JPH05159720A - インライン型電子銃を有するカラー陰極線管 - Google Patents

インライン型電子銃を有するカラー陰極線管

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JPH05159720A
JPH05159720A JP3341785A JP34178591A JPH05159720A JP H05159720 A JPH05159720 A JP H05159720A JP 3341785 A JP3341785 A JP 3341785A JP 34178591 A JP34178591 A JP 34178591A JP H05159720 A JPH05159720 A JP H05159720A
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electrode
electron beam
vertical
electrostatic lens
beam passage
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JP3341785A
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Inventor
Takeshi Uchida
剛 内田
Masaji Shirai
正司 白井
Masayoshi Misono
正義 御園
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48Electron guns
    • H01J29/488Schematic arrangements of the electrodes for beam forming; Place and form of the elecrodes

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中央電子ビームのフォーカス特性を各方向に
対してほぼ均一にするとともに、中央電子ビームがG3
電極21内部の平板電極23に衝突しないインライン型
電子銃を備えたカラー陰極線管の提供。 【構成】 3本の電子ビーム配列方向である水平方向径
に比較し、これに直交する垂直方向径が小さい非円形の
断面を持った筒状の低電位側電極21及び高電位側電極
22と、両電極21、22の内部にそれぞれ配置され、
上記3本の電子ビームのうち少なくとも中央の電子ビー
ムに対し、非円形の電子ビーム通過孔25、26を設け
た平板電極23、24とにより構成された主静電レンズ
を備えたインライン型電子銃において、両平板電極2
3、24の中央電子ビーム通過孔25、26の上記垂直
方向の径寸法が互いに異なるインライン型電子銃を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー映像表示に用い
る陰極線管に係わり、特に、3本の電子ビームを蛍光面
に向かって横方向に配列させて放射させるインライン型
電子銃において、主静電レンズを構成する平板電極の電
子ビーム通過孔の形状を改良した上記陰極線管に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、主静電レンズを備えたインライン
型電子銃には、例えば、特開昭58−103752号に
開示されているような構造のものが用いられていた。
【0003】図5(a)、(b)、(c)は、上記開示
による従来のインライン型電子銃の概略構造を示す構成
図であり、(a)は横方向の断面図、(b)は(a)に
示された線A−A’から矢印方向を見た横断面図、
(c)は(a)に示された線B−B’から矢印方向を見
た横断面図である。
【0004】図5において、41はカソード、42はG
1電極、43はG2電極、44は開口断面が略楕円形を
なす筒状のG3電極、45は同じく開口断面が略楕円形
をなす筒状のG4電極、46はG3電極内部の平板電
極、47はG4電極内部の平板電極である。
【0005】そして、G3電極44、G4電極45、及
び、G3電極内部の平板電極46、G4電極内部の平板
