JPH0256772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加速及び走査拡大電子レンズ装置に
関し、特に陰極線管に用いられ、電子ビーム偏向
角度の直線的拡大及び蛍光面上の表示像の正確な
形状歪（ジオメトリ歪）補正を行う電子レンズ装
置に関する。

背景技術とその問題点 後段偏向加速及び走査拡大電子レンズ装置は、
陰極線管（以下CRTという）内に設置され、２
つの別個の機能を有する。それは、偏向手段によ
り生じる電子ビーム偏向量を拡大して、螢光面に
所望の大きさの像をつくることと、高密度電界で
電子のエネルギーを上昇させて、電子ビーム内の
電子速度を増加させ、それにより螢光面上の像の
輝度を上げることとである。

多くの加速及び走査拡大電子レンズ装置は、４
極型の集束電子レンズを用いている。３次元デカ
ルト座標系でＺ方向で螢光面に向つて進み、Ｘ方
向で水平に偏向され、Ｙ方向で垂直に偏向される
電子ビームに関して４極電子レンズは、それをＸ
−Ｙ及びＹ−Ｚ面の一方において集束し、他方に
おいて発散させる。集束及び発散の特定の面は４
極レンズ電極に加える電圧の分布状態により決ま
る。例えば、Ｚ方向に進行し、Ｙ−Ｚ面で集束す
る偏向電子路はＸ軸に平行な線状フオーカスとな
る。螢光面上に電子ビームの点状フオーカスを形
成し、鮮明に焦点を結んだ高解像度の像をつくる
ためには、上述した様に動作する４極レンズを組
込んだ後段偏向レンズ装置は、電子ビームをＹ−
Ｚ面で集束し、Ｘ−Ｚ面で発散する第24極レンズ
を必要とする。

４極加速及び偏向拡大レンズ装置による２つの
個別の歪の作用により螢光面上の表示像を変形さ
せる。これらはビーム偏向角の非直線的拡大及び
“糸巻き”形の形状歪である。ビーム偏向角の非
直線的拡大は、ビームの進行方向での電子レンズ
装置の電界束線の不均一な作用により生じる。電
界はビームの走査偏向角を広げ、螢光面に所望の
大きさの明るい像を描く。一般に、この型の電子
レンズ装置では広角度に偏向される電子ビームは
ビームの偏向に比例して拡大されるのではなくそ
れより幾分小さい。例えば、タイム・ドメインで
表わされる低電圧正弦波は表示の最終点で周波数
変調されたように螢光面に現われる。これは、タ
イム・ベース掃引で走査拡大の非直線効果によ
り、表示の中央部で均一な間隔をつくるゼロクロ
ス点とは異なるゼロクロス点を正弦波像の端に形
成するからである。

表示像の形状歪は、電子レンズの軸の上下の空
間の電界束線の形状での収差により生じる。４極
電子レンズ装置でＸ−Ｙ面に形成された電界束線
パターンは、普通、Ｚ軸に沿つて進行する電子ビ
ームを横切つて配列される複数の平行な水平線を
有する。電界束線の緩慢な変動は像に形状歪を生
じさせる。この様な歪とは、所望の矩形像に引き
伸ばされた部分ができたり、側部が凹状に変形し
たりすることである。表示像の許容範囲を超えた
形状歪は奥行きの短いCRTに生じ、焦点距離が
短い４極加速電子レンズは電子ビーム偏向角度拡
大用の高密度電界を供給する。

短いCRTは、標準長さのCRTと同等に動作す
るが、全長で標準長さより約５cm短い。電子放電
装置で発生した電子ビームを集束するための静電
界レンズの装置の動作の基本原理は、クレンペラ
による米国特許第2412687号明細書に開示されて
いる。クレンペラ特許は、異なる電位に保つた１
対の同列配置した管状電極を使用し、更に高い正
電位に保つた電極に向つて電子ビームを集束させ
る電子レンズ構成を示している。クレンペラ特許
により開示された電子レンズ装置は、２個の重畳
する同軸状円筒電極を含み、小さな直径の電極は
端部に突出部を有し、この突出部は大きな直径の
電極で囲まれる。しかし、クレンペラ特許は偏向
電子ビームの加速用の上述の電子レンズ装置の使
用を示唆しておらず、従つて、ビームの偏向量の
非直線的拡大及び螢光面上に表示される光像の形
状歪を補正することを開示していない。

