JPH0158620B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラー受像管用電子銃に係り、特にカ
ラー受像管の蛍光体スクリーンの中心部と周辺部
におけるフオーカスの均一性を向上させることが
可能な電子銃に関するものである。

カラー受像管１０は第１図に示す如く、ガラス
外囲器１１内に銃軸Ｚに沿つて封入された電子銃
１２より射出させる３本の電子ビーム１３を偏向
ヨーク１４により偏向し、シヤドウマスク１５を
介して蛍光体スクリーン１６を走査することによ
り、この蛍光体スクリーン１６上にカラー画像を
再生するようになつている。

前述した３本の電子ビーム１３はカラー受像管
１０の水平軸Ｘ上に一列配列された所謂インライ
ン型と呼ばれる構造が一般的であり、また偏向ヨ
ーク１４の磁界は、水平偏向磁界が強い糸巻状
で、垂直偏向磁界が強い樽状である非斎一磁界と
し、蛍光体スクリーン１６の周辺部における３本
の電子ビーム１３のコンバーゼンスをとる所謂自
己集中方式と呼ばれる磁界となつている。

この様な非斎一磁界中を電子ビームが通過する
と、電子ビームは、ある有限な断面積を持つてい
るために偏向磁界による歪みを受け、蛍光体スク
リーン１６上の電子ビームスポツトは第２図に示
す如く歪みを受けた形状となることはよく知られ
ている。即ち第２図において中心部で円形をなす
電子ビームスポツト２３₁が水平軸Ｘ方向の端部
２１では横長の電子ビームスポツト２３₂となり、
対角部２２では横長の電子ビームスポツト２３₃
たて長のハロー部２４とからなる。

このため蛍光体スクリーン１６周辺部の解像度
は劣化し、フオーカスの均一性が損われる。特に
偏向角が100゜〜110゜と広角になるに従い、フオー
カスの均一性は著しく劣化し、重大な技術問題と
なつている。

この問題を解決するためには電子ビームの断面
形状を偏向磁界に入る前に楕円形状としておき、
偏向磁界から受ける歪を打消すようにすれば良
い。このような技術として種々の構造が知られて
おり、例えば、特開昭54−85666号公報、特開昭
54−85667号公報や特公昭55−18021号公報などに
示されている。

このうち、前２者即ち特開昭54−85666号公報
及び特開昭54−85667号公報に開示されている技
術は、電子銃の各電極のうち、第１格子電極の透
孔部の形状を銃軸に対して非回転対称として、結
果として得られる電子ビームの断面形状を所望の
形状にするものである。しかし、この様な開示例
においては第１格子電極の透孔部の形状が複雑と
なり、機械工作上の問題、コストが割高になる問
題などの欠点がある。更に電子銃の第１格子電極
は陰極からの電子放射特性に大きな影響を及ぼ
し、例えばカツトオフ特性の劣化をもたらすなど
の欠点もあり、必ずしも有効な技術と云えない。
また後者の特公昭55−18021号公報に開示されて
いる技術は、電子銃の各電極のうち、第１格子電
極の透孔部の形状を非回転対称とし、かつ第２格
子電極と第３格子電極との間に対設する２枚の板
からなる補助電極を設け、この補助電極の透孔部
の形状を第２格子電極に近い方を回転対称とし、
第３格子電極に近い方を非回転対称に構成するこ
とにより、所望の電子ビームの断面形状を得るよ
うにしたものである。しかし、この開示例では電
極構成要素が少くとも１個増えることになり、電
子銃のコストが割高となり、工業的には必ずしも
有効な手段とは云い難い。

本発明は前記従来の電子銃の諸欠点に鑑みなさ
れたものであり、簡便な手段により、電子ビーム
の断面形状を所望の形状とし、カラー受像管の蛍
光体スクリーンの中心部と周辺部のフオーカスの
均一性を向上させることが可能なカラー受像管用
電子銃を提供することを目的としている。

先ず本発明のカラー受像管用電子銃の構成及び
動作を第３図により説明する。

即ち、カラー受像管用電子銃３０は一般に銃軸
Ｚ上に配列された少くとも陰極３０ｋ、第１格子
電極３１、第２格子電極３２、第３格子電極３３
及び第４格子電極３４を有する。そして各電極に
印加される代表的な電圧としては陰極３０ｋに約
150V、第１格子電極３１を接地、第２格子電極
に約5000V、第４格子電極３４に約25000Vがそ
れぞれ印加される。陰極３０ｋから放射された熱
電子は、陰極３０ｋと第１格子電極３１とで形成
される陰極レンズによりクロスオーバ３５を形成
し、電子ビーム３９としてその後発散し、第２格
子電極３２と第３格子電極３３とで形成されるプ
リフオーカスレンズ３６により予備集束され、更
に第３格子電極３３と第４格子電極３４とにより
形成される主レンズ３７により最終的な集束を受
けて、蛍光体スクリーン１６上に電子ビームスポ
ツト２３を形成するようになつている。

