JPH11144642A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子ビームのスポツト縦径を縮小して高解像度
の画像表示を得ることのできるカラー陰極線管を提供す
る。 【解決手段】電子銃の主レンズ部を、３本の電子ビーム
を通過させる単一の開口部42a を持ち、内部に平板電極
422(51) を配置した集束電極42（と陽極５）とで構成
し、単一の開口部42a の垂直方向径をV1、平板電極422
(51) の垂直方向径をV2、単一の開口部42a の開口端か
ら平板電極422(51) までの管軸方向距離をＴとしたとき
の前記V1,V2 およびＴの積(V1 ×V2×T)をＡと表し、蛍
光面上で隣り合った蛍光体の水平方向間隔をＰ、蛍光面
とシャドウマスクの間隔をＱ、シャドウマスクから単一
の開口部端までの距離をＬとしたときの積（Ｐ×Ｌ／
Ｑ）をＳと表し、単一の開口部42a の水平方向径をＨと
したとき、（Ａ＋５６６）／１０６＞Ｈ−（２×Ｓ）の
関係とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管に
係り、特に解像度を向上したシャドウマスク形のカラー
陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管やディスプレイ管等のカラ
ー陰極線管は、その精細な画像再現性から、テレビ放送
の受信あるいは情報処理機器のモニターとして広く用い
られている。

【０００３】この種のカラー陰極線管は、内面に蛍光体
スクリーンを形成したフェースプレートを有するファン
ネルと、上記ファンネルに連接して上記蛍光体スクリー
ンに向けて電子ビームを発射する電子銃構体を収容した
ネックとを少なくとも有する真空外囲器からなる。

【０００４】図６は本発明を適用するカラー陰極線管の
一例としてのシャドウマスク型カラー陰極線管の構成を
説明する断面模式図であって、２０はフェースプレー
ト、２１はネック、２２はフェースプレートとネックと
を連接するファンネル、２３はフェースプレートの内面
に形成して映像表示面を構成する蛍光体スクリーン、２
４は色選択電極であるシャドウマスク、２５はシャドウ
マスクを保持してシャドウマスク構体を構成するマスク
フレーム、２６は外部磁気を遮蔽するインナーシール
ド、２７はシャドウマスク構体をフェースプレートの側
内壁に植立したスタッドに懸架支持する懸架スプリング
機構、２８はネック内に収納して３本の電子ビームＢｓ
（×２），Ｂｃを発射する電子銃、２９は電子ビームを
水平と垂直に偏向する偏向装置、３０は色純度やセンタ
リング補正を行うための磁気装置、３１はゲッター、３
２は内部導電膜、３３は防爆バンドである。

【０００５】図６の構成において、フェースプレート２
０とネック２１およびファンネル２２とで真空外囲器を
構成し、電子銃２８からインラインに発射された３本の
電子ビームＢｃ，Ｂｓ×２を偏向装置２９で形成される
偏向磁界で水平と垂直の２方向に偏向して蛍光体スクリ
ーン２３上を２次元に走査させる。

【０００６】３本の電子ビームＢｓ，Ｂｃ×２はそれぞ
れ緑（センタービームＢｃ）、赤（サイドビームＢ
ｓ）、青（サイドビームＢｓ）の色信号で変調され、蛍
光体スクリーン２３の直前に配置されたシャドウマスク
２４のビーム通過孔で色選択を受けて蛍光体スクリーン
２３を構成する赤、緑、青の３色の蛍光体モザイクのそ
れぞれに射突することにより、所要のカラー映像を再生
する。

【０００７】図７は図６に示したカラー陰極線管に使用
することが出来るインライン型電子銃の構成例の説明図
であって、（ａ）は水平方向断面図、（ｂ）は（ａ）の
VIIＢ−VIIＢ方向から見た要部模式図、（ｃ）は（ａ）
のVII Ｃ−VIIＣ方向から見た要部模式図である。

【０００８】図７の（ａ）において、１ａ〜１ｃは陰極
構体、２は制御電極、３は加速電極、４は集束電極、５
は陽極、６はシールドカップである。また、４１は第１
集束サブ電極、４２は第２集束サブ電極であり、両者で
集束電極４を構成する。そして、第１集束サブ電極４１
の第２集束サブ電極４２側には３本の電子ビームのそれ
ぞれを水平方向から挟む如く第２集束サブ電極４２方向
に延在して設置された垂直板４１１が設置され、第２集
束サブ電極４２の第１集束サブ電極４１側に３本の電子
ビームを垂直方向から挟む如く第１集束サブ電極４１方
向に延在して設置された水平板４２１が設置され、これ
ら垂直板と水平板とで所謂静電四重極レンズが形成され
る。さらに、第２集束サブ電極４２の内部には３本の電
子ビームそれぞれを通過させる電子ビーム通過孔を有す
る板状補正電極４２２が、陽極５の内部にも同様に３本
の電子ビームそれぞれを通過させる電子ビーム通過孔を
有する板状補正電極５１が設置されている。

