JPS6311743B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子銃構体に係り、特にシヤドウマス
ク形カラー受像管に装着し、１列配列される３本
の電子ビームを射出する電子銃構体の主電子レン
ズ部を構成する相対設する電極の構造に関するも
のである。

シヤドウマスク形カラー受像管は、ネツク内に
装着された電子銃構体より射出される３本の電子
ビームを集束し、かつシヤドウマスクを介して蛍
光体スクリーン上に集中し、カラー画像を蛍光体
スクリーン上に再現させるようになつている。

前述した電子銃構体としてはバイポテンシヤル
形、ユニポテンシヤル形、トライポテンシヤル形
などが開発されているが、いずれの形の電子銃も
主電子レンズを有しており、陰極から放出された
電子を電子ビームとし、主電子レンズにより集束
して蛍光体スクリーン上に集中させるようになつ
ている。この主電子レンズは静電レンズであり、
光学レンズと同様にレンズの直径により、その主
性能が決定される。

一般に電子銃構体の主電子レンズの直径はシヤ
ドウマスク形のカラー受像管のネツク内径と電子
銃構体の構造により最大径が規制され、１列配列
される電子ビームをそれぞれ独立した電極により
形成される電子銃構体に於いてネツク内径の約30
％位が限度であり、また１列配列一体構造の電極
からなる電子銃構体においてはネツク内径の約28
％位が限度とされている。

即ち、ネツク内径に対する主電子レンズの最大
直径は前述のように小さい上、最近カラー受像管
は偏向電力を減少させる手段の１つとしてネツク
径を細くするように要望されており、これにとも
ない主電子レンズの最大径は小さくなる。従つて
かかるカラー受像管では電子レンズの収差が大き
くなり、これによる電子ビームの拡がり成分が増
大し、蛍光体スクリーン上における電子ビームの
集束を悪くする要因の１つとなるという問題点が
ある。

次に従来のカラー受像管の一例を第１図及び第
２図により説明する。即ち赤、緑、青各色に発光
するドツト状または帯状の蛍光体層からなる蛍光
体スクリーン１が被着形成されたフエースプレー
ト２と、このフエースプレート２の側壁部３にフ
アンネル４を介して連接されたネツク５と、この
ネツク５に内装された３本の電子ビームを発生す
る電子銃構体６と、この電子銃構体６に所定の電
圧を印加するためのステムピン７と、前記電子銃
構体６に対設するネツク５外壁に配設されたピユ
リテイ及び静コンバーゼンス調整用磁石８と、前
記フアンネル４からネツク５にかけての外壁に装
着された偏向装置９と蛍光体スクリーン１に所定
間隔をもつて対設されたシヤドウマスク１０から
形成されている。

前記電子銃構体６は複数個の電極と、これを支
持する複数個のガラス支持棒とからなり、前記複
数個の電極は３個の陰極６_K1，６_K2，６_K3、第１
グリツド６₁、第２グリツド６₂、第３グリツド６
_３、第４グリツド６₄の順にガラス支持棒に植設固
定されている。

そして３個の陰極６_K1，６_K2，６_K3は同じ平面
上に並列する３本の電子ビーム１４，１５，１６
を射出する。

第１グリツド６₁と第２グリツド６₂は近接配置
された平板状電極であり、それぞれに各電子ビー
ムの径路と整合した３個の通孔部を有している。

第３グリツド６₃は第２グリツド６₂に近接配置
され、接合された２個のカツプ６₃₁，６₃₂からな
り、このカツプ６₃₁，６₃₂の各閉塞端にはそれぞ
れ各電子ビームの径路に整合した３個の通孔部が
設けられており、第１のカツプ６₃₁の通孔部はこ
れに対応する第２グリツド６₂の通孔部に等しい
か、やや大であり、第２のカツプ６₃₂の通孔部は
第１のカツプ６₃₁の通孔部より更に大きくなつて
いる。

第４グリツド６₄は第３グリツド６₃に対向する
その閉塞端に３つの通孔部を有する１個のカツプ
から形成されているが、その通孔部のうち中央の
通孔部は第１グリツド６₁から第３グリツド６₃ま
での各中央の通孔部と整合しており、他の２つの
通孔部はそれぞれ中央の通孔部から外方に離れる
ように僅かに偏心している。この偏心は３本の電
子ビームをシヤドウマスクの電子ビーム通孔部に
集中させるために中央の電子ビーム１５を除く両
側の電子ビーム１４，１６に僅かに非対称電界に
よる偏向を与えるようにするためである。

この第４グリツド６₄には更に各電子ビーム径
路に整合した３個の通孔部をその底部に穿設した
有底筒状のコンバーゼンスカツプ６₅が取消され、
このコンバーゼンスカツプ６₅の側壁部には外方
向に突出した３個のバルブスペーサ１７が取付け
られている。

