の長辺と板状電極の表
面とを結ぶ側壁部１１２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）は、図７の
（ｂ）に示すように、薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）との
間の成す角度θ１、すなわち板状電極表面との間の成す
角度θ１が９０度より大きくなるように形成されてい
る。θ１は、１０５度以上１４０度以下である。

【００３２】また、薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）の短辺
と板状電極の表面とを結ぶ側壁部１２２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）
は、図７の（ｃ）に示すように、薄板部１０２（Ｂ、
Ｒ、Ｇ）との間の成す角度θ２、すなわち板状電極表面
との間の成す角度θ２が９０度より大きくなるように形
成されることが望ましい。

【００３３】この電子銃構体１７では、各カソードＫ
（Ｂ、Ｒ、Ｇ）には、約１００Ｖの直流電圧に映像信号
に対応する電圧が重畳された電圧が印加されている。第
１グリッドＧ１は、接地されている。第２グリッドに
は、約６００Ｖの電圧が印加されている。第３グリッド
Ｇ３には、約６ＫＶの電圧が印加されている。第４グリ
ッドＧ４には、約２５ＫＶの電圧が印加されている。

【００３４】上述したインライン型電子銃構体の各グリ
ッドにそれぞれ所定の電圧が印加されることにより、こ
の電子銃構体１７は、電子ビーム発生部１３０、プリフ
ォーカスレンズ部１３１、及び主レンズ部１３２を形成
する。

【００３５】電子ビーム発生部１３０は、カソードＫ、
第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２によって構成
される。この電子ビーム発生部１３０は、管軸方向に沿
って電子ビームを蛍光体スクリーン１２に向けて放出
し、かつ主レンズ部１３２に対する仮想物点を形成す
る。

【００３６】プリフォーカスレンズ部１３１は、第２グ
リッドＧ２、及び第３グリッドＧ３によって構成され
る。このプリフォーカスレンズ部１３１は、電子ビーム
発生部１３０から放出された電子ビームを予備集束す
る。

【００３７】主レンズ部１３２は、第３グリッドＧ３、
及び第４グリッドＧ６によって構成される。この主レン
ズ部１３２は、プリフォーカスレンズ部１３１で予備集
束された電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン１２上
に集束する。

【００３８】このような電子銃構体では、カソードＫか
ら放射された電子ビーム３０−１、３０−２は、カソー
ドレンズ１３４によって強い集束作用を受け、電子ビー
ム発生部１３０においてクロスオーバを形成した後、発
散しながら管軸方向に沿って進行し、プリフォーカスレ
ンズ部１３１において、集束作用を受け、さらに、主レ
ンズ部１３２において、強い集束作用を受けることによ
り、蛍光体スクリーン１２上において結像する。

【００３９】ここで、プリフォーカスレンズ部１３１を
構成する第２グリッドＧ２の第３グリッドＧ３との対向
面に設けられた薄板部１０２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）と側壁部１
１２（Ｂ、Ｒ、Ｇ）との間の成す角度θ１を９０度より
大きくしたことの効果について説明する。

【００４０】図８は、図６に示した電子銃構体の電子ビ
ーム発生部及びプリフォーカスレンズ部の等電位線モデ
ルを概略的に示す水平垂直断面図である。図８に示した
モデルでは、電子ビーム発生部１３０は、カソードＫ、
第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２によって構成
され、プリフォーカスレンズ部１３１は、第２グリッド
Ｇ２及び第３グリッドＧ３によって構成される。また、
第２グリッドＧ２は、第３グリッドＧ３との対向面に薄
板部１０２を設け、薄板部の水平方向に平行な長辺と板
状電極表面とを結ぶ側壁部１１２は、板状電極表面との
成す角度θ１が９０度より大きくなるように、好ましく
は、１０５度以上１４０度以下となるように形成されて
いる。

