JPH041455B2

JPH041455B2 -

Info

Publication number: JPH041455B2
Application number: JP60018490A
Authority: JP
Inventors: Makusueru Moreru Arubaato; Henri Hyuuzu Richaado; Henri Baako Uiriamu
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1992-01-13
Also published as: JPS60216430A; BE893804A; ZA824780B; JPH0312422B2; JPS5823148A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の関連する技術分野〕この発明は一般にカラー画像表示装置に使用す
る電子銃構体に関する。

〔従来技術〕カラー画像表示装置において最初シヤドーマス
ク型の多ビーム式カラー映像管が用いられたと
き、その表示スクリーン上の走査ラスタのすべて
の点において確実にビームが集中するようするた
めに動的集中補正回路が必要であつたが、それ以
後例えば米国特許第3800176号明細書記載のよう
な自己集中表示方式が開発されて動的集中補正回
路の必要がなくなつた。上記米国特許の方式で
は、３本のインライン型電子ビームが全ラスタ点
で実質的な集中が得られるような負の水平軸方向
収差と正の垂直軸方向収差を生ずる不均一性を持
つ偏向磁界を通る。

上記米国特許の方式が最初商用されたとき、偏
向面における隣接ビームの中心間距離（Ｓ間隔）
は集中条件を簡単にするため役5.08mm未満に保た
れていたが、このようにビーム間隔を小さくする
とその走査されるビームの電子銃源の集束電極の
横長素子に設けられるビーム位置決定用開孔の直
径に限度が生じる。各ビームの集束レンズの有効
径はこの開孔の直系で決まるため、この開孔が小
さければ小径レンズに付随する球面収差によるビ
ームスポツトの変形の問題が生ずる。

しかしその後ビーム間隔を広げて集束電極の開
孔径を大きくすることができるようになり、その
ためスポツト変形の問題は減少したが、代りに集
中の問題が増加した。

例えば東芝レビユー昭和55年３、４月号掲載の
浜野等の論文「ミニネツクカラー映像管」に記載
されたような自己集中表示方式の次の改良では、
ネツク部の外径が通常用いられて来たもの
（29.11mmおよび36.5mm）より著しく小さい（22.5
mm）カラー映像管に比較的コンパクトな偏向ヨー
クを取付けた管球ヨーク構体が用いられている。
この論文によると、ネツク部の直径を小さくする
と水平偏向電力が節約され、通常のネツク径29.1
mmのものに比して偏向感度が20〜30％向上する
が、ネツク部領域の寸法が充分な集束性能や高電
圧安定度（すなわち放電に対する信頼度）を得る
ことの困難な助長することになる。

〔発明の開示〕

この発明の電子銃構体は、３本の電子ビームを
生成する電子銃構体であつて、インライン配列さ
れた３本の陰極２１と、各々が上記電子ビームの
インライン面を横切つて伸びる３個の円形開孔６
４，２６を有し、各円形開孔が他の電極の開孔お
よび上記陰極と整列して配列されている複数の電
極２３，２５と、互いに異なる電位に維持された
２個の主集束電極２７，２９からなる主集束レン
ズ１８とからなつている。上記主集束電極は管ネ
ツクの長手軸を横切つて配置され且つ各々１本の
電子ビームが通過する３個のインライン開孔が形
成された第１の部分４０，５０と、上記各第１の
部分から管軸方向に伸び、上記電子ビームに対す
る共通囲壁部を形成する第２の部分４２，５２と
を含んでいる。そして、上記第２の部分は互いに
対向して配置されており、それらの間で電子ビー
ムが集中形態で射出するように上記電子ビームに
対する共通主集束レンズを特定しており、上記囲
壁部の最大差渡し寸法、f₁，f₃はインライン方向
にあり且つ隣接する開孔４４，５４の中心間距離
ｇの３倍よりもかなり大になるように設定されて
いる。また、ビーム形成手段として作用するスロ
ツト状構造６８は、上記各電極の開孔６４，２
６，２８と整列するようにビーム形成領域２１，
２３，２５の２個の連続する電極２３，２５の一
方に配置されており、それによつて上記主集束レ
ンズの入口部における各電子ビームの断面のイン
ライン方向の寸法はインライン方向に垂直な方向
の寸法よりも大になるように定められている。

〔発明の実施例〕

この発明の実施例では、管球ヨーク構体に通常
のネツク部外径29.11mmの管球を用いる。これに
よつてネツク径22.5mmのものの破損し易さに関係
する取扱いの問題は、管球の製造と画像表示装置
の組立ての双方においてなくなり、また「ミニネ
ツク」管の排気に付随する排気時間の長い問題も
解消する。

