JPH04230938A - カラー映像管 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はインライン電子銃を有
する改良されたカラー映像管、特に、１本の電子ビーム
の集束を他のビームの集束に対して調整するための手段
を含んだインライン電子銃を有するカラー映像管に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景】カラー映像管においては、画通の解像度
は管の観察スクリーン上にどれだけ小さな電子ビームス
ポットサイズを得られるかによって左右される。

【０００３】例えば、１９８５年１２月１０日付米国特
許第４，５５８，２５３号に示されているような６個以
上の電極を有する形式の電子銃では、３本のインライン
電子ビームが第１と第２の静電レンズによって個々に集
束され、ついで、主集束レンズによって共通に集束が行
われる。主集束レンズは単一の共通レンズであり、３本
のビームは水平軸に沿った共平面にあるので、主レンズ
はビームに対して水平方向に非対称で、従って、２本の
側方ビームは中央ビームとは異なった集束を受ける。電
子銃は一体的に形成されており、集束電極は共通の集束
電源によって電力供給されているので、電子銃には共通
の集束電圧で３本のビームの全てを集束させる手段が必
要である。ビームの集束には、各ビームについて集束電
圧が等しく、自由落下（フリーフォール）ビーム、即ち
、偏向を受けないビームについての要件が満足されるこ
とだけではなく、各ビームについての非点収差が正しい
ことが要求される。性能に関する要求に応じて、側方ビ
ームの非点収差は中央ビームの非点収差と同じである場
合もあり、異なる場合もある。非点収差はビームの水平
成分と垂直成分とを集束するために必要な集束電圧の差
、即ち、非点収差＝ＶＨｏｒｉ−ＶＶｅｒｔボルトと定
義される。非ダイナミック集束形電子銃では、偏向時に
ビームを過集束（オーバフォーカス）する偏向ヨークの
レンズ作用を補正するために、非点収差はスクリーンの
中央で正（ＶＨｏｒｉ＞ＶＶｅｒｔ）となるようにされ
ている。このような正の非点収差状態を得るために、集
束電圧はビームの水平成分をスポット集束させるに必要
な値に設定される。側方ビームの所要の非点収差は中央
ビームとは異なることもあるが、スポット集束電圧の水
平成分は全てのビームについて同じでなければならない
。ダイナミック集束銃では、非点収差は３本のビーム全
てについて、スクリーン中央において０に設定される。 この場合、同じ水平集束電圧条件で３本のビーム全てが
集束し、０非点収差でなければならない。

【０００４】従来技術においては、集束電圧と各ビーム
の非点収差との最終的な最適化は、主集束レンズの最終
電極の凹部とリム部の長さと幅と直径とを同時に調整す
ることによって行っている。主集束レンズは３本のビー
ム全てに共通であるから、このような寸法の変更は、３
本のビーム全てに対し同時に影響を及ぼす。同時に３本
のビームの集束要件を満足させ得る主集束レンズ電極に
対する一組の寸法を見出すことは不可能ではないにして
も困難である。

【０００５】この発明はこの問題を、主集束レンズ単独
では達成できない必要な集束電圧と非点収差の補正を行
うために、銃に第２の集束レンズを用いることによって
解決するものである。

【０００６】

【発明の概要】この発明によれば、カラー映像管は、観
察スクリーンと、中央ビーム及び２本の側方ビームの３
本のインライン電子ビームを発生して、これをスクリー
ンに指向させる電子銃を有する。この電子銃は３つの集
束レンズを構成する電極を含んでいる。第１のレンズは
銃のビーム形成領域に位置している。第２のレンズは、
第３のレンズ系に対して非対称形状のビームを供給する
少なくとも１つの電極を含んでいる。第３のレンズは３
本のビーム全てに共通の主収束レンズである。この第３
のレンズの電極の１つは各電子ビームの個々のものに対
する集束補正量の大部分を与えるような形とされており
、また、第２のレンズの上記少なくとも１つの電極は各
個々の電子ビームを実質的に完全に補正するに必要な集
束補正量の残部を与える手段を含んでいることを特徴と
する。

