JPH06251722A

JPH06251722A - 陰極線管

Info

Publication number: JPH06251722A
Application number: JP5035497A
Authority: JP
Inventors: Masaji Shirai; 正司白井; Kenichi Watanabe; 健一渡邉; Katsuichi Wakita; 勝一脇田
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-09-09
Also published as: TW285744B; KR0141662B1; CN1094845A; US5466983A; FR2702085A1

Abstract

(57)【要約】【目的】主レンズを最大限に大口径化し、同時に垂直
方向での電子ビーム集束条件が存在しなくなるという問
題の発生を抑制した高解像度陰極線管の提供。【構成】主レンズを第３グリッド電極３００，第４グ
リッド電極４００および第５グリッド電極６００からな
る前段レンズと、第５グリッド電極６００と第６グリッ
ド電極７００からなる水平方向に偏平な後段レンズとか
ら構成し、後段レンズに入射する電子ビームを前段レン
ズで横長化して前段レンズがフォーカス電圧の上昇と共
に弱まる構成とした。【効果】蛍光面上に集束するビームスポツト系の球面
収差による拡大が抑制されると共に、非円形化が防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管に係り、特に
直視型あるいは投写型テレビジョン受像機や情報端末機
器のディスプレイ装置の表示画像の解像度を向上させる
ために、収差の低減された主レンズをもつ電子銃を用い
た陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】直視型テレビジョン受像機や投写型テレ
ビジョン受像機、あるいは情報端末機器のディスプレイ
装置として陰極線管が広く用いられている。この種の陰
極線管は、真空容器の中に電子ビームを発射する電子銃
と、電子ビームの射突により励起されて発光する蛍光体
を塗布した蛍光面を少なくとも有し、上記蛍光面におけ
る電子ビームのスポツトの大きさとその形状によって解
像度が左右される。

【０００３】蛍光面における電子ビームスポツトの大き
さとその形状は、電子銃の集束特性に依存するため、そ
の電子銃のレンズを構成する電極の配置とその形状は上
記解像度を向上させる上で極めて重要である。図７は従
来の陰極線管とその電子銃の構成の一例を説明するため
のカラー陰極線管の断面模式図であって、１は真空容器
であるガラス外囲器、２は表示画面であるフェースプレ
ートパネル、３はフェースプレートパネルの内面に塗布
形成された３色の蛍光体層からなる蛍光面、４は色選択
電極であるシャドウマスク、５は陽極電圧が印加される
内部導電膜、６は電子ビームを水平と垂直に偏向させる
ための外部磁気偏向ヨーク、７，８，９は陰極、１０は
第１グリッド電極（Ｇ１電極）、２０は第２グリッド電
極（Ｇ２電極）、３０は第３グリッド電極（Ｇ３電
極）、４０は第４グリッド電極（Ｇ４電極）、５０は遮
蔽カップである。なお、３１，３２，３３は第３グリッ
ド電極３０の第４グリッド電極側電子ビーム通過孔、４
１，４２，４３は第４グリッド電極の第３グリッド電極
側電子ビーム通過孔、５１，５２，５３は遮蔽カップ５
０の電子ビーム通過孔、６１，６２，６３は水平面上に
略々平行に配置された３電子ビームの中心軸、６４，６
５は第４グリッド電極４０の第３グリッド電極側電子ビ
ーム通過孔の外側電子ビーム通過孔４１，４３の中心軸
である。

【０００４】同図において、陰極７，８，９、第１グリ
ッド電極１０、第２グリッド電極２０、第３グリッド電
極３０、第４グリッド電極４０、および遮蔽カップ５０
により電子銃が構成され、陰極７，８，９、第１グリッ
ド電極１０、第２グリッド電極２０でビーム発生部が構
成される。このビーム発生部からは、水平面上に配置さ
れた中心軸６１，６２，６３に沿って電子ビームが放射
され、第３グリッド電極３０と第４グリッド電極４０の
対向部に形成される主レンズ部に入射する。

