JPH10505708A - 表示装置及び表示装置用カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＤＡＦ(Dynamic Astigmatism and Focusing)ガンを具える表示装置において、第１フォーカシング電極（Ｃ３ａ）が電子銃のプリフォーカシング部に面する側に３つの細長孔（３６，３７，３８）を有する。この構成によれば、動作状態において、細長孔の近傍に、電子銃のプリフォーカシング部と第１フォーカシング電極の細長孔との間に、主レンズにおける電子ビームの垂直寸法（電子ビーム平面に垂直方向の寸法）を低減する電子光学レンズ電界が発生する。電子ビームサイズのこの低減はスクリーン上のビームスポットの垂直寸法の増大を生ずる。これは走査モアレ効果を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】 表示装置及び表示装置用カラー陰極線管 本発明は、排気管器内に一平面内に位置する３電子ビームを排気管器内部の表 示スクリーンに向け発生するインライン形電子銃と、前記電子ビームをスクリー ンを横切って偏向させる偏向装置とを具え、前記電子銃が、 ・プリフォーカス形成用のプリフォーカシング部と、 ・第１、第２及び第３フォーカシング電極とを具え、 ・前記電極の各々は電子ビームを通す孔を有しているカラー陰極線管と、 動作中第１静電圧を第１フォーカシング電極に、動電圧を第２フォーカシング 電極に、第２静電圧を第３フォーカシング電極に供給し、動作中第１及び第２フ ォーカシング電極間に動的に変化する４重極電界を形成するとともに、第２及び 第３フォーカシング電極間に動的に変化する主レンズ電界を形成する手段とを具 えた表示装置に関するものである。 本発明は、表示装置用のカラー陰極線管にも関するものである。 このような表示装置は既知であり、テレビジョン受信機及びカラーモニタに使 用されている。 動作中、偏向装置はインライン形電子銃により発生された電子ビームを表示ス クリーンを横切って偏向させる電磁界を発生する。偏向磁界は電子ビームにデフ ォーカス作用を及ぼし、非点収差を生ずる。この作用は偏向角度につれて変化す る。電子銃は第２及び第３フォーカシグ電極間に動的に変化する主レンズ電界を 発生するとともに第１及び第２フォーカシング電極間に動的に変化する４重極電 界を発生する手段を具えている。主レンズ及び４重極電界の強さの動的変化によ り電子ビームの非点収差及びフォーカシングを偏向の関数として制御して、偏向 磁界により生ずる非点収差を少なくとも部分的に補償するとともに電子ビームを ほぼ全域においてスクリーン上に集束させることができる。これはスクリーン上 の画像再生を改善する。このような電子銃は文献において時々ＤＡＦガン（Dyna mic-Astigmatism and Focusing）と呼ばれている。 現在の技術状態による表示装置では偏向磁界により生ずる非点収差を補償しう るが、妨害効果が特にスクリーンの縁部及び大きな偏向角度において発生しうる 。例えば、特にいわゆるモアレ効果が発生しうる。本発明の目的は、前記妨害モ アレ効果を低減した簡単な設計の頭書に記載したタイプの表示装置を提供するこ とにある。 この目的のために、本発明の表示装置においては、プリフォーカシング部に隣 接する第１フォーカシング電極の部分が電子ビームを通す３つの孔を有し、これ らの孔が電子ビーム平面に垂直の方向に細長いことを特徴とする。 走査モアレ効果はマスク構造と電子ビームにより書き込まれるライン構造との 干渉である。その変調深さは特に個々のラインのライン幅に依存し、細すぎるラ インがこの効果を発生する。これは特にスクリーンの左右の縁部及びその近傍で 発生する。 本発明の装置においては、動作中に、前記細長孔の近傍において、電子銃のプ リフォーカシング部と第１フォーカシング電極の前記細長孔との間に、主レンズ における電子ビームの垂直寸法（電子ビーム平面に垂直方向の寸法）を低減する 静非点収差電子光学レンズ電界が発生する。垂直ビームサイズのこの低減はスク リーン上のビームスポットの垂直寸法の増大を生ずる。ビームスポットの垂直寸 法の増大は走査モアレ効果を低減する。