JPH09510578A - 直列型電子銃を有するカラー表示管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のカラー表示管は、電子ビームの焦点合わせのために焦点合わせレンズ両意を生成する第１及び第２レンズ電極を有する主レンズを持つ３つの共通面電子ビームを生成する直列型電子銃を有する。レンズ電極の少なくとも一つは、レンズ領域の非点収差を改善する修正素子を有する。この修正素子は、電子ビームを通過させる３つの共通線開口を有する。この開口の外側開口は、煙突形状で、煙突形状の解放端部は中心開口から離れる。

Description

【発明の詳細な説明】 直列型電子銃を有するカラー表示管 技術分野 本発明は、表示スクリーン上で電子ビームの焦点合わせを行う焦点レンズ領域 を提供する第１及び第２レンズ電極を有する主レンズ構造を持つ同一平面上の３ 本の電子ビームを発生するインライン（直列型）電子銃を有するカラー表示管に 関する。なお、レンズ電極の少なくとも一つは、レンズ領域の非点収差を調整す る修正素子を持つ。 背景技術 上述のようなカラー表示管は、ヨーロッパ特許出願第EP-A-0487139号から既知 である。 レンズ電極の間に形成されかつ、交互に電子光学レンズを形成するレンズ領城 は、非点収差を形成するであろう。この形成の結果として、電子ビームは非点収 差を持って焦点合わせされるであろう。即ち、電子ビームが、例えば或る方向に 焦点合わせされる場合、このビームは他の方向に対しては焦点から外れる。非点 収差を調整するため、少なくともレンズ電極の一つが、非点収差を調整する修正 素子を有する。前述の公報から既知の修正素子は、板状部において外部開口を有 する。この開口は、動作中に主レンズの６極成分を相殺するための６極成分を発 生する。この開口の形状は、台形である。 発明者は、通常、非点収差についてのみではなく、より多くの電子光学係数に 作用すると修正素子を実現した。特にこの修正素子は、中心がぼける非対象住（ 時には焦点の非対象比と呼ばれる）とビームのずれとの間の関係に影響を及ぼす 。望ましくは、中心がぼける非対象度及びビームのずれの両者がゼロである。 ヨーロッパ特許出願第EP-A-0487189号に示された修正素子について、中心がぼ ける非対象度とビームのずれとの間の関係が、種々の実用的な形状においては、 容易に認識できる中心がぼける非対象度及び／若しくはビームのずれ量が存在す る。ヨ ーロッパ特許出願EP-A-0487139号は、ビームのずれのみならず中心がぼける非対 象度については触れていない。 発明の開示 本発明は、中心がぼける非対象度とビームのずれとの関係が改善される前述の 形式のカラー表示管を提供することを目的とする。 この目的のため、本発明によるカラー表示装置は、 請求項１ このような構成用に、外側開口の６極素子が、開口の４極素子に対応して外側 にずれる。この結果、中心がぼける非対象度とビームのずれとの関係がヨーロッ パ特許出願第EP-A-0487139号公報に示された開口に対して良好に変化され、一方 で、非点収差の調整及び主レンズの６極成分の相殺とを実現できる。 図面の簡単な説明 第１図はカラー表示管の断面図である。 第２図は修正素子を有する電子銃の断面図である。 第３図はヨーロッパ特許出願公開第EP-A-0487139号から既知の修正素子の立面 図である。 第４図及び第５図は表示管の品質において重要である２つの作用、ビームのず れ（BD:Beam Displacement）及び中心がぼける非対象度（CHA:Core Haze Asymme try）を示す図である。 第６図は既知の挿入物を有する焦点合わせレンズのビームのずれと主たるボケ の非対象度との関係を示す図である。 第７図はトランペット形状の外部開口を有する修正素子を有する焦点合わせレ ンズの焦点合わせレンズのビームのずれと中心がぼける非対象度との関係を示す 図である。 第８図は本発明による修正素子の上面図である。 第９図は外部開口の対応位置成分を示す図である。 第１０Ａ図及び第１０Ｂ図は煙突形状の外部開口の更なる例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下に、図面を参照して本発明の複数の実施例のより詳細な説明を行う。なお 、図面は実寸には関係なく、同一部分には同一符号を付す。 第１図は、カラー表示管の断面図である。 カラー表示管１は、表示窓３と円錐部分４と首部５とを有する排気容器２を有 する。首部５には、一つの平面に配置された（変更されない場合）、３本の電子 ビーム７，８，９を発生する電子銃６が設けれている。