JPS6243038A - カラ−陰極線管 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はインライン形の電子銃を有するカラー陰極線
管のフォーカス特性の改善に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来のカラー陰極線管の一部破断図である。図
において、カラー陰極線管（１）は、像の映出される部
分であるバネＡ／（２）、はぼ錐体をなすファンネル（
３）及び筒状のネック部（４）から成り、相互に接着さ
れていて内部が真空に保たれている外周器で構成され、
バネｔｖ　（１）の内面には、複数色、一般に赤、緑、
青に発光する蛍光体が規則正しくモザイク模様に配列さ
れた蛍光面（５）を有し、さらに蛍光面（５）に向い合
って所定の距離の所に、無数の規則正しい孔を有する金
属板から成るシャドウマスク（６）が配置されている。

また、ネック部（４）には複数本、通常８本の電子ビー
ムを発生する電子銃（７）が配置されている。電子銃（
７）の発生する電子ビームは、それが電子銃（７）を出
発する時、ネック部の中心線と一致する管軸を含む平面
内にある、電子ビームが８本の時、１本が管軸と一致し
残りの２本が中央の１本をはさんで両側に、管軸に対称
に配置されている。

以下の説明では、上記電子ビームが配列されている平面
の延在する方向を水平方向と称し、これに直角な方向を
垂直方向と称する。

また、以下の説明では、電子ビーム（１００）　　は８
本の電子ビーム（１ｏｏ　Ｇ）　、　（ｔｏｏ　Ｂ　）
　、　（１００Ｅ）からなる。

これは８本の電子ビームを用いるこの種のカラー陰極線
管では、個々の電子ビームが蛍光面（５）を構成してい
る８色の蛍光体である緑（Ｇ）、青（Ｂ）。

赤（Ｒ）に対応していることに基づいている。ここで、
緑電子ビーム（Ｚｏｏ　Ｇ　）が管軸と一致して発射さ
れるものとする。残りの２本の電子ビーム（１００Ｂ）
。

０００節は、無偏向のときは直進して蛍光面（５）の中
央部で一点に集中するように相互にわずかに傾斜して発
射される。

この傾斜の角度を電子銃（７）の機械的な構造たけで正
確に出すことは一般には困難なので、誤差を修正するた
めに電子ビーム（１００）をわずかに曲げる磁石装置が
、ネック部（４）の電子銃（７）の配置されている附近
の外側に取りつけられるのが普通であるが、以下の説明
では省略する。

このカラー陰極線管の動作に際しては、電子ビーム（１
００）を蛍光面（５）の任意の場所へ到達するように、
偏向させる磁界発生装置である偏向ヨークαＯがファン
ネル（３）とネック部（４）の接続点附近にとりつけら
れる。

偏向ヨークαＯｉ−！電子ビーム（１００）　　を水平
および垂直の２方向に偏向するための２組のコイル（図
示せず）を有しており、これらのコイルに電流を流して
電子ビーム（１００）を蛍光面（５）全体にわたって走
査させたとき、８本の電子ビーム（１００Ｇ）　。

（１００Ｂ）　、　（１００Ｒ）が常に蛍光面（５）上
で集中することが必要であるが、両側の電子ビーム（１
００Ｂ　）　、（１００Ｒ）を集中させることに問題が
ある。両側の電子ビーム（１００Ｂ）　、　（ＺｏＯＲ
）を集中させることさえできれば、この集中点に中央の
電子ビーム（１００Ｇ）を同じように集中させる技術は
ほぼ完成された公知のものがある。

この発明は、両側の電子ビームを集中させることに関連
したものであるので、以下の説明では中央の電子ビーム
（１００Ｇ　）の集中状況には勉れないものとする。

なお、以下の説明では、蛍光面（５）の側から見て右側
に配置されている電子ビームが赤（Ｒｅｄ）画面に対応
するのが普通なので、これを（１００Ｒ）とし、対応す
る赤画像を凡で示す（第７図）。この反対側の電子銃は
青（Ｂｌｕｅ）　　画面に対応するのが普通なので、こ
れを（Ｚｏｏ　Ｂ　）とし、　対応する青画像をＢで示
すものとする。

さて、偏向量−りＱＯが水平偏向にも垂直偏向にも斉一
に分布している磁界（その有効分布範囲内では、いたる
所で磁束密度が一定で、磁力線が平行な分布状態をいい
、仮想的なものであるが、実効的に斉一と言うのは可能
である）を生ずるものとすると、蛍光面（５）を正面か
ら見た時の電子ビーム（１００Ｒ）および（１００Ｂ）
　　（画く画像は従ってＲとＢ）の集中状況はほぼ第８
図のようになる。図中、Ｒは８画像、Ｂは３画像を示す
。

