JPH03110739A - Color image picture tube device - Google Patents
Color image picture tube deviceInfo
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- JPH03110739A JPH03110739A JP24736689A JP24736689A JPH03110739A JP H03110739 A JPH03110739 A JP H03110739A JP 24736689 A JP24736689 A JP 24736689A JP 24736689 A JP24736689 A JP 24736689A JP H03110739 A JPH03110739 A JP H03110739A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
この発明は、カラー受像管装置に係り、特に広偏向角カ
ラー受像管や横長画面を形成する高品位カラー受像管に
適用して、画面全域での解像度を良好にするカラー受像
管装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Purpose of the Invention (Field of Industrial Application) This invention relates to a color picture tube device, and is particularly applicable to a wide deflection angle color picture tube or a high-quality color picture tube forming a horizontally long screen. The present invention relates to a color picture tube device that provides good resolution over the entire screen.
(従来の技術)
一般にカラー受像管装置は、第9図に示すように、外囲
器(1)のネック(2)内に配設された電子銃(3)か
ら3電子ビーム(4B) 、 (4G) 、 (4R)
を放出させ、この電子ビーム(4B) 、 (4G)
、 (4R)を外囲器(1)の外側に装着された偏向装
置(5)の形成する水平および垂直偏向磁界により偏向
して、蛍光体スクリーン(8)を水平および垂直走査す
ることにより、カラー画像を表示する構造に組立てられ
ている。なお、(8)は蛍光体スクリーン(6)と対向
するシャドウマスクである。(Prior Art) In general, a color picture tube device, as shown in FIG. 9, has three electron beams (4B), (4G), (4R)
This electron beam (4B), (4G)
, (4R) by horizontal and vertical deflection magnetic fields formed by a deflection device (5) mounted on the outside of the envelope (1) to scan the phosphor screen (8) horizontally and vertically. It is assembled into a structure that displays color images. Note that (8) is a shadow mask facing the phosphor screen (6).
かかるカラー受像管装置において、特に電子銃(3)を
、同一水平面上を通るセンタービーム(4G)および一
対のサイドビーム(4B) 、 (4R)を放出するイ
ンライン型電子銃とし、一方、第10図(a)に示すよ
うに、偏向装置の水平偏向磁界(9)をビンクツション
状、同(b)に示すように、垂直偏向磁界(10)をバ
レル状に歪ませた非斉一磁界とすることにより、3電子
ビームを自己集中させるセルフコンバーゼンス方式イン
ライン型カラー受像管装置が、消費電力の低減、受像管
の品質、性能の向上などが容易であるため、一般用カラ
ー受像管装置の主流となっている。In such a color picture tube device, in particular, the electron gun (3) is an in-line type electron gun that emits a center beam (4G) and a pair of side beams (4B) and (4R) passing on the same horizontal plane; As shown in Figure (a), the horizontal deflection magnetic field (9) of the deflection device is made into a binction shape, and as shown in Figure (b), the vertical deflection magnetic field (10) is made into a non-uniform magnetic field distorted into a barrel shape. As a result, self-convergence type in-line color picture tube devices that self-converge three electron beams have become the mainstream color picture tube device for general use because they can easily reduce power consumption and improve picture tube quality and performance. ing.
しかし、このセルフコンバーゼンス方式インライン型カ
ラー受像管装置は、上記のように3電子ビーム(4B)
、 (4G) 、 (4R)を非斉一磁界により偏向
するため、各電子ビーム(4B) 、 (4G) 、
(4R)の断面形状が偏向量の増大にともなって歪み、
第11図に示すように、画面(11)中央部のビームス
ポット(12a)がほぼ真円になるように調整しても、
画面周辺部のビームスポット(12b)が水平方向(X
軸方向)を長袖とする楕円状の高輝度部(13)と垂直
方向(Y軸方向)に長い低輝度部(14)とをもつ形状
となり、画面周辺部の解像度をいちじるしく劣化させる
。However, this self-convergence type in-line color picture tube device has three electron beams (4B) as described above.
, (4G), (4R) by a nonuniform magnetic field, each electron beam (4B), (4G),
The cross-sectional shape of (4R) becomes distorted as the amount of deflection increases,
As shown in FIG. 11, even if the beam spot (12a) at the center of the screen (11) is adjusted to be almost a perfect circle,
The beam spot (12b) at the periphery of the screen is aligned horizontally (X
The shape has an elliptical high-brightness part (13) with a long sleeve in the axial direction) and a low-brightness part (14) long in the vertical direction (Y-axis direction), which significantly deteriorates the resolution of the peripheral part of the screen.
このビームスポット(12b)の歪みは、偏向装置のビ
ンクツション状水平偏向磁界およびバレル状垂直偏向磁
界により、その非斉−磁界内で電子ビームの集束が水平
方向には弱められ、逆に垂直方向には強められることが
原因している。This distortion of the beam spot (12b) is caused by the binction-like horizontal deflection magnetic field and barrel-like vertical deflection magnetic field of the deflection device, which weakens the focus of the electron beam in the horizontal direction and conversely in the vertical direction within the asymmetric magnetic field. is caused by being strengthened.
ところで、この偏向歪みに基づく解像度の劣化を軽減す
る方法として、電子銃の主レンズおよび偏向装置の磁界
内を通過する電子ビームの径を小さくする手段がある。By the way, as a method of reducing the deterioration in resolution due to this deflection distortion, there is a method of reducing the diameter of the electron beam passing through the main lens of the electron gun and the magnetic field of the deflection device.
