JPH06203765A - カラー受像管用電子銃の電極構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、画面の周辺部での解像度を向上さ
せた、大型ＴＶやモニターに用いられるカラー受像管の
電子銃の電極構造を提供する。 【構成】 この電子銃にはフォーカス電極が分割された
第１及び第２フォーカス電極と、お互いに反対形状の第
１及び第２電極で構成される４極子電極が提供され、そ
の第１及び第２電極のいずれかに偏向ヨークに流れる偏
向電流による解像度の劣化を除くための波形の動的フォ
ーカス電圧が印加される。前記第１及び第２電極は各々
間隙を置いて、一つの４極子電極に結合されることもで
き、分離されて第１フォーカス電極と第２フォーカス電
極のいずれかに付着されることもできる。又、第１及び
第２電極の形状は中央部を中心にして、その高さが傾斜
されるように変化させることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大型デレビジョン又は
高精細度モニターに用いられるカラー受像管用電子銃の
電極構造に関し、特に受像管の画面周辺部で解像度の劣
化を改善したカラー受像管用電子銃の電極構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー受像管用電子銃の電極構造
は、図１でのように陰極キャップ（２）より放出されて
熱電子を制御、加速及び集束させる制御電極（３）、加
速電極（４）及びフォーカス（５）、そして陽極（６）
及びシールドカップでなり、各電極には、赤色（Ｒ）、
緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三つの電子ビーム通過孔が
すべて円形で形成されており、加速電極（４）には約２
００〜５００Ｖの電圧が、フォーカス電極（５）には約
４〜８ＫＶの静電圧（Ｓｔａｔｉｃ Ｖｏｌｔａｇｅ）
が、陽極（６）には約２０〜２７ＫＶ高圧が印加されて
陰極（１）より熱電子が放出されると、制御電極（３）
と加速電極（４）を通じて制御及び加速され、主レンズ
を形成するフォーカス電極（５）及び陽極により電子ビ
ームが蛍光面に集束されて画素を形成するが、この時、
前記電子ビームはカラー受像管の外部に設けられる偏向
ヨークの図２の２（Ａ）及び２（Ｂ）のようなインライ
ンセルフコンバージェンス（ｉｎｌｉｎｅ Ｓｅｌｆ−
Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）磁界により画面の全域で自動
集中される。

【０００３】ここで、インラインセルフコンバージェン
ス磁界は図２の２（Ａ）でのような水平偏向磁界のピン
クッション（Ｐｉｎｃｕｓｈｉｏｎ）磁界と図２の２
（Ｂ）でのような垂直偏向磁界のバレル（Ｂａｒｒｅ
ｌ）磁界で成り、これ等は図３のように各々２極成分と
４極成分で構成され、電子銃より出て来る電子ビーム
は、破線矢印方向へ２極成分によって主偏向が行われ、
４極成分によっては水平方向には発散され、垂直方向に
は集束力を受けるようになるので図２で符号（１１）で
示したように横長になる。特に画面周辺部で電子ビーム
スポットに非点収差（Ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ）を発生
させることになる。

【０００４】これは電子ビームの結像面が図５でのよう
に垂直と水平方向に互いに差が生じるようになり、蛍光
面上で電子ビームスポットがオーバーフォーカス状態に
なり、又電子銃より画面の中央部及び周辺部までの距離
の差により画面周辺部での解像度劣化を一層悪化させる
ことになるので、画面が大型化すればする程、偏向角が
大きくなればなる程顕著に現れる。即ち、電子ビームの
断面形状が電子ビームが偏向するに従い歪められて図４
のように画面の中央部では、真円になるが、周辺部では
水平に長い楕円形の高輝度コアー（Ｃｏｒｅ）部（Ｃ）
と垂直に生じるヘーズ（Ｈａｚｅ）部（Ｈ）を伴う形状
になり、画面周辺部での解像度が必然的に劣化する。従
って、このような電子ビームスポットの歪をセルフコン
バージェンス方式の偏向ヨークが三つの電子ビームに対
して図２で示したように非均一磁界を与えるため偏向磁
界内で電子ビームの水平方向へ集束作用を強化させて非
均一偏向磁界による電子ビームの歪を補償させてやらな
ければならないと共に電子銃より画面中央部及び周辺部
までの距離の差によるギャップをフォーカス電圧の変化
で補償してやらなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】従って、本発明の目
的は、前記問題点を解決するためのもので、受像管の画
面周辺部での解像度の劣化を改善するのにその目的があ
る。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】かかる、本発明の目的
を達成するため、本発明のカラー受像管用電子銃の電極
構造は、 ａ）陰極部で放出される熱電子の量を制御するための制
御電極と； ｂ）前記制御電極により制御された熱電子を一定の速度
で加速するための加速電極と； ｃ）前記加速電極の後端に設置され、前記加速された熱
電子を集束して、電子ビームを形成するための第１フォ
ーカス電極と； ｄ）第１電極と第２電極で構成され、第１電極には前記
第１フォーカス電極と共通で静電圧が印加され、第２電
極には一定範囲の動的電圧を印加して、前記第１フォー
カス電極で形成された電子ビームに対する非点収差を補
償するための４極子電極と； ｅ）前記４極子電極の後端に形成され、前記第１フォー
カス電極と共通で静電圧を印加して、前記４極子電子で
補償された電子ビームをもう集束させるための第２フォ
ーカス電極；そして ｆ）高電圧が印加されて、前記第２フォーカス電極より
出て来た電子ビームを加速するための陽極部を含むこと
を特徴とする。

