JPS62193042A - Electron gun for color picture tube - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the distortion of a spot, which is caused by coma, by displacing the axes of the apertures, through which the outer electron beams pass, of electrodes constituting the main lens of an electron gun, from the axes of the initial passage of the outer electron beams toward a central electron beam. CONSTITUTION:An electron gun comprises a cathode 6 and the like for generating a plurality of electron beams, electrodes 9, 10 for directing the beams in parallel with each other, and electrodes 11, 12, 13 constituting a main lens. Each axis 15 of the outer apertures of the electrodes 9, 10, 11 is displaced from that 21 of the outer apertures of the main lens having the electrodes 11, 12 at a distance from each other, opposite the axis of the electrodes 16. The cylindrical tip portions projecting into the inside of each electrode the outer apertures of the electrodes 11, 12 are inclined to the axis 21. The outer electron beams are caused to pass near the centers of the main lenses. As a result, electrostatic convergence operation is facilitated and the distortion of a spot is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、カラー受像管用電子銃の主レンズを構成する
電極形状に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to the shape of an electrode constituting a main lens of an electron gun for a color picture tube.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

第１図は、従来構造の電子銃を備えたカラー受像管の平
面図である。ガラス外囲器１のフェイスプレート部２の
内壁に３色の蛍光体を交互に塗布した蛍光面３が支持さ
れている。電子ビーム発生部である二極部を陰極６，７
．８とともに構成するＧ１電極９、Ｇ２電極１０に、各
陰極に対応して設けられた開孔部は、主レンズを構成す
るＧ３電極１１、Ｇ４電極１２、および遮蔽カップ１３
の、それぞれの陰極に対応する開孔の中心軸と共通の中
心軸１５，１６．１７を有し、これらの中心軸は、共通
平面上に互いにほぼ平行に配置されている。中心軸］６
は、電子銃構体中心軸でもある。Ｇ３電極１１、Ｇ４電
極１２の開孔部から各電極内部方向に円筒部が突出して
いる。これらの円筒部は、各電極内部への電界の浸透を
一定に抑える遮蔽板の役割を果たしている。これらの、
遮蔽板である円筒部のうち、外側方向に配置された円筒
部の端部は、中心軸１５．１７に対して傾斜している。FIG. 1 is a plan view of a color picture tube equipped with a conventional electron gun. A phosphor screen 3 coated with phosphors of three colors alternately is supported on the inner wall of a face plate portion 2 of a glass envelope 1. The bipolar part which is the electron beam generating part is connected to cathodes 6 and 7.
．． The openings provided in the G1 electrode 9 and G2 electrode 10 corresponding to each cathode constitute the G3 electrode 11, the G4 electrode 12, and the shielding cup 13 which constitute the main lens.
have a common central axis 15, 16, 17 with the central axis of the aperture corresponding to each cathode, and these central axes are arranged substantially parallel to each other on a common plane. Central axis] 6
is also the central axis of the electron gun structure. Cylindrical portions protrude from the openings of the G3 electrode 11 and the G4 electrode 12 toward the inside of each electrode. These cylindrical parts play the role of a shielding plate that suppresses penetration of the electric field into the inside of each electrode to a constant level. these,
The ends of the cylindrical portions which are the shielding plates and which are arranged in the outward direction are inclined with respect to the central axis 15.17.

各陰極から射出される３本の電子ビームは、中心軸１５
，１６．１７に沿って主レンズに入射する。すなわち上
記各中心軸は各電子ビームの初期通路となっている。Ｇ
３電極１１には５〜９ＫＶ程度の集束電圧が与えられ、
０４電極１２には、遮蔽カップ１３およびガラス外囲器
内部に設けられた導電膜５と共通の、２０〜３０ＫＶ程
度の高電圧が与えられている。中心軸１６のまわりの円
筒部は軸対称に形成されているので、中央ビームを集束
する主レンズは軸対称であり、中央ビームは中心軸１６
に沿って直進する。一方、外側の逆心軸１５．１７に沿
って形成される主レンズは、円筒端面が傾斜しているた
め、特開昭５７−６３７５０号公報に示されているよう
に、電子ビームを集束すると同時に偏向させることがで
きる。こうして、外側中心軸１５．１７に沿って主レン
ズに入射する外側ビームは、主レンズによって集束され
ると同時に中央ビーム方向に集束力を与えられる。The three electron beams emitted from each cathode are
, 16.17 to the main lens. In other words, each of the central axes serves as an initial path for each electron beam. G
A focusing voltage of about 5 to 9 KV is applied to the three electrodes 11,
A high voltage of approximately 20 to 30 KV is applied to the 04 electrode 12, which is common to the shielding cup 13 and the conductive film 5 provided inside the glass envelope. Since the cylindrical portion around the central axis 16 is formed axially symmetrically, the main lens that focuses the central beam is axially symmetrical, and the central beam is axially symmetrical around the central axis 16.
Go straight along. On the other hand, since the main lens formed along the outer inverted central axis 15.17 has an inclined cylindrical end surface, it is difficult to focus the electron beam as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-63750. can be deflected at the same time. Thus, the outer beam incident on the main lens along the outer central axis 15.17 is simultaneously focused by the main lens and given a focusing force in the direction of the central beam.

