JP3588248B2

JP3588248B2 - カラー受像管装置

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Publication number: JP3588248B2
Application number: JP08065298A
Authority: JP
Inventors: 康之上田; 和紀太田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH10334827A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光体スクリーンの全域において高い解像度が得られるカラー受像管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インライン型セルフコンバーゼンス方式カラー受像管装置では、水平偏向磁界をピンクッション状に、垂直偏向磁界をバレル状に歪ませている。このような受像管装置では、偏向された電子ビームには非点収差が生じると共に、スクリーンまでの距離が長大になるためにデフォーカスが生じていた。このため、ビームスポットの水平方向は最適にフォーカスするが、垂直方向はオーバーフォーカスになり、垂直解像度が劣化するという問題があった。
【０００３】
前記問題を解決するカラー受像管装置が、例えば特開昭６１−９９２４９号公報に提案されている。図１０は、このカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図を示している。本図に示した電子銃は、陰極５と制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極８、第２集束電極９、最終加速電極１０とを備えている。
【０００４】
また、制御格子電極６と加速電極７の各端面と、第１集束電極８の加速電極７側の端面とには丸形状の電子ビーム通過孔が設けられている。さらに、第２集束電極９と最終加速電極１０との対向端面には、それぞれ丸形状の電子ビーム通過孔が設けられている。
【０００５】
また、第１集束電極８と第２集束電極９との間には非軸対称電界レンズ生成手段が設けられている。具体的には、第１集束電極８と第２集束電極９との対向端面において、第１集束電極８の端面には、垂直方向に長手の電子ビーム通過孔を設け、第２集束電極９の端面には、水平方向に長手の電子ビーム通過孔を設けている。
【０００６】
第１集束電極８には一定のフォーカス電圧Ｖ_ｇ３が、第２集束電極９には電子ビームの偏向に同期したダイナミック電圧Ｖ_ｄが、フォーカス電圧Ｖ_ｇ３に重畳されて印加される。
【０００７】
図１１に、前記従来例に係るレンズモデルの一例を示している。本図の上半分は水平方向、下半分は垂直方向を示している。電子ビーム軌道１８は、偏向時における画面中央と周辺の電子ビームの軌道を示している。
【０００８】
電子ビームが偏向されると、前記非軸対称電界レンズ生成手段により、４極子レンズ１６が生成されて偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差を補正する。これと共に、第２集束電極９の電位が上昇して最終加速電極１０の加速電位Ｖ_ａとの電位差が小さくなるので、第２集束電極９と最終加速電極１０との間に生成される主レンズ１７の集束作用も弱まり、デフォーカスも同時に補正される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のようなカラー受像管装置では、以下のような問題があった。
（１）図１２に示したように、電子銃３から蛍光体スクリーン面２までの距離は、スクリーン中央に比べてスクリーン周辺の方が長くなる。このため、スクリーン周辺の電子ビームの入射角Θｐは、スクリーン中央の入射角Θｃよりも小さくなる。一般にレンズ倍率はスクリーンへの入射角度に反比例するため、スクリーン周辺のスポット径の方が、スクリーン中央のスポット径より大きくなる。このようにスポット径に差が生じると、スクリーンの中央と周辺でのフォーカスの均一性が悪化してしまう。
（２）カラー受像管装置を大型化すれば、ダイナミック電圧が増大する。このため、カラー受像管装置を大型化しようとすれば、回路への負担が増え、コストが増大してしまう。
（３）フォーカス電圧供給のピンが２本必要であるため、回路への負担が増え、コストが増大してしまう。
【００１０】
本発明は前記問題を解決するものであり、回路コストを低減でき、スクリーン中央と周辺とのレンズ倍率をほぼ同等にできるカラー受像管装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のカラー受像管装置は、水平方向にインライン配列された３つの陰極と、加速電極と、複数の集束電極と、前記複数の集束電極の間に設けられた補助電極と、最終加速電極と、前記各電極の内、隣接する電極間に設けられた非軸対称電界レンズ生成手段と集束レンズ生成手段とを備え、前記３つの陰極、前記加速電極及び前記最終加速電極は、前記３つの陰極、前記加速電極、前記最終加速電極の順に電子ビーム進行方向に配置されており、前記複数の集束電極から選ばれる電極と前記最終加速電極とを含む少なくとも２個の電極で主レンズが生成され、前記集束レンズ生成手段は、水平方向及び垂直方向で共に集束作用の付加集束