JPH0533494B2

JPH0533494B2 -

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Publication number: JPH0533494B2
Application number: JP61099307A
Authority: JP
Inventors: Yao Chen Shin
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1993-05-19
Also published as: GB2175743A; US4608515A; FR2581245A1; GB2175743B; JPS61253749A; HK146594A; DE3614429A1; FR2581245B1; CA1256931A; GB8610020D0; DE3614429C2; SG24692G

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、陰極線管に、特にカラー表示装置
に有用な型のカラー陰極線管に関するものであ
る。この発明は、複数のビームを発生するインラ
イン電子銃を一水平面内に配置した型の陰極線管
を用いた、自己集中形の陰極線管−ヨークの組み
合わせに特に適したものである。

〔発明の背景〕

インライン電子銃は、一つの共通平面内で３組
の電子ビームを発生し、それらのビームを集中ビ
ーム通路に沿つて螢光スクリン上の小さな面積の
点に投射するように設計されたものである。自己
集中形ヨークとは、ヨーク自体の外に集中手段を
必要とせず、ラスタ走査の間ビームを集中状態に
維持する特殊の磁界非均一性を有するように設計
されたヨークである。

1973年11月13日に、ヒユーズ（R.H.Hughes）
氏に付与された米国特許第3772554号に示されて
いるような、インライン電子銃の一つの型では、
電子ビーム集束用の主電子レンズは、第１、第２
の加速ならびに集束電極と称される２つの電極間
に形成される。これらの電極は、その底部を互い
に対向させて配置された２つのカツプ状部材を有
し、各カツプの底部には３個の開孔があり、３本
の電子ビームを通過させるようになつている。そ
のような電子銃では、中心ビームに対する外側ビ
ームの静的集中は、通常、第２集束電極にある外
側開孔を、第１集束電極にある外側開孔に対して
偏位させることにより達成している。

上記の電子銃を有するカラー映像管では、外側
電子ビームの水平方向のビームランデイング位置
が、電子銃に印加された集束電圧の変化に伴なつ
て変わることが判つた。従つてそのようなインラ
イン電子銃を改良し、集束電圧の変化に対するこ
の水平方向の集中感度を除去するか、あるいは少
くとも減少させることが望ましい。

さらに、全長の短い陰極線管を得るために一般
に、より大きな偏向角（90°以上の角）を有する
インラインカラー映像管を作ろうとする傾向があ
る。そのような大偏向角の映像管では、電子ビー
ムがスクリンの周辺部に向つて走査されるにつれ
て、過度に歪んだ状態になることが判つた。その
ような歪は、一般にフレアと称され、所望輝度の
心すなわち輝点から延びる望ましくない低輝度の
尾すなわちスミアとして、映像管のスクリン上に
現われる。そのようなフレア歪は、ビームが電子
銃を通過する時ヨークの偏向磁界の周縁部がビー
ムに及ぼす影響と、ヨークの偏向磁界自体の非均
一性とに少なくとも一部分起因している。

一般にそうであるように、ヨークの周縁磁界が
電子銃の領域まで延びると、ビームは電子銃の軸
から僅かに偏位させられ、電子レンズの一層収差
のある部分に偏向される可能性がある。その様に
なると、電子ビーム・スポツトからスクリンの中
心に向つて延びるフレア歪を生ずることが多い。
この状態はトロイダル垂直偏向コイルを有する自
己集中形のヨークにおいて特に面倒である。その
理由はトロイダル形コイルが可成り強い周縁磁界
を持つているためである。

自己集中形のヨークは、水平偏向角が増加する
につれてビームを漸増的に発散させるために、非
均一の磁界を呈するように設計される。この非均
一性はまた、個々のビーム内で電子の垂直方向集
中を生じさせるように働く。従つて、ビーム・ス
ポツトの心の上下に垂直方向に延びるフレアを生
じながら、ビーム・スポツトは、スクリンの中心
から水平方向に移動した点で過集中の状態にされ
る。

