JPH08102267A

JPH08102267A - カラー表示装置

Info

Publication number: JPH08102267A
Application number: JP7263287A
Authority: JP
Inventors: Stanley Bloom; ブルームスタンレイ; Eric F Hockings; フランシスホツキングズエリツク
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1996-04-16
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: MX170842B; SU1618290A3; DE3766070D1; CA1245344A; DD273718A5; ATE58260T1; KR880004539A; PT85665B; DK508887A; DK508887D0; EP0265683A1; IN169013B; JPH067458B2; PL267973A1; PL157239B1; EP0265683B1; CN1042373C; CN87106708A; ZA877312B; BR8705002A

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は自己集中型偏向ヨークの非点収差を
補償するための手段を備えたカラー表示装置を提供する
ことを目的とする。【解決手段】２個の多重極レンズ電極が設けられ、そ
の第１の多重極レンズ電極（６２）はビーム形成領域電
極と主集束レンズ電極との間に配置される。第２の多重
極レンズ電極（７２）は、主集束レンズ電極（４４）に
接続され、第１の多重極レンズ電極（６２）と主集束レ
ンズとの間で第１の多重極レンズ電極に隣接して配置さ
れる。第２の多重極レンズ電極（７２）に一定の集束電
圧を加える手段と、第１の多重極レンズ電極（６２）に
動的電圧信号を供給するための手段とが設けられる。動
的電圧信号は電子ビームの偏向に関係づけられている。
各多重極レンズ電極は、多重極レンズと主集束レンズと
の間に静電結合があるように、主集束レンズに充分近く
配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は３ビーム電子銃を有
する陰極線管を含むカラー表示装置、特に、この装置の
陰極線管と共に用いられる自己集中型（セルフコンバー
ジング）偏向ヨークの非点収差を補償するための手段を
備えたカラー表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の偏向ヨークは陰極線管中で３本の
ビームを自己集中させるが、このような自己集中が行え
る代りに、個々の電子ビームスポット形状を劣化させて
しまう。ヨークの磁界は非点収差型で、垂直平面内の電
子ビーム線を過集束（オーバ・フォーカス）し、偏向さ
れたビームのスポットを垂直方向にかなり拡大し、一
方、水平面のビーム線の集束は不足（アンダ・フォーカ
ス）して、その結果、スポットの幅が僅かに拡大されて
しまう。これを補償するために、電子銃のビーム形成領
域に非点収差を導入することにより、垂直ビーム線をデ
フォーカスし、水平ビーム線の集束は強めるということ
が行われてきた。このような非点収差ビーム形成領域
は、スロット状開孔を有するＧ１制御グリッド又はＧ２
遮蔽グリッドによって形成される。このスロット状開孔
は、垂直及び水平平面においてビーム線に対して異る作
用を及ぼすような四重極（クアドラポール）成分を有す
る、軸に関して非対称な場（フィールド）を形成する。
この型のスロット状開孔は１９８０年１１月１８日付で
チェン（Chen) 氏外に付与された米国特許第4,234,814
号に示されている。これらの構造は静的なもので、四重
極場は、ビームが偏向されずヨークの非点収差の影響を
受けないような場合でも、補償非点収差を発生する。

