JP2002050305A - カラー陰極線管 - Google Patents
カラー陰極線管Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/48—Electron guns
- H01J29/50—Electron guns two or more guns in a single vacuum space, e.g. for plural-ray tube
- H01J29/503—Three or more guns, the axes of which lay in a common plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2229/48—Electron guns
- H01J2229/4803—Electrodes
- H01J2229/481—Focusing electrodes
-
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2229/48—Electron guns
- H01J2229/4834—Electrical arrangements coupled to electrodes, e.g. potentials
- H01J2229/4837—Electrical arrangements coupled to electrodes, e.g. potentials characterised by the potentials applied
- H01J2229/4841—Dynamic potentials
Abstract
(57)【要約】
【課題】フォーカス電圧を上昇させることなく汎用のフ
ライバックトランスを用いてフォーカス特性を改善す
る。 【解決手段】電子銃のビーム発生部(K、G1、G2)
で発生した電子ビームを蛍光体スクリーンに向けて集束
する最終段主レンズ構成用集束電極G5を複数の電極部
材G5−1〜G5−4に分割し、分割した電極部材の中
で静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズを構成させ、
最終段主レンズを構成する電極G5、G6をカップ状電
極で構成し、当該カップ状電極の垂直方向径をVとし、
前記集束電極G5の管軸方向の全長をLとしたとき、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 とした。
ライバックトランスを用いてフォーカス特性を改善す
る。 【解決手段】電子銃のビーム発生部(K、G1、G2)
で発生した電子ビームを蛍光体スクリーンに向けて集束
する最終段主レンズ構成用集束電極G5を複数の電極部
材G5−1〜G5−4に分割し、分割した電極部材の中
で静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズを構成させ、
最終段主レンズを構成する電極G5、G6をカップ状電
極で構成し、当該カップ状電極の垂直方向径をVとし、
前記集束電極G5の管軸方向の全長をLとしたとき、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 とした。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、陰極線管に係り、
特に電子ビームの偏向に伴う非点収差の補正と像面湾曲
の補正を制御する集束電圧を高くすることなく蛍光体ス
クリーンの広域で良好なフォーカスを得るようにした電
子銃を有するカラー陰極線管に関する。
特に電子ビームの偏向に伴う非点収差の補正と像面湾曲
の補正を制御する集束電圧を高くすることなく蛍光体ス
クリーンの広域で良好なフォーカスを得るようにした電
子銃を有するカラー陰極線管に関する。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン受像管や情報端末機のモニ
ター管、その他のディスプレイ管等の陰極線管は、電子
銃から発射された電子ビームを蛍光体が形成された蛍光
体スクリーン(以下、単に画面とも言う)上を水平およ
び垂直の2方向に走査して所要の画像を形成する。
ター管、その他のディスプレイ管等の陰極線管は、電子
銃から発射された電子ビームを蛍光体が形成された蛍光
体スクリーン(以下、単に画面とも言う)上を水平およ
び垂直の2方向に走査して所要の画像を形成する。
【0003】この種のカラー陰極線管に用いられる電子
銃は、蛍光体スクリーンの全域で良好なフォーカス特性
が得られるように、発射した電子ビームをその偏向角に
応じて蛍光体スクリーン上にランディングするビームス
ポット形状の制御を行う必要がある。
銃は、蛍光体スクリーンの全域で良好なフォーカス特性
が得られるように、発射した電子ビームをその偏向角に
応じて蛍光体スクリーン上にランディングするビームス
ポット形状の制御を行う必要がある。
【0004】近年は、パネルの外面を平坦にしたフラッ
ト管(フラットパネル型カラー陰極線管)を実装したモ
ニターやテレビ受像機が実用化されている。特に、対角
方向の有効径が51cmなどの大画面のフラット管では
画面中央部と周辺部のフォーカス差が大きくなってしま
う。
ト管(フラットパネル型カラー陰極線管)を実装したモ
ニターやテレビ受像機が実用化されている。特に、対角
方向の有効径が51cmなどの大画面のフラット管では
