JPH07142000A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子ビームの全電流域においてフォーカス特性
を向上させ、良好な解像度を得ることができると共に、
小電流域でのモアレを低減するよう構成した電子銃を備
えた陰極線管を提供する。 【構成】集束電極95と対向して複数の電子ビーム通過開
口を有するように集束制御用の内部電極を持つ陽極電極
96により主レンズを構成し、インライン配列の複数電子
ビームを用いる電子銃と同軸に陽極電極９６と接続して
蛍光面との間に設置され、真空外囲器内で電子銃の位置
出しを行うための部材を取り付けるための筒状電極部品
９７の陽極側底部97-1に前記陽極電極96の蛍光面側径と
略同径の開口97-1'を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陰極線管に係り、特に蛍
光面の全域でしかも電子ビームの全電流域においてフォ
ーカス特性を向上させて良好な解像度を得ることのでき
る電子銃を備えた陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン受像機やモニター端末の画
像表示手段として、インライン配列された複数の電子ビ
ームをもつカラー陰極線管が広く用いられている。

【０００３】図５はカラー陰極線管の一例としてのシャ
ドウマスク型カラー陰極線管の構造を説明する断面図で
あって、１は画像スクリーンを構成するパネル部、２は
電子銃を収容するネック部、３はパネル部とネック部を
連接するファンネル部、４はパネル部の内面に形成され
た蛍光面、５はシャドウマスク、６はシャドウマスクを
保持するマスクフレーム、７は外部磁界を遮蔽する磁気
シールド、８は懸架スプリング、９はインライン型電子
銃、１０は偏向装置、１１はデンタリング／ピュリティ
マグネット、Ｂ_C はセンター電子ビーム、Ｂ_S はサイド
電子ビームである。

【０００４】同図において、この種のカラー陰極線管
は、内面に蛍光面４を形成したパネル部１と、電子銃９
を収容するネック部２および前記パネル部とネック部を
連接するファンネル部３とから真空外囲器を形成する。

【０００５】前記ネック部内に収容される電子銃は、カ
ソード，制御電極，集束電極、前記集束電極と対向する
陽極電極等の複数の電極を有し、前記集束電極と陽極電
極とにより主レンズを構成してインライン配列の複数電
子ビームを蛍光面４に向けて発射する。

【０００６】前記真空外囲器のファンネル部とネック部
の遷移領域に外装された偏向装置は、電子銃９から発射
された３電子ビームを蛍光面４の水平および垂直の両方
向に偏向し、シャドウマスク５で色選別を受けて蛍光面
４に射突することでカラー画像を形成する。

【０００７】なお、シャドウマスク５はマスクフレーム
６に溶接固定され、マスクフレーム６の外周の一部に固
定された懸架スプリング８をパネル１の内側壁に埋設さ
れたパネルピンに係止することで蛍光面４と所定の間隔
で装着される。

【０００８】図６はカラー陰極線管のネック部に収容さ
れる電子銃の一例を説明する側面図であって、Ｋはカソ
ード、９１は第１電極、９２は第２電極、９３は第３電
極、９４は第４電極、９５は第５電極、９６は第６電
極、９７は筒状電極、９８はビードガラス、９９はステ
ムである。

【０００９】同図において、第１電極９１〜第４電極９
４で制御，プリフォーカス等を行い、集束電極である第
５電極９５と陽極電極である第６電極９６とで主レンズ
を構成する。

【００１０】また、筒状電極９７は、所謂カップ電極で
あり、陽極電極６（第６電極）に接続されて偏向磁界を
遮蔽すると共に、電子銃をネック部の内壁に位置づける
ためのコンタクトスプリングやゲッタ等を固定する電極
部品を構成する。

【００１１】また、上記の形式の他、上記の電子銃の
他、カソード，第１電極，第２電極，第３電極，第４電
極および筒状電極を有し、第２電極と第３電極で主レン
ズを構成する形式、その他種々の形式もある。