【０００７】

【推奨実施例の説明】図１は、矩形ファンネル１６によ
って結合された矩形フェースプレートパネル１２と管状
ネック１４とを含むガラス外囲器１１を有する矩形カラ
ー映像管１０を示す。ファンネル１６は、陽極ボタン（
図示せず）からネック１４まで延びる導電被膜（図示せ
ず）を内部に持っている。パネル１２は観察フエースプ
レート１８と周縁フランジ、即ち側壁２０とを有し、こ
の側壁２０はガラスフリット１７によってファンネル１
６に封着されている。フェースプレート１８の内表面に
は３色蛍光体スクリーン２２が支持されている。スクリ
ーン２２は好ましくは３本１組として配列された蛍光体
の線を有するラインスクリーンで、各組には、３つの色
の各々の蛍光体線が含まれている。スクリーンはドット
スクリーンであってもよい。多孔色選択電極、即ちシャ
ドウマスク２４が通常の手段により、スクリーン２２と
所定の関係で間隔を置いて配置されている。図１に点線
で概略図示したこの発明による電子銃２６はネック１４
内に中心合わせして取り付けられており、３本の電子ビ
ームを発生して、これを、集中径路に沿ってマスク２４
を通してスクリーン２２に投射する。

【０００８】図１の銃は、ファンネルとネックの接合部
に隣接して示されているヨーク３０のような外部磁気偏
向ヨークと共に用いるように設計されている。付勢され
ると、ヨーク３０は、ビームが水平及び垂直方向にスク
リーン２２を走査して矩形のラスタを描くようにする磁
界の影響下に３本のビームを置く。偏向の初期の平面（
０偏向時）はヨーク３０のほぼ中央にある。

【０００９】この電子銃の詳細が図２〜図５に示されて
いる。電子銃２６は間隔を置いて配置された３個の陰極
３４（１個のみ示す）、制御グリッド電極（Ｇ１）３６
、スクリーングリッド電極（Ｇ２）３８、加速電極（Ｇ
３）４０、板状電極（Ｇ４）４２、第１の主集束レンズ
電極（Ｇ５）４４、及び、第２の主集束レンズ電極（Ｇ
６）４８を有し、これらの電極は上記順序で間隔を置い
て配置されている。Ｇ１〜Ｇ６電極の各々は、３本の電
子ビームが通過できる３個のインライン開孔を備えてい
る。電子銃２６の静電主集束レンズは、Ｇ５電極４４と
Ｇ６電極４８の互いに対向する部分によって形成される
。

【００１０】Ｇ５電極４４とＧ６電極４８は構造が類似
しており、それぞれ、周縁リム６０と６１を有する対向
する部分と、それぞれのリムから大きな凹部６４と６６
内に後退して設けられた有孔部６２と６３とをそれぞれ
備えている。部分６２は３個のインライン開孔６８を有
し、部分６３は３個のインライン開孔６９を有している
。リム６０と６２が２つの電極４４と４８の互いに対し
て最も接近した部分であり、主集束レンズの形成にあた
って支配的な影響を与える。

【００１１】Ｇ１制御グリッド３６とＧ２スクリーング
リッド３８は板（プレート）であり、各々３個の小さな
インライン開孔を備えている。Ｇ３電極４０に対向する
Ｇ２スクリーングリッドの面は好ましくは、３個のＧ２
開孔を取り囲む矩形スロット（図示せず）を備えている
。このスロットの目的は、集束電圧変動によって生じる
ビームの動きを補償するために外側ビームの位置を調整
することである。

【００１２】電子銃２６の電極の全ては、直接または間
接的に２本の絶縁支持ロッド（図示せず）に接続されて
いる。これらの支持ロッドはＧ１電極３６とＧ２電極３
８まで延びてこれらの電極を支持している。あるいは、
Ｇ１電極３６とＧ２電極３８は、何か別の絶縁性手段に
よってＧ３電極４０に取り付けてもよい。好ましくは、
支持ロッドはガラス製で、このロッドは加熱されて、電
極から延びる爪に押付けられ、爪がロッド中に埋め込ま
れている。

【００１３】電子銃２６の電極は電子ビーム集束用の３
つのレンズを有している。第１のレンズ（Ｌ１）はＧ２
電極３８とＧ３電極４０の間の銃のビーム形成領域に位
置する。この第１のレンズ（Ｌ１）は第２のレンズに対
して実質的に対称なビームを供給する。第２のレンズ（
Ｌ２）はＧ４電極４２と中心が一致している。第２のレ
ンズ（Ｌ２）は非対称形状のビームを第３のレンズに供
給する。第３のレンズ（Ｌ３）はＧ５電極４４とＧ６電
極４８との間に位置する。この第３のレンズ（Ｌ３）は
低収差主集束レンズで、スクリーン２２に対して、実質
的に一定の電流密度を持った円形または非対称形のビー
ムを供給する。

