JPH1012155A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents

陰極線管用電子銃

Info

Publication number
JPH1012155A
JPH1012155A JP15807196A JP15807196A JPH1012155A JP H1012155 A JPH1012155 A JP H1012155A JP 15807196 A JP15807196 A JP 15807196A JP 15807196 A JP15807196 A JP 15807196A JP H1012155 A JPH1012155 A JP H1012155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electron beam
cathode
ray tube
electron gun
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15807196A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisakazu Yamane
久和 山根
Tetsuo Funakura
哲生 船倉
Kazuhiro Shono
一弘 庄野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP15807196A priority Critical patent/JPH1012155A/ja
Publication of JPH1012155A publication Critical patent/JPH1012155A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高輝度域での解像度を改善する。 【解決手段】 制御電極と加速電極の間隔をl、制御電
極の電子ビーム通過孔径をd、カソードカットオフ電圧
をEkとした場合 0.1≦l/d≦0.35 150V≦Ek≦210V とする。これにより、3極部出口でのビームプロファイ
ルがなだらかになり、高輝度領域での電子ビームスポッ
トの空間電荷効果による膨らみが少なくなり、高解像度
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度領域で高解
像度が得られる陰極線管用電子銃に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図10は、従来構造の電子銃を備えた陰
極線管の断面図である。
【0003】図において、1は陰極で、1aは赤(RE
D)ビーム用、1bは緑(GREEN)ビーム用、1c
は青(BLUE)ビーム用である。2は陰極1から出た
電子ビームを制御する制御電極、3は電子ビームを加速
する加速電極、20は集束電極、18は、シールドカッ
プ21と導通溶接され、図示しないアノードボタンから
内装グラファイトダック8を介して高電圧20〜35
[kV]が印加される最終加速電極、22は電子ビーム
を走査させる偏向ヨーク、24はガラス外囲器、27は
フェースプレートで、その内側に赤、緑、青の蛍光体2
6がモザイク状に塗布されている。25はシャドーマス
クで、赤、緑、青の蛍光体26に、それぞれの色に相当
する赤、緑、青の電子ビーム28、29、30をあてて
各色を発光させる。
【0004】図11は、図10中の電子銃部分を拡大し
た図である。制御電極2には、赤ビーム28、緑ビーム
29、青ビーム30に対応した孔2a,2b,2cが設
けられ、同様に加速電極3には孔3a,3b,3cが、
また集束電極20の加速電極3に対向する面には孔20
a,20b,20cがそれぞれ設けられている。
【0005】次に動作について説明する。各色のカソー
ド1a,1b,1cから発射した電子は、カソード1、
制御電極2、加速電極3の間に発生する電界の作用を受
け、一旦制御電極2と加速電極3の間で集束し(この集
束点をクロスオーバーと呼ぶ)、発散する。集束して発
散した電子は、加速電極3と集束電極20の加速電極側
の面との間にできる電界の作用を受け、予備集束された
後、集束電極20と最終加速電極18との間に出来る電
界の作用(主電子レンズ)により、スクリーン面上で集
束する電子ビームとなる。この時スクリーン上の電子ビ
ームスポットはクロスオーバーの実像になる。
【0006】電子銃により作り出された赤、緑、青用の
電子ビーム28,29,30は、偏向ヨーク22の磁界
により偏向され、スクリーン27内面上の各位置の蛍光
体をシャドウマスク25の色選別作用を受けて発光さ
せ、画像を作り上げる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一般のテレビジョン受
像管の場合、暗い画面から明るい画面まで、輝度(明る
さ)の変調範囲は非常に広く、各色用電子ビームを電流
量で表すと100[μA]〜5000[μA]程度まで
の変調範囲となっている。この変調は、各色用カソード
に加える電圧を変調することにより行われている。
【0008】以上の様に、テレビジョン用受像管の場
合、高輝度領域ではIk=5000[μA]程度にまで
なる非常に大きなビーム電流を流す場合がある。
【0009】一般的に解像度をよくする為には、電子ビ
ームの画面上のスポット径(以後、単にスポット径と呼
ぶ)を小さくすればよい。
【0010】高輝度領域(つまり高電流領域)でのビー
ムスポット径は、クロスオーバー径、電子銃のレンズ倍
率、電子銃の収差および電子同士の反発である空間電荷
効果等で決まる。
【0011】このうちの空間電荷効果を図2を参照して
説明する。図2(a)は、空間電荷効果を考慮に入れた
