JPH0367295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は進歩したインライン型電子銃を有す
るカラー映像管に関し、特に電子銃に印加される
集束電圧を変えることにより生ずる外側の電子ビ
ームの水平運動を減ずるための改良に関する。

〔発明の背景〕

インライン型電子銃は１つの共通平面上に好ま
しくは３本の電子ビームを発生してこれをその平
面内の集中経路に沿い、映像管表示面に近い点ま
たは微小領域に指向するように設計されたもので
ある。米国特許第3772554号に示されるようなイ
ンライン型電子銃の１つの形式では、電子ビーム
を集束する主静電集束レンズが第１および第２の
加速集束電極と称する２つの電極の間に形成され
る。この２つの電極には底面が互いに対向した２
つのカツプ状部材があり、それぞれの底面に３づ
ずつ開孔があつて３本の電子ビームを通過させる
と共に各電子ビームに１つずつ合計３つの各別の
主集束レンズを形成するようになつている。この
ような電子銃では、中央ビームに対する外側ビー
ムの静的集束は一般に第２の集束電極の外側の開
孔を第１の集束電極の外側の開孔に対して偏位さ
せることにより達せられる。

上述の電子銃を有するカラー映像管では、外側
の電子ビームの水平ビーム照射位置が電子銃に印
加される集束電圧の変化と共に変えることが判つ
ており、このためこのようなインライン型電子銃
はこの集束電圧の変化に対する感度を零化または
少なくとも低下させるように改良することが望ま
しい。

1982年２月10日付米国特許第347526号（特開昭
58−147944号に対応）では集束電圧の変化による
外側の電子ビームの水平運動を減ずるための構造
が提案されている。この構造は陽極電圧25KV、
集束電圧7KVで動作するように設計されており、
集束電極の遮蔽グリツド電極に対向する部分に２
つのスロツト開孔が形成されている。このスロツ
ト開孔は集束電極の２つの外側ビーム用開孔の外
側にそれに近接して設けられ、集側電極と遮蔽グ
リツド電極との間において外側ビーム用開孔の位
置に形成される静電界を歪ませて、２本の外側ビ
ームを中央ビーム側に集中する。この追加のスロ
ツト開孔と外側ビーム用開孔の間隔すなわちウエ
ブ間隔は0.60〜1.50mmで、集側電極の厚さが僅か
0.25mmのため、ビーム用開孔とスロツト開孔の間
の分離用金属ウエブの機械的強度が充分でなく、
ガラス支柱融着工程でビーム用開孔に整合ピンを
挿入したとき変形を起すことがある。電子ビーム
は集束電極近傍で高速度を有するから、ウエブを
強化するために集束電極のスロツト開孔を外側ビ
ーム用開孔からさらに外側に移動すると、静電界
に対するスロツト開孔の効果が外側ビームの中央
ビーム側への再集中が殆んど起らなくなる点まで
低下するため、この移動は困難である。

用途によつては陽極電圧30KV、集束電圧
8.5KVで電式銃を動作させる必要があるが、この
ような電式銃では、集束電極近傍の電子ビームが
上述の陽極電圧25KV、集束電圧7KVのときより
高速度になる。電子の速度は電圧の平方根に比例
することが知られているから、上記米国特許願の
原理によつて外側ビームを再集中するには、スロ
ツト開孔を上記範囲0.60〜1.50mmより近接される
必要がある。このような配置では外側ビーム用開
孔とスロツト開孔との間のウエブ間隔が集束電極
の外側ビーム用開孔の変形が殆んど確実に生ずる
点まで減じられる。

〔発明の概要〕

この発明によれば、カラー映像管のインライン
型電子銃が遮蔽グリツド電極に２つの再集中スロ
ツト凹孔を追加することにより改良される。この
再集中スロツト凹孔は遮蔽グリツド電極の加速集
束電極に対向する部分に２つの開孔より内側にこ
れに充分接近して設けられ、これら２つの開孔に
おける集束電極と遮蔽グリツド電極の間に形成さ
れた静電界を歪ませるようになつている。