【０００９】静電四重極レンズを形成する垂直板４１１
と水平板４２１の設置位置は、それぞれ図７の（ｂ），
（ｃ）に示すように、垂直板４１１は第１集束サブ電極
４１のサイドビーム通過孔４１ｓ、センタービーム通過
孔４１ｃを水平方向からそれぞれ挟持するように４枚の
板４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃ，４１１ｄからなり、
水平板４２１は第２集束サブ電極４２のサイドビーム通
過孔４２ｓとセンタービーム通過孔４２ｃを垂直方向か
ら共通に挟持するように２枚の板４２１ａと４２１ｂか
らなる。

【００１０】陰極構体１ａ〜１ｃと制御電極２および加
速電極３で電子ビーム発生部を構成する。加熱された陰
極構体から放出された熱電子は、加速電極３の電位によ
って制御電極２の方向に加速されて３本の電子ビームが
形成される。

【００１１】３本の電子ビームは、制御電極２の開孔部
を通り、加速電極３の開孔部を通った後、第１集束サブ
電極４１と第２集束サブ電極４２との間に設置された静
電四重極レンズで非点収差が補正された後、第２集束サ
ブ電極４２と陽極５との間に形成される主レンズに入射
する。

【００１２】そして、第２集束サブ電極４２と陽極５と
の間に形成される主レンズによって３本の電子ビームが
それぞれ集束され、シャドウマスクで色選択されて蛍光
面を構成する所定の蛍光体に射突して所定色のスポツト
を形成する。

【００１３】第１集束サブ電極４１には一定の電圧Ｖｆ
１が印加され、第２集束サブ電極４２には一定の電圧に
電子ビームの偏向角度の変化に同期して変動する電圧を
重畳したダイナミック電圧（Ｖｆ２＋ｄＶｆ）が印加さ
れる。なお、陽極には最高電圧Ｅｂがファンネルの内壁
の形成された内部導電膜３２（図６）を介して印加され
る。

【００１４】この構成により、電子ビームの偏向角度に
応じて主レンズ強度を変化させて像面湾曲が補正され、
静電四重極レンズで非点収差が補正されて電子ビームの
フォーカス距離やビームスポツト形状が制御され、蛍光
面上で常に良好なフォーカスが得られる。

【００１５】また、蛍光面中央で通常の円形ビームスポ
ツト径を得るため、主レンズ部を構成する第２集束サブ
電極４２と陽極５に設けられている３本の電子ビームを
通過させる単一の開口部の各径と、これらの電極４２，
５の内部に配置された電子ビーム通過孔を有する平板補
正電極４２２，５１の電子ビーム通過孔の各径と、上記
単一の開口から該開口を有する電極の内部に配置された
平板補正電極４２２，５１の管軸方向距離をパラメータ
として各電子ビームに対する水平方向と垂直方向のレン
ズの実効口径をほぼ一致させる。

【００１６】これにより、蛍光面上を走査する電子ビー
ムによる解像度を改善して高画質の画像を再現できるよ
うにしている。

【００１７】なお、この種の従来技術を開示したものと
しては、例えば特開平２−１８９８４２号公報を挙げる
ことができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】陰極線管のフォーカス
特性は水平方向輝線の影響が大きい。しかし、上記従来
の電子銃では、主レンズの口径を水平方向と垂直方向で
一致させているため、陰極線管のネックに収納されてい
る電子銃の構造の水平または垂直の何れか一方の寸法な
どの制約によって決まる水平または垂直の何れか一方の
最大設定可能寸法のうち、小さい方の値に口径が制約さ
れてしまうという問題がある。

【００１９】一般には、電子ビームが並ぶ水平方向でレ
ンズ寸法の制約が厳しいので、垂直方向のレンズ口径を
拡大できるにもかかわらず、水平方向のレンズ口径に合
わせて垂直方向のレンズ口径を小さく設定している。し
たがって、画面上での電子ビームのスポツトの縦径を横
径に比較して小さくすることができず、水平方向輝線の
縮小が一層困難となるという問題がある。

