JPH021344B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜発明の目的＞ この発明は、改良されたインライン型電子銃を
具えたカラー映像管に関するものであり、さらに
詳しく言えば伸張焦点レンズによつて形成される
非点収差を修正する伸張焦点形式の電子銃の改良
に関するものである。 ＜発明の背景＞ インライン型電子銃は、共通面内で好ましくは
３本の電子ビームを発生あるいはスタートさせ、
これらの電子ビームを映像管スクリーンの近くの
集中点あるいは小さな集中領域に向けて上記面内
の集中路に沿つて導くように設計された電子銃で
ある。インライン型電子銃の一形式が1975年３月
25日付で特許された米国特許第3873879号明細書
中に示されている。この電子銃においては、電子
ビームを集束するための主静電集束レンズは第１
および第２の加速および集束電極と称される２つ
の電極間に形成される。これらの電極は互いに対
向する底面を有する２個のカツプ状部材を含んで
いる。各カツプ状部材の底には３個の孔が形成さ
れており、３本の電子ビームの各々の通路および
３個の別々の主集束レンズを構成している。好ま
しい実施例では、電子銃全体の直径は、この電子
銃が29mmの管ネツクに丁度適合するように定めら
れている。このような寸法上の制限があるため、
３個の集束レンズは互いに極めて接近して配置さ
れ、そのため集束レンズの設計に厳しい制限があ
る。集束レンズの直径が大きくなればなる程、集
束性能に制限を与える球面収差は少なくなる。 集束レンズの直径に加えて、集束レンズ電極面
相互間の間隔も重要である。これは間隔が大きく
なればレンズの電位傾度がゆるやかになり、それ
によつても球面収差が減少するからである。しか
しながらネツクのガラス上の静電荷が電極間の空
間に入り込んでビームを曲げ、これが電子ビーム
の誤集中（ミスコンバーゼンス）の原因となるの
で、残念ながら電極間の間隔をある特定の制限値
（一般には1.27mm）を越えて大きくすることは一
般には許されない。 1980年10月29日付で出願された米国特許出願第
201692号（特願昭56−173670号に対応）明細書に
は、主集束レンズが、２個の間隔を置いて設けら
れた電極によつて形成されることが示されてい
る。各電極にはその中に電子ビームの数に等しい
複数個の開孔が形成されており、また互いに対向
する２つの電極の周辺リムと共に１個の周辺リム
を持つている。各電極の開孔の形成された部分は
リムから後退した凹所に配置されている。この主
集束電極の効果は、球面収差を小さくするために
ゆるやかな電位傾度を与えることにある。しかし
ながら主集束レンズはスロツト効果による収差を
生じさせる。この収差は第２集束および加速電極
の出口に水平のスロツト状開孔を加えることによ
つて電子銃中で修正される。このスロツトは、３
本の電子ビームすべてに同じような影響を与える
２本の条片によつて形成される。この発明は、主
として両側の電子ビームの集束性能をさらに改善
するために各電子ビームに異つた効果を与えるも
のである。 ＜発明の概略説明＞ この発明による改良されたカラー映像管は、３
本の電子ビーム、すなわち中心ビームと２本の外
側ビームとを発生し、これらのビームを共通平面
に沿つて管のスクリーンに向けて導くためのイン
ライン型電子銃を持つている。この電子銃は電子
ビームを集束するための主集束レンズを含んでい
る。主集束レンズは各々３個のインライン型に配
置された３個の開孔の形成された間隔を置いて設
けられた２個の電極によつて形成される。各電極
はまた周辺リムを持つている。２つの電極の周辺
リムは互いに対向している。２つの電極の開孔の
形成された部分はリムから後退した凹み内にあ
る。スクリーンに最も近い主集束レンズの電極は
スクリーンに対向する側にスロツトを持つてい
る。スロツトは３本の電子ビームの通路の方向に
伸び、中心ビームよりも外側の２本のビームに対
してより弱い収差補正効果（以下ではステイグメ
