JPH076709A - 陰極線管装置 - Google Patents
陰極線管装置Info
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- JPH076709A JPH076709A JP5317644A JP31764493A JPH076709A JP H076709 A JPH076709 A JP H076709A JP 5317644 A JP5317644 A JP 5317644A JP 31764493 A JP31764493 A JP 31764493A JP H076709 A JPH076709 A JP H076709A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一列配置の３電子ビームを蛍光体スクリーン
1 上に集束する主電子レンズ部を有する電子銃21と、陰
極線管内に配置された電気抵抗器と、偏向装置8とを備
える陰極線管装置において、主電子レンズ部を、少なく
とも第１の電子レンズとそれよりも蛍光体スクリーン側
に形成される第２の電子レンズとにより構成し、その第
１の電子レンズを、電子ビームの偏向量に同期して変動
する電圧が管外から供給される第１電極G6と、電気抵抗
器を介して電圧が供給される少なくとも１個の第２の電
極G5とにより形成し、第１の電極と第２の電極との間の
静電容量により変動電圧を分割して第２の電極の電圧に
重畳させ、電子ビームが偏向装置により偏向されないと
きは第１、第２の電極は電圧が略等しく、電子ビームが
偏向されるにしたがい第１、第２の電極間に電位差を生
じて第２の電子レンズを作用するようにした。 【効果】 高解像度、高性能陰極線管とすることができ
る。
1 上に集束する主電子レンズ部を有する電子銃21と、陰
極線管内に配置された電気抵抗器と、偏向装置8とを備
える陰極線管装置において、主電子レンズ部を、少なく
とも第１の電子レンズとそれよりも蛍光体スクリーン側
に形成される第２の電子レンズとにより構成し、その第
１の電子レンズを、電子ビームの偏向量に同期して変動
する電圧が管外から供給される第１電極G6と、電気抵抗
器を介して電圧が供給される少なくとも１個の第２の電
極G5とにより形成し、第１の電極と第２の電極との間の
静電容量により変動電圧を分割して第２の電極の電圧に
重畳させ、電子ビームが偏向装置により偏向されないと
きは第１、第２の電極は電圧が略等しく、電子ビームが
偏向されるにしたがい第１、第２の電極間に電位差を生
じて第２の電子レンズを作用するようにした。 【効果】 高解像度、高性能陰極線管とすることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー受像管などの
陰極線管装置に係り、特に偏向ヨークの発生する磁界に
より生ずる偏向収差を補正するダイナミックフォーカス
方式の陰極線管装置に関する。
陰極線管装置に係り、特に偏向ヨークの発生する磁界に
より生ずる偏向収差を補正するダイナミックフォーカス
方式の陰極線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、カラー受像管装置は、図９に示
すように、パネル１およびこのパネル１に一体に接合さ
れたファンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１
の内面に、青、緑、赤に発光するストライプ状あるいは
ドット状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３
（ターゲット）が形成され、この蛍光体スクリーン３に
対向して、その内側に多数のアパーチャの形成されたシ
ャドウマスク４が装着されている。一方、ファンネル２
のネック５内に、３電子ビーム６B ，６G ，６R を放出
する電子銃７が配設されている。そして、この電子銃７
から放出される３電子ビーム６B ，６G ，６R をファン
ネル２の外側に装着された偏向装置８の発生する水平、
垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスク４を介して
蛍光体スクリーン３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。
すように、パネル１およびこのパネル１に一体に接合さ
れたファンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１
の内面に、青、緑、赤に発光するストライプ状あるいは
ドット状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３
（ターゲット）が形成され、この蛍光体スクリーン３に
対向して、その内側に多数のアパーチャの形成されたシ
ャドウマスク４が装着されている。一方、ファンネル２
のネック５内に、３電子ビーム６B ，６G ，６R を放出
する電子銃７が配設されている。そして、この電子銃７
から放出される３電子ビーム６B ，６G ，６R をファン
ネル２の外側に装着された偏向装置８の発生する水平、
垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスク４を介して
蛍光体スクリーン３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。
【０００３】このようなカラー受像管装置において、特
に電子銃７を同一水平面（Ｘ−Ｚ平面）上を通るセンタ
ービーム６G および一対のサイドビーム６B ，６R から
なる一列配置の３電子ビーム６B ，６G ，６R を放出す
る電子銃としたインライン型カラー受像管装置が普及し
ている。
に電子銃７を同一水平面（Ｘ−Ｚ平面）上を通るセンタ
ービーム６G および一対のサイドビーム６B ，６R から
なる一列配置の３電子ビーム６B ，６G ，６R を放出す
る電子銃としたインライン型カラー受像管装置が普及し
ている。
【０００４】一般に上記電子銃７は、カソードからの電
子放出を制御しかつ放出された電子を集束して３電子ビ
ーム６B ，６G ，６R を形成するカソードおよびこのカ
ソードに順次隣接して配置された複数個の電極からなる
電子ビーム発生部と、この電子ビーム発生部から得られ
る３電子ビーム６B ，６G ，６R を蛍光体スクリーン３
上に集束かつ集中する複数個の電極からなる主電子レン
ズ部とを有する。
子放出を制御しかつ放出された電子を集束して３電子ビ
ーム６B ，６G ，６R を形成するカソードおよびこのカ
ソードに順次隣接して配置された複数個の電極からなる
電子ビーム発生部と、この電子ビーム発生部から得られ
る３電子ビーム６B ，６G ，６R を蛍光体スクリーン３
上に集束かつ集中する複数個の電極からなる主電子レン
ズ部とを有する。
【０００５】このようなカラー受像管装置において、上
記蛍光体スクリーン３上の画像特性を良好にするために
は、電子銃７から放出される３電子ビーム６B ，６G ，
６Rを適切に集束し、かつ蛍光体スクリーン３の全域に
集中するようにすることが必要である。
記蛍光体スクリーン３上の画像特性を良好にするために
は、電子銃７から放出される３電子ビーム６B ，６G ，
６Rを適切に集束し、かつ蛍光体スクリーン３の全域に
集中するようにすることが必要である。
【０００６】このうち、３電子ビーム６B ，６G ，６R
の集中については、たとえば米国特許第２，９５７，１
０６号明細書に示されているように、電子銃から放出さ
れる３電子ビームをあらかじめ傾斜させて放出する方法
がある。また米国特許第３，７７２，５５４号明細書に
示されているように、主電子レンズ部を形成する電極の
３個の電子ビーム通過孔のうち、一対のサイドビーム通
過孔を電子ビーム発生部側の隣接電極のサイドビーム通
過孔よりも、わずかに外側に偏心させて集中する方法が
ある。いずれも広く実用化されている。
の集中については、たとえば米国特許第２，９５７，１
０６号明細書に示されているように、電子銃から放出さ
れる３電子ビームをあらかじめ傾斜させて放出する方法
がある。また米国特許第３，７７２，５５４号明細書に
示されているように、主電子レンズ部を形成する電極の
３個の電子ビーム通過孔のうち、一対のサイドビーム通
過孔を電子ビーム発生部側の隣接電極のサイドビーム通
過孔よりも、わずかに外側に偏心させて集中する方法が
ある。いずれも広く実用化されている。
【０００７】しかしこのように電子銃７を構成しても、
実際のカラー受像管装置では、電子ビームを偏向したと
きに、３電子ビーム６B ，６G ，６R の集中ずれが生ず
る。そのため、同一水平面上を通る一列配置の３電子ビ
ーム６B ，６G ，６R に対しては、偏向装置８の発生す
る水平偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバ
レル形とし、これら偏向磁界により一列配置の３電子ビ
ーム６B ，６G ，６Rを蛍光体スクリーン３の全域に集
中するようにしたものがある。このカラー受像管装置
は、セルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管
装置といわれ、現在、カラー受像管装置の主流となって
いる。
実際のカラー受像管装置では、電子ビームを偏向したと
きに、３電子ビーム６B ，６G ，６R の集中ずれが生ず
る。そのため、同一水平面上を通る一列配置の３電子ビ
ーム６B ，６G ，６R に対しては、偏向装置８の発生す
る水平偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバ
レル形とし、これら偏向磁界により一列配置の３電子ビ
ーム６B ，６G ，６Rを蛍光体スクリーン３の全域に集
中するようにしたものがある。このカラー受像管装置
は、セルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管
装置といわれ、現在、カラー受像管装置の主流となって
いる。
【０００８】しかし上記のように偏向装置８の偏向磁界
により３電子ビーム６B ，６G ，６R を集中すると、３
電子ビーム６B ，６G ，６R は、いちじるしく偏向収差
を受け、蛍光体スクリーン３上のビームスポットの歪が
大きくなり、解像度の劣化をまねく。すなわち、図１０
に水平偏向磁界について示すように、電子ビーム６（６
B ，６G ，６R ）を図面の右側に偏向したとすると、電
子ビーム６は、ピンクッション形水平偏向磁界１０によ
り矢印１１で示すように垂直方向（Ｙ軸方向）に集束作
用を受ける。一方、水平方向（Ｘ軸方向）には、電子ビ
ーム６の右側と左側とで磁束密度が相違し、左側よりも
右側の方が磁束密度が大きいため、右側の方が大きな偏
向作用を受け、左右に引張られる。
により３電子ビーム６B ，６G ，６R を集中すると、３
電子ビーム６B ，６G ，６R は、いちじるしく偏向収差
を受け、蛍光体スクリーン３上のビームスポットの歪が
大きくなり、解像度の劣化をまねく。すなわち、図１０
に水平偏向磁界について示すように、電子ビーム６（６
B ，６G ，６R ）を図面の右側に偏向したとすると、電
子ビーム６は、ピンクッション形水平偏向磁界１０によ
り矢印１１で示すように垂直方向（Ｙ軸方向）に集束作
用を受ける。一方、水平方向（Ｘ軸方向）には、電子ビ
ーム６の右側と左側とで磁束密度が相違し、左側よりも
右側の方が磁束密度が大きいため、右側の方が大きな偏
向作用を受け、左右に引張られる。
【０００９】したがってピンクッション形水平偏向磁界
１０は、電子ビーム６に対して水平方向に発散、垂直方
向に集束する４極子レンズとして作用するとともに、電
子ビーム６を偏向するプリズム作用をもつ。その結果、
図１１に示すように、水平偏向磁界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１３は、垂直方
向には過集束状態となり、高輝度部１４の上下に低輝度