【００２０】また、電子銃の組み立てなどの製造工程で
電極が偏心し、電子ビームが主レンズの中心を通過しな
い場合に、縦方向の偏心に対しては画面でのスポツトの
縦径の増加を小さくできるにもかかわらず、水平方向の
偏心の場合の横径の劣化（増大）と同程度となってしま
うという問題もある。

【００２１】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消して画面上での電子ビームのスポツト縦径を縮小し
て高解像度の画像表示を得ることのできるカラー陰極線
管を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次の（１）〜（３）に記載の構成とした
ことを特徴とする。

【００２３】（１）少なくとも３色の蛍光体を塗布して
なる蛍光面とこの蛍光面に近接して設置したシャドウマ
スクとを内装したフェースプレートと、水平方向に配列
されかつ制御された３本の電子ビームを発生する電子ビ
ーム発生部と前記電子ビーム発生部で発生された３本の
電子ビームを蛍光面に集中させる主レンズ部を有する電
子銃を収容するネックと、前記フェースプレートとネッ
クを連接し前記電子銃から発射される３本の電子ビーム
を蛍光面上で走査させるための偏向ヨークを外装するフ
ァンネルで構成した真空外囲器からなるカラー陰極線管
であって、前記電子銃の主レンズ部は、前記３本の電子
ビームを通過させる単一の開口部を持つ電極と、前記電
極の内部に配置された電子ビーム通過孔を有する平板電
極からなる集束電極と陽極とにより構成され、前記３本
の電子ビームを通過させる前記電極の単一の開口部の垂
直方向径をＶ１、前記電極の内部に配置された電子ビー
ム通過孔を有する平板電極の垂直方向径をＶ２、前記３
本の電子ビームを通過させる電極の開口端から前記電極
の内部に配置された電子ビーム通過孔を有する平板電極
までの管軸方向距離をＴとしたときの前記Ｖ１、Ｖ２、
およびＴの積（Ｖ１×Ｖ２×Ｔ）をＡと表し、前記蛍光
面上で隣り合った蛍光体の水平方向間隔をＰ、前記蛍光
面と前記シャドウマスクの間隔をＱ、前記シャドウマス
クから前記集束電極の３本の電子ビームを通過させる単
一の開口部端までの距離をＬとしたときの前記Ｐと（Ｌ
／Ｑ）の積（Ｐ×Ｌ／Ｑ）をＳと表し、前記集束電極の
３本の電子ビームを通過させる単一の開口部の水平方向
径をＨとしたとき、（Ａ＋５６６）／１０６＞Ｈ−（２
×Ｓ）の関係を有することを特徴とする。

【００２４】上記の構成としたことの理由を、発明の実
施の形態の項で後述する図２を参照して説明する。

【００２５】図２は３本の電子ビームを通過させる単一
の開口部の垂直方向径Ｖ１と、この電極内部に配置され
た電子ビーム通過孔を有する平板電極の垂直方向径Ｖ２
と、上記３本の電子ビームを通過させる開口端からこの
電極内部に配置された電子ビーム通過孔を有する平板電
極までの管軸方向距離Ｔの積Ａとレンズ口径Ｄ_V との関
係を示したものである。

【００２６】主レンズの垂直方向の実効口径は、単一開
口４２ａ，５ａの垂直方向径Ｖ１と、平板電極４２２，
５１の電子ビーム通過孔４２２ｃ，４２２ｓ，５１ｃ，
５１ｓの垂直方向径Ｖ２と、単一開口４２ａ，５ａから
平板電極４２２，５１までの管軸方向距離Ｔによって決
定される。

【００２７】上記Ｖ１、Ｖ２、Ｔの何れも、その値の大
きさに略々比例して電界の電極内部への浸透が大きくな
り、これに比例してレンズの垂直方向口径Ｄｖ（ｍｍ）
も拡大する。このため、上記積Ａとレンズ口径Ｄ_V とは
略々正比例の関係になる。種々のレンズ構造について解
析を行った結果、次の関係を見出した。

【００２８】 Ａ＝１０６Ｄ_V −５６６ ・・・・・（１） また、本発明のカラー陰極線管における電子銃では、偏
向されていない時のサイドビームの軌道中心から単一開
口の水平端までの距離Ｄｈ／２は、偏向されていない時
のサイドビームの軌道中心から単一開口の端までの最近
接距離であるので、主レンズの実効的な水平方向半径の
最小値に相当する。