画面中央部と周辺部のフォーカス差が大きくなってしま
う。
【0005】このフォーカス差を低減する対策として、
電子銃を構成する集束電極を複数の電極部材に分割し、
その電極部材の間に静電四重極レンズと像面湾曲補正レ
ンズを形成して一定電圧のフォーカス電圧と一定電圧に
偏向量に同期して変化するダイナミック電圧を重畳した
他のフォーカス電圧を印加することで、偏向角の増大に
よる画面周辺のフォーカス劣化を改善したものが知られ
ている。なお、以下では、フォーカス電圧を集束電圧と
も称する。
電子銃を構成する集束電極を複数の電極部材に分割し、
その電極部材の間に静電四重極レンズと像面湾曲補正レ
ンズを形成して一定電圧のフォーカス電圧と一定電圧に
偏向量に同期して変化するダイナミック電圧を重畳した
他のフォーカス電圧を印加することで、偏向角の増大に
よる画面周辺のフォーカス劣化を改善したものが知られ
ている。なお、以下では、フォーカス電圧を集束電圧と
も称する。
【0006】この種の電子銃は、陰極(通常、Kと称す
る)と制御電極(同、G1)および加速電極(同、G
2)から構成した複数の電子ビームを発生するビーム発
生部(3極部)と、前記ビーム発生部で発生した電子ビ
ームを前記蛍光体スクリーンに向けて集束する集束電極
(同、G3,G4,G5)と、陽極電極(同、G6)か
らなる主レンズ部とを管軸方向に配列して構成される。
る)と制御電極(同、G1)および加速電極(同、G
2)から構成した複数の電子ビームを発生するビーム発
生部(3極部)と、前記ビーム発生部で発生した電子ビ
ームを前記蛍光体スクリーンに向けて集束する集束電極
(同、G3,G4,G5)と、陽極電極(同、G6)か
らなる主レンズ部とを管軸方向に配列して構成される。
【0007】図9は複数の電極部材に分割した集束電極
に印加するフォーカス電圧の説明図である。また、図1
0はフォーカス電圧を発生するフライバックトランスの
出力電圧の説明図である。
に印加するフォーカス電圧の説明図である。また、図1
0はフォーカス電圧を発生するフライバックトランスの
出力電圧の説明図である。
【0008】図9に示したように、電子銃の集束電極G
5を多段に分割して(ここでは、電極部材A、B、Cの
3段)複合レンズ型の電子銃を構成し、電極部材A、
B、Cの中で静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズを
形成する。
5を多段に分割して(ここでは、電極部材A、B、Cの
3段)複合レンズ型の電子銃を構成し、電極部材A、
B、Cの中で静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズを
形成する。
【0009】静電四重極レンズは、この静電四重極レン
ズを通過する電子ビームの断面を制御して蛍光体スクリ
ーン上でのビームスポット形状を縮小して丸に近いもの
にする。
ズを通過する電子ビームの断面を制御して蛍光体スクリ
ーン上でのビームスポット形状を縮小して丸に近いもの
にする。
【0010】電極部材Bには第1の一定電圧Vf1 を印
加し、電極部材AとCには第2の一定電圧Vf2 に偏向
量に同期して変化するダイナミック電圧dVfを重畳し
た他のフォーカス電圧(Vf2 +dVf)を印加する。
加し、電極部材AとCには第2の一定電圧Vf2 に偏向
量に同期して変化するダイナミック電圧dVfを重畳し
た他のフォーカス電圧(Vf2 +dVf)を印加する。
【0011】上記の集束電圧Vf1 、Vf2 +dVfは
図10に示したフライバックトランスFBTで生成され
る。なお、Ebは陽極電極に印加するアノード電圧(最
高電圧)、Ec2 は電子銃の他の電極(G2,G4)に
印加する600V程度のプリフォーカス電圧である。
図10に示したフライバックトランスFBTで生成され
る。なお、Ebは陽極電極に印加するアノード電圧(最
高電圧)、Ec2 は電子銃の他の電極(G2,G4)に
印加する600V程度のプリフォーカス電圧である。
【0012】図11は分割した集束電極の電極部材に印
加するフォーカス電圧の説明図であり、1Vは1垂直偏
向周期(1フレーム周期または1フィールド周期)、1
Hは1水平偏向周期を示す。
加するフォーカス電圧の説明図であり、1Vは1垂直偏
向周期(1フレーム周期または1フィールド周期)、1
Hは1水平偏向周期を示す。
【0013】ダイナミック電圧dVfの増大時、すなわ
ち電子ビームの偏向量が大であるときに(画面周辺部へ
の偏向時)、像面湾曲補正レンズにおける電位差が小さ
くなり、レンズ強度が低下する。従って、電子ビームを
集束する力が電子ビーム偏向時に弱くなり、像面湾曲が
補正される。
ち電子ビームの偏向量が大であるときに(画面周辺部へ
の偏向時)、像面湾曲補正レンズにおける電位差が小さ
くなり、レンズ強度が低下する。従って、電子ビームを
集束する力が電子ビーム偏向時に弱くなり、像面湾曲が
補正される。
【0014】この種の従来技術を開示したものとして
は、特開平4−43532号公報、特開平7−1613
09号公報を挙げることができる。
は、特開平4−43532号公報、特開平7−1613
09号公報を挙げることができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術、特
に特開平4−43532号公報に開示された従来の技術
では、陽極電極に隣接する集束電極を複数の第1電極部
