JPH0517650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、単一電子ビームを発生するブラウン
管用電子銃に係り、特に主レンズを構成する電極
構造に関する。

〔発明の背景〕

第１図は、従来のUPF型電子銃を備えたブラ
ウン管の断面図である。ガラス外囲器１のフエー
スプレート部２の内壁に、螢光面３が塗布されて
いる。陰極４、第１グリツド５、第２グリツド６
により構成される３極部において、電子ビーム１
２が発生し、同時に集束されて、クロスオーバー
を形成する。クロスオーバーから発散する電子ビ
ームは、第３グリツド７、第４グリツド８、第５
グリツド９によつて構成される主レンズで再び集
束される。第５グリツド９は、ガラス外囲器１の
内壁に設けられた導電膜１１とスプリングコンタ
クト１０を介して電気的に接続されており、これ
らにより第５グリツド９から螢光面３に到る等電
位空間が形成される。主レンズにより集束された
電子ビーム１２は、等電位空間を通過した後、螢
光面３上にスポツトを形成する。また、このスポ
ツトを螢光面上で走査するため、外部磁気偏向ヨ
ーク１３が用いられる。第１〜第５グリツドは、
ガラスなどの絶縁物を用いた、電極支持棒１４，
１４′により、所定間隔を保つて同軸上に固定さ
れる。

UPF電子銃では、主レンズの第３、第５グリ
ツド７，９は同電位に保たれ、高電位の加速電圧
（例えば12kV）が印加され、一方、第４グリツド
８には低電位の集束電圧（例えば０〜500V）が
印加される。

加速電圧を与えられる第３、第５グリツドと、
集束電圧を与えられる第４グリツドは、それぞれ
加速電極、および集束電極ともよばれる。

ブラウン管の解像度特性に大きく影響を与える
要因に、主レンズの球面収差がある。主レンズの
球面収差を低減するためには、主レンズを構成す
る電極の直径の拡大が有効であることが知られて
いる。ところが、電極径は、ガラス外囲器１の、
電子銃を収容するネツク部分の内径により制限さ
れている。電極径を拡大するためにネツク部分内
径を拡大することは、偏向電力の増大をもたらす
ので好ましくない。

また、電極径は、電極支持棒１４，１４′によ
つてさらに制限されており、ネツク部分内径一杯
にまで拡げることができない。

その上、従来のUPF電子銃には、次のような
問題点がある。先に例示したように、集束電圧が
極めて低い場合には、加速電極７，９と集束電極
８を同径とした場合、集束電極の巾を非常に小さ
な値（例えば直径の10％以下）にしないと、レン
ズ強度が強過ぎ、螢光面３の手前で電子ビームは
集束してしまう。一方、電極の巾をこのように小
さな値に設定すると、機械的強度が弱まり、量産
時に充分な真円度を保つのが困難になり、電子ビ
ームに非点収差が発生し易くなつて、解像度の劣
化を招く。

そこで、第１図に示したように、加速電極７，
９の径を小さくし、集束電極８内部に加速電極の
一部を挿入する構造をとることが必要になる。こ
の構造では、電子ビーム軌道上から見ると、集束
電極８が一部分を除いて、加速電極７，９により
遮蔽されるので、電極の機械的強度を保つため集
束電極の巾を大きくしても、レンズ強度は増大し
ない。また、集束電圧がさらに低下した場合で
も、加速電極間隔を短縮して遮蔽効果を強くする
ことにより、レンズ強度を適正な値まで低下させ
ることができる。ところが、このように電極の内
径が異なり、また、加速電極７，９の対向部が集
束電極８におおわれているため、同径の電極を組
立てる際のように、電極内径と同一径の円柱形の
治具を貫通させて、各電極の軸ずれを防ぎ、さら
に、電極対向部にスペーサを挿入して、所定間隔
を保ちながら、電極支持棒により電極を固定した
後、スペーサと円柱形治具を引き抜くという、簡
便で、高精度を得られる手法をとることができな
い。このため、電極組立には、複雑な治具と、多
数の工程が必要になり、量産コストの増大と、組
立精度の低下を招く。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、UPF型電子銃の実効的な電
極径を、ブラウン管ネツク部の内径近くまで拡大
することにより球面収差の低減をはかり、さら
に、電極組立を簡易かつ正確に行い得る受像管用
電子銃を提供することにある。

〔発明の概要〕

電子銃電極径の拡大に対して、電極支持棒の存
在する方向（以後、垂直方向とする）では、電極
支持棒が障害になつているが、これと直角な方向
（以後、水平方向とする）では、電極径はガラス
外囲器１のネツク部の内径近くまで拡大できる。
第２図は、このように水平方向電極径を拡大した
UPFレンズの、集束電極の一部を加速電極対向
部付近で破断した斜視図である。

第２図のような電極構成では、水平方向で電極
径を拡大したため、垂直方向に比べてレンズ強度
が弱くなる。このため、非点収差が発生し、螢光
面３上の電子ビームスポツトは、第３図のよう
に、斜線で示した高輝度のコア部分が水平方向に
伸びた楕円形状となり、ａは集束電圧が高いと
き、ｂは集束電圧が低いときを表わす。低輝度の
ハロ部分が垂直方向に拡大する。こうして、（ハ
ロが生じない条件では）水平方向で解像度が低下
してしまう。

そこで、本発明では、加速電極７，９の間隔を
垂直方向で狭く、水平方向で広くする。これによ
り、垂直方向では、集束電極の遮蔽効果が強くな
るので、レンズ強度が弱まる。加速電極間隔を適
当な値に選び、垂直方向のレンズ強度を水平方向
のレンズ強度と一致させることにより、非点収差
補正が可能になる。