レンズを生成し、前記付加集束レンズが生成される位置は、前記主レンズの位置より前記３つの陰極側であり、かつ前記加速電極を含む電極で生成されるレンズの位置より前記最終加速電極側であり、電子ビームの偏向に同期して、前記付加集束レンズの集束作用が弱まるように、前記集束レンズ生成手段の設けられた電極の内、一方の電極には電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧が印加され、他方の電極には前記ダイナミック電圧が誘起され、前記主レンズを生成する電極のうち、前記最終加速電極以外の電極に、前記ダイナミック電圧が印加又は誘起される電極があり、さらに前記非軸対称電界レンズ生成手段の設けられた電極の内、一方の電極には前記ダイナミック電圧が誘起されることを特徴とする。
【００１２】
前記のようなカラー受像管装置によれば、電子ビームの偏向による非点収差及びデフォーカスの補正効果がそれぞれ強まることにより、ダイナミック電圧を低減できるので、回路コストを軽減できる。また、付加集束レンズの集束作用を弱めることができ、電子ビームの軌道も広がるので、スクリーン中央とスクリーン周辺のレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。
前記カラー受像管装置においては、前記複数の集束電極が第１集束電極と第２集束電極で、前記補助電極は複数で、前記第１集束電極と前記第２集束電極との間に設けられ、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記複数の補助電極間に設けられ、前記集束レンズ生成手段が前記第１集束電極と前記補助電極との間に設けられ、前記複数の補助電極の内一つの補助電極は前記加速電極と電気的に接続され、かつ残りの補助電極は抵抗を介して前記加速電極と電気的に接続され、前記第１集束電極と前記第２集束電極とに電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧がフォーカス電圧に重畳して印加され、前記加速電極には前記フォーカス電圧より低い電圧が印加されることが好ましい。
前記のようなカラー受像管装置によれば、電子ビームの偏向による非点収差及びデフォーカスの補正効果がそれぞれ強まることにより、ダイナミック電圧を低減できるので、回路コストを軽減できる。また、付加集束レンズの集束作用を弱めることができ、電子ビームの軌道も広がるので、スクリーン中央とスクリーン周辺のレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。また、第２集束電極の電位が上昇して、最終加速電極との電位差が小さくなるため、第２集束電極と最終加速電極との間に生成される主レンズの集束作用が弱まることになり、デフォーカスの補正効果が加算されることになる。
また、非軸対称電界レンズが加速電位で生成されるので、レンズ作用を強くすることができ、偏向磁界による非点収差の補正効果を大きくすることができる。
【００１３】
また、前記非軸対称電界レンズが水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用の４極子レンズであることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差を補正することができる。
また、前記抵抗の抵抗値をＲ、前記非軸対称電界レンズを生成する補助電極間の静電容量をＣ、偏向周波数をｆとするとき、Ｒ＞１／（２πｆＣ）の関係が成り立つことが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、ダイナミック電圧を補助電極に誘起させることができる。
また、前記複数の補助電極が３枚で、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記第２集束電極側の補助電極と中間の補助電極との間に形成され、前記集束レンズ生成手段が、前記第１集束電極と前記第１集束電極側の補助電極との間に形成されていることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、第１集束電極と第２集束電極との間に４極子レンズ及び付加集束レンズを生成することができる。
また、前記非軸対称電界レンズ生成手段が、前記中間の補助電極の前記第２集束電極側に形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔と、前記第２集束電極側の補助電極の前記中間の補助電極側に形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔とにより形成されていることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用の４極子レンズを生成することができ、偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差を補正することができる。
