JP2000200560A - インライン型電子銃を備えたカラ―陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後段静電４重極レンズの入射電子ビーム形状
を強力整形し、螢光面全域で良好、均一なフォーカスを
得るインライン型電子銃を備えたカラー陰極線管を提供
する。 【解決手段】 螢光面、シャドウマスク、偏向ヨーク、
インライン型電子銃等を備え、インライン型電子銃が、
陰極13、制御電極14、加速電極15、複数分割集束電極16
〜21、陽極22を有し、分割集束電極16、20に第１集束電
圧、分割集束電極17、19、21に第２集束電圧を加えて、
隣接配置された第１集束電圧を加えた分割集束電極と第
２集束電圧を加えた分割集束電極16−17、19−20、20−
21間に順に前置静電四重極レンズ、前段静電四重極レン
ズ、後段静電四重極レンズを形成し、第１、第２集束電
圧の差電圧の増大時に、３本の電子ビームに対し、前置
静電四重極レンズと前段静電四重極レンズが水平方向の
発散力を強く、垂直方向の集束力を強くする作用を示
し、後段静電四重極レンズが水平方向の集束力を強く、
垂直方向の発散力を強くする作用を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インライン型電子
銃を備えたカラー陰極線管に係わり、特に、インライン
型電子銃から螢光面に放射される３本の電子ビームを強
力に整形し、螢光面全域でフォーカス特性を良好かつ均
一にしたインライン型電子銃を備えたカラー陰極線管に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インライン型電子銃を備えたカラ
ー陰極線管は、パネル部フェースプレート内面に形成さ
れた３本の電子ビームが投射される螢光面と、パネル部
内部に配置され、螢光面に対向するように配置された多
数の電子ビーム通過孔を有するシャドウマスクと、ファ
ンネル部外周に装着され、３本の電子ビームの螢光面へ
の投射位置を順次走査偏向させる偏向ヨークと、ネック
部内に収納され、３本の電子ビームを発生するインライ
ン型電子銃とを具備している。

【０００３】この場合、インライン型電子銃は、各別に
電子ビームを発生する３本の陰極と、制御電極と、加速
電極と、複数に分割された分割集束電極からなる集束電
極と、陽極と、シールドカップとを備え、制御電極、加
速電極、複数の分割集束電極、陽極、シールドカップ
は、３本の陰極の螢光面側に電子ビームの投射経路に沿
って順に配置されている。

【０００４】ここで、図５は、既知のインライン型電子
銃の要部構成の一例を示す断面図であって、インライン
型電子銃の軸心部分における垂直方向断面図を示すもの
であり、特開平４−４３５３２号公報に開示されている
ものである。

【０００５】図５において、４１はセンター陰極、４２
は制御電極、４３は加速電極、４４は第１分割集束電
極、４５は第２分割集束電極、４６は第３分割集束電
極、４７は第４分割集束電極、４８は陽極、４９はシー
ルドカップ、５０は第３分割集束電極４６の内部に配置
されている板状電極、５１はセンター電子ビームを垂直
方向から挟み、水平方向に延びる一対の板状補助電極、
５２は第４分割集束電極４７内に配置されている第１内
部電極、５３は陽極４８内に配置されている第２内部電
極である。

【０００６】そして、センター陰極４１（実際、インラ
イン型電子銃においては、センター電子ビームを発生す
るセンター陰極４１の他に、２本のサイド電子ビームを
発生する２本のサイド陰極があるが、図５では２本のサ
イド電子ビームに関連する構成部分は全て図示が省略さ
れている。）の螢光面側には、板状の制御電極４２、板
状の加速電極４３、筒状の第１分割集束電極４４、筒状
の第２分割集束電極４５、筒状の第３分割集束電極４
６、筒状の第４分割集束電極４７、筒状の陽極４８がそ
れぞれ所定間隔を隔てて順次配置され、筒状の陽極４８
の螢光面側に円筒状のシールドカップ４９が接合配置さ
れている。

【０００７】第３分割集束電極４６の内部には、第４分
割集束電極４７に対向するように板状電極５０が設けら
れ、第４分割集束電極４７の第３分割集束電極４６との
対向面側には、センター電子ビームを垂直方向から挟む
ように水平方向に平行配置された一対の板状補助電極５
１が設けられている。さらに、第４分割集束電極４７内
には、第１内部電極５２が配置され、陽極４８内には、
第２内部電極５３が配置されている。

【０００８】第１分割集束電極４４及び第３分割集束電
極４６には、一定の集束電圧Ｖｆ１が印加され、第２分
割集束電極４５及び第４分割集束電極４７には、電子ビ
ーム偏向量に対応して変化するダイナミック電圧Ｖｄ１
が印加されている。

【０００９】この場合、第１分割集束電極４４、第２分
割集束電極４５、第３分割集束電極４６は、像面湾曲補
正用静電四重極レンズ（前段静電四重極レンズ）を構成
し、第３分割集束電極４６と第４分割集束電極４７との
対向面は、非点収差補正用静電四重極レンズ（後段静電
四重極レンズ）を構成している。