【０００５】主レンズ部は、主レンズ電極である第３電
極３０と第４電極４０および遮蔽カップ５０で構成さ
れ、主レンズ電極を構成する一方の電極である第３電極
３０および遮蔽カップ５０に形成された各電子ビーム通
過孔の中心軸は、それぞれの電子ビームの中心軸６１，
６２，６３と一致している。しかし、主レンズを構成す
る他方の電極である第４電極４０の第３電極側電子ビー
ム通過孔は、その中央の電子ビーム通過孔４２の中心軸
は上記中心軸６２と一致しているが外側の電子ビーム通
過孔４１と４３の中心軸６４と６５は上記中心軸６１，
６３と一致せず、外側に僅かに偏位している。

【０００６】第３グリッド電極３０の電位は第４グリッ
ド電極４０よりも低電位に設定され、高電位側の第４グ
リッド電極４０は遮蔽カップ５０および内部導電膜５と
同電位になっている。第３グリッド電極３０と第４グリ
ッド電極４０の中央部の電子ビーム通過孔３２と４２と
は同軸になっているので、第３グリッド電極３０と第４
グリッド電極４０の中央部分には軸対称の主レンズが形
成され、中央の電子ビームはこの主レンズによって集束
された後、中心軸６２に沿った軌道を直進する。

【０００７】一方、両電極の外側の電子ビーム通過孔３
１，３３と４１，４３とは互いに中心軸がずれているの
で、外側の電子ビームに対しては非軸対称の主レンズが
形成される。このため、外側の電子ビームは主レンズ領
域のうち第４グリッド電極４０側に形成される発散レン
ズ領域で、レンズ中心軸から中央の電子ビーム方向に外
れた部分を通過し、主レンズによる集束作用と同時に中
央の電子ビーム方向への集中力を受ける。

【０００８】こうして、３本の電子ビームは集束される
と同時にシャドウマスク４上で互いに重なるように集中
する。この各電子ビームを集中させる操作を静コンバー
ゼンスと呼ぶ。さらに、各電子ビームはシャドウマスク
４により色選別を受け、各電子ビームに対応する色の蛍
光体を励起発光させる部分だけがシャドウマスク４の小
孔を通過し、蛍光面３に到達する。この電子ビームを外
部磁気偏向ヨーク６で発生される偏向磁界により蛍光面
３上に２次元走査させる。

【０００９】上記のようなカラー陰極線管の解像度特性
に大きく影響を与える要因として、主レンズの球面収差
があることはよく知られている。主レンズの球面収差を
小さくできれば、蛍光面上のスポツト径増大による解像
度の低下を抑制することができるのである。さらに、主
レンズの球面収差を低減するために、主レンズを構成す
る電極の口径の拡大が有効であることも良く知られてい
る。

【００１０】しかし、図７に示したようなインライン形
電子銃では、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）３色のそれ
ぞれに対応する円筒形の主レンズを同一平面内に配置し
ているので、上記口径はガラス外囲器１のネック部分内
径の１／３以下でなければならない。電極の厚みを考慮
し、さらに電極加工上の問題にも配慮すると、口径に対
する上限値はさらに小さな値になってしまう。この限界
値を拡大するためにネック部分の内径を拡大すること
は、その外側に配置される偏向ヨーク６の偏向電力が増
大するという新たな弊害が発生する。

【００１１】上記主レンズの口径を上記限界値よりも実
質的に拡大できる非円筒形主レンズの一例が特開昭５８
−１０３７５２号公報に開示されている。図８は上記公
報に開示された非円筒形主レンズを備えた電子銃の要部
構成を説明する断面図であり、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切断した横断面図であっ
て、３００は第３グリッド電極、４００は第４グリッド
電極、５００は遮蔽カップ、３１０は第１電極板、３１
１，３１２，３１３は第１電極板の電子ビーム通過孔、
４１０は第２電極板、４１１，４１２，４１３は第２電
極板の電子ビーム通過孔である。

【００１２】同図（ａ）に示したように、第３グリッド
電極３００と第４グリッド電極４００の対向面に設置さ
れる第１電極板３１０と第２電極板４１０を第３グリッ
ド電極３００と第４グリッド電極４００対向面からそれ
ぞれ後退させる。これにより、第３グリッド電極３００
と第４グリッド電極４００の内部に電界が深く浸透し、
レンズ口径の拡大と同一の効果が生じる。