【００４１】図８に示したように、カソードＫから射出
された電子ビーム３０−１、３０−２は、第１グリッド
Ｇ１及び第２グリッドＧ２近傍でクロスオーバし、第２
グリッドＧ２の第３グリッド側より浸透したプリフォー
カスレンズ部１３１の集束電界Ｅ１１によって集束作用
を受ける。図中の実線で示した集束電界Ｅ１１は、第２
グリッドＧ２が所定の板厚ｔ２の場合に形成される。こ
の集束電界Ｅ１１は、水平方向及び垂直方向で非回転対
称となり、電子ビームの水平方向より垂直方向の集束作
用が強い負の非点収差を形成する。

【００４２】ここで、電子ビーム３０−１、３０−２
は、水平方向に弱い集束作用を受け、垂直方向に水平方
向より強い集束作用を受ける。そして、電子ビーム３０
−１、３０−２は、第３グリッドＧ３の第２グリッドＧ
２側から浸透したプリフォーカスレンズ部１３１の発散
電界Ｅ１２によって発散作用を受ける。この場合、電子
ビームの仮想物点は、その形状が垂直方向に伸びた縦長
となる。

【００４３】縦長の仮想物点を有する電子ビームが蛍光
体スクリーン上に到達すると、縦長方向に変形した電子
ビームスポットを得ることができる。すなわち、図１の
（ｃ）に示したように、蛍光体スクリーンの中央では、
若干縦長の電子ビームスポットとなるが、蛍光体スクリ
ーンの周辺では、横潰れを緩和する効果がある。

【００４４】これに対して、第２グリッドＧ２の板厚が
製造バラツキなどにより最大となった場合には、板厚ｔ
２’は、所定値ｔ２より厚くなる。この時、第２グリッ
ドＧ２の第３グリッドＧ３側から浸透したプリフォーカ
スレンズ部１３１の集束電界Ｅ１３は、図中の破線で示
したような形状となる。

【００４５】この時、θ１が９０度より大きな角度とな
っているため、集束電界Ｅ１３は、水平方向及び垂直方
向について、電子ビーム３０−１、３０−２の軌道位置
及び軌道近傍において、集束電界Ｅ１３との変化がきわ
めて少ない。すなわち、第２グリッドＧ２の板厚の変動
に対して、集束電界の電子ビームに対する集束作用の強
さが変化せず、電子ビームの軌道に対する変化が少な
い。したがって、電子ビーム発生部から放出された電子
ビームの仮想物点は、その形状の変化が少ない。結果と
して、蛍光体スクリーン上に到達するる電子ビームのビ
ームスポット形状の変化が少なくなり、安定した画質の
画像を表示することが可能となる。

【００４６】ここで、板状電極表面と側壁部との間の成
す角度θ１は、１１０度以上１４０度以下であることが
望ましい。その根拠を以下に説明する。まず、蛍光体ス
クリーン上のビームスポット径の楕円率を以下のように
定義する。すなわち、図１の（ｃ）に示すように、 楕円率＝ビームスポットの垂直径（ＳＳｖ）／ビームス
ポット径（ＳＳｈ） とする。この時、ビームスポット径は、低輝度のハロー
部分１と高輝度のコア部分２とを含むサイズである。

【００４７】図９は、上述したインライン型カラー陰極
線管における蛍光体スクリーン中央部に形成されるビー
ムスポットの楕円率と、蛍光体スクリーン水平軸端に形
成されるビームスポットの楕円率との関係を示す図であ
る。

【００４８】図１０は、θ１に対する蛍光体スクリーン
中央部でのビームスポットの楕円率の関係を示す図であ
る。図９及び図１０に示したカラー陰極線管は、偏向角
が９０度、すなわち蛍光体スクリーンの対角軸端に到達
する電子ビームの軌道と管軸との間の成す角度が４５度
である。また、図１０に示したθ１と楕円率との関係
は、第２グリッドＧ２の板厚ｔ２を０．４ｍｍとし、板
厚のバラツキ±０．０１５ｍｍを考慮したものである。

