JPH0523010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はカラー受像管用電子銃、特にフオーカ
ス特性を改良したカラー受像管用インライン形電
子銃に関するものである。

〔発明の背景〕

一般にカラー受像管用電子銃の主レンズ口径は
フオーカス特性に大きく影響し、好適なフオーカ
ス特性を得るには主レンズ口径を可能な限り大き
くすることが望ましい。

第１図は従来のバイポテンシヤル集束方式のイ
ンライン形電子銃の一例を示す要部断面構成図で
ある。同図において、１Ａ，１Ｂ，１Ｃはそれぞ
れ３本の電子ビームを頂面から放射するカソー
ド、２は電子ビームを制御する第１グリツド、３
は電子ビームを加速させる第２グリツド、４は電
子ビームを集束させる下部第３グリツドであり、
それぞれ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３Ａ，３Ｂ，３Ｃお
よび４Ａ，４Ｂ，４Ｃは３本の電子ビームの電子
ビーム通過孔である。５は上部第３グリツド、６
は第４グリツドであり、この上部第３グリツド５
と第４グリツド６とはそれぞれの底面に対向して
設けられた３個の絞り孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃと６
Ａ，６Ｂ，６Ｃとで３本の電子ビームに対応する
３個の主レンズを形成している。

また、この場合、電子銃の動作電圧は第１グリ
ツド２にはOV、第２グリツド３には約700V、上
部第３グリツド４および下部第３グリツド５には
約7KV、さらに第４グリツド６には約25KVが印
加される。

このような電子銃の構成において、３個のカソ
ード１Ａ，１Ｂ，１Ｃに与える信号電位によつて
それぞれの電子ビーム量が制御された３本の電子
ビームＡ，Ｂ，Ｃは、第２グリツド３と下部第３
グリツド４との対向した各孔間で形成されるブリ
フオーカスレンズで若干の集束作用を受けた後、
上部第３グリツド５と第４グリツド６とで形成さ
れるそれぞれの主レンズによつて、図示しない受
像管の螢光面で結像するように集束作用を受け
る。同時に両側の電子ビームＡ，Ｃは第４グリツ
ド６のビーム通過孔６Ａ，６Ｃを、上部第３グリ
ツド５のビーム通過孔５Ａ，５Ｃに対して外側に
微小偏心させる公知の手段によつて、角度θの傾
斜を与え、３本の電子ビームＡ，Ｂ，Ｃを一点に
コンバーゼンスさせる。したがつて、上部第３グ
リツド５と第４グリツド６は同一部分を使用する
ことが不可能であり、部品の種類が増えるという
問題がある。また、組立治具も偏心した芯金が必
要となつて複雑化する。なお、７はコンバーゼン
ス電極である。

このように構成される電子銃において、受像管
の螢光面上での結像点の大きさ、すなわちフオー
カス特性は、画像の鮮鋭度を左右するため、可能
な限り小さくすることが望ましく、また、フオー
カス特性の向上には一般に主レンズの口径を大き
くすることが行なわれている。

第２図は上部第３グリツド５の上面を示す要部
平面図である。同図において、直径Ｄの３個の電
子ビーム通過孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃはそれぞれ間隔
Ｓで一直線上にインライン状に配列されている。
そして、フオーカス特性を向上させる手段として
主レンズ口径を拡大するために電子ビーム通過孔
５Ａ，５Ｂ，５Ｃの直径Ｄを大きくする必要があ
る。しかし、厚さが約0.3mmの非磁性金属、例え
ばステンレス鋼板をプレス加工して形成する上部
第３グリツド５の電子ビーム通過孔５Ａ，５Ｂ，
５Ｃは第１図に示す第４グリツド６との耐電圧特
性改良のため、絞り孔構造とする必要がある。さ
らに主レンズ電界の回転対称性の劣化防止には絞
り深さｌを孔の直径Ｄの1/2以上必要とするため
部品加工上の問題から、直径Ｄは孔間隔Ｓよりも
0.8〜1.0mm小さい寸法に制約される。また該孔間
隔Ｓを大きくすることは、受像管動作時の螢光面
各点でのコンバーゼンス誤差が大きくなることお
よび主レンズを形成する上部第３グリツド５と第
４グリツド６との水平方向の寸法Ｌが大きくなつ
て電子銃が収容されるバルブネツクの内壁に近接
して耐電圧特性が劣化するという問題があつた。

