JPS6034783B2 - 陰極線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陰極線管に係り、特に前記陰極線管の電子銃の
構造に関するものである。

陰極線管に於ける画像の解像度は前記陰極線管のスクリ
ーン上での電子ビームのスポットの大きさが小さければ
小さいほど良くなることは周知である。

然るにシャドウマスク方式のカラー受像管に於てはシャ
ドウマスクの電子ビーム通過孔の配列と走査線が干渉し
画面上にモアレ・パターンを生ずることがこのモアレ・
パタンの強度は前記スクリーン上での電子ビームのスポ
ットの大きさが小さい程強くなりこのためこのモアレ・
パターンがノイズとなり正常な受像を阻害する結果とな
る。

従がつてシャドウマスク方式カラー受像管に於ては前記
モアレを弱くすることと解像度をよくすることが相反す
る事項となるため実際には、この２点を妥協的に設計す
る手法がとられている。前記シャドウマスク方式カラー
受像管では例えばスクリーン上でのスポットサイズは５
０％ドライブで約２．５柳、８０％ドライブで約３．５
肋となっている。またシャドウマスクのない方式のカラ
ー受像管つまりビームインデックス方式のカラー受像管
では色純度をたもっためには前記スクリーン上でのスポ
ット・サイズは各色間のストライプの間隔つまり通常０
．２〜０．３肋以下にする必要があり、且つ明るさを一
定以上に保っためには高電流密度でスポットサイズの極
めて小さい電子銃が必要となり一般の電子銃設計の限界
を超えるものあった。これらの問題を解決するため難長
のだ円状の電子ビームスポットを提供するし、わるアス
ティグマティックな電子銃が提案されている。このよう
な電子銃の一例として第１グリッド及びまたは第２グＩ
Ｊッドの電子ビーム通過孔の形状をだ円形にしたものが
ある。

第１図はこのような形式のシャドウマスク方式カラー受
像管に使用する第１グリッドの一例であり一枚の導伝板
１にＲ．Ｇ．Ｂ各色に対応するだ円状の電子ビーム通過
孔２が穿設されている。このような構造を持つことによ
っても縦長のビームスポットを得ることが出来るがこの
構造の欠点はだ円形の電子ビーム通過孔２を形成するこ
とが非常にむずかしいことである。即ち通常第１グリッ
ドはプレス成形で製造され、電子ビーム通過孔２はプレ
ス打抜きで明けられる。このプレス打抜きに使用する打
抜型は所望のだ円形孔が得られるよう精密な数値制御機
器等を有する工作機械で加工され、又グリッド製造時に
摩耗等により孔形状が変化しないように十分なる保守が
行なわなければならず、更に完成した部品も厳密に検査
をされなければならない。これらはいずれも高度の技術
を要するものである。これらが必要である理由は、スク
リーン上でのビームスポットの形状は第１グリッドの電
子ビーム通過孔２の形状に非常に敏感に影響されること
に起因している。アスティグマティック電子銃の他の例
として第２図に示すように第２グリッド３の形状を回転
非対称的に成形し、そこに電子ビーム通過孔４を設けた
り、又は第３図に示すように第２グリツド３の電子ビー
ム通過孔４の周辺に例えば板体５を非回転対称的に附加
したものがある。

第２図及び第３図に示した構造は第２グリッドの機機械
的精度が第１グリッド‘こだ円形孔を設た構造に比べる
と画面のフオーカス品位への影響が緩やかであり、しか
もビームのスポット形状の縦長へのなり方がビーム電流
が少ないときほど大きく、ビーム電流が多くなってくる
と小さくなるという優れた特性を有しているが、欠点と
してビームスポット形状の縦長へのなり方の程度も小さ
いため所要の形状が得ることができずシャドウマスク方
式カラー受像管でのモアレ軽減やビームインデックス方
式カラー受像管でのビーム．レジストレーション向上に
よる色純度向上に十分なる効果を得ることが出来ないと
言う欠点がある。本発明は、前述した構造の諸欠点を改
良して、部品製造及び組立の機械的精度を極端に精密に
することのない範囲で設計して、十分なる縦横比を有す
るビームスポット形状が得られる電子銃を有する陰極線
管を提供することを目的としている。

本発明の陰極線管に適応する電子銃をシャドウマスク方
式カラー受像管に使用すれば、モアレが目立たず且つフ
オーカスがシャープで解像度の良好なる画像を得ること
が出来る。又、ビームインデックス方式カラー受像管に
使用すれば明るさが十分で且つ色純度及び色飽和度の良
好なる画像を得ることができるという利点がある。次に
図面につき本発明を説明する。