電子銃付近におけるヨークの周縁磁界の作用と
ヨークの磁界自体の非均一特性の両方に起因する
垂直方向フレアは、スクリンの端と隅における表
示映像の解像度を悪くする一因となる望ましくな
い状態である。

1985年４月23日および1985年６月11日に、それ
ぞれチエン（Chen）氏に付与された米国特許第
4513222号および第4523123号は何れも、集束電圧
の変化に対するインライン電子銃の外側ビームの
水平方向感度と、電子ビーム・スポツトの垂直方
向フレア歪の両方を同時に減少させるための、遮
蔽グリツドの構造を開示している。そこに開示さ
れた構造は、遮蔽グリツドの開孔と整列するよう
な関係に、遮蔽グリツドの制御グリツド側表面に
形成された複数の矩形の溝孔（スロツト）を利用
したもので、垂直面内のみで電子ビームに集中不
足を生じさせる非点収差の電界を作り、垂直方向
フレア歪を補正するようにしている。そのような
矩形溝孔構造は、1980年11月18日付でチエン氏他
に付与された米国特許第4234814号に記載されて
いる。

米国特許第4513222号に開示された遮蔽グリツ
ド構造は、集束電圧の変化による電子銃の主レン
ズ内の軸外れ部の屈折を補正するため、遮蔽グリ
ツドの第１集束電極側に形成した１対の再集中用
溝孔を利用している。この再集中用溝孔は、遮蔽
グリツドの外側開孔の近接してそれよりも内側に
形成されていて、遮蔽グリツドと第１集束電極間
の静電界ビーム通路を屈折させる作用を行なう。

特許第4523123号に開示された遮蔽グリツド構
造は、集束電圧の変化による電子銃の主レンズ内
の水平方向の集中感度を減少させるため、遮蔽グ
リツドの第１集束電極側の外側開孔に対して非対
称的に形成された１対の円形凹部を利用してい
る。この円形凹部は、遮蔽グリツドの中心開孔に
向つて正確に偏位させられている。

上記の構造は、垂直方向フレアを補正するため
に、遮蔽グリツドの一方の側上に遮蔽グリツド開
孔と整列した複数の矩形状溝孔を有し、さらに集
束電圧の変化による外側ビームの水平方向集中感
度を減少させるため、外側開孔の内側に形成され
た再集中用の溝孔か、または、遮蔽グリツドの上
記と反対側上に外側開孔に対して非対称的に形成
された円形凹部の何れかを有する。これらの構造
は、開孔に対して、再集中用の溝孔、および円形
凹部だけでなく、矩形状の溝孔も正確に位置づけ
することが必要であるため、製造原価が高くな
る。それ故に、垂直方向フレアと集束電圧の変化
に対する水平方向集中感度の両者を補正すること
ができ、しかも容易に、かつ安価に製造できる遮
蔽グリツドの出現が望まれている。

1985年５月28日付でヘツケン（van Hekken）
氏他に付与された米国特許第4520292号には、主
電子レンズに面する表面上に形成された凹部を持
つた屈折レンズを有する遮蔽グリツドが開示され
ている。周縁（リム）は電極の表面とほゞ63°の
角度をなし、遮蔽グリツド開孔が形成されている
凹部を取囲んでいる。この屈折レンズは、集束電
圧の変化に対する水平方向集中感度の補正を行
う。90°以上の偏向角を有する陰極線管の垂直方
向フレアを補正するために、この遮蔽グリツドに
面した制御グリツド側にはその開孔の各々と重畳
して一つの溝孔が設けられている。これらの溝孔
は制御グリツド開孔に対して対称的に配置され、
インライン電子銃の開孔面に直角の方向に延びて
いる。そのような制御グリツドの構造は、1985年
12月10付でベチス（Bechis）氏他に付与された
米国特許第4558253号に開示されている。この構
造は、垂直方向フレアと集束電圧の変化に対する
水平方向感度とをそれぞれ減少させるために、制
御グリツド中の溝孔と遮蔽グリツド中の凹部を正
確に形成することが必要である。電子銃の２個の
グリツド、すなわち制御グリツドと遮蔽グリツド
とを正確に形作ることは、フレアの減少と、集束
電圧の変化に対する水平方向集中感度の補正の両
方を行なう上記の遮蔽グリツド構造よりも一層費
用がかゝる。

