JPH0138348B2

JPH0138348B2 -

Info

Publication number: JPH0138348B2
Application number: JP55160159A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; Masao Natsuhara
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1989-08-14
Also published as: JPS5784554A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、陰極線管装置に関し、蛍光体スクリ
ーン面上の全域において良好な解像度が得られる
ように構成したものである。

一般に、陰極線管装置の解像度は、蛍光体スク
リーン面上に生じるビームスポツト（輝点）の大
きさおよび形状に依存し、高い解像度を得るため
には、ビームスポツトはできるだけ小さくかつ歪
のないことが重要である。また、カラー陰極線管
装置では、３電子ビームによるビームスポツトが
蛍光体スクリーン面上の任意の一点で正しく集中
することが解像度の面で重要であり、このことか
ら、インライン形カラー陰極線管を使用したもの
では、水平偏向磁界分布を第１図ａに示すような
ピンクツシヨン状に、そして、垂直偏向磁界分布
を第１図ｂに示すようなバレル状にそれぞれ歪ま
せることによつて、３電子ビーム１，２，３を自
己集中（セルフコンバージエンス）させている。
しかし、このような自己集中方式を採用すると、
３電子ビームの集中性は良好となつても、３電子
ビームの断面形状がビーム偏向量の増大に伴つて
歪み、蛍光体スクリーン面上のとくに周辺部に現
われるビームスポツトに第２図に示す傾向の歪み
を生じやすくなる。すなわち、蛍光体スクリーン
面４の中央部に現われるビームスポツト５が真円
となるのに対し、周辺部に現われるビームスポツ
ト６は、水平方向に長い楕円状の高輝度コア部７
のほかに垂直方向に長い低輝度ヘイズ部８が付随
するかたちとなり、とくに蛍光体スクリーン面の
周辺部において高い解像度を得ることが困難とな
り、この周辺部に表示された文字や数字情報を判
読し得なくなる。

なお、前述のようなビームスポツトの形状歪み
は、自己集中方式における偏向ヨークが３電子ビ
ームに対して第１図ａ，ｂに示すような非斉一磁
界を与えることに原因し、偏向磁界内の電子ビー
ムは、電子銃内で付与された集束の状態を水平方
向において弱められ、垂直方向において強められ
ることになる。

本発明は、前述のような従来の欠点を除去する
ためになされたもので、つぎに本発明の陰極線管
装置を図面に示した実施例とともに説明する。

第３図において電子銃９は、水平一直線上に配
列された３個の陰極１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、制
御電極１１、加速電極系１２、集束電極１３およ
び陽極１４からなり、加速電極系１２は、制御電
極１１側に配置された平板状の第１の格子電極１
５と、集束電極１３側に配置された平板状の第２
の格子電極１６とからなり、第４図にも示すよう
に第１および第２の格子電極１５，１６は、各３
個の円形の電子ビーム通過用孔１７ａ，１７ｂ，
１７ｃ；１８ａ，１８ｂ，１８ｃを有している。
ただし、第１の格子電極１５は、水平方向に長く
かつ電子ビーム通過用孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
の各直径に略等しい垂直方向径を有する１個の長
溝１９を、第２の格子電極１６側の面に備え、こ
の長溝１９の底板部に電子ビーム通過用孔１７
ａ，１７ｂ，１７ｃが穿設されている。集束電極
１３の３個の電子ビーム通過用孔２０ａ，２０
ｂ，２０ｃはすべて円形であり、La，Lb，Lcは
メインレンズを示す。

陰極１０ａの中心軸を含む垂直断面および水平
断面を示す第５図、第６図には、陰極１０ａから
放射される電子ビームが２本の電子線２１，２２
または２１′，２２′で代表的に示されている。い
ま、制御電極１１の電位（アース電位）を基準と
して、陰極１０ａの電位が数10Vに、加速電極系
１２の第１の格子電極１５の電位V_a1が数100V
に、加速電極系１２の第２の格子電極１６の電位
V_a2が数100V（ただしV_a1＜V_a2）に、そして集束
電極１３の電位が数kVにそれぞれ設定されてい
るものと仮定すると、２電子線２１，２２は、陰
極１０ａ、制御電極１１および第１の格子電極１
５によつて形成される電子レンズ電界によりクロ
スオーバ２３をつくり、その後拡散してメインレ
ンズLaへ向かうことになる。