この手段は、−殻内には電子銃のプリフォーカスレンズ
で電子ビームを強く絞る方法でおこなわれるが、このよ
うな方法は、クロスオーバー径が増大し、画面中央部の
ビームスポット径が大きくなり、解像度が劣化する。This method is carried out by strongly focusing the electron beam with a prefocus lens of an electron gun inside the shell, but this method increases the crossover diameter and the beam spot diameter at the center of the screen. , resolution deteriorates.
他の方法として、プリフォーカスレンズを非対称レンズ
とし、電子ビームを画面中央部でアンダーフォーカスに
しても偏向歪みを軽減できる。しかし、この場合は、画
面中央部でのビームスポットが垂直方向を長袖とする楕
円状になるため、上記方法と同様に画面中央部の解像度
が劣化する。Alternatively, the deflection distortion can be reduced by using an asymmetric prefocus lens and underfocusing the electron beam at the center of the screen. However, in this case, the beam spot at the center of the screen has an elliptical shape with a long sleeve in the vertical direction, so the resolution at the center of the screen deteriorates as in the above method.
さらに他の方法として、電子ビームの偏向に同期して電
子レンズの強度を変化させる方法、すなわちダイナミッ
クφフォーカス方式により、画面周辺部のビームスポッ
ト径を改善する方法がある。Still another method is to improve the beam spot diameter at the periphery of the screen by changing the intensity of the electron lens in synchronization with the deflection of the electron beam, that is, by using a dynamic φ focusing method.
このダイナミック・フォーカス方式には、プリフォーカ
スレンズまたはサブレンズにおいて、電子ビームに対す
る垂直方向発散角をダイナミックに変化させる方法と、
主レンズの垂直方向集束力をダイナミックに変化させる
方法とがある。This dynamic focusing method includes a method of dynamically changing the vertical divergence angle with respect to the electron beam in a prefocus lens or sublens;
There is a method of dynamically changing the vertical focusing power of the main lens.
しかし、そのいずれの方法も、偏向磁界内において、電
子ビームの垂直方向の径が画面中央部に偏向するときよ
りも、画面周辺部に偏向するときの方が大きくなるため
、特に電子ビームの偏向量が大きい領域でより大きな偏
向収差を受け、ビームスポット改善効果が小さくなると
いう問題がある。また、この電子ビームの受ける偏向収
差は、垂直偏向磁界よりも水平偏向磁界の方が大きいの
で、高品位テレビのように横長の画面を広偏向角で走査
する場合に特に問題となり、画面水平方向および画面対
角方向最外部において、ビームスポットが悪化し、解像
度が劣化する。However, in both of these methods, the vertical diameter of the electron beam becomes larger when it is deflected toward the periphery of the screen than when it is deflected toward the center of the screen within the deflection magnetic field. There is a problem in that areas where the amount of light is large are subject to larger deflection aberrations, and the beam spot improvement effect becomes smaller. In addition, the deflection aberration experienced by this electron beam is larger in the horizontal deflection magnetic field than in the vertical deflection magnetic field, so it becomes a problem especially when scanning a horizontally long screen like a high-definition television at a wide deflection angle. At the outermost edge in the diagonal direction of the screen, the beam spot deteriorates and the resolution deteriorates.
このようにダイナミック・フォーカスの効果があがらな
い領域は、電子銃および偏向装置の方式、デイメンジョ
ンなどにより異なり、偏向角が90″以上の場合に問題
となる。すなわち、第12図(a)に領域(15)で示
すように、110@偏向、画面のアスペクト比が4:3
の場合に全蛍光体スクリーン(6)の約lO%であるが
、同(b)に領域(15)で示すように、110@偏向
、画面のアスペクト比がIB:9の場合に全蛍光体スク
リーン(6)の約20%となり、特に画面周辺部まで高
解像度が要求されるアスペクト比が16:9の高品位テ
レビ用カラー受像管装置で大きな問題となる。The area in which the dynamic focus is not effective varies depending on the method and dimension of the electron gun and deflection device, and becomes a problem when the deflection angle is 90'' or more. In other words, as shown in Fig. 12(a) As shown in area (15), 110@ deflection, screen aspect ratio is 4:3
In the case of 110@polarization and the screen aspect ratio is IB:9, the total phosphor is about 10% of the screen (6), but as shown in area (15) in (b), the total phosphor is It accounts for about 20% of the screen (6), and becomes a big problem especially in color picture tube devices for high-definition televisions with an aspect ratio of 16:9, which requires high resolution up to the periphery of the screen.