90°偏向角を用いると、Ｓ間隔が約5.08mm未満
の29.11mm径ネツクの管球に水平偏向巻線の窓の
ビーム出口端における内径が約67.0mm（すなわち
偏向角1°当り0.76mm以下）で半トロイド型（すな
わち垂直偏向巻線がトロイド型で水平偏向巻線が
鞍型）のコンパクトな偏向ヨークを設けて自己集
中式19V画像表示を行う。このコンパクトな90°
ヨークの水平偏向巻線の蓄積エネルギ条件は陽極
電圧25KVの動作において僅か1.85ｍＪに過ぎな
い。

110°偏向角を用いると、上記同様のＳ間隔とネ
ツク径の管球に窓のビーム出口端における内径が
約81.5mm（すなわちこの場合も偏向角1°当り0.76
mm以下）のコンパクトな半トロイド型ヨークを設
けて自己集中式19V画像表示を行う。このコンパ
クトな110°ヨークの水平偏向巻線の蓄積エネルギ
条件は陽極電圧25KVの動作において僅か3.5ｍＪ
に過ぎない。

上述の実施例におけるヨークの相対的コンパク
ト性を理解するには、前述のＳ間隔の広い管球と
共に過去長期間用いられた90°偏向ヨークの匹敵
する内径が例えば約78.2mmであり、またそのＳ間
隔の広い管球と長期間用いられた110°偏向ヨーク
の内径は例えば約108.7mm（どちらの内径も偏向
角1°当り0.76mmより著しく大きい）であることを
知ればよい。

上述の２実施例ではどちらも29.11mm径のネツ
ク部に米国特許第201692号明細書開示の一般形状
を持つ集束電極構体を挿入することにより高レベ
ルの集束性能を保証している。この形状では電子
銃構体のビーム出口端の主集束電極の一部が管球
ネツク部の長軸に垂直で、ここに各電子ビームが
各別に通過する３個の円孔が形成されている。ま
たその主集束電極の隣接部は上記一部から長手方
向に伸びて全ビームの径路に対する共通の囲壁を
形成している。この主集束電極の各囲壁部は並置
されてその間にビームの共通集束レンズを形成し
ている。最後尾の集束電極の共通の囲壁の内側長
径は例えば17.65mm、最後尾の次の集束電極の共
通の囲壁の内側長径は例えば18.16mmである。こ
の寸法にすると29.11mm径のネツク部の内部空間
が（上述の「ミニネツク」に比して）広くなり、
長径が少なくとも開孔の中心間隔の3.5倍以上の
集束レンズができる。上記の各長径間の差によつ
て電子銃構体から発射されるビームに対する所要
の集中効果が制御される。

この発明を実施する方式の電子銃構体の１例示
形式では、最後尾の次の集束電極の共通囲壁部の
内周の形状が例えば上記米国特許出願明細書記載
のような競争トラツク型をしており、これに対し
最後尾の集束電極の共通囲壁部の内周形状が例え
ば米国特許願第282228号明細書記載のような亜鈴
型をしている。さらに電子銃構体のビーム形成領
域には主集束レンズの入口における各ビーム断面
の垂直寸法をその水平寸法に対して減じる型のレ
ンズの非対称性がある。この非対称性は例えば電
子銃構体の第１グリツド（G1）の各円孔に垂直
に長い矩形開口を共働させることにより導入され
る。

上記「競争トラツク型」および「亜鈴型」囲壁
部並びにG1の矩形開口の寸法を適当に選定する
ことにより、表示ラスタの中心部と端縁部の光点
の許容形状がこれらの素子に関係する非点収差の
最適の釣合いによつて得られる。

第１図はこの発明の電子銃構体を具備したカラ
ー画像表示装置の映像管ヨーク構体の平面図で、
カラー映像管１１は円筒状ネツク部１１Ｎ（イン
ライン電子銃構体を収容）、表示面（図面が大き
くなるため図示せず）を収容する実質的に矩形の
スクリーン部およびこの両者を連結するフアンネ
ル部１１Ｆ（一部図示）とを含む真空外囲器を有
する。このネツク部１１Ｎとフアンネル部１１Ｆ
の隣接部分を変更ヨーク構体１３のヨーク取付台
１７が取巻いている。

ヨーク構体１３は（絶縁材料製の）ヨーク取付
台１７を取囲む可磁化材料の磁心１５にトロイド
状に巻かれた垂直偏向巻線１３Ｖと、第１図では
見えない水平偏向巻線１３Ｈを含むが、第２図の
取外したヨーク構体１３の正面図に示すように、
水平偏向巻線１３Ｈは鞍型に巻かれ、長手方向に
延びる有効導線がヨーク取付台１７の咽喉部内に
張り付いている。巻線１３Ｈの前端部は巻上げら
れて取付台１７の前縁部１７Ｆ内に収容され、後
端部（第１図、第２図には見えない）も同様に台
１７の後縁部１７Ｒ内に収容されている。

