JPS63241842A

JPS63241842A - カラ−陰極線管

Info

Publication number: JPS63241842A
Application number: JP62074401A
Authority: JP
Inventors: Takashi Katsuma; 敬勝間; Hideo Mori; 英男森; Toshio Shimaougi; 利雄島扇; Naoaki Umetsu; 梅津　直明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07
Also published as: KR910000924B1; DE3882408D1; KR880011869A; DE3882408T2; CN1038796C; US4967120A; EP0284990B1; EP0284990A3; CN1031777A; EP0284990A2

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）本発明はカラー陰極線管に関し、特にその電子銃に関す
る。

（従来の技術）一般にカラー陰極線管は、３電子銃が一列に配置された
インライン形電子銃方式が主流でおる。

このインライン形電子銃方式のカラー陰極線管の解像度
特性を劣化させる原因として、電子ビームを螢光体スク
リーン面の中央部から周辺部へ偏向した場合に、螢光体
スクリーン面上のビームスポットが大きくなる偏向収差
がある。この偏向収差は２つの異なる偏向収差の重ね合
わせからなる。

一つは、電子銃から螢光体スクリーン面にいたる電子ビ
ーム軌道が電子ビームの備向塁の増大に伴ない長大とな
るため、螢光体スクリーン面の中央部で径小かつ真円の
ビームスポットが得られる最適フォーカス電圧に保った
としても、螢光体スクリーン面の周辺部ではビームポッ
トがオーバーフォーカスの状態となる偏向収差である。

（以下これを第１の偏向収差と呼ぶ。）もう一つは、偏向磁界の非斉一性によって生じる偏向収
差である。すなわち、インライン形電子銃方式のカラー
陰極線管では、水平偏向磁界を第４図（２）の如くビン
クッション形状とし、垂直偏向磁界分布を第４図０の如
くバレル形状に各々歪ませた非斉一磁界とすることによ
り、３電子ビーム（２１）、　（２２）、　（２３）を
自己集中（セルフコンバージェンス）させている。この
非斉一磁界中を通過した電子ビームは水平方向に発散作
用を、垂直方向に収束作用を受け、水平方向に長大な偏
平した断面形状となり、螢光体スクリーン面の特に周辺
部において非円形の歪んだビームスポットとなる。

（以下これを第２の偏向収差と呼ぶ。）前記２つの偏向
収差を重ね合わせた状態の電子ビームの軌道を第５図に
示す。螢光体スクリーン面（至）の中央部で最適フォー
カス電圧に保つと、螢光体スクリーン面（至）の周辺部
に偏向した場合、非斉一偏向磁界により電子ビームが受
ける前記水平方向の発散作用は、螢光体スクリーン面（
至）のビームスポットがアンダーフォーカスとなるよう
作用する。このため、霞子ビーム偏向饋の増大に伴い電
子ビーム軌道が長大となることによるビームスポットの
オーバーフォーカスを軽減する向きに作用する。従って
、電子ビームの水平方向の収束面（至）は螢光体スクリ
ーン面（至）から少し内側の位置に形成され、僅かにオ
ーバーフォーカスとなる。一方、前記垂直方向の収束作
用はビームスポットをよりオーバーフォーカスとなるよ
う作用する。このため、電子ビームの垂直方向の収束面
■は、前記水平方向の収束面（至）よりもざらに内側に
位置し、著しくオーバーフォーカスとなる。この結果、
螢光体スクリーン面の中央部に生成されるビームスポッ
トが第６図（２４）に示すような真円となるのに対し、
周辺部に生成されるビームスポットは第６図（２５）に
示すように、高輝度のコア部（２６）と低輝度のハロ一
部（２７）とからなる非円形に歪み、螢光体スクリーン
面周辺部での解像度は著しく劣化する。