【００１４】図３と図４に示すように、Ｇ６電極４８の
凹部６６はＧ５電極４４中の凹部６４とは異なった形状
を持っている。Ｇ６電極４８中の凹部６６は、中央及び
外側電子ビームを所要の自由落下状態にし、かつ、所要
の集束及び非点収差状態に近づけるように構成されてい
る。これは、開孔６９のインライン方向に測った凹部６
６の長さ、インライン方向に垂直な方向に中央開孔の位
置で測った凹部６６の幅、及び凹部６６の両端部の直径
を同時に調整することによって行われる。上述したよう
に、これら長さ、幅及び直径の各寸法の調整は３本の電
子ビームの全てに対し相互作用をする。従って、このよ
うな調整によれば、集束及び非点収差に必要な補正の大
部分は与えられるが、集束のために必要な実質的に全て
の補正を常に与えることができるとは限らない。Ｇ６電
極の凹部６６の形状を調整した後、外側ビームを中央ビ
ームに対してさらに補正する必要がある。この発明によ
れば、この付加的な補正は、第２の集束レンズＬ２で中
央ビームに対する集束と異なる集束を外側ビームに対し
て独立して与えることによって行われる。好ましくは、
この補正はＧ４電極４２の構造を変えることによって行
われる。

【００１５】図５は３個のインライン開孔７０、７１、
７２を有するＧ４電極４２を示す。３個の開孔の全体形
状は円形であるが、開孔の各側部に小半径の円の一部が
開孔の周縁の一部を構成している。必要とされる異なる
集束補正を与えるために、側方開孔７０と７２の大きさ
は中央開孔７１の大きさと幾らか異なっている。Ｇ４電
極には他の形状の開孔を用いることもできる。

【００１６】中央開孔と側方開孔との間の寸法の差を決
めるために、図６に示すように中央及び側方ビームにつ
いて、インライン開孔のインライン方向に測ったＧ４電
極開孔の水平方向の幅に対する垂直及び水平集束電圧及
び非点収差電圧をプロットする。図６において、インラ
イン開孔のインライン方向に垂直な方向に測った各開孔
の垂直方法は、約０．４０１ｃｍ（０．１５８インチ）
に固定されている。中央及び側方ビームについての集束
電圧プロットの勾配は大きく拡散していない。中央及び
側方ビームについての水平集束電圧のプロットの勾配は
小さいが、同じ電圧で各ビームが水平集束状態になる開
孔寸法を個別に見い出し得るに充分な大きさである。図
６から明らかなように、中央開孔の水平方向の幅を約０
．４１６ｃｍ（０．１６３８インチ）、側方開孔の幅を
約０．４４８ｃｍ（０．１７６５インチ）とすることに
より、全ビームを７ＫＶで水平方向に集束させることが
できる。これらの幅は各カーブが７ＫＶの線と交差する
位置を見い出して求めることができる。垂直集束電圧の
勾配はもっと大きく、水平集束電圧の勾配と符号が逆で
、そのために、これらの開孔幅において、中央及び側方
ビームの非点収差が生じる。

【００１７】非点収差は中央ビームと側方ビームの非点
収差を示す、図６の下方に示されているプロットを用い
て求めることができる。この残留非点収差はＧ６電極４
８の凹部の形状（長さ、幅及び直径）を変えることによ
り、あるいは、Ｇ４電極４２において、その開孔部にお
けるＧ４電極の厚さを変えることにより補正できる。

【００１８】図７は、Ｇ４電極の厚さに対する中央及び
側方ビームについての集束及び非点収差電圧をプロット
したものを示す。図からわかるように、中央及び側方ビ
ームの水平方向の集束に関する勾配は比較的平坦である
ので、厚さの変化のこれらのビームの水平方向集束に対
する影響を無視し得る程度である。しかし、これらビー
ムの垂直方向の集束のプロットは正の勾配を持っている
ので、厚さの変化はこれらビームの垂直集束に対してか
なりの影響を及ぼす。従って、非点収差は電極の厚さを
変えることにより、水平集束状態に影響を及ぼすことな
く（厚さの変更は垂直方向のビーム集束のみに影響する
）、補正できる。図７に示されている条件について言え
ば、Ｇ４電極の厚さの関数としての非点収差の勾配は、
側方ビームでは１６．１ＫＶ／ｃｍ（４１Ｖ／ミル）、
中央ビームでは１１．０ＫＶ／ｃｍ（２８Ｖ／ミル）で
ある。図６に従って、中央及び側方ビームの水平集束電
圧が７ＫＶに等しくされた場合は、中央ビームにおける
Ｇ４電極の厚さを約０．０２２ｃｍ（０．００８８イン
チ）大きくすることにより、４１６Ｖの中央ビーム非点
収差を１６７Ｖの側方ビーム非点収差まで減じることが
できる。

