JPS62193043A

JPS62193043A - カラ−受像管用電子銃

Info

Publication number: JPS62193043A
Application number: JP61032974A
Authority: JP
Inventors: Masaji Shirai; 正司白井; Hidemasa Komoro; 小諸　英正; Yoshiaki Iitaka; 飯高　芳昭; Masakazu Fukushima; 正和福島
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1986-02-19
Publication date: 1987-08-24
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: JPH0640469B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、カラー受像管用電子銃の主レンズを構成する
電極形状に関するものである。

〔発明の背景〕

第１図は、従来構造の電子銃を備えたカラー受像管の平
面図である。ガラス外囲器１のフェースプレート部２の
内壁に、３色の蛍光体を交互に塗布した蛍光面３が支持
されている。陰極６，７゜８の中心軸１７，１８，１９
は、Ｇ］電極９、Ｇ２電極１０、主レンズを構成するＧ
３電極１１、Ｇ４電極１２、Ｇ５電極１３、Ｇ６電極１
４、および遮蔽カップ１５の、それぞれの陰極に対応す
る開孔部の中心軸と一致し、共通平面」二に互いにほぼ
平行に配置されている。中心軸１８は電子銃構体自体の
中心軸でもある。上記共通平面に沿った方向を、以降水
平方向とする。Ｇ５電極１３、およびＧ６電極１４の開
孔部から各電極内部方向に突出した円筒部分のうち、外
側方向に配置された円筒部分の端部は、中心軸１７．１
９に対して傾斜している。

各陰極から射出される３本の電子ビームは、中心軸１７
，１８．１９に沿って主レンズに入射する。第１図の例
では、主レンズはＧ３．Ｇ４゜Ｇ５電極により形成され
るいわゆるＵｎｊ、　−Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　Ｆｏｃｕ
ｓｉｎｇ電子レンズ、すなわちＵＰＦレンズと、Ｇ５．
Ｇ６電極により形成されるいわゆるＢｊ、−Ｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌ　Ｆｏｃｕｓｉｎｇ電子レンズ、すなわちＢＰ
Ｆレンズの２つの電子レンズの組合わせにより構成され
ている。Ｇ６電極１４は、遮蔽カップ１５、ガラス外囲
器内部に設けられた導電膜５と同電位になっており、２
０〜３０ＫＶ程度の高電圧が与えられている。Ｇ３．Ｇ
５電極には５〜９ＫＶ程度の集束電圧が与えられる。Ｇ
４電極には、Ｇ６電極と共通の高電位が与えられる場合
と、Ｇ２電極とほぼ同一な電位４００〜１．０ＯＯＶ程
度の低電位が与えられる場合の２種類の構成が考えられ
る。主レンズに入射した電子ビームは、上記２つの電子
レンズにより集束される。中心軸１８に沿って入射する
中央ビームに対しては主レンズは軸対称に形成されてい
るので、中央ビームは主レンズにより集束された後、中
心軸１８に沿った軌道を直進する。一方、外側の中心軸
１７．１９に沿って形成される主レンズを構成する電子
レンズのうち、Ｇ５．Ｇ６電極により形成されるＢＰＦ
レンズは、円筒部分端面が傾斜しているため、特開昭５
７−６３７５０に示されているように、電子ビームを集
束すると同時に偏向させることができる。

こうして、外側中心軸１７．１９に沿って主レンズに入
射する外側ビームは、主レンズによって集束されると同
時に、中央ビーム方向に集中される。

以上により、３本の電子ビームはシャドウマスク４上で
結像し、さらに互いに重なり合うように集中する。この
ように、各電子ビームを集中させる操作を静コンバーゼ
ンス（以後ＳＴＣと略す）とよぶ。各電子ビームはシャ
ドウマスクにより色選別をうけ、各々に対応する色の蛍
光体を励起発光させる成分だけがシャドウマスクの開孔
を通過し、蛍光面に到る。また、電子ビームを蛍光面上
で走査するため、外部磁気偏向ヨーク１６が設けられて
いる。

