JPH0121584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は進歩したインライン電子銃を有する
カラー映像管に関し、特にこのような電子銃にお
いて集束レンズを大きくして球面収差を低減少す
る改良に関する。

インライン電子銃は、同一平面内において好ま
しくは３本の電子ビームを発生させ、これをその
平面内の集中径路に沿つて映像管のスクリーン近
傍の集中点または小領域に指向するように設計さ
れたものである。米国特許第3873879号の明細書
に開示されているような形式のインライン電子銃
では、電子ビームを集束させるための主静電集束
レンズが第１および第２の加速集束用電極間に形
成されている。これら電極は底壁が対向する２つ
のコツプ状部材を有し、各底壁には３本の電子ビ
ームを通過させると共に各電子ビームに対してそ
れぞれ主集束レンズを形成するように３つの開口
が形成されている。推奨実施例では、電子銃を29
mmの映像管のネツク部に装着できるようにその全
体径を定めてあり、この寸法条件のため、３つの
集束レンズは互いに極めて接近して配置されてお
り、それゆえに集束レンズの設計上様々な制限が
加えられていた。集束レンズの径が大きければ大
きいほど、集束特性を制限する球面収差が小さく
なることは公知である。

集束レンズの径の他に、集束レンズ電極面間の
間隔も重要である。それはこの間隔を大きくする
ほどレンズ内の電位勾配が小さくなり、これによ
つて球面収差が減少するからである。しかしなが
らある限度（一般に1.27mm）以上に電極間間隔を
大きくすると、その間隙に侵入したネツク部ガラ
ス上の静電荷によつてビームが曲り、これが電子
ビームの集中不良を生じるため好ましくない。従
つて主集束レンズ電極の設計をさらに開発して球
面収差の少ない進歩した集束レンズを提供する必
要がある。

この発明による電子銃では、主集中レンズは間
隔を隔てた２つの電極によつて形成されている。
各電極は電子ビームの数に等しい分離した複数の
開口を有する部材と、この部材と間隔を隔てて配
置され、しかも電気的に接続されたレンズ板とを
含む。この２つの電極のレンズ板は互いに間隔を
隔てて隣接し、複数の開口を有する電極の部材間
に配置されている。各レンズ板は電子ビーム径路
の共通平面上における各部材の開口幅の和より大
きい幅を有する単一の大型開口を含んでいる。推
奨実施例ではこの大型開口が電子ビームの数に等
しい数の複数の開口を重ね合わせて形成されてい
る。

以下、この発明を図面を参照しつつ詳細に説明
する。

第１図は矩形のフエースプレートパネル部１２
と管状ネツク部とこの両者を結合するフアンネル
部１６とを具備するガラス製外囲器１０を有する
矩形カラー映像管の平面図である。パネル部１２
は観測用フエースプレート１８と、フアンネル部
１６に封着された周縁フランジすなわち側壁２０
を有し、フエースプレート１８の内面にはモザイ
ク３色螢光体スクリーン２２が支持されている。
このスクリーン２２は映像管の高周波ラスタ線走
査方向に実質的に垂直な（第１図の面に垂直な）
方向に長い螢光体の条線群を持つ線状スクリーン
が望ましい。このスクリーン２２に予め定めた間
隔を隔てて、多数の開口を穿設した色選択電極す
なわちシヤドーマスク２４が通常の手段によつて
着脱自在に装着されている。第１図に点線で略示
したようにこの発明のインライン電子銃がネツク
部１４内中央に装着されている。

第１図の映像管はネツク部１４とフアンネル部
１２をその結合部において図示のように包囲する
ヨーク３０のような外部磁気偏向ヨークと共に使
用され、３本のビーム２８を垂直および水平の磁
束によつて垂直水平に走査し、スクリーン２２上
に矩形ラスタを形成するように設計されている。
偏向開始面（零偏向点）を、ヨーク３０のほぼ中
間を通る第１図の線Ｐ−Ｐによつて示す。フリン
ジ磁界のためこの映像管の偏向領域はヨーク３０
から電子銃２６の領域まで軸方向に伸びている
が、簡単化のため偏向領域における偏向ビーム径
路の実際の曲率は第１図には示していない。

