JPH0195444A - 陰極線管 - Google Patents

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、電子ビームの偏向量に応じた動的電位を電子
銃の電極に供給し、電子ビームの集束状態を動的に可変
する手段を具備した陰極線管に関する。

（従来の技術） 一般に、陰極線管は第５図に示すように、外囲器■の前
面内側にスクリーン面■が設けられ、コーン部には、偏
向ヨーク■が設けられ、ネック■の内側には、電子ビー
ムを放出する電子銃（４）が配設されていおり、この電
子ビームを偏向ヨーク（へ）により偏向走査して所望の
画像を表示している。

電子銃（イ）は、電子ビームを発生する陰極、この陰極
に対して順次スクリーン面■方向に配置され、上記陰極
からの電子ビームの発生を制御する低電圧が印加される
電極、上記陰極から放出された電子ビームを集束し加速
する電極などからなる複数の電極で構成された電子レン
ズを形成している。

ここで、一般に、加速電極には、外囲器■側面に設けら
れた陽極端子０から内部導電膜０などを介して、高圧の
陽極電圧が印加される。特にカラー受像管では、２０〜
３０ｋＶ程度の高電圧が印加される。

またこの場合、集束電極を分割し、一方には、５〜８ｋ
Ｖ程度の直流電位を、他方には、前記直流電位に、前記
電子ビームの偏向走査に同期した。数百〜数千Ｖの交流
電位を重畳した動的電位をネック■端部を封止するステ
ム部に配置されたステム・ビン■を介して供給し、電子
レンズの集束状態を変えて、スクリーン面全域にわたっ
て解像度を向上しようとする方法が例えば特開昭６１−
３９３４６号公報に示されている。

このように、電子ビームに同期した交流成分を含んだ動
的電位を集束電極に供給した場合、各々の電極間には、
浮遊容量があるので動的電位を供給している集束電極以
外の電極に静電誘導によって所望の電位に電子ビームに
同期した交流成分が重畳する現象が起こる。動的電位を
供給している集束電極と対向して、電子レンズを形成す
る一方の集束電極にも電子ビームに同期した交流成分が
重畳し、相方の集束電極の相対的な電位差は、時間的に
動的電位の交流成分だけとはならないので事実上このよ
うな動的な電子ビームの集束状態は、スクリーン全面に
わたって、解像度を上げることが困難となる。

電子レンズの強度可変範囲を広げるには、動的電位の交
流成分の電位を上げることで、ある程度解決するが、他
の電極に重畳する交流成分も増加するため、効果的な方
法ではないし、さらに、動的電位を管外から供給するた
めの管内と管外を電気的に結ぶステム・ピンの耐電圧特
性が実用上問題となる。

又、特開昭５８−１６１２３３号公報には管内に分圧抵
抗器を配置し、この抵抗器に供給する高電圧の変動に追
従した分圧電圧を得るための時定数補正用容量素子が内
蔵された陰極線管が示されている。

この場合の高電圧とはスクリーン電圧に相当する。

しかし、この技術の目的はコンバージェンスの変動を抑
制するためのものであり、コンバージェンス電極に抵抗
分割した電位を与えこの電位のリップル分を平衡するた
めの平衡用容量素子を内蔵したことにすぎず１、ダイナ
ミック電位をフォーカス電極に与えた場合、浮遊容量等
によって他の電極に誘導したダイナミック電圧を抑制す
ることができない。

さらに、この技術では抵抗器は高電圧に接続されていな
ければならないし、時定数補正用容量素子も高電位に直
接、直流的に接続しなけけばならない。

（発明が解決しようとする問題点） 以上、述べたように、従来の技術では、電子ビームの集
束状態を動的に可変するために集束電極に印加する動的
な電位が他の電極電位に重畳することにより、電子ビー
ムの集束状態を所望通りに動的可変することが困難とな
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は管内に容量素子を内蔵させ、この容量素子の一
端を動的電位の印加する電極以外の他の電極に接続し、
他端を接地電位、又は直流電流に接続し、あるいは、容
量素子の他端にこの動的電位に同期した逆極性の動的電
位を印加することによってスクリーン全体にわたって高
い解像度を有する陰極線管を提供することができる。

（作　用） 本発明は容量素子の他端を接地又は、直流電源に接続す
ると、重畳する交流成分は容量素子を通って接地電位に
バイパスされる。従って容量素子の接続している電極に
、重畳する動的電位の交流成分がほとんどなくなり、電
子レンズは正常に動作する。