第１図に示した方式では、外側電子ビームの偏向量は、
電極円筒部端面の傾斜角が大きいほど増大する。傾斜角
を大きくするためには、円筒部分の長さの最大値を拡大
し、最小値を低く抑えなければならない。ところが、電
極製作上の問題から、上記最大値は円筒部分内径の５０
％程度の値が上限であり、また上記最小値は電極肉厚の
２．５倍程度の値が下限値である。したがって電極製作
にあたってほぼ同一の肉厚の金属板を用いた場合、主レ
ンズ口径が小さくなると上記最大値が小さくなり、一方
、上記最小値は一定のままなので、円筒部端面傾斜角は
減少する。このため外側電子ビーム偏向量が低下し、Ｓ
ＴＣがとれなくなるという問題が発生する。

この問題を解決するため、ＢＰＦレンズ部分だけでなく
、Ｇ３．Ｇ４．Ｇ５電極によって形成されるＵＰＦレン
ズ部分も非軸対称構造とし、電子ビームに偏向力を与え
、偏向量の不足を補うという方法が考えられる。

第２図は、ＵＰＦレンズ部分を、特開昭５２−３２７１
４号公報に示された非軸対称構造とし、電子ビームに偏
向力を付加しようとした例である。すなわち、１対の電
極Ｇ３．Ｇ４のうち、蛍光面側に位置する、Ｇ４電極開
孔の中心軸が、Ｇ３電極開孔の中心軸に対してわずかに
外側に偏位しているので、外側電子ビームは中心ビーム
方向に偏向されるのである。ここでは、Ｇ６電極側から
挿入する円筒形の治具によりすべての電極開孔部を固定
できるように、隣接する電極開孔のうち、蛍光面側の開
孔径が他の一方の開孔径に比較して小さくならないよう
に組み合わせている。また、Ｇ４電極には、Ｇ６電極と
共通の高電圧■。が、Ｇ３゜Ｇ５電極にはこれより低圧
の集束電圧Ｖｆが印加されている。

ところが、このような構造では、なお次のような問題が
発生する。すなわち、第２図に示した外側電子ビームの
中心軸２０が中心軸１８の方向に偏向されるため、外側
電子ビームは、特に、外側に中心軸の偏位した電極１２
の開孔の中心軸から大きく外れた部分を通過することに
なる。このため外側電子ビームは、中心軸２０から、中
央ビーム側の部分と他の側の部分とで異った集束力をう
けるので蛍光面上で歪んだ形状のスポットを形成するこ
とになる。

第３図に、このときのスポット形状の概略を示す。中央
ビームスポット３０の両側は外側ビームスポット形状３
１．３１’である。斜線部分はコアと称する高輝度部分
、その周囲はハロと称する低輝度部分である。特にハロ
の横方向への拡がりが顕著になるので、カラー受像管の
縦方向解像度が劣化することになる。

以」二と同様な問題は、Ｇ４電極１２に、Ｇ２電極とほ
ぼ同一な電位を与える構成の主レンズに対しても発生す
る。このときは、特公昭５２−３２７１４号公報の方法
に従えば、Ｇ５電極１３のＧ４電極１２側の外側開孔中
心軸を、Ｇ４電極１２の外側開孔に比較して外側に偏位
させなければならない。

この構成でも、外側電子ビームはＧ５電極のＧ４電極側
開孔の中心軸から内側に大きく偏位した部分を通過する
ので、スクリーンスポット形状は第３図に示したものと
同様に歪んでしまう。

このように、２段階で電子ビームを偏向させる手法は、
特開昭５５−５３８５３号公報に示されているように、
Ｇ４電極電位が０３．Ｇ５電極電位よりも低い場合には
、ｖｉに対する電子ビーム偏位量の変動を防ぐ目的で用
いられることもあり、このときは、Ｇ５．Ｇ６電極間で
も、開孔中心軸を偏位させる方法により電子ビームを偏
向させる場合もある。このような場合も、上記の外側電
子ビームスポットの歪の問題が同様に発生することはも
ちろんである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、外側電子ビームの蛍光面上でのスポッ
トの歪を低減することを可能とした電子ビーム偏向手段
を備えた電子銃構造を提供することにある。

〔発明の概要〕

蛍光面上での外側電子ビームスポット形状の歪の原因の
多くは、対向する電極開孔のうち蛍光面側の電極開孔中
心軸を外側に偏位させていることにある。電子ビームは
蛍光面の方向に進行するに従い、内側に偏向されるので
、蛍光面側聞孔の中心軸から大きく内側に偏位した部分
を通過する。