第１図にはこの発明の１実施例に適する寸法関
係が指定されているが、巻線１３Ｈ，１３Ｖで形
成される偏向ヨークのコンパクトなことは（その
ヨークの与える偏向角の）１度当り約0.76mm未満
に相当する前部内径「ｉ」で示されている。第２
図に示すように、この内径は鞍型巻線１３Ｈの有
効導線の前端（すなわち巻線の形成する窓のビー
ム出口端）で測定される。カラー映像管１１のネ
ツク部１１Ｎの外径「０」は通常の29.11mmにな
つている。ネツク部１３内の電子銃構体の電極間
に形成された（点線のレンズで示す）静電ビーム
集束レンズ１８は、その水平方向の（すなわち３
本のビーム軸Ｒ、Ｇ、Ｂの占める水平面上の）差
渡し寸法ｆが、レンズ入口における隣接ビーム軸
間隔「ｇ」（例えば約5.08mm）の3.5倍以上になつ
ている。

第３図は第１図のカラー映像管１１のネツク部
１１Ｎに適するこの発明による電子銃構体の１実
施例の部分断面側面図である。この第３図の電子
銃構体の電極には３本の電極２１（第３図の側面
図には１本しか見えない）、制御グリツド（G1）
２３、遮蔽グリツド（G2）２５、第１加速集束
電極（G3）２７および第２加速集束電極（G4）
２９がある。これらの電子銃素子の取付台は１対
の平行なガラス支柱３３ａ，３３ｂにより与えら
れ、この間に各電極が支持されている。

各陰極２１はG1、G2、G3、G4の各電極の各
開孔に整合して、これから出た電子がその開孔を
通つて映像管の表示面を達し得るようになつてい
る。陰極から放出された電子はそれぞれ異なる単
方向電位（例えばそれぞれ０ボルトと＋1100ボル
ト）に保たれたG1、G2電極２３，２５の対向す
る開孔領域間に設定された各静電ビーム形成レン
ズにより３本の電子ビームに成形される。このビ
ームの表示面に対する集束はまずG3，G4電極の
隣接領域（２７ａ，２９ａ）間に形成された主静
電集束レンズ（第１図の１８）によつて行われ
る。例としてG3電極はG4電極の印加電位（例え
ば＋25KV）の26％の電位（例えば＋6500V）に
保たれる。

G3電極２７はフランジ付開端部を衝合した２
つのカツプ型素子２７ａ，２７ｂの構体から成
り、その前部素子２７ａの正面図は第４図、その
線Ｃ−C′に沿う断面図は第８図に示され、後部素
子２７ｂの背面図は第６図に、その線Ｅ−E′に沿
う断面図は第１０図に示されている。

G4電極２９はカツプ型素子２９ａとそのフラ
ンジ付開端部と開孔付閉端部を衝合した静電遮蔽
カツプ２９ｂとから成つている。素子２９ａは背
面図が第５図に、その線Ｄ−D′に沿う断面図が
第９図に示されている。

G3素子２７ａの閉塞前端の凹陥部の底に当る
軸に垂直な部分４０には３個の開孔４４が形成さ
れている。この各開孔４４から射出される３本の
ビームの共通の囲壁部を成す凹陥部の周壁４２は
両側が半円形でその間が平行直線状になつてい
て、第４図の端面図では「競走トラツク」型に見
える。このG3の囲壁部の最大水平内径はビーム
軸の平面上にあり、第４図ではf₁で表されてい
る。またこのG3の囲壁部の最大垂直内径は周壁
の平行直線状部分の間隔で決まり、第４図ではf₂
で表されている。この垂直内径はどのビーム位置
においてもf₂に等しい。

G4素子２９ａの閉塞後端の凹陥部の底に当る
軸に垂直な部分５０にも３個の開孔５４が形成さ
れている。G4電極に入射する３本のビームの共
通囲壁を形成する凹陥部の周壁５２は中央部にお
いて平行直線状を成しているが、両端部ではこの
中央部の平行壁面間隔より直径の大きい過剰半円
形をして、第５図に示すように「亜鈴」型に見え
る。この形状のため、中央開孔の軸位置における
G4の囲壁の垂直内径f₅は、両側開孔の軸位置に
おけるそれより小さい。G₄の囲壁部の最大水平
内径はビーム軸の面内にあり、第５図にf₃で示さ
れている。またG4の囲壁部の最大垂直内径は両
端部の半円の直径に相当し、第５図にf₄で示され
ている。

G3、G4電極の各「競走トラツク」および「亜
鈴」型領域の最大外側幅は同じで、第８図および
第９図にf₆で示されている。開孔４４，５４の直
径も同じで第８図および第９図にｄで示されてい
る。G3、G4電極の凹陥部の深さもまた等しく、
第８図および第９図にｒで示されている。しかし
G3の開孔の深さ（第８図のa₁）とG4のそれ（第
９図のa₂）は等しくない。ｄ，f₁，f₂，f₃，f₄，
f₅，f₆，ｒ，a₁，a₂の値は例えば次の通りである。
ｄ＝4.06mm、f₁＝18.16mm、f₂＝8.00mm、f₃＝17.65
mm、f₄＝7.24mm、f₅＝6.86mm、f₆＝22.22mm、ｒ＝
2.92mm、a₁＝0.86mm、a₂＝1.14mm。各集束電極の
隣接開孔間の中心間隔ｇは第１図について述べた
ように例えば5.08mmである。素子２７ａ，２９ａ
軸方向の長さは例えばそれぞれ12.45mm、3.05mm
で、第３図の構体のG3、G4間隔は例えば1.27mm
である。