電子銃２６の詳細を第２図に示す。この電子銃
は種々の電極を装着した２本のガラス製支柱３２
を具備し、これら電極は同一平面上に各ビームに
対応して等間隔に設けられた３つの陰極３４、制
御格子電極３６（G1）、遮蔽電極３８（G2）、第
１加速集束電極４０（G3）および第２加速集束
電極４２（G4）を含み、この順にガラス製支柱
３２に沿つて間隔を隔てて配置されている。電極
はすべてインライン開口をそれぞれ３個ずつ有
し、３本の共面電子ビームが通過し得るようにな
つている。電子銃２６の主静電集束レンズはG3
電極４０とG4電極４２との間に形成されている。
G3電極４０は３つのコツプ状素子４４，４６，
４８で形成され、素子４４，４６の開口端は互い
に接合され、第３の素子４８の開口端は第２の素
子４６の閉塞端に接合されている。G4電極４２
もコツプ状であるが、その開口端は開口を有する
板５０で閉塞されている。

電極４０，４２のコツプ状部には実質的に同一
の２枚のレンズ板５２，５４がそれぞれ電気的に
接続され、これら電極の一部を形成している。こ
れらレンズ板５２，５４の一方５２を第３図およ
び第４図に詳細に示す。レンズ板５２は平坦で、
接する以上に接近して間に分離帯のない単一の連
続開口６２を形成する一部重なつた３つの円形イ
ンライン開口５６，５８，６０を有しその開口の
直径の約1/4に等しい距離だけG3４８の閉塞端か
ら離して配置されている。G3４８はレンズ板５
２の開口５６，５８，６０より直径の小さい３つ
の開口６４，６６，６８を有し、これら開口６
４，６６，６８はレンズ板５２の開口５６，５
８，６０と同心であるが、直径が小さいため分離
帯７０，７２によつて互いに分離されている。他
のレンズ板５４の構成およびG4４２に対する関
係は、レンズ板５２の構成およびG3４８に対す
る関係と同様である。

第５図および第６図はユニツト型の従来法の電
子銃の主集束レンズを形成する２つの電極７４，
７６の平面図および側面図を示す。電極７４が
G3電極、電極７６がG4電極である。電極７４は
コツプ状で、その底壁に分離した３つの開口７
８，８０，８２を有する。同様に電極７６もコツ
プ状で、その底壁に分離した３つの開口８４，８
６，８８を有する。映像管の動作中G3電極７４
には7KVの電位が印加され、G4電極７６には
25KVの電位が印加される。これら電位によつて
G3電極の開口７８，８０，８２およびG4電極の
開口８４，８６，８８の付近には静電界が設定さ
れる。この静電界の等電位線の形状が従来の電子
銃の主集束レンズを決定していた。これら等電位
線のいくつかを第５図および第６図に示す。これ
ら等電位線９０を比較すると第５図の平面図にお
ける外側の等電位線９０の曲率が第６図の側面図
における外側の等電位線９０′の曲率より実質的
に小さいことが判る。この曲率の差は特に8KV、
9.5KV、22KVおよび24KVの等電位線において
顕著である。非点収差と称されるこの曲率の差に
よつて、中央開口８０，８６を通る電子ビーム９
２は第５図の水平方向より第６図の垂直方向に強
く集束させられるが、第５図からも判るように、
外側の２本の電子ビームは中央のビームより曲率
の大きな電気力線に遭遇するため、中央ビームよ
りわずかに多く水平方向に集束されて、その非点
収差はわずかに少なくなる。

第７図および第８図で最もよく判るように、第
２図の改良型電子銃の主集束レンズは、第５図お
よび第６図の従来法の電子銃について述べた以上
に球面収差が少ない。この球面収差の減少は主集
束レンズの厚さと主集束レンズの大きさを増した
結果である。レンズの厚さは主集束レンズを形成
する電極素子を広げることによつて増大し、レン
ズの大きさはレンズ板５２，５４の３つの開口を
重ね合わせて大きな開口にすることによつて増大
する。改良型電子銃２６の主集束電界の等電位線
９４，９４′のいくつかを第７図および第８図の
平面図および側面図に示す。これからも判るよう
に、第８図に示す等電位線の垂直曲率は、従来法
の電子銃に対する水平曲率よりも第７図に示す水
平曲率に非常に近似している。このように両曲率
が近似しているので、集束レンズのどれを通る電
子ビームも垂直方向および水平方向により均等に
集束される。従つて、第５図および第６図の従来
法の電子銃において非常に顕著であつた形式の非
点収差は非常に減少している。

