JPS6046511B2 - 陰極線管のフオ−カス補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えは静電四極レンズを有する陰極線管に於
けるスクリーン上下の輝線幅を改良する為等のフォーカ
ス補正方法に関するものてある。

従来の静電四極レンズを有する静電偏向型陰極線管は第
１図に説明的に示すように、陰極１、第１グリッド電極
２、第２グリッド電極３、第１のノ四極レンズ４、第２
の四極レンズ５、近軸部分のビームを利用するためのビ
ームカットアパーチャ電極６、一対の垂直軸偏向板７、
外部電界の影響を防ぐための一対のシールド電極Ｂａ、
８ｂ）保持電極９、第３の四極レンズ１０、一対の水平
軸５偏向板１１、ターーゲツト・スクリーン１２、及び
真空外壁１３等によつて構成されている。更に詳細には
、陰極１と第１グリッド電極２と第２グリッド電極３と
から成る電子ビーム発生源即ち電子銃によつてターゲッ
ト●スクリーン１２方向に放射する電子ビームのクロス
オーバ（図示せず）を形成し、このクロスオーバを物点
とし、この物点を第１の四極レンズ４と第２の四極レン
ズ５と第３の四極レンズ１０とによつてスクリーン１２
上に結像させるように構成されている。また電子ビーム
通路に沿つて配置された一対の垂直軸偏向板７によつて
電子ビームを第１の方向即ち垂直方向に偏向し、第３の
四極レンズ１０の後段に配置された一対の水平軸偏向板
１１によつて電子ビームを第２の方向即ち水平方向に偏
向するように構成されている。尚この例に於ける第１の
四極レンズ４は鎖線で示す如く水平軸方向に凸レンズ作
用を有し、垂直軸方向に凹レンズ作用を有する。また第
２の四極レンズ５は水平軸方向に凹レンズ作用を有し、
垂直軸方向に凸レンズ作用をする。また第３の四極レン
ズ１０は水平軸方向に凸レンズ作用を有し、垂直軸方向
に凹レンズ作用を有する。ところで、ビーム進行方向（
管軸方向）に直交する方向での断面例えば第１図のＡ−
Ａ″断面において、一対の垂直軸偏向板７が平行に保た
れていなけれは、一対の垂直軸偏向板７に偏向電圧を印
加した場合に対向面間の電位分布が均一にならず、場所
によつて異なる。例えば第３図に示す如く一対の垂直軸
偏向板７の間隙が左から右に向つて徐々に狭くなれば、
偏向板７に偏向電圧を印加した際に、電界の強さが矢印
１４の長さで示すように左から右に向つて徐々に大きく
なる。そして．電子ビーム１５の断面積は垂直軸偏向板
７の横幅に較べて無視出来ない大きさであるので、電子
ビーム１５は位置に応じて異なつた電界の作用を受け、
その結果としてスクリーンの上と下でフォーカスが甘く
なる。即ちスクリーンにおけるビームｊスポットが円と
ならずほぼ縦長の楕円状に変形し、フォーカスが悪くな
る。この結果、スクリーン上下での輝線がシャープにな
らない。このため、従来は一対の垂直軸偏向板７の組立
精度の高いもの即ち一対の垂直軸偏向板７の断面におけ
る・相互間隔がほぼ等しいもののみを良品としていた。
従つて陰極線管の製作の歩留りが悪かつた。勿論、組立
精度を高めることによつて歩留りを向上させることが可
能であるが、当然の結果として陰極線管のコストが高く
なる。そこで、本発明の目的は組立精度に頼らずに陰極
線管のフォーカス補正を容易に行うことが可能なフォー
カス補正方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、電子ビームが投射
されるターゲットと、前記ターゲット方向に電子ビーム
を発生する電子ビーム発生源と、前記電子ビームを第１
の方向に偏向するために前記電子ビームの通路に沿つて
配置された例えば実ノ施例の垂直軸偏向板７のような第
１の対の静電偏向板と、前記第１の方向と直角な第２の
方向に前記電子ビームを偏向するために前記電子ビーム
の通路に沿つて配置された例えば実施例の水平軸偏向板
１１のような第２の対の静電偏向板と、前記．第１のの
静電偏向板に対して直角に配置されたシールド電極とを
少なくとも具備する陰極線管において、前記シールド電
極の少なくとも１個を電気的に独立させ、該独立させた
シールド電極に所望の電圧を印加することによつてフォ
ーカスの補正゛を行うことを特徴とする陰極線管のフォ
ーカス補正方法に係わるものである。尚本発明における
ターゲットは、蓄積管、撮像管等のターゲットのみなら
ず表示陰極線管のターゲット・スクリーンも意味してい
る。上記本発明によれば、一対の静電偏向板の不均一な
対向間隔に基づく不均一な電界分布を、シールド電極て
形成した電界分布によつてほぼ均一な電界分布に補正す
ることが可能となり、組立精度の悪い陰極線管であつて
も、組立精度の良い陰極線管とほぼ同等のフォーカス状
態を得ることが可能となる。