このような螢光体スクリーン面周辺部のビームスポット
形状の歪みを補正する手段として、特開昭６１−７４２
４６＠公報に示された技術が提案されているすなわち、
第７図に示すように、陰極■、第１グリッド■、第２グ
リッド（３）、第３グリッド（イ）、第４グリッド■、
第５グリッド■、第６グリッド■より成るクオドラポテ
ンシャル形電子銃において、前記第４グリッドθＧを第
１部材■、第２部材（９）、第３部材０Φの３枚構成す
る。前記第１部材（８）および第３部材０Φは３個の円
形の電子ビーム通過孔■を有し、前記第２部材０水平方
向に長い矩形状の電子ビーム通過孔（至）を有している
。そして、前記第１部材（８）および第３部材０Φには
、一定の電圧ｖ２が印加され、前記第２部材０には電子
ビームの偏向量に応じて変化するダイナミック電圧ＶＤ
を印加する。前記ダイナミツト電圧ＶＤは、電子ビーム
の偏向台が零の時点では、前記電圧Ｖ２と同一値をとり
、偏向量の増大に伴い電圧ｖ２から徐々に減少する。従
って、電子ビームが回向を受けた場合にのみ前記第４グ
リッドを、構成する３つの部材（８）、　（９）、　Ｑ
Φの問罪回転対称レンズが構成される。

前記公報に示された技術によれば、前記非回転対称レン
ズは、ここを通過する電子ビームに対して垂直方向で強
く、水平方向で弱い集束作用を与えるため、第５グリッ
ド■と第６グリッド■のとの間で形成さけるメインレン
ズに入射する電子ビームは、水平方向に長い楕円に偏行
した断面形状となるとしている。第７図の電極形状から
容易に判るように、このような非回転対称レンズ作用を
売るためには、ダイナミック電圧Ｖｏｌｔ向台の増大に
伴い減少することが必要である。ダイナミック電圧ＶＤ
の減少は、第３グリッド乃至第５グリッドによって形成
されるユニポテンシャルレンズを強め、電子ビームは螢
光体スクリーン面の周辺部で強いオーバーフォーカス状
態となる。すなわち、第７図の電極形状は必然的に前述
の第１の偏向収差の増大をもたらし、螢光体スクリーン
面の周辺部でのフを一カスをむしろ劣化させる。ざらに
、前記楕円断面形状の電子ビームがメインレンズに入射
すると、レンズの球面収差のために水平方向で強く垂直
方向で弱い集束作用が働らくため、前述した非斉−偏向
磁界内で電子ビームにおよぼす水平方向の発散作用と垂
直方向の収束作用を打ち消すように作用する。この結果
、前述の偏向収差が軽減され、螢光体スクリーン面周辺
部での解像度の劣化を抑えることができるとしている。

しかしながら、前記公報に記述されているように、前記
非回転対称レンズにおいて垂直方向の収束作用を水平方
向の収束作用よりも強めた場合には、ビームスポットは
垂直方向でよりオーバーフォーカスの状態となり偏向収
差を打ち消すことはできず、逆に第２の偏向収差をも増
大させる方向に作用する。このため螢光体スクリーン面
周辺部の解像度はざらに著しく劣化する。

前記公報の提案とは逆に、前記第４グリッドの第２部材
■に印加する電圧をダイナミク電圧ＶＤとして、第９図
に示すような偏向電流（２８）に同期して変化する電圧
（２９）、すなわち、偏向静か零の時点では前記電圧ｖ
２と同一値をとり、偏向量の増大に伴い電圧Ｖ２から徐
々に増大するような電圧とすることにより、偏向収差を
軽減することができる。この状態での電子ビームの軌道
を第８図に示す。すなわち、電子ビームが偏向を受けた
場合、前記第４グリッドの３つの部材（ハ）、０，００
間に非回転対称レンズ０Φが形成される。一方、前記第
３グリッドに）と前記第４グリッドの第１部材（ハ）と
の間および前記第４グリッド第３部材０Φと前記第５グ
リッド■との間の各々に回転対称レンズ（ロ）が形成さ
れる。前記非回転対称レンズＣΦは、電子ビームの水平
方向に弱い収束作用を及ぼし、垂直方向に発散作用を及
ぼす。このため、前記非回転対称レンズＯΦを通過した
電子ビームは垂直方向に長い楕円形状の断面形状となる
。

前記垂直方向の発散作用は、螢光体スクリーン面■上に
ビームスポットがアンダーフォーカスとなるよう作用す
るため、前述の第２の偏向収差によりビームスポットの
垂直方向がオーバーフォーカスとなるのを打ち消すこと
ができる。従って、電子ビームの垂直方向の収束面■を
螢光体スクリーン面（至）より近づけることができる。