以上により、３本の電子ビームはシャドアマスク４上で
結像し、さらに互いに重なり合うように集中する。この
ように各電子ビームを集中させる操作を静コンバーゼン
ス（以後ＳＴＣと略す）とよぶ。各電子ビームはシャド
ウマスクにより色選別をうけ、各々に対応する色の蛍光
体を励起発光させる成分だけがシャドウマスクの開孔を
通過し、蛍光面に到る。また、電子ビームを蛍光面上で
走査するため、外部磁気偏向ヨーク１６が設けられてい
る。As a result of the above, the three electron beams form images on the shadow mask 4 and are further concentrated so as to overlap with each other. The operation of concentrating each electron beam in this manner is called static convergence (hereinafter abbreviated as STC). Each electron beam is color-selected by a shadow mask, and only the component that excites the phosphor of the corresponding color to emit light passes through the aperture of the shadow mask and reaches the phosphor screen. Further, an external magnetic deflection yoke 16 is provided to scan the electron beam on the phosphor screen.

第１−図に示した方式では、外側電子ビームの偏向量は
、電極円筒部端面の傾斜角が大きいほど増大する。傾斜
角を大きくするためには、円筒部分の長さの最大値を拡
大し、最小値を低く抑えなければならない。ところが、
電極製作上の問題から、上記最大値は円筒部分内径の５
０％程度の値が上限であり、また上記最小値は電極肉厚
の２．５倍程度の値が下限値である。したがって電極製
作にあたってほぼ同一の肉厚の金属板を用いた場合、主
レンズ口径が小さくなると上記最大値が小さくなり、一
方、上記最小限は一定のままなので、円筒部端面傾斜角
は減少する。このため外側電子ビーム偏向量が低下し、
ＳＴＣがとれなくなるという問題が発生する。In the system shown in FIG. 1, the amount of deflection of the outer electron beam increases as the inclination angle of the end face of the cylindrical electrode portion increases. In order to increase the inclination angle, the maximum length of the cylindrical portion must be increased and the minimum length must be kept low. However,
Due to problems in electrode manufacturing, the maximum value above is 50% of the inner diameter of the cylinder.
The upper limit is approximately 0%, and the lower limit is approximately 2.5 times the electrode thickness. Therefore, when metal plates of approximately the same thickness are used in electrode manufacturing, as the main lens aperture becomes smaller, the above maximum value becomes smaller, while the above minimum value remains constant, so the inclination angle of the cylindrical end face decreases. Therefore, the amount of outer electron beam deflection decreases,
A problem arises in that STC cannot be obtained.

第１図の方式には、さらに次のような問題点もある。す
なわち、初期通路１．５．１７に沿って主レンズに入射
する外側電子ビームは、電極１１内で中心軸１６の方向
に集中力をうける。このため、これらの電子ビームは主
レンズ中心から外れた部分を通過するのでコマ収差が発
生し、スクリーン上で歪みをもったスポットを形成する
ことになる。The method shown in FIG. 1 also has the following problems. That is, the outer electron beam incident on the main lens along the initial path 1.5.17 is concentrated in the direction of the central axis 16 within the electrode 11. For this reason, these electron beams pass through a portion away from the center of the main lens, causing coma aberration and forming a distorted spot on the screen.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記の遮蔽板方式のみでは、電子ビー
ムに与える集中力が不足する場合、さらに電子ビームに
集中力を付加してＳＴＣをとることができ、またコマ収
差の影響によるスポット形状の歪みを低減できる電子銃
構造を提供することにある。The purpose of the present invention is to provide STC by adding more concentration to the electron beam when the above-mentioned shielding plate method alone does not provide sufficient concentration to the electron beam, and to improve the spot shape due to the influence of coma aberration. An object of the present invention is to provide an electron gun structure that can reduce distortion.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