材と複数の第2電極部材に分割し、第1電極部材と第2
電極部材を電子ビーム進行方向に交互に配置し、第1電
極部材と第2電極部材との間でビームの偏向に同期して
強度が変動する電子レンズが形成されるように、第1電
極部材と第2電極部材が電気的に独立した状態で像面湾
曲補正レンズを形成している。
に特開平4−43532号公報に開示された従来の技術
では、陽極電極に隣接する集束電極を複数の第1電極部
材と複数の第2電極部材に分割し、第1電極部材と第2
電極部材を電子ビーム進行方向に交互に配置し、第1電
極部材と第2電極部材との間でビームの偏向に同期して
強度が変動する電子レンズが形成されるように、第1電
極部材と第2電極部材が電気的に独立した状態で像面湾
曲補正レンズを形成している。
【0016】また、上記変動するダイナミック電圧によ
って電子ビームの断面形状を変形させる非点収差補正用
の非軸対称の電子レンズを主レンズに隣接して形成し、
フォーカス電圧の変動を低く抑えても画面全体で良好な
画像を得ることが出来るようにしている。
って電子ビームの断面形状を変形させる非点収差補正用
の非軸対称の電子レンズを主レンズに隣接して形成し、
フォーカス電圧の変動を低く抑えても画面全体で良好な
画像を得ることが出来るようにしている。
【0017】しかし、多段の集束電極を用いた電子銃は
その全長が長くなり、画面上のビームスポット径は縮小
するがフォーカス電圧を高くする必要がある。例えば、
画面対角サイズが51cm、90度偏向のフラット型カ
ラー陰極線管では、その集束電極の長さの増加1mmあ
たりのフォーカス電圧は約0.36%上昇する。
その全長が長くなり、画面上のビームスポット径は縮小
するがフォーカス電圧を高くする必要がある。例えば、
画面対角サイズが51cm、90度偏向のフラット型カ
ラー陰極線管では、その集束電極の長さの増加1mmあ
たりのフォーカス電圧は約0.36%上昇する。
【0018】フォーカス電圧はフライバックトランスで
生成するが、通常、この種の陰極線管の電源に用いるフ
ライバックトランスの出力電圧範囲の定格は、陽極電圧
の28%±2%程度であり、集束電極を長くしてフォー
カス電圧を高くすると、汎用のフライバックトランスで
は対応ができなくなる。そのため、上記のフォーカス電
圧を低くすることが課題の一つとなっていた。
生成するが、通常、この種の陰極線管の電源に用いるフ
ライバックトランスの出力電圧範囲の定格は、陽極電圧
の28%±2%程度であり、集束電極を長くしてフォー
カス電圧を高くすると、汎用のフライバックトランスで
は対応ができなくなる。そのため、上記のフォーカス電
圧を低くすることが課題の一つとなっていた。
【0019】本発明の代表的な目的は、フォーカス電圧
を上昇させることなく汎用のフライバックトランスを用
いてフォーカス特性を改善した電子銃を備えたカラー陰
極線管を提供することにある。
を上昇させることなく汎用のフライバックトランスを用
いてフォーカス特性を改善した電子銃を備えたカラー陰
極線管を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の代表的な側面
は、電子銃のビーム発生部で発生した電子ビームを蛍光
体スクリーンに向けて集束する最終段主レンズ構成用集
束電極を複数の電極部材に分割し、分割した電極部材の
中で静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズを構成さ
せ、最終段主レンズを構成する電極をカップ状電極で構
成し、当該カップ状電極の垂直方向径をVとし、前記集
束電極の管軸方向の全長をLとしたとき、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 としたものである。
は、電子銃のビーム発生部で発生した電子ビームを蛍光
体スクリーンに向けて集束する最終段主レンズ構成用集
束電極を複数の電極部材に分割し、分割した電極部材の
中で静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズを構成さ
せ、最終段主レンズを構成する電極をカップ状電極で構
成し、当該カップ状電極の垂直方向径をVとし、前記集
束電極の管軸方向の全長をLとしたとき、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 としたものである。
【0021】また、本発明は、集束電極を3以上の電極
部材で構成し、基本的には複合電子レンズを形成した。
部材で構成し、基本的には複合電子レンズを形成した。
【0022】さらに、本発明は、集束レンズを陰極側か
ら蛍光体スクリーン方向に順次配列した第1、第2、第
3、および第4電極部材で構成し、第1電極部材〜第4
電極部材の対向部の何れかに静電四重極レンズと像面湾
曲補正レンズを配置した。
ら蛍光体スクリーン方向に順次配列した第1、第2、第
3、および第4電極部材で構成し、第1電極部材〜第4
電極部材の対向部の何れかに静電四重極レンズと像面湾
曲補正レンズを配置した。
【0023】上記構成としたことで、広範囲の電流域
で、かつ広範囲の画面領域で良好なフォーカスを得るこ
とができる。また、集束電極の全長を長くしてもフォー
カス電圧の上昇を抑制できるため、汎用のフライバック
トランスを用いることが可能となる。
で、かつ広範囲の画面領域で良好なフォーカスを得るこ
とができる。また、集束電極の全長を長くしてもフォー
