JPS62193045A - カラ−表示装置及びカラ−陰極線管 - Google Patents

カラ−表示装置及びカラ−陰極線管

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JPS62193045A
JPS62193045A JP62029466A JP2946687A JPS62193045A JP S62193045 A JPS62193045 A JP S62193045A JP 62029466 A JP62029466 A JP 62029466A JP 2946687 A JP2946687 A JP 2946687A JP S62193045 A JPS62193045 A JP S62193045A
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    • H01J2229/4872Aperture shape as viewed along beam axis circular

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】 〈産業」二の利用分野〉 この発明は、インライン電子銃を有する陰極線管を含む
カラー表示装置に関し、特にこのような装置において陰
極線管と共に用いるセルフ・コンバーゼンス型偏向ヨー
クの非点収差を補償する手段を有する電子銃に関する。
〈発明の背景〉 最近の偏向ヨークは陰極線管における3本のビームのセ
ルフ・フォ−カス作用を行なうが、このセルフ、コンバ
ーゼンスが得られる代すニ、個々の電子ビームスポット
の形状が劣化してしまう。このようなヨークの磁界は非
点収差を有し、垂直面内にある電子ビーム部分をオーバ
フォーカス(過集束)させてスポットを垂直方向にいく
らか拡げてしまい、更に、ビームをその水平面において
アンダーフォーカス(不足i束)させて、スポットの幅
をいくらか拡大させてしまう。これを補償するために、
電子銃のビーム形成領域内に非点収差を導入し、垂直面
内にあるビーム部分にデフォーカスを与えると共に、水
平面内にあるビーム部分にフォーカス作用を与えること
が行なわれてきた。このような非点収差ビーム形成領域
は、スロット形状の開孔を有する01制御グリツドまた
UG2スクリーングリッドによって形成されている。こ
れらスロット状開孔ば、垂直および水平面におけるビー
ム部分に対する働き方が異る四重版成分を有する軸線に
非対称な電界を生成する。このようなスロット状開孔は
、1980年11月18日付でチェノ(Chen )氏
等に付与された米国特許第4.2:54,814号の明
細書に開示されている。これらの構成は静的なものであ
り、この四重極電界はたとえビームが偏向されることが
なく、従って、ヨークの非点収差の影響を受けない場合
でも、同じように補償非点収差を生成する。
補正を更に改善するために、1982年3月9日付でチ
ェン氏に付与された米国特許第4,319,163号で
は、水平方向に延びるスロット開孔が設けられ、可変電
位すなわち変調電位が与えられる別のスクリーングリッ
ドG2aが陰極寄りに設けられている。この特許では、
螢光面寄りのスクリーングリッドG2bは円形の開孔を
有し、固定電位とされている。G2aの可変電位は、四
重極電界強度を変化させ、生成された非点収差は軸から
外れた走査位置に比例したものとなる。
非点収差ビーム形成領域の使用は効果的ではあるが、い
くつかの欠点がある。第1に、ビーム形成領域は、それ
に関係する形状寸法が小さいために、製造公差に大きく
左右されてしまう。第2に、G2グリッドの実効長ある
いは実効厚さを、スロット状開孔が設けられていない時
の最適値から変化させなければならない。第3に、ビー
ム電流が、ビーム形成領域グリッドに供給される可変電
位と共に変化することがある。第4に、四重極電界の効
力が、ビームの交差位置、従って、ビーム電流に従って
変化する。そのために、電子銃において、これら全ての
欠点を除去した非点収差修正手段の開発が望捷れる。
〈発明の概要〉 この発明を実施するカラー表示装置は、陰極線管とヨー
