JPH0334181B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の背景＞ この発明は進歩したインライン型電子銃を有す
るカラー映像管に関し、特に球面収差低減用の進
歩した拡大集束レンズを持つ電子銃に関する。

インライン型電子銃は同一平面上で３本の電子
ビームをうまく発生して、これらのビームを集束
（コンバーゼンス）経路に沿つて映像管スクリー
ン近傍の一点または微小集中領域に指向するよう
に設計されたものである。その１形式が米国特許
第3873879号に示されており、これによると第１
および第２の加速集束電極と呼ばれる２つの電極
間に電子ビームを集束する主静電集束レンズが形
成される。その２つの電極は底同士が対向する２
つのカツプ状部材を含み、その各カツプ状部材の
底面には各電子ビームが通過する３個の開孔が形
成されており、各電子ビームにそれぞれ対応する
３個の個別の主集束レンズを形成している。推奨
実施例では電子銃の総直径が内径29mmの管球ネツ
ク部に適合するようになつている。この寸法条件
により３個の集束レンズは互いに極めて接近した
状態で離間しているため、集束レンズの設計には
厳しい制限が付けられている。従来から集束レン
ズの直径が大きくなるほど集束品質を制限する球
面収差が減少することは知られている。

集束レンズの直径の他に、そのレンズ電極の表
面の間隔もこれが大きくなるほどレンズの電位勾
配が緩やかになることから球面収差を減ずるため
重要である。しかしこの電極間隔を特定の限度度
（通常1.27mm）より大きくすると、ネツク部のガ
ラス上の静電荷がその電極間隔の空間に貫入して
ビームを曲げ、電子ビームの誤集中を起すため、
これは一般に不都合である。

米国特許第4370592号には互いに離れた２個の
電極によつて主集束レンズを形成した電子銃が記
載されている。この各電極には電子ビームの本数
と同数の開孔と外周リム部があり、その２つの電
極の外周リム部が対向している。各電極の開孔の
ある部分はリム部から後退した凹陥部内にある。
この主集束レンズの効果は球面収差を減ずるため
の緩やかな電位勾配を作ることである。上記米国
特許明細書記載の２個の電極の外周リム部は形状
が非対称であるため、内側と外側の電子銃に対す
る水平、垂直の集束電圧成分が同じにならない。
すなわち垂直方向については、中央の電子ビーム
は、集束構体の一部が凹陥部両側の円弧状壁面に
よつて包囲された両側の電子ビームよりスロツト
の影響を強く受け、より大きな集束作用を受け
る。これは電界がそのスロツトを内接円形の外周
より垂直方向に貫通し易いからである。同様に、
水平方向の電界は凹陥部の中心より外周リム部の
両側においてより急速に低下するから、外側電子
ビームにおける水平集束成分は中央電子ビームの
それより作用が大きいことがある。米国特許第
4370592号開示の集束電極は第５図に示されてい
るが、これについて以下に説明する。

他の２つの米国特許明細書には外周リム部と凹
陥部の細長い形によつて生ずる水平集束強度と垂
直集束強度との差を少なくとも一部補償するよう
にその形を変えたものを示している。これらの米
国特許の一方は米国特許第4388552号で、第６図
にその集束電極が図示説明されている。他方の米
国特許は米国特許第4400649号で、第７図にその
集束電極が図示説明されている。これらの各集束
電極については後程さらに詳しく説明する。

上記の各米国特許明細書には従来法のインライ
ン型電子銃より性能が決定的に改善された電子銃
の構成が開示されているが、この構成をさらに改
良して水平、垂直の集束電界の強度差を減じ、そ
の集束電極の凹陥部を大きくしてその主集束レン
ズを拡大することが望ましい。しかし、このよう
に凹陥部を大きくすることは上記の従来法の電子
銃の構成では２つの大きな電極支持用の棒または
ビードを用いるため極めて制限される。