電子ビーム軌道計算結果、図2(b)は、空間電荷効果
がないと仮定した場合の軌道計算結果である。管軸に相
当するZ軸に対して軌道が不連続になっているのは、Z
軸の倍率を変えているからである。
【0012】図2(a)と(b)を比較すれば、空間電
荷効果により、スクリーン近傍では電子ビームが膨らん
で太くなっていることが判る。この現象は、高電流にな
るほど、顕著になり解像度改善の障壁になっていた。
【0013】この発明は、上記の様な問題を解消するた
めになされたもので、高電流域つまり、高輝度域でも良
好な解像度が得られる陰極線管用電子銃を提供すること
を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に関る陰極線管
用電子銃は、カソード、制御電極、加速電極で構成され
る3極部(以後、3極部と呼ぶ)の制御電極と加速電極
の間隔lと制御電極の電子ビーム通過孔径dの比l/d
を0.1〜0.35にするとともに、映像信号を除いた
カソードのカットオフ電圧を150〜210[V]にす
ることを特徴とする。また、加速電極の板厚tと孔径d
2の比を0.85から1.15にすれば一層良好な結果
が得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の一実施の形態を図につ
いて説明する。図1において、(a)は3極部の構造、
(b)は3極部の動作設定を、それぞれ従来例と比較す
る形で示している。
【0016】図1(a)において、1はカソード、2は
制御電極、3は加速電極である。制御電極2の電子ビー
ム通過孔の半径は、ともにr=0.29mmである。制
御電極2と加速電極3との間隔は、0.14mmであ
り、従来例に比べ半分以下である。
【0017】また、図1(b)において、映像信号の変
調電圧を加えていない場合のカソード電圧(以後、カッ
トオフ電圧)は、180[V]であり、従来例の190
[V]に比べ、10[V]低い。図1(a)の設定とカ
ットオフ電圧を10[V]下げることにより、加速電極
3の電圧(G2電圧)は従来例の900[V]から40
0[V]まで下がっている。
【0018】図3に図1に示した状態の電子ビーム軌道
解析結果を示す。図3(a)は、従来3極部の軌道計算
結果、図3(b)は本実施の形態の軌道計算結果であ
り、図3(c)は従来3極部出口での電子ビームプロフ
ァイル、図3(d)は実施の形態の3極部出口での電子
ビームプロファイルの計算結果である。
【0019】図3から判る様に、従来3極部では、電子
ビームが中央部に集中し、プロファイルがとがった形状
をしているのに対し、本実施の形態では、比較的分散さ
れ、プロファイルがなだらかになっている。このような
分布であると、電子ビームが主電子レンズで集束作用を
受け、スクリーン近傍で集束される際に受ける、空間電
荷効果により電子ビームスポットを膨らませる作用を軽
減出来る効果がある。以下この点につき図4を参照して
説明する。
【0020】図4は、主レンズ出口における、4000
[μA]の電子ビームを、内側(ビームの中心軸)か
ら、各径方向位置の電子ビーム密度を累積して、その結
果がそれぞれ、1.2mA、2.4mA、4mAとなる
径方向位置を通過する電子の軌道計算を行なった結果で
ある。図4(a)は従来例の軌跡、図4(b)は本実施
の形態の軌跡を示す。主レンズ出口において、累積結果
が1.2mA、2.4mAとなる径方向距離(4mAと
なる半径を1として正規化)が、従来例では、それぞれ
約0.31、0.46であるのに対し、本実施の形態で
は、それぞれ約0.36、0.63であり、図3を参照
して説明したのと同様、電子ビームが中央部に集中せ
ず、広がっていることが判る。
【0021】そして、図4(a)の従来例の場合、中心
軸付近に電子ビームが集中している為、スクリーン付近
では、空間電荷効果により、2.4mAの半径にあった
電子ビームが、外側に変位しているのが判る。一方図4
(b)の実施の形態の場合、分布が比較的なだらかにな
っている為、中心軸付近の電子ビームが空間電荷効果に
より大きく外側に変位することがなく、電子ビームスポ
ット径を小さく出来ていることが判る。
【0022】実際に、図1に示す構成で実験を行った結
果、4000[μA]のビームスポット径は従来例で
4.3mmに対し本実施の形態では3.5mmであっ
た。
【0023】さらに、発明者が行なった解析の結果、図
5の様に3極部を出た直後の電子ビームの電流密度のプ
ロファイルのピーク値の1/2の電流密度を有するビー
ム部分の直径を半値幅と呼ぶこととし、この半値幅を大
きくすると図6に示すように、ビーム電流4000[μ
A]での電子ビームスポット径が小さくなっていること
が判った。但し、500[μA]の低輝度領域でのビー
ムスポット径は、若干ではあるが劣化することも判明し
た。
【0024】つまり、この3極部出口でのビームスポッ
トプロファイルの半値幅を適当な値にすることにより、
低輝度領域での解像度を著しく劣化させずに、高輝度領
域での解像度を改善出来ることになる。このビームプロ
ファイルの半値幅の調整は、制御電極2と加速電極3の
間隔(以後、G1−2間隔と呼ぶ)lと制御電極2の電
子ビーム通過孔径dおよびカットオフカソード電圧で出
来る。以下これを図7及び図8を参照して説明する。
【0025】図7は、横軸にl/dを、縦軸にビームプ
ロファイル半値幅を示している。この図から、ビームプ
ロファイル半値幅を大きくする為には、l/dを小さく
すればよいことが判る。
【0026】図8は、横軸にカットオフカソード電圧
を、縦軸にビームプロファイルの半値幅を示している。
この図から、カットオフカソード電圧を低くすることに
より、ビームプロファイルの半値幅を大きくすることが
出来ることが判る。
【0027】次に実験により実証を試みた。その結果を