クレンペラは、1971年、ケンブリツジ・ユニバ
ーシテイ・プレス発行、第３版“エレクトロン・
オプテイツク”100乃至106ページにCRT管体の
ネツク部の導電性壁被膜の様な、大きな管体内に
突出した唇状部を有する円筒管を含む４極加速静
電型電子レンズ装置を記述している。“エレクト
ロン・オプテイツク”では、電子ビーム偏向を増
大させる走査拡大を行うための電子ビームの集束
に関するパラメータについて述べているが、電子
ビームの非直線走査拡大又は螢光面上の表示像の
形状歪については触れていない。

デシヤンプによる米国特許第3496406号明細書
（特公昭44−31613号公報に対応）には、先端にス
ロツトを有するドーム状後段偏向加速電極内に配
置した４極走査拡大電子レンズを含むCRTを開
示している。ドーム状電極は、加速電位が印加さ
れる導電性被膜を有するCRT管体のフアンネル
部に対面する４極レンズの一部を囲むように配置
される。ドーム状電極は接地電位に保たれ、ドー
ム状電極及び管体内面の導電膜間で生じる強力な
電界の影響から４極電子レンズを隔離するための
遮蔽を行う。４極電子レンズ及びドーム状電極の
組合わせにより、電子ビーム路が垂直面内で交差
し、ドーム状電極のスロツトを出た後、電子ビー
ムが螢光スクリーンに向つて加速される。

デシヤンプ特許に開示された型のドーム状電極
加速装置と組合わせた４極走査拡大電子レンズを
有する奥行きの短い陰極線オシロスコープ管に関
する動作及び数式は、第18回情報表示学会（1971
年、第１四半期）の会報12号、A.マーチン及びJ.
デシヤンプによる“新技術を用いた高偏向感度の
奥行きの短い矩形オシロスコープ管”に開示され
ている。しかし、スクリーン上の表示像の歪補正
手段についての記載はない。

アルバーテイン等による米国特許第3792303号
明細書は前述のデシヤンプのレンズ装置の改良型
であり、表示像の歪を補正する装置を開示してい
る。しかし、アルバーテイン等の発明は、４極走
査拡大電子レンズのほとんど片側を覆うため、ド
ーム状電極の幅が増加する。単一円板状スロツト
電極は４極電子レンズの各側で電子ビーム軸に垂
直に配置される。第１スロツト電極は、ドーム状
電極内の４極電子レンズのスクリーン側で、ドー
ム状電極のスロツトの前に配置される。このスロ
ツト電極は、両電極を接地電位になるように物理
的及び電気的にドーム状電極に結合される。第２
スロツト電極は４極電子レンズの前でドーム状電
極の基部の端部近傍に配置され、第１スロツト電
極及びドーム状電極とは異なる電圧に上げられる
よう電気的に隔離される。

円板状静電スクリーン、即ち従来の矩形スロツ
トを有するシールド電極は接地電位に保たれ、ア
ルバーテイン等の第２スロツト電極の直前に配置
される。スクリーン電極及びドーム状電極は、接
地電位の等電位空間内で４極レンズを略完全に囲
む。

アルバーテイン等の発明は、走査非直線性及び
形状歪が結合した影響を水平及び垂直成分に分離
することにより表示歪を補正する補正技術を開示
する。ドーム状電極内の第１スロツト電極の開口
の形状は、走査中に電子ビームの水平偏向により
生じ、スクリーンに現われる歪を補正するように
実験的に決定される。４極レンズの前に置かれた
第２スロツト電極の開口の形状は、走査中に電子
ビームの垂直偏向により生じ、スクリーンにより
生じる歪を補正するために適当な印加電位に関連
して実験的に決定される。更に、第２スロツト電
極に印加する電圧は第１スロツト電極の動作に悪
影響を与える。故に、第１スロツト電極の開口の
形状により、水平電子ビーム軌跡ばかりでなく第
２スロツト電極の存在により生じる歪を補正す
る。

この補正は、水平及び垂直像歪成分の調整が独
立していないという欠点がある。これは、開口の
大きさ及び第２スロツト電極に印加される電圧
が、第１スロツト電極の開口の大きさ及び第１ス
ロツト電極により生じる補正電界の影響を与える
からである。