(発明が解決しようとする課題)
上記のように、同一水平面上を通る3電子ビームを放出
するセルフコンバーゼンス方式インライン型カラー受像
管装置は、その3電子ビームを非斉一磁界により偏向す
るため、各電子ビームの断面形状が偏向量の増大にとも
なって歪み、画面周辺部のビームスポットが水平方向を
長袖とする楕円状の高輝度部と垂直方向に長い低輝度部
とをもつ形状になり、画面周辺部の解像度をいちじるし
く劣化させるという問題がある。従来より、この画面周
辺部の解像度の劣化を軽減する手段として、電子銃のブ
リフォーカスレンズで電子ビームを強く絞る手段、ある
いはブリフォーカスレンズを非対称レンズとして、電子
銃の主レンズおよび偏向装置の磁界内を通過する電子ビ
ームの径を小さくする手段があるが、いずれも良好な結
果は得られない。また、他の手段として、ダイナミック
・フォーカス方式により、電子ビームの偏向に同期して
電子レンズの強度を変化させる手段があるが、この手段
では、偏向装置の磁界内で電子ビームの垂直方向の径が
画面周辺部に偏向するとき大きくなるため、特に電子ビ
ームの偏向量の大きい領域で大きい偏向収差を受け、良
好な結果が得られない。またこの電子ビームの受ける偏
向収差は、垂直偏向磁界よりも水平偏向磁界の方が大き
いので、高品位テレビのように横長の画面を広偏向角で
走査する場合に問題となり、画面水平方向および画面対
角方向最外部においてビームスポットが悪化し、解像度
が劣化するという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the self-convergence type in-line color picture tube device that emits three electron beams passing on the same horizontal plane, each of the three electron beams is deflected by a non-uniform magnetic field. The cross-sectional shape of the electron beam is distorted as the amount of deflection increases, and the beam spot at the periphery of the screen has an elliptical high-brightness area that is long in the horizontal direction and a low-brightness area that is long in the vertical direction. There is a problem in that the resolution in the peripheral areas is significantly degraded. Conventionally, as a means to reduce this deterioration of resolution at the periphery of the screen, methods have been used to strongly focus the electron beam using a brifocal lens in the electron gun, or to use a brifocal lens as an asymmetric lens to reduce the magnetic field of the electron gun's main lens and deflection device. There are ways to reduce the diameter of the electron beam that passes through it, but none of them yield good results. Another method is to use a dynamic focus method to change the intensity of the electron lens in synchronization with the deflection of the electron beam. becomes large when it is deflected toward the periphery of the screen, so areas where the amount of electron beam deflection is large suffer from large deflection aberrations, making it difficult to obtain good results. In addition, the deflection aberration that this electron beam receives is larger in the horizontal deflection magnetic field than in the vertical deflection magnetic field, which becomes a problem when scanning a horizontally long screen like a high-definition television with a wide deflection angle. There is a problem that the beam spot deteriorates at the outermost part in the diagonal direction, and the resolution deteriorates.
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
たとえば高品位テレビのように横長の画面を広偏向角で
走査する場合でも、画面中央部から画面周辺部の最外部
まで高い解像度を有するカラー受像管装置を構成するこ
とを目的とする。This invention was made in view of the above problems, and
An object of the present invention is to configure a color picture tube device that has high resolution from the center of the screen to the outermost edge of the screen even when scanning a horizontally long screen at a wide deflection angle, such as in a high-definition television.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
カソードおよびこのカソードからの電子放出を制御して
電子ビームを形成する複数個のグリッドおよび上記電子
ビームを集束する主レンズ部を構成する複数個のグリッ
ドからなる電子銃を有し、この電子銃から放出される電
子ビームを偏向装置の形成する偏向磁界により偏向して
、蛍光体スクリーンを水平、垂直走査させるカラー受像
管装置において、その電子銃の主レンズ部を、電子ビー
ムの偏向量の増大にともなって垂直方向の集束力を強め
る第1レンズと、偏向量の増大にともなって垂直方向に
電子ビームを発散させる第2レンズとを有する少なくと
も3個の電子レンズにより構成した。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A cathode, a plurality of grids that control electron emission from the cathode to form an electron beam, and a plurality of grids constituting a main lens portion that focuses the electron beam. In a color picture tube device that has an electron gun consisting of a grid of The main lens portion includes at least a first lens that strengthens the focusing power in the vertical direction as the amount of deflection of the electron beam increases, and a second lens that diverges the electron beam in the vertical direction as the amount of deflection increases. It was composed of three electronic lenses.
(作 用)
上記のように、電子ビームを集束する主レンズ部を構成
すると、電子ビームの偏向の有無にかかわらず、蛍光体
スクリーン上に正しく集束することができ、かつ電子ビ
ームが偏向磁界を通過するとき、偏向量の増大にともな
ってその垂直方向径を減少させることができ、それによ
り偏向収差を小さくして、画面周辺部のビームスポット
形状を良好にすることができる。(Function) By configuring the main lens part that focuses the electron beam as described above, it is possible to correctly focus the electron beam on the phosphor screen regardless of whether or not the electron beam is deflected, and the electron beam can be deflected by the deflection magnetic field. As the beam passes through the beam, its vertical diameter can be reduced as the amount of deflection increases, thereby reducing deflection aberrations and improving the shape of the beam spot at the periphery of the screen.
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described based on an example with reference to the drawings.
第1図にその一実施例であるカラー受像管装置を示す。FIG. 1 shows a color picture tube device which is one embodiment of the present invention.
このカラー受像管装置は、パネル(20)およびファン
ネル(21)からなる外囲器を有し、そのパネル(20
)内側に多数の電子ビーム通過孔の形成されたシャドウ
マスク(図示せず)が装着され、このシャドウマスクに
対向してパネル(20)内面に青、緑、赤に発光する3
色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン(6)が形成され
ている。また、ファンネル(21)のネック(2)内に
、同一水平面上を通るセンタービーム(4G)および一
対のサイドビーム(4B) 、 (4R)からなる−列
配置の3電子ビームを放出する後述する電子銃(22)
が配設されている。さらに、ファンネル(21)の外側
には、上記電子銃(22)から放出される電子ビーム(
4B) 、 (4G) 、 (4R)を水平方向に偏向
するビンクツション状の水平偏向磁界および垂直方向に
偏向するバレル状の垂直偏向磁界からなる非斉一磁界を
形成して、蛍光体スクリーン(6)を水平および垂直走
査させるための偏向装置(5)が装着されている。This color picture tube device has an envelope consisting of a panel (20) and a funnel (21).
) A shadow mask (not shown) having a large number of electron beam passage holes formed inside is attached, and facing the shadow mask, a panel (20) has three panels emitting light in blue, green, and red on its inner surface.