【００４９】一般的に、蛍光体スクリーン上に形成され
るビームスポットの楕円率の許容範囲は、０．５以上
１．６以下である。蛍光体スクリーン全面において、こ
の許容範囲を越えるビームスポットが形成された箇所が
あれば、画質の劣化が確認される。

【００５０】図１０に示したように、θ１が大きくなる
と、蛍光体スクリーンの中央部でのビームスポットの楕
円率は、次第に低下し、１．０に近づく傾向にある。す
なわち、θ１が大きくなると、蛍光体スクリーンの中央
部に形成されるビームスポットの形状は、真円に近くな
る。この時、図９に示すように、蛍光体スクリーン中央
部でのビームスポットの楕円率が１．３を下回ったとこ
ろで、蛍光体スクリーン水平軸端でのビームスポットの
楕円率が０．５を下回る。つまり、蛍光体スクリーンの
水平軸端でのビームスポットの楕円率が許容範囲を越え
てしまい、画質の劣化が確認される。

【００５１】一方、θ１が小さくなると、蛍光体スクリ
ーンの中央部でのビームスポットの楕円率は、次第に増
大する。すなわち、θ１が小さくなると、蛍光体スクリ
ーン中央部でのビームスポットの形状は、垂直方向に伸
びた縦長に近づく。この時、図９に示すように、蛍光体
スクリーン水平軸端でのビームスポットの楕円率が許容
範囲内であるにもかかわらず、蛍光体スクリーン中央部
でのビームスポットの楕円率が１．６を越えてしまう。
つまり、蛍光体スクリーン中央部でのビームスポットの
楕円率が許容範囲を越えてしまい、画質の劣化が確認さ
れる。

【００５２】上述したように、蛍光体スクりーン中央部
での楕円率は、１．３以上１．６以下が許容範囲とな
る。蛍光体スクリーン中央部での楕円率を１．３以上
１．６以下とするためには、図１０に示したように、θ
１を１０５度以上１４０度以下とすることが必要であ
る。

【００５３】このように、θ１を１０５度以上１４０度
以下とすることにより、蛍光体スクリーンの全面におい
て、形成されるビームスポットの楕円率を０．５以上
１．６以下の許容範囲内とすることが可能となり、画質
の著しい劣化を抑制することができる。

【００５４】上述したように、第２グリッドＧ２は、第
３グリッドＧ３との対向面に、水平方向に長い薄板部１
０２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成し、この薄板部１０２（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）に電子ビーム通過孔Ｇ２（ｒ、ｇ、ｂ）を形成
している。また、この薄板部１０２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と第
２グリッドＧ２の板状電極表面とを結ぶ側壁部１１２
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、薄板部１０２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）との間
の成す角度θ１が９０度より大きくなるように形成され
ている。好ましくは、θ１は、１０５度以上１４０度以
下となるように設定されている。これにより、第２グリ
ッドＧ２の板厚が変化しても、電子ビーム３０−１、３
０−２の軌道の変化が微量であり、表示画像の画質に与
える影響は問題とならないレベルに小さくなる。

【００５５】すなわち、蛍光体スクリーン周辺部に到達
する電子ビームに対する偏向収差の影響を軽減させ、か
つ蛍光体スクリーン全面において、ビームスポットの横
潰れを抑制することができ、かつコストを上昇させるこ
となく画質のばらつきの少ない陰極線管を提供すること
が可能となる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電子ビームに対する偏向収差の影響を軽減して、蛍
光体スクリーン周辺部の電子ビームスポットの横潰れを
抑制し、かつコストアップすることなく、画面全面で良
好な画質を安定して提供することのできる電子銃構体及
びこの電子銃構体を備えた陰極線管を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（ａ）乃至（ｃ）は、電子銃構体による
蛍光体スクリーン上の第１象限における電子ビームスポ
ットを概略的に示す図である。