【００１２】図７は上記従来の電子銃における主レンズ
まわりの電極構成を説明する要部側断面図、図８は図７
のＡ−Ａ方向からみた平面図である。

【００１３】図７において、筒状電極９７には陽極電極
９６が接続され、陽極電極９６の内部には複数の電子ビ
ーム通過開口を有する集束制御用の内部電極９６−１が
設けられている。この筒状電極９７の底部９７−１には
インライン配列方向に３つの円形の電子ビーム通過口９
７ａ，９７ｂ，９７ｃが設けられている。 また、陽極
電極９６には前記電子ビーム通過開口９７ａ，９７ｂ，
９７ｃと整列するごとく、図８に示したように、インラ
イン配列方向と直角方向に長い（縦長）に形成し、その
うちのサイド電子ビーム通過口ａとｃは内部電極９６−
１と陽極内壁で形成された電子ビーム通過口ａ，ｂ，ｃ
が設けられている。

【００１４】主レンズは集束電極９５と陽極９６の対向
部に形成され、その電界は図７に示したように内部電極
９６−１から筒状電極９７の底部方向に分布する。

【００１５】この種の電子銃において、蛍光面の中心部
から周辺部にわたって良好な再生画像を得るための手段
としては、例えば集束レンズを構成する電極（第２電極
と第３電極）の領域内に非点収差レンズを設けたもの
（特開昭５３−１８８６６号公報）、インライン３ビー
ム電子銃のプリフォーカスレンズを構成する電極（第１
電極と第２電極）の電子ビーム通過口を縦長とし、各電
極の形状を異ならせたり、センター電子銃部の縦横比を
サイド電子銃のそれより小さくしたもの（特開昭５１−
６４３６８号公報）、インライン配列電子銃の第３電極
の陰極側に形成したスリットにより非回転対称レンズを
形成し、スリットの電子銃軸方向の深さをセンター電子
ビームの方がサイド電子ビームよりも深くした少なくと
も１箇所の非回転対称レンズを介して蛍光面に電子ビー
ムを射突させるもの（特開昭６０−８１７３６号公報）
などが知られている。

【００１６】なお、上記従来技術の電極（第１電極，第
２電極，・・・）は、それぞれの公報に示された電極を
指す。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】陰極線管におけるフォ
ーカス特性の要求は、蛍光面で構成される画面の全域
で、しかも電子ビームの全電流域での解像度が良好で、
かつ低電流域ではモアレの発生がなく、さらに全電流域
での画面全体の解像度の均一性である。

【００１８】このような複数の要求特性を同時に満足さ
せる電子銃の設計は高度の技術を要する。

【００１９】本発明者等の研究によれば、陰極線管に前
記の諸特性を兼備させるためには、非点収差付きのレン
ズと大口径主レンズの組合せをもった電子銃を設けるこ
とが不可欠であることが分かった。

【００２０】しかし、電子銃を収容する真空外囲器の内
径に偏向磁界を発生させる電力の消費の点からネック部
の断面サイズには限界があり、大口径の主レンズの外径
は上記の限界で制約される。

【００２１】上記従来技術においては、上記の制約のも
とで主レンズの実質的な口径拡大の極限構造について考
慮がなされていない。

【００２２】さらに、上記従来技術においては、大口径
主レンズを構成する電極部品の製作を簡便化する構造に
ついても考慮されていない。

【００２３】前記図６に示した電子銃において、各電極
の長さ、電子ビーム通過口の口径等による電界の電子ビ
ームに与える影響は全て異なる。例えば、陰極Ｋに近い
第１電極９１の電子ビーム通過口の形状は小電流域の電
子ビームのスポツト形状を左右するが、第２電極９２の
電子ビーム通過口の形状は小電流域から大電流域までの
電子ビームのスポツト形状を左右する。

【００２４】また、第６電極９６に陽極電圧を供給して
第５電極９５と第６電極９６の間に主レンズを形成する
ものにおいては、主レンズを構成する第５電極９５と第
６電極９６の電子ビーム通過口の形状は、大電流域での
電子ビームスポツト形状に大きな影響を与えるが、小電
流域での電子ビームスポツト形状に与える影響は上記大
電流域に比較して小さい。

【００２５】そして、上記電子銃の第４電極９４の管軸
方向の長さは、最適フォーカス電圧の大きさに影響し、
かつ小電流時と大電流時での各々の最適フォーカス電圧
の差に著しい影響を与えるが、第５電圧９５の管軸方向
の長さ変化による影響は第４電極９４に比較して著しく
小さい。

