JPH02265151A - カラー受像管装置 - 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３電子ビ一ム方式のカラー受像管装置に関する
。

（従来の技術） 一般にカラー受像管は３電子銃部式と呼ばれるものが主
流である。中でも、３電子銃が一列に配列されたインラ
イン形電子銃を使用し、かつ水平偏向磁界を第７図（ａ
）の如くビンクツション状に、垂直偏向磁界を第７図（
ｂ）の如くバレル状に各々歪ませた非斉一磁界とするこ
とにより、３電子ビームを自己集中（セルフコンバーゼ
ンス）させている。この様な自己集中方式によるカラー
受像管は消費電力を少なくすることが可能なため、カラ
ー受像管の品質及び性能向」二に大きく貢献しており、
現在、一般用カラー受像管の主流となっている。

反面、前記の様な偏向磁界の非斉一性は、カラ−受像管
の画面周辺部における解像度を低下させる欠点がある。

即ち、電子ビームの断面形状が電子ビームの偏向角に伴
って歪み、第８図に示すように、画面中央部のビームス
ボッｌ−（４）がほぼ真円となるのに対して、周辺部の
ビームスポット０は水平方向に長い楕円状の高輝度コア
部（６）の他に、垂直方向に長い低輝度ハロ一部ωを伴
う形状になり、画面周辺部の解像度は著しく低下する。

前述のような電子ビームスポットの歪みは、自己集中方
式における偏向ヨークが、３電子ビームに対して、第７
図（ａ）及び（ｂ）のような非斉一磁界を与えることに
起因し、偏向磁界内の電子ビームは水平方向に集中を弱
められ、垂直方向において、逆に集束を強められること
が原因となっている。

このような偏向歪みによる解像度の低下は、主レンズ内
及び偏向磁界内を通過する電子ビーム径を小さくするこ
とにより軽減できる。このためには、一般的に、プリフ
ォーカスレンズで電子ビームを強く絞る方法がとられる
が、この場合、クロスオーバ径が増大し、画面中央部の
電子ビームスボッ１〜径が大きくなるという欠点がある
。

あるいは、プリフォーカスレンズを非対称レンズとし、
画面中央部で、電子ビームの垂直方向をアンダーフォー
カス状態としておくことによっても偏向歪みを軽減でき
る。

この場合には、一般的に画面中央部での電子ビームスボ
ッ１〜は垂直方向に長軸を有する楕円状となり、やはり
、画面中央部の解像度の低下を伴う。

あるいは、偏向に同期して電子レンズの強度を変化させ
る方法、いわゆるダイナミックフォーカス方式により画
面周辺部の電子ビームスポット径を改善できる。

このようなダイナミックフォーカス方式には、プリフォ
ーカスレンズあるいはサブレンズにおいて垂直方向の電
子ビームの発散角をダイナミックに変化させるものと、
メインレンズの垂直方向の集束力をダイナミックに変化
させる方式とがあるが、いずれの方式においても偏向磁
界内における電子ビームの垂直方向径は画面中央部偏向
時よりも画面周辺部偏向時のほうが大きくなるため、偏
内角が特に大きい領域では、電子ビームはより大きな偏
向収差を受け、結果として、ビームスポット径改善の効
果が小さくなるという欠点がある。

電子ビームが受ける偏向収差は垂直偏向磁界よりも水平
偏向磁界による分のほうが大きいので、高品位テレビの
ように横長の画面の広偏内角で走査する場合には特にこ
のような欠点が問題となり、画面水平方向最外部及び画
面対角最外部においてビームスポット径が劣化し、解像
度が低下する。

このように、ダイナミックフォーカスの効果が小となる
領域は、電子銃及び偏向ヨークの方式、デイメンジョン
等により多少異なるが、水平方向の偏向角が約９０°以
上となる場合に問題である。

これは第１２図（ａ）及び第１２図（ｂ）に示すように
、画面のアスペク１へ比４：３．１００°偏向の場合に
全スクリーンの約１０％（第１２図（ａ）の斜線部）、
アスペクト比］６：９．１］０°偏向の場合に全スクリ
ーンの約２０％に（第１２図（ｂ）の斜線部）に相当す
る。

従って、特に、アスペクト比１６：９の場合に問題であ
り、画面周辺部まで高い解像度を要求される高品位テレ
ビ用ブラウン管では大きな問題となる。

（発明が解決しようとする課題） 」二連したように、従来技術では、広角偏向時の画面水
平方向最外部及び画面対角方向最外部においてビームス
ポット径が劣化するという問題点がある。