〔推奨実施例の詳細な説明〕

第１図は矩形フエースプレートパネルまたはキ
ヤツプ１２、管状ネツク部１４およびこの双方を
結合する矩形フアンネル部１６を含むガラス外囲
器１１を有する矩形カラー映像管１０の平面図で
ある。パネル１２は表示用フエースプレート１８
とフアンネル部１６に封着された外周フランジま
た側壁部２０から成り、フエースプレート１８の
内面にはモザイク型３色蛍光表示面２２が設けら
れている。表示面２２は映像管の高周波数ラスタ
線走査方向に実質的に垂直（第１図の紙面に直
角）に延びる蛍光体条線を持つ線型表示面である
ことが好ましいが、当業者に公知のように点型表
示面とすることもできる。この表示面２２と所定
間隔で多孔色選択電極すなわちシヤドーマスク２
４が通常の手段で着脱自在に取付けられ、ネツク
部１４内には第１図に点線で略示するようにこの
発明によるインライン型電子銃２６が中心を合わ
せて取付けられて、３本の電子ビーム２８を発生
し、これを同一平面上の集中経路に沿い、マスク
２４を通つて表示面２２に指向するようになつて
いる。

第１図の映像管はネツク部１４とフアンネル部
１６をその接合部近傍で包囲して略字されたヨー
ク３０のような外部偏向ヨークを用いるように設
計されている。このヨーク３０を映像管１０に対
して精密に調節するためにヨーク調節機（図示せ
ず）が用いられるが、この調節機の動作中所要の
調節を行うため映像管は最適の集中電圧で動作さ
れる。ヨーク３０を電子ビームに対して水平方向
に調節すると、外側ビームの一方により発生され
るラスタの幅と高さが増大すると同時に、他方の
外側ビームの発生するラスタと幅と高さが減少す
る。またヨークを垂直方向に移動させると外側ビ
ームのラスタが回転し、一方のビームが時計方向
に、他方のビームが反時計方向に回転する。調節
後例えば熱熔融性接着剤を用いて映像管上のその
位置にヨークを固定する。このヨーク３０を付勢
すると、３本のビーム２８が垂直および水平の磁
束の影響を受けて垂直方向、水平方向にそれぞれ
偏向され、表示面２２上に矩形ラスタを生成す
る。初期偏向面（零偏向面）は第１図のヨーク３
０の中央付近に線Ｐ−Ｐで示されている。簡単の
ため偏向が城における偏向ゲーム経路の実際の曲
率は第１図に示されていない。上述のヨーク調節
機の動作中に用いられた集束電圧をその最適値か
ら偏向または再調節すると、その電子銃の集束電
圧と陽極電圧の比が変つて、主静電集束レンズの
相対強度すなわち焦点距離が変り、そのため中央
ビームに対する外側ビームの微細集中度が変る。

この発明の電子銃２６の詳細を第２図に示す。
この電子銃は２本のガラス支柱３２（一方を図
示）とそれに取付けられた各種電極を含み、その
電極は遠間隔の３本の共面陰極構体３４（各ビー
ムに１本ずつ）、制御グリツド電極３６（G1）、
遮蔽グリツド電極３８（G2）、第１加速集束電極
４０（G3）および第２加速集束電極４２（G4）
を含み、これらがこの順序でガラス支柱３２に沿
つて所定間隔で配置されている。陰極から後方の
電極にはすべて３本の共面電子ビームを通すため
に少なくとも３個のインライン型開孔がある。電
子銃２６の主静電集束レンズはG3電極４０とG4
電極４２の間に形成される。G3電極４０は開口
部を互いに接合した２個のカツプ型素子４４，４
６から成り、Ｇ４電極４２もカツプ型であるがそ
の開口部を遮蔽カツプ４８で閉塞されている。
G4電極４２のG3電極４０に対向する部分には３
つのインライン型開孔５０があり、その外側の２
つはG3電極４０の対応開孔５２から外側に僅か
に偏位している。この偏位の目的は外側の電子ビ
ームを中央の電子ビームに集中させることである
が、G3電極４０の集束電圧が上述のヨーク調節
機の動作中に用いた最適値から著しく変ると微細
集中度が変ることがある。G3電極４０のG2電極
に面する側にはG1電極３６の開孔（制御グリツ
ド電極開孔）５６およびG2電極３８の開孔（遮
蔽グリツド電極開孔）５７，５８，５９に整合す
る３つの開孔（加速集束電極開孔）５４がある。

電子銃２６は第２図、第３図、第６図に示すよ
うにG2電極３８に外側の遮蔽グリツド電極開孔
５７，５９から内方に寄つた２つの矩形再集中ス
ロツト凹孔６０，６２を追加することにより改良
されている。図の凹孔６０，６２は矩形である
が、この発明は例えば弧状その他の形状の凹孔を
含むことを理解すべきである。凹孔６０，６２の
目的および機能を以下第４図および第５図につい
て説明する。