【００２６】したがって、電子ビームのもつ各々の特性
値を最適化するためには、各々の特性に最も効果的に作
用する電極の構造を適正化する必要がある。

【００２７】しかし、蛍光面上に電子ビームスポツトで
描かれる輝点の径は上記主レンズの球面収差に依存す
る。この球面収差は主レンズの大口径化により低減でき
る。

【００２８】また、陰極線管の電子ビーム走査方向と直
角方向のシャドウマスクの孔ピッチを小さくしたり、電
子ビーム走査線の密度を大きくした場合は、特に電子ビ
ームの小電流域では電子ビームとシャドウマスクとの間
で光学的な干渉（モアレ）が生じるため、このモアレを
低減させるための，所謂モアレコントラストを適正化す
る必要がある。

【００２９】しかし、上記従来の技術では、上記した様
々な問題点を克服することができなかった。

【００３０】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消し、電子ビームの全電流域においてフォーカス特性
を向上させ、良好な解像度を得ることができると共に、
小電流域でのモアレを低減するよう構成した電子銃を備
えた陰極線管を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、蛍光面を形成したパネル部と、電子銃を
収容するネック部および前記パネル部とネック部を連接
するファンネル部とからなる真空外囲器と、前記ネック
部内に収容されてカソード，制御電極，集束電極，陽極
電極を備え、前記集束電極と対向して複数の電子ビーム
通過開口を有するように集束制御用の内部電極を持つ前
記陽極電極とにより主レンズを構成したインライン配列
の複数電子ビームを用いる電子銃と、前記真空外囲器の
ファンネル部とネック部の遷移領域に外装された偏向装
置とを少なくとも備える陰極線管において、前記電子銃
と同軸に前記陽極電極と接続して前記蛍光面との間に設
置され、前記真空外囲器内で電子銃の位置出しを行うた
めの部材を取り付けるための筒状電極部品の前記陽極側
底部に、前記陽極電極の蛍光面側径と略同径の開口を設
けたことを特徴とする。

【００３２】また、本発明は、蛍光面を形成したパネル
部と、電子銃を収容するネック部および前記パネル部と
ネック部を連接するファンネル部とからなる真空外囲器
と、前記ネック部内に収容されてカソード，制御電極，
集束電極，陽極電極を備え、前記集束電極と対向する前
記陽極電極とにより主レンズを構成したインライン配列
の複数電子ビームを用いる電子銃と、前記真空外囲器の
ファンネル部とネック部の遷移領域に外装された偏向装
置とを少なくとも備える陰極線管において、前記電子銃
と同軸に前記陽極電極と接続して前記蛍光面との間に設
置され、前記真空外囲器内で電子銃の位置出しを行うた
めの部材を取り付けるための筒状電極部品の前記陽極側
底部に前記陽極電極の蛍光面側径と略同径の開口を設け
たことを特徴とする。

【００３３】さらに、本発明は、蛍光面を形成したパネ
ル部と、電子銃を収容するネック部および前記パネル部
とネック部を連接するファンネル部とからなる真空外囲
器と、前記ネック部内に収容されてカソード，制御電
極，集束電極，陽極電極を備え、前記集束電極と対向す
る前記陽極電極とにより主レンズを構成したインライン
配列の複数電子ビームを用いる電子銃と、前記真空外囲
器のファンネル部とネック部の遷移領域に外装された偏
向装置とを少なくとも備える陰極線管において、前記電
子銃と同軸に前記陽極電極と接続して前記蛍光面との間
に設置され、前記真空外囲器内で電子銃の位置出しを行
うための部材を取り付けるための筒状電極部品の前記陽
極側底部に、集束制御用の複数の電子ビーム通過開口を
形成したことを特徴とする。

【００３４】さらにまた、本発明は、前記陽極電極の管
軸方向長さを、前記インライン配列方向と直角方向の開
口径と略等しいか、または小さいかの何れかとしたこと
を特徴とする。

【００３５】

【作用】主レンズの大口径化は同時に、当該主レンズを
構成する陽極電極の陰極線管管軸方向に適正な長さを有
することが必要である。この理由は、電極内の電界を弱
くして球面収差を低減するためである。

【００３６】一般に、陰極線管では、陽極から蛍光面に
至る領域は全て陽極と等電位にあるため、電子銃の主レ
ンズを構成する電極の内、陽極と筒状電極部品の間にあ
る電極部分、すなわち筒状電極部品の底部に、上記本発
明の構成のごとく陽極の蛍光面側開口と略々同径の開口
を設けることで、陽極の主レンズ対向部分（集束電極
側）から蛍光面方向に分布する電界の強さを弱くするこ
とができる。