また、容量素子の他端に動的電位に同期した逆極性の動
的電位を印加し、積極的に誘導する交流成分をキャンセ
ルさせても、電子レンズは正常に動作する。

このように、本発明を実施することで、誘導交流成分を
なくすことができ動的電位を印加し、電子レンズの集束
状態を所望通りに可変することが可能となりスクリーン
全域にわたって、高い解像度を有した陰極線管を提供す
ることが可能となる。

（実施例） 次に本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す陰極線管の電子銃部の
概略断面図である。

第１図（ａ）及び（ｂ）において、ヒータ（図示せず）
を内装し、−直線上に配列された３個の陰極（ＫＲ）。

（ＫＧ）、　（ＫＢ）、第１電極（１０）、第２電極（
２０）、第３電極（３０）　、第４電極（４０）、第５
電極（ＳＯ）、複数の中間型ｍ（７ｏ）、　（８０）及
び第６電極（６ｏ）、コンバーゼンスカップ（９０）が
この順に配置され、絶縁支持棒（２００）により支持・
固定されている。

電子銃の近傍呻は抵抗器（１００）が具備され、−端（
１１Ｇ）は第６電極（６０）に接続され、他端（１２０
）は接地、そして、中間点（１３０）、　（１４０）は
それぞれ所定の中間電極（７０）　、　（８０）に接続
されている。

第１電極（１０）は薄い板状電極であり、径小の３個の
電子ビーム通過孔が穿設されている。第２電極（２０）
も薄い板状電極であり、径小の３個の電子ビーム通過孔
が穿設されている。

第３電極（３０）は、２個のカップ状電極（３１）　。

（３２）の開放端を突き合せてあり、第２電極側には、
第２電極（２０）に穿設された電子ビーム通過孔よりも
やや径大な３個の電子ビーム通過孔が穿設されている。

第４電極側には径大な３個の開孔が穿設されている。第
４電極（４０）は２個のカップ状電極（４１）。

（４２）の開放端を突き合わせてあり、それぞれには、
３個の径大な開孔が穿設されている。

第５電極（５０）は、複数のカップ状電極（５１）　。

（５２）　、　（５３）　、　（５４）から構成され、
各々には３個の径大な開孔が穿設されている。

中間電極（７０）　、　（８０）は、厚板電極に径大な
３個の開孔が穿設されている。第６電極（６０）は、２
個のカップ状電極（６１）、　（６２）から構成され、
各々には、３個の開孔が穿設されている。カップ状電極
（６２）の底部にはコンバーゼンスカップ（９０）が固
着されている。尚、ｒｊＮ孔は、第１電極から第６電極
まで、全て円形開孔とする。

陰極（ＫＲ）　、　（ＫＧ）　、　（ＫＢ）　ニは、例
えば１５０ｖ程度の直流電圧と１画像に対応した変調信
号が印加される。

第１電極（１０）は接地、第２電極（２０）には約６０
０ｖが印加される。陰極（ＫＲ）、　（ＫＧ）、　（Ｋ
Ｂ）、第１電極（１０）、及び第２電極（２０）とで二
極部を形成し、電子ビームを放射させるとともに、クロ
スオーバを形成する。第３電極（３０）と、第５電極（
５０）は管内にて接続され、約７ＫＶが印加され集束電
圧となる。

第４電極（４０）は管内にて第２電極（２０）と接続さ
れテイル、ソシテ、第６電極（６０）ニは２５ＫＶ　〜
３０ＫＶ程度の最終加速電圧が印加される。

第２電極（２０）と第３電極（３０）とでプリフォーカ
スレンズを形成し、二極部から射出する電子ビームを予
備集束する。第３電極（３０）、第４電極（４０）、第
５電極（５０）とで、補助レンズが形成され、電子ビー
４を更に予備集束する。

抵抗器（１００）により、中間電極（７０）には、最終
加速電圧の約４０％の電圧が供給され、中間電極（８０
）には最終加速電圧の約６５〆の電圧が供給される、第
５電極（５０）、中間電極（７０）、　（８０）、第６
電極（６０）とで主レンズが形成され、電子ビームを、
画面上に最終的に集束する。このような主レンズは、中
間電極（７０）、　（８ｏ）により主レンズ領域が拡張
されているので、拡張電界レンズと呼ばれ、長焦点レン
ズとすることができるものである。