【０００３】より良好な動的（ダイナミック）集中を行
うために、１９８２年３月９日付でチェン（Chen) 氏に
付与された米国特許第4,319,163 号では、水平方向に延
びるスロット状開孔を有し、変化する、即ち、変調され
た電圧が加えられる遮蔽グリッドＧ２ａが上流（電子源
寄り）に付加される。下流（スクリーン寄り）遮蔽グリ
ッドＧ２ｂには円形の開孔が設けられており、固定電圧
が加えられている。Ｇ２ａに加えられる可変電圧は四重
極場の強さを変化させて、生成される非点収差が走査さ
れる離軸（off-axis) 位置に比例するようにする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】非点収差形ビーム形成
領域の利用は有効ではあるが、いくつかの欠点を持って
いる。第１は、ビーム形成領域は、小寸法形状が関係し
ているために、構造誤差に大きく左右されてしまうこと
である。第２は、Ｇ２グリッドの実効長、即ち、厚さ
を、スロット開孔がない場合の最適値と異るものにしな
ければならない。第３は、ビーム形成領域のグリッドに
可変電圧を加えると、ビーム電流も変化する可能性があ
ることであり、第４は四重極場の効果がビームのクロス
オーバ（交差点）の位置、従って、ビーム電流によって
変化することである。従って、このような欠点のない電
子銃非点収差修正を行うことが要請されている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、カラー
表示装置は陰極線管とヨークとを含んでいる。このヨー
クは自己集中型で、管内に非点収差偏向磁界を発生する
ようなものである。陰極線管は３本の電子ビームを発生
して、これらのビームをビーム径路に沿って管のスクリ
ーンに指向させる電子銃を備えている。この電子銃は、
ビーム形成領域を形成する電極と、主集束レンズを形成
する電極と、各電子ビーム径路中でビーム形成領域と主
集束レンズとの間に多重極（マルチポール）レンズを形
成する電極とを含んでいる。各多重極レンズは、それが
関係している電子ビームに対する非点収差偏向磁界の影
響を少くとも部分的に補正するようにその電子ビームに
対して修正を加えるように配置されている。２個の多重
極レンズ電極が設けられ、その第１の多重極レンズ電極
はビーム形成領域電極と主集束レンズ電極との間に配置
されている。また、第２の多重極レンズ電極は主集束レ
ンズ電極に接続され、第１の多重極レンズ電極と主集束
レンズとの間で第１の多重極レンズ電極に隣接して配置
されている。さらに、第２の多重極レンズ電極に一定の
集束電圧を加える手段と、第１の多重極レンズ電極に動
的（ダイナミック）電圧信号を供給するための手段とが
設けられている。動的電圧信号は電子ビームの偏向に関
係づけられている。各多重極レンズ電極は、多重極レン
ズと主集束レンズとの間に静電結合があり、主集束レン
ズの強度が動的電圧信号の電圧変化の関数として変化で
きるように、主集束レンズに充分近く配置されている。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１には、矩形のフェースプレー
トパネル１２と矩形のファンネル１５に接続された管状
ネック部１４とを有するガラス製外囲器１１を有する矩
形カラー映像管１０を含むカラー表示装置９が示されて
いる。ファンネル１５は陽極ボタン１６からネック部１
４まで延びる内部導電性被覆（図示せず）を持ってい
る。パネル１２は観察フェースプレート１８とガラスフ
リット１７によってファンネル１５に封着された周縁フ
ランジ部、即ち、側壁２０とを含む。フェースプレート
１８の内面には３色蛍光体スクリーン２２が担持されて
いる。好ましくは、スクリーン２２は蛍光体の線が三つ
組を形成し、各三つ組に３つの色の各々のものの蛍光体
の線が含まれるように配置された線状スクリーンであ
る。スクリーンはドット型スクリーンでもよい。多孔色
選択電極、即ちシャドウマスク２４がスクリーン２２か
ら所定の間隔を置いて、通常の手段によって取外し可能
に取付けられている。図１では点線によって略示した改
良型電子銃２６はネック部１４内でその中心に配置され
ており、３本の電子ビーム２８を発生して収斂性の径路
に沿ってマスク２４を通してスクリーン２２に投射す
る。

【０００７】図１の管は外部磁気偏向ヨーク、例えば、
ファンネルとネック部１４の連結部近傍に示されている
ヨーク３０と共に使用するように設計されている。付勢
されると、ヨーク３０は３本の電子ビーム２８をスクリ
ーン２２上で矩形ラスタを描くように水平及び垂直方向
に走査させる働きをする磁界の影響下にビームを置く。
偏向の開始面（ゼロ偏向面）はヨーク３０の中央部あた
りにある。フリンジ磁界のために、管の偏向領域はヨー
ク３０から軸方向に電子銃２６の領域中に伸延する。簡
略化のために、偏向領域における偏向されたビームの通
路の実際の湾曲は図１には示されていない。推奨実施例
においては、ヨーク３０は３本の電子ビームの質量中心
を管のマスクに自動的に集中させる。このようなヨーク
は、ビームの垂直面内ビーム線を過集束（オーバ・フォ
ーカス）し、一方、ビームの水平面のビーム線を不足集
束（アンダ・フォーカス）する非点収差磁界を発生す
る。改良型電子銃２６では、この非点収差が補償される
ようにされている。