集中状況は大きく次の２特長で説明できる。

第１の特長は、電子ビーム（１００）を水平に偏向させ
たとき、ＲとＢのたて線（の画像）が偏向量が大きくな
るにしたがって、水平方向にずれて蛍光面（５）上に画
かれる症状である（これを第８図中に■で示す）。

第２の特長は、電子ビーム（１００）を垂直に偏向させ
たとき、ＲとＢのたて線（の画像）が偏向量が大きくな
るに従って水平方向にずれて蛍光面（５）上に画かれる
症状である（これを第８図中に■で示す）。

かかる集中誤差をさけるために、偏向ヨーク００の発生
する磁界は斉一ではなく、いわゆる非斉一、すなわち、
水平偏向磁界はピンクッション形分布になされ、垂直偏
向磁界はバレル型分布になされている。この様子を第９
図に示す。図において、実線で示した磁力線（１０Ｈ）
は、水平偏向磁力線を示し、破線で示した磁力線（１０
Ｖ）は、垂直偏向磁力線を示す。先に述べた第１の集中
誤差（第８図■）は、この水平偏向磁界（１０Ｈ）のビ
ンクッション傾向の強さを適当に選べば零にすることが
出来る。また第２の集中誤差（第８図■）は、垂直偏向
磁界（１０Ｖ）のバレル傾向の強さを適当に選べば零に
することが出来る。かかる磁界分布を自己集中型磁界と
称する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる自己集中型磁界を発生する偏向ヨーク
αＯを用いると、電子ビーム（１００）　　のフォーカ
ス特性が損なわれる。この状況をまず電子銃（７）の動
作を述べてから説明する。

第１０図は３本の電子ビーム（１００）のうちの　１本
が、何尋の偏向も受けずに蛍光面（５）に到達したとき
の様子を示している。電子銃（７）は８本の電子ビーム
（１００）に対応して、実質的に８本が１組となってお
り、ここではそのうちの中央の１本だけについて説明す
るが、他のものも動作も全く同じである。

電子ビーム（１００）は、　カソードωの電子放射面（
２）から真空中に飛び出し、孔のあいた金属板からなり
、適当な電圧の印加されたＧ１’Ｑ［（イ）、Ｇ２電極
＠の孔を通過しくこの際−回交叉する）、筒形のｗｉで
構成され、通常数ＫＶの電圧の印加されるフォーカス１
ｔｆｆｉ（ハ）内で円錐状に次第に拡がってゆく。

フォーカス［極（ハ）の次には、蛍光面（５）と同電位
の筒形の高圧電極（ハ）が配置されており、電子ビーム
（１００）は、この２個の１ｔｉ（ハ）、（至）の間の
ギャップに形成される電界レンズの作用で集束力をうけ
て、蛍光面（５）の所で１点（１０１）に集束（フォー
カス）する。

（なお以上の説明では、各！極の間隔を維持するための
部材や各ｔｉに必要な電位を与える給ＹＬ線は省略しで
ある）。

ところで、フォーカス電極＠と高圧ｖＬ極（イ）の間の
ギャップは、ちょうど、電子ビーム（１００Ｇ）に対し
てレンズのような働きをするので、このギャップを主レ
ンズ（ホ）と呼ぶことにする。主レンズ（１）は向い合
ったふたつのｔ極（ハ）と翰の間に生ずる静電界によっ
て構成されるので、両１［極の向い合っている部分の形
状は重要であるが、その他の部分、例えばフォーカスｔ
ｉ（財）についていえば、Ｇ２電簡翰と向い合っている
部分との間の部分は必ずしも第１０図に示したように、
８本の電子銃の各電板が夫々独立した筒形である必要は
なく、例えば第１１図に示したように、入口と出口の形
状を保ったまま、間の空間を共有している１個の部材で
構成することが可能である。この場合、正確な形状を得
るために、入口側（２４ａ）と出口側（２４ｂ）のふた
つの部材を別々に作って、溶接などで一体化したフォー
カスｉ！ｆｆ１Ｈとするのが普通である。第７図に示し
た電子銃（７）は、かかる筒形フォーカス電極を有する
ものである。

さて、電子ビーム（１００）は、！Ｊ１０図に示すよう
に、電子放射面Ｃ１）を出発して（前述のように電子ヒ
ー　ム（ｔｏｏ）はＧ　１　［ｆｆ１ｆｉ、Ｇ　２　！
ｆｆ１ｅ！（７）附近で１回交叉するが、交叉点は電子
放射面（ハ）の近くなので、以下では電子ビームの出発
点を単１こ電子放射面ＱｆＪで代表させるものとする）
、主レンズ翰のところで最大径まで拡がり、集束点（１
０１）に集まる。

