JPH03129644A

JPH03129644A - 陰極線管用電子銃

Info

Publication number: JPH03129644A
Application number: JP26520389A
Authority: JP
Inventors: Isao Yoshimi; 吉見　功; Yoshiaki Takahashi; 高橋　芳昭; Masaaki Yamauchi; 山内　昌昭; Kunihiko Onuma; 邦彦大沼
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-06-03
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JP3074176B2

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】（産業上の利用分野）本発明は螢光体スクリーン全域において低輝度から高輝
度まで高い解像度を得ることのできる電極構造を備えた
陰極線管用電子銃に関する。

〔従来の技術〕

この種の陰極線管（カラー受像管、カラーモニター等）
では、設定輝度に対して最適の解像度を得るために電子
銃のブリフォーカス電極と主レンズ電極の最適化を行っ
ている。

陰極線管の明るさを維持して解像度を向上させるために
は、電子ビームの電流量が多い高電流域における螢光体
スクリーン面上に生成される輝点である電子ビームスポ
ットが径小でかつ真円に近いものでなければならない。

しかし、電子銃から螢光体スクリーン面に至る電子ビー
ム軌道は電子ピーク、の偏向角度の増大に伴って長大と
なるので、螢光体スクリーン面の中央部において径小で
かつ真円の電子ビームスポットが得られる最適フォーカ
ス電圧に保つと、螢光体スクリーン面の周辺部ではオー
バフォーカスの状態となり、周辺部において良好な電子
ビームスポットおよび高い解像度を得ることができなく
なる。そこで、電子ビームの偏向角の増大に伴ってフォ
ーカス電圧を高めて主レンズ電界を弱める。

所謂ダイナミックフォーカス方式が採用されているので
あるが、この方式は、以下に説明するように、インライ
ン型カラー陰極線管の駆動には適しない。

３つの電子ビーム出射部を水平走査方向−直線上に配列
してなるインライン型カラー陰極線管では、セルフコン
バーゼンス効果を得るために水平偏向磁界をビンクツシ
ョン状に、垂直偏向磁界をバレル状に、それぞれ歪ませ
ているので、ここを通過した電子ビームの断面形状は歪
を持ったものとなる。

螢光体スクリーン面は、通常ｔａ長すなわち電子ビーム
配列方向（水平方向）の辺が長い矩形状であるので、水
平方向周辺部での歪が特に大きくなる。

第５図は４極レンズ磁界と電子ビームとの関係の説明図
であって、１，２．３は電子ビーム、４は水平偏向磁界
、５は偏向作用によるビーム移動方向である。

第６図はビンクツション分布の水平偏向磁界と電子ビー
ムとの関係の説明図であって、６は２極磁界成分、７は
４極磁界戒分、８は偏向作用によるビーム移動方向、９
は電子ビームである。

第７図はビームスポットの形状歪の説明図であって、９
Ｈは電子ビームの高輝度部（コア一部）、９Ｌは同じく
低輝度部（ヘイズ部〉である。

以下、第５図乃至第７図を参照して磁界分布と電子ビー
ムスポットの形状変化について説明する。

第５図において、同図面の紙面裏側から進行してきた３
本の電子ビーム１．２．３は、ビンクツション状分布の
水平偏向磁界４に入射することにより、矢印５で示す方
向への偏向作用を受ける。

すなわち、ビンクツション状分布の水平偏向磁界４は、
第６図（ａ）に示すような２極磁界威分６と、同図（ｂ
）に示すような４極磁界戒分とから成ると考えるこ乙が
でき、２極磁界威分６が電子ビーム９に対して矢印８で
示す方向への偏向作用を与える。

４極磁界戒分７は３本の電子ビームにセルフコンバーゼ
ンス作用を与えるものであるが、１本の電子ビーム９に
ついてみると、水平方向に発散作用を、垂直方向に集束
作用を、それぞれ与えるがために、横長偏向の顔面形状
となる。

ところで、上記発散作用は、電子ビーム偏向角度の増大
に伴い電子ビーム軌道が長大となることによる電子ビー
ムスポットのオーバフォーカスを打ち消す向きに作用す
るので、インライン型カラー受像管では、電子ビームス
ポットの水平方向に関しては、偏向期間中、最適フォー
カス状態に保たれる。しかし、垂直方向に関しては、上
記の集束作用が加わることによって、オーバフォーカス
の度合が著しく増す。

