JPH07142005A - 陰極線管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 陰極線管装置において、電子銃16を蛍光体ス
クリーン12の中央でビームスポットの輝度分布が縦長と
なる電子ビーム15B,15G,15R を放出する電子銃とし、そ
の蛍光体スクリーンの中央のビームスポットの輝度分布
をほぼ真円とする磁界を発生する４極永久磁石24を設
け、この４極永久磁石にコイルを巻回し、このコイルに
電子ビームの偏向に同期した電流を流すことにより４極
永久磁石の発生する磁界を相殺する方向の磁界を発生す
る４極補正装置とを設けた。 【効果】 画面全面のフォーカスを良好にすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、陰極線管装置に係
り、特に電子銃から放出される電子ビームのフォーカス
特性を向上させた陰極線管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に陰極線管は、電子銃から放出され
る電子ビームを偏向装置の発生する水平、垂直偏向磁界
により偏向して、蛍光体スクリーンを走査することによ
り、文字や画像を表示する構造に形成されている。した
がって陰極線管の解像度は、電子ビームの射突により生
ずる蛍光体スクリーンの発光、すなわちビームスポット
の輝度分布の形状が、これを決定する主な要因となる。
この解像度を良好にするためには、ビームスポットを小
さくし、かつ真円とすることが必要である。

【０００３】しかしながら偏向装置の発生する磁界の磁
束密度分布は、要求される様々な性能を満足させる必要
から、一般にきわめて複雑となる。たとえば同一水平面
上を通る一列配置の３電子ビームを放出するインライン
型カラー受像管では、画面の全面に３電子ビームを集中
させるために、偏向装置の発生する水平偏向磁界を、画
面中心から離心するにしたがって磁束密度がほぼ２次関
数で増加する、いわゆるピンクッション形分布とし、垂
直偏向磁界を、画面の中心から離心するにしたがって磁
束密度がほぼ２次関数で増加する、いわゆるバレル形分
布としている。しかし偏向磁界をこのような分布にする
と、この偏向磁界により偏向された電子ビームのビーム
スポットは、いちじるしく歪む。すなわち図５（ａ）に
示すように、ピンクッション形水平偏向磁界の磁束密度
は、曲線１a のようになり、本来真円のビームスポット
２は、破線で示すビームスポット２a のように歪む。ま
た同（ｂ）に示すように、バレル形垂直偏向磁界の磁束
密度は、曲線１b のようになり、本来真円のビームスポ
ット２は、破線で示すビームスポット２b のように歪
み、見掛上のスポット径が大きくなり解像度劣化の要因
となる。

【０００４】また、最近蛍光体スクリーンの形成される
パネルを平坦化し、たとえばコンピュータに接続して使
用される視認性など人間工学上の性能を高めた受像管で
は、偏向された電子ビームは、蛍光体スクリーンに大き
な傾斜角で入射するため、ビームスポットは、電子ビー
ムの偏向にともなって離心方向に歪み、その離心方向の
ビームスポット径が見掛け上大きくなり、解像度の劣化
の要因となる。

【０００５】そのため、従来より陰極線管装置について
は、各種解像度劣化補正手段が施されている。しかし従
来の解像度劣化補正手段は、本来の原因である偏向装置
での対策がむつかしいため、他の手段により解像度の劣
化を防止するものとなっている。その解像度劣化補正手
段は、電子銃に４極子レンズを形成して、いわゆるアス
ティグ補正を加える方法と、外部から４極磁界を加え
て、同様にアスティグ補正を加える方法とに大別され
る。

【０００６】しかしアスティグ補正を加える場合、これ
をスタティックに補正する方法として、画面中心でのビ
ームスポットを縦長とすると、画面周辺部の解像度は向
上できても、画面中心部の解像度を劣化させる。またダ
イナミックに補正する方法として、これを電子銃でおこ
なうとすると、微妙な電子銃設計が必要となり、問題を
残す。またダイナミックに補正する方法を磁界でおこな
うとすると、水平、垂直軸上以外での４極磁界の非均一
性がビームスポットに影響を与えるばかりでなく、本来
の偏向特性も劣化させる。つまり、従来の解像度劣化補
正手段では、良好なアスティグ補正が得られない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、陰極線
管の解像度は、電子ビームの射突により生ずる蛍光体ス
クリーン上のビームスポットの輝度分布の形状が、これ
を決定する主な要因となり、解像度を良好にするために
は、ビームスポットを真円とすることが必要である。