第４図は本発明の陰極線管の基本構成を示したものであ
り、内部が高真空に保たれているガラス等の外囲器６の
ネック６，内に電子ビームを発生する電子銃７が内装さ
れており、この電子銃７が画像を映出するスクリーン６
２内面に設けた映像面８と対向して配置されている。

シャドウマスク方式カラー受像管のためには図示してい
ないシャドウマスクが映像面８の内側に所要の距離をへ
だてて配置されている。ビームインデックス方式カラー
受像管の場合は図示していないインデックス信号発生用
細条が映像面に組み込まれており又図示していないイン
デックス信号検出器が前記外図器６の一部にとりつけら
れる。第５図は本発明の陰極線管に適応する電子銃のカ
ソード９、第１グリツド１０、第２グリッド１１の部分
の要部拡大断面図である。

シャドウマスク方式カラー受像管では３本の電子ビーム
を発射する電子銃が使用されているが、３本の電子銃を
細合せた形のものの他に第１グリッド１０及び第２グリ
ッド１１がそれぞれ一枚の板に３箇の電子ビーム通過孔
を穿設した造の電子銃が使用されている。第５図では前
記電子銃の代表例として１本の電子ビームに対する部分
のみを表わしており、特に第１グリッド１０の電子ビー
ム通過孔１２附近の断面図と平面図を第６図ａと第６図
ｂに示す。

第６図ａに於て中心線の上半分は、第６図ｂに於けるＣ
−Ｂ方向の断面、下半分は同じくＣ−Ａ方向の断面を示
す。即ち第６図ａ、第６図ｂで明らかなように第１グリ
ッド１０の電子ビーム通過孔１２は円形であり、この電
子ビーム通過孔１２の周辺部の板厚が回転非対称的に肉
薄部とさせられている。つまり第６図ｂに於てＣ−Ｂ方
向に沿った区域１３ａ及び区域１３ｂの部分の板厚がそ
の他の部分より薄いという構造を有している。次に寸法
の実例を示すと、第３グリッド孔径１．５第２グリッド
孔径０．７４、第１グリッド１２の孔径０．７４、第２
グリッド、第３グリッド間隔１．７５第１グリッド・第
２グリッド間隔０．４０、カソード．第１グリッド間隔
０．１ふ第２グリッド板厚０．２５、第１グリッド板厚
（Ｃ−Ａ断面）０．１８、第１グリッド板厚（Ｃ−Ｂ断
面）０．１０、（単位柵）である電子銃を使用して、２
０インチ型カラーブラウン管を製作し、各電極電圧をカ
ソード電圧ＯＶに対してァノード電圧２弧Ｖ、第３グリ
ッド電圧４．８ＫＶ、第２グリッド３００Ｖとして動作
させた。

この場合無偏向のビームスポットとすると、第１グリッ
ド電圧を−９０Ｖとしたとき、ビームスポットはカット
オフの状態となる。次に第１グリッド１２にパルス状の
電圧を加え映像面上でのスポット形状を測定した結果を
第７図に示す。第７図で明らかなように、本発明の陰極
線管の実施例に適応する電子銃によれば、例えばビーム
スポット形状の縦：機の比は４０％ドライブの点で１．
３３：１となり６０％ドライブの点では１．３６：１と
なり非常に容易に縦長のビームスポットを得ることがで
きた。又、前記電子ビーム通過孔１２は円形であり、孔
の周辺部の肉薄部の板厚形状は孔に対し容易に精度よく
製作できるので、部品の製作誤差や組立誤差によりビー
ムスポットの収差等の発生することがないという利点が
ある。ビームスポットの縦横比については第１グリッド
のＣ−Ａ方向の板厚とＣ−Ｂ方向の板厚の比及び肉薄部
となっている区域１３ａ、区域及び１３ｂの広さ・形状
を適当に選ぶことにより所望のものに設定することがで
きる。