ータ：Stigmator効果と称す）を与える手段を有
している。 ＜発明の実施例＞ 以下、図を参照しつゝこの発明を詳細に説明す
る。 第１図は矩形のフエースプレート・パネルすな
わちキヤツプ１３と、これに矩形のフアネル１６
によつて結合された管状ネツク１４とからなるガ
ラス外囲器１２を持つた矩形のカラー映像管１１
の平面図を示す。パネルは観察フエース・プレー
ト１８と周辺フランジすなわちフアネル１６に封
止された側壁２０とからなる。フエース・プレー
ト１８の内壁面にはモザイク状の３色蛍光体スク
リーン２２が設けられている。このスクリーンは
管の高周波ラスタ線走査と実質的に直交する方向
（すなわち第１図の紙面に直交する方向）に伸び
る蛍光体縞を持つた線状スクリーンであることが
望ましい。多孔色選択電極すなわちシヤドウ・マ
スク２４がスクリーン２２に対して所定の間隔を
保つて通常の手段によつて着脱可能に取付けられ
ている。第１図に点線で概略的に示す改良された
インライン型電子銃はネツク１４内に中心を合せ
て取付けられており、３本の電子ビームを発生
し、これらの電子ビームをマスク２４を通つてス
クリーン２２に向う共通平面集中路に沿つて導
く。 第１図の管は、ネツク１４とフアネル１６との
結合部近くでこれらネツクおよびフアネルを囲ん
で概略的に示したヨーク３０のような外部磁気偏
向ヨークと共に使用するように設計されている。
ヨーク３０は付勢されると３本の電子ビームに磁
界を作用させ、スクリーン２２全体にわたつて矩
形状ラスタを画くようにビームを水平および垂直
方向に走査させる。偏向の初期面（零偏向点）は
ヨーク３０のほゞ中央の第１図のＰ−Ｐ線で示さ
れている。縁部の磁界によつて管の偏向領域はヨ
ーク３０から電子銃２６の領域内に軸方向に伸び
る。説明を簡単にするために、第１図には偏向領
域内の偏向されたビーム通路の実際の曲りは示さ
れていない。 電子銃２６の一実施例２６′が第２図乃至第５
図に詳細に示されている。電子銃は各種の電極が
取付けられる２本のガラス支持ロツド３２を有し
ている。これらの電極には、等しい間隔で配置さ
れた共通平面上カソード電極３４（各ビームに１
個）、制御グリツド電極３６（G1）、スクリー
ン・グリツド電極３８（G2）、第１加速および集
束電極４０（G3）、第２加速および集束電極４２
（G4）が含まれており、これらの各電極は上記の
順序でガラス・ロツド３２に沿つて配置されてい
る。G1乃至G4電極の各々には３本の共通平面電
子ビームが通過し得るように３個のインライン型
開孔が形成されている。電子銃２６′内の主静電
集束レンズはG3電極４０とG4電極４２との間に
形成される。G3電極４０は４個のカツプ状素子
４４，４６，４８および５０によつて構成されて
いる。これらの２つの素子４４および４６の開放
端は互いに結合され、また他の２つの素子４８お
よび５０の開放端も互いに結合されている。第３
の素子４８の閉塞端は第２の素子４６の閉塞端に
結合されている。G3電極４０は４個の部品によ
つて構成されているものとして示されているが、
同じ長さの単一素子を含む任意の数の素子によつ
て構成することもできる。G4電極４２もまたカ
ツプ状に構成されているが、その開放端は有孔板
５２によつて閉塞されている。 G3電極４０およびG4電極４２の対向する閉塞
端にはそれぞれ大きな凹み５４および５６が形成
されている。凹み５４は、３個の開孔５８，６０
および６２を含くみ、G3電極４０の閉塞端の部
分から後退している。また凹み５６は３個の開孔
６４，６６、および６８を含くみ、G4電極４２
の閉塞端の部分から後退している。G3電極４０
およびG4電極４２の閉塞端の残りの部分はそれ
ぞれ凹み５４，５６の周囲をとり巻いて伸びるリ
ム７０および７２を形成している。リム７０およ
び７２は２つの電極４０および４２の最も接近し
た部分である。 第２図の電子銃２６′は前述の従来の電子銃に
比して球面収差のかなり減少した主集束レンズを
提供するものである。球面収差の減少は主集束レ