その結果、螢光体スクリーン面の中央部に生成される電
子ビームスポットが第７図に「００」で示すように円形
となるのに対し、水平方向周辺部に生成される電子ビー
ムスポットは高輝度のコア一部９Ｈε低輝度のヘイズ部
９Ｌとからなる非円形に歪み、特にヘイズ部９Ｌの垂直
方向への大きな伸びがフォーカス特性に悪影響を及ぼす
。

そして、このような場合、従来のダイナミックフォーカ
ス方式を適用すると、この方式が主レンズのレンズ作用
を水平、垂直方向に関係なく均等に弱めるので、垂直方
向についてはヘイズ部９Ｌを除去しても、すでに最適フ
ォーカス状態となっていろ水平方向は更にアンダーフォ
ーカス状態となり、水平方向の径が増大してしまう。

この結果、電子ビームスポットは著しく横長となり、水
平方向の解像度が低下する。

このような問題を解決し、螢光体スクリーン面の全域に
おいて高い解像度を得ることができるようにした陰極線
管装置が本願出願人の出願にかかる特願昭６３−２３０
１１６号として提案されている。

第８図は上記提案にかかる陰極線管装置の電子銃の説明
図であって、（ａ）は電子銃の構造を示す断面図、（ｂ
）は第１集束電極を（ａ）の矢印Ａ方向からみた正面図
、（ｃ）は第２の集束電極を（ａ）の矢印Ｂ方向からみ
た正面図である。

同図において、Ｋよ、に、、に３は熱陰極（以下、単に
陰極）、１０は制御電極、２０は加速電極、３０は第１
集束電極、３８はリム電極、４０は第２集束電極、５０
は陽極電極（以下、単に陽極）、１１．１２．１３，２
１．２２．２３３１ａ、３２ａ、３３ａ、３１ｂ、３２
ｂ、３３ｂ、　　４１ａ、　　４２ａ、　　４３ａ、　
　４１ｂ、　　４２ｂ。

４３ｂ、５１，５２．５３は電子ビーム通過孔、Ｃは電
子銃軸、ＣＢはセンタービーム、ＳＢ、。

ＳＢＩはサイドビームである。そして、水平方向−直線
上に配列された陰極に、、に！、に３、制御電極１０．
加速電極２０、第１集束ｉｔ極３０゜第２集束電極４０
および最終加速電極である陽極５０とでインライン型カ
ラー陰極線管用電子銃を構成している。

第１集束電極３０は、第２集束電極４０側の端面に３個
の円形の電子ビーム通過孔３１ａ、３２ａ、３３ａを有
し、第２集束電極４０に対向して、この電子ビーム通過
孔を形成する端面から上記電子ビーム通過孔を水平方向
から挟んで上記第２集束電極４０方向に垂直に植立した
４個の平行平板３４．３５．３６．３７からなる第１の
平板電極（垂直板）を有している。

そして、第１の平板電極を構成する平行平板３４．３５
，３６．３７を包囲し、かつこの平行平板の先端３４ａ
、３５ａ、３６ａ、３７ａから第２集束電極４０側に一
定の距離まで延長したリム電極３８を有している。

上記リム電極３８は、第１集束電極３０に構造的に接続
したものとして図示しているが、第１集束電極３０と構
造的に独立させ、電気的に同電位となるように接続して
もよい。

また、第２集束電極４０は、第１集束電極３０の端面に
３個の円形の電子ビーム通過孔４１ａ４２ａ、４３ａを
有し、この電子ビーム通過孔を垂直方向から挟んで上記
第１集束電極３０方向に水平に植立した一対の平行平板
４５．４６からなる第２の平板電極（水平板）を有して
いる。

この水平板の対は、各電子ビームに対して各別に、すな
わち３対設けてもよいものである。

そして、上記第２の平板電極を構成する平行平板の先端
部４５ａ、４６ａは第１集束電極３０のリム電極３８内
まで延長されており、第１集束電極３０の平行平板の先
端部３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａに対して電子銃軸
方向に一定間隔ｉで設置されている。また、陽極５０側
の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔４１ｂ、４２
ｂ、４３ｂを有している。そして、陽極５０の第２集束
電極４０側の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔５
１．５２．５３が設けられており、サイド電子ビーム通
過孔の電子銃軸からの離軸距離Ｓｔは、前段電極である
陰極に＋　＋　Ｋｇ　＋　Ｋ３　、制御電極１０、加速
電極２０、第１集束電極３０、第２集束電極４０のサイ
ド電子ビーム通過孔の離軸距離Ｓ、に対して、Ｓｇ＞Ｓ
ｔの関係となっており、第２集束電極４０と陽極５０と
の間で主レンズが形成され、サイド電子ビームＳＢ、、
ＳＢ２を螢光対スクリーン面上に集中させるようになっ
ている。

