JPH10162752A

JPH10162752A - 陰極線管用電子銃

Info

Publication number: JPH10162752A
Application number: JP33149096A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ouchi; 義広大内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】主フォーカスレンズの口径の拡大を図ることが
でき、しかも、高いダイナミック・フォーカス効果を得
ることができ、更には、優れたフォーカス特性を得るこ
とができる陰極線管用電子銃を提供する。【解決手段】陰極線管用電子銃は、カソード側から、ダ
イナミック・フォーカス電圧が印加されるフォーカス電
極１５、中間電極２０、及びアノード電圧が印加される
高圧電極１６が順次配され、ダイナミック・フォーカス
電圧（Ｖ_DF）より高く、アノード電圧（Ｖ_A）よりは低
い電圧であって、ダイナミック・フォーカス電圧と同期
して変動する電圧（Ｖ_M＋ΔＶ_M）が中間電極２０に印加
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、中間電極を備えた
陰極線管用電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、陰極線管の解像度特性は、蛍光
体スクリーン面上における電子ビームのスポットの大き
さ及び形状に大きく依存している。即ち、かかる電子ビ
ームのスポット径が小さく、且つ真円に近くなければ、
良好な解像度特性を得ることができない。電子ビームの
偏向角度が大きくなるに従い、陰極線管用電子銃から蛍
光体スクリーン面に至る電子ビームの軌道は長くなる。
それ故、蛍光体スクリーン面の中央部で径小、且つ真円
の電子ビームスポット形状が得られるようにフォーカス
電圧を保つと、蛍光体スクリーン面の周辺部ではオーバ
ーフォーカス状態となる。その結果、蛍光体スクリーン
面の周辺部においては径小且つ真円の電子ビームスポッ
ト形状が得られず、良好な解像度が得られなくなる。そ
こで、近年、電子ビームの偏向角度が大きくなるに従
い、即ち、蛍光体スクリーン面の周辺部に衝突する電子
ビームに対して、フォーカス電圧を高くして主フォーカ
スレンズ作用を弱める、ダイナミック・フォーカス方式
の陰極線管用電子銃が案出されている。

【０００３】ユニバイポテンシャルフォーカスレンズ形
式（Ｕ−ＢＰＦ）のカラー陰極線管用電子銃の概念図
を、図６の（Ａ）に示す。この形式のカラー陰極線管用
電子銃は、カソード１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、第１電極
１１、第２電極１２、第３電極１３、第４電極１４、第
５電極１５、第６電極１６及びシールドカップ１７から
構成されている。そして、第３電極１３〜第６電極１６
によって主フォーカスレンズが形成される。このカラー
陰極線管用電子銃においては、第６電極１６（高圧電極
とも呼ばれる）にはアノードボタン４３（図１０参照）
を介して高圧Ｖ_Aが印加される。一方、第３電極１３及
び第５電極１５（フォーカス電極とも呼ばれる）には、
ステムピン４０（図１０参照）を介して、一定のフォー
カス電圧Ｖ_Fと、フォーカス電圧Ｖ_Fの水平偏向に同期し
たパラボラ電圧Ｖ_Pとが重畳されたダイナミック・フォ
ーカス電圧Ｖ_DF（＝Ｖ_F＋Ｖ_P）（図９参照）が印加され
る。このときの各電極における電位を図６の（Ｂ）に示
す。これによって、電子ビームが蛍光体スクリーン面の
周辺部に衝突するとき、主フォーカスレンズ作用を弱め
ることができ、蛍光体スクリーン面の周辺部でもジャス
トフォーカス状態となる結果、蛍光体スクリーン面の周
辺部においても径小且つ真円の電子ビームスポット形状
が得られる。