A phosphor screen (6) consisting of a color phosphor layer is formed. In addition, three electron beams arranged in rows are emitted into the neck (2) of the funnel (21), consisting of a center beam (4G) and a pair of side beams (4B) and (4R) passing on the same horizontal plane. Electron gun (22)
is installed. Furthermore, an electron beam (
4B), (4G), and (4R) in the horizontal direction and a barrel-shaped vertical deflection magnetic field that deflects in the vertical direction, a phosphor screen (6) is formed. A deflection device (5) is installed for horizontal and vertical scanning.
上記電子銃(22)は、水平方向に一列配置された3個
独立のカソード(K)、このカソード(K)から蛍光体
スクリーン(6)方向に順次配置された一体構造の第1
ないし第8クリツド(Gl)〜(G8)からなり、それ
らが一対の絶縁支持体(図示せず)により一体に固定さ
れている。The electron gun (22) has three independent cathodes (K) arranged in a row in the horizontal direction, and a first integrated structure arranged in sequence from the cathodes (K) in the direction of the phosphor screen (6).
to eighth cruds (Gl) to (G8), which are fixed together by a pair of insulating supports (not shown).
上記3個のカソード(K)には、それぞれヒーター (
H)が内挿され、このヒーター(H)の加熱により電子
放出がおこなわれる。第1、第2クリツド(Gl) 、
(G2)は、それぞれ上記−列配置の3個のカソード
(K)に対応して比較的小さな電子ビーム通過孔の形成
された板状電極からなる。第3ないし第8クリツド(G
3)〜(G8)は、それぞれ筒状の電極からなり、その
第3クリツド(G3)の第2クリツド(G2)側には、
第2図に示すように、上記3個のカソード(K)に対応
して比較的大きな3個の電子ビーム通過孔(24)が形
成されている。また、この第3クリツド(G3)の第4
クリツド(G4)側、第4クリツド(G4)、第5クリ
ツド(G5)および第7クリツド(G7)の第6クリツ
ド(G6)側には、第3図に示すように、3電子ビ一ム
共通の水平方向の径が垂直方向の径に対して約5倍長い
電子ビーム通過孔(25)が形成されている。また、第
6クリツド(G6)側には、第4図に示すように、垂直
方向の径が水平方向の径に対して長い3個の非円形の電
子ビーム通過孔(2B)が形成されている。さらに、第
7り1ハンド(G7)の内側には、第5図に示すように
、3個の非円形の電子ビーム通過孔(27)の形成され
た板状の電極(28)が設けられている。Each of the above three cathodes (K) is equipped with a heater (
H) is interpolated, and heating of this heater (H) causes electron emission. 1st and 2nd crits (Gl),
(G2) consists of a plate-shaped electrode in which relatively small electron beam passing holes are formed corresponding to the three cathodes (K) arranged in the above-mentioned row. 3rd to 8th crits (G
3) to (G8) each consist of a cylindrical electrode, and on the second crid (G2) side of the third crid (G3),
As shown in FIG. 2, three relatively large electron beam passage holes (24) are formed corresponding to the three cathodes (K). Also, the 4th of this 3rd crid (G3)
As shown in Fig. 3, three electronic beams are installed on the clitoris (G4) side, the 6th clitoris (G6) side of the 4th clitoris (G4), the 5th clitoris (G5), and the 7th clitoris (G7). An electron beam passing hole (25) is formed in which the common horizontal diameter is about five times longer than the vertical diameter. In addition, on the sixth crid (G6) side, as shown in Fig. 4, three non-circular electron beam passing holes (2B) are formed whose vertical diameter is longer than the horizontal diameter. There is. Further, inside the seventh hand (G7), as shown in FIG. 5, a plate-shaped electrode (28) in which three non-circular electron beam passage holes (27) are formed is provided. ing.
この電子銃(22)の各電極には、つぎの電圧が印加さ
れる。たとえば、カソード(K)を約150Vのカッオ
フ電圧としてこれに映像信号を重畳し、第1クリツド(
G1)を接地電位、第2クリツド(G2)に500V〜
1kV、第3クリツド(G3)に5〜1OkV、第4ク
リツド(G4)に2〜1OkV、第5クリツド(G5)
に5〜1OkV、第6クリツド(GO)t、:2〜10
kV、第7クリツド(G7) !、:5〜10kV、第
8クリッド(G8) i:l:25〜30kVの陽極電
圧が印加される。また、特に第4および第6グリツド(
G4) 、 (GO)には、上記電圧を基準にして、こ
れに第6図に曲線(30)で示すように電子ビームの偏
向に同期して変化するダイナミック電圧VDが印加され
る。The following voltages are applied to each electrode of this electron gun (22). For example, a video signal is superimposed on the cathode (K) with a cut-off voltage of about 150V, and the first cathode (K) is
G1) to ground potential, 500V to the second clip (G2)
1 kV, 5 to 1 OkV to the 3rd clip (G3), 2 to 1 OkV to the 4th clip (G4), 5 to 1 OkV to the 5th clip (G5)
5 to 1 OkV, 6th crid (GO) t: 2 to 10
kV, 7th crit (G7)! , : 5 to 10 kV, 8th clid (G8) i: l: An anode voltage of 25 to 30 kV is applied. Also, especially the 4th and 6th grid (
G4) and (GO) are applied with a dynamic voltage VD that changes in synchronization with the deflection of the electron beam, as shown by curve (30) in FIG. 6, with the above voltage as a reference.