なお、制御電極１０および加速電極２０は、それぞれ３
個の円形の電子ビーム通過孔１１，１２１３．２１．２
２．２３を有し、第１集束電極３０の加速電極２０側の
端面には３個の円形の電子ビーム通過孔３１ｂ、３２ｂ
、３３ｂが形成されている。

動作時に各電極に与えられる印加電圧は、陰極に５０〜
１７０Ｖ、制？８１ｉ極４．：ＯＶ、加速電極に４００
〜８００Ｖ、第１集束電極３０への印加電圧Ｖｆとして
５〜８ｋＶ、陽極電圧Ｅｂとして２５ｋＶであり、また
第２集束電極４０には電子ビームの垂直、水平偏向へ同
期して変化するダイナミック電圧ＤＶｆが印加される。

このダイナミック電圧ＤＶｆは、電子ビームの偏向量が
Ｏのときは第１集束電極３０の電圧ｆと同等の５〜８ｋ
Ｖであり、電子ビームの偏向量が増すに従って漸次上昇
し、電子ビームの偏向量が最大のとき第１集束電極３０
の電圧Ｖｆよりも０．４〜ｌｋＶだけ高い電位となる。

電子ビームの偏向量が０のときは、上記のように、第１
集束電極３０と第２集束電極４０との間に電位差がない
ため、第１集束電極３０内部の平行平板（第１の平板電
極：垂直板）３４，３５゜３６と第２集束電極４０に取
付られている平行平板（第２の平板電極：水平板）４５
．４６による電子ビームへの影響はなく、電子ビームは
第２集束電ｐｉ４０と陽極５０との間の主レンズにより
螢光体スクリーン面の中央部で最適フォーカスで集中す
る。

電子ビームの偏向量が増すと、第２集束電極４０の電位
が第１集束電極３０の電位よりも高くなることから、第
１集束電極３０内部の平行平板（垂直板）３４，３５，
３６．３７と第２集束電極４０に取付られた平行平板（
水平板）４５．４６とによって４極レンズ電界が形成さ
れると共に、第２集束電極４０と陽極５０との電位差が
減少して主レンズによる集束作用が弱くなる。

第９図は第８図に示した電子銃の第１集束電極と第２集
束電極とによる４極レンズ電界作用の説明図であって、
（ａ）は第１集束電極の部分正面図、（ｂ）は第２集束
電極の部分断面図である。

同図において、Ｆｈ、Ｆｖ、Ｆｖｖは電界による電子ビ
ームに作用する力を、また第８図と同一符号は同一部分
を示す。

第１集束電極３０内部の平行平板（垂直板〉３４３５．
３６．３７と第２集束電極４０に取付られた平行平板（
水平板）４５．４６とにまり形成される電界は、所謂４
極レンズ電界であり、同図（ａ）の第１集束電極３０内
部の垂直板３４−３５゜３５−３６．３６−３７間（同
図には３５−３６のみ示す）では、垂直方向にゆるやか
な、水平方向ではきつい集束電界が形成され、電子ビー
ムはＦｈ−Ｆｖ　（Ｆｈ＞Ｆｖ）の力で水平方向に大き
く集束される。また、同図（ｂ）の第２集束電極４０に
取付られた水平！７ｉ４５−４６間では、垂直方向でき
つく、水平方向では殆ど影響のない発散レンズが形成さ
れ、ｐｖｖの力で垂直方向に大きく発散される。

このため、第１集束電極３０と第２集束電極４０との間
で電子ビームは垂直方向に縦長断面となり、偏向磁界を
通過する電子ビームが、前記第４図で説明したような４
極磁界成分によって水平方向に横長の断面形状に歪むの
とは逆の作用となり、第１集束電極３０と第２集束電極
４０の両集束電極による作用の相殺によって電子ビーム
スポットの横長偏平化が防止される。

また、電子ビームの偏向量が増すに従い、主レンズのレ
ンズ倍率が弱くなるので、偏向量が増加した電子ビーム
が螢光体スクリーン面上でオーバフォーカスとなる度合
も軽減され、螢光体スクリーン面の中央部のみならず、
その周辺部においても最適フォーカスで集中させること
ができ、かつ真円に近い電子ビームスポットを得ること
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術においては、設定輝度に対するビームス
ポット径、並びに電子ビームスポット形状の最適化は可
能であるが、電子ビームの電流値を変えると、画面上の
ビームスポット径は画面中央部と周辺部とで各々異なっ
た変化を示し、画面中央部では水平方向と垂直方向のビ
ームスポット径が同じように変化し、画面周辺部では垂
直方向のビームスポット径に対し水平方向のビームスポ
ット径の変化が大きく、電流変化による解像度の劣化は
画面中央においては水平方向と垂直方向の両方向で、ま
た画面周辺部においては水平方向で大きくなる。

