JP3655708B2 - Color cathode ray tube - Google Patents

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JP3655708B2 JP24647796A JP24647796A JP3655708B2 JP 3655708 B2 JP3655708 B2 JP 3655708B2 JP 24647796 A JP24647796 A JP 24647796A JP 24647796 A JP24647796 A JP 24647796A JP 3655708 B2 JP3655708 B2 JP 3655708B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラーブラウン管に係り、特に良好な解像度を有するインライン型カラーブラウン管に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にカラーブラウン管は、パネルおよびファンネルからなる外囲器を有し、そのファンネルのネック内に配設された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水平、垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスクを介して、パネルの内面に設けられた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】
このようなカラーブラウン管において、特に電子銃を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とし、偏向装置の発生する水平偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形とする非斉一磁界として、上記一列配置の3電子ビームを自己集中するセルフコンバーゼンス・インライン型カラーブラウン管が広く用いられている。
【0004】
その一列配置の3電子ビームを放出する電子銃としては、各種構造のものがあるが、その1種にBPF(Bi Potential Focus)型ダブルフォーカス方式といわれる電子銃がある。このBPF型ダブルフォーカス方式電子銃は、図5に示すように、水平方向(H軸方向)に一列に配置された3個のカソードK、これらカソードKから蛍光体スクリーン方向に順次配置された制御グリッドG1 、スクリーングリッドG2 、第1、第2の2個のフォーカスグリッドG31,G32および最終加速グリッドG4 を有する。その各グリッドG1 ,G2 ,G31,G32,G4 は、一体構造をなし、それぞれ3個のカソードKに対応して3個の電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【0005】
この電子銃では、各カソードKに約120Vの電圧が印加され、制御グリッドG1 は接地され、スクリーングリッドG2 には約500〜600V、第1のフォーカスグリッドG31には約6〜7 kV、第2のフォーカスグリッドG32には約6〜7 kVの電圧に電子ビームの偏向量に同期して増大するパラボラ状の電圧が重畳されたダイナミック電圧が印加され、最終加速グリッドG4 には約26〜27 kVの高電圧が印加される。
【0006】
上記電圧の印加により、この電子銃では、カソードK、制御グリッドG1 およびスクリーングリッドG2 により、電子ビームを発生しかつ下記主レンズ部に対する物点を形成する三極部が形成され、第2のフォーカスグリッドG32乃至最終加速グリッドG4 により主レンズ部が形成される。
【0007】
そして、電子ビームが偏向されることなく蛍光体スクリーンの中央に向かうときは、第2のフォーカスグリッドG32に印加されるダイナミック電圧が最も低く、第1、第2のフォーカスグリッドG31,G32間には電子レンズ(4極子レンズ)は形成されず、三極部からの電子ビームは、上記第2のフォーカスグリッドG32乃至最終加速グリッド電極G4 により形成される主レンズ部により蛍光体スクリーン上に集束する。これに対して、電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺部に偏向される場合は、第2のフォーカスグリッドG32に印加されるダイナミック電圧が次第に高くなり(蛍光体スクリーンの対角端に向かうとき最高)、この第2のフォーカスグリッドG32の電圧の変化にともなって、第2のフォーカスグリッドG32と最終加速グリッドG4 により形成される主レンズは弱くなる。同時に第1、第2のフォーカスグリッドG31,G32間に4極子レンズが形成され、この4極子レンズの強度が強くなる。それにより、電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離が大きくなり、像点が遠くなることに対応してレンズ倍率を変化させ、偏向装置の発生する水平偏向磁界がピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形であるために生ずる偏向収差を補償する。
【0008】
しかしこの電子銃では、蛍光体スクリーン上のビームスポットが水平軸端および対角軸端で横に潰れ、シャドウマスクの電子ビーム通過孔との干渉によりモアレを引起こし、画面上の文字などの表示が見にくくなるという問題がある。
【0009】
この問題を解決する方法として、特開平3−95835号公報には、BPF型電子銃の集束電極を4分割して、正負逆の第1の4極子レンズおよび第2の4極子レンズを形成する構成とし、その第1の4極子レンズに電子ビームを水平方向に集束、垂直方向に発散させる作用をもたせ、第2の4極子レンズに水平方向に発散、垂直方向に集束させる作用をもたせて、蛍光体スクリーン周辺部でのビームスポットの横潰れを軽減する方法が示されている。しかしこのような電子銃では、2つの4極子レンズの作用により、主レンズに入射する電子ビームの水平方向の径が大きくなり、主レンズの球面収差を受けやすくなる。その結果、蛍光体スクリーン周辺部での解像度が劣化する。特に大電流域で球面収差の影響が大きくなり、解像度が著しく劣化する。
【0010】
