JP2000200561A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】偏向感度と画質を劣化させることなく、奥行き
を短縮した陰極線管を提供する。 【解決手段】スクリーン画面を形成するパネル部１と電
子銃９を収容するネック部２およびパネル部とネック部
とを連接するファンネル部３から真空外囲器を構成し、
ファンネル部とネック部の遷移領域に電子銃から出射す
る電子ビームをスクリーン画面上で水平および垂直の二
方向に偏向する偏向磁界を形成するための偏向ヨーク１
０を外装し、ネック部に収容する電子銃を構成する陽極
電極の集束電極側端面からパネル部の外形中央部までの
距離をＬ、上記スクリーン画面の画像表示可能領域の対
角径をＤ、ネック部の外径をｄ（ｍｍ）としたとき、
１．５５≦Ｄ／Ｌ≦１．７２、１８．２ｍｍ≦ｄ≦２６
ｍｍの関係とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管に係り、
特に偏向感度および解像度を低下させることなく偏向角
を大きくして奥行き寸法を短縮した陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン受像管や情報端末のモニタ
ー管として用いられるカラー陰極線管等の陰極線管は、
真空外囲器の一端に複数本（一般に３本）の電子ビーム
を発射する電子銃を内蔵し、他端内面に複数色（同、３
色）の蛍光体膜を塗布した蛍光面（スクリーン画面）
と、この蛍光面に近接して設置した色選択電極であるシ
ャドウマスクを内蔵している。

【０００３】そして、電子銃から出射される複数の電子
ビームを真空外囲器の外部に設置した偏向ヨークから発
生される偏向磁界により、蛍光面を水平と垂直の２次元
に走査するとによって所要の画像を表示するようになっ
ている。

【０００４】図１６は本発明を適用する陰極線管の一例
としてのシャドウマスク型のカラー陰極線管を説明する
の概略断面図、図１７は図１６のパネル部の正面図であ
る。

【０００５】図中、１はスクリーン画面を構成するパネ
ル部、２はネック部、３はファンネル部、４は蛍光面、
５はシャドウマスク、６はマスクフレーム、７は磁気シ
ールド、８はマスク懸架機構、９はインライン電子銃、
１０は偏向ヨーク、１１は内部導電膜、１２はシールド
カップ、１３はコンタクトスプリング、１４はゲッタ
ー、１５はステム、１６はステムピン、１７は防爆バン
ド、１８は補正磁気装置、１９は画像表示可能領域であ
る。

【０００６】図１６における寸法Ｌは蛍光面４からイン
ライン電子銃９を構成する陽極の集束電極側端面までの
距離、寸法ｄはネック部外径寸法を示す。また、図１７
における寸法Ｄは画像表示可能領域１９の対角径であ
る。

【０００７】このカラー陰極線管は、パネル部１とネッ
ク部２およびファンネル部３とで真空外囲器を構成し、
ネック部２に収納されるインライン電子銃から出射した
３本の電子ビーム（センタービームＢｃ、サイドビーム
Ｂｓ×２）は、ファンネル部３とネック部２の遷移領域
に外装された偏向ヨーク１０で発生される水平と垂直の
偏向磁界によって蛍光面４を２次元に走査する。

【０００８】電子銃への高電圧（陽極電圧＝最高電圧）
の給電はファンネル３の内面に塗布した内部導電膜１１
からシールドカップ１２に取り付けたコンタクトスプリ
ング１３を介しておこなわれる。なお、内部導電膜１１
はファンネル部３の側壁に設置した図示しないアノード
ボタンから給電される。

【０００９】電子ビームは、ステムピン１６から供給さ
れる映像信号等の変調信号で強度変調され、蛍光面４の
直前に設置されたシャドウマスク５で色選択されてそれ
ぞれの蛍光体に射突し、所定のカラー画像を再生する。

【００１０】再生されるカラー画像の色純度やスタティ
ックコンバーゼンスはネック部２の外周に設置した補正
磁気装置１８により調整される。

【００１１】この種の陰極線管においては、蛍光面上に
形成される電子ビームのスポット（ビームスポット）を
スクリーン画面の全域にわたって良好なものとするため
に、電子銃の主レンズ系として陽極電極と集束電極の間
に非軸対称の大口径レンズを形成したものが広く用いら
れている。

【００１２】図１８は非対称の大口径レンズ系を採用し
た従来の電子銃の概略構造を説明する電子ビーム配列方
向（すなわち、インライン方向）と直角な方向から見た
側面図である。

【００１３】この電子銃は、カソード（陰極）２１、第
１グリッド電極２２、第２グリッド電極２３とで電子ビ
ーム発生部を構成し、集束電極である第３グリッド電極
２４と陽極電極である第４グリッド電極２５とで加速集
束部を構成している。