カス電圧の上昇を抑制できるため、汎用のフライバック
トランスを用いることが可能となる。
【0024】本発明は、上記の構成および後述する実施
例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想
を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想
を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を用いて詳細に説明する。
き、実施例の図面を用いて詳細に説明する。
【0026】図1は本発明によるカラー陰極線管に用い
る電子銃の1実施例の構成を説明する側面図である。こ
の電子銃は、陰極Kと制御電極である第1電極G1、加
速電極である第2電極G2から構成した電子ビーム発生
部と、第2電極G2及び第3電極G3から構成したプリ
フォーカスレンズと、第3電極G3と第4電極G4及び
第5電極G5からなる前段主レンズと、集束電極である
第5電極G5および陽極である第6電極G6からなる後
段主レンズ(最終段主レンズ)で構成されている。
る電子銃の1実施例の構成を説明する側面図である。こ
の電子銃は、陰極Kと制御電極である第1電極G1、加
速電極である第2電極G2から構成した電子ビーム発生
部と、第2電極G2及び第3電極G3から構成したプリ
フォーカスレンズと、第3電極G3と第4電極G4及び
第5電極G5からなる前段主レンズと、集束電極である
第5電極G5および陽極である第6電極G6からなる後
段主レンズ(最終段主レンズ)で構成されている。
【0027】これらの各電極は一対のビーディングガラ
ス(マルチフォームガラス)BGに埋設して所定の配置
で固定されている。なお、第6電極G6の先端には、所
謂シールドカップが取付けられるが、図示は省略した。
ス(マルチフォームガラス)BGに埋設して所定の配置
で固定されている。なお、第6電極G6の先端には、所
謂シールドカップが取付けられるが、図示は省略した。
【0028】第5電極G5は、第1の電極部材G5−
1、第2の電極部材G5−2、第3の電極部材G5−
3、第4の電極部材G5−4に分割されている。第1の
電極部材G5−1と第2の電極部材G5−2の間または
第2の電極部材G5−2と第3の電極部材G5−3の間
には静電四重極レンズが設けてあり、第3の電極部材G
5−3と第4の電極部材G5−4の間には像面湾曲補正
レンズが形成されている。そして、Lは第5電極G5の
全長(mm)である。
1、第2の電極部材G5−2、第3の電極部材G5−
3、第4の電極部材G5−4に分割されている。第1の
電極部材G5−1と第2の電極部材G5−2の間または
第2の電極部材G5−2と第3の電極部材G5−3の間
には静電四重極レンズが設けてあり、第3の電極部材G
5−3と第4の電極部材G5−4の間には像面湾曲補正
レンズが形成されている。そして、Lは第5電極G5の
全長(mm)である。
【0029】図2は図1のD−D線から第5電極を見た
平面図である。この第5電極G5は筒状の電極の内部に
3つの電子ビーム通過孔G5hをもつ板状の内部補正電
極G5aを有している。この主レンズを構成するカップ
状電極の垂直方向径をV(mm)で示す。
平面図である。この第5電極G5は筒状の電極の内部に
3つの電子ビーム通過孔G5hをもつ板状の内部補正電
極G5aを有している。この主レンズを構成するカップ
状電極の垂直方向径をV(mm)で示す。
【0030】本実施例では、カップ状電極G5の垂直方
向径をV(mm)、第5電極G5の管軸方向の全長をL
(mm)について、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 としたものである。
向径をV(mm)、第5電極G5の管軸方向の全長をL
(mm)について、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 としたものである。
【0031】図3は第5電極の全長Lを変化させたとき
の蛍光体スクリーン上に形成されるビームスポット径を
解析した結果の説明図である。また、図4は第5電極の
全長Lを変化させたときの陽極電圧に対するフォーカス
電圧比Vrの変化を解析した結果の説明図である。
の蛍光体スクリーン上に形成されるビームスポット径を
解析した結果の説明図である。また、図4は第5電極の
全長Lを変化させたときの陽極電圧に対するフォーカス
電圧比Vrの変化を解析した結果の説明図である。
【0032】この解析条件は、有効画面対角径が51c
m、90度偏向のフラット型カラー陰極線管について、
その第3電極G3の電極長L’を2.5mm、第4電極
G4の電極長(厚み)を0.5mm、陽極電圧Ebを2
7.5kV、第2電極G2と第4電極G4への印加電圧
を600V、陰極電流Ikを0.3mA、陰極Kのカッ
トオフ電圧を110Vとした。
m、90度偏向のフラット型カラー陰極線管について、
その第3電極G3の電極長L’を2.5mm、第4電極
G4の電極長(厚み)を0.5mm、陽極電圧Ebを2
7.5kV、第2電極G2と第4電極G4への印加電圧
を600V、陰極電流Ikを0.3mA、陰極Kのカッ
トオフ電圧を110Vとした。
【0033】図3において、aは主レンズ径すなわちV
寸法が8.5mmの電子銃を用いたカラー陰極線管の第
5電極長(G5長L)−蛍光体スクリーン上のビームス
ポット径の変化を示し、bは主レンズ径すなわちV寸法