上記主レンズの球面収差を軽減する方法として、特開平6−162958号公報には、主レンズを非対称レンズとし、水平方向の集束作用を垂直方向よりも弱くする方法が示されている。しかしこのような電子銃で蛍光体スクリーン周辺部のビームスポットを真円にするためには、主レンズを通過するときの電子ビーム径をかなり横長にする必要がある。そのため、大電流域において、主レンズの球面収差を小さくすることが不十分となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
一般にカラーブラウン管の解像度を良好にするためには、電子銃の主レンズの球面収差および偏向収差の影響をできるだけ少なくし、蛍光体スクリーン上のビームスポットを真円かつ小さくすることが必要である。
【0012】
しかし従来の電子銃では、BPF型ダブルフォーカス方式の電子銃について説明したように、4極子レンズにより偏向収差を補償することはできるが、蛍光体スクリーン周辺部でのビームスポットの横潰れを改善することができない。
【0013】
このビームスポットの横潰れを解決する方法として、BPF型電子銃のフォーカスグリッドを4分割して、正負逆の第1、第2の4極子レンズを形成する構成とし、その第1の4極子レンズに電子ビームを水平方向に集束、垂直方向に発散させる作用をもたせ、第2の4極子レンズに水平方向に発散、垂直方向に集束させる作用をもたせて、蛍光体スクリーン周辺部でのビームスポットの横潰れを軽減する電子銃が知られている。しかしこの電子銃では、蛍光体スクリーン周辺部でのビームスポットの横潰れは軽減できるが、2つの4極子レンズの作用により、主レンズに入射する電子ビームの水平方向の径が大きくなり、主レンズの球面収差を受けやすくなる。その結果、蛍光体スクリーン周辺部での解像度が劣化する。特に大電流域で球面収差の影響が大きくなり、解像度が著しく劣化する。
【0014】
この主レンズの球面収差を軽減する方法として、主レンズを非対称レンズとし、水平方向の集束作用を垂直方向よりも弱くする電子銃が知られている。しかしこの電子銃では、主レンズの球面収差を軽減することはできるが、蛍光体スクリーン周辺部のビームスポットを真円にするためには、主レンズを通過するときの電子ビーム径をかなり横長にする必要があるため、大電流域において主レンズの球面収差を小さくすることが不十分となる。
【0015】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、蛍光体スクリーンの全域にわたり、ビームスポットを真円に近くかつ小さくして、カラーブラウン管の解像度を良好にすることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
同一平面上を通る一列配置の3電子ビームを放出する電子銃を備え、この電子銃が一列配置の3個のカソード、これらカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された制御グリッド、スクリーングリッドからなる3極部と、カソードから放出される電子ビームを集束する複数のグリッドからなる主レンズ部とを有し、その主レンズ部を形成するグリッドがカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された少なくとも第1、第2、第3、第4のグリッドおよび最終加速グリッドからなり、その第2、第4のグリッドには電子ビームの偏向量に同期して変化する電圧が印加され、その第1、第2のグリッドにより電子ビームを水平方向に発散、垂直方向に集束する第1の4極子レンズが形成され、第3、第4のグリッドにより電子ビームを水平方向に集束、垂直方向に発散する第2の4極子レンズが形成されるカラーブラウン管において、第2、第3のグリッド間に補正グリッドを配置し、これら第2、第3のグリッド間に電子ビームに対する水平方向の集束作用が垂直方向の集束作用よりも強いレンズを形成する構成とした。
【0017】
また、上記カラーブラウン管において、電子ビームが偏向される場合、第1、第2のグリッドにより形成される第1の4極子レンズの水平方向の発散作用と第2、第3のグリッド間に形成されるレンズの水平方向の集束作用を打消し合う関係に構成した。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【0019】
図3にその一形態であるインライン型カラーブラウン管の構成を示す。このカラーブラウン管は、実質的に矩形状のパネル1およびこのパネル1に接合された漏斗状のファンネル2からなる外囲器を有し、そのパネル1の内面に、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3が設けられ、この蛍光体スクリーン3と対向して、その内側にシャドウマスク4が配置されている。一方、ファンネル2のネック5内に、同一水平面上を通るセンタービーム6G および一対のサイドビーム6B ,6R からなる一列配置の3電子ビーム6B ,6G ,6R を放出する下記電子銃7が配設されている。そして、この電子銃7から放出される3電子ビーム6B ,6G ,6R をファンネル2の外側に装着された偏向装置8の発生する水平、垂直磁界により偏向して、上記蛍光体スクリーン3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。
【0020】
上記電子銃7は、BPF型ダブルフォーカス方式であり、図1に示すように、水平方向(H軸方向)に一列に配置された3個のカソードK、これらカソードKを各別に加熱する3個のヒータ(図示せず)および上記カソードKから蛍光体スクリーン方向に順次配置された制御グリッドG1 、スクリーングリッドG2 、フォーカスグリッドG3 、最終加速グリッドG4 を有する。そのフォーカスグリッドG3 は、4分割され、スクリーングリッドG2 から最終加速グリッドG4 方向に順次配置された第1、第2、第3、第4のグリッドG31,G32,G33,G34からなる。さらにこの電子銃7においては、上記第2のグリッドG32と第3のグリッドG33との間に補正グリッドGs が配置されている。
【0021】
その制御グリッドG1 およびスクリーングリッドG2 は、それぞれカソードKの配列方向を長径とする一体構造の板状電極からなり、これらグリッドG1 ,G2 の板面には、3個のカソードKに対応して、3個の電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成されている。