ジヤンコによる米国特許第4137479号及び第
4188563号明細書は上述のデシヤンプ及びアルバ
ーテイン等の発明の４極レンズとは異なり、同時
に電子ビームの偏向走査を拡大し、螢光スクリー
ンに向つて電子を加速する後段偏向４段レンズ装
置を有するCRTを開示している。ジヤンコの電
子レンズ装置は同列配置した直径が等しい１対の
管状入口及び出口電極を含み、これらの電極の隣
接する端部は空隙をおいて離間され、電極の周囲
に沿つて互いに倣う曲線経路を描く噛合部分を有
する。加速電界は入口電極に接地電位を加え、
CRTのフアンネル上の導電性被膜に電気的に接
続した出口電極に加速電圧を印加することにより
生じる。８極レンズ装置は、入口電極の前に隣接
して配置され、電子ビームの非直線走査拡大及び
表示像の形状歪の両方を補正する。ジヤンコによ
る発明は、更に直径が異なる同軸配置した１対の
同筒状電極であり、外側電極が内側電極の曲線状
端部を包囲する他の実施例を示唆している。

８極歪補正電子レンズが前に置かれた同一直径
の同列配置した筒状電極のジヤンコによる電子レ
ンズ装置は、電極間の空隙で絶縁破壊が発生し易
いので加速電子レンズとしての使用には限界があ
る。約23KVの電位差が電極間に加えられるの
で、各電極の隣接する端部を滑らかにして、電極
間の電気アークを形成する電界放射を引き起す過
度に高い電界強度をつくり出し易い極端に小さい
鋭い端部を取り除かなければならない。

ジヤンコにより提案された上述の他の実施例の
同軸電子レンズ装置は、絶縁破壊し易くはない
が、電子レンズが弱いという特性があり電子ビー
ム偏向角度の走査拡大の程度が小さい。一般に、
特定の印加電圧に関して、この電子レンズの焦点
距離は内側電極の直径に正比例する。故に、比較
的小さな直径の内側電極は、焦点距離が短い強い
電子レンズをつくる。強い走査拡大電子レンズ
は、形状歪効果を強め、８極補正電子レンズと共
に動作するジヤンコによる同軸状加速電子レンズ
は、1.905cm以下の内側電極直径に対して許容範
囲外の形状歪を生じる。故に、ジヤンコの同軸状
電子レンズ装置は、焦点距離が短い強い走査拡大
電子レンズを必要とする奥行きの短いCRTでの
使用には適さない。

オデンサルによる米国特許第4142128号明細書
は矩形箱形走査拡大電子レンズ装置を有する
CRTを開示しており、この装置は端と端とをつ
き合わせて配置され、電気的に隔離するために離
間した少なくとも４個の管状部材を有する。各管
状部材には、電子レンズ特性を変化させる異なる
値のバイアス電圧が印加される。非直線走査拡大
による像の歪を異なるバイアス電圧が印加される
側面板を追加することにより補正する。

フレンケルによる米国特許第3023336号明細書
は、静電加速及び発散電子レンズと電磁発散電子
レンズとの組合わせにより、後段偏向加速及び走
査拡大が行われるCRTを開示し、両電子レンズ
は螢光スクリーンにはつきりと詳細に像を投写す
るために互いに補償し合う球面収差効果を生じさ
せる。

発明の目的 本発明の目的は、偏向後、電子ビームを加速
し、低歪で偏向走査拡大を行なう加速及び走査拡
大電子レンズ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、加速及び走査拡大電子レ
ンズ装置を形成する１対の重畳する同軸状電子レ
ンズ電極と、加速及び走査拡大電子レンズと共に
使用され、電子ビーム偏向角度の直線的拡大及び
像の形状歪補正を個別に行う２個の補償スロツ
ト・レバンズを含む電子レンズ装置を提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、比較的低い電子銃電圧で
動作し、電子ビームの大きな走査拡大と、CRT
の螢光スクリーンに所望の大きさの明るく無歪の
光像を形成する充分な電子加速とを行う、CRT
用電子レンズ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、異なる直径の１対の同軸
状加速及び走査拡大電極を含み、比較的に直径が
小さい内側電極であつても形状歪の無い電子像を
つくる後段偏向加速及び走査拡大電子レンズ装置
を奥行きの短いCRT内に提供することである。

本発明の他の目的は、電子レンズ電極からの電
子の電界放射が行われにくい電子レンズ装置を提
供することである。

発明の概要 本発明による静電型電子レンズ装置は、CRT
内でビーム軸に沿つて方向づけた電子ビームをつ
くる電子銃と、電子ビームを偏向する偏向手段と
を有するCRTの様な電子放電装置に含まれる。
この電子レンズ装置は、ビーム軸に沿つて偏向手
段の後段に配置され、ビーム軸に対して対称的に
配置したスロツトを有するスロツト電極を含むス
ロツト電子レンズ手段を備える。直径が異なる２
個の同列配置した管状電極を含む加速及び走査拡
大電子レンズ手段は、スロツト電子レンズ手段の
スクリーン側に保持され、スロツト電子レンズ手
段と協同して、偏向手段による電子ビーム偏向の
直線的拡大を行う。出力電子レンズ手段は加速及
び走査拡大電子レンズ手段の出力端に隣接して支
持され、１対の対向する切欠き部があるスロツト
開口を有する出口電子レンズ電極を含み、CRT
の表示スクリーン上の像の形状歪補正を行う。

