JPS6243039A - カラ−受像管装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はインライン形カラー受像管装置の改良に関する
。

〔発明の技術的背景〕

カラー受像管の外囲器は３電子銃を内装するネックと、
蛍光面を有するフェースプレートと、ネックとフェース
プレートとの間に介在するファンネルとからなる。

３ｆｆｉ子銃はネック内に水平方向にインライン状に装
着され、射出した電子ビームを蛍光体層が被着形成され
た蛍光面に射突させることにより蛍光体層を発光させる
。色再現生のよい蛍光体層の発光を実現するためには、
電子ビームを選択的に所定の蛍光体層に射突させる必要
があり、そのため多数の開孔を有するシャドウマスクが
フェースプレートに近接して配置される。

インライン電子銃は陰極によって３本の電子ビームを共
通平面に発生させ、これらの３電子ビームをフェースプ
レート近辺に集中させるように設計されている。３電子
ビームを集中させる方法は、例えば米国特許第２９５７
１０６号明細書に示されているように、陰極から射出さ
れる電子ビームをはじめから傾斜して集中する技術があ
り、又、米国特許第３７７２５５４号明細書に示される
ように、　電子銃電極に設けられた３電子ビ一ム通過用
開孔のうち一部電極の両側の開孔を電子銃の中心軸から
僅かに外側へ偏位させることにより、電子ビームの集中
を行なっている技術があり、いずれも広く採用されてい
る。

カラー受像管の画面（蛍光面）にテレビ画像を表示する
ためには、電子銃から射出した電子ビームを蛍光面全面
に走査するための偏向装置が必要となり、これはファン
ネルのコーン部の外側に取付けられる。偏向装置は基本
的には電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向磁界を
発生するための水平偏向コイルおよび電子ビームを垂直
方向に偏向する垂直偏向磁界を発生するための垂直偏向
コイルとを有している。実際のカラー受像管装置におい
ては電子ビームを偏向したときに、３電子ビームスポツ
トのフェースプレートでの集中がくずれてくるので、こ
の集中のくずれを防止するため工夫が施されている。こ
れはコンバーゼンスフリーシステムと称され、水平偏向
磁界をビンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形にす
ることにより、蛍光面全域に於いて、３電子ビームが集
中するようにしたものである。その結果このシステムで
はコンバーゼンス補正用のパラボラ電流発生回路及びコ
ンバーゼンス補正磁界を発生させるコンバーゼンスヨー
クが不要になり、コスト低下、生産性向上等多くの効果
が生ずる。

〔背景技術の問題点〕

以上述べた如く、カラー受像管は多くの開発技術の採用
により品位は向上しているが、管の大形化が梓及するに
つれて新たな問題がクローズアップされつつある。

すなわち、３電子銃より射出され、フェースプレート上
で集中したビームスポットは、偏向作用を受けない画面
中心では第４図（ａ）に示す如く円状のコアのみを呈す
るが、偏向作用を向けた画面周縁部では第４図（ｂ）の
如く偏平化したコアと、上下に広がったフレアを呈する
。その結果画面周縁部では電子ビームの電子ビームのサ
イズが増大し、フォーカス性能および解像度の劣化が生
ずる。

具体的には、２０インチ型９０度偏向管の場合コアの水
平方向寸法をＣＨ＋垂直方向寸法をＣνとすると、画面
中心ではＣＨ＝Ｃｙ＝１．０ｍｍであるが、水平偏向端
部ではＣ＋＝２０＋ｍ＋、　Ｃｖ＝０．３ｍｍ　ときわ
めて偏平形になる。又、フレアの上端から下端までの寸
法ＦＶは１．５ｍ　になる、この寸法は電子ビームを水
平偏向しただけの値であるが、垂直偏向を加えた画面隅
部においてはさらに歪んだ寸法になる。

〔発明の目的〕 本発明は以上述べた従来の欠点を解消するためになされ
たもので、画面周縁部における電子ビームスポットの歪
を少なくした画面全域にわたって明るい高解像度が得ら
れるカラー受像管装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は３電子銃を水平方向にインライン状に内装した
ネックと、このネックにファンネルを介して接続され内
面に前記電子銃から射出される電子ビームの射突により
赤、緑、青３色に発光する蛍光体層が規則的に被着形成
された蛍光面を有するプレートと、このフェースプレー
トに近接配置され、前記電子ビームを選択的に前記蛍光
体層に射突させる多数の開孔を有するシャドウマスクと
、前記ファンネル外壁に装着され前記電子銃から射出さ
れる電子ビームを水平方向に偏向する偏向磁界および垂
直方向に偏向する偏向磁界を発生する偏向装置とを有す
るカラー受像管を対象とする。

