JPH09237588A - カラー受像管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大ビーム電流時を含む使用域において、蛍光
体スクリーン面全域で均一な解像度特性を得る。 【解決手段】 加速電極１７と第１の補助電極１８との
間に集束型の軸対称レンズ電界を生成する第１の軸対称
レンズ電界生成手段を、第２の補助電極１９と第１の集
束電極２０との間に垂直方向では集束型で、かつ水平方
向では発散型になる軸非対称レンズ電界を生成する第１
の軸非対称レンズ電界生成手段を、第１の集束電極２０
と第２の集束電極２１との間に垂直方向では発散型で、
かつ水平方向では集束型になる軸非対称レンズ電界を生
成する第２の軸非対称レンズ電界生成手段を、第２の集
束電極２１と最終加速電極２２との間に集束型の軸対称
レンズ電界を生成する第２の軸対称レンズ電界生成手段
をそれぞれ設けるとともに、第１の補助電極１８および
第２の補助電極１９を第２の集束電極２１に電気的に接
続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ受像機およ
びディスプレイ等に用いるカラー受像管装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図６および図７に示すように、従来のカ
ラー受像管装置の電子銃は、インライン配列の３つの陰
極１ａ，１ｂ，１ｃ、制御格子電極２、加速電極３、第
１の補助電極４、第２の補助電極５、第１の集束電極
６、第２の集束電極７および最終加速電極８が順次に配
列され、また、第２の補助電極５には縦長の電子ビーム
通過孔５ａ，５ｂ，５ｃを有し、第１の集束電極６には
第２の補助電極５側の端面に横長の電子ビーム通過孔６
ａ，６ｂ，６ｃを、第２の集束電極７側の端面に縦長の
電子ビーム通過孔６ｄ，６ｅ，６ｆをそれぞれ有し、第
２の集束電極７には第１の集束電極６側の端面に横長の
電子ビーム通過孔７ａ，７ｂ，７ｃを、最終加速電極８
側の端面に主レンズ生成用の電子ビーム通過孔７ｄ，７
ｅ，７ｆをそれぞれ有し、最終加速電極８には主レンズ
生成用の電子ビーム通過孔８ａ，８ｂ，８ｃを有してい
る。そして、第１の補助電極４および第１の集束電極６
には、一定のフォーカス電圧Ｖfocが、第２の補助電極
５および第２の集束電極７には、ダイナミック電圧発生
回路９により、フォーカス電圧Ｖfoc から電子ビームの
偏向角度の増大にともない漸次に上昇するダイナミック
電圧がそれぞれ印加されることより、ビームスポットの
水平径と垂直径を同等にすることができ、真円に近いビ
ームスポットが蛍光体スクリーン面に得られ、かつ、蛍
光体スクリーン面の全域で均一な解像度特性を得ること
ができる（特開平３ー９３１３５号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイナ
ミック電圧の印加によって、第２補助電極５の電位が第
１集束電極６の電位Ｖfocより高くなると、第２補助電
極５と第１集束電極６との間に、垂直方向では集束型
で、かつ水平方向では発散型になる軸非対称レンズ電界
が生成され、第１の集束電極６と第２の集束電極７間で
生成される軸非対称レンズ電界の水平方向および垂直方
向のレンズ倍率の差を補正するが、第２補助電極５と第
１集束電極６との間の軸非対称レンズ電界の水平方向の
発散作用が過度になると、第２集束電極７と最終加速電
極８との間に生成される主レンズを通る電子ビームの軌
道がレンズの軸から遠くなり、収差が生じやすくなる。
このことは大ビーム電流時に顕著となり、解像度を損な
う結果となる。

