JPH0353735B2

JPH0353735B2 -

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Publication number: JPH0353735B2
Application number: JP8693781A
Authority: JP
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1981-06-08
Publication date: 1991-08-16
Also published as: JPS57202044A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ビームスポツト形状が良く、ビーム
のスタテイツクコンバーゼンスも良好な、外磁形
電磁集束陰極線管に関する。従来カラー陰極線管などには主として電界集束
電子銃が用いられていた。その主たる理由は、製
作が容易で、体積重量も小さく、低原価となるな
どの利点があつたからである。近年、カラー陰極
線管に対しては高解像度化の要求がますます強く
なり、この要求に沿つて多種類の電界集束電子銃
が開発されているが、その高解像度特性は現在既
にほぼ飽和限界に達している。これに対し電磁集束電子銃は球面収差の小さい
レンズが得られ、電子電荷の反撥力によるビーム
のひろがりを避けやすいなど、高解像度化に対し
ては有利である。又、電磁集束電子銃は電界形の
様な電極間放電の恐れが少なくなるメリツトも有
している。この様な背景から、第１〜３図に示す
様な、集束磁界発生手段としてバルブのネツク管
外周に環状永久磁石を装着し、この磁石の発生す
る磁束を効果的に吸収する有底筒状の高透磁率磁
性体よりなり底面に電子ビーム通過孔を有する複
数個のヨークを、電子ビーム通路に沿つて対向さ
せてネツク管内に配設し、これら対向するヨーク
の間隙部に磁気主レンズを形成させるようにし
た、インライン配列外磁形電磁集束陰極線管が提
案されている。第１図は上記従来の管の電子銃部のインライン
配列面による断面図、第２図は同じ管の管軸を含
みインライン配列面に直交する平面による断面図
である。また第３図は、第１，２図中に示すＡ−
Ａ線断面図である。これらの図において、１はバ
ルブのネツク管、２はカソード、３は第１グリツ
ド、４は第２グリツド、５は１対の高透磁率磁性
体よりなるヨーク、６は弾性導電条、７は内装導
電膜、８は環状永久磁石、９はガラス製電極支持
棒、１０は偏向ヨーク、１１はステムピン、１２
Ｃはセンタビーム、１２S₁，１２S₂はサイドビー
ム、１３は光学レンズに模して示した磁気主レン
ズ、１４は非磁性体よりなるギヤツプ電極、１５
は第３グリツドボトムである。カソード２から放
出されたセンタビーム１２Ｃ、サイドビーム１２
S₁，１２S₂は、それぞれ第１グリツド３、第２グ
リツド４を通過していつたん集束されていわゆる
クロスオーバを形成し、その後、内装導電膜７、
弾性導電条６を介して陽極電圧が印加されている
第３グリツドボトム１５、ヨーク５、ギヤツプ電
極１４等によつて加速され、電子ビーム通過孔５
ａを通過して磁気主レンズ１３に入射し、螢光面
（図示せず）上にクロスオーバの像を結ぶ。ヨー
ク５は有底筒状の高透磁率磁性体製で永久磁石８
により生ずる磁束を吸収し、１対のヨーク底面と
対向する間隙部５ｇに、電子ビーム通路に沿つて
強い集束磁界を生じ、ここに磁気主レンズ１３を
形成するのである。そして電子ビーム１２Ｃ，１
２S₁，１２S₂の螢光面上のスポツト形状を真円と
する事と、これら３色螢光体用の３本のビームを
シヤドウマスク（図示せず）上の１点で集中、交
会させる事とを考慮して、第３図に示すように、