【００１４】これらの各電極類は所定の順序と間隔でガ
ラス材からなる絶縁支持棒２６に固定されている。

【００１５】なお、陽極電極２５にはシールドカップ１
２が接続されており、このシールドカップ１２の先端部
にはコンタクトスプリング１３が取り付けられ、このコ
ンタクトスプリングをファンネル部内壁の内部導電膜に
弾接させることで陽極電極１５に最高電圧を印加する。

【００１６】図１９は第３グリッド電極を陽極電極側か
ら見た平面図、図２０は第３グリッド電極を電子ビーム
の配列方向と直角な方向から見た側断面図であり、３１
は第３グリッド電極の内部に設置されて電子ビームの配
列方向に短径を有する３つの縦長開口（電子ビーム通過
孔）を有する電界補正板、３２は電子ビーム配列方向に
長径を有する単一開口を備えたレーストラックである。

【００１７】また、図２１は陽極電極を第３グリッド電
極側から見た平面図、図２２は陽極電極を電子ビームの
配列方向と直角な方向から見た側断面図であり、３３は
陽極電極の内部に設置されて中央に電子ビームの配列方
向に短径を有する縦長開口を有する電界補正板、３４は
電子ビーム配列方向に長径を有する単一開口を備えたレ
ーストラックである。

【００１８】このような電極構成とすることによって、
第３グリッド電極と陽極電極との間に実質的に大口径の
電子レンズを形成でき、高精細な画像表示を得ることが
できる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】情報端末用のモニター
管として用いられる陰極線管は画面サイズの大形化が進
む一方、スペースの有効活用という観点から、モニター
用の陰極線管の奥行き寸法の縮小が要求されている。

【００２０】画面サイズ（スクリーン画面の大きさ）を
変えることなく奥行き寸法を短縮するには、偏向角を大
きくして陽極電極の集束電極（第３グリッド電極）側面
から蛍光面までの寸法を短くすることが考えられる。

【００２１】なお、ここでは、偏向角の代わりにＤ／Ｌ
という値を用いる。寸法Ｄ（ｍｍ）は画像表示が可能な
有効表示領域（または、画像表示可能領域とも言う）の
対角径、寸法Ｌ（ｍｍ）は陰極線管の陽極の集束電極側
端面から蛍光面の中心までの距離をそれぞれ示す。

【００２２】現行の情報端末用のモニター管では、偏向
角は９０°が主流であり、Ｄ／Ｌは約１．３５に相当す
る。電子銃の全長を変えずにＤ／Ｌを大きくすれば、そ
の分、陰極線管の全長が長くなる。

【００２３】例えば、Ｄ／Ｌを１．５５以上にすれば、
Ｄが４６０ｍｍ（公称１９インチ管）の陰極線管であれ
ば１サイズ小さいＤ／Ｌ＝１．３５のＤが４１０ｍｍの
陰極線管とほぼ同等の奥行き寸法となり、Ｄが５１０ｍ
ｍ（公称２１インチ管）の陰極線管であれば１サイズ小
さいＤ／Ｌ＝１．３５のＤが４６０ｍｍの陰極線管とほ
ぼ同等の奥行き寸法となる。

【００２４】しかし、上記従来の陰極線管の技術をＤ／
Ｌが１．５５以上の陰極線管に適用すると、仮にネック
部を構成するガラス管（以下、ネック部ガラス管と称す
る）の外径が従来の２９．１ｍｍのままでは偏向角が大
きくなった分、偏向感度が劣化してしまう。

【００２５】図２３は有効表示領域の対角径と陰極線管
の陽極の集束電極側端面から蛍光面の中心までの距離の
比（Ｄ／Ｌ）の違いによる陰極線管のネック部ガラス外
径（ｄｍｍ）と偏向感度（ｍＨＡ² ）の関係の説明図で
ある。

【００２６】同図の直線（ａ）はＤ／Ｌ＝１．３５（９
０°偏向）、直線（ｂ）はＤ／Ｌ＝１．５５（１００°
偏向）、直線（ｃ）は参考のために示したＤ／Ｌ＝２．
２５（１１０°偏向）の各陰極線管の場合である。

【００２７】図２３から、ネック部ガラス管の外径が２
９．１ｍｍのとき、Ｄ／Ｌ＝１．３５の陰極線管に対
し、Ｄ／Ｌ＝１．５５の陰極線管は偏向感度が約１７％
劣化していることが分かる。

【００２８】偏向感度が低いと偏向回路への負担が大き
くなることから、Ｄ／Ｌ＝１．３５の従来の陰極線管と
同等の偏向周波数に対応するためには１０％程度の劣
化、つまり１７．４以下に止める必要がある。そこで、
ネック部ガラス管の外径は２６ｍｍ以下にする必要があ
る。

