JPS6398941A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、低輝度時および高輝度時の別な（高解像度の
良質画像を映出し得るように構成したカラー受像管装置
に関するものである。

従来の技術 一般に、カラー受像管装置の解像度特性は蛍光体スクリ
ーン面上に生成されるビームスポット（輝点）の大きさ
および形状に依存し、高解像度の画像を映出させるため
には、できるだけ径小にしてかつ形状歪みの少ないビー
ムスポットを生成させることが重要となる。しかし、ビ
ームスポットの径はビーム電流の増大に伴って大きくな
り、ビーム電流が大きくなる高輝度時に解像度が低下し
やすい。

これを図面により説明すると、第８図に示すように大ビ
ーム電流時にカソード１の電子放射面の中央領域から放
射される近軸の電子ビーム２ａは、ノ１ソード１とＧ＋
　電極３との間に生じるカソードレンズ４で集束作用を
受け、クロスオーバ５ａを形成するのに対し、カソード
１の電子放射面の周辺領域から放射される遠軸の電子ビ
ーム２ｂは、カソードレンズ４によって比較的強い集束
作用を受け、近軸の電子ビームのクロスオーバ５ａより
らカソード寄りの位置にクロスオーバ５ｂを形成する。

そして、両電子ビーム２　ａ　、２　ｂのクロスオーバ
５ａ、５ｂの位置の違いが、それぞれの仮想物点の直径
に差異をもたらし、蛍光体スクリーン面上に生成される
像点たるビームスポットが径大となり、解像度が低下す
る。

そこで、特開昭５９−１４８２４２号公報に開示されて
いる発明のように、Ｇ２電極６とＧ３電極７との間にお
ける軸上電界強度を５×１０４〜５×１０５Ｖ／ｃｍに
設定し、クロスオーバ５ａの近傍に強力なプリフォーカ
スレンズ８を生成させると、プリフォーカスレンズ８で
の遠軸の電子ビーム２ｂは近軸の電子ビーム２ａよりも
太き（屈折し、クロスオーバ後の両電子ビーム２ａ、２
ｂの発散角に大差がなくなって、大ビーム電流時におけ
る仮想物点径したがってビームスポット径を小さくする
ことができる。

発明が解決しようとする問題点 ところが、第９図に示すように小ビーム電流時にカソー
ド１の電子放射面の中央領域から放射された電子ビーム
２ｃは、カソード１の近傍にクロスオーバ５ｃを形成す
るので、プリフォーカスレンズ３による集束作用を強く
受けることになり、第２のクロスオーバ５ｄを形成する
。そして、仮想物点は第２のクロスオーバ５ｄによって
決まるのでビームスポット径は過小となり、シャドウマ
スクの透孔の配列周期と走査線の周期との関係によって
蛍光体スクリーン面上に生じるモアレ縞の明暗比が大と
なり、縞模様が目立つという新たな問題を生じる。

また、インライン型カラー受像管に装着される偏向ヨー
クは、非斉一偏向磁界すなわちビンクッション状の水平
偏向磁界およびバレル状の垂直偏向磁界を発生するので
、３電子ビームを蛍光体スクリーン面上の各点にセルフ
コンバーゼンスさせ得る反面、蛍光体スクリーン面上の
周辺部に生成されるビームスポットが、いわゆる偏向歪
みによって非円形に歪み、解像度に低下をきたす。とく
に第８図に示す大ビーム電流時においては、蛍光体スク
リーン面上の周辺部に生成されるビームスポットの周縁
ぼやけ部が高輝度になることから、蛍光体スクリーン面
上の周辺部における解像度が著しく低下する。