【００１３】ところが、グリッド電極の外周部断面は軸
対称でなく、水平方向Ｈ−Ｈが垂直方向Ｖ−Ｖよりも大
である。このため、電界の浸透は水平方向で著しくな
り、水平方向のレンズ集束力が垂直方向のレンズ集束力
に比較して弱くなる。これにより非点収差が発生し、電
子ビームの断面形状が水平方向に長く変形して、解像度
の低下をもたらす。

【００１４】これを補正するため、同図（ｂ）に示した
ように、第１電極板３１０と第２電極板４１０に設けら
れた電子ビーム通過孔３１１，３１２，３１３、４１
１，４１２，４１３の開孔形状を非円形とし、水平方向
の開孔径を垂直方向の開孔径よりも小さくする。これに
より、水平方向の集束電界を強め、水平方向と垂直方向
の集束力をバランスさせ、非点収差を取り除くことがで
きる。

【００１５】しかしながら、上記従来技術の電極形状で
はレンズ口径の拡大効果を、以下に記した理由により十
分に生かすことができない。すなわち、レンズ口径の拡
大効果を生かすためには、主レンズ内で電子ビーム径を
広げる必要があるが、電子ビーム径を一定以上拡大する
と、電子ビームの一部が第１電極板３１０に衝突し、第
３グリッド電極３００に電子が流れ込み、電流が発生し
てしまう。この電流は第３グリッド電極３００に印加さ
れる電圧すなわちフォーカス電圧を発生させる電源回路
に流れこむ。一般に、この電源回路のインピーダンスは
かなり大きいため、流入する電流によって出力電圧であ
るフォーカス電圧値が低下してしまい、正常なフォーカ
ス条件で動作させることができなくなってしまう。

【００１６】そこで、第１電極板３１０と第２電極板４
１０を取り除いた構造にすることが考えられる。しかし
ながら、第１電極板３１０と第２電極板４１０を取り除
いてしまうと、上記したように、グリッド電極の外周部
断面が横長であるために、非点収差が発生し解像度が大
きく低下する。この非点収差補正のため、一例として次
のような手段が考えられる。すなわち、電子ビームを横
長にする作用は第３グリッド電極３１０のみであり、第
４グリッド電極４１０において外周部断面が横長である
ことは逆に電子ビームを縦長にする作用をもつことに着
目する。このとき、第３グリッド電極３００と第４グリ
ッド電極４００の外周部の横長の程度、すなわち偏平度
が同一であれば、電子ビームは電圧の低い第３グリッド
電極３００において速度が小さく、滞在時間が長いこと
から、第３グリッド電極３００の影響を強く受け、総合
的には横長に変形され、上記したような非点収差が発生
する。

【００１７】そこで、上記のような非点収差を補正する
ために、次のような電子銃が考えられた。図９は非点収
差を補正する電極構造を持たせた従来の電子銃を説明す
る要部断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した横断面図であって、３００
は第３グリッド電極、４００は第４グリッド電極、６０
０は第５グリッド電極、７００は第６グリッド電極、８
００は遮蔽カップ、９００は電極支持棹、４１１，４１
２，４１３は第４グリッド電極の電子ビーム通過孔であ
る。

【００１８】同図に示したように、第３グリツド電極３
００の偏平率を第４グリツド電極４００側で大きくする
ことにより、電子ビームの断面を縦長形状にしようとす
るレンズ作用が強くなって、第３グリツド電極３００で
の電子ビームの断面を横長形状にしようとするレンズ作
用と互いに打ち消し合い、非点収差が補正される。しか
しながら、図９に示した構成では電極外周部の径が垂直
方向で小さいため、主レンズのレンズ口径が垂直方向で
小さく、水平方向で大きくなり、収差にアンバランスが
生じてしまい、蛍光面上で電子ビームスポット形が垂直
方向で拡大してしまうという欠点が生じる。

【００１９】そこで、図９に示した電子銃においては、
主レンズを前段レンズと後段レンズで構成される多段レ
ンズとし、後段レンズを大口径化して前段レンズにより
後段レンズに入射する電子ビームの断面を横長に変形さ
せる構造とすることで収差のアンバランスを補正してい
る。電子ビームの断面を横長とすることで、収差のアン
バランスが補正できるのは、以下の理由からである。