【００２９】ネック部ガラス管の厚さは、放電によるガ
ラス管の破壊を防ぐため、一般に２．５ｍｍ程度は必要
なため、ネック部ガラス管の外径の縮小は、そのままネ
ック部ガラス管の内径の縮小につながり、収容する電子
銃の電極外径を縮小することになる。

【００３０】図２４は図１９〜図２２に示した電極で構
成される主レンズ構造におけるネック部ガラス管の外径
と主レンズの実質的口径の関係の説明図である。この図
から、ネック部ガラス管の外径が２９．１ｍｍのとき８
ｍｍであった実質的口径が、例えばネック部ガラス管の
外径が２４．３ｍｍのときには５．６ｍｍになり、約３
０％小さくなってしまう。

【００３１】このことにより、主レンズの球面収差が増
大することでビームスポット径が増大し、画質の劣化を
招いてしまう。これが偏向角を大きくする上での障害と
なっていた。

【００３２】また、ビームスポット径を縮小するために
は、主レンズ内での電子ビームの径を最適値にする必要
がある。コンピュータシミュレーションによる解析で
は、主レンズ口径が８ｍｍの場合、主レンズ内のビーム
径の最適値は約１．３ｍｍであり、このときビームスポ
ット径が最も小さくなる。

【００３３】図２５はネック部ガラス管の外径の最小寸
法を説明するネック部の模式断面図であって、Ｎはネッ
ク部ガラス管、Ｍは主レンズ電極、Ａは主レンズ電極の
電子ビーム通過孔（開口）を示す。

【００３４】外径ｄのネック部ガラス管Ｎに収容された
主レンズ電極Ｍの各電子ビーム通過孔Ａの開口径ｄ１
は、電子ビームが電極に当たらないようにするために
は、１．３ｍｍ以上必要である。また、主レンズ電極の
部品を板状部品で形成した場合、板状部品は強度を確保
する必要上、板厚は０．５ｍｍ以上必要であり、打抜き
プレスで孔（電子ビーム通過孔）を開けるには各孔間の
寸法Ｓ２は０．５ｍｍ以上必要である。

【００３５】図２６は電子ビームのうちの外側に配置さ
れた電子ビームの中心軸からネック部ガラス管の内壁ま
での距離Ｓ１と２４時間動作後の電子ビームの蛍光面上
での移動量Ｐの関係の説明図である。

【００３６】一般に、２４時間動作後の電子ビームの蛍
光面上での移動量Ｐが０．１ｍｍ以下の範囲であれば実
用可能であることが知られているので、図２６から、上
記外側電子ビームの中心軸からネック部ガラス管の内壁
までの距離Ｓ１を４．８ｍｍ以上にすることで、２４時
間動作後の電子ビーム移動量Ｐを実用可能な範囲に収め
ることができる。

【００３７】したがって、ネック部ガラス管Ｎの外径ｄ
の最小値は、ネック部ガラス管の肉厚Ｓ３を２．５ｍｍ
としたとき、 ｄ＝２×（Ｓ１＋Ｓ２＋ｄ１＋Ｓ３） ＝２×（４．８＋０．５＋１．３＋２．５） ＝１８．２ となり、実用可能なネック部ガラス管Ｎの外径ｄは１
８．２ｍｍ以上となる。

【００３８】図２７はネック部ガラス管の外径が１８．
２ｍｍと２９．１ｍｍのときの有効表示領域の対角径と
陰極線管の陽極の集束電極側端面から蛍光面の中心まで
の距離の比（Ｄ／Ｌ）と偏向感度の関係の説明図であ
る。

【００３９】同図の直線（ａ）はネック部ガラス管の外
径（ネック径：φ）が１８．２ｍｍの場合、比較のため
の直線（ｂ）はネック部ガラス管の外径（ネック径：
φ）が２９．１ｍｍの場合を示す。

【００４０】同図直線（ａ）に示されたように、偏向感
度を１７．４ｍＨＡ² 以下にするためには、Ｄ／Ｌを
１．７２以下にする必要があることが分かる。

【００４１】しかし、偏向感度と画質を劣化させること
なく、奥行きを短縮することは困難であった。

【００４２】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消し、偏向感度と画質を劣化させることなく、
奥行きを短縮した陰極線管を提供することにある。