【0022】
第1、第2、第3、第4のグリッドG31,G32,G33,G34は、それぞれカソードKの配列方向を長径とする一体構造の筒状電極からなる。その第1のグリッドG31のスクリーングリッドG2 側には、3個のカソードKに対応して、3個の電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成され、第2のグリッドG32側には、水平方向を長軸とする長方形、長円形などの非円形電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成されている。第2のグリッドG32の第1のグリッドG31側には、3個のカソードKに対応して、垂直方向を長軸とする長方形、長円形などの非円形電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成され、第3のグリッドG33側には、3個の電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成されている。第3のグリッドG33の第2のグリッドG32側には、3個のカソードKに対応して、3個の電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成され、第4のグリッドG34側には、垂直方向を長軸とする長方形、長円形などの非円形電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成されている。第4のグリッドG34の第3のグリッドG33側には、3個のカソードKに対応して、水平方向を長軸とする長方形、長円形などの非円形電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成され、最終加速グリッドG4 側には、3個の電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成されている。
【0023】
最終加速グリッドG4 は、カソードKの配列方向を長径とする一体構造のカップ状電極からなり、その第4のグリッドG34側の底部には、3個のカソードKに対応して、3個の電子ビーム通過孔が水平方向に一列配置に形成されている。
【0024】
補正グリッドGs は、カソードの配列方向を長径とする一体構造の板状電極からなり、図2に示すように、この電極Gs の板面には、3個のカソードに対応して、垂直方向(V軸方向)を長軸とする長方形、長円形などの非円形電子ビーム通過孔10(図示例は長円形)が水平方向(H軸方向)に一列配置に形成されている。
【0025】
この電子銃7では、第1のグリッドG31と第3のグリッドG33は管内で接続され、これらグリッドG31,G33には、一定のフォーカス電圧Vf が印加される。また、第2のグリッドG32と第4のグリッドG34も管内で接続され、これらグリッドG32,G34には、一定のフォーカス電圧Vf に電子ビームの偏向量に同期して増大するパラボラ状の電圧Vdが重畳されたダイナミックフォーカス電圧Vf +Vd が印加される。また、補正グリッドGs は、管内でスクリーングリッドG2 に接続され、これらグリッドG2 ,Gs には、一定の電圧Vc2が印加される。
【0026】
上記電圧の印加によりこの電子銃7では、カソードK、制御グリッドG1 およびスクリーングリッドG2 により、電子ビームを発生しかつ下記主レンズ部に対する物点を形成する三極部が形成され、第1、第2、第3、第4のグリッドG31,G32,G33,G34、補正グリッドGs および最終加速グリッドG4 により主レンズ部が形成される。その主レンズ部には、第1のグリッドG31と第2のグリッドG32により、電子ビームを水平方向に発散、垂直方向に集束する第1の4極子レンズが形成され、第3のグリッドG33と第4のグリッドG34により、水平方向に集束、垂直方向に発散する第2の4極子レンズが形成される。また、第2のグリッドG32、補正グリッドGs および第3のグリッドG33により、電子ビームに対する水平方向の集束が垂直方向の集束よりも強いレンズが形成される。さらに、第4のグリッドG34と最終加速グリッドG4 により、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が形成される。
【0027】
図4に上記電子レンズによる電子ビームの挙動を示す。この図では、管軸(Z軸)を挟んで上部が水平方向、下部が垂直方向となっている。
【0028】
偏向装置により電子ビーム6が偏向されることなく蛍光体スクリーン3の中央に向かうときは、第1、第2のグリッド間および第3、第4のグリッド間にそれぞれ第1、第2の4極子レンズQPL1 ,QPL2 は形成されず、物点10から蛍光体スクリーン3に至る間、第2のグリッド、補正グリッドおよび第3のグリッドにより形成されるレンズSLにより、水平方向に強い集束作用、垂直方向に弱い集束作用を受け、その後、第4のグリッドと最終加速グリッドにより形成される主レンズMLにより、最終的に蛍光体スクリーン3上に集束される。その結果、蛍光体スクリーン3上のビームスポットは13で示したようになり、水平、垂直方向とも蛍光体スクリーン3上にジャストフォーカスする。
【0029】
これに対して、偏向装置により電子ビーム6が水平方向に偏向されるときは、第1、第2のグリッド間に第1の4極子レンズQPL1 が形成され、この第1の4極子レンズQPL1 の水平方向の発散作用および垂直方向の集束作用が偏向量に同期して動的に強くなる。その結果、水平方向の物点は、12H で示したように蛍光体スクリーン3側に前進し、垂直方向の物点は、12V で示したように後退し、物点径は縦長となる。また、第2のグリッド、補正グリッドおよび第3のグリッドにより形成されるレンズSLは、水平方向の集束作用が強くなり、上記第1の4極子レンズの水平方向の発散作用を相殺し、電子ビームの水平方向の発散角を抑える。また、第3、第4のグリッド間に第2の4極子レンズQPL2 が形成され、この第2の4極子レンズQPL2 の水平方向の集束作用および垂直方向の発散作用が偏向量に同期して動的に強くなる。さらに、第4のグリッドと最終加速グリッドにより形成される主レンズMLの集束作用が弱くなる。したがって主レンズMLを通過する電子ビーム6は、水平方向の球面収差を受けにくくなる。しかも偏向磁界中を通過するとき、偏向磁界のレンズDYの作用を相殺することができる。その結果、3a で示す蛍光体スクリーン周辺部上のビームスポットは、13a で示したようにほぼ真円となりかつ小さくすることができる。