第１０図は電子ビームの電流量の違いによる電子ビーム
スポット形状変化の説明図であって、（ａ）はビームス
ポットの輝度分布の概念図で、Ｂ□には最大輝度（ピー
ク輝度）、ＢＭＩＮは最小輝度、ｈは電流量に応じた輝
度値、ａｇｏはピーク輝度から１０分のｌの輝度におけ
るスポット径を示し、同図（ｂ）はカソード電流（μＡ
）に対するｄ、。の関係を示す特性図、同図（ｃ）は画
面上の測定位置の説明図である。

同図（ｂ）において、ＯＱは画面中央部真方向径、××
は同水平方向径の、それぞれ変化を示す。

この第１０図からも、上記した電流変化による解像度の
劣化が画面中央においてはビーム径が水平方向と垂直方
向で同じく太るため水平方向と垂直方向の両方向で、ま
た画面周辺部においては水平方向のビーム径が大きく太
るため水平方向での劣化が大きくなることがわかる。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、電子ビ
ームのビーム電流の変化に対して該電子ビームのスポッ
ト径を一方向に変化させ、螢光面全域でのビームスポッ
ト径の垂直方向の変化量と水平方向の変化量の比が特定
の範囲となるように設定したことにより、解像度の劣化
を少なくした陰極線管用電子銃を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、電子ビームを出射する陰極、この陰極に対
向して制御！極、加速電極、集束電極。

および陽極の少なくとも一組を配置して成る陰極線管用
電子銃において、上記加速電極に円形の電子ビーム通過
孔を形成すると共にその集束電極側に水平方向に長い矩
形または楕円形のスリットを形成し、上記集束電極を加
速電極側の第１集束電極、陽極電極側の第３集束を極お
よび第１集束電極と第３集束電極の間に設けた第２集束
電極とから構成すると共に、第２集束電極に電子ビーム
を水平方向から挟むように第３集束電極方向に植立した
垂直板とこの垂直板を包囲するリム電極とを設け、第３
集束電極に電子ビームを垂直方向から挟むように第２集
束電極方向に植立した水平板とを設け、上記電子銃のカ
ソード電流の所定の範囲における螢光面全域でのビーム
スポット径の垂直方向の変化量と水平方向の変化量の比
が特定の範囲となるように設定したことにまり達成され
る。

〔作用〕

第２集束電極の電子ビーム通過孔を挟む平行平板電極（
垂直板）と第３集束電極の電子ビーム通過孔を挟む平行
平板電極（水平板）とにより、４極レンズ電界が形成さ
れる。また、加速電極のスリットにより画面中央におけ
る電子ビームの！流量によるビームスポット形状を、小
電流で縦長大電流で横長として電子ビームスポット径の
垂直径の変化量を少なくする。また、加速電極に対向す
る第１集束電極にダイナミックフォーカス電圧を印加す
ることで垂直方向の電子ビームスポット径の増加を抑制
し、水平方向の電子ビームスポット径の大きさを変化さ
せる。

これにより、輝度変化に対する垂直方向の電子ビームス
ポット径の変化量を少なくでき、解像度の差を螢光面の
全面において低減させて良好な画像を映出することが可
能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明をカラー受像管用電子銃に適用した本発
明の一実施例の説明図であり、（ａ）は電子銃の構成を
示す断面図、（ｂ）は加速電極を（ａ、）の矢印Ａ方向
からみた正面図であって、Ｋｌ、Ｋｇ、に３は熱陰極（
以下、陰極）、１０は制御電極、２０は加速電極、３ｏ
は第１集束電極、４０は第２集束電極、４８はリム電極
、５゜は第３集束電極、６０は陽極電極（以下、陽極）
、１１．１２．１３，２１，２２，２３，３１，３２゜
３３．４１　ａ、　　４２　ａ、　　４３　ａ、４１ｂ
、４２ｂ。

４３ｂ、５１ａ、５２ａ、５３ａ、５１ｂ、５２ｂ、５
３ｂ、６１，６２．６３は電子ビーム通過孔を示し、４
４，４５．４６．４７は垂直板、４８はリム電極、５４
（５５）は水平板を示す、また、Ｃは電子銃軸、ＣＢは
センタービーム、ＳＢ、。