クとを含んでいる。このヨークは、陰極線管内に非点収
差偏向磁界を生成するセルフ・コンバージェンス型のも
のである。陰極f& 管ハ、3本の電子ビームを発生し
てこれらのビームをビーム通路に沿って陰極線管のスク
リーンに向けて指向させる電子銃を有している。この電
子銃は、ビーム形成領域を形成する電極と、主集束レン
ズを形成する電極とを含み、更に、各電子ビーム通路に
おいてビーム形成領域と主集束レンズとの間に多重極レ
ンズを形成する電極も含んでいる。各多重極レンズは、
それに対応する電子ビームに対する非点収差磁界の影響
を少なくとも部分的に補償するような補正をこの電子ビ
ームに施すように配向されている。多重極レンズ電極は
2つあり、そのうちの第2のものは主集束レンズ電極に
接続されており、第1のものは第2の多重極レンズ電極
とビーム形成領域との間に位置し、かつ第2の多重極レ
ンズ電極に対向して設けられている。
く推奨実施例の詳細な説明〉 第1図に矩形カラー映像管10を有するカラー表水装置
9を示す。映像管lOは、矩形のフェースプレーl−パ
ネル12と、これに矩形のファンネル15によって結合
されている管状ネック14とを含むガラス外囲器11を
有している。ファンネ/l’15は、陽極ボタン16か
らネック14まで伸延する内部導電被覆(図示せず〕を
有している。パネル12は、観察用フェースプレート1
8と、ガラスフリット17によってファンネル15に封
着されている周縁フランジ即チ側壁20とを有している
。フェースグンー)18の内面には、3色螢光体スクリ
ーン22が支持されている。スクリーン22としては、
螢光体の線を各組がそれぞれ3色の螢光体線を含むよう
な3つ組として配列した線状スクリーンが好ましい。こ
の形の代りに、スクリーンをドツト・スクリーンにする
こともできる。スクリーン22にはこれから予め定めた
間隔を隔てて、通常の手段によって、多孔カラー選択電
極すなわちシャドウマスク24が着脱可能に装着されて
いる。第1図に点線で概略的に示したこの発明による電
子銃26がネック14内の中心に装着されている。この
電子銃26は3本の電子ビーム28を発生し、これらの
ビームを収斂性の通路に沿ってマスク24を通してスク
リーン22に投射する。
第1図の映像管は、図のファンネルとネックとの接合部
の近傍に示されているヨーク30のような、外部磁気偏
向ヨークと共に用いられるように設計されている。付勢
されると、ヨーク30は、3本のビーム28がスクリー
ン22を水平及び垂直に走査して矩形ラスタを描くよう
にさせる磁界をこれらビームに作用させる。偏向の開始
前(0偏向面)はヨーク30のほぼ中央である。周辺磁
界のために、映像管の偏向領域は、ヨーク30から管軸
方向に電子銃26の領域内に侵入する。図を簡略化する
ために、偏向領域における偏向ビームの実際の湾曲は第
1図に示していない。推奨実施例では、ヨーク30は映
像管スクリーンで3本の電子ビームを集中させるセルフ
・コンバーゼンス機能を有スル。このようなヨークは、
ビームの垂直面内にある部分をオーバフォーカスし、ビ
ームの水平面内にある部分をアンダーフォーカスする非
点収差磁界を形成する。この非点収差をこの発明による
改良された電子銃26が補償する。
第1図には、映像管10とヨ〜り30とを励起するのに
用いる電子回路の一部も示されているが、これらについ
ては後述する。
電子銃26の詳細を第2図、第3図及び第4図に示す。
この電子銃26には、間隔をおいて配置した3個のイン
ライン陰極34(各ビームに対して1個ずつ設けられて
いるが、図には1個だけ示しである)、制御グリッド電
53e (Gl )、スクリーングリッド電極38(G
2)、加速電極40(G3)、第1の四重極電極42(
G4)、第2の四重極電極と第1の主集束レンズ電極と
の組合せ体44 (G5 )及び第2の主集束レンズ電
極46(G6)が、上記の順に間隔をおいて配列されて
いる。Gl乃至G6の各電極には、3本の電子ビームを
それぞれ通過させるように位置決めされた3個のインラ
イン開孔が設けられている。G5電極44とG6電極4