が10mmの電子銃を用いたカラー陰極線管の第5電極
長(G5長L)−蛍光体スクリーン上のビームスポット
径の変化を示す。
寸法が8.5mmの電子銃を用いたカラー陰極線管の第
5電極長(G5長L)−蛍光体スクリーン上のビームス
ポット径の変化を示し、bは主レンズ径すなわちV寸法
が10mmの電子銃を用いたカラー陰極線管の第5電極
長(G5長L)−蛍光体スクリーン上のビームスポット
径の変化を示す。
【0034】図3に示したように、第5電極G5の電極
長Lが長くなるほど、ビームスポット径は縮小する。し
かし同時に、図4に示した如く、陽極電圧に対するフォ
ーカス電圧比Vrは上昇する。主レンズ径Vが8.5m
mの電子銃を用いた場合、第5電極G5の電極長Lの1
mmあたり0.0044mm(変化率で1.1%)スポ
ット径が小さくなり、フォーカス電圧Vfは100V
(陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vrで0.364
%)上昇する。
長Lが長くなるほど、ビームスポット径は縮小する。し
かし同時に、図4に示した如く、陽極電圧に対するフォ
ーカス電圧比Vrは上昇する。主レンズ径Vが8.5m
mの電子銃を用いた場合、第5電極G5の電極長Lの1
mmあたり0.0044mm(変化率で1.1%)スポ
ット径が小さくなり、フォーカス電圧Vfは100V
(陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vrで0.364
%)上昇する。
【0035】フォーカス電圧はフライバックトランスで
生成されるが、汎用のフライバックトランスではフォー
カス電圧の電圧範囲を陽極電圧の28%±2%程度と設
定してあり、上記のフォーカス電圧の上昇に対応するこ
とができないため、フォーカス電圧を低下させる必要が
ある。
生成されるが、汎用のフライバックトランスではフォー
カス電圧の電圧範囲を陽極電圧の28%±2%程度と設
定してあり、上記のフォーカス電圧の上昇に対応するこ
とができないため、フォーカス電圧を低下させる必要が
ある。
【0036】図5は第5電極G5の電極長Lが同じで、
第5電極G5の最終段主レンズ形成側の垂直方向径Vを
変えた場合の陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vrの
変化を解析した結果の説明図である。また、図6は第5
電極G5の垂直方向径Vを変えた場合の蛍光体スクリー
ン上のビームスポット径の変化を解析した結果の説明図
である。
第5電極G5の最終段主レンズ形成側の垂直方向径Vを
変えた場合の陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vrの
変化を解析した結果の説明図である。また、図6は第5
電極G5の垂直方向径Vを変えた場合の蛍光体スクリー
ン上のビームスポット径の変化を解析した結果の説明図
である。
【0037】図5に示したように、第5電極G5の垂直
方向径Vを1mm大きくすると、フォーカス電圧Vfを
500V(陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vrで
1.82%)下げることができる。また、図6のよう
に、最終段主レンズ形成側の第5電極G5の垂直方向径
Vを1mm大きくすることによってビームスポット径は
0.017mm(変化率で4%)縮小される。
方向径Vを1mm大きくすると、フォーカス電圧Vfを
500V(陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vrで
1.82%)下げることができる。また、図6のよう
に、最終段主レンズ形成側の第5電極G5の垂直方向径
Vを1mm大きくすることによってビームスポット径は
0.017mm(変化率で4%)縮小される。
【0038】上記図4と図5に示された関係から、ユニ
ポテンシャル−バイポテンシャル型の電子銃において、
第5電極長をL(mm)、主レンズである第5電極G5
の垂直方向径V(mm)について、 L≦4.7V−9.3・・・・・(1) が成り立つように主レンズを構成すると、フォーカス電
圧を上昇させることなく、フォーカスを改善した大口径
主レンズを実現することができる。上記(1)式の算出
根拠は次のとおりである。
ポテンシャル−バイポテンシャル型の電子銃において、
第5電極長をL(mm)、主レンズである第5電極G5
の垂直方向径V(mm)について、 L≦4.7V−9.3・・・・・(1) が成り立つように主レンズを構成すると、フォーカス電
圧を上昇させることなく、フォーカスを改善した大口径
主レンズを実現することができる。上記(1)式の算出
根拠は次のとおりである。
【0039】図4において、直線cの傾き(直線dは直
線cと平行なので、傾きは同じ)は、例えば陽極電圧に
対するフォーカス電圧比Vr(%)が29%から31%
に上昇するのに第5電極長(G5長L)は33mmから
38mmに延びている。したがって、この関係を式で示
すと、 Vr=(31−29)/(38−33)×L+C1=
0.4L+C1 となる(なお、C1はグラフから決まる定数)。
線cと平行なので、傾きは同じ)は、例えば陽極電圧に
対するフォーカス電圧比Vr(%)が29%から31%
に上昇するのに第5電極長(G5長L)は33mmから
38mmに延びている。したがって、この関係を式で示