【０００４】このような構造を有する陰極線管用電子銃
において、フォーカス特性向上のためには主フォーカス
レンズの口径の拡大を図る必要があり、そのために、図
７の（Ａ）に示すように、フォーカス電極である第５電
極１５と、高圧電極である第６電極１６との間に中間電
極２０が配設された陰極線管用電子銃が考案されてい
る。中間電極２０には、例えばフォーカス電圧Ｖ_Fとア
ノード電圧Ｖ_Aの中間の一定電圧Ｖ_Mが印加される。この
ときの各電極における電位を図７の（Ｂ）に示す。

【０００５】中間電極を有するハイユニポテンシャルフ
ォーカスレンズ形式（Ｈ−ＵＰＦ）のカラー陰極線管用
電子銃の概念図を、図８の（Ａ）に示す。この形式のカ
ラー陰極線管用電子銃は、カソード１０Ａ，１０Ｂ，１
０Ｃ、第１電極１１、第２電極１２、第３電極１３、第
４電極１４、第５電極１５及びシールドカップ１７から
構成されている。そして、第３電極１３〜第５電極１５
によって主フォーカスレンズが形成される。このカラー
陰極線管用電子銃においては、第３電極１３及び第５電
極１５（これらは高圧電極とも呼ばれる）にはアノード
ボタン４３（図１０参照）を介して高圧Ｖ_Aが印加され
る。一方、第４電極１４（フォーカス電極とも呼ばれ
る）には、ステムピン４０（図１０参照）を介して、ダ
イナミック・フォーカス電圧Ｖ_DF（＝Ｖ_F＋Ｖ_P）（図９
参照）が印加される。また、第３電極１３と第４電極１
４との間に第１の中間電極２１が配され、第４電極１４
と第５電極１５との間に第２の中間電極２２が配されて
いる。第１及び第２の中間電極２１，２２には、例えば
フォーカス電圧Ｖ_Fとアノード電圧Ｖ_Aの中間の一定電圧
Ｖ_Mが印加される。このときの各電極における電位を図
８の（Ｂ）に示す。第１及び第２の中間電極２１，２２
を設けることによっても、主フォーカスレンズの口径の
拡大を図ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように中間電極２
０，２１，２２を設けることによって、主フォーカスレ
ンズの口径の拡大を図ることができる。しかしながら、
中間電極２０，２１，２２に印加される電圧Ｖ_Mは一定
であり、中間電極と高圧電極との間の電位差は、ダイナ
ミック・フォーカス電圧Ｖ_DFが変化しても一定である。
それ故、基本的には、中間電極２０，２１，２２を設け
ない場合と同程度のダイナミック・フォーカス効果しか
得られない。尚、パラボラ電圧Ｖ_Pを発生させる駆動回
路に関しては、パラボラ電圧Ｖ_Pの値が小さいほど有利
である。

【０００７】従って、本発明の目的は、主フォーカスレ
ンズの口径の拡大を図ることができ、しかも、高いダイ
ナミック・フォーカス効果を得ることができ、更には、
優れたフォーカス特性を得ることができる陰極線管用電
子銃を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の陰極線管用電子銃は、カソード側から、
（イ）ダイナミック・フォーカス電圧が印加されるフォ
ーカス電極、（ロ）中間電極、及び、（ハ）アノード電
圧が印加される高圧電極、が順次配された陰極線管用電
子銃であって、ダイナミック・フォーカス電圧より高
く、アノード電圧よりは低い電圧であって、ダイナミッ
ク・フォーカス電圧と同期して変動する電圧が中間電極
に印加されることを特徴とする。

【０００９】本発明の陰極線管用電子銃においては、ダ
イナミック・フォーカス電圧と同期して変動する電圧が
中間電極に印加されるので、中間電極に対してもダイナ
ミック・フォーカス効果を付与することができる。従っ
て、従来の中間電極を有する構造の陰極線管用電子銃と
比較して、一層優れたダイナミック・フォーカス効果を
得ることができる。あるいは又、アノード電圧とダイナ
ミック・フォーカス電圧の差（即ち、パラボラ電圧）を
低く設定しても、従来の中間電極を有する構造の陰極線
管用電子銃と同程度のダイナミック・フォーカス効果を
得ることができる。

