JPS58103752A - カラ−受像管用電子銃 - Google Patents

カラ−受像管用電子銃

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JPS58103752A
JPS58103752A JP20161781A JP20161781A JPS58103752A JP S58103752 A JPS58103752 A JP S58103752A JP 20161781 A JP20161781 A JP 20161781A JP 20161781 A JP20161781 A JP 20161781A JP S58103752 A JPS58103752 A JP S58103752A
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aperture
electrode
apertures
diameter
electrode plate
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Masaji Shirai
正司 白井
Masaaki Yamauchi
山内 昌昭
Kazuo Majima
間島 和夫
Ko Takano
高野 洸
Masakazu Fukushima
正和 福島
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48Electron guns
    • H01J29/50Electron guns two or more guns in a single vacuum space, e.g. for plural-ray tube
    • H01J29/503Three or more guns, the axes of which lay in a common plane

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラー受像管用電子銃に関し、特に主しンズ
ケ構成する電極に関する。
第1図tユ、従来の電子銃を備えたカシ−受像管の断面
図でJ)F。カラス外囲器1のフェースプレート部2の
内壁に、3色の螢光体全交互にストライプ状に塗布した
螢光面3が支持でれている。陰&6,7.8の中心軸1
5.16.17はG1電極9゜G2′Ia極10.主レ
ンズ會構成するG3の電極11、およびS蔽カップ13
のそれぞれの陰極に対応する開孔部ならびに、03%極
の開孔部と接続する内円筒20.21.22の中心軸と
一致し、共通平面上に、互いにほぼ平行に配置さγして
いる。
主レンズ會構成するもう一方の電極でめるG4電極12
の中央の開孔部ならひに、七扛と接続した内円筒24の
中心軸は、上記中心軸16と一致しているが、外側の両
開孔ならひに、−f:nらと接続する内円筒23.25
の中心軸18.19はそれぞれに対応する中心軸15.
17と一致せず外側にわずかに変位している。各内円筒
の内径は、対応する開孔の住と一致する。各陰極から射
出芒れる3本の電子ビームは、中心軸15,16.17
に沿って王レンズに入射する。G3電極11は、G4電
極12よpも低電位に設定され、尚電位の04[極12
は、遮蔽カップ13.力2ス外囲器1の内壁に設けられ
た導電膜5と同電位になっている。
G3.04両電極の中央部の開孔と内円筒21.24は
同軸になっており、また、内円筒が、非軸対称の電極外
周部からの影響ケ打ち消すので、中央に形成される主レ
ンズは軸対称となり、中央ビームは主レンズによって集
束された後、軸に沿った軌道を直進する。一方、両電極
の外側の開孔と、内円筒20.22ならびに23.25
は、互いに軸がずれているので、外側には非軸対称の主
レンズが形成される。このため、外側ビームは、主レン
ズ領域のうち、G4電極側に形成される発散レンズ領域
で、レンズ中心軸から中央ビーム方向に外れた部分全通
過し、主レンズによる集束作用と同時に、中央ビーム方