第４図は従来法の電子銃のG2遮蔽グリツド電
極３８′とG3集束電極４０′の間の静電界の等電
位線６４を示す（この発明の電子銃２６の部品と
同じ部品には同じ番号にダツシユを付して表わ
す。）。G2電極３８′の外側開孔５９′と中央開孔
５８′の双方における等電位線が各開孔の中心線
に関して実質的に対称であり、各開孔の中心を通
つた電子ビームは対称的な力を受け、その直線経
路を維持する。

第５図はこの発明の電子銃２６のG2遮蔽グリ
ツド電極３８とG3集束電極４０の間の静電界の
等電位線６６の一部を示す。G2電極３８の外束
開孔の内側にこれに接近して凹孔６２を設けたた
め、外側開孔５９の所の等電位線６６が歪み、こ
の歪のため第５図に示すように開孔５９における
等電位線のピークが左に偏位している。この偏位
のため開孔５９の中心を通る電子ビームは等電位
線の傾斜に会い、外側のビームが中央の開孔（図
示せず）を通る中央のビームの方に集中する。同
様に凹孔６０（第５図には図示せず）により誘起
された等電位線６６の歪により開孔５７の中心を
通る電子ビームには大きさが同じで方向反対の偏
位が生ずる。

この２本の外側ビームの集中により各電子ビー
ムが主集側レンズに直進でなくやや傾いて入射す
る。この集束レンズへの入射角に傾斜を持たせる
ことにより、集束電圧の変化に対する外側の電子
ビームの水平運動感度が低下することが判つた。

カラーて映像管のこの感度の試験は、集束電圧
をその正規の動作値（例えば7000Vまたは
8500V）に対して−1000Vから＋1000Vまで変え、
表示面における外側の電子ビームの水平変位を測
定することにより行う。この試験を標準のアー
ル・シー・エー社のPI−30R型「ハイフアイ電子
銃構体を備え、集束電圧約7000Vで動作する映像
管で行つたとき、0.812mmの平均水平変位が観測
されたが、この電子銃と同じ寸法で上述のように
G2電極に凹孔を追加したものを集束電圧8500V
で動作させて試験すると、記録された平均水平変
位は僅か0.08mmであつた。このように、G2電極
に凹孔６０，６２を追加すると、映像管の集束電
圧変化に対する感度の低下に実質的な効果が見ら
れた。この改良型電子銃では、直径0.635mmの外
側ビーム用開孔５７，５９の内側に間隔0.39〜
0.50mmで幅（水平）0.76mm、長さ（垂直）1.524mm
のスロツト凹孔６０，６２を設けた。凹孔６０，
６２の深さは公称0.18mmで範囲0.15〜0.20mm、G2
電極３８の厚さは約0.51mmである。G2電極３８
の厚さが第１加速集束電極４０（G3）のそれの
約２倍のため、凹孔６０，６２は電極を貫通せ
ず、従つて外側ビーム用G2開孔５７，５９を弱
めたり歪ませたりしないでそれにそれぞれ近接し
て形成することができる。その上、G2電極３８
の開孔を通過する電子ビームの電子の速度は電圧
の平方根に比例して変るから、約600Vで動作す
るそのG2電極３８の近傍の電子速度は、約
8500Vで動作するG3集束電極４０の近傍の電子
速度より著しく低い。速度の遅い電子ほどG2電
極３８の関連電界を通過する時間が長くなるた
め、外側ビー用開孔５７，５９より内側でG2電
極３８に形成された再集中凹孔６０，６２の外側
ビームに対する効果は、前記米国特許願第347526
号開示のG3集束電極に外側ビーム用開孔より外
側に形成されたスロツト開孔より大きい。その
上、この発明の電子銃の集束電圧が8500Vである
に対し、上記米国特許願の電式銃は集束電圧が僅
か7000Vのため、この発明の電子銃に必要な高集
束電圧でも効果少ないと考えられる。

この発明のG2電極の他の実施例を第７図と第
８図に示す。第７図に示すように、遮蔽グリツド
電極（G2）１３８は外側ビーム用開孔１５７，
１５９の内側にそれぞれ２つの弧状凹孔１６０，
１６２を有する。各凹孔の弧状部の外側ビーム用
開孔中心からの半径はその内側R₁が0.89mm、外側
R₂が1.52mmで、その深さは約0.13mmである。この
弧状凹孔１６０，１６２は矩形凹孔６０，６２よ
り外側ビーム用開孔に関する対称性が大きいた
め、表示面の４隅部における外側ビームの水平移
動をさらに減ずる。