＜発明の概要＞ この発明によつて改良されたカラー映像管は、
３本の電子ビームすなわち１本の中央ビームと２
本の両側ビームを発生してこれを同一平面上の径
路に沿つて映像管のスクリーンに向けるインライ
ン型電子銃を有する。この電子銃は電子ビームを
集束する主集束レンズを有し、この主集束レンズ
はそれぞれ３個の別々のインライン開孔を有する
２つの離れた電極で形成される。この電極はそれ
ぞれ外周リム部を有し、２つの電極の外周リム部
は互いに対面している。各電極の開孔部分はリム
部から後退した凹陥部内にある。２つの電極の凹
陥部はインライン開孔のインライン配列方向に平
行な方向と垂直な方向の寸法が同じであるが、そ
のインライン配列方向と約45゜をなす対角線方向
の寸法はそれより小さい。

推奨実施例において、各電極はその対角線に沿
う外周部でそれに取付けられた４本の支柱により
互いに結合されている。

この発明はその凹陥部を拡大し、水平、垂直の
集束電界をより一層均等化することにより上記各
米国特許明細書に開示されたものより優れた集束
電極を提供する。

＜推奨実施例の詳細な説明＞ 第１図は短形フエースプレートパネル１２、管
状ネツク部１４およびその双方を接続する短形フ
アンネル部１６を有する短形カラー映像管を詳示
する。パネル１２は表示用フエースプレート１８
とフアンネル部１６に封着された外周フランジ部
すなわち側壁２０から成り、フエースプレート１
８の内面には３色モザイク螢光スクリーン２２が
形成されている。このスクリーン２２は映像管の
高周波ラスタの線走査方向にほぼ垂直（第１図の
紙面に垂直）な方向に伸びる螢光体の線から成る
線状スクリーンが好ましいが、ドツト・スクリー
ンでもよい。スクリーン２２と所定の間隔を保つ
て多孔色選択電極すなわつシヤドーマスク２４が
通常の手段により着脱自在に取付けられている。
ネツク部１４の内部中心には第１図に点線で略示
するように改良型のインライン型電子銃２６が取
付けられて３本の電子ビーム２８を発生し、これ
を同一平面上の集中径路に沿いマスク２４を通つ
てスクリーン２２に指向させる。

第１図の映像管はフアンネル部とネツク部との
接合部近傍にヨーク３０のような外部磁気偏向ヨ
ークを取付けて使用するように設計されている。
ヨーク３０は励磁されると３本のビーム２８に磁
界を与え、それを水平、垂直の両方向に走査して
スクリーン２２上に短形のラスタを生成する。こ
の偏向の始まる平面（零偏向面）はヨーク３０の
ほぼ中央にあつて第１図に線Ｐ−Ｐで示されてい
る。映像管の偏向領域はフリンジ磁界のためヨー
ク３０から電子銃２６の領域に軸方向に延び込ん
でいる。図を簡略化するために、第１図では、偏
向領域における電子ビーム径路の実際の曲りは示
されていない。

電子銃２６の細部を第２図および第３図に示
す。電子銃２６は同一平面上に等間隔で配列され
た３個の陰極３４（各ビームに１個宛）と、制御
グリツド電極３６（Ｇ１）と、遮蔽グリツド電極
３８（Ｇ２）と、第１の加速集束電極４０（Ｇ
３）と、第２の加速集束電極４２（Ｇ４）とをこ
の順序で互いに隔てて配置して構成されている。
Ｇ１〜Ｇ４電極はそれぞれ３本の共通平面電子ビ
ームを通過させる３個のインライン開孔を有す
る。電子銃２６の主静電集束レンズはＧ３電極４
０とＧ４電極４２の間に形成される。Ｇ３電極４
０は４個のカツプ状素子４４，４４，４８，５０
で形成され、その中の２素子４４，４６がその解
放端同士で、他の２素子４８，５０もその解放端
同士でそれぞれ結合されている。また第２素子４
６と第３素子４８はその有孔閉塞端同士で結合さ
れている。このＧ３電極４０は４素子構造で示さ
れているが、同じ長さになれば任意数の素子で構
成することができる。Ｇ４電極４２もまたカツプ
状であるが、その解放端は有孔遮蔽カツプ５２で
塞がれている。

Ｇ３電極４０とＧ４電極４２の対面する有孔閉
塞端はそれぞれ新規な大型凹陥部５４，５６を有
する。この凹陥部５４，５６により電極４０の閉
塞端の開孔５８，６０，６２を含む部分がＧ４電
極４２の閉塞端の開孔６４，６６，６８を含む部
分から引離されている。Ｇ３電極４０とＧ４電極
４２の閉塞端の残部は凹陥部５４，５６の外周を
取巻くリム部７０，７２をそれぞれ形成する。リ
ム部７０，７２は２個の電極４０と４２とが互い
に最も接近する部分である。

