JPH04101332A - 陰極線管 - 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〕 本発明は陰極線管に係わり、特に画面の周辺部のフォー
カスの改善に関する。

〔発明の概要〕

陰極線管の画面周辺部のフォーカスを改善するために、
偏向ヨークの近傍と電子銃の主レンズ近傍の少なくとも
２個所に所定の四重極レンズによる非点作用を持たせる
とともに、合成レンズの画面センタでの結像倍率の縦／
横の値を１．１〜１．５の範囲に設定するようにした。

〔従来の技術〕

昨今、カラー受像管用の偏向ヨークには、いわゆるセル
フコンバーゼンス型のものが採用されている。これは水
平偏向用磁界をピン型、垂直用をバレル型としく第３図
Ａ）、周辺への偏向と同時にＲ，Ｃ，，８３色用電子ビ
ームのコンバーゼンスを自動的に実現するシステムであ
る。しかしこの偏向ヨーク（以下ＤＹと略す）を採用し
たときに、磁界をピン、バレルというように歪ませてい
るために、電子ビームスポットは周辺でデフォーカス（
歪）になる。これは電子ビームの径がある有限の広がり
を持っているため、場所によって異る力を受けることに
原因している。その状態を水平偏向用磁界（ピン磁界）
を例にとって説明する。第４図Ａにおいて電子ビームは
下から上へ通っているものとする。今、電子ビームの断
面の周辺部に９０度づつずれた４個の場所を仮定してＡ
、Ｂ。

Ｃ，Ｄ点とする。Ｂ点はＡ点より磁界が強いのでビーム
の断面は横方向に両側から引張られるような形になる。

又、０点、Ｄ点では、ビームの中心へ向かう力が作用す
る。したがってビームスポットは横方向に弱いアンダー
フォーカス（ビームが完全に絞り切れる前の状態）、縦
方向には強いオーバーフォーカス（絞り過ぎて逆に発散
し、ハローが生ずる）になり等価的にレンズ作用を受け
ることが分かる。その状態を光学レンズ系に置きかえて
表現すると第４図Ｂのようになる。

すなわち偏向により縦方向の結像点が手前にずれるため
、第３図Ｂのように周辺のスポットが歪むことになる。

この偏向磁界による周辺スポットの歪を補正するため、
基本的には次の３通りの方法もしくはこれらの組合せが
各社で検討され採用されてきた。

第５図Ａ、Ｂ、Ｃにその３通りについて示した。

第５図への従来例その１は電子銃の主レンズ部を■（縦
）、Ｈ（横）で非対称とし、■方向に弱いフォーカス作
用を持つような非点レンズを作りＤＹによる非点作用を
一部キャンセルするようにしたものである。又、第５図
Ｂの従来例その２は、基本的には■方向の電子ビームの
広がり（発散角）を小さくし、偏向磁界による高次の収
差を受は難くし、同時に第５図Ａの効果を併用させたも
のである。第５図Ｃの従来例その３は、マグネットなど
をＤＹ後部（カソード側）付近に取りつけて本来ＤＹの
■磁界によるコマ収差補正のために取付られたものであ
るが、結果的に弱い四重極作用を持ち第５図Ａの場合と
同様の効果を得るものである。

前記第５図Ａ、Ｂ、Ｃの３例に共通して云える技術手法
は画面センターに於ける■方向をＨ方向の結像点をＧＵ
ＮもしくはＤＹの非点レンズ（例えば四重極レンズのこ
と、第１０図に図示。）によって意図的にずらし、偏向
によるＶ、Ｈの結像点のズレを一部キャンセルして画面
センタと周辺部のフォーカスのバランスをとる。そして
第５図Ｂの場合は更に■方向の発散角を抑え、ＤＹによ
る高次収差を受けに＜＜シたものである。

