JPH11329284A

JPH11329284A - 陰極線管

Info

Publication number: JPH11329284A
Application number: JP6527499A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kimiya; 淳一木宮; Koji Awano; 孝司粟野; Shigeru Sugawara; 繁菅原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【目的】画面周辺で起こる、水平垂直方向のレンズ倍
率差による電子ビームの横つぶれ現象を軽減することに
より、画面全域における良好な画像特性を有する陰極線
管を提供するにある。【構成】陰極線管の電子銃は、第１、第２、第３及び
第４のグリッド５，６，７，８の順序で配置された少な
くとも４つの電極から構成される主電子レンズ部を有
し、第１のグリッド５には、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドに８は、陽極電圧が印加されてい
る。互いに隣接する第２グリッド６と第３グリッド７
は、抵抗器１００で接続され、前記中位の第１電圧及び
前記陽極電圧の略中間の電位に相当し、略同電位の第２
及び第３電圧がそれぞれ印加されている。隣接する第２
グリッド６と第３グリッド７との間に非対称レンズが形
成され、前記第１のグリッド５に前記偏向磁界に同期し
て変化する電圧が与えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、陰極線管に係
り、特にダイナミックアスティグ補償を行う電子銃を搭
載する陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー受像管は、図１３に示す
ように、パネル１及びこのパネル１に一体に接合された
ファンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１の内
面に、青、緑及び赤に発光するストライプ状あるいはド
ット状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３（タ
ーゲット）が形成され、この蛍光体スクリーン３に対向
して、その内側に多数のアパーチャの形成されたシャド
ウマスク４が装着されている。一方、ファンネル２のネ
ック５内に、３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを放出する
電子銃７が配設されている。そして、この電子銃７から
放出される３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ，６Ｒは、ファンネ
ル２の外側に装着された偏向ヨーク８の発生する水平及
び垂直偏向磁界により偏向され、シャドウマスク４を介
して蛍光体スクリーン３がこの３電子ビーム６Ｂ、６
Ｇ，６Ｒによって水平、垂直走査されることにより、カ
ラー画像が表示する構造に形成されている。

【０００３】このようなカラー受像管において、特に、
電子銃７を同一水平面上を通るセンタービーム６Ｇ及び
その両側の一対のサイドビーム６Ｂ、６Ｒからなる一列
配置の３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを放出するインラ
イン型電子銃とし、電子銃の主レンズ部分の低圧側グリ
ッド及び高圧側のグリッドのサイドビーム通過孔の位置
を偏心させることによって、スクリーン中央において３
本の電子ビームを集中させ、偏向ヨーク８が発生する水
平偏向磁界をピンクッション形、また、偏向ヨーク８が
発生する垂直偏向磁界をバレル形として、上記一列配置
の３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを画面全域で自己集中
するセルフコンバーゼンス方式インライン型カラー受像
管が広く実用化されている。

【０００４】このセルフコンバーゼンス方式のインライ
ン型カラー受像管では、一般に非斉一磁界中を通過した
電子ビームは、非点収差を受け、例えば、図１４（ａ）
に示すように歪みが与えられ、蛍光体スクリーン周辺部
上の電子ビームのビームスポット１２は、図１４（ｂ）
に示すように歪むこととなる。この電子ビームの受ける
偏向収差は、電子ビームが垂直方向に過集束状態となる
ために生ずるものであり、図１４（ｂ）に示すように垂
直方向に大きなハロー１３（にじみ）が発生する。この
電子ビームの受ける偏向収差は、管が大型になるほど、
また、広角偏向になるほど大きくなり、蛍光体スクリー
ンの周辺部の解像度が著しく劣化される。

【０００５】このような偏向収差による解像度の劣化を
解決する手段が特開昭６１−９９２４９号公報、特開昭
６１−２５０９３４号公報、更に、特開平２−７２５４
６号公報に開示されている。これらの電子銃は、いずれ
も基本的に図１５に示すように、第１グリッドＧ１〜第
５グリッドＧ５からなり、電子ビームの進行方向に沿っ
て、電子ビーム発生部ＧＥ，多極子レンズ、例えば、４
極子レンズＱＬ、最終集束レンズＥＬを形成するもので
ある。各電子銃の多極子レンズＱＬは、それぞれ隣接電
極Ｇ３，Ｇ４の対向面に、図１６（ａ）及び（ｂ）に示
すような、各３個の対称電子ビーム通過孔１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設けることによ
り形成される。この多極子レンズ、例えば、４極子レン
ズＱＬと最終集束レンズＥＬが前記偏向ヨークの磁界の
変化と同期して変化することによって、画面周辺に偏向
される電子ビームが偏向磁界の偏向収差を受けて著しく
歪むのを補正することができる。このようにして画面全
域における良好なスポットが得ることができるというも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな補正手段を設けても、画面周辺では、偏向ヨークに
よる偏向収差が強大で電子ビーム・スポットの垂直方向
のハロー部分を消すことができても、電子ビーム・スポ
ットの横つぶれ現象までは、補正することができない問
題がある。