一方、前記水平方向の弱い収束作用はビームスポットを
わずかにオーバーフォーカスとなるよう作用するため、
水平方向の収束面（イ）は螢光体スクリーン面（至）か
らさらに電子銃側に移動する。この結果、第８図に示す
ように螢光体スクリーン面（至）の周辺部での電子ビー
ムの水平方向ゐ収束面（ト）と垂直方向の収束面［相］
と一致させることができるため、偏向収差を軽減するこ
とができる。

しかしながらこの場合でも、第８図に示すように、螢光
体スクリーン面（至）の周辺部での電子ビームの水平方
向の収束面（至）と垂直方向の収束面■とを一致させた
場合、その収束面は螢光体スクリーン面（至）より電子
銃側に位コするため、ビームスポットは水平方向、垂直
方向共にオーバーフォーカスの状態となるに、ビームス
ポット径は最小とはならない。これは、非回転対称レン
ズ０ｆｔｌが回転対称レンズ（ロ）に比べてはるかに弱
く、前述の第２の偏向収差の補償作用を適度にとった場
合、第１の偏向収差の補償が不充分となるためである。

従って、螢光体スクリーン面の周辺部での解像度の改善
は不充分となる。この方式で解像度をざらに改善するた
めには、例えば偏向量の増大に伴って前２第５グリッド
０の電圧を高め、メインレンズ００の収束作用を弱めて
第２１の偏向収差を強く補償するいわゆるダイナミック
フォーカス方式を併用する必要がある。しかしながらこ
れは、電圧変調回路がダイナミック電圧ＶＤ以外にも必
要となること、ざらにはダイナミックフォーカス回路は
規準電圧が少なくとも数として耐電圧補醜が必要となる
ことからカラー陰極線管駆動装置のコストアップとなる
。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように、従来は水平方向と垂直方向の収束面を一
致させたとしても、螢光体スクリーン面より電子銃側に
位置するため、特に周辺部の解像度を改善しなければな
らず、この解像度を改善するためにはコストアップにな
るなどの問題を有している。

本発明は、前述のような従来技術の欠点に鑑みなされた
ものであり、その目的は螢光体スクリーン面の全域にお
いて高い解像度を得ることのできるカラー陰極線管を提
供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）陰極、第１グリッド、第２グリッド、第３グリッド、第
４グリッド、第５グリッドおよび第６グリッドからなる
インライン形電子銃を具備するカラー陰極線管で第４グ
リッドが、管軸方向に第１材、第２部材および第３部材
に３分割されていて、第４グリッドから射出される電子
ビーム断面の垂直方向径と水平方向径との比が、第４グ
リッドに入射する電子ビーム断面の垂直方向径との比よ
りも大きくなる非回転対称レンズを形成するように、前
記第２部材には一定電圧が印加され、前記第１部材およ
び第３部材には電子ビーム偏向酊の増大に伴なって増大
する電圧が印加されるカラー陰極線管である。

第４グリッドの第１部材および第３部材は円形の電子ビ
ーム通過孔とすると共に前記第４グリッドの第２部材と
の対向面は、一つの水平方向に長い溝孔を設け、第４グ
リッドの第２部材は、垂直方向に長い電子ビーム通過孔
とすることができる。

第４グリッドの第１部材および第３部材は、円形の電子
ビーム通過孔とし、前記第４グリッドの第２部材は、垂
直方向に長い電子ビーム通過孔とすることができる。

第４グリッドの第１部材および第３部材は、円形の電子
ビーム通過孔とすると共に、前記第４グリッドの第２部
材との対向面は一つの水平方向に長い溝孔とし、前記第
４グリッドの第２部材は円形の電子ビーム通過孔とする
ことができる。

（作　用）本発明によれば、カラー陰極線管における偏向収差を完
全に除去し、螢光体スクリーン面周辺部の解像度の劣化
を大幅に改善することができる。

（実施例〉以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
。

第１図は本発明の一実施例であるインライン配列された
クオドラポテンシャル形カラー陰橘線管用電子銃の概略
構成を示す斜視図、第２図■および（ハ）は第１図の要
部のＮ極部材を示す平面図または断面図である。陰極■
から放射された重子ビームは、第３グリッドに）、第４
グリッド（３５）、そして第５グリッド■間に形成され
るサブレンズと、第５グリッド０と第６グリッド■に形
成されるメインレンズにより集束されて螢光体スクリー
ン面（図示せず）上に射突する。そして、前記第４グリ
ッド（３５）は３つの部材より成り、第１部材（３８）
および第３部材（４０）は、円形の電子ビーム通過孔　
゛（４１）を有すると共に、第２部材（３９）との対向
面に水平方向に長い溝孔（４２）を有する。また、第２
部材（３９）は垂直方向に長い電子ビーム通過孔（４３
）を有する。