【００２９】一般に、電子銃の主レンズでは、水平方向
においても、また垂直方向においても、センタービーム
とサイドビームに対する主レンズ半径が互いに一致する
ように平板電極の位置とこの平板電極に設けられた楕円
開口形状を調整している。実効的な主レンズ口径がセン
タービームとサイドビームで差が生じると、両方の電子
ビームに対する画面上での最適フォーカス条件が異なっ
てしまい、何れか一方のビームスポツト径が増加し、解
像度の低下につながるからである。

【００３０】したがって、本発明のカラー陰極線管にお
ける電子銃の構造では、水平方向の主レンズ口径はセン
タービームとサイドビーム共、実効的に略々上記Ｄｈと
なる。

【００３１】ここで、水平方向の主レンズ口径Ｄｈを、
単一開口の水平方向径Ｈと、主レンズ内におけるセンタ
ービームとサイドビームとの距離Ｓで表すと下式とな
る。

【００３２】 Ｄｈ＝Ｈ−（２×Ｓ） ・・・・・・・・（２） また、通常のシャドウマスク形カラー陰極線管におい
て、後述するように図３において、主レンズ内のセンタ
ービームとサイドビームの距離Ｓは、蛍光面中央で隣り
合った蛍光体ドットまたは蛍光体ラインの水平方向中心
間間隔Ｐと、フェースプレート中央の内面とシャドウマ
スクの管軸方向間隔Ｑと、集束電極の３本の電子ビーム
を通過させる単一開口からシャドウマスクまでの管軸方
向距離Ｌとによって、下式で表される。参照符号ＭＬ
は、主レンズ位置を示す。

【００３３】Ｓ＝Ｐ×Ｌ／Ｑ これは、Ｓの間隔をもって主レンズを通過したセンター
ビームとサイドビームの各電子ビームがシャドウマスク
にある同一の孔を通過し、パネル部の内面に塗布された
センタービームとサイドビームの各電子ビームに対応す
る蛍光体に射突する構造となっているからである。

【００３４】この関係は、図３において、三角形ＦＧＵ
と三角形ＲＴＵとが相似形であり、略々Ｓ／Ｐ＝Ｌ／Ｑ
の関係があるので、上記Ｓ＝Ｐ×Ｌ／Ｑの関係が成り立
つことが分かる。

【００３５】ここで、本発明の目的を達成するため、す
なわち垂直方向の主レンズ口径Ｄｖを水平方向の主レン
ズ口径Ｄｈより大きくするには、 Ｄｖ＞Ｄｈ ・・・・・・・・（３） が必要である。

【００３６】したがって、上記式（３）に式（１）のＤ
ｖと式（２）のＤｈを代入すると、 （Ａ＋５６６）／１０６＞Ｈ−（２×Ｓ）・・・・（４） となる。

【００３７】電子銃構造を上記式（４）を満足させるよ
うにすることで、画面上のスポット縦径を縮小でき、解
像度を向上させることが可能となる。

【００３８】（２）前記（１）における集束電極が、第
１の集束電圧が印加される第１種の集束電極群と、第２
の集束電圧が印加される第２種の集束電極群とから構成
され、前記陽極には第２種の集束電極群に属する電極が
隣接し、前記第２の集束電圧は一定電圧に電子ビームの
偏向量に応じて変化するダイナミック電圧が重畳されて
おり、このダイナミック電圧の印加により強度の変化す
る静電四重極レンズを含むことを特徴とする。

【００３９】（３）さらに、前記（２）における第１種
の集束電極群と第２種の集束電極群の間に、第１種の集
束電極群に印加される第２の集束電圧との電位差の増大
と共に３本の電子ビームを水平方向および垂直方向の両
方向に集束する集束力が強くなる像面湾曲レンズと、３
本の電子ビームを水平方向あるいは垂直方向のいずれか
一方向に集束する集束力が強くなり、他の一方向に発散
する発散力が強くなる静電四重極レンズの少なくとも２
つの電子レンズを含むことを特徴とする。

【００４０】上記（２）と（３）の構成では、前記式
（４）を満足する電子銃において、その集束電極に電子
ビームの偏向角度の増大に伴って変化する電圧の印加に
より強度が変化する静電四重極レンズを含ませること
で、水平方向と垂直方向での電子ビームの集束条件の異
なりを補正できるため、第１の発明の電子銃のように主
レンズの口径が水平方向と垂直方向とで異なっている場
合でも、水平方向と垂直方向で電子ビームの集束条件を
最適化することが容易であり、解像度をより効果的に向
上できる。

【００４１】なお、本発明は上記の構成に限るものでは
なく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更
が可能である。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。