のハロー部１５が生ずる。また水平方向には不足集束状
態となって左右に伸びた形状となり、画面周辺部の解像
度をいちじるしく劣化させる。
１０は、電子ビーム６に対して水平方向に発散、垂直方
向に集束する４極子レンズとして作用するとともに、電
子ビーム６を偏向するプリズム作用をもつ。その結果、
図１１に示すように、水平偏向磁界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１３は、垂直方
向には過集束状態となり、高輝度部１４の上下に低輝度
のハロー部１５が生ずる。また水平方向には不足集束状
態となって左右に伸びた形状となり、画面周辺部の解像
度をいちじるしく劣化させる。
【００１０】このような偏向収差による解像度の劣化を
防止するため、特開昭６１−９９２４９号公報、特開昭
６１−２５０９３４号公報、特開平２−７２５４６号公
報などには、図１２に示すように、電子ビーム６の進行
方向（蛍光体スクリーン方向）に沿って、順次第１ない
し第５グリッドＧ1 〜Ｇ5 を配置し、その第３グリッド
Ｇ3 に所定の直流電圧Ｖf を印加し、第４グリッドＧ4
に同じ直流電圧Ｖf に電子ビーム６の偏向量に応じて変
化する変動電圧Ｖd を重畳した電圧を印加し、第５グリ
ッドＧ5 に陽極電圧Ｅb を印加する電子銃が示されてい
る。
防止するため、特開昭６１−９９２４９号公報、特開昭
６１−２５０９３４号公報、特開平２−７２５４６号公
報などには、図１２に示すように、電子ビーム６の進行
方向（蛍光体スクリーン方向）に沿って、順次第１ない
し第５グリッドＧ1 〜Ｇ5 を配置し、その第３グリッド
Ｇ3 に所定の直流電圧Ｖf を印加し、第４グリッドＧ4
に同じ直流電圧Ｖf に電子ビーム６の偏向量に応じて変
化する変動電圧Ｖd を重畳した電圧を印加し、第５グリ
ッドＧ5 に陽極電圧Ｅb を印加する電子銃が示されてい
る。
【００１１】この電子銃では、上記電圧の印加により、
第３、第４グリッドＧ3 ，Ｇ4 間に４極子レンズが、第
４、第５グリッドＧ4 ，Ｇ5 間に最終集束レンズが形成
される。上記各公報の各電子銃は、電極の構造が相違す
るのみで、形成される電子レンズは、すべて基本的に同
じであり、同一作用をもつている。
第３、第４グリッドＧ3 ，Ｇ4 間に４極子レンズが、第
４、第５グリッドＧ4 ，Ｇ5 間に最終集束レンズが形成
される。上記各公報の各電子銃は、電極の構造が相違す
るのみで、形成される電子レンズは、すべて基本的に同
じであり、同一作用をもつている。
【００１２】図１３に上記電子レンズを光学的モデルで
示す。この光学的モデルにおいて、カソードから放出さ
れた電子ビーム６は、蛍光体スクリーン３に達するまで
の間に、上記第３、第４グリッド間に形成される４極子
レンズＱＬと第４、第５グリッド間に形成される最終集
束レンズＥＬと、偏向装置の４極子レンズｑＬおよびプ
リズムｐＬを通る。そして、電子ビーム６が偏向される
ことなく蛍光体スクリーン３の中央に向かうときは、第
３、第４グリッドは、ほぼ同電位となり、これら電極間
には４極子レンズＱＬは形成されない。したがって電子
ビーム６は、実線で示すように最終集束レンズＥＬによ
り、蛍光体スクリーン３の中央に適切に集束され、蛍光
体スクリーン３上のビームスポット１３は、図示したよ
うにほぼ円形となる。
示す。この光学的モデルにおいて、カソードから放出さ
れた電子ビーム６は、蛍光体スクリーン３に達するまで
の間に、上記第３、第４グリッド間に形成される４極子
レンズＱＬと第４、第５グリッド間に形成される最終集
束レンズＥＬと、偏向装置の４極子レンズｑＬおよびプ
リズムｐＬを通る。そして、電子ビーム６が偏向される
ことなく蛍光体スクリーン３の中央に向かうときは、第
３、第４グリッドは、ほぼ同電位となり、これら電極間
には４極子レンズＱＬは形成されない。したがって電子
ビーム６は、実線で示すように最終集束レンズＥＬによ
り、蛍光体スクリーン３の中央に適切に集束され、蛍光
体スクリーン３上のビームスポット１３は、図示したよ
うにほぼ円形となる。
【００１３】これに対し、電子ビーム６を偏向するとき
は、その偏向量に応じて第４グリッドの電位が上昇し、
破線で示したように第３、第４グリッド間に４極子レン
ズＱＬが形成され、同時に第４、第５グリッド間の最終
集束レンズＥＬの水平、垂直方向の集束作用が弱まる。
その結果、電子銃から放出される電子ビーム６は、垂直
方向には不足集束となるが、偏向収差（非点収差）によ
り集束作用を受けるため、垂直方向には適切に集束され
る。一方、水平方向は、４極子レンズＱＬの集束作用と
最終集束レンズＥＬの集束作用がともに減少するため、
総合的な集束作用は、ほとんど変わらず、偏向磁界によ
り若干不足集束となる。しかし蛍光体スクリーン３の周
辺部は、中央部にくらべて電子銃から離れているため、
水平方向も適切に集束される。
は、その偏向量に応じて第４グリッドの電位が上昇し、
破線で示したように第３、第４グリッド間に４極子レン
ズＱＬが形成され、同時に第４、第５グリッド間の最終
集束レンズＥＬの水平、垂直方向の集束作用が弱まる。
その結果、電子銃から放出される電子ビーム６は、垂直
方向には不足集束となるが、偏向収差（非点収差）によ
り集束作用を受けるため、垂直方向には適切に集束され
る。一方、水平方向は、４極子レンズＱＬの集束作用と
最終集束レンズＥＬの集束作用がともに減少するため、
総合的な集束作用は、ほとんど変わらず、偏向磁界によ
り若干不足集束となる。しかし蛍光体スクリーン３の周
辺部は、中央部にくらべて電子銃から離れているため、
水平方向も適切に集束される。
【００１４】しかしながらこのダイナミックフォーカス
方式による電子ビーム６の集束には、つぎのような問題
がある。
方式による電子ビーム６の集束には、つぎのような問題
がある。
【００１５】すなわち、管の大型化や偏向の広角化にと
もなって偏向収差が増大する。そのため、この偏向収差
を補正するために要する４極子レンズＱＬの垂直方向の
発散作用を強くする必要がある。その結果、４極子レン
ズＱＬの水平方向の集束作用が大きくなり、最終集束レ
ンズＥＬの集束作用を大幅に低減することが必要とな
る。そのため、この最終集束レンズＥＬの集束作用を低
減するために要する電極間の電位差が大きくなり、テレ
ビセットの回路負担の増大、放電、耐圧などの安全、信
頼性上の問題が生ずる。さらに大きな問題として、蛍光
体スクリーン周辺部におけるビームスポットの形状が水
平方向に長い横長になる。このようにビームスポットの
形状が横長になると、画面の水平方向の解像度がいちじ
るしく劣化する。またビームスポットの垂直方向の径が
極度に小さくなると、シャドウマスクのアパーチャの配
列ピッチとの干渉によりモアレが生じ、画質の劣化をま
ねくなどの問題が生ずる。
もなって偏向収差が増大する。そのため、この偏向収差
を補正するために要する４極子レンズＱＬの垂直方向の
発散作用を強くする必要がある。その結果、４極子レン
ズＱＬの水平方向の集束作用が大きくなり、最終集束レ
ンズＥＬの集束作用を大幅に低減することが必要とな
る。そのため、この最終集束レンズＥＬの集束作用を低
減するために要する電極間の電位差が大きくなり、テレ
ビセットの回路負担の増大、放電、耐圧などの安全、信
頼性上の問題が生ずる。さらに大きな問題として、蛍光
体スクリーン周辺部におけるビームスポットの形状が水
平方向に長い横長になる。このようにビームスポットの
形状が横長になると、画面の水平方向の解像度がいちじ
るしく劣化する。またビームスポットの垂直方向の径が
極度に小さくなると、シャドウマスクのアパーチャの配
列ピッチとの干渉によりモアレが生じ、画質の劣化をま
ねくなどの問題が生ずる。
【００１６】このビームスポットの形状が横長になる原
因は、つぎの理由による。すなわち、図１３に示したよ
うに、カソードから放出された電子ビーム６がクロスオ
ーバを結び、第２、第３グリッドにより形成されるプリ
フォーカスレンズにより弱い予備集束を受け、発散角α
で上記電子レンズ系に入射し、蛍光体スクリーン３の中
央に、水平方向には集束角βHc、垂直方向には集束角β
Vcで集束するとすると、Ｖ0 をクロスオーバ部の電位、
Ｖi を蛍光体スクリーン３側の電位とするとき、水平方
向の結像倍率ＭHc、垂直方向の結像倍率ＭVcは、それぞ
れ数１、数２で表される。
因は、つぎの理由による。すなわち、図１３に示したよ
うに、カソードから放出された電子ビーム６がクロスオ
ーバを結び、第２、第３グリッドにより形成されるプリ
フォーカスレンズにより弱い予備集束を受け、発散角α
で上記電子レンズ系に入射し、蛍光体スクリーン３の中
央に、水平方向には集束角βHc、垂直方向には集束角β
Vcで集束するとすると、Ｖ0 をクロスオーバ部の電位、
Ｖi を蛍光体スクリーン３側の電位とするとき、水平方
向の結像倍率ＭHc、垂直方向の結像倍率ＭVcは、それぞ
れ数１、数２で表される。
【数１】
【数２】 この蛍光体スクリーン３の中央に集束する場合は、 βHc＝βVc となるから、結像倍率ＭHc、ＭVcは、 ＭHc＝ＭVc となり、蛍光体スクリーン３の中央でのビームスポット
は円形となる。
は円形となる。
【００１７】しかし電子ビームを偏向する場合は、偏向
装置の４極子レンズｑＬが作用し、かつ偏向収差を補正
する４極子レンズＱＬが作用する。そして蛍光体スクリ
ーン３の周辺部に、水平方向には集束角βHp、垂直方向
には集束角βVpで集束するとすると、水平方向の結像倍
率ＭHp、垂直方向の結像倍率ＭVpは、それぞれ数３、数
４となる。
装置の４極子レンズｑＬが作用し、かつ偏向収差を補正
する４極子レンズＱＬが作用する。そして蛍光体スクリ
ーン３の周辺部に、水平方向には集束角βHp、垂直方向
には集束角βVpで集束するとすると、水平方向の結像倍
率ＭHp、垂直方向の結像倍率ＭVpは、それぞれ数３、数
４となる。
【数３】
【数４】 この蛍光体スクリーン３の周辺部に集束する場合は、 βHp＜βVp となり、結像倍率ＭHp、ＭVpは、 ＭHp＞ＭVp となるため、蛍光体スクリーン３の周辺部では、ビーム
スポットが横長となる。
スポットが横長となる。
【００１８】この蛍光体スクリーン３の周辺部でのビー
ムスポットの横長を解決するために、特開平３−９５８
３５号公報、特開平３−９３１３５号公報には、上記電
子銃の４極子レンズ、最終集束レンズのほかに、カソー
ドと上記４極子レンズとの間に別の４極子レンズを追加
形成し、この追加４極子レンズに上記電子銃の４極子レ
ンズの集束、発散作用とは逆の作用をもたせて、電子ビ
ームを水平方向に発散、垂直方向に集束することによ
り、電子ビームの水平方向の集束角βHpを垂直方向の集
束角βVpに近づけ、結像倍率ＭHp、ＭVpを数５のように
した電子銃が示されている。
ムスポットの横長を解決するために、特開平３−９５８
３５号公報、特開平３−９３１３５号公報には、上記電
子銃の４極子レンズ、最終集束レンズのほかに、カソー
ドと上記４極子レンズとの間に別の４極子レンズを追加
形成し、この追加４極子レンズに上記電子銃の４極子レ
ンズの集束、発散作用とは逆の作用をもたせて、電子ビ
ームを水平方向に発散、垂直方向に集束することによ
り、電子ビームの水平方向の集束角βHpを垂直方向の集
束角βVpに近づけ、結像倍率ＭHp、ＭVpを数５のように
した電子銃が示されている。
【数５】
【００１９】しかしこのような手段では、テレビ学会技
報、ＩＤＹ９２−１７に述べられているように、大電流
時の電子ビームの発散角αが大きくなる。そのために電
子ビームを追加４極子レンズでさらに水平方向に発散す
ると、最終集束レンズの水平方向の球面収差の影響を大
きく受け、蛍光体スクリーン上のビームスポットの水平
方向の径が小さくならないという原理的な問題が生ず
る。
報、ＩＤＹ９２−１７に述べられているように、大電流
時の電子ビームの発散角αが大きくなる。そのために電
子ビームを追加４極子レンズでさらに水平方向に発散す
ると、最終集束レンズの水平方向の球面収差の影響を大