【００２０】すなわち、収差は電子ビームのレンズへの
入射角度θの３乗に比例することが知られている。電子
ビームの断面を前段レンズで横長にすれば、後段レンズ
への入射角度を垂直方向で小さくでき、垂直方向の口径
が小さいことによる収差の劣化が補正されるのである。
上記前段レンズは、第３グリッド電極３００，第４グリ
ッド電極４００，第５グリッド電極６００により、また
後段レンズは第５グリッド電極６００，第６グリッド電
極７００により構成される。図９に示した電子銃では、
第３グリッド電極３００，第５グリッド電極６００には
５〜１０ｋＶ程度のフォーカス電圧が、また第４グリッ
ド電極４００には５００〜１ｋＶ程度の低電圧が印加さ
れ、第４グリッド電極４００の電子ビーム通過孔４１
１，４１２，４２１３のそれぞれには水平方向にスリッ
ト４１４が形成されている。このスリット４１４により
電子ビームの断面は前段レンズで横長に変形される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た電子銃を備えたカラー陰極線管では、その電子銃電極
構成に起因する以下に述べるような問題が生じる。すな
わち、前段レンズにより電子ビームの断面を横長に変形
させる際、この変形の程度が大きい場合は、電子ビーム
は垂直方向で非常に強く集束されることになる。

【００２２】フォーカス電圧を増大させると、この垂直
方向集束作用が一層強くなる。このため、垂直方向では
主レンズから集束点までの距離が短くなり、蛍光面上で
電子ビームを集束させる条件が存在しなくなる。一方、
フォーカス電圧を低下させると、後段レンズの強度が強
くなり、垂直方向と水平方向共に主レンズから集束点ま
での距離が短くなり、両方向共蛍光面上で電子ビームを
集束させる条件が存在しなくなる。

【００２３】以上のことから、垂直方向については、前
段レンズによる電子ビーム断面の変形が大きい場合には
フォーカス電圧を増大させても、あるいは低下させても
蛍光面上で電子ビームを集束させる条件が存在しなくな
ることがある。本発明の目的は、上記従来技術の問題を
解消し、主レンズの大口径化を図ると同時に、垂直方向
で電子ビーム集束条件を確保した高解像度の電子銃を備
えた陰極線管を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の発明は、フォーカス電圧を増大
させたときに前段レンズ作用が弱くなり、電子ビームの
断面の変形が少なく成るような前段レンズ構成としたこ
とを特徴とする。すなわち、本発明は、水平方向に配列
され、かつ制御された複数の電子ビームを発生するビー
ム発生部と、このビーム発生部と同軸上で互いに対向し
て主レンズ部を構成する電極を含む複数の電極からな
り、上記ビーム発生部からの上記複数の電子ビームを上
記主レンズ部により蛍光面に集束させる電子銃を具備し
た陰極線管において、前記主レンズ部を構成する互いに
対向する電極の中の少なくとも一対の電極の横断面が水
平方向に偏平であり、前記一対の電極の一方に低電圧が
印加され、他方の電極には高電圧が印加されるように構
成され、前記主レンズ部には、前記一対の電極に入射さ
れる前記電子ビームの断面を前記水平方向に偏平にさせ
る電極手段を有し、前記電極手段を構成する少なくとも
１つの電極には前記低電圧が印加され、前記電極手段に
より前記電子ビームを偏平にする作用が、前記低電圧の
上昇と共に低減される如く構成された電子銃を具備した
ことを特徴とする。