【０００７】この４極子電極は、第１及び第２電極に分
割し、この２電極を結合して形成するか、又は前記第１
又は第２フォーカス電極に付着させて構成して、いずれ
かの４極子電極に偏向ヨークの偏向電流による横長化を
除去させる波形の動的フォーカス電圧を印加し、他の電
極には静的フォーカス電圧を印加することもできる。

【０００８】

【作用】電子ビームは、前記第１及び第２フォーカス電
極の間に提供され、動的電圧の印加される４極子電極の
第１又は第２電極を通過する間に偏向磁界及び電子銃よ
り画面中央部と周辺部までの距離の差による歪を補償す
るようになる。

【０００９】

【実施例の詳細な説明】図６で、電子銃は陰極（２
０）、制御電極（２１）、加速電極（２２）、フォーカ
ス電極（２３）及び陽極（２４）で構成され、これ等が
一対のビードグラス（図示せず）により一列に配列され
る。本発明に従って、フォーカス電極で第１フォーカス
電極と第２フォーカス電極（２３Ａ）（２３Ｂ）に分割
構成され、このフォーカス電極（２３Ａ）（２３Ｂ）の
間に４極子レンズを構成する電極（２５）（以下４極子
電極と言う）が配設される。

【００１０】二つのフォーカス電極（２３Ａ）（２３
Ｂ）の間に配設される４極子電極（２５）は第１電極
（２５Ａ）と第２電極（２５Ｂ）で構成される。この電
極（２５Ａ）（２５Ｂ）に、後に詳細に説明されるよう
にビーム貫通孔の周囲で４極子レンズを構成するための
電極片（２６）（２７）で溶接されて付着される。

【００１１】図７の７（Ａ）及び７（Ｂ）で示したよう
に、４極子電極（２５）の第１電極（２５Ａ）は三つの
ビーム通過孔（２８）を有し、各ビーム通過孔（２８）
の中心線を延長した線に平行にビーム通過孔（２８）の
円周の１／４の長さの円弧を有する電極片（２６）が付
着される。結局、この電極片（２６）は、第１電極（２
５Ａ）の中央で三つのビーム通過孔（２８）により分離
された４つの電極片で構成される。

【００１２】一方、４極子電極（２５）の第２電極（２
５Ｂ）は、図８の８（Ａ）及び８（Ｂ）で示したように
三つのビーム通過孔（２９）に対して上下側に前記第１
電極（２５Ａ）の電極片（２６）に対する補償的形態の
電極片（２７）が付着される。この電極片（２７）は、
結果的に上下に分離され、２つで構成される。この４極
子電極（２５）の第１及び第２電極（２５Ａ）（２５
Ｂ）は、各々の電極片（２６）（２７）が対向した状態
で相互補充的に結合され、その結合された状態は図９で
示した通りである。

【００１３】このように、結合された状態で第１及び第
２電極（２５Ａ）（２５Ｂ）の対向面の間の間隙とこの
電極片（２６）（２７）の結合状態での間隙は０．６〜
１．０ｍｍぐらいで保持され、電極片（２６）（２７）
は比較的に厚い方がよい。第１電極（２５Ａ）と第２電
極（２５Ｂ）で構成される４極子電極（２５）は第１及
び第２フォーカス電極（２３Ａ）（２３Ｂ）の間に設け
られて、これ等が全体的にフォーカス電極を構成する。