きく受け、蛍光体スクリーン上のビームスポットの水平
方向の径が小さくならないという原理的な問題が生ず
る。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、電子銃
から放出される同一水平面上を通る一列配置の３電子ビ
ームに対して、偏向装置の発生する水平、垂直偏向磁界
をそれぞれピンクッション形、バレル形とすると、電子
ビームは、その偏向磁界の偏向収差の影響を受け、蛍光
体スクリーン周辺部上のビームスポットが歪み、解像度
がいちじるしく劣化する。
から放出される同一水平面上を通る一列配置の３電子ビ
ームに対して、偏向装置の発生する水平、垂直偏向磁界
をそれぞれピンクッション形、バレル形とすると、電子
ビームは、その偏向磁界の偏向収差の影響を受け、蛍光
体スクリーン周辺部上のビームスポットが歪み、解像度
がいちじるしく劣化する。
【００２１】この偏向収差による解像度の劣化を解決す
る手段として、従来、電子ビームの進行方向に沿って４
極子レンズ、最終集束レンズを形成したダイナミックフ
ォーカス方式の電子銃がある。しかしこのような電子銃
では、管の大型化や偏向の広角化にともなって、その偏
向収差を補正する４極子レンズの垂直方向の発散作用を
強くする必要があり、それにともなって、４極子レンズ
の水平方向の集束作用も大きくなり、最終集束レンズの
集束作用を大幅に低減する必要がある。そのため最終集
束レンズを形成する電極間の電位差が大きくなり、テレ
ビセットの回路負担の増大、放電、耐圧などの安全、信
頼性上の問題が生ずる。さらにこの電子銃では、蛍光体
スクリーンの周辺部でのビームスポットの形状が水平方
向に長い横長になり、水平方向の解像度の劣化、シャド
ウマスクのアパーチャの配列ピッチとの干渉によるモア
レの発生などによる画質の劣化をまねくなどの問題があ
る。
る手段として、従来、電子ビームの進行方向に沿って４
極子レンズ、最終集束レンズを形成したダイナミックフ
ォーカス方式の電子銃がある。しかしこのような電子銃
では、管の大型化や偏向の広角化にともなって、その偏
向収差を補正する４極子レンズの垂直方向の発散作用を
強くする必要があり、それにともなって、４極子レンズ
の水平方向の集束作用も大きくなり、最終集束レンズの
集束作用を大幅に低減する必要がある。そのため最終集
束レンズを形成する電極間の電位差が大きくなり、テレ
ビセットの回路負担の増大、放電、耐圧などの安全、信
頼性上の問題が生ずる。さらにこの電子銃では、蛍光体
スクリーンの周辺部でのビームスポットの形状が水平方
向に長い横長になり、水平方向の解像度の劣化、シャド
ウマスクのアパーチャの配列ピッチとの干渉によるモア
レの発生などによる画質の劣化をまねくなどの問題があ
る。
【００２２】このような問題を解決するために、上記４
極子レンズ、最終集束レンズとは別に、カソードと上記
４極子レンズとの間に別の４極子レンズを追加形成する
ようにした電子銃がある。しかしこのように４極子レン
ズを追加すると、原理的に蛍光体スクリーン上のビーム
スポットの水平方向の径が小さくならないという問題が
生ずる。
極子レンズ、最終集束レンズとは別に、カソードと上記
４極子レンズとの間に別の４極子レンズを追加形成する
ようにした電子銃がある。しかしこのように４極子レン
ズを追加すると、原理的に蛍光体スクリーン上のビーム
スポットの水平方向の径が小さくならないという問題が
生ずる。
【００２３】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、ダイナミックフォーカス方式の電子銃によ
り、偏向装置の発生する磁界により生ずる偏向収差を補
正して、画面全域にわたり電子ビームのビームスポット
をほぼ円形とすることにより、解像度が高く、かつ信頼
性の高い陰極線管装置を構成することを目的とする。
ものであり、ダイナミックフォーカス方式の電子銃によ
り、偏向装置の発生する磁界により生ずる偏向収差を補
正して、画面全域にわたり電子ビームのビームスポット
をほぼ円形とすることにより、解像度が高く、かつ信頼
性の高い陰極線管装置を構成することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】一列配置の３電子ビーム
を蛍光体スクリーン上に集束する複数個の電極からなる
主電子レンズ部を有する電子銃と、陰極線管内に配置さ
れた電気抵抗器と、電子銃から放出される３電子ビーム
を水平および垂直方向に偏向する陰極線管装置におい
て、主電子レンズ部を、少なくとも第１の電子レンズと
この第１の電子レンズよりも蛍光体スクリーン側に形成
される第２の電子レンズとにより構成し、その第１の電
子レンズを、偏向部の少なくとも電子ビームの水平方向
偏向量に同期して変動する電圧が管外から供給される第
１の電極と、電気抵抗器を介して電圧が供給される少な
くとも１個の第２の電極とにより形成し、第１の電極と
第２の電極との間の静電容量により変動電圧を分割して
第２の電極の電圧に重畳させ、電子ビームが蛍光体スク
リーンの中央に向かうときは第１の電極と第２の電極の
電圧は略等しく、電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺
に偏向されるにしたがい第１の電極と第２の電極間の電
圧に差を生じさせ第２の電子レンズを作用させるように
した。
を蛍光体スクリーン上に集束する複数個の電極からなる
主電子レンズ部を有する電子銃と、陰極線管内に配置さ
れた電気抵抗器と、電子銃から放出される３電子ビーム
を水平および垂直方向に偏向する陰極線管装置におい
て、主電子レンズ部を、少なくとも第１の電子レンズと
この第１の電子レンズよりも蛍光体スクリーン側に形成
される第２の電子レンズとにより構成し、その第１の電
子レンズを、偏向部の少なくとも電子ビームの水平方向
偏向量に同期して変動する電圧が管外から供給される第
１の電極と、電気抵抗器を介して電圧が供給される少な
くとも１個の第２の電極とにより形成し、第１の電極と
第２の電極との間の静電容量により変動電圧を分割して
第２の電極の電圧に重畳させ、電子ビームが蛍光体スク
リーンの中央に向かうときは第１の電極と第２の電極の
電圧は略等しく、電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺
に偏向されるにしたがい第１の電極と第２の電極間の電
圧に差を生じさせ第２の電子レンズを作用させるように
した。
【００２５】また、電子銃部、偏向部、蛍光体スクリー
ン部を少なくとも有し、上記電子銃部は水平方向にイン
ライン配列された中央および両側の３本の電子ビームを
発生・制御する陰極を含む電子ビーム発生部と、この電
子ビームを上記蛍光体スクリーン上に集束する主電子レ
ンズ部とを有し、この電子ビームを上記偏向部により水
平および垂直方向に偏向走査する陰極線管装置におい
て、主電子レンズ部は、蛍光体スクリーン部と電子ビー
ム発生部の間にある第１の電子レンズと、この第１の電
子レンズより蛍光体スクリーン側にある第２の電子レン
ズとから少なくともなり、この第１の電子レンズは、偏
向部の少なくとも電子ビームの水平方向偏向量に同期し
て変動する電圧が管外から供給される第１の電極と、管
内に内蔵した電気抵抗器を介して電圧が供給される少な
くとも１個の第２の電極からなり、第１の電極と第２の
電極との間の静電容量：Ｃと、この静電容量に等価的に
並列接続される直流抵抗値：Ｒと、変動電圧の水平偏向
の同期する周波数：ｆH との間には、 ２πｆH ＣＲ≧１０４／８π （π：円周率） なる関係があり、また、変動電圧の垂直偏向に同期する
周波数：ｆV との間には、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ なる関係とした。
ン部を少なくとも有し、上記電子銃部は水平方向にイン
ライン配列された中央および両側の３本の電子ビームを
発生・制御する陰極を含む電子ビーム発生部と、この電
子ビームを上記蛍光体スクリーン上に集束する主電子レ
ンズ部とを有し、この電子ビームを上記偏向部により水
平および垂直方向に偏向走査する陰極線管装置におい
て、主電子レンズ部は、蛍光体スクリーン部と電子ビー
ム発生部の間にある第１の電子レンズと、この第１の電
子レンズより蛍光体スクリーン側にある第２の電子レン
ズとから少なくともなり、この第１の電子レンズは、偏
向部の少なくとも電子ビームの水平方向偏向量に同期し
て変動する電圧が管外から供給される第１の電極と、管
内に内蔵した電気抵抗器を介して電圧が供給される少な
くとも１個の第２の電極からなり、第１の電極と第２の
電極との間の静電容量：Ｃと、この静電容量に等価的に
並列接続される直流抵抗値：Ｒと、変動電圧の水平偏向
の同期する周波数：ｆH との間には、 ２πｆH ＣＲ≧１０４／８π （π：円周率） なる関係があり、また、変動電圧の垂直偏向に同期する
周波数：ｆV との間には、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ なる関係とした。
【００２６】さらに、第１の電子レンズは、電子ビーム
の偏向に伴い、電子ビームを水平方向に集束、垂直方向
に発散作用をもたせるようにした。
の偏向に伴い、電子ビームを水平方向に集束、垂直方向
に発散作用をもたせるようにした。
【００２７】さらにまた、第１の電極と第２の電極の実
質的に対向する面の平均面積：Ｓと間隔：Ｌとの間に
は、 Ｓ／Ｌ≦０．４５ なる関係をもたせるようにした。
質的に対向する面の平均面積：Ｓと間隔：Ｌとの間に
は、 Ｓ／Ｌ≦０．４５ なる関係をもたせるようにした。
【００２８】
【作用】上記のように、一列配置の３電子ビームを蛍光
体スクリーン上に集束する主電子レンズ部を形成する
と、この主電子レンズ部の蛍光体スクリーン側に、偏向
装置の偏向にともない電子ビームを垂直方向に発散し
て、偏向収差による垂直方向の過集束を補正する電子レ
ンズを形成することができる。またカソード側に、偏向
にともない電子ビームを水平方向に集束して、偏向磁界
を通過する電子ビームの水平方向の大きさを小さくし、
偏向による電子ビームの歪を軽減する電子レンズを形成
することができる。
体スクリーン上に集束する主電子レンズ部を形成する
と、この主電子レンズ部の蛍光体スクリーン側に、偏向
装置の偏向にともない電子ビームを垂直方向に発散し
て、偏向収差による垂直方向の過集束を補正する電子レ
ンズを形成することができる。またカソード側に、偏向
にともない電子ビームを水平方向に集束して、偏向磁界
を通過する電子ビームの水平方向の大きさを小さくし、
偏向による電子ビームの歪を軽減する電子レンズを形成
することができる。
【００２９】しかも変動電圧を水平、垂直偏向の周期に
それぞれ同期して変化させると、蛍光体スクリーン側の
電子レンズを水平、垂直偏向に同期して変化させ、カソ
ード側の電子レンズを水平偏向に同期した場合よりも垂
直偏向に同期して強く作用する偏向周波数による自動選
択作用を与えることができる。
それぞれ同期して変化させると、蛍光体スクリーン側の
電子レンズを水平、垂直偏向に同期して変化させ、カソ
ード側の電子レンズを水平偏向に同期した場合よりも垂
直偏向に同期して強く作用する偏向周波数による自動選
択作用を与えることができる。
【００３０】また、蛍光体スクリーン側の電子レンズお
よびカソード側の電子レンズをそれぞれ４極子レンズと
して、偏向にともない両電子レンズをともに垂直方向に
発散作用をもつ電子レンズとすることにより、偏向収差
の補正に要する変動電圧の電位差を低くすることがで
き、高感度の補正が可能となる。
よびカソード側の電子レンズをそれぞれ４極子レンズと
して、偏向にともない両電子レンズをともに垂直方向に
発散作用をもつ電子レンズとすることにより、偏向収差
の補正に要する変動電圧の電位差を低くすることがで
き、高感度の補正が可能となる。
【００３１】さらに、管内に配置した電気抵抗器により
陽極電圧を分割して供給することにより、電子ビームの
