JPH0378941A - カラー受像管装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はカラー受像管装置に係り、特にインライン配列
された３本の電子ビームを共通の大口径レンズで集束お
よび集中させる電子銃を備えるカラー受像管装置に関す
る。

（従来の技術） 一般的なカラー受像管装置の水平断面を第１３図に示す
。

同図において、カラー受像管装置１は、スクリーン面２
をもつフェースプレート３と、このフェースプレート３
とファンネル４を介し連結されたネック５と、このネッ
ク５に内装された電子銃６と、ファンネル４からネック
５にかけてこの外壁に装着された偏向装置７と、前記ス
クリーン面２と所定間隔をもって対設されたシャドウマ
スク９と、前記ファンネル４の内壁から前記ネック５の
一部にかけて一様に塗布された内部導電膜１０とファン
ネル４の外部に塗布された外部導電膜１１と、ファンネ
ル４の一部に設けられた陽極端子（図示せず）とを具備
している。

そして、スクリーン面２には赤色、緑色および青色発光
蛍光体がストライプ状又は点状に多数塗布されており、
電子銃６から出た３本の電子ビームＢＲｙ　ＢＧおよび
ＢＢがシャドウマスク９により選択されてそれぞれの蛍
光体を衝撃し、これを発光させる。

また、電子銃６はインライン配列の平行な３本の電子ビ
ームＢＲｙ　８０およびＢＢを発生、制御ならびに加速
するための電子ビーム形成部ＧＥと、これらの電子ビー
ムを集束、集中させるための主電子レンズ部ＭＬを有し
ている。そして、３本の電子ビームＢＲＦ　ＢＧおよび
Ｂ、を前記偏向装置７によりスクリーン全面に偏向走査
することにより、映像を形成する。

３電子ビームを集中させる方法として、例えば米国特許
第２９５７１０６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
る技術がある。また、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
一ム通過用開口のうち一部電極の両側の開口を電子銃の
中心軸から僅かに外側へ偏心させることにより、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。

また、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
中がくずれているので、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ツション形、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。

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、管の大型化、高品位化が
普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。

即ち、■電子ビームのスクリーン上でのスポット径の大
きさの問題、■偏向されたときのスクリーン周辺部での
電子ビームスポットの形状の歪の問題、■スクリーン全
面でのコンバーゼンスの問題がある。

管が大型になると電子銃からスクリーン面までの距離が
長くなり、電子レンズの電子光学的倍率が大きくなって
スクリーン上でのスポット径を大きくしてしまい、解像
度を劣化させてしまう。スポット径を小さくするには電
子銃の電子レンズの性能を向上させなければならない。

またスクリーン全面でのコンバーゼンス品位を向上させ
るためには、３本の電子ビームの間隔を小さくした方が
良い。

本発明者等はこのような問題点を解決する電子銃として
、３電子ビームに共通に作用する大口径電子レンズを有
するものを提案している。

この大口径電子レンズを用いることにより、管が大型と
なっても、スクリーン上のスポット径を小さくすること
ができる。また、この大口径電子レンズの陰極側レンズ
領域内に、補助電極を配置して、この補助電極によって
、さらに、３本の電子ビームの集中、両側の電子ビーム
のコマ収差を補正するものとして、例えば特願昭６３−
２４０８０９号を提案している。

しかしながら、このような構成の電子銃においても、中
央と両側の電子ビームの集束力の差は未だ大きな問題と
して残る。これは、中央の電子ビームが大口径電子レン
ズの中央部で集束されるのに対し、両側の電子ビームは
大口径電子レンズの中央部より若干外側の部分で集束さ
れるためである。このため本発明者等は、大口径電子レ
ンズの陰極側レンズ領域内に配置した前記補助電極の形
状を工夫することにより、水平方向に関しては中央の電
子ビームと両側の電子ビームの集束力を合わせることか
できた。しかしながら、垂直方向に関しては、中央の電
子ビームと両側の電子ビームの集束力が合わず、スクリ
ーン上においては中央の電子ビームが略円形の良好なス
ポットとなった場合に、両側の電子ビームは縦長のスポ
ットとなる。あるいは両側の電子ビームが略円形の良好
なスポットとなった場合に、中央の電子ビームは縦長の
スポットとなるという問題がある。従って、中央と両側
の電子ビームのスポットの垂直方向径が同じになるよう
に電極電圧を設定すると、ビームスポットが縦長となり
、垂直方向の解像度が劣化するという問題がある。