【００４３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明による陰極線管の典型的な構成を記述すれ
ば、下記のとおりである。すなわち、 （１）スクリーン画面を形成するパネル部と電子銃を収
容するネック部およびパネル部とネック部とを連接する
ファンネル部から真空外囲器を構成し、ファンネル部と
ネック部の遷移領域に電子銃から出射する電子ビームを
スクリーン画面上で水平および垂直の二方向に偏向する
偏向磁界を形成するための偏向ヨークを外装してなり、
上記電子銃は、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一水平面上の互いに平行な初期通路
にそってスクリーンに思考させる第１の電極手段と、上
記電子ビームをスクリーン画面上に集束させるための主
レンズを形成する第２の電極手段とを備え、上記第２の
電極手段は少なくとも最高電圧が印加された陽極電極と
この陽極電極に隣接する集束電極からなり、上記陽極電
極と集束電極の間に上記陽極電極の電位と集束電極の電
位の間の電位が印加される少なくも一つの中間電極を備
え、上記陽極電極の集束電極側端面からパネル部の外形
中央部までの距離をＬ、上記スクリーン画面の画像表示
可能領域の対角径をＤ、ネック部の外径をｄ（ｍｍ）と
したとき、 １．５５≦Ｄ／Ｌ≦１．７２、１８．２ｍｍ≦ｄ≦２６
ｍｍ の関係とした。

【００４４】（２）スクリーン画面を形成するパネル部
と電子銃を収容するネック部およびパネル部とネック部
とを連接するファンネル部から真空外囲器を構成し、フ
ァンネル部とネック部の遷移領域に電子銃から出射する
電子ビームをスクリーン画面上で水平および垂直の二方
向に偏向する偏向磁界を形成するための偏向ヨークを外
装してなり、上記電子銃は、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一水平面上の互いに平
行な初期通路にそってスクリーンに思考させる第１の電
極手段と、上記電子ビームをスクリーン画面上に集束さ
せるための主レンズを形成する第２の電極手段とを備
え、上記第２の電極手段は少なくとも最高電圧が印加さ
れた陽極電極とこの陽極電極に隣接する集束電極からな
り、上記陽極電極と集束電極の間に上記陽極電極の電位
と集束電極の電位の間の電位が印加される少なくも一つ
の中間電極を備え、上記陽極電極の集束電極側端面から
パネル部の外形中央部までの距離をＬ、上記スクリーン
画面の画像表示可能領域の対角径をＤ、ネック部の外径
をｄ（ｍｍ）としたとき、 １．５５≦Ｄ／Ｌ≦１．７２、ｄ＝２４．３ｍｍ の関係とした。

【００４５】（３）（１）または（２）において、前記
第２の電極手段を構成する電極のうち、最高電圧が印加
される陽極電極に隣接する集束電極内に、電子ビームに
対して水平方向より垂直方向に強い集束作用を与え、前
記偏向ヨークの偏向量の増大に伴って増加する電圧を印
加することにより上記集束作用が弱くなる少なくとも一
つの第１種の電子レンズを備え、かつ、上記集束電極内
に上記偏向量の増大に伴って増加する電圧を印加するこ
とにより、集束作用が弱くなる第２種の電子レンズを備
え、さらに、前記陽極電極、中間電極、集束電極で構成
する主レンズが電子ビームに対し手垂直方向より水平方
向に強い集束作用を与えるように構成した。

【００４６】上記（１）〜（３）の構成としたことによ
り、偏向感度と画質を劣化させることなく、奥行きを短
縮した陰極線管を得ることができる。

【００４７】なお、本発明は、上記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。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

【００４９】図１は本発明による陰極線管の一実施例を
説明する図１６と同様のシャドウマスク型カラー陰極線
管の概略断面図である。このカラー陰極線管の構成と動
作は図１６と同様であるので、繰り返しの説明は省略す
る。

【００５０】なお、前記図１７に示したスクリーン画面
を構成するパネル部１の画像表示可能領域の対角径のＤ
寸法は図１ではＤ＝４６０ｍｍであり、ネック部の外径
ｄ寸法はｄ＝２４．３ｍｍである。

【００５１】図２は図１に示したカラー陰極線管のネッ
ク部に収容するインライン型電子銃の概略構造を説明す
るインライン方向と直角方向から見た側面図である。こ
の電子銃が図１８に示した従来の電子銃と異なる点は、
集束電極である第３グリッド電極２４と陽極電極である
第５グリッド２５の間に中間電極２７を設置した点であ
る。

【００５２】また、この電子銃では、各電極類を固定す
る絶縁支持棒２６に陽極端子３６、中間端子３７および
低圧側端子３８をもつ内蔵抵抗器３５を取り付けてあ
り、陽極端子３６はシールドカップ１２に、中間端子３
７は中間電極２７に、そして低圧側端子３８は電子銃の
接地端子等に溶接されている。

【００５３】図３は図２における第３グリッド電極を陽
極電極側から見た平面図、図４は図２における第３グリ
ッド電極を電子ビームの配列方向と直角方向から見た断
面図、図５は図２における陽極電極を第３グリッド電極
側から見た平面図、図６は図２における陽極電極を電子
ビームの配列方向と直角方向から見た断面図、図７は図
２における中間電極を陽極電極側から見た平面図、図８
は図２における中間電極を電子ビーム配列方向と直角な
方向から見た平面図である。