前記のことをスポットの大きさ（以下ｓｓと略す）とフ
ォーカス電圧（別の言葉で表現するとＣＵＮＯ主レンズ
の強さのこと、以下Ｖｆと略す。

）の関係を用いて表現したのが第６図Ａ、Ｂ、第７図Ａ
、Ｂである。

一方、高画質志向の受像管においては、偏向によるスポ
ット歪を補正するため、ＧＵＮＯ主レンズ付近に設けた
四重極レンズの強さと主レンズの強さを偏向に同期して
変化させ画面全域に於いて最適のスポットを得ようとす
るシステム〔ダイナミック四重極（以下ＤＱＰと略す）
とダイナミックフォーカス（以下ＤＦと略す）の組合せ
］がある。このシステムによる効果を第８図に示す。又
、このときの画面各位置でのスポット形状は第９図のよ
うになり、画面周辺でのハローはなくなり、第３図Ｂに
比べて周辺フォーカスが改善されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の方法により周辺フォーカスを十分
改善するためには画面センタでのフォーカスをかなり犠
牲にすることが必要であった。又、ダイナミック補正あ
りの場合にも次の問題点が残っていた。それは画面Ｘ端
及びコーナ一部でスポットが横長につぶれるということ
である。この原因は、非点作用の発生するＤＹの位置と
、それを逆補正するＤＱＰ及びＤＦの位置が異なるため
、■方向とＨ方向での結像倍率Ｍｖ、Ｍ、に違いが生じ
るためである。このため周辺での解像度が■Ｈ力方向著
しく異なり不都合が生じる。又、現実にはＤＹの高次収
差のため、実際的な回路補正量の範囲ではハローを十分
取り除くことができないという問題も生じている。

（課題を解決するための手段〕 本発明は前記課題を解決するために、画面センタでのＶ
、Ｈの結像倍率Ｍｖ、Ｍ、を異なる値、即ちＭ　ｖ　＞
　Ｍ　＊にすることにより周辺フォーカスを改善するこ
とを主眼とする。これにより偏向によって生ずる非点作
用ΔＶ、そのもの（画面センタと周辺におけるΔ■、を
加算したもの）を減じ、回路的補正の（例えば前記のＤ
ＱＰ、ＤＦ）有無にかかわらず従来よりも良好なフォー
カスを画面全域に於て達成する。

〔作　用〕

■　電子銃の主レンズとＤＹ中心との間に非点レンズ作
用を持たせるように例えばマグネット、コイル等を設置
する。その時、ＧＵＮとの合成レンズの画面センタでの
結像倍率の縦横比Ｍｖ／ＭＨカ月、１〜１．５の範囲に
くるように過剰補正する。

■　次に画面センタでのデフォーカスを改善するためＧ
ＵＮＯ主レンズの処に前項■の時とは逆方向の非点レン
ズ作用を例えばマグネット、コイル等の設置、ＧＵＮパ
ーツ形状変更によりもたせる。これにより画面全体での
フォーカスバランスをとる。

〔実施例〕

実施例に入る前に本発明の意図する所を説明する。まず
、第５図ＡのようにＧＵＮＯ主レン主レンズ膜置した四
重極レンズにより偏向磁界による非点レンズを完全にキ
ャンセルするとする。二の時の結像の様子を示したのが
第１１図である。画面Ｘ端ではＨと■がジャストフォー
カスするポイントが一致しているが、逆に画面センタで
はΔＶｒ′だけ結像点がずれることになる。これを補正
前の様子第６図と比べると全非点量Δ■ｆζΔ■。

となりほとんど変らない。又、画面Ｘ端でのスポットの
Ｖ、Ｈ各方向の最小値も変化しない。即ち、画面Ｘ端の
スポットはいぜんかなりの横長のままであることが分か
る。ところが、補正用の四重極レンズをＧＵＮＯ主レン
ズと異なる場所例えば第５図ＣのようにＤＹの直前に設
置し、前記のように補正すると第１２図のようになる。

ここに於いて、顕著な変化が生じることが分かる。即ち
第１１図と比べて全非点量は格段に少なくなっている。

云いかえるとΔｖ、’＜Δ■、′になっているというこ
とである。又、画面Ｘ端でのＶ、　Ｈ各方向の最小スポ
ットサイズがかなり近づき、横長から丸に近い形になっ
たことが分かる。（スポットの縦横比の改善）この時、
さらに主レンズ付近に、画面センタでＶ、Ｈのジャスト
フォーカス点が一致するように逆方向（即ちＤＹによる
非点レンズと同し方向）の四重極レンズを入れた時の様
子を示したのが第１３回である。いぜんとして全非点景
Δ■、は、無補正の場合のΔＶ、に比べ減少しているこ
とが分かる。即ち　ΔＶ、＝Δ■ど〈Δ■、である。す
なわち非点量のトータルが減少しておりダイナミック補
正の有無かかわるず画面周辺でのフォーカスを改善でき
るのである。ただしこの時、画面センタに於いてはＨ方
向とＶ方向の結像倍率（Ｍ　ＨとＭｖ）に差を生じＭ　
ｖ　＞　Ｍ　Ｈ即ちスポットは丸でな（縦長形状となっ
ている。