【００２５】また、本発明の請求項２の発明は、水平方
向に配列され、かつ制御された複数の電子ビームを発生
するビーム発生部と、このビーム発生部と同軸上で互い
に対向して主レンズ部を構成する電極を含む複数の電極
からなり、上記ビーム発生部からの上記複数の電子ビー
ムを上記主レンズ部により蛍光面に集束させる電子銃を
具備した陰極線管において、前記主レンズ部を構成する
互いに対向する電極の中の少なくとも一対の電極の横断
面は前記水平方向に偏平であり、前記一対の電極の一方
には低電圧が、他方の電極には高電圧が印加され、さら
に前記高電圧が印加される電極の断面の偏平の度合いが
前記低電圧が印加される電極より大きく構成され、前記
主レンズ部には、前記一対の電極に入射される前記電子
ビームの断面を前記水平方向に偏平にさせる電極手段を
有し、前記電極手段を構成する少なくとも１つの電極に
は前記低電圧が印加され、前記電極手段により前記電子
ビームを偏平にする作用が、前記低電圧の上昇と共に低
減される如く構成された電子銃を具備したことを特徴と
する。

【００２６】また、上記発明において、前記電極手段
が、前記低電圧が印加される電極を含む前段レンズ構成
電極と、前記低電圧よりも高い電圧が印加される電極を
含む後段レンズ構成電極とを対向させた構成としたこと
を特徴とする。そして、上記発明において、前記前段レ
ンズ構成電極の、後段レンズ構成電極との対向面に設け
られた電子ビーム通過孔の前記水平方向の径が、これに
垂直な方向の径に比較して大であることを特徴とする。

【００２７】そしてまた、上記後段レンズ構成電極の、
前段レンズ構成電極との対向面に設けられた電子ビーム
通過孔の前記水平方向の径が、これに垂直な方向の径に
比較して小であることを特徴とする。さらに、本発明の
請求項３の発明は、制御された単一の電子ビームを発生
するビーム発生部と、このビーム発生部と同軸上で互い
に対向して主レンズ部を構成する電極を含む複数の電極
からなり、上記ビーム発生部からの上記単一の電子ビー
ムを上記主レンズ部により蛍光面に集束させる電子銃を
具備した陰極線管において、前記主レンズ部の、互いに
対向する電極の中の少なくとも一対の電極の断面は任意
の一方向に偏平であり、前記一対の電極の一方の電極に
は低電圧が、他方の電極には高電圧が印加されるように
構成され、前記主レンズ部は、前記一対の電極に入射さ
れる前記電子ビームの断面を前記一方向に偏平にさせる
電極手段を有し、前記電極手段を構成する少なくとも一
つの電極には前記低電圧が印加され、前記電極手段によ
り前記電子ビームを偏平にする作用が、前記低電圧の上
昇と共に低減される如く構成された電子銃を具備したこ
とを特徴とする。

【００２８】さらにまた、本発明の請求項４の発明は、
制御された単一の電子ビームを発生するビーム発生部
と、この電子ビーム発生部と同軸上で互いに対向して主
レンズ部を構成する電極を含む複数の電極からなり、上
記ビーム発生部からの上記単一の電子ビームを上記主レ
ンズ部により蛍光面に集束させる電子銃を具備した陰極
線管において、前記主レンズ部を構成する互いに対向す
る電極の中の少なくとも一対の電極の断面が任意の一方
向に偏平であり、前記一対の電極の一方の電極には低電
圧が、他方の電極には高電圧が印加されるように構成さ
れ、さらに前記高電圧が印加される電極の断面の偏平の
度合いが前記低電圧が印加される電極より大きく構成さ
れ、前記主レンズ部は、前記一対の電極に入射される前
記電子ビームの断面を前記一方向に偏平にさせる電極手
段を有し、前記電極手段を構成する少なくとも一つの電
極には前記低電圧が印加され、前記電極手段により前記
電子ビームを偏平にする作用が、前記低電圧の上昇と共
に低減される如く構成された電子銃を具備したことを特
徴とする。

【００２９】上記発明において、前記電極手段が、前記
低電圧が印加される電極を含む前段レンズ構成電極と、
前記低電圧よりも高い電圧が印加される電極を含む後段
レンズ構成電極とを対向させた構成であることを特徴と
する。また、上記前記低電圧が印加される電極を含む前
段レンズ構成電極の、前記低電圧よりも高い電圧が印加
される電極を含む後段レンズ構成電極との対向面に設け
られた電子ビーム通過孔の前記一方向の径が、これに垂
直な方向の径に比較して大であることを特徴とする。