ここで電子ビーム３９がプリフオーカスレンズ
３６を通過して主レンズ３７を見込む角度３８を
発散角と云い、電子ビーム３９の断面形状を決定
する大きな要素となつている。即ちプリフオーカ
スレンズ３６を強くすれば発散角３８は小さくな
り、従つて主レンズ３７に占める電子ビーム３９
の割合は少くなるから、主レンズ３７から受ける
収差成分は小さくなつて良好な電子ビームスポツ
トが得られることになる。

本発明のカラー受像管用電子銃は前述したプリ
フオーカスレンズ３６を工夫することにより、カ
ラー受像管の水平軸Ｘ方向と垂直軸Ｙ方向の発散
角を制御するようにしたものである。即ち、従来
の電子銃による第２図に示したような蛍光体スク
リーンの周辺部における電子ビームスポツト２３
_３の形状は水平軸Ｘ方向においてはアンダーフオ
ーカス（集束不足）、垂直軸Ｙ方向においてはオ
ーバーフオーカス（過集束）となつているためで
ある。従つて、この現象を補正するには水平軸Ｘ
方向では相対的にオーバーフオーカス、垂直軸Ｙ
方向では相対的にアンダーフオーカスとすればよ
い。

この要件を満足するためには前述した発散角に
関して垂直軸Ｙ方向の発散角に比較して、水平軸
Ｘ方向の発散角を相対的に小さくすればよい。そ
のためには垂直軸Ｙ方向に働くプリフオーカスレ
ンズは相対的に強く、水平軸Ｘ方向に働くプリフ
オーカスレンズは相対的に弱くすればよいことに
なる。

次に本発明の電子銃の一実施例を第４図及び第
５図により説明する。

即ち、電子銃４０は銃軸Ｚに沿つて配列された
陰極４０ｋ、第１格子電極４１、第２格子電極４
２、第３格子電極４３及び図示しない第４格子電
極からなり、第３格子電極４３の底部の透孔部４
４、即ち第２格子電極４２に対向する透孔部４４
の形状を第２格子電極４２に近接した位置から第
３格子電極４３の内方に向つて穿設された第１の
基本形状としての矩形筒状の半透孔部４６と、こ
の矩形状の半透孔部４６と連通して第４格子電極
側に穿設された第２の基本形状としての円筒状の
半透孔部４５とから構成されている。そしてこの
矩形筒状の半透孔部４６と円筒状の半透孔部４５
の中心は銃軸上にある。また矩形筒上の半透孔部
４６の長軸４７はカラー受像管の水平軸Ｘと同一
方向となつている。なお円筒状の半透孔部４５は
第２格子電極４２より離れた位置即ち第３格子電
極４３の内方にある。

このような透孔部４４を第３格子電極４３に設
けることにより、第２格子電極４２と第３格子電
極４３間に形成されるプリフオーカスレンズの働
きは垂直軸Ｙ方向で相対的に強く水平軸Ｘ方向で
相対的に弱くなり、所望の発散角が得られること
になる。即ち本実施例の電子銃を内装したカラー
受像管の蛍光体スクリーン１６上のスポツトは第
６図に示すようにスクリーン１６の中心部でやや
たて長のスポツト５３₁となり、周辺部でやや横
長のスポツト５３₂となり、中間部でほぼ真円形
状のスポツト５３₃となる。したがつて蛍光体ス
クリーン１６の中心部の電子ビームのスポツト５
３₁形状は従来のものに比較してややたて長とな
ることにより、垂直軸Ｙ方向の解像度は若干劣化
するが、周辺部のビームスポツト形状が大幅に改
善されることにより蛍光体スクリーン全面のフオ
ーカスの均一性は格段に向上する。

次に本実施例の具体例を説明すると、第４図及
び第５図に於いて、矩形筒状の半透孔部４６の長
軸４７を3.0mm、この長軸と直角な短軸４８を1.5
mm、管軸Ｚ方向の深さ４９を0.7mm、円筒状の半
透孔部４５は直径1.5mmφで矩形筒状の半透孔部
４６と中心軸を共有しており、深さ50を0.3mmと
し、第３グリツド４３の底部４３₁の全体の厚さ
を1.0mmとすることにより極めて品位の良いスポ
ツトを得ることが出来た。