前述した電子銃構体６はネツク５の内部に装着
されており、第４グリツド６₄には陽極端子から
の高電圧が内部導電膜、バルブスペーサ１７コン
バーゼンスカツプ６₅を介して印加され、他の電
極にはステムピン７を介して管外より所定電圧が
印加され、第３グリツド６₃と第４グリツド６₄間
に主電子レンズが形成されるようになつている。

第３図は第３グリツド６₃の主電子レンズ側の
第２のカツプ６₃₂を第４グリツド６₄側から見た
図であり、平面部２１に穿設された各電子ビーム
通孔部２２，２３，２４は真円形状、あるいは真
円形に近い形状をなし、この電子ビーム通孔部２
２，２３，２４の直径２５は一義的にはネツク５
の内径によつて規制され、さらに電極の製作上の
理由から各電子ビーム通孔部２２，２３，２４の
中心間距離２６によつて規制される。

例えばネツク外径29.1mmのカラー受像管におい
ては、前述した規制のためネツク５内に挿入され
る電子銃構体６の特に主電子レンズを形成する各
電子ビーム通孔部２２，２３，２４はこれらの中
心距離２６を6.6mmとしたとき最大5.5mmが限度と
されている。これらは主として電子ビーム通孔部
２２，２３，２４間のブリツジ２７を形成する時
の機械加工などの要求によるものである。

前記問題点の対策として、第４図に示すように
主電子レンズを形成する電極３０の平面部３１に
穿設された各電子ビーム通孔部３２，３３，３４
の直径３５を各電子ビーム通孔部の中心間距離３
６より大とし、各電子ビーム通孔部３２，３３，
３４を相対設する突出部３７₁，３７₂及び３８₁，
３８₂をもつ連結領域を介して一つの透孔部とす
ることが考えられる。

然るにこの様な電極３０によつて形成される電
子銃は第５図及び第６図に示すようにそれぞれの
電子ビーム通孔部３２，３３，３４及びこれに対
設する同一構造の電極３０′の電子ビーム通孔部
３２′，３３′，３４′間に形成される主電子レン
ズ３２_L，３３_L，３４_Lの他に各電子ビーム通孔
部全体によつて大口径電子レンズ３９_Lが形成さ
れ、この大口径電子レンズ３９_Lの各電極内に作
られる等電位面３９，３９′の球面収差の影響に
より水平軸X₁方向に並列して各電子レンズ３２
_Ｌ，３３_L，３４_Lを通過した電子ビーム１４，１
５，１６はシヤドウマスクの開口部より電子銃構
体に近い位置で交差し、蛍光体スクリーン上の水
平軸X₂に沿う位置では離間した位置にスポツト
を結ぶことになり、所定の集中が得られなくな
る。１４₁，１５₁，１６₁はそのスポツト位置を
示している。図中Y₁は電子銃構体の垂直軸、Y₂
は蛍光体スクリーンの垂直軸である。

本発明は前記した従来の欠点に鑑みなされたも
のであり、電子ビーム通孔部の径を大きく出来る
ばかりでなく、３個の電子ビーム通孔部によつて
形成される大口径電子レンズによる３本の電子ビ
ームの交差すなわち集中を適切に蛍光体スクリー
ン上にさせる電子銃構体を提供することを目的と
している。

次に本発明の電子銃構体の実施例を説明する
が、主レンズを形成する相対設する電極以外は従
来の電子銃構体と同様であり、また、主電子レン
ズを形成する相対設する電極の少なくとも１方は
第４図のものと平面図はほぼ同様なので省略す
る。

即ち、第７図に示すように平面上に並列する中
央及び両側の３本の電子ビーム１４，１５，１６
に対して第３グリツド４０は第４図に示した様に
平面図構造をなし、かつ中央の電子ビーム通孔部
４３を両側の電子ビーム通孔部４２，４４より第
４グリツド４０′側に相対的に突出させ、一方、
この第３グリツド４０とほぼ同様な電子ビーム通
孔部５２，５３，５４を有する第４グリツド４
０′は両グリツド４０，４０′間の電極間有効境界
線５１に沿つて両側の電子ビーム通孔部５２，５
４を中央の電子ビーム通孔部５３より第３グリツ
ド４０側に相対的に突出させている。しかも電極
間有効境界線５１を３本の電子ビーム１４，１
５，１６を含む平面内において中央の電子ビーム
通孔部４３，５３近傍では放物線状に、両側の電
子ビーム通孔部４２，５２及び４４，５４近傍で
は双曲線となるようになだらかに変化するように
形成されている。前述の如く主電子レンズを形成
する両グリツドの主面部を形成すると、それぞれ
のグリツド４０，４０′内に形成される等電位面
４９，４９′は電極有効境界界線５１の中央部が
第４グリツド４０′側に突出しているので、両面
非対称の大口径電子レンズ６４が形成されること
になり、このレンズ６４の端部がレンズの中心軸
Ｚに対して外方に向くようになる。その結果第８
図に示すように電子ビーム通孔部の配列平面即
ち、水平軸X₃上には両側の電子ビーム通孔部４
２，５２，４４，５４によつて形成される主電子
レンズ６１，６３があるが、中央の電子ビーム通
孔部４３，５３によつて形成される主電子レンズ
６２は水平軸X₃と所定角をもつて交差するX₃₁と
X₃₂の交点に移動する。また各３個の電子ビーム
通孔部によつて形成される大口径電子レンズ６４
も、このX₃₁，X₃₂により規制されて中心軸Ｚに
対して外方に傾くようになるため、この様な主レ
ンズ系を通る電子ビーム１４，１５，１６はそれ
ぞれ電子レンズ６１，６２，６３によつて集束さ
れ、かつ大口径レンズ６４によつて蛍光体スクリ
ーン上に集中するようになる。