すと、 Vr=(31−29)/(38−33)×L+C1=
0.4L+C1 となる(なお、C1はグラフから決まる定数)。
【0040】また、図5において、主レンズ電極の垂直
方向径(口径)Vが8.5mmから10mmに拡大する
と、フォーカス電圧比Vrが26.9%から24.1%
に下がる。この関係を式で示すと、 Vr=−(26.9−24.1)/(10−8.5)×V+C2 =−1.87V+C2 となる(なお、C2はグラフから決まる定数)。
方向径(口径)Vが8.5mmから10mmに拡大する
と、フォーカス電圧比Vrが26.9%から24.1%
に下がる。この関係を式で示すと、 Vr=−(26.9−24.1)/(10−8.5)×V+C2 =−1.87V+C2 となる(なお、C2はグラフから決まる定数)。
【0041】このように、陽極電圧に対するフォーカス
電圧比Vrは、第5電極の全長Lに比例し、第5電極の
最終段主レンズ口径(垂直方向径)Vに反比例する。そ
して、フォーカス電圧比Vrは、第5電極長Lと第5電
極の最終段主レンズ側垂直方向径Vの関数として、次の
式で表される。
電圧比Vrは、第5電極の全長Lに比例し、第5電極の
最終段主レンズ口径(垂直方向径)Vに反比例する。そ
して、フォーカス電圧比Vrは、第5電極長Lと第5電
極の最終段主レンズ側垂直方向径Vの関数として、次の
式で表される。
【0042】Vr=0.4L−1.87V+C Vr、L、Vは既に決まっているので、上記の定数Cは
求めることができる。
求めることができる。
【0043】例えば、図4の直線dにおいて、第5電極
の最終段主レンズ口径Vが10mm、第5電極長Lが4
0mmのとき、陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vr
が29%であるため、上記式から定数Cは31.7とな
る。従って、上記式は、次のように表される。
の最終段主レンズ口径Vが10mm、第5電極長Lが4
0mmのとき、陽極電圧に対するフォーカス電圧比Vr
が29%であるため、上記式から定数Cは31.7とな
る。従って、上記式は、次のように表される。
【0044】Vr=0.4L−1.87V+31.7 ここで、汎用のフライバックトランスによる出力電圧の
定格に対応するために、陽極電圧に対するフォーカス電
圧比Vrが28%以下となるように不等式を次のように
構成する。
定格に対応するために、陽極電圧に対するフォーカス電
圧比Vrが28%以下となるように不等式を次のように
構成する。
【0045】28≧0.4L−1.87V+31.7 これを整理すると、上記(1)式となる。なお、(1)
式中の数値は丸めたものである。
式中の数値は丸めたものである。
【0046】また、汎用のフライバックトランスによる
出力電圧の最大定格に対応するためには、陽極電圧に対
するフォーカス電圧比Vrが30%以下となるように不
等式を次のように構成する。
出力電圧の最大定格に対応するためには、陽極電圧に対
するフォーカス電圧比Vrが30%以下となるように不
等式を次のように構成する。
【0047】30≧0.4L−1.87V+31.7 これを整理すると、 L≦4.7V−4.3 ・・・・・・・(1A) となる。
【0048】図7は第5電極長をパラメータにしたとき
のトラッキング電圧を解析した結果の説明図である。な
お、ここで言うトラッキング電圧とは、Ik=0.1m
Aのジャストフォーカス電圧からIk=0.5mAのジ
ャストフォーカス電圧を差し引いたものを意味する。ト
ラッキング電圧は主レンズ電極の垂直方向径Vに依存し
ない。トラッキング電圧が0Vに近いほど、陰極電流に
よるフォーカス電圧差が少ないので、広範囲の電流域で
好適フォーカスに設定することができる。
のトラッキング電圧を解析した結果の説明図である。な
お、ここで言うトラッキング電圧とは、Ik=0.1m
Aのジャストフォーカス電圧からIk=0.5mAのジ
ャストフォーカス電圧を差し引いたものを意味する。ト
ラッキング電圧は主レンズ電極の垂直方向径Vに依存し
ない。トラッキング電圧が0Vに近いほど、陰極電流に
よるフォーカス電圧差が少ないので、広範囲の電流域で
好適フォーカスに設定することができる。
【0049】図7から、 31≦L≦43 ・・・・・・・・・・(2) であれば、トラッキング電圧が略々±30V以内となる
ので、広範囲の電流域で良好なフォーカスを得ることが
できる。
ので、広範囲の電流域で良好なフォーカスを得ることが
できる。
【0050】このトラッキング電圧の±30V以内の範
囲とは、陰極線管の画面を高輝度から低輝度に下げたと
き、画像のフォーカス特性が許容される範囲である。す
なわち、陰極電流を高域から低域に下げたとき、トラッ
キング電圧が±30V以内の範囲であれば、画像の鮮明
さが維持される。
囲とは、陰極線管の画面を高輝度から低輝度に下げたと
き、画像のフォーカス特性が許容される範囲である。す
なわち、陰極電流を高域から低域に下げたとき、トラッ
キング電圧が±30V以内の範囲であれば、画像の鮮明
さが維持される。
【0051】また、(1)式と(2)式より、 8.6≦V≦11.1 ・・・・・・・・(3) となる。
【0052】なお、この垂直方向径Vについては、最終
段主レンズを形成する陽極の第6電極G6にも同様に適
用できる。
段主レンズを形成する陽極の第6電極G6にも同様に適
用できる。
【0053】なお、製品として実現する電子銃の場合、