ここで前記電子銃から射出される３本の電子ビームはほ
ぼ平行である。また前記水平偏向磁界はほぼ斉一磁界分
布を形成しており、垂直偏向磁界はバレル形磁界分布を
形成しており、水平偏向磁界の中心は垂直偏向磁界の中
心より蛍光面側へ前進している。また前記水平偏向磁界
の管軸上の磁束密度分布の半値幅ａは、前記密度分布の
中心がら蛍光面までの距離Ａの０．１〜０．４倍の範囲
に含まれる。半値幅ａは距離Ａの０．２〜０．３倍にお
り）で、よりよい効果を奏し、半値幅ａが距離Ａの約０
．２５倍で最良の特性を示す。

さらに前記３電子銃への振込み信号が相互に制御された
時間のずれを持つことにより、３電子ビームが前記フェ
ースプレート上又はプレート上近傍で実質的に集中する
ようになされている。

以上のような構成を有する本発明のカラー受像管装置に
関し、発明者が行なった実験結果に基づいてさらに詳細
に説明する。

本発明者等は電子ビームスポットの画面周辺における歪
の最大原因は水平偏向磁界がビンクッション形にあるこ
とに着目し、水平偏向磁界を斉一磁界にすることを試み
た。第５図は２０インチ型９０度偏向管で第２図（ａ）
に示すような斉一形水平偏向磁界の場合の画面中心部お
よび画面周縁部における電子ビームスポット形状を示す
もので、ＣＨ＝１．５ａｎ、　Ｃｙ＝０．６ｍ　となっ
ており、コアの形状が大幅に改良されていることがわか
る。

しかしこの電子ビームスポット形状でもまだ十分とは言
えない。

本発明者等はさらに実験を続け、偏向磁界の磁束密度分
布とカラー受像管の大きさとの間に所定の関係が成立す
るとフレアの形状はさらに良好になることを見出した。

第３図は斉一形の水平偏向磁界の管軸上の磁束密度分布
と、この分布の中心から蛍光面までの距離の関係を示す
図である。

ここで、磁束密度分布の最大値ＢＰを示す位置を密度分
布の中心、最大値ＢＰの半値幅で定まる長さを磁路長ａ
と定義し、密度分布の中心からフェースプレートまでの
距離をＡとする。又第５図で示すようにフレアの水平方
向の寸法をＦ、、垂直方向の寸法をＦＶとすると、ａ／
ＡとＦｖ／Ｆ、との間に第６図のような関係があること
がわかった。一方Ｆｖ／ＦＨの値は、実用面で評価する
と０．５以上２．０以下にする必要があるので、これを
第６図にあてはめるとａ／Ａは０．１以上０．４以下が
実用的範囲になる。

より好ましいａ／Ａの範囲は０．２〜０．３である。最
も理想的な状態はａ／Ａ＆−０，２５の場合に得られ、
フレアは円形で最小となる。

第７図にａ／Ａ→０．２５の場合の画面中心および画面
周縁部における電子ビームスポット形状を示す、第７図
において画面周縁部における電子ビームスポット形状（
ｂ）をさらに改良するには、電子銃の電子レンズの焦点
距離を画面調縁部で調整することにより改良は可能で、
例えば、第８図に示す如く改良される。

以上の構成により電子ビームスポット形状は改善される
。一方３電子ビームの集中に関しては上記本発明の構成
により電子銃から射出される３電子ビームをほぼ平行に
し、かつ３電子銃に振込まれる信号が相互に制御された
時間のずれを持つようにすることによりフェースプレー
ト全面において電子ビームが集中するようになさ九でい
る。

この方法について説明する。仮に３電子銃に同時に信号
を振込んだ場合にはフェースプレート上の電子ビームス
ポットは互いに一定量Δだけ離間することになる。しか
しこの方法では第１の電子銃への信号振込み時間に対し
、第２の電子銃への信号振込み時間をτだけ遅延させ、
さらに第２の電子銃への信号振込み時間に対し、第３の
電子銃への信号振込み時間をτだけ遅延させる。ここで
画面の横幅をＨ１水平偏向周波数をｆ、、オーバースキ
ャンで定まる定数をＣとすると遅延時間τをτ−□−Ｃ
Ａ−にすることにより画面全域にわたってｆ、、Ｈ 電子ビームスポットの集中を実現することができる。