【0030】
なお、電子ビームを垂直方向および対角方向に偏向する場合も、同様の作用が得られる。したがって、上記のように電子銃7を構成することにより、蛍光体スクリーン3の全域にわたり、真円となりかつ小さくして、解像度を良好にすることができる。
【0031】
【発明の効果】
同一平面上を通る一列配置の3電子ビームを放出する電子銃を備え、この電子銃が一列配置の3個のカソード、これらカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された制御グリッド、スクリーングリッドからなる3極部と、カソードから放出される電子ビームを集束する複数のグリッドからなる主レンズ部とを有しその主レンズ部を形成するグリッドがカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された少なくとも第1、第2、第3、第4のグリッドおよび最終加速グリッドからなり、その第2、第4のグリッドには電子ビームの偏向量に同期して変化する電圧が印加され、その第1、第2のグリッドにより電子ビームを水平方向に発散、垂直方向に集束する第1の4極子レンズが形成され、第3、第4のグリッドにより電子ビームを水平方向に集束、垂直方向に発散する第2の4極子レンズが形成されるカラーブラウン管において、第2、第3のグリッド間に補正グリッドを配置し、これら第2、第3のグリッド間に電子ビームに対する水平方向の集束作用が垂直方向の集束作用よりも強いレンズを形成する構成とし、さらには、電子ビームが偏向される場合、第1、第2のグリッドにより形成される第1の4極子レンズの水平方向の発散作用と第2、第3のグリッド間に形成されるレンズの水平方向の集束作用を打消し合う関係に構成すると、電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺部に偏向される場合でも、ビームスポットの横潰れがなく、蛍光体スクリーンのほぼ全域にわたり真円となりかつ小さくでき、大電流域でも水平方向の球面収差を受けにくくするることができ、解像度の良好なカラーブラウン管とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態に係るインライン型カラーブラウン管の電子銃の構成を示す図である。
【図2】上記電子銃の補正グリッドの図である。
【図3】この発明の実施の一形態であるインライン型カラーブラウン管の構成を示す図である。
【図4】上記電子銃における電子ビームの挙動を説明するための図である。
【図5】従来のインライン型カラーブラウン管の電子銃の構成を示す図である。
【符号の説明】
3…蛍光体スクリーン
6B ,6R …一対のサイドビーム
6G …センタービーム
7…電子銃
8…偏向装置
G1 …制御グリッド
G2 …スクリーングリッド
G3 …フォーカスグリッド
G31…第1のグリッド
G32…第2のグリッド
G33…第3のグリッド
G34…第4のグリッド
G4 …最終加速グリッド
Gs …補正グリッド
K …カソード
DY…偏向磁界のレンズ
ML…主レンズ
QPL1 …第1の4極子レンズ
QPL2 …第2の4極子レンズ
SL…レンズ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color cathode ray tube, and particularly to an inline type color cathode ray tube having a good resolution.
[0002]
[Prior art]
In general, a color cathode ray tube has an envelope consisting of a panel and a funnel, and deflects three electron beams emitted from an electron gun disposed in the neck of the funnel by horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by a deflecting device. The phosphor screen provided on the inner surface of the panel is horizontally and vertically scanned through a shadow mask to display a color image.
[0003]
In such a color cathode ray tube, in particular, the electron gun is an in-line type electron gun that emits three electron beams arranged in a row consisting of a center beam and a pair of side beams that pass on the same horizontal plane, and the horizontal deflection magnetic field generated by the deflection device is pinned. A self-convergence in-line type color cathode ray tube that self-concentrates the three electron beams arranged in a row is widely used as a cushion type and a non-uniform magnetic field having a vertical deflection magnetic field as a barrel type.