（擬スティグマテイズム） 第１４図に本発明による縦横レンズ作用の模式図を示す
。図のように主レンズ部四重極により■方向のビームを
しぼっているため、ＤＹ内での■方向ビーム径が小さく
なりＤＹの高次の歪を受けにくいというメリットもある
。なお、第５図Ｃに示した従来技術はＤＹの直前に非点
レンズを設けているので、−見本発明と発想が近くとら
れるかもしれないが、従来採用されていた方法は本来の
目的がＤＹの■偏向磁界によるコマ収差の改善にあり非
点レンズはかなり弱く、明確に画面センタでＭｖ＞Ｍ、
とすることの効果を狙ったものではない。当然Ｍ　ｖ　
）　Ｍ　ｏの場合、主レンズ部分での逆補正では十分画
面センタを改善できない。我々の実験ではＭｖ／ＭＨ＝
１．２〜１．４程度が最も画面全体のフォーカスバラン
スが良くなった。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（ａ）第１実施例の説明 第１図Ａは第１実施例を示す陰極線管の要部断面図、第
１図Ｂ及びＣは第１実施例に用いられるシート状マグネ
ットの磁界の方向を示す説明図で、第１図Ａの矢印の方
向から見たものを示した図である。電子銃としては、Ｉ
ＧＵＮ３ビーム方式のもを用いている。この第１実施例
はシート状のマグネットを２組用いたものである。第１
図Ｂは主レンズの処にはりつけた非点作用素子（２個の
シートマグネット３より成る磁気四重極）の磁界の向き
を示したものである。同様にして第１図ＣはＤＹの入口
部分内側に貼りつけた本実施例の非点作用素子（２個の
シート状マグネットより成る磁気四重極）の磁界の向き
を示したものである。ビームスポットの調整手順として
はＤＹ入口部分につけたシート状マグネット４により画
面周辺がジャストフォーカスするか、もしくはそれ以上
に過剰補正する。この時画面センターのコンバーゼンス
が変化するが、これに対しては内蔵分割抵抗（図示せず
）の分割比をかえればよい。次に主レンズの処につけた
シート状マグネット３により逆非点作用をつけて、画面
センタ一部分のフォーカスバランスをとる。バランスが
とれた時Ｍ　Ｖ　／　Ｍ９の値は実験より１．２〜１．
４になる。

なお、前記の非点作用素子は特にシート状のマグネット
である必要はなく同様の四重極効果を持たせるための種
々のマグネット又はコイルでもよい。

（ｂ）第２実施例の説明 第２図Ａは第２実施例を示すＧＵＮの要部斜視図で主レ
ンズ部とプリズム電極部の概略を示したものである。第
２図Ｂはプリズム電極部の要部斜視図、第２図Ｃはプリ
ズム電極部の断面図を示したものである。ＧＵＮの主レ
ンズの処に本発明の非点作用を持たせるために主レンズ
部の部品形状を変形させている。本実施例の場合、ＧＵ
Ｎの高圧電極Ｇ、の入口の穴形状を小判を縦にしたもの
にしているが、従来技術として非点作用を持つ部品形状
は種々知られておりこの形に限定されるものではない。

第２図Ｂにおいて、９はコンバーゼンス（集中）のため
のプリズム電極部７の内部に構成されている内側板電極
で、形状を変更することにより非点作用を持たせること
ができる。この非点作用はＤＹの入口部分に非点作用を
持たせたのと等価になる。具体的にはプリズムを構成す
る４枚の電極のうちの内側の２枚の電極の中央部に水平
片１０を本体より外向きに切出して設け、又、中央部の
両側面に四角の穴１１を設けて外側の相対的に低い電位
を浸透させて非点作用を持たせた。

本実施例と第１実施例との効果における差異はない。又
、主レンズの処にシート状マグネットを用いて非点作用
を持たせ、プリズム電極部７に第２実施例のように非点
作用を持たせても或いは逆に、主レンズ部に第２実施例
の部品、ＤＹ部に第１実施例のマグネットを用いても本
発明の目的は達せられる。又、ＩＧＵＮ３ビーム以外の
方式、すなわち、通常シャドウマスクＣＲＴに用いられ
ているａＧＵＮタイプの電子銃においても、主レンズ部
にはＲＯＢ各々独立した非点レンズを形成し、ＤＹ部分
には四重極マグネットを採用することにより、本発明を
通用できることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、１、周辺スポッ
トの形状（縦横比）が改善される。