【００１９】図８と図９は別の形のＧ４電極４２′を示
し、この電極４２′は上述したように、側方開孔７０′
と７２′における厚さが小さくなっている。図１０に示
すさらに別の実施例によるＧ４電極４２″では、電極の
厚さは中央開孔７１″の部分で小さくされている。さら
に別の２つの実施例のＧ４電極１４２と２４２がそれぞ
れ図１１と図１２に示されている。Ｇ４電極１４２は側
方開孔部において、電極の両面から薄くされており、Ｇ
４電極２４２は中央開孔部においてその両面から薄くさ
れている。どの実施例のＧ４電極を選ぶかは、使用する
特定の電子銃について得たプロット（特性曲線）に応じ
て決定する。

【００２０】次の表に、電子銃２６に関する諸元の一組
を示す。この表に実施例では、所要の非点収差を、３本
のビームの全てに対しＧ４開孔の深さ（Ｇ４電極の厚さ
）を等しくしたものによって達成している。

【００２１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表　　Ｇ１とＧ２の開孔の直径：０
．７１１ｍｍ（０．０２８インチ）　　Ｇ３入口側中央
開孔直径：１．２１９ｍｍ（０．０４８インチ）　　Ｇ
３入口側外側開孔直径：１．３９７ｍｍ（０．０５５イ
ンチ）　　動作時陰極−Ｇ１間隔：０．０７６ｍｍ（０
．００３インチ）　　Ｇ１−Ｇ２間隔：０．２２９ｍｍ
（０．００９インチ）　　Ｇ２−Ｇ３間隔：０．７６２
ｍｍ（０．０３０インチ）　　Ｇ１の厚さ：０．１０２
ｍｍ（０．００４インチ）　　Ｇ２の厚さ：０．６３５
ｍｍ（０．０２５インチ）　　Ｇ３の入口側での厚さ：
（０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）　　Ｇ３の出口
における開孔直径：３．７５９ｍｍ（０．１４８インチ
）　　Ｇ３−Ｇ４間隔：１．２７０ｍｍ（０．０５０イ
ンチ）　　Ｇ４の厚さ：０．５０８ｍｍ（０．０２０イ
ンチ）　　Ｇ４中央開孔長軸寸法：４．２６７ｍｍ（０
．１６８インチ）　　Ｇ４中央開孔短軸寸法：４．０１
３ｍｍ（０．１５８インチ）　　Ｇ４外側開孔長軸寸法
：４．４４５ｍｍ（０．１７５インチ）　　Ｇ４外側開
孔短軸寸法：４．０１３ｍｍ（０．１５８インチ）　　
Ｇ４−Ｇ５間隔：１．２７０ｍｍ（０．０５０インチ）
　　Ｇ５入口側開孔直径：４．０１３ｍｍ（０．１５８
インチ）　　Ｇ３入口における開口中心間距離：６．６
９３ｍｍ（０．２６３５インチ）　　Ｇ５出口、Ｇ６入
口における中央開孔直径：４．０６４ｍｍ（０．１６０
インチ） 　　Ｇ５出口、Ｇ６入口における外側開口直径：４．５
７２ｍｍ（０．１８０インチ） 　　Ｇ５出口、Ｇ６入口における開孔中心間距離：６．
２２３ｍｍ（０．２４５インチ） 　　Ｇ５、Ｇ６の凹部の深さ：２．９２１ｍｍ（０．１
１５インチ）　　Ｇ５−Ｇ６間隔：１．２７０ｍｍ（０
．０５０インチ）　　Ｇ５凹部の長さ：１９．１７７ｍ
ｍ（０．７５５インチ）　　Ｇ５凹部の幅：８．２８０
ｍｍ（０．３２６インチ）　　Ｇ６凹部の長さ：１８．
９９９ｍｍ（０．７４８インチ）　　Ｇ６の中央開孔に
おける幅：７．５９５（０．２９９インチ）　　Ｇ６凹
部の端部の直径：７．８２３ｍｍ（０．３０８インチ）