主レンズ電極の垂直方向径Vは10mm、第5電極長L
は33〜33.5mmとすることが最適であり、有効画
面の対角径が51cmのフラットパネル型カラー陰極線
管を汎用のフライバックトランスを用いてテレビ受像機
やモニターを実現できる。
主レンズ電極の垂直方向径Vは10mm、第5電極長L
は33〜33.5mmとすることが最適であり、有効画
面の対角径が51cmのフラットパネル型カラー陰極線
管を汎用のフライバックトランスを用いてテレビ受像機
やモニターを実現できる。
【0054】図8は本発明によるカラー陰極線管の全体
構成を説明する模式断面図である。このカラー陰極線管
はパネル1の外面1aの等価曲率半径が内面1bのそれ
より大なるフラットパネル型カラー陰極線管である。
構成を説明する模式断面図である。このカラー陰極線管
はパネル1の外面1aの等価曲率半径が内面1bのそれ
より大なるフラットパネル型カラー陰極線管である。
【0055】パネル1の内面1bには3色の蛍光体が塗
布されてスクリーン4(画面)を形成している。この蛍
光体スクリーン4に近接してシャドウマスク構体50が
設置されている。シャドウマスク構体50は、例えば
1.1mm厚の鉄系金属製のマスクフレーム6に0.1
3mm厚のアンバー材をプレス成形してなるシャドウマ
スク5を溶接してなり、マスクフレーム6の側面にスプ
リング材を持つ懸架機構7が取り付けられ、これをパネ
ル1の内側壁に埋設したスタッドピン8に係合させて所
定の位置に装架されている。
布されてスクリーン4(画面)を形成している。この蛍
光体スクリーン4に近接してシャドウマスク構体50が
設置されている。シャドウマスク構体50は、例えば
1.1mm厚の鉄系金属製のマスクフレーム6に0.1
3mm厚のアンバー材をプレス成形してなるシャドウマ
スク5を溶接してなり、マスクフレーム6の側面にスプ
リング材を持つ懸架機構7が取り付けられ、これをパネ
ル1の内側壁に埋設したスタッドピン8に係合させて所
定の位置に装架されている。
【0056】パネル1は漏斗状のファンネル2の大径開
口に接着され、ファンネル2の小径側はネック3に連接
している。ネック3の内部には3本の電子ビームBを出
射する電子銃10が収納されている。この電子銃10は
前記実施例で説明したものである。
口に接着され、ファンネル2の小径側はネック3に連接
している。ネック3の内部には3本の電子ビームBを出
射する電子銃10が収納されている。この電子銃10は
前記実施例で説明したものである。
【0057】ネック3の周囲には色純度補正等の外部磁
気装置12が設置されている。そして、ファンネル2と
ネック3の遷移領域(ファンネルのネック側)には偏向
ヨーク11が外装され、3本の電子ビームBを水平方向
と垂直方向の2方向に偏向し、スクリーン4上に2次元
の画像を再生する。なお、マスクフレーム6のネック側
には地磁気等の外部磁気から電子ビームBを遮蔽するた
めの磁気シールド9が固定されている。
気装置12が設置されている。そして、ファンネル2と
ネック3の遷移領域(ファンネルのネック側)には偏向
ヨーク11が外装され、3本の電子ビームBを水平方向
と垂直方向の2方向に偏向し、スクリーン4上に2次元
の画像を再生する。なお、マスクフレーム6のネック側
には地磁気等の外部磁気から電子ビームBを遮蔽するた
めの磁気シールド9が固定されている。
【0058】上記カラー陰極線管によれば、有効対角サ
イズが例えば51cmの画面をもつ、所謂大画面で高精
細な画像表示が可能となる。
イズが例えば51cmの画面をもつ、所謂大画面で高精
細な画像表示が可能となる。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の一実施例
によれば、フォーカス電圧を上昇させることなく汎用の
フライバックトランスを用いてフォーカス特性を改善し
た電子銃を備えたカラー陰極線管を提供することができ
る。
によれば、フォーカス電圧を上昇させることなく汎用の
フライバックトランスを用いてフォーカス特性を改善し
た電子銃を備えたカラー陰極線管を提供することができ
る。
【図1】本発明によるカラー陰極線管に用いる電子銃の
1実施例の構成を説明する側面図である。
1実施例の構成を説明する側面図である。
【図2】図1のD−D線から第5電極を見た平面図であ
る。
る。
【図3】第5電極の全長を変化させたときの蛍光体スク
リーン上に形成されるビームスポット径を解析した結果
の説明図である。
リーン上に形成されるビームスポット径を解析した結果
の説明図である。
【図4】第5電極の全長を変化させたときのフォーカス
電圧比の変化を解析した結果の説明図である。
電圧比の変化を解析した結果の説明図である。
【図5】第5電極の電極長が同じで、第5電極G5の垂
直方向径を変えた場合のフォーカス電圧比の変化を解析
した結果の説明図である。
直方向径を変えた場合のフォーカス電圧比の変化を解析
した結果の説明図である。
【図6】第5電極G5の垂直方向径を変えた場合の蛍光
体スクリーン上のビームスポット径の変化を解析した結
果の説明図である。
体スクリーン上のビームスポット径の変化を解析した結
果の説明図である。
【図7】第5電極長をパラメータにしたときのトラッキ
ング電圧を解析した結果の説明図である。
ング電圧を解析した結果の説明図である。
【図8】本発明によるカラー陰極線管の全体構成を説明
する模式断面図である。
する模式断面図である。