[0004]
There are various types of electron guns that emit three electron beams arranged in a row, and one of them is an electron gun called a BPF (Bi Potential Focus) type double focus method. As shown in FIG. 5, this BPF type double focus type electron gun has three cathodes K arranged in a row in the horizontal direction (H-axis direction), and a control arranged sequentially from these cathodes K in the phosphor screen direction. It has a grid G1, a screen grid G2, first and second focus grids G31 and G32, and a final acceleration grid G4. Each of the grids G1, G2, G31, G32, and G4 has an integral structure, and three electron beam passage holes are formed in a line corresponding to the three cathodes K, respectively.
[0005]
In this electron gun, a voltage of about 120 V is applied to each cathode K, the control grid G1 is grounded, the screen grid G2 is about 500-600 V, the first focus grid G31 is about 6-7 kV, the second A dynamic voltage in which a parabolic voltage increasing in synchronism with the deflection amount of the electron beam is applied to a voltage of about 6 to 7 kV is applied to the focus grid G32, and a voltage of about 26 to 27 kV is applied to the final acceleration grid G4. The high voltage is applied.
[0006]
By applying the voltage, in this electron gun, the cathode K, the control grid G1, and the screen grid G2 form a triode portion that generates an electron beam and forms an object point with respect to the main lens portion described below. The main lens portion is formed by the grid G32 to the final acceleration grid G4.
[0007]
When the electron beam is directed toward the center of the phosphor screen without being deflected, the dynamic voltage applied to the second focus grid G32 is the lowest, and between the first and second focus grids G31 and G32. An electron lens (quadrupole lens) is not formed, and the electron beam from the triode is focused on the phosphor screen by the main lens formed by the second focus grid G32 to the final acceleration grid electrode G4. On the other hand, when the electron beam is deflected to the periphery of the phosphor screen, the dynamic voltage applied to the second focus grid G32 gradually increases (maximum when going to the diagonal end of the phosphor screen). As the voltage of the second focus grid G32 changes, the main lens formed by the second focus grid G32 and the final acceleration grid G4 becomes weaker. At the same time, a quadrupole lens is formed between the first and second focus grids G31 and G32, and the strength of the quadrupole lens is increased. As a result, the distance from the electron gun to the phosphor screen is increased, the lens magnification is changed in response to the image point becoming far away, the horizontal deflection magnetic field generated by the deflection device is a pincushion type, and the vertical deflection magnetic field is barreled. This compensates for the deflection aberration caused by the shape.
[0008]
However, with this electron gun, the beam spot on the phosphor screen is crushed horizontally at the end of the horizontal and diagonal axes, causing moiré due to interference with the electron beam passage hole of the shadow mask, and displaying characters on the screen. There is a problem that it becomes difficult to see.
[0009]
As a method for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-95835 discloses that a focusing electrode of a BPF type electron gun is divided into four to form positive and negative first quadrupole lenses and second quadrupole lenses. The first quadrupole lens has a function of focusing the electron beam in the horizontal direction and diverging in the vertical direction, and the second quadrupole lens has a function of diverging in the horizontal direction and converging in the vertical direction. A method for reducing the collapse of the beam spot at the periphery of the phosphor screen is shown. However, in such an electron gun, due to the action of the two quadrupole lenses, the horizontal diameter of the electron beam incident on the main lens is increased, and the spherical aberration of the main lens is easily received. As a result, the resolution at the periphery of the phosphor screen is degraded. In particular, the influence of spherical aberration becomes large in a large current region, and the resolution is remarkably deteriorated.
[0010]
As a method for reducing the spherical aberration of the main lens, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-162958 discloses a method in which the main lens is an asymmetric lens and the focusing action in the horizontal direction is weaker than that in the vertical direction. However, in order to make the beam spot around the phosphor screen a perfect circle with such an electron gun, it is necessary to make the diameter of the electron beam when passing through the main lens considerably long. Therefore, it is insufficient to reduce the spherical aberration of the main lens in a large current region.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In general, in order to improve the resolution of a color cathode ray tube, it is necessary to minimize the influence of spherical aberration and deflection aberration of the main lens of the electron gun as much as possible, and to make the beam spot on the phosphor screen round and small.
[0012]
However, in the conventional electron gun, as described for the BPF type double focus type electron gun, the deflection aberration can be compensated for by the quadrupole lens, but the lateral collapse of the beam spot at the periphery of the phosphor screen is improved. I can't.
[0013]
As a method of solving the lateral collapse of the beam spot, the focus grid of the BPF type electron gun is divided into four to form first and second quadrupole lenses that are positive and negative, and the first quadrupole lens. The electron beam is focused in the horizontal direction and diverged in the vertical direction, and the second quadrupole lens is diverged in the horizontal direction and focused in the vertical direction. An electron gun that reduces lateral collapse is known. However, this electron gun can reduce the lateral collapse of the beam spot at the periphery of the phosphor screen, but the action of the two quadrupole lenses increases the horizontal diameter of the electron beam incident on the main lens. It is easy to receive the spherical aberration. As a result, the resolution at the periphery of the phosphor screen is degraded. In particular, the influence of spherical aberration becomes large in a large current region, and the resolution is remarkably deteriorated.