集束状態を調整するフォーカス電圧に変動電圧を重畳し
た電圧を別に管外から供給するだけで良く、ＴＶ−セッ
トの回路が簡単な上に耐電圧などの信頼性に富み、画面
全域にわたり高解像度が得られる高性能陰極線管とする
ことができる。
陽極電圧を分割して供給することにより、電子ビームの
集束状態を調整するフォーカス電圧に変動電圧を重畳し
た電圧を別に管外から供給するだけで良く、ＴＶ−セッ
トの回路が簡単な上に耐電圧などの信頼性に富み、画面
全域にわたり高解像度が得られる高性能陰極線管とする
ことができる。
【００３２】
【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。
づいて説明する。
【００３３】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１およびこ
のパネル１に一体に接合されたファンネル２からなる外
囲器を有し、そのパネル１の内面に、青、緑、赤に発光
するストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリ
ーン３（ターゲット）が形成され、この蛍光体スクリー
ン３に対向して、その内側に多数のアパーチャの形成さ
れたシャドウマスク４が装着されている。一方、ファン
ネル２のネック５内に、同一水平面上を通る一列配置の
３電子ビーム２０B ，２０G ，２０R を放出する電子銃
２１が配設されている。さらにこの電子銃２１に沿っ
て、その一側に電気抵抗器（図示せず）が配設されてい
る。またファンネル２の外側に偏向装置８が装着されて
いる。そして、上記電子銃２１から放出される３電子ビ
ーム２０B ，２０G ，２０R を偏向装置８の発生する水
平、垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスク４を介
して蛍光体スクリーン３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。
置を示す。このカラー受像管装置は、パネル１およびこ
のパネル１に一体に接合されたファンネル２からなる外
囲器を有し、そのパネル１の内面に、青、緑、赤に発光
するストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリ
ーン３（ターゲット）が形成され、この蛍光体スクリー
ン３に対向して、その内側に多数のアパーチャの形成さ
れたシャドウマスク４が装着されている。一方、ファン
ネル２のネック５内に、同一水平面上を通る一列配置の
３電子ビーム２０B ，２０G ，２０R を放出する電子銃
２１が配設されている。さらにこの電子銃２１に沿っ
て、その一側に電気抵抗器（図示せず）が配設されてい
る。またファンネル２の外側に偏向装置８が装着されて
いる。そして、上記電子銃２１から放出される３電子ビ
ーム２０B ，２０G ，２０R を偏向装置８の発生する水
平、垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスク４を介
して蛍光体スクリーン３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。
【００３４】上記電子銃２１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ＫB ，ＫG ，Ｋ
R （ＫR のみ図示）、これらカソードＫB ，ＫG ，ＫR
を各別に加熱するヒータＨ、上記ＫB ，ＫG ，ＫR から
蛍光体スクリーン方向に順次所定間隔離間して配置され
た第１ないし第９グリッドＧ1 〜Ｇ9 からなる。なお、
図２において、２２は、電子銃の一側に配設された電気
抵抗器である。
平方向に一列配置された３個のカソードＫB ，ＫG ，Ｋ
R （ＫR のみ図示）、これらカソードＫB ，ＫG ，ＫR
を各別に加熱するヒータＨ、上記ＫB ，ＫG ，ＫR から
蛍光体スクリーン方向に順次所定間隔離間して配置され
た第１ないし第９グリッドＧ1 〜Ｇ9 からなる。なお、
図２において、２２は、電子銃の一側に配設された電気
抵抗器である。
【００３５】上記第１、第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 は板状
電極、第３、第４、第５、第６グリッドＧ3 ，Ｇ4 ，Ｇ
5 ，Ｇ6 は筒状電極、第７、第８グリッドＧ7 ，Ｇ8 は
板厚の厚い板状電極、第９グリッドＧ9 はカップ状電極
からなる。そして、その第１、第２、第３、第４グリッ
ドＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 および第５グリッドＧ5 の第
４グリッドＧ4 側の対向面には、３個のカソードＫB ，
ＫG ，ＫR に対応して、３個の円形の電子ビーム通過孔
が一列配置に形成されている。第５グリッドＧ5 の第６
グリッドＧ6 側の対向面には、３個のカソードＫB ，Ｋ
G ，ＫR に対応して、図３（ａ）に示すように、垂直方
向（Ｙ軸方向）を長径とするほぼ矩形状の３個の電子ビ
ーム通過孔２４が一列配置に形成されている。第６グリ
ッドＧ6には、３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対応
して、図３（ｂ）に示すように、水平方向（Ｘ軸方向）
を長径とするほぼ矩形状の３個の電子ビーム通過孔２５
が一列配置に形成されている。第７および第８グリッド
Ｇ7 ，Ｇ8 には、３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対
応して、図３（ｃ）に示すように、ほぼ円形の３個の電
子ビーム通過孔２６が一列配置に形成されている。第９
グリッドＧ9 の第８グリッドＧ8 側の対向面には、３個
のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対応して、図３（ｄ）に
示すように、水平方向を長径とするほぼ矩形状の３個の
電子ビーム通過孔２７が一列配置に形成されている。
電極、第３、第４、第５、第６グリッドＧ3 ，Ｇ4 ，Ｇ
5 ，Ｇ6 は筒状電極、第７、第８グリッドＧ7 ，Ｇ8 は
板厚の厚い板状電極、第９グリッドＧ9 はカップ状電極
からなる。そして、その第１、第２、第３、第４グリッ
ドＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 および第５グリッドＧ5 の第
４グリッドＧ4 側の対向面には、３個のカソードＫB ，
ＫG ，ＫR に対応して、３個の円形の電子ビーム通過孔
が一列配置に形成されている。第５グリッドＧ5 の第６
グリッドＧ6 側の対向面には、３個のカソードＫB ，Ｋ
G ，ＫR に対応して、図３（ａ）に示すように、垂直方
向（Ｙ軸方向）を長径とするほぼ矩形状の３個の電子ビ
ーム通過孔２４が一列配置に形成されている。第６グリ
ッドＧ6には、３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対応
して、図３（ｂ）に示すように、水平方向（Ｘ軸方向）
を長径とするほぼ矩形状の３個の電子ビーム通過孔２５
が一列配置に形成されている。第７および第８グリッド
Ｇ7 ，Ｇ8 には、３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対
応して、図３（ｃ）に示すように、ほぼ円形の３個の電
子ビーム通過孔２６が一列配置に形成されている。第９
グリッドＧ9 の第８グリッドＧ8 側の対向面には、３個
のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に対応して、図３（ｄ）に
示すように、水平方向を長径とするほぼ矩形状の３個の
電子ビーム通過孔２７が一列配置に形成されている。
【００３６】この電子銃では、ステムピン２９（図１参
照）を介して、カソードＫB ，ＫG，ＫR に１００〜２
００Ｖの電圧に映像信号電圧を重畳した電圧が、第１グ
リッドＧ1 に接地電位がそれぞれ印加される。第２、第
４グリッドＧ2 ，Ｇ4 および第３、第６グリッドＧ3 ，
Ｇ6 は、それぞれ管内で接続され、その第２、第４グリ
ッドＧ2 ，Ｇ4 には５００〜１０００Ｖ、第３、第６グ
リッドＧ3 ，Ｇ6 には、陽極電圧Ｅb の２０〜３０％の
フォーカス電圧Ｖf に偏向装置に流れる偏向電流に同期
して変化する変動電圧Ｖd を重畳した電圧がそれぞれス
テムピン２９を介して印加される。また第５、第７、第
８グリッドＧ5 ，Ｇ7 ，Ｇ8 には、電気抵抗器２２によ
り陽極電圧Ｅb を分割して、第５グリッドＧ5 に第３お
よび第６グリッドＧ3 ，Ｇ6 に印加されるフォーカス電
圧Ｖf と同じか、またはそれよりも少し高い電圧が、第
７グリッドＧ7 に陽極電圧Ｅb の３５〜４５％の電圧
が、第８グリッドＧ8 に陽極電圧Ｅb の５０〜７０％の
電圧が印加される。さらに第９グリッドＧ9 には、陽極
端子３０、ファンネルの内面に形成された導電膜３１
（図１参照）などを介して陽極電圧Ｅb が印加される。
照）を介して、カソードＫB ，ＫG，ＫR に１００〜２
００Ｖの電圧に映像信号電圧を重畳した電圧が、第１グ
リッドＧ1 に接地電位がそれぞれ印加される。第２、第
４グリッドＧ2 ，Ｇ4 および第３、第６グリッドＧ3 ，
Ｇ6 は、それぞれ管内で接続され、その第２、第４グリ
ッドＧ2 ，Ｇ4 には５００〜１０００Ｖ、第３、第６グ
リッドＧ3 ，Ｇ6 には、陽極電圧Ｅb の２０〜３０％の
フォーカス電圧Ｖf に偏向装置に流れる偏向電流に同期
して変化する変動電圧Ｖd を重畳した電圧がそれぞれス
テムピン２９を介して印加される。また第５、第７、第
８グリッドＧ5 ，Ｇ7 ，Ｇ8 には、電気抵抗器２２によ
り陽極電圧Ｅb を分割して、第５グリッドＧ5 に第３お
よび第６グリッドＧ3 ，Ｇ6 に印加されるフォーカス電
圧Ｖf と同じか、またはそれよりも少し高い電圧が、第
７グリッドＧ7 に陽極電圧Ｅb の３５〜４５％の電圧
が、第８グリッドＧ8 に陽極電圧Ｅb の５０〜７０％の
電圧が印加される。さらに第９グリッドＧ9 には、陽極
端子３０、ファンネルの内面に形成された導電膜３１
（図１参照）などを介して陽極電圧Ｅb が印加される。
【００３７】ところで、この電子銃では、各電極の間に
存在する静電容量を介して、第３および第６グリッドＧ
3 ，Ｇ6 に印加される変動電圧Ｖd が他の電極に誘導さ
れる。すなわち、この電子銃では、第４ないし第９グリ
ッドＧ4 〜Ｇ9 の各電極間に静電容量が存在し、第５、
第７、第８グリッドＧ5 ，Ｇ7 ，Ｇ8 には電気抵抗器２
２を介して陽極電圧Ｅb を分割供給しているので、この
静電容量を介して第５、第７、第８グリッドＧ5 ，Ｇ7
，Ｇ8 に、第３および第６グリッドＧ3 ，Ｇ6に印加さ
れる変動電圧Ｖd が誘導され重畳する。電極間の静電容
量の交流インピーダンスが電気抵抗器２２の直流インピ
ーダンスよりも十分に小さい場合には、直流インピーダ
ンスを無視することができる。
存在する静電容量を介して、第３および第６グリッドＧ
3 ，Ｇ6 に印加される変動電圧Ｖd が他の電極に誘導さ
れる。すなわち、この電子銃では、第４ないし第９グリ
ッドＧ4 〜Ｇ9 の各電極間に静電容量が存在し、第５、
第７、第８グリッドＧ5 ，Ｇ7 ，Ｇ8 には電気抵抗器２
２を介して陽極電圧Ｅb を分割供給しているので、この
静電容量を介して第５、第７、第８グリッドＧ5 ，Ｇ7
，Ｇ8 に、第３および第６グリッドＧ3 ，Ｇ6に印加さ
れる変動電圧Ｖd が誘導され重畳する。電極間の静電容
量の交流インピーダンスが電気抵抗器２２の直流インピ
ーダンスよりも十分に小さい場合には、直流インピーダ
ンスを無視することができる。
【００３８】そこで、第４ないし第９グリッドＧ4 〜Ｇ
9 の各電極に誘導される変動電圧を求めるために、第
４、第５グリッドＧ4 ，Ｇ5 間の静電容量をＣ5 、第
５、第６グリッドＧ5 ，Ｇ6 間の静電容量をＣ4 、第