向への集中力をうける。こうして、3本の電子ビームニ
1、シャドウマスク4上で、結像すると同時に、互いに
重なり合うように集中する。この様に、各ビームを集中
させる操作ヶ、靜コンバーセンス(以後STCと略す)
と呼ぶ。さらに各電子ビームは、シャドウマスク41/
Cよp色選別をうけ、各ビームに対応する色の螢光体を
励起発光させる成分だけが、シャドウマスク4の開孔會
通過し、螢光面3に到る。また、電子ビームケ螢光向上
で走査するため、外部磁気偏向ヨーク14が設けられて
いる。
受揖管のフォーカス特性に大きく影響を与える要因に、
王レンズのレンズ倍率、収差がわり、こtらは、レンズ
集束作用の強度に強く依存する。
受像管では、電子ビームの走査面積と、最大偏向角會定
めると、王レンズから結像面までの距離が確定する。結
像面までの距離が一足でめるという条件の下で、レンズ
来束作用ヲ籾めることは、レンズ倍率の低下をもたらし
、さらに、偏向収差の増大會防ぐため、王レンズ内での
ビームの広がシを一定値に抑えるという条件?加えると
、王レンズへのビーム入射角度を低下きせることになる
ビーム入射角度合αlとすると、主レンズの収差の中で
最も優勢な球面収走による最小緒乱円直径δは、 と懺芒扛、ビーム入射角度を低下させると、球面収差を
低減させることができる。ここで、Mはレンズ倍率、C
ゆは球面収差係数である。
このように、受塚管では、王レンズのレンズ集束作用I
Jめると、レンズ倍率、球面収差が低減され、フォーカ
ス特性が向上する。この集束作用を弱める方法の1つは
、主レンズを形成するG3゜G 4 ’に極の開孔部な
らびに対応する内円筒の径を拡大することでめる。(以
後、説明全簡単にするため、開孔部径と述べるときは、
同時に対応する内円筒の径も含むこととする。) しかし、第1図に示したようなインライン型′醒子銃で
は、赤、緑、青3色のそれぞれに対応する王レンズを同
一平面に一列に配列しているので、上記開孔部径は、ガ
ラス外囲器1のうち、電子銃を収容しているネック部分
の内径の1以下でなりればならない。電極の厚みケ考慮
し、さらに電極加工上の問題点ケも配w、すると、限界
値はδらに小さな値となる。この限界値を引き上げるた
めに、ネック部分の内径を拡大すると、偏向′紙力が増
大し、また、一般に上記開孔部径を拡大すると、開孔部
の離心距離が大きくなり、コンバーゼンス特性が悪化す
るという問題が生する。これらの点を勘案し、開孔部径
は、通常、できるたけ大きくしであるので、こ扛以上の
拡大は極めて困難でるる。
特開昭55−17963号公報に、上記開孔部径を、上
記限界値以上に拡大する一方法が開示きれている。この
方法では、開孔部径を、隣9合う開孔部の離心距離より
も大きくとったことにより生ずる、開孔部の重なり部分
全速連爆せ、さらに連通部には、電位補正のための仕切
り板を設けである。
しかし、この方法でも、開孔部径には、一定の限界があ
る。G3’屯極の、外周部の水平方向(電子ビーム全通
過する3個の開孔の配列方向)の径k h%開孔部の離
心距離をSとすると、開孔部径の限界値りは、 L=h−2X8            ・・・・・・
(1)となる。実際には電極加工上の問題から、この限
界値はさらに小芒な値となる。
本発明は、電子銃の外形がネック管内径によって制約を
うけている場合にも、前記開孔部径奮、(1)式で制約
される値よシもさらに実効的に増大さ回上甥せることの
できるカラー受像管用電子銃を提供することを目的とす
る。
上記目的音達成するため、本発明はG3゛畦極とG4電
極の対向面を横取している極板だけ盆、互いに後退させ
、この極板?外周電極の内部に配置すること’に特徴と
する。この様にすると、03′電極内部にはG4電極側
の昼電位が、G4電極内部には、G3電極側の低電位が
より深く侵入する。
さらに、従来例の如き内円筒20〜25を取り除き、電
位の侵入音一層深くさせる。このような電位の侵入は、
対向面上の開孔部径を拡大したのと実質的に同じ効果を
もつ。即ち、実効径が増大する。
しかし、G3電極と、Q4’に他の対向面金除いた外周