【００１０】前記構成による特開平４−４３５３２号公
報に開示の既知のインライン型電子銃は、次のように動
作する。

【００１１】ヒーター（図番なし）により加熱されたセ
ンター陰極４１から放出された熱電子は、加速電極４３
に印加される正電圧によって制御電極４２側に吸引、加
速され、センター電子ビームが形成される。なお、図示
されていないが、両サイド電子ビームもセンター電子ビ
ームと同様に形成される。３本の電子ビームは、制御電
極４２の対応する電子ビーム開口部を通過し、次いで、
加速電極４３の対応する電子ビームの開孔部を通過した
後、第１分割集束電極４４に供給される。このとき、３
本の電子ビームは、第１分割集束電極４４、第２分割集
束電極４５、第３分割集束電極４６の各電子ビーム開口
部を通過する際に、第１分割集束電極４４と第２分割集
束電極４５と第３分割集束電極４６とにより形成される
像面湾曲補正用静電四重極レンズによって、若干集束作
用を受けるとともに、像面湾曲の補正が行われる。ま
た、３本の電子ビームは、第３分割集束電極４６、第４
分割集束電極４７の各電子ビーム開口部を通過する際
に、第３分割集束電極４６と第４分割集束電極４７との
間に形成される非点収差補正用静電四重極レンズによ
り、大きな集束作用を受けるとともに、非点収差の補正
が行われる。その後、３本の電子ビームは、陽極４８、
シールドカップ４９によって加速され、インライン型電
子銃から螢光面に向かって投射される。次いで、３本の
電子ビームは、偏向ヨークによって所定の方向に走査偏
向された後、シャドウマスクの電子ビーム通過孔を通
り、螢光面上に正確にフォーカスされた投射スポットを
形成する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、テレビジョン
受像管やディスプレイ管等のカラー陰極線管に用いられ
るインライン型電子銃においては、螢光面上の全域にわ
たって良好なフォーカスを有し、高い解像度を得るため
に、螢光面上に投射される電子ビームスポットのスポッ
ト形状を電子ビーム偏向量の大きさに対応して適正に制
御する必要性があることは知られている。

【００１３】ところで、このような汎用的なインライン
型電子銃においては、電子ビームが偏向収差の影響を受
けたり、電子ビームの偏向量に同期して後段静電四重極
レンズ等に入射する電子ビームの断面形状が変化してし
まうため、螢光面上の全域において良好かつ均一なフォ
ーカスを達成することが困難である。

【００１４】このような困難性を克服するために、前記
特開平４−４３５３２号公報に開示されたインライン型
電子銃においては、第３分割集束電極４６と第４分割集
束電極４７との対向面に非点収差補正用静電四重極レン
ズ（後段静電四重極レンズ）を形成し、また、第１分割
集束電極４４と第２分割集束電極４５と第３分割集束電
極４６とによって像面湾曲補正用静電四重極レンズ（前
段静電四重極レンズ）を形成するようにしている。

【００１５】前記構成による特開平４−４３５３２号公
報に開示されたインライン型電子銃は、非点収差補正用
静電四重極レンズ（後段静電四重極レンズ）を配置した
ことにより、電子ビームの偏向量の増大に伴って主集束
レンズに入射される３本の電子ビームの断面形状が縦長
になるが、３本の電子ビームが偏向ヨークを通過する際
に、偏向ヨークにおける偏向収差を持った偏向磁界の影
響を受けることにより、電子ビームの断面形状が横長に
なるので、螢光面上に達したときの３本の電子ビームの
スポット形状は、螢光面の周辺部に行く程横長になって
しまう。

【００１６】このため、特開平４−４３５３２号公報に
開示されたインライン型電子銃は、非点収差補正用静電
四重極レンズ（後段静電四重極レンズ）の前方に、像面
湾曲補正用静電四重極レンズ（前段静電四重極レンズ）
を配置し、非点収差補正用静電四重極レンズと像面湾曲
補正用静電四重極レンズとが協動し、偏向ヨークにおけ
る偏向収差を持った偏向磁界の影響を補正し、螢光面の
周辺部において横長の電子ビームのスポット形状が生じ
ないようにして、螢光面の全域において良好なフォーカ
スが達成されるようにしている。

【００１７】しかしながら、特開平４−４３５３２号公
報に開示されたインライン型電子銃においても、それ以
前のインライン型電子銃に比べれば、螢光面の全域にお
いてより良好なフォーカスを達成させることが可能にな
るものであるが、最近になって、高精細で、高解像度の
画像の要望が益々強くなってきたことを勘案すれば、前
記特開平４−４３５３２号公報に開示されたインライン
型電子銃における良好なフォーカス状態であっても未だ
不十分であり、螢光面の全域においてさらなる良好なフ
ォーカスを達成させることが必要になってきている。