素子２７ａ，２９ａの間に形成される顕著な主
集束レンズは、対向する陥入壁面間を連続的に延
びてビーム経路と交わる領域で比較的曲率の低い
等電位線を有し、３本の電子ビームの経路のすべ
てと交わる大きな単一レンズとして現れる。これ
に対し凹陥部のない従来法の電子銃では、集束電
極の各不陥入開孔領域に集中する比較的曲率の高
い強力な等電位線によつて顕著な集束効果が与え
られる。図示実施例の素子２７ａ，２９ａには凹
陥部があるため、開孔領域における比較的曲率の
高い等電位線は集束性能の品質を決定する役割を
僅かしか負わず、それはむしろ陥入壁面に関連す
る大レンズの寸法で決まる。

このため不都合な球面収差効果のレベルが開孔
の直径に比較的無関係で、主として陥入壁面で形
成される大レンズの寸法に支配されるという保証
により、開孔径に限度を生じても狭いビーム間隔
（例えば前述の5.08mm）を用いることができる。

以上の条件ではネツク部の直径が集束性能の限
定要因となり、前述の寸法を用いると、上記通常
直径（すなわち29.11mm）のネツク部内に（ガラ
ス交差最悪時にも）良好な高電圧安定製に適合す
る外囲器内壁との許容間隔を保つて容易に適用さ
れるような集束電極の外部寸法で、極めて優れた
集束品質を得ることができる。これに対し前述の
浜野等の「ミニネツク」管のネツク部は上述のよ
うな寸法の集束電極構体に合わない。

主静電ビーム集束レンズ１８の収斂側には上述
のように競走トラツク型周壁を持つ素子の凹陥部
がある。このような水平対垂直非対称形状は非点
収差効果が生じ、G3電極の凹陥部を通過する電
子ビームの垂直方向の線群が水平方向の線群より
大きく収斂する。これと並存するG4電極の凹陥
部が同じ競争トラツク型であれば、主集束レンズ
１８の発散側も補償方向の非点収差効果を呈す
る。この補償効果は正味非点収差の存在を防ぐに
は大きさが不適当で、表示面上に所要形状の光点
を形成する妨げになることがある。

この非点収差の補償に必要な追加を行う１つの
方法は、前述の米国特許願第201692号明細書記載
のように、素子２９ａ，２９ｂの接触面にある軸
に垂直な板の開孔に１対の帯金を用いてスロツト
を形成するもので、この方法による各部の寸法例
はその米国出願明細書に記載されている。

非点収差の補償に必要な追加を行う他の方法
は、前述の米国特許願第282228号明細書記載のよ
うに、G4電極の凹陥部の形状を「亜鈴型」に偏
向するものである。このためにその亜鈴型の中央
領域の垂直方向寸法の減少量を、主集側レンズ自
身の発散部の非点収差を実質的完全に補償するよ
うに選定するか、上記形式のG4のスロツトの補
償効果を補充するように選定する。この方法によ
る各部寸法例もその米国出願明細書に記載されて
いる。

ここではG4の凹陥部壁面の亜鈴型輪郭の補償
効果にG1、G2電極２３，２５によつて形成され
たビーム形成レンズに適当な非対称性を導入して
得られる補償効果を組合せる別の非点収差補償法
を用いる。この補償効果の性質を理解するには、
第７図に背面図を、第７ａ図および第７ｂ図にそ
の断面図を示したようなG1電極２３の構造を考
えるのが適当である。

G1電極２３の中央部には３個の開孔６４（直
径d₁）があり、各開孔はその電極２３の背面の凹
陥部６６と前面の凹陥部６８に連絡している。背
面の各凹陥部６６の周壁形状は円形で、その直径
ｋは適当な間隙を保つて陰極２１（第７ｂ図に点
線で外形を示す）の前端を受入れるよう充分に大
きい。また前面の各大陥部６８の周壁は水平寸法
ｈより垂直寸法ｖが遥かに大きい長方形スロツト
の形状をしている。隣接する開孔６４の中心間隔
ｇは前述のG3およびG4電極のものと同じであ
る。G1電極２３の他の寸法の実施例は次の通り
である。d₁＝0.615mm、ｋ＝3.075mm、ｈ＝0.711
mm、ｖ＝2.134mm、開孔64の深さa₃＝0.102mm、ス
ロツト６８の深さa₄＝0.203mm、凹陥部６６の深
さa₅＝0.457mm。陰極２１およびG2電極２５と組
立てたとき、陰極２１と凹陥部６６の底の間隔は
例えば0.152mmで、G1とG2の間隔は例えば0.178
mmである。