ＳＢχはサイドビームである。そして、水平方向−直線
上に配列された陰極に、、に、、に、、制御電極ｌＯ１
加速電極２０、第１集束電極３０、第２集束電極４０、
第３集束電極５０および最終加速電極である陽極６０と
でインライン型カラー受像管用電子銃を構成している。

陰極に＋　、Ｋｔ　、Ｋｘと対向配置した制御電極１０
には３個の電子ビーム通過孔１１．　１２．１３゜が形
成されている。

加速電極２０は３個の円形の電子ビーム通過孔２１．２
２．２３を有し、第１集束電極３０側に電子ビーム配列
方向に長いスリット孔２４．２５２６が形成されている
。このスリット孔は３個独立して図示しであるが、これ
に替えて３個の電子ビーム通過孔を包囲する一個のスリ
ットとしてもよく、また加速電極２０と構造的に独立さ
せ、電気的に同電位となるように接続してもよい。

第１集束電極３０は円形の電子ビーム通過孔３１゜３２
．３３を有し、第３集束電極５０と電気的に接続されて
いる。また、第１集束電極３０の電子ビーム通過孔は、
加速電極２０側の電子ビーム通過孔と第２集束電極４０
側の電子ビーム通過孔とが必ずしも一致した孔径である
必要はなく、加速電極２０側の電子ビーム通過孔の孔径
が第２集束電極４０側の孔径より小さくても、また大き
くてもよい、また、第１集束電極３０と第２集束電極４
０は必ず対向して配置しなければならないというもので
はなく、第１集束電極３０と第２集束電極４０との間に
３個の電子ビーム通過孔を有する電極を設けると共に、
この電極を加速電極２０と陽極電極６０と電気的に接続
した構成を取ってもよい。

第２集束電極４０は、第３集束電極５０側の端面に３個
の円形の電子ビーム通過孔４１ｂ、４２ｂ、４３ｂを有
し、第３集束電極５０に対向してこの電子ビーム通過孔
を形成する端面から上記電子ビーム通過孔を水平方向か
ら挟んで上記第３集束電極５０方向に垂直に植立した４
個の平行平板４４．４５，４６．４７からなる第１の平
板電極（垂直板）を有している。そして、第１の平板電
極を構成する平行子ＦＸ４４，４５，４６．４７を包囲
し、この平行平板の先＠４４ａ、４５ａ、４６ａ、４７
ａから第３集束電極５０側に一定の距離まで延長したリ
ム電極４８を有している。

このリム電極４８は、第２集束電極４０に構造的に一体
化したものとして図示しであるが、これに替えて、第２
集束電極４０と構造的に独立させた電極で構威し、電気
的に第２ｓ束電極４０と接続した構成とすることもでき
る。

また、第３集束電極５０は第２集束電極４０の端面に３
個の円形の電子ビーム通過孔５１ａ、５２ａ、５３ａを
有し、この電子ビームｉ！ｌ過孔を垂直方向から挟んで
上記第１集束電極４０方向に水平に植立した一対の平行
平板５４．５５からなる第２の平板電極（水平板）を有
している。なお、この水平板の対は各電子ビームに対し
て各別に（すなわち３対）設けてもよいのである。

そして、上記第２の平板電極（水平板）を構成する平行
平板の先端部５４ａ、５５ａは第２集束電極４０のリム
電極４８内まで延長されており、第２集束電極４０の平
行平板の先端部４４ａ、４５ａ、４５ａ、４７ａに対し
て電子銃軸方向に一定間隔ｌで設置されている。また、
陽極６０側の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔５
１ｂ、５２ｂ、５３ｂを有している。そして、陽極６０
の第３集束電極５０例の端面には３個の円形の電子ビー
ム通過孔６１．６２．６３が設けられており、サイド電
子ビーム通過孔の電子銃軸からの離軸距離Ｓ２は、前段
電極である陰極ＫｚＫｚ＋Ｋｉ、制御電極１０、加速電
極２０、第１集束電極３０、第３集束電極４０、第３集
束ｉ！極５０のサイド電子ビーム通過孔の離軸路Ｍｓ＋
に対して、Ｓｔ〉Ｓ、の関係となっており、第３集束電
極５０と陽極６０との間で主レンズが形成され、サイド
電子ビームＳＢＩ　、ＳＢｔを螢光体スクリーン面上に
集中させるようになっている。

動作時に各電極に与えられる印加電圧は、陰極に５０〜
１７０Ｖ、制御電極に０■、加速電極に４００〜５ｏｏ
ｖ、第３集束電極４０への印加電圧Ｖｆとして５〜８ｋ
Ｖ、陽極電圧Ｅｂとして２５ｋＶであり、また第１集束
電極３０と第３集束電極５０には電子ビームに垂直、水
平偏向に同期して変化するダイナミック電圧ＤＶｆが印
加される。