また、良好なフオーカス特性を得るには、電子
ビーム通過孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等の真円度誤差
（長径−短径）は孔径Ｄの約0.5％以下が望ましい
とされている。このため、電子銃の組立は、各々
の電子ビーム通過孔を貫通する３本の芯金を備え
た図示しない治具上に各電極部品を保持し、加熱
したマルチフオームガラス８を支持体９に圧着し
て行なわれる。この場合、３本の芯金は各電極部
品の孔ピツチＳおよび孔径Ｄに誤差があるため、
孔径Ｄよりも0.02〜0.03mm程度細く設定される。
したがつて、各電極部品製作時の誤差およびマル
チフオームガラス８の圧着時の応力によつてカツ
プ状本体の変形が絞り孔で形成される電子ビーム
通過孔５Ａ，５Ｂ，５Ｃに波及して治具から取り
外した状態で測定した真円度誤差は極端な場合に
は約0.05mm、つまり孔径Ｄ＝3.9mmの場合約1.3％
に達することがある。このように真円度の低下に
より主レンズの電界が歪むことによつて電子ビー
ムに非点収差が生じ、フオーカス特性が損なわれ
るという重大な欠点があつた。

〔発明の目的〕

したがつて、本発明は、前述した従来の種々の
欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、前述した副作用を軽減または解消し
て主レンズ口径を拡大するとともに電子銃の組立
精度を向上させ、フオーカス特性を向上させたカ
ラー受像管用電子銃を提供することにある。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために本発明は、長
径方向にインライン状に３個の電子ビーム通過孔
を設けた長円形の厚板を間隔を設けて対向配置す
る電子ビーム集束用主レンズ形成電極は、両側の
電子ビーム通過孔はそれぞれ外側方向を半円、内
側方向は長円形厚板の短径方向を長径とする半楕
円を連接した異形孔とし、中央の電子ビーム通過
孔は長円形厚板の短径方向を長径方向とする楕円
孔とし、それぞれの電子ビーム通過孔が隣接する
電子ビーム通過孔の短径部で長円形厚板の周縁部
を残して対向電極との間隔が広くなるようにそれ
ぞれの電極底面に溝を形成し、電子ビームの集中
は第２グリツドと第３グリツドとの間で構成され
る電子レンズの両側電子ビームに係わる電子レン
ズを偏心させて行なう如く組合せたものである。

〔発明の実施例〕

次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明
する。

第３図ａは本発明によるカラー受像管用電子銃
の一実施例を示す主レンズを構成する上部第３グ
リツドの要部平面図である。同図において、上部
第３グリツド５０は厚さ約２mmの長円形の板状体
で構成され、中央の電子ビーム通過孔５０Ｂは長
径Dl、短径Dsの楕円孔、両側の電子ビーム通過
孔５０Ａおよび５０Ｃはそれぞれ外側が半径
Dl／２の半円、内側が中央孔５０Ｂと同じ大き
さの半楕円を連接した孔で、それぞれの中心が間
隔Ｓで配置されている。このように長円形の上部
第３グリツド５０の短径方向を電子ビーム通過孔
の長径方向とすることによつて、長径Dlは孔ピ
ツチＳよりも大きくすることが可能となる。ま
た、従来の絞り孔と異なつて長円形厚板をプレス
加工するため、電子ビーム通過孔５０Ａ，５０
Ｂ，５０Ｃ相互間のブリツジ部の寸法および両側
の孔５０Ａ，５０Ｃと外形長径端との寸法も約
0.5mmと小さくすることができるため、水平方向
の寸法Ｌを大きくする必要はない。また、主レン
ズを形成する電子ビーム通過孔５０Ａ，５０Ｂ，
５０Ｃを楕円形および半円と半楕円とを連接した
異径孔とすることによつて、それぞれの電子ビー
ムは短径方向の集束作用を強く受ける非点収差が
生ずる。この補正のため、第３図ｂに第３図ａの
断面図を示すように中央の電子ビーム通過孔５０
Ｂの中心から両側の電子ビーム通過孔５０Ａ，５
０Ｃの中心の範囲にわたつて長径Dl、短半径ｈ
の楕円状の溝５０Ｄが設けられている。