ヨーク５の管軸に直角な断面外形を円形にしてい
た。その結果、電子銃組立に際しては、まず最初
にカソード２から第３グリツドボトム１５までの
電極だけを電極支持棒９に支持させ、その後、カ
ソード側のヨーク、ギヤツプ電極、螢光面側のヨ
ークを順次その上に積み重ね。重ね合せ部を溶接
して行くようにせざるを得なかつた。この様な組
立工程は多くの工数を要し、原価上昇の要因とな
り、しかも製品の組立精度を十分高くできないと
いう問題があつた。本発明は上記の如き従来技術の問題点を除去
し、十分高い組立精度が容易に得られ、性能良好
でしかも低原価な電子銃を有する電磁集束陰極線
管を提供することを目的とする。上記目的を達成するために本発明においては、
ヨークの管軸と直角な断面外形を対向する円弧と
対向する直線とから形成される形状にしてヨーク
も他電極と共通な電極支持棒で支持させ、永久磁
石材料には性能価格比の良好なフエライト系を用
いることとし、更にヨーク外形を非円形にしたこ
とによつてビームスポツト形状やスタテイツクコ
ンバーゼンス（以後STCと略称）が悪影響を受
けないようになる条件を求めて研究した結果、永
久磁石形状、ヨークの間隙長、ヨークの管軸方向
の長さを、特定の相関関係を満たすような範囲内
の値とすることによつて十分良好な性能が得られ
るようにした。以下本発明を図面を用いて更に詳細に説明す
る。第４，５，６図は本発明一実施例の電子銃部を
示し、第４図はインライン配列面による断面図、
第５図は管軸を含みインライン配列面に直交する
平面による断面図、第６図は第４，５図中に示す
Ａ−A′線断面図である。第１，２，３図に示し
た例と大きく異なる点は、ヨーク５１ａ，５１ｂ
およびギヤツプ電極の外形が偏平になり、その偏
平部分とネツク管内壁面との間のすきまを利用し
てヨークやギヤツプ電極１４ａを、他電極と同時
に共通の電極支持棒９ａで支持していることであ
る。しかしヨーク外形を非円形にすると、色ずれ
が生じないように、３原色用電子ビームがシヤド
ウマスク上で集中、交会（スタテイツクコンバー
ゼンスSTC）するように、永久磁石８位置を管
軸方向に移動、調整して最適位置に固定した際、
一般にビームスポツト形状は著しく円形から逸脱
した歪んだものとなつてしまう。また逆にビーム
スポツト形状が真円となるように永久磁石位置を
調整すると、STCがとれなくなつてしまう。こ
の対策として容易に考えられることは、第７図に
示す様に、ヨーク５１ａの螢光面側ネツク管外周
に４極磁界発生装置１６を設置し、４極磁界をビ
ームに作用させSTCをとる（小さくする）こと
である。しかしこの方法は一般にビームスポツト
形状を歪ませ、原価を上昇させることにもなつて
好ましくない。本発明者は、研究の結果、この問
題を、永久磁石やヨークの形状、寸法、それらの
配置等を特定範囲内に限定することによつて、４
極磁界発生装置なしに解決した。永久磁石８の大きさは、ほぼ２つの要因によつ
て定まる。１つは電磁集束陰極線管の使用条件、
すなわちネツク管１の外径、動作陽極電圧等であ
る。また他の１つは永久磁石から効率良く集束用
磁束を発生させるための条件で、永久磁石の材質
で定まるＢ−Ｈ曲線に基いてＢ・Ｈ積の大きい動
作点（パーミアンス）となるように永久磁石の寸
法比を選定することである。ここで永久磁石材料
としては、この陰極線管が家庭用テレビジヨン受
像機に用いるものであることを考慮すると、現状
においては性能価格比の点からフエライト系が最
適となる。よつて本発明者は日立金属製フエライ
ト系磁石YBM−2Bを用いて研究した。表に以上
の点を考慮して決定した環状磁石を示し、例えば
表中の仕様は14形、90度偏向、動作陽極電圧
21kVの管に対するものである。第４，