（発明が解決しようとする課題） このように、３本の電子ビームに共通に作用する大口径
電子レンズを備えたカラー受像管では、中央と両側の電
子ビームの水平方向の集束力は合わせることができるが
、中央と両側の電子ビームの垂直方向の集束力を合わせ
ることができないという問題点があり、これにより垂直
方向の解像度が劣化する。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決すべくなされ
たものであり、中央の電子ビームと両側の電子ビームを
同時に良好に集束させることができるカラー受像管装置
により、より解像度の高い画像を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち本発明のカラー受像管装置は、中央及び両側の
３本の電子ビームを発生、制御、加速する陰極を含む電
子ビーム形成部とこの電子ビームを集束、集中させる主
電子レンズ部とを備える、インライン形電子銃部、偏向
部およびスクリーン部を備え、前記電子銃から発射され
る電子ビームを偏向部により垂直方向および水平方向に
偏向走査するカラー受像管装置において、前記主電子レ
ンズ部は、３本の電子ビームに共通に作用する大口径電
子レンズと、この大口径電子レンズより陰極側にあって
、３本の電子ビームを共通に通過させる実質的にインラ
イン方向に細長い開孔をもつ電極とを有し、この電極に
より主として垂直方向のみを集束させる電子レンズを形
成し、３本の電子ビームのうち中央の電子ビームと両側
の電子ビームと異なる強さの集束力を受けるようになさ
れているカラー受像管装置である。

（作用） 本発明では、３本の電子ビームに共通に作用する大口径
電子レンズを有すると共に、この大口径電子レンズより
陰極側に、３本の電子レンズを共通に通過させる実質的
にインライン方向に細長い開孔を持つ電極によって主と
して垂直方向にのみ集束させる電子レンズを形成してい
る。この電子レンズにおいて、中央の電子ビームと両側
の電子ビームとが、垂直方向に異なる強さの集束力を補
正する手段を有している。

従って、この電子レンズと共通大口径電子レンズを同時
に用いることにより、水平方向、垂直方向共に中央の電
子ビームと両側の電子ビームを同時に、良好に集束させ
るようにしたものである。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施したカラー受像管装置のネック
部付近と、スクリーン中央部の一部分のＹ−７面の断面
を示し、第２図（ａ）は中央の電子ビームの通過位置で
のＸ−７面の断面を、第２図（ｂ）は両側の電子ビーム
の通過位置でのＸ−７面の断面を示す。

第１図、第２図においてネック■内に配置されている電
子銃部（１００）は、カソードＫ、第１グリッドＧ工、
第２グリツドＧＮＰ第３グリツドＧ３？第４グリツドＧ
４を第５グリツドＧＭＭ第６グリツドＣＳ＋第７グリツ
ドＧｔｔ第８グリッドＧ１１ｌ第９グリッドＧｇとこれ
らを支持する絶縁支持体ＭＦＧ及びバルブスペーサＢＳ
からなり、電子銃（１００）はネック下部のステムピン
（ＳＴＰ）に固定されている。

前記カソードには、内部にそれぞれヒータＨをもってお
り、３本の電子ビームＢＲｔ　ＢＧｔ　ＢＢを発生する
。

また、第１グリッドＧ工、第２グリツドＧ２は、前記３
個のカソードに対応して３つの比較的小さなビーム通過
孔を有し、第３グリッドＧ、の第２グリツドＧ２側は、
第２グリツドＧ２より大きな３個のビーム通過孔を有し
、ＫからＧ、までの部分においてし。

カソードＫからの電子ビームを制御、加え謂ゆる電子ビ
ーム形成部ＧＥとなる。

次いで第３グリツドＧ３の第４グリツドＧ４側と第４グ
リツドＧ４及び第５グリツドＧｓの第４グリツドＧ４側
は、第３図の如く同じく３つのカソードＫに対応して３
つの比較的大きなビーム通過孔（１２１）を有する。ま
た、第５グリッドＧ、の第６グリツドＧ９側、第６グリ
ツドＧ１、第７グリツドＧ、及び第８グリッドＧ、の第
７グリツドＧ７側は第４図の如くＸ方向に細長い１つの
ビーム通過孔（１２２）を有する。