【図9】複数の電極部材に分割した集束電極に印加する
フォーカス電圧の説明図である。
フォーカス電圧の説明図である。
【図10】フォーカス電圧を発生するフライバックトラ
ンスの出力電圧の説明図である。
ンスの出力電圧の説明図である。
【図11】分割した集束電極の電極部材に印加するフォ
ーカス電圧の説明図である。
ーカス電圧の説明図である。
K カソード G1 第1電極 G2 第2電極 G3 第3電極 G4 第4電極 G5 第5電極 G6 第6電極 BG ビーディングガラス 1 パネル 2 ファンネル 3 ネック 4 蛍光スクリーン 50 シャドウマスク構体 5 シャドウマスク 6 マスクフレーム 7 懸架機構 8 スタッドピン 9 磁気シールド 10 電子銃 11 偏向ヨーク 12 外部磁気装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂元 博次 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 加藤 真一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Fターム(参考) 5C041 AA03 AA12 AB07 AC02 AC38 AC40
Claims (3)
- 【請求項1】内面に蛍光体スクリーンを有するパネルと
水平方向に複数の電子ビームを出射する電子銃を収容す
るネックおよび前記パネルとネックを連接するファンネ
ルとで構成した真空外囲器を持ち、 前記ファンネルの前記ネック側に前記電子ビームを水平
方向と垂直方向に偏向する偏向装置を外装したカラー陰
極線管であって、 前記電子銃が、陰極と制御電極および加速電極から構成
した複数の電子ビームを発生するビーム発生部と、前記
ビーム発生部で発生した電子ビームを前記蛍光体スクリ
ーンに向けて集束する最終段主集束レンズを構成する集
束電極と陽極電極とを管軸方向に配列してなり、 前記集束電極に静電四重極レンズと像面湾曲補正レンズ
を構成する複数の電極部材を具備し、 前記集束電極をカップ状電極で構成し、当該カップ状電
極の垂直方向径をVとし、前記集束電極の管軸方向の全
長をLとしたとき、 31≦L≦4.7V−9.3≦43 としたことを特徴とするカラー陰極線管。 - 【請求項2】前記集束電極を3以上の電極部材で構成し
たことを特徴とする請求項1記載のカラー陰極線管。 - 【請求項3】前記集束電極を前記陰極側から前記蛍光体
スクリーン方向に順次配列した第1、第2、第3、およ
び第4電極部材で構成し、第1電極部材〜第4電極部材
の対向部の何れかに前記静電四重極レンズと像面湾曲補
正レンズを形成したことを特徴とする請求項1記載のカ
ラー陰極線管。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000235650A JP2002050305A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | カラー陰極線管 |
US09/829,592 US20020017852A1 (en) | 2000-08-03 | 2001-04-10 | Color cathode ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000235650A JP2002050305A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | カラー陰極線管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002050305A true JP2002050305A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18727829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000235650A Pending JP2002050305A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | カラー陰極線管 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020017852A1 (ja) |
JP (1) | JP2002050305A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060098321A (ko) * | 2005-03-11 | 2006-09-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 음극선관용 전자총 및 음극선관 |
-
2000
- 2000-08-03 JP JP2000235650A patent/JP2002050305A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-10 US US09/829,592 patent/US20020017852A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020017852A1 (en) | 2002-02-14 |
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