第４図は上部第３グリツド５０と同様な構成に
よる第４グリツド６０を対向配置させた本発明に
よる主レンズと第２グリツド３０と下部第３グリ
ツド４０との間で形成される電子レンズの両側電
子ビームに係わる電子レンズを偏心させて構成し
た電子ビームの集中方式を組合せた電子銃の要部
断面を示すものである。同図において、主レンズ
の口径は、各電子ビーム通過孔５０Ａ〜５０Ｃお
よび６０Ａ〜６０Ｃの短径側が楕円溝５０Ｄおよ
び６０Ｄによつて間隔が拡がるため、楕円溝５０
Ｄ，６０Ｄの深さｈを適当な値に選ぶことによつ
て、電子ビームが通過する範囲の主レンズ口径は
長径Dlに相当するほぼ回転対称の電界が形成さ
れる。

第４図において、上部第３グリツド５０および
第４グリツド６０からなる電子銃は、上部第３グ
リツド５０および陽極６０の電子ビーム通過孔５
０Ａ〜５０Ｃ，６０Ａ〜６０Ｃを高精度で打ち抜
く板厚には約２mmの限界があるため、孔径が約４
mm以上の場合には約1/2以上の厚さを満足できな
いので、長円形厚板に上部第３グリツド５０の孔
５０Ａ〜５０Ｃおよび第４グリツド６０の孔６０
Ａ〜６０Ｃと同等の孔のみを打抜いた補助電極５
１および６１の背面に支持体５２および６２を重
ねて構成されている。

このような構成によれば、主レンズ構成電極の
機械的強度が強化されるため、電子銃組立時のマ
ルチフオームガラス圧着による応力によつても孔
形状が変形することはない。したがつて、主レン
ズ口径が等価的に拡大されるとともに、同一部品
を使用するのでバラツキが極めて小さくなり、組
立精度が向上することによつて、フオーカス特性
の向上した電子銃を得ることができる。

なお、両側の電子ビームのコンバーゼンスは、
第５図に第４図の−′断面を示すように主レ
ンズの孔間隔Ｓよりも若干大きい孔間隔S₁とした
第１グリツド２０および第２グリツド３０に対
し、下部第３グリツド４０の両側孔４０Ａ，４０
Ｃの孔間隔S₂を大きくして電子ビーム通過孔２０
Ａ，３０Ａおよび２０Ｃ，３０Ｃに対して外側に
偏心させることによつて角度θの傾斜角を与えて
行なう。

第６図は下部第３グリツド４０′の両側孔４０
A′および４０C′を横長孔に形成したものである
が、同様に両側電子ビームをコンバーゼンスさせ
ることができる。

また、中央電子ビームＢと両側電子ビームＡお
よびＣの形状に差がある場合には、第３図に示す
ように上部第３グリツド５０および第４グリツド
６０の中央楕円孔５０Ｂ，６０Ｂの短径Dsおよ
び両側孔５０Ａ，５０Ｃ，６０Ａ，６０Ｃ内側半
楕円の短半径Ds′／２を適正値に選ぶことによつ
て、３本の電子ビームを丸く調整することができ
る。

また、偏向収差により螢光面周辺で電子ビーム
形状が横長に潰れることによつて螢光面周辺の画
質が損なわれることを避けるため、電子ビーム形
状を予め縦長に設定する上部第３グリツド５００
の他の実施例を第７図に示す。同図において、両
側孔５００Ａおよび５００Ｃは長径がDlで外側
が内側と比べ短半径が大きい半楕円を連接した孔
とし、また中央孔５００Ｂは長径Dlの楕円孔と
し、非点収差の補正には第３図ｂと同様に楕円溝
を設けることによつて、３本の電子ビームを丸く
調整することができる。

なお、前述した実施例において、非点収差を補
正する溝の断面形状を半楕円形状としたが、楕円
に近似した複数の曲線および直線で形成しても良
く、第８図に断面で示すような矩形の溝形状５０
０D′でもほゞ同様な効果が得られる。