図9に示す。横軸はl/d、縦軸には4000[μA]
および500[μA]の電子ビームスポット径を示して
いる。またパラメータとして、カットオフカソード電圧
を150[V]、180[V]、210[V]につい
て、測定を実施した。
【0028】この結果より、解析の通り、l/dを小さ
くすると、4000[μA]のハイビームのビームスポ
ット径が小さくなり、逆に、500[μA]のロービー
ムのビームスポット径が大きくなることが判る。
【0029】現在の放送方式から考えると4000[μ
A]程度では、ビームスポット径は4.0mm以下、5
00[μA]程度では2.0mm以下とするのが望まし
いと考えられる。
【0030】図9から、上記条件を満たす為には、0.
1≦l/d≦0.35、カットオフカソード電圧は15
0[V]〜210[V]とすべきであることが判る。
【0031】実施の形態2.以上の様に設定したl/
d、カットオフカソード電圧の範囲では、3極部から出
た直後の電子ビームの発散角が大きくなり、主電子レン
ズの球面収差が大きくなる傾向がある。この問題の解決
が必要な場合は、加速電極3の板厚tの加速電極孔径d
2に対する比t/d2を大きくすればよい。
【0032】上記実施の形態1に示したl/d、カット
オフカソード電圧の設定範囲内であれば、t/d2は従
来例では約0.69であるのに対し、本発明では、0.
85から1.15にすることにより、ほぼ同じ発散角を
得ることが出来る。
【0033】なお、上記実施の形態では、カラー陰極線
管用について説明したが、投影型モノクロ管において
も、上記と同様にして高輝度の高解度を改善することが
出来る。
【0034】
【発明の効果】以上の様に、この発明によれば、陰極線
管用電子銃のカソード、制御電極、加速電極で構成され
る3極部の制御電極と加速電極の間隔lと制御電極の電
子ビーム通過孔径dの比l/dを0.1〜0.35に
し、カットオフカソード電圧を150[V]〜210
[V]と設定したので、高輝度領域におけるビームスポ
ット径が小さく出来、高解像度を得ることが出来る。
【0035】また、加速電極の板厚tと孔径d2の比t
/d2を0.85から1.15にすることにより、主電
子レンズの球面収差の影響による電子ビームスポット径
増大を防ぐことも出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施の形態による3極部の構
造、動作方法を従来例と比較して説明する図である。
【図2】 この発明に関する空間電荷効果を説明する図
である。
【図3】 この発明の一実施の形態と従来例について
の、3極部付近の軌道解析とプロファイル解析結果を示
す図である。
【図4】 この発明の一実施の形態と従来例について
の、空間電荷効果の計算結果を示す図である。
【図5】 この発明に関するプロファイルを説明する図
である。
【図6】 この発明に関するビームプロファイル半値幅
とビームスポット径の関係を示す図である。
【図7】 この発明に関するl/dとビームプロファイ
ル半値幅の関係を示す図である。
【図8】 この発明に関するカットオフカソード電圧と
ビームプロファイル半値幅の関係を示す図である。
【図9】 この発明に関するl/d、カットオフカソー
ド電圧とビームスポット径の関係を示す図である。
【図10】 陰極線管を説明する断面図である。
【図11】 陰極線管用電子銃を説明する断面図であ
る。
【符号の説明】
1 陰極(カソード) 2 制御電極 3 加速電極 18 最終加速電極 20 集束電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年7月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】電子銃により作り出された赤、緑、青用の
電子ビーム28,29,30は、偏向ヨーク22の磁界
により偏向され、フェースプレート27内面上の各位置
の蛍光体をシャドウマスク25の色選別作用を受けて発
光させ、画像を作り上げる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】図1(a)において、1はカソード、2は
制御電極、3は加速電極である。制御電極2の電子ビー
ム通過孔の半径は、ともにr=0.29mmである。制
御電極2と加速電極3との間隔は、0.14mmであ
り、従来例の0.37mmに比べ半分以下である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カソード、制御電極、加速電極、集束電
    極および最終加速電極を有し、各電極には、電子ビーム
    通過孔が設けられている陰極線管用電子銃において、上
    記制御電極と上記加速電極との間隔をl、上記制御電極
    の電子ビーム通過孔径をd、上記カソードのカットオフ
    電圧をEkとしたとき、 0.1≦l/d≦0.35 150[V]≦Ek≦210[V] としたことを特徴とする陰極線管用電子銃。
  2. 【請求項2】 上記加速電極の板厚をt、上記加速電極
    の電子ビームの通過孔径をd2としたとき 0.85≦t/d2≦1.15 としたことを特徴とする請求項1に記載の陰極線管用電
    子銃。
  3. 【請求項3】 カラー陰極線管用電子銃であることを特
    徴とする請求項1又は2記載の陰極線管用電子銃。
JP15807196A 1996-06-19 1996-06-19 陰極線管用電子銃 Pending JPH1012155A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15807196A JPH1012155A (ja) 1996-06-19 1996-06-19 陰極線管用電子銃