電極１１，１．２により構成される主レンズは電子ビー
ムに集束力を与える。これにより、外側電子ビームを集
束する主レンズにあっては、主レンズ中心軸１５．１７
の外側に入射した電子軌道は電極構体中心軸１６の方向
に偏向されることになる。したがって、外側電子ビーム
の主レンズ入射時の中心軸、すなわち二極部での初期通
路を、主レンズ中心軸１５．１７の外側に偏位させれば
、外側電子ビームは中央ビーム方向に偏向される力をう
ける。これにより、電子ビームに与える集束力を強＜Ｌ
、、ＳＴＣをとることができる。The main lens constituted by the electrodes 11, 1.2 provides a focusing power to the electron beam. As a result, in the main lens that focuses the outer electron beam, the main lens center axis 15.17
The electron trajectory incident on the outside of the electrode structure will be deflected in the direction of the electrode structure central axis 16. Therefore, if the central axis of the outer electron beam when it enters the main lens, that is, the initial path at the dipole part, is shifted to the outside of the main lens center axis 15.17, the outer electron beam will be deflected toward the center beam. receive the power to This strengthens the focusing force given to the electron beam <L
, , STC can be taken.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を、第２図を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.

陰極６、Ｇ１＠極９の外側開孔、Ｇ２電極１０の外側開
孔およびＧ３電極１］−のＧ２電極側外側聞孔の中心軸
１５は、主レンズの中心軸２１に比較して、中心軸１．
６と反対側に偏位している。また、電極１１．１２の外
側開孔部からそれぞれの電極内部へ突出した円筒部先端
は中心軸２１に対して傾斜している。初期通路１５に沿
って入射してきた電子ビームは、この円筒部先端の傾斜
によって生ずる傾斜電界に加えて、主レンズ中心軸から
外れた部分を通過することによりうける集束力によりｍ
ｍ中央ビーム方向へ強い集中力を与えられる。The central axis 15 of the outer hole on the G2 electrode side of the cathode 6, the outer hole of G1@pole 9, the outer hole of G2 electrode 10, and the outer hole of G3 electrode 1]- is at the center compared to the central axis 21 of the main lens. Axis 1.
It is deviated to the opposite side from 6. Furthermore, the tips of the cylindrical portions protruding from the outer openings of the electrodes 11 , 12 into the interior of each electrode are inclined with respect to the central axis 21 . The electron beam incident along the initial path 15 is caused by the gradient electric field generated by the inclination of the tip of the cylindrical portion, as well as by the focusing force obtained by passing through the part deviating from the central axis of the main lens.
Strong concentration force can be given in the direction of the m central beam.

実施例の具体的寸法を以干に示す。The specific dimensions of the embodiment are shown below.

主レンズ開孔中心軸間距離；　８２　：４．７５主レン
ズ開孔径　　　　　；ｄ＝３．９円筒部高さ最大値　　
　　；ｈ＝２．０円筒部高さ最小値　　　　；ｆｌ＝０
．７（単位Ｉ１ｗｎ） 以上の寸法で、中心軸１５と２１のずれの太きさΔＳと
、シャドウマスク上での外側電子ビームスポット間距離
の関係を実測した結果を第３図に示す。この距離がＯに
なると、３本の電子ビームは蛍光面上に集中し、Ｓ’Ｔ
Ｃがとれる。図中、距離がマイナスのときは、電子ビー
ムに対する集中力が不足し、シャドウマスク上で未だビ
ームが集中できない場合、プラスのときは集中力が過大
で、電子ビームがシャドウマスク前面で集中してしまう
場合を示す。第３図の実測値は画面対角寸法１４インチ
、電子ビーム最大偏向角度９０″のカラー受像管に対す
る値であり、このとき主レンズ−シャドウマスク間距離
は２５０ｎｗｎである。Distance between main lens aperture center axes; 82:4.75 Main lens aperture diameter; d=3.9 Maximum height of cylindrical part
; h = 2.0 minimum height of cylindrical part; fl = 0
．． 7 (unit I1wn) With the above dimensions, the relationship between the thickness of the deviation ΔS between the central axes 15 and 21 and the distance between the outer electron beam spots on the shadow mask is shown in FIG. 3. When this distance becomes O, the three electron beams are concentrated on the fluorescent screen, and S'T
I can get a C. In the figure, when the distance is negative, the concentration of the electron beam is insufficient and the beam cannot be focused on the shadow mask, and when the distance is positive, the concentration is excessive and the electron beam is concentrated in front of the shadow mask. Indicates when to put it away. The measured values shown in FIG. 3 are for a color picture tube with a screen diagonal size of 14 inches and a maximum electron beam deflection angle of 90'', and the distance between the main lens and the shadow mask is 250 nwn.