【００３０】そして、上記前記低電圧が印加される電極
を含む前段レンズ構成電極の、前記低電圧よりも高い電
圧が印加される電極を含む後段レンズ構成電極との対向
面に設けられた電子ビーム通過孔の前記一方向の径が、
これに垂直な方向の径に比較して小であることを特徴と
する。

【００３１】

【作用】上記本発明の構成により、フォーカス電圧を増
大させたときに電子ビーム断面の変形が少なくなれば、
前段レンズにおける垂直方向の集束作用が弱まることに
なる。このとき、前記後段レンズ電極を構成する一方の
電極に印加されるフォーカス電圧の上昇は、他方の電極
の高電圧との電圧差の低減をもたらす。このため、後段
レンズ電極で形成される後段レンズ強度も低減され、フ
ォーカス電圧を増大させると垂直方向では集束作用が一
層弱くなり、主レンズから電子ビーム集束点までの距離
が短くなる。

【００３２】このフォーカス電圧を最適にすることで、
垂直方向でも蛍光面上で電子ビームを集束させることの
できる条件が存在することになる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明による陰極線管に用い
られる電子銃の主レンズの第１実施例を説明する縦断面
図、図２は図１のＡ−Ａ方向からみた横断面図、図３は
図１のＢ−Ｂ方向からみた横断面図であって、前記図９
と同様に３００は第３グリッド電極、４００は第４グリ
ッド電極、６００は第５グリッド電極、７００は第６グ
リッド電極、８００は遮蔽カップ、９００は電極支持
棹、４１１，４１２，４１３は第４グリッド電極の電子
ビーム通過孔である。なお、第３，第４，第５グリッド
電極の電子ビーム通過孔は円筒部で構成される。

【００３４】同図において、前段レンズは第３グリッド
電極３００，第４グリッド電極４００，第５グリッド電
極６００により、また後段レンズは第５グリッド電極６
００，第６グリッド電極７００により構成される。同図
の構成例では、第３グリッド電極３００と第５グリッド
電極６００には５〜１０ｋＶ程度のフォーカス電圧（Ｖ
ｆ）が、第４グリッド電極４００には第６グリッド電極
７００と共通の２０〜３５ｋＶ程度の電圧（陽極電圧Ｅ
ｂ）が印加される。

【００３５】第４グリッド電極４００には、図２に示し
たように電子ビーム通過孔４１１，４１２，４１３が形
成されており、この電子ビーム通過孔４１１，４１２，
４１３の各々には垂直方向のスリット４１５が形成され
ている。このスリット４１５により電子ビームの断面は
前段レンズで横長に変形される。第５グリッド電極６０
０と第６グリッド電極７００は、何れもその断面が水平
方向に偏平になっているが、この偏平率が第６グリッド
電極７００で大き形成されて、非点収差が補正されるよ
うになっている。

【００３６】また、後段レンズに入射する電子ビームの
断面が横長に変形されているため、後段レンズが偏平で
あるために生じる球面収差のアンバランスが補正され、
蛍光面上で略々円形の電子ビームスリットを得ることが
できる。さらに、フォーカス電圧の増大と共に前段レン
ズ強度が低下する構造となっているため、垂直方向で集
束作用が常に強過ぎることによる蛍光面上で電子ビーム
を集束させる条件が存在しなくなるという問題は生じな
い。

【００３７】図１に示した電子銃の電極寸法を３次元電
子ビームシミュレーションによって求めた一例を以下に
示す。Ｈ５（第５グリッド電極の水平方向径）＝２１ｍｍＨ６（第６グリッド電極の水平方向径）＝１７ｍｍＶ５（第５グリッド電極の垂直方向径）＝１４．９ｍｍＨ６（第６グリッド電極の垂直方向径）＝７．６ｍｍＶ４（第４グリッド電極スリットの垂直方向長さ）＝
４．８ｍｍ φＧ４（第３，第４，第６グリッド電極円筒部径）＝
４．０ｍｍ上記の寸法による蛍光面上における球面収差による電子
ビームスポツト径の偏平率（垂直径／水平径）は１．３
程度であり、円形に近いものとなる。また、このときの
球面収差によるスポツト径（水平，垂直径）も、後段レ
ンズをφ１５としたときのスポツト径に比較して２８％
低減されており、実効的なレンズ大口径化により収差が
大幅に改善されていることが分る。

