JPS61131343A - 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】 〔発明の有用分野〕 本発明はカラー受像管用電子銃に関し、特にシャドウマ
スク形カラー受像管に装着される３本の電子ビームを一
列に射出するインツイン形電子銃の主電子レンズ部を形
成する電極の構造に関する。

〔発明の背景〕

この種のカラー受像管用電子銃において、解像度を改良
したものとして、従来例えば特開昭５７−１０３２４６
号公報に示されるように、対向する主レンズ電極がそれ
ぞれその対向側に周辺リムを有し、この周辺リムと後退
逮せて配置した開孔形成面との凹所で長円状レンズ空間
を形成する方式のものが知られている。

この方式においては、上記長円状レンズ空間部に対向す
る電極側の電位が深く浸入し、１つの大口径化したレン
ズが形成でき、球面収差を減少させ得ることから電子ビ
ームスポット径を小さくすることに対して有効であると
とが開示されている。

しかし、この方式では主レンズ電極部品の強度特性およ
び製造コストの問題については必ずしも配置されていな
い。

すなわち、強度特性についていえば前記対向面側に形成
した凹所は筒状の周辺リムで構成され、従来一般の主レ
ンズ電極部品に用いられているよりな複数のビーム通過
開孔を備えた有底筒状容器に比較して機械的強度が低い
なめ、特に電子銃組立工程において凹所長円輪郭寸法の
変化を生じやすく一様の解像度が得難い問題がある。

ま九、製造コストについては、外側の２本のビームを中
央のビームに静的に集中させるために長円状レンズ空間
寸法を対向する主レンズ電極間で異ならせてあ〕、一方
を他方に比べて大きな寸法に変位させである。しかもこ
の変位量は一般にカー受像管の画面サイズにほぼ対応さ
せて異ならせる必要があることから、それぞれに適合し
な多数の主レンズ電極部品製作用プレス金型が必要とな
勺製造コストの上昇を招く。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的は、主電子レンズ口径の拡大とレンズ電極部品の機
械的強度を向上させることによりカラー受儂管Ｏ解儂度
の改良と変動の防止を図ることができ、しかも電極部品
の一様化によ〕製造コストを低減することが可能なカッ
ー受儂管用電子銃を提供することにある。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明は、対向する
１対の主レンズ電極構造を、それぞれ所定厚の板状部材
と容器状部材とに分離して前者を対向面側に配置したも
のである。

すなわち、板状部材が有する単一の長円状開孔寸法広大
なレンズ空間を形成するとともに、対向する一対の板状
部材の厚さを相互に違えることで靜コンバーゼンスを確
保して上記長円状開孔寸法は一様なものとするととが可
能であ〕、併せて長円状レンズ空間形成部を板状部材と
することで機械的強度を必要十分なものとし、電子銃組
立時の変形を防止することが可能となった。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明をバイポランシャル形電子銃に適用し九
−実施例の主レンズ電極構造を示す。同図−）が管軸方
向および３本の電子ビームの配列方向（水平方向）を含
む平面で切った断面図、同図（ｂ）が管軸方向および管
軸方向を上記電子ビームの配列方向とに垂直な方向＜＊
直方向）とを含む平面で切った断面図、同図（ｃ）が６
４電極側から１九Ｇ３電極の正面図である。

同図（ａ）において、Ｇ３電極３０とＧ４電極４０とは
間隔ｇをもって対向し、Ｇ３電極３０は、下部電極素子
３３と上部電極素子３４との溶接組立体からなシ、さら
に上部電極素子３４は第１の板状部材３１と第２の容器
状部材３２とから構成される。Ｇ４電極４０は、第１の
板状部材４１と第２の容器状部材４２とから構成され、
第２の容器状部材４２の上部にシールドカッグ５０を備
えている。

次にＧ、電極３０の上部電極素子３４を例にとシ本実施
例の主レンズ電極構造を第２図および第３図を用いて説
明する。

まず、電極素子３４を構成する第１の部材３１は、第２
図に示すように、所定の厚さｔｌを有する板状金属板に
水平方向寸法り、垂直方向寸法マからなる単一の長円状
開孔３１１が穿孔された有孔版状部材からな）、この長
円状開孔３１１の水平方向両端部は半径が喬直方向寸法
マの１／２となる半円状で、半円部の中心位置はそれぞ
れ両側のビーム通路の配列間隔８と一致している。