２つの加速集束電極４０，４２は４本の絶縁支
柱７４，７６，７８，８０によつて接続され、こ
れらの支柱は電子銃２６の周りに約90゜間隔で対
称的に配置されている。この支柱をＧ１電極３６
およびＧ２電極３８まで延ばしてそれらの各電極
を支持させてもよく、またはＧ１，Ｇ２電極を他
の手段でＧ３電極４０に取付けてもよい。推奨実
施例ではこの支柱はガラス製で、各電極から突出
する止め金に加熱圧着されてそれぞれ埋込んでい
る。

４本の支柱７４，７６，７８，８０の利用によ
り、各集束電界電極４０，４２の凹陥部５４，５
６を従来技術による凹陥部より相当大きくでき
る。第４図はＧ３電極４０の正面図を示す。Ｇ４
電極４２はこれと同じでもよいが、そのときの設
計条件に合う様に若干変えることもできる。例え
ば、第２図に示すＧ４電極４２の凹陥部５６の幅
をＧ３電極４０の凹陥部５４の幅より僅かに広く
して電子ビームの集中を助けることもできる。凹
陥部５６の両側のインライン方向の半径を凹陥部
５４の対応する半径と異らせて外側ビームの一点
集束が確実に行なわれるようにし、また集束に所
要量の非点収差を導入することもできる。凹陥部
５４，５６のインライン方向に垂直な方向の長さ
および凹陥部の両側のこの方向の半径を同様に異
らせて中央ビームの集束に適当な非点収差を与え
ることもできる。再び第４図において、Ｇ３電極
４０の凹陥部５４はインライン開孔５８，６０，
６２のインライン配列方向とそれに直角な幅が実
質的に等しい。電極４０に十字形に形成された４
つの切込みに４つの支持金具８２，８４，８６，
８８を設けることにより、その凹陥部５４を拡大
することができる。このようにＧ３電極４０の凹
陥部５４とＧ４電極４２の凹陥部５６が大きくな
るため、各リム部７０，７２が形成する静電集束
レンズが大きくなり、これによつて従来技術の構
成による細長いリム部が形成するレンズより収差
が小さくなる。

第２図，第３図の電子銃２６のような電子銃に
対する代表的寸法のいくつかを次表に示す。

表 ネツク部外径 29.00mm ネツク部内径 24.00mm Ｇ３電極４０とＧ４電極４２との間の最短（即
ちリム間）距離 1.27mm Ｇ３電極４０の隣接開孔中心間隔 5.1mm Ｇ３電極４０の開孔５８，６０，６２内径
4.1mm Ｇ３電極４０の凹陥部５４の最大長 19.0mm Ｇ３電極４０の凹陥部５４の対角線長 12.7mm Ｇ３電極４０の凹陥部５４とＧ４電極４２の凹
陥部５６の深さ 2.92mm 第５図、第６図、第７図は＜発明の背景＞で述
べた従来技術による集束電極の３種の構成を示
す。第５図に示す第１の電極９０は前記米国特許
第4370592号に開示されている。電極９０は外周
リム部９２と、このリム部９２から開孔部９６を
後退させる細長い凹陥部９４を含んでいる。この
凹陥部９４には２つの平行な直線部分と２つの湾
曲側部がある。この米国特許明細書に説明されて
いるように、電極９０の構成はその電子銃の他の
手段により修正すべきスロツト非点収差を生じさ
せる。

第６図に示す第２の従来技術の電極９８は前記
米国特許第4388552号明細書に開示されている。
この電極９８も外周リム部１００と細長い凹陥部
１０２を含むが、この構成ではこの凹陥部１０２
が中央ビーム径路部分より両側ビーム径路部分で
幅広くなつており、上記スロツト非点収差を少な
くとも一部補償するようになつている。