′電極の断面は非円形でりジ、水平方向の径が、垂直方
向の径よりも太さい。したがって、電位の侵入は水平方
向で著しく、水平方向の実効径が、垂直方向の実効径よ
pも大きくなぁ。このため、水平方向のレンズ集束作用
が垂1■方向よりも弱くなるので、電子ビームを来末す
る際、非点収差がめられtしる。そこで、本発明では、
対向電極板に形成される開孔部の形状を非円形とし、水
平方向の径ケ、垂直方向の径よりも小δくする。この様
にして、水平方向の電位の侵入を抑えると、水平。
垂直両方向のレンズ集束作用を等しくでき、非点収差會
取り除くことができる。
本発明によれば、対向電極板の後装置と、該対向電極板
に形成される開孔の形状全適正に選ぶことにより、実質
的に開孔部の径を増大させたと同じ効果が生じ、レンズ
集束作用が弱くなり、フォーカス特性が改善される。
さらに、副次的な効果として、外側の電子ビームに内側
方向への集中力が生じ、G3′11L極側開孔の中心軸
と04電極側開孔の中心軸を偏位させることなく一致さ
せても、STC’にとることができゐ。こflid、G
3電極の内部の電位が、外周部付近では低く、G4側高
電位の深く侵入する中央部では高くなるため、外周部か
ら内側に向う電界が生じるためである。
また、本発明電子銃は、電子ビーム全通過する開孔に連
通部分が無く、また、電位補正のための仕切り板も必要
としないので、前記の特開昭55−17963に示され
た電極構造とは全く異なる。
以下、本発明の実施側音、図面により説明する。
第2図は、本発明電子銃の一実施例の要部断面図であり
、パイボテンンヤル型主レンズ’?c[成するG3. 
G4電極の水平方向、および垂直方向の断面図である。
図において、111ばG3電極の外周部、121は04
に極の外周部、13はカップ電極でろる。112はG3
電極の外周部111の内部に設けられた、非点収差修正
用の極板、122は04’[極の外周部121の内部に
設けられた非点収差修正用の極板である。極板112に
は中央ビームの通過する開孔114と、外側ビームの通
過する開孔113,113’が、極板122には中央ビ
ームの通過する開孔124と、外側ビームの通過する開
孔123,123’が一列に設けられている。
本実施例では、開孔113,113’、114,123
゜123’、124は楕円形でろり、また、G3側と0
4側の虻いに対応する開孔の形状と寸法は同一である。
外側の開孔113,113’、123,123’と中央
の開孔114,124とt同一形状、同一寸法にすると
、外側に形成される主レンズの水平方向に対するレンズ
集束作用が強くなるので、外側開孔の水平方向径を、中
央開孔の水平方向径よりも太きくシ、水平、垂直両方向
の集束作用の強度を等しくする。
第3図は、第2図に示した実施例において、外周部11
1,121の水平方向径h=20.0胸、その也IK方
向径V−9,4順、中央開孔114.124の垂直方向
径a1−外側開孔113.113’ 、 123.12
3’の垂直方向径am=8.4調、極板112の後退量
d、−極板122の後退量ら−1,5調、離心距離S−
6,6rranとしたとき、中央開孔114,124の
水平方向径b1に対する水平、砥面両方向のフォーカス
距離の比會計算慎シミュレーションによって求めたもの
である。
ここで、水平、めるいは垂直方向フォーカス距離とは、
中心軸上の一点からめる出射角度をもって出射し、中央
開孔の水平めるいは垂直方向の対(11) 称軸會通過する電子ビームが主レンズにより集束さ扛、
再び中心IpHIを横切るまでの距離に、03%極の0
4′厩極側端面から測ったものでめる。同端面から螢光
スクリーンまでの距離i340mmとし、出射角を一定
値に定め、水平、垂直の谷フォーカス距離が、この34
0+n+nという値に一致する出射点ケそ扛ぞれ求め、
δらに、これらの出射点の中間の点から、同一出射角で
゛電子ビーム會出射させる。第3図は、このときの水平
、垂直両方向のフォーカス距離の比會示したものでめる
。図から分るように、中央開孔の水平方向径す、=5.