この様子を第１２図に示す、図において（Ｓａ）は主レ
ンズ（１）の位置に仮想的に配置した面で、光学レンズ
系の主面に相当する。

以上は電子ビーム（１ｏｏ）が偏向されていない場合の
状況である。

電子ビーム（１００）が先に第９図に関連して述べたよ
うに、水平偏向、垂直偏向のための磁界分布が、それぞ
れビンクッション型、バレル型である自己集中型磁界に
形成されている場合は、電子ビーム（１００）の集束状
況が以上とは異なってくる。

この様子を第１８図に示す。すなわち、主レンズ（ホ）
の面（２Ｓａ）を円形に拡がって通過する電子ビームの
うち、この面（２６ａ）のＸ軸（８つの電子銃の中心を
通る水平線）と交わるものは、蛍光面（５）上の（１０
１ａ）で一点に集束するが、そうでないものは点Ｑｏｔ
ａ）を通過しない。例えば、主レンズ（ホ）の面（２６
ａ）のｙ軸（電子銃中心を通る垂直線）と交わるものは
、蛍光面（５）のかなり手前の点（１ｏｘｂ）で一点に
集束してしまう。つまりカソード侃℃を出発したすべて
の電子ビームが蛍光面（５）上で一点に会することがな
いのであって、この現象は、基本的には電子ビーム（１
００）　　を、どの方向に偏向した時にもあられれてし
まう。

このように、同一カソードを出発し偏向された電子ビー
ムが、一点に会さない現象を非点収差があると言う。一
般に磁気偏向においては非点収差はある程度は生ずる傾
向があるのであるが、前述のごとく、偏向のための磁界
分布を、両サイドビ−ム（１０ｏＲ’）と（１００Ｂ）
が蛍光面（５）で常に集中する自己集中型磁界とするこ
とによって、不可避的（こ顕著になり、フォーカス性能
が損なわれる。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、偏向ヨークαＯに自己集中型磁界分布のも
のを用いても、フォーカス特性の損なわれることのない
カラー陰極線管装置を得ること、具体的には、非点収差
を除去する手段を内蔵した電子銃を有するカラー陰極線
管装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、インライン形電子銃の筒形フォーカスｔＷ
の内部に、そのフォーカスｔＦＭ内を通過する三本の電
子ビームを、その配列面と平行に両側から挟むように電
気的に絶縁支持されている補助電極を備え、この補助電
極と、フォーカス電極との間に給電機構を介して外部か
らフォーカス補正電圧を印加して非点収差を補正する構
成としたものである。

〔作　用〕

三本の電子ビームを、その配列面と平行に両側から挟ん
でいる補助電極に、フォーカス電圧を印加し、三本の電
子ビームのｙ軸成分の集束点がそれぞれ蛍光面上に位置
するように補正する。この補正により、自己集中型磁界
を形成する偏向ヨークの非点収差が補正され、良好なフ
ォーカス特性が得られる。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の要部である電子銃のフォ
ーカス［極の一部破断斜視図である。このフォーカス電
極（ハ）は、第１１図に示したように８本の電子ビーム
に対して共通な一個の筒状ｔＷから成っている。図にお
いて、（イ）は補助電極であり、２枚の平板状のｔａが
相向い合って８本の電子ビーム（１００）をはさむよう
に、電子ビーム（Ｚｏｏ）の配列面と平行に、筒形フォ
ーカス電ＦＭＨの内部に絶縁体（ハ）によってこれと電
気的に絶縁して設けられている。

第２図はこの実施例の断面図で補助電極勾のとりつけ構
造を示す。筒形フォーカス！ｆｆ１（ハ）は適当な位置
に孔（１）が設けられ、ここにセラミック等から成る環
状の絶縁体（２ｓａ）、　Ｃ２５ｂ）が装着され、これ
に補助電極（５）に切り起こしによって設けられた保持
部（２７ａ）（第８図参照）を挿入して後脱落しないよ
うに先端部をわずかにねじるなどして固定したものであ
る。

この補助電極勾には、保持部（２７ａ）などを介して、
フォーカス電極＠と補助電極との間に、フォーカス電圧
を印加する。補助電極の電位が筒形フォーカス電極＠と
同一であれば、電子ビームの集束（フォーカス）特性は
この補助電極（イ）のない場合と何等かわらないが、こ
の電位がフォーカス電極（ハ）の電位より高ければ、向
い合って配置されている補助ｉｎ（ハ）の間を８本の電
子ビーム（１００）　が通過するとき、進行方向に直角
な平面での断面がｙ方向に引きのばされるような力を受
ける。つまり第１３図において、主レンズ（ホ）の面（
２Ｓａ）でｙ軸成分の電子ビームの収束点（１０１ｂ）
を、同じくｘ軸成分の電子ビームの集束点（１０１ａ）
の方へ移動させることが出来る。従って補助！ｆｆ１（
イ）に印加する電位を電子ビーム（１００）の偏向角（
偏向ヨークαＯで曲げ角度）と共に変化させれば、自己
集中型磁界分布をもつ偏向ヨーク００による偏向によっ
て生ずる先に述べた非点収差を除去することができる。