また、前記複数の補助電極が２枚で、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記２枚の補助電極間に形成され、前記集束レンズ生成手段が前記第１集束電極と前記第１集束電極側の補助電極との間に形成されていることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、第２集束電極と補助電極との間の間隔を十分広くとることができるので、これら電極間に生成される電子レンズを実効径の大きなものとすることができ、この部分での電子ビームの集束によって不要な収差が加わらないため、電子ビームスポット形状が良好となり画像表示の解像度が向上する。
また、前記非軸対称電界レンズ生成手段が、前記第１集束電極側の前記第２集束電極側に形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔と、前記第２集束電極側の補助電極の前記第１集束電極側の補助電極に形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔とにより形成されていることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用の４極子レンズを生成することができ、偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差を補正することができる。
【００１４】
また前記カラー受像管においては、前記複数の集束電極が前記陰極側から電子ビーム進行方向に順に配置された第１集束電極と、第２集束電極と、第３集束電極と、第４集束電極で、前記補助電極は前記第１集束電極と前記第２集束電極との間に設けられ、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記第２集束電極と前記第３集束電極との間及び前記第３集束電極と前記第４集束電極との間の少なくとも一方に設けられ、前記集束レンズ生成手段が前記第１集束電極と前記第２集束電極との間に設けられ、前記第１集束電極、前記第２集束電極及び前記第４集束電極は電気的に接続され、かつ前記第４集束電極に前記第３集束電極が抵抗を介して電気的に接続され、前記第３集束電極にはフォーカス電圧が印加され、前記加速電極には前記フォーカス電圧より低い電圧の加速電圧が印加され、前記補助電極には電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧が、前記加速電圧に重畳して印加されることが好ましい。
【００１５】
前記のようなカラー受像管装置によれば、ダイナミック電圧を低電圧である加速電圧に重畳するので、回路への負担およびコストを軽減できる。また、付加集束レンズの集束作用を弱めることによって、電子ビームの軌道も広がるので、スクリーン中央とスクリーン周辺のレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。
また、前記第３集束電極と前記第４集束電極との間に非軸対称電界レンズ生成手段を備え、この非軸対称電界レンズ生成手段は水平方向が集束作用で、垂直方向が発散作用であることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差を補正することができる。
また、前記非軸対称電界レンズ生成手段は、第３集束電極の第２集束電極側に形成された電子ビーム通過孔と、第３集束電極の第４集束電極側に形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔と、第４集束電極の第３集束電極側端面に形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔とで形成されていることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用の４極子レンズを生成することができ、偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差を補正することができる。
【００１６】
また、第２集束電極と第３集束電極との間及び第３集束電極と第４集束電極との間の両方に非軸対称電界レンズ生成手段を備え、前記第２集束電極と第３集束電極との間に生成する非軸対称電界レンズは水平方向が発散作用、垂直方向が集束作用であり、前記第３集束電極と第４集束電極との間に生成される非軸対称電界レンズは水平方向が集束で、垂直方向が発散であることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、水平方向と垂直方向での電子ビームのスクリーンへの入射角をそれぞれコントロールできるので、スクリーン周辺のスポット形状を、スクリーン中央とほぼ同等の真円に近い形状にすることができる。
また、前記非軸対称電界レンズ生成手段は、前記第２集束電極の前記第３集束電極側の端面と、前記第３集束電極の前記第４集束電極側の端面とに形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔と、前記第３集束電極の前記第２集束電極側の端面と、前記第４集束電極の前記第３集束電極側の端面とに形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔とで形成されていることが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、水平方向、垂直方向で互いに逆作用の２つの４極子レンズを生成することができる。
【００１７】