【００１８】本発明は、このような技術的背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、後段静電四重極レンズに
入射する電子ビームの断面形状を強力に整形し、螢光面
上の全域において良好かつ均一なフォーカスを達成する
ことを可能にしたインライン型電子銃を備えたカラー陰
極線管を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によるインライン型電子銃を備えたカラー陰
極線管は、螢光面と、シャドウマスクと、偏向ヨーク
と、インライン型電子銃とを有し、インライン型電子銃
が３本の陰極と、制御電極と、加速電極と、複数の分割
集束電極と、陽極とを有し、複数の分割集束電極の中の
２つの分割電極に一定の第１集束電圧が、３つの分割集
束電極に電子ビーム偏向量に対応して変化する第２集束
電圧がそれぞれ印加され、第１集束電圧を印加した分割
集束電極と第２集束電圧を印加した分割集束電極間に、
前置静電四重極レンズ、前段静電四重極レンズ、後段静
電四重極レンズを順次形成し、３本の電子ビームに対す
る、前置静電四重極レンズ及び前段静電四重極レンズの
集束、発散作用と、後段静電四重極レンズの同作用とが
反対になるようにした手段を具備する。

【００２０】前記手段によれば、インライン型電子銃に
おける第１集束電圧と第２集束電圧との差電圧が増大し
た時に、後段静電四重極レンズは、３本の電子ビームに
対して、水平方向（または垂直方向）の集束力を強く
し、垂直方向（または水平方向）の発散力が強くする作
用を有するのに対し、前置静電四重極レンズ及び前段静
電四重極レンズは、後段静電四重極レンズの前記作用と
は逆に、水平方向（または垂直方向）の発散力を強く
し、垂直方向（または水平方向）の集束力を強くする作
用を有するので、後段静電四重極レンズに入射される電
子ビームの断面形状を２つの前置静電四重極レンズと前
段静電四重極レンズとによって強力に整形することが可
能になり、カラー陰極線管の螢光面上の全域において良
好かつ均一なフォーカスが達成できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の１つの実施の形態におい
て、インライン型電子銃を備えたカラー陰極線管は、少
なくとも、パネル部フェースプレート内面に形成した螢
光面と、パネル部内部で螢光面に対向配置されたシャド
ウマスクと、ファンネル部外周に装着された偏向ヨーク
と、ネック部内に収納されたインライン型電子銃とを備
え、インライン型電子銃は、３本の陰極と、制御電極
と、加速電極と、複数の分割集束電極と、陽極とを有
し、複数の分割集束電極の中の２つの分割電極に一定電
圧の第１集束電圧を印加し、３つの分割集束電極に一定
電圧に電子ビーム偏向量に対応したダイナミック電圧を
加えた第２集束電圧を印加したものであって、互いに隣
接配置された第１集束電圧を印加した分割集束電極と第
２集束電圧を印加した分割集束電極間に、陰極側から順
に前置静電四重極レンズ、前段静電四重極レンズ、後段
静電四重極レンズをそれぞれ形成し、第１集束電圧と第
２集束電圧との差電圧が増大する際に、３本の電子ビー
ムに対して、前置静電四重極レンズ及び前段静電四重極
レンズは、水平方向または垂直方向のいずれか一方方向
の集束力を強くし、かつ、他方方向の発散力を強くし、
後段静電四重極レンズは、一方方向の発散力を強くし、
かつ、他方方向の集束力を強くしているものである。

【００２２】本発明の他の実施の形態において、インラ
イン型電子銃を備えたカラー陰極線管は、複数の分割集
束電極の中の第１集束電圧を印加した１つの分割集束電
極を陰極側分割集束電極と陽極側分割集束電極とに２分
割し、陰極側分割集束電極に第２集束電圧を印加し、陽
極側分割集束電極に第１集束電圧を印加して、陰極側分
割集束電極と陽極側分割集束電極との間に像面湾曲補正
用静電四重極レンズを形成し、第１集束電圧と第２集束
電圧との差電圧が増大する際に、像面湾曲補正用静電四
重極レンズが３本の電子ビームに対して水平方向及び垂
直方向の両方向の集束力を強くしているものである。

【００２３】これらの本発明の実施の形態によれば、イ
ンライン型電子銃における複数の分割集束電極の中で、
第１集束電圧を印加した１つの分割集束電極を陰極側分
割集束電極と陽極側分割集束電極とに２分割し、その中
の陰極側分割集束電極に第２集束電圧を印加することに
より、互いに隣接する第１集束電圧を印加した分割集束
電極と第２集束電圧を印加した分割集束電極間に、前置
静電四重極レンズ、前段静電四重極レンズ、後段静電四
重極レンズをそれぞれ形成するようにしているもので、
インライン型電子銃に供給される第１集束電圧と第２集
束電圧との差電圧が増大した際に、後段静電四重極レン
ズは、３本の電子ビームに対して、水平方向（または垂
直方向）の集束力を強くし、かつ、垂直方向（または水
平方向）の発散力を強くする作用を有するのに対し、前
置静電四重極レンズ及び前段静電四重極レンズは、後段
静電四重極レンズの作用とは反対に、３本の電子ビーム
に対して、水平方向（または垂直方向）の発散力を強く
し、かつ、垂直方向（または水平方向）の集束力を強く
する作用を有するので、前置静電四重極レンズや前段静
電四重極レンズを形成する分割集束電極の長さ等に制限
されずに、後段静電四重極レンズに入射する３本の電子
ビームの断面形状を、前置静電四重極レンズ及び前段静
電四重極レンズの双方によって強力に整形することが可
能になり、カラー陰極線管の螢光面上の全域において良
好かつ均一なフォーカスを達成することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２５】図１は、本発明によるカラー陰極線管の一
実施例の概略構成を示す断面図である。