本明細書で例示する特定の加速及び走査拡大電
子レンズ装置は、比較的低電圧で動作し、螢光ス
クリーン上に焦点を結び且つ高解像度の所望の大
きさの明るい像をつくる。16KVの低い電位差で
動作する本発明で達成する表示像に匹敵する高輝
度の鋭い焦点を結ぶ表示像を得るために、従来の
後段偏向加速及び走査拡大レンズ装置は、電子銃
の陰極及び螢光スクリーン上の導電層間に約
23KVの電位差を通常必要とする。本発明の電子
レンズ装置は、1.905cm以下の比較的に小さな直
径の内部電極を含む直径が異なる１対の同軸電極
を用いて、電子ビーム拡大を増加し、焦点距離の
短い４極電子レンズを形成する。この型の電子レ
ンズ装置の利点は、短いCRTへの使用に適する
ことと、電極間の空間で誘電破壊を起こす電極か
らの電子の電界放射が生じにくいことである。後
者の利点は、電極の重畳する同軸配置及び低電圧
動作による。本発明の電子レンズ装置は、標準長
さのCRTにも組込むことができる。

従来の重畳する同軸電極は、内部電極の直径が
比較的大きい場合のみ、良好に動作した。従つ
て、内部電極の直径を1.905cm以下に減少させる
と表示像の形状歪は適切に補正されない。故に、
ジヤンコ特許で開示した型の８極歪補正レンズを
有する同軸管状電極レンズは、内部電極に対する
最小直径の抑制により比較的長いCRTのみに有
効である。

ジヤンコにより発明された直径が同一の２個の
管状電極が互いに噛合する電極レンズは、奥行き
が短いCRTでの使用には不適当である。噛合型
電極レンズは焦点距離を短くしてレンズ倍率を増
加させるために高電極を必要とする。しかし、増
大した電圧は電子の電界放射を許容範囲外まで強
める。

本発明の補正電子レンズ装置は、１対の直径が
異なる噛合型同軸電極を有する加速及び走査拡大
電子レンズを短いCRT内で良好に動作させる。
補償電子レンズ装置は、加速及び走査拡大電子レ
ンズ手段と関連して動作し、第１及び第２補償電
子レンズを含む。第１電子レンズは、加速及び走
査拡大電子レンズ手段の前端に隣接して配置さ
れ、ビーム軸に対して、対称に配置した開口を有
する近接して離間した６個のウエハー状スロツト
電子レンズを含む。直流バイアス電圧をスロツト
電子レンズ電極のうちの特定の一個に印加及び分
配して、垂直方向のビーム偏向量を直線的に拡大
するように、偏向手段により大幅に偏向された電
子ビームの垂直方向の進行に影響を与える電界束
線を形成する。第２電子レンズは、加速及び走査
拡大電子レンズ手段の後端に隣接して配置され、
ビーム軸の両側で、スロツトの長い方に辺に、対
向する１対のアーチ状切欠部、即ちノツチ部を有
する細長いスロツト開口を設けた単一の出口電極
を含む。この第２電子レンズは、流線形且つ加速
及び走査拡大電子レンズ手段の形状に類似し、変
動の位相が反対の分布をした電界パターンを形成
する。これら２つの電界の重なりは表示像の形状
歪を効果的に除去する。

上述の２個の補償電子レンズの各々は、他の電
子レンズから物理的に離間され、機能的に独立し
ている。従つて、各補償電子レンズは、異なる種
類の像歪を補正し、他の電子レンズの調整及び動
作に影響を与えないように適切に動作するように
調整される。

本発明の電子レンズ装置は、機能及び構成の両
方でアルバーテイン等による特許に開示された装
置と異なる。アルバーテイン等による装置は、走
査拡大のみを行う４極レンズを用いている。分離
したドーム状電極は、表示スクリーンに向つて電
極に取付ける。一方、本発明では、直径が大きい
電極が、直径が小さい電極の輪郭をつけた端部に
重なる同軸管状電極を有する４極電子レンズが、
電子加速及び電子ビーム走査拡大の両機能を同時
に果たす。

