JPS5937638A - カラ−受像管用電子銃 - Google Patents

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、カラーテレビジョン受像管（ＣＰＴ：　Ｃｏ
１ｏｒ　ｐｉｃｔｕｒｅ　’Ｉ’ｕｂｅ　）の電子銃、
とくにインライン型電子銃に係シ、この電子銃の主レン
ズ系を構成する電極の構造に関する。

ＣＰＴのフォーカス特性に影響を与える要因の一つに受
像管電子銃主レンズの口径がある。良好なフォーカス特
性を得るには、主レンズの口径ができるだけ大きいこと
が望ましい。

しかし、インライン型電子銃では、緑（Ｇ）。

青（Ｂ）、赤（几）３色のそれぞれに対応する３個の電
子銃を同一水平面に配列し、一体化しているので、内径
の限定されたネック管内に電子銃を収容すると、各電子
銃の主レンズを構成する円筒の口径および主レンズ間隔
のとシ得る値は大きく制約を受け、主レンズ口径を増大
しようという請求を満たすことは非常に困難である。

第１図は、現行のインライン型カラー受像管の概略構造
を示す図である。

内部を真空状態に保ったガラス製の外囲器１のフェース
プレート部２の内壁には、３色の蛍光体を交互にストラ
イプ状に塗布した蛍光面３が設けられている。

外囲器１の他端に設けられた陰極６，７．８はそれらの
中心軸１５，１６．１７と共通の中心軸を有する孔を明
けられた第１格子９．第２格子１０、第３格子１１．第
４格子１２および遮蔽カップ１３と組合わされて３組の
電子銃を形成する。

第３格子１１と第４格子１２の間に形成される電子レン
ズは、それぞれの電子ビームを蛍光面に向って集束する
主レンズである。

陰極６，７．８よ多発生した電子は、第１格子９、第２
格子１０により加速集束され、電子ビームとなって第３
格子１１に突入し、主レンズによって集束されつつ蛍光
面に到達する。

それぞれの電子ビームに対応する３個の主レンズのうち
中央のレンズはほぼ軸対称に構成されているので、中央
の電子ビームは主レンズによる集束を受けた後直進する
。

一方、両側の主レンズには非軸対称の構成要素が含まれ
ているので、両側の電子ビームは主レンズによる集束力
と同時に、中央ビーム方向への集中力を受け、蛍光面（
正しくはシャドウマスク４の入射面）において中央ビー
ムと交叉する。

電子ビームに集中力を与える非軸対称要素を構成する方
法としては、第３格子１１と第４格子１２の対向面に明
けられた孔を互いに偏心させる方法や、開孔を電子ビー
ム集中方向に傾ける方法が広く用いられている。

なお、１４は外囲器外部に装着した磁界偏向ヨークであ
る。

上記困難を解決するために、発明者らは、さきに広ギヤ
ツプ型主レンズを提案した。広犀ギャップ型主レンズは
第２図にその一例を示すごとく、第３格子１１と第４格
子１２の対向面を形成する極板１１ｂと１２ｂ’ｔ、そ
れを囲む外周電極をそのままにしておいて、それぞれ互
いに離れる方向に後退（広ギヤツプ化）させである。こ
のようにすると主レンズのレンズ強度を弱めることがで
きるので、主レンズ口径を実効的に増大させ、電子ビー
ムのフォーカス特性を改善することができる。

−極板の後退によって発生するレンズの非軸対称性は、
極板の開口部を屈曲させることによって補正するが、第
２図に示した例では、極板１１６゜１２６それぞれの開
孔に押入した短円筒１１３゜１１４．１１５，１２３，
１２４および１２５の高さく外周電極の縁１１２，１２
２に接する平面から短円筒までの距離）’（＋−１それ
ぞれの短円筒の円周方向に沿って変化させることによっ
て、非軸対称性を補正している。

上記広ギヤツプ型主レンズによって、主レンズの有効口
径を増大されることが可能になったが、このレンズに詳
細な検討を加えるにつれて、なお、技術的な問題点のあ
ることが判明した。

すなわち、広ギヤツプ型主レンズにおいては、極板１１
６，１２ｆｌそれぞれ後退させることによって発生した
レンズの非軸対称性を、同極板の屈曲、あるいは、同極
板より外周電極の縁１１２゜１２２に向う方向に突出し
た短円筒１１３，１１４゜１１５．１２３，１２４，１
２５の高さの変化によって補正する手段をとっているが
、極板の屈曲による方法には、同極板の曲面を精度良く
加工できないという欠点、短円筒による方法には短円筒
が互いにその頂部を突き合わせているために頂部のわず
かの変形がビーム特性に大きな影響を与え、また短円筒
間に印加される高電圧のために電極間に放電を発生させ
易いという欠点がある。