直列配置面はこの場合、 図面の表面である。表示スクリーン１０が、表示窓３の内側に設けられている。 この表示スクリーン１０は、赤、緑、青の発光を行う多数の発光素子を有する。 この発光素子は、例えばラインもしくはドットの形で形成されるであろう。表示 スクリーン１０への経路において、電子ビーム７，８，９は、偏向ユニット１１ により表示スクリーンを横断する方向に偏向され、そして表示スクリーン１０の 前面に配置されかつ、開口を持つ薄い金属プレートを有する色選択電極１２を通 過する。３本の電子ビームは、互いに僅かな角度を持って色選択電極の開口１３ を通過し、次いで、一つの色のみの発光体にそれぞれ衝突する。この色選択電極 は、緩衝手段１４に緩衝される。 第２図は、修正素子を有するインライン電子銃の断面図である。見本的な電子 銃は、同一平面上の３本の電子ビーム７，８，９を放射する３つのカソード２２ ，２３，２４を有する。電子銃は更に、３本の電子ビーム用の第１結合電極２５ と、第２結合電極２６と、第３結合電極２７と第４結合電極２８とを有する。動 作中、電極２７及び２８は、電子光学領域を形成する。この電極２７，２８の各 々は、対応する電子ビームを通過させる３つの開口を有する。この電子光学領域 は、カラー表示管の表示スクリーンに電子ビームを焦点合わせする。電極２８は 、３つの開口３０，３１，３２を持つ修正素子２９を有する。 第３図は、ヨーロッパ特許公開公報第EP-A-0487139号に示された修正素子を示 す図である。この公報に説明されたように、挿入物を、非点収差の改善及びＧ３ ，Ｇ４電極の側部口の不必要な６極成分を相殺するために使用できる。他の作用 については、この公報には記述されていない。 第４図及び第５図は、ビームのずれ（BD:Beam Displacement）及び中心がぼけ る非対象度（CHA:Core Haze Asymmetry）と呼ばれる管の品質にとって重要であ る２つの効果を示す図である。 この例において、電極Ｇ３，Ｇ４で形成される主レンズは、表示スクリーン上 の電子ビームの焦点合わせを行う。この焦点合わせの処理中に、エラーが発生す るであろう。第１のエラーは、ビームのずれと呼ばれる。第４図は、このエラー を図示した図である。この実施例において、三極素子及び主レンズが、レンズ６ １，６２により図示されている。電子ビームが主レンズに偏心して入射する場合 、スクリーン６３の中心における電子ビームの位置は、焦点合わせレンズの強度 が変更される場合、即ち、電極Ｇ４の電圧が有効とされる場合（電極Ｇ３の電圧 が同様に保たれる場合）に変化する。ビームのずれＢＤは、基本的に、電極Ｇ４ の電圧が、２０kVから３０kVに変化する場合に生じる、スクリーン６３上の電子 ビームの位置の偏差として計測される。このビームの変位がなぜ問題なのかとい う主な理由は、最外周の電子ビームＲ，Ｂのビームのずれが、反対方向のずれで あるからである。このため、レンズの効果の変化、即ち電極Ｇ４の電圧の変化が 、赤−青収束エラー（Red-Blue Convergence Error）をもたらす。特に、数ｋＶ の電極Ｇ４の電圧の変化が、このエラーを生じさせるであろう。 第２のエラーは、中心がぼける非点収差と呼ばれるものである。第５Ａ図及び 第５Ｂ図は、この作用を示した図である。電子銃の三極素子に形成された電子ビ ームは、主レンズ７３に偏心して入射し、そしてスクリーン７４に焦点合わせさ れる。レンズの球面収差は、主レンズにより、他方の側よりも一方の側において 、より強力に変化する境界層を生じる。この変化により、非点収差のボケ７６は 、電子スポットの中心（核）７５の周囲に形成される。このようなボケは、画像 の鮮明度を低下させる。この作用の大きさは、例えば、表示スクリーンの核、核 の左側、そして核の右側が丁度ぼけないような、主たる電極Ｇ３の電位間の差で ある電位差として表すことができる。この電位差が実質的に０Ｖならば、電子ビ ームは、主レンズを介して非点収差の無い経路を流れる。鮮明度が失われる事態 は、特に、２つの焦点合わせ電圧Ｖ_G3の最高電圧が設定されることにより生じる 。第５Ｂ図は、鮮明度の低下を示す図である。電圧Ｖ_G3は、水平方向の軸に記録 されている。核７５の端部 は、実線で垂直方向の軸に示されている。ボケ７６の端部は、破線で示されてい る。高い値の電圧Ｖ_G3では、ボケは生じない。実線８１及び破線８２は、核のボ ケの非点収差が絶対的に存在しない場合の状況を示す。もしＶ_G3＝Ｖ_focならば 、ボケが生じる。この場合、電極Ｇ３の電圧が、Ｖ_G3＝Ｖ_focになるように調整 される。照射の大きさは、矢印８３の長さで示される。