[0014]
As a method for reducing the spherical aberration of the main lens, an electron gun is known in which the main lens is an asymmetric lens and the focusing action in the horizontal direction is weaker than in the vertical direction. However, with this electron gun, the spherical aberration of the main lens can be reduced, but in order to make the beam spot around the phosphor screen a perfect circle, the electron beam diameter when passing through the main lens is made considerably long. Therefore, it is insufficient to reduce the spherical aberration of the main lens in a large current region.
[0015]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the resolution of a color cathode ray tube by making the beam spot close to a perfect circle and making it small over the entire area of the phosphor screen.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
An electron gun that emits three electron beams arranged in a row passing through the same plane is provided, and the electron gun is composed of three cathodes arranged in a row, a control grid sequentially arranged from the cathodes toward the phosphor screen, and a screen grid. And a main lens portion including a plurality of grids for focusing the electron beam emitted from the cathode, and the grid forming the main lens portion is sequentially arranged from the cathode toward the phosphor screen. The first, second, third, and fourth grids and the final accelerating grid are each applied with a voltage that changes in synchronization with the amount of deflection of the electron beam. The first quadrupole lens that diverges the electron beam in the horizontal direction and focuses in the vertical direction is formed by the two grids, and the electron beam is formed by the third and fourth grids. In a color cathode ray tube in which a second quadrupole lens that converges in the horizontal direction and diverges in the vertical direction is formed, a correction grid is disposed between the second and third grids, and electrons are disposed between the second and third grids. The lens has a structure in which the horizontal focusing action on the beam is stronger than the vertical focusing action.
[0017]
In the above-mentioned color cathode ray tube, when the electron beam is deflected, it is formed between the horizontal diverging action of the first quadrupole lens formed by the first and second grids and the second and third grids. The lens is constructed so as to cancel out the horizontal focusing action of the lens.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 3 shows a configuration of an inline type color cathode ray tube which is one form thereof. This color cathode ray tube has an envelope composed of a substantially rectangular panel 1 and a funnel-shaped funnel 2 joined to the panel 1, and emits blue, green and red light on the inner surface of the panel 1. A phosphor screen 3 composed of a dot-like three-color phosphor layer is provided, and a shadow mask 4 is disposed inside the phosphor screen 3 so as to face the phosphor screen 3. On the other hand, in the neck 5 of the funnel 2, the following electron gun 7 is disposed that emits a three-electron beam 6B, 6G, 6R arranged in a row consisting of a center beam 6G passing through the same horizontal plane and a pair of side beams 6B, 6R. ing. Then, the three electron beams 6B, 6G, 6R emitted from the electron gun 7 are deflected by the horizontal and vertical magnetic fields generated by the deflection device 8 mounted outside the funnel 2, so that the phosphor screen 3 is horizontal. A structure for displaying a color image is formed by performing vertical scanning.
[0020]
The electron gun 7 is a BPF type double focus system, and as shown in FIG. 1, three cathodes K arranged in a line in the horizontal direction (H-axis direction), and three each for heating the cathodes K separately. And a control grid G1, a screen grid G2, a focus grid G3, and a final acceleration grid G4, which are sequentially arranged from the cathode K toward the phosphor screen. The focus grid G3 is divided into four parts, and includes first, second, third, and fourth grids G31, G32, G33, and G34 that are sequentially arranged from the screen grid G2 toward the final acceleration grid G4. Further, in this electron gun 7, a correction grid Gs is disposed between the second grid G32 and the third grid G33.
[0021]
Each of the control grid G1 and the screen grid G2 is composed of a plate-like electrode having an integral structure whose major axis is the arrangement direction of the cathodes K. The plate surfaces of these grids G1 and G2 correspond to the three cathodes K, Three electron beam passage holes are formed in a row in the horizontal direction.
[0022]
Each of the first, second, third, and fourth grids G31, G32, G33, and G34 is formed of a single-piece cylindrical electrode having a major axis in the arrangement direction of the cathodes K. On the screen grid G2 side of the first grid G31, three electron beam passage holes are formed in a row in the horizontal direction corresponding to the three cathodes K, and on the second grid G32 side, Non-circular electron beam passage holes such as a rectangle and an ellipse having a major axis in the horizontal direction are formed in a row in the horizontal direction. On the first grid G31 side of the second grid G32, non-circular electron beam passage holes such as a rectangle and an ellipse having a major axis in the vertical direction are arranged in a row corresponding to the three cathodes K in the horizontal direction. In the third grid G33 side, three electron beam passage holes are formed in a row in the horizontal direction. On the second grid G32 side of the third grid G33, three electron beam passage holes are formed in a line in the horizontal direction corresponding to the three cathodes K, and on the fourth grid G34 side. In addition, non-circular electron beam passage holes such as a rectangle and an oval having a major axis in the vertical direction are formed in a row in the horizontal direction. On the third grid G33 side of the fourth grid G34, in correspondence with the three cathodes K, non-circular electron beam passage holes such as a rectangle and an ellipse having a horizontal axis as a major axis are arranged in a row in the horizontal direction. Three electron beam passage holes are formed in a row in the horizontal direction on the final acceleration grid G4 side.