【００１４】一方、図６で示したように、本発明の電子
銃は陰極（２０）で出発した電子ビームが制御電極（２
１）を経て加速電極（２２）により加速される。そし
て、フォーカス電極（２３）と、陽極（２４）により蛍
光面に画素を生成させる。本発明でフォーカス電極（２
３）の第１のフォーカス電極部分（２３Ａ）と第２のフ
ォーカス電極部分（２３Ｂ）及び４極子電極（２５）の
第１電極（２５Ａ）にはフォーカス静電圧（Ｖｓｆ）が
印加され、４極子電極（２５）の第２電極（２５Ｂ）に
はフォーカス動的電圧（Ｖ_Df）が印加される。

【００１５】このフォーカス動的電圧はＣＲＴ蛍光面の
曲率によりフォーカス電圧の波形が異なるが、殆どの場
合図１２で示したように偏向ヨークの偏向電流について
はパラボリック（Ｐａｒａｂｏｌｉｃ）波形にフォーカ
ス動的電圧が変わる。フォーカス動的電圧（Ｖ_Df）は一
般的にそのピーク（Ｐｅａｋ）値がＶｓｆ±３００Ｖ
_P-P 又はＶｓｆ±６００Ｖ_P-P が印加されるように設定
される。

【００１６】陰極（２０）で放出された電子ビームは制
御電極（２１）、加速電極（２２）を経てフォーカス電
極（２３）の第１フォーカス電極（２３Ａ）と４極子電
極（２５）の第１電極（２５Ａ）を通る。そして、４極
子電極（２５）の第２電極（２５Ｂ）を通る間、パラボ
リック波形により水平方向に集束され、垂直方向に発散
されて図１１で示したように電子ビームが縦長形で現れ
るようになる。

【００１７】パラボリック波形は、周辺部へ行けば行く
程高い電圧を印加するので、電子ビームの縦長型が周辺
部へ行くにつれて一層長く現れる。更に、これは図１０
に示されたように偏向磁界により周辺部で横長化され、
周辺部のフォーカス特性は図１３で示したように良好に
なる。本発明は、図６の変形例の図１４でのように４極
子電極（２５）の第１電極（２５Ａ）を第１フォーカス
電極（２３Ａ）に付着させてフォーカス電極（２３Ａ）
（２３Ｂ）には静電圧Ｖｓｆを印加して、第２電極（２
５Ｂ）に動的電圧Ｖ_Dfを印加することもできる。

【００１８】図１５は、本発明の他の実施例を示してい
るが、ここでの三つの陰極（１）と多数個の電極（３〜
６）が、一列に配列されて成る電子銃で、４極子レンズ
を形成するためのフォーカス電極を第１フォーカス電極
（５ａ）と第２フォーカス電極（５ｄｅ）に２分割し
て、その間に一定間隔を保持させて４極子電極（５ｂ
ｃ）を挿入して、第１フォーカス電極（５ａ）、４極子
電極及び第２フォーカス電極（５ｄｅ）になる４極子レ
ンズを形成させたものである。

【００１９】ここで、第１フォーカス電極（５ａ）及び
第２フォーカス電極（５ｄｅ）には静電圧が印加され、
４極子電極（５ｂｃ）には動的電圧が印加される。前記
４極子電極（５ｂｃ）は、第１電極（５ｂ）と、第２電
極（５ｃ）の結合体であり、第２電極（５ｃ）は図１７
の１７（Ａ）、１７（Ｂ）及び１７（Ｃ）に示されたよ
うに三つの電子ビーム通過孔を備えて形成するが、動的
電極としての機能を持たせるためそのバーリング（ｂａ
ｒｒｉｎｇ）部（Ｊ）は中央部の高さ（ｈ３）が長く両
側の高さ（ｈ４）が短くなるように傾斜させて切り出し
て楕円形でその孔径を形成させ、又、図１７の１７
（Ｃ）でのようにバーリング部の高さだけを延長させた
延長線が水平に対して一定角度（θ２）を持つようにし
た楕円形円弧にして各々横軸を中心に互いに対称される
ようになる。