これにより、電子ビームに対する集束力に対してアンバ
ランスが生じ、スポットが歪む。

したがって、対向する電極開孔のうち蛍光面側の電極開
孔中心軸を内側に偏位させて電子ビームを内側に偏向さ
せることができれば、電子ビームは常に電極開孔中心軸
付近を通過することになり、スポットの歪は低減される
。第１図のような多段の主レンズでは、対向する電極の
うち、蛍光面側に位置する電極の電位が、他方の電極電
位よりも低い場合がある。そのような部分では、蛍光面
側電極開孔の中心軸を内側に偏位させることにより電子
ビームを内側に偏向させることができ、発明の目的を達
成できる。

〔発明の実施例〕

本発明の効果を確認するため、第４図にあげた本発明の
実施例と、第５図にあげた従来例について、電子ビーム
解析プログラムによる解析を行い、結果を比較した。こ
こでは簡単のため、円筒形の電極で構成された主レンズ
を考え、Ｇ３電極１１、Ｇ４電極１２．Ｇ５電極］、３
、により形成されるＵＰＦレンズ部にビーム偏向手段を
設けた。第４図の例では本発明に従い集束電圧の印加さ
れるＧ５電極１３のＧ４電極側開口の中心軸が内側に偏
位されており、第５図の例では従来例に従い、高圧の印
加されるＧ４電極１２の開孔が、対向するＧ３電極１１
の開孔に比較して外側に偏位されている。いずれも、電
極組立時にＧ６電極１４側から挿入される固定治具が貫
通できるようにするため、隣接する開孔部のうちＧ６電
極側の開孔径が一方の開孔径に比較して小さくならない
ように組合わせている。

電子ビームの中心軌道２０と、中心軌道に対して一定角
度（±０．５°）をもって入射する２本の軌道４５．４
６を解析する。プラスの角度で入射する軌道４５が、蛍
光面３上で中心軌道］、７と一致するときの集束電圧Ｖ
！の値をＶ　！１１１　とし、マイナスの角度で入射す
る軌道４６が蛍光面３上で中心軌道２０と一致するとき
の集束電圧Ｖｉの値をＶ　ｆｈ　２とする。Ｖ　ｔ　ｈ
　ｔ　とＶｚｈ２が一致すると電子ビームは中心軌道の
両側の集束力が一致し、蛍光面上のスポット形状の歪み
が無くなる。逆に、これらの電圧値の差が大きいと歪み
は大きくなる。

開孔中心軸の偏位を大きくすると、電子ビームの偏向量
が大きくなり、それにともないスポット形状の歪みも拡
大する。

第６図に、電子ビーム偏向量と、Ｖ　ｉ　ｈ　ｔとＶ　
ｉ　ｈ　ｘの値の差によって示したスポット歪みとの関
係を示す。電子ビーム偏向量は、第５図に示した電子ビ
ーム中心軌道２０の、スクリーン上での中心軸からの偏
位量りで表わす。ｈの値は、Ｖｘの値がＶ　ｉ　ｈ　２
どなったときの値をとる。第６図から分るように、電極
開孔中心軸偏位量を大きくして電子ビーム偏向量を増大
させるに従い、Ｖ□ｈ１とＶ　ｉ　ｈ　ｓｒ。

の不一致が拡がり、電子ビームスポットの歪が顕著にな
ってくるが、本特許による構造をもつ第４図の例では、
従来構造の第５図の例に比較して、歪みが抑制される。

第７図に本発明の一実施例を示す。第１図に従来例とし
て示した電子銃と異なり、Ｇ５電極１５の、Ｇ４電極側
開孔のうち両側の開孔の中心軸が内側に偏位している。

このため電子ビームはＩＪＰＦレンズ部分でも偏向され
、ＢＰＦレンズ部分での偏向量が不足した場合でも３本
の電子ビームを集中させ、ＳＴＣをとることができる。

このとき、蛍光面側で、開孔中心軸がビームの偏向され
る方向、すなわち内側に偏位しているため、電子ビーム
は開孔中心軸付近を通過することになり、歪みは抑制さ
れる。

第８図は、Ｇ４電極１２にＧ２電極１０と共通の低電位
を与える構成の主レンズに本発明を適用した実施例であ
る。この例ではＧ４電極１２のＧ３電極側開孔の中心軸
が、対向するＧ３電極開孔中心軸に比較して内側に偏位
している。

