JPH02129834A - カラー受像管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はカラー受像管装置に係り、特にインライン配列
された３本の電子ビームを、これらの電子ビームに共通
な大口径電子レンズにより集束ならびに集中させる電子
銃を有するカラー受像管装置に関する。

（従来の技術） 一般的なカラー受像管装置の水平断面を第６図に示す。

同図において、カラー受像管装置１は、スクリーン面２
をもつフェースプレート３と、このフェースプレート３
の側壁部３ａにファンネル４を介して連結されたネック
５と、このネック５に内装された電子銃６と、ファンネ
ル４からネック５にがけてこの外壁に装着された偏向装
置７と、前記スクリーン面２と所定間隔をもって対設さ
れた多数のアパーチャ８を有するシャドウマスク９と、
前記ファンネル４の内壁から前記ネック５の一部にかけ
て−様に塗布された内部導電膜１０とファンネル４の外
部に塗布された外部導電膜１１と、ファンネル４の一部
に設置プられた陽極端子（図示せず）とを具備している
。

そして、スクリーン面２には赤色発光蛍光体、緑色発光
蛍光体および青色発光蛍光体がスｌ〜ライブ状または点
状に多数塗布されており、電子銃６から出た３本の電子
ビームＢＲ，ＢＧおよびＢＢはシャドウマスク９により
選択されてそれぞれの蛍光体を衝撃し、これを発光させ
る。

また、電子銃６はインライン配列の平行な３本の電子ビ
ームＢＲ，ＢＧおよびＢＢを発生、加速ならびに制御す
るための電子ビーム形成部ＧＥと、これらの電子ビーム
を集束、集中させるための主電子レンズ部ＭＬを有して
いる。そして、３本の電子ビームＢＲ，Ｂ（２およびＢ
Ｂを前記偏向装置７によりスクリーン全面に偏向走査す
ることにより、ラスタを形成する。

３電子ビームを集中させる方法は、例えば米国特許第２
９５７１０６号明細書に示されているように、陰極から
射出される電子ビームをはじめから傾斜して集中する技
術がおり、また、米国特許第３７７２５５４号明細書に
示されるように、電子銃電極に設けられた３電子ビ一ム
通過用開口のうち一部電極の両側の開口を電子銃の中心
軸から僅かに外側へ偏芯させることにより、電子ビーム
の集中を行なっている技術があり、いずれも広く採用さ
れている。偏向装置は基本的には電子ビームを水平方向
に偏向する水平偏向磁界を発生するための水平偏向コイ
ルおよび電子ビームを垂直方向に偏向する垂直偏向磁界
を発生するための垂直偏向コイルとを有している。実際
のカラー受像管装置においては電子ビームを偏向したと
きに、３電子ビームスポツトのフェースプレートでの集
中がくずれてくるので、この集中のくずれを防止するた
め工夫が施されている。これはコンバーゼンスフリーシ
ステムと称され、水平偏向磁界をビンクツション形垂直
偏向磁界をバレル形にすることにより、自己集中型磁界
蛍光面全域に於いて、３電子ビームが集中するようにし
たものである。

以上述べた如く、カラー受像管は多くの開発技術の採用
により品位は向上しているが管の大型化、高品位化が普
及するにつれて新たな問題がクローズアップされつつあ
る。

即ち■電子ビームのスクリーン上でのスポット径の問題
、■偏向されたときのスクリーン周辺部での電子ビーム
スポットの歪の問題、■スクリーン全面でのコンバーゼ
ンスの問題がある。

管が大形になると電子銃からスクリーン面までの距離が
長くなり電子レンズの電子光学的倍率が大きくなってス
クリーン上でのスポット径を大きくしてしまい解像度を
劣化させてしまう。スポット径を小さくするには電子銃
の電子レンズの性能を向上させねばならない。

一般に主電子レンズ部は開口を有する複数の電極が同軸
上に配置されそれぞれ所定の電位が印加されることによ
って形成される。このような静電レンズは電極構成の違
いによりいくつかの種類があるが、基本的には電極開口
径を大きくした大口径レンズを形成させるかまたは、電
極間の距離を長くして緩やかな電位変化にして長焦点レ
ンズを形成することによりレンズ性能を向上させること
ができる。

しかし、カラー受像管の電子銃は一般に細いガラス円筒
でおるネック内に封入されるため、まず電極の開口、即
ちレンズ口径が物理的に制約される。また、電極間に形
成される集束電界がネック内の他の不所望な電界の影響
を受けないようにするために電極間の距離が制限される
。

特に、シャドウマスク型カラー受像管のように３本の電
子銃がデルタ配列やインライン配列として一本化した場
合には前述した如く電子ビーム間隔（Ｓｇ）が小さなも
の程、３本の電子ビームをスクリーン全面の近傍で一点
に集中させ易いし、また偏向電力が小さいという利点が
あるので、電子銃間隔を小さくするために電極の開口は
さらに小さくせざるを得ない。