一方、第２の部材３２は、第３図に示すように第１の部
材３１に接触固定される面側に底面３２１を有する容器
状部材からな力、上記底面３２１には、両側の電子ビー
ム通路のそれぞれ外側半分を構成する前記第１の部材３
１が有する長円状開孔３１１の水平方向両端部と同一寸
法の半円と、両側の電子ビーム通路の内側半分を構成す
る垂直方向く長径をもつ半楕円との連接し九異形孔３２
２および中央の電子ビーム通路を構成する垂直方向に長
径をもつ楕円孔３２３を備えている。

以上Ｇ３電極を例に説明したが、Ｇ４電極を構成する第
１の部材４１および第２の部材４２も全く同様の構成を
有している。ただ、Ｇｌ電極側の第１の部材３１の厚さ
ｔｌＫ対しＧ４電極側の第１の部材４１は後述するよう
にｔｌよ）も小さいｔ２としである点のみが異なる。

上記構成において、単一の長円状開孔を有する板状部材
を対向させ大ことによル、主レンズ口径拡大による球面
収差低減の効果が達成される。すなわち、第１図伽）に
おいてＭＩＯ板状部材３１゜４１がそれぞれ有する長円
状開孔３１１　、４１１においては、対向電極の電位が
深く浸入して広大なレンズ空間、主電子レンズが形成さ
れる。つま）、Ｇ３電極の長円状開孔３１１にはＧ４電
極の高圧側電位が０４電極の長円状開孔４１１１ＣはＧ
３電極の低圧側電位がそれぞれ長円状開孔３１１　、４
１１の開孔内で連続して延びてお〕、その丸め、主電子
レンズの優勢な部分は３本の電子ビーム通路を通って延
びる１つの大きいレンズとして現われる。

丸だ、このような長円状空間内に浸入して形成される主
レンズでは、その空間の形状からス買ット効果によ）非
点収差を生じる。すなわち、一般にレンズ強度は開孔の
寸法が小さいほど強くなるから、第２図において垂直方
向寸法マが水平方向寸法りよ）も小さい開孔３１１　、
４１１でのレンズ強一度は水平方向く比較して垂直方向
で強くなる。虎だし、長円状開孔３１１　、４１１の水
平方向両端部はその中心が両側のビーム中心と一致する
半円であることから、上記非点収差の影響は中央の電子
ビームおよび両側の電子ビームの内側半分に現われる結
果となる。

この非点収差を補正するため、本発明では容器状部材か
らなる第２の部材３２．４２に穿設する開孔を非円形と
している。すなわち、これらを前述したような楕円孔お
よび異形孔とじなととくよシ、そこにおけるレンズ強度
は垂直方向に比較して開孔幅の小さい水平方向で強いも
のとな）、上述した＃１１の部材が有する長円状開孔部
とのバランスがとれ、非点収差を除くことができる。

次に電子銃を組立てる際に起こる電極強度の問題につい
て説明すると、一般に電子銃を組立てる際には、図上省
略し九が適当な組立油臭に各電極を組込み、管軸方向に
圧力を加えて固定した状態で、例えば溶融ガラスからな
る電極支持体く各電極の植設部を挿入し融着させる方法
がとられている。この工程で、電極は種々の機械的圧力
を受ける。すなわち、組立油臭に組込む際の治具からの
応力、電極支持体に融着する際の圧着応力などがそれで
ある。これらの機械的応力によ）、電極は組立てる以前
の状態に対し少なからず歪みをもっことは必至であるが
、と）わけ先に示した公知文献に開示されているような
凹所を有する電極部品においてはその歪量は他の一般の
有底容器状電極部品に比較して大きく、解儂度の変動を
招きやすい。

これに対し本発明の電極構造においては、上記凹所相当
部が所定の厚さの１枚の板状部材で形成されているため
、上述した周辺リム形成電極に比較してはもちろん、従
来一般の有底容器状電極に比較しても機械的強度が優れ
ることは自明である。