【０００８】図１には、管１０とヨーク３０とを付勢す
るために用いられる電子装置の一部も示されている。こ
れらの電子装置については、電子銃２６の説明の後で説
明する。電子銃２６の詳細が図２と図３に示されてい
る。電子銃２６は、間隔を置いて配置された３個の陰極
３４（各ビームにつき１個で、図には１個だけ示されて
いる）、制御グリッド電極（Ｇ１）３６、遮蔽グリット
電極（Ｇ２）３８、加速電極（Ｇ３）４０、第１の四重
極電極（Ｇ４）４２、第２の四重極電極と第１の主集束
レンズ電極の組合わせ体（Ｇ５）４４及び第２の主集束
レンズ電極（Ｇ６）４６とが記載の順序で互いにある間
隔をおいて配置されてなる。Ｇ１〜Ｇ６電極の各々には
３本の電子ビームが通過できる３個のインライン開孔が
設けられている。電子銃２６の静電主集束レンズはＧ５
電極４４とＧ６電極４６の互いに対向する部分によって
形成される。Ｇ３電極４０は３個のカップ状素子４８、
５０及び５２で形成されている。これらのカップ状素子
の中の２個、即ち、４８と５０の開口端は互いに接合さ
れており、第３の素子５２の開孔が設けられた閉止端が
第２の素子５０の開孔が設けられた閉止端に接合されて
いる。Ｇ３電極４０は３個の素子からなる構造を持つも
のとして示しているが、同じ長さ又は他の任意の長さを
得られるように、任意の個数素子で形成できる。

【０００９】第１の四重極電極４２は、３個のインライ
ン開孔５６を有するプレート５４とこのプレート５４か
ら開孔５６に整合して伸延するキャスル状（西洋城郭形
状）の突状部とを備えている。各突状部は２つの扇形部
分６２を含んでいる。図４に示すように、２つの扇形部
分６２は互いに対向するように配置されており、各扇形
部分６２は円柱周囲のほぼ８５°を占めている。

【００１０】Ｇ５電極４４とＧ６電極４６は、それぞ
れ、周縁リム８６と８８を含む互いに対向する端部と、
このリムから大きな凹部７８と８０を形成するように後
退した開孔が設けられている部分とを有する点において
同様の構造である。リム８６と８８が２つの電極４４と
４６の相互に最も接近している部分であって、主集束レ
ンズ形成に支配的な影響を与える部分である。

【００１１】Ｇ５電極４４は３個のインライン開孔８２
を有し、各開孔はＧ４電極４２の方向に延びる突状部を
備えている。各開孔８２の突状部は２個の扇形部分７２
として形成されている。図５に示すように、２つの扇形
部分７２は互いに対向するように配置され、各扇形部分
７２は円柱周縁のほぼ８５°を占めている。扇形部分７
２は位置はＧ４電極の扇形部分６２の位置から９０°回
転しており、４個の扇形部分は互いに接触することなく
他方の２個の扇形部分相互間に位置するように（インタ
ーディジティテッド構成に）組立てられている。図に
は、扇形部分６２と７２の角の部分は角張っているが、
丸みを持たせてもよい。

【００１２】電子銃２６のすべての電極は直接または間
接２本の絶縁性支持ロッド９０に接続されている。ロッ
ド９０はＧ１電極３６とＧ２電極３８まで延びてこれら
の電極を支持するようにしてもよい。あるいは、これら
２つの電極を何か別の絶縁手段によってＧ３電極４０に
取付けてもよい。推奨実施例では、支持ロッドはガラス
製で、これを加熱して各電極から延びている爪状部材に
押し着けて、爪状部材をロッド中に埋込んである。