また、前記抵抗の抵抗値をＲ、前記非軸対称電界レンズを生成する電極間の静電容量をＣ、偏向周波数ｆとしたときに、Ｒ＞１／（２πｆＣ）の関係が成り立つことが好ましい。前記のようなカラー受像管装置によれば、補助電極の両側の第１集束電極と第２集束電極とにダイナミック電圧を誘起させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るカラー受像管装置の部分断面図を示している。図１に示したように、本発明に係るカラー受像管装置は、パネルおよびファンネルからなる外囲器１を有し、パネルの内面には蛍光体スクリーン面２が形成されている。外囲器１のネック部内には電子銃３が収納され、ネック部近傍からパネル側の外囲器の周辺に偏向ヨーク４が設けられている。
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施形態１に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図を示している。本図に示したように、本実施形態に係る電子銃は、水平方向にインライン配列された３つの陰極５、制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極８、第２集束電極９、及び最終加速電極１０を備えている。
【００１９】
第１集束電極８と第２集束電極９との間には補助電極１１、補助電極１２、及び補助電極１３が設けられている。
また、制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極８、補助電極１１、１２、１３の各端面と、第２集束電極９の補助電極１３側の端面とには丸形状の電子ビーム通過孔が設けられている。このような構成により、第１集束電極８と補助電極１１との間には、集束レンズ生成手段が形成される。
【００２０】
さらに、第２集束電極９と最終加速電極１０との対向端面には、それぞれ垂直方向に長手の電子ビーム通過孔が設けられている。
補助電極１２と１３との間には水平方向で集束、垂直方向で発散の非軸対称電界レンズ生成手段が設けられている。具体的には、補助電極１２の補助電極１３側には、垂直方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。また、補助電極１３の補助電極１２側には、水平方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。
【００２１】
補助電極１２は加速電極７と電気的に接続され、補助電極１１、１３は、抵抗１４を介して加速電極７と電気的に接続されている。
図３に、実施形態１に係るレンズモデルの一例を示している。図３の上半分は水平方向、下半分は垂直方向を示している。電子ビーム軌道１８は、無偏向時における画面中央の電子ビームの軌道を示し、電子ビーム軌道１８ａは、偏向時における画面周辺の電子ビーム軌道を示している。前記非軸対称電界レンズ生成手段により、水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用の４極子レンズ１６が生成され、前記集束レンズ生成手段により、付加集束レンズ１５が生成される。
【００２２】
第２集束電極９に、電子ビーム偏向に同期して変化するダイナミック電圧Ｖ_ｄをフォーカス電圧Ｖ_ｇ３に重畳して印加すると、第２集束電極９と電気的に接続されている第１集束電極８には、ダイナミック電圧Ｖ_ｄが印加される。さらに、第１集束電極８と対向している補助電極１１及び第２集束電極９と対向している補助電極１３には、ダイナミック電圧が誘起される。このため、補助電極１１、１３と補助電極１２との間に電位差が発生する。したがって、図３のレンズモデルに示したように、４極子レンズ１６が生成される。また、第２集束電極９の電位が上昇して、最終加速電極１０との電位差が小さくなるため、第２集束電極９と最終加速電極１０との間に生成される主レンズ１７の集束作用が弱まることになる。
【００２３】
ダイナミック電圧Ｖ_ｄが補助電極１１及び補助電極１３に誘起されるためには、抵抗１４の抵抗値をＲ、補助電極１１、１２、１３の静電容量をＣ、偏向周波数をｆとすると、静電容量Ｃによるインピーダンス１／（２πｆＣ）と抵抗値Ｒとの間に、Ｒ＞１／（２πｆＣ）の関係が成立することが好ましい。
【００２４】
抵抗値Ｒが、静電容量Ｃによるインピーダンスに比して大きい場合、ダイナミックな電圧が補助電極１１及び補助電極１３に誘起されるからである。
なお、Ｒ＝１ＭΩ、Ｃ＝６ｐＦ、ｆ＝６４ｋＨｚとした場合には、フォーカス電圧Ｖ_ｇ３＝７ｋＶに重畳して、電子ビームの偏向に同期して変化するダイナミック電圧Ｖ_ｄ＝５００Ｖを第２集束電極９に印加すると、補助電極１１と補助電極１３とには、加速電圧Ｖ_ｇ２＝５００Ｖに重畳したダイナミックな電圧信号（２５０Ｖ）が誘起されることが確認できた。
【００２５】
また、一般に同じ電圧差であれば、電極の電位は低いほど強いレンズ作用が得られる。このため、前記のように加速電極に印加される加速電位で生成される４極子レンズはフォーカス電位で生成される図１１に示したような従来の４極子レンズに比べて、レンズ作用は非常に強くなる。したがって、偏向磁界による非点収差の補正効果も大きくなる。
【００２６】