【００２６】図１において、１はパネル部、１Ｆはフェ
ースプレート、２はネック部、３はファンネル部、４は
螢光面、５はシャドウマスク、６は内部磁気シールド、
７は偏向ヨーク、８はピュリテイ調整マグネット、９は
センタービームスタティックコンバーゼンス調整用マグ
ネット、１０はサイドビームスタティックコンバーゼン
ス調整用マグネット、１１はインライン型電子銃、１２
は電子ビームである。

【００２７】そして、カラー陰極線管を構成する真空外
囲器（ガラスバルブ）は、略長方形状のフェースプレー
ト１Ｆを有するパネル部１と、インライン型電子銃１１
を収納した細長い円筒状のネック部２と、パネル部１及
びネック部２を連接する略漏斗形状のファンネル部３と
からなっている。パネル部１フェースプレート１Ｆ内面
には螢光面４が形成され、パネル部１内側に螢光面４に
対向して多くの電子ビーム通過孔（図示なし）を備えた
シャドウマスク５が固定配置されている。ファンネル部
３のパネル部１寄りの部分の内側には内部磁気シールド
６が配置され、ファンネル部３のネック部２寄りの部分
の外周には偏向ヨーク７が装着される。ネック部２の外
側には、ピュリテイ調整マグネット８、センタービーム
スタティックコンバーゼンス調整用マグネット９、サイ
ドビームスタティックコンバーゼンス調整用マグネット
１０が並設配置される。インライン型電子銃１１から放
射された３本の電子ビーム１２（図１には１本だけが図
示されている）は、偏向ヨーク７において水平方向及び
垂直方向にそれぞれ偏向走査され、シャドウマスク５の
電子ビーム通過孔を通して螢光面４に射突する。

【００２８】この場合、本実施例のカラー陰極線管にお
ける画像表示動作は、既知のこの種のカラー陰極線管に
おける画像表示動作と殆んど同じであって、かかる動作
は当該技術分野においてはよく知られていることである
ので、本実施例のカラー陰極線管における画像表示動作
の説明は、省略する。

【００２９】次に、図２は、図１に図示されたカラー陰
極線管に用いられるインライン型電子銃１１の第１実施
例の要部構成を示す断面図であって、インライン型電子
銃の軸心に沿った垂直面の断面図を示すものである。

【００３０】図２において、１３はセンター陰極、１４
は制御電極（第１電極）、１５は加速電極（第２電
極）、１６は第１分割集束電極（第３−１電極）、１７
は第２分割集束電極（第３−２電極）、１８は第３分割
集束電極（第４電極）、１９は第４分割集束電極（第５
−１電極）、２０は第５分割集束電極（第５−２電
極）、２１は第６分割集束電極（第５−３電極）、２２
は陽極、２３はシールドカップ、２４は第１水平板状補
助電極、２５は第１垂直板状補助電極、２６は第２垂直
板状補助電極、２７は第２水平板状補助電極、２８は第
３垂直板状補助電極、２９は第３水平板状補助電極、３
０は第１内部電極、３１は第２内部電極である。

【００３１】そして、センター陰極１３（実際に、本実
施例のインライン型電子銃においては、センター電子ビ
ームを発生するセンター陰極１３の他に、２本のサイド
電子ビームを発生する２本のサイド陰極が配置されてい
るが、図２では２本のサイド電子ビームに関連する構成
部分は全て図示を省略している。）の電子ビーム投射側
（螢光面側）には、板状の制御電極１４、板状の加速電
極１５、筒状の第１分割集束電極１６、筒状の第２分割
集束電極１７、板状の第３分割集束電極１８、筒状の第
４分割集束電極１９、筒状の第５分割集束電極２０、筒
状の第５分割集束電極２１、筒状の陽極２２がそれぞれ
所定間隔を隔てて順次配置され、筒状の陽極２２の螢光
面側に円筒状のシールドカップ２３が接合配置されてい
る。

【００３２】また、第１分割集束電極１６の第２分割集
束電極１７との対向面側には、センター電子ビームを垂
直方向から挟み、水平方向に平行して延びる第１水平板
状補助電極２４が設けられ、第２分割集束電極１７の第
１分割集束電極１６との対向面側には、センター電子ビ
ームを水平方向から挟み、垂直方向に平行して延びる第
１垂直板状補助電極２５が設けられている。第４分割集
束電極１９の第５分割集束電極２０との対向面側には、
センター電子ビームを水平方向から挟み、垂直方向に平
行して延びる第２垂直板状補助電極２６が設けられ、第
５分割集束電極２０の第４分割集束電極１９との対向面
側には、センター電子ビームを垂直方向から挟み、水平
方向に平行して延びる第２水平板状補助電極２７が設け
られている。第５分割集束電極２０の第６分割集束電極
２１との対向面側には、センター電子ビームを水平方向
から挟み、垂直方向に平行して延びる第３垂直板状補助
電極２８が設けられ、第６分割集束電極２１の第５分割
集束電極２０との対向面側には、センター電子ビームを
垂直方向から挟み、水平方向に平行して延びる第３水平
板状補助電極２９が設けられている。