ところで、第５図の垂直断面についてみると、
加速電極系１２における第１の格子電極１５と第
２の格子電極１６との間に生じる集束レンズ電界
２４は比較的強い集束作用を電子ビームに与え、
したがつてクロスオーバ２３以降の電子線２１，
２２は比較的強く絞られて集束電極１３に射入す
る。一方、第６図の水平断面についてみると、第
１の格子電極１５が水平方向に長い長溝１９を有
しているため、電子ビーム通過用孔１７ａの出口
に生じる集束レンズ電界２４′は、垂直方向にお
ける集束レンズ電界２４に比して非常に弱いもの
となる。このため、クロスオーバ２３′以降の２
電子ビーム２１′，２２′はあまり絞られることな
く集束電極１３に射入することとなり、集束電極
１３内を通過する電子ビームの断面形状は横長の
楕円となる。

第７図はメインレンズLaによる電子ビーム集
束を、垂直断面における２電子線２１，２２およ
び水平断面における電子線２１′，２２′について
複合的に示したもので、２５，２５′はメインレ
ンズLaからみた物点位置（クロスオーバの虚像
位置）を示す。メインレンズLaを通過した直後
の電子ビームは第８図に示すように横長楕円の断
面形状を有しているが、蛍光体スクリーン面２６
の中央部に生じるビームスポツト（光輝点）は、
第９図に示すような縦長の楕円状となる。この理
由は、水平断面における２電子線２１′，２２′が
スクーリン面２６上で完全に集束するとき、垂直
断面における電子線２１，２２が集束不足となる
からである。

また、メインレンズLaを通過したのちの電子
ビームがピンクツシヨン上に歪んだ水平偏向磁界
により、あるいはバレル状に歪んだ垂直偏向磁界
により偏向作用を受けると、偏向磁界特有の非点
収差が電子ビームに作用し（第１図ａ，ｂを参
照）、第１０図に示すような真円に近いビームス
ポツトが蛍光体スクリーン面２６の周辺部に得ら
れる。その上、偏向磁界内での電子ビームの垂直
方向径は比較的小さいから、垂直方向ヘイズの発
生が軽減される。

蛍光体スクリーン面２６の中央部に生じるビー
ムスポツトは前述のように縦長の楕円となるが、
蛍光体スクリーン面２６の中央部に生じるビーム
スポツトは比較的径小であるからあまり問題とな
らない。しかし、垂直方向の解像度に低下をきた
す惧れがあるときは、蛍光体スクリーン面２６の
中央部走査時に前述のような非点効果を生じさせ
ない方がよい。つまり、長溝１９付近において生
じさせる非点効果を、ビーム偏向量が零のときに
皆無とし、ビーム偏向量が増大するに伴つて漸次
増加させるのが好ましい。

前述の電極構成においてV_a2＝V_a1とした場合、
第１および第２の格子電極１５，１６間にはレン
ズ電界が生成されないから、ビームスポツトに非
点効果を生じない。そこで、第１の格子電極１５
に一定の電位V_a1を与え、第２の格子電極１６に
は、第１１図ａにＡで示す波形の電圧、つまり、
同図ｂの偏向電流Ｃが零のときにV_a2＝V_a1で、
かつ、偏向電流の絶対値が増すに伴つて漸次に上
昇するダイナミツク電圧を印加すると、蛍光体ス
クリーン面２６の全域において常に最適の集束を
得ることができる。

第１１図には水平偏向方向におけるダイナミツ
ク電圧波形を示したが、これに加えて垂直偏向方
向に関してもダイナミツク電圧を印加することが
できる。しかし、ビームスポツトの形状歪みは、
一般に蛍光体スクリーン面２６の中央水平線上お
よび対角線上の各周辺部で著しいのであるから、
水平偏向方向に対してのみダイナミツク電圧を印
加するだけで十分な効果が得られる。