【０００７】この従来の電子銃における問題について図
１７を参照して説明する。図１７は、従来の電子銃のレ
ンズ動作を示している。図１７において、実線は、画面
中央に電子ビームが集束される際の電子ビームの軌道と
レンズの作用とを示し、破線は、画面周辺に電子ビーム
が集束される際の電子ビームの軌道とレンズの作用を示
している。従来の電子銃では、図１７に示すように、主
電子レンズ（ＥＬ）のカソード側に多極子レンズ（Ｑ
Ｌ）が配置され、電子ビームが画面中央に向けられる際
には、実線で示す主電子レンズ（ＥＬ）の作用のみによ
って、電子ビームは、画面上に集束される。一方、画面
周辺に電子ビームが偏向されると、図１７に破線で示す
ような偏向磁界により偏向レンズ（ＤＹＬ）が発生され
る。

【０００８】一般的にカラー陰極線管においては、セル
フコンバーゼンス型の偏向磁界を有していることから、
水平方向（Ｈ）の集束力は変化せず、垂直方向（Ｖ）の
みに偏向レンズ（ＤＹＬ）としての集束レンズが発生さ
れることとなる。

【０００９】尚、図１７では、セルフコンバーゼンス型
の偏向磁界に関する問題を指摘するために、水平方向の
偏向磁界のレンズ作用は、図示されていない。

【００１０】また、偏向レンズ（ＤＹＬ）が発生される
際、即ち、画面周辺に電子ビームが集束される際には、
電子レンズ（ＥＬ）は、破線のように弱められ、その水
平方向（Ｈ）の集束作用を補うように多極子レンズ（Ｑ
Ｌ１）が破線のように発生される。そして、図中破線で
示すような電子ビーム軌道を通り、画面周辺の画面上に
集束される。電子ビームは、この時、水平方向（Ｈ）の
電子ビームを集束させるレンズの主面（仮想的なレンズ
中心；出射ビーム軌道と画面入射ビーム軌道のクロス
点）は、電子ビームが画面中央に向けられている時に
は、主面Ａの位置にあり、電子ビームが画面周辺に偏向
されて多極子レンズが発生されると、水平方向（Ｈ）の
主面位置は、主電子レンズ（ＥＬ）と多極子レンズ（Ｑ
Ｌ１）の間の位置（主面Ｂ）に移動される。また、垂直
方向（Ｖ）の主面位置は、主面Ａから主面Ｃの位置に移
動される。従って、水平方向（Ｈ）の主面位置は、主面
Ａから主面Ｂに後退され、倍率が悪くなり、また、垂直
方向（Ｖ）の主面Ａは、主面Ｃへと前進されて倍率が良
くなる。そのため、結果的に水平方向と垂直方向で倍率
差が発生、画面周辺での電子ビームスポットが横長にな
ってしまう。

【００１１】本発明は、上記間題点に鑑みなされたもの
であり、画面周辺で起こる、水平垂直方向のレンズ倍率
差による電子ビームの横つぶれ現象を解決、或いは、軽
減することにより、画面全域における良好な画像特性を
得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、少な
くとも１本の電子ビームを形成し、射出する電子ビーム
形成部と、この電子ビームを加速集束させ、主電子レン
ズ部を有する電子銃と、及びこの電子銃から放出した電
子ビームを画面上、水平及び垂直方向に偏向走査する偏
向磁界を発生する偏向ヨークとを少なくとも備えた陰極
線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第
３及び第４のグリッドの順序で配置された少なくとも４
つの電極から構成され、第１のグリッドには、中位の第
１電圧が印加され、第４のグリッドには、陽極電圧が印
加され、互いに隣接する第２グリッドと第３グリッドと
は、抵抗器で接続され、これら第２及び第３グリッドに
は、前記第１電圧より高く、前記陽極電圧より低い電位
に相当し、略同電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与え
られ、第１グリッドと第２グリッドとの間に第１のレン
ズ領域が形成され、第３グリッドと第４グリッドとの間
に第３のレンズ領域が形成され、隣接する第２グリッド
と第３グリッドとの間に第２のレンズ領域が形成され、
この第２レンズ領域に非対称レンズが形成されることを
特徴とする陰極線管が提供される。

【００１３】また、この発明によれば、前記偏向磁界に
同期して、第１、第２、第３のレンズ領域のレンズ作用
が変化することを特徴とする陰極線管が提供される。

【００１４】更に、この発明によれば、前記偏向磁界に
同期して、電子ビームが画面中央から画面周辺に偏向さ
れるに従い、前記第１及び第３のレンズ領域は、水平及
び垂直方向が弱まるレンズ作用を有するに対し、前記第
２のレンズ領域に形成された非対称レンズは、相対的に
水平方向に集束し、垂直方向に発散するレンズ作用を有
することを特徴とする陰極線管が提供される。即ち、こ
の発明の一実施例に係る電子銃は、電子ビームが画面中
央にある時には、相対的に水平方向に発散作用、垂直方
向に集束作用として働き、電子ビームが画面周辺にある
時には、水平方向に集束作用、垂直方向に発散作用とし
て働く構造を有している。

【００１５】更にまた、この発明によれば、前記第１の
グリッドに前記偏向磁界に同期して変化する電圧が与え
られ、前記偏向磁界に同期して、電子ビームが画面中央
から画面周辺に偏向されるに従い、前記第１、第３のレ
ンズ領域のレンズ作用が、水平、垂直方向に弱まるのに
対し、前記第２のレンズ領域に形成された非対称レンズ
は、相対的に水平方向に集束、垂直方向に発散し、前記
第１、第３のレンズ領域のレンズ作用の総合的な水平方
向のレンズ作用の変化を打ち消すようなレンズ作用を有
することを特徴とする陰極線管が提供される。