第３図からΔＳを０．１２５ｍｎ程度にすれば外側電子
ビームスポット間距離が０となりＳＴＣがとれることが
分る。ただし、実際のカラーブラウン管では、外部マグ
ネットにより最終的なＳＴＣ調整を行うことが一般的な
ので、この距離を完全この方式では、電子ビームは主レ
ンズ中心軸のわずかに外側から入射し、内側方向に偏向
される。From FIG. 3, it can be seen that if ΔS is set to about 0.125 mm, the distance between the outer electron beam spots becomes 0 and STC can be maintained. However, in actual color cathode ray tubes, the final STC adjustment is generally performed using an external magnet, so in this method, the electron beam enters from slightly outside the central axis of the main lens and moves inward. Deflected.

したがって、電子ビームは主レンズの中心に近い部分を
通過することになるので、コマ収差が小さくなり、スポ
ットの歪が低減される。Therefore, since the electron beam passes through a portion close to the center of the main lens, coma aberration is reduced and spot distortion is reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、主レンズの集束作用を電子ビーム集中
に利用することができるので、集中力が不足する場合に
これを強めＳＴＣをとれるようにすることができる。According to the present invention, since the focusing effect of the main lens can be used to concentrate the electron beam, when the focusing power is insufficient, it is possible to strengthen this and make it possible to obtain the STC.

また、電子ビームが主レンズ中心付近を通過するので、
コマ収差によるスポットの歪みを低減することができる
。Also, since the electron beam passes near the center of the main lens,
Spot distortion due to coma aberration can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来方式電子銃を備えたカラーブラウン管の断
面図、第２図は本発明の一実施例の電子銃の断面図、第
３図は第２図の実施例の効果を確認するために行った試
作実験の結果を示すグラフである。Fig. 1 is a sectional view of a color cathode ray tube equipped with a conventional electron gun, Fig. 2 is a sectional view of an electron gun according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is for confirming the effect of the embodiment of Fig. 2. 2 is a graph showing the results of a prototype experiment conducted in

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、複数の電子ビームを発生させ、かつこれらの電子ビ
ームを互いに平行な初期通路に沿つて指向させる第１の
電極手段と、上記各電子ビームを蛍光面に集束させ、か
つ、集中させるために各電子ビームの通路に実質的に個
別的な主レンズを構成する第２の電極手段とを具備した
カラー受像管用電子銃において、上記第２の電極手段は
互いに間隔を隔てて対向する少なくとも一対の電極から
なり、上記一対の電極の対向端面には少なくとも一対の
、電極構体中心軸と一致しない共通の中心軸を有する開
孔が設けられ、上記共通の中心軸は対応する上記初期通
路に比較して上記電極構体中心軸側に偏位しており、さ
らに上記一対の電極の少なくとも一方の電極には上記対
応する初期通路の周囲に、上記共通の中心軸に対して非
対称な構造を有する遮蔽板が設けられていることを特徴
とするカラー受像管用電子銃。 ２、上記遮蔽板は、上記開孔中心軸と互いに一致する中
心軸を有する円筒によつて構成され、上記円筒の一端部
は上記中心軸に対して傾斜してい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用電子銃。[Scope of Claims] 1. first electrode means for generating a plurality of electron beams and directing the electron beams along initial paths parallel to each other; and focusing each of the electron beams on a phosphor screen; and second electrode means constituting a substantially separate main lens in the path of each electron beam for concentration, the second electrode means being spaced apart from each other. at least one pair of electrodes facing each other, at least one pair of apertures having a common central axis that does not coincide with the central axis of the electrode structure, and at least one pair of openings having a common central axis that does not coincide with the central axis of the electrode structure, the opposite end surfaces of the pair of electrodes, the common central axis corresponds to The electrode structure is deviated toward the central axis side compared to the initial passage, and furthermore, at least one of the pair of electrodes has a structure around the corresponding initial passage that is asymmetrical with respect to the common central axis. An electron gun for a color picture tube, characterized in that a shielding plate having a structure is provided. 2. A patent claim characterized in that the shielding plate is constituted by a cylinder having a central axis that coincides with the central axis of the opening, and one end of the cylinder is inclined with respect to the central axis. An electron gun for a color picture tube according to item 1.