さて、本発明においては上記３電子ビームスポツトのず
れ量Δが１つのファクタになっているので、このΔを画
面全体にわたって一定に保つ方が好ましく、そのために
は垂直偏向磁界がバレル形である必要がある。

バレル形磁界がずれ量Δに与える効果は１、／Ｈ２Ｙ（
Ｚ−２３）ｄＺ　　・−■で与えられる。ここでＨ２は
磁界の非斉一性を示す管の管軸におけるビームの量で、
フェースプレートに近づくほど増大する。Ｚ３はフェー
スプレートから偏向の始点までの距離を表わす。従って
Ｙが大きいほどすなわち偏向磁界のフェースプレートに
近い側はどバレル磁界がずれ量Δに与える効果が大きい
。

一方、画面４隅における上下方向のビーム集中誤差は通
常第９図に示すパターンを示し、これを減少させるため
には垂直偏向磁界の蛍光面側を極力均一とすることが必
要である。

さらに実質的に許容可能なビームの集中精度を得ようと
すると以下の施策が必須であることが判明した。

即ち、水平偏向磁界中心と垂直偏向磁界中心を相互に異
ならしめ、水平偏向磁界中心は垂直偏向中心より蛍光面
側へ前進させる必要がある。

このような磁界分布を得るには、垂直偏向コイルを電子
銃側へ偏移させるが、あるいは蛍光面側端部のコイルを
除去し、実質的に水平磁界に対し短い磁界分布とするこ
とにより実現する等の手段がある。

この結果、画面４隅における上下方向のビーム集中誤差
も実質的に許容可能なものとすることが出来る。

〔発明の実施例〕

以下に本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本
発明の２０インチ型９０度偏向のカラー受像管装置の概
略断面図である。

■はフェースプレート、■はファンネル、（４）はネッ
クで、之等外囲器はいずれもガラス製である。

フェースプレート■内面には赤、緑、青各色に発光する
蛍光体ドツト又は蛍光体ストライプが規則的に配列され
映像表示用の蛍光面■を形成する。

この蛍光面■に近接対向してシャドウマスク（０が配設
される。シャドウマスク０は通常フェースプレート■内
面形状に相似なドーム状形状をした薄い鉄板からなり、
蛍光面■と対向した部分には電子ビームが正しく蛍光体
に射突するようあけられた多数の開孔を有している。

ネック（イ）内部には赤、緑、青３色に対応する３電子
銃■が封入されている。この３ｆｆｉ子銃は水平方向に
インライン状に配列され射出する電子ビームが相互に約
６．６ｍｍの間隔をもって平行になるように構成されて
いる。各電子銃は電子ビーム発生源のカソード制御電極
、しや閉電極、集束電極、高圧電極から構成され、各々
所定の電圧が印加される。高圧電極電圧は通常２５ｋＶ
の超高電圧でありカラー受像管内部が２５ｋＶの等電圧
に保持される。

ファンネル■のネック（イ）接続部近傍はコーン部■と
呼ばれ通常この部分に偏向袋Ｗ（９）が装着される。

偏向装置は電子ビームを水平方向に偏向する磁界であっ
て第２図（ａ）に度すような斉一形磁界を発生する水平
偏向コイルと、垂直方向に偏向する磁界であって第２図
（ｂ）に示すようなバレル形磁界を発生する垂直偏向コ
イルより成る。偏向コイルは水平偏向磁界および垂直偏
向磁界の管軸上の磁束密度分布の半値幅ａが密度分布の
中心から蛍光面までの距離Ａの０．２５倍になるように
設計されている。

２０インチ型９０度偏向管は従来偏向磁界中心を蛍光面
から約２９０　ｍｓの位置に設定していたが、本発明の
実施例では水平偏向磁界中心位置を蛍光面から約２８５
〜２８０ｍｍとし、垂直偏向磁界位置を約２９５〜３０
０ｍとした。

即ち、水平偏向磁界中心を垂直偏向磁界中心に対し約１
０〜２０ｍの範囲で前進させた。

２０インチ型９０度偏向管は画面（蛍光面）の横幅は約
４００ｍで、水平偏向周波数１５．７５ｋｌｌｚ、画面
上の電子ビームスポットのずれ量Δは６．６ｍ＋＋、定
数Ｃを０．７５とすると、３電子銃に振込まれる信号の
相互の遅延時間は約０．８μｓｅｃである。