【００１６】また、更に、この発明の実施例によれば、
前記偏向磁界に同期して変化する交流電圧を第１グリッ
ドに印加することにより、その交流電圧成分を第１グリ
ッド、第２グリッド、第３グリッド、第４グリッド間の
静電容量を介して、第２グリッド、第３グリッドに印加
し、第１、第２、第３のレンズ領域のレンズ作用を変化
させる陰極線管が提供される。

【００１７】また、この発明によれば、前記第１グリッ
ドには、前記偏向磁界に同期して変化する電圧が印加さ
れ、前記第２グリッドは、第１或いは第５グリッドに電
気的に接続され、第５グリッドは、前記偏向磁界に同期
して変化する電圧が印加された第１或いは他のグリッド
に隣接して配置されることを特徴とする陰極線管が提供
される。

【００１８】

【作用】図１に上記の構成による電子ビーム軌道とレン
ズ作用を示す。ここで、実線は、画面中央に電子ビーム
が集束される時の電子ビーム軌道とレンズ作用を、波線
は、画面周辺に電子ビームが集束される時の電子ビーム
軌道とレンズ作用を表している。この図１に示されるよ
うに本発明による電子銃では、多極子レンズ、例えば、
４極子レンズ（ＱＬ１）は、主電子レンズ（ＥＬ）の略
中心付近に位置し、電子ビームが画面中央に向けられる
際には、この多極子レンズ、例えば、４極子レンズ（Ｑ
Ｌ１）は、図中実線で示されるように水平方向に発散作
用、垂直方向に集束作用を有し、電子ビームが画面周辺
に偏向される際には、図中破線で示されるように水平方
向に集束作用及び垂直方向に発散作用を有するようにな
る。また、電子ビームが画面中央に向けられる際には、
主電子レンズ（ＥＬ）は、多極子レンズ（ＱＬ１）が水
平方向に発散レンズ、垂直方向に集束レンズとなってい
るので、この水平垂直の集束差を補うように、水平方向
に集束力の強い略円筒レンズとなっている。そして、こ
の主電子レンズ（ＥＬ）は、画面周辺に電子ビームが偏
向されると全体的に弱められ、水平方向において、先の
多極子レンズ（ＱＬ１）のレンズ動作を打ち消すように
動作する。このとき電子ビームの軌道は、垂直方向には
破線で示されるような軌道となるが、水平方向の電子ビ
ーム軌道は、多極子レンズ、例えば、４極子レンズ（Ｑ
Ｌ１）の位置と主電子レンズの位置がほぼ一致している
ので、画面中央に電子ビームが集束される場合と変わら
ない。従って、水平方向（Ｈ）の電子ビームを集束させ
るレンズ主面（仮想的なレンズ中心；出射ビーム軌道と
画面入射ビーム軌道のクロス点）は、電子ビームが画面
中央にある時と画面周辺に偏向されたときで変わらず
（主面Ａ’＝主面Ｂ’）、垂直方向はＤＹレンズが発生
した分、主面位置が前進するが、従来の電子銃と比較す
ると、従来の電子銃では、多極子レンズ（ＱＬ１）が主
電子レンズよりもカソード側に位置し、その多極子レン
ズ（ＱＬ１）により垂直方向は発散され、電子ビーム軌
道は主電子レンズ（ＥＬ）のより中心軸から離れた位置
を通過し、その分主面位置Ｃはよりスクリーン側に前進
していたものが、本発明による電子銃では、主電子レン
ズ（ＥＬ）の内部に多極子レンズ（ＱＬ）を有している
ため、主電子レンズ（ＥＬ）に入ってくる電子ビーム軌
道は、変わらず、その分垂直方向の主面の移動位置（主
面Ｃ’）は、従来電子銃の主面位置Ｃよりも手前（カソ
ード側）となり、垂直方向の倍率は、従来の電子銃ほど
小さくならず、画面周辺での電子ビームの垂直径はつぶ
されない。よって、従来の電子銃に比べ、本発明による
電子銃の画面周辺での水平、垂直方向の主面位置のズレ
量は少なく、その分画面周辺での電子ビームの横つぶれ
現象は軽減され、より丸い電子ビームになる。よって、
本発明による電子銃を用いることにより、画面周辺での
横つぶれ減少が軽減され、より画面全域で良好な解像度
をもつ陰極線管を得ることができる。さらに、第２グリ
ッド、第３グリッドを電子銃近傍に配置した抵抗器に接
続し、偏向磁界に同期した交流電圧の印加される第１グ
リッドと直流の陽極電圧が供給される第４グリッドの間
に配置しているため、第１グリッドに印加される交流電
圧成分を第１グリッド、第２グリッド、第３グリッド、
第４グリッド間の静電容量を介して、第２グリッド、第
３グリッドに印加させることができ、この時発生する第
２グリッド、第３グリッド間の電位差により、これらの
電極間に形成されている多極子レンズを動作させること
ができる。また第２グリッド、第３グリッドには、電子
銃近傍に配置した抵抗器により、第４グリッドに印加さ
れる陽極電圧を抵抗分割した電圧を与えているので、陰
極線管外部より余分な電圧を与える必要が無く、上記に
示したような高品位の陰極線管を容易に提供することが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照してこの発明の実
施例に係る陰極線管の電子銃を説明する。