【００１３】図６と図７には、同じ半径ａで湾曲し、互
いに重なりあう部分の長さがｔの、同一寸法の扇形部分
６２と７２が示されている。扇形部分６２には電圧Ｖ₄
＝Ｖ ₀₄＋Ｖ_m4が加えられ、扇形部分７２には電圧Ｖ₅＝
Ｖ₀₅が加えられる。ここで、添字の「₀」は直流電圧を
意味し、「_m」は変調された電圧を意味している。この
構成によって、位置ｘ，ｙにおいて四重極電位 φ＝（Ｖ₄＋Ｖ₅）／２＋（Ｖ₄−Ｖ₅）（ｘ²−
ｙ²）／２ａ²＋… と、横方向（トランスバース）電界Ｅ_X＝−（ΔＶ／ａ²）ｘ＝（−ｘ／ｙ）Ｅ_y （但し、ΔＶ＝Ｖ₄−Ｖ₅）とを発生させる。この電界
は入来するビーム線を角度

【００１４】

【数１】

【００１５】偏向させる。ここで、干渉領域の実効長Ｌ
は、

【００１６】

【数２】

【００１７】であり、平均電位Ｖ₀はＶ₀＝（Ｖ₄＋Ｖ₅）／２である。従って、この四重極レンズの近軸焦点距離は、

【００１８】

【数３】

【００１９】となる。中央ビームを中心とする四重極に
対するレンズ半径ａ及び／又は重畳部分の長さｔに対し
て、２本の外側ビームを中心とする四重極に対するレン
ズ半径ａと重畳部分の長さｔを変えることにより、さら
に制御を行うことが可能である。図８に、同じ扇形部分
６２と７２によって形成される静電電位線を１象限につ
いて示す。扇形部分６２と７２には、それぞれ、名目上
の電圧１．０と、−１．０とが印加されているものとし
て示されている。静電界が四重極レンズを形成するが、
この四重極レンズは電子ビームを一方向では圧縮し、そ
れに直角な方向では拡げるという正味効果を持ってい
る。

【００２０】電子銃２６は、従来の電子銃において用い
られていた動的四重極レンズとは異る構造で異る位置に
配置された動的四重極レンズを備えている。この新しい
四重極レンズは、電子ビーム通路に平行に配置されかつ
このビーム通路に直角な電界線を形成する表面を持った
湾曲プレートを備えている。四重極レンズはビーム形成
領域と主集束レンズとの間で主集束レンズの方に接近し
て位置するようにされる。この位置を採用したことによ
り、(1) 製造公差による影響（製造公差に対する感度）
が小さい、(2) Ｇ２の実効長を最適値から変更する必要
がない、(3) 主集束レンズに対して四重極が接近してい
ることにより、主レンズ中で円形に近く、主集束レンズ
によって中断される可能性が少いビーム束が生成され
る、(4) ビーム電流が可変四重極電圧によって変調され
ない、(5) 四重極レンズの実効強度が、四重極レンズを
主レンズに近づければ近づけるだけ大きくなる、及び
(6) 主集束レンズと切離されているために、四重極レン
ズが主レンズに悪影響を与えることがない、という利点
がある。また、新しい構造の利点は、(1) 四重極の横断
電界が直接形成され、かつ、その強さが、例えば、前述
の米国特許第4,319,163号の従来の管におけるＧ２ｂ電
極電圧のＧ２ａ電極中のスロットへの異る侵入に伴うよ
うなものよりも強いこと、(2) スロット状開孔を設けた
型のグリッドレンズによって付加的に生成される高次の
多重極による球面収差がないこと、及び(3) 自己完結構
造で、その構造を隣接するレンズに左右されないように
できること、である。