【０００４】本発明は、レンズ構成部品である電極の数
を増大することなく、大ビーム電流時を含む使用域にお
いて、蛍光体スクリーン面全域で均一な解像度特性が得
られるカラー受像管装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー受像管装
置は、内面に蛍光体スクリーン面を有するバルブと、前
記バルブのネック部に内蔵された電子銃とを具備し、前
記電子銃は、インライン配列の３つの陰極、制御格子電
極、一定の加速電圧が印加される加速電極、第１の補助
電極、第２の補助電極、一定のフォーカス電圧が印加さ
れる第１の集束電極、前記フォーカス電圧から電子ビー
ムの偏向角度の増大にともない漸次に上昇するダイナミ
ック電圧が印加される第２の集束電極および最終加速電
極を電子ビーム射出方向に順次配列し、前記加速電極と
前記第１の補助電極との間に集束型の軸対称レンズ電界
を生成する第１の軸対称レンズ電界生成手段を、前記第
２の補助電極と前記第１の集束電極との間に垂直方向で
は集束型で、かつ水平方向では発散型になる軸非対称レ
ンズ電界を生成する第１の軸非対称レンズ電界生成手段
を、前記第１の集束電極と前記第２の集束電極との間に
垂直方向では発散型で、かつ水平方向では集束型になる
軸非対称レンズ電界を生成する第２の軸非対称レンズ電
界生成手段を、前記第２の集束電極と前記最終加速電極
との間に集束型の軸対称レンズ電界を生成する第２の軸
対称レンズ電界生成手段をそれぞれ設けるとともに、前
記第１の補助電極および前記第２の補助電極を前記第２
の集束電極に電気的に接続しているものである。

【０００６】本発明は、上記構成により、電子ビームの
偏向角度の増大にともない第２の補助電極と第１の集束
電極との間に生成される垂直方向では集束型で、かつ水
平方向では発散型になる軸非対称レンズ電界の前部、す
なわち、加速電極と第１の補助電極との間に軸対称レン
ズ電界が電子ビームの偏向角度の増大にともない強めら
れるため、前記軸非対称レンズ電界によって、水平方向
の発散作用が抑制され、垂直方向の集束作用が強められ
るので、とくに大ビーム電流時に水平方向の発散作用が
過大となるのが防止され、収差の発生を抑制できる。ま
た、レンズ構成部品である電極の数を従来と同等にする
ことができるので、レンズの精度の低下を防止できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本発明カラー受像管装置の第１の実施
形態について、図１〜図４を用いて説明する。

【０００８】本発明カラー受像管装置は、図４に示すよ
うに、バルブ１０のネック１１内にインライン型電子銃
１２を有し、電子銃１２に対向するバルブ１０の前面パ
ネル１３には蛍光体スクリーン面１４が設けられてい
る。

【０００９】図１に示すように、電子銃１２は、インラ
イン配列の３つの陰極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、制御格
子電極１６、加速電極１７、第１の補助電極１８、第２
の補助電極１９、第１の集束電極２０、第２の集束電極
２１および最終加速電極２２を電子ビーム射出方向に順
次配列してある。また、加速電極１７と第１の補助電極
１８との間に集束型の軸対称レンズ電界を生成する第１
の軸対称レンズ電界生成手段を、第２の補助電極１９と
第１の集束電極２０との間に垂直方向では集束型で、か
つ水平方向では発散型になる軸非対称レンズ電界を生成
する第１の軸非対称レンズ電界生成手段を、第１の集束
電極２０と第２の集束電極２１との間に垂直方向では発
散型で、かつ水平方向では集束型になる軸非対称レンズ
電界を生成する第２の軸非対称レンズ電界生成手段を、
第２の集束電極２１と最終加速電極２２との間に集束型
の軸対称レンズ電界を生成する第２の軸対称レンズ電界
生成手段をそれぞれ設けている。そして、加速電極１７
には一定の加速電圧を、第１の集束電極２０には一定の
フォーカス電圧Ｖfocをそれぞれ印加してある。また、
第１の補助電極１８および第２の補助電極１９は、第２
の集束電極２１に接続され、ダイナミック電圧発生回路
２７により、第２の集束電極２１を介し、フォーカス電
圧Ｖｆｏｃから電子ビームの偏向角度の増大にともない
漸次に上昇するダイナミック電圧が印加されている。

【００１０】また、図２に示すように、第１の軸対称レ
ンズ電界生成手段は、加速電極１７および第１の補助電
極１８に、それぞれ円形の電子ビーム通過孔１７ａ，１
７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設けている。
第１の軸非対称レンズ電界生成手段は、第２の補助電極
１９の第１の集束電極２０側の端面に、垂直方向に長軸
を置く矩形の電子ビーム通過孔１９ａ，１９ｂ，１９ｃ
を、第１の集束電極２０の第２の補助電極１９側の端面
に、水平方向に長軸を置く矩形の電子ビーム通過孔２０
ａ，２０ｂ，２０ｃをそれぞれ設けている。第２の軸非
対称レンズ電界生成手段は、第１の集束電極２０の第１
の集束電極２１側の端面に、垂直方向に長軸を置く矩形
の電子ビーム通過孔２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを、第２の
集束電極２１の第１の集束電極２０側の端面に、水平方
向に長軸を置く矩形の電子ビーム通過孔２１ａ，２１
ｂ，２１ｃをそれぞれ設けている。第２の軸非対称レン
ズ電界生成手段は、図１に示すように、第２の集束電極
２１および最終加速電極２２に、ネック管の管軸方向に
円筒状の電子ビーム通過孔２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２
２ａ，２２ｂ，２２ｃをそれぞれ設けている。