ここで、電子銃部の各電極を絶縁支持する絶縁支持棒（
２００）上には容量素子（３００）が配置してあり、片
面の絶縁支持棒（２００）には抵抗体（１００）が配設
されている。（図示せず）、容量素子（３００）の一端
は、中間電極（７０）に接続してあり、他端は接地電位
に接続されている。これを交流的な等価回路で示したの
が第２図である。　（ＣユＬ　（Ｃ２）及び（Ｃ３）は
、それぞれ第６電極（６０）と中間電極（８０）、中間
電極（７０）と（８０）及び中間電極（７０）と第５電
極（５０）の静電容量であり、本実施例では、いずれの
値も約１ｐＦである。Ｒ□ｅＲ２９Ｒ２は、管内々蔵抵
抗体の抵抗値で、それぞれＲ１＝　７８７ＭΩ、Ｒ，＝
５６３ＭΩ、Ｒ，＝９０ＯＮΩである。

ここで、ダイナミック電圧の中心周波数を約１５ＫＨｚ
とすると交流インピーダンスを考慮してｃ）Ｃ３−匹ｄ
匹Ｌ−＝０．５ＰＦ とすれば、中間電極（７０）との接続点（１３０）での
交流分は容量素子（３００）を通って接地されるので、
接続点（１３０）の交流成分は、約Ｃ，／Ｃに減少し、
Ｃ３（Ｃとするとほとんど交流成分は、中間電極（７０
）に影響を与えないことになり、同時に中間電極（８０
）の交流分はカットされる。

本実施例では、容量素子の静電容量を約３０ＰＦにして
いる。従って、容量素子を接続していないとき、中間電
極（７０）にはピーク−ピークＩＫＶのダイナミック電
位の約２７３の６７０ｖが重畳していたのに対し容量素
子を接続して、約２０Ｖまで減少することができ、実用
上問題のないレベルまで改善することができた。

ここで第６図により本実施例の陰極線管の電子銃部の主
レンズ部に形成される等電位分布について詳述する。第
６図（ａ）は、電子銃部の水平方向断面図、第６図（ｂ
）は垂直方向断面図である。　（ＳＯ）は第５電極、　
（７０）、（８０）は中間電極（６０）は第６電極であ
り、抵抗器は図示していない。

まず、第６図（ａ）に示す水平方向断面図では、第５電
極（５０）内に浸透する集束性電界は、中央孔（５４２
）１両側孔（５４１）　、　（５４３）に対応する等電
位線が共通となる。一方、第６図（ｂ）に示す垂直方向
では、電極の側壁（５５）の影響により１等電位線の曲
率は、水平方向よりも小さくなる。つまり、垂直方向の
集束作用は、水平方向よりも相対的に強くなる。

同じように考えて、第６電極（６０）内に侵透する発散
性電界は、垂直方向が水平方向よりも相対的に強くなる
。

以上の考え方により、主レンズの集束作用は、集束電界
と１発散電界が分離、独立しており、かつ、集束電界は
相対的に垂直方向に強く、発散電界は、相対的に垂直方
向に強いレンズとなっている。

電子ビームが、偏向を受けないで１画面中央部にあると
きは、第５電極（５０）には所定の集束電圧が印加され
ており、前記非対称性集束電界と非対称性発散電界は平
衡状態となって、電子ビームはほぼ真円状に集束される
。

次に、電子ビームが画面周辺部に偏向されたときは、集
束電圧を所定の値よりも増加させる。このとき、集束電
圧は、中間電極（７０）に印加されている値に近接する
ので、集束電界は弱くなる。−方、発散電界は変化しな
いので、主レンズ全体としては１発散電界が相対的に強
くなったことになる。すなわち、垂直方向にアンダーフ
ォーカス状態となり、偏向磁界から受けている。オーバ
ーフォーカス状態を解消することができる。

次に第７図を用いて、電子ビームの偏向と集束電極に印
加する偏向量に同期した動的電位について説明する。第
７図（ａ）は、電子ビームを偏向する偏向電流と時間の
関係図である。第７図（ｂ）は偏向に同期して集束電圧
に重畳するダイナミック電圧と時間との関係を示してい
る。

偏向電流がゼロ、つまり電子ビームが画面中央部にある
ときは、ダイナミック電圧もゼロであり。

電子ビームが画面周辺部に偏向されるに従い、ダイナミ
ック電圧も放物線状に高くなっている。これにより、集
束電圧は１画面周辺部に偏向されるのに同期して、上昇
するので、前記した如く、電子ビームの垂直方向のみを
アンダーフォーカス状態とする所望のダイナミック動作
をし、解像度を上げることができるはづであるが、ダイ
ナミック電圧の印加されている第１図（ｂ）の第５電極
（５０）に対向した中間電極（７０）と（８０）には、
各電極間に・存在する浮遊容量によって、ダイナミック
電圧の交流成分が誘導し電子レンズが悪影響を受けてし
まう、しかし本発明でばこの誘導した交流成分は容量素
子（３００）を通って接地電位にバイパスされる。従っ
て容量素子の接続している電極に重畳する動的電位の交
流成分は、はとんど４くなり、電子レンズは常に正常に
動作する。