【００１０】本発明の陰極線管用電子銃においては、中
間電極に印加される電圧は、アノード電圧とダイナミッ
ク・フォーカス電圧との差を所望の比で分圧した電圧
に、ダイナミック・フォーカス電圧を加えた電圧である
ことが好ましい。このような構成にすることによって、
中間電極に印加される電圧を生成するための特別の回路
を設ける必要がなく、陰極線管用電子銃の構造を簡素化
することができる。

【００１１】尚、本発明の陰極線管用電子銃は、前記フ
ォーカス電極よりカソード側に、第２の中間電極と、ア
ノード電圧が印加される第２の高圧電極が更に順次配さ
れ、前記中間電極に印加される電圧が第２の中間電極に
も印加される構造とすることもできる。

【００１２】また、本発明の陰極線管用電子銃において
は、アノード電圧入力端部とダイナミック・フォーカス
電圧入力端部とを備え、アノード電圧入力端部とダイナ
ミック・フォーカス電圧入力端部との間に抵抗体が設け
られ、抵抗体の所定の位置に電圧出力端部が設けられ、
出力端部は中間電極に接続されていることが、陰極線管
用電子銃の構造の簡素化の面から一層好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発
明を説明する。

【００１４】（実施の形態１）ユニバイポテンシャルフ
ォーカスレンズ形式（Ｕ−ＢＰＦ）である実施の形態１
のカラー陰極線管用電子銃の概念図を、図１の（Ａ）に
示す。実施の形態１のカラー陰極線管用電子銃は、基本
的には、図７の（Ａ）を参照して説明した従来の中間電
極２０を有するＵ−ＢＰＦ形式のカラー陰極線管用電子
銃と同様の構造を有する。実施の形態１のカラー陰極線
管用電子銃においても、高圧電極である第６電極１６に
はアノードボタン４３（図１０参照）を介して高圧Ｖ_A
が印加される。一方、第３電極１３、及び第５電極１５
（フォーカス電極に相当する）には、ステムピン４０
（図１０参照）を介して、一定のフォーカス電圧Ｖ
_Fと、フォーカス電圧Ｖ_Fの水平偏向に同期したパラボラ
電圧Ｖ_Pとが重畳されたダイナミック・フォーカス電圧
Ｖ_DF（＝Ｖ_F＋Ｖ_P）（図９参照）が印加される。これに
よって、電子ビームが蛍光体スクリーン面の周辺部に衝
突するとき、主フォーカスレンズ作用を弱めることがで
き、蛍光体スクリーン面の周辺部でもジャストフォーカ
ス状態となる結果、蛍光体スクリーン面の周辺部におい
ても径小且つ真円の電子ビームスポット形状が得られ
る。

【００１５】第５電極１５と第６電極１６の間には、中
間電極２０が配されている。この中間電極２０には、ダ
イナミック・フォーカス電圧Ｖ_DFより高く、アノード電
圧Ｖ_Aよりは低い電圧であって、ダイナミック・フォー
カス電圧Ｖ_DFと同期して変動する電圧（Ｖ_M＋ΔＶ_M）が
印加される。具体的には、中間電極２０に印加される電
圧（Ｖ_M＋ΔＶ_M）は、以下の式（１）に示すように、ア
ノード電圧Ｖ_Aとダイナミック・フォーカス電圧Ｖ_DFと
の差を所望の比Ｋ（但し、０＜Ｋ＜１）で分圧した電圧
に、ダイナミック・フォーカス電圧Ｖ_DFを加えた電圧で
ある。