従つて、今迄不良品とされていた陰極線管を良品として
使用することが可能となり、歩留りを大幅に向上させる
ことが出来る。また今迄良品として使用していた陰極線
管においては、更にフォーカスを改善することが出来る
。以下、図面を参照して本発明の実施例について述べる
。

但し、第２図〜第１０図において符号１〜１３で示すも
のは第１図で同一符号で示したものと実質的に同一であ
るので、その説明を省略する。第２図は本発明の実施例
に係わる陰極線管を説明的に示すものである。

この実施例に於いては、一対の平板状シールド電極８ａ
，８ｂが保持電極９に結合されておらず、電気的に独立
に設けられている。尚この一対のシールド電極８ａ，８
ｂは第３図の断面図から明らかなように一対の垂直軸偏
向板７の開放された両側を塞さぐような状態で両側に配
置されている。即ち、一対のシールド電極８ａ，８ｂは
一対の垂直軸偏向板７に対してほぼ直角に配置されてい
る。そして、独立した一方のシールド電極８ａには第１
のフォーカス補正電源１６が接続され、他方のシールド
電極８ｂには第２のフォーカス補正電源１７が接続され
ている。第１及び第２のフォーカス補正電源１６，１７
は、印加電圧の調整可能なポテンショメータ形式の電源
であり、且つ極性の変更が可能な電源である。従つて、
第２図では一方のシールド電極８ａに正の補正電圧を印
加し、他方のシールド電極８ｂに負の補正電圧を印加す
るように図示されているが、一対の垂直偏向板７の対向
間隔の傾きの方向によつては図示と逆の極性の電圧を各
シールド電極８ａ，８ｂに印加する。このように構成さ
れた陰極線管及びそのフォーカス補正装置によつてフォ
ーカスを補正する方法を次に説明する。

第２図のＡ−Ａ″断面における一対の垂直軸偏向板７の
相互間隔か第３図及び第４図に示すように傾いていれば
、第３図に示す一対のシールド電極８ａ，８ｂに電圧を
印加しない状態において、上の垂直軸偏向板７に＋Ｖを
印加し、下の垂直軸偏向板７に−Ｖを印加して垂直偏向
動作状態とすれば、前述した如く矢印１４で示す方向の
電界が生じ、この電界の強さが不均一となる。即ちビー
ム１５の進行方向に直角な方向に生じる矢印１４の電界
の強さは、矢印１４の長さで示すように、偏向板７の間
隔の狭い右側で大きく、左側で小さくなる。この結果、
ビーム１５に作用する電界が位置によつて異なり、ター
ゲット◆スクリーン１２におけるビームスポットが歪む
。そして、この歪みは偏向角度が大きくなるに従つて大
きくなる。このため、スクリーンの最も上及び下での輝
線が最も悪くなる。そこで、本実施例ては、第１及び第
２のフォーカス補正電源１６，１７によつて一対のシー
ルド電極８ａ，８ｂに電圧を印加し、且つこの電圧を調
整する。即ち、スクリーンの垂直軸方向の上及び下でフ
ォーカスが良くなるようにスクリーン上のスポット又は
輝線を見ながら、フォーカス補正電圧を調整する。これ
により、第３図に示す不均一な電界を打ち消すような電
界が付与され、良好なフォーカスが得られる。フォーカ
ス補正電圧の調整でフォーカスがとれた点はスクリーン
上のスポット又は輝線によつて判断する。第４図はフォ
ーカス補正した状態における無偏向時の電位分布を示す
ものである。