一般に、改良型電子銃２６ではレンズ板５２と
電極４８の最も近接した面との間隔はレンズ板の
開口部の直径の約1/4である。電極４８の開口の
直径は、その電極がない場合の電極電圧の４％以
内の等電位線に丁度接触する程度である。図示の
実施例では、この４％等電位線はほぼ半円であ
る。主集束レンズを形成する４つの素子の間隔
は、電子ビームがネツク部の電荷で曲げられない
ように充分小さくすべきである。

レンズ板５２，５４は開口相互間に分離率がな
く単一の大型開口（例えば極板５２の開口６２）
を形成しているため、その分離帯がなくなつた領
域に集束電界が侵入して主集束レンズによるスロ
ツト効果非点収差を生ずる。この効果は第７図の
実施例の両側の等電位線９４の圧縮を集束レンズ
の中心近傍の２つの領域で同じ等電位線の圧縮に
比較すると判る。この電界の侵入により集束レン
ズは水平方向より垂直方向に大きい強度を持つ。
この非点収差の補正は第２図の電子銃において
G4電極４２の出口に水平の溝孔を設けることに
よつてなされる。この溝孔は幅がレンズの直径の
１／２で、G4電極の対向面からレンズ直径の86％の
位置に配置されているのが最善である。この溝孔
は第２図および第９図に示すように２本の帯金９
６，９８をG4電極４２の有孔極板５０にその３
つの開口に跨がつて溶接することにより形成され
る。

第２図の電子銃２６の代表的寸法を下表に示
す。

表 ネツク部の内径 ……29.00mm 電極４８とレンズ板５２との間隔 ……1.27mm 電極４２のコツプ状部とレンズ板５４との間隔
……1.27mm レンズ板５２，５４の間隔 ……1.27mm レンズ板５２，５４の厚さ ……0.38mm G3電極４０の隣接する開口の中心間距離
……6.60mm G3電極４０の開口６４，６６，６８の内径
……5.44mm レンズ板５２の開口６２を形成する開口５６，５
８，６０の直径 ……6.99mm 帯金９６，９８の間隔 ……2.79mm 集束レンズの直径の86％ ……4.70mm

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に適用されるシヤド
ーマスクカラー映像管の部分破断平面図、第２図
は第１図に点線で示した電子銃の部分破断正面
図、第３図は第２図の電子銃のG3電極の横断面
図、第４図は第３図の線４−４から見た第２図の
電子銃のレンズ板の正面図、第５図は静電集束レ
ンズ電界のいくつかの等電位線を示した従来法の
電子銃の集束レンズ電極の横断平面図、第６図は
第５図の線６−６に沿う縦断面図、第７図は静電
集束レンズ電界のいくつかの等電位線を示した第
２図の電子銃の集束レンズ電極の横断平面図、第
８図は第７図の線８−８に沿う縦断面図、第９図
は第２図の線９−９に沿う第２図の電子銃のG4
電極の平面図である。 ２２……スクリーン、２６……電子銃、２８…
…電子ビーム、４０，４２……間隔を隔てた２つ
の電極、４２，４８……開口を有する部材、５
２，５４……レンズ板、６２……単一の大型開
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の電子ビームを発生し、これらを同一平
   面上の径路に沿つてスクリーンへ向けて投射する
   インライン電子銃を有し、この電子銃が間隔を隔
   てた２つの電極によつて形成されて上記電子ビー
   ムを集束させる主集束レンズを含み、上記各電極
   が上記電子ビーム数に等しい数の開口を有する部
   材を含むと共に、上記部材から間隔を隔て、しか
   もそれと電気的に接続されたレンズ板を含み、上
   記２つの電極のレンズ板が互いに間隔を隔てて隣
   接して、複数の開口を有する上記電極の部材間に
   配置され、そのレンズ板がそれぞれ同一平面上に
   おける上記各部材の開口の幅の和よりも大きい幅
   を有する単一の大型開口を含んでなるカラー映像
   管。