また、第１集束電極８と補助電極１１は、共にダイナミックに電位が変化するが、低電圧側の電位の変化の方がレンズの集束作用への影響は大きい。このため、電子ビームの偏向に同期して、付加集束レンズ１５の集束作用は弱まることになる。
【００２７】
この付加集束レンズ１５の集束作用が弱まる効果に、主レンズ１７の集束作用が弱まる効果が加算されるため、偏向による電子ビームのデフォーカスの補正効果も著しく強くなる。
【００２８】
以上のように電子ビームの偏向による非点収差とデフォーカスの補正効果がそれぞれ強まることにより、本発明のカラー受像管装置では従来のものと比べてダイナミック電圧を低減することが可能になる。
【００２９】
また、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。すなわち、前記のように電子ビームの偏向に同期して付加集束レンズ１５の集束作用が弱まることによって、電子ビームの軌道も広がる。このため、図４に示したように蛍光体スクリーン面２の周辺への電子ビームの入射角Θｐを大きくできるので、入射角Θｐをスクリーン面２の中央への入射角Θｃとほぼ同等にできる。このため、スクリーン中央とスクリーン周辺とのレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図を示している。本実施形態に係る電子銃は、制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極８、補助電極１１及び補助電極１２の各端面と、第２集束電極９の補助電極１２側の端面とには丸形状の電子ビーム通過孔が設けられている。このような構成により、第１集束電極８と補助電極１１との間には、集束レンズ生成手段が形成されている。
【００３０】
また、第２集束電極９と最終加速電極１０との対向端面には、それぞれ垂直方向に長手の電子ビーム通過孔が設けられている。
補助電極１１と１２との間には水平方向で集束、垂直方向で発散の非軸対称電界レンズ生成手段が設けられている。具体的には、補助電極１１の補助電極１２側には、水平方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。また、補助電極１２の補助電極１１側には、垂直方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。
【００３１】
実施形態２のものは、実施形態１のものと比べると補助電極が１個少なく、第２集束電極９と補助電極１２との間隔を十分に広くとっている。実施形態２においても、得られるレンズモデルとその効果は、実施形態１で説明したものと同じになる。
【００３２】
なお、実施形態１、２においては、主レンズが集束電極と最終加速電極との２個で構成されるバイポテンシャル型の例で説明したが、主レンズが３個以上の電極で構成される多段型であってもよい。
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図を示している。図６に示したように、実施形態３に係るカラー受像管装置の電子銃は、水平方向にインライン配列された３つの陰極５、制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極１９、補助電極２０、第２集束電極２１、第３集束電極２２、第４集束電極２３、及び最終加速電極１０とを備えている。
【００３３】
制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極１９、補助電極２０、及び第２集束電極２１には、丸形状の電子ビーム通過孔が設けられている。このような構成により、補助電極２０の両側の第１集束電極１９と第２集束電極２１との間にはユニポテンシャル型の付加集束レンズ生成手段が形成されている。
【００３４】
また、第４集束電極２３と最終加速電極１０との対向端面には、それぞれ垂直方向に長手の電子ビーム通過孔が設けられている。第３集束電極２２と第４集束電極２３との間には、水平方向に集束、垂直方向に発散の非軸対称電界レンズ生成手段を設けている。
【００３５】
具体的には、第３集束電極２２の第２集束電極２１側には、丸形状の電子ビーム通過孔が設けられており、第３集束電極２２の第４集束電極２３側には、垂直方向に長手の電子ビーム通過孔が設けられている。さらに、第４集束電極２３の第３集束電極２２側端面には、水平方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。
【００３６】
第１集束電極１９、第２集束電極２１、第４集束電極２３はそれぞれ電気的に接続されている。さらに、この電気的接続部には、第３集束電極２２が抵抗１４を介して電気的に接続されている。
【００３７】
加速電極７には、一定の加速電圧Ｖ_ｇ２が、第３集束電極２２には一定のフォーカス電圧Ｖ_ｇ３が印加される。
図７に、実施形態３に係るレンズモデルの一例を示している。図７の上半分は水平方向、下半分は垂直方向を示している。電子ビーム軌道１８は、無偏向時における画面中央の電子ビームの軌道を示し、電子ビーム軌道１８ａは、偏向時における画面周辺の電子ビーム軌道を示している。
【００３８】
前記非軸対称電界レンズ生成手段により、４極子レンズ１６が生成される。また、前記付加集束レンズ生成手段により、付加集束レンズ１５が生成される。