本発明は、偏向角の大きい場合や、高品位テレビのよう
に横長の画面においても、画面中央部から画面最外部ま
で高い解像度を有するカラー受像管装置を提供するもの
である。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明にかかわるカラー受像管装置の電子銃部は少なく
とも第１、第２の２個の電子レンズをもつものであり、
偏向量の少ない第１の偏向領域においては第２の電子レ
ンズの強弱を変化させて偏向磁界によるビームスボッ１
〜の歪を補正し、偏向量の大きい第２の偏向領域におい
ては第１の電子レンズの強弱を変化させて偏向磁界によ
るビー１１スポツ１〜の歪を補正するものである。

特に偏向量の大きい領域では、偏向磁界中のビームスポ
ット径を減少させるように、なされているため、偏向量
が大きい場合でも偏向収差を小さくすることができ、良
好なビームスボッ１−が得られる。

（作　　用） 本発明のカラー受像管装置の電子銃による電子ビームの
垂直方向の集束状態を第２図、第３図及び第４図に等価
光学モデルで示す。第２図は電子ビームを偏向しない場
合、第３図は偏向量が小さい場合、第４図は偏向量が大
きい場合である。

電子ビームを偏向しない場合では第２図に示す様にカソ
ードにで発生した電子ビームはプリフォーカスレンズＰ
Ｌ、第１のレンズＩ、□、第２のレンズ１．２ともある
程度集束された後、第３のレンズＬ３で集束されスクリ
ーン上でジャス１〜フオカースとなる。

偏向量が小さい場合では、第３図に示す様に第２のレン
ズＬ２が弱められる。従って、カソードにで発生した電
子ビームはプリフォーカスレンズ円７、第１のレンズＬ
工で集束された後節２のレンズＬ２ではほとんど集束さ
れずに第３のレンズＬ３で集束される。このため、偏向
磁界がなければスクリーン上でアンダーフォーカスとな
るが、偏向磁界によりオーバーフォーカス方向の力を受
けてジャストフォーカスとなる。

偏向量が大きい場合では第４図に示す様に第］−のレン
ズが強められ、第２のレンズは弱められたままとする。

従って、カソードにで発生した電子ビームはプリフォー
カスレンズＰＬで集束された後、第１のレンズＬ１て大
きく集束され、第１のレンズ１、□と第３のレンズ１，
３の間でクロスオーバー点を生じる。

第２のレンズ１．２はほとんど電子ビームは集束されず
に第３のレンズＬ３で集束される。このため第３のレン
ズＬ３における仮想物点位置が大きくスクリーン側に移
動するため、偏向磁界がない場合ではスクリーン上では
アンダーフォーカスとなる。

実際には偏向磁界によりオーバーフォーカス方向の力を
受けてジャス１〜フオーカスとなる。また、この場合で
は、偏向磁界内での電子ビームの垂直方向径Ｄ３は、偏
向しない場合の径（第２図Ｄ□）より大幅に小さくなる
ため、偏向量が大きい場合では電子ビームが受ける偏向
収差が減少し、かなり大きな偏向角の場合でも容易にス
クリーン上でジャストフォーカスすることが可能である
。

なお、電子ビームの水平方向の集束については、偏向磁
界によるスポット径の劣化は小さいため、第１のレンズ
Ｌ□、第２のレンズ１，２の強弱を変えても電子ビーム
の集束状態が変化しないようにしなければならない。こ
のため第１のレンズＩ、□、第２のレンズ１，２は例え
ば第１０図に示すような状態の電極を対向したレンズと
して、垂直方向にのみ作用するレンズとする。

（実　施　例） 第１図は、本発明を実施したカラー受像管装置のネック
部付近にスクリーン部の一部分のＸ−２面の断面を示す
。

第１図に於いて、ネック（ハ）内に配置されている電子
銃部（１００）は、　カソード（陰極）Ｋ、第１グリツ
ドＧｘ＋第２グリツドＧ２１第３グリツドＧ３＋第４グ
リツドＧ４１第５グリツドＧＳＩ第６グリツドＧＣｔ第
７グリツドＧ７＋第８グリツドＧ８とこれらを支持する
絶縁支持体ＢＧ及びバルブスペーサ（１１２）から成り
、電子銃（１００）はネック下部のステムピン（］、１
．３）に固定されている。