この第8クリツド(G8)の陽極電圧は、ファンネル(
21)の側壁に設けられた陽極端子(図示せず)からフ
ァンネル(21)内面に形成された内面導電膜(31)
および第8クリツド(G8)の先端部側面に溶接されて
上記内面導電膜(31)に圧接するバルブスペーサ(3
2)を介して印加されるが、ヒーター(H)、カソード
(K)および第8グリツド(G8)以外の他のグリッド
(G1)〜(G7)の電圧は、ネック(2)端部を封止
するステム部(33)を気密に貫通するステムピン(3
4)を介して印加される。この場合、上記同電位の電圧
が印加されるグリッド、すなわち、第3、第5、第7グ
リツド(G3) 、 (G5) 、 (G7)および第
4、第6グリツド(G4) 、 (06)については、
第1図に示すように管内で同電位接続するとよい。また
、上記各電極に印加される電圧は、ネック(2)内に抵
抗体を配置し、この抵抗体により第8グリツド(G8)
に印加される陽極電圧を抵抗分割して印加するようにし
てもよい。The anode voltage of this eighth crid (G8) is the funnel (
An inner conductive film (31) formed on the inner surface of the funnel (21) from an anode terminal (not shown) provided on the side wall of the funnel (21)
and a valve spacer (3) welded to the side surface of the tip of the eighth crid (G8) and in pressure contact with the inner conductive film (31).
2), but the voltages of other grids (G1) to (G7) other than the heater (H), cathode (K) and eighth grid (G8) are applied through the sealing neck (2) end. A stem pin (3) that airtightly penetrates the stem portion (33)
4). In this case, the grids to which voltages of the same potential are applied, that is, the third, fifth, and seventh grids (G3), (G5), (G7), and the fourth and sixth grids (G4), (06) about,
It is preferable to connect them at the same potential within the pipe as shown in FIG. Further, the voltage applied to each of the above electrodes is controlled by a resistor placed in the neck (2) and connected to the eighth grid (G8) by this resistor.
The anode voltage applied to the electrode may be divided by resistance and applied.
上記電圧の印加により、カソード(K)および第1、第
2グリツド(al)、(G2)がカソード(K)からの
電子放出を制御して電子ビーム(4B) 、 (4G)
、 (4R)を形成する電子ビーム形成部を構成する
。また、第2、第3グリツド(G2)、(G3)により
上記電子ビーム(48) 、 (4G) 、 (4R)
を集束するブリフォーカスレンズが形成される。また、
第3、第4、第5グリツド(G3) 、 (G4) 、
(G5)によりユニポテンシャルレンズが構成される
が、このユニポテンシャルレンズは、第3図に示した電
子ビーム通過孔形状から、電子ビーム(4B) 、 (
4G) 、 (4R)を垂直方向には集束するが、水平
方向には集束しないいわゆる平行平板レンズをなす。ま
た、第5、第6、第7グリツド(G5) 、 (G8)
、 (07)によりユニポテンシャルレンズが構成さ
れるが、このユニポテンシャルレンズは、第3図および
第4図に示した電子ビーム通過孔形状から、電子ビーム
(4B) 、 (4G) 、 (4R)を垂直方向には
発散するが、水平方向には集束するいわゆる4極子レン
ズをなす。さらに、第7、第8グリツド(07)、(0
8)により3電子ビームを蛍光体スクリーン(6)上に
集束させるとともに、集中させる大口径レンズが構成さ
れる。特に一対のサイドビーム(4B) 、 (4R)
の集中については、第7グリツド(G7)の内側に配置
された電極(28)により調整される。By applying the above voltage, the cathode (K) and the first and second grids (al) and (G2) control electron emission from the cathode (K), resulting in electron beams (4B) and (4G).
, (4R). In addition, the above electron beams (48), (4G), (4R) are generated by the second and third grids (G2) and (G3).
A brifocal lens is formed that focuses the . Also,
3rd, 4th, 5th grid (G3), (G4),
(G5) constitutes a unipotential lens, but this unipotential lens has electron beam (4B), (
4G) and (4R) in the vertical direction, but not in the horizontal direction, forming a so-called parallel plate lens. Also, the 5th, 6th, and 7th grids (G5), (G8)
, (07) constitutes a unipotential lens, and this unipotential lens has electron beams (4B), (4G), (4R) from the shape of the electron beam passage hole shown in FIGS. 3 and 4. It forms a so-called quadrupole lens that diverges in the vertical direction but converges in the horizontal direction. Furthermore, the seventh and eighth grids (07), (0
8) constitutes a large-diameter lens that focuses and concentrates the three electron beams onto the phosphor screen (6). Especially a pair of side beams (4B), (4R)
The concentration of is regulated by an electrode (28) placed inside the seventh grid (G7).
したがって、上記のように電子銃(22)を構成すると
、カソード(K)から放出される電子は、第1、第2グ
リツド(Gl) 、 (G2)によりクロスオーバーを
形成し、第2、第3グリツド(G2) 、 (G3)に
より形成されるブリフォーカスレンズPiにより弱く集
束されて電子ビーム(4B) 、 (4G) 、 (4
R)となり、第3グリツド(G3)中に発散しながら入
る。この電子ビーム(4B) 、 (4G) 、 (4
R)は、ついで第3、第4、第5グリツド(G3) 、
(G4) 、 (G5)により形成されるユニポテン
シャル形の平行平板レンズ(第1のレンズ)Ll、さら
に第5、第6、第7グリツド(G5)(G13)、 (
07)により形成されるユニポテンシャル形の4極子レ
ンズ(第2のレンズ)L2の作用を受け、その後、第7
、第8グリツド(G7) 、 (08)により形成され
る大口径レンズ(第3のレンズ) L3により蛍光体ス
クリーン(6)上に集束、集中される。Therefore, when the electron gun (22) is configured as described above, the electrons emitted from the cathode (K) form a crossover between the first and second grids (Gl) and (G2), and The electron beam (4B), (4G), (4
R) and enters the third grid (G3) while diverging. This electron beam (4B), (4G), (4
R) then the third, fourth and fifth grids (G3),
(G4), (G5), a unipotential type parallel plate lens (first lens) Ll, and further the fifth, sixth, and seventh grids (G5) (G13), (
07), and then receives the action of the unipotential quadrupole lens (second lens) L2 formed by the seventh
, the eighth grid (G7), and (08) are focused and concentrated onto the phosphor screen (6) by a large-diameter lens (third lens) L3.