６、第７グリッドＧ6 ，Ｇ7 間の静電容量をＣ3 、第
７、第８グリッドＧ7 ，Ｇ8 間の静電容量をＣ2 、第
８、第９グリッドＧ8 ，Ｇ9 間の静電容量をＣ1 とし、
直流電圧を短絡し、かつ電気抵抗器の抵抗を省略して、
交流電圧について等価回路で示すと、図４のようにな
る。ここで上記各電極間の静電容量Ｃ1 〜Ｃ5 がすべて
同じであるとすると、第５グリッドＧ5 には、第６グリ
ッドＧ6 に印加される変動電圧Ｖd の１／２、第７グリ
ッドＧ7 には２／３、第８グリッドＧ8 には１／３が誘
導される。
9 の各電極に誘導される変動電圧を求めるために、第
４、第５グリッドＧ4 ，Ｇ5 間の静電容量をＣ5 、第
５、第６グリッドＧ5 ，Ｇ6 間の静電容量をＣ4 、第
６、第７グリッドＧ6 ，Ｇ7 間の静電容量をＣ3 、第
７、第８グリッドＧ7 ，Ｇ8 間の静電容量をＣ2 、第
８、第９グリッドＧ8 ，Ｇ9 間の静電容量をＣ1 とし、
直流電圧を短絡し、かつ電気抵抗器の抵抗を省略して、
交流電圧について等価回路で示すと、図４のようにな
る。ここで上記各電極間の静電容量Ｃ1 〜Ｃ5 がすべて
同じであるとすると、第５グリッドＧ5 には、第６グリ
ッドＧ6 に印加される変動電圧Ｖd の１／２、第７グリ
ッドＧ7 には２／３、第８グリッドＧ8 には１／３が誘
導される。
【００３９】図５に横軸を時間軸としてこれら変動電圧
が誘導される各電極の電位を縦軸に示す。曲線３２は、
第６グリッドに印加されるフォーカス電圧Ｖf に変動電
圧Ｖd を重畳した電圧（Ｖf ＋Ｖd ）、曲線３３は第５
グリッドの電圧ｅc5、曲線３４は第７グリッドの電圧ｅ
c7、曲線３５は第８グリッドの電圧ｅc8、直線３６は第
９グリッドＧ9 に印加される陽極電圧Ｅb である。な
お、破線３３ａ，３４ａ，３５ａは、それぞれ変動電圧
が重畳されない場合の第５、第７、第８グリッドの電圧
Ｅc5，Ｅc7，Ｅc8である。また１Ｈは、水平偏向の１周
期の期間である。
が誘導される各電極の電位を縦軸に示す。曲線３２は、
第６グリッドに印加されるフォーカス電圧Ｖf に変動電
圧Ｖd を重畳した電圧（Ｖf ＋Ｖd ）、曲線３３は第５
グリッドの電圧ｅc5、曲線３４は第７グリッドの電圧ｅ
c7、曲線３５は第８グリッドの電圧ｅc8、直線３６は第
９グリッドＧ9 に印加される陽極電圧Ｅb である。な
お、破線３３ａ，３４ａ，３５ａは、それぞれ変動電圧
が重畳されない場合の第５、第７、第８グリッドの電圧
Ｅc5，Ｅc7，Ｅc8である。また１Ｈは、水平偏向の１周
期の期間である。
【００４０】図６に上記第５ないし第９グリッドに印加
される電圧を、また図７にこの第５ないし第９グリッド
に印加される電圧に対応して、これら電極間に形成され
る電子レンズを光学的モデルで示す。図６では、第５な
いし第９グリッドに印加される電圧をそれぞれ（Ｇ5 ）
〜（Ｇ9 ）で示した。この図６に実線３７ａで示した電
圧は、電子ビームが偏向されず、蛍光体スクリーンの中
央に向かうときの電圧、破線３７ｂは偏向される場合の
電圧である。また図７は、管軸Ｚより上部に垂直方向の
電子ビーム２０の軌道および電子レンズを、下部に水平
方向のそれを示したものであり、それぞれ実線は、電子
ビーム２０が偏向されず、蛍光体スクリーン３の中央に
向かうときの軌道および形成される電子レンズであり、
破線は、電子ビーム２０が偏向された場合の軌道および
形成される電子レンズである。
される電圧を、また図７にこの第５ないし第９グリッド
に印加される電圧に対応して、これら電極間に形成され
る電子レンズを光学的モデルで示す。図６では、第５な
いし第９グリッドに印加される電圧をそれぞれ（Ｇ5 ）
〜（Ｇ9 ）で示した。この図６に実線３７ａで示した電
圧は、電子ビームが偏向されず、蛍光体スクリーンの中
央に向かうときの電圧、破線３７ｂは偏向される場合の
電圧である。また図７は、管軸Ｚより上部に垂直方向の
電子ビーム２０の軌道および電子レンズを、下部に水平
方向のそれを示したものであり、それぞれ実線は、電子
ビーム２０が偏向されず、蛍光体スクリーン３の中央に
向かうときの軌道および形成される電子レンズであり、
破線は、電子ビーム２０が偏向された場合の軌道および
形成される電子レンズである。
【００４１】これら図６および図７に示したように、電
子ビーム２０が偏向されずに蛍光体スクリーン３の中央
に向かうときは、第６グリッドの電圧ｅc6は、フォーカ
ス電圧Ｖf に等しく、 ｅc6＝Ｖf となる。
子ビーム２０が偏向されずに蛍光体スクリーン３の中央
に向かうときは、第６グリッドの電圧ｅc6は、フォーカ
ス電圧Ｖf に等しく、 ｅc6＝Ｖf となる。
【００４２】一方、第５グリッドの電圧ｅc5は、電気抵
抗器により分割した電圧Ｅc5に、第５、第６グリッド間
の静電容量を介して誘導された変動電圧が重畳され、数
６となる。
抗器により分割した電圧Ｅc5に、第５、第６グリッド間
の静電容量を介して誘導された変動電圧が重畳され、数
６となる。
【数６】 この第５グリッドの電圧ｅc5は、フォーカス電圧Ｖf に
等しい第６グリッドの電圧ｅc6とほぼ同電位となり、第
５、第６グリッド間には、電位差が生じない。そのた
め、この場合、第５、第６グリッド間には、電子レンズ
Ｌ1 （第１の電子レンズ）は形成されない。
等しい第６グリッドの電圧ｅc6とほぼ同電位となり、第
５、第６グリッド間には、電位差が生じない。そのた
め、この場合、第５、第６グリッド間には、電子レンズ
Ｌ1 （第１の電子レンズ）は形成されない。
【００４３】一方、第６ないし第９グリッド間には、軸
上電位分布が連続的に変化する拡張電子レンズＬ2 （第
２の電子レンズ）が形成される。この拡張電子レンズＬ
2 は、第６、第７グリッド間に形成される電子レンズ成
分Ｌ21（４極子レンズ）と、第７、第８グリッド間に形
成される電子レンズ成分Ｌ22（円筒電子レンズ）と、第
８、第９グリッド間に形成される電子レンズ成分Ｌ23
（４極子レンズ）とからなる。
上電位分布が連続的に変化する拡張電子レンズＬ2 （第
２の電子レンズ）が形成される。この拡張電子レンズＬ
2 は、第６、第７グリッド間に形成される電子レンズ成
分Ｌ21（４極子レンズ）と、第７、第８グリッド間に形
成される電子レンズ成分Ｌ22（円筒電子レンズ）と、第
８、第９グリッド間に形成される電子レンズ成分Ｌ23
（４極子レンズ）とからなる。
【００４４】すなわち、電子レンズＬ2 については、第
６グリッドの電圧ｅc6に対して、第７グリッドの電圧ｅ
c7は、電気抵抗器により分割した電圧Ｅc7に、第６、第
７グリッド間の静電容量を介して誘導された変動電圧が
重畳され、数７となる。
６グリッドの電圧ｅc6に対して、第７グリッドの電圧ｅ
c7は、電気抵抗器により分割した電圧Ｅc7に、第６、第
７グリッド間の静電容量を介して誘導された変動電圧が
重畳され、数７となる。
【数７】 しかもこの第６および第７グリッドには、それぞれ図３
（ｂ）および（ｃ）に示した電子ビーム通過孔が形成さ
れているため、この第６、第７グリッド間には、水平方
向に発散作用、垂直方向に集束作用をもつ４極子レンズ
からなる電子レンズ成分Ｌ21が形成される。
（ｂ）および（ｃ）に示した電子ビーム通過孔が形成さ
れているため、この第６、第７グリッド間には、水平方
向に発散作用、垂直方向に集束作用をもつ４極子レンズ
からなる電子レンズ成分Ｌ21が形成される。
【００４５】また第７グリッドの電圧ｅc7に対して、第
８グリッドの電圧ｅc8は、電気抵抗器により分割した電
圧Ｅc8に、第７、第８グリッド間の静電容量を介して誘
導された変動電圧が重畳され、数８となる。
８グリッドの電圧ｅc8は、電気抵抗器により分割した電
圧Ｅc8に、第７、第８グリッド間の静電容量を介して誘
導された変動電圧が重畳され、数８となる。
【数８】 しかもこの第７および第８グリッドには、それぞれ図３
（ｃ）に示した電子ビーム通過孔が形成されているた
め、この第７、第８グリッド間には、水平、垂直方向と
もに集束作用をもつ円筒電子レンズからなる電子レンズ
成分Ｌ22が形成される。
（ｃ）に示した電子ビーム通過孔が形成されているた
め、この第７、第８グリッド間には、水平、垂直方向と
もに集束作用をもつ円筒電子レンズからなる電子レンズ
成分Ｌ22が形成される。
【００４６】また第８グリッドの電圧ｅc8に対して、第
９グリッドには、陽極電圧Ｅb が印加され、しかもこれ
ら第８および第９グリッドには、それぞれ図３（ｃ）お
よび（ｄ）に示した電子ビーム通過孔が形成されている
ため、第８、第９グリッド間には、水平方向に集束作
用、垂直方向に発散作用をもつ４極子レンズからなる電
子レンズ成分Ｌ23が形成される。
９グリッドには、陽極電圧Ｅb が印加され、しかもこれ
ら第８および第９グリッドには、それぞれ図３（ｃ）お
よび（ｄ）に示した電子ビーム通過孔が形成されている
ため、第８、第９グリッド間には、水平方向に集束作
用、垂直方向に発散作用をもつ４極子レンズからなる電
子レンズ成分Ｌ23が形成される。
【００４７】つまり、第６ないし第９グリッド間には、
２重４極子レンズ、すなわちレンズ作用が逆の２つの４
極子レンズを含む３個の電子レンズ成分Ｌ21，Ｌ22，Ｌ
23からなる拡張電子レンズＬ2 が形成される。そして電
子ビーム２０は、偏向されずに蛍光体スクリーン３の中
央に向かうときは、この拡張電子レンズＬ2 により、水
平、垂直方向ともに蛍光体スクリーン３の中央に適切に
集束される。
２重４極子レンズ、すなわちレンズ作用が逆の２つの４
極子レンズを含む３個の電子レンズ成分Ｌ21，Ｌ22，Ｌ
23からなる拡張電子レンズＬ2 が形成される。そして電
子ビーム２０は、偏向されずに蛍光体スクリーン３の中
央に向かうときは、この拡張電子レンズＬ2 により、水
平、垂直方向ともに蛍光体スクリーン３の中央に適切に
集束される。
【００４８】これに対し、電子ビーム２０を偏向する場
合は、偏向装置の発生する偏向磁界により、電子銃と蛍
光体スクリーン３との間に、等価的に４極子レンズから
なる電子レンズｑＬとプリズムｐＬが形成される。そし
てこれにともなって変動電圧Ｖd が上昇し、第６グリッ
ドの電圧ｅc6は、フォーカス電圧Ｖf に変動電圧Ｖdが
重畳され、 ｅc6＝Ｖf ＋Ｖd となる。
合は、偏向装置の発生する偏向磁界により、電子銃と蛍
光体スクリーン３との間に、等価的に４極子レンズから
なる電子レンズｑＬとプリズムｐＬが形成される。そし
てこれにともなって変動電圧Ｖd が上昇し、第６グリッ
ドの電圧ｅc6は、フォーカス電圧Ｖf に変動電圧Ｖdが
重畳され、 ｅc6＝Ｖf ＋Ｖd となる。
【００４９】また第５グリッドの電圧ｅc5は、第６グリ
ッドとの間の静電容量を介して誘導される変動電圧によ
り数９に示す電圧となる。また第７グリッドの電圧ｅc7
は、同じく第６グリッドとの間の静電容量を介して誘導
される変動電圧により数１０に示す電圧となる。また第
８グリッドの電圧ｅc8は、第７グリッドとの間の静電容
量を介して誘導される変動電圧により数１１に示す電圧
となる。
ッドとの間の静電容量を介して誘導される変動電圧によ
り数９に示す電圧となる。また第７グリッドの電圧ｅc7
は、同じく第６グリッドとの間の静電容量を介して誘導
される変動電圧により数１０に示す電圧となる。また第
８グリッドの電圧ｅc8は、第７グリッドとの間の静電容
量を介して誘導される変動電圧により数１１に示す電圧
となる。
【数９】
【数１０】
【数１１】
【００５０】その結果、第５、第６グリッド間に電位差
が生じ、かつこれら第５、第６グリッド間には、それぞ
れ図３（ｂ）および（ｃ）に示した電子ビーム通過孔が
形成されているため、この第５、第６グリッド間には、
破線で示したように水平方向に集束、垂直方向に発散作
用をもつ４極子レンズからなる電子レンズＬ1 が形成さ
れる。
が生じ、かつこれら第５、第６グリッド間には、それぞ
れ図３（ｂ）および（ｃ）に示した電子ビーム通過孔が
形成されているため、この第５、第６グリッド間には、
破線で示したように水平方向に集束、垂直方向に発散作