【００２０】第２図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の１実
施例に係る陰極線管の電子銃部分の構造を概略的に示す
断面図である。第２図（ａ）において、ヒータ（図示せ
ず）を内装した、電子ビームを発生する３個の陰極Ｋ
Ｂ、ＫＧ，ＫＲ、第１グリッド１、第２グリッド２、第
３グリッド３、第４グリッド４、第５グリッド５、第６
グリッド６、第７グリッド７、及び第８グリッド８、コ
ンバーゼンスカップがこの順に配置され絶縁支持体（図
示せず）により支持固定されている。

【００２１】第１グリッド１は、薄い板状電極であり、
径小の３個の電子ビーム通過孔が穿設されている。第２
グリッド２も薄い板状電極であり、径小の３個の電子ビ
ーム通過孔が穿設されている。第３グリッド３は、一個
のカップ上電極と厚板電極が組み合わされ、第２グリッ
ド２側には、第２グリッド２の電子ビーム通過孔よりも
やや径大の３個の電子ビーム通過孔が穿設され、第４グ
リッド４側には、径大の３個の電子ビーム通過孔が穿設
されている。第４グリッドＧ４は、２個のカップ状電極
の解放端をつきあわせた構造を有し、それぞれ径大の３
個の電子ビーム通過孔が穿設されている。第５グリッド
５は、電子ビーム通過方向に長い２個のカップ状電極、
板状電極５２、３電子ビームに共通の開口を有し、第３
図（ｄ）に示すような筒状電極５１から構成され、第６
グリッド側から第５グリッドをみると第３図（ａ）のよ
うな形状を有している。次に、第６グリッドには、３電
子ビームに共通の開口を有する第３図（ｄ）のような筒
状電極６１、３個の電子ビーム通過孔が穿設されている
板状電極６２の順で構成され、この板状電極の第７グリ
ッド側には、第３図（ｂ）に示されるような３個の電子
ビーム通過孔の上下に電子ビームの進行方向に伸び出し
たひさし状電極が一体成形されている。

【００２２】また、第７グリッドには、第６グリッド側
に第３図（ｃ）に示されるような３個の電子ビーム通過
孔の左右に、電子ビームの進行方向に伸び出したひさし
状電極が一体成形された板状電極７２、３電子ビームに
共通の開口を持つ第３図（ｄ）に示すような筒状電極７
１の順に配置され、このような構造とすることにより、
第６、第７グリッド間に強力な多極子レンズ、例えば、
４極子レンズが形成されている。そして、第８グリッド
は、３電子ビームに共通の開口を有する第３図（ｄ）に
示すような筒状電極８１、３個の電子ビーム通過孔が穿
設されている板状電極８２の順で配置され、第８グリッ
ドを第７グリッド側からみると、第３図（ａ）のような
形状に形成されている。

【００２３】そして、３個の陰極ＫＧ、ＫＢ、ＫＲに
は、約１００〜１５０ｖ程度の電圧（Ｅｋ）が印加さ
れ、第１グリッド１は、接地されている。第２グリッド
２と第４グリッド４には、約６００〜８００ｖ程度の電
圧（Ｅｃ２）が印加され、第３グリッド３と第５グリッ
ド５には、偏向磁界に同期して変化する約６〜９Ｋｖ程
度の集束電圧（Ｖｆ＋Ｖｄ）が印加され、第８グリッド
８には、約２５〜３０Ｋｖ程度の陽極電圧（Ｅｂ）が印
加され、第７グリッド７には、電子銃近傍に具備した抵
抗器１００により第５グリッド５と第８グリッド８の略
中間の電圧が与えられ、第６グリッド６には、第７グリ
ッドから、抵抗１０３を介して電圧が供給されている。
このように、第５グリッド５と第８グリッド８の間の中
間電極（第６グリッド、第７グリッド）により電界拡張
されたレンズ系が形成され、このレンズ系は、長焦点の
大口径レンズとなることから、スクリーン上では、電子
ビームは、より小さい電子ビームスポットに形成され
る。

【００２４】この本発明の１実施例の主電子レンズ部５
〜８の概略構成が図４に示されている。この図４に示さ
れる電極に印加される電圧の様子が図５に示されてい
る。この図５において、実線で示される電圧配置は、電
子ビームが画面中央にむけられている場合を示し、一点
破線は、電子ビームが画面周辺に向けられている場合の
電圧配置を示している。第５グリッドには、電圧Ｖｆを
基準としてパラボラ状のダ付ミック電圧Ｖｄが印加さ
れ、第８グリッドには、陽極電圧Ｅｂが印加されてい
る。第５グリッド５と第８グリッド８との間に配置され
た第６及び第７グリッドには、管内に配置された抵抗器
ｌ００により、第５グリッドに供給されるフォーカス電
圧Ｖｆと第８グリッドに供給される陽極電圧Ｅｂの略中
間の電圧ＶＭが、陽極電圧Ｅｂを抵抗分割して供給され
ている。また、その中間電圧ＶＭを基準として、第５グ
リッド５に供給される偏向磁界に同期したパラボラ状の
ダイナミック電圧Ｖｄが、第５グリッド５と第６グリッ
ド６との間の電極間容量Ｃ５６、第６グリッド６と第７
グリッド７との間の電極間容量Ｃ６７、第７グリッド７
と第８グリッド８との間の電極間容量Ｃ７８とにより、
キャパシタンス分割され、図６に示されるように、第６
グリッド６には、Ａ×Ｖｄ、第７グリッド７には、Ｂ×
Ｖｄの交流電圧が重畳される。このＡ，Ｂは、図７に示
す等価的な交流回路を解くことにより、以下のように求
まる。