ここで、第６グリツドＧ６の第７グリツドＧ７側、第７
グリツドＧ７反び第８グリツドＧ８の第７グリツドＧ７
側は、集束力補正手段として第７図の如く、Ｘ方向に細
長いビーム通過孔（１２２）の中央の電子ビームが通過
する部分においてのみビーム通路にほぼ平行となるよう
に、グリッドの筒の内側へ折り込んだ上下一対の小壁部
を有する電極パーツを用いている。

さらに、第８グリッドＧ、は、スクリーン側が大きな円
筒ＬＣＹ８となっており、この内部には第５図に示すよ
うな３つの非円形ビーム通過孔（１２３）（１２４）を
もつ電界制御板ＥＣＣ８があり、　この電界制御板ＥＣ
Ｄは１両側の非円形ビーム通過孔（１２４）の上下にそ
れぞれ１対のひさしくＶＨ８）が取り付けられており、
さらにこの３つの非円形ビーム通過孔径も第５図の如く
中央（１２３）と両側（１２４）では異っている。

第９グリッドＧ、は、第８グリッドＧ、を包囲する大き
な円筒状の電極ＬＣＹ９であり、第８グリツドＧ６の円
筒ＬＣＹ８との間に実質的に大口径電子レンズＬＥＬを
形成する。

第９グリツドＧ３の先端外周には、バルブスペーサ（Ｂ
Ｓ）が設けられ、ファンネル（イ）内壁からネック■内
壁に塗布されている導電膜（１０）と接触してファンネ
ルに設けである陽極端子から陽極高電圧を供給するよう
になっている。

以上のカソードに、第１グリツドＧ１から第９グリッド
Ｇ、までが絶縁支持体ＭＦＧによって固定支持されてい
る。また、ネック■からファンネルに）にかけて偏向ヨ
ーク■が取り付けられており、電子銃からの３本の電子
ビームＢＲＰ　ＢＧｔ　ＢＢを水平。

垂直に偏向するための水平偏向コイルと垂直偏向コイル
から成る。さらにビームの軌道の調整のための多極磁石
ＰＣＭが配置しである。

前記電子銃は、第９グリッドＧ、を除いて全ての電極は
ステムピン（ＳＴ’Ｐ）を通じ外部より所定の電圧が印
加されるようになっている。

以上の電極構成において、例えば、カソードには約１５
０Ｖのカットオフ電圧とし、　これに映像信号を加え、
第１グリツドＧ１は接地電位とし、第２グリツドＧ２は
５００Ｖ　〜１ｋＶ、第３グリッドＧ、は５〜１０ｋＶ
、第４グリツドＧい第５グリッドＧ、はそれぞれ５００
〜３ｋＶ、第６グリツドＧ６、第８グリツドＧ８はツレ
ぞし５〜１０ｋＶ、第７グＩＪ　ラドＧ７は１５〜２０
ｋＶ、第９グリッドＧ、は陽極高電圧の２５〜３５ｋＶ
を印加する。

次に第６図（ａ）、　（ｂＬ　（ｃ）に示す本発明の電
子銃部の等価光学モデルに沿って説明する。第６図（ａ
）は、Ｘ−７断面での等価光学モデル、第６図（ｂ）お
よび（Ｃ）は、それぞわ中央の電子ビームの通過位置で
のＹ−Ｚ断面、および両側の電子ビームの通過位置での
Ｙ−Ｚ断面での等価光学モデルである。

各カソードＫからその変調信号に応じて発生したビーム
は、カソードＫ、第１グリツドＧ□、第２グリツドＧ２
により、中心軸（ＺＲ）　−（Ｚａ）　、　（Ｚａ）　
ト交わり、第１のクロスオーバＣＯ□を形成して第２グ
リッドＧ、第３グリツドＧ３によるプリフォーカスレン
ズＰＬによって僅かに集束され、Ｇ３の中へ発散しなが
らはいっていく。

Ｇ３の中へはいってきた各ビームＢＲｔ　ＢＯ＋　ＢＢ
は、Ｇ、からＧ、までの主電子レンズ部において集束作
用、且つ、両側のビームＢＲｙ　ｓａは集中作用を受け
てスクリーンＳＣＮ■上に集束、集中する。この３本の
電子ビームは、偏向ヨーク■により水平方向。