問題点を解決するための手段 本発明は前述のような不都合を除去するためになされた
もので、本発明の装置によると、Ｇ２電極と６３電極と
の間における軸上電界強度を５×１０’〜５　Ｘ　１０
５Ｖ／　ｃｍに設定するほか、Ｇ１電極の円形のビーム
通過孔の口径をｄｌ、ＧＩ主電極Ｇ　２　’Ｈ，極との
間隔をｇ２３、Ｇ３電極の円形のビーム通過孔の口径を
ｄ３、Ｇ２電極のＧ１電極側の条溝およびＧ３電極側の
条溝によって挟まれる底部に形成される円形のビーム通
過孔の口径をｄ２、Ｇ１電極のＧ２電極側の面からカソ
ードまでの距離をｇＫ＋、Ｇ２電極の６３電極側の面か
らカソードまでの距離をｇＫ２とするとき、 ｄｌ　≧ｄ２ （１２≦ｄ３≦２．３ｄｐ ｇＫ＋／ｄｌ　　≦０．３５ １．４０≦ｇＫ：／ｄ＋　　≦１．７５０．８≦ｇ２３
／ｄｌ　≦１．４ なる寸度関係を有せしめる。

作用 このように構成したことにより、大ビーム電流時におけ
るビームスポット径を蛍光体スクリーン面上の全域にお
いて小さく保つことができ、解像度の向上効果を損うこ
とな（小ビーム電流時におけるビームスポット径の過小
を解消することができ、モアレ縞の発生による画質の低
下を防ぐことができる。

実施例 つぎに本発明の装置を図面に示した実施例とともに説明
する。

第１国に示す電子銃９は３個のカソード１０ａ。

１０ｂ、１０ｃを水平軸上に配列したインライン型のも
ので、制御電極としての６１電極１１、加速電極として
の６２電極１２、集束電極としての６３電極２３および
最終加速電極（アノード）としてのＧ４電極１４を有し
ている。１５ａ、１５ｂ。

１５ｃはカソードレンズ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃはブ
リフォーカスレンズ、１７ａ、１７ｂ、１７ｃは主レン
ズをそれぞれ示す。

第２図に示すように、Ｇ１電極１１はｄｌなる口径の円
形のビーム通過孔１８を有し、Ｇ２電極１２はＧ１電極
１１に向き合う面に幅Ｗ、長さしの横長の条溝１９ｂを
有するほか、この条溝１９ｂと同様の条溝１９ｃをＧ３
電極２３に向き合う面にも有している。そして、両条溝
１９ｂ’、１９ｃに挾まれた底部にｄ２なる口径の円形
のビーム通過孔２０を有している。ただし、条溝１９ｂ
は３個のビーム通過孔２０を穿設した電極板１２ａの一
方および他方の面上に、それぞれ横長矩形の開口を有す
る電極板１２ｂ、１２ｃを重ね合わせて一体化すること
により得ている。また、Ｇ３電極２３はＧ２電極１２に
向き合う面にｄ３なる口径の円形のビーム通過孔２１を
有し、Ｇ１電極１１のＧ２電極側の面からカソード１０
の電子放射面までの距離をｇＫ＋、Ｇ２電極１２のＧ３
電極側の面がらカソード１０の電子放射面までの距離を
ｇＫ２、Ｇ２電極１２とＧ３電極２３との間隔をｇ２３
とするとき、２１インチ９０度偏向型カラー受像管装置
の場合、たとえば ｄｌ・・・・・・０．７ｍφ ｄ　２−−０　、７　ｎｙｍφ Ｗ・・・・・・０．７− Ｗ゛・・・・・・１．０＋ｎｎ＋ Ｌ・・・・・・１６．０ｍ＋ａ ｄ３・・・・・・０．９閣φ ｇＫ＋・・・・・・０．　１９５ｍｍ ｇＫ２°−°＋１　、０４　ｍｍ ｇ２３・・・・・・０．８酎 の寸度に設定される。

また、Ｇ２電極１２とＧ３電極２３との間における軸上
電界強度は５Ｘ１０４〜５　Ｘ　１０５Ｖ／ｃｍに設定
すべく、各電極の電位を下記のように保つ。

カソードの電位・・・・・・２０〜２００ＶＧ１電極の
電位・・・・・・０ｖ Ｇ２電極の電位・・・・・・３００〜５ｏｏｖＧ３電極
の電位・・・・・・６〜８ＫＶＧ４電極の電位・・・・
・・２０〜３０ＫＶこのような構成において電子銃９内
の３本の電子ビームは、大ビーム電流時に第３図および
第４図に示すような軌道をとる。第３図は水平方向の断
面を、第４図は垂直方向の断面をそれぞれ示すもので、
カソード１０の電子放射面の中央領域から放射された近
軸の電子ビーム２２ｈ、２２ｖは、ブリフォーカスレン
ズ内にクロスオーバ２３ｈ。