アルバーテイン等及び本発明の補償電子レンズ
機構は、互いに全く違つた方法を用いて、全く違
つた電子レンズ装置により誘発される像歪を補正
する。アルバーテイン等は、走査拡大４極電子レ
ンズの前後端にスロツト電子レンズを使用して、
表示器の垂直及び水平の各次元で走査の非直線性
及び形状歪の結合による影響を補正する。補償レ
ンズ機構は、ドーム状加速電極を通過する前に、
第１スロツト電極の開口で電子ビームを垂直方向
に発散することにより、その役割を果たす。更
に、２個の電子レンズ間の相互作用が、他の電子
レンズに依存する１個の電子レンズの調整及び動
作を生じさせる。

本発明では、各補償電子レンズは、特定の歪に
専用となり、他の補償電子レンズから分離され、
独立する。更に、アルバーテイン等と異なるのは
本発明の補償電子レンズ機構は、出口レンズ電極
の開口に入る前に電子ビームを発散させて、表示
像の形状歪補正を行うことである。

実施例 本発明を添付図を参照して説明する。まず、第
１図において本発明による電子ビーム加速及び走
査拡大電子レンズ装置１０は、陰極線オシロスコ
ープ用のCRT１２の排気した管体内に収められ
る。管体は、管状ガラス・ネツク部１４、セラミ
ツク製フアンネル１６及び透明ガラス・フエー
ス・プレート１８を含み、これらをウイルバンク
ス等による米国特許第3207936号明細書に開示さ
れた硬質ガラス封入技術により封入する。螢光物
質層２０をフエースプレート１８の内面に被覆
し、CRTの螢光スクリーンを形成する。

陰極２４、制御グリツド２５及びアノード２６
を含む電子銃２２は、ネツク部１４内で螢光スク
リーンと反対側の端部に支持され、ビーム軸、即
ちCRTの管軸に沿つて螢光面方向に向う電子ビ
ームを形成する。約−2KVの直流電圧源を陰極
２４に接続し、陰極から放射される電子ビーム
を、接地されたアノード２６に向つて加速する。
陰極２４は、セラミツク製スペーサ部材３２によ
り制御グリツド電極２５内に支持し且つ陰極２５
より電気的に隔離する。グリツド２５には、陰極
により約−2.1KV程負の電圧を印加して、アノー
ド２６を通過する電子の量を制御し、電子ビーム
の輝度を変化させる。

電子ビームは無収差電子レンズ３４に向つてア
ノード２６内の開口を通る。電子レンズ３４は、
ポテンシヨメータ３６の可動接触子に接続され、
０乃至＋50V間でビーム収差補正調整をする。

ジヤンコによる米国特許第4137479号及び第
4188563号明細書に開示された型の焦束電子レン
ズ装置は、無収差電子レンズ３４の出口に隣接し
て配置され、第１の４極電子レンズ３８及び第２
の４極電子レンズ４０を有する。４極電子レンズ
３８は、電子ビームをＸ−Ｚ面で発散させ、Ｙ−
Ｚ面で集束させ、一方４極電子レンズ４０は、電
子ビームをＸ−Ｚ面で発散させ、Ｙ−Ｚ面で集束
させる。第２図に示す座標は、水平軸Ｘ、垂直軸
Ｙ及びビーム軸Ｚから成る。ポテンシヨメータ４
２及び４４の可動接触子を４極電子レンズ３８及
び４０に夫々接続し、０乃至＋100Vの間で焦点
調整する。

電子ビームは、スクリーン上のビーム位置を変
化させる偏向手段により偏向された後、電子ビー
ムは螢光スクリーンに衝突して光像を形成する。
偏向手段は好適にはクリステイ等による米国特許
第4093891号明細書に開示された型の垂直偏向板
４６及び４８と、水平偏向板５０及び５２とを含
む。偏向板４６及び４８は、ネツクピン５４及び
５６に供給された垂直偏向信号に応答して垂直方
向にビームを偏向する。偏向板５０及び５２は、
従来の時間軸掃引回路の傾斜電圧出力である水平
偏向信号に応答して水平方向にビームを偏向す
る。

上述のジヤンコによる２つの特許に開示された
型の第３の４極電子レンズ６２を偏向電子ビーム
路に沿つて垂直偏向板４６，４８及び５０，５２
間に挿入し、電子ビームをＸ−Ｚ面で集束し、Ｙ
−Ｚ面で発散する走査拡大電子レンズを設ける。
この電子レンズは供給された垂直偏向信号に応答
して偏向板４６及び４８により生じた垂直偏向量
を増大させる。ポテンシヨメータ６４の可動接触
子を第３の４極レンズに接続し、０乃至−200V
の間で電圧を調節することにより、レンズにより
生じる倍率即ち走査拡大の程度を変化させる。