【００１６】

【数１】（Ｖ_M＋ΔＶ_M）＝Ｖ_DF＋Ｋ（Ｖ_A−Ｖ_DF）式（１）

【００１７】このような中間電極２０に印加される電圧
（Ｖ_M＋ΔＶ_M）を得るためには、例えば、陰極線管用電
子銃に、アノード電圧入力端部とダイナミック・フォー
カス電圧入力端部とを設け、アノード電圧入力端部とダ
イナミック・フォーカス電圧入力端部との間に抵抗体を
設け、この抵抗体の所定の位置に電圧出力端部を設け、
この出力端部を中間電極に接続すればよい。具体的に
は、分解図を図３に示し、組立後の斜視図を図４に示
す、内蔵抵抗器を陰極線管用電子銃の内部に組み込めば
よい。この内蔵抵抗器は、例えば、アルミナ基板３０、
印刷抵抗体３１、電極３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ、オーバ
ーコートガラス３３及びバックコートガラス３４から構
成されている。印刷抵抗体３１及び電極３２Ａ，３２
Ｂ，３２Ｃは、アルミナ基板３０の表面に印刷法にて形
成されている。オーバーコートガラス３３は印刷抵抗体
３１を被覆している。また、バックコートガラス３４は
アルミナ基板３０の裏面を被覆している。例えば、電極
３２Ａがアノード電圧入力端部に相当し、電極３２Ｂが
電圧出力端部に相当し、電極３２Ｃがダイナミック・フ
ォーカス電圧入力端部に相当する。内蔵抵抗器の等価回
路を図１の（Ａ）に抵抗Ｒ₁及びＲ₂で示す。式（１）に
おけるＫの値は｛Ｒ₁／（Ｒ₁＋Ｒ₂）｝と等しい。

【００１８】Ｖ_A＝３０ｋＶ、Ｖ_F＝６．０ｋＶ、Ｖ_P＝
１．０ｋＶ、Ｒ₁＝Ｒ₂としたとき、ダイナミック・フォ
ーカス電圧Ｖ_DFの値は６．０ｋＶと７．０ｋＶの間を変
動する。一方、ダイナミック・フォーカス電圧Ｖ_DFと同
期して変動する中間電極２０に印加される電圧（Ｖ_M＋
ΔＶ_M）は、１８．０ｋＶと１８．５ｋＶの間を変動す
る。

【００１９】このような電圧を中間電極２０に印加する
ことによって、図１の（Ｂ）に示すように、中間電極２
０にもダイナミック・フォーカス効果を付与することが
でき、しかも、低いパラボラ電圧Ｖ_Pでも十分なるダイ
ナミック・フォーカス効果を得ることができる。尚、図
７の（Ａ）に示した従来のカラー陰極線管用電子銃にお
いては、パラボラ電圧Ｖ_Pとして５００Ｖ〜１．５ｋＶ
程度が必要とされる。

【００２０】（実施の形態２）ハイユニポテンシャルフ
ォーカスレンズ形式（Ｈ−ＵＰＦ）である実施の形態２
のカラー陰極線管用電子銃の概念図を、図２の（Ａ）に
示す。実施の形態２のカラー陰極線管用電子銃は、基本
的には、図８の（Ａ）を参照して説明した従来の第１及
び第２の中間電極２１，２２を有するＨ−ＵＰＦ形式の
カラー陰極線管用電子銃と同様の構造を有する。実施の
形態２のカラー陰極線管用電子銃においても、第５電極
１５（高圧電極に相当する）及び第３電極１３（第２の
高圧電極に相当する）にはアノードボタン４３（図１０
参照）を介して高圧Ｖ_Aが印加される。一方、第４電極
１４（フォーカス電極に相当する）には、ステムピン４
０（図１０参照）を介してダイナミック・フォーカス電
圧Ｖ_DF（Ｖ_F＋Ｖ_P）（図９参照）が印加される。これに
よって、電子ビームが蛍光体スクリーン面の周辺部に衝
突するとき、主フォーカスレンズ作用を弱めることがで
き、蛍光体スクリーン面の周辺部でもジャストフォーカ
ス状態となる結果、蛍光体スクリーン面の周辺部におい
ても径小且つ真円の電子ビームスポット形状が得られ
る。