上述した交流成分が従来の陰極線管の様に制御できない
場合には、電子レンズを形成する電極間の電位差が正常
動作時の電位差とは異なってしまう、その結果電子レン
ズは正常時のレンズ作用を保ってなくなり、陰極線管ス
クリーン全域にわたって解像度を向上させることができ
なくなるという重大な問題がある。

次に容量素子について説明する。

第４図は本実施例で用いた管内々蔵用の容量素子（３０
０）の概略図である（ｂ）は（ａ）の断面である。

容量素子（３００）は、セラミックス板（３０１）の両
面に電極板（３０２）を接合し、この上を絶縁物（３０
３）でコーティングしである。この容量素子（３００）
の寸法は、長さ約５０ａｍ、幅約８ｍｍ厚さ約１ｍｍと
している。セラミックス板の比誘電率は約９のものを使
用しているので静電容量は約３０ｐＦである。

次に本発明の第２の実施例を第３図を用いて説明する。

第３図において、容量素子（３００）の他端を接地せず
、ダイナミック電圧（Ｖｏ）と同相の逆極性電位（−Ｖ
ｏ）を印加する。他は第１の実施例と同様である。この
ようにすることによって中間電極（７０）に重畳する電
位を積極的にキャンセルすることができ、スクリーン全
域にわたって解像度を向上させることができる。

本発明の実施例では、電子銃の基本構造としてフォード
ラポテンシャル型と呼ばれる複合型電子銃を例にとって
説明しであるが、その他の複合型電子銃にも適用できる
し、パイポテンシャル型、あるいはユニポテンシャル型
等の電子銃にも適用できる。

また、中間電極が２個の場合について説明したが１個の
場合、あるいは３個以上でも、本発明は適用でき、また
、本実施例では、電子ビームがインライン状に配列した
構造について説明したが、デルタ型の配列であっても、
本発明を適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く１本発明は電子ビームの偏向量に応じた
動的電位を集束電極に供給しても他の電極にその誘動電
位が重畳することなく、電子ビームの集束状態を所望通
りに可変することができ。

スクリーンの全域にわたって解像度を大幅に向上するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施例を示す
電子銃部の概略断面図、第２図は第１図（ｂ）の等価回
路図、第３図は本発明の第２の実施例を示す電子銃部の
概略断面図、第４図（ａ）は容量素子の概略図、第４図
（ｂ）は第４図（ａ）の断面図、第５図は従来の陰極線
管の概略断面図、第６図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ主
レンズ部の水平方向及び垂直方向の等電位分布図、第７
図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ偏向電流及びダイナミッ
ク電圧の特性図である。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 （ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）少なくとも、スクリーン部、偏向部及び電子銃部
   を備え、前記電子銃部からスクリーン部に向けて射出す
   る電子ビームを前記偏向部により前記スクリーン部に偏
   向走査させ所望の画像を表示する陰極線管であって、前
   記電子銃部は、電子ビーム発生部と、この電子ビームを
   制御、加速及び集束するための少なくとも第１、第２及
   び第３の電極より成り、各々の電極には所要の電位を供
   給しその内の少なくとも１つの電極には、前記偏向走査
   に応じた動的電位を給供し、電子ビームの集束状態を動
   的に可変する電子レンズを備え、前記動的電位が給供さ
   れていない他の電極の少なくとも１つに、容量素子を管
   内で接続配置したことを特徴とする陰極線管。 （２）前記容量素子は、少なくとも２つの端子を有し、
   一端は、前記動的電位が供給されていない他の電極の少
   なくとも１つに接続されており、他端の少なくとも１つ
   は、接地電位を含む、静的電位に接続したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の陰極線管。（３）前記
   容量素子は、少なくとも２つの端子を有し、一端は、前
   記動的電位が供給されていない他の電極の少なくとも１
   つに接続されており、他端の少なくとも１つは、前記動
   的電位とは別の動的電位に接続したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の陰極線管。 （４）前記容量素子が接続されている電極には、管内々
   抵抗体によりスクリーン部に印加している陽極電位を抵
   抗分割電位として所定の電位を供給したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の陰極線管。 （５）前記容量素子は、セラミックスを誘電体とし、こ
   のセラミックスの両面に電極が設けられた構造を支持す
   る絶縁支持棒の背面に配置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の陰極線管。