【００２１】図１にかえると、図１にはテレビジョン受
像機あるいはコンピュータモニタのような装置を駆動す
る電子回路装置１００の一部が示されている。電子回路
装置１００はアンテナ１０２を通して受信された放送信
号及び入力端子１０４を通して供給される赤、緑及び青
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）信号に応動する。放送信号はチューナ及
び中間周波（ＩＦ）回路１０６に供給される。回路１０
６の出力はビデオ検波器１０８に供給される。ビデオ検
波器１０８の出力は複合ビデオ信号で、同期信号分離器
１１０とクロミナンス及びルミナンス信号処理装置１１
２に供給される。同期分離器１１０は水平偏向回路１１
４と垂直偏向回路１１６のそれぞれに供給される水平同
期パルスと垂直同期パルスを発生する。水平偏向回路１
１４はヨーク３０の水平偏向巻線に水平偏向電流を発生
させ、垂直偏向回路１１６はヨーク３０の垂直偏向巻線
に垂直偏向電流を発生させる。

【００２２】クロミナンス及びルミナンス信号処理装置
１１２は、ビデオ検波器１０８からの複合ビデオ信号の
ほかに、端子１０４を通してコンピュータから個々の
赤、緑、青のビデオ信号を受け取る。この場合、同期パ
ルスは別の導体を介して、あるいは、図１に示すよう
に、緑ビデオ信号入力からの導体によって同期分離器１
１０に供給される。クロミナンス及びルミナンス信号処
理装置１１２の出力は赤、緑、青の各駆動信号からな
り、これらの信号は導体ＲＤ、ＧＤ及びＢＤを通して陰
極線管１０の電子銃２６に供給される。

【００２３】装置への電力供給は、交流電圧源に接続さ
れた電源１１８によって行われる。電源１１８は調整さ
れた直流電圧レベル＋Ｖ₁を発生する。この電圧＋Ｖ₁
は、例えば、水平偏向回路１１４を付勢するような電圧
である。また、電源１１８は、電子回路装置の種々の回
路、例えば、垂直偏向回路１１６を付勢するために用い
られるような直流電圧Ｖ₂も供給する。この電源はさら
にアルタ端子即ち陽極ボタン１６に供給される高電圧Ｖ
_uを発生する。

【００２４】チューナ１０６、ビデオ検波器１０８、同
期分離器１１０、処理装置１１２、水平偏向回路１１
４、垂直偏向回路１１６及び電源１１８の回路構成及び
素子は周知であるから、ここではその詳細は説明しな
い。上述した素子のほかに、電子回路装置１００は動的
波形発生器１２０を含んでいる。この波形発生器１２０
は動的に変化させられる電圧Ｖ_m4を電子銃２６の扇形部
分６２に供給する。

【００２５】波形発生器１２０は水平偏向回路１１４と
垂直偏向回路１１６から水平及び垂直走査信号を受け
る。波形発生器１２０の回路構成は、例えば、１９８０
年７月２２日付でバファロウ（Bafaro) 氏外に発行され
た米国特許第4,214,188 号、１９８１年３月２４日付で
ヒルバーン（Hilburn)氏外に発行された米国特許第4,25
8,298 号、１９８２年２月１６日に白土氏に発行された
米国特許第4,316,128 号等から知ることのできるものを
用いることが出来る。

【００２６】所要の動的電圧信号は、電子ビームがスク
リーンの角部分へ偏向される時に最大で、ビームがスク
リーンの中央にある時は０となる。ビームが各ラスタ線
に沿って走査する時、動的電圧信号は、例えば、放物線
の形で高−低−高と変化させられる。この線周波数の放
物線信号はフレーム周波数の別の放物線信号で変調して
もよい。どのような信号を用いるかは、使用するヨーク
の設計によって左右される。