【００３７】このことは、通過する電子ビームの発散を
抑制し、実質的に主レンズの大口径化をもたらし、解像
度の良好なフォーカス特性が得られることになる。

【００３８】また、陽極電極の管軸方向長さを短縮して
も変わらず、筒状電極部品の底部に陽極の内部に設置す
べき集束制御用の複数の電子ビーム通過開口を設けるこ
とでも同様に解像度の良好なフォーカス特性が得られる
ことになる。

【００３９】そして、陽極電極の管軸方向長さを、前記
インライン配列方向と直角方向の開口径と略等しいか、
または小さいかの何れかとしたことでフォーカス特性を
損なうことなく、陽極電極の管軸方向長さを短縮するこ
とができ、電子銃の全長を短縮して陰極線管の奥行きサ
イズを短縮することができるという効果が得られ、また
陽極電極のプレス成形加工の容易化、と電極材料の使用
量の低減という利点が得られ、コストダウンに効果があ
る。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００４１】図１は本発明による陰極線管の第１実施例
を説明するための内蔵電子銃の要部側断面図であって、
９５は集束電極、９６は陽極電極、９６−１は内部電
極、９７は筒状電極、９７−１は筒状電極の底部、９７
−１’は開口、Ｅは電界分布である。

【００４２】また、図２は図１のＡ−Ａ方向からみた平
面図である。

【００４３】図１，図２において、筒状電極９７には陽
極電極９６が接続され、陽極電極９６の内部には複数の
電子ビーム通過開口を有する集束制御用の内部電極９６
−１が設けられている。この内部電極９６−１には、上
記電子ビーム通過開口ａ，ｂ，ｃを図２に示したよう
に、インライン配列方向と直角方向に長い（縦長）に形
成し、そのうちのサイド電子ビーム通過口ａとｃは内部
電極９６−１と陽極内壁で形成されている。

【００４４】このような電極構造において、集束電極９
５と陽極電極９６の対向部分に形成される主レンズ電界
Ｅは、筒状電極９７側において、その底部９７−１に設
けた開口９７−１’を越えて筒状電極内部で緩やかに分
布し、蛍光面方向に通過する電子ビームに実質的な大口
径レンズとして作用する。

【００４５】なお、陽極電極９６の管軸方向長さを短縮
しても上記の効果は変わらないため、陽極電極９６の管
軸方向長さＬを、前記インライン配列方向と直角方向の
開口径Ｄと略等しいか、または小さいかの何れかとした
ことで電子銃の管軸方向長さを低減することができる。

【００４６】図３は本発明による陰極線管の第２実施例
を説明するための内蔵電子銃の要部側断面図であって、
９５は集束電極、９６は陽極電極、９７は筒状電極、９
７−１は筒状電極の底部、Ｅは電界分布である。

【００４７】また、図４は図３のＡ−Ａ方向からみた平
面図である。

【００４８】図３，図４において、前記実施例と異なる
点は、陽極９６の内部に設けるべき集束制御用の内部電
極を筒状電極９７の底部９７−１の形状として備えた点
である。

【００４９】すなわち、前記第１実施例における陽極電
極９６の内部に設置している電子ビームの集束制御用の
内部電極９６−１に代えて、筒状電極９７の底部９７−
１に前記内部電極９６−１と同様の形状の開口を設けた
ものである。

【００５０】この実施例によっても、前記と同様に、主
レンズの電界Ｅを筒状電極９７内部に緩やかに分布させ
ることができ、蛍光面方向に通過する電子ビームに実質
的な大口径レンズとして作用させることができる。

【００５１】なお、陽極電極９６の管軸方向長さを短縮
しても上記の効果は変わらないため、陽極電極９６の管
軸方向長さＬを、前記インライン配列方向と直角方向の
開口径Ｄと略等しいか、または小さいかの何れかとした
ことで電子銃の管軸方向長さを低減することができるこ
とは前記実施例と同様である。