２３ｖを形成する。このため、近軸の電子ビームはブリ
フォーカスレンズによるレンズ作用をあまり受けず、主
レンズを含めた総合的なレンズ倍率は比較的小さいもの
となる。また、主レンズでのビーム径は大きくないので
収差も少ない。

一方、カソード１０の電子放射面の周辺領域から放射さ
れた遠軸の電子ビーム２４ｈ、２４ｖは、カソード１０
に近い位置にクロスオーバ２５ｈ。

２５Ｖを形成することになるが、クロスオーバ後の大き
な発散は、強いブリフォーカスレンズ作用で抑えられる
ため、主レンズでの収差も小さく抑えられる。

垂直方向における遠軸の電子ビーム２４ｖは、水平方向
における遠軸の電子ビーム２４ｈに比して、ブリフォー
カスレンズに近い位置にクロスオーバを形成する。しか
し、Ｇ２電極１２のＧ　３　ＴＬ極側に設けられた条溝
１９ｃによる集束レンズ電界で垂直方向へ強（絞られる
結果、主レンズ通過後の偏向磁界内で垂直方向径を小さ
く保ち得、蛍光体スクリーン面上の周辺部に生成される
ビームスポットの歪みを僅少にすることができる。

Ｇ２電極１２のＧ＋電極側に設けられる条溝１９ｂの幅
Ｗは口径ｄ：！と同等またはこれよりもわずかに大きく
、Ｇ３電極側に設けられる条溝１９ｃの幅Ｗ゛は、ｄ２
≦Ｗ′≦３ｄ、の範囲に設定するのがよい。また１条溝
１９ｃ、１９ｂはそれぞれ１個の細長いものでなくても
よく、３個のビーム通過孔２０のそれぞれに適合する３
個の横長の凹部であってもよい。後者での長さは１．７
５ａ２以上に設定するのがよい。

第５図および第６図は小ビーム電流時における電子ビー
ムの軌道を示したもので、第５図は水平方向の断面図、
第６図は垂直方向の断面図である。水平方向の断面でみ
た電子ビーム２６ｈは、Ｇ２電極１２に設けた条溝１９
ｂ、１９ｃの影響をほとんど受けず、２個所にクロスオ
ーバ２７ａ。

２７ｂを形成して蛍光体スクリーン面上に過小水平径の
ビームスポットを生成するが、水平方向であるのでモア
レ縞には影響せず、解像度向上の効果が得られる。

一方、垂直方向の断面でみた電子ビームｒ）　６　ｙは
、条溝１９ｂによる発散電界２８の影響を大きく受ける
から、Ｇ３電極側に強い集束レンズ電界が生成されるに
もかかわらず単一のクロスオーバ２７ｃのみを形成する
。このため、５０μＡ程度の小ビーム電流時に蛍光体ス
クリーン面上に生成されるビームスポットの垂直径は過
小とならず、在来の杓２倍となし得て、モアレ縞の目立
ちを回避することができる。

前述のような動作を得るためには、口径ｄ２゜ｄ３およ
び電極間圧ｆｉｇｘ＋、ｇＫ２を比較的小さく設定し、
かつ、Ｇ２電極１２とＧ３電極２３との間における軸上
電界強度を５Ｘ１０４〜５　Ｘ　１０５Ｖ／ｃｍに設定
することが必要となる。また、口径ｄ２を口径ｄ１以下
とし、口径ｄ３は口径ｄ２以下とする。