このダイナミック電圧ＤＶｆは、電子ビームの偏向量が
Ｏのときは第２集束電極４０の電圧ｖｒと同等の５〜８
ｋＶであり、電子ビームき偏向量が増すに従って漸次上
昇し、電子ビームの偏向量が最大のとき第２集束電極４
０の電圧Ｖｆよりも０．４〜ｌｋｖだけ高い電位となる
。

電子ビームの偏向量がＯのときは、上記のように、第１
集束電極３０と第２集束電極４０および第３集束電極５
０との間に電位差がないため、第２集束電極４０内部の
平行平板（第１の平板電極：垂直板）４４，４５．４６
．４７と第３集束電極５０に取付けられている平行平板
（第２の平板電極：水平板）５４．５５による電子ビー
ムへの影響はなく、電子ビームは第３ｓ束電極５０と陽
極６０との間の主レンズにより螢光体スクリーン面の中
央部で最適フォーカスで集中する。

電子ビームの偏向量が増すと、第１集束電極３０と第３
集束電極５０の電位が第２集束電極４０の電位よりも高
くなることから、第２集束電極４０内部の平行平板（垂
直板）４４，４５，４６．４７と第３集束電極５０に取
付られた平行平板（水平板）５４．５５とによって４極
レンズ電界が形威される共に、第３集束電極５０と陽極
６０との電位差が減少して主レンズによる集束作用が弱
くなり、前記した４極レンズ作用で磁気偏向収差による
螢光体スクリーン面周辺部の電子ビームの横長偏平化が
防止される。

また同時に、第１集束電極３０の電位が高くなると加速
電極２０と第１集束電極３０との電位差が増大し、加速
電極２０のスリット孔２４，２５゜２６の４極レンズ作
用が強くなる。

第２図は第１図に示した電子銃の加速電極２０と第１集
束電極３０とによる４極レンズ作用の説明図であって、
（ａ）は電子ビームの偏向がＯのときの管軸方向の陰極
、制御電極、加速電極、第１集束電極の部分断面図、（
ｂ）は電子ビームの偏向量を増加させた場合の上記と同
様の部分断面図、（Ｃ）は（ａ）のＹ　−Ｙ線における
ビーム断面“の説明図である。

同図において、陰極Ｋｇ　　（Ｋ＋　、Ｋｓ　）から出
射した電子ビームは、制御電極１０．加速電極２０゜第
１集束電極３０を通して加速、集束されて一旦クロスオ
ーバを形威し、主レンズに入射する。このクロスオーバ
の位置は電子ビームの電流量によって異なり、該電流量
が少ないときは陰極側のＬｌの距離になり、電流量が多
いときは第１集束電極３０側のし２の距離となるように
変化する。

また、過疎電極２０のスリット孔２５（２４゜２６）は
管軸方向に垂直方向で狭く、水平方向で広い開口である
ため、電子ビームは垂直方向で強く、水平方向で弱い集
束作用を受けて横長の断面形状となる。ただし、上記の
ように、電子ビームの電流量によりクロスオーバの位置
が変化して加速電極のスリット孔による４極作用が異な
り、電子ビームの電流量が少ないときはクロスオーバが
カソード側にあるため、スリット孔による４極レンズ作
用を強く受けて横長楕円断面のビーム形状に、また該電
流量が多いときはクロスオーバの位置が第１集束電極３
０側に寄るため、４極レンズ作用は弱くなって丸に近い
横長楕円断面のビーム形状となる。このときの螢光体ス
クリーン面中央部でのビームスポット形状は加速電極２
０のスリット孔２５により小電流で縦長形状となり、大
電流で丸に近い横長のコア形状となる。すなわち、同図
（ｃ）に示したように小電流時には加速電極を通過する
電子ビームが電流密度の高い垂直方向に縦長の２Ｈに対
し、水平方向に電流密度の低い２Ｌをもち、螢光体スク
リーン面中央部では縦長のコア部分でジャストフォーカ
スとなるように調整される。また、大電流時にはクロス
オーバが加速電極２０のスリット孔より先に出るため電
流密度が均一な横楕円形状２Ｍとなる。

画面周辺部のビームスポットは、偏向歪みによるものと
螢光面スクリーンに斜めにビームが入射することによる
図形歪みの二つの歪みがあり、前者の偏向歪みは第２集
束電極と第３集束電極による４極レンズにより補正可能
であるが、図形歪みは偏向が０のときの加速電極の４極
レンズ作用の効果と同様に低電流時にビームが縦長とな
ることで補正されるため、第１集束電極の電位が上がる
ことで加速電極の四極レンズ作用が強くなり画面周辺の
横長が補正される。