〔発明の概要〕

この発明によれば、この陰極線管はスクリン面
に対するビーム通路に沿つて中心ビームと２本の
外側ビームを含む３本の電子ビームを投射するた
めのインライン電子銃を有する。上記の電子銃
は、電子ビームを発生させるための３個のカソー
ドと、電子ビームを集束させるため、そのカソー
ドと整列して連続して配置された制御グリツド、
遮蔽グリツド、主電子レンズで構成されている。
制御グリツド、遮蔽グリツド、主電子レンズはそ
れぞれ、電子ビームを通過させるため１平面内に
配置された１個の中心開孔と２個の外側開孔から
成る３個の互いに間隔をおいて整列した開孔を有
する。遮蔽グリツドは、遮蔽グリツド開孔、非対
称のビーム集束手段、屈折レンズ手段を含む有効
（フアンクシヨナル）グリツド領域を有する。非
対称のビーム集束手段は、横断方向を向くように
配置された、矩形状の溝孔からなる。その溝孔は
外側開孔間の間隔より大きな長さと、開孔の直径
より大きな巾を有する。屈折レンズ手段は、実質
的に矩形状の中心部分と実質的に３角形状の端部
分を含み、横断方向を向くように配置された凹部
分から成る。この凹部分は、その長さが電子ビー
ムの面内に延び、溝孔の長さと少なくとも同一の
長さを有し、その巾は電子ビームの面に実質的に
垂直方向に延び、溝孔の巾より実質的に大きい。
凹部分は、その凹部分の形状と一致する周縁（リ
ム）により囲まれている。その周縁の中央部は、
この遮蔽グリツドの中心開孔から遠く離れており
一方この周縁の３角形状の端部分は、この遮蔽グ
リツドの外側開孔に接近している。それによりこ
の凹部分内の静電界線を傾けてこの遮蔽グリツド
の外側開孔の近くの静電界に影響を与えている。

〔詳細な説明〕

第１図は角形カラー陰極線管１０の平面図であ
り、角形のフアンネル部１６によつて相互に接続
された角形のフエースプレート・パネルすなわち
キヤツプ１２と管状ネツク部１４から成るガラス
外囲器を有する。パネルは、観察用のフエースプ
レート１８とフアンネル部１６に封止された周辺
フランジすなわち側壁２０とで構成されている。
モザイク状の３色螢光スクリン２２がフエースプ
レート１８の内面に支持されている。このスクリ
ン２２は、陰極線管の高周波ラスタ線走査方向に
実質的に垂直（第１図の面に垂直）の方向に延び
る螢光体線を有する線スクリンであることが好ま
しいが、その代わりに、この技術分野で周知のド
ツト・スクリンであつてもよい。多孔色選択電極
すなわちシヤドウマスク２４は、通常の手段によ
り、スクリン２２に対し所定の間隔を隔てゝ取外
し可能に取付けられている。第１図に点線で略示
されている改良されたインライン電子銃２６は、
ネツク部１４の内側中心に取付けられていて３本
の電子ビーム２８を発生させ、これを同一面上に
ある互いに隔つた集中通路に沿つて、シヤドウマ
スク２４を通してスクリン２２に投射する。

第１図の陰極線管は、ネツク部１４とフアンネ
ル部１６の接合部の近くで、それらを取り囲む形
で略示されているヨーク３０のような、外部磁気
偏向ヨークとともに使用するように設計されてい
る。通電されると、ヨーク３０は、スクリン２２
上の矩形ラスタ内でビームを水平、垂直の各方向
に走査させる、垂直および水平方向の磁束に３本
の電子ビームをさらす。初期偏向面（偏向ゼロの
面）は、ヨーク３０のほゞ中間点で第１図に線Ｐ
−Ｐで示されている。図を簡単にするため、第１
図には、偏向領域における偏向ビーム通路の実際
の湾曲は示されていない。