電極47は、主静電レンズを構成しており、また、G3
電極内部の平板電極46及びG4電極内部の平板電極4
7には、図5(b)、(c)に示すように、それぞれ3
つの略楕円形の電子ビーム通過孔が設けられていて、こ
れら3つの略楕円形の電子ビーム通過孔はその長軸方向
の径(長径)が同じ長さになるように構成されている。
【0006】上記構成のインライン型電子銃は、次のよ
うな動作を行なう。
【0007】ヒーター(図示なし)により加熱された3
本のカソード41から放出された熱電子は、G2電極4
3に印加された正電圧によってG1電極42側に吸引さ
れ、3本の電子ビームが形成される。そして、これら3
本の電子ビームは、G1電極42の電子ビーム通過孔を
通り、次いで、G2電極43の電子ビーム通過孔を通っ
た後、G3電極44及びG4電極45に印加された正電
圧によって加速されながら上記主静電レンズに供給され
る。ここにおいて、上記主静電レンズを構成していると
ころの、G3電極44及びG3電極内部の平板電極46
にはそれぞれ5乃至10Kv程度の低電圧が印加され、
G4電極45及びG4電極内部の平板電極47にはそれ
ぞれ20乃至35Kv程度の高電圧が印加されているの
で、低電圧が印加されたG3電極44と高電圧が印加さ
れたG4電極45との間の印加電位差によって、G3電
極44とG4電極45との間に静電電界が形成される。
このため、上記主静電レンズに供給された3本の電子ビ
ームは、上記静電電界によりその投射軌道が曲げられ、
その結果、3つの電子ビームがそれぞれ集束するように
なるため、蛍光面(図示なし)上に焦点が結ばれて画面
に投射スポットが形成される。
【0008】ところで、このような従来のインライン型
電子銃においては、G3電極44及びG4電極45とし
て、その開口断面が略楕円形をなすものを用いるのが普
通である。しかるに、このように略楕円形をなす開口断
面を有するG3電極44及びG4電極45を用いたとき
には、略楕円形をなす開口断面の長径(図面の水平方
向、以下、この方向を水平方向という)と短径(図面の
垂直方向、以下、この方向を垂直方向という)の寸法が
異なり、通常は、前記水平方向径寸法が前記垂直方向径
寸法よりも相当大きくなるように構成されているため、
3本の電子ビームについては、前記垂直方向と前記水平
方向との間でフォーカス特性が異なり、蛍光面における
スポット形状が前記水平方向に拡がったものになってし
まうという問題を有していた。
【0009】この問題の解決のために、従来、上記開示
によるインライン型電子銃のように、G3電極内部の平
板電極46とG4電極内部の平板電極47に設けられる
各電子ビーム通過孔の形状を略楕円形に形成するととも
に、その楕円形状を上記G3電極44及びG4電極45
の開口断面形状とは逆に、垂直方向に長径をもつ縦長形
状になるように形成している。
【0010】このような構成にすると、上記略楕円形を
なす開口断面によって前記水平方向に拡がる傾向のある
3本の電子ビームは、G3電極内部の平板電極46及び
G4電極内部の平板電極47の略楕円形の電子ビーム通
過孔の部分において、前記垂直方向に比べて前記水平方
向により多く集束されるようになるので、この主静電レ
ンズを通過した後の3本の電子ビームはその断面が比較
的丸くなり、蛍光面におけるスポット形状が前記水平方
向に拡がるという問題が解決されるようになる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記開
示によるインライン型電子銃においては、G3電極内部
の平板電極46及びG4電極内部の平板電極47の電子
ビーム通過孔の形状が略楕円形になるように構成してい
るので、電子ビーム通過孔の形状を略円形に構成したも
のに比べて電子ビーム通過孔の水平方向の径寸法がかな
り短くなり、このために、電子ビームが平板電極に衝突
する、とりわけ、中央電子ビームがG3電極内部の平板
電極46に衝突するという新たな問題が生じていた。
【0012】本発明は、上記新たな問題点を除去するた
めのもので、その目的は、中央電子ビームのフォーカス
特性を各方向に対してほぼ均一にするとともに、上記電