上記のように、電子ビームの偏向時は、第１集束電極３
０の電位が偏向角度がＯのときに比べて高くなるため、
前記４極レンズ作用が更に強くなり、偏向が０のときと
同様の作用をするが、電子ビームの電流量が少ないとき
の垂直方向の電子ビームの広がりは、大電流時に比べて
電子ビームが絞りこまれているため、電子間の反発作用
によりスポット径は太くなって、大電流時との電子ビー
ムスポット径の差は少なくなる。

第３図は電子ビームの電流量と電子ビームスポット径の
関係の説明図であって、ｌｋは電子ビームの電流（カソ
ード電流）（μＡ）　、ｄは電子ビームスポット径（ｍ
ｍ）を示し、太線の実線と一点鎖線で示したｄイとｄｖ
は螢光体スクリーン面中央部での電子ビームスポット径
の変化、細線の二点ｉＩ線と点線で示したｄＨ′　とｄ
、ｌ　は螢光体スクリーン面周辺部での輝度のピークか
ら　　　の０輝度における電子ビームスポット径ｄ１゜の変化を示す
。

同図に示したように、電子ビームの電流量が変化しても
、電子ビームスポットの垂直方向径は螢光体スクリーン
面の中央部と周辺部の何れにおいても変化が少ない。し
かし、水平方向径の変化は大きく、電流量が増えるに従
い大径となる。

そして、電子ビームの電流量の増減により変化する電子
ビームスポット径について、上記電流値が略１００〜５
００μＡの範囲において、水平方向の電子ビームスポッ
ト径の変化量に対する垂直力１１ｉ１の電子ビームスポ
ット径の変化量の比が０．６以下、垂直方向の電子ビー
ムスポット径の変化量に対する水平方向の電子ビームス
ポット径の変化量の比が０．６以下とすることにより、
螢光体スクリーン面の全面全域において高解像度の表示
が得られる。なお、上記の電子ビーム電流値は図示の実
施例で説明した動作条件におけるものであり、本発明は
これに限られるものではなく、電子銃の構成、動作条件
次第では上記電流値の範囲は変わるものである。

第４図は螢光体スクリーン面上での電子ビームスポット
の形状変化の説明図であって、同図（ａ）は電子ビーム
の電流量の増加に従って画面全域で縦長方向に変化する
場合を示す。水平方向の解像度については、電子ビーム
の電流量が多い場合は同図（ｂ）に示すような電子ビー
ムスポットは水平方向に大径となるため、垂直方向の解
像度の劣化は少なくなる。

なお、本発明は、上記した実施例に開示した形式の電子
銃に限るものではなく、既知の各種形式の電子銃に適用
可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、螢光体スクリー
ン面の全面全域にわたって、電子ビームの小？！流域か
ら大電流域までの広い範囲で高い解像度を得ることがで
きる優れた機能の陰極線管用電子銃を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による陰極線管用電子銃の第１の実施例
の説明図、第２図は第１図に示した電子銃の加速電極と
第１集束電極とによる４棒レンズ作用の説明図、第３図
は電子ビームの電流量と電子ビームスポット径の関係の
説明図１．第４図は第３図の関係を螢光体スクリーン面
上での電子ビームスポット形状で示した説明図、第５図
は４極レンズ磁界と電子ビームとの関係の説明図、第６
図はビンクツション分布の水平偏向磁界と電子ビームと
の関係の説明図、第７図はビームスポットの形状歪の説
明図、第８図は　−受像管装置の電子銃の説明図、第９図は第８図に示した電子
銃の第１集束電極と第２集束電極とによる４棒レンズ電
界作用の説明図、第１０図は電子ビームの電流量の違い
による電子ビームスポット形状変化の説明図である。１０・・・・・・・・・制御電極、２０・・・・・・・
・・加速電極、３０・・・・・・・・・第１集束電極、
４０・・・・・・・・・第２集束電極、４８・・・・・
・・・・リム電極、５０・・・・・・・・・第３集束電
極、６０・・・・・・・・・陽極電極、７０・・・・・
・・・・補助電極。（ｂ）第図第図 □じ−ム電、５希ンＩＫ（ＪＪＡ　）第　４図（ａ）（ｂ）第５図４第７図第８図（ｂ）（ｃ）第９図（Ｑ）団（ｂ）第１０図（ｂ）ｎソーｌ−″電ｊむ１Ｋ（／ＪＡ）（Ｑ）中央豐這径中央木Ｖ径ｒｆｌ旦讐遣径ｆｆ１ｉ！Ｌ木干径（Ｃ）ン９１　定うゴＩ！