5ranとすれは、垂直方向と水平方向のフォーカス距
離が一致し、両方面の集束作用の強度が等しくなるので
非点収赤會取シ除くことができる。
また、このときのレンズ集束作用は、11njnの間隔
でつき合わ芒れた、直径8聾の円筒のパイポテンシャル
レンズと同等の強度rもつ。こ扛は、h−20,Omm
、 5==6.6rrcInとしたとき、(1)式で制
約さ扛る′−極開開孔部対する限界値6.8 runよ
りも大きな値になっている。
(12) 第4図は、第2図に示した実施例において、上記寸法と
同一寸法としたとさ、外側開孔113゜113’、12
3,123’の水平方向径b1の値と、外側電子ビーム
の螢光面上での水平方向スポット移動距離の関係を訂算
慎シミュレーションによって求めたものである。G3電
極には7に■、G4電極には25kVffi印加し、G
3電極の04電極側端部から螢光面までの距@全340
tyanとした。外側電子ビームと、中央電子ビームと
は、水平方向に6.6叫離れているので、STCをとる
ために必要な、スポット移動距離は6.6Mでめるが、
実際には、色純度1&l整の自由度を残すため、6.1
咽程度に設計する場合が多い。この移動距離を確保する
ためには、bIの値は、5.8閣となる。
第5凶は、本発明電子鏡の他の実施例の要部断面図でり
り、G3電極の垂直方向の断面ケ示す図でりる。極板1
12に設けられた開孔41.41’。
42ば、2つの円弧の端点全平行な二直線で結んだ形状
ケしている。開孔が楕円であるものよりも螢光面でのス
ポット形状は悪化するが、開孔が円(13) 弧とIk縁よp成るたり、容易に、゛また、精度良く工
作でさるという長所ケもつ。本笑施例においても、開孔
の水平方向径は垂直方向径よりも小さい。
第6図及び第7図は、本発明′電子銃のざらに他の実施
例の要部断面図でロシ、それぞれG3電極。
04%極の垂直方向の断面を示す図でるる。中央の開孔
52,62は垂直方向の対称軸金もつが外側の開孔51
.51’ 、 52.52’は垂直方向の対称軸をもf
cない。外側開孔51.51’ 、 52.52’は長
径が同一で、短径の異なる2つの楕円を組み合わせたも
のであり、G3電極の外側開孔51.51’は外側に組
み合わされた楕円の短径が、内側に組み合わされた楕円
の短径よりも小さくなっている。G3電極の外側開孔會
この様な形状にすると、第2図の113,113’の様
に開孔が、1つの楕円の場合よりも、′醒子ビーム甲失
方回へ果中芒ぜゐ力が強くなるので、水平方向の径會よ
り小さくしても、s ’z’ c葡とることができる。
逆に、G4電極では、第7図の61.61’の様に、外
側開孔を内側の楕円の短径が外側の楕円の短径(14) よりも小さい2つの楕円を組み合わせて構成すると、電
子ビーム會中央方向へ集中させる力が強くなる。
この様に、外側の開孔ヲ狽直方向に対して非対称にする
(と、電子ビームに対する集中力が増し、STCがとり
易くなる。また、集中力が強過ぎる場合は、第6図の開
孔を04電極側に、第7図の開孔’kG3電極側電極−
れば、集中力を弱めることもできる。
第8図は本発明のさらに他の実施例の要部断面図でわシ
、極板112,122に後退させず、電極外囲部の対向
面と同一平面に配置した実施例でめる。
楕円形の開孔113,113’、114,123,12
3’。
124により、非点収差全補正する。
本実施例では極板が後退していないた遁、IA2゜5、
6.7図に示した実施例はとには′電極内部への対向電
極電位の侵入は深く、ならない。しかし、従来例の如き
内円筒が取シ途かれているため、第1図に示した従来の
電極構造よりは、対向電極電位が深く侵入するため、開
孔径全増加きせたのと同(15) −の効果がある程度得ら扛、フォーカス特性は向上する
第8図の実施例は、プレス加工により、′ta極外周外
周部板とを同時に成形でさ、製作が容易であるという長
所かめる。
本発明によれは、電子銃外形全制約された中で、同一水
平面に赤、緑、青3色に対応する主レンズを並列させる
際に可能な、最大の従音もつ円筒電極をつき合わせた場