【００２１】第３電極１３と第４電極１４の間に第１の
中間電極２１が配されている。また、第４電極１４と第
５電極１５の間に第２の中間電極２２が配されている。
尚、第１の中間電極２１が、フォーカス電極よりカソー
ド側に配された第２の中間電極に相当する。一方、第２
の中間電極２２が、フォーカス電極と高圧電極との間に
配された中間電極に相当する。これらの中間電極２１，
２２には、ダイナミック・フォーカス電圧Ｖ_DFより高
く、アノード電圧Ｖ_Aよりは低い電圧であって、ダイナ
ミック・フォーカス電圧Ｖ_DFと同期して変動する電圧
（Ｖ_M＋ΔＶ_M）が印加される。具体的には、中間電極２
１，２２に印加される電圧（Ｖ_M＋ΔＶ_M）は、上記の式
（１）に示したように、アノード電圧Ｖ_Aとダイナミッ
ク・フォーカス電圧Ｖ_DFとの差を所望の比Ｋ（但し、０
＜Ｋ＜１）で分圧した電圧に、ダイナミック・フォーカ
ス電圧Ｖ_DFを加えた電圧である。

【００２２】このような中間電極２１，２２に印加され
る電圧（Ｖ_M＋ΔＶ_M）を得るためには、実施の形態１に
て説明したと同様に、例えば、陰極線管用電子銃に、ア
ノード電圧入力端部とダイナミック・フォーカス電圧入
力端部とを設け、アノード電圧入力端部とダイナミック
・フォーカス電圧入力端部との間に抵抗体を設け、この
抵抗体の所定の位置に電圧出力端部を設け、この出力端
部を中間電極に接続すればよい。具体的には、図３及び
図４に示した内蔵抵抗器を陰極線管用電子銃の内部に組
み込めばよい。

【００２３】このような電圧を中間電極２１，２２に印
加することによって、図２の（Ｂ）に示すように、中間
電極２１，２２にダイナミック・フォーカス効果を付与
することができ、低いパラボラ電圧Ｖ_Pでも十分なるダ
イナミック・フォーカス効果を得ることができる。

【００２４】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明した陰極線管用電子銃の
構造は例示であり、本発明の陰極線管用電子銃は発明の
実施の形態に限定されない。本発明の陰極線管用電子銃
は、例えば、バイポテンシャルフォーカスレンズ形式、
ユニポテンシャルフォーカスレンズ形式、ハイバイポテ
ンシャルフォーカスレンズ形式、トライポテンシャルフ
ォーカスレンズ形式、バイユニポテンシャルフォーカス
レンズ形式、その他の複合レンズ形式の陰極線管用電子
銃に適用することができる。

【００２５】中間電極２０，２１，２２に印加すべき電
圧を得るための手段として内蔵抵抗器を例にとり説明し
たが、かかる手段も内蔵抵抗器に限定されない。例え
ば、アノード電圧入力端部とダイナミック・フォーカス
電圧入力端部との間に直列に２つの抵抗器を接続し、こ
れらの抵抗器と抵抗器との接続部を中間電極に接続して
もよい。また、２枚のコンバージェンスシールド板、及
びコンバージェンスシールド板の左右外側に配置された
コンバージェンスプレートから成る静電偏向板を備えた
陰極線管用電子銃においては、コンバージェンスシール
ド板にアノード電圧Ｖ_Aを印加し、コンバージェンスプ
レートにはアノード電圧Ｖ_Aの９２〜９６％程度の電圧
を印加する。このような電圧の印加手段として、ＩＢＲ
（Inner Breeder Resistor）が知られている。このＩＲ
Ｂに内蔵抵抗器を組み込むこともできる。図５に、ハイ
ユニポテンシャルフォーカスレンズ形式である実施の形
態２のカラー陰極線管用電子銃にて用いるのに適した、
内蔵抵抗器が組み込まれたＩＲＢを分解した模式的な平
面図を示す。