本発明による表示装置及びカラー陰極線 管内の電子銃の設計は簡単であり、追加の電極や追加の電圧供給手段の使用を必 要としない。更に、第１フォーカシング電圧の細長孔は電子銃のプリフォーカシ ングレンズ電界に容易に感知しうるほどの影響を及ばさないという利点がある（ プリフォーカシング部の電極の孔を細長孔にする場合にはかなり大きな影響を及 ぼす）。従って、既存の電子銃のプリフォーカシング部を設計し直す必要なしに 本発明を既存の電子銃に容易に実施することが可能になる。更に、バリのような 細長孔の形状の小さな不規則性も発生する４重極電界に僅かな影響を及ぼすだけ であるか、何の影響も及ぼさない。電子銃のプリフォーカシング部は第１及び第 ２プリフォーカシング電極を具え、第２プリフォーカシング電極が第１プリフォ ーカシング電極に対面しているものとするのが好ましい。この好適実施例は簡単 な設計であり、しかも走査モアレ縞を低減しうる。 第１フォーカシング電極は２つのサブ電極を具え、一方のサブ電極が第２フォ ーカシング電極に対面し、他方のサブ電極が細長孔を有し、両サブ電極が互いに 嵌め合わせ式に配置されているものとするのが好ましい。 このような実施例では、細長孔と主レンズとの間の距離が可変である。これに より種々の電子銃に対し同一の基本設計を使用することが可能になる。 本発明のこれらの特徴及び他の特徴を図面を参照して実施例につき以下に更に 説明する。図面において、 図１は本発明表示装置の縦断面図であり、 図２Ａ及び２Ｂはカラー陰極線管のネック部の終端におけるリードを図式的に 示し、 図３は図１のカラー陰極線管に使用する電子銃の斜視図であり、 図４及び５は図１のカラー陰極線管用に好適な電子銃の断面図である。 図１は”インライン”形のカラー陰極線管の銃断面図を示す。ガラス管器１は フェースプレート３を有する表示窓２とコーン部４とネック部５とかなり、ネッ ク部５内に、図面の平面内に位置する３本の電子ビーム７、８及び９を発生する 集積電子銃系６を収納する。中心電子ビーム８の軸線は管軸に一致する。フェー スプレート３の内面にはけい光体素子の多数のトリプレットが設けられる。けい 光体素子はライン又はドットからなるものとすることができる。各トリプレット は青緑色発光けい光体からなる素子と、緑色発光けい光体からなる素子と、赤緑 色発光けい光体からなる素子とを具える。３つの同一平面電子ビームは偏向手段 により、例えば偏向コイル系１１により偏向される。表示スクリーンの前にはシ ャドウマスク１２が配置される。シャドウマスクには多数の細長い孔１３が設け られ、電子ビーム７、８及び９がこれらの孔を通過してそれぞれ一つの色のけい 光体素子にのみ衝突する。シャドウマスクは表示窓内に懸垂支持手段１４により 懸垂支持される。この表示装置は更に電子銃系にフィードスルー１７を経て電圧 を供給する手段１６も具える。このカラー陰極線管は更にいわゆるアノードボタ ン１８を具える。このアノードボタン１８は高電圧リードであり、動作中ここか ら管器のコーン部の内面上の導電層を経て第３フォーカシング電極に高電圧を供 給する。 図２Ａ及び２Ｂはカラー陰極線管のネック部５のフィードスルー１７を図式的 に示す。図２Ａは前面図を示し、図２Ｂは側面図を示す。フィードスルー１７ａ 〜１７ｉはヒータ、カソード及びプリフォーカシング電極に低電圧（２Ｋボルト 以下）を供給する低電圧リードである。フィードスルー１７Ｊ及び１７ｋは第１ 及び第２フォーカシング電極に高電圧（約５Ｋボルト以上）を供給する高電圧リ ードである。高電圧リード１７Ｊ及び１７ｋは他のリード（１７ａ〜１７ｉ）と 別にされ、これらのリードは他のフィードスルーから比較的大きく離し、非導電 材料からなる安全ボックス１８により囲むことにより高電圧リードであるものと 認識することができる。 図３は図１に示す表示管に使用する電子銃の斜視図である。 電子銃系６は共通制御電極２１（Ｇ１電極ともいう）を具え、この電極内に３ つのカソード２２、２３及び２４が固定される。本例では、Ｇ１電極は電子銃の プリフォーカシング部の第１プリフォーカシング電極を構成する。電子銃系６は 更に電子銃のプリフォーカシング部の第２プリフォーカシング電極を構成する共 通板状電極２５（Ｇ２電極ともいう）を具える。