３個に分離したレンズを含む加速及び走査拡大
電子レンズ装置１０は、偏向板５０及び５２に隣
接し、その螢光スクリーン側に配置される。レン
ズ装置１０の第１電子レンズは、ビーム軸２８に
関して対称に位置するスロツト開口を有する６個
のスロツト電極を設けたスロツト電子レンズ手属
６６を含む。ポテンシヨメータ６８は、その可動
接触子に、電子レンズ６６の或る電極に供給する
ための０乃至−900Vの調整電圧を供給し、電極
の開口を通つて広がる電回束線を形成する。ポテ
ンシヨメータ６８の可動接触子に加わる電圧を調
節することにより、上述した様に電子ビームの進
行方向に影響を与える電界束線の形浄及び分布が
変化する。

電子レンズ装置１０の第２電子レンズは、同軸
関係にある内側及び外側管状電極７２及び１４を
含む加速及び走査拡大レンズ手段７０であり内側
電極７２は部分的に外側電極７４により包囲され
ている。電極７２及び７４は、本発明の好適な実
施例では、円筒状である。十字状支持枠７６を内
側電極７２の前端に取付け、スロツト電子レンズ
手段６６の出口電極に近接して配置する。更に枠
７６を４個のガラス取付け棒７７（第４図）に固
定し、電極の軸がビーム軸２８と一致するように
内側管状電極７２を支持する。

電子レンズ装置１０の第３電子レンズは、ビー
ム軸２８に関して対称的に位置するスロツト開口
７９を有するコツプ状の単一開口付き電極を含む
出口レンズ手段７８である。レンズ手段７８は外
側管状電極７４の後端に取り付けられて外側に向
つて広がり、螢光体スクリーン上の表示像の形状
歪補正を行う。

電子ビーム内の電子は、高電位静電界により加
速され、高速度で表示スクリーンを衝撃する。こ
の後段偏向加速電界は、管体の内壁被覆８０及び
８２の外に、内側管状電極７２及び外側管状電極
７４間に形成される。内壁被覆のひとつは、螢光
体層２０を覆う電子通過性のアルミニウム被膜８
０である。被膜８０は、フアンネル１６の内面に
被着した導電層８２に接続する。導電層８２は、
出口電子レンズ手段電極７８の端部にわずかに重
なる所まで延び、導線８４により電極７８に接続
される。導電層８２を、枠７６を介して接地電位
を加えた内側電極７２に対して約＋14KVの外部
直流高電圧源に導線８６を介して接続する。内側
電極７２及び外側電極７４間に生じる電位差は、
内側電極７２内に開口を通つて進行する電子ビー
ムの方向を変化させ、電子ビームをＹ−Ｚ面で集
束させ、Ｘ−Ｚ面で発散させる。この様に、同軸
電極７２及び７４は、電子ビーム内の電子の加速
及び電子の偏向角度の拡大の両方の機能を果す。

第２乃至第３図を参照すると、スロツトレンズ
手段６６は、ビーム軸２８に関して対称に配置し
た開口を有し、近接して離間した略平面なウエハ
ーである６個のスロツト電極８８，９０，９２，
９４，９６及び９８を含む。スロツト電極の突起
片９９は、ガラス棒７７に結合し、隣接する電極
間の間隔及び開口の配列を定位置に維持する。入
力スロツト電極８８は、垂直方向に長軸を設けた
長楕円形スロツト８８ａを有し、水平偏向板５０
及び５２により偏向された後電子ビームを受け入
れる。残りの５個のスロツト電極９０，９２，９
４，９６及び９８は、水平方向に配置したスロツ
トを有し、対向する短い辺は、スロツトの内側か
ら見てくぼんでいる。スロツト電極９０及び９２
は、同一の大きさの開口９０ａ及び９２ａを有
し、残りのスロツト電極９４，９６及び９８は、
垂直方向の幅が夫々異なるスロツト開口９４ａ，
９６ａ及び９８ａを有する。同列配置したスロツ
ト電極開口の幅を変化させることにより徐々に大
きさが変わるスロツト電子レンズ手段６６内の開
口を第２図に示す。