第７図に示す第３の従来技術の電極１０４は前
記米国特許第4400649号明細書に開示されている。
この電極１０４もまた外周リム部１０６と細長い
凹陥部１０８を含む。この構成では、凹陥部１０
８の幅が外側ビームの径路部分より中央ビームの
径路部分で広く、中央ビーム開孔が側方ビーム開
孔より小さくて、凹陥部１０８の細長形状によつ
て生ずる水平、垂直の集束電圧差が最小になるよ
うになつている。

上記３種の従来技術の電極はすべて細長い凹陥
部を有し、その凹陥部を包囲するリム部が従来技
術の２本支柱構造を用いて実現される最大の集束
レンズを形成する。

この発明の電極構造の重要性は第８図、第９
図、第１０図および第１１図の比較により理解す
ることができる。第８図は管ネツト部１４′の断
面を示す。ネツク部１４′内の破線円１１０は電
子銃とネツク部内面の間の放電を防ぐためにその
間に最小間隔を保つに要する電子銃の直径の限度
を示す。第９図は従来技術の電子銃１１２の１つ
の集束電極部分が挿入されたネツク部１４′を示
す。この電子銃１１２は２本の支柱１１４，１１
６を有する。

第１０図はネツク部１４′に挿入された他の形
式の電子銃１１８を示す。この電子銃１１８は昭
和51年1976年）４月21日付けで公開された実開昭
51−52668号公報に開示されたもので、電子銃の
各集束電極が円形リム部１２０とそのリム部１２
０から後退した開孔部１２２を有する。このリム
部１２０により主集束レンズの主要部が形成され
る。円形の場合に最も大きい主レンズが得られる
と考えられるかもしれないが、第１０図は支柱１
２４，１２６が必要なためリム部１２０の直径が
小さく制限されることを示している。

第１１図はネツク部１４′に挿入されたこの発
明による構造の電子銃２６の集束電極部分を示
す。若干小型の４本の支柱７４，７６，７８，８
０に沿う十字型の構造を用いることにより、上記
のいずれの従来技術の構成よりも大きな集束レン
ズを破線円１１０の範囲内に形成することができ
る。上に詳細に示した例では、集束レンズの主要
部が各凹陥部５４，５６を包囲する対面リム部７
０，７２により形成される。この集束電極の凹陥
部５４，５６は拡大されているから、即ち第５図
の従来法の19mm×７mmから19mm×19mmになつてい
るから、その集束レンズの静電界の電気力線は垂
直方向に遥かに大きい曲率半径を有する。このた
め集束レンズの垂直方向と水平方向の集束作用が
ほぼ等しくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するシヤドーマスク形
カラー映像管の一部を軸に沿う断面で示した平面
図、第２図は第１図に破線で示す電子銃の一部を
軸に沿う断面で示した上面図、第３図は同じく第
１図に破線で示す電子銃の一部を軸に沿う断面で
示した側面図、第４図は第２図および第３図の電
子銃の集束レンズ電極の正面図、第５図、第６図
および第７図は従来技術による３種の集束電極を
示す正面図、第８図は映像管ネツク部の断面図、
第９図および第１０図は従来技術の電子銃を内蔵
する映像管ネツク部の断面図、第１１図はこの発
明により構成された電子銃を内蔵する映像管ネツ
ク部の断面図である。 ２２…スクリーン、２６…電子銃、２８…電子
ビーム、４０，４２…集束レンズ電極、５４，５
６…凹陥部、５８，６０，６２，６４，６６，６
８…インライン開孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央ビームと２本の両側ビームより成る３本
   の電子ビームを発生し、これを同一平面上の経路
   に沿つてスクリーンに指向されるインライン電子
   銃を含み、この電子銃が、それぞれ分離した３つ
   のインライン開孔を有する２つの離間した電極に
   より形成された上記ビームを集束させるための主
   集束レンズを含み、上記各電極がまた外周リム部
   を含み、上記２つの電極の上記外周リム部が互い
   に対向し、各電極の開孔部分が上記リム部から後
   退した凹陥部内にあり、上記２つの電極の凹陥部
   が上記インライン開孔のインライン方向と垂直な
   方向に、そのインライン開孔のインライン方向と
   平行な方向の寸法と実質的に同じ寸法を有し、上
   記インライン開孔のインライン方向と約45度の角
   を成す対角線方向の寸法がそれより小さくなつて
   いるカラー映像管。