【００５４】図１〜図８に示した本実施例のカラー陰極
線管では、画像表示可能領域１９の対角寸法ＤをＤ＝４
６０ｍｍ、スクリーン画面を構成する蛍光面から陽極電
極の第３グリッド電極側の端面までの距離ＬをＬ＝２９
２．９ｍｍ、ネック部外径ｄをｄ＝２４．３ｍｍとする
と、Ｄ／Ｌ＝１．５７となる。

【００５５】これは、Ｄ＝４１０ｍｍでＤ／Ｌ＝１．４
の１サイズ小さい従来のカラー陰極線管の蛍光面から陽
極電極の第３グリッド電極側端面までの距離がほぼ等し
く、奥行き寸法が短くなる。

【００５６】さらに、ネック部２の外径ｄを２４．３ｍ
ｍに小さくしたことにより、前記図２２に示されたよう
に、偏向感度も１６．３ｍＨＡ² となり、従来の約３％
の劣化に抑えられる。

【００５７】また、図３および図４において、符号３９
は電子ビームの配列方向に短径を有する３つの縦長開口
を備えた電界補正板、符号４０は電子ビーム配列方向に
長径を有する横長単一開口を備えたレーストラックであ
り、電界補正板３９はレーストラック４０の開放端から
後退した位置に配置されている。

【００５８】図５および図６において、符号４１は電子
ビームの配列方向に短径を有する縦長開口を中央に備え
た電界補正板、符号４２は電子ビーム配列方向に長径を
有する横長単一開口を備えたレーストラックであり、電
界補正板４１はレーストラック４２の開放端から後退し
た位置に配置されている。

【００５９】図７および図８において、符号４３は電子
ビームの配列方向に短径を有する３つの縦長開口を備え
た電界補正板、符号４４は電子ビーム配列方向に長径を
有する横長単一開口を備えたレーストラックであり、レ
ーストラック４４は電界補正板４３を挟むように配置さ
れており、電界補正板４３はレーストラック４４の開放
端から後退した位置に配置されている。

【００６０】図２に示した内蔵抵抗器３５は絶縁支持棒
２６に沿って取り付けされており、陽極端子３６はシー
ルドカップ１２の側面に溶接され、中間端子３７は中間
電極２７の側面に溶接され、また低圧側端子３８は電子
銃の接地部品に溶接され、ステムピンを通して接地され
ている。

【００６１】内蔵抵抗器３５は、陽極電圧を分圧して中
間電極２７に陽極電圧より低い高電圧を供給する。

【００６２】この内蔵抵抗器３５は、例えばセラミック
製の基板に酸化ルテニウムを主成分とする抵抗体を印刷
し、さらにその上を絶縁ガラスでコーティングして構成
され、その抵抗値は全体で１〜３Ｍオーム程度である。

【００６３】中間電極に供給する電圧は各端子間の抵抗
値の比率を変えることで任意に設定することができる。

【００６４】陽極２５にはシールドカップ１２が溶接さ
れており、このシールドカップ１２の先端部に取り付け
られたコンタクトスプリング１３がファンネル部３の内
面に塗布された内部導電膜１１に弾接して陽極電圧を陽
極電極２５に導入する。

【００６５】図９は本発明による陰極線管の一実施例を
説明するための中間電極の電位と主レンズの実効口径の
関係を説明するグラフ図である。

【００６６】図９には、一例として、ネック部ガラス管
の口径が２４．３ｍｍの陰極線管を用い、その電子銃の
中間電極２７の全長を３ｍｍとした場合の当該中間電極
２７に印加する電圧の陽極電圧に対する比率と主レンズ
の実効口径の関係をコンピュータシミュレーションによ
り解析した結果を示す。

【００６７】図９によると、中間電極２７に陽極電圧の
５０％の電圧を印加することで実効口径８．２ｍｍとな
り、従来の構造のネック部ガラス管の口径が２９．１ｍ
ｍ陰極線管に用いる電子銃と等価な実効口径を得ること
ができることが分かる。

【００６８】したがって、本実施例により、偏向感度の
劣化を最小限に抑え、かつ高精細な像表示を得ることが
可能となる。

【００６９】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。以下に説明する実施例は、画像表示可能領域の対角
径Ｄが５１０ｍｍ以下の陰極線管においては特に有効で
ある。

【００７０】ここで、Ｄ／Ｌ≧１．５７、ｄ≦２６ｍｍ
とすると、蛍光面から陽極電極の集束電極側端面までの
距離Ｌを３６４ｍｍから３２５ｍｍまで短くすることが
できることから、モニターの奥行き寸法も短くでき、デ
スク面のスペースが広くなる等で作業環境が向上する。