２、ダイナミック四重極やダイナミックフォーカスの回
路補正量を減らすことができる。

３、ＤＹ内で高次の収差を受けにくく、画面周辺でのハ
ローが小さくなる。

以上の効果により画面周辺のスポットの形状が改善され
画面全域でより均一なフォーカス特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは第１実施例を示す概略断面図、第１図Ｂ及び
Ｃはシート状マグネットの磁界の方向を示す説明図、第
２図Ａは第２実施例を示すＧＵＮの要部斜視図、第２図
Ｂはプリズム電極部の要部斜視図、第２図Ｃはプリズム
電極部の要部断面図、第３図Ａは偏向磁界の説明図、第
３図Ｂは電子ビームの歪を示す模式図、第４図Ａは画面
Ｘ端でビームに作用する力を示す模式図、第４図Ｂは縦
および横方向の偏向で生じる緬および横方向のレンズ作
用の模式図、第５図Ａは従来例における縦および横方向
のレンズ作用の模式図で従来例その１、第５図Ｂは同じ
〈従来例その２、第５図Ｃは同じ〈従来例その３、第６
図Ａ及びＢはそれぞれ画面センタ及び画面Ｘ端における
対策前の結像状態の説明図、第７図Ａ及びＢはそれぞれ
画面センタ及び画面Ｘ端における従来技術による対策後
の結像状態の説明図、第８図Ａ及びＢはそれぞれ画面セ
ンタ及び画面Ｘ端におけるＤＱＰとＤＦを採用した場合
の結像状態の説明図、第９図は電子ビームの歪を示す模
式図、第１０図は四重極レンズの概念図、第１１図Ａ及
びＢはそれぞれ画面センタ及び画面Ｘ端における結像状
態の説明図、第１２図Ａ及びＢはそれぞれ画面センタ及
び画面Ｘ端における結像状態の説明図、第１３図Ａ及び
Ｂはそれぞれ画面センタ及び画面Ｘ端における結像状態
の説明図、第１４図は本発明の陰極線管のレンズ作用の
模式図である。 ［符号の説明］ １・・・ＧＵＮ。 ２・・・主レンズ、 ３．４・・・シート状マグネット、 ６・・・主レンズ部、 ７・・・プリズム電極部、 ８・・・Ｇ、の入口形状、 ９・・・内側板電極、 １０・・・水平片、 １１・・・穴。 第１図Ａ 第１実施ＩＪＩ　２示す＋１！酪ギ斤百図第１図Ｂ 第１図Ｃ 外側板電極 ８ＧＳの入口形状 第２図Ｂ プリズム電極部の飲副斜視図 函Ｔ◇ と 第３図Ｂ 電子ビームの歪と示、す模式図 第２図Ｃ ブリス゛ム電極邪の要部断面図 す模式図 ピン外界 第３図Ａ 偏向磁界の説明図 よぴパ横方向のレンズ゛作用の模式図 （３ＵＮ 従来例その１ Ａ　画面ゼンク　　　　Ｂ　画面Ｘ端 第６図　　列策前の結（亨状懇の説明図従来１列での２ ！５図征東イ列ｊ二あ゛ける縦および゛横方向のレンズ
作用の模式図 Ａ　画面Ｃンタ　　　　　Ｂ　画面×喘第７図　従来技
術（−よる対策後の結］象広態の説明図Ａ 画面ζンタ 画面Ｘ喘 第８図 ＤＱＰとＤＦと採用した場合の紹（象状態の説明図 第９図 電子ビ゛−ムの歪を示す模式図 第１０７四重極レンＺ゛の概急図 画面ぞンタ　　　　Ｂ　画面×疏 第１１図　結（象状態の説明図 画面ぞンタ　　　　Ｂ　画面Ｘ端 第１２図結像伏態の説明図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも電子ビーム発生部と主レンズ部と電子ビーム
   集束部とからなる電子銃と、この電子銃より発生する電
   子ビームを電磁的に偏向させる偏向部を備えた陰極線管
   において、前記主レンズ部の近傍と前記偏向部の近傍の
   ２個所に非点作用の四重極レンズを設けるとともに、合
   成レンズの画面センタでの結像倍率の縦／横の値を１．
   １〜１．５の範囲に設定するようにしたことを特徴とす
   る陰極線管。