6の互いに対向する部分によって、電子銃26内に静電
主集束レンズが形成される。03電極40は、3個のカ
ップLo) 状の素子48.50および52によって形成されている
これら素子のうち2つの素子48.50の開口端が互い
に接続され、残りの素子52の開孔が設けられた閉塞端
部が素子50の開孔が設けられている閉塞端部に取付け
られている。03電極40ば、3個の部品からなる構造
として示したが、これと同じ長さ或いは他の所望の長さ
のものを、任意の個数の素子から製造することができる
第1の四重極電極42は、3個のインライン開孔56を
有する平板54と、この平板54から開孔56と整列し
て伸延する凸字状(ギヤスル形、即ち西洋城郭形状)の
円筒58とを含んでいる。各円筒58は、平板54と接
触している円筒部60と、この円筒部60から伸延して
いる2つのセクタ部62とを有している。これら2つの
セクタ部62は互いに対向するように配置され、かつ各
セクタ部62は円筒の周縁部の約85°の範囲にわたっ
ている。
G5電極44のうち第2の四重枠レンズ電極を含んでい
る部分は、3個のインライン開孔66が設けられた平板
64と、この平板64から各開孔66と整合(lO) して延している凸字状円筒68とを含んでいる。各円筒
68は平板64と接触している円筒部70と、この円筒
部70から伸延している2つのセクタ部72とを有して
いる。これら2つのセクタ部は互いに対向するように配
置され、かつ円筒の周縁部の約85゜の範囲にわたって
いる。セクタ部72は、セクタ部62の位置から90’
回転した位置にあり、これら4個のセクタ部は、互いに
接触することなく凸部と凹部とがかみ合うように組立て
られている。各セクタ部62.72はその角部分を面取
りしていないものとして示しているが、面取りした角を
もつものとすることもできる。
G5電極44のうち第1の主集束電極を含んでいる部分
は、平板64によって開口端部を閉塞されているコツプ
状素子74を有している。G6電FM46も素子74と
同様な形状であるが、その開口端部が開孔を有するシー
ルドコツプ状素子76によって閉シられている。G5電
極44とG6電極46との対向している有孔閉塞端部に
は、それぞれ大きな凹所78.80が設けられている。
これら凹所78.80ば、G5電極44の閉塞端部の3
個のインフィン開孔82カ設けられている部分と、G 
6 電1’M 46の閉塞端部の3個のインライン開孔
84が設けられている部分とを離間させている。G5電
極44とG6電極46の閉塞端部の残りの部分は、凹所
78と80との周縁に伸延している゛リム86と88と
をそれぞれ形成している。
これらリム86と88とが、2つの電極44と46との
互いに最も接近している部分である。
電子銃26の全電極は直接にまたは間接的に2つの絶縁
支持ロッド90に結合されている。これらのロッド90
は、Ol電極36とG2電(寥38とに向って伸延しか
つこれらを支持するようにしてもよいし、またこれら2
つの電極を03電極40に何か他の絶縁手段によって取
付けるようにしてもよい。1つの推奨実施例では、支持
ロッドはガラス製で、これを加熱して電極から伸延した
爪に押し付けて爪をロッドに埋込んである。
第5図及び第6図に円筒58と68のセクタ部62と7
2とを示す。これら4つのセクタ部は同じ大きさで、半
径a、で湾曲し、相互に重なりあっている部分の長さは
もである。セクタ部62は■4(=■o4+■m1)の
電圧が印加され、セクタ部72には■5(=Vo5+V
m5)の電圧が印加されている。添字○は、直流電圧を
表わし、同じくmは変調電圧を表わす。この構造により
、次に示すような四重極電位φと構方向電界Exとが生
成される。
d = (v4+v5)/2+(V4−V5) (X2
−:5”’ )/2a2+・”E、 −一(△V/a2
)X−(−x/y ) EEyただし△Vは △■=■4−■5 である。この電界は、入来ビームを角度θ偏向する。θ
は θ二LK工/2■。
である。ただし、Lは相互作用領域の実効長さで、 L:o、4a+t であり、平均電位■。は ■。=(■4+■5)/2 である。よって、この四重極レンズの近軸焦点距#fX