子ビームがG3電極内部の平板電極に衝突しないインラ
イン型電子銃を備えたカラー陰極線管を提供することで
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため
に、本発明は、3本の電子ビーム配列方向である水平方
向径に比較し、これに直交する垂直方向径が小さい非円
形の断面を持った筒状の低電位側電極及び高電位側電極
と、上記両電極の内部にそれぞれ配置され、上記3本の
電子ビームのうち少なくとも中央の電子ビームに対し非
円形の電子ビーム通過孔を設けた平板電極とによって構
成された主静電レンズを備えたインライン型電子銃にお
いて、上記両平板電極の中央電子ビーム通過孔の上記垂
直方向の径寸法が互いに異なるように構成された手段を
備える。この場合、上記手段は、上記両平板電極の非円
形の電子ビーム通過孔は、高電位側電極内のものの垂直
方向径寸法に比べて低電位側電極内のものの垂直方向径
寸法が大きくなるように構成することが好ましい。
【0014】
【作用】上記手段によれば、本発明は、高電位側電極内
部の平板電極及び低電位側電極内部の平板電極における
非円形状の中央電子ビーム通過孔の垂直方向径寸法が互
いに異なるように構成されている。この場合に、低電位
側電極内部の平板電極の非円形状の中央電子ビーム通過
孔の垂直方向径寸法(前者)と、高電位側電極内部の平
板電極の略楕円形状の中央電子ビーム通過孔の垂直方向
径寸法(後者)とにおいて、.前者を後者より長くし
た場合、.前者を後者より短くした場合について、そ
れぞれ以下に述べるような作用が達成される。
【0015】.前者を後者より長くした場合 この場合は、低電位側電極内部の平板電極の非円形状の
電子ビーム通過孔の垂直方向径寸法が大きいので、主静
電レンズにおける発散側の垂直方向の曲率が集束側の垂
直方向の曲率よりも小さくなり、主静電レンズの垂直方
向の発散特性が増強されるようになる。この主静電レン
ズに中央電子ビームを入射させると、上記電子ビームの
垂直方向のフォーカス特性は従来構造の主静電レンズの
同特性に比べて弱いものになるので、従来構造の主静電
レンズを用いた際に中央電子ビームにより得られるスポ
ット形状が水平方向に拡大した場合に、上記構成の主静
電レンズを用いれば、垂直方向と水平方向とのフォーカ
ス特性を揃えることができ、中央電子ビームにより得ら
れるスポット形状が略円形になるように修正することが
できる。
【0016】.前者を後者より短くした場合 この場合は、高電位側電極内部の平板電極の非円形状の
電子ビーム通過孔の垂直方向径寸法が大きいので、主静
電レンズにおける集束側の垂直方向の曲率が発散側の垂
直方向の曲率よりも小さくなり、主静電レンズの垂直方
向の集束特性が増強されるようになる。この主静電レン
ズに中央電子ビームを入射させると、上記電子ビームの
垂直方向のフォーカス特性は従来構造の主静電レンズの
同特性に比べて強いものになるので、従来構造の主静電
レンズを用いた際に中央電子ビームにより得られるスポ
ット形状が垂直方向に拡大した場合に、上記構成の主静
電レンズを用いれば、前のの場合と同様に、垂直方向
と水平方向とのフォーカス特性を揃えることができ、中
央電子ビームにより得られるスポット形状が略円形にな
るように修正することができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0018】図1は、本発明のインライン型電子銃を備
えたカラー陰極線管の一実施例を示す概略構成図であ
る。
【0019】図1において、1はパネル部、2はファン
ネル部、3はネック部、4は蛍光面(画面)、5はシャ
ドウマスク、6は磁気シールド、7は偏向ヨーク、8は
ピュリテイ調整マグネット、9はセンタービームスタテ
ィックコンバーゼンス調整マグネット、10はサイドビ
ームスタティックコンバーゼンス調整マグネット、11
はインライン型電子銃であり、また、Bcはセンタービ
ーム、Bsはサイドビームである。
【0020】このようなカラー陰極線管のコンバーゼン
ス調整(スタティックコンバーゼンス)は、まず2本の
サイドビームBs、Bsのコンバーゼンスを取った後、