【００４３】図１は本発明のカラー陰極線管の第１実施
例に用いる電子銃の構成を説明する水平方向断面図であ
って、１は陰極構体、２は制御電極、３は加速電極、４
は集束電極、５は陽極、６はシールドカップである。ま
た、４１は第１集束サブ電極、４２は第２集束サブ電極
で、両者で集束電極４を構成する。さらに、４１１と４
２１は静電四重極レンズを構成する板状の電極片、４２
２は第２集束サブ電極４２の内部に設置された３個の電
子ビーム通過孔を有する平板電極、５１は陽極５の内部
に設置された３個の電子ビーム通過孔を有する平板電極
である。

【００４４】加熱された陰極構体１から放出された熱電
子は、加速電極３に印加されている電位によって制御電
極２側に加速され、３本の電子ビームが形成される。こ
れら３本の電子ビームは、制御電極２の開孔部を通り、
加速電極３の開孔部を通った後、加速電極３と第１集束
サブ電極４１の間に形成されるプリフォーカスレンズに
より、第２集束サブ電極４２と陽極５の間に形成される
主レンズに入射する以前に若干集束作用をうけ、第１集
束サブ電極４１の電位によって加速されながら主レンズ
に供給される。そして、第２集束サブ電極４２と陽極５
の間に形成される主レンズによって３本の電子ビームが
それぞれ集束するようになり、蛍光面上に焦点が結ばれ
て画面にビームスポットが形成される。

【００４５】第２集束サブ電極４２と陽極５の内部に設
置された平板電極４２２、５１は、後述するように、そ
の電子ビーム通過孔４２２ｃ，４２２ｓ，５１ｃ，５１
ｓの大きさ、形状、および平板電極４２２、５１の第２
集束サブ電極４２と陽極５の対向部の単一開口位置から
の後退量で、画面上での電子ビームスポットの形状、フ
ォーカスを制御する。

【００４６】第１集束サブ電極４１には一定の電圧（Ｖ
ｆ１）７を印加し、第２集束サブ電極４２には電子ビー
ムをスクリーン画面上で走査する偏向角の変化に同期し
て変動するダイナミック電圧（Ｖｆ２＋ｄＶｆ）８を印
加する。なお、Ｅｂは陽極電圧である。

【００４７】この構成により、電子ビームの偏向角に応
じて、主レンズ強度を変化させて像面湾曲を補正し、第
１集束サブ電極４１と第２集束サブ電極４２に取りつけ
た垂直電極片４１１と水平電極片４２１により構成され
る静電四重極レンズで非点収差を補正して電子ビームの
フォーカス距離やビームスポット形状を制御すること
で、スクリーン上で常に良好なフォーカスのスポットを
得ることが出来る。

【００４８】図２は図１の電子銃における第２集束サブ
電極及び陽極として使用できる電極の拡大図であって、
図２（ａ）は図１のIIＡ−IIＡ線側から見た第２集束サ
ブ電極４２の正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIＢ−
IIＢ線で切断した第２集束サブ電極４２の断面図であ
る。なお、以下の説明は陽極５についても同様であるの
で、図中の括弧内の参照番号が陽極５およびその関連部
材を示している。

【００４９】図２（ａ）および（ｂ）において、Ｖ１は
主レンズ部を構成する第２集束サブ電極４２の３本の電
子ビームを通過させる単一開口４２ａの垂直方向径、Ｈ
はその水平方向径、Ｖ２は第２集束サブ電極４２の内部
に配置された３個の電子ビーム通過孔４２２ｓ、４２２
ｃを有する平板電極４２２のセンター電子ビーム通過孔
４２２ｃの垂直方向径、Ｔは単一の開口４２ａから平板
電極４２２までの管軸方向距離を示す。

【００５０】そして、第１集束サブ電極４１には一定の
第１集束電圧が印加され、第２集束サブ電極４２には一
定の電圧に電子ビームの偏向角度に同期して変動するダ
イナミック電圧を重畳した第２集束電圧が印加されるこ
とは前記した通りである。

【００５１】Ｖ１を１０ｍｍ、Ｖ２を１０ｍｍ、Ｔを５
ｍｍとしたとき、Ｖ１、Ｖ２、およびＴの積Ａは Ａ＝１０×１０×５＝５００ となる。

【００５２】また、図３は本発明によるカラー陰極線管
の概略構造を説明する水平方向断面模式図であって、Ｍ
Ｌは主レンズ位置、図６と同一符号は同一部分に対応す
る。図３において、蛍光面中央部で隣り合った蛍光体ド
ットまたは蛍光体ラインの水平方向中心間間隔Ｐを０．
１５ｍｍ、フェースプレート２０中央の内面（蛍光膜）
とシャドウマスク２４の管軸方向間隔Ｑを１０．５ｍ
ｍ、シャドウマスク２４から主レンズ部ＭＬまでの管軸
方向距離Ｌを３６０ｍｍとすると、前記したＳの値は、 Ｓ＝０．１５×３６０／１０．５＝５．１４ となる。