【００２０】又、この４極子電極（５ｂｃ）と対向する
第２フォーカス電極（５ｄｅ）のバーリング部（Ｋ）は
図１６の１６（Ａ）、１６（Ｂ）及び１６（Ｃ）のよう
に４極子電極とは正反対の構成を持つように構成され
る。即ち、中央部の高さ（ｈ１）は短く両側の高さ（ｈ
２）が高くなるように傾斜させて切り出して構成し、図
１６（Ｂ）の断面図でのように高さの延長線が水平に対
して一定角度（θ１）を保持した状態での楕円形の円弧
を持つように形成する。

【００２１】ここで、前記４極子電極（５ｂｃ）と第２
フォーカス電極（５ｄｅ）は図面図１８及び図１９での
ようにその電極自体の位置配列を変えるか又は楕円形の
バーリング部が形成された対向面を変えても本発明の電
子銃の構成が可能になる。このように構成される他の実
施例に従う本発明の電子銃においても、４極子レンズ系
を形成する電極、即ち第１フォーカス（５ａ）と４極子
電極（５ｂｃ）と第２フォーカス電極（５ｄｅ）の中
で、第１フォーカス電極（５ａ）と第２フォーカス電極
（５ｄｅ）には静電圧が印加され、４極子電極（５ｂ
ｃ）には図１２でのような偏向ヨークの偏向電流によっ
てパラボリック波形でバーカス電圧（Ｖ_Df）が変わるも
のにして、そのピーク値範囲が一般的にはＶｓｆ±３０
０Ｖ_P-P又はＶｓｆ±６００Ｖ_P-P の動的電圧が印加さ
れるように設定されているので、電子銃が作動して、陰
極（１）より熱電子が発生するとその熱電子ビームは制
御電極（３）と加速電極（４）を経て、フォーカス電極
は第１フォーカス電極（５ａ）と第２フォーカス電極に
２分割され、その間に４極子電極（５ｂｃ）が挿入され
て動的電圧が印加されるので偏向ヨークにより電子ビー
ムが周辺部で走査されるとき、パラボリック波形により
ピーク値がフォーカス電圧（Ｖ_sf）より３００〜６００
Ｖぐらい高い電圧が電極に印加されて４極子電極（５ｂ
ｃ）の第２電極（５ｃ）での電子ビームは図１１に示し
たように垂直方向には発散され、水平方向には集束され
て縦長型になる。

【００２２】そして、偏向磁界（ピンクッション磁界と
バレル磁界）の影響を最も多く受ける周辺部で電子ビー
ムは最も甚だしい縦長型で走査され、偏向磁界の影響の
ない中心部では円形に走査され、そして周辺部縦長型ビ
ームは偏向磁界の影響を受け周辺部での図１０でのよう
に円形に形成され、画面全域でフォーカス特性に有利に
作用する（図１３参照）。

【００２３】

【発明の効果】従って、本発明はフォーカス電極を分割
して、その間に４極子電極を挿入し、その４極子電極に
動的電圧を印加して、４極子レンズ界を形成することに
より、画面周辺部で解像度が劣化するのを防止すること
ができるので画面全域でフォーカス特性が改善された画
質を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電子銃の概略断面図である。

【図２】従来の電子銃により形成されるＸ−Ｙ平面での
電子ビームスポット形状及びセルフコンバージェンス磁
界を示したもので、２（Ａ）は、ピンクッション磁界に
よるスポット形状図である。２（Ｂ）は、バレル磁界に
よるスポット形状図である。

【図３】電子ビームスポットが２極及び４極の磁極成分
により劣化する過程を示したもので、３（Ａ）は、ピン
クッション磁界による参考図である。３（Ｂ）は、バレ
ル磁界による参考図である。

【図４】従来の電子銃により画面で現れるビームスポッ
ト形状図である。

【図５】図４を説明するための参考である。

【図６】本発明の一実施例の電子銃の概略断面図であ
る。

【図７】７（Ａ）は、本発明の電子銃の４極子レンズを
構成する４極子電極の第１電極の斜視図である。７
（Ｂ）は、本発明の電子銃の４極子レンズを構成する４
極子電極の第１電極の正面図である。