センタービームBcと前記サイドビームBsのコンバー
ゼンス点とを集中させるようにしている。
【0021】また、パネル1の外表面には、必要により
反射、帯電を防止する例えばSnO2 、In2 3 等を
含む薄膜が一層または多層に形成されている。さらに図
示しないがファンネル部2、ネック部3の内表面には黒
鉛等からなる内装導電膜が被着されており、導電膜とし
てはアーク抑制を目的として黒鉛に加えて2酸化チタン
TiO2 等を含み抵抗値を抑制している。なお、この導
電膜は高圧端子(図示せず)と電子銃11とを電気的に
接続している。
【0022】図2(a)は本発明に係わるインライン型
電子銃の主静電レンズ部の第1の実施例を示す垂直方向
断面構成図であり、図2(b)は図2(a)に示す線A
−A’から矢印方向を見た開口断面を示す断面構成図で
あり、図2(c)は図2(a)に示す線B−B’から矢
印方向を見た開口断面を示す断面構成図であり、図2
(d)は主静電レンズ部における等電位線を表す動作説
明図である。
【0023】図2において、21は開口断面が略楕円形
をなす筒状のG3電極、22は開口断面が略楕円形をな
す筒状のG4電極、23はG3電極内部の平板電極、2
4はG4電極内部の平板電極、25は平板電極23の中
央電子ビーム通過孔、26は平板電極24の中央電子ビ
ーム通過孔、27、28は平板電極23の両側電子ビー
ム通過孔、29、30は平板電極24の両側電子ビーム
通過切欠き部である。
【0024】そして、G3電極21及びG4電極22
は、略楕円形の開口断面の長径方向が水平方向に一致す
るように配置されており、G3電極21には5乃至10
Kv程度の低電圧が、G4電極22には20乃至35K
v程度の高電圧が印加され、G3電極21、G4電極2
2、G3電極内部の平板電極23、G4電極内部の平板
電極24によって主静電レンズが構成されている。ま
た、平板電極23の中央電子ビーム通過孔25及び平板
電極24の中央電子ビーム通過孔26は、略楕円形状を
なし、その長径方向が垂直方向に一致するように形成さ
れている。さらに、平板電極23の中央電子ビーム通過
孔25の垂直方向径寸法d1と平板電極24の中央電子
ビーム通過孔の垂直方向径寸法d0の間にはd1>d0
の関係を有するように構成されている。この他に、平板
電極23の両側電子ビーム通過孔27、28は垂直方向
径に沿って半分に切断した1つの半楕円と上記垂直方向
径と同じ直径の1つの半円とを向い合わせに接続したよ
うな形状をなし、平板電極24の両側電子ビーム通過切
欠き部29、30は楕円を垂直方向径に沿って半分に切
断したような形状をなしている。
【0025】上記構成において、中央電子ビームが矢印
E方向からG3電極21に入射された際に、主静電レン
ズにおいては、G4電極内部の平板電極24の略楕円形
状の中央電子ビーム通過孔26の垂直方向径寸法d0が
G3電極内部の平板電極23の中央電子ビーム通過孔2
5の垂直方向径寸法d1よりも小さく構成され、主静電
レンズ部における等電位線は図1(d)に示すようにな
っているので、この主静電レンズは発散側の垂直方向の
曲率が集束側の同曲率よりも小さくなり、中央電子ビー
ムに対する垂直方向のフォーカス特性が弱くなる。
【0026】このため、従来構造の主静電レンズを有す
るインライン型電子銃において、中央電子ビームにより
得られるスポット形状が水平方向に拡大してしまうよう
な場合に、本実施例に示すような主静電レンズを用いれ
ば、垂直方向のフォーカス特性と水平方向のフォーカス
特性とをほぼ同一にすることができ、中央電子ビームに
より得られるスポット形状を略円形に修正することがで
きるようになる。
【0027】次いで、図3(a)は本発明に係わるイン
ライン型電子銃の主静電レンズ部の第2の実施例を示す
垂直方向断面構成図であり、図3(b)は図3(a)に
示す線A−A’から矢印方向を見た開口断面を示す断面
構成図であり、図3(c)は図3(a)に示す線B−
B’から矢印方向を見た開口断面を示す断面構成図であ
る。
【0028】図3において、31、32は平板電極2
3’の両側電子ビーム通過切欠き部であり、その他、図
2に示す構成要素と同じ構成要素については同じ符号を