【００７１】画像表示可能領域の対角径Ｄが５１０ｍｍ
以下の陰極線管であれば、Ｌ寸法は３２５ｍｍ以下にな
るので、Ｌ寸法が短くなった分は作業環境の向上につな
がることは言うまでもない。

【００７２】図１０は本発明による陰極線管の他の実施
例を説明するインライン電子銃の構成を説明する電子ビ
ーム配列方向から見た側面図である。

【００７３】なお、図１０において、符号５１は陽極電
極、５２は中間電極、５３は第５−４グリッド電極、５
４は第５−３グリッド電極、５４Ａは第５−３グリッド
電極の第５−２グリッド電極５５側に植立した垂直板、
５５Ａは第５−２グリッド電極５５の第５−３グリッド
電極側に植立した水平板である。この垂直板５４Ａと水
平板５５Ａで後段静電四重極レンズを構成する。

【００７４】また、符号５６は第５−１グリッド電極、
５７は第４グリッド電極、５８は第３−２グリッド電
極、５９は第３−１グリッド電極、６０は第２グリッド
電極、６１は第１グリッド電極、６２はカソード（陰
極）、６３はステムである。

【００７５】そして、符号６４はシールドカップ、６５
は内蔵抵抗器、６６は陽極端子、６７は中間端子、６８
は低圧側端子である。

【００７６】図１１は第３−２グリッド電極の第３−１
グリッド電極側対向部の模式平面図、図１２は第３−１
グリッド電極の第３−２グリッド電極側対向部の模式平
面図、図１３は第２グリッド電極の第３−１グリッド電
極側対向部の模式平面図、図１４は図１３のＡ−Ａ線に
沿った第２グリッド電極の断面図である。

【００７７】図１０の陽極５１には最高電圧である陽極
電圧が、中間電極５２には内蔵抵抗器６５を通して陽極
電圧の５０〜６０％の中間電圧が印加される。

【００７８】第５−４グリッド電極５３、第５−２グリ
ッド電極５５、第３−２グリッド電極５８は陰極線管の
内部で接続され、偏向量の増大に伴って増加するダイナ
ミック電圧が重畳された第２集束電圧が印加される。

【００７９】また、第５−３グリッド電極５４、第５−
１グリッド電極５６、第３−１グリッド電極５９は陰極
線管の内部で接続され、第１集束電圧が印加される。

【００８０】第４グリッド電極５７と第２グリッド電極
６０も陰極線管内で接続され、スクリーン電圧が印加さ
れ、第１グリッド電極６１には０〜５０Ｖ程度の電圧が
印加される。

【００８１】図１５は集束電圧の大きさと波形の説明図
であり、第２集束電圧（Ｖｆ２＋ｄＶｆ）は画面上では
常に第１集束電圧（Ｖｆ１）より低い電圧となってい
る。

【００８２】このような構成において、陽極電極５１、
中間電極５２、第５−４グリッド電極５３の間で主レン
ズを形成する。

【００８３】各グリッド電極の形状は、図３〜図８に示
した実施例のものと同様であり、電界補正板の開口部の
形状および後退量を適性化することで、電子ビームに対
し水平方向に強い集束作用を与える主を形成している。

【００８４】第５−３グリッド電極５４と第５−２グリ
ッド電極５５の対向部には後段静電四重極レンズを形成
しており、電子ビームを偏向しないときに電子ビームに
対し垂直方向に強い集束作用を与え、偏向量の増大に伴
い上記集束作用を弱くするように働く。

【００８５】ここで、第５−２グリッド電極５５に電子
ビームを当該電子ビームの配列方向と直角方向から挟む
ようにカソード方向へ延在する水平板５５Ａを設置し、
第５−３グリッド電極５４に各電子ビームを当該電子ビ
ーム配列方向から挟むように陽極電極方向に延在する垂
直板５４Ａを設置して、後段静電四重極レンズを形成し
ている。

【００８６】第５−４グリッド電極５３と第５−３グリ
ッド電極５４、第５−２グリッド電極５５と第５−１グ
リッド電極５６の対向部で像面湾曲補正レンズを形成
し、電子ビームに対し偏向量の増大に伴い集束作用を弱
くするように働く。

【００８７】また、第３−２グリッド電極５８と第３−
１グリッド電極５９の対向部で前段静電四重極レンズを
形成し、電子ビームを偏向しないときには電子ビームに
対し水平方向に強い集束作用を与え、偏向量の増大に伴
い上記集束作用を弱めるように働く。

【００８８】ここでは、第３−２グリッド電極５８の第
３−１グリッド電極５９の対向部の孔形状のそれぞれ
を、前者は図１１の開口部６９のように電子ビームの配
列方向と直角方向に長径をもつ鍵孔形状とし、後者は図
１２の開口部７０のように電子ビームの配列方向に長径
をもつ矩形として前段静電四重極レンズを形成してい
る。