【００５３】そして、図２（ａ）において、主レンズ部
を構成する第２集束サブ電極４２の陽極５側の単一開口
４２ａの水平方向径Ｈが１９ｍｍとすると、これを前記
式（４）に当てはめると １０．０６＞８．７２ となり、式（４）の条件が満足され、電子ビームの画面
上でのスポットの縦径を縮小できる。

【００５４】本実施例では、式（４）を満足する電子銃
において、その第２集束サブ電極４２に電子ビームの偏
向角度の増大に伴って変化する電圧の印加により強度が
変化する静電四重極レンズを含ませることで、水平方向
と垂直方向での電子ビームの集束条件の異なりを補正で
きるため、主レンズの口径が水平方向と垂直方向とで異
なっているが、水平方向と垂直方向で電子ビームの集束
条件を最適化することが容易であり、解像度をより効果
的に向上できる。

【００５５】以上の説明では、平板電極４２２のセンタ
ー電子ビーム通過孔４２２ｃとの関連で説明してきた
が、これは通常、センタービームは緑色信号を表示する
もので、この緑色は白色を表示したとき赤色、青色より
輝度比が高いので、特に高解像度が要求され、上記式
（４）を満足することが必須な為である。従って、サイ
ド電子ビームによる解像度の向上も必要とする場合は、
平板電極４２２のサイド電子ビーム通過孔４２２ｓにつ
いても上式（４）を満足するようにこれを設定すること
が好ましい。

【００５６】さらに、上記実施例では、第２集束サブ電
極４２およびこれに内蔵される平板電極４２２からなる
構造物と、陽極５とこれに内蔵される平板電極５１から
なる構造物とが同じものとして説明したが、これらの構
造物が、互いに異なるものであっても、それぞれの構造
物が、上式（４）を満足すれば、上記実施例と同様の効
果が得られることは言うまでもない。

【００５７】次に、本発明の第２実施例を説明する。

【００５８】図４は本発明のカラー陰極線管の第２実施
例に用いる電子銃の構成を説明する水平方向断面図であ
って、図１と同一符号は同一部分に対応し、集束電極４
は第１集束サブ電極４３、第２集束サブ電極４４、第３
集束サブ電極４５、第４集束サブ電極４６の電極群から
構成されている。

【００５９】そして、第１集束サブ電極４３と第３集束
サブ電極４５には一定の第１集束電圧Ｖｆ１（７）が印
加されて集束サブ電極の第１群を形成する。

【００６０】また、第２集束サブ電極４４と第４集束サ
ブ電極４６には一定の電圧Ｖｆ２に電子ビームの偏向に
同期して変動するダイナミック電圧ｄＶｆを重畳した第
２集束電圧（８）が印加されて集束サブ電極の第２群を
形成する。

【００６１】なお、第２集束サブ電極４４と第３集束サ
ブ電極４５の対向部分には、前記実施例と同様の機能を
有する静電四重極レンズが形成されている。この静電四
重極レンズは、第２集束サブ電極４４に設置された水平
板４４２と第３集束サブ電極４５に設置された垂直板４
５４とから構成される。

【００６２】この実施例では、静電四重極レンズを第２
集束サブ電極４４と第３集束サブ電極４５の対向部分に
設置したが、これに限らず、例えば第１集束サブ電極４
３と第２集束サブ電極４４の間、第３集束サブ電極４５
と第４集束サブ電極４６の間に設置してもよい。さらに
静電四重極レンズを構成する水平板と垂直板は図示した
順序に限らず、陰極構体側に位置する電極に垂直板を、
画面側に位置する電極に水平板を設置してもよい。

【００６３】第１集束サブ電極４３、第２集束サブ電極
４４、第３集束サブ電極４５、第４集束サブ電極４６の
電極群から構成される集束電極４は、印加電圧の変化に
伴い３本の電子ビームを水平方向および垂直方向の両方
向で集束する力が変化する像面湾曲補正レンズと、印加
電圧の変化に伴い３本の電子ビームを水平方向および垂
直方向の一方向では集束し、他方向では発散させる力が
変化する静電四重極レンズとを形成している。