また、本発明によれば垂直方向でも、水平方向
と同程度までレンズ領域が広がるので、実効的に
レンズ直径を水平方向と同程度まで拡大したのと
同一の効果が得られ、球面収差の低減により解像
度を向上できる。

〔発明の実施例〕

第４図に、本発明の実施例の、集束電極及び電
極支持棒の一部を破断した斜視図を示す。電極の
径の小さい垂直方向では、加速電極の間隔を短縮
し、水平方向では拡大している。これによりレン
ズの非点収差が取り除かれ、さらに大口径化が達
成され解像度が向上する。

この構造の電子銃は、第１図に示した従来の電
子銃と同様、集束電極内部に加速電極が挿入され
ているので、レンズ強度は加速電極間隔により制
御でき、集束電圧が極めて低い場合にも、適正な
値に保つことができる。

第５図に他の実施例を示す。この実施例では、
２個の加速電極７，９が最近接部で互いに接続し
一体化されている。加速電極の接続した方向で集
束電極８が完全に遮蔽されてしまうが、周囲の開
口部分から電界が侵入してくるので、この遮蔽の
効果は緩和され、電子ビームの通過する、電極中
心軸近傍の領域では、電極寸法を適当に選ぶこと
によりほぼ軸対称の電位分布が実現でき、非点収
差を取り除ける。

このように、加速電極が一体化されているの
で、電子銃組立ての際に、従来、加速電極間隔を
所定の値に保つため用いていたスペーサ等が不要
になり、組立て作業は大巾に簡易化され、精度も
高くなる。

また、第６図のように、集束電極８の、加速電
極７，９によつて遮蔽される部分を切除し、この
切除された箇所で加速電極の径を増大させること
もできる。これにより、さらに大口径化が容易に
なる。

以上の実施例はすべて、電極支持棒が電極の上
下に２本配置されている場合であるが、電極支持
棒が３本以上の場合でも、第７図のように、電極
支持棒１４，１４′，１４″の存在する方向で電極
７，８，９の径と加速電極７，９の間隔を短縮す
ることにより、上記の実施例と同等の効果を得ら
れる。第７図は、第４〜６図と同様、集束電極
と、電極支持棒の一部を破断した斜視図である。
第７図の例では、加速電極７，９が接続されてい
るが、これらが分離した構造も可能である。ま
た、第６図のように、集束電極の、加速電極によ
つて遮蔽される部分を切除し、その部分、すなわ
ち加速電極の接続箇所で、加速電極径を増大させ
る構造も適用できる。

また、第８図のように、上記の実施例で説明し
たいずれかのUPF型電子銃を重ねることにより、
多段型電子銃を実現することもできる。第８図で
は加速電極が互いに接続された第５図の実施例を
多段化している。従来の多段化電子銃では、電極
部品点数が増加するため、組立て精度の低下、作
業の繁雑化がもたらされたが、第８図の例では、
電極部品点数は増加せず、これらの問題は生じな
い。

第８図の実施例では、UPFレンズを２段重ね
た、いわゆるＵ−Ｕ型電子銃を示したが、さらに
３段以上重ね合わせた多段電子銃組立ての際にも
部品点数は増加せず、組立て精度低下、作業の繁
雑化という問題は重じない。このため、従来の電
子銃では実用的でなかつた、２段をこえる多段化
電子銃も可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ブラウン管のネツク部内径近
くまで、UPF型電子銃の口径を実質的に拡大で
きるので、球面収差が低減され、解像度が向上す
る。

さらに、従来分割されていた加速電極を一体化
することが可能になるので、部品点数の減少、組
立て作業の簡易化、組立て精度の向上が実現でき
る。この効果は、多段電子銃を構成する際に、特
に顕著になり、従来構造の電子銃では実用的でな
かつた、３段以上の多段化も可能になる。

また、加速電極間隔により、レンズ強度を自由
に制御できるので、集束電圧を低く設定すること
ができ、耐電圧の点からも有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来構造の電子銃の設けられたブラ
ウン管の断面図、第２図は、本発明を使用せず、
電極水平方向径のみ延長したために非点収差を発
生する電子銃主レンズの、一部破断斜視図、第３
図は、第２図の主レンズにより集束された電子ビ
ームスポツト形状を示す図、第４図、第５図、第
６図及び第７図は、それぞれ本発明実施例の一部
破断斜視図、第８図は、本発明の実施例を多段化
した電子銃主レンズの一部破断断面図である。 １……ガラス外囲器、２……フエースプレー
ト、３……螢光面、４……陰極、５，６……第
１、第２グリツド、７，９……第３、第５グリツ
ド（加速電機）、８……第４グリツド（集束電
極）、１０……スプリングコンタクト、１１……
導電膜、１２……電子ビーム、１３……偏向ヨー
ク、１４……電極支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単一電子ビームを螢光面に向けて発生する電
   子ビーム発生手段と、上記電子ビームを上記螢光
   面に集束させる主レンズとを具備してなる受像管
   用電子銃において、上記主レンズが互いに間隔を
   おいて対向する少くとも一組の対向電極と、上記
   対向電極よりも径が大きく上記間隔部をとり囲む
   位置に配置された外周電極とからなり、前記電子
   ビームの中心軸と垂直な平面の一方向に沿う上記
   外周電極の径が、他の方向に沿う径よりも小さい
   と共に上記一方向における上記対向電極の間隔が
   上記他の方向における上記間隔よりも狭小である
   ことを特徴とする受像管用電子銃。 ２ 上記一方向において、上記対向電極が接続さ
   れ、一体化されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の受像管用電子銃。