上記電子銃(22)の集束、集中作用を第7図に等価光
学モデルで示す。偏向装置(5)により電子ビーム(4
B) 、 (4G) 、 (4R)を偏向しない場合は
、垂直方向には、同軸)図に示すように、カソード(K
)から放出され、第2、第3グリツドの形成するブリフ
ォーカスレンズPIにより弱く集束された電子ビーム(
4B) 、 (4G) 、 (4R)は、平行平板レン
ズL1を構成する第4グリツド(G4)および4極子レ
ンズL2を構成する第6グリツド(G6)に印加するダ
イナミック電圧VD (第6図参照)によりこれら平
行平板レンズLLおよび4極子レンズL2の強度が弱め
られるため、第3グリツド(G3)に入るときの軌道と
あまり変わらない軌道で大口径レンズL3に入射し、こ
の大口径レンズL3により蛍光体スクリーン(B)上に
集束され、かつ一対のサイドビーム(4B) 、 (4
R)は集中作用を受け、良好なビームスポットが得られ
る。The focusing and concentration effect of the electron gun (22) is shown in FIG. 7 using an equivalent optical model. The electron beam (4
B), (4G), (4R) are not deflected, the vertical direction is coaxial) as shown in the figure, the cathode (K
) is emitted from the electron beam (
4B), (4G), and (4R) are the dynamic voltages VD applied to the fourth grid (G4) constituting the parallel plate lens L1 and the sixth grid (G6) constituting the quadrupole lens L2 (see Fig. 6). ) weakens the strength of the parallel plate lens LL and the quadrupole lens L2, so that the light enters the large-diameter lens L3 on a trajectory that is not much different from the trajectory when entering the third grid (G3), and this large-diameter lens L3 causes focused on a phosphor screen (B) and a pair of side beams (4B), (4
R) is subjected to a concentration effect and a good beam spot can be obtained.
これに対し、偏向装置(5)により電子ビーム(4B)
、 (4G) 、 (4R)が偏向される場合は、垂
直方向には、同(b)図に示すように、その偏向量に応
じて平行平板レンズLlを構成する第4グリツド(G4
)および4極子レンズL2を構成する第6グリツド(G
6)に印加するダイナミック電圧VDにより平行平板レ
ンズL1および4極子レンズL2の強度が強められ、ブ
リフォーカスレンズP1により弱く集束されて第3グリ
ツド(G3)に入る電子ビーム(4B) 、 (4G)
、 (4R)は、上記平行平板レンズL1により一旦
集束されたのち、4極子レンズL2により発散して大口
径レンズL3に入射する。そのため、この大口径レンズ
L3による仮想物点位置が蛍光体スクリーン(6)側に
移動するとともに、比較的集中力の弱いレンズ中央部の
みにより集束するこになり、上記電子ビーム(4B)
、 (4G) 、 (4R)を偏向しない場合よりもア
ンダーフォーカスとなる。しかし、実際には偏向装置(
5)によりオーバーフォーカス方向の力を受けるため、
蛍光体スクリーン(6)上では、最適に集束され、良好
なビームスポットが得られる。さらに、この偏向される
場合は、偏向されない場合よりも偏向磁界内における電
子ビーム(4B) 、(4G) 、 (4R)の垂直方
向の径が小さくなるため、偏向量の増大しても電子ビー
ム(4B)。On the other hand, the electron beam (4B) is
, (4G), and (4R), in the vertical direction, as shown in FIG.
) and the sixth grid (G
6) The intensity of the parallel plate lens L1 and the quadrupole lens L2 is strengthened by the dynamic voltage VD applied to the electron beams (4B) and (4G), which are weakly focused by the brifocus lens P1 and enter the third grid (G3).
, (4R) is once focused by the parallel plate lens L1, then diverged by the quadrupole lens L2, and enters the large-diameter lens L3. Therefore, the virtual object point position by this large-diameter lens L3 moves toward the phosphor screen (6) side, and is focused only by the central part of the lens, which has a relatively weak concentration, so that the electron beam (4B)
, (4G), and (4R) are more underfocused than when not deflecting. However, in reality the deflection device (
Due to 5), the force in the overfocus direction is received.
On the phosphor screen (6) an optimally focused and good beam spot is obtained. Furthermore, in the case of this deflection, the vertical diameters of the electron beams (4B), (4G), and (4R) within the deflection magnetic field are smaller than in the case of no deflection, so even if the amount of deflection increases, the electron beam (4B).
(4G)、 (4R)の受ける偏向収差が小さくなる。The deflection aberration experienced by (4G) and (4R) becomes smaller.
したがって、かなり大きな偏向角で偏向する場合でも、
蛍光体スクリーン(6)上に最適に集束され、良好なビ
ームスポットが得られる。Therefore, even when deflecting at a fairly large deflection angle,
Optimally focused on the phosphor screen (6), a good beam spot is obtained.
一方、水平方向については、電子ビーム(4B)。On the other hand, in the horizontal direction, the electron beam (4B).
(4G)、 (4R)を偏向しない場合は、同(c)図
に示すように、ブリフォーカスレンズP1により弱く集
束されて第3グリツド(G3)に入る電子ビーム(4B
>。When (4G) and (4R) are not deflected, the electron beam (4B
>.