用をもつ４極子レンズからなる電子レンズＬ1 が形成さ
れる。
【００５１】これに対し、第６、第７グリッド間の電位
差は小さくなり、これら電極間に形成される４極子レン
ズからなる電子レンズ成分Ｌ21の作用は、破線で示した
ように、実線で示した電子ビーム２０を偏向しない場合
にくらべて弱くなり、電子ビーム２０は、相対的に水平
方向に集束、垂直方向に発散する。また第７、第８グリ
ッド間の電位差も小さくなり、これら電極間に形成され
る円筒電子レンズからなる電子レンズ成分Ｌ22の作用
も、電子ビーム２０を偏向しない場合にくらべて弱くな
り、電子ビーム２０は、相対的に水平、垂直方向ともに
発散する。さらに第８、第９グリッド間の電位差も若干
小さくなり、これら電極間に形成される４極子レンズか
らなる電子レンズ成分Ｌ23の作用も、電子ビーム２０を
偏向しない場合にくらべて弱くなり、電子ビーム２０
は、相対的に水平方向にわずかに発散し、垂直方向に集
束するようになる。
差は小さくなり、これら電極間に形成される４極子レン
ズからなる電子レンズ成分Ｌ21の作用は、破線で示した
ように、実線で示した電子ビーム２０を偏向しない場合
にくらべて弱くなり、電子ビーム２０は、相対的に水平
方向に集束、垂直方向に発散する。また第７、第８グリ
ッド間の電位差も小さくなり、これら電極間に形成され
る円筒電子レンズからなる電子レンズ成分Ｌ22の作用
も、電子ビーム２０を偏向しない場合にくらべて弱くな
り、電子ビーム２０は、相対的に水平、垂直方向ともに
発散する。さらに第８、第９グリッド間の電位差も若干
小さくなり、これら電極間に形成される４極子レンズか
らなる電子レンズ成分Ｌ23の作用も、電子ビーム２０を
偏向しない場合にくらべて弱くなり、電子ビーム２０
は、相対的に水平方向にわずかに発散し、垂直方向に集
束するようになる。
【００５２】したがって第６ないし第９グリッド間に形
成される第２の電子レンズＬ2 は、上記３個の電子レン
ズ成分Ｌ21，Ｌ22，Ｌ23の変化により、水平方向には、
電子レンズ成分Ｌ21の相対的な集束作用と、電子レンズ
成分Ｌ22，Ｌ23の相対的な発散作用とが相殺され、第２
の電子レンズＬ2 全体として、電子ビーム２０を偏向し
ないときと、ほぼ同じ集束状態を保つ。また垂直方向に
は、電子レンズ成分Ｌ21、Ｌ22の相対的な発散作用が電
子レンズ成分Ｌ23の相対的な集束作用よりも大きくな
り、第２の電子レンズＬ2 全体として、電子ビーム２０
を発散させる。
成される第２の電子レンズＬ2 は、上記３個の電子レン
ズ成分Ｌ21，Ｌ22，Ｌ23の変化により、水平方向には、
電子レンズ成分Ｌ21の相対的な集束作用と、電子レンズ
成分Ｌ22，Ｌ23の相対的な発散作用とが相殺され、第２
の電子レンズＬ2 全体として、電子ビーム２０を偏向し
ないときと、ほぼ同じ集束状態を保つ。また垂直方向に
は、電子レンズ成分Ｌ21、Ｌ22の相対的な発散作用が電
子レンズ成分Ｌ23の相対的な集束作用よりも大きくな
り、第２の電子レンズＬ2 全体として、電子ビーム２０
を発散させる。
【００５３】その結果、電子ビーム２０を偏向する場合
は、第１の電子レンズＬ1 の水平方向に集束、垂直方向
に発散する作用と、第２の電子レンズＬ2 の水平方向に
集束、垂直方向に発散する作用とにより、水平方向に
は、第１の電子レンズＬ1 の集束作用により集束され、
さらに第２の電子レンズＬ2 の集束作用により集束され
て偏向磁界に入る。このとき、電子ビーム２０は、この
偏向磁界の等価的な４極子レンズｑＬにより発散作用を
受けるが、電子ビーム２０は、第１の電子レンズＬ1 の
集束作用により水平方向に径が絞られるため、偏向磁界
を通過するときの電子ビーム２０の径は小さく、したが
って偏向磁界の発散作用の影響は小さい。一方、垂直方
向には、第１の電子レンズＬ1 の発散作用により発散さ
れ、さらに第２の電子レンズＬ2 の発散作用により発散
され、偏向磁界の等価的な４極子レンズｑＬの集束作用
を補正する。その結果、電子ビーム２０を偏向する場合
も、水平、垂直方向ともに蛍光体スクリーン３上に適切
に集束される。
は、第１の電子レンズＬ1 の水平方向に集束、垂直方向
に発散する作用と、第２の電子レンズＬ2 の水平方向に
集束、垂直方向に発散する作用とにより、水平方向に
は、第１の電子レンズＬ1 の集束作用により集束され、
さらに第２の電子レンズＬ2 の集束作用により集束され
て偏向磁界に入る。このとき、電子ビーム２０は、この
偏向磁界の等価的な４極子レンズｑＬにより発散作用を
受けるが、電子ビーム２０は、第１の電子レンズＬ1 の
集束作用により水平方向に径が絞られるため、偏向磁界
を通過するときの電子ビーム２０の径は小さく、したが
って偏向磁界の発散作用の影響は小さい。一方、垂直方
向には、第１の電子レンズＬ1 の発散作用により発散さ
れ、さらに第２の電子レンズＬ2 の発散作用により発散
され、偏向磁界の等価的な４極子レンズｑＬの集束作用
を補正する。その結果、電子ビーム２０を偏向する場合
も、水平、垂直方向ともに蛍光体スクリーン３上に適切
に集束される。
【００５４】さて、以上は電極間の静電容量：Ｃの交流
インピーダンス：ｚが電極間の直流抵抗値：Ｒに比べて
十分に小さく、Ｒを無視できる場合について説明した。
Ｒを無視できない場合は、第５グリッドに重畳される変
動電圧に位相差が生じ、問題となる。
インピーダンス：ｚが電極間の直流抵抗値：Ｒに比べて
十分に小さく、Ｒを無視できる場合について説明した。
Ｒを無視できない場合は、第５グリッドに重畳される変
動電圧に位相差が生じ、問題となる。
【００５５】つまり、第６グリッドに印加する変動電圧
Ｖd を偏向装置の水平および垂直偏向の両方に同期して
変化させると、画面の上下、左右における電子ビームの
集束状態が異なるようになり、画質の不均一をまねく。
Ｖd を偏向装置の水平および垂直偏向の両方に同期して
変化させると、画面の上下、左右における電子ビームの
集束状態が異なるようになり、画質の不均一をまねく。
【００５６】このような問題を解決するためには、変動
電圧の位相差を実用的に問題のない量に抑えるか、ある
いは重畳する電圧が実質的に画質の不均一性に影響しな
い大きさにすることが必要である。この条件を満足する
電極間の静電容量：Ｃと電極間の直流抵抗値：Ｒの関係
について以下に述べる。
電圧の位相差を実用的に問題のない量に抑えるか、ある
いは重畳する電圧が実質的に画質の不均一性に影響しな
い大きさにすることが必要である。この条件を満足する
電極間の静電容量：Ｃと電極間の直流抵抗値：Ｒの関係
について以下に述べる。
【００５７】第５、第６グリッド近傍の等価回路は、図
８に示すように、第４、第５グリッド間の静電容量：Ｃ
5 と抵抗Ｒとが並列しており、これに第５、第６グリッ
ド間の静電容量：Ｃ4 が直列接続した回路となる。
８に示すように、第４、第５グリッド間の静電容量：Ｃ
5 と抵抗Ｒとが並列しており、これに第５、第６グリッ
ド間の静電容量：Ｃ4 が直列接続した回路となる。
【００５８】したがってこの場合、第５グリッドに重畳
される電圧ｅc5は数１２となる。
される電圧ｅc5は数１２となる。
【００５９】
【数１２】 ただし、Ｖd は第６グリッドに印加する変動電圧、ｊお
よびωは、 ｊ ＝−１ ω＝２πｆ （π：円周率） であり、ｆは変動電圧の周波数である。ここで、 Ｃ＝Ｃ4 ＝Ｃ5 とすると、第５グリッドの電圧ｅc5の振幅｜ｅc5｜およ
び位相ずれφは、それぞれ数１３、数１４となる。
よびωは、 ｊ ＝−１ ω＝２πｆ （π：円周率） であり、ｆは変動電圧の周波数である。ここで、 Ｃ＝Ｃ4 ＝Ｃ5 とすると、第５グリッドの電圧ｅc5の振幅｜ｅc5｜およ
び位相ずれφは、それぞれ数１３、数１４となる。
【００６０】
【数１３】
【数１４】
【００６１】ここで、一般の受像管装置では、画面より
も広い範囲に電子ビームを偏向走査する。その割合は、
１０４〜１１０％程度である。したがって、許容される
位相差：φL は、 φL ＝２π・（４／１０４）・（１／２） ＝４π／１０４ となる。したがって実用的に許容される位相差φL 以下
とするＲとＣの関係は、 １／（２・２πｆＣＲ）≦４π／１０４ １／（２πｆＣＲ）≦８π／１０４ ２πｆＣＲ≧１０４／８π となる。
も広い範囲に電子ビームを偏向走査する。その割合は、
１０４〜１１０％程度である。したがって、許容される
位相差：φL は、 φL ＝２π・（４／１０４）・（１／２） ＝４π／１０４ となる。したがって実用的に許容される位相差φL 以下
とするＲとＣの関係は、 １／（２・２πｆＣＲ）≦４π／１０４ １／（２πｆＣＲ）≦８π／１０４ ２πｆＣＲ≧１０４／８π となる。
【００６２】一方、静電容量：Ｃは電極間隔と対向する
電極の面積でほぼ決まる。その間隔は、耐電圧上からは
大きい方がよいが、間隔をあまり大きくすると、ネック
に帯電した電位がその電極間に浸透し、電子レンズの特
性を損なうなどの問題が発生する。したがって実用的に
は、電極間隔は、０．４〜１ｍｍ程度に設定する。電極
間の静電容量Ｃは、１〜４ pＦに設定する。変動電圧Ｖ
d の周波数ｆは、受像管のシステムにより異なり、ＮＴ
ＳＣ方式の場合、水平偏向周波数ｆH は１５．７５ kＨ
z 、垂直偏向周波数ｆV は６０Ｈz である。したがって
これら水平、垂直偏向周波数ｆH ，ｆV に対する各交流
インピーダンスをＺH ，ＺV は、 ＺH ＝１／（２πｆH Ｃ） ＝２．５〜１０ MΩ ＺV ＝１／（２πｆV Ｃ） ＝６６０〜２７００ MΩ となる。ここで、水平偏向周波数ｆH に同期して重畳さ
れた変動電圧の位相差が許容されるためには、ＮＴＳＣ
方式の場合、数１５となる。
電極の面積でほぼ決まる。その間隔は、耐電圧上からは
大きい方がよいが、間隔をあまり大きくすると、ネック
に帯電した電位がその電極間に浸透し、電子レンズの特
性を損なうなどの問題が発生する。したがって実用的に
は、電極間隔は、０．４〜１ｍｍ程度に設定する。電極
間の静電容量Ｃは、１〜４ pＦに設定する。変動電圧Ｖ
d の周波数ｆは、受像管のシステムにより異なり、ＮＴ
ＳＣ方式の場合、水平偏向周波数ｆH は１５．７５ kＨ
z 、垂直偏向周波数ｆV は６０Ｈz である。したがって
これら水平、垂直偏向周波数ｆH ，ｆV に対する各交流
インピーダンスをＺH ，ＺV は、 ＺH ＝１／（２πｆH Ｃ） ＝２．５〜１０ MΩ ＺV ＝１／（２πｆV Ｃ） ＝６６０〜２７００ MΩ となる。ここで、水平偏向周波数ｆH に同期して重畳さ
れた変動電圧の位相差が許容されるためには、ＮＴＳＣ
方式の場合、数１５となる。
【数１５】 Ｒ＝４０ MΩの場合には、 ｛１／（２πｆH ＣＲ）｝2 ＜＜２2 であるから、第５グリッドの電圧：｜ｅc5｜ Hは、数１
６となり、
６となり、
【数１６】 変動電圧Ｖd の約５０％を重畳することができる。
【００６３】一方、電極間の抵抗Ｒを４０ MΩとする
と、垂直偏向周波数ｆV に同期して重畳する変動電圧の
位相差φV は、 １／（２πｆV ＣＲ）＝３２〜６６ であるから、 φV ＝１．５０〜１．５６rad ＝８６〜８９° となり、位相差が問題となる。ここで、 ｛１／（２πｆV ＣＲ）｝2 ＞＞２2 であるから、第５グリッドの電圧｜ｅc5｜ Vは、数１７
となり、
と、垂直偏向周波数ｆV に同期して重畳する変動電圧の
位相差φV は、 １／（２πｆV ＣＲ）＝３２〜６６ であるから、 φV ＝１．５０〜１．５６rad ＝８６〜８９° となり、位相差が問題となる。ここで、 ｛１／（２πｆV ＣＲ）｝2 ＞＞２2 であるから、第５グリッドの電圧｜ｅc5｜ Vは、数１７
となり、
【数１７】 変動電圧Ｖd の６％以下の電圧が第５グリッドＧ5 に重
畳することになる。この場合、垂直偏向周波数ｆV に同
期して第６グリッドＧ6 に印加する電圧は、３００Ｖ程
度であるから、上記のように第５グリッドＧ5 に６％程
度の電圧が位相ずれして重畳されても、実質的に電子ビ
ームの集束状態は変化せず、無視することができる。