そこで、同一平面上に並んだ３個の電子レンズを完全に
重ね合わせ１個の大きな電子レンズとし、この大口径電
子レンズにより電子レンズ性能を最人眼に発揮させよう
とする方法が考えられる。第７図はこれを光学的に図示
したものである。図に示す通り、映出される電子ビーム
のコアは小さくなるが電子ビーム全体でみるとまだ不十
分な結果である。すなわち、ビーム間隔がＳｇである３
本の平行電子ビーム（ＢＲ＞、　　（Ｂ（２＞、　　（
ＢＩ５　）か１個の共通大口径電子レンズＬＥＬを通過
すると、第７図の様に中央の電子ビーム（ＢＧ）が適正
集束した状態では両側の電子ビーム（ＢＲ）。

（ＢＢ　＞は過集束状態、且つ過集中状態となると共に
大きなコマ収差を伴ないスクリーン（１０１）上では、
３本のビームスポット（ＳＰＲ）。

（ＳＰＧ　）、（ＳＰＢ　）は大きく離れ両側のビーム
は歪む。

これら３本の電子ビームの集束状態を合せ、コマ収差分
を減少させるには、電子レンズＩＥＬのレンズ口径りに
対する３本のビームの間隔ＳＱをある程度小さくしてゆ
けば実用上問題はなくなるが、３本のビームのスクリー
ン上での集中状態に関してはＳｇを極めて小さくしなけ
ればならず、電子ビーム発生部の機械的配置の面で限界
がある。

そこで、特公昭４９−５５９１号公報（米国特許第３、
４４８．３１６号明細書）及び米国特許４．５２８．４
７６号明細書では第８図に示す如く電子レンズＬＥＬに
入＠する３本の電子ビームに予め傾角θをもたせておい
て３本の電子ビームが同時に電子レンズＬＥＬの中央部
を通過するようにして３本のビームの集束状態を合せ、
その後、発散していく両側のビームを第２のレンズＬＥ
Ｌ２により反対方向に強く（φ°〉偏向させスクリーン
上で３本のビームが集中する様にしている。その結果３
電子ビームの集束および集中が改善される。しかしなが
ら両側のビームには大きな偏向収差またはコマ収差が発
生ずるという問題を残している。

このため、第９図に示す如く、電子ビームの過集中を補
正するために、第１０図に示す３本の電子ビームに共通
な非円形開孔を有する板状体を大口径電子レンズの近傍
かつ電子ビーム発生部側に配置し、３本の電子ビームが
互いに交差することなく大口径電子レンズを通過させる
方法が出願されている（特願昭６２−１８６５２８）。

しかし、このような方法では、前記板状体が３本の電子
ビームに対して共通な開孔をもつため、大口径電子レン
ズによる集中特性を補正することと、３本の電子ビーム
の集束状況を完全に一致させることは難しく、集束され
たビームスポットには大きなコマ収差が残り問題がある
。

以上の如く３本の電子ビームに共通に働く大口径電子レ
ンズを利用することは難しく大口径電子レンズの性能を
最大限に発揮させることができない。

（発明が解決しようとする課題） このように、カラー受像管装置の画像性能を更に向上さ
せるためには、３本の電子ビームに共通な大口径電子レ
ンズを用いることにより電子銃の性能を向上″させ、ス
クリーン面上のビームスポット径小さくすることが有効
であるが、従来技術では大口径電子レンズの性能を充分
に発揮させることができず、カラー受像管装置の画像性
能を更に向上させることは困難であるという問題があっ
た。

したがって、カラー受像管装置の画像性能を更に向上さ
せるためには、大口径電子レンズの性能を充分に発揮さ
せうる電子銃を備えたカラー受像管装置を得ることが望
ましい。

本発明はかかる従来技術の課題を解決すべくなされたも
ので、３本の電子ビームに共通な大口径電子レンズによ
り各電子ビームの集束と集中を同時に、また容易に行う
ことができる電子銃であって、この大口径電子レンズの
性能を充分に発揮させうる電子銃を備えたカラー受像管
装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち本発明のカラー受像管装置は、インライン形電
子銃部、偏向部、およびスクリーン部を備え、前記電子
銃から発射される電子ビームを偏向部により垂直方向お
よび水平方向に偏向走査するカラー受像管装置において
、前記電子銃部は３本の電子ビームを発生、加速、制御
する電子ビーム形成部と、この電子ビームを集束、集中
させる　ｎ 主電子レンズ部とを備え、この主電子レンズ部には、３
本の電子ビームに共通に作用する大口径電子レンズを有
しこの大口径電子レンズは３本の電子ビームに対して共
通な水平方向に長軸をもつ実質的に横長円筒電極によっ
て形成されると共に、この大口径電子レンズの陰極側の
レンズ領域内に３本の電子ビームに対応して独立した３
個の実質的に縦長のビーム通過孔をもつ電極を配置した
ことを特徴とするカラー受像管装置である。