【００３８】図４は本発明による陰極線管に用いられる
電子銃の主レンズの第２実施例を説明する縦断面図、図
５は図４のＡ−Ａ方向からみた横断面図、図６は図４の
Ｂ−Ｂ方向からみた横断面図であって、３００は第３グ
リッド電極、４００は第４グリッド電極、６００は第５
グリッド電極、８００は遮蔽カップ、９００は電極支持
棹、３１１，３１２，３１３は第３グリッド電極の電子
ビーム通過孔である。なお、第３，第４グリッド電極の
電子ビーム通過孔は円筒部で構成される。

【００３９】この実施例の電子銃は、前段レンズを第３
グリッド電極３００と第４グリッド電極４００で形成さ
れ、後段レンズは第４グリッド電極４００と第５グリッ
ド電極６００で形成される。同図の例では、第３グリッ
ド電極３００に第５グリッド電極６００と共通の２０〜
３５ｋＶ程度の高電圧（陽極電圧Ｅｂ）が、また第４グ
リッド電極４００には５〜１０ｋＶ程度のフォーカス電
圧（Ｖｆ）が印加される。

【００４０】第３グリッド電極３００の電子ビーム通過
孔３１１，３１２，３１３の各々には垂直方向のスリッ
ト３１４が形成されている。このスリットにより電子ビ
ームの断面は前段レンズで横長に変形される。この実施
例でもフォーカス電圧の増大と共に前段レンズ強度が低
下する構造となっているため、垂直方向で集束作用が常
に強過ぎることにより蛍光面で電子ビームを集束させる
条件が存在しなくなるという問題は生じない。

【００４１】上記各実施例は３本の電子ビームを出射す
るカラー陰極線管用電子銃に本発明を適用したものであ
るが、本発明はこれに限るものではなく、投写型陰極線
管、その他の単一の電子ビームを用いる陰極線管に対し
て同様に適用できるものである。単一電子ビーム型の陰
極線管においても、電子ビーム通過孔が１つであること
を除いて上記実施例と同様の構成であるので、図を用い
た詳細な説明は省略する。

【００４２】なお、上記各実施例で説明した主レンズ電
極の偏平率の調整による非点収差補正は単なる一例であ
って、例えば特開昭６１−３４８３６号公報に開示され
たように、主レンズ電極対向端に凹凸形状を与えて非点
収差補正を行なう主レンズ構造に本発明を適用しても同
様の効果を得ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水平方向に偏平な断面をもち、最大限に大口径化された
後段レンズへの入射電子ビームを前段レンズにおいて横
長にしているので、後段レンズの水平方向および垂直方
向系のアンバランスに起因する球面収差のアンバランス
を補正することができる。

【００４４】さらに、フォーカス電圧を増大させたと
き、前段レンズ強度が弱まる構成としているので、前段
レンズで電子ビームを横長にする作用により、垂直方向
で電子ビームを蛍光面上で集束させる条件が存在しなく
なることがない。これにより、主レンズの大口径化の効
果を十分に生かし、解像度を大幅に向上させた陰極線管
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による陰極線管に用いられる電子銃の主
レンズの第１実施例を説明する縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ方向からみた横断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ方向からみた横断面図である。

【図４】本発明による陰極線管に用いられる電子銃の主
レンズの第２実施例を説明する縦断面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ方向からみた横断面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ方向からみた横断面図である。

【図７】従来の陰極線管とその電子銃の構成の一例を説
明するためのカラー陰極線管の断面模式図である。

【図８】従来の非円筒形主レンズを備電子銃の要部構成
を説明する断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線で切断した横断面図である。

【図９】非点収差を補正する電極構造を持たせた従来の
電子銃を説明する要部断面図であり、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した横断面図であ
る。