畳することになる。この場合、垂直偏向周波数ｆV に同
期して第６グリッドＧ6 に印加する電圧は、３００Ｖ程
度であるから、上記のように第５グリッドＧ5 に６％程
度の電圧が位相ずれして重畳されても、実質的に電子ビ
ームの集束状態は変化せず、無視することができる。
【００６４】この位相ずれして重畳される電圧が無視で
きる大きさは、実験による評価の結果、変動電圧Ｖd の
２５％程度であった。したがってこの条件を満足するＣ
とＲの関係は、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ となり、ＮＴＳＣ方式の場合、 Ｒ≦１６５ MΩ となる。
きる大きさは、実験による評価の結果、変動電圧Ｖd の
２５％程度であった。したがってこの条件を満足するＣ
とＲの関係は、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ となり、ＮＴＳＣ方式の場合、 Ｒ≦１６５ MΩ となる。
【００６５】ここで、上記Ｒの値は、Ｇ5 に陽極電圧を
分割して供給する電圧を決める。分割電圧は陽極電圧の
２０〜３０％であり、抵抗器の総抵抗値をＲT とする
と、 Ｒ／ＲT ＝０．２〜０．３ であるから、Ｒ＝１６５ MΩとすると、 ＲT ＝５５０〜８２５ MΩ となる。
分割して供給する電圧を決める。分割電圧は陽極電圧の
２０〜３０％であり、抵抗器の総抵抗値をＲT とする
と、 Ｒ／ＲT ＝０．２〜０．３ であるから、Ｒ＝１６５ MΩとすると、 ＲT ＝５５０〜８２５ MΩ となる。
【００６６】ＲT を小さくすると抵抗器の消費電力が大
きくなり、発熱によって抵抗器が破壊したり、又は抵抗
値が経時的に変化して分割比が変化するといった問題が
生じ、抵抗器の信頼性をそこない、ひいては陰極線管の
性能そのものを劣化することになる。したがって、抵抗
値はあまり小さくできなく、一般的に抵抗器の消費電力
は２Ｗ以下にすべく、総抵抗値ＲT は８００ MΩ以上に
設定される。したがって、Ｒは、 Ｒ≧１６０ MΩ したがって、Ｃは、 ２πｆV Ｃ・１６０×１０6 ≦１／４ Ｃ≦４ pＦ となる。
きくなり、発熱によって抵抗器が破壊したり、又は抵抗
値が経時的に変化して分割比が変化するといった問題が
生じ、抵抗器の信頼性をそこない、ひいては陰極線管の
性能そのものを劣化することになる。したがって、抵抗
値はあまり小さくできなく、一般的に抵抗器の消費電力
は２Ｗ以下にすべく、総抵抗値ＲT は８００ MΩ以上に
設定される。したがって、Ｒは、 Ｒ≧１６０ MΩ したがって、Ｃは、 ２πｆV Ｃ・１６０×１０6 ≦１／４ Ｃ≦４ pＦ となる。
【００６７】電極間の静電容量は、その間隔：ｌと対向
する面積：Ｓによるから、Ｃ≦４ pＦとするためには、 Ｃ＝ｌ・εo ／Ｓ≦４×１０-6 よって、ｌとＳは、 Ｓ／ｌ≦０．４５ なる関係を満足すればよい。また、対向する電極の面積
が異なる場合には、互いに重なり合う面の面積を採用し
てもかまわない。
する面積：Ｓによるから、Ｃ≦４ pＦとするためには、 Ｃ＝ｌ・εo ／Ｓ≦４×１０-6 よって、ｌとＳは、 Ｓ／ｌ≦０．４５ なる関係を満足すればよい。また、対向する電極の面積
が異なる場合には、互いに重なり合う面の面積を採用し
てもかまわない。
【００６８】以上のように、ＲとＣの関係を設定するこ
とにより、Ｖd を十数ＫＨｚ以上の水平偏向周波数に同
期して第６グリッドに印加すると、Ｖd の約５０％の電
圧を実用範囲内の位相差をもって第５グリッドに重畳す
ることができ、先に述べた如く電子ビームの集束状態を
変えて偏向磁界の収差を補正することができる。さら
に、Ｖd を数十から数百Ｈｚの垂直偏向周波数に同期し
て第６グリッドに印加した場合には、第５グリッドにほ
ぼ９０°位相のずれた変動電圧が重畳する。このとき、
重畳電圧：Ｖd の２５％以下とすることができ、その量
は実質的に電子ビームの集束状態に影響を及ぼすことは
ないので、第５グリッドと第６グリッドの間にはＶd の
電位差が生じ、図７に示した第５、第６グリッドの第１
の電子レンズＬ1 は強く作用し、第２の電子レンズＬ2
とともに作用するようになる。その結果、垂直偏向磁界
の偏向収差により生ずる電子ビームの垂直方向の過集束
は、極めて低い電圧のＶd で補正することが可能とな
る。
とにより、Ｖd を十数ＫＨｚ以上の水平偏向周波数に同
期して第６グリッドに印加すると、Ｖd の約５０％の電
圧を実用範囲内の位相差をもって第５グリッドに重畳す
ることができ、先に述べた如く電子ビームの集束状態を
変えて偏向磁界の収差を補正することができる。さら
に、Ｖd を数十から数百Ｈｚの垂直偏向周波数に同期し
て第６グリッドに印加した場合には、第５グリッドにほ
ぼ９０°位相のずれた変動電圧が重畳する。このとき、
重畳電圧：Ｖd の２５％以下とすることができ、その量
は実質的に電子ビームの集束状態に影響を及ぼすことは
ないので、第５グリッドと第６グリッドの間にはＶd の
電位差が生じ、図７に示した第５、第６グリッドの第１
の電子レンズＬ1 は強く作用し、第２の電子レンズＬ2
とともに作用するようになる。その結果、垂直偏向磁界
の偏向収差により生ずる電子ビームの垂直方向の過集束
は、極めて低い電圧のＶd で補正することが可能とな
る。
【００６９】つまり、第６グリッドに重畳する変動電圧
を水平および垂直偏向の両方に同期して変化させると、
水平偏向に同期した変動電圧により、第５、第６グリッ
ド間の第１の電子レンズＬ1 、および第６ないし第９グ
リッド間の第２の電子レンズＬ2 は、Ｒを無視した前述
の如く作用するが、垂直偏向に同期した変動電圧に対し
ては、第２の電子レンズは、水平偏向に同期した変動電
圧を印加した場合と同様に作用するが、第１の電子レン
ズは水平偏向に同期した場合よりも強く作用するという
偏向周波数による自動選択作用を与えることができるの
で、特に画面コーナー部のビーム歪を低いダイナミック
電圧で補正することが可能となる。
を水平および垂直偏向の両方に同期して変化させると、
水平偏向に同期した変動電圧により、第５、第６グリッ
ド間の第１の電子レンズＬ1 、および第６ないし第９グ
リッド間の第２の電子レンズＬ2 は、Ｒを無視した前述
の如く作用するが、垂直偏向に同期した変動電圧に対し
ては、第２の電子レンズは、水平偏向に同期した変動電
圧を印加した場合と同様に作用するが、第１の電子レン
ズは水平偏向に同期した場合よりも強く作用するという
偏向周波数による自動選択作用を与えることができるの
で、特に画面コーナー部のビーム歪を低いダイナミック
電圧で補正することが可能となる。
【００７０】なお、上記各実施例では、４極子レンズを
含んだ拡張電界型電子レンズを有する電子銃について説
明したが、この発明は、４極子レンズとＢＰＦ（Ｂｉ−
Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏｃｕｓ）型電子レンズを有す
る電子銃など、４極子レンズと他の電子レンズとを組合
わせた電子銃において、その４極子レンズ部を第１の電
子レンズとする電子銃にも適用できる。
含んだ拡張電界型電子レンズを有する電子銃について説
明したが、この発明は、４極子レンズとＢＰＦ（Ｂｉ−
Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏｃｕｓ）型電子レンズを有す
る電子銃など、４極子レンズと他の電子レンズとを組合
わせた電子銃において、その４極子レンズ部を第１の電
子レンズとする電子銃にも適用できる。
【００７１】
【発明の効果】この発明では、電子ビーム発生部から得
られる一列配置の３電子ビームをターゲット上に集束す
る複数個の電極からなる主電子レンズ部を有する電子銃
と、この電子銃から放出される３電子ビームを水平およ
び垂直方向に偏向する偏向装置とを備える陰極線管装置
において、主電子レンズ部は、少なくとも第１の電子レ
ンズとこの第１の電子レンズよりも蛍光体スクリーン側
に形成される第２の電子レンズとからなり、第１の電子
レンズは、偏向部の少なくとも電子ビームの水平方向偏
向量に同期して変動する電圧を管外から供給される第１
の電極と、電気抵抗器を介して電圧を供給される少なく
とも１個の第２の電極からなり、第１の電極と第２の電
極との間の静電容量により変動電圧を分割して第２の電
極の電圧に重畳させ、電子ビームが蛍光体スクリーンの
中央に向かうときは第１の電極と第２の電極の電圧は略
等しく、電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺に偏向さ
れるにしたがい第１の電極と第２の電極間の電圧に差を
生じさせる。
られる一列配置の３電子ビームをターゲット上に集束す
る複数個の電極からなる主電子レンズ部を有する電子銃
と、この電子銃から放出される３電子ビームを水平およ
び垂直方向に偏向する偏向装置とを備える陰極線管装置
において、主電子レンズ部は、少なくとも第１の電子レ
ンズとこの第１の電子レンズよりも蛍光体スクリーン側
に形成される第２の電子レンズとからなり、第１の電子
レンズは、偏向部の少なくとも電子ビームの水平方向偏
向量に同期して変動する電圧を管外から供給される第１
の電極と、電気抵抗器を介して電圧を供給される少なく
とも１個の第２の電極からなり、第１の電極と第２の電
極との間の静電容量により変動電圧を分割して第２の電
極の電圧に重畳させ、電子ビームが蛍光体スクリーンの
中央に向かうときは第１の電極と第２の電極の電圧は略
等しく、電子ビームが蛍光体スクリーンの周辺に偏向さ
れるにしたがい第１の電極と第２の電極間の電圧に差を
生じさせる。
【００７２】なお、この発明の具体的構成としては例え
ば、第１の電極と第２の電極との間の静電容量：Ｃと、
この静電容量に等価的に並列接続される直流抵抗値：Ｒ
と、変動電圧の水平偏向の同期する周波数：ｆH との間
には、 ２πｆH ＣＲ≧１０４／８π （π：円周率） なる関係があり、また、変動電圧の垂直偏向に同期する
周波数：ｆV との間には、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ なる関係のあるようにすればよい。
ば、第１の電極と第２の電極との間の静電容量：Ｃと、
この静電容量に等価的に並列接続される直流抵抗値：Ｒ
と、変動電圧の水平偏向の同期する周波数：ｆH との間
には、 ２πｆH ＣＲ≧１０４／８π （π：円周率） なる関係があり、また、変動電圧の垂直偏向に同期する
周波数：ｆV との間には、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ なる関係のあるようにすればよい。
【００７３】この結果、第１の電極と第２の電極との間
の静電容量を介して、第２の電極に変動電圧を実質的に
位相差なく重畳させて、電子ビームの偏向に同期して主
電子レンズ部の電子ビームの集束状態を変化させる電子
レンズとすることができる。
の静電容量を介して、第２の電極に変動電圧を実質的に
位相差なく重畳させて、電子ビームの偏向に同期して主
電子レンズ部の電子ビームの集束状態を変化させる電子
レンズとすることができる。
【００７４】また、第１の電子レンズと第２の電子レン
ズを、電子ビームの偏向に伴い、電子ビームを水平方向
に集束し、垂直方向に発散作用をする４極子レンズとす
ると、偏向収差による垂直方向の過集束を補正すること
ができ、特に第１の電子レンズで電子ビームの水平方向
を集束して、偏向磁界を通過する電子ビーム径を小さく
することができるので、スクリーン上のビームスポット
の水平径を縮小することが可能となる。さらに、変動電
圧を水平および垂直偏向の両方に同期させると、第１の
電子レンズは水平偏向よりも垂直偏向に対し相対的に強
くレンズ作用が働く周波数選択作用を与えることができ
るで、画面コーナー部のビーム歪を低い変動電圧で補正
することが可能となる。
ズを、電子ビームの偏向に伴い、電子ビームを水平方向
に集束し、垂直方向に発散作用をする４極子レンズとす
ると、偏向収差による垂直方向の過集束を補正すること