【００２５】第６グリッドの重畳電圧（交流分）；Ａ×ＶｄＡ＝Ｃ５６・（Ｃ７８＋Ｃ６７）／（Ｃ５６・Ｃ６７＋
Ｃ６７・Ｃ７８＋Ｃ７８・Ｃ５６）第７グリッドの重畳電圧（交流分）；Ｂ×ＶｄＢ：Ｃ５
６・Ｃ６７／（Ｃ５６・Ｃ６７＋Ｃ６７・Ｃ７８＋Ｃ７
８・Ｃ５６）このように、第５グリッド５には、ダイナミック電圧Ｖ
ｄが、第６グリッド６には、その重畳電圧（Ａ×Ｖｄ）
が印加され、第７グリッド７には、その重畳電圧（Ｂ×
Ｖｄ）が印加される。即ち、第６及び第７グリッド６，
７には、図６に示すように偏向磁界に同期して変化する
電圧が印加され、従って、各電極間の電界レンズは、偏
向磁界に同期して、そのレンズ作用が変化される。

【００２６】主電子レンズＥＬは、図１に示すようなレ
ンズ作用を有し、この図１に示されるように、本発明に
よる電子銃では、多極子レンズ、例えば、４極子レンズ
ＱＬ１は、主電子レンズＥＬの略中心付近に位置され
る。電子ビームが画面中央から画面周辺に偏向される
時、第５グリッド５には、ダイナミック電圧Ｖｄが印加
され、第５グリッド５から第８グリッド８で、主に第５
グリッドと第６グリッドとの間に形成される第１レンズ
領域から第７グリッド７と第８グリッド８との間に形成
される第３レンズ領域で形成される電界拡張型の主電子
レンズＥＬは、実線から破線の如く弱められ、また、第
６グリッド６と第７グリッド７との間に形成される第２
レンズ領域の多極子レンズＱＬ１は、図６に示すよう
な、第６グリッド６に重畳されるＡ×Ｖｄの交流電圧、
第７グリッド７に重畳されるＢ×Ｖｄの交流電圧の電圧
差により、そのレンズ作用は変化され、電子ビームが画
面中央に向けられる際には、図中実線で示されるように
水平方向に発散作用、垂直方向に集束作用を有し、電子
ビームが画面周辺に偏向されるときには、図中破線で示
されるように水平方向に集東作用、垂直方向には発散作
用を有することとなる。このレンズ作用の変化により主
電子レンズＥＬの水平方向のレンズ作用と多極子レンズ
ＱＬの水平方向のレンズ作用とが互いに打ち消し合い、
主レンズ全体（第１、第２、第３レンズ領域すべて）の
総合的な水平方向の集束力がほぼ保存されることとな
る。このときの電子ビームの軌道は、垂直方向には、破
線で示されるような軌道となるが、水平方向の電子ビー
ム軌道は、多極子レンズの位置と主電子レンズの位置が
ほぼ一致しているので、画面中央に電子ビームが集束さ
れる場合と変わらない。従って、水平方向（Ｈ）の電子
ビームを集束させるレンズ主面（仮想的なレンズ中心；
出射ビーム軌道と画面入射ビーム軌道のクロス点）は、
電子ビームが画面中央にある時と画面周辺に偏向された
ときで変わらず（主面Ａ’＝主面Ｂ’）、垂直方向は、
ＤＹレンズが発生した分、主面位置が前進するが、従来
の電子銃と比較すると、従来の電子銃では、図１７に示
すように多極子レンズＱＬが主電子レンズよりもカソー
ド側に位置し、その多極子レンズ、例えば、４極子レン
ズにより垂直方向は発散され、電子ビーム軌道は主電子
レンズのより中心軸から離れた位置を通過し、その分主
面位置Ｃはより前進していたものが、本発明による電子
銃では、主電子レンズＥＬ内部に多極子レンズＱＬ１が
形成されているため、主電子レンズＥＬに入ってくる電
子ビームの軌道は変わらず、その分垂直方向の主面の移
動位置（主面Ｃ’）は、従来電子銃の主面位置Ｃよりも
手前（カソード側）となり、垂直方向の倍率は、従来電
子銃と比べ小さくならず、画面周辺での電子ビームの垂
直径はあまりつぶされない。よって、従来の電子銃に比
べ、本発明による電子銃の画面周辺での水平及び垂直方
向の主面位置のズレ量は少なく（垂直方向の倍率は悪
く、水平方向の倍率は良い）、その分画面周辺での電子
ビームの横つぶれ現象は、軽減され、より丸い電子ビー
ムを得ることができる。よって、本発明による電子銃を
用いることにより、画面周辺での横つぶれが無く、より
画面全域で良好な解像度をもつ陰極線管を得ることがで
きる。