【符号の説明】

３００第３グリッド電極４００第４グリッド電極６００第５グリッド電極７００第６グリッド電極８００遮蔽カップ９００電極支持棹４１１，４１２，４１３第４グリッド電極の電子ビー
ム通過孔。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者脇田勝一千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平方向に配列され、かつ制御された複数
の電子ビームを発生するビーム発生部と、この電子ビー
ム発生部と同軸上で互いに対向して主レンズ部を構成す
る電極を含む複数の電極からなり、上記ビーム発生部か
らの複数の電子ビームを上記主レンズ部により蛍光面に
集束させる電子銃を具備した陰極線管において、前記主レンズ部を構成する互いに対向する電極の中の少
なくとも一対の電極の横断面が水平方向に偏平であり、
前記一対の電極の一方に低電圧が印加され、他方の電極
には高電圧が印加されるように構成され、前記主レンズ部には、前記一対の電極に入射される前記
電子ビームの断面を前記水平方向に偏平にさせる電極手
段を有し、前記電極手段を構成する少なくとも１つの電
極には前記低電圧が印加され、前記電極手段により前記電子ビームを偏平にする作用
が、前記低電圧の上昇と共に低減される如く構成された
電子銃を具備したことを特徴とする陰極線管。
【請求項２】水平方向に配列され、かつ制御された複数
の電子ビームを発生するビーム発生部と、この電子ビー
ム発生部と同軸上で互いに対向して主レンズ部を構成す
る電極を含む複数の電極からなり、上記ビーム発生部か
らの複数の電子ビームを上記主レンズ部により蛍光面に
集束させる電子銃を具備した陰極線管において、前記主レンズ部を構成する互いに対向する電極の中の少
なくとも一対の電極の横断面は前記水平方向に偏平であ
り、前記一対の電極の一方には低電圧が、他方の電極に
は高電圧が印加され、さらに前記高電圧が印加される電
極の断面の偏平の度合いが前記低電圧が印加される電極
より大きく構成され、前記主レンズ部には、前記一対の電極に入射される前記
電子ビームの断面を前記水平方向に偏平にさせる電極手
段を有し、前記電極手段を構成する少なくとも１つの電
極には前記低電圧が印加され、前記電極手段により前記電子ビームを偏平にする作用
が、前記低電圧の上昇と共に低減される如く構成された
電子銃を具備したことを特徴とする陰極線管。
【請求項３】制御された単一の電子ビームを発生するビ
ーム発生部と、このビーム発生部と同軸上で互いに対向
して主レンズ部を構成する電極を含む複数の電極からな
り、上記ビーム発生部からの上記単一の電子ビームを上
記主レンズ部により蛍光面に集束させる電子銃を具備し
た陰極線管において、前記主レンズ部の、互いに対向する電極の中の少なくと
も一対の電極の横断面は任意の一方向に偏平であり、前
記一対の電極の一方の電極には低電圧が、他方の電極に
は高電圧が印加されるように構成され、前記主レンズ部は、前記一対の電極に入射される前記電
子ビームの断面を前記一方向に偏平にさせる電極手段を
有し、前記電極手段を構成する少なくとも一つの電極に
は前記低電圧が印加され、前記電極手段により前記電子ビームを偏平にする作用
が、前記低電圧の上昇と共に低減される如く構成された
電子銃を具備したことを特徴とする陰極線管。
【請求項４】制御された単一の電子ビームを発生するビ
ーム発生部と、このビーム発生部と同軸上で互いに対向
して主レンズ部を構成する電極を含む複数の電極からな
り、上記ビーム発生部からの上記単一の電子ビームを上
記主レンズ部により蛍光面に集束させる電子銃を具備し
た陰極線管において、前記主レンズ部を構成する互いに対向する電極の中の少
なくとも一対の電極の断面が任意の一方向に偏平であ
り、前記一対の電極の一方の電極には低電圧が、他方の
電極には高電圧が印加されるように構成され、さらに前
記高電圧が印加される電極の断面の偏平の度合いが前記
低電圧が印加される電極より大きく構成され、前記主レンズ部は、前記一対の電極に入射される前記電
子ビームの断面を前記一方向に偏平にさせる電極手段を
有し、前記電極手段を構成する少なくとも一つの電極に
は前記低電圧が印加され、前記電極手段により前記電子ビームを偏平にする作用
が、前記低電圧の上昇と共に低減される如く構成された
電子銃を具備したことを特徴とする陰極線管。