無偏向時であるので一対の垂直軸偏向板７の電位は０ボ
ルトであるが、一方のシールド電極８ａに例えばＯ〜５
０ボルトの範囲の十譬ボルト、他方のシールド電極８ｂ
には例えば０〜−５０ボルトの範囲の一？ボルトが印加
されている。尚ＶａはＶｂにほぼ等しい値である。この
結果、等電位線１８で示すような電界が一対の垂直軸偏
向板７の相互間に生じ、垂直軸偏向板７の近傍に矢印１
９で示すような方向と大きさを有する電界成分が生じる
。この電界成分を更に詳しく説明すると、一対の垂直軸
偏向板７の対向空間の中心での電界成分は略零てあり、
前記対向空間の右側の上方においては下向きの電界成分
が生じ且つ右に向うに従つて電界の強さが徐々に大きく
なり、前記対向空間の左側の上方においては上向きの電
界成分が生じ且つ左に向うに従つて電界の強さが徐々に
大きくなり、前記対向空間の右側の下方においては上向
きの電界成分が生じ且つ右に向うに従つて電界の強さが
徐々に大になり、前記対向空間の左側の下方においては
下向きの電界成分が生じ且つ左に向うに従つて電界の強
さが徐々に大きくなる。従つて、第３図ノに示す如く上
の垂直軸偏向板７に＋Ｖ１下の垂直軸偏向板７に−Ｖを
印加して電子ビームを上方に偏向した場合には、第３図
の矢印１４て示す電界分布と第４図の一対の垂直軸偏向
板７の対向空間の上方の矢印１９て示す電界分布とを重
畳した電７界分布が電子ビームに作用する。この上方偏
向時の対向空間上方の重畳電界分布は場所に依存せずに
ほぼ一様になる。一方、第３図とは逆に上の垂直軸偏向
板７に一■、下の垂直軸偏向板７に＋■を印加して電子
ビームを下方に偏向した場合にフは、第３図の矢印１４
の向きが下になり、且つ電子ビームが第４図の垂直軸偏
向板７の対向空間の下方に位置するのて、この対向空間
の下方の矢印１９で示す電界成分と第３図の矢印１４て
示す電界分布と逆の向きの電界分布とを重畳したものが
電子ビームに作用する。この下方偏向時の対向空間下方
の重畳電界分布は場所に依存せずにほぼぼ一様になる。
依つて、電子ビームの上方偏向時と下方偏向時との両方
において、一対の垂直偏向板７の対向間隔の不均一に基
づくフォーカス状態の悪化を改善することが出来る。尚
無偏向時にシールド電極８ａ，８ｂによる電界がビーム
に作用するので、無偏向時におけるフォーカスが原理的
にやや甘くなる。従つて垂直軸偏向板７及び第３の四極
レンズ１０の組立精度が極端に悪くなると、フォーカス
補正電圧による電界分布が無視出来なくなり、スクリー
ンの各点で良好なフォーカス状態を得ることが出来ない
。しかし、一般には組立誤差がそれほど大きくならない
ので、本実施例の方法によつて大部分の補正が可能であ
る。上述から明らかなように、本実施例の方法によれば
、機械的精度に頼らずに電気的にフォーカスの精度を上
げることが出来る。

従つて、今迄良品とされていた陰極線管においては更に
フォーカス状態を良くすることが可能となり、また今迄
不良品とされていた陰極線管を良品として使用すること
が可能となる。この結果、陰極線管の製作歩留りを大幅
に向上させ、コストを低減させることが？出来る。第５
図は本発明の別の実施例に係わる陰極線管の垂直偏向部
を示すものである。

この実施例においては一方のシールド電極８ａのみが電
気的に独立され、ここにフォーカス補正電源１６が接続
されている。このように構成された装置において、一対
の垂直軸偏向板７の断面が例えは第６図に示．すように
傾いていたとすれば、一方のシールド電極８ａに例えば
Ｏ〜＋１００ボルトの範囲の電圧十Ｖａボルトを印加し
、他方のシールド電極８ｂをアース電位の０ボルトとし
、一対のシールド電極８ａ，８ｂの電位に差を持たせる
ことによつて等．電位線１８て示す電界分布を作り、矢
印１９て示す補正電界を生じさせる。この結果、第３図
に示した矢印１４の電界とこの第６図の矢印１９の電界
との重畳電界が得られ、スクリーンの上及び下における
フォーカス補正が行われる。従つて、第・２図の装置と
同様の作用効果を得ることが出来る。尚この実施例にお
いて垂直軸偏向板７の断面の傾きが第６図と逆の場合に
は、一方のシールド電極に負の補正電圧を印加する。第
７図は本発明の更に別の実施例に係わる陰極線管の垂直
偏向部を示すものである。

この実施例においては、他方のシールド電極８ｂのみが
電気的に独立され、ここにフォーカス補正電源１７が接
続されている。このように構成された装置において、一
対の垂直軸偏向板７の断面が第８図に示すように傾いて
いたとすれば、一方のシールド電極８ａはアース電位の
Ｏボルトとし、他方のシールド電極８ｂに例えばＯ〜−
１００ボルトの範囲の・−Ｖｂボルトを印加し、一対の
シールド電極８ａ，８ｂ間に電位差を持たせることによ
つて等電位線１８て示す電位分布を作り、垂直軸偏向板
７の近傍に矢印１９で示す電界成分を生じさせる。この
結果第３図に示した矢印１４の電界とこの第８図の矢印
１９の電界との重畳電界が得られ、スクリーンの上及び
下でのフォーカス補正が行われる。従つて、第２図の装
置と同様な作用効果が得られる。尚この実施例において
垂直軸偏向板７の断面の傾きが第８図と逆の場合には他
方のシールド電極８ｂに正の補正電圧を加える。以上、
本発明の実施例について述べたが、本発明は上述の実施
例に限定されるものてはなく、更に変形可能なものであ
る。