ここで、非軸対称電界レンズ生成手段を設けた電極間の静電容量をＣ_２、付加集束レンズ生成手段を設けた電極間の静電容量をＣ_１、抵抗１４の抵抗値をＲ、偏向周波数をｆとする。Ｃ_１がＣ_２に対して十分大きく、静電容量Ｃ_２によるインピーダンス１／（２πｆＣ_２）と抵抗値Ｒとの間に、Ｒ＞１／（２πｆＣ_２）の関係が成立すれば、補助電極２０に加速電圧Ｖ_ｇ２とこれに重畳した電子ビームの偏向に応じて変化するダイナミック電圧Ｖ_ｄを印加すると、補助電極２０の両側の第１集束電極１９と第２集束電極２１とにダイナミック電圧が誘起され、フォーカス電圧Ｖ_ｇ３に対して電位が上昇する。
【００３９】
したがって、第３集束電極２２とその両側の第２集束電極２１および第４集束電極２３との間に電位差が発生して、図７に示したように非軸対称電界レンズ１６が発生し、付加集束レンズ１５の集束作用が弱まると共に主レンズ１７の集束作用も弱まることになる。
【００４０】
また、前記のように電子ビームの偏向に同期して付加集束レンズ１５の集束作用が弱まることによって、電子ビームの軌道も広がる。このため、図４を用いて説明した実施形態１の場合と同様に、スクリーン周辺への電子ビームの入射角Θｐを大きくできるので、入射角Θｐをスクリーン中央への入射角Θｃとほぼ同等にできる。このため、スクリーン中央とスクリーン周辺のレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。
【００４１】
また、水平方向で集束、垂直方向で発散の非軸対称電界レンズ１６が発生し、かつ、主レンズ１７の集束作用が弱まるため、偏向磁界により電子ビームが受ける非点収差とデフォーカスをそれぞれ補正できる。この点は、従来のものと同様である。本実施形態３のものは、従来のものとは異なり、ダイナミック電圧を重畳するのが高電圧であるフォーカス電圧ではなく、低電圧である加速電圧であるため、回路への負担とコストを軽減できる。
【００４２】
またフォーカスピンも従来の２本から１本に減らすことができるので、コストを軽減できる。また、主レンズ１７の集束作用が弱まると同時に、付加集束レンズ１５の集束作用も弱まるため、電子ビームの偏向によるデフォーカスの補正の感度が強くなるのでダイナミック電圧も低減でき、回路の負担とコストを更に軽減できる。
【００４３】
なお、本実施形態では、第３集束電極２２と第４集束電極２３との間に、非軸対称電界レンズ生成手段を設けたが、第２集束電極２１と第３集束電極２２との間に非軸対称電界レンズ生成手段を設けてもよい。
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施形態４に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図を示している。図８に示したように、実施形態４に係るカラー受像管装置の電子銃は、水平方向にインライン配列された３つの陰極５、制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極１９、補助電極２０、第２集束電極２１、第３集束電極２２、第４集束電極２３、及び最終加速電極１０とを備えている。
【００４４】
制御格子電極６、加速電極７、第１集束電極１９、補助電極２０、及び第２集束電極２１の補助電極２０側には、丸形状の電子ビーム通過孔が設けられている。第４集束電極２３と最終加速電極１０との対向端面には、それぞれ垂直方向に長手の電子ビーム通過孔が設けられている。
【００４５】
第２集束電極２１と第３集束電極２２との間と、第３集束電極２２と第４集束電極２３との間に非軸対称電界レンズ生成手段を形成している。具体的には、第２集束電極２１の第３集束電極２２側の端面と、第３集束電極２２の第４集束電極２３側の端面とには、垂直方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。また、第３集束電極２２の第２集束電極２１側の端面と、第４集束電極２３の第３集束電極２２側の端面とには、水平方向に長手で矩形の電子ビーム通過孔が設けられている。
【００４６】
図９は、実施形態４に係るレンズモデルの一例を示している。図９の上半分は水平方向、下半分は垂直方向を示している。電子ビーム軌道１８は、無偏向時における画面中央の電子ビームの軌道を示し、電子ビーム軌道１８ａは、偏向時における画面周辺の電子ビーム軌道を示している。
【００４７】
実施形態４では、図９のレンズモデルに示したように、前記非軸対称電界レンズ生成手段により、第２集束電極２１と第３集束電極２２との間に４極子レンズ２４を、第３集束電極２２と第４集束電極２３との間に４極子レンズ１６を形成している。４極子レンズ１６は、水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用をする。４極子レンズ２４は、水平方向で発散作用、垂直方向で集束作用をする。すなわち、４極子レンズ１６と４極子レンズ２４とは、水平方向、垂直方向で互いに逆作用の４極子レンズである。
【００４８】
４極子レンズ１６に加えて、４極子レンズ２４を設けたことにより、水平方向と垂直方向での電子ビームのスクリーンへの入射角をそれぞれコントロールできるので、スクリーン周辺のスポット形状を、スクリーン中央とほぼ同等の真円に近い形状にすることができる。
なお、前記各実施形態において、本発明の特徴である非軸対称電界レンズが生成される部分以外の電子ビーム通過孔を便宜上丸形状として説明したが、これらに限られるものではなく、軸対称のレンズを生成するための各種開孔形状や、また場合によっては、非軸対称の電子レンズを生成するための開孔を設けることがあるのは、周知の通りである。