以上のように構成されたカラー受像管装置は画面中心は
もとより、画面周辺においても実質的に３１！子ビーム
の許容可能な集中精度が得られ、かつコアおよびフレア
の歪は極めて少なく、画面全域にわたって明るく、解像
度がよくなっていることが確認された。

別の実施例として２６インチ型１１０度偏向管を用いて
他の条件を上記実施例と同じにし、ａ　／　Ａが０．１
の場合および０．４の場合についてカラー受像管装置の
評価を行なったところ、従来方式のものよりよい特性を
示した。ａ／Ａが０．２〜０．３の場合特性はさらに向
上した。

以上の説明では無偏向状態での電子ビームはほぼ平行で
あるとして説明したが、このことは幾何学的な平行を含
むのは当然として、一定の遅延時間を信号に与えて色ず
れ補正を行うカラー受像管で無偏向時３電子ビームが不
足集中状態しこな−、て実質的に一致していないビーム
状態についてもその主旨を脱しない限り適用できること
は当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー受像管装置の概略断面図、第２
図（ａ）乃至第２図（′ｃ＋１）は本発明に係る偏向装
置の偏向磁界を説明する模式図、第３図は本発明に係る
水平偏向磁界の管軸上の磁束密度分布を説明する特性図
、第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は従来例における電子
ビームスポット形状を説明するための模式図、第５図（
Ａ）及び第５図（Ｂ）、第７図（ａ）及び第７図（ｂ）
および第８図（ａ）及び第８図（ｂ）は本発明に係る電
子ビームスポット形状を説明するための模式図、第６図
は本発明に係る水平偏向磁界等と電子ビームスポット形
状との関係を説明する特性図、第９図は画面４隅におけ
る上下方向のビーム集中誤差を示す説明図である。 １　・フェースプレート　２・・・ファンネル４・・・
ネック　　　　　　５・・・蛍光面６・・シャドウマス
ク　　７・・電子銃代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　大胡典夫 第１図 （ａ）斉−廿ン扶υ１　　　　　　　　（ｂ）ベレ）し
計グボ（丑第２図 蒼軸丘峡殊勺Ｖ怖 面 第３図 １面中・（五面掲珠部 （ａ）（ｂ） フレア （Ａ）迅ｆＩキーｕ　　　　（Ｂ）画節周繰部第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）３電子銃を水平方向にインライン状に内装したネ
   ックと、このネックにファンネルを介して接続され内面
   に前記電子銃から射出される電子ビームの射突により赤
   、緑、青３色に発光する蛍光体層が規則的に被着形成さ
   れた蛍光面を有するフェースプレートと、 前記フェースプレートに近接配置され前記電子ビームを
   選択的に前記蛍光体層に射突させる多数の開孔を有する
   シャドウマスクと、前記ファンネル外壁に装着され前記
   電子銃から射出される電子ビームを水平方向に偏向する
   水平偏向磁界および垂直方向に偏向する垂直偏向磁界を
   発生する偏向装置とを有するカラー受像管装置において
   、 前記電子銃から射出される３電子ビームは相互にほぼ平
   行であり、 前記水平偏向磁界はほぼ斉一磁界分布を形成し、 前記垂直偏向磁界はバレル形磁界分布を形成し、 前記垂直偏向磁界の中心に対し水平偏向磁界の中心が蛍
   光面側へ前進し、 前記水平偏向磁界の管軸上の磁束密度分布の半値幅ａは
   、前記密度分布の中心から前記蛍光面までの距離Ａの０
   ．１〜０．４倍の範囲に含まれ、前記３電子銃への振込
   み信号が、相互に制御された時間のずれを持つことによ
   り、３電子ビームが前記フェースプレート上又はその近
   傍で実質的に許容可能な誤差内で集中するようになされ
   ていることを特徴とするカラー受像管装置。
2. （２）前記水平偏向磁界の管軸上の磁束密度分布の半値
   幅ａは、前記密度分布の中心から蛍光面までの距離Ａの
   ０．２〜０．３倍の範囲に含まれ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装置。
3. （３）前記水平偏向磁界は少なくとも前記蛍光面側がバ
   レル形磁界分布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装置。