【０００８】陰極線管装置の解像度劣化を補正する手段
として、従来電子銃に４極子レンズを形成してアスティ
グ補正を加える方法と、外部から４極磁界を加えて同様
にアスティグ補正を加える方法があるが、これをスタテ
ィックに補正する方法として、画面中心でのビームスポ
ットを縦長とすると、画面中心部の解像度を劣化させ
る。またダイナミックに補正する方法として、これを電
子銃でおこなうとすると、微妙な電子銃設計が必要とな
り、問題を残す。また磁界でおこなうとすると、水平、
垂直軸上以外での４極磁界の非均一性がビームスポット
に影響を与えるばかりでなく、本来の偏向特性も劣化さ
せる。つまり、従来の解像度劣化補正手段では、良好な
アスティグ補正が得られないという問題がある。

【０００９】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、４極磁界によるアスティグ補正の
問題点を補い、かつ電子銃側でのアスティグ補正の設計
を簡便とすることができる陰極線管装置を得ることを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】電子銃と、この電子銃か
ら放出される電子ビームを偏向する磁界を発生する偏向
装置とを有する陰極線管装置において、電子銃を蛍光体
スクリーンの中央でビームスポットの輝度分布が縦長と
なる電子ビームを放出する電子銃とし、その蛍光体スク
リーンの中央のビームスポットの輝度分布をほぼ真円と
する磁界を発生する４極永久磁石を設け、この４極永久
磁石にコイルを巻回し、このコイルに電子ビームの偏向
に同期した電流を流すことにより、４極永久磁石の発生
する磁界を相殺する方向の磁界を発生する４極補正装置
とを設けた。

【００１１】

【作用】上記のように電子銃を蛍光体スクリーンの中央
でビームスポットの輝度分布が縦長となる電子ビームを
放出する電子銃とすると、電子ビームの偏向にともなっ
て画面周辺部のビームスポットの輝度分布をほぼ真円に
することができる。この電子銃に４極永久磁石を組合わ
せると、この４極永久磁石の発生する磁界により、蛍光
体スクリーンの中央のビームスポットの輝度分布をほぼ
真円にすることができるが、画面周辺部のビームスポッ
トが歪むようになる。しかしこの４極永久磁石にコイル
を巻回して、電子ビームの偏向に同期した電流を流す
と、４極永久磁石の発生する磁界を相殺する方向の磁界
が発生し、上記４極永久磁石による画面周辺部のビーム
スポットの歪を補正し、画面全面にわたり、ビームスポ
ットをほぼ真円にすることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００１３】図１にその一実施例であるカラー受像管装
置を示す。このカラー受像管装置は、パネル１０および
このパネル１０に一体に接合されたファンネル１１から
なる外囲器を有し、そのパネル１０の内面に、青、緑、
赤に発光する垂直方向に細長いストライプ状の３色蛍光
体層からなる蛍光体スクリーン１２が形成され、この蛍
光体スクリーン１２に対向して、その内側にシャドウマ
スク１３が配置されている。一方、ファンネル１１のネ
ック１４内に、同一水平面上を通る一列配置の３電子ビ
ーム１５B ，１５G ，１５R を放出する後述する電子銃
１６が配置されている。またファンネル１１のネック１
４と径大部１７との境界部の外側に、ピンクッション形
分布の水平偏向磁界およびバレル形分布の垂直偏向磁界
を発生する偏向装置１８が装着されている。そして、上
記電子銃１６から放出される３電子ビーム１５B ，１５
G ，１５R を上記偏向装置１８の発生する磁界により偏
向し、シャドウマスク１３を介して蛍光体スクリーン１
２を水平、垂直走査することにより、カラー画像を表示
する構造に形成されている。

【００１４】上記電子銃１６は、図２に示すように、水
平方向に一列配置された３個のカソードＫ、これらカソ
ードＫを各別に加熱する３個のヒータＨ、カソードＫか
ら所定間隔離れて蛍光体スクリーン方向に配置された複
数個（図示例では６個）のグリッドＧ1 〜Ｇ6 を有し、
これらカソードＫ、ヒータＨおよび複数個のグリッドＧ
1 〜Ｇ6 が一対の絶縁支持体２０により一体に固定され
たものとなっている。