第２図は電子銃２６の一部軸上断面を含む側面
図である。この電子銃は、銃を構成する種々の電
極が互いに平行関係に配置されている２本のガラ
ス支持棒３２ａ，３２ｂを持つている。電子銃２
６の諸電極は、同一平面上に等間隔に配置された
３個のカソード３４（その内の１つのみが、第２
図の側面図に見える）、制御グリツド３６（G1）
と遮蔽グリツド３８（G2）から成るビーム形成
領域、および第１集束電極４０（G3）と第２集
束電極４２（G4）から成る主電子レンズを含ん
でいる。遮蔽カツプ４４は、G4電極４２の一端
に取付けられている。

各カソード３４は、G1、G2、G3、G4電極の
各同一平面上にある開孔と互いに整列していて、
カソードから放出された電子がそれらの各開孔を
通過できるようになつている。開孔は１個の中心
開孔と２個の外側開孔より成る。電子は、互いに
異なる電位（たとえば０ボルトと＋500ボルトと
＋1000ボルトの間の電位）に保たれたG1、G2電
極３６，３８の相対向する開孔領域間に形成され
る各静電的ビーム形成レンズにより上記した３本
のビーム２８に形作られる。スクリン２２におけ
るビームの集束は、G3，G4電極４０，４２の隣
接した領域間に形成される主静電集束レンズによ
り、主に行なわれる。一例を挙げると、G3電極
４０は、或る集束電位（例えば、＋6500ボルト）
に維持され、この電位は、G4電極４２に印加さ
れる電位（例えば、＋25000ボルト）の約26％であ
る。

G3電極４０は、開口端を互に対接させた２個
のカツプ状の素子４０ａ，４０ｂの組立体から成
る。集束電極用に用いられる材料（例えば、ステ
ンレス鋼）の透磁率に比較してより高い透磁率を
有する磁化可能の材料（例えば、52％ニツケル、
48％鉄からなるニツケル・鉄合金）から形成され
た磁気挿入体４６が、G2電極３８に近接してG3
電極４０の内部に配置され、予備集束領域内にあ
るビーム通路２８の一部分を磁界の作用から遮蔽
する。G4電極４２もまた、開口端を対接させた
２個のカツプ状の素子４２ａ，４２ｂの組立体か
ら成る。素子４２ｂの閉塞端は、遮蔽カツプ４４
の開孔のある閉塞端に対接している。

これまで説明した範囲では、電子銃２６は、
1982年１月29日付で、モレル（Morrell）氏他に
より出願された米国特許出願第343734号（特開昭
58−23148号対応）に記載されている電子銃に類
似している。しかしこの電子銃２６は、モレル氏
他の特許出願による電子銃とつぎの点で異なつて
いる。すなわち、この発明の管のG1電極３６は
開孔の領域の実効厚さが0.1mm（４ミル）となる
ように圧印されていて、開孔領域の実効厚さが
0.14mm（5.5ミル）であるように圧印加工された
後者のG1電極よりも、27.3％も薄肉である。こ
の事により、高電流時におけるスクリン上の輝点
寸法をより小さくすることができる。更に、モレ
ル氏他の構造における開孔径は0.615mm（25ミル）
であるが、この発明のG1電極３６の開孔径は、
0.53mm（21ミル）である。この発明の構造では、
またモレル氏他の構造におけるG1開孔の各々の
間にある垂直溝孔を除去した。

第２図〜第５図を参照すると、G2電極は、G1
電極３６側を向けた第１の表面５０と、反対側の
第２表面５２を有している。第１の表面５０は、
有効グリツド領域５４を有し、その領域内には、
非対称のビーム集束手段が形成されているが、そ
の手段は３個のカソード３４の配列面に並んで管
軸を横断する向きに配置された矩形状の溝孔５６
を持つている。第２の表面５２もまた、有効グリ
ツド領域５８を有し、その領域内には、とりわけ
管軸を横断する向きに配置された凹部分６０を有
する屈折レンズ手段が形成されている。