【００３３】なお、図２に図示のインライン型電子銃に
おいて、第１、第２、第３水平板状補助電極２４、２
７、２９は、センター電子ビームを水平方向から挟むよ
うな構成として示されているが、実際には両サイド電子
ビームも水平方向から挟むように延長配置されている。
また、第１、第２、第３垂直板状補助電極２５、２６、
２８は、センター電子ビームを垂直方向から挟むような
構成として示されているが、実際には両サイド電子ビー
ムも同様に垂直方向から挟むように図示されていない他
の垂直板状補助電極が配置されている。

【００３４】さらに、第６分割集束電極２１内には第１
内部電極３０が配置され、陽極２２内には第２内部電極
３１が配置されている。

【００３５】この場合、第１分割集束電極１６、第５分
割集束電極２０には、それぞれ一定電圧Ｖ１からなる第
１集束電圧Ｖｆ１が印加され、第２分割集束電極１７、
第４分割集束電極１９、第６分割集束電極２１には、一
定電圧Ｖ２と電子ビーム偏向量に対応して変化するダイ
ナミック電圧Ｖｄとの和からなる第２集束電圧Ｖｆ２が
印加されている。

【００３６】ここで、図４は、第１実施例及び後述する
第２実施例のインライン型電子銃に供給される第１集束
電圧と第２集束電圧の状態を示す特性図である。

【００３７】図４において、縦軸はＶ単位で表した電圧
であり、横軸は電子ビーム偏向量、即ち、螢光面上の電
子ビーム走査位置である。

【００３８】図４に示されるように、第１集束電圧Ｖｆ
１は、電子ビーム偏向量に係わりなく一定電圧値からな
っているのに対して、第２集束電圧Ｖｆ２は、一定電圧
に電子ビーム偏向量（螢光面上の電子ビーム走査位置）
に対応して変化するダイナミック電圧が重畳された電圧
値からなっているものである。

【００３９】前記構成による第１実施例のインライン型
電子銃は、次のように動作する。

【００４０】ヒーター（図番なし）によってセンター陰
極１３が加熱されると、センター陰極１３の電子放射面
から熱電子が放出され、これらの熱電子は、加速電極１
５に印加される正電圧によって制御電極１４側に吸引さ
れた後、加速され、センター電子ビームが形成される。
なお、図示されていないが、両サイド電子ビームもセン
ター電子ビームと同様に形成される。３本の電子ビーム
は、制御電極１４の対応する電子ビーム開口部を通過
し、次に、加速電極１５の対応する電子ビーム開孔部を
通過して、第１分割集束電極１６方向に投射される。こ
のとき、３本の電子ビームは、第１分割集束電極１６及
び第２分割集束電極１７の各電子ビーム開口部を通過す
る際に、第１分割集束電極１６と第２分割集束電極１７
との間に形成される前置静電四重極レンズによって、水
平方向で発散作用を受け、かつ、垂直方向で集束作用を
受ける。次いで、３本の電子ビームは、第３分割集束電
極１８の電子ビーム開孔部を通過し、第４分割集束電極
１９方向に投射されるが、第４分割集束電極１９と第５
分割集束電極２０の各電子ビーム開口部を通過する際
に、第４分割集束電極１９と第５分割集束電極２０との
間に形成される前段静電四重極レンズによって、前置静
電四重極レンズで受けた作用と同様に、水平方向で発散
作用を受け、かつ、垂直方向で集束作用を受けて、第６
分割集束電極２１に投射される。続いて、３本の電子ビ
ームは、第５分割集束電極２０と第６分割集束電極２１
の各電子ビーム開口部を通過する際に、第５分割集束電
極２０と第６分割集束電極２１との間に形成される後段
静電四重極レンズによって、前置静電四重極レンズや前
段静電四重極レンズで行われる作用と反対の作用、即
ち、水平方向で強い集束作用を受け、かつ、垂直方向で
強い発散作用を受ける。その後、３本の電子ビームは、
第６分割集束電極２１の電子ビーム開孔部を通過し、陽
極２２及びシールドカップ２３に印加される高電圧によ
り加速され、シールドカップ２３開口部から螢光面方向
に投射される。

【００４１】このように、第１実施例のインライン型電
子銃は、後段静電四重極レンズにおいて、３本の電子ビ
ームに対して水平方向に強い集束作用を加え、垂直方向
に強い発散作用を加えるのに先立って、後段静電四重極
レンズに入射される３本の電子ビームに対し、前置静電
四重極レンズ及び前段静電四重極レンズの２つのレンズ
によって、水平方向に発散させ、かつ、垂直方向に集束
させるようにして、電子ビーム断面形状の整形を行うよ
うにしたので、第１分割集束電極１６及び第２分割集束
電極１７の全長、または、第４分割集束電極１９及び第
５分割集束電極２０の全長をそれ程長くすることなく、
強力な電子ビーム整形作用を持たせることが可能にな
り、カラー陰極線管の螢光面の全域で良好かつ均一なフ
ォーカス特性を得ることができる。

【００４２】次に、図３は、図１に図示されたカラー陰
極線管に用いられるインライン型電子銃の第２実施例の
要部構成を示す断面図であって、インライン型電子銃の
軸心に沿った垂直面の断面図を示すものである。