第３図に示す組立状態では、G2電極２５の３
個の円孔がそれぞれG1電極２３の開孔６４に１
つずつ整合し、その間のスロツト６８がG1−G2
ビーム形成電極の各収斂側に非対称性を導入す
る。これによつて各ビームの垂直方向線群の交点
が水平方向線群の交点より各ビーム径路に沿つて
さらに前方に移動するため、主集束レンズに入る
各ビームの断面は垂直寸法より水平寸法が大きく
なり、このビーム断面形状の（事前変形」の向き
は主集束レンズの非点収差の光点変形効果を補償
する向きである。

上記のようにビームが主集束レンズに入る前に
「事前変形」する利点の１つは、垂直水平寸法に
おける集束品質の等化を促進することである。主
集束レンズの非対称は、ビーム径路と交わるレン
ズ領域の垂直寸法が（前述の従来法電子銃の集束
レンズの大きさを制限した）集束電極開孔の直径
より著しく大きいけれどもその領域の水平寸法よ
りは小さくなるような性質のものである。従つて
各ビームの垂直方向の線群はその水平方向の線群
が見るレンズより小さいレンズを見ることにな
る。上述の「事前変形」は各ビームの主集束レン
ズ通過中の垂直の拡がりを制限して、小さくて低
品質の垂直レンズを通る正しく中心合せされたビ
ームの垂直境界線の分離が大きくて高品質の水平
レンズを通るビームの水平境界線の分離より小さ
くなるようにする。

上述の主集束レンズに入るビームに「事変変
形」を加える利点の他の１つは、ヨーク構体１３
の後方に生ずるトロイド型垂直巻線１３Ｖのフリ
ンジ磁界に応ずるビームの主集束レンズへの入射
点の不都合な垂直偏移に関係するラスタ上下の垂
直フレアの問題が解消または低減されることであ
る。後述のように特にビーム径路の低速領域にお
いてこのフリンジ磁界からビームを磁気遮蔽する
ことに努力は払われているが、その径路の次の領
域はそのフリンジ磁界から実質的に遮蔽されな
い。上述の各ビームの主集束レンズ通過中の垂直
拡がりの制限によつて、フリンジ磁界による入射
点の偏移が比較的収差のないレンズ領域外へ境界
線群を押し出す可能性が減ずる。

上述の主集束レンズに入るビームに「事前変
形」を加える利点の今１つは、鞍型巻線１３Ｈに
よりラスタ両側の光点形状に与えられる主水平偏
向磁界の逆効果を減ずることである。ヨーク棒体
に必要な自己集中効果を生成するため、水平偏向
磁界はビーム偏向領域の軸方向長さの相当な部分
に亘つて強い糸巻型になつている。この水平偏向
磁界のこのような不均一性の不幸な結果として、
ラスタ両側で各ビームの垂直方向線群の過剰集束
を生ずる傾向があるが、上述の「事前変形」を用
いると、偏向領域通過中の各ビームの垂直方向寸
法が充分に圧縮されて、ラスタ両側の過剰集束効
果が許容限度内に減殺される。

上述のビームの「事前変形」を説明するため米
国特許第4234814号を引用する。この特許の構体
では水平方向に長い長方形スロツトG2電極の各
円形開孔に整合連通してその背面に設けられ、こ
れによつて各ビーム形成レンズの発散部に非対称
性を導入することにより、主集束レンズを通過す
る各ビームの垂直方向寸法をその水平方向寸法に
対して圧縮する。上述の電子銃方式のG1電極に
前述の非対称性を導入する利点は垂直方向の焦点
深度の改善であることが判る。この得られる焦点
深度は普通表示系に設けられている集束電圧調節
用電位差計を用いて（G3電極２７に印加される）
集束電圧を適当範囲に亘つて微細に変化させ、垂
直方向の集束に顕著な撹乱を与えずに水平方向の
集束を最適にすることができるものである。

前述のように各ビーム径路の低速領域を偏向ヨ
ークの後向きのフリンジ磁界から遮蔽することが
望ましい。このためG3電極２７の後部素子２７
ｂ内にカツプ与磁気遮蔽素子３１を嵌込み、第３
図の構体に見られるように両者の閉端部を衝合し
て固定している。第６図および第１０図に示すよ
うに、上記カツプ型素子２７ｂの閉端部には円形
周壁を持つ３個のインライン開口２８が形成さ
れ、磁気遮蔽用嵌着素子３１の閉端部にも定位置
に嵌着したとき開孔２８と整合連通する円形周壁
を持つ３個のインライン開孔３２が同様に形成さ
れている。