（作　用） 上述したように、３本の電子ビームに共通に作用する大
口径電子レンズを水平方向に長軸をもつ横長円筒電極に
よって形成することによって水平方向よりも垂直方向の
集束力が強くなった大口径電子レンズができる。

そしてこの集束電界の一部が陰極側に配置された３個の
独立した縦長のビーム通過孔に侵入してゆき、この部分
において水平方向が垂直方向より強い集束力をもつレン
ズを形成するため結局水平方向と垂直方向の集束力は略
同じようになってくる。

従って、３本の電子ビームはスクリーン上に一点に集中
すると共に、それぞれのビームは水平方向、垂直方向は
同時に適正集束し、共に大口径電子レンズ作用により小
さなビームスポットを得ることができる。

（実施例） 以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明を実施したカラー受像管装置のネック
部付近にスクリーン部の一部分のＸ−Ｚ面の断面を示し
、第２図は電子銃部のみのＹ−Ｚ面の断面を示す。

第１図、第２図に於いて、ネック■内に配置されている
電子銃部（１００）は、カソード（陰極）Ｋ。

第１グリッドＧ１．第２グリツドＧ２　を第３グリッド
Ｇ３．第４グリッドＧ４．第５グリツドＧ５゜第６グリ
ツドＧ６とこれらを支持する絶縁支持体ＢＧ及びバルブ
スペーサ（１１２）から成り、電子銃（ｉｏｏ）はネッ
ク下部のステムピン（１１３）に固定されている。

前記カソードには、内部にそれぞれヒータをもっており
、３本の電子ビームＢＲ，ＢＧ、ＢＢを発生する。

また、第１グリッドＧ１．第２グリツドＧ２は前記３個
のカソードＫに対応して３つの比較的小さなビーム通過
孔を有し、この部分においてカソードＫからの電子ビー
ムを制御、加速し、いわゆる電子ビーム形成部ＧＥとな
る。次いで、第３グリッドＧ３．第４グリッドＧ４．第
５グリツドＧ５は同じく３つのカソードＫに対応して３
つの比較的大きなビーム通過孔を有する。

また第５グリツドＧ５の第６グリツドＧ６側は１個の大
きな横長のビーム通過孔（Ｇ５Ｔ）が設けてあり、この
電極内に３個の独立した縦長のビーム通過孔（ＡＲ）　
、　　（ＡＧ＞、　　（Ａｌ１　）を有する板状電極（
Ｇ５Ｄ＞が配置しである。

第６グリツドＧ６は第５グリツドＧ５と一部重なり、第
５グリツドＧ５を含有していて、第５グリツドＧ５のビ
ーム通過孔（Ｇ５Ｔ）と実質的に相似のビーム通過孔（
Ｇ５Ｂ）をもつ円筒状電極であり、第５グリツドＧ５と
の間に垂直方向が水平方向より集束力の強い大口径レン
ズを形成する。

第６グリツドＧ６の先端外周には、バルブスペーサ（１
１２）が付いていて、ファンネル（へ）内壁からネック
（へ）内壁に塗布しである導電膜００と接触していて、
ファンネルに設けである陽極端子から陽極高電圧を供給
するようになっている。第６グリツドＧＯの先端には、
偏向ヨークによる磁界に対する磁界修正素子を置くこと
もできる。以上カソードに、第１グリツドＧ１から第６
グリツドＧ６まで絶縁支持体ＢＧによって固定支持され
ている。

また、ネック■からファンネルに）にかけて偏向ヨーク
ωが取り付けられており、電子銃からの３本の電子ビー
ムＢＲ，ＢＱ、ＢＢを水平、垂直に偏向するための水平
偏向コイルと垂直偏向コイルから成る。さらにビームの
軌道の調整のための多極磁石（５１）が配置しである。

前記電子銃は、第６グリツドＧ６を除いて全ての電極は
ステムピン（１１３）を通じ外部より所定の電圧が印加
されるようになっている。

以上の電極構成において、例えば、カソードには約１５
０ｖのカットオフ電圧とし、これに映像信号を加え、第
１グリツドＧ１は接地電位とし、第２グリツドＧ２は５
００Ｖ〜１にＶ、第３グリツドＧ　３　ハ５〜ｌ０ＫＶ
、第４クリットＧ４ハ５００〜３Ｋｖ。