第３図〜第５図に示すように、実質的に円形の
遮蔽グリツド開孔は、１個の中心開孔６２と２個
の外側開孔６４，６６を含み、それらの開孔は遮
蔽グリツド３８を貫通して延び、第１表面５０に
形成された溝孔５６と、第２の表面に形成された
凹部分６０とを互いに連絡している。円形の遮蔽
グリツド開孔６２，６４，６６は、主電子レンズ
に入るビームの対称形予備集束系を構成する。一
対の固定部材６８がG2電極３８の２つの対向辺
から外方に延びて、支持棒３２ａ，３２ｂへの取
付けを容易にしている。

周縁７０は、凹部分６０の形状と合致し、実質
的にそれに垂直をなし、凹部分を取り囲み、凹部
分と、有効グリツド領域５８の間に延びている。
屈折レンズ手段を構成しているこの凹部分６０と
周縁７０とは、中心開孔６２に関して対称的な形
状であるが、外側開孔６４，６６に関しては非対
称な形状である。

好ましい実施例では、遮蔽グリツドの開孔６
２，６４，６８の直径は0.53mm（21ミル）であ
る。隣接して対をなす開孔相互間の横方向間隔ｇ
は、両中心間で5.08mm（200ミル）である。第４
図、第５図に示すように、凹部分６０は、電子ビ
ームの配列面上で12.50mm（492ミル）の長さl₁と、
電子ビームの配列面と実質的に直角方向に、中心
開孔６２の位置で測つて3.81mm（150ミル）の巾
W₁を有する。凹部分６０は、中心開孔６２の両
側から横方向外向きに約3.94mm（155ミル）広が
つていて、実質的に矩形状の中心部分を形成して
いる。凹部分６０の両端は、水平線と約30°の角
θをなしているためほゞ３角形状をなし、その３
角形状両端部の各頂点は外側開孔６４，６６の各
中心から測つて約1.17mm（46ミル）の曲率半径Ｒ
をもつて滑らかにわん曲している。G2電極３８
は約0.51mm（20ミル）の全体厚さを有し、これは
上記米国特許第4520292号に記載されているG2電
極より約0.21mm（８ミル）薄い。凹部分６０の深
さ、a₁は約0.15mm（６ミル）で、型押し（スタン
ピング）で形成され、その結果第４図に示すよう
に第１表面５０から外方に凸出する対応隆起部分
７２が形成される。第１表面５０の有効グリツド
領域５４内に形成された、管軸を横断する向きの
矩形状の溝孔５６は、約0.71mm（28ミル）の巾
W₂を有する。この溝孔の巾W₂は、開孔６２，６
４，６６の直径より大きく、それらの開孔の上下
に対称的に形成されている。溝孔５６の長さl₂は
約12.50mm（492ミル）で、この長さは外側開孔６
４，６６相互間の間隔より大きい。この溝孔５６
の長さl₂は、第２表面５２内に形成される凹部分
６０の長さl₁と同長またはそれ以上である。上記
した溝孔５６は、開孔６２，６４，６６に関して
非対称的に整列していて、すなわち、これら開孔
付近の溝孔の長さは、溝孔の巾より遥かに大き
い。溝孔５６は、約0.25mm（10ミル）の深さa₂を
有し、G2電極の開孔６２，６４，６６の各々に
通じている。第１表面５０における溝孔５６の長
さL₂は第２表面５２における凹部分６０の長さl₁
に等しいものとして示されているが、溝孔５６
は、実際には以下説明するように、この実施例で
溝孔５６によつて与えられる非対称ビーム集束作
用に悪影響を与えることなく凹部分の長さよりも
長くすることができる。