第３図の構体では、開孔２８はG2電極２５の
開孔２６と整合しているが軸方向に離れている。
この構体のこの部分の寸法は例えば次の通りであ
る。開孔２６の直径＝0.615mm、開孔２６の深さ
＝0.508mm、開孔２８の直径＝1.524mm、開孔２８
の深さ＝0.254mm、開孔３２の直径＝2.54mm、開
孔３２の深さ＝0.254mm、整合開孔２６，２８の
軸方向間隔＝0.838mm、各隣接開孔の中心間隔
（前述のｇ）＝5.08mm。磁気遮蔽用嵌着素子３１の
軸方向長さは例えば5.38mmで、これに対しG3素
子２７ｂ，２７ａのそれは例えばそれぞれ13.335
mmおよび12.45mmである。この遮蔽素子の長さ
（G3電極全長の1/4以下）は前焦点領域のビーム
径路を遮蔽すること、４隅部の集中を乱す磁界の
歪をなくすることの互いに競合する２つの希望の
許容し得る妥協点を示している。遮蔽素子３１は
例えば集束電極素子の材料（例えばステンレス
鋼）より高透磁率の可磁化材料（例えばニツケル
52％、鉄48％の鉄ニツケル合金）で作られる。

G4電極２９の前部素子２９ｂはその前部周辺
に複数個の接触バネ３０を有し、映像管内面の通
常のカーボン被覆に接触してG4電極に陽極電位
（例えば25KV）を伝達するようになつている。
カツプ型素子２９ｂの閉端部には主集束レンズを
離れる各ビームを通す中心間隔例えば5.08mmの３
個のインライン開孔（図示せず）があり、好まし
くはその閉端部内面の開孔付近に、例えば米国特
許第3772554号のコマ収差補正用高透磁率磁気部
材が取付けられている。

第３図の構体における他の電極（陰極、G1、
G2、G3）への動作電位の印加は映像管のベース
から通常の導線構体（図示せず）を介して行われ
る。

第３図の構体G3、G4電極間に形成される主集
束レンズはこれを通る３本のビームに正味集中効
果を及ぼし、このためビームはこのレンズを集中
傾向に出て行くが、素子２７ａ，２９ａの隣接す
る囲壁の水平方向寸法の相対値はこの集中作用の
強さに影響する。すなわちこの集中作用は寸法比
がG4の囲壁の幅に味方すると増大し、G3の囲壁
の幅に味方すると減少する。上に寸法を例示した
実施例では集中作用の減少が望まれ、G3、G4の
囲壁幅の比は715／695が適当であることが判つ
た。

第１図の表示方式を使用する場合、ラスタの中
心部におけるビームの集中度を最適状態に調節す
るため通常他のネツク部囲撓装置を用いることが
ある。この装置は例えば米国特許第3725831号明
細書記載の可調節磁気リング型または米国特許第
4162470号明細書記載の鞘型のものでよい。

第１３図は第１図の装置に使用し得る第３図の
電子銃構体の変形の略図である。この変形では遮
蔽グリツド２５′と主加速集束電極２７′，２９′
との間に１対の補助集束電極２７″，２９″を設け
ている。主集束レンズはこの場合G5、G6電極を
構成することの最終電極の間に形成される。最初
にビームが通過する方の補助集束電極（G3電極
２７″）はG5電極２７′と同電位（例えば＋8KV）
で付勢されるが、他方の補助集束電極（G4電極
２９″）はG6電極２９′と同等位（例えば25KV）
で付勢される。第３図の実施例におけるように、
制御グリツド（G1電極２３′）と遮蔽グリツド
（G2電極２５′）の間に形成された各ビーム形式
レンズにより各ビームが（各陰極２１′から放出
された電子から）形成される。

この第２の実施例を実現するには、G5、G6電
極２７′，２９′を例えば第３図の構体のG3、G4
電極２７，２９と同様の形とし、「競走トラツク
型」と亜鈴型」で前述の寸法順序を持ち、底部に
前述の5.08mmの中心間隔の陥入開孔を有する囲壁
を並置する。また前述の形式のビームの「事前変
形」も各ビーム形成レンズの非対称性により導入
する。これは例えばG1、G2電極２３′，２５′を
前記米国特許第4234814号の形式に構成し、G1電
極２３′の背面に水平方向の長方形スロツトを設
けてこれを上記G1、G2の中心間隔5.08mmの３個
の円形開孔の間に介在させる。例えば上述のよう
な中心間隔を持つ３個のインライン円孔を形成し
たカツプ型素子で形成された挿間補助集束レンズ
２７″，２９″は、主集束レンズと次の偏向領域を
通過するビームの断面寸法の対照的減少という正
味効果を有する対線G3−G4およびG4−G5レン
ズを導入する。この寸法減少はラスタ両側の光点
形状に対する水平偏向磁界の過剰集束効果を減ず
るために望ましいかも知れないが、より簡単な第
３図の２電位集束方式の場合より中心部の光点が
大きくなる。この第１３図の構成を用いると、嵌
着素子３１について述べた低速ビーム径路領域遮
蔽効果がG3電極２７″を高透磁率材料で形成する
ことにより調和される。