比較として第３図に示した従来例の電子銃によるビーム
スポット形状を第３グリッド孔径１．５０、第２グリッ
ド孔径０．７５第１グリッド孔径０．７５、第２グリッ
ド、第３グリッド間隔２．２５第１グリッド．第２グリ
ツド間隔０．４７、カソード．第１グリッド間隔０．１
２、第２グリッド板厚０．２５第１グリッド板厚０．１
３、第２グリッドへの板体板厚１．０、上．下板体５の
空隙２．０（単位側）の寸法の電子銃で２０インチ形カ
ラーブラウン管を製作し各電極電圧をカソード電圧ＯＶ
に対して、アノード電圧２弧Ｖ、第３グリッド電圧４．
雛Ｖ、第２グリッド電圧３００Ｖ、第１グリッド電圧一
１５０−ＯＶにて動作ごせた場合のドライブ％に対する
映像面上でのビームスポットの寸法を第８図に示す。図
を見ても明らかな如くこの場合、ビームスポット形状の
縦．横の比は４０％ドライブの点で１．１６：１、６０
％ドライブの点で１：１となる。即ち第７図と第８図を
比較して見ると本発明の陰極線管は従来例のものに比べ
全てのドライブ％の範囲で容易に大きい縦横比をとるこ
とができ、しかもドライブ％の全ての範囲でほぼ縦横比
が略一定となる。

前述したような電子銃をビームインデックス方式のカラ
ー受像管に適用する場合には明るいつまりビーム電流の
多い部分でも色純度・色飽和度が劣化しないという特性
を有することになり、これは非常に重要な利点である。
第９図ａ、第９図ｂは本発明の陰極線管の他の実施例に
適応する電子銃に於ける第１グリッド１０のそれぞれ断
面図及び平面図であり、第１グリッド１０の板厚を肉薄
部としている周辺部１３が図示のごとくひとつながりと
なっており、電子ビーム通過孔１２のすぐ近傍はほぼ同
じ肉厚であるが少し外側で非回転対称的となっている場
合を示している。

第１０図ａ、第１０図ｂは本発明の陰極線管の更に他の
実施例に適応する電子銃の第１グリッド１０のそれぞれ
断面図及び平面図であり、第１グリッドの板厚の肉薄部
としている周辺部１３に平坦部分がなく、曲面状又はテ
ーパ状の断面形状となるよう徐々に非回転対称的に薄く
なっている場合を示している。

以上述べたように本発明の陰極線管に適応する電子銃は
シャドウマスク方式カラー受像管やビームインデックス
方式カラー受像管に使用して非常に有効であるがその他
縦長又は横長のビームスポット形状を必要とする陰極線
管に適用できることはいうまでもない。

更に第６図、第９図及び第１０図の実施例において、第
９図ａおよび第１０図ａの上半分が各々第９図ｂおよび
第１０図ｂのＣ−Ｂ断面図で、下半分が第９図ｂおよび
第１０図ｂのＣ−Ａ断面図を示し、この電子ビーム通過
孔の周辺部に設けた回転非対称な肉薄部が前記第１グリ
ッドの一主面より形成されているが、これは両王面より
所望形状に形成させても良く、また同様な肉薄部を第２
グリッド‘こ設けても同じような効果が期待出来ること
は勿論である。

さらには第１グリッドと第２グリッドともに設けるとよ
り大きな効果を有することはもちろんであり、この第１
グリッドと第２グリッドの回転非対称肉薄部が互いに直
交していればより一層大きな効果が期待できるのは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の陰極線管に於て縦長ビームスポット形状
を得る為の第１グリッドの構造の一例を示す平面図及び
断面図、第２図及び第３図は同じく従来の縦長ビームス
ポット形状を得る為の第２グリッドの構造の例を示す平
面図及び断面図、第４図は本発明の陰極線管の基本成を
示す断面図、第５図は本発明の陰極線管に適応する電子
銃の主要部を示す拡大断面図、第６図は本発明の陰極線
管の一実施例に適応する第１グリッドの要部拡大断面図
及び平面図、第７図は本発明の陰極線管の一実施例に於
けるドライブ％に対するビームスポット径の関係を示す
曲線図、第８図は従来の陰極線管に於けるドライブ％に
対するビームスポット径の関係を示す曲線図、第９図及
び第１０図は本発明の陰極線管のそれぞれ他の実施例に
適用する第１グリッドの要部拡大断面図及び平面図であ
る。 １，１１・・・・・・第１グリツド、３・・・・・・第
２グリッド、２，４，１２・・・…電子ビーム通過孔、
１３，１３ａ，１３ｂ・・・・・・肉薄部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも電子ビーム通過孔が穿設された第１グリ
   ツド及び第２グリツドを有し、前記第１グリツド及びま
   たは第２グリツドの前記電子ビーム通過孔の周辺部に前
   記電子ビーム通過孔に対し回転非対称な肉薄部が設けら
   れていることを特徴とする陰極線管。