【００１１】次に上記本発明のカラー受像管装置の動作
について説明する。図３（ａ），（ｂ）は、電子レンズ
系における電子ビームの挙動を示したもので、図３
（ａ）は水平方向の断面を、同（ｂ）は偏向作用を受け
た電子ビームに沿って切断した垂直方向断面をそれぞれ
示すものである。そして、それぞれの図については、集
束型のレンズ電界を凸レンズで、発散型のレンズ電界を
凹レンズで表している。

【００１２】本発明のカラー受像管装置は、図３に示す
ように、陰極１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、制御格子電極１
６および加速電極１７により、クロスオーバー部２８が
生成される。次に、偏向角度が増大すると、加速電極１
７と第１の補助電極１８との間の電位差が大きくなり、
加速電極１７と第１の補助電極１８との間に、レンズ強
度が増大された集束型の軸対称レンズ電界２３が生成さ
れ、また、第２の補助電極１９と第１の集束電極２０と
の間に電位差を生じ、第２の補助電極１９と第１の集束
電極２０との間に、水平方向では発散型のレンズ電界２
４ａが、垂直方向では集束型のレンズ電界２４ｂがそれ
ぞれ生成され、また、第１の集束電極２０と第２の集束
電極２１との間に電位差を生じ、第１の集束電極２０と
第２の集束電極２１との間に、水平方向では集束型のレ
ンズ電界２５ａ、垂直方向では発散型のレンズ電界２５
ｂがそれぞれ生成され、また、第２の集束電極２１と最
終加速電極２２との間の電位差が減少し、第２の集束電
極２１と最終加速電極２２との間に、レンズ強度が減少
された集束型の軸対称レンズ電界２６が生成される。

【００１３】そして、軸対称レンズ電界２６から射出し
た電子ビームは、水平方向で発散作用をもつ偏向磁界２
８ａ、垂直方向で集束作用をもつ偏向磁界２８ｂにより
偏向され、蛍光体スクリーン面１４に射突し、画像を形
成するものである。

【００１４】すなわち、ダイナミック電圧の印加によ
り、第２の集束電極２１の電位が第１の集束電極２０の
電位Ｖfoc よりも高くなると、第１の集束電極２０と第
２の集束電極２１との間には、縦長の電子ビーム通過孔
２０ｄ，２０ｅ，２０ｆおよび横長の電子ビーム通過孔
２１ａ、２１ｂ，２１ｃによる軸非対称レンズ電界２５
ａ、２５ｂが生成されるとともに、第２の集束電極２１
と最終加速電極２２との電位差が減少するので、第１の
集束電極２０と第２の集束電極２１との間の軸対称レン
ズ電界２６の集束作用が弱まる。その結果、蛍光体スク
リーン面１４の周辺部に偏向された電子ビームによるビ
ームスポットは、水平方向、垂直方向ともに最適のフォ
ーカス状態を保つことができる。

【００１５】また、第２の補助電極１９の電位が第１の
集束電極２０の電位Ｖfoc よりも高くなるので、第２の
補助電極１９と第１の集束電極２０との間に、縦長の電
子ビーム通過孔１９ａ，１９ｂ，１９ｃおよび横長の電
子ビーム通過孔２０ａ，２０ｂ，２０ｃによる、第１の
集束電極２０と第２の集束電極２１との間に生成される
軸非対称レンズ電界２５ａ，２５ｂとは逆の軸非対称レ
ンズ電界２４ａ，２４ｂが生成される。この結果、水平
方向および垂直方向のレンズ倍率の差が補正される。そ
して、第２の補助電極１９と第１の集束電極２０との間
に生成される軸非対称レンズ電界２４ａの水平方向の発
散作用によって、水平方向のレンズ倍率が減小し、蛍光
体スクリーン面１４への入射角の増加にともなうビーム
スポットの水平径の増加を抑制することができる。