この実施例においては、非点収差の除去は補助電極（財
）にフォーカス電極（ハ）と異る電位を印加することに
よっておこなわれるが、両者の電位は必ずしも偏向角の
大きい所で差を大きくする構成だけでなく、無偏向のと
きに両者の電位差が最大で、非点収差の補正量が大きく
、偏向角の大きい所で両者の電位差が小さくなるような
構成も可能である。それには、偏向されない電子ビーム
（１００）　　がもともと非点収差を持っており、偏向
に伴ってあらたに生ずる非点収差がもとからある非点収
差を打消すように構成すれば良い。

かかる構成は、Ｇ１電甑（ハ）、Ｇ　２　ｔＦＭＥの孔
の形状、またはフォーカス電ｊ（ハ）の主レンズ（１）
側の出口の孔の形状を非円形にしておく等の方法で可能
である。この場合、補助［極翰に印加する電位と、フォ
ーカス１極ご（１）の電位との関係は、適当に設定しな
おさねばならないことはいうまでもない。

なお、補助電極−をフォーカス劃〔４）の中に装着する
構成は第８図に示した切り起こし部（２７ａ）に限るも
のではなく、例えば第４図の如く、補助を極ｎにスタッ
ド状の保持部（２７ａ）を溶接して、これを用いて固定
し、および電位印加のリード線とすることが出来る。

また、第５図に示す如く金属線を加工して補助を極貿を
形成するのと同時に保持部（２７ａ）を形成する構成と
してもよい。

このような補助電極−を筒形のフォーカス１を極九の内
部に設ける際は、フォーカスを弾九の内部に正確に位置
を定めて固定する必要があるが、以上説明した実施例の
ように、フォーカス電極醜の側面に孔−をあけて、絶縁
体怒を介して保持部（２７ａ）によって固定する方法に
よれば、治具などを用いず、比較的簡単にこの目的を達
成することができる。

一般にフォーカス電極号は第１０図に示す如く高圧［極
悠とＧ２［極りの間に一個を配置するとは限らず、印加
電圧をかえた複数個のものを配置することもあるが、こ
の発明はかかる場合にも、その複数個のフォーカス電極
のいずれかの内部に補助［極間を設けることにより同様
の効果を得ることが出来る。

また補助電極（ロ）の形状は単に８本の電子ビームの配
列されている方向に直線状と限るわけではｉく適当に波
を打ったような形状としたり、また電子ビームの進行方
向にはかった巾も一定でなく、電子ビームの通過位置と
関係を持たせて変化させても良く、これらの手段によっ
て非点収差特性の制御を一層正確におこなうことが出来
る。

〔発明の効果〕

この発明は、筒形のフォーカス電極の内部に、三本の電
子ビームの配列面と平行に、その三本の電子ビームを両
側から挾む補助電極を当該フォーカス電極とは電気的に
絶縁して配設し、外部からフォーカス補正電圧を印加す
る給！機構を設けたことを特徴とするもので、自己集中
型磁界を形成する偏向ヨークの非点収差を修正すること
ができ、良好なフォーカス特性を有するカラー陰極線管
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部であるインライン形
電子銃の筒形フォーカス電極の一部破断斜視図、第２図
はその構成を示す断面図、第８図はこの実施例の補助電
極の保持部の構成を示す斜視図、第４図は補助電極の保
持部の他の構成例を示す斜視図、第５図は補助電極の他
の構成例を示す一部拡大断面図、第６図はインライン形
カラー陰極線管の一部破断測面図、第７図は第６図■−
■線における断面図、第８図は斉一偏向磁界によって蛍
光面上に生じる集中誤差を示す正面図、第９図は自己集
中形偏向磁界の磁来分布を示す図、第１０図は電子銃の
電子ビームの集束状鵡を示す平面図、第１１図は筒形フ
ォーカス電極の斜視図、第１２図は偏向されていないと
きの電子ビームの集束状態を示す斜視図、第１８図は偏
向されているときの電子ビームの集束状態を示す斜視図
である。 （１）・・・カラー陰極線管、（７）・・・インライン
形電子銃、飢・・・筒形フォーカス電極、（ハ）・・・
補助電極、（２７ａ）・・・保持部、銘・・・絶縁体。 なお、図中、同一符号はそれぞれ同一、または相当部分
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インライン形電子銃の筒形フォーカス電極内に設
   けられ、当該フォーカス電極内を通過する三本の電子ビ
   ームをその配列面と平行に両側から挟むように、かつ、
   当該フォーカス電極とは電気的に絶縁支持されてなる補
   助電極と、この補助電極とフォーカス電極との間に外部
   からフォーカス補正電圧を印加する給電機構とを備えた
   ことを特徴とするカラー陰極線管。