電極９６は、負電位を供給するポテンシヨメー
タの可動接触子に接続する。電極８８，９２，９
４及び９８には接地電位を加える。電極９０は、
＋50Vの電圧源に接続する。（図示せず）スロツ
ト電極の開口の大きさと、電極の特性の１個に供
給する電圧の振幅及び分配とは、大幅に偏向され
た電子ビームに対してわずかにビーム軸２８方向
に向いた力を与えるように電界束線の特性を決め
る。スロツトレンズ手段６６の開口の中心部分に
近接する空間の電界束線は、ビーム軸２８に略平
行であるので、少し偏向された又は偏向されてい
ない電子ビーム電子レンズ手段６６の電界によつ
ては影響を受けない。電子レンズ手段６６は、加
速及び走査拡大電子レンズ手段７０と関連動作す
る第１補償電子レンズを構成し、加速及び走査拡
大電子レンズ手段７０により行なわれる垂直走査
拡大を直線化するための補償電界を形成する。

電子ビームは電子レンズ手段６６の出力スロツ
ト電極９８から出て、加速及び走査拡大電子レン
ズ手段７０の内側管状電極７２の前端から入る。
電極７２及び７４間に供給した非常に高い静電位
は、外側管状電極７４方向にビーム内の電子を引
きつけ、それにより偏向手段で生じる電子ビーム
偏向又は走査を拡大する。電極７２の内面近傍の
電界束線は均一な形状ではないので、走査拡大は
大幅に偏向した電子ビームに対して直線的でな
い。しかし、加速及び走査拡大レンズ装置７０と
スロツトレンズ手段６６とは協同して、所定の領
域に偏向された電子ビームに補償力を与えて偏向
された電子ビームの直線的拡大を行う。

同軸状加速及び走査拡大電子レンズは、純粋な
４極電子レンズではないことを理解されたい。顕
著な４極作用に加えて、電子レンズ手段７０は垂
直面内で電子ビームの焦点をぼかす８極モーメン
トを有する。この焦点ぼかしの効果は、螢光スク
リーン上に円形スポツトよりはむしろ水平方向に
長い楕円を形成し、楕円の長さは電子ビームがビ
ーム軸から離れて偏向される程長くなる。レンズ
手段７０の８極モーメントにより生じる歪は、入
力スロツト電極８８と共にスロツト手段６６への
入口で補償用８極作用をする電極９０により補正
される。補正の大きさは、接地した隣接する電極
８８及び９２に関連する電極９０に印加する電位
に依存する。補償用８極構成要素を有する構成の
４極レンズ６２を動作させて、更に補正を行つて
もよい。

第２乃至第６図を参照すると、外側電極７４に
部分的に包囲された内側電極７２の端部は、ビー
ム軸２８を挟んで両側に略同一形状の１対の対向
する突出部１００及び１０２を有する。各１対の
対向する突出部１００及び１０２は夫々略同一形
状の１対の対向する彎曲部１０４及び１０６によ
り分離し、且つ突出部１００及び１０２は横方向
に同列配置する。この様に、電極７２の部分的に
包囲された端部は、水平及び垂直方向で対称性を
持つことが特徴である。Ｙ−Ｚ垂直基準面の両側
の対称線は、ビーム軸２８に一致する。この面の
右側部分を第５図に示す。Ｘ−Ｚ水平基準面の両
側の対称線はビーム軸２８に一致する。この面の
下側部分を第６図に示す。

突出部１００及び１０２の各々は、対称的部分
を形成するために凹部１１２により分離した１対
の舌状部１０８及び１１０を有する。この舌状部
は、円筒管部材の端部を工作機で切り取つて形成
する。従つて、内側及び外側面は電極７２の円筒
表面の輪郭に応じた形状である。

対向する突出部１００及び１０２に関して、彎
曲部１０４は２個の舌状部１０８を分離し彎曲部
１０６は２個の舌状部１１０を分離する。各彎曲
部は中央部１１８により分けられる２個の側部１
１４及び１１６を形成する３個の凹部１１４，１
１６及び１１８を含む。舌状部及び彎曲部の輪郭
の正確な形状は経験的に決定し、偏向された電子
ビームの直線的拡大を行うために必要な電界束線
パターンに従う。しかし、通常はレンズ装置の水
平直線性は、舌状部１０８及び１１０の形状及び
長さにより決まる。

上述した様に、垂直直像性はスロツト電子レン
ズ６６により補正される。従つて、本発明の電子
レンズ装置は水平及び垂直直線性が独立して補正
できる。

内側電極７２の直径は、加速及び走査拡大レン
ズの焦点距離を決め、それにより倍率が決まる。
従つて、必要な電界束線パターンは主に電極７２
の直径により制御される。図示した電極７２の後
端の輪郭形状は、内径1.65cm及び外径1.905cmの
内側電極に相当する。