前記カソードには、内部にそれぞれヒータをもっており
、３本の電子ビームＢＲＩ　ＢＧ＋　ＢＢを発生する。

また、第１グリツドＧｘｔ第２グリツドＧ２は前記３個
のカソードＫに対応して３つの比較的小さなビーム通過
孔を有し、この部分においてカソードＫからの電子ビー
ムを制御、加速し、いわゆる電子ビーム形成部ＧＥとな
る。次いで、第３グリツドＧ３（Ｇ２に対向する側）は
同じく３つのカソードＫに対応して第９図に示すような
３つの比較的大きな円形ビーム通過孔を有する。

また、第３グリツドＧ３の第４グリツド側電極、第４グ
リツドＧ４１第５タリツドＧＳＩ第６グリツ１くＧＧ＋
および第７グリツドＧ７の第６グリツＩく側電極のビー
ム通過孔は第１０図に示すように３電子ビームに共通で
、水平方向孔径が垂直方向孔径の約５倍以上の大きさと
なる形状となっている。このため第３グリツドＧ３１第
４グリツドＧ４１第５グリツドＧ５から形成されるユニ
ポテンシャルレンズ、および第５グリツドＧＳＩ第６グ
リツドＧＧ＋第７クリソドＧ７から形成されるユニポテ
ンシャルレンズは、水平方向にはほとんどレンズ作用を
持たず、垂直方向にのみ集束作用を持つレンズ、すなわ
ち、いわゆる平行平板レンズとなる。

第７グリツドＧ７の途中の第８グリツドＧＢ側に近い方
には３本の電子ビームの集中、集束に関する補正手段と
して、第１１図に示す如く３個の非円形円形開孔を有す
る電極（Ｇ７Ｄ）が設けられている。

第８グリツドＧｌｌは第７グリツドＧ７と一部重なり、
円筒状電極である第７グリツドＧ７を包含した実質的に
円筒状の電極であり、第７グリツドＧ７の大円形ビーム
通過孔（Ｇ７　Ｔ）との間に実質的に大口径円形レンズ
を形成する。

第８グリツド６Ｂの先端外周には、バルブスペーサ＝（
１１２）が付いていて、ファンネル（イ）内壁からネッ
ク０内壁に塗布しである導電膜（１０）と接触していて
、ファンネルに設けである陽極端子から陽極高電圧を供
給するようになっている。第８グリツドＧＢの先端には
、偏向ヨークによる磁界に対する磁界修正素子を置くこ
ともできる。以上カソードに、第１グリツドＧ□から第
８グリツドＧ８まで絶縁支持体ＢＧによって固定支持さ
れている。

また、ネック（ハ）からファンネル（イ）にかけて偏向
ヨーク■が取り付けられており、電子銃からの３本の電
子ビームＢＲ，Ｂｃ＋　ＢＢを水平、垂直に偏向するた
めの水平偏向コイルと垂直偏向コイルから成る。さらに
ビームの軌道の調整のための多極磁石（５１）が配置し
である。

以上の電極構成において、例えば、カソードには約１５
０■のカットオフ電圧とし、これに映像信号を加え、第
１グリツドＧ１は接地電位とし、第２グリツドＧ２は５
００Ｖ−ＩＫＶ、第３グリッドＧ、は５〜１０ＫＶ、第
４グリツドＧ４は２−１０ＫＶ、第５グリツドＧ５は５
−１０ＫＶ、第６グリツドＧ６は３−１０ＫＶ、第７グ
リツドＧ７は５〜ｌ０ＫＶ、第８グリツドＧ８は陽極高
電圧の２５〜３５ＫＶを印加する。

また、第４グリツドＧ４および第６グリツ１−６５には
それぞれ第５図、第６図に示すような、偏向に同期して
変化する電圧を印加する。

すなわち、第５図に示す第４グリツドＧ４に印加される
電圧ＶＤ２は、水平方向偏向角が約９０°以下の比較的
偏向量が小さい場合は５〜］、　ＯＫ　Ｖのほぼ一定の
電圧であり、水平偏向角が約９０°以上の比較的偏向量
の大きい場合は１〜５ＫＶ低下した電圧となる。また、
第６図に示す第６グリツドＧ、ｉに印加される電圧ＶＤ
工は、水平方向偏向角が約９０°以下の偏向量が小さい
場合は、偏向量の増加に従って約３〜ｌ０ＫＶの間で増
大するパラボラ形状となり、水平方向偏向角が約９０°
以上の偏向量が大きい場合は、５〜］、ＯＫＶの一定電
圧となる。