G2電極１３８の第２の実施例が第８図と第９
図に示されている。第２の実施例において第１の
実施例の構成素子と同一の構成素子にはその数字
符号の前に数字１を付けて示してある。第８図に
示すように、G2電極１３８は、実質的に矩形の
溝孔１５６より成る非対称ビーム集束手段が、凹
部分１６０とその周縁１７０とから成る屈折レン
ズ手段とG2電極の同じ側に形成されている点を
除いて、G2電極３８と実質的に同一である。溝
孔１５６の端部は滑らかに湾曲していて、凹部分
１６０の３角形の端部分の頂点の曲率半径と一致
しており、その各端部の半径は1.17mm（46ミル）
である。その他の点ではこのG2電極１３８は、
すべてG2電極３８と全く同一である。G2電極１
３８は、溝孔１５６と凹部分１６０が、G3電極
４０の方に向くように電子銃内に配置される。

〔動作原理〕

この電子銃２６の動作を、G2電極の外側開孔
６６を通過する１本の外側電子ビーム２８につい
て説明する。G2電極３８は、フレア歪を減少さ
せるための非対称ビーム集束手段を構成する溝孔
５６と、集束電圧の変化に対する水平方向集中感
度を減少させる屈折レンズ手段を構成する、周縁
７０の付いた凹部分６０との組み合わせを具えて
いる。第６図および第７図に示したように、カソ
ード３４から放出された電子は、回転対称形の電
界により、或るクロスオーバ点に集束されるが、
その電界はカソードに向つて円形のG1開孔に入
り込む集中性の電界線８０を有する。第６図およ
び第７図に示すように、矩形溝孔５６があるため
にG2開孔６６の第１表面５０のビーム入口側に
非点収差の電界が形成される。この電界は、水平
平面内で集中する電子に作用する場合、それが垂
直平面内で集中する電子に作用するのとは異つた
効果を与える。

第６図に示すように、この非点収差電界の発散
性の電界線８２は、水平面内に在るが、比較的狭
いクロスオーバ角を形成するように電子ビーム線
を僅かに真直ぐに修正する作用を行なう。溝孔５
６が非対称形であるために、電界線８２は開孔６
６の右側よりも左側で一層平坦になつている。し
かしG1電極３６とG2電極３８間の間隔が小さい
（約0.23mm）ため、この差異は電子光学的には微
細なものであり、電子ビームに悪影響を与えるこ
とはない。第６図に図示された電子軌道は、最外
側の電子線８４が水平面上にあることを示してい
る。第７図は、垂直面内にある非点収差電界の発
散電界線８６の第６図と同様な図を示すもので、
この電界線８６は電界線８２より一層鋭く曲つて
おり、そのため電界線８２が生成する電界より一
層強力な電界を作る。その結果、垂直面内の最外
側の電子線８８は、一層大きな直線化修正を受
け、そのため第６図に示した水平の電子線のクロ
スオーバー点よりも更に前方のクロスオーバ点に
一層狭いクロスオーバ角で集中する。上記の総合
結果として、水平方向に集中する電子線の最初の
線クロスオーバ９０と、これよりも更に前方にあ
る垂直方向に集中する電子線の線クロスオーバ６
２から成る２部分クロスオーバーとなる。

こうして、G2電極の開孔６２，６４，６６の
各々と通じる溝孔５６は、陰極線管の螢光スクリ
ン上に線状に、または細長い点状に集束される水
平方向に集中する電子線と、一方集束不足で、事
実上螢光スクリンを越えて（より前方に）、線状
に、または細長い点状に集束される垂直方向に集
中する電子線とを有する複合ビームを作る。

スクリンの中心における電子ビーム・スポツト
は、水平方向の寸法より垂直方向の寸法の方が大
きいが、ビームが主集束レンズ、すなわち、電子
銃のG3電極４０とG4電極４２の間を通過する時
のビームの断面は丁度上記と逆の関係である。垂
直面内ではクロスオーバの角度が一層小さいから
そこ（主集束レンズ位置）では電子ビームの垂直
方向寸法は水平方向寸法よりも小さい。その結
果、ヨークの周縁磁界によりビームが垂直方向に
軸外れ偏向を受けても、それがビームに甚しい影
響を与えることはない。その理由は、ビームがレ
ンズの収差部分に全体的に入り込むことがないか
らである。従つて、ヨークの周縁磁界による垂直
方向のフレアは減少する。