【００２７】さらに、第６グリッド６及び第７グリッド
７が電子銃近傍に配置された抵抗器１００で接続され、
偏向磁界に同期した交流電圧の印加される第５グリッド
５と直流の陽極電圧が供給される第８グリッドの間にこ
れら第６グリッド６及び第７グリッド７が配置されてい
るため、第５グリッド５に印加される交流電圧成分が第
５グリッド５、第６グリッド６、第７グリッド７及び第
８グリッド８間の静電容量Ｃ５６，Ｃ６７，Ｃ７８を介
して、第６グリッド６、第７グリッド７に印加させるこ
とができ、この時発生する第６グリッド６、第７グリッ
ド７間の電位差により、これらの電極間に形成されてい
る多極子レンズを動作させることができる。また、第６
グリッド６及び第７グリッド７には、電子銃近傍に配置
した抵抗器１００により、第８グリッド８に印加される
陽極電圧Ｅｂを抵抗分割した電圧が与えられているの
で、陰極線管外部より余分な電圧を与える必要が無く、
上記に示したような高品位の陰極線管を容易に実現する
ことができる。

【００２８】以上、発明の１実施例を説明したが、これ
に限ることはなく、例えば、上記実施例では、第１、第
３レンズ領域の主電子レンズＥＬと第２レンズ領域の多
極子レンズＱＬ１の総合的な水平方向のレンズ作用は、
電子ビームが画面中央から画面周辺に偏向される時、ほ
ぼ保存されるようになると記述したが、ただ、これら２
つのレンズ作用（ＥＬ，ＱＬ）が互いに逆方向に変化す
ることにより、従来電子銃に比べ十分に画面周辺部での
電子ビームスポットの横つぶれ現象を改善できることは
言うまでもない。また、この実施例では、第６、第７グ
リッド間に配置される多極子レンズ、例えば、４極子レ
ンズは、電子ビーム通過孔の上下、左右にひさし状の電
極を設けた、多極子レンズであったが、これに限ること
はなく、例えば、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるよう
な横長孔、縦長孔の組み合わせによる多極子レンズで
も、図９（ａ）及び（ｂ）に示されるような、円弧に沿
った上下、左右のひさしを持つ多極子レンズの組み合わ
せでもよく、水平方向と垂直方向のレンズ強度に差を生
じせしめる構造であればよい。また、その強度も強けれ
ば強いほどよい。また第５グリッド及び第８グリッドに
配置された板状電極の開口形もこれに限らず、例えば図
８（ｃ）に示されるような、センター孔を縦長楕円形
状、サイド孔をおむすび形状としたもので、筒状電極に
より発生する、サイド電子ビームの受ける電子レンズの
コマ収差を補正するような形状としても良い。さらに本
発明の筒状電極もこの形状にこだわらず、図８（ｄ）に
示すような、四角形状に近いものでも良い。また主電子
レンズのレンズ構成もこれに限らず、例えば図１０に示
されるように図１に示される主電子レンズ（ＥＬ＋ＱＬ
１）の両側に４極子成分（ＳＱＬｌ，ＳＱＬ２）をもた
せた場合でも同ような効果を得ることができる。そし
て、主電子レンズの各電極の対向面を形成する電極も筒
状の電極だけでなく、図１１に示されるような、厚板電
極に個別の電子ビーム通過孔が形成されたものでも同様
の効果を得ることができる。

【００２９】また前記の本実施例では、第６グリッド、
第７グリッドに重畳される電圧の重畳率Ａ，Ｂはそれぞ
れ約、Ａ＝Ｏ．６，Ｂ＝０．３程度であり、第６グリッ
ド６と７グリッドとの間の多極子レンズを動作させる電
圧は、Ｏ．３Ｖｄである。例えば、図１２に示すように
第５グリッドを２分割しその電極の間に第９の電極を挟
み込み、この第９の電極と第６の電極を接続することに
より、この重畳率は約、Ａ＝０．８，Ｂ＝０．４とする
ことができ、第６，７グリッド間の多極子レンズを電圧
０．４Ｖｄで動作させることができる。このことによ
り、多極子レンズのレンズ動作は、強くなり、より一
層、画面周辺での横つぶれ現象を改善することができ
る。