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15807196A JPH1012155A (ja) 1996-06-19 1996-06-19 陰極線管用電子銃

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1012155A true JPH1012155A (ja) 1998-01-16

Family

ID=15663673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15807196A Pending JPH1012155A (ja) 1996-06-19 1996-06-19 陰極線管用電子銃

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1012155A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043101A1 (en) * 2000-11-21 2002-05-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Cathode ray tube
KR100434321B1 (ko) * 2001-11-12 2004-06-04 엘지.필립스디스플레이(주) 칼라 음극선관용 전자총
US6800991B2 (en) 2002-02-07 2004-10-05 Lg. Philips Displays Korea Co., Ltd. Cathode ray tube
US6833680B2 (en) 2002-02-28 2004-12-21 Lg. Philips Displays Korea Co., Ltd. Structure of electron gun for color cathode ray tube
KR100884794B1 (ko) * 2002-01-10 2009-02-20 삼성에스디아이 주식회사 멀티미디어용 음극선관의 전자총

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043101A1 (en) * 2000-11-21 2002-05-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Cathode ray tube
KR100434321B1 (ko) * 2001-11-12 2004-06-04 엘지.필립스디스플레이(주) 칼라 음극선관용 전자총
KR100884794B1 (ko) * 2002-01-10 2009-02-20 삼성에스디아이 주식회사 멀티미디어용 음극선관의 전자총
US6800991B2 (en) 2002-02-07 2004-10-05 Lg. Philips Displays Korea Co., Ltd. Cathode ray tube
US6833680B2 (en) 2002-02-28 2004-12-21 Lg. Philips Displays Korea Co., Ltd. Structure of electron gun for color cathode ray tube

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03205744A (ja) シャドウマスク型カラー受像管
JPH1012155A (ja) 陰極線管用電子銃
US6288482B1 (en) Color cathode ray tube with reduced drive voltage
KR100230435B1 (ko) 칼라 음극선관용 전자총
JP3772065B2 (ja) 電子銃とこの電子銃を用いた陰極線管
JPH08148095A (ja) 電子銃およびこの電子銃を備えたカラー陰極線管
US6650039B1 (en) Electron gun in color cathode ray tube
JP2737616B2 (ja) 陰極線管及び陰極線管用の電界放出型陰極
JPH08203446A (ja) インライン型陰極線管
JP2001110335A (ja) 陰極線管用電子銃
JPH0138345B2 (ja)
US6744190B2 (en) Cathode ray tube with modified in-line electron gun
JP3655708B2 (ja) カラーブラウン管
US6369512B1 (en) Dual beam projection tube and electron lens therefor
WO2002059930A1 (fr) Canon a electrons, tube cathodique et appareil afficheur d'image
KR100829742B1 (ko) 칼라 음극선관용 전자총
KR100252934B1 (ko) 칼라음극선관용전자총
US20040140751A1 (en) Display tube and display device
JPH04111141U (ja) 陰極線管用電子銃
JP2005011585A (ja) 陰極線管
JPH07147145A (ja) 陰極線管用電子銃
JP2000215828A (ja) カラ―陰極線管
JP2004039300A (ja) 陰極線管用電子銃及び陰極線管
JP2000149815A (ja) カラー陰極線管
JPH10289671A (ja) カラー受像管

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20041201

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20041214

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20050419

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02