(4G)、 (4R)は、平行平板レンズL1を構成す
る第4グリツドおよび4極子レンズL2を構成する第6
グリツドに印加するダイナミック電圧VBによりそれら
平行平板レンズLlおよび4極子レンズL2の強度が大
幅に弱められ、それにより、第3グリツド(G3)に入
るときの軌道とほぼ同じ軌道で大口径レンズL3に入射
する。(4G) and (4R) are the fourth grid constituting the parallel plate lens L1 and the sixth grid constituting the quadrupole lens L2.
The dynamic voltage VB applied to the grid significantly weakens the strength of the parallel plate lens Ll and the quadrupole lens L2, thereby causing the large-diameter lens L3 to enter the third grid (G3) on almost the same trajectory as it enters the third grid (G3). incident.
また、電子ビーム(4B) 、 <4G) 、 (4R
)を偏向する場合は、同(d)図に示すように、平行平
板レンズLlを構成する第4グリツドおよび4極子レン
ズL2を構成する第6グリツドに印加するダイナミック
電圧VBにより平行平板レンズL1の強度が弱められ、
一方、4極子レンズL2の強度が若干強められ、それに
より、ブリフォーカスレンズP1により弱く集束されて
第3グリツド(G3)に入る電子ビーム(4B) 、
(4G) 、 (4R)は、平行平板レンズLlの作用
をほとんど受けることなく4極子レンズL2に入射し、
この4極子レンズL2により集束されて大口径レンズL
3に入射する。この場合、電子ビーム(4B) 、 (
4G) 、 (4R)は、大口径レンズL3の比較的集
束力の弱いレンズ中心部付近で集束され、大口径レンズ
L3における仮想物点が電子ビーム(4B) 、 (4
G) 、 (4R)を偏向しない場合よりもカソード(
K)側に移動するため、結果として、偏向しない場合よ
りも若干オーバーフォーカスとなる。Also, electron beam (4B), <4G), (4R
), as shown in FIG. strength is weakened,
On the other hand, the intensity of the quadrupole lens L2 is slightly strengthened, so that the electron beam (4B) is weakly focused by the prefocus lens P1 and enters the third grid (G3).
(4G) and (4R) enter the quadrupole lens L2 without being affected by the parallel plate lens Ll,
This quadrupole lens L2 focuses the large-diameter lens L.
3. In this case, the electron beam (4B), (
4G), (4R) are focused near the center of the large-diameter lens L3, where the focusing power is relatively weak, and the virtual object point in the large-diameter lens L3 becomes the electron beam (4B), (4R).
G), (4R) than when not deflecting the cathode (
K) side, resulting in slightly overfocus compared to the case without deflection.
しかし、電子ビーム(4B) 、 (4G) 、 (4
R)は、偏向磁界により多少アンダーフォーカス方向の
力を受けるため、蛍光体スクリーン(6)上では、最適
集束からややオーバーフォーカス気味の良好なビームス
ポットが得られる。However, electron beams (4B), (4G), (4
R) is subjected to a force in the direction of underfocus to some extent by the deflection magnetic field, so that a good beam spot with slightly overfocus is obtained on the phosphor screen (6) from the optimum focusing.
したがって、上記のように電子銃(22)を構成すると
、3電子ビーム(4B) 、 (4G) 、 (4R)
をかなり大きな偏向角で偏向する場合でも、良好なビー
ムスポットが得られ、画面全域を最適なフォーカス状態
とすることができる。Therefore, if the electron gun (22) is configured as described above, three electron beams (4B), (4G), (4R)
Even when deflecting at a fairly large deflection angle, a good beam spot can be obtained and the entire screen can be brought into optimal focus.
なお、上記実施例では、第4グリツドおよび第6グリツ
ドに電子ビームの偏向に同期した電圧を各別に印加した
が、これら第4および第6グリツドは、同電位でも使用
可能であるため、ダイナミック電圧の印加を1端子でお
こなうことができる。In the above embodiment, voltages synchronized with the deflection of the electron beam were applied to the fourth and sixth grids separately, but since the fourth and sixth grids can also be used at the same potential, the dynamic voltage can be applied with one terminal.
また、第4および第6グリツドに与えるダイナミック電
圧の波形は、第5、第6、第7グリツドにより構成され
る4極子レンズの極性が逆になる構成とし、第8図に曲
線(31)で示すように、偏向量の増大にしたがって上
昇するパラボラ波形としてもよい。In addition, the waveform of the dynamic voltage applied to the fourth and sixth grids is such that the polarity of the quadrupole lens constituted by the fifth, sixth, and seventh grids is reversed, as shown by the curve (31) in Figure 8. As shown, it may be a parabolic waveform that rises as the amount of deflection increases.
[発明の効果]
電子ビームを集束する電子銃の主レンズ部を、電子ビー
ムの偏向量の増大にともなって垂直方向の集束力を強め
る第1レンズと、偏向量の増大にともなって垂直方向に
電子ビームを発散させる第2レンズとを有する少なくと
も3個の電子レンズにより構成すると、電子ビームの偏
向の有無にかかわらず、蛍光体スクリーン上に正しく集
束することができ、かつ電子ビームが偏向磁界を通過す
るとき、偏向量の増大にともなってその垂直方向径を減
少させることができ、それによりかなり大きな偏向角で
偏向する場合でも、偏向収差を小さくして、画面周辺部
のビームスポット形状を良好にすることができ、画像性
能の良好なカラー受像管装置とすることができる。[Effect of the invention] The main lens of the electron gun that focuses the electron beam is divided into a first lens that strengthens the focusing power in the vertical direction as the amount of deflection of the electron beam increases, and a first lens that increases the focusing power in the vertical direction as the amount of deflection of the electron beam increases. By using at least three electron lenses including a second lens that diverges the electron beam, the electron beam can be properly focused on the phosphor screen regardless of whether or not the electron beam is deflected, and the electron beam can be focused on the phosphor screen without deflecting the deflection magnetic field. When passing through the beam, its vertical diameter can be reduced as the amount of deflection increases, thereby reducing deflection aberrations and improving the beam spot shape at the periphery of the screen even when deflecting at a fairly large deflection angle. Therefore, a color picture tube device with good image performance can be obtained.