【００８９】さらに、第２グリッド電極６０の第３−１
グリッド電極５９側には、図１３、図１４に示したよう
に円形の開口７１とそれを取り囲むように電子ビーム配
列方向に長径をもつスリット７２を形成してある。

【００９０】このような構成としたことにより、主レン
ズの実効口径は約４０％大きくなり、画面全域でビーム
スポット径が小さくなり、また画面中央では後段静電四
重極レンズが主レンズを、前段静電四重極レンズが第２
グリッド電極６０の作用をそれぞれ相殺し、ほぼ円形の
ビームスポット形状を得ることができる。

【００９１】さらに、画面周辺では、後段静電四重極レ
ンズ、前段静電四重極レンズの集束作用が弱まり、主レ
ンズの垂直方向より水平方向に強い非点収差が偏向磁界
による垂直方向に強い非点収差を打ち消す。

【００９２】またさらに、第２グリッド電極６０の作用
により、ほぼ円形のビームスポット形状を得ることがで
きる。

【００９３】また同時に、像面湾曲補正レンズの集束作
用、主レンズの集束作用が弱まることから焦点距離が長
くなり、画面周辺でも最適集束状態となる。この像面湾
曲補正レンズの効果により、より少ないダイナミック電
圧の動作も可能となり、偏向角（偏向量）の増大に伴う
ダイナミック電圧の増大も抑制できる。

【００９４】したがって、本実施例によっても、偏向感
度の劣化を最小限に抑え、かつ高精細な像表示を得るこ
とが可能となる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏向角を大きくして偏向感度が劣化する分、ネック部ガ
ラス管の径を小さくした陰極線管において、主レンズの
実効口径を従来の２９．１ｍｍのネック管径と等価にで
きるため、奥行きを短縮した高品質の陰極線管を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による陰極線管の一実施例を説明する図
１６と同様のシャドウマスク型カラー陰極線管の概略断
面図である。

【図２】図１に示したカラー陰極線管のネック部に収容
するインライン型電子銃の概略構造を説明するインライ
ン方向と直角方向から見た側面図である。

【図３】図２における第３グリッド電極を陽極電極側か
ら見た平面図である。

【図４】図２における第３グリッド電極を電子ビームの
配列方向と直角方向から見た断面図である。

【図５】図２における陽極電極を第３グリッド電極側か
ら見た平面図である。

【図６】図２における陽極電極を電子ビームの配列方向
と直角方向から見た断面図である。

【図７】図２における中間電極を陽極電極側から見た平
面図である。

【図８】図２における中間電極を電子ビーム配列方向と
直角な方向から見た平面図である。

【図９】本発明による陰極線管の一実施例を説明するた
めの中間電極の電位と主レンズの実効口径の関係を説明
するグラフ図である。

【図１０】本発明による陰極線管の他の実施例を説明す
るインライン電子銃の構成を説明する電子ビーム配列方
向から見た側面図である。

【図１１】図１０における第３−２グリッド電極の第３
−１グリッド電極側対向部の模式平面図である。

【図１２】図１０における第３−１グリッド電極の第３
−２グリッド電極側対向部の模式平面図である。

【図１３】図１０における第２グリッド電極の第３−１
グリッド電極側対向部の模式平面図である。

【図１４】図１３のＡ−Ａ線に沿った第２グリッド電極
の断面図である。

【図１５】集束電圧の大きさと波形の説明図である。

【図１６】本発明を適用する陰極線管の一例としてのシ
ャドウマスク型のカラー陰極線管を説明するの概略断面
図である。

【図１７】図１６に示したカラー陰極線管のパネル部の
正面図である。

【図１８】非対称の大口径レンズ系を採用した従来の電
子銃の概略構造を説明する電子ビーム配列方向（すなわ
ち、インライン方向）と直角な方向から見た側面図であ
る。

【図１９】図１８に示した電子銃の第３グリッド電極を
陽極電極側から見た平面図である。

【図２０】図１８に示した第３グリッド電極を電子ビー
ムの配列方向と直角な方向から見た側断面図である。

【図２１】図１８に示した電子銃の陽極電極を第３グリ
ッド電極側から見た平面図である。

【図２２】図１８に示した電子銃の陽極電極を電子ビー
ムの配列方向と直角な方向から見た側断面図である。

【図２３】有効表示領域の対角径と陰極線管の陽極の集
束電極側端面から蛍光面の中心までの距離の比（Ｄ／
Ｌ）の違いによる陰極線管のネック部ガラス外径（ｄｍ
ｍ）と偏向感度（ｍＨＡ² ）の関係の説明図である。