電子銃系６は更に第３共通電極 ２６（Ｇ３電極ともいう）を具え、この電極は２つのサブ電極２６ａ及び２６ｂ （Ｇ３ａ及びＧ３ｂ電極ともいう）を具える。サブ電極２６ａは第１フォーカシ ング電極を構成し、サブ電極２６ｂは第２フォーカシング電極を構成する。電子 銃は更に最終加速電極２７（Ｇ４電極ともいう）を具え、この電極は第３フォー カシング電極を構成する。すべての電極はブレース２８によりセラミック支持体 ２９に接続され、これらの支持体の一つのみが図３に示されている。管器のネッ ク部には電気フィードスルー１７が設けられ、これらのフィードスルーと幾つか の電極との間の電気的接続が図３に図式的に示されている。動作中、プリフォー カシングレンズがＧ３電極の前に形成されるとともに、電子ビームをスクリーン 上に集束させる主レンズがサブ電極２６ｂ（＝第２フォーカシング電極）と最終 加速電極２７（＝第３フォーカシング電極）との間に形成される。偏向手段によ り発生される偏向磁界は電子ビームの集束に悪影響を及ぼし、特に電子ビームが 偏向角度の関数として非点収差集束される。これらの影響を打ち消すために、第 １及び第２フォーカシング電極２６ａ及び２６ｂ（Ｇ３ａ及びＧ３ｂ）間に、偏 向磁界により生じた非点収差を少なくとも部分的に打ち消す、動的に変化する４ 重極電界を発生させる。本例では、このような動的変化電界を発生させるために 、動作中第１及び第２フォーカシング電極に、それぞれ一定の電圧及び動的に変 化する電圧を高電圧リード１７ｊ及び１７ｋを経て供給する。第３フォーカシン グ電極には本例では動作中一定の高電圧をアノードボタン及びコーン部４の内面 上の導電層を経て供給する。 動作状態では、第２及び第３フォーカシング電極（２６ｂ及び２７）間の主レ ンズの強さが動的に変化して偏向磁界のデフォーカス効果を打ち消す。 このような電子銃はＤＡＦ(Dynamic Astigmatism and Focusing)ガンともいう 。 このような電子銃は偏向磁界により生ずる非点収差及び集束誤差を補償するが 、それにもかかわらず特にスクリーンの縁部に、又は大きな偏向角において妨害 効果が発生しうる。特に、いわゆるモアレ効果が妨害となる。 図４は図１のカラー陰極線管に使用する電子銃の断面図である。 ３つのカソード（２２、２３及び２４）が示されている。更に、第１及び第２ プリフォーカシング電極（Ｇ１（２１）及びＧ２（２５））、及び第１、第２及 び第３フォーカシング電極（Ｇ３ａ（２６ａ），Ｇ３ｂ（２６ｂ）及びＧ４（２ ７））が示されている。第１及び第２フォーカシング電極の互いに対向する孔（ ３１１、３１２、３１３、３２１、３２２、３２３）の形状も示されている。本 例ではこれらの対向孔はほぼ矩形である。これは限定事項とみなすべきではない 。上述の如き電界は楕円のような他の形状の孔により、又は孔に延長部を設ける ことにより達成することもできる。 細長孔３６、３７及び３８の形状も示されている。これらの孔は電子ビーム平 面（一般にはインライン平面ともいう）に垂直の方向に細長い。これにより４重 極成分を有する非点収差静電界（以後簡単に”４重極電界”ともいう）がプリフ ォーカシング部と第１フォーカシング電極（Ｇ３ａ）との間、本例では第２プリ フォーカシング電極（Ｇ２）と第１フォーカシング電極（Ｇ３ａ）との間に形成 される。この静４重極電界は主レンズ（Ｇ３ｂ及びＧ４電極間）における電子ビ ームの垂直サイズを減少させる。その結果として、スクリーン上の電子ビームス ポットの垂直寸法が増大する。この増大はモアレ効果を低減する。本発明は、１ 以上の追加の電極の使用を必要としない点で有利である。Ｇ２電極に対向するＧ ３ａ電極の孔の細長化は電子銃のプリフォーカシング部に影響を及ぼさないか、 その影響はごく僅かである。このことは、既存の電子銃のプリフォーカシング部 を設計し直す必要なしに本発明を既存の電子銃に容易に実施することが可能にな る利点をもたらす（例えばＧ２電極の孔を細長にする場合にはこのような利点は 得られない）。更に、Ｇ３電極の孔はＧ２電極の孔に比較して大きい。バリのよ うな孔の小さな形状誤差や小さなミスアライメントは電子ビームに比較的小さな 悪影響を及ぼすだけである。