【００１５】この電子銃１６では、第１および第２グリ
ッドＧ1 ，Ｇ2 は板状電極から、第３乃至第５グリッド
Ｇ3 〜Ｇ5 は筒状電極から、第６グリッドＧ6 はカップ
状電極からなる。その第１乃至第５グリッドＧ1 〜Ｇ5
には、それぞれ一列配置の３個のカソードＫに対応し
て、３個の円形電子ビーム通過孔が形成されている。こ
れに対して第６グリッドＧ6 の第５グリッドＧ5 との対
向面には、一列配置の３個のカソードＫに対応して、３
個の垂直方向を長径とする縦長の非円形電子ビーム通過
孔２１が形成されている。

【００１６】この電子銃１６では、カソードＫおよびこ
のカソードＫに順次隣接する第１および第２グリッドＧ
1 ，Ｇ2 により、カソードＫからの電子放出を制御し、
かつ放出された電子を集束して電子ビーム１５（１５B
，１５G ，１５R ）を形成する電子ビーム発生部が形
成され、第３乃至第６グリッドＧ3 〜Ｇ6 により、電子
ビーム発生部からの電子ビーム１５を蛍光体スクリーン
１２上に集束する電子レンズ部が形成される。特に第５
グリッドＧ5 の第６グリッドＧ6 側の電子ビーム通過孔
が円形であるのに対し、第６グリッドＧ6 の第５グリッ
ドＧ5 側の電子ビーム通過孔が縦長の非円形電子ビーム
であるため、これら第５、第６グリッドＧ5 ，Ｇ6 間に
は、水平方向に集束、垂直方向に発散する４極子レンズ
が形成される。その結果、この電子銃１６は、偏向装置
により電子ビーム１５を偏向しない場合、蛍光体スクリ
ーン１２の中央に縦長の非円形状の輝度分布をもつビー
ムスポット２２を形成する。

【００１７】さらにこのカラー受像管装置においては、
図１に示したように、偏向装置１８の後端部に４個の永
久磁石からなる４極永久磁石２４が配置されている。そ
して図３に示すように、その各永久磁石に電子ビームの
偏向に同期した電流を流すことにより、４極永久磁石２
４の発生する磁界２５を相殺する方向の磁界を発生する
コイル２６からなる４極補正装置が設けられている。

【００１８】ところで、上記のようにカラー受像管装置
を構成すると、電子銃に４極子レンズを形成し、この４
極子レンズを形成する電極に偏向装置の電子ビームの偏
向に同期した電圧を印加して、ダイナミックなアスティ
グ補正をおこなうことなく、フォーカス特性を向上させ
ることができる。

【００１９】すなわち、上記した４極永久磁石や４極補
正装置を配置しないカラー受像管装置では、図４（ａ）
に示すように、電子銃から放出される電子ビームを画面
中心で真円の輝度分布をもつビームスポット２２ａが得
られるようにした場合、偏向装置により偏向された電子
ビームの画面周辺部のビームスポットの輝度分布は、水
平軸端のビームスポットを２２b 、対角軸端のビームス
ポットを２２c として示すように、それぞれ水平方向、
対角方向に大きく歪み、画面周辺部の見掛上のスポット
径が大きくなり、解像度が劣化する。

【００２０】この画面周辺部のビームスポットの歪を、
たとえば電子銃に４極子レンズを形成して、スタティッ
クにアスティグ補正をおこなうと、同（ｂ）に示すよう
に、画面周辺部のビームスポット２２b ，２２c をほぼ
真円の輝度分布をもつものとすることはできるが、画面
中心のビームスポット２２ａの輝度分布が大きく縦長形
状に歪み、画面中心部の見掛上のスポット径が大きくな
り、解像度が劣化する。またアスティグ補正として、４
極磁石により形成される４極磁界のみによりダイナミッ
クなアスティグ補正をおこなうと、同（ｃ）に示すよう
に、水平軸端のビームスポット２２b の輝度分布は、ほ
ぼ真円にすることはできるが、この場合、画面対角軸端
のビームスポット２２c の輝度分布は、一般に非均一な
４極磁界の影響を受けて真円にならなくなる。