【図２４】図１９〜図２２に示した電極で構成される主
レンズ構造におけるネック部ガラス管の外径と主レンズ
の実質的口径の関係の説明図である。

【図２５】ネック部ガラス管の外径の最小寸法を説明す
るネック部の模式断面図である。

【図２６】電子ビームのうちの外側に配置された電子ビ
ームの中心軸からネック部ガラス管の内壁までの距離Ｓ
１と２４時間動作後の電子ビームの蛍光面上での移動量
Ｐの関係の説明図である。

【図２７】ネック部ガラス管の外径が１８．２ｍｍと２
９．１ｍｍのときの有効表示領域の対角径と陰極線管の
陽極の集束電極側端面から蛍光面の中心までの距離の比
（Ｄ／Ｌ）と偏向感度の関係の説明図である。

【符号の説明】

２１ カソード（陰極） ２２ 第１グリッド電極 ２３ 第２グリッド電極 ２４ 集束電極である第３グリッド電極 ２５ 陽極電極である第５グリッド ２６ 絶縁支持棒 ２７ 中間電極 ３５ 内蔵抵抗器 ３６ 陽極端子 ３７ 中間端子 ３８ 低圧側端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 智樹 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 谷津 靖春 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 AA10 AA14 AB07 AB17 AC05 AC07 AC26 AC35 AC38 AD02 AD03 AE01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーン画面を形成するパネル部と電子
   銃を収容するネック部およびパネル部とネック部とを連
   接するファンネル部から真空外囲器を構成し、ファンネ
   ル部とネック部の遷移領域に電子銃から出射する電子ビ
   ームをスクリーン画面上で水平および垂直の二方向に偏
   向する偏向磁界を形成するための偏向ヨークを外装した
   陰極線管であって、 上記電子銃は、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一水平面上の互いに平行な初期通路
   にそってスクリーンに思考させる第１の電極手段と、上
   記電子ビームをスクリーン画面上に集束させるための主
   レンズを形成する第２の電極手段とを備え、 上記第２の電極手段は少なくとも最高電圧が印加された
   陽極電極とこの陽極電極に隣接する集束電極からなり、 上記陽極電極と集束電極の間に上記陽極電極の電位と集
   束電極の電位の間の電位が印加される少なくも一つの中
   間電極を備え、 上記陽極電極の集束電極側端面からパネル部の外形中央
   部までの距離をＬ、上記スクリーン画面の画像表示可能
   領域の対角径をＤ、ネック部の外径をｄ（ｍｍ）とした
   とき、 １．５５≦Ｄ／Ｌ≦１．７２、１８．２ｍｍ≦ｄ≦２６
   ｍｍ の関係にあることを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】スクリーン画面を形成するパネル部と電子
   銃を収容するネック部およびパネル部とネック部とを連
   接するファンネル部から真空外囲器を構成し、ファンネ
   ル部とネック部の遷移領域に電子銃から出射する電子ビ
   ームをスクリーン画面上で水平および垂直の二方向に偏
   向する偏向磁界を形成するための偏向ヨークを外装した
   陰極線管であって、 上記電子銃は、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一水平面上の互いに平行な初期通路
   にそってスクリーンに思考させる第１の電極手段と、上
   記電子ビームをスクリーン画面上に集束させるための主
   レンズを形成する第２の電極手段とを備え、 上記第２の電極手段は少なくとも最高電圧が印加された
   陽極電極とこの陽極電極に隣接する集束電極からなり、 上記陽極電極と集束電極の間に上記陽極電極の電位と集
   束電極の電位の間の電位が印加される少なくも一つの中
   間電極を備え、 上記陽極電極の集束電極側端面からパネル部の外形中央
   部までの距離をＬ、上記スクリーン画面の画像表示可能
   領域の対角径をＤ、ネック部の外径をｄ（ｍｍ）とした
   とき、 １．５５≦Ｄ／Ｌ≦１．７２、ｄ＝２４．３ｍｍ の関係にあることを特徴とする陰極線管。
3. 【請求項３】前記第２の電極手段を構成する電極のう
   ち、最高電圧が印加される陽極電極に隣接する集束電極
   内に、電子ビームに対して水平方向より垂直方向に強い
   集束作用を与え、前記偏向ヨークの偏向量の増大に伴っ
   て増加する電圧を印加することにより上記集束作用が弱
   くなる少なくとも一つの第１種の電子レンズを備え、 かつ、上記集束電極内に上記偏向量の増大に伴って増加
   する電圧を印加することにより、集束作用が弱くなる第
   ２種の電子レンズを備え、 さらに、前記陽極電極、中間電極、集束電極で構成する
   主レンズが電子ビームに対し手垂直方向より水平方向に
   強い集束作用を与えることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の陰極線管。