例えば、第９図に示すように一方のシールド電極８ａの
みを独立に設け、ここに補正電源１６を接続し、これに
対向する他方のシールド電極８ｂを設けない構成として
も、補正の効果が得られる。即ちこの様に一方のシール
ド電極８ａのみとし、ここに電圧を印加しても、垂直軸
偏向板７間に補正電界が生じ、前述の実施例と同様な補
正効果が得られる。また第１０図に示す如く他方のシー
ルド電極８ｂを独立に設け、ここに補正電源１７を接続
し、一方のシールド電極８ａを省いた構成としても同様
な補正効果が得られる。

また実施例では第３の四極レンズ１０が垂直軸偏向板７
の後段に設けられているので、垂直軸偏向板７と四極レ
ンズ１０との両方の組立誤差に基づくフォーカスぼけを
補正することが出来るという特徴を有するが、四極レン
ズを設けない陰極線管にも勿論適用可能である。

また実施例の陰極線管に後段加速電極、偏向拡大レンズ
等を付加したものにも、本発明を勿論適用出来る。

また垂直軸静電偏向板７が進行波型ヘリックス線路て構
成されている場合にも適用可能である。但し、この場合
にはシールド電極の形状を周波数特性を満足するように
する。また表示陰極線管に限ることなく、蓄積管、撮像
管等の陰極線管にも適用可能である。また上記実施例で
は第１の対の偏向板を垂直軸偏向板７としたが、これが
水平軸偏向板であつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の陰極線管の説明的断面図である。 第２図は本発明の実施例に係わる陰極線管及びフォーカ
ス補正装置を説明的に示す断面図、第３図は第２図て補
正電圧を零として偏向電圧を加えた状態を示すＡ−Ａ″
部分拡大断面図、第４図は第２図て偏向電圧を零として
補正電圧を印加した状態を示すＡ−Ｎ部分拡大断面図で
ある。第５図は本発明の別の実施例における垂直偏向部
分の断面図、第６図は第５図て偏向電圧を零として補正
電圧を印加した状態を示すＡ−Ａ″部分拡大断面図てあ
る。第７図は本発明の更に別の実施例における垂直偏向
部分の断面図、第８図は第７図で偏向電圧を零として補
正電圧を印加した状態を示すＡ−Ａ″部分拡大断面図で
ある。第９図及び第１０図は変形例における垂直偏向部
分の断面図である。尚図面に用いられている符号におい
て、１は陰極、７は垂直軸偏向板、８ａ，８ｂはシール
ド電極、１１は水平軸偏向板、１２はターゲット・スク
リーン、１６は第１のフォーカス補正電源、１７は第２
のフォーカス補正電源てある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子ビームが投射されるターゲットと、前記ターゲ
   ット方向に電子ビームを発生する電子ビーム発生源と、
   前記電子ビームを第１の方向に偏向するために前記電子
   ビームの通路に沿つて配置された第１の対の静電偏向板
   と、前記第１の方向と直角な第２の方向に前記電子ビー
   ムを偏向するために前記電子ビームの通路に沿つて配置
   された第２の対の静電偏向板と、前記第１の対の静電偏
   向板に対して直角に配置されたシールド電極とを少なく
   とも具備する陰極線管において、前記シールド電極の少
   なくとも１個を電気的に独立させ、該独立させたシール
   ド電極に所望の電圧を印加することによつてフォーカス
   の補正を行うことを特徴とする陰極線管のフォーカス補
   正方法。 ２ 前記シールド電極は前記第１の対の静電偏向板の両
   側に設けられた一対のシールド電極であり、前記一対の
   シールド電極の一方及び他方を電気的に独立させ、前記
   一方のシールド電極に正の電圧を印加し、前記他方のシ
   ールド電極に負の電圧を印加することによつてフォーカ
   スの補正を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の陰極線管のフォーカス補正方法。 ３ 前記シールド電極は前記第１の対の静電偏向板の両
   側に設けられた一対のシールド電極であり、前記一対の
   シールド電極の一方を電気的に独立させ、前記一対のシ
   ールド電極の他方を零ボルトに保ち、前記一方のシール
   ド電極に電圧を印加することによつてフォーカスの補正
   を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の陰
   極線管のフォーカス補正方法。 ４ 前記シールド電極は前記第１の対の静電偏向板の片
   側に設けられた単一のシールド電極であり、前記シール
   ド電極を電気的に独立させ、前記シールド電極に電圧を
   印加することによつてフォーカスの補正を行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の陰極線管のフォー
   カス補正方法。