口径ｄ３が口径ｄ２よりも小さいと、ヒームの一部分が
切除されるおそれがあるため、ｄ２≦ｄ３≦２．３ｄｚ
とする。ｇＫｌが０．３５　ｄ＋を越えると、カソード
レンズによるレンズ作用とプリフォーカスレンズによる
レンズ作用とのバランスが悪くなる。また、距離ｇＫ２
．　ｇ２３に関しては、１．４０≦ｇＫ２／ｄ＋≦１．
７５と、０．８≦ｇ２ｚ／ｄ＋≦１．４との範囲内に設
定することが必要で、これらの範囲からはずれると、ク
ロスオーバ位置とブリフォーカスレンズとのバランスが
悪くなる。

第７図は本発明における軸上電位（Ｖ）およびその軸方
向２階微分係数（Ｖ−）をプロットしたもので、横軸に
カソードの電子放射面からの距離をとっている。ＺＩの
位置に（Ｖ′）の正の極大値、ｚ２の位置に（Ｖ”）の
負の極大値が存在する。ｚ＋、Ｚ２はそれぞれ、 １　、０　≦Ｚ＋　／　ｄｌ　≦２．００．５≦（Ｚ２
　　ＺＩ）／ｄ＋　≦１．２なる範囲に選ばれる。

前述の実施例では、主レンズ生成部の電極構成がパイポ
テンシャル型であったが、これはユニポテンシャル型ま
たは多段型のものであってもよい。

発明の効果 以上のように、本発明の装置によると大ビーム電流時に
おいても蛍光体スクリーン面全域での解像度の低下が少
なく、小ビーム電流時においては、ビーム径の過小によ
るモアレ縞問題を回避できるのであり、高品質の再生画
像を得ろことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカラー受像管装置の電子銃の
側断面図、第２図は同電子銃の要部の分解斜視図、第３
図および第４図は同装置の大ビーム電流時における電子
ビームの軌道を説明するための水平・垂直断面図、第５
図および第６図は同装置の小ビーム電流時における電子
ビームの軌道を説明するための水平・垂直断面図、第７
図は同装置の軸上電位分布図、第８図および第９図は従
来のカラー受像管装置の大ビーム電流時および小ビーム
電流時における電子ビームの軌道を説明するための断面
図である。 １０ａ、１０ｂ、　　１０ｃｍ−−−−−カソード、１
１−・・・・・Ｇ１電極、１２・・・・・・Ｇ２ＴＬ極
、２３・・・・・・Ｇ３電極、１４・・・・・・Ｇ４電
極、１９ｂ、１９ｃ・・・・・・条溝。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名Ｉ０ユ、　
ｌＯｂ、、　ＩＯｃ　−カソードｔｔ−−−ｃｚｔ電」
反 ／Ｚ−−−４２電極 ２３−Ｃｒ３電極 １２　Ｇ　　　　　　　　ｔ３ 第３図 第４図　ＩＺ 第５図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カソードに向き合うＧ＿１電極がｄ＿１なる口径の円形
   のビーム通過孔を有し、Ｇ＿１電極に向き合うＧ＿２電
   極にｇ＿２＿３なる距離をへだてて向き合うＧ＿３電極
   がｄ＿３なる口径の円形のビーム通過孔を有し、Ｇ＿２
   電極とＧ＿３電極との間における軸上電界強度が５×１
   ０＾４〜５×１０＾５Ｖ／ｃｍに設定されるカラー受像
   管装置において、Ｇ＿２電極のＧ＿１電極に向き合う面
   およびＧ＿３電極に向き合う面のそれぞれに横長の条溝
   を有せしめるとともに、両条溝によって挟まれる底部に
   ｄ＿２なる口径の円形のビーム通過孔を有せしめ、Ｇ＿
   １電極のＧ＿２電極側の面からカソードまでの距離をｇ
   ＿Ｋ＿１、Ｇ＿２電極のＧ＿３電極側の面からカソード
   までの距離をｇ＿Ｋ＿２とするとき、ｄ＿１≧ｄ＿２ ｄ＿２≦ｄ＿３≦２．３ｄ＿２ ｇ＿Ｋ＿１／ｄ＿１≦０．３５ １．４０≦ｇ＿Ｋ＿２／ｄ＿１≦１．７５ ０．８≦ｇ＿２＿３／ｄ＿１≦１．４ なる寸度関係を有せしめたことを特徴とするカラー受像
   管装置。