また、前記各実施形態においては、非軸対称電界レンズを生成する手段として、長方形のビーム通過孔を組み合わせることのみを記載したが、これらに限られるものではなく、通常の非軸対称電界レンズ生成手段、すなわち楕円形状の開孔を設けることや、また電子ビーム通過孔の近傍に衝立を設けることなどにより、同様の効果が得られることも周知の通りである。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のカラー受像管装置によれば、集束電極間に複数の補助電極を備え、集束電極に電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧が印加されることにより、電子ビームの偏向による非点収差とデフォーカスの補正効果がそれぞれ強まり、ダイナミック電圧を低減できるので、回路コストを軽減できる。また、付加集束レンズの集束作用を弱めることによって、電子ビームの軌道も広がるので、スクリーン中央とスクリーン周辺のレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。
【００５０】
また、本発明の別のカラー受像管装置によれば、４枚の集束電極と、これら集束電極間の補助電極とを備え、補助電極に電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧が加速電圧に重畳して印加されることにより、ダイナミック電圧は低電圧である加速電圧に重畳するので、回路への負担およびコストを軽減できる。また、付加集束レンズの集束作用を弱めることによって、電子ビームの軌道も広がるので、スクリーン中央とスクリーン周辺のレンズ倍率をほぼ同等にできるので、スクリーン周辺でのスポット径の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラー受像管装置の部分断面図
【図２】本発明の実施形態１に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図
【図３】本発明の実施形態１に係るレンズモデルの一例を示す図
【図４】本発明の実施形態に係る電子銃からスクリーンまでの電子ビームの軌道の一例を示す図
【図５】本発明の実施形態２に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図
【図６】本発明の実施形態３に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図
【図７】本発明の実施形態３に係るレンズモデルの一例を示す図
【図８】本発明の実施形態４に係るカラー受像管装置の電子銃部分の斜視図
【図９】本発明の実施形態４に係るレンズモデルの一例を示す図
【図１０】従来のカラー受像管装置の電子銃部分の一例の斜視図
【図１１】従来のカラー受像管装置に係るレンズモデルの一例を示す図
【図１２】従来のカラー受像管装置に係る電子銃からスクリーンまでの電子ビームの軌道の一例を示す図
【符号の説明】
１外囲器
２蛍光体スクリーン面
３電子銃
４偏向ヨーク
５陰極
６制御格子電極
７加速電極
８，１９第１集束電極
９，２１第２集束電極
１０最終加速電極
１１，１２，１３，２０補助電極
１４抵抗
１５付加集束レンズ
１６、２４４極子レンズ
１７主レンズ
１８無偏向時における画面中央の電子ビーム軌道
１８ａ偏向時における画面周辺の電子ビーム軌道
２２第３集束電極
２３第４集束電極

Claims

水平方向にインライン配列された３つの陰極と、加速電極と、複数の集束電極と、前記複数の集束電極の間に設けられた補助電極と、最終加速電極と、前記各電極の内、隣接する電極間に設けられた非軸対称電界レンズ生成手段と集束レンズ生成手段とを備え、
前記３つの陰極、前記加速電極及び前記最終加速電極は、前記３つの陰極、前記加速電極、前記最終加速電極の順に電子ビーム進行方向に配置されており、
前記複数の集束電極から選ばれる電極と前記最終加速電極とを含む少なくとも２個の電極で主レンズが生成され、
前記集束レンズ生成手段は、水平方向及び垂直方向で共に集束作用の付加集束レンズを生成し、前記付加集束レンズが生成される位置は、前記主レンズの位置より前記３つの陰極側であり、かつ前記加速電極を含む電極で生成されるレンズの位置より前記最終加速電極側であり、
電子ビームの偏向に同期して、前記付加集束レンズの集束作用が弱まるように、前記集束レンズ生成手段の設けられた電極の内、一方の電極には電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧が印加され、他方の電極には前記ダイナミック電圧が誘起され、
前記主レンズを生成する電極のうち、前記最終加速電極以外の電極に、前記ダイナミック電圧が印加又は誘起される電極があり、
さらに前記非軸対称電界レンズ生成手段の設けられた電極の内、一方の電極には前記ダイナミック電圧が誘起されることを特徴とするカラー受像管装置。