は、 fX=X/θ二(za2/(o、 4a+t))(Vo
/aV)−−fyである。外側の2木のビームの周囲の
四重極室界のためのレンズ半径aおよび(または)長さ
tを、中央ビームの周囲の四重極室界を得るためのもの
とは異なったものにすることによって、制御の程度を変
えることができる。
第7図に、同じ寸法のセクタ部62と72とによって形
成された静電電位線をその1象限分だけ示す。
1.0および−1,0の正規電圧がセクタ部72と62
とにそれぞれ印加されているものとし示されている。
この静電界は電子ビームを一方の方向に圧縮し、それに
直角な方向に伸張させるように働く四重極Vンズを形成
している。
上述した実施例では、セクタ部は同じ角度にわたって延
びかつ円弧状をしているが、別の種類の多重極を得るた
めに非円弧状および(−!たけ)不等なセクタ部も用い
られる。その1例を第8図及び第9図に示す。この例で
は、2つのセクタ部62/が円周の約145°分にわた
って延びており、2つの小さなセクタ部72/が円周の
約25°分にわたって延びている。これらセクタ部62
/、72′に正規′重圧を加えて形成された静電界線を
第10図に示す。この静電界の効果は、電子ビームを成
る1つの方向に伸張させるよりも、これと直角な方向に
より大きく圧縮するものである。
上述した実施例は、凸字状で互いに噛み合った円筒を用
いて、多重%vレンズ形成した形であるが、他の構成技
術も用いることができる。第11図及び第12図に別の
電子銃の実施例を示す。この実施例では、主集束レンズ
電極が開孔部分に突出部を有しており、その閉塞端部か
ら4つの部分132.134.136および138を切
り出すことによって分割されている。この分割は、第1
2図に示すように開孔部分においてなされ、各突出部が
4個の円筒部分に分割されている。4個の切出された部
分132.134.136及び138は、その後に絶縁
性セラミック接合剤140によって電極130の主部に
再び固定されると共に、細線142によって互いに電気
的にイζ目互接続される。主集束レンズを形成している
電子銃の残りの部分は、緩衝板144と最終室極146
とである。緩衝板]、44は、電気的にも物理的にも、
画電極レンズから主レンズを絶縁する。
この電子銃26は、従来電子銃に用いられていた画電極
レンズとは異なった位置に配置されかつ異なった構造を
持つ動的画電極レンズを備えている。
この四極レンズは、電子ビーム通路に平行に位置し、こ
のビーム通路に垂直な静電界線を形成する面を有する湾
曲板を含んでいる。この四重+b レンズはビーム形成
領域と主集束レンズとの間で、主集束レンズ側により接
近して配置されている。この配置の利点は次の通りであ
る。(1)製造の公差による影響が少い。(2)実効a
2長さを最適値から変化させる必要がない。(3)主集
束レンズに画電極を接近させているので、主レンズにお
いて円形に近い形状を有し、主集束レンズによって遮ら
れることがほとんどないビーム束が得られる。(4)ビ
ーム電流が、変化する四重傷電圧によって変調されるこ
とがない。(5)画電極レンズを主レンズに近づければ
近づけるほど実効的な画電極レンズ強度が大きくなる。
(6)画電極レンズが主集束レンズから分離されている
ので、主レンズに不所望な影響を与えることがない。更
に、この新しい構造の利点は次の通りである。(1)画
電極横断電界は直接生成され、かつ上述した米国特許第
4,319,163号に開示されている従来の映像管の
ように、Gaaのスロット中へG2b電圧が差動的に浸
透することのみによって間接的に発生した横断電界より
も強い。(2)スロット開孔型のグリッドレンズによっ
て付加的に生成される高い多重極電界による球面収差が
発生しない。(3)独立構造、すなわち隣接する電極と
は独立した構造となっている0 再び第1図を参照すると、これにはこの装置をテレビジ
ョン受像機としておよびコンピュータのモニタとして動
作させることのできる電子回路100も示されている。
この電子回路100ば、アンテナ102を介して受信さ