【００２７】

【発明の効果】スポットの高さをＹとし、幅をＸとし
て、スクリーン上の与えられたある点において、Ｖ₅と
四重極電圧Ｖ₄との間のバイアスΔＶ＝Ｖ₄−Ｖ₅を一
定に維持して、これらの高さ（Ｙ）と幅（Ｘ）とを集束
電圧Ｖ₅の関数として測定すると、図９に示すように、
Ｙ−Ｖ₅及びＸ−Ｖ₅集束曲線の各々は極小値を示す。
Ｘの極小値に対するＶ₅の値とＹの極小値に対するＶ₅
の値との差がその時のバイアス値における非点収差電圧
である。あるいは、非点収差は、例えば、図９に示すよ
うな「クロス・プロット（cross plot) 」から測定する
こともできる。このようなプロットは、集束電圧Ｖ₅を
ある値に設定し、バイアスΔＶを四重極電圧Ｖ₄を変え
ることによって変化させることにより得られる。ある任
意の値のＶ₅においてスポットの高さと幅が各々極小値
となるＶ₄の２つの値があることがわかる。この測定手
順をＶ₅の値の範囲について繰り返す。

【００２８】スクリーンの中央と角部の両方におけるス
ポットについてクロス・プロットを測定すると、その結
果は、概略、図１０に示すようになる。ここでＸを表わ
す線（点線）は両方とも、Ｙを表わす線（実線）の双方
と同様、互いに同じ大きさの勾配を持つと見なすことが
できる。ゼロ非点収差は必ずしも丸いスポットを意味し
ないが、Ｘの線とＹの線がそれぞれ交差する点ＰとＰ’
とにおいて得られる。ゼロバイアスにおいては、スクリ
ーンの中央におけるスポットの高さは、一般に、スポッ
ト幅の場合よりも低いＧ５電圧で集束する。Ｖ₅値の差
が無修正電子銃における電子銃非点収差Ａである。ゼロ
バイアスにおいては、スクリーンの角部におけるスポッ
ト高はかなり高いＶ₅で集束する。これは、自己集中ヨ
ークの水平偏向ピンクッション磁界による垂直ビーム線
の集束作用を補正するために、主集束レンズの集束作用
を弱くする必要があるためである。補正は、Ｇ５電圧を
少し、通常は５０〜１００Ｖ、低下させることにより、
ピンクッション磁界によって生じる小さな水平方向のデ
フォーカス作用について与えられる。以下に述べる論議
においては、上述した僅かな電圧の低下を無視し、スク
リーンの中央と角部に関する２本の点線で表わしたＸの
線は互いに一致しているものとしている。角部における
スポットの水平及び垂直方向寸法に対する集束電圧の差
がＡ’がヨークの非点収差であって、ΔＶ_etrにおける
クロス・プロットから読取られ、ここで、バイアスによ
って電子銃非点収差が補正される。

【００２９】バイアス電圧をΔＶ≡Ｖ₄−Ｖ₅と定義
し、スクリーンの角部と中央とにおけるＧ４及びＧ５電
圧の変化をそれぞれ、δ（Ｖ₄）≡Ｖ_4cnr−Ｖ_4ctr及び
δ（Ｖ ₅）≡Ｖ_5cnr−Ｖ_5ctrと定義すると、Ｘの線、例
えば図１０に示すもの、の勾配Ｓ_Xは次のように表わす
ことができる。

【００３０】

【数４】

【００３１】ここから、

【００３２】

【数５】

【００３３】さらに、Ｙ線の勾配をＳ_Yとすると、図１
０からヨーク非点収差についての次の式が得られる。Ａ’＝（Ｓ_X−Ｓ_Y）｛δ（Ｖ₄）−δ（Ｖ₅）｝従って、式(1) から

【００３４】

【数６】

【００３５】インターディジティテッド構成の四重極は
Ｘ線に関しては正の勾配で（従って、Ｙ線に対しては負
の勾配で）動作するように設計できる。正のＳ_Xを得る
ためには、南北（即ち、垂直方向）の指状部（ディジッ
ト）をＧ４側とし、東西（即ち、水平方向）の指状部を
Ｇ５側にする。ΔＶ≡Ｖ₄−Ｖ₅を大きくして行くと、
南北指状部が東西の指状部よりもより正となり、水平面
内におけるビーム線を過集束させる。水平集束を回復す
るためには、主レンズを弱くする、従って、Ｇ５電圧を
上昇させる必要がある。