内側電極７２の外面及び外側電極７４の内面の
間の充分な間隔とは、動作電圧でそれらの間の空
間で誘電破壊が起きず、内側電極７２近傍の電界
束線が乱されない限界近傍の距離である。例え
ば、間隔を広くすると、２個の電極の電位差を大
きくしなければならない。

第５図で点線で示す様に、対向する突出部及び
彎曲部を有する内側電極７２の輪郭をつけた端部
は、面を滑らかにし、角ばつた端部を除去するた
めに斜角をつけられ、それにより端部からの電子
の電界放射を防止する。内側電極７２の0.150cm
の厚さは斜角をつけるために適当である。

第２、第３及び第７図を参照すると、電極７８
により形成した出口レンズ手段は水平方向に長手
方向を有するスロツト開口７９を有し、その対向
する短い辺は開口の内側から見るとくぼんでい
る。対向するアーチ状切欠き部即ちノツチ部１２
２及び１２４は、中心軸２８を挟んだ両側に対称
的に並んだ長い上下辺に設ける。電極７８は、外
側電極７４の後端に取付け、1.4KVの電位に上げ
た導電壁被覆８２に導線８４を介して接続する。
ノツチ部１２２及び１２４は、形成する表示光像
の形状歪補充をするように内側電極７２及び外側
電極７４間に生じる電界束線の特性を変える。好
適な実施例では、ノツチ部はアーチ状であるが他
の形状であつてもよい。ノツチ部１２２及び１２
４は、穏らかに変動する電界束線を形成し、電極
７２及び７４間の電位差により生じる電回束線の
特徴である、類似且つ位相が反対の変動を補償す
る。スロツト開口７９及びノツチ１２２，１２４
の大きさ及び形状は、螢光面上の表示像の糸巻形
状歪を除去するために調整されるパラメータであ
る。この様に、出口レンズ手段７８は、加速及び
走査拡大レンズ手段７０と関係して、表示像の形
状歪を除去するため補償用電界束線パターンをつ
くる第２補償レンズを構成する。

本発明の好適な実施例について説明してきた
が、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変更変形が可能であることは明らかであ
る。

発明の効果 上述の様に、本発明によれば、第１電子レンズ
手段は電子ビームの垂直直線性を補正し、第２電
子レンズ手段は電子ビームの走査拡大を行うと共
に、その突出部が水平直線性を補正し、第３電子
ビーム手段はスクリーン上の表示像の形状歪を補
正するので、垂直直線性、水平直線性及び形状歪
を独立して補正できるので、正確な拡大表示像を
得ることができる。これにより、内側電極の直径
を小さくして、焦点距離を短くしても、形状歪の
無い拡大像を形成できるので、CRTの奥行を短
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加速及び走査拡大電子レンズ
装置を組込んだCRTの断面図、第２図は第１図
のCRT内の電子レンズ装置の構成要素を示す分
解斜視図、第３図は斯る電子レンズ装置の拡大側
面図、第４図は第３図の線４−４に沿つた断面
図、第５図は第２図の線５−５に沿つた断面図、
第６図は第２図の線６−６に沿つた断面図、第７
図は第３図の右側から見た側面図である。 図中において、６６は第１電子レンズ手段、７
２及び７４は第２電子レンズ手段、７８は第３電
子レンズ手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陰極線管内で偏向手段とスクリーンとの間に
   配置した陰極線管における加速及び走査拡大電子
   レンズ装置において、 上記陰極線管の管軸に対して垂直に順次配列し
   た複数の平板状電極を有し、該複数の平板状電極
   の各々は、上記管軸を中心とする水平方向に長い
   矩形状開口を含む第１電子レンズ手段と、 該第１電子レンズ手段の上記スクリーン側に同
   軸上に配置した内側及び外側電極を有し、上記内
   側電極は、上記管軸を中心として垂直方向で対向
   し上記外側電極により包囲される１対の突出部を
   含む第２電子レンズ手段と、 該第２電子レンズ手段の上記スクリーン側に配
   置され、上記管軸を中心とする水平方向に長い矩
   形状開口を有し、該矩形状開口は管軸を中心とし
   て垂直方向で対向する１対の切欠部を含む第３電
   子レンズ手段と を備えることを特徴とする陰極線管における加速
   及び走査拡大電子レンズ装置。