【図２】図２は、薄板部を備えていないグリッドで構成
した電子ビーム発生部及びプリフォーカスレンズ部の等
電位線モデルを概略的に示す水平垂直断面図である。

【図３】図３は、薄板部を備えたグリッドで構成した電
子ビーム発生部及びプリフォーカスレンズ部の等電位線
モデルを概略的に示す水平垂直断面図である。

【図４】図４は、図３に示した電子銃構体の電子ビーム
発生部及びプリフォーカスレンズ部の等電位線モデルを
概略的に示す水平垂直断面図である。

【図５】図５は、この発明の陰極線管の一例としてのイ
ンライン型カラー陰極線管の構造を概略的に示す水平断
面図である。

【図６】図６は、図５に示した陰極線管に適用されるイ
ンライン型電子銃構体の構造を概略的に示す水平垂直断
面図である。

【図７】図７の（ａ）乃至（ｃ）は、この電子銃構体に
適用される第２グリッドの構造を概略的に示す図であ
り、図７の（ａ）は、第３グリッド側から見たＨ−Ｖ平
面図、図７の（ｂ）は、第２グリッドのＶ−Ｚ断面図、
図７の（ｃ）は、第２グリッドのＨ−Ｚ断面図である。

【図８】図８は、図６に示した電子銃構体の電子ビーム
発生部及びプリフォーカスレンズ部の等電位線モデルを
概略的に示す水平垂直断面図である。

【図９】図９は、図５に示した陰極線管における蛍光体
スクリーン中央部に形成されるビームスポットの楕円率
と、蛍光体スクリーン水平軸端に形成されるビームスポ
ットの楕円率との関係を示す図である。

【図１０】図１０は、θ１に対する蛍光体スクリーン中
央部でのビームスポットの楕円率の関係を示す図であ
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…ネック １６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…電子ビーム １７…電子銃構体 ２０…偏向ヨーク Ｋ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…カソード 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 Ｇ２（ｒ、ｇ、ｂ）…電子ビーム通過孔 １０２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…薄板部 １１２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…側壁部 １３０…電子ビーム発生部 １３１…プリフォーカスレンズ部 １３２…主レンズ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武川 勉 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東芝電子エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−193340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157936（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−129967（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−160737（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/48 - 29/51

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に一列に配列された複数の電子ビ
   ームを発生する電子ビーム発生部と、前記電子ビーム発
   生部から発生された電子ビームを予備集束する少なくと
   も２つの対向配置された第１電極及び第２電極によって
   構成された水平方向より垂直方向の集束作用が強いレン
   ズ作用を有するプリフォーカスレンズ部と、前記プリフ
   ォーカスレンズ部によって予備集束された電子ビームを
   最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部と、
   を備えたインライン型電子銃構体と、 前記電子銃構体によって前記蛍光体スクリーン上に集束
   された電子ビームを、電子ビームの進行方向に対して直
   交する垂直方向及び水平方向に偏向する偏向磁界を発生
   する偏向ヨークと、 を備えた陰極線管において、 前記プリフォーカスレンズ部の前記電子ビーム発生部側
   に配置された前記第１電極は、前記電子ビーム発生部で
   発生された電子ビームを通過するための電子ビーム通過
   孔を有した第１板厚の板状部材によって形成され、 前記板状部材は、前記プリフォーカスレンズ部の前記主
   レンズ部側に配置された前記第２電極との対向面の前記
   電子ビーム通過孔周辺に、前記第１板厚より薄い第２板
   厚に形成された前記水平方向を長軸とする実質的に略矩
   形状の薄板部を有し、 前記第２電極との対向面における前記板状部材の表面と
   矩形状の前記薄板部の長辺とを結ぶ側壁部は、前記薄板
   部との間の成す角度が１０５度以上１４０度以下とする
   ことで、蛍光体スクリーン全面において形成されるビー
   ムスポットの楕円率を０．５以上１．６以下とすること
   を特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】前記第２電極との対向面における前記板状
   部材の表面と矩形状の前記薄板部の長辺とを結ぶ側壁部
   は、前記薄板部との間の成す角度が１１０度以上１４０
   度以下であることを特徴とする請求項１に記載の陰極線
   管。