このような電位構成とする事により、各カソードから発
生したビームは第１グリツドＧｅｌ第２グリツドＧ２に
より第１のクロスオーバーを形成して第２グリツドＧｅ
ｌ第３グリツドＧ３によるプリフォーカスレンズで集束
されて第３グリツドＧ３に入射していく。

第３グリツドＧ３＋第４グリツドＧ４１第５グリツドＧ
５より形成されるユニポテンシャルレンズ（第１の平行
平板レンズと呼ぶ）及び第５グリツドＧＳＩ第６グリツ
ドＧＧＩ第７グリツドＧ７より形成されるユニポテンシ
ャルレンズ（第２の平行平板レンズと呼ぶ）は前述した
ように垂直方向にのみ作用するレンズであるため、ビー
ムの水平方向ではこれらのレンズの影響を受けずに第６
グリツドＧｂ＋第７グリツドＧ７により形成される大口
径レンズにより、集束作用かつ両側のビームは集中作用
を受けてスクリーン上に集束、集中する。

次にビームの垂直方向の集束につい説明する。

偏向を受けない場合では、第１の平行平板レンズは弱い
集束作用、第２の平行平板レンズでは強い集束作用を示
す。

従って第３グリツドＧ３に入射したビームは第１゜第２
の平行平板レンズでそれぞれ集束された後第７グリ７Ｆ
Ｇ７、第８グリツ１〜Ｇ６による大口径１ノンズで集束
されてスクリーン」二にジャス１へフォーカスする。

水平偏向角が約９０°以下の比較的偏向量が小さい領域
では、第６プリン１へ電位が高くなり第５゜第７グリツ
ド電位との電位差が小さくなるため第２の平行平板レン
ズが弱められ、大口径レンズに入射するビームの発散角
が大きくなり、偏向のない場合に比較してアンダーフォ
ーカス方向に変化する。この電子ビームは偏向磁界によ
りオーバーフォーカス方向に力を受けるため、スクリー
ン」二ではジャストフォーカスとなる。

水平方向偏向角が約９０°以」二の比較的偏向量が大き
い領域では第４グリツド電位が低くなるため、第１の平
行平板レンズが強められ、第１の平行平板レンズと大口
径レンズとの間に第２のクロスオーバを形成して再び発
散して大口径レンズに入射する。このためビームは偏向
のない場合に比較して大きくアンダーフォーカス方向に
変化する。この電子ビームは偏向磁界によりオーバーフ
ォーカス方向に変化するためスクリーン」二ではジャス
１へフォーカスとなる。ただし、偏向磁界中でのビーム
垂直方向径は偏向がない場合よりも大幅に減少している
ため、ビームが受ける偏向収差の量も減少し、かなり大
きな偏向角でも良好にフォーカスされる。

〔発明の効果〕

以上述へたように、本発明のカラー受像管装置によれば
かなり大きな偏向角の場合でも画面全体で良好なビーム
スポットを得ることができ、画像性能の向上されたカラ
ー受像管装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカラー受像管装置の要部概略
断面図、第２図乃至第４図は電子銃部のＹ−Ｚ断面の光
学的等価図、第５図及び第６図は実施例で与える電極電
圧波形、第７図及び第８図は偏向収差によるビーム歪を
示す模式図、第９図乃至第１１図は実施例における電極
形状を示す電極の正面図、第１２図（ａ）及び第１２図
（ｂ）はダイナミックフォーカス効果を説明するための
スクリーンの模式図である。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同 竹　花　喜久男 第 図 アスペクト比４：３．１１０’ 偏向の場合

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子銃部、偏向部およびスクリーン部を備え、前
   記電子銃部から発射される電子ビームを偏向部により垂
   直方向および水平方向に偏向走査するカラー受像管装置
   において、 前記電子銃部は、電子ビームを発生、加速、制御するカ
   ソードを含む電子ビーム形成部とこの電子ビームを集束
   、集中させる主電子レンズ部を備え、 前記主電子レンズ部はレンズ強度を可変可能な少なくと
   も２個の第１及び第２の電子レンズを有し、前記偏向部
   による一方向の偏向は少なくとも第１及び第２偏向領域
   より成り、前記第１電子レンズのレンズ強度は前記第２
   偏向領域の偏向量に応じて変化し、 前記第２電子レンズのレンズ強度は前記第２の偏向領域
   の偏向量に応じて変化することを特徴とするカラー受像
   管装置。