動作時に各電極に印加される代表的直流地電位を示すと
、陰極Ｑ）５０乃至１５０Ｖ、第１グリッド■Ｏｖ１第
２グリｙ　ト（３）　Ｂｏｏ乃至８００Ｖ、第３グリッ
ド（イ）および第５グリッド０８ｋＶ（ＶＦ）、第６グ
リッド■２７ｋＶ　（Ｖａ）であり、また第４グリッド
（３５）の第２部材（３９）には第２グリッド■と同一
の直流電位６００乃至８００Ｖ（Ｖ２）が印カロされる
。

第１部材（３８）および第３部材（４０）には第９図に
示すうな偏向電流（２８）に同期して変化するダイナミ
ック電圧ＶＤ　（２９）が印加される。この場合の電子
ビームの軌道を第３図に示す。前記ダイナミック電圧Ｖ
ｏ　（２９）は電子ビームの偏向台が雰の場合に゛はｖ
２と同一値をとるため、第４グリッドの３つの部材（３
８）、　（３９）、　（４０）間には非回転対称レンズ
０ｅは形成されず、第３グリッドに）と第４グリッドの
第１部材（３８）との間および第４グリッドの第３部材
（４０）と第５グリッド０との間に回転対称のサブレン
ズ（ロ）が形成される。電子ご−が偏向された場合には
、前記ダイナミック電圧Ｖｐ　（２９）はｖ２よりも高
い値となり、かつ偏向量の増大に伴って増大する。この
ため、第４グリッドの３つの部材（３８）、　（３９）
、　（４０）間には非回転対称レンズが形成されると共
に前記回転対称のサブレンズ（ロ）はその収束作用が弱
められる。前記非回転対称レンズ０８は、電子ビームの
断面形状が垂直方向に長い楕円形状となるように作用す
る。従って、電子ビームの水平方向の収束面（至）と垂
直方向の収束面（イ）を一致させることができる（第２
の偏向収差補償作用）。ざらに、前記回転対称のサブレ
ンズ（ロ）が弱められるため、水平方向および垂直方向
が同時にアンダーフォーカスとなる作用を受け、両方向
共に収束面が螢光体スクリーン面側に移動する。

この結果、水平方向および垂直方向の両方向の収束面を
同時に螢光体スクリーン面に一致させることができる（
第１の偏向収差補償作用）。本実施例の場合、第３図に
示されたサブレンズ（ロ）の電子ビーム強度が強いため
、この第１の偏向収差補償作用は必要充分な強さとなり
得る。従って、唯一のダイナミック電圧ＶＤで第１及び
第２の偏向収差補償作用を共に最適とすることができる
。その結果、螢光体スクリーン面の周辺部における偏向
収差が完全に除去され、ビームスポットが最小となるた
め、周辺部の解像度を著しく向上することができる。

、実験によると、螢光体スクリーン面の対角方向周辺部
への電子ビーム偏向時におけるダイナミック電圧ＶＤの
最適値は、第４グリッドの第２部材に印加される直′Ｆ
、電圧■２を基準として約５００Ｖであった。一方前記
直流電圧Ｖ２Ｇ、ｔ６００乃至８００Ｖであるから、ダ
イナミック電圧ＶＤの最大値は、約１３００Ｖ以下と比
較的低いので、電圧供給構成は何ら特別の配慮をする必
要がなく、従って耐電圧を含めた信頼性が高い。

更に、本発明の効果は、次のような構成でも満足できる
。第１０図に示すように、第４グリッドの第１部材（４
８）および第３部材（５０）は円形の電子ビーム通過孔
（５１）を有し、第２部材（４９）は垂直方向に長い電
子ビーム通過孔（５３）を有する。この場合にも前）′
１１の実施例と同様に、第１部材（４８）および第３部
材（５０）に、第９図に示すダイナミック電圧ＶＤ　（
２９）を印加し、第２部材（４９）に一定の電圧ｖ２を
印加すればよい。