【００３０】以上述べた如く、少なくとも１本の電子ビ
ームを形成、射出する電子ビーム形成部と、この電子ビ
ームを加速集束させる、主電子レンズ部を有する電子銃
と、この電子銃から放出した電子ビームを画面上、水
平、垂直方向に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨ
ークとを少なくとも備えた陰極線管において、前記主電
子レンズ部は、少なくとも中位の電圧が供給される第１
のグリッドと陽極電圧が供給される第４のグリッドを含
む複数の電極からなり、これら２つの電極の間に、前記
中位の電圧と前記陽極電圧の略中間の略同電位の電圧が
供給される抵抗器で接続された少なくとも２つの隣接し
た第２グリッドと第３グリッドが順次配置され、第１グ
リッドと第２グリッド間に第１のレンズ領域、第３グリ
ッドと第４グリッド間に第３のレンズ領域が形成され、
隣接する第２グリッドと第３グリッド間の第２のレンズ
領域に非対称レンズを形成する手段を有する構造とし、
少なくともこの第２レンズ領域内に形成された非対称レ
ンズと、第１、第２、第３のレンズ領域を含む主電子レ
ンズは、前記偏向磁界に同期してレンズ作用が変化し、
前記主電子レンズ部の第１第３のレンズ領域のレンズ作
用は、電子ビームが前記偏向磁界により画面中央部から
画面周辺に向かうに従い、水平方向、垂直方向において
集束力が弱まるのに対し、前記第２レンズ領域に形成さ
れた非対称レンズは、電子ビームが画面中央から画面周
辺に偏向されるに従い、相対的に水平方向に集東作用、
垂直方向に発散作用として働く構成とした。また、前記
第１のグリッドに前記偏向磁界に同期して変化する電圧
が与えられ、前記偏向磁界に同期して、電子ビームが画
面中央から画面周辺に偏向されるに従い、前記第１、第
３のレンズ領域のレンズ作用が、水平、垂直方向に弱ま
るのに対し、前記第２のレンズ領域に形成された非対称
レンズのレンズ作用は、相対的に水平方向に集束、垂直
方向に発散し、前記第１、第３のレンズ領域のレンズ作
用の総合的な水平方向のレンズ作用の変化を打ち消すよ
うな構成とした。また、さらに、前記偏向磁界に同期し
て変化する交流電圧を第１グリッドに印加する事によ
り、その交流電圧成分を第１グリッド、第２グリッド、
第３グリッド、第４グリッド間の静電容量を介して、第
２グリッド、第３グリッドに印加せしめることにより、
第１、第２、第３のレンズ領域のレンズ作用を変化せし
める構成とした。このような構成とすることで、多極子
レンズ（ＱＬ）は主電子レンズ（ＥＬ）の中心付近に位
置し、多極子レンズ、例えば、４極子レンズの位置と主
電子レンズの位置がほぼ一致しているので、画面周辺に
偏向された電子ビームの水平方向のレンズ主面（仮想的
なレンズ中心；出射ビーム軌道と画面入射ビーム軌道の
クロス点）は画面中央に電子ビームが集束される場合と
変わらず、また垂直方向のレンズ主面位置の変化も少な
い。そのため、従来の電子銃に比べ、本発明による電子
銃の画面周辺での水平、垂直方向の主面位置のズレ量は
少なく、その分画面周辺での電子ビームの横つぶれ現象
は軽減され、より丸い電子ビームになる。さらに、第２
グリッド、第３グリッドを電子銃近傍に配置した抵抗器
で接続し、偏向磁界に同期した交流電圧の印加される第
１グリッドと直流の陽極電圧が供給される第４グリッド
の間に配置されているため、第１グリッドに印加される
交流電圧成分を第１グリッド、第２グリッド、第３グリ
ッド、第４グリッド間の静電容量を介して、第２グリッ
ド、第３グリッドに印加せしめることができ、この時発
生する第２グリッド、第３グリッド間の電位差により、
これらの電極間に形成されている多極子レンズを動作さ
せることができる。また第２グリッド、第３グリッドに
は電子銃近傍に配置した抵抗器により、第４グリッドに
印加される陽極電圧を抵抗分割した電圧を与えているの
で、陰極線管外部より余分な電圧を与える必要が無く、
上記に示したような高品位の陰極線管を容易に得ること
ができ、その工業的意味は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る陰極線管に搭載され
る電子銃の電子レンズの動作を示す図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、この発明の一実施例に係
る陰極線管に搭載される電子銃の構造を示す断面図であ
る。

【図３】図２に示される電子銃の各電極の形状を示す平
面図である。

【図４】図２に示される電子銃の主レンズ部を構成する
電極構造及びその電極構造を含めた回路を示すの詳細図
である。

【図５】図３に示される各電極に印加される電圧及びそ
の変化を示すグラフである。

【図６】図４に示される電極に印加される電圧波形を示
すグラフである。

【図７】図５に示される電極の交流的な等価回路を示す
図である。

【図８】図２に示される電子銃の各電極の他の電極形状
を示す平面図である。

【図９】図２に示される電子銃の各電極の更に他の電極
形状を示す平面図である。

【図１０】この発明の他の実施例に係る陰極線管に搭載
される電子銃の電子レンズの動作を示す図である。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、この発明の他の実施例
に係る陰極線管に搭載される電子銃の構造を示す断面図
である。

【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、この発明の更に他の実
施例に係る陰極線管に搭載される電子銃の構造を示す断
面図である。