【００４３】図３において、２０（１）は陰極側第５分
割集束電極、２０（２）は陽極側第５分割集束電極、３
２は第４垂直板状補助電極、３３は第４水平板状補助電
極、３４は第５水平板状補助電極、３５は第５垂直板状
補助電極、３６は第６水平板状補助電極、３７は第６垂
直板状補助電極であり、その他、図２に示された構成要
素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。

【００４４】そして、センター陰極１３（実際に、２本
のサイド陰極の配置は省略されている。）の電子ビーム
投射側（螢光面側）には、板状の制御電極１４、板状の
加速電極１５、筒状の第１分割集束電極１６、筒状の第
２分割集束電極１７、板状の第３分割集束電極１８、筒
状の第４分割集束電極１９、筒状の陰極側第５分割集束
電極２０（１）、筒状の陽極側第５分割集束電極２０
（２）、筒状の第６分割集束電極２１、筒状の陽極２２
がそれぞれ所定間隔を隔てて順次配置され、筒状の陽極
２２の螢光面側に円筒状のシールドカップ２３が接合配
置されている。

【００４５】また、第１分割集束電極１６の第２分割集
束電極１７との対向面側には、センター電子ビームを水
平方向から挟み、垂直方向に平行して延びる第４垂直板
状補助電極３２が設けられ、第２分割集束電極１７の第
１分割集束電極１６との対向面側には、センター電子ビ
ームを垂直方向から挟み、水平方向に平行して延びる第
４水平板状補助電極３３が設けられている。第４分割集
束電極１９の陰極側第５分割集束電極２０（１）との対
向面側には、センター電子ビームを垂直方向から挟み、
水平方向に平行して延びる第５水平板状補助電極３４が
設けられ、陰極側第５分割集束電極２０（１）の第４分
割集束電極１９との対向面側には、センター電子ビーム
を水平方向から挟み、垂直方向に平行して延びる第５垂
直板状補助電極３５が設けられている。陰極側第５分割
集束電極２０（１）の陽極側第５分割集束電極２０
（２）との対向面側には、センター電子ビームを垂直方
向から挟み、水平方向に平行して延びる第６水平板状補
助電極３６が設けられ、陽極側第５分割集束電極２０
（２）の陰極側第５分割集束電極２０（１）との対向面
側には、センター電子ビームを水平方向から挟み、垂直
方向に平行して延びる第６垂直板状補助電極３７が設け
られている。

【００４６】なお、図３に図示のインライン型電子銃に
おいても、第４、第５、第６水平板状補助電極３３、３
４、３６は、センター電子ビームを水平方向から挟むよ
うな構成として示されているが、実際には両サイド電子
ビームも水平方向から挟むように延長配置されている。
また、第４、第５、第６垂直板状補助電極３２、３５、
３７は、センター電子ビームを垂直方向から挟むような
構成として示されているが、実際には両サイド電子ビー
ムも同様に垂直方向から挟むように図示されていない他
の垂直板状補助電極が配置されている。

【００４７】さらに、第６分割集束電極２１内には第１
内部電極３０が配置され、陽極２２内には第２内部電極
３１が配置されており、これらの構成は第１実施例と同
じである。

【００４８】この場合、第１分割集束電極１６、第４分
割集束電極１９、陽極側第５分割集束電極２０（２）に
は、それぞれ図４に図示された一定の第１集束電圧Ｖｆ
１が印加され、第２分割集束電極１７、陰極側第５分割
集束電極２０（１）、第６分割集束電極２１には、それ
ぞれ図４に図示された変化する第２集束電圧Ｖｆ２が印
加されている。

【００４９】前記構成による第２実施例のインライン型
電子銃の動作は、次の通りである。

【００５０】センター陰極１３から放出された熱電子
は、加速電極１５に印加される正電圧により、制御電極
１４側に吸引、加速され、センター電子ビームが形成さ
れる。なお、両サイド電子ビームもセンター電子ビーム
と同様に形成される。３本の電子ビームは、制御電極１
４の対応する電子ビーム開口部を通過し、次に、加速電
極１５の対応する電子ビーム開孔部を通過して、第１分
割集束電極１６方向に投射される。次に、３本の電子ビ
ームは、第１分割集束電極１６及び第２分割集束電極１
７の各電子ビーム開口部を通過する際に、第１分割集束
電極１６と第２分割集束電極１７との間に形成される前
置静電四重極レンズによって、水平方向の発散作用を受
け、かつ、垂直方向の集束作用を受ける。次いで、３本
の電子ビームは、第３分割集束電極１８の電子ビーム開
孔部を通過し、第４分割集束電極１９方向に投射される
が、第４分割集束電極１９と陰極側第５分割集束電極２
０（１）の各電子ビーム開口部を通過する際に、第４分
割集束電極１９と陰極側第５分割集束電極２０（１）と
の間に形成される前段静電四重極レンズによって、前置
静電四重極レンズで受けた作用と同様に、水平方向の発
散作用を受け、かつ、垂直方向の集束作用を受ける。続
いて、３本の電子ビームは、陰極側第５分割集束電極２
０（１）と陽極側第５分割集束電極２０（２）の各電子
ビーム開口部を通過する際に、陰極側第５分割集束電極
２０（１）と陽極側第５分割集束電極２０（２）との間
に形成される後段静電四重極レンズによって、前置静電
四重極レンズや前段静電四重極レンズで行われる作用と
反対の作用、即ち、水平方向の強い集束作用を受け、か
つ、垂直方向の強い発散作用を受ける。次いで、３本の
電子ビームは、陽極側第５分割集束電極２０（２）と第
６分割集束電極２１の各電子ビーム開口部を通過する際
に、陽極側第５分割集束電極２０（２）と第６分割集束
電極２１との間に形成される像面湾曲補正用静電四重極
レンズによって、水平方向及び垂直方向の両方向の強い
集束作用を受ける。その後、３本の電子ビームは、第６
分割集束電極２１の電子ビーム開孔部を通過し、陽極２
２及びシールドカップ２３に印加される高電圧により加
速され、シールドカップ２３開口部から螢光面方向に投
射される。