また、楕円孔を形成した第２の部材についても、その開
孔形成面は上記板状部材に密接して溶接固定されている
ためここでも十分な強度が保てることになる。

さらに、本発明の他の利点はその静；ンバーゼンス方式
にある。次にこれを従来例と比較しながら説明する。

まず第４図は、従来公知の電子銃における靜コンバーゼ
ンス方式を説明するものであるが、従来・例では同図に
示したよりにＧ４電極１１０の凹部１１１の幅Ａ　ｉｔ
、　Ｇ　ｓ電極１２０の凹部１２１の幅Ｂよ〕龜わずか
に大きい。このようにＧ４電極の凹部の幅をＧ３電極の
凹部の幅よ夕も大きく変位させると、両電極の対向端面
間では傾斜静電レンズ作用によシ両偶のビームが内側へ
屈曲し、周知の靜；ン？（−ゼンスが行なわれる。この
とき屈曲量はＡとＢの比で定ま）、一般にはａＳ電極１
２Ｇの凹部１２１の幅Ｂを一定とし、カラー受像管の画
面サイズに応じて適合し＆Ｇ、電極１１Ｇの凹部１１１
の幅ムを使い分けている。このため、変位量ごと、換言
すれば画面サイズととに異なったＧ４電極部品を必要と
することにな）、電極部品製造コストが増大する問題を
生じていた。なお従来例ではＧ　８　＋０４電極とも２
寸法で示す凹所の深さは一致している。

これに対し、ｌＫ５図は本実施例の電子銃における靜；
ンパーゼンス方式を説明する走りのもので、第１図の’
ｓ　＋　Ｇ４電極の対向部分を拡大したものに相幽する
断面図であるが、同図においてＧ３電極側の板状部材の
厚さｔ１＝３１１ＩＩに対し、Ｇ４電極側の板状部材の
厚さをｔ２−２ｓｍ＋とじている。

この場合、前述した通）それぞれの板状部材で形成され
る長円状レンズ空間部には対向電極電位が深く浸入し１
つの大口径化した主電子レンズを形成しているが、この
際、両側電子ビームの透過口近辺では、長円状開孔縁部
の壁の影響で、対向電位の浸入紘中央ビーム通過口近辺
に比較して浅くなる。この結果、両側の電子ビームはＧ
３電極の広大なレンズ空間域で傾斜した等電位線６０に
遭遇する虎め、ここでの傾斜静電レンズ作用による集中
作用を受け、外側の電子ビーム８，１０は内側へ屈′曲
する。しかし、この際従来例のようＫｔ２がｔｌと一致
（ｔｌ＝ｔ２＝Ｆ）していると、Ｇ３電極で内側への屈
曲を受けても電子ビーム８，１ＧはＧ４電極の広大なレ
ンズ空間で同様に傾斜した等電位線７０に遭遇するため
、Ｇ４電極での発散レンズ作用で上述し走向側への集中
作用が相殺されることになる。そのため、本実施例では
ｔ２をｔｌＫ対して１ａａ＊小さく設定し、Ｇ４電極側
空間域での等電位線７０を、Ｇ３側等電位線６０に比較
してその傾斜を緩やかなものとしている。との結果、Ｇ
３電極側でのビーム集中作用はＧ４電極側でのビーム発
散作用に対して優勢なものとな〕、第５図にその電子ビ
ームの通路を破＠！８’、１Ｇ’で示した二うに静コン
バーゼンスが行なわれる。なお、本実施例のｔ１＝３■
、ｔ２＝２園の値は、２０形カラー受儂管における静コ
ンバーゼンスに対応するものであるが、他すイズのカラ
ー受像管においても、両板状部材の厚さｔｌ、ｔ２の比
を適当に選択するととで対応できる。

このように本実施例においては、板状部材の厚さを選択
することで画面サイズごとく適合し±静コンバーゼンス
が行なわれることから、板状部材が有する長円状開孔お
よび容器状部材が有する楕円状開孔等は画面サイズに無
関係に一定寸法の電極部品で対応できる丸め、電極部品
の製造コストを低減する上できわめて大きい効果をもた
らす。