付けている。
【0029】そして、平板電極23’の両側電子ビーム
通過切欠き部31、32は、上記平板電極24の両側電
子ビーム通過切欠き部29、30と同様に、楕円を垂直
方向径に沿って半分に切断したような形状をなしてい
る。
【0030】本実施例と第1の実施例とを比べると、第
1の実施例は、平板電極23の両側電子ビーム通過部と
して、垂直方向径に沿って半分に切断した1つの半楕円
と上記垂直方向径と同じ直径の1つの半円とを向い合わ
せに接続したような形状の電子ビーム通過孔27、28
を用いているのに対して、本実施例は、楕円を垂直方向
径に沿って半分に切断したような形状をなす電子ビーム
通過切欠き部31、32を用いている点において相違が
あるが、その余の構成は何等変わるところがない。
【0031】そして、本実施例において、中央電子ビー
ムに対して主静電レンズが果す機能は、上述した第1の
実施例の中央電子ビームに対して主静電レンズが果す機
能と同じであるから、これ以上の詳しい説明は省略す
る。
【0032】さらに、図4(a)は本発明に係わるイン
ライン型電子銃の主静電レンズ部の第3の実施例を示す
垂直方向断面構成図であり、図4(b)は図4(a)に
示す線A−A’から矢印方向を見た開口断面を示す断面
構成図であり、図4(c)は図4(a)に示す線B−
B’から矢印方向を見た開口断面を示す断面構成図であ
る。
【0033】図4において、33、34は平板電極2
4’の両側電子ビーム通過孔であり、その他、図2に示
す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付けている。
【0034】そして、平板電極24’の両側電子ビーム
通過孔33、34は、上記平板電極23の両側電子ビー
ム通過孔27、28と同様に、垂直方向径に沿って半分
に切断した1つの半楕円と上記垂直方向径と同じ直径の
1つの半円とを向い合わせに接続したような形状をなし
ている。
【0035】本実施例と第1の実施例とを比べると、第
1の実施例は、平板電極24の両側電子ビーム通過部と
して、楕円を垂直方向径に沿って半分に切断したような
形状をなす電子ビーム通過切欠き部29、30を用いて
いるのに対して、本実施例は、垂直方向径に沿って半分
に切断した1つの半楕円と上記垂直方向径と同じ直径の
1つの半円とを向い合わせに接続したような形状の電子
ビーム通過孔33、34を用いている点において相違が
あるが、その余の構成は何等変わるところがない。
【0036】そして、本実施例においても、中央電子ビ
ームに対して主静電レンズが果す機能は、上述した第1
の実施例の中央電子ビームに対して主静電レンズが果す
機能と同じであるから、ここでもこれ以上の詳しい説明
は省略する。
【0037】このように上述の3つの実施例によれば、
3本の電子ビーム配列方向を長径方向とする略楕円形の
断面を持った筒状のG3電極21及びG4電極22を用
いた場合に、中央電子ビームにより得られる蛍光面のス
ポット形状が水平方向に拡大するのを防ぐことができ、
しかも、上記電子ビームがG3電極内部の平板電極23
または23’に衝突するのを未然に防ぐことができる。
【0038】なお、上述の各実施例は、主静電レンズに
入射される中央電子ビームが水平方向に拡がっている場
合の例であったが、前段電極、例えば、G1電極、G2
電極の配置や構造等によって主静電レンズに入射される
中央電子ビームが垂直方向に拡がっている場合には、平
板電極23、23’の中央電子ビーム通過孔25の垂直
方向径寸法d1と平板電極24、24’の中央電子ビー
ム通過孔の垂直方向径寸法d0の間において、d1<d
0の関係を有するように構成すれば、上述の各実施例と
同様に、中央電子ビームにより得られる蛍光面のスポッ
ト形状が垂直方向に拡大するのを未然に防ぐことができ
る。
【0039】なお、前述の実施例では、電子ビーム通過
孔形状を楕円としたが、他の形状、例えば、平行な2直
線の両端に半円部を接続させた形状などに対しても本発
明は適用可能である。
【0040】さらに、電子ビーム通過孔の長径を垂直方
向としているが、平板電極23、24の配置位置、ある
いは、G3、G4電極の開口形状によっては、水平方向