【００５１】このように、第２実施例のインライン型電
子銃は、後段静電四重極レンズにおいて、３本の電子ビ
ームに、水平方向に強い集束作用を加え、垂直方向に強
い発散作用を加えるのに先立って、後段静電四重極レン
ズに入射される３本の電子ビームに、前置静電四重極レ
ンズ及び前段静電四重極レンズの２つのレンズによっ
て、水平方向に発散作用を加え、かつ、垂直方向に集束
作用を加えるようにし、電子ビーム断面形状の整形を行
っており、その上に、像面湾曲補正用静電四重極レンズ
によって、３本の電子ビームに、水平方向及び垂直方向
の双方向に集束作用を加えるようにしているので、第１
実施例と同様に、第１分割集束電極１６及び第２分割集
束電極１７の全長、または、第４分割集束電極１９及び
第５分割集束電極２０の全長をそれ程長くすることな
く、強力な電子ビーム整形作用を持たせることが可能に
なるとともに、電子ビームスポット径を小さくすること
ができ、カラー陰極線管の螢光面の全域で良好かつ均一
なフォーカス特性を得ることができる。

【００５２】なお、第１実施例及び第２実施例において
は、後段静電四重極レンズが、３本の電子ビームに、水
平方向に強い集束作用を加え、垂直方向に強い発散作用
を加えるようにし、一方、前置静電四重極レンズ及び前
段静電四重極レンズが、３本の電子ビームに、水平方向
に発散作用を加え、垂直方向に集束作用を加えるように
した例を挙げて説明したが、本発明におけるこれらの静
電四重極レンズによる集束及び発散方向は前述の例に限
られるものでなく、後段静電四重極レンズが、３本の電
子ビームに、水平方向に強い発散作用を加え、垂直方向
に強い集束作用を加えるようにし、一方、前置静電四重
極レンズ及び前段静電四重極レンズが、３本の電子ビー
ムに、水平方向に集束作用を加え、垂直方向に発散作用
を加えるようにしてもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、インラ
イン型電子銃に、前置静電四重極レンズ、前段静電四重
極レンズ、後段静電四重極レンズの少なくとも３つのレ
ンズを形成し、インライン型電子銃に供給される第１集
束電圧と第２集束電圧との差電圧が増大した際に、後段
静電四重極レンズにおける、３本の電子ビームに対し、
水平方向または垂直方向のいずれか一方方向の集束力を
強くし、他方方向の発散力を強くする作用と、前置静電
四重極レンズ及び前段静電四重極レンズにおける、一方
方向の発散力を強くし、他方方向の集束力を強くする作
用とを併用しているので、前置静電四重極レンズや前段
静電四重極レンズを形成する分割集束電極の長さ等に制
限されずに、後段静電四重極レンズに入射する３本の電
子ビームの断面形状を前置静電四重極レンズ及び前段静
電四重極レンズの双方によって強力に整形することが可
能になり、カラー陰極線管の螢光面上の全域において良
好かつ均一なフォーカスを達成することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管の一実施例の概略
構成を示す断面図である。