本発明の他の実施例を第１２図に示す。第１の
格子電極２７は、前述の第１の格子電極１５に代
わるもので、第２の格子電極１６側の面に３個の
縦長の長溝２８ａ，２８ｂ，２８ｃを備え、各長
溝２８ａ，２８ｂ，２８ｃの底板部に円形の電子
ビーム通過用孔２９ａ，２９ｂ，２９ｃをそれぞ
れ有している。この場合、陰極１０ａの中心軸を
含む垂直断面および水平断面は第１３図、第１４
図に示すとおりとなり、第１の格子電極２７の電
位をV_a1、第２の格子電極１６の電位をV_a2とす
ると、V_a1＞V_a2の設定により、垂直および水平
方向において図示のような集束レンズ電界３０，
３０′が生成される。そして、垂直方向における
レンズ電界３０は水平方向におけるレンズ電界３
０′に比して弱く、電子ビームは垂直方向よりも
水平方向で大きく拡がる。このため、メインレン
ズLaにおける電子ビームの断面形状は、前述の
場合と同様に横長の楕円となる。また、ダイナミ
ツク動作を行なわせるために、第１の格子電極１
１に一定の電位V_a1を与え、第２の格子電極２７
に第１１図ａにＢで示す波形のダイナミツク電圧
を与える。

前述の実施例では、加速電極系の第１の格子電
極に横長または縦長の長溝を設けたが、第２の格
子電極に縦長または横長の長溝を形成してもよ
い。第１５図および第１６図に示す実施例では、
加速電極系第１の格子電極３１に板厚相当長の円
形の電子ビーム通過用孔３２ａ（計３個）を有せ
しめ、第２の格子電極３３の、第１の格子電極側
の面に縦長の長溝３４ａ（計３個）を有せしめ、
この長溝の底板部に円形の電子ビーム通過用孔３
５ａ（計３個）を有せしめている。この場合、
V_a1＜V_a2に設定することによつて図示のような
集束レンズ電界が生じ、メインレンズに射入する
電子ビームの断面形状は横長の楕円となる。ダイ
ナミツク動作時には、第１１図ａにＡで示す波形
のダイナミツク電圧を第２の格子電極３３に与え
る。

第１７図および第１８図に示す実施例では、加
速電極系の第１の格子電極３１に前述と同様のも
のを用い、第２の格子電極３６の第１格子電極側
の面に１個の横長の長溝３７を有せしめ、この長
溝３７の底板部に円形の電子ビーム通過用孔３８
ａ（計３個）を有せしめている。この場合、V_a1
＞V_a2に設定することによつて図示のような集束
レンズ電界が生じ、メインレンズに射入する電子
ビームの断面形状は横長の楕円となる。ダイナミ
ツク動作時には、第１１図ａにＢで示す波形の電
圧を第２の格子電極３６に与える。

第１９図に示す実施例では、加速電極系の第１
の格子電極３９の第１格子電極側の面に１個の横
長の長溝４０を有せしめるとともに、この長溝４
０の底板部に３個の円形の電子ビーム通過用孔４
１ａ，４１ｂ，４１ｃを有せしめている。そし
て、第２の格子電極４２の陰極側の面に３個の縦
長の長溝４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有せしめ、こ
の長溝４３ａ，４３ｂ，４３ｃの底板部に円形の
電子ビーム通過用孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃを有
せしめている。この場合、V_a1＜V_a2に設定し、
ダイナミツク動作時には第１１図ａにＡで示す波
形のダイナミツク電圧を第２の格子電極４２に与
える。

さらに、第１の格子電極の第２格子電極側の面
に３個の縦長の長溝を形成し、それぞれの底板部
に円形の電子ビーム通過用孔を設ける一方、第２
の格子電極の陰極側の面に１個の横長の長溝を形
成し、その底板部に３個の円形の電子ビーム通過
用孔を設ける構成としてもよく、この場合の電位
関係はV_a1＞V_a2で、ダイナミツク動作時には第
１１図ａにＢで示す波形の電圧を第２の格子電極
に与える。