一方、板状部材のプレス打抜き加工に関連して、３個の
ビーム通過開孔を打抜きで形成して強度特性を向上させ
ようとする提案が既に行なわれてｈるが（特開昭５７−
１１４５９号）、この場合、開孔径を大きくしようとす
れば隣接開孔間がきわめて近接するなめ、個々の開孔真
円度等、打抜き加工精度をビームスポット形状に悪影響
を与えな−精度に打抜くことがｒＢＪｌ＆で生産性が低
いという問題を有しているが、本発明によれば、板状部
材の打抜きはその厚さが２〜４ｍと厚くなるものの、そ
の打抜き形状は上述したような近接部をもたない単一の
長円状開孔であることから、上記板厚の範囲種度では通
常の打抜き加工技術で十分製作可能である。なお、画面
サイズの違いＫは、板状部材の厚さ、つまり金属材料厚
を選定するのみで対応でき打抜き輪郭寸法は画面サイズ
には無関係であることは前述した通ルであるから、板状
部材製作用プレス金型に関しては、同一金型の利用が可
能であシ、との点でも製作コストの低減を図るととがで
きる。

まな、容器状部材３２．４２は、プレス成形によ）一体
的に形成してもよいが、その底面部を構成するビーム通
過開孔を打抜いた所定の厚さの板状部材と単なる筒状部
材とに分離して形成し、それらを溶接固定して一体とし
てもよい。

さらに、水平・垂直方向間のレンズ強度の違いに：る非
点収差の解消のために別の方法、例えば前述しな公知文
献に記載されるようにスロット状開口を別に設ける等の
方法をとるものとすれば、容器状部材３２．４２のビー
ム通過開孔は必ずしも第３図に示したような楕円孔およ
び異形孔とする必要はなく、単なる円形とすることも可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、対向させ大板状
部材にそれぞれ単一の長円状開孔を設けるととて主電子
レンズ口径を拡大して解像度を改良することができ、ま
九静コンバーゼンスについては、各板状部材および容器
状部材の開孔寸法等を一様にしたｉま、ただ板状部材の
厚さを、低圧側に対して高圧側で小さくすることで画面
サイズの違いに対応でき、製造コストを低減させること
ができる。のみならず機械的強度の面でも優れ六もので
あることから、解像度の変動も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図−）、伽）は本発明の一実施例を示す主レンズ電
極の断面図、同図（ａ）は要部正面図、第２図および第
３図は各主レンズ電極素子の構成を示す正面図と断面図
、第４図および第５図は静コンバーゼンスを説明する九
めの図である。 ３０・・・＠Ｇ３電極、４０・・・１１０４電極、３１
．４１−・・・板状部材、３２，４２・・・・容器状部
材、３１１　、４１１　＠−・管長円状開孔、３２３　
、４２３　＠・＠１楕円孔、３２２　、４２２・・嗜・
異形孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、３本の電子ビームを一列に放射する電子ビーム源と
   、この電子ビーム源からの電子ビームをけい光面上に集
   束するための主電子レンズ部とを備えたカラー受像管用
   電子銃において、主電子レンズ部を形成する管軸方向に
   一定の間隔をおいて対向して配置された１対の電極を、
   対向面側に位置した電子ビームの配列方向に長い単一の
   長円状電子ビーム通過開孔が穿設された所定厚の板状部
   材と、この板状部材に接する底面部に各電子ビーム通過
   開孔をもつ容器状部材とによって構成したことを特徴と
   するカラー受像管用電子銃。 ２、板状部材の厚さを、１対の対向電極間で、高電圧側
   電極において低電圧側電極においてより小さくなるよう
   に異ならしめた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。 ３、板状部材に穿設した長円状電子ビーム通過開孔は、
   １対の対向電極間で同一寸法であ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。 ４、容器状部材底面部の電子ビーム通過開孔が、中央の
   電子ビームの通路となる電子ビームの配列方向に垂直方
   向に長径を有する楕円孔および両側の電子ビームのほぼ
   外側半周を取り囲む半円と当該電子ビームのほぼ内側半
   周を取り囲む上記垂直方向に長径を有する半楕円との連
   接した異形孔であ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。