更に、この複合ビームは垂直面内で集中不足状
態であるという特徴があるので、ヨークの磁界が
ビームに及ぼす垂直方向の集中過剰をこの集中不
足特性が補正することになる。従つてスクリンの
中心を外れた位置における電子ビームの上下の垂
直方向フレアは著しく減少する。

第６図に示すように、水平面内に在る電界線９
４は、電子銃２６のG2電極３８とG3電極４０の
間に延びている。図示の電子銃２６では、G2電
極３８とG3電極４０間の距離は、約1.22mmの程
度である。周縁７０が外側開孔６６に近接してい
ることおよびG2電極３８とG3電極４０間に電圧
差のあることと共に、電極３８の凹部６０の非対
称形状と深さも、また、凹部分６０内で水平方向
の電界線９４を傾斜させて、外側電子ビームの近
くの静電界に影響を与えるような屈折レンズを形
成する。

例えば、もしG3電極４０の集束電圧を一層正
にする一方、G4電極４２の電位を不変にしてお
くと、G3−G4から成る主電子レンズは弱くな
り、外側ビームは外に向つて集中不良となる傾向
になる。同時に、G2電極３８の固定電位に対し
てG3電極の集束電圧を増大させると、G2−G3レ
ンズの作用が強化される。G2電極３８とG3電極
４０間に形成される静電界は、外側ビームがG2
電極３８の開孔を通過するときに、電界線９４が
この外側電子ビームを中心電子ビームに向つて水
平方向に集中させるように、強い歪を受ける。こ
の状態が第６図に示されている。こうして、この
屈折レンズは、主電子レンズ内で起る集中不良を
補正する。

同様に、もしG3集束電圧を低下させると、G3
−G4の主電子レンズは強められ、外側ビームは
内側に集中する傾向になる。同時に、G3電極４
０の集束電圧をG2電極３８上の固定電位に対し
減少させると、G2−G3のレンズ作用が弱くな
り、電界線９４は強い歪を受けることがなく、外
側電子ビームは、G2電極３８の開孔を通過した
後、中心ビームから外側に向い集中不良となる傾
向を示す。

上記構成による正味の効果は、集束電圧の変化
により、主電子レンズ内に惹き起される。すなわ
ちG3電極４０とG4電極４２の間に発生する如何
なる変化をも相殺する補正電界を、G2電極３８
とG3電極４０の間にこの屈折レンズ手段が生成
なることである。

第７図に示すように、凹部分６０は垂直面上で
対称的でありかつ開孔６６と周縁７０の間の垂直
方向間隔は相当に大きいので、垂直面内に在る電
界線９６は、開孔６６に対して対称的であり、３
本の電子ビームが垂直方向に乱されることはな
い。すなわち、この屈折レンズ手段は、集束電圧
の変化に対して外側電子ビームの水平方向の集中
のみに影響を与える。上記した効果の強さは、凹
部分６０の深さ、３角形状端部の半径、G2とG3
電極間の電界強度により支配される。この電界強
度は、G2とG3電極間の電圧差を両者間の距離で
除したものとして定義される。３角形状端部の半
径が大きければ大きい程、電子ビームの通路に影
響を与えるためには、周縁７０を外部開孔７２か
らより遠くに離し、凹部分は一層深くしなければ
ならない。

G2電極の開孔６４を通過する、他の外側電子
ビームに対しても上記と同じ効果が生じる。

第２の実施例では、溝孔１５６がG2電極１３
８の高電圧側に位置しているので、電子は、G3
電極上の電圧の影響を受けてより高速度で運動す
る。従つて、溝孔５６がG2電極３８の低電圧側
に形成されていて、電子が非対称電界中を、より
低い速度でより長い時間をかけて進行する第１の
実施例における場合よりも、この第２の実施例に
おける非対称ビーム集束作用は弱いものとなる。
屈折レンズの作用はG2電極３８について上記し
た通りである。