第1図ないし第8図はこの発明の詳細な説明図で、第1
図はその一実施例であるカラー受像管装置の要部構成を
示す断面図、第2図はその電子銃の第3グリツドの第2
グリツド側の電子ビーム通過孔の形状を示す図、第3図
は同じく第3グリツドの第4グリツド側、第4グリツド
、第5グリツドおよび第7グリツドの第6グリツド側の
電子ビーム通過孔の形状を示す図、第4図は同じく第6
グリツドの電子ビーム通過孔の形状を示す図、第5図は
同じく第7グリツドの内側に設けられる電極の電子ビー
ム通過孔の形状を示す図、第6図は第4および第6グリ
ツドに印加するダイナミック電圧の波形図、第7図(a
)ないしくd)はそれぞれ上記電子銃の作用を説明する
ための等価光学モデル図、第8図は第4および第6グリ
ツドに印加する異なるダイナミック電圧の波形図、第9
図は従来のカラー受像管装置の構成を示す図、第1θ図
(a)および(b)はそれぞれ従来のカラー受像管装置
の偏向磁界がビームスポットに与える影響を説明するた
めの図、第11図は画面上のビームスポットの歪みを示
す図、第12図(a)および(b)はそれぞれアスペク
ト比が4=3およびIB=9の蛍光体スクリーン上にお
けるダイナミック・フォーカス効果の小さくなる領域を
示す図である。
4B、4R・・・一対のサイドビーム
4G・・・センタービーム 5・・・偏向装置6・・・
蛍光体スクリーン
22・・・電子銃Figures 1 to 8 are detailed explanatory diagrams of this invention.
The figure is a cross-sectional view showing the main part configuration of a color picture tube device, which is one embodiment of the system, and FIG.
Figure 3 shows the shape of the electron beam passing hole on the grid side. Figure 3 also shows the shape of the electron beam passing hole on the fourth grid side of the third grid, the fourth grid, the fifth grid, and the sixth grid side of the seventh grid. , Figure 4 is also the same as Figure 6.
A diagram showing the shape of the electron beam passing hole in the grid, FIG. 5 is a diagram showing the shape of the electron beam passing hole in the electrode provided inside the seventh grid, and FIG. 6 is a diagram showing the shape of the electron beam passing hole in the electrode provided inside the seventh grid. Dynamic voltage waveform diagram, Figure 7 (a
) to d) are equivalent optical model diagrams for explaining the action of the electron gun, respectively, FIG. 8 is a waveform diagram of different dynamic voltages applied to the fourth and sixth grids, and FIG.
The figure shows the configuration of a conventional color picture tube device. Figures 1.theta. (a) and (b) are diagrams for explaining the influence of the deflection magnetic field of the conventional color picture tube device on the beam spot, respectively. The figure shows the distortion of the beam spot on the screen, and Figures 12(a) and 12(b) show the areas where the dynamic focus effect is small on the phosphor screen with aspect ratios of 4=3 and IB=9, respectively. FIG. 4B, 4R...Pair of side beams 4G...Center beam 5...Deflection device 6...
Phosphor screen 22...electron gun
Claims (1)
電子ビームを形成する複数個のグリッドおよび上記電子
ビームを集束する主レンズ部を構成する複数個のグリッ
ドからなる電子銃を有し、この電子銃から放出される電
子ビームを偏向装置の形成する偏向磁界により偏向して
、蛍光体スクリーンを水平、垂直走査させるカラー受像
管装置において、 上記電子銃の主レンズ部は電子ビームの偏向量の増大に
ともなって垂直方向の集束力を強める第1レンズと、上
記偏向量の増大にともなって垂直方向に電子ビームを発
散させる第2レンズとを含む少なくとも3個の電子レン
ズにより構成されていることを特徴とするカラー受像管
装置。[Scope of Claims] An electron gun includes a cathode, a plurality of grids that control electron emission from the cathode to form an electron beam, and a plurality of grids constituting a main lens that focuses the electron beam. In a color picture tube device that scans the phosphor screen horizontally and vertically by deflecting the electron beam emitted from the electron gun by a deflection magnetic field formed by a deflection device, the main lens of the electron gun is configured to deflect the electron beam. Consisting of at least three electron lenses, including a first lens that strengthens the focusing power in the vertical direction as the amount of deflection increases, and a second lens that diverges the electron beam in the vertical direction as the amount of deflection increases. A color picture tube device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24736689A JP2878731B2 (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | Color picture tube equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24736689A JP2878731B2 (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | Color picture tube equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03110739A true JPH03110739A (en) | 1991-05-10 |
JP2878731B2 JP2878731B2 (en) | 1999-04-05 |
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ID=17162356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24736689A Expired - Fee Related JP2878731B2 (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | Color picture tube equipment |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2878731B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04230180A (en) * | 1990-05-22 | 1992-08-19 | Thomson Consumer Electron Inc | Color display device |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP24736689A patent/JP2878731B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04230180A (en) * | 1990-05-22 | 1992-08-19 | Thomson Consumer Electron Inc | Color display device |
JP2871896B2 (en) * | 1990-05-22 | 1999-03-17 | トムソン コンシユーマ エレクトロニクス インコーポレイテツド | Color display |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2878731B2 (en) | 1999-04-05 |
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