第５グリツドＧ５は５〜ｌ０ＫＶ、第６グリツドＧ６は
陽極高電圧の２５〜３５にＶを印加する。

このような電位構成とすることによって、各カソードＫ
からその変調信号に応じて発生したビムはカソードに、
第１グリッドＧ１．第２グリツドＧ２によりクロスオー
バＣＯを形成して、第２グリツドＧ２　、第３グリツド
Ｇ３によるプリフォーカスレンズＰＬにより僅かに集束
され、仮想クロスオーバを形成して、第３グリツドＧ３
の中へ発散しながらはいっていく。第３グリツドＧ３へ
はいってきた各ビームＢＲ，ＢＢ、ＢＢは第３グリツド
Ｇ３から第６グリツドＧ６による主電子レンズ部ＭＬ１
において、集束作用且つ両側のビムは集中作用を受けて
スクリーン■上に集束・集中する。

第３グリツドＧ３から第６グリツドＧ６までの主電子レ
ンズ部のレンズ作用をさらに詳しく説明していく。

仮想クロスオーバを形成して第３グリツドＧ３へはいっ
てきた個々の電子ビームは第３グリッドＧ３．第４グリ
ッドＧ４．第５グリツドＧ５によって形成される個々の
弱いユニポテンシャルレンズによりそれぞれ少し集束さ
れる。

大口径電子レンズは第５グリツドＧ５と第６グリツドＧ
６により形成され、第５グリツドＧ５には第３図に示す
３個の縦長のビーム通過孔（ＡＲ＞、（ＡＧ）、（ＡＢ
＞を有する板状体（Ｇ５Ｄ＞が設けられており、大口径
電子レンズの低電位側電界を制御している。

即ち、この板状体のビーム通過孔部では、その形状が縦
長であるため、第４図に）に示すように電位が浸透し、
水平方向の集束作用を強めるように低圧側電界を制御す
る。

一方、Ｇ５．Ｇ６によって形成されている大口径電子レ
ンズの電界の浸透は第４図（ハ）の如く元々垂直方向が
水平方向より強く集束すようになっているので結局主電
子レンズ全体では垂直方向と水平方向がほぼ同じ大きさ
の集束作用を受けてスクリーン上にほぼ円形のビームと
して集束する。

ここで、各電子ビームは第５グリツドＧ５と第６グリッ
ドＧ６間の大口径電子レンズの作用により良好に集束さ
れ、スクリーン上では非常に小さいビームスポットが得
られる。

前記実施例ではＧ６が０５を包含するようにしているが
本発明はこれに限らずＧ６は０５同径として電極支持体
をＧ６まで伸ばすことも可能であるし、また、Ｇ５．Ｇ
６のビーム通過孔径を第３図の如く単なるトラックフィ
ールド形状としているが、中央ビームと両側ビームとの
集束力を調整するために例えば第５図のようにアレイ形
状としてもよい。

要は垂直方向の集束力を水平方向の集束力より強くする
ために実質的に横長であればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のカラー受像管装置によれば
、大口径共通電子レンズによりカソードから発生した平
行な３本の電子ビームをそれぞれ最適集束状態ならび最
適集中状態でスクリーン面上に集束させることができる
。

特に、本発明により垂直方向の集束特性を水平方向の集
束特性と同じになるように向上させ、大口径電子レンズ
の性能を十分に発揮させることができる。

したがって、スクリーン面上でほぼ円形で非常に小さい
ビームスポットを実現することができ、画像性能の向上
されたカラー受像管装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すカラー受像管装置の要
部Ｘ−７断面図、第２図は、本発明の一実施例を示すカ
ラー受像管装置の要部Ｙ−Ｚ断面図、第３図は本発明の
大口径電子レンズを制御する電極を示す正面図、第４図
（２）及び（ハ）は本発明の大口径電子レンズ部のＸ−
７断面及びｌ−Ｚ断面における電位分布を示す模式図、
第５図は本発明の大口径電子レンズ部の他の実施例を示
す正面図、第６図は一般的なカラー受像管装置の概略断
面図、第７図及び第８図は従来例の電子銃の説明するた
めの等価光学モデル図、第９図は従来の電子銃を示す模
式図、第１０図は従来の電極を示す正面図である。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インライン形電子銃部、偏向部、およびスクリー
   ン部を備え、前記電子銃から発射される電子ビームを偏
   向部により垂直方向および水平方向に偏向走査するカラ
   ー受像管装置において、前記電子銃部は３本の電子ビー
   ムを発生、加速、制御する陰極を含む電子ビーム形成部
   と、この電子ビームを集束、集中させる主電子レンズ部
   とを備え、この主電子レンズ部には、３本の電子ビーム
   に共通に作用する大口径電子レンズを有し、この大口径
   電子レンズは３本の電子ビームに対して共通な水平方向
   に長軸を有する実質的に横長円筒電極によって形成され
   ると共に、この大口径電子レンズの陰極側のレンズ領域
   内に３本の電子ビームに対応して独立した３個の実質的
   に縦長のビーム通過孔をもつ電極を配置したことを特徴
   とするカラー受像管装置。