第１図の方式の偏向ヨークの感度を上げるた
め、管球外囲器のフアンネル部１１Ｆの偏向領域
の円錐部の形状を、コンパクト型ヨークの偏向巻
線１３Ｈの有効導線がネツク陰影（偏向ビームの
フアンネル部内面への衝突）を排除しつつできる
だけ（ラスタの４隅に向う）最外ビーム径路に近
付くように選ぶことが望ましい。第１１図は90°
偏向角を用いた第１図の方式の１実施例に適する
ように選定したフアンネル形状を示す。この形状
を表わす数式は下記の通りである。

Ｘ＝CO＋C1(Z)＋C2(Z²)＋C3(Z³) ＋C4(Z⁴)＋C5(Z⁵)＋C6(Z⁶)＋C7(Z⁷) ここでＸは管球の長手軸Ａから外囲器の外面に
向つて測つた円錐の半径をmmで表した値、Ｚはネ
ツク部とフアンネル部の接合線の前方1.27mmの点
で軸Ａと交わる平面Ｚ＝０から軸Ａに沿つて表示
面方向に測定した距離をmmで表した値であり、こ
の場合C0＝15.10490590、Cl＝−0.1582240210、
C2＝0.01162553080、C3＝8.880522990×10^-4、C4
＝−3.877228960×10^-5、C5＝7.249226520×10^-7、
C6＝−6.723851420×10^-9、C7＝2.482776160×
10^-11であつて、この値は9.35〜52.0mmのＺ値に対
して有効である。

第１２図は110°偏向角を用いた第１図の方式の
１実施例に適するように選定されたフアンネル形
状を示す。この形状を表わす数式は次の通りであ
る。

Ｘ＝C0＋Cl(Z)＋C2(Z²)＋C3(Z³) ＋C4(Z⁴)＋C5(Z⁵) ここでＸは長手軸Ａから外囲器の外面まで測つ
た円錐半径をmmで表した値、Ｚはネツク部とフア
ンネル部の接合線の前方1.27mmの点で軸Ａと交わ
る平面Ｚ＝０から軸Ａに沿つて表示面方向に測つ
た距離をmmで表した値であり、この場合CO＝
14.5840702、Cl＝0.312534174、C2＝
0.0242187585、C3＝−6.99740898×10^-4、C4＝
1.64032142×10^-5、C5＝1.17802606×10^-7であつ
て、この値は1.53〜50.0mmのＺ値に対して有効で
ある。

例えば第１図の方式の110°偏向角19型の実施例
では、ヨーク取付台１７の咽喉部の形がヨーク構
体１３を最前方位置においたとき第１２図の軸に
垂直な平面ｙ、y′間の外囲器部分１１Ｆ，１１Ｎ
の外面に巻線１３Ｈの有効導線が緊密に衝合する
ようになつている。第１２図のフアンネル形状で
は、外囲器の角にビームを衝突させずに長さ（ｙ
−y′）のヨークを（純度調節のため）例えば５〜
６mm後退させることができる。

第１４ａ図には第１図の方式の110°偏向実施例
で自己集中を行わせるため第２図のヨークに要す
る水平偏向磁界の必要な不均一度関数H₂の一般
形が実線HH₂で示されている。ここで横軸は管
球の長手軸に沿う位置（第１２図の平面Ｚ＝０の
位置を参考のため示す）を示し、縦軸は均一磁界
からの偏移度を示す。この第１４ａ図において、
曲線HH₂の０軸からの上向き（矢印Ｐ方向）の
変位は磁場の「糸巻型」不均一を示し、下向き
（矢印Ｂ方向）の変移は「樽型」の不均一を示す。
同位置の横軸に対して描かれた点線曲線HH₀は
管軸に沿う相対磁界強度分布を表わす水平偏向磁
界のH₀関数を示す。曲線HH₂の正の波はラスタ
両側の光点形状の問題の原因として前述した強力
な糸巻型フイールド領域の位置を示す。

第１４ｂ図は横軸縦軸を第１４ａ図と同様とし
て第１４ａ図の水平偏向磁界に対し自己集中結果
を得るための垂直偏向磁界の必要な不均一度関数
H₂の一般形を示す。付随する点線曲線VH₀は垂
直偏向磁界のH₀関数を示すもので、管軸に沿う
相対磁界強度分布を表わす。曲線VH₀の左端部
はビームの「事前変形」の利点について前述した
ようにトロイド型巻線１３Ｖの後方への垂直偏向
磁界の著しい溢出を立証している。