【００３６】四重極の指状部の配向によって勾配Ｓ_Xと
Ｓ_Yの符号を制御できるほかに、構造上の寸法の選択に
よって勾配の大きさをも制御することが可能である。
今、仮に、Ｇ４電極と主レンズとの間の静電気的結合を
無視したとすると、クロス・プロットにおけるＳ_XとＳ
_Yの大きさは互いに等しく、次の式によって与えられ
る。

【００３７】

【数７】

【００３８】ここで、ｔ／ａ＞０．３０である。ｔ／ａ
＜０．３０の場合には、式(3) の最後の項は、フリンジ
電界が変わるために、

【００３９】

【数８】

【００４０】で置換される。ここでσ＝Ｖ₆／Ｖ₅はア
ルタ電圧と集束電圧の比で、ｆは主レンズの焦点距離、
ｇは四重極レンズと主レンズの中心点間距離、ｔは四重
極指状部の重畳部の長さ、ａは四重極開孔の半径であ
る。しかし、実際には２つのレンズ間には常にある程度
の静電結合がある。従って、例えば、南北のＧ４の電圧
を上げると、主レンズの実効的なＧ５電圧も上昇する。
これによって、主レンズの集束作用が弱められ、四重極
レンズの垂直デフォーカス作用が強くなると同時に、水
平方向の集束作用は抑制される。その結果、クロス・プ
ロットにおいて、Ｙ線の勾配が静電結合のない場合に比
してある量だけ急峻になり、一方、Ｘ線は同じ量だけ勾
配が低下する。この作用は実験的な結合係数αを用いて
次のように表わすことが出来る。

【００４１】Ｖ₅（実効値）＝Ｖ₅＋α（Ｖ₄−Ｖ₅）＝Ｖ₅＋αΔＶ (4) 但し、０＜α＜１である。従って、式(2) の勾配は次の
ように書換えることができる。

【００４２】

【数９】

【００４３】但し、Ｓ_X（０）は静電結合がない場合の
Ｘ線の勾配で、式(3) で表わされる。式(2) 、(3) 及び
(5) が、次に述べる単一波形動作用の電子銃の設計に使
用される。Ｓ_x＝Ｓ_x（０）−α＝０であれば、式(2)
に示すように、静的集束電圧δ（Ｖ₅）＝０が得られ
る。これに伴う四重極電圧のスイングは、δ（Ｖ₄）＝
Ａ’／２αで、静電結合係数が大きくなると小さくな
る。レンズ間の分離を小さくすれば、結合係数は大きく
なる。南北指状部がＧ４電極にある場合はＸ線の勾配は
正となり、その大きさ、Ｓ_X（０）は寸法形状を適切に
選択することによりαに等しくなるようにされる。

【００４４】図２に示すような電子銃を持った２６Ｖ１
１０°の管にインターディジティテッド構成の四重極を
組込んだ。四重極レンズと主レンズの各中間平面間の距
離ｇは４．０９mm（０．１６１インチ）とした。Ｇ４と
Ｇ５の扇形部分６２と７２の長さは、互いに重畳する部
分の長さｔが０．１７８mm（０．００７インチ）となる
ように選定した。

【００４５】スクリーンの中央と角で測定して得たクロ
ス・プロットが図１１に示されている。この図中の表
は、中央及び角部のゼロ非点収差動作点におけるＧ５電
圧がその値の１．５％以下の範囲で一定であることを示
している。これに伴うＧ４電圧の変化は、