[0023]
The final accelerating grid G4 is composed of a cup-shaped electrode having an integral structure whose major axis is the arrangement direction of the cathode K, and three electrons corresponding to the three cathodes K at the bottom of the fourth grid G34 side. Beam passage holes are formed in a row in the horizontal direction.
[0024]
The correction grid Gs is composed of a plate-like electrode having an integral structure whose major axis is the direction in which the cathodes are arranged. As shown in FIG. 2, the plate surface of the electrode Gs corresponds to the three cathodes in the vertical direction ( Non-circular electron beam passage holes 10 (in the illustrated example, an oval shape) such as a rectangle or an oval having a major axis in the (V-axis direction) are formed in a row in the horizontal direction (H-axis direction).
[0025]
In this electron gun 7, the first grid G31 and the third grid G33 are connected in the tube, and a constant focus voltage Vf is applied to these grids G31 and G33. The second grid G32 and the fourth grid G34 are also connected in the tube, and a parabolic voltage Vd that increases in synchronization with the deflection amount of the electron beam is supplied to the grids G32 and G34 in synchronization with the deflection amount of the electron beam. The superimposed dynamic focus voltage Vf + Vd is applied. The correction grid Gs is connected to the screen grid G2 in the tube, and a constant voltage Vc2 is applied to the grids G2 and Gs.
[0026]
In the electron gun 7 by the application of the voltage, the cathode K, the control grid G1, and the screen grid G2 form a triode that generates an electron beam and forms an object point with respect to the main lens portion described below. The main lens portion is formed by the second, third and fourth grids G31, G32, G33, G34, the correction grid Gs and the final acceleration grid G4. In the main lens portion, a first quadrupole lens that diverges the electron beam in the horizontal direction and focuses it in the vertical direction by the first grid G31 and the second grid G32 is formed. The fourth grid G34 forms a second quadrupole lens that converges in the horizontal direction and diverges in the vertical direction. The second grid G32, the correction grid Gs, and the third grid G33 form a lens in which the horizontal focusing on the electron beam is stronger than the vertical focusing. Further, the fourth lens G34 and the final acceleration grid G4 form a main lens that finally focuses the electron beam on the phosphor screen.
[0027]
FIG. 4 shows the behavior of the electron beam by the electron lens. In this figure, the upper part is in the horizontal direction and the lower part is in the vertical direction across the tube axis (Z axis).
[0028]
When the electron beam 6 is directed toward the center of the phosphor screen 3 without being deflected by the deflecting device, the first and second quadrupoles are respectively provided between the first and second grids and between the third and fourth grids. The lenses QPL1 and QPL2 are not formed, and the lens SL formed by the second grid, the correction grid, and the third grid during the period from the object point 10 to the phosphor screen 3, causes a strong focusing action in the horizontal direction and the vertical direction. Then, the light is focused on the phosphor screen 3 by the main lens ML formed by the fourth grid and the final acceleration grid. As a result, the beam spot on the phosphor screen 3 is as indicated by 13 and is just focused on the phosphor screen 3 in both the horizontal and vertical directions.
[0029]
On the other hand, when the electron beam 6 is deflected in the horizontal direction by the deflecting device, a first quadrupole lens QPL1 is formed between the first and second grids, and the first quadrupole lens QPL1 is formed. The diverging action in the horizontal direction and the focusing action in the vertical direction are dynamically increased in synchronization with the deflection amount. As a result, the object point in the horizontal direction advances toward the phosphor screen 3 as indicated by 12H, the object point in the vertical direction recedes as indicated by 12V, and the object point diameter becomes vertically long. In addition, the lens SL formed by the second grid, the correction grid, and the third grid has a strong horizontal focusing action, cancels the horizontal diverging action of the first quadrupole lens, and provides an electron beam. Reduce the horizontal divergence angle. A second quadrupole lens QPL2 is formed between the third and fourth grids, and the horizontal focusing action and vertical diverging action of the second quadrupole lens QPL2 move in synchronization with the deflection amount. Become stronger. Furthermore, the focusing action of the main lens ML formed by the fourth grid and the final acceleration grid is weakened. Therefore, the electron beam 6 passing through the main lens ML is less susceptible to horizontal spherical aberration. In addition, when passing through the deflection magnetic field, the action of the lens DY of the deflection magnetic field can be canceled out. As a result, the beam spot on the periphery of the phosphor screen indicated by 3a is substantially a perfect circle and can be reduced as indicated by 13a.
[0030]
The same effect can be obtained when the electron beam is deflected in the vertical direction and the diagonal direction. Therefore, by configuring the electron gun 7 as described above, the entire area of the phosphor screen 3 can be made into a perfect circle and reduced to improve the resolution.