垂直方向に偏向走査され、スクリーンＳＣＮ■上に所定
の映像を映出する。このときスクリーン周辺部では、偏
向ヨーク■の磁界により偏向収差をうけるので、スクリ
ーン周辺部に於ては主電子レンズの状態を変化させ、偏
向収差を相殺するようにする。すなわち、第１のクロス
オーバＣ０１を形成してＧ３へはいってきた個々の電子
ビームは、ａａｔＧ４−Ｇｓの円形のビーム通過孔によ
って形成される個々の弱い円筒ユニポテンシャルレンズ
ＥＬＳで水平方向、垂直方向共にそれぞれ少し集束され
る。

次いで、Ｇ、、Ｇ、の横長ビーム通過孔によって形成さ
れる平行平板レンズＶＬ工により個々の電子ビームはそ
れぞれ垂直方向（ｙ−ｚ断面ｌのみ強く集束される。こ
のため、Ｇ、の中間部で各ビームは垂直方向において中
心軸と再び交差し、第２のクロスオーバＣＯ２を形成し
、その後発散しなからＧ７へ進んでいく。次いで、Ｇ、
、　Ｇ、、　Ｇ、の横長ビーム通過孔によって形成され
る平行平板レンズＶＬ、により各ビームは垂直方向に少
し集束され、最後にＧ、、Ｇ、によって形成される大口
径電子レンズにより、水平方向、垂直方向共に集束され
、且つ両側のビームは集中作用を受けてスクリーン中央
部に小さなビームスポットを形成する。

ここで、第８グリツドＧ８と第９グリツドＧ９によって
形成される共通大口径電子レンズは、水平方向において
は中央の電子ビームと両側の電子ビームに対して同じレ
ンズ強度となっているため、３本の電子ビームが同時に
良好に集束されるが、垂直方向のレンズ強度は、中央の
電子ビームに対してより両側の電子ビームに対して強く
なっている。

これに対し、第９図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ中央
の電子ビーム通過位置、および両側の電子ビーム通過位
置での第６グリツドａＳＳ第７グリツドＧ７゜第８グリ
ツドａｌｌのｙ−ｚ断面と等電位線を示すものではある
。この図から明らかなように、中央の電子ビーム通過位
置での第６グリツドＧｓ、第８グリッドＧ、への等電位
線の浸透は、両側の電子ビーム通過位置での等電位線の
浸透よりも急峻になっているため、中央の電子ビームに
対して形成される電子レンズの垂直方向のレンズ強度は
、両側の電子ビームに対して形成される電子レンズの垂
直方向のレンズ強度よりも強くなる。従って、第６図（
ｂ）　、、　（Ｃ）に示すように、垂直方向においても
。

中央の電子ビームと両側の電子ビームが同時に良好に集
束する。このため水平方向、垂直方向共解像度の高い、
高品位な画像が得られる。これは第７図に示すようにＧ
、、　Ｇ７．　Ｇ、の電子ビーム通過孔の中央ビームが
通過する位置に小壁部を有するためのである。

本実施例においては、中央の電子ビームの通過位置にの
み筒の内側へ折り込んだ上下一対の小壁部（１３０）を
有する電極パーツを第６グリツドＧ、の第７グリツドＧ
７側、第７グリツド、第８グリッドＧ、の第７グリツド
Ｇ７側に用いているが、第４グリツドＧ４の第５′グリ
ツドＧ５側、第５グリツドＧい第６グリツドＧ６の第５
グリッドＧ、側に用いても良い。

また、第４グリツドＧ４の第５グリッドＧ、側、第５グ
リツドＧ６、第６グリツドＧい第７グリツドＧ７、第８
グリッドＧ、の第７グリツドＧ７側に用いても良し１゜ また、第７図に示す電極パーツの代わりに、第８図（ａ
）に示す如く、中央の電子ビームの通過位この壁部（１
３１）が中央の電子ビーム通過位置に対応するところが
両側の電子ビームの通過位置に対応する部分よりＺ方向
の長さが長い形状の電極パーツを用いても良い。