ンズの寸法が大きくなつたことによつて得られた
ものである。このレンズの寸法は電極の開孔を凹
所内に形成することによつて実効的に大きくな
る。大抵の従来のインライン電子銃では、静電界
の最も強い等電位線は各々の対向する開孔対に集
中している。しかしながら第２図の電子銃２６′
では、最も強い等電位線はリム７０と７２との間
から連続的に伸びており、それによつて主集束レ
ンズの優勢な部分は３本の電子ビーム通路を通つ
て伸びる単一の大きなレンズとして現われる。主
集束レンズの残りの部分は電極中の開孔に位置す
るより弱い等電位線によつて形成される。電子銃
２６′に類似した電子銃の性能および利点は前述
の米国特許出願第201692号明細書中に示されてい
る。 第３図および第４図に示すように、凹み５４お
よび５６の深さＦは、この凹みの両直線状側壁間
の間隔Ｃ（第４図）の約1/4であることが望まし
い。G3電極４０の各開孔の直径は、もし電極の
開孔形成部分が無ければ存在するであろう電極電
圧の４％以内の等電位線に丁度触れるように定め
られている。図示の実施例では、この４％等電位
線はほゞ半円になる。２個の電極４０および４２
はネツクの帯電静電荷によつて電子ビームが曲げ
られることがないように充分に接近させるべきで
ある。 凹みの開孔領域を通る集束電界の浸透の結果と
して主集束レンズによつて形成される非点収差す
なわち非対称効果がある。この効果は、集束レン
ズの中心近くの２つの領域におけるよりも集束レ
ンズの両側における等電位線がより大きく圧縮さ
れることによつて惹起されるものである。G4電
極４２の出口に水平方向のスロツト状開孔９５を
設けることによつて第２図の電子銃２６′におけ
るこの非点収差を補正することができる。スロツ
ト９５の最適幅はレンズの直径の1/2であり、こ
のスロツト９５はG4電極４２の反対側の表面か
らこのレンズの直径の86％離れていることが好ま
しい。このスロツト９５は、第２図および第５図
に示すように、３本の電子ビーム通路のインライ
ン方向に伸びるようにG4電極４２の有孔板５２
に溶接された２枚の条片９６および９８によつて
形成されている。 中心と側部との電子銃の集束電圧差を小さくす
るためにまた両側ビームの集束性能を改善するた
めに、スロツト９５は中心ビームよりも２本の外
側ビームに対してより弱い収差補正効果すなわち
ステイグメータ効果を与えることができる形状に
形成されている。すなわち、スロツト９５を形成
する条片９６，９８の各両端部を第５図に示すよ
うに傾斜させて台形状に形成することにより、こ
れらの各状片９６，９８による外側ビーム開孔に
対する遮蔽面積が中央ビームに対する遮蔽面積よ
りも小さくなり、それにより外側ビームに対して
中央ビームに対するよりも弱いステイグメータ効
果を与えることができる。 第６図に若干変形された実施例が示されてい
る。２枚の並行なステイグメータ条片９７および
９９は台形に形成されているが、条片の並行でな
い傾斜した側面は僅かに湾曲している。さらに別
の実施例が第７図に示されている。この実施例で
は２枚の平行なステイグメータ条片１０４および
１０６は、２本の外側ビーム間の間隔にほゞ等し
い短かい長さのものとなつている。これら第６図
および第７図の各実施例は、第５図の実施例と同
様に外側ビームに対して中央ビームに対するより
も弱いステイグメータ効果を与える。 ２本の外側ビームを中心ビームと静的に集中さ
せるためにG4電極４２の凹み５６の幅ＥはG3電
極４０の凹み５４の幅Ｄよりも僅かに広くされて
いる（第３図）。G4電極の凹みの幅を大きくした
ことによる効果は、1973年11月13日付で特許され
た米国特許第3772554号のオフセツト開孔につい
て説明した効果、つまり３本の電子ビームを管の
スクリーンの近くで良好に集中させることができ
るという効果と同じである。 第２図の電子銃２６′の各部の代表的な方法を
次の表１に示す。

【表】 各種の他のインライン型電子銃の実施例におい
て、電極４０および４２の凹みの深さは1.30mmか