第８図において、G2電極１３８はそのG1電極
（図示せず）に対向する表面に矩形凹孔７６を有
する。この凹孔７６は開孔１５７，１５８，１５
９と整合し、垂直平面内においてのみ電子ビーム
の集中不足を生ずる非点収差電界を生成して、表
示面の中心から外れた位置におけるビームスポツ
トの垂直フレア歪みを補償する働らきをする。こ
の矩形凹孔７６を用いるときG2電極の厚さは約
0.711mmに増し、矩形凹孔７６の深さは約0.2mmと
なる。この凹孔７６は米国特許第4234814号に開
示されている。

〔一般的考察〕

一般に電子銃２６は電極４２（G2）の陽極電
位約30KV、電極４０（G3）の電圧約8.5KVで動
作するように設計されている。上述のヨーク調節
機の動作中G3、G4の電圧は外側と中央の電子ビ
ームがシヤドーマスクで集中するように調節され
るが、その両電極電圧の比が例えばG4電圧に対
してG3集束電圧を変えることにより変えられる
と、集中不良が起る。もし例えばG3集中電圧を
より正にすると、G3、G4の主集束レンズが弱く
なつて外側ビームが外側に集中不良を起す。同時
にG2遮蔽グリツド電圧に対するG3集束電圧の上
昇によりG2、G3のレンズ作用が強くなる。外側
ビーム用開孔５７，５９の内側に形成された再集
中凹孔６０，６２は遮蔽グリツド電極（G2）３
８と第１加速集束電極の間に形成された静電界を
強く歪ませ、外側ビームがG2電極の開孔を通過
するときこれを中央ビームの方に集中させる。こ
のようにして凹孔６０，６２は主集束レンズ内に
起る集中不良を補償する。

同様に、G3集束電圧より負にすると、G3、G4
の主集束レンズが強くなり、外側ビームが内側に
集中するようになる。同時にG2遮蔽グリツド電
圧に対するG3集束電圧の上昇のためG2、G3のレ
ンズ作用が弱くなる。再集中凹孔６０，６２は静
電界を余り強く歪ませないから、外側ビームが
G2電極の開孔を通るときこのビームを中央ビー
ムから外側に誤集中させる。この凹孔の正味効果
は集束電圧変化により生ずるG3、G4電極間の主
集束レンズのあらゆる変化を相殺する補償電界を
G2、G3電極間に作ることである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施したシヤドーマスク型
カラー映像管の部分断面平面図、第２図は第１図
の破線内の電子銃の部分断面図、第３図は第２図
の線３−３に沿うG2電極の拡大正面図、第４図
は関連する静電界の等電位線を示す従来法の電子
銃のG2、G3電極の一部の拡大断面図、第５図は
関連する静電界の等電位線を示す第２図の電子銃
のG2、G3電極の一部の拡大断面図、第６図は第
３図の線６−６に沿うG2電極の拡大断面図、第
７図はG2電極の他の実施例の拡大正面図、第８
図は第７図の線８−８に沿うG2電極の拡大断面
図である。 １０……カラー映像管、２６……電子銃、３８
……遮蔽グリツド電極、４０……加速集束電極、
５４……加速集束電極の開孔、５７，５９……遮
蔽グリツド電極の開孔、６０，６２……再集中凹
孔、６６……静電界。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも遮蔽グリツド電極と加速集束電極
   とを含むインライン型電子銃を有し、 上記遮蔽グリツド電極の上記加速集束電極と対
   向する部分には少なくとも２個の遮蔽グリツド電
   極開孔が形成されており、また上記加速集束電極
   の上記遮蔽グリツド電極と対向する部分には上記
   各遮蔽グリツド電極開孔とそれぞれ対向整列して
   少なくとも２個の加速集束電極開孔が形成されて
   おり、 上記遮蔽グリツド電極の上記加速集束電極に対
   向する面で、上記遮蔽グリツド電極開孔相互間に
   は上記各遮蔽グリツド電極開孔に充分に接近して
   ２個の再集中凹孔が形成されており、それによつ
   て上記遮蔽グリツド電極と加速集束電極との間に
   おいて形成される静電界を上記遮蔽グリツド電極
   開孔の位置において、該遮蔽グリツド電極開孔を
   通過する外側の電子ビームが中央の電子ビームに
   向けて集中するように歪ませることを特徴とする
   カラー映像管。