また、第１１図に示すように、第４グリッドの第１部材
（５８）及び第３部材（６０）は、円形の電子ビーム通
過孔（６１）と共に第２部材（５９）の対向面に水平方
向に長い溝孔（６２）を有し、第２部材（５９）に円形
の電子ビーム通過孔（６１）を有するような構成におい
ても同様である。

なお、本実施例では第４グリッドの第２部材（５９）に
印加する電圧ｖ２を第２グリッド■に印加する電圧と同
一としているが、本発明はこれに制限されるものではな
く、一定の電圧でおれば同様の効果を得ることができる
。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように構成されるため、偏向磁界の非斉
一性に起因した偏向収差と、偏向台の増大に伴い電子銃
から螢光体スクリーン面にいたる電子ビームの軌道の長
大化に起因する鍋内収差とを１種類の比較的低いダイナ
ミック電圧の印加により除去することができ、螢光体ス
クリーン面の全域で良好な解像度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー陰極線管の電子銃の分解斜
視図、第２図■、（４）は、第１図の要部の平面図また
は断面図、第３図は本発明によるカラー陰極線管の電子
ビームの軌道を説明する図、第４図（９）、υは水平お
よび垂直偏向磁界分布を示すす模式図、第５図はカラー
陰極線管にあける偏向収差を説明するためのビーム軌道
を示す図、第６図は螢光体スクリーン面上のビームスポ
ット形状を説明するための模式図、第７図は従来のカラ
ー陰極線管の電子銃の分解斜視図、第８図は従来のカラ
ー陰極線管における電子ビーの軌道を示す図、第９図は
偏向電流とダイナミック電圧との関係を示す信号波形図
、第１０図及び第１１図は本発明による実施例を示す電
子銃の要部の電極構成を示す斜視図である。（１）・・・・・・陰　　極（２）・・・・・・第１グ
リッド（３）・・・・・・第２グリッド　（４）・・・
・・・第３グリッド（４）・・・・・・第４グリッド　
（６）・・・・・・第５グリッド（７）・・・・・・第
６グリッド（８）　、　（３８）、　（４Ｂ）、　（５８）・・・
・・・第１部材（９）　、　（３９）、　（４９）、　
（５９）・・・・・・第２部材（１０）、　（４０）、
　（５０）、　（６０）・・・・・・第３部材代理人　
弁理士　則　近　憲　佑同　　大胡典夫第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも陰極、第１グリッド、第２グリッド、
第３グリッド、第４グリッド、第５グリッドおよび第６
グリッドからなるインライン形電子銃を具備してなるカ
ラー陰極線管において、前記第４グリッドは、管軸方向
に第１部材、第２部材および第３部材に３分割され、こ
の第４グリッドから射出される電子ビーム断面の垂直方
向径と水平方向径との比が、第４グリッドに入射する電
子ビーム断面の垂直方向径と水平方向径との比よりも大
きくなる非回転対称レンズを形成するように、前記第２
部材には一定電圧が印加され、前記第１部材および第３
部材には電子ビーム偏向量の増大に伴なって増大する電
圧が印加されることを特徴とするカラー陰極線管。
（２）前記第４グリッドの第１部材および第３部材は円
形の電子ビーム通過孔を有すると共に前記第４グリッド
の第２部材との対向面に、少なくとも一つの水平方向に
長い溝孔を有し、第４グリッドの第２部材は、垂直方向
に長い電子ビーム通過孔を有する特許請求の範囲第１項
記載のカラー陰極線管。
（３）前記第４グリッドの第１部材および第３部材は、
円形の電子ビーム通過孔を有し、前記第４グリッドの第
２部材は、垂直方向に長い電子ビーム通過孔を有する特
許請求の範囲第１項記載のカラー陰極線管。
（４）前記第４グリッドの第１部材および第３部材は、
円形の電子ビーム通過孔を有すると共に、前記第４グリ
ッドの第２部材との対向面には少なくとも一つの水平方
向に長い溝孔を有し、前記第４グリッドの第２部材円形
の電子ビーム通過孔を有する特許請求の範囲第１項記載
のカラー陰極線管。