第９図は、Ｇ３電極１１、Ｇ５電極１３に共通の集束電
圧Ｖ、を、Ｇ４電極１２とＧ６電極１４に共通の高電圧
Ｖ。を与える構成の主レンズに本発明を適用した他の例
である。Ｇ５電極のＧ４電極側開孔の中心軸１７’　、
Ｇ５電極とＧ６電極の対向する開孔に共通の中心軸１７
′が、三極部並びにＧ３．Ｇ４電極開孔中心軸１７に比
較して次第に内側に偏位している。このため、サイドビ
ーム中心軌道２０は、中心ビーム方向に偏向されながら
、すべての電極開孔の中心付近を通過する。

したがって、電子ビームの偏向にともなう蛍光面上のス
ポラ１−の歪みは軽減される。

第１０図は、Ｇ３電極１１、Ｇ５電極１３に共通の集束
電圧Ｖｔ　を、Ｇ４電極１２に、Ｇ２電極１０と共通の
低電圧ＶＣ２を、Ｇ６電極１４に高電圧ＶＯを与える構
成の主レンズに本発明を適用した他の例である。三極部
およびＧ３電極１１の開孔中心軸１７に比較し、Ｇ４電
極およびＧ５電極の互いに対向する開孔の中心軸１７’
、Ｇ５電極およびＧ６電極の互いに対向する開孔の中心
軸１７″が次第に内側に偏位しているため、スポットの
歪みは軽減される。

第］］−図は、第３電極１１、第５電極１３に共通の高
電圧Ｖ。を、第４電極１２に集束電圧ｖｉを印加する構
成の主レンズに本特許を適用した実施例である。第３電
極と第４電極、第４電極と第５電極の間にそれぞれＢＰ
Ｆレンズが形成される。

二極部と第３電極間孔の中心軸１７に比較し、第４電極
の第３電極側聞孔中心軸１７′、第４電極と第５電極の
互いに対向する開孔の中心軸１７“が順次中央ビーム方
向に偏位しているため、中央ビーム方向に偏向される外
側ビームは常に各電極開孔の中心軸付近を通過するので
、スポットの歪は軽減される。

第１２図は、Ｇ５電極１３とＧ６電極１４により形成さ
れるＢＰＦレンズを、特開昭５９−２１５６４０に示さ
れた非円筒形の電子レンズ構造とし、これをＧ３電極］
−１、Ｇ４電極１２、Ｇ５電極１３によって形成される
ＵＰＦレンズと組合わせ、このＵＰＦレンズ部分に本特
許を適用した実施例である。楕円形の開孔をもつ電極板
１２１，１．２２がそれぞれＧ３電極、Ｇ４電極内に設
けられている。

三極部と０３電極開孔中心軸に比較し、Ｇ４゜Ｇ５電極
開孔中心軸１７′が内側に偏位している。

また、Ｇ５電極のＧ４電極側開孔からＧ５電極内部に突
出した円筒部分のうち外側に位置するものは、円筒部分
が中心軸１７′に対して傾斜している。□これは、中心
軸１７と１７′の軸ずれによる電子ビーム偏向だけでは
偏向量が不足でＳＴＣがとれない場合、さらに偏向力を
強くするためのものである。中心軸１７′の、中心軸１
７に対する偏位が十分大きく、この軸ずれたけでＳＴＣ
をとれるときは、円筒端部を傾斜させる必要は無く、通
常の円筒でよい。