れた放送信号に応動し、また入力端子104を介して直
接入力された赤、緑および青(ROB)ビデオ信号にも
応動する。放送信号は同調及び中間周波数(工F)回路
106に供給され、その出力はビデオ検波器108に供
給さく17) れる。ビデオ検波器108の出力は、同期信号分離器1
10およびルミナンス及びクロミナンス処理回路112
に供給される合成ビデオ信号である。同期分離器110
は、水平偏向回路114および垂直偏向回路116にそ
れぞれ供給される水平および垂直同期パルスを発生する
。水平偏向回路114はヨーク30の水平偏向巻線に水
平偏向電流を供給し、垂直偏向回路116はヨーク30
の垂直偏向巻線に垂直偏向電流を供給する。
ビデオ検波器108からの合成ビデオ信号のほかに、ル
ミナンス及びクロミナンス信号処理回路112は、端子
104を介してコンピュータから個々の赤、緑及び青ビ
デオ信号を受けることもできる。
この場合、同期パルスは同期分離器110に別の導体を
介して供給してもよいし、或いは第1図に示すように、
緑ビデオ信号と共に供給してもよい。
ルミナンスおよびクロミナンス処理回路112の出力は
赤、緑及び青カラー駆動信号で、導体RD、GDおよび
BDを介して陰極線管lOの電子銃26にそれぞれ供給
される。
この装置への電力は、AC電圧源に接続されている電源
118によって与えられる。この電源118は、例えば
水平偏向回路114を付勢するために用いる調整された
直流電圧レベル+■1を生成する。
更に、電源1]8は、この電子回路の様々な回路、例え
ば、垂直偏向回路116を付勢するために用いられる直
流電圧十■2も生成する。さらに、この電源118は、
アルタ端子すなわち陽極ボタン16に供給される高電圧
■。も生成する。
同調回路106、ビデオ検波器108、同期分離器11
0、処理回路112、水平偏向回路114、垂直偏向回
路116及び電源118は当業者には周知であるので、
この明細書においては特別に説明はしない。
上述した素子の他に、電子回路100は1個または2個
の動的回路、すなわち集束電圧波形発生器122、また
は、この集束電圧波形発生器122とスポット形状波形
発生器120とを備えている。スポット形状波形発生器
120は、動的に変化させられる電圧Vm4を電子銃2
6のセクタ部62に与える。動的に変化させられる集束
電圧■m5を電極42と44に与える点を除いて、集束
電圧波形発生器122は発生器120と同様に設計され
ている。これら2つの発生器を使用することによって、
映像管スクリーンの全ての位置において最適の電子ビー
ムスポット、・集束およびスポット形状が得られる。
スポット形状波形発生器120と集束電圧波形発生器1
22は双方共、水平偏向回路114および垂直偏向回路
116からそれぞれ水平および垂直走査信号を受ける。
各波形発生器120および122用の回路構成は当業者
には公知のものを用いることができる。このような公知
の回路は、例えば、1980年7月22日にバフアロ(
Bafaro )氏等に付与された米国特許第4,21
4.188号、1981年3月24日にヒルバーン(H
iよりurn )氏等に付与された米国特許第4,25
8,298号および1982年2月16日に白土氏に付
与された米国特許第4,316,128号等の明#I書
に開示されている。
下記の表Iおよび表■に、25KVのアルタ電圧を与え
、かつビーム電流を2.0mA  とした26V110
°カラー映像管における電子銃26のような電子銃につ
いて、スクリーンの中央および角におけるビームスポッ
トサイズの実験結果を示す。表Iにはバイアスがかけら
れていない場合の、第1の四重極電極42に供給される
電圧■G4、第2の四重極電極および第1の主集束電極
との組合わせに電極44に供給される電圧■G5、これ
ら電極間の電圧差△■、スクリーンの中央および角にお
ける水平方向のスポットサイズHと垂直方向のスポット
サイズ■を示す。
表  I 中央 6550 6550 0  約1.80X3.3
5  (71X132)角   6550  6550
  0   約3.73X2.18  (147X86