【００１６】また、軸対称レンズ電界２３のダイナミッ
ク電圧にともなう集束作用の増大により、軸対称レンズ
電界２３と軸非対称レンズ電界２４ａとの合成による電
界レンズの発散作用が緩和され、軸対称レンズ電界２３
と軸非対称レンズ電界２４ｂとの合成による電界レンズ
の集束作用は強められる。これにより、大ビーム電流時
に軸非対称レンズ電界２４ａの発散作用が過大となるの
が防止され、軸対称レンズ電界２６を通る電子ビームが
拡がり過ぎることなく、収差の発生を防止することがで
きる。

【００１７】（実施の形態２）次に、本発明カラー受像
管装置の第２の実施形態について、図面を用いて説明す
る。

【００１８】第２の実施形態が上記第１の実施形態と異
なる点は、図５に示すように、第１の補助電極１８と第
２の補助電極１９とを箱状に一体形成し、１つの電極２
９の構成にしていることである。

【００１９】かかる構成により、図３に示した電子レン
ズ系が実現できるため、上記第１の実施形態と同様の効
果を得ることができることはもちろんのこと、電極２９
の加速電極１７側の電子ビーム通過孔１８ａ，１８ｂ，
１８ｃを、電子銃組立時の規正孔とすることにより、組
立精度の向上による、レンズの精度を高くすることがで
きる。また、箱状の電極２９の構造により、外部から電
子ビーム軌道への電磁界の侵入を防止し、電子ビーム軌
道のずれの発生を抑制することができる。

【００２０】以上説明したように、本発明の第１および
第２の実施形態によれば、ダイナミック電圧の印加によ
ってビームスポットの水平方向と垂直方向とを常に最適
フォーカスの状態に維持でき、かつ、水平方向と垂直方
向との各レンズ系の倍率もほぼ同じに保てるので、蛍光
体スクリーン面の中央部はもちろんのこと周辺部に偏向
されたビームスポットについても円形に近いものが得ら
れ、かつ、蛍光体スクリーン面への入射角の増加にとも
なう水平径の増加を抑制することができる。さらに、大
ビーム電流時における収差発生も防止できる。したがっ
て、蛍光体スクリーン面の全域にわたって円形に近いビ
ームスポットを生成させ得るのみならず、全ビーム電流
使用域で好適な解像度特性を得ることができる。

【００２１】なお、本発明の第１の実施形態（第２の実
施形態）では、第１の軸対称レンズ電界生成手段２３と
して、加速電極１７および第１の補助電極１８（電極２
９）の電子ビーム通過孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１８
ａ，１８ｂ，１８ｃの形状を円形にしたが、この形状に
限らず、例えば矩形状あるいは楕円状等の非円形のもの
であってもよく、また、第１の軸非対称レンズ電界生成
手段２４として、第２の補助電極１９（電極２９）およ
び第１の集束電極２０の電子ビーム通過孔１９ａ，１９
ｂ，１９ｃ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの形状、第２の軸
非対称レンズ電界生成手段２５として、第１の集束電極
２０および第２の集束電極２１の電子ビーム通過孔２０
ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃの形状を
それぞれ長軸を有する矩形にしたが、この形状に限ら
ず、楕円状等の非円形のものあるいは、円形または非円
形にしかつ前記長軸を有する矩形状の短辺をネック管の
管軸方向に突出した衝立状部分を設けてもよく、また、
第２の軸非対称レンズ電界生成手段２６として、第２の
集束電極２１および最終加速電極２２の電子ビーム通過
孔２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃを
ネック管の管軸方向の円筒にしたが、この形状に限ら
ず、楕円筒、矩形筒にしてもよい。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００２３】本発明実施例１のカラー受像管装置（本発
明品）は、図１〜図４に示す構成を有し、１０６度偏向
角型のカラー受像管を用い、そして、加速電極１７の電
子ビーム通過孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃをそれぞれ直径
φ０．５ｍｍ、第１の補助電極１８の電子ビーム通過孔
１８ａ，１８ｂ，１８ｃをそれぞれ直径φ０．９ｍｍ、
第２の補助電極１９の電子ビーム通過孔の１９ａ，１９
ｂ，１９ｃをそれぞれ長辺１．８ｍｍ，短辺１．２ｍ
ｍ、第１の集束電極２０の電子ビーム通過孔２０ａ，２
０ｂ，２０ｃをそれぞれ長辺１．８ｍｍ，短辺１．２ｍ
ｍかつ電子ビーム通過孔２０ｄ，２０ｅ，２０ｆをそれ
ぞれ長辺４．８ｍｍ，短辺４．０ｍｍ、第２の集束電極
２１の電子ビーム通過孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃをそれ
ぞれ長辺４．８ｍｍ，短辺４．０ｍｍとし、また、加速
電極１７への印加電圧を５００Ｖ、第１集束電極２０へ
のフォーカス電圧Ｖfocを６．８ｋＶ、最終加速電極２
２への印加電圧を３２ｋＶとした。