このように、第１および第２の格子電極に長溝
を形成するときは、強い非点効果が得られるの
で、両電極間の電位差は少なくてすむ。

以上は、本発明をインライン形カラー陰極線管
装置に適用した実施例につき述べたが、本発明は
１ビームまたは２ビームで動作する陰極線管装置
にも前述と同様に適用できるのは勿論である。

以上のように本発明の陰極線管装置において
は、陰極に隣接した制御電極と集束電極との間に
配設される加速電極系を、前記制御電極側に設け
られた板状の第１の格子電極と前記集束電極側に
設けられた板状の第２の格子電極とから構成す
る。そして、前記第１および第２の格子電極の相
対向面の少なくとも一方に細長の長溝を有せしめ
るとともに、この長溝の底板部に円形の電子ビー
ム通過用孔を有せしめ、両格子電極に印加する電
圧に差を設けて前記加速電極系における集束レン
ズ電界を水平方向に比して垂直方向で強め、メイ
ンレンズ内電子ビームの断面形状を水平方向に長
い楕円ならしめるのであり、蛍光体スクリーン面
の全域において良好な解像度を得ることができ
る。また、凹溝によつて生じた非点レンズ電界は
第２の格子電極によつて遮蔽されるので、加速電
極系と集束電極との間に生成されるプリフオーカ
スレンズに影響を与えることはほとんどないとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは非斉一偏向磁界分布と３電子ビ
ームとの関係を示す図、第２図は自己集中方式を
採用したカラー陰極線管装置の蛍光体スクリーン
面上に現われるビームスポツトの形状歪を模式的
に示す図、第３図は本発明を実施したインライン
形カラー陰極線管装置の電子銃部の側断面図、第
４図は同装置の加速電極系の斜視図、第５図は同
装置の要部の垂直方向断面と電子ビームとの関係
を示す図、第６図は同要部の水平方向断面と電子
ビームとの関係を示す図、第７図は同装置のメイ
ンレンズによる電子ビームの集束状態を説明する
ための図、第８図は第７図の−′断面図、第
９図は第７図の−′断面図、第１０図は第７
図の−′断面図、第１１図ａ，ｂは同装置の
ダイナミツク電圧波形と偏向電流との関係を示す
波形図、第１２図は本発明の他の実施例の要部の
斜視図、第１３図は同要部の垂直方向断面と電子
ビームとの関係を示す図、第１４図は同要部の水
平方向断面と電子ビームとの関係を示す図、第１
５図は本発明の他の実施例の要部における垂直方
向断面と電子ビームとの関係を示す図、第１６図
は同要部の水平方向断面と電子ビームとの関係を
示す図、第１７図は本発明のいま一つの実施例の
要部における垂直方向断面と電子ビームとの関係
を示す図、第１８図は同要部の水平方向断面と電
子ビームとの関係を示す図、第１９図は本発明の
他の実施例の要部の斜視図である。１１……制御電極、１２……加速電極系、１３
……集束電極、１５，２７，３１，３９……第１
の格子電極、１６，３３，３６，４２……第２の
格子電極、１９，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，３４
ａ，３７，４０，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ……長
溝、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１８ｂ，
１８ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２９ａ，２９
ｂ，２９ｃ，３５ａ，４１ａ，４１ｂ，４４ｃ，
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ……電子ビーム通過用
孔。

Claims

【特許請求の範囲】

１陰極に隣接した制御電極と集束電極との間に
配設された加速電極系が、前記制御電極側に設け
られた板状の第１の格子電極と前記集束電極側に
設けられた板状の第２の格子電極とからなり、前
記第１および第２の格子電極の相対向面の少なく
とも一方に細長の長溝を有せしめるとともに、こ
の長溝の底板部に円形の電子ビーム通過用孔を有
せしめ、両格子電極に印加する電圧に差を設けて
前記加速電極系における集束レンズ電界を水平方
向に比して垂直方向で強め、メインレンズ内電子
ビームの断面形状を水平方向に長い楕円ならしめ
ることを特徴とする陰極線管装置。