[0031]
【The invention's effect】
An electron gun that emits three electron beams arranged in a row passing through the same plane is provided. The electron gun is composed of three cathodes arranged in a row, a control grid arranged sequentially from the cathodes toward the phosphor screen, and a screen grid. At least a first electrode having a triode portion and a main lens portion composed of a plurality of grids for focusing an electron beam emitted from the cathode and sequentially forming the grid forming the main lens portion from the cathode toward the phosphor screen. , Second, third, and fourth grids and a final acceleration grid. A voltage that changes in synchronization with the amount of deflection of the electron beam is applied to the second and fourth grids. The first quadrupole lens that diverges the electron beam in the horizontal direction and focuses it in the vertical direction is formed by the grids of the third and fourth grids. In a color cathode ray tube in which a second quadrupole lens that converges in a flat direction and diverges in a vertical direction is formed, a correction grid is disposed between the second and third grids, and electrons are disposed between the second and third grids. When the electron beam is deflected, the first quadrupole formed by the first and second grids has a structure in which the horizontal focusing action on the beam is stronger than the vertical focusing action. When an electron beam is deflected to the periphery of the phosphor screen when the horizontal diverging action of the lens and the horizontal focusing action of the lens formed between the second and third grids are cancelled. However, there is no horizontal collapse of the beam spot, and it can be made into a perfect circle and small over almost the entire area of the phosphor screen, making it difficult to receive horizontal spherical aberration even in a large current range. It can be a good color CRT resolution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electron gun of an inline type color cathode ray tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram of a correction grid of the electron gun.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an inline type color cathode ray tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the behavior of an electron beam in the electron gun.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional electron gun of an inline type color cathode ray tube.
[Explanation of symbols]
3 ... phosphor screens 6B, 6R ... pair of side beams 6G ... center beam 7 ... electron gun 8 ... deflection device G1 ... control grid G2 ... screen grid G3 ... focus grid G31 ... first grid G32 ... second grid G33 ... third grid G34 ... fourth grid G4 ... final acceleration grid Gs ... correction grid K ... cathode DY ... deflection magnetic field lens ML ... main lens QPL1 ... first quadrupole lens QPL2 ... second quadrupole lens SL …lens

Claims (2)

同一平面上を通る一列配置の3電子ビームを放出する電子銃を備え、この電子銃が一列配置の3個のカソード、これらカソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された制御グリッド、スクリーングリッドからなる3極部と、上記カソードから放出される電子ビームを集束する複数のグリッドからなる主レンズ部とを有し、上記主レンズ部を形成するグリッドが上記カソードから蛍光体スクリーン方向に順次配置された少なくとも第1、第2、第3、第4のグリッドおよび最終加速グリッドからなり、上記第2、第4のグリッドには上記電子ビームの偏向量に同期して変化する電圧が印加され、上記第1、第2のグリッドにより上記電子ビームを水平方向に発散、垂直方向に集束する第1の4極子レンズが形成され、上記第3、第4のグリッドにより上記電子ビームを水平方向に集束、垂直方向に発散する第2の4極子レンズが形成されるカラーブラウン管において、
上記第2、第3のグリッド間に補正グリッドが配置され、これら第2、第3のグリッド間に上記電子ビームに対する水平方向の集束作用が垂直方向の集束作用よりも強いレンズが形成されることを特徴とするカラーブラウン管。
An electron gun that emits three electron beams arranged in a row passing through the same plane is provided, and the electron gun is composed of three cathodes arranged in a row, a control grid sequentially arranged from the cathodes toward the phosphor screen, and a screen grid. A triode and a main lens portion comprising a plurality of grids for focusing the electron beam emitted from the cathode, and the grid forming the main lens portion is sequentially arranged from the cathode toward the phosphor screen. At least a first grid, a second grid, a fourth grid, and a final acceleration grid, and a voltage that changes in synchronization with the deflection amount of the electron beam is applied to the second grid and the fourth grid. First and second grids form a first quadrupole lens that diverges the electron beam in the horizontal direction and focuses it in the vertical direction. Focusing the electron beam in the horizontal direction by de, in a color cathode ray tube in which the second quadrupole lens diverging in the vertical direction is formed,
A correction grid is disposed between the second and third grids, and a lens in which the horizontal focusing action on the electron beam is stronger than the vertical focusing action is formed between the second and third grids. Color cathode ray tube characterized by
電子ビームが偏向される場合、第1、第2のグリッドにより形成される第1の4極子レンズの水平方向の発散作用と第2、第3のグリッド間に形成されるレンズの水平方向の集束作用が打消し合う関係にあることを特徴とする請求項1記載のカラーブラウン管。When the electron beam is deflected, the horizontal divergence action of the first quadrupole lens formed by the first and second grids and the horizontal focusing of the lens formed between the second and third grids. 2. The color cathode ray tube according to claim 1, wherein the actions cancel each other.
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