【００２４】これと比較するため、本発明品の第１の補
助電極１８と第２の集束電極２１との電気的接続を、図
６に示す構成のように、第１の補助電極４と第１の集束
電極６との電気的接続にかえた従来のカラー受像管装置
（従来品）も製作した。

【００２５】スクリーン面の中央部（ダイナミック電圧
が０Ｖ時）および周辺部（ダイナミック電圧が１．２ｋ
Ｖ時）において、ビーム電流が４ｍＡ時の蛍光体スクリ
ーン面で水平方向のビームスポット径を調べたとこ
ろ、、従来品ではビームスポット径がスクリーン面の中
央部および周辺部で約４ｍｍであったのに対し、発明品
では約３．５ｍｍとなり、水平方向のビームスポット径
が約１０％縮小できることが確認された。

【００２６】この理由については、本発明品は、第１の
補助電極１８を第２の集束電極２１に電気的に接続する
ことにより、加速電極１７と第１の補助電極１８との間
に生成される軸対称レンズ電界２３が電子ビームの偏向
角度の増大にともない集束作用が増大するので、大ビー
ム電流時に生じていた主レンズの収差による水平方向の
ビームスポット径の増大が抑制され、水平方向のビーム
スポット径が縮小されたものと考えられる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レンズ
構成部品である電極の数を従来に対し増大することな
く、大ビーム電流時を含む使用域において、蛍光体スク
リーン面全域で均一な解像度特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のカラー受像管装置の
電子銃を示す平面断面図

【図２】同電子銃の各電極を示す側面図

【図３】本発明の第１の実施形態のカラー受像管装置に
おける電子ビームの動作図

【図４】同カラー受像管装置の正面断面図

【図５】本発明の第２の実施形態のカラー受像管装置の
電子銃を示す平面断面図

【図６】従来のカラー受像管装置の電子銃を示す平面断
面図

【図７】同電子銃の各電極を示す側面図

【符号の説明】

１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 陰極 １６ 制御格子電極 １７ 加速電極 １８ 第１の補助電極 １９ 第２の補助電極 ２０ 第１の集束電極 ２１ 第２の集束電極 ２２ 最終加速電極 ２３ 第１の軸対称レンズ電界生成手段 ２４ 第１の軸非対称レンズ電界生成手段 ２５ 第２の軸非対称レンズ電界生成手段 ２６ 第２の軸対称レンズ電界生成手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体スクリーン面を有するバル
   ブと、前記バルブのネック部に内蔵された電子銃とを具
   備し、前記電子銃は、インライン配列の３つの陰極、制
   御格子電極、一定の加速電圧が印加される加速電極、第
   １の補助電極、第２の補助電極、一定のフォーカス電圧
   が印加される第１の集束電極、前記フォーカス電圧から
   電子ビームの偏向角度の増大にともない漸次に上昇する
   ダイナミック電圧が印加される第２の集束電極および最
   終加速電極を電子ビーム射出方向に順次配列し、前記加
   速電極と前記第１の補助電極との間に集束型の軸対称レ
   ンズ電界を生成する第１の軸対称レンズ電界生成手段
   を、前記第２の補助電極と前記第１の集束電極との間に
   垂直方向では集束型で、かつ水平方向では発散型になる
   軸非対称レンズ電界を生成する第１の軸非対称レンズ電
   界生成手段を、前記第１の集束電極と前記第２の集束電
   極との間に垂直方向では発散型で、かつ水平方向では集
   束型になる軸非対称レンズ電界を生成する第２の軸非対
   称レンズ電界生成手段を、前記第２の集束電極と前記最
   終加速電極との間に集束型の軸対称レンズ電界を生成す
   る第２の軸対称レンズ電界生成手段をそれぞれ設けると
   ともに、前記第１の補助電極および前記第２の補助電極
   を前記第２の集束電極に電気的に接続していることを特
   徴とするカラー受像管装置。
2. 【請求項２】 第１の補助電極および第２の補助電極を
   一体に構成したことを特徴とする請求項１記載のカラー
   受像管装置。