【００６４】ここで、主レンズを構成する第４集束サブ
電極４６と陽極５について、前記実施例と同様の寸法を
設定することにより、第１実施例と同様に主レンズの口
径が水平方向と垂直方向とで異ならせ、水平方向と垂直
方向で電子ビームの集束条件を最適化することが容易と
なり、水平解像度をより効果的に向上できる。

【００６５】また、この構造の電子銃では、例えば特開
平４−４３５３２号公報に開示されたように、上記した
図１の実施例に示された構成の電子銃よりもさらに像面
湾曲補正感度を向上させてダイナミックフォーカス電圧
を低減させるために、集束電極内にも電子ビームの偏向
角の増大に伴ってレンズ強度を弱める像面湾曲補正レン
ズを形成して、電子ビームのフォーカス距離を制御し、
スクリーン周辺部でも最良フォーカスの電子ビームスポ
ット形状を得る構成としている。このような構成の電子
銃は、例えば図４に示すような場合、集束サブ電極の第
１群に印加される一定の第１集束電圧Ｖｆ１を集束サブ
電極の第２群に印加される一定の電圧Ｖｆ２より大きく
すると共に、この一定の電圧Ｖｆ２に重畳されるダイナ
ミック電圧ｄＶｆを電子ビームの偏向角の増大に伴って
増加する電位配置としているので、無偏向時の電子ビー
ムに対しては第２集束サブ電極４４と第３集束サブ電極
４５の対向部分に形成される静電四重極レンズにより垂
直方向に集束、水平方向に発散作用を及ぼして電子ビー
ムスポットは横長となる。

【００６６】従って、図４に示すような構成の電子銃を
採用した場合、主レンズ部は電子ビーム断面を縦長にす
る非点収差を与える必要がある。そこで、上記した本発
明の条件を満足する主レンズは、垂直方向主レンズ口径
が水平方向主レンズ口径より大きいため、電子ビームを
縦長にする非点収差を与えることが容易となる。

【００６７】図５は本発明のカラー陰極線管に用いる電
子銃において、主レンズ部を構成する集束電極の３本の
電子ビームを通過させる単一開口の垂直方向径Ｖ１と、
この集束電極の内部に設置した平板電極のセンタービー
ム通過孔の垂直方向径Ｖ２と、上記単一開口から上記平
板電極までの距離Ｔとの積と、本発明によるレンズとほ
ぼ同等の収差を有する等価円形レンズの直径Ｄ（ｍｍ）
との関係を示すグラフ図である。

【００６８】この図５に示したように、前記した実施例
で説明した単一開口の垂直方向径Ｖ１と平板電極のセン
タービーム通過孔の垂直方向径Ｖ２と単一開口から平板
電極までの距離Ｔとの積Ａを５００としたとき、主レン
ズの垂直方向の実効口径Ｄｖは略１０ｍｍとなる。

【００６９】主レンズの垂直方向径Ｖ１と主レンズ部を
構成する集束電極の３本の電子ビームを通過させる単一
の開口部の垂直方向径と集束電極の内部に設置した平板
電極のセンタービーム通過孔の垂直方向径と単一の開口
部端から平板電極までの距離の積Ａとは図示した直線に
示したように、線型の関係がある。

【００７０】すなわち、カラー陰極線管のネック部内径
で制約される主レンズの口径と上記Ａの値は図示の如く
線形の関係がある。

【００７１】この関係で主レンズを構成する電極の寸法
を規定することにより、水平方向と垂直方向で電子ビー
ムの集束条件を最適化することが容易であり、解像度を
より効果的に向上できる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主レンズの口径が、陰極線管のネックに収納されている
電子銃の構造の水平または垂直の何れか一方の寸法など
の制約によって決まる水平または垂直の何れか一方の最
大設定可能寸法のうち、小さい方の値に口径が制約され
てしまうという問題を解消して縦方向のスポツト径を縮
小でき、水平方向と垂直方向で電子ビームの集束条件を
最適化することが容易となり、解像度をより効果的に向
上させたカラー陰極線管を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー陰極線管の第１実施例に用いる
電子銃の構成を説明する水平方向断面図である。