ら2.80mmの範囲で変更可能である。また２つの電
極４０および４２の凹みの深さを互いに変えるこ
ともできる。 第１図の電子銃２６の他の実施例２６″が第８
図乃至第１０図に示されている。電子銃２６″は
第２図乃至第５図に示す電子銃２６′と本質的に
は同様であるが、凹みの開孔領域を通過する集束
電界の浸透の結果として主集束レンズによつて形
成される非点収差すなわち非対称効果に対する補
正手段が異つている。第８図の電子銃２６″にお
けるこの非点収差の補正はG4電極４２の出口に
設けられた水平方向のスロツト状開孔１００によ
つて行なわれる。この開孔１００は電子ビーム・
ステイグメータと同じように作用する。スロツト
１００は板５２に取付けられたブラケツト１０２
中に形成されており、この板５２はG4電極４２
のスクリーン側に取付けられている。 中心と外側の電子銃集束電圧差を小さくするた
めに、また外側ビームの集束性能を改善するため
に、３本の電子ビームのインライン方向と直角方
向に測定したスロツトの幅は中心ビームの位置で
は一定の最小幅に維持されており、外側ビームの
位置では中心ビームの位置におけるよりも広く形
成されている。このようなスロツトの形状によ
り、中心ビームに対するよりも外側の２本のビー
ムに対してより弱いステイグメータ効果を与え
る。 第８図の電子銃２６″の代表的な寸法が次の表
２に示されている。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるシヤドウ・マスクカラ
ー映像管の一部を軸に沿つて切断した平面図、第
２図は第１図の点線で示す電子銃の一実施例の一
部を軸に沿つて切断した拡大図、第３図は第２図
の電子銃のG3およびG4電極の軸に沿う拡大断面
図、第４図は第２図の電子銃を第３図の４−４線
の方向に示した拡大部分図、第５図は第２図を５
−５線の方向から見た第５図の電子銃のG4電極
の平面図であつて、ステイグメータの実施例を示
す図、第６図および第７図は第２図の電子銃の
G4電極の平面図であつて、他の２種のステイグ
メータの実施例を示す図、第８図は第１図の点線
で示す電子銃の他の実施例の一部を軸に沿つて切
断して示した図、第９図は第８図の電子銃のG3
およびG4電極の軸に沿う拡大断面図、第１０図
は第８図を１０−１０線の方向から見た第８図の
電子銃のG4電極の平面図であつて、ステイグメ
ータのさらに他の実施例を示す図である。 １１……映像管、２２……スクリーン、２６，
２６′，２６″……電子銃、２８……電子ビーム、
４０，４２……電極、５４，５６……凹み、５
８，６０，６２，６４，６６，６８……インライ
ン開孔、７０，７２……リム、９５，１００……
スロツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心ビームと２本の外側ビームとからなる３
   本の電子ビームを発生し、これらの電子ビームを
   共通平面上の通路に沿つてスクリーンに向けて導
   くインライン型電子銃を有し、この電子銃は間隔
   をおいて設けられた２個の電極によつて構成され
   た上記電子ビームを集束するための主集束レンズ
   を含み、 各集束レンズ電極はその中にインライン配列さ
   れた３個の別々の開孔および周辺リムを有し、２
   個の電極の周辺リムは互いに対面しており、各電
   極の開孔が形成された部分は上記リムから後退し
   た凹み内にあり、 上記スクリーンに最も近い主集束レンズ電極の
   上記スクリーンに面する側には上記３本の電子ビ
   ームのインライン方向に伸びるスロツトが設けら
   れており、上記スロツトは金属板により形成され
   ており、上記金属板は上記スクリーンに最も近い
   主集束レンズ電極の各電子ビーム通過開孔を部分
   的に遮蔽し且つ２本の外側電子ビームの通過開孔
   に対する遮蔽面積は中心電子ビームの通過開孔に
   対する遮蔽面積よりも小さくなる形状の上記スロ
   ツトを形成するものであるカラー映像管。