ができ、特に第１の電子レンズで電子ビームの水平方向
を集束して、偏向磁界を通過する電子ビーム径を小さく
することができるので、スクリーン上のビームスポット
の水平径を縮小することが可能となる。さらに、変動電
圧を水平および垂直偏向の両方に同期させると、第１の
電子レンズは水平偏向よりも垂直偏向に対し相対的に強
くレンズ作用が働く周波数選択作用を与えることができ
るで、画面コーナー部のビーム歪を低い変動電圧で補正
することが可能となる。
【００７５】また、管内に配置した抵抗器により陽極電
圧を分割して供給することにより、電子ビームの集束状
態を調整するフォーカス電圧に変動電圧を重畳した電圧
を別に管外から供給するだけで、耐電圧などの信頼性に
富み、画面全域にわたり高解像度が得られる高性能陰極
線管とすることができる。
圧を分割して供給することにより、電子ビームの集束状
態を調整するフォーカス電圧に変動電圧を重畳した電圧
を別に管外から供給するだけで、耐電圧などの信頼性に
富み、画面全域にわたり高解像度が得られる高性能陰極
線管とすることができる。
【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。
構成を示す図である。
【図２】その電子銃の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）はその電子銃の第５グリッドの第６
グリッド側対向面の電子ビーム通過孔の形状を示す図、
図３（ｂ）は第６グリッドの電子ビーム通過孔の形状を
示す図、図３（ｃ）は第７、第８グリッドの電子ビーム
通過孔の形状を示す図、図３（ｄ）は第９グリッドの第
８グリッド側対向面の電子ビーム通過孔の形状を示す図
である。
グリッド側対向面の電子ビーム通過孔の形状を示す図、
図３（ｂ）は第６グリッドの電子ビーム通過孔の形状を
示す図、図３（ｃ）は第７、第８グリッドの電子ビーム
通過孔の形状を示す図、図３（ｄ）は第９グリッドの第
８グリッド側対向面の電子ビーム通過孔の形状を示す図
である。
【図４】電子ビームを水平偏向した場合に第５ないし第
９グリッドの各電極間の静電容量を介して誘導される変
動電圧を説明するための等価回路図である。
９グリッドの各電極間の静電容量を介して誘導される変
動電圧を説明するための等価回路図である。
【図５】上記変動電圧の誘導により得られる第５ないし
第９グリッドの電位の変化を示す図である。
第９グリッドの電位の変化を示す図である。
【図６】上記第５ないし第９グリッドの電位を示す図で
ある。
ある。
【図７】上記電子銃の第５ないし第９グリッドの各電極
間に形成される電子レンズを説明するための図である。
間に形成される電子レンズを説明するための図である。
【図８】電子ビームを垂直偏向した場合に第５ないし第
９グリッドの各電極間の静電容量を介して誘導される変
動電圧を説明するための等価回路図である。
９グリッドの各電極間の静電容量を介して誘導される変
動電圧を説明するための等価回路図である。
【図９】従来のカラー受像管装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図１０】従来のカラー受像管装置におけるピンクッシ
ョン形水平偏向磁界の電子ビームに対する作用を説明す
るための図である。
ョン形水平偏向磁界の電子ビームに対する作用を説明す
るための図である。
【図１１】上記ピンクッション形水平偏向磁界により偏
向された電子ビームの画面周辺部でのビームスポットの
形状を示す図である。
向された電子ビームの画面周辺部でのビームスポットの
形状を示す図である。
【図１２】偏向収差による解像度の劣化を防止する従来
の電子銃の構成を示す図である。
の電子銃の構成を示す図である。
【図１３】その電子銃の各電極間に形成される電子レン
ズを説明するための図である。
ズを説明するための図である。
３…蛍光体スクリーン ８…偏向装置 ２０B ，２０G ，２０R …３電子ビーム ２１…電子銃 ２２…電気抵抗器 ２４…電子ビーム通過孔 ２５…電子ビーム通過孔 ２６…電子ビーム通過孔 ２７…電子ビーム通過孔 Ｇ1 …第１グリッド Ｇ2 …第２グリッド Ｇ3 …第３グリッド Ｇ4 …第４グリッド Ｇ5 …第５グリッド Ｇ6 …第６グリッド Ｇ7 …第７グリッド Ｇ8 …第８グリッド Ｇ9 …第９グリッド Ｈ…ヒータ ＫB ，ＫG ，ＫR …カソード
Claims (4)
- 【請求項１】 一列配置の３電子ビームを蛍光体スクリ
ーン上に集束する複数個の電極からなる主電子レンズ部
を有する電子銃と、陰極線管内に配置された電気抵抗器
と、上記電子銃から放出される３電子ビームを水平およ
び垂直方向に偏向する陰極線管装置において、 上記主電子レンズ部は、少なくとも第１の電子レンズと
この第１の電子レンズよりも上記蛍光体スクリーン側に
形成される第２の電子レンズとからなり、上記第１の電
子レンズは、偏向部の少なくとも電子ビームの水平方向
偏向量に同期して変動する電圧が管外から供給される第
１の電極と、上記電気抵抗器を介して電圧が供給される
少なくとも１個の第２の電極からなり、上記第１の電極
と上記第２の電極との間の静電容量により上記変動電圧
を分割して上記第２の電極の電圧に重畳させ、上記電子
ビームが上記蛍光体スクリーンの中央に向かうときは上
記第１の電極と第２の電極の電圧は略等しく、上記電子
ビームが上記蛍光体スクリーンの周辺に偏向されるにし
たがい上記第１の電極と第２の電極間の電圧に差を生じ
させ上記第２の電子レンズを作用させることを特徴とす
る陰極線管装置。 - 【請求項２】 電子銃部、偏向部、蛍光体スクリーン部
を少なくとも有し、上記電子銃部は水平方向にインライ
ン配列された中央および両側の３本の電子ビームを発生
・制御する陰極を含む電子ビーム発生部と、この電子ビ
ームを上記蛍光体スクリーン上に集束する主電子レンズ
部とを有し、この電子ビームを上記偏向部により水平お
よび垂直方向に偏向走査する陰極線管装置において、 上記主電子レンズ部は、上記蛍光体スクリーン部と上記
電子ビーム発生部の間にある第１の電子レンズと、この
第１の電子レンズより上記蛍光体スクリーン側にある第
２の電子レンズとから少なくともなり、この第１の電子
レンズは、上記偏向部の少なくとも電子ビームの水平方
向偏向量に同期して変動する電圧が管外から供給される
第１の電極と、管内に内蔵された電気抵抗器を介して電
圧が供給される少なくとも１個の第２の電極とからな
り、上記第１の電極と第２の電極との間の静電容量：Ｃ
と、この静電容量に等価的に並列接続される直流抵抗
値：Ｒと、上記変動電圧の水平偏向の同期する周波数：
ｆH との間には、 ２πｆH ＣＲ≧１０４／８π （π：円周率） なる関係があり、また、上記変動電圧の垂直偏向に同期
する周波数：ｆV との間には、 ２πｆV ＣＲ≦１／４ なる関係のあることを特徴とする陰極線管装置。 - 【請求項３】 上記第１の電子レンズは、電子ビームの
偏向に伴い、電子ビームを水平方向に集束、垂直方向に
発散作用をすることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の陰極線管装置。 - 【請求項４】 上記第１の電極と第２の電極の実質的に
対向する面の面積：Ｓと間隔：Ｌとの間には、 Ｓ／Ｌ≦０．４５ なる関係のあることを特徴とする請求項２記載の陰極線
管装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31764493A JP3599765B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-12-17 | 陰極線管装置 |
| TW083103071A TW350084B (en) | 1993-04-20 | 1994-04-08 | Cathode emitter |
| KR1019940008275A KR970008573B1 (ko) | 1993-04-20 | 1994-04-19 | 음극선관장치 |
| CN94103855A CN1050219C (zh) | 1993-04-20 | 1994-04-20 | 阴极射线管装置 |
| EP94106133A EP0621625B1 (en) | 1993-04-20 | 1994-04-20 | Color cathode ray tube apparatus |
| DE69422082T DE69422082T2 (de) | 1993-04-20 | 1994-04-20 | Farbkathodenstrahlröhrevorrichtung |
| US08/230,376 US5449983A (en) | 1993-04-20 | 1994-04-20 | Color cathode ray tube apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-91718 | 1993-04-20 | ||
| JP9171893 | 1993-04-20 | ||
| JP31764493A JP3599765B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-12-17 | 陰極線管装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076709A true JPH076709A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3599765B2 JP3599765B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=26433165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31764493A Expired - Fee Related JP3599765B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-12-17 | 陰極線管装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5449983A (ja) |
| EP (1) | EP0621625B1 (ja) |
| JP (1) | JP3599765B2 (ja) |
| KR (1) | KR970008573B1 (ja) |
| CN (1) | CN1050219C (ja) |
| DE (1) | DE69422082T2 (ja) |
| TW (1) | TW350084B (ja) |
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| CN102315008A (zh) * | 2010-05-13 | 2012-01-11 | 丰田自动车株式会社 | 可变磁阻型旋转变压器及制造其的方法 |
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| TW272299B (ja) * | 1994-08-01 | 1996-03-11 | Toshiba Co Ltd | |
| KR100192456B1 (ko) * | 1994-08-13 | 1999-06-15 | 구자홍 | 칼라수상관용 전자총구체 |
| CN1106667C (zh) * | 1994-08-25 | 2003-04-23 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 装有电子枪的图象显示器件及使用于该器件中的电子枪 |
| KR100186540B1 (ko) | 1996-04-25 | 1999-03-20 | 구자홍 | 피디피의 전극 및 그 형성방법 |
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