Claims

【特許請求の範囲】１、陰極、制御電極、加速電極、集束電極および陽極電
極を有する陰極線管用電子銃において、前記陰極から出
射された電子ビームの螢光体スクリーン面の全面全域に
おける電流量の増減により変化する電子ビームスポット
径について、上記電流量が略１００〜５００μＡの範囲
における輝度のピークから１／１０の輝度における電子
ビーム径の変化が、水平方向の変化量に対する垂直方向
の変化量の比を０．６以下、または垂直方向の変化量に
対する水平方向の変化量の比を０．６以下としたことを
特徴とする陰極線管用電子銃。２、陰極、制御電極、加速電極、集束電極および陽極電
極を有する陰極線管用電子銃において、上記加速電極に
４極レンズ構造を備え、前記陰極から出射された電子ビ
ームの螢光体スクリーン面の全面全域における電流量の
増減により変化する電子ビームスポット径について、上
記電流量が略１００〜５００μＡの範囲における輝度の
ピークから１／１０の輝度における電子ビーム径の変化
が、水平方向の変化量に対する垂直方向の変化量の比を
０．６以下、または垂直方向の変化量に対する水平方向
の変化量の比を０．６以下としたことを特徴とする陰極
線管用電子銃。３、陰極、制御電極、加速電極、集束電極および陽極電
極を有する陰極線管用電子銃において、上記集束電極を
２つ以上に分割し、分割した集束電極相互の対向面の少
なくとも一方に偏向磁界を補正する非点収差補正構造を
備え、前記陰極から出射された電子ビームの螢光体スク
リーン面の全面全域における電流量の増減により変化す
る電子ビームスポット径について、上記電波量が略１０
０〜５００μＡの範囲における輝度のピークから１／１
０の輝度における電子ビーム径の変化が、水平方向の変
化量に対する垂直方向の変化量の比を０．６以下、また
は垂直方向の変化量に対する水平方向の変化量の比を０
．６以下としたことを特徴とする陰極線管用電子銃。４、一方向に配置された３個の電子ビームを出射するた
めの陰極と、この陰極に対して少なくも制御電極、加速
電極、集束電極、陽極電極とをこの順で管軸方向に配置
してなる陰極線管用電子銃において、前記集束電極は前
記加速電極側から陽極電極にかけて第１集束電極、第２
集束電極、第３集束電極とからなり、上記第２集束電極
は第３集束電極に対向する端面にその電子ビーム通過孔
を水平方向から挟む垂直の平行平板を備え、上記第３集
束電極は第２集束電極に対向する端面に形成した電子ビ
ーム通過孔を垂直方向から挟む水平の平行平板を備え、
上記第１集束電極と対向する加速電極の電子ビーム通過
孔には電子ビーム通過孔に対し垂直方向で狭く水平方向
で広いスリット孔を備え、上記第２集束電極に一定のフ
ォーカス電圧を、上記第１集束電極と第３集束電極に電
子ビームの偏向角の増大に伴つて上記フォーカス電圧よ
り高い値に変化する電圧を印加する構成とし、前記陰極
から出射された電子ビームの螢光体スクリーン面の全面
全域における電流量の増減により変化する電子ビームス
ポット径について、上記電流量が略１００〜５００μＡ
の範囲における輝度のピークから１／１０の輝度におけ
る電子ビーム径の変化が、水平方向の変化量に対する垂
直方向の変化量の比を０．６以下、または垂直方向の変
化量に対する水平方向の変化量の比を０．６以下とした
ことを特徴とする陰極線管用電子銃。５、陰極、制御電極、加速電極、集束電極および陽極電
極を有する陰極線管用電子銃において、上記加速電極に
４極レンズ構造を備え、上記集束電極を２つ以上に分割
し、分割した集束電極相互の対向面の少なくとも一方に
偏向磁界を補正する非点収差補正構造を備え、前記陰極
から出射された電子ビームの螢光体スクリーン面の全面
全域における電流量の増減により変化する電子ビームス
ポット径について、上記電流量が略１００〜５００μＡ
の範囲における輝度のピークから１／１０の輝度におけ
る電子ビーム径の変化が、水平方向の変化量に対する垂
直方向の変化量の比を０．６以下、または垂直方向の変
化量に対する水平方向の変化量の比を０．６以下とした
ことを特徴とする陰極線管用電子銃。