本実施例の代表的寸法を以下に示す。

〇三極部ならびにＧ３電極１１の開孔中心軸間距離　　
　　　　　　　　　　　　　　　　；５ｔ＝５．７８０
０４電極１２ならびにＧ５電極１３の開孔中心軸間距離
　　　　　　　　　　；５２＝５．７０００５電極円筒
部高さ　　　　　　；ｈｚ＝ｏ、７；ｈ２＝２．００中央部楕円開孔半短径　　　　　；ａｔ＝２．２；ａ
２＝２．５０外側槽円半短径　　　　　　　　；ｂｔ＝２．１゜；
ｂｚ＝２．５０電極板後退量　　　　　　　　　；ｄｘ＝４．０；ｃ
ｌｚ＝４．０００５、Ｇ６電極開口外側部分半径：　Ｒ＝４．０（単
位：ｍ）ここでｈ　１．　＝　ｈ　２として、Ｇ５電極］３の円
筒突出部端面を傾斜させないときは、ＳＴＣをとるため
、Ｓｌの寸法を５．８ｍまで拡大する必要がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外側電子ビームが偏向される方向、す
なわち中央電子ビーム方向に電極各間孔部中心軸が順次
変位されているので、電子ビームは各開孔中心軸付近を
通過することになり、中心軸を外れた部分を通過するこ
とによって生じる外側電子ビームスポットの歪みを軽減
することができる。これにより、この歪みによって生じ
るブラウン管解像度の劣化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式の主レンズを備えたブラウン管の断面
図、第２図は従来方式の主レンズの断面図、第３図はス
クリーン」二のビームスボッ１〜形状を示す図、第４図
は本発明の一実施例の主レンズの断面図、第５図は従来
方式の主レンズの断面図、第６図は第４図の実施例と第
５図の従来例の比較解析結果を示す図、第７〜第１２図
は本発明の他の実施例の電子銃の断面図である。１・・・ガラス外囲器、２・・・フェイスプレート、３
・・・蛍光面、４・・・シャドウマスク、５・・・導電
膜、６゜７．８・・・陰極、９・・・Ｇ１電極、１０・
・・Ｇ２電極、１１・・・Ｇ３電極、１−２・・・Ｇ４
電極、１３・・・Ｇ５電極、１４・・・Ｇ６電極、１５
・・・遮蔽カップ、１６・・・外部磁気偏向ヨーク、１
７．１９・・・外側電子ビームを発生する三極部中心軸
、１７’　、１７“・・・外町　　Ｃｓ＋％ｚ　　図Ｚ　３　図１　図猜　５　図竿乙図ｈ　（気質）第　７　図翁　ど　図

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の電子ビームを発生させ、かつこれらの電子ビ
ームを互いに平行な初期通路に沿つて指向させる第１の
電極手段と、上記各電子ビームを蛍光面に集束させ、か
つ、集中させるために各電子ビームの通路に実質的に個
別的な主レンズを構成する第２の電極手段とを具備した
カラー受像管用電子銃において、上期各主レンズを複数
の電子レンズにより構成し、各主レンズのうち少くとも
１つの主レンズを構成する複数の電子レンズのうち、少
くとも１つの電子レンズを非軸対称に形成することによ
り上記各電子ビームを蛍光面上に集中させ、さらに、上
記非軸対称に形成された電子レンズのうちの少くとも１
つは、電子レンズを構成する一対の電極のうち、第１の
電極手段側に設けられた電極の開孔の中心軸が、対向す
る他の電極の対応する開孔の中心軸に比較し、電子銃構
体中心軸に対して外側に偏位していることを特徴とする
カラー受像管用電子銃。２、上記主レンズを、上記第１の電極手段側から蛍光面
側に順次配置されたＧ３電極、Ｇ４電極、Ｇ５電極、Ｇ
６電極の４つの電極によつて構成し、Ｇ４電極、Ｇ６電
極に共通の高電位を、Ｇ３電極、Ｇ５電極に共通の低電
位を与え、Ｇ５電極のＧ４電極に対向した開孔のうち、
上記電子銃構体中心軸を含まない開孔の中心軸を、対向
するＧ４電極開孔の中心軸に比較し、上記電子銃構体中
心軸側に偏位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。３、上記Ｇ５電極、Ｇ６電極の互いに対向する開孔の中
心軸を、上記第１の電極手段における対応する電極開孔
中心軸に比較し、上記電子銃構体中心軸側に偏位させた
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラー受
像管用電子銃。４、上記主レンズを、上記第１の電極手段側から、蛍光
面側に順次配置されたＧ３電極、Ｇ４電極、Ｇ５電極、
Ｇ６電極の４つの電極によつて構成し、Ｇ６電極に高電
位を、Ｇ３電極、Ｇ５電極に低電位を、Ｇ４電極に上記
低電位よりさらに低い電位を与え、Ｇ４電極のＧ３電極
に対向した開孔のうち、上記電子銃構体中心軸を含まな
い開孔の中心軸を、対向するＧ３電極開孔の中心軸に比
較し、上記電子銃構体中心軸側に変位していることを特
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。５、上記Ｇ５電極、Ｇ６電極の互いに対向する開孔の中
心軸を、上記第１の電極手段における対応する電極開孔
中心軸に比較し、上記電子銃構体中心軸側に偏位させた
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のカラー受
像管用電子銃。