線８４，８５は、照射の 核のそれぞれ右側及び左側の大きさを示す。線８６，８７は、それぞれ照射の右 側と左側のボケの大きさを示す。この例においては、照射の右側のボケが左側の ボケよりも大きいため、核のボケの非点収差が生じる。この例の場合、ボケは、 Ｖ_G3＜Ｖ_foc.Rならば照射の右側に、Ｖ_G3＜Ｖ_foc.Lならば照射の左側に生じる。 電極Ｇ３の電圧は、ボケが絶対的に生じないように、例えばＶ_G3＝Ｖ_foc.Rに設 定される。この設定における照射の大きさは、矢印８８の大きさで示される。照 射の大きさが、理想的な大きさ（核のボケが非点収差を持たない）よりも拡大さ れた大きさであることが明かである。核のボケの非点収差は、Ｖ_foc.R−Ｖ_foc.L ＝CHAXで規定される。 第６図は、核のボケの非点収差とヨーロッパ特許出願公開第EP-A-0487139号に 記載された挿入物を有する焦点合わせレンズ用のビームのずれとの関係を示す図 である。外側開口の簡単な三極素子を、グラフの右下角部に示す。第７図は、２ つの異なるピッチｐに係る関係を示す。 第６図の右下角部に示された修正素子に係る、核のボケの非点収差とビームの ずれとの関係については、あらゆる実用的な形状において、容易に判断できる量 の核のボケの非点収差及び／またはビームのずれが存在する。 第７図は、同図の右下方部に示されたトランペット形状の外部開口を有する修 正素子用の核のボケの非点収差とビームのずれとの関係を示す。 第８図は、本発明による修正素子の上面図である。外部開口は、煙突形状であ る。本発明のフレームにおいて、“煙突形状”は、修正素子の外側端部３３に向 かう中心開口からの広がることを意味する。ここで外部開口の上部及び下部端部 ３４，３５は凹部（内側は中空）である。通常の言葉として、この形状は通常、 “煙突もしくはトランペット形状”と呼ばれ、ここでは、煙突部の広い端部は、 中心開口から離れて行く。第８図に示された実施例において、外部開口は六角形 で形成される。この形状は、簡素かつ容易に形成することができる。この実施例 において、値y1，y 2，x，kは、それぞれ、およそ3.9，5，5.5，2.75mmである。 本発明による修正素子の開口は、直交成分及び三角成分により構築されるもの と考えることができる。本発明に係る修正素子において、直交成分及び三角成分 は相互にずれを生じ、三角成分は直交成分に応じて外側にずれる。第９図は、こ れら成分の相対的な位置を示す図である。直交成分（Ａ）に対応する三角成分（ Ｂ）の外側へのずれは、修正素子により発生された４極及び６極が相互に対応し てずらされることを意味する。このずれは、核心のボケの非点収差かビームのず れの望ましい変化を可能にする。 第１０Ａ図及び第１０Ｂ図は、煙突形状の外部開口の更なる例を示す図である 。第１０Ｂ図は、周回端部を持つ煙突形状の開口を示す。第１０Ａ図は、方形形 状の開口を示す図である。 要約すると、本発明は、各々が電子ビームが通過する３つの開口を持つ２つの 電極を備えた主焦点合わせレンズを持つ直列型銃を有するカラー表示管を提供す る。少なくともこの電極の一つは、非点収差の広がりを減少する修正を行う修正 素子を有する。この修正素子は、電子ビームが通過する３つの開口を有する。外 側の開口は、煙突もしくはトランペット形状で、煙突もしくはトランペットの広 い終端が、修正素子の中心開口から離れて行く。結果として、修正素子により発 生される４極及び６極電界が、相互に対応してずらされる。この状況により、核 のボケの非点収差及び／またはビームのずれを低減することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファン デア ポエル ウィリブロルドゥ ス アドリアヌス ヨハネス アントニウ ス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電子ビームの焦点合わせ用の焦点合わせレンズ領域を生成する第１及び第２ レンズ電極を有する主レンズ構造を持つ同一面上の３つの電子ビームを発生する 直列型電子銃を有し、少なくとも当該レンズ電極の一つが当該レンズ領域の非点 収差を修正する修正素子を有するカラー表示管において、 前記修正素子が、前記電子ビームが通過する３つの同一線上の開口と、煙突形 状の外側開口と、中心開口から離れて行く煙突形状の広がり端部とを有すること を特徴とするカラー表示管。 ２． 請求項１に記載のカラー表示管において、 前記修正素子の外側開口が６極形状の開口で、 前記開口の上位及び下位端部が凹面形状であることを特徴とするカラー表示管 。