【図２】図１の電子銃における第２集束サブ電極及び陽
極として使用できる電極の拡大図である。

【図３】本発明によるカラー陰極線管の概略構造を説明
する水平方向断面模式図である。

【図４】本発明のカラー陰極線管の第２実施例に用いる
電子銃の構成を説明する水平方向断面図である。

【図５】本発明のカラー陰極線管に用いる電子銃におい
て、主レンズ部を構成する集束電極の３本の電子ビーム
を通過させる単一開口の垂直方向径Ｖ１と、この集束電
極の内部に設置した平板電極のセンタービーム通過孔の
垂直方向径Ｖ２と、上記単一開口から上記平板電極まで
の距離Ｔとの積と、本発明によるレンズとほぼ同等の収
差を有する等価円形レンズの直径Ｄ（ｍｍ）との関係を
示すグラフ図である。

【図６】本発明を適用するカラー陰極線管の一例として
のシャドウマスク型カラー陰極線管の構成を説明する断
面模式図である。

【図７】図６に示したカラー陰極線管に使用されるイン
ライン型電子銃の構成例の説明図である。

【符号の説明】

１ 陰極構体 ２ 制御電極 ３ 加速電極 ４ 集束電極 ５ 陽極 ６ シールドカップ ４１ 第１集束サブ電極 ４２ 第２集束サブ電極 ４１１，４２１ 静電四重極レンズを構成する板状の電
極片 ４２２ 第２集束サブ電極の内部に設置された３個の電
子ビーム通過孔を有する平板電極 ５１ 陽極の内部に設置された３個の電子ビーム通過孔
を有する平板電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも３色の蛍光体を塗布してなる蛍
   光面とこの蛍光面に近接して設置したシャドウマスクと
   を内装したフェースプレートと、水平方向に配列されか
   つ制御された３本の電子ビームを発生する電子ビーム発
   生部と前記電子ビーム発生部で発生された３本の電子ビ
   ームを蛍光面に集中させる主レンズ部を有する電子銃を
   収容するネックと、前記フェースプレートとネックを連
   接し前記電子銃から発射される３本の電子ビームを蛍光
   面上で走査させるための偏向ヨークを外装するファンネ
   ルで構成した真空外囲器からなるカラー陰極線管におい
   て、 前記電子銃の主レンズ部は、前記３本の電子ビームを通
   過させる単一の開口部を持つ電極と、前記電極の内部に
   配置された電子ビーム通過孔を有する平板電極からなる
   集束電極と陽極とにより構成され、 前記３本の電子ビームを通過させる前記電極の単一の開
   口部の垂直方向径をＶ１、前記電極の内部に配置された
   電子ビーム通過孔を有する平板電極の垂直方向径をＶ
   ２、前記３本の電子ビームを通過させる電極の開口端か
   ら前記電極の内部に配置された電子ビーム通過孔を有す
   る平板電極までの管軸方向距離をＴとしたときの前記Ｖ
   １、Ｖ２、およびＴの積（Ｖ１×Ｖ２×Ｔ）をＡと表
   し、 前記蛍光面上で隣り合った蛍光体の水平方向間隔をＰ、
   前記蛍光面と前記シャドウマスクの間隔をＱ、前記シャ
   ドウマスクから前記集束電極の３本の電子ビームを通過
   させる単一の開口部端までの距離をＬとしたときの前記
   Ｐと（Ｌ／Ｑ）の積（Ｐ×Ｌ／Ｑ）をＳと表し、 前記集束電極の３本の電子ビームを通過させる単一の開
   口部の水平方向径をＨとしたとき、 （Ａ＋５６６）／１０６＞Ｈ−（２×Ｓ）の関係を有す
   ることを特徴とするカラー陰極線管。
2. 【請求項２】前記集束電極が、第１の集束電圧が印加さ
   れる第１種の集束電極群と、第２の集束電圧が印加され
   る第２種の集束電極群とから構成され、前記陽極には前
   記第２種の集束電極群に属する電極が隣接し、前記第２
   の集束電圧は一定電圧に電子ビームの偏向量に応じて変
   化するダイナミック電圧が重畳されており、前記ダイナ
   ミック電圧の印加により強度の変化する静電四重極レン
   ズを含むことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極
   線管。
3. 【請求項３】前記第１種の集束電極群と前記第２種の集
   束電極群の間に、前記第１種の集束電極群に印加される
   第２の集束電圧との電位差の増大と共に前記３本の電子
   ビームを前記水平方向および垂直方向の両方向に集束す
   る集束力が強くなる像面湾曲レンズと、前記３本の電子
   ビームを水平方向あるいは垂直方向のいずれか一方向に
   集束する集束力が強くなり、他の一方向に発散する発散
   力が強くなる静電四重極レンズの少なくとも２つの電子
   レンズを含むことを特徴とする請求項２に記載のカラー
   陰極線管。