上記欠点は、広ギヤツプ型主レンズの特性を損ね、その
実用性を失なわせるような性質のものではないが、よυ
作シ易く使い易い電子銃を作るためには、これら欠点を
除去した主レンズの一発が望まれる。

本発明の目的は、１記入点を除去した広ギヤツプ主レン
ズによって、主レンズの外形がネック管径等によって制
約を受けているような場合に、主レンズの口径を実効的
に増大し、電子銃のフォーカス特性を改善することがで
きるカラー受像管用電子銃を提供することにある。

広ギヤツプ型主レンズの構成を種々解析した結果、極板
の後退によって発生したレンズの非軸対称性の大部分は
、第３格子、第４格子それぞれの極板の後退量を適当な
値に組み合わせることにょシ補償できることが判明した
。

また、同極板開孔部に取付けた短円筒の高さを、上記と
同様に、第３格子、第４格子それぞれで適当な値に組合
わせることによっても、同様の補償が行なえることが判
った。

えられる。

この補償作用は以下に述べる原理に依るものと考対向す
る一対の電極間に電圧を印加することによって、低電位
側に集束レンズ、高電位側に発散レンズが形成され、両
レンズの合成として集束形の電子レンズが得られる。す
なわち、通常のＢＰＦ型主レンズでは、第３格子側に集
束レンズ、第４格子側に発散レンズが形成される。

ここで、広ギヤツプ型主レンズの場合について説明する
。広ギヤツプ型主レンズにおいては、外周電極中に極板
を後退させることによって、レンズ特性に外周電極形状
の効果が導入され、一般に、水平方向よシも垂直方向の
レンズ作用が強いという非軸対称レンズ成分が発生する
。この非軸対称成分は、第３格子においては、垂直方向
の集束レンズが強く、第４格子においては同方向の発散
レンズが強いことに相当する◎ そこで、両電極の極板・短円筒等の構造寸法を適当に選
ぶと、これら集束レンズと発散レンズが互いに打消し合
うことによって、非軸対称成分の少ない集束形電子レン
ズを得ることができる。

以下、本発明の一実施例を第３図によシ説明する。本実
施例にあっては、電子レンズは第３格子１１、第４格子
１ｚの両電極間に形成される。各電極の構造は、例えば
第３格子１１においては以下のように構成されている。

第３格子１１の外周電極１１１中に極板１１６を設け、
外周電極１１１の縁１１２から距離ｄ１だけ後退した位
置に固定する。極板１１６には電子ビームを通過させる
３個の孔が明けられ、各々の孔には、短円筒１１３，１
１４，１１５がと９つけられ、電極の対向部とは反対の
方向に突出している。

このように構成した電極１１と１２とを図示のように対
向させ、所定の電圧を印加すると、両電極間に電子レン
ズが形成されるが、このレンズを詳細に見ると、以下の
ように分解することができる。外周電極の縁１１２，１
２２間には大きなレンズが形成され、さらに極板１１６
，１２６に設けられた円形の開孔部にはそれぞれ小さな
レンズが形成されているが、前述のごとく、低電位電極
の第３格子１１に属するレンズは集束レンズであシ、高
電位電極の第４格子１２に属するレンズはの 発散レンズである。通常用いられている外周電極、形状
から前記の大きなレンズは、縦方向に強い非軸対称レン
ズである。極板１１６，１２６の開孔部に形成されるレ
ンズは、短円筒の高さが充分高い場合には、はぼ軸対称
であると見做せるが、低い場合には、外周電極の影響に
よシ、縦方向に強い非軸対称レンズとなる。

これらのレンズ各々の強さを勘案して、極板の後退量ｄ
ｌ　ｌ　ｄ２　％短円筒の高さす、、ｈ、を適尚に選ぶ
と、この部分を通過する３本の電子ビームのそれぞれに
対し、軸対称の電子レンズを形成することができる。

さて、ここで、インライン型電子銃に必須の要素である
電子ビームの静的集中（ＳＴＣ：５ｉａｔｉｃ　Ｃｏｎ
ｖｅｒｇ６ｎｃｅ　）について述べる。

８ＴＣは、隘極、第１格子、第２格子によって平行に形
成された３本の電子ビームのうち、両側にあるビームを
主レンズで偏向させ、スクリーン面（正しくはシャドウ
マスク４の入射面）で３本のビームを交叉させる作用で
あシ、このためには、主レンズ部で両側ビームに作用す
る非軸対称要素が必要である。現行のインライン型電子
銃においては、前述のような手段で非軸対称要素を形成
したが、本発明においては他の手段によらなければなら
ない。