【００４６】

【数１０】

【００４７】である。結合係数と結合がゼロの時のＸ線
の勾配は、図１１に示すスクリーン中央において測定し
たＸ線とＹ線の勾配から算出できる。従って、

【００４８】

【数１１】

【００４９】とを式(5) に代入すると、

【００５０】

【数１２】

【００５１】が得られる。αの値は次のようにしても算
出できる。即ち、Ｇ４電圧の測定されたスイング

【００５２】

【数１３】

【００５３】はＡ’／２αに等しい筈である。従って、
Ａ’の測定値、

【００５４】

【数１４】

【００５５】（主レンズの非点収差を取除くバイアスΔ
Ｖ＝−６００におけるもの）を図１から読取れば、

【００５６】

【数１５】

【００５７】となる。これは先に述べた算定に一致す
る。図１１から読取れる静電結合がゼロの時のＸ線勾配
の値Ｓ_X（０）は０．５８である。Ｓ_X（０）の値は次
のようにしても算出できる。式(3) に、ｆ＝１９．０５
mm（０．７５０インチ）、ｇ＝４．０９mm（０．１６１
インチ）、σ＝２５０００／６６００＝３．７９、ａ＝
２．０３mm（０．０８０インチ）及びｔ＝０．１７８mm
（０．００７インチ）を代入して計算すると、Ｓ
_X（０）の値、

【００５８】

【数１６】

【００５９】が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したカラー表示装置の平面図で、
一部を管軸に沿う断面で示す図である。

【図２】図１に点線で示した電子銃の一部を破断して示
す側面図である。

【図３】図２の線３−３に沿う断面図である。

【図４】図３の線４−４に沿って見た平面図である。

【図５】図３の線５−５に沿って見た平面図である。

【図６】図２の電子銃の一組の四重極レンズ扇形部分の
正面図である。

【図７】図２の電子銃の一組の四重極レンズ扇形部分の
側面図である。

【図８】図６と図７の四重極レンズ扇形部分の右上象限
と静電位線を示す図である。

【図９】集束電圧対バイアス電圧のクロス・プロットに
関係付けて示した３つの異なる集束曲線を示す３次元的
図表である。

【図１０】スクリーン中央と角部におけるゼロ非点収差
の点を示す集束電圧対バイアス電圧のクロス・プロット
を示す図表である。

【図１１】実際の電子銃を動作させて得たデータを示
す、図１０と同様のクロス・スポット図表である。

【符号の説明】

９カラー表示装置１０陰極線管２２蛍光体スクリーン２６電子銃３０自己集中型偏向ヨーク３４，３６，３８，４０ビーム形成領域形成電極４２，４４多重極レンズ形成電極４４，４６主集束レンズ形成電極１２０動的電圧信号供給手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エリツクフランシスホツキングズアメリカ合衆国ニユージヤージ州プリンストンライブレリイ・プレース 200

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム形成領域を形成する電極と主集束
レンズを形成する電極とを含み、３本の電子ビームを発
生してこれを電子ビーム通路に沿ってスクリーンに向け
て指向させる電子銃を有する陰極線管と；非点収差偏向
磁界を生成する自己集中型ヨークと；上記電子銃に設け
られており、電子ビーム通路の各々において上記ビーム
形成領域と主集束レンズとの間に、関係する電子ビーム
に対する上記非点収差偏向磁界の影響を少くとも部分的
に補償する補正を上記関係する電子ビームに与えるよう
に配向された多重極レンズを形成する電極であって、こ
の多重極レンズ形成電極は第１の多重極レンズ電極と第
２の多重極レンズ電極とを含み、上記第２の多重極レン
ズ電極が上記主集束レンズ形成電極の１つの一部であ
り、上記第１の多重極レンズ電極が上記第２の多重極レ
ンズ電極と上記ビーム形成領域との間に上記第２の多重
極レンズ電極に隣接して配置されている、上記多重極レ
ンズ形成電極と；上記第２の多重極レンズ電極に一定の
集束電圧を供給する手段と；上記第１の多重極レンズ電
極に電子ビームの偏向に関係づけた動的電圧信号を供給
する手段とを備え、上記多重極レンズの各々は上記多重極レンズと上記主集
束レンズとの間に静電結合があるように上記主集束レン
ズに充分接近して配置されていることを特徴とするカラ
ー表示装置。