次に本発明の電子銃の他の実施例を第７図によ
り説明する。

即ち、第３格子電極６３の第２格子電極６２と
対向する底部の透孔部６４は２個の矩形筒状の半
透孔部６５，６６により構成され、第２格子電極
６２と最近接位置にある第１の基本形状である第
１の矩形筒状の半透孔部６６とこの第１の矩形筒
状の半透孔部６６に連続する第２の基本形状であ
る第２の矩形状の半透孔部６５のそれぞれの長軸
６７，６８は互いに水平軸Ｘ方向、垂直軸Ｙ方向
と同一方向になるように設けられている。そして
本実施例によつても前記の実施例と同様に蛍光体
スクリーンの中心部と周辺部のフオーカスの均一
性は大幅に改善される。

この第１の基本形状と第２の基本形状は主とし
てその開口部の形状が問題であり、従つて筒状に
限定されるものではなく、電子ビームの通過をさ
またげない程度に第１の基本形状の開口部から第
２の基本形状の開口部に移行するように形成して
もよいことは説明する迄もない。

以上述べた如く、本発明の電子銃は第３格子電
極の底部に穿設された透孔部が第２格子電極に対
向する最近接位置にある開口部が第１の基本形状
からなる第１の半透孔部とこれに連接する第２の
基本形状からなる第２の半透孔部とが相異なる形
状をなすように一体として穿設されていることが
特徴であり、前述した特公昭55−18021号公報に
開示されている電子銃のように円形透孔部と矩形
状透孔部をそれぞれ独立した部材に穿設し、しか
る後に溶接により固着したものでは２つの部材を
組合せる精度の問題が残るものに比較して、格段
と高精度で位置合せが可能であり、また機械的に
も優れていることは云うまでない。

なお、カラー受像管の蛍光体スクリーン上の電
子ビームのスポツト形状の縦横比は第４図及び第
５図に示す矩形筒状半透孔部４６の開口部の長軸
４７や第７図の長軸６７，６８の寸法に依存す
る。即ち偏向角が例えば110゜と大きく、周辺部の
電子ビームのスポツト形状の歪が大きい場合には
長軸４７，６７，６８の寸法を大きくすることに
より電子ビームのスポツト形状を容易に補正する
ことが可能である。

前記実施例では回転非対称半透孔部の少くとも
開口部を矩形状にしたが、これに限定されるもの
ではなく、楕円形その他長軸と短軸を有する形状
であればよいし、また実施例ではバイポテンシヤ
ル型電子銃について述べたが、他の型の電子銃、
例えばユニポテンシヤル型、あるいは複合型電子
銃と呼ばれる方式の電子銃の第３格子電極の開口
部に適用しても同様な効果が得られることは勿論
である。

以上述べた如く、本発明の電子銃は第３格子電
極の底部の透孔部の少くとも開口部の形状を工夫
することにより、簡便にして精度よく、かつ陰極
の電子放射特性には何ら悪影響を与えることな
く、受像管の蛍光体スクリーンの中心部と周辺部
のフオーカス均一性を大幅に向上することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー受像管の簡略断面図、第２図は
従来のカラー受像管用電子銃による蛍光体スクリ
ーン上のビームスポツトを示す説明図、第３図は
本発明のカラー受像管用電子銃の構成及び動作を
示す説明図、第４図及び第５図は本発明のカラー
受像管用電子銃の一実施例の要部を示す図であ
り、第４図は断面図、第５図は斜視図、第６図は
第４図及び第５図の電子銃による蛍光体スクリー
ン上のビームスポツトを示す説明図、第７図は本
発明のカラー受像管用電子銃の他の実施例の要部
を示す斜視図である。 ３２，４２，６２…第２格子電極、３３，４
３，６３…第３格子電極、４４，６４…透孔部、
４５，６５…第２の基本形状からなる第２の半透
孔部、４６，６６…第１の基本形状からなる第１
の半透孔部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも陰極、第１格子電極、第２格子電
   極、第３格子電極及び第４格子電極から構成さ
   れ、複数電子ビームを射出するカラー受像管用電
   子銃において、前記第３格子電極の前記第２格子
   電極に対向した底部に前記複数電子ビームがそれ
   ぞれ通過する複数の透孔部が穿設され、前記複数
   の透孔部の少くとも１つが前記第２格子電極に近
   接した位置から前記第３格子電極の内方に向かつ
   て少くとも開口部が第１の基本形状からなる第１
   の半透孔部と、この第１の半透孔部と連通して前
   記透孔部を形成する少なくとも開口部が第２の基
   本形状からなる第２の半透孔部とからなり、前記
   第１の基本形状がカラー受像管の水平軸に沿つて
   長軸を有するほぼ矩形状または楕円形状であり、
   前記第２の基本形状が円形またはカラー受像管の
   垂直軸に沿つて長軸を有するほぼ矩形状または楕
   円形状であることを特徴とするカラー受像管用電
   子銃。