合よりも、集束作用の弱い主レンズ全構成することがで
きるので、カラーブラウン管のフォーカス特性を格段に
改善できる効果がある。
さらに、主レンズ會構成するG3電極と04電極に形成
さ扛る外側開孔の中心軸を偏位させることなく、極板の
後退量、及び該極板に形成される開孔形状會適正に選ぶ
ことVCより、S’l”C1?とることができるので、
組立時に、G3′電極、G4電極に対し、同径、同軸の
治具音用いることができ、組立#/度全全向上せること
ができる。
なお、本発明は、上述の説明で例示したバイル(16) テンシャル型主レンズのみならず、ユニポテンシャル型
、またはその他の形の主レンズにも適用でさることは勿
論でめる。また、上述の説明では、王レンズを構成する
1対の電極の双方に、本発明全適用した例を述べたが、
いずれか一方の電極にのみ適用しても同様の効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインライン型カラー受像管の概略奮示す
断面図、第2図は本発明電子銃の一実施例の要部断面図
、第3図は本発明電子銃の中央部主レンズの水平、垂直
方向のフォーカス距離と面孔部短径との関係の一例を示
す図、第4図はその外側の主レンズの開孔部短径と、螢
光面上での水平方向スポット移動距離の関係の一例を示
す図、第5図乃至第8図はそ扛それ本発明電子銃の他の
実施例の要部断面図である。 1・・・ガラス外囲器、2・・・フェースプレート、3
・・・螢光面、4・・・シャドウマスク、訃・・導電膜
、6゜7.8・・・陰極、9・・・G1電極、10・・
・G2m極、11・−03’i11極、12−G41f
t極、13−j!蔽力(17) ツブ、14・・・外部磁気偏向ヨーク、121・・・G
3側非点収差修正用極板、122・・・G4側非点収差
修正用極板、113,114,123,124,41,
42゜51.52,61.62・・・ビーム通過用開孔
。 代理人 弁理士 薄田利幸 (18) %2図 AAIt面 遁  3  図 す、(気帆)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、螢光面に向けて3本の電子ビーム?11−発生する
    電子ビーム発生手段と、上記3本の電子ビームを上記螢
    光面に集束させる主レンズと勿具備したカラー受像管用
    電子銃において、上記主レンズを構成する電極が、互い
    に間隔を隔てて設けら扛、上記3本の電子ヒームを取り
    囲む2個の外周電極と、上記外周電極のそれぞ扛の対向
    端面に配置さ扛、上記3本の電子ビームの通過する3個
    の開孔が一方向にaつて形成されてなる2個の電極板と
    からなシ、上記2個の電極板の少なくとも一方の電極板
    が他方の電極板に対して離れ勾方向に後退されて上記外
    周電極の内部に配置名扛るとともに、上記後退された電
    極板の開孔が上記一方向の径をその垂直方向の径よシも
    小さく形成芒れてなることを特徴とするカラー受像管用
    電子銃。 2、上記後退きれた電極板の開孔が楕円形でりること紮
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカシー受1床管
    用電子銃。 3、上記後退された電極板の開孔か、上記一方向と垂直
    な2本の直線と2つの円弧で四重れた形状に形成されて
    なることを特徴とする特許請求/ の範囲第1項記載のカシ−受像管用電子銃。 4、上記後退された電極板の開孔のうち、中央の開孔は
    上記一方向と垂直の対称軸ケ有し、外側の開孔は、上記
    対称軸と平行な対称IIIIIIヲ持たず、さらに上記
    外側の開孔は、そ扛ぞれ対称軸に関し圧いに対称になる
    よう形成でれてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のカラー受像管用電子銃。
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