前記複数の集束電極が第１集束電極と第２集束電極で、前記補助電極は複数で、前記第１集束電極と前記第２集束電極との間に設けられ、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記複数の補助電極間に設けられ、前記集束レンズ生成手段が前記第１集束電極と前記補助電極との間に設けられ、前記複数の補助電極の内一つの補助電極は前記加速電極と電気的に接続され、かつ残りの補助電極は抵抗を介して前記加速電極と電気的に接続され、前記第１集束電極と前記第２集束電極とに電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧がフォーカス電圧に重畳して印加され、前記加速電極には前記フォーカス電圧より低い電圧が印加される請求項１に記載のカラー受像管装置。
前記非軸対称電界レンズ生成手段により生成された非軸対称電界レンズが水平方向で集束作用、垂直方向で発散作用の４極子レンズである請求項２に記載のカラー受像管装置。
前記抵抗の抵抗値をＲ、前記非軸対称電界レンズを生成する補助電極間の静電容量をＣ、偏向周波数をｆとするとき、Ｒ＞１／（２πｆＣ）の関係が成り立つ請求項２に記載のカラー受像管装置。
前記複数の補助電極が３枚で、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記第２集束電極側の補助電極と中間の補助電極との間に形成され、前記集束レンズ生成手段が、前記第１集束電極と前記第１集束電極側の補助電極との間に形成されている請求項２に記載のカラー受像管装置。
前記非軸対称電界レンズ生成手段が、前記中間の補助電極の前記第２集束電極側に形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔と、前記第２集束電極側の補助電極の前記中間の補助電極側に形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔とにより形成されている請求項５に記載のカラー受像管装置。
前記複数の補助電極が２枚で、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記２枚の補助電極間に形成され、前記集束レンズ生成手段が前記第１集束電極と前記第１集束電極側の補助電極との間に形成されている請求項２に記載のカラー受像管装置。
前記非軸対称電界レンズ生成手段が、前記第１集束電極側の補助電極の前記第２集束電極側に形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔と、前記第２集束電極側の補助電極の前記第１集束電極側に形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔とにより形成されている請求項７に記載のカラー受像管装置。
前記複数の集束電極が前記陰極側から電子ビーム進行方向に順に配置された第１集束電極と、第２集束電極と、第３集束電極と、第４集束電極で、前記補助電極は前記第１集束電極と前記第２集束電極との間に設けられ、前記非軸対称電界レンズ生成手段が前記第２集束電極と前記第３集束電極との間及び前記第３集束電極と前記第４集束電極との間の少なくとも一方に設けられ、前記集束レンズ生成手段が前記第１集束電極と前記第２集束電極との間に設けられ、前記第１集束電極、前記第２集束電極及び前記第４集束電極は電気的に接続され、かつ前記第４集束電極に前記第３集束電極が抵抗を介して電気的に接続され、前記第３集束電極にはフォーカス電圧が印加され、前記加速電極には前記フォーカス電圧より低い電圧の加速電圧が印加され、前記補助電極には電子ビームの偏向に同期して変化したダイナミック電圧が、前記加速電圧に重畳して印加される請求項１に記載のカラー受像管装置。
前記第３集束電極と前記第４集束電極との間に非軸対称電界レンズ生成手段を備え、この非軸対称電界レンズ生成手段は水平方向が集束作用で、垂直方向が発散作用である請求項９に記載のカラー受像管装置。
前記非軸対称電界レンズ生成手段は、第３集束電極の第２集束電極側に形成された電子ビーム通過孔と、第３集束電極の第４集束電極側に形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔と、第４集束電極の第３集束電極側端面に形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔とで形成されている請求項１０に記載のカラー受像管装置。
前記第２集束電極と前記第３集束電極との間及び前記第３集束電極と前記第４集束電極との間の両方に非軸対称電界レンズ生成手段を備え、前記第２集束電極と前記第３集束電極との間に生成する非軸対称電界レンズは水平方向が発散作用、垂直方向が集束作用であり、前記第３集束電極と前記第４集束電極との間に生成される非軸対称電界レンズは水平方向が集束作用で、垂直方向が発散作用である請求項９に記載のカラー受像管装置。
前記非軸対称電界レンズ生成手段は、前記第２集束電極の前記第３集束電極側の端面と、前記第３集束電極の前記第４集束電極側の端面とに形成された垂直方向に長手の電子ビーム通過孔と、前記第３集束電極の前記第２集束電極側の端面と、前記第４集束電極の前記第３集束電極側の端面とに形成された水平方向に長手の電子ビーム通過孔とで形成されている請求項１２に記載のカラー受像管装置。
前記抵抗の抵抗値をＲ、前記非軸対称電界レンズを生成する電極間の静電容量をＣ、偏向周波数ｆとしたときに、Ｒ＞１／（２πｆＣ）の関係が成り立つ請求項９に記載のカラー受像管装置。