例えば第１２図の形状に基き第１４ｂ図の曲線
によつて示唆されるように、第１図の方式の主偏
向作用は、フアンネル部の形状が適正でヨークの
導線を最も外側のビーム径路に近接し得る領域で
起る。従つて「ミニネツク」方式で頼みにしたネ
ツク径の減少がないことは偏向効率の実現におい
てそれ程重要でないことが判る。一方この径の減
少がないため「ミニネツク」方式では実現不能の
集束レンズ径が容易に得られ、高電圧安定度性能
と矛盾なしで高い集束品質が保証される。

第１２図において軸に垂直な平面Ｃ，C′はそれ
ぞれ第１図の方式の上記110°偏向19型実施例にお
ける磁心１５の前後両端の位置を表わす。図示の
ように水平巻線１３Ｈの有効導線の前後端間の軸
方向距離（ｙ−y′）は磁心１５の前後端間の軸方
向距離（Ｃ−C′）より著しく（例えば1.4倍）大
きく、磁心１５の後方に余分の導線長の1/2以上
（例えば62.5％）がある。角平面間距離（Ｃ−
ｙ）、（ｙ−y′）、（y′−C′）は例えばそれぞれ約
7.62mm、50.8mm、12.7mmである。

水平巻線の有効導線を磁心の後方に著しく延長
する特徴はその方式の蓄積エネルギ（すなわち詳
述すれば1/2I_HL_H ²）の需要の減少を助け、水平偏
向中心を後方に移動して垂直偏向中心と実質的に
一致させ易くする。この水平巻線の後方推移の制
限は所要のヨーク後退条件下のネツク部間隙とラ
スタ４隅における充分なビーム集中に対する影響
の考察から生ずる。第１２図の巻線と磁心１５の
相対位置と軸方向距離比は、偏向効率の向上の要
求と、４隅部の許容集中性能および適当なヨーク
後退範囲の要望により生ずる競合需要間の許容し
得る妥協点を示している。第１４ａ図と第１４ｂ
図の曲線HH₀とVH₀の比較によつて判るように、
第１２図の巻線１３Ｈと磁心１５の相対位置は各
強度分布関数HH₀とVH₀のピークの軸方向位置
と実質的に一致することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電子銃構体を備えた映像管
とヨークの組合せの平面図、第２図は第１図の装
置のヨーク構体の正面図、第３図は第１図の装置
の映像管のネツク部に用いるこの発明による電子
銃構体の一実施例の部分断面側面図、第４図、第
５図、第６図および第７図は第３図の電子銃構体
の各素子の端面図、第７ａ図は第７図の電子銃素
子の線Ａ−A′に沿う断面図、第７ｂ図は第７図
の電子銃素子の線Ｂ−B′に沿う断面図、第８図
は第４図の電子銃素子の線Ｃ−C′に沿う断面図、
第９図は第５図の電子銃素子の線Ｄ−D′に沿う
断面図、第１０図は第６図の電子銃素子の線Ｅ−
E′に沿う断面図、第１１図は90°偏向角を用いた
映像管フアンネル形状を示す図、第１２図は110°
偏向角を用いた映像管フアンネル形状を示す図、
第１３図は第３図の電子銃構体の変形を示す略
図、第１４ａ図および第１４ｂ図は第２図のヨー
ク構体の１実施例に関係することが望ましい不均
一度関数を示す図である。１８……集束レンズ、６８……凹陥部、f₄……
G4の囲壁部の最大垂直内径（第２方向における
最大差渡し寸法）、f₆……G3、G4の最大外側幅
（第１方向における最大差渡し寸法）。

Claims

【特許請求の範囲】１３本の電子ビームを生成する電子銃構体であ
つて、インライン配列された３本の陰極と、各々が上
記電子ビームのインライン面を横切つて伸びる３
個の円形開孔を有し、各円形開孔が他の電極の開
孔および上記陰極と整列して配列されている複数
の電極と、互いに異なる電位に維持された２個の主集束電
極からなる主集束レンズとからなり、上記各主集束電極は管ネツクの長手軸を横切つ
て配置され且つ各々１本の電子ビームが通過する
３個のインライン開孔が形成された第１の部分
と、上記各第１の部分から管軸方向に伸び、上記
電子ビームに対する共通囲壁部を形成する第２の
部分とを含み、上記第２の部分は互いに対向して
配置されており、それらの間で電子ビームが集中
形態で射出するように上記電子ビームに対する共
通主集束レンズを特定しており、上記囲壁部の最
大差渡し寸法はインライン方向にあり且つ隣接す
る開孔の中心間距離の３倍よりもかなり大になる
ように設定されており、また、ビーム形成手段として作用するスロツト
状構造は、上記各電極の開孔と整列するようにビ
ーム形成領域の２個の連続する電極の一方に配置
されており、それによつて上記主集束レンズの入
口部における各電子ビームの断面のインライン方
向の寸法はインライン方向に垂直な方向の寸法よ
りも大となるようにされている、電子銃構体。