【００２１】これに対し、この例のカラー受像管装置の
ように、電子銃１６を画面中心で縦長の輝度分布をもつ
ビームスポットを形成するものとし、これに４極永久磁
石２４および４極永久磁石２４の各永久磁石に巻回され
たコイル２６を有する４極補正装置を組合わせると、こ
の電子銃１６では、（ｂ）図に示したと同様に画面周辺
部のビームスポットの輝度分布をほぼ真円とすることが
できる。そして図３に示したように、４極永久磁石２４
の発生する磁界２５により生ずる画面中心での縦長の輝
度分布をもつビームスポットをほぼ真円にすることがで
きる。しかも４極永久磁石２４に巻回されたコイル２６
に電子ビームの偏向に同期した電流を流して４極永久磁
石２４の発生する磁界２５とは逆向きの磁界２７、すな
わち４極永久磁石２４の発生する磁界２５を相殺する方
向の磁界２７を発生させることにより、４極永久磁石２
４の発生する磁界２５による生ずる画面周辺部のビーム
スポットの歪を補正し、図４（ｄ）に示すように、画面
中心のビームスポット２２ａばかりでなく、画面周辺部
のビームスポット２２b ，２２c も、ほぼ真円の輝度分
布をもつものとすることができ、画面全面のフォーカス
を良好にすることができる。

【００２２】なお、上記実施例では、電子銃の一部の電
極に縦長の電子ビーム通過孔を形成して４極子レンズを
形成する電子銃としたが、この４極子レンズは、電子銃
の一部の電極に電子ビーム通過孔を両側から挟む平行板
を設けるなど、他の手段でも形成することができる。

【００２３】さらに電子銃としては、画面中心で縦長の
輝度分布をもつビームスポットを形成するものであれば
よく、４極子レンズを形成するものに限定されるもので
はない。

【００２４】また、上記実施例では、６個のグリッドを
有する電子銃について説明したが、電子銃としては、他
の構成の電子銃でもよい。

【００２５】また、上記実施例では、４極永久磁石を偏
向装置の後端部に配置したが、この４極永久磁石は、偏
向装置と電子銃との間に配置してもよい。

【００２６】

【発明の効果】電子銃を蛍光体スクリーンの中央でビー
ムスポットの輝度分布が縦長となる電子ビームを放出す
る電子銃とし、その蛍光体スクリーンの中央のビームス
ポットの輝度分布をほぼ真円とする磁界を発生する４極
永久磁石を設け、この４極永久磁石にコイルを巻回し、
このコイルに電子ビームの偏向に同期した電流を流すこ
とにより４極永久磁石の発生する磁界を相殺する方向の
磁界を発生する４極補正装置を設けると、この電子銃の
みのアスティグ補正効果で画面周辺部のビームスポット
をほぼ真円にすることができる。そしてこの電子銃に４
極永久磁石を組合わせると、この４極永久磁石の発生す
る磁界により、蛍光体スクリーンの中央のビームスポッ
トの輝度分布をほぼ真円にすることができるが、画面周
辺部のビームスポットが歪むようになる。しかしこの４
極永久磁石にコイルを巻回して、電子ビームの偏向に同
期した電流を流すと、４極永久磁石の発生する磁界を相
殺する方向の磁界が発生し、４極永久磁石による画面周
辺部のビームスポットの歪を補正し、画面全面にわた
り、ビームスポットをほぼ真円にすることができる。そ
れにより画面全面のフォーカスを良好にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるカラー受像管装置の
構成を示す図である。

【図２】上記カラー受像管装置の電子銃の構成を示す図
である。

【図３】上記カラー受像管装置の４極永久磁石およびそ
の各永久磁石に巻回された４極補正装置のコイルを示す
図である。

【図４】図４（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ上記カラー受
像管装置のフォーカス特性を説明するための図である。

【図５】図５（ａ）はピンクッション形分布の水平偏向
磁界の電子ビームに対する作用を説明するための図、図
５（ｂ）はバレル形分布の垂直偏向磁界の電子ビームに
対する作用を説明するための図である。

【符号の説明】

１２…蛍光体スクリーン １５B ，１５G ，１５R …３電子ビーム １６…電子銃 １８…偏向装置 ２２…ビームスポット ２４…４極永久磁石 ２５…４極永久磁石の形成する磁界 ２６…コイル ２７…４極補正装置の形成する磁界

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光体スクリーンの中央でビームスポッ
   トの輝度分布が縦長となる電子ビームを放出する電子銃
   と、 上記電子ビームを偏向する磁界を発生する偏向装置と、 上記蛍光体スクリーンの中央のビームスポットの輝度分
   布をほぼ真円とする磁界を発生する４極永久磁石と、 上記４極永久磁石にコイルを巻回し、このコイルに上記
   電子ビームの偏向に同期した電流を流すことにより上記
   ４極永久磁石の発生する磁界を相殺する方向の磁界を発
   生する４極補正装置とを具備することを特徴とする陰極
   線管装置。