表１は、Ｇ１〜Ｇ３ｂの孔の寸法の一例を示す。x^- 寸法はインライン平面内の寸法であり、y^-寸法はインライン平面に垂直方向の寸 法である。 図５は図４に示す電子銃の有利な実施例を示す。図５では、Ｇ３ａ電極が互い に嵌め合わせ式の２つのサブ電極からなる。これらの２つのサブ電極はリード３ ９により電気的に接続される。このような電極は図４に示す電極と電子光学的に 実質的に同一である。しかし、２つのサブ電極の相対位置を選択することができ る。これは種々の電子銃に対し同一の設計を使用可能にする。 要するに、本発明は、第１フォーカシング電極（Ｇ３ａ）が電子銃のプリフォ ーカシング部に面する側に３つの細長孔（３６、３７、３８）を有するインライ ンＤＡＦ（Dynamic Astigmatism and Focusing）ガンを有する表示装置及びカラ ー陰極線管を提供する。この電子銃によれば、動作中に細長孔の近傍において、 電子銃のプリフォーカシング部と細長孔との間に、主レンズにおける電子ビーム の垂直寸法（電子ビーム平面に垂直方向の寸法）を低減する静電子光学レンズ電 界が発生する。電子ビームのこの寸法低減はスクリーン上のビームスポットの垂 直寸法の増大を生ずる。これは走査モアレ効果を低減する。 本発明の範囲内において種々の変更が化のであること明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．排気管器内に一平面内に位置する３電子ビームを排気管器の内側部分上のス クリーンに向け発生するインライン形電子銃と、前記電子ビームをスクリーンに 沿って偏向する偏向装置とを具え、前記電子銃が、 ・プリフォーカス形成用のプリフォーカシング部と、 ・第１、第２及び第３フォーカシング電極とを具え、 ・前記電極の各々は電子ビームを通す孔を有しているカラー陰極線管と、 動作中第１静電圧を第１フォーカシング電極に、動電圧を第２フォーカシン グ電極に、第２静電圧を第３フォーカシング電極に供給し、動作中第１及び第２ フォーカシング電極間に動的４重極電界を形成するとともに、第２及び第３フォ ーカシング電極間に動的主レンズ電界を形成する手段とを具えた表示装置におい て、 プリフォーカシング部に隣接する第１フォーカシング電極の部分が電子ビー ムを通す３つの孔を有し、これらの孔が電子ビーム平面に垂直の方向に細長いこ とを特徴とする表示装置。 ２．電子銃のプリフォーカシング部が第１及び第２プリフォーカシング電極を具 え、第２プリフォーカシング電極が第１プリフォーカシング電極に対面している ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。 ３．第１フォーカシング電極が２つのサブ電極を具え、一方のサブ電極が第２フ ォーカシング電極に対面し、他方のサブ電極が細長孔を有し、両サブ電極が互い に嵌め合わせ式に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装 置。 ４．排気管器内に一平面内に位置する３電子ビームを排気管器の内側部分上のス クリーンに向け発生するインライン形電子銃と、前記電子ビームをスクリーンに 沿って偏向する偏向装置とを具え、前記電子銃が、 ・プリフォーカス形成用のプリフォーカシング部と、 ・第１、第２及び第３フォーカシング電極とを具え、 ・前記電極の各々は電子ビームを通す孔を有しているカラー陰極線管であって 、更に、第１フォーカシング電極に接続された第１高電圧リード、第２フォーカ シング電極に接続された第２高電圧リード、及び第３フォーカシング電極に接続 された第３高電圧リードを具え、第１及び第２フォーカシング電極の孔を動作状 態において４重極成分を有する電界を発生するように形成してなるカラー陰極線 管において、 プリフォーカシング部に隣接する第１フォーカシング電極の部分が電子ビー ムを通す３つの孔を有し、これらの孔が電子ビーム平面に垂直の方向に細長いこ とを特徴とする表示装置。 ５．電子銃のプリフォーカシング部が第１及び第２プリフォーカシング電極を具 え、第２プリフォーカシング電極が第１プリフォーカシング電極に対面している ことを特徴とする請求項４記載のカラー陰極線管。