また、共通大口径電子レンズを形成する第８グリツドＧ
い第９グリツドＧ３の形状等によっては、第８図（ｂ）
に示す如く、筒の内側へ折り込んだ上下一対の壁部（１
３２）を中央の電子ビームの通過位置と両側の電子ビー
ムの通過位置の両方に有しており、かつ中央の電子ビー
ムの通過位置に配置しである上記壁部（１３２）のＺ方
向の長さが、両側の電子ビームの通過位置の壁部の２方
向の長さよりも短い形状すなわち中央部が凹んだ壁部を
有する電極パーツを用いても良い。

さらに、第１０図に示す如く、３本の電子ビームを共通
に通過させ、かつ中央の電子ビームの通過位置でのビー
ム通過孔の垂直方向径（ａ）が、両側の電子ビームの通
過位置でのビーム通過孔の垂直方向径（ｂ）と異なる電
極パーツを用いても良い。

この場合も、第１の実施例と同様に、中央の電子ビーム
と両側の電子ビームに対して形成される電子レンズの垂
直方向レンズ強度が異なるため、中央と両側の電子ビー
ムの集束状態を合わせることができる。

また、第１の実施例において、第６グリツドＧ６の第７
グリツドＧ７側および第８グリツドＧ８の第７グリツド
Ｇ７側の電極の対向面より電極の内側へ折り込まれた上
下一対の壁部のＺ方向の長さが、中央の電子ビーム通過
位置と両側の電子ビーム通過位置とで等しくなっており
、第７グリツドＧ７の第６グリツドＧ６側の対向面及び
第８グリッドＧ、側対同面に、第１１図（ａ）、　（ｂ
）及び第１２図に示す如く。

中央の電子ビームの通過位置あるいは両側の電子ビーム
の通過位置に上下一対の金属電極片（ＳＯ）　。

（５１）を設けても良く、この場合でも第１の実施例と
同様に、中央の電子ビームと両側の電子ビームの垂直方
向の集束状態を合わせることができる。

すなわちこの実施例においては、Ｇ６のＧ７側、Ｇ７゜
Ｇ、のＧ７側の電極対向面より内側に折り込まれ、中央
と両側ビーム通過位置ともに同じ高さの壁部と、Ｇ７の
Ｇ６側対向面と６７の６６側対向面に設けた金属電極片
により、集束状態を補正している。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のカラー受像管装置によれば
、共通大口径電子レンズにより、非常に小さなビームス
ポットが得られ、かつ３電子ビームが水平方向、垂直方
向共同時に集束されるため、解像度が高い、高品位の画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明を実施し
たカラー受像管装置の要部Ｙ−Ｚ断面図およびＸ−Ｚ断
面図で、第２図（ａ）は中央電子ビーム通過孔の断面、
第２図（ｂ）は両側電子ビーム通過孔の断面図、第３図
、第４図、第５図は本発明による電子銃電極の平面図、
第６図（、ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は本発明による電
子銃の等価光学モデル、第７図、第８図（ａ）ｔ　（ｂ
）は本発明による電子銃の電極パーツの斜視図、第９図
は本発明による電子銃電子レンズを説明する図、第１０
図、第１１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の他の実施例
の電極平面図、第１２図は本発明の他の実施例の電極の
Ｙ−Ｚ断面図、第１３図は一般的なカラー受像管装置の
概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１本の電子ビームと２本の内側電子ビームからなる
   ３本の電子ビームを発生、制御、加速する陰極を含む電
   子ビーム形成部とこの電子ビームを集束、集中させる主
   電子レンズ部とを備えてなるインライン形電子銃部、偏
   向部およびスクリーン部を備え、前記電子銃から発射さ
   れる電子ビームを偏向部により垂直方向および水平方向
   に偏向走査するカラー受像管装置において、前記主電子
   レンズ部は３本の電子ビームに共通に作用する大口径電
   子レンズと、この大口径電子レンズより前記陰極側にあ
   って、前記３本の電子ビームに対し、主として垂直方向
   のみを集束させるように共通に作用する電子レンズを形
   成する実質的にインライン方向に細長い開孔をもつ電極
   と、前記３本の電子ビームのうち中央の電子ビームと両
   側の電子ビームとで集束力を異ならせるように作用する
   集束力補正手段とを有することを特徴とするカラー受像
   管装置。