【図８】８（Ａ）は、４極子電極の第２電極の斜視図で
ある。８（Ｂ）は、４極子電極の第２電極の正面図であ
る。

【図９】図７と図８で示した４極子レンズ構成電極の第
１電極と第２電極の結合状態を示した斜視図である。

【図１０】１０（Ａ）及び１０（Ｂ）は、本発明の電子
銃による電子ビームの偏向磁界の影響を示した説明図で
ある。

【図１１】本発明の電子銃の４極子レンズ構成を示した
説明である。

【図１２】偏向電流とダイナミックフォーカス電圧との
関係を示した波形図である。

【図１３】本発明の電子銃により画面に現れるビームス
ポットの形状図である。

【図１４】図６の本発明の実施例の変化例を示した図６
と類似する断面図である。

【図１５】本発明の他の実施例による電子銃の概略図で
ある。

【図１６】図１５での第１〜４極子電極（５ｂ）を示し
たもので、１６（Ａ）は、斜視図、１６（Ｂ）は、正面
図であり、１６（Ｃ）は、１６（Ｂ）の線Ｃ−Ｃ断面図
である。

【図１７】図１５での第２〜第４極子電極（５ｃ）を示
したもので、１７（Ａ）は、斜視図、１７（Ｂ）は、正
面図であり、１７（Ｃ）は、１７（Ｂ）の線Ｃ−Ｃ断面
図である。

【図１８】図１５の本発明の他の実施例の変形例を示し
た図１５と類似する断面図である。

【図１９】図１５の本発明の他の実施例の他の変形例を
示した図１５と類似する断面図である。

【符号の説明】

１，２０ 陰極 ３，２１ 制御電極 ４，２２ 加速電極 ５ａ，２３Ａ 第１フォーカス電極 ５ｂｃ，２５ ４極子電極 ５ｂ，２５Ａ ４極子電極の第１電極 ５ｃ，２５Ｂ ４極子電極の第２電極 ５ｄｅ，２３Ｂ 第２フォーカス電極 ６，２４…陽極 Ｃ コアー（Ｃｏｒｅ）部 Ｈ ヘーズ（Ｈａｚｅ）部 Ｖ_sf （フォーカス）静電圧 Ｖ_Df （フォーカス）動的電圧

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）陰極部で放出される熱電子の量を制御
   するための制御電極と； ｂ）前記制御電極により制御された熱電子を一定の速度
   で加速するための加速電極と； ｃ）前記加速電極の後端に設置され、前記加速された熱
   電子を集束して、電子ビームを形成するための第１フォ
   ーカス電極と； ｄ）第１電極と第２電極で構成され、第１電極には前記
   第１フォーカス電極と共通で、静電圧が印加され、第２
   電極には一定範囲の動的電圧を印加して、前記第１フォ
   ーカス電極で形成された電子ビームに対する非点収差を
   補償するための４極子電極と； ｅ）前記４極子電極の後端に形成され、前記第１フォー
   カス電極と共通で静電圧を印加して電子ビームを形成す
   るための第２フォーカス電極；そして ｆ）高電圧が印加されて、前記第２フォーカス電極より
   出て来た電子ビームを加速するための陽極部を含むこと
   を特徴とするカラー受像管用電子銃の電極構造。
2. 【請求項２】 前記４極子電極の第１電極はビーム貫通
   孔の間と両側に前記第２電極側へ配置される電極片を有
   し、前記４極子電極の第２電極はビーム貫通孔の上下側
   に第１電極側に配置される電極片を含むことを特徴とす
   る請求項１記載のカラー受像管用電子銃の電極構造。
3. 【請求項３】 第１フォーカス電極に前記４極子電極の
   第１電極を付着し、前記１フォーカス電極と前記４極子
   電極の第１電極に静電圧を印加し、前記４極子電極の第
   ２電極にだけ一定範囲の動的電圧を印加することを特徴
   とする請求項１記載のカラー受像管用電子銃の電極構
   造。
4. 【請求項４】 前記４極子電極の第１電極と第２電極の
   間隙が０．６〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求
   項２記載のカラー受像管用電子銃の電極構造。
5. 【請求項５】 前記４極子電極の第１電極と第２電極の
   円弧ビーム通過孔の円周の１／４の長さであることを特
   徴とする請求項２記載のカラー受像管用電子銃の電極構
   造。
6. 【請求項６】 前記４極子電極は第１電極の中央部の高
   さが両側端の高さより短くなり、第２電極の中央部の高
   さが両側端の高さより長くなって傾斜されて形成される
   ことを特徴とする請求項２記載のカラー受像管用電子
   銃。