【００５２】なお、本発明は上記の実施例に限るもので
はなく、主レンズを構成する電極の蛍光面側に前記真空
外囲器内で電子銃の位置出しを行うための部材とゲッタ
等を取り付けるための電極部品を備えた電子銃、あるい
は上記陽極の一部として電子銃の位置出しを行うための
部材とゲッタ等を取り付ける構造を備えた各種電子銃を
有する陰極線管およびカラー陰極線管、その他の陰極線
管に適用できるものであることは言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子ビームの全電流域においてフォーカス特性を向上さ
せ、良好な解像度を得ることができると共に、小電流域
でのモアレを低減するよう構成した電子銃を備えた陰極
線管を提供することができると共に、陽極電極の管軸方
向長さを短縮することができ、電子銃の全長を短縮して
陰極線管の奥行きサイズを短縮することができるという
効果が得られ、また陽極電極のプレス成形加工の容易
化、と電極材料の使用量の低減という利点が得られ、コ
ストダウンに効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による陰極線管の第１実施例を説明する
ための内蔵電子銃の要部側断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ方向からみた本発明による陰極線
管の第１実施例を説明するための内蔵電子銃の平面図で
ある。

【図３】本発明による陰極線管の第２実施例を説明する
ための内蔵電子銃の要部側断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ方向からみた本発明による陰極線
管の第２実施例を説明するための内蔵電子銃の平面図で
ある。

【図５】カラー陰極線管の一例としてのシャドウマスク
型カラー陰極線管の構造を説明する断面図である。

【図６】カラー陰極線管のネック部に収容される電子銃
の一例を説明する側面図である。

【図７】従来の電子銃における主レンズまわりの電極構
成を説明する要部側断面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ方向からみた従来の電子銃におけ
る主レンズまわりの電極構成を説明する平面図である。

【符号の説明】

９５ 集束電極 ９６ 陽極電極 ９６−１ 内部電極 ９７ 筒状電極 ９７−１ 筒状電極の底部 ９７−１’ 開口 Ｅ 電界分布。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光面を形成したパネル部と、電子銃を収
   容するネック部および前記パネル部とネック部を連接す
   るファンネル部とからなる真空外囲器と、前記ネック部
   内に収容されてカソード，制御電極，集束電極，陽極電
   極を備え、前記集束電極と対向して複数の電子ビーム通
   過開口を有するように集束制御用の内部電極を持つ前記
   陽極電極とにより主レンズを構成したインライン配列の
   複数電子ビームを用いる電子銃と、前記真空外囲器のフ
   ァンネル部とネック部の遷移領域に外装された偏向装置
   とを少なくとも備える陰極線管において、 前記電子銃と同軸に前記陽極電極と接続して前記蛍光面
   との間に設置され、前記真空外囲器内で電子銃の位置出
   しを行うための部材を取り付けるための筒状電極部品の
   前記陽極側底部に前記陽極電極の蛍光面側径と略同径の
   開口を設けたことを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】蛍光面を形成したパネル部と、電子銃を収
   容するネック部および前記パネル部とネック部を連接す
   るファンネル部とからなる真空外囲器と、前記ネック部
   内に収容されてカソード，制御電極，集束電極，陽極電
   極を備え、前記集束電極と対向する前記陽極電極とによ
   り主レンズを構成したインライン配列の複数電子ビーム
   を用いる電子銃と、前記真空外囲器のファンネル部とネ
   ック部の遷移領域に外装された偏向装置とを少なくとも
   備える陰極線管において、 前記電子銃と同軸に前記陽極電極と接続して前記蛍光面
   との間に設置され、前記真空外囲器内で電子銃の位置出
   しを行うための部材を取り付けるための筒状電極部品の
   前記陽極側底部に前記陽極電極の蛍光面側径と略同径の
   開口を設けたことを特徴とする陰極線管。
3. 【請求項３】蛍光面を形成したパネル部と、電子銃を収
   容するネック部および前記パネル部とネック部を連接す
   るファンネル部とからなる真空外囲器と、前記ネック部
   内に収容されてカソード，制御電極，集束電極，陽極電
   極を備え、前記集束電極と対向する前記陽極電極とによ
   り主レンズを構成したインライン配列の複数電子ビーム
   を用いる電子銃と、前記真空外囲器のファンネル部とネ
   ック部の遷移領域に外装された偏向装置とを少なくとも
   備える陰極線管において、 前記電子銃と同軸に前記陽極電極と接続して前記蛍光面
   との間に設置され、前記真空外囲器内で電子銃の位置出
   しを行うための部材を取り付けるための筒状電極部品の
   前記陽極側底部に、集束制御用の複数の電子ビーム通過
   開口を形成したことを特徴とする陰極線管。
4. 【請求項４】請求項１，２または３において、前記陽極
   電極の管軸方向長さを、前記インライン配列方向と直角
   方向の開口径と略等しいか、または小さいかの何れかと
   したことを特徴とする陰極線管。