近年、カラー受像管は偏向電力の低減を目的と
してネツク管の直径が細くなる動向にあり、その
内部に収容される電子銃の縮小化により、主レン
ズ口径が小さくなつてフオーカス特性が低下する
ため、その改良に対する要求度が極めて高い。こ
のため、現在生産されているネツク径が約22.5mm
の電子銃の主レンズ寸法は孔ピツチＳ＝4.75mm、
孔径Ｄ＝3.9mmとなつているが、本発明の主レン
ズでは上部第３グリツド５０および陽極６０は孔
ピツチＳ＝4.50mm、長径Dl＝5.0mm、短径Ds＝4.0
mm、溝の深さｈ＝1.2mmで等価主レンズ口径が5.0
mmと従来電子銃の約1.3倍に拡大されることによ
り、ネツク径が約29mmと大きいカラー受像管と
ほゞ同等のフオーカス特性に改良することができ
た。

なお、前述した実施例においてはバイポテンシ
ヤル集束形電子銃について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、ユニポテンシヤ
ル形および多段集束形電子銃等の電子銃の主レン
ズ形成電極に適用しても前述と全く同様の効果が
得られることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によるカラー受像管
用電子銃によれば、電極の加工上の問題点、耐電
圧特性などの副作用を伴なうことなく、主レンズ
口径を拡大することができるので、フオーカス特
性が向上し、鮮鋭度の高い画像が得られるという
極めて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインライン形電子銃の構造およ
び動作状態を示す要部断面図、第２図は従来の上
部第３グリツドを示す要部平面図、第３図ａ，ｂ
は本発明によるカラー受像管用電子銃に係わる上
部第３グリツドを示す要部平面図、その要部断面
図、第４図は本発明によるカラー受像管用電子銃
の一実施例を示す要部断面構成図、第５図および
第６図は本発明による電子銃と組合せる電子ビー
ムの集中方式を説明するための要部平面図、第７
図は本発明による電子銃の上部第３グリツドの他
の実施例を示す要部平面図、第８図は本発明によ
る電子銃の上部第３グリツドの他の実施例を示す
要部断面図である。 ２０……第１グリツド、２０Ａ，２０Ｂ，２０
Ｃ……電子ビーム通過孔、３０……第２グリツ
ド、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ……電子ビーム通過
孔、４０……下部第３グリツド、４０Ａ，４０
A′，４０Ｂ，４０B′，４０Ｃ，４０C′……電子
ビーム通過孔、５０……上部第３グリツド、５０
Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ……電子ビーム通過孔、５０
Ｄ……溝、５００，５００′……上部第３グリツ
ド、５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ……電子ビー
ム通過孔、５００Ｄ，５００D′……溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インライン状に配置された３個の電子ビーム
   通過孔を有するグリツドを管軸方向に複数個配列
   して対向するそれぞれの電子ビーム通過孔で電子
   レンズを形成させるインライン形電子銃を備えた
   カラー受像管において、前記電子レンズを形成す
   るグリツドは複数個の長円形厚板状電極を間隔を
   設けて対向配置させ、前記長円形厚板状電極の中
   央の電子ビーム通過孔は長円形厚板の短径方向を
   長径とする楕円状孔とし、両側の電子ビーム通過
   孔はそれぞれ内側方向を前記長円形厚板の短径方
   向を長径とする半楕円、外側方向を前記半楕円の
   短半径より大きくして連接した異形孔として、そ
   れぞれの電子ビーム通過孔が隣接する電子ビーム
   通過孔の短径部分で長円形厚板の周縁部を残して
   対向電極との間隔が広くなるように構成されるイ
   ンライン形電子銃を備えることを特徴としたカラ
   ー受像管。 ２ 前記電子レンズ形成グリツドに間隔を設けて
   配置された複数個の長円形厚板状電極の対向する
   側に溝が形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のカラー受像管。 ３ 前記溝は、前記長円形厚板の短径方向で、そ
   の中央部において最も深いことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のカラー受像管。 ４ 前記インライン形電子銃は、３個の電子ビー
   ム通過孔を有する少なくとも第１グリツド、第２
   グリツド、第３グリツドを管軸方向に順次配列
   し、第３グリツドの両側の電子ビーム通過孔は、
   第２グリツドの両側の電子ビーム通過孔よりも、
   外側に偏心させてあることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のカラー受像管。 ５ 両側の電子ビームを収束させる主レンズの中
   心の、中央の電子ビームを収束させる主レンズの
   中心からの距離は、第２グリツドの中央の孔中心
   から、両側の孔中心までの距離よりも小さいこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー
   受像管。