【表】５図に示す様に永久磁石８の近くに偏向ヨーク１
０が存在するので、永久磁石の漏れ磁界が偏向磁
界に干渉しないようにする必要がある。そのため
にネツク管１を長くし、永久磁石と偏向ヨークの
間隔を広げることも考えられるが、受信機奥行を
長くするので限度がある。そこでｔやφ_pの値を表
１に示した値よりも小さくしなければならないこ
ともある。またヨーク５１ａ，５１ｂの間隙長lg
が前記パーミアンスの決定に大きく影響すること
は勿論であるが、lgを小さくしすぎると小さく強
いレンズになつて球面収差が増大し、lgを大きく
しすぎるとSTCがとれなくなつてしまう。lgの許
容範囲は磁石の厚さｔに対し、0.3t≦lg≦1.0tで
あるが、実験は主にlg＝0.5tで行なつた。以上の
如き要因により永久磁石の形状、寸法はほぼ決定
され、第４〜６図に示した陰極線管に適用可能な
範囲は、1.7≦φ_p／φ_i≦2.3、0.35≦ｔ／φ_i≦0.65で
あることが、計算機シミユレーシヨンと実験結果
から明らかになつた。第８図は表１に示した種々の仕様の永久磁石に
対して、本発明に係る螢光面側のヨーク５１ａの
管軸方向長さh_uとカソード側のヨーク５１ｂのそ
れh_bの比h_b／h_uと、スタテイツクコンバーゼンス
量すなわち螢光面上におけるセンタビーム１２Ｃ
とサイドビーム１２S₁の距離を示し、サイドビー
ム１２S₁がセンタビーム１２Ｃよりもｙ方向上側
に存在する時を正としている。曲線に対した番号
は表１中に示す磁石仕様番号に対応する。なお前
述の如く永久磁石８と偏向ヨーク１０との距離は
大きくない。高透磁率磁性体ヨークは元来永久磁
石の近くに位置しているからヨーク特に螢光面側
のヨーク５１ａと偏向ヨーク１０との距離は大き
くない。従つてヨーク５１ａの管軸方向の長さh_u
は、ヨーク５１ａが偏向ヨーク１０の磁界から電
子ビームをしやへいしないようにするために制限
を受ける。一般に永久磁石の発生する磁束をなる
べく多く集束磁界に利用するにはh_uが大きい方が
よいが、上記理由で実際には余り大きくできな
い。さて第８図からわかるように、種々の大きさ
の永久磁石に対してビームスポツト形状が真円
で、かつSTC量をゼロにするh_b／h_uの値が存在
し、その値は永久磁石の形状、大きさに依存す
る。例えばの形状ではh_b／h_u＝2.1、の形状
ではh_b／h_u＝1.13、の形状ではh_b／h_u＝1.45又
は1.52とすればよい。第９図はこれらの結果をもとにSTC量をゼロ
にするような、永久磁石８の外径φ_p、内径φ_iと、
ヨークの長さh_b，h_uの関係を示したもので、横軸
にh_b／h_uを、縦軸にφ_p／φ_iをとり、この両者の関
係をｔ／φ_i（ｔは永久磁石の厚さ）をパラメータ
にして示してある。すなわち第９図に示す曲線上
の点に相当する形状、大きさの磁石８、磁性体ヨ
ーク５１ａ，５１ｂを用いれば、ビームスポツト
が真円で、かつSTC量をゼロとする電磁集束陰
極線管が得られる。第９図中に斜線を引いて示し
た領域が、既述の本発明で使用可能な永久磁石の
大きさ、形状から定まるh_b／h_uの許容範囲であ
る。以上説明したように本発明によれば、ビームス
ポツト形状が真円で、スタテイツクコンバーゼン
スも良好で、容易に高精度に組立てられる安価な
電磁集束陰極線管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の電磁集束陰極線管の電
子銃部を示す図、第４図〜第６図は本発明一実施
例の電子銃部を示す図、第７図は４極磁界発生装
置設置図、第８図は１対の高透磁率磁性体ヨーク
の管軸方向長さの比とスタテイツクコンバーゼン
ス量の関係を示す図、第９図はSTC量をゼロと
するための前記１対のヨークの長さの比と、永久
磁石の内外径比の関係を、磁石の厚さと内径の比
をパラメータにして示す図である。８……環状永久磁石、９ａ……磁性体ヨークも
支持する電極支持棒、１３……磁気主レンズ、５
１ａ……断面形状を偏平にした螢光面側の磁性体
ヨーク、５１ｂ……断面形状を偏平にしたカソー
ド側の磁性体ヨーク、φ_i……環状永久磁石８の内
径、φ_p……磁石８の外径、ｔ……磁石の厚さ、lg
……磁性体ヨーク対向間隙長、h_u……磁性体ヨー
ク５１ａの管軸方向長さ、h_b……磁性体ヨーク５
１ｂの長さ。

Claims

【特許請求の範囲】

１バルブのネツク管外周に円環状フエライト系
永久磁石を装着し、この磁石の発生する磁束を効
果的に吸収する高透磁率磁性体よりなるヨークを
管軸方向に少なくとも１対以上対向させてネツク
管内に配設し、対向するヨークの間〓部に磁気主
レンズを形成させた電磁集束形陰極線管におい
て、前記ヨークの管軸と直角な断面を、対向する
円弧と対向する直線とから形成される形状とし、
外径φ_p、内径φ_i、厚さｔのフエライト系永久磁石
の形状を、1.7≦φ_p／φ_i≦2.3、0.35≦ｔ／φ_i≦0.65
とし、更に対応するヨークの間〓長１ｇを、0.3t
≦１ｇ≦1.0t、螢光面側のヨークの管軸方向長さ
h_u、カソード側のヨークの管軸方向長さをh_bとし
たとき、0.15h_u≦h_b≦2.04h_uとしたことを特徴と
する電磁集束形陰極線管。