【００２６】

【発明の効果】本発明の陰極線管用電子銃においては、
ダイナミック・フォーカス電圧と同期して変動する電圧
が中間電極に印加されるので、中間電極にダイナミック
・フォーカス効果を付与することができる結果、たと
え、アノード電圧とダイナミック・フォーカス電圧の差
（即ち、パラボラ電圧）を低く設定しても高いダイナミ
ック・フォーカス効果を得ることができ、優れたフォー
カス特性を陰極線管用電子銃に与えることができる。ま
た、中間電極に印加される電圧を、アノード電圧とダイ
ナミック・フォーカス電圧との差を所望の比で分圧した
電圧にダイナミック・フォーカス電圧を加えた電圧とす
れば、特別な回路を増設する必要がなく、陰極線管用電
子銃の構造を簡素化することができるし、中間電極に電
圧を印加するための外部電源も不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のユニ−バイポテンシャルフォーカスレ
ンズ形式のカラー陰極線管用電子銃の概念図、及び各電
極における電位を示す図である。

【図２】本発明のハイ−ユニポテンシャルフォーカスレ
ンズ形式のカラー陰極線管用電子銃の概念図、及び各電
極における電位を示す図である。

【図３】内蔵抵抗器の分解図である。

【図４】内蔵抵抗器の斜視図である。

【図５】内蔵抵抗器の変形例を示す模式図である。

【図６】従来のバイポテンシャルフォーカスレンズ形式
のカラー陰極線管用電子銃の概念図、及び各電極におけ
る電位を示す図である。

【図７】従来のユニ−バイポテンシャルフォーカスレン
ズ形式のカラー陰極線管用電子銃の概念図、及び各電極
における電位を示す図である。

【図８】中間電極を有する従来のハイ−ユニポテンシャ
ルフォーカスレンズ形式のカラー陰極線管用電子銃の概
念図、及び各電極における電位を示す図である。

【図９】フォーカス電圧の水平偏向に同期したダイナミ
ック・フォーカス電圧を示す模式図である。

【図１０】陰極線管の模式図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・カソード、１１・・・第
１電極、１２・・・第２電極、１３・・・第３電極、１
４・・・第４電極、１５・・・第５電極、１６・・・第
６電極、１７・・・シールドカップ、２０，２１，２２
・・・中間電極、３０・・・アルミナ基板、３１・・・
印刷抵抗体、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ・・・電極、３３
・・・オーバーコートガラス、３４・・・バックコート
ガラス、４０・・・ステムピン、４３・・・アノードボ
タン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カソード側から、（イ）ダイナミック・フォーカス電圧が印加されるフォ
ーカス電極、（ロ）中間電極、及び（ハ）アノード電圧が印加される高圧電極、が順次配された陰極線管用電子銃であって、ダイナミック・フォーカス電圧より高く、アノード電圧
よりは低い電圧であって、ダイナミック・フォーカス電
圧と同期して変動する電圧が中間電極に印加されること
を特徴とする陰極線管用電子銃。
【請求項２】中間電極に印加される電圧は、アノード電
圧とダイナミック・フォーカス電圧との差を所望の比で
分圧した電圧に、ダイナミック・フォーカス電圧を加え
た電圧であることを特徴とする請求項１に記載の陰極線
管用電子銃。
【請求項３】前記フォーカス電極よりカソード側に、第
２の中間電極と、アノード電圧が印加される第２の高圧
電極が更に順次配され、前記中間電極に印加される電圧
が該第２の中間電極にも印加されることを特徴とする請
求項１に記載の陰極線管用電子銃。
【請求項４】アノード電圧入力端部とダイナミック・フ
ォーカス電圧入力端部とを備え、アノード電圧入力端部
とダイナミック・フォーカス電圧入力端部との間に抵抗
体が設けられ、該抵抗体の所定の位置に電圧出力端部が
設けられ、該出力端部は中間電極に接続されていること
を特徴とする請求項２に記載の陰極線管用電子銃。