【図２】図１に図示されたカラー陰極線管に用いられる
インライン型電子銃の第１実施例の要部構成を示す断面
図である。

【図３】図１に図示されたカラー陰極線管に用いられる
インライン型電子銃の第２実施例の要部構成を示す断面
図である。

【図４】第１実施例及び第２実施例のインライン型電子
銃に供給される第１集束電圧と第２集束電圧の状態を示
す特性図である。

【図５】既知のインライン型電子銃を備えたカラー陰極
線管の要部構成の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ パネル部 １Ｆ フェースプレート ２ ネック部 ３ ファンネル部 ４ 螢光面 ５ シャドウマスク ６ 内部磁気シールド ７ 偏向ヨーク ８ ピュリテイ調整マグネット ９ センタービームスタティックコンバーゼンス調整用
マグネット １０ サイドビームスタティックコンバーゼンス調整用
マグネット １１ インライン型電子銃 １２ 電子ビーム １３ センター陰極 １４ 制御電極 １５ 加速電極 １６ 第１分割集束電極 １７ 第２分割集束電極 １８ 第３分割集束電極 １９ 第４分割集束電極 ２０ 第５分割集束電極 ２１ 第６分割集束電極 ２２ 陽極 ２３ シールドカップ ２４ 第１水平板状補助電極 ２５ 第１垂直板状補助電極 ２６ 第２垂直板状補助電極 ２７ 第２水平板状補助電極 ２８ 第３垂直板状補助電極 ２９ 第３水平板状補助電極 ３０ 第１内部電極 ３１ 第２内部電極 ３２ 第４垂直板状補助電極 ３３ 第４水平板状補助電極 ３４ 第５水平板状補助電極 ３５ 第５垂直板状補助電極 ３６ 第６水平板状補助電極 ３７ 第６垂直板状補助電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 宮川 晃一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 Ｆターム(参考） 5C041 AA03 AA12 AA14 AB07 AC26 AC35 AD02 AD03 AE01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、パネル部フェースプレート
   内面に形成した螢光面と、前記パネル部内部で前記螢光
   面に対向配置されたシャドウマスクと、ファンネル部外
   周に装着された偏向ヨークと、ネック部内に収納された
   インライン型電子銃とを備え、前記インライン型電子銃
   は、３本の陰極と、制御電極と、加速電極と、複数の分
   割集束電極と、陽極とを有し、前記複数の分割集束電極
   の中の２つの分割集束電極に一定電圧の第１集束電圧を
   印加し、３つの分割集束電極に一定電圧に電子ビーム偏
   向量に対応したダイナミック電圧を加えた第２集束電圧
   を印加したインライン型電子銃を備えたカラー陰極線管
   において、互いに隣接配置された前記第１集束電圧を印
   加した分割集束電極と前記第２集束電圧を印加した分割
   集束電極間に、前記陰極側から順に前置静電四重極レン
   ズ、前段静電四重極レンズ、後段静電四重極レンズをそ
   れぞれ形成し、前記第１集束電圧と前記第２集束電圧と
   の差電圧が増大する際に、３本の電子ビームに対して、
   前記前置静電四重極レンズ及び前記前段静電四重極レン
   ズは、水平方向または垂直方向のいずれか一方方向の集
   束力を強くし、かつ、他方方向の発散力を強くし、前記
   後段静電四重極レンズは、前記一方方向の発散力を強く
   し、かつ、前記他方方向の集束力を強くしていることを
   特徴とするインライン型電子銃を備えたカラー陰極線
   管。
2. 【請求項２】 前記複数の分割集束電極は、前記第１集
   束電圧を印加した１つの分割集束電極を陰極側分割集束
   電極と陽極側分割集束電極とに２分割し、前記陰極側分
   割集束電極に第２集束電圧を印加し、前記陽極側分割集
   束電極に前記第１集束電圧を印加して、前記陰極側分割
   集束電極と前記陽極側分割集束電極との間に像面湾曲補
   正用静電四重極レンズを形成し、前記第１集束電圧と前
   記第２集束電圧との差電圧が増大する際に、前記像面湾
   曲補正用静電四重極レンズは、前記３本の電子ビームに
   対して水平方向及び垂直方向の両方向の集束力を強くす
   ることを特徴とする請求項１に記載のインライン型電子
   銃を備えたカラー陰極線管。
3. 【請求項３】 少なくとも、パネル部フェースプレート
   内面に形成した螢光面と、前記パネル部内部で前記螢光
   面に対向配置されたシャドウマスクと、ファンネル部外
   周に装着された偏向ヨークと、ネック部内に収納された
   インライン型電子銃とを備えた陰極線管において、前記
   インライン型電子銃は、３本の陰極と、制御電極と、加
   速電極と、集束電極と、陽極とを備え、前記集束電極
   は、前記加速電極に隣接配置した第３電極と、前記第３
   電極に隣接配置した第４電極と、前記第４電極に隣接配
   置した第５電極とを備えており、前記第３電極は隣接配
   置した複数の電極を有し、前記複数の第３電極には、第
   １の集束電圧が印加される電極と第２の集束電圧が印加
   される電極とを有し、前記第５電極は隣接配置した複数
   の電極を有し、前記複数の第５電極には、第１の集束電
   圧が印加される電極と第２の集束電圧が印加される電極
   とを有し、前記第２の集束電圧は一定電圧に電子ビーム
   の偏向量に応じて電圧が変化するダイナミック電圧が重
   畳されており、前記複数の第３電極が、前記第１の集束
   電圧が印加される電極と前記第２の集束電圧が印加され
   る電極との間に第１の静電四重極レンズを形成してお
   り、前記複数の第５電極が、前記第１の集束電圧が印加
   される電極と前記第２の集束電圧が印加される電極との
   間に第２の静電四重極レンズと第３の静電四重極レンズ
   とを形成しており、前記第２の静電四重極レンズが前記
   第２の静電四重極レンズと第３の静電四重極レンズとの
   間に配置していて、前記第３の静電四重極レンズは、前
   記第１の集束電圧と第２の集束電圧との電位差の増大に
   伴い電子ビームを一方向に集束する力と前記一方向に垂
   直な他の一方向に発散させる力とが強くなるものであ
   り、前記第１の静電四重極レンズ並びに第２の静電四重
   極レンズは、前記電位差の増大に伴い、電子ビームを前
   記一方向に発散させる力と前記他の一方向に集束させる
   力が強くなるものであることを特徴とするインライン型
   電子銃を備えたカラー陰極線管。