に長径をもつ通過孔形状が適している場合もある。
【0041】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、主
静電レンズを構成する低電位側電極内部の平板電極と高
電位側電極内部の平板電極にそれぞれ設けられた非円形
状の中央電子ビーム通過孔において、それらの長径寸法
を互いに異ならせるように構成したので、主静電レンズ
部において中央電子ビームの垂直方向のフォーカス特性
が適宜補正され、水平方向のフォーカス特性とほぼ同一
にすることができるので、中央電子ビームにより得られ
る蛍光面のスポット形状を略円形にすることができる。
【0042】また、低電位側電極内部の平板電極の非円
形状の中央電子ビーム通過孔の長径寸法を、高電位側電
極内部の平板電極の非円形状の中央電子ビーム通過孔の
長径寸法よりも大きくなるようにすれば、主静電レンズ
における発散側の垂直方向のフォーカス特性が弱くな
り、中央電子ビームの断面が丸くなって、上記電子ビー
ムが低電位側電極内部の平板電極23に衝突するのを未
然に防ぐことができる。
【0043】さらに、中央電子ビームにより得られる蛍
光面のスポット形状が略円形になるため、中央電子ビー
ムの非点収差をなくすことができ、画像の解像度を高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインライン型電子銃を備えたカラー陰
極線管の実施例を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係わるインライン型電子銃の主静電レ
ンズ部の第1の実施例を示す断面構成図である。
【図3】本発明に係わるインライン型電子銃の主静電レ
ンズ部の第2の実施例を示す断面構成図である。
【図4】本発明に係わるインライン型電子銃の主静電レ
ンズ部の第3の実施例を示す断面構成図である。
【図5】従来のインライン型電子銃の主静電レンズ部の
一例を示す断面構成図である。
【符号の説明】
1 パネル部 2 ファンネル部 3 ネック部 4 蛍光面(画面) 5 シャドウマスク 6 磁気シールド 7 偏向ヨーク 8 ピュリテイ調整マグネット 9 センタービームスタティックコンバーゼンス調整マ
グネット 10 サイドビームスタティックコンバーゼンス調整マ
グネット 11 インライン型電子銃 21 G3電極 22 G4電極 23、23’ G3電極内部の平板電極 24、24’ G4電極内部の平板電極 25 平板電極23の中央電子ビーム通過孔 26 平板電極24の中央電子ビーム通過孔 27、28 平板電極23の両側電子ビーム通過孔 29、30 平板電極24の両側電子ビーム通過切欠き
部 31、32 平板電極23’の両側電子ビーム通過切欠
き部 33、34 平板電極24’の両側電子ビーム通過孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3本の電子ビーム配列方向である水平方
    向径に比較し、これに直交する垂直方向径が小さい非円
    形の断面を持った筒状の低電位側電極及び高電位側電極
    と、上記両電極の内部にそれぞれ配置され、上記3本の
    電子ビームのうち少なくとも中央の電子ビームに対し、
    非円形の電子ビーム通過孔を設けた平板電極とにより構
    成された主静電レンズを備えたインライン型電子銃にお
    いて、上記両平板電極の中央電子ビーム通過孔の上記垂
    直方向の径寸法が互いに異なっているインライン型電子
    銃を備えたことを特徴とするカラー陰極線管。
  2. 【請求項2】 上記両平板電極の非円形の電子ビーム通
    過孔は、高電位側電極内のものの垂直方向径寸法に比べ
    て低電位側電極内のものの垂直方向径寸法が大きいこと
    を特徴とする請求項1記載のカラー陰極線管。
JP3341785A 1991-12-02 1991-12-02 インライン型電子銃を有するカラー陰極線管 Pending JPH05159720A (ja)

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