外周電極の縁１１２．１２２間に形成される大きなレン
ズは、両側のビームに対して内側へ曲げる力を生ずる偏
向器として働くことがわかる。そこで、ＳＴＣに関して
は、極板１１６，１２６の後退量ｄ、、ｄｔが大きく寄
与しているので、ｄ、、ｄ、の決定に際しては、電子ビ
ームに対する個々のレンズ作用と同時に両側ビームに対
する偏向作用をも考えて数値を定めることが重要である
。また、このようにｄ＋　＋　ｄｔ　を定めると、中央
ビーム用レンズの補償に必要な短円筒の高さと、両側ビ
ーム用レンズの補償に必要な短円筒の高さとは、第３図
で説明したような同一の高さとはならず、それぞれ別の
最適高さを有するようになる。

ｄ、、ｄ、、ｈ、、ｈ、等の決定に当っては、外周電極
の形状、求める電子レンズの強度など多数の要因を考慮
する必畳があり、経験的に与えられる要素が多い。

第４図は、本発明の他の実施例を示す図である。

外周電極関口部の断面形状が扁平に近い場合や、狭い開
口面積の外周電極中に大きな円孔を明けた極板を設置す
る場合には、電子レンズ特性に与える外周電極の影響が
複雑で、第３図に示した構造では電子レンズの非軸対称
性を充分に補償できない場合がある。第４図は、このよ
うな場合に用いて好適な構造であって、極板の後退量や
短円筒高さの制御によって補償されなかった分を、短円
筒端部の形状を変形することによって補なうものである
。短円筒の高さをその円周方向に沿って任意に変化する
ことによって、外周電極の複雑な影響を補償することが
できる。

従来の広ギヤツプ型主レンズとは異なり、短円筒が電極
突合せ面から遠ざかる方向に突出しており、また非軸対
称成分補償の大部分を他の手段に依っているので、短円
筒高さに与えるべき変化はごく少ないもので良い。また
、短円筒高さの変化が電子ビームに与える効果は極端に
強くは無いから、短円筒加工精度に関する負担は軽減さ
れる。

以上、本発明によれば、外形やビーム間隔等を制約され
たなかで、実効的に口径の大きな主レンズを構成するこ
とができ、カラー受像管のフォーカス特性を格段に改善
することができる。

本発明による主レンズ電極の開孔形状は、実質的に円形
であり、組立治具の製作等に当っては、特殊形状の加工
が不要で、精度の高い主レンズの組立ができるという利
点がある。

なお、本発明は、説明に使用したパイポテンシャル型主
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きることは勿論である。

【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構造
を示す断面図、第２図は、広ギヤツプ型主レンズの一例
を示す要部断面図、第３図は、本発明の一実施例の主レ
ンズを示す断面図、第４図は、本発明の他の実施例の主
レンズを示す断面図である。 １・・・カラー受像管外囲器、２・・・フェースプレー
ト部、３・・・蛍光面、４・・・シャドウマスク、５・
・・内部導体、６，７．８・・・陰極、９・・・第１格
子、１ｏ・・・第２格子、１１・・・第３格子、１１１
・・・外周電極、１１３．１１４，１１５・・・短円筒
、１１６・・・極板、１２・・・第４格子、１２１・・
・外周電極、１２３゜１２４．１２５・・・短円筒、１
２６・・・極板。 ￥Ｊ　２　図 ＩＩ ／／２　　／２ｚ 第　３　区 児４−　図 ／１２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蛍光面に向けて３本の電子ビームを発生する電子ビ
   ーム発生手段と、上記３本の電子ビームを上記蛍光面に
   集束させる主レンズとを具備したカラー受像管において
   、上記主レンズを構成する一対の電極が、互いに間隔金
   隔てて設けられ、上記電極が上記３本の電子ビームを取
   υ囲む２個の外周電極と、上記外周電極の内部にそれぞ
   れの対向端面に接近して設けられた極板と、上記極板に
   設けられた電子ビーム通過用円孔と同軸的に設けられ上
   記対向端面と逆方向に突出する短円筒とから成シ、上記
   極板の対向端面か＼ らの距離または上記短円筒の高さの、少なくともいずれ
   か一方が、上記一対の電極相互間で関連づけられて制御
   され、上記主レンズの非軸対称要素を軽減するように構
   成されたことを特徴とするカラー受像管用電子銃。 ２、上記短円筒の高さがその開口周辺に沿って変化して
   い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。