【図１３】従来の陰極線管を概略的に示す断面図であ
る。

【図１４】ピンクッション型の偏向磁界による電子ビー
ムの横つぶれ現象を説明する図である。

【図１５】図１３に示された従来の陰極線管の電子銃の
構造及びその周辺回路の回路構成を示す概略図である。

【図１６】図１３に示される電子銃の電極の電極形状を
示す平面図である。

【図１７】図１５に示される従来の陰極線管に搭載され
る電子銃のレンズ動作を示す図である。

【符号の説明】

１…パネル８…偏向ヨーク２…ファンネルＫＲ，ＫＧ，ＫＢ…カソード３…蛍光体スクリーン１〜８…グリッド４…マスク１０１，１０２，１０３…抵抗器の抵抗部５…ネック１００…抵抗器６Ｂ，６Ｇ，６Ｒ…電子ビームＣ５６，Ｃ６７，Ｃ７８…電極間容量７…電子銃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向
に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少な
くとも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧より高く、前記陽極電圧よりも低い電位に相当し、略
同電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、第１グ
リッドと第２グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成
され、第３グリッドと第４グリッドとの間に第３のレン
ズ領域が形成され、隣接する第２グリッドと第３グリッ
ドとの間に第２のレンズ領域が形成され、この第２レン
ズ領域に非対称レンズが形成されることを特徴とする陰
極線管。
【請求項２】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向
に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少な
くとも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧より高く、前記陽極電圧よりも低い電位に相当し、略
同電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、第１グ
リッドと第２グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成
され、第３グリッドと第４グリッドとの間に第３のレン
ズ領域が形成され、隣接する第２グリッドと第３グリッ
ドとの間に第２のレンズ領域が形成され、この第２レン
ズ領域に非対称レンズが形成され、前記偏向磁界に同期
して、第１、第２、第３のレンズ領域のレンズ作用が変
化することを特徴とする陰極線管。
【請求項３】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向
に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少な
くとも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧より高く、前記陽極電圧よりも低い電位に相当し、略
同電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、第１グ
リッドと第２グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成
され、第３グリッドと第４グリッドとの間に第３のレン
ズ領域が形成され、第２グリッドと第３グリッドとの間
に第２のレンズ領域が形成され、この第２レンズ領域に
非対称レンズが形成され、前記偏向磁界に同期して、電
子ビームが画面中央から画面周辺に偏向されるに従い、
前記第１及び第３のレンズ領域は、水平及び垂直方向が
弱まるレンズ作用を有するに対し、前記第２のレンズ領
域に形成された非対称レンズは、相対的に水平方向に集
束し、垂直方向に発散するレンズ作用を有することを特
徴とする陰極線管。
【請求項４】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向
に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少な
くとも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧より高く、前記陽極電圧よりも低い電位に相当し、略
同電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、第１グ
リッドと第２グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成
され、第３グリッドと第４グリッドとの間に第３のレン
ズ領域が形成され、隣接する第２グリッドと第３グリッ
ドとの間に第２のレンズ領域が形成され、この第２レン
ズ領域に非対称レンズが形成され、前記第１のグリッド
に前記偏向磁界に同期して変化する電圧が与えられ、前
記偏向磁界に同期して、電子ビームが画面中央から画面
周辺に偏向されるに従い、前記第１及び第３のレンズ領
域が水平及び垂直方向に弱まるレンズ作用を有するに対
し、前記第２のレンズ領域に形成された非対称レンズ
は、相対的に水平方向に集束し、垂直方向に発散するレ
ンズ作用を有することを特徴とする陰極線管。
【請求項５】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平及び垂直方向
に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少な
くとも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧よりも高く、前記陽極電圧より低い電位に相当し、略
同電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、第１グ
リッドと第２グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成
され、第３グリッドと第４グリッドとの間に第３のレン
ズ領域が形成され、隣接する第２グリッドと第３グリッ
ドとの間に第２のレンズ領域が形成され、この第２レン
ズ領域に非対称レンズが形成され、前記第１のグリッド
に前記偏向磁界に同期して変化する電圧が与えられ、前
記偏向磁界に同期して、電子ビームが画面中央から画面
周辺に偏向されるに従い、前記第１、第３のレンズ領域
のレンズ作用が、水平、垂直方向に弱まるのに対し、前
記第２のレンズ領域に形成された非対称レンズは、相対
的に水平方向に集束、垂直方向に発散し、前記第１、第
３のレンズ領域のレンズ作用の総合的な水平方向のレン
ズ作用の変化を打ち消すようなレンズ作用を有すること
を特徴とする陰極線管。
【請求項６】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平、垂直方向に
偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少なく
とも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧より高く、前記陽極電圧より低い電位に相当し、略同
電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、第１グリ
ッドと第２グリッドとの間に第１のレンズ領域が形成さ
れ、第３グリッドと第４グリッドとの間に第３のレンズ
領域が形成され、隣接する第２グリッドと第３グリッド
との間に第２のレンズ領域が形成され、この第２レンズ
領域に非対称レンズが形成され、前記偏向磁界に同期し
て変化する交流電圧を第１グリッドに印加することによ
り、その交流電圧成分を第１グリッド、第２グリッド、
第３グリッド、第４グリッド間の静電容量を介して、第
２グリッド、第３グリッドに印加し、第１、第２、第３
のレンズ領域のレンズ作用を変化せしめることを特徴と
する陰極線管。
【請求項７】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平、垂直方向に
偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少なく
とも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接する第２グリッドと第３グリッドとは、抵抗器で接
続され、これら第２及び第３グリッドには、前記第１電
圧より高く、前記陽極電圧より低い電位に相当し、略同
電位の第２及び第３電圧がそれぞれ与えられ、前記第１
グリッドと前記第２グリッドとは、互いに隣接して配置
され、前記第１グリッドには、前記偏向磁界に同期して
変化する電圧が印加され、前記第２グリッドは、第５グ
リッドと電気的に接続され、第５グリッドは、前記偏向
磁界に同期して変化する電圧が印加された第１或いは他
のグリッドに隣接して配置されることを特徴とする陰極
線管。
【請求項８】少なくとも１本の電子ビームを形成し、射
出する電子ビーム形成部と、この電子ビームを加速集束
させる主電子レンズ部を有する電子銃と、及びこの電子
銃から放出した電子ビームを画面上、水平、垂直方向に
偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークとを少なく
とも備えた陰極線管において、前記主電子レンズ部は、第１、第２、第３及び第４のグ
リッドの順序で配置された少なくとも４つの電極から構
成され、第１のグリッドには、中位の第１電圧が印加さ
れ、第４のグリッドには、陽極電圧が印加され、互いに
隣接し、抵抗器で接続された第２グリッドと第３グリッ
ドには、前記第４グリッドに供給された陽極電圧を抵抗
分割した電圧が印加されることを特徴とする特許請求項
１から７に記載の陰極線管。