それぞれ、３個のビーム形成開孔全部を横切つ
て延長し屈折レンズ手段と整列している１個の非
対称ビーム集束用溝孔５６と１５６を有する上記
のG2電極３８と１３８は、前述した米国特許第
4513222号および第4523123号に開示されているよ
うな在来の構造、すなわち各開孔の周りに別々の
ビーム集束用溝孔が形成されている構造よりも優
れている。この在来の構造において、開孔または
反対側の表面上に形成された屈折レンズ手段の何
れかに対して、溝孔の１つが整列不良である場合
には、電子ビームの望ましくない不揃いを生じ
る。３個の開孔のすべてを横切つて延び、かつ屈
折レンズ手段に正確に整列した１つの非対称ビー
ム集束用溝孔を形成することにより、上記従来の
構造で遭遇する諸問題は軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した陰極線管の一部軸
断面で示した平面図、第２図は第１図に破線で示
した電子銃の一部軸断面で示す側面図、第３図は
第２図の線３−３で表わす面から見た遮蔽グリツ
ドの拡大正面図、第４図は第３図の線４−４で表
わす面における遮蔽グリツドの拡大断面図、第５
図は第３図の線５−５で表わす面における遮蔽グ
リツドの拡大断面図、第６図は水平面内における
電子ビームの形成状態を示すための第３図の線６
−６で表わす面における拡大断面図、第７図は垂
直面内における電子ビームの形成状態を示すため
の第３図の線７−７で表わす面における拡大断面
図、第８図は遮蔽グリツトの第２の実施例の拡大
正面図、第９図は第８図の線９−９で表わす面に
おける遮蔽グリツドの拡大断面図である。１０……陰極線管、２２……映像スクリン（３
色螢光スクリン）、２６……インライン電子銃、
２８……電子ビーム、３４……カソード、３６…
…制御グリツド、３８，１３８……遮蔽グリツ
ド、６２……中央開孔、６４，６６……外側開
孔、５４，５８……有効グリツド領域、５６，５
８……矩形状溝孔、l₂……矩形状溝孔の長さ、2g
……外側遮蔽グリツド開孔相互間の間隔、W₂…
…矩形状溝孔の幅、６０，１６０……凹部分、l₁
……凹部分の長さ、W₁……凹部分の幅、７０，
１７０……周縁（リム）。

Claims

【特許請求の範囲】１映像スクリンと、１本の中心ビームと２本の
外側ビームを含む３本の電子ビームを上記スクリ
ンへのビーム通路に沿つて投射するインライン電
子銃とを具備する陰極線管であつて；上記電子銃は、上記３本の電子ビームを発生させる３個のカソ
ードと、それぞれ、電子ビームを通過させるために一平
面上に配置された中央開孔と２個の外側開孔とよ
り成る互いに間隔をおいて整列した３個の開孔を
有し、上記カソードと整列関係に順次配設されて
上記電子ビームを集束するための、制御グリツ
ド、遮蔽グリツドおよび主電子レンズと、を具
え、上記遮蔽グリツドは、遮蔽グリツド開孔とフレ
ア歪を減少させるための非対称ビーム集束手段と
屈折レンズ手段とを含む有効グリツド領域を有し
ており、上記非対称ビーム集束手段は、遮蔽グリ
ツドの外側開孔相互間の間隔よりも大きな長さと
遮蔽グリツドの開孔の直径よりも大きな幅とを有
し管軸を横断する向きに形成された矩形状の溝孔
より成り、また、上記屈折レンズ手段は、実質的に矩形状
の中央部と実質的に３角形状の両端部を有し、上
記電子ビームの配列平面上で測つた長さが上記溝
孔の長さと同等またはそれ以下でありまたこの配
列面と実質的に直角方向に測つた幅が上記溝孔の
幅より実質的に大であるような、管軸を横断する
向きに配設された凹部分より成り、この凹部分はその形状と一致した周縁により囲
まれており、この周縁の中央部は上記遮蔽グリツ
ドの中央開孔から離れているが３角形状の両端部
は上記遮蔽グリツドの両外側開孔にそれぞれ接近
しており、それによつて上記凹部分内の電界線を
傾斜させて両外側の上記ビーム通路近くの静電界
に影響を及ぼすように構成されている、陰極線
管。