)表■はバイアスを与えたときの同様なデータを示す0 表  ■ 中央 6000 5800−200  約1.55Xl
。93  (61X76)角   6750  700
0 +250  約2.31X1.30   (91X
51)上記の表を比較すれば明らかなように、画電極構
造に適当な電圧を印加することによって、電子ビームス
ポットの垂直方向の寸法をかなり小さくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施したカラー表示装置の部分破断
平面図、第2図は第1図に点線で示した電子銃の部分破
断側面図、第3図は第2図の線3−3に沿う断面図、第
4図は電子銃に用いられている画電極レンズ電極の分解
斜視図、第5図は一組の画電極レンズの正面図、第6図
は同側面図、第7図は第5図及び第6図の画電極レンズ
の右上の象限における静電電位線を示した図、第8図は
別の組の画電極レンズの正面図、第9図は゛同側面図、
第10図は第8図及び第9図の画電極レンズ電極の右上
の象限における静電電位線を示す図、第11図は別の電
子銃の部分破断側面図、第12図は第11図の線12−
12に沿う断面図である。 9・・・カラー表示装置、10・、・電子銃、22・・
、スクリーン、26・・・電子銃、28・・・電子ビー
ム、30・・・ヨーク、34.36.38.40・・・
ビーム形成領域電極、44.46・・・主集束レンズ形
成用電極、42  ・・第1の多極レンズ電極、44・
・・第2の多極レンズ電極。 特許出願人アールシーニー コーポレーション代 理 
人  清 水   哲 ほか2名才1図     +V
l +V2 第3図 v5・VO5+Vm5 第51¥1 第6図 オフ図 v5・VO5+ Vm5 V5−VO5+ vms オθ四 オ90 U111ZUコυ9uコリbUIU5υオ//図 牙12図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ビーム形成領域を形成する電極と主集束レンズを
    形成する電極とを有し、3本の電子ビームを発生してこ
    れをビーム通路に沿つてスクリーンに向けて投射する電
    子銃を備えた陰極線管と、非点収差偏向磁界を発生する
    セルフ・コンバーゼンス型ヨークとを含み、 更に、各電子ビーム通路において上記ビーム形成領域と
    上記主集束レンズとの間に多重極レンズを形成する上記
    電子銃内の多重極レンズ電極を含み、上記多重極レンズ
    の各々は、関連する電子ビームを補正して、この関連す
    るビームに対する非点収差偏向磁界の影響を少なくとも
    部分的に補償するように配向されており、上記多重極レ
    ンズ電極は、第1の多重極レンズ電極と第2の多重極レ
    ンズ電極との2つの電極を含み、第2の多重極レンズ電
    極は上記主集束レンズを形成している上記電極の1つに
    結合されており、第1の多重極レンズ電極は、第2の多
    重極レンズ電極と上記ビーム形成領域との間に位置する
    と共に第2の多重極レンズ電極に対向しているカラー表
    示装置。
  2. (2)3本の電子ビームを発生し、これをビーム通路に
    沿つてスクリーンに向けて投射する電子銃を有し、この
    電子銃がビーム形成領域を形成する電極と主集束レンズ
    を形成する電極とを備えるものであつて、 更に、各電子ビーム通路において上記ビーム形成領域と
    上記主集束レンズとの間に多重極レンズを形成する上記
    電子銃内に設けられた多重極レンズ電極を含み、この多
    重極レンズ電極が、第1の多重極レンズ電極と第2の多
    重極レンズ電極との2つの電極を含み、第2の多重極レ
    ンズ電極は上記主集束レンズを形成する上記電極の1つ
    に接続され、上記第1の多重極レンズ電極は上記第2の
    多重極レンズ電極と上記ビーム形成領域との間に配置さ
    れかつ第2の多重極レンズ電極に対向しているカラー陰
    極線管。
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