【００２２】この発明を実施し得る他の電子銃２７の詳
細を図１３に示す。電子銃２７は、Ｇ５電極が第１の四
重極電極４５（Ｇ５Ｂ）と、第２の四重極電極と第１の
主集束レンズ電極との組み合わせ（Ｇ５Ｔ）との２つの
部分に分割されている点以外は電子銃２６と同じである
。第１と第２の四重極電極はその間の各電子ビームの通
路中に四重極レンズを形成する。この４重極レンズは電
子銃内部でダイナミック非点収差補正を行うためのもの
である。

【００２３】Ｇ５Ｂ電極４５は底部に３つの開孔を有す
るカップ状部分５４を有している。３つのインライン開
孔が設けられたプレート５６がカップ状部分５４の開口
端を閉じている。プレート５６は開孔に一致した突出部
を有し、各突出部は２つの円弧状部分５８を持っている
。２つの円弧状部分５８は互いに対向するように位置し
ており、各円弧状部分５８は円筒の円周の約８５°を占
めている。

【００２４】Ｇ５Ｔ電極４７もカップ状部分４９を有し
、このカップ状部分４９の開口端は３つのインライン開
孔を有するプレート５７によって閉じられている。各開
孔はＧ５電極４５に向かって延びる突出部を有し、各突
出部は２つの円弧状部分７２として形成されている。 ２つの円弧状部分７２は互いに対向する位置に設けられ
ており、各々円筒円周の約８５°を占めている。円弧状
部分７２の位置はＧ５Ｂ電極４５の円弧状部分５８の位
置から９０°回転した位置である。これら４個の円弧状
部分は互いに接触しないようにして、一方の電極の円弧
状部分を他方の電極の円弧状部分相互間に入れて組み立
てる。

【００２５】この発明を実施し得る別の電子銃２９を図
１４に示す。この電子銃２９は電極の電気接続が異なる
こと以外は電子銃２６と同じである。すなわち、Ｇ６電
極がＧ４電極に、Ｇ５電極がＧ３電極にそれぞれ接続さ
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施したカラー映像管の管軸に沿う
一部断面平面図である。

【図２】図１に点線で示した電子銃の軸に沿う断面を示
す側面図である。

【図３】図２の電子銃のＧ６電極のＧ５電極に対向する
側の面を示す正面図である。

【図４】図２の電子銃のＧ５電極のＧ６電極に対向する
側の面を示す正面図である。

【図５】図２の電子銃のＧ４電極の正面図である。

【図６】Ｇ４電極の開孔の幅に対する垂直及び水平のビ
ーム集束電圧と非点収差電圧との関係を示す図である。

【図７】Ｇ４電極の厚さに対する集束電圧及び非点収差
電圧の関係を示す図である。

【図８】Ｇ４電極の第１の変形例の正面図である。

【図９】図８のＧ４電極の縦断面図である。

【図１０】Ｇ４電極の第２の変形例の縦断面図である。

【図１１】Ｇ４電極の第３の変形例の縦断面図である。

【図１２】Ｇ４電極の第４の変形例の縦断面図である。

【図１３】別の形の電子銃の軸に沿う断面を示す側面図
である。

【図１４】さらに別の形の電子銃の軸に沿う断面を示す
側面図である。

【符号の説明】

１０　　陰極線管 ２６　　電子銃 ３６、３８、４０、４２、４４、４８　　６個の電極４
２　　第２のレンズ中の１つの電極 ４８　　第３のレンズ中の１つの電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　観察スクリーンと、中央ビームと２本
   の側方ビームからなる３本のインライン電子ビームを発
   生してこれを上記スクリーンに向けて指向させる電子銃
   とを含み、この電子銃が３つの陰極から順に互いに間隔
   をおいて３つの集束レンズを形成する少なくとも６個の
   電極を含み、上記集束レンズの第１のものは上記電子銃
   のビーム形成領域に形成され、第２のレンズは第３のレ
   ンズに非対称形のビームを供給するための少なくとも１
   つの電極を含み、上記第３のレンズは３本のビームの全
   てに共通な共通主集束レンズであり、上記第３のレンズ
   を構成する電極の１つは、個々の電子ビームに対する集
   束補正の大部分を与えるような形状とされており、上記
   第２のレンズの上記１つの電極は各個々の電子ビームを
   実質的に完全に補正するに必要な集束補正の残部を与え
   る手段を含んでおり、また、この１つの電極は板状で、
   上記３本の電子ビームが通過するようにされた中央開孔
   と２つの側方開孔からなる３個のインライン開孔を有し
   、上記２つの側方開孔の形状は中央開孔の形状とは異な
   っており、さらに、上記第２のレンズの上記１つの電極
   はその中央開孔における厚さが側方開孔における厚さと
   異なったものとされている、カラー映像管。