尚第８図に於てY₃は電子ビーム通孔部の配列
方向と垂直な軸、X₄，Y₄はそれぞれ蛍光体スク
リーンの水平軸、垂直軸である。

次に具体例を述べると、第１及び第２グリツド
の電子ビーム通孔部径を0.67mm、第３グリツドの
第１のカツプの電子ビーム通孔部径を1.7mm、主
電子レンズを形成する第３グリツドの第２カツプ
及び第４グリツドの電子ビーム通孔部径を7.0mm、
電子ビーム通孔部の中心間距離を6.6mm、第３グ
リツドの中央電子ビーム通孔部を両側の電子ビー
ム通孔部に対して0.3mm突出させ、逆に第４グリ
ツドの両側の電子ビーム通孔部を中央の電子ビー
ム通孔部に対して0.3mm突出させ、更に第３グリ
ツドの長さを平均14.3mm、第３グリツドと第４グ
リツドとの間隔を平均1.0mmとし、各電極に所定
の電圧を印加した時良好な特性を得ることが出来
た。

前記実施例では電極間有効境界線を特定の曲線
に限定したが、その他、第９図に示すように第３
グリツド７０第４グリツド７０′間の電極間有効
境界線７１を直線部を含む曲線としたり、第１０
図に示すように第３グリツド８０第４グリツド８
０′間の電極間有効境界線８１をほぼ円弧状にす
るなど、３本の電子ビームに生じる収差が実用的
に許容し得る範囲の近似形状を用いてよい。

また前記実施例ではバイポテンシヤル形電子銃
構体について述べたが、これは他の構造例えばト
ライポテンシヤル形、クオドラポテンシヤル形電
子銃構体にも適用出来ることは勿論である。

上述したように本発明の電子銃構体は主電子レ
ンズ部を大きくした時に３個の電子ビーム通孔部
全体によつて形成される大口径レンズによる電子
ビームの収差を実用的に許容し得る範囲で補正し
て３本の電子ビームを蛍光体スクリーン上に集中
することで可能であり、その工業的価値は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー受像管の代表例を示す説明用断
面図、第２図は第１図の電子銃構体近傍の拡大断
面図、第３図は第２図の第３グリツドを第４グリ
ツド側から見た平面図、第４図は第３グリツドの
電子ビーム通孔部を大きくした例を示す平面図、
第５図は第４図の電極を使用した時の電子ビーム
と電子レンズの動作の説明図、第６図は第３グリ
ツドと第４グリツド間に形成される大口径電子レ
ンズによる等電位面の形成状態の説明図、第７図
は本発明の電子銃構体の一実施例の主電子レンズ
部を示す説明用断面図、第８図は第７図の主電子
レンズ部に於ける電子ビームと電子レンズの動作
の説明図、第９図及び第１０図は本発明のそれぞ
れ他の実施例の主電子レンズ部を示す説明用断面
である。 ６₁……第１グリツド、６₂……第２グリツド、
６₃，６₃₂，３０，４０，７０，８０……第３グ
リツド、６₄，３０′，４０′，７０′，８０′……
第４グリツド、１４，１５，１６……電子ビー
ム、３２_L，３３_L，３４_L，６１，６２，６３…
…主電子レンズ、３９_L，６４……大口径電子レ
ンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 同一平面上に並列する中央及び両側の３本の
   電子ビームを射出し、前記電子ビームを集束して
   蛍光体スクリーン上に集中する主レンズを形成す
   る１対の電極がそれぞれ前記３本の電子ビームを
   通過させる３個の電子ビーム通孔部をもつ一体構
   造に構成される電子銃構体に於いて、前記主レン
   ズを形成する少なくとも一方の電極の各電子ビー
   ム通孔部の直径を隣接する電子ビーム通孔部の中
   心間距離より大として、中央及び両側の電子ビー
   ム通孔部が各境界部に相対設する突出部をもつ連
   結領域を有する１個の透孔部として形成され、か
   つ前記３本の電子ビームが並列する平面上に於い
   て前記主レンズを形成する低電位側の電極の中央
   の電子ビーム通孔部が両側の電子ビーム通孔部に
   対して相対的に高電位側の方になだらかに突出
   し、前記主レンズを形成する高電位側の電極の両
   側の電子ビーム通孔部が中央の電子ビーム通孔部
   に対して相対的に低電位側の方になだらかに突出
   していることを特徴とする電子銃構体。