JPH07320654A - カラー陰極線管 - Google Patents
カラー陰極線管Info
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- JPH07320654A JPH07320654A JP6108480A JP10848094A JPH07320654A JP H07320654 A JPH07320654 A JP H07320654A JP 6108480 A JP6108480 A JP 6108480A JP 10848094 A JP10848094 A JP 10848094A JP H07320654 A JPH07320654 A JP H07320654A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】全電流域でのフォーカスを向上させる。
【構成】電子ビームを発生させる第１の電極手段１と主
レンズを構成する第２の電極手段２とからなり、第２の
電極手段２は第１の加速電極６、集束電極７、および第
２の加速電極８とからなり、集束電極７の電極長を第２
の電極手段で構成される主レンズの口径の２倍以上と
し、第１の加速電極６および第２の加速電極８には最高
電圧を印加し、集束電極７には最高電圧よりも低い電圧
を印加し、第１の加速電極６の電極長を第１の加速電極
の第１の電極手段２と対向する面に設けた電子ビーム通
過孔の口径の略０．４〜２倍の範囲内とした。
レンズを構成する第２の電極手段２とからなり、第２の
電極手段２は第１の加速電極６、集束電極７、および第
２の加速電極８とからなり、集束電極７の電極長を第２
の電極手段で構成される主レンズの口径の２倍以上と
し、第１の加速電極６および第２の加速電極８には最高
電圧を印加し、集束電極７には最高電圧よりも低い電圧
を印加し、第１の加速電極６の電極長を第１の加速電極
の第１の電極手段２と対向する面に設けた電子ビーム通
過孔の口径の略０．４〜２倍の範囲内とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は陰極線管に係り、特に小
電流域でのフォーカス特性を向上させた電子レンズ構成
をもつ電子銃を備えたカラー陰極線管に関する。
電流域でのフォーカス特性を向上させた電子レンズ構成
をもつ電子銃を備えたカラー陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラー映像表示やカラーモニターに用い
る陰極線管（以下、カラー陰極線管と言う）は、映像ス
クリーンであるパネル部、電子銃を収容するネック部、
およびパネル部とネック部を連接するファンネル部とか
らなる真空外囲器から成り、上記ファンネル部には電子
銃から発射される電子ビームをパネル内面に塗布形成さ
れた蛍光面上を走査させる偏向装置が装架されている。
る陰極線管（以下、カラー陰極線管と言う）は、映像ス
クリーンであるパネル部、電子銃を収容するネック部、
およびパネル部とネック部を連接するファンネル部とか
らなる真空外囲器から成り、上記ファンネル部には電子
銃から発射される電子ビームをパネル内面に塗布形成さ
れた蛍光面上を走査させる偏向装置が装架されている。
【０００３】上記ネック部内内部に収容される電子銃
は、カソード電極、制御電極、集束電極、加速電極等の
各種の電極を備え、カソード電極からの電子ビームを制
御電極に印加される信号で変調し、集束電極、加速電極
を通して所要の断面形状とエネルギーを付与して蛍光面
に射突させる。
は、カソード電極、制御電極、集束電極、加速電極等の
各種の電極を備え、カソード電極からの電子ビームを制
御電極に印加される信号で変調し、集束電極、加速電極
を通して所要の断面形状とエネルギーを付与して蛍光面
に射突させる。
【０００４】電子ビームは、電子銃から蛍光面に到達す
る途上において、ファンネル部外周に設けた偏向装置に
よって水平と垂直の２方向に偏向されて蛍光面上に映像
を形成するものである。
る途上において、ファンネル部外周に設けた偏向装置に
よって水平と垂直の２方向に偏向されて蛍光面上に映像
を形成するものである。
【０００５】この種の電子銃の１型式として、例えば特
開昭５３−５１９５８号公報に開示されているように、
蛍光面に向かって第１の加速電極、集束電極及び第２の
加速電極とからなる第２の電極手段を備えたものが知ら
れている。
開昭５３−５１９５８号公報に開示されているように、
蛍光面に向かって第１の加速電極、集束電極及び第２の
加速電極とからなる第２の電極手段を備えたものが知ら
れている。
【０００６】図１７は従来のカラー陰極線管に用いる電
子銃の１構成例を説明する管軸に沿ってインライン配列
方向からみた断面図、図１８は図１７のＧ−Ｇ線に沿っ
た断面図である。
子銃の１構成例を説明する管軸に沿ってインライン配列
方向からみた断面図、図１８は図１７のＧ−Ｇ線に沿っ
た断面図である。
【０００７】図１７と図１８において、０１は電子ビー
ムを発生させ、かつ上記電子ビームを蛍光面へ指向させ
る第１の電極手段、０２は電子ビームを蛍光面に集束さ
せるための主レンズを構成する第２の電極手段、０３は
陰極、０４は第１グリッド電極、０５は第２グリッド電
極、０６は第１の加速電極（第３グリッド電極）、０７
は集束電極（第４グリッド電極）、０７−１は電極板、
０８は第２の加速電極（第５グリッド電極）、０８−１
は電極板、０９は遮蔽カップ、０１２は第１の加速電極
の集束電極０７側の開孔（電子ビーム通過孔）である。
ムを発生させ、かつ上記電子ビームを蛍光面へ指向させ
る第１の電極手段、０２は電子ビームを蛍光面に集束さ
せるための主レンズを構成する第２の電極手段、０３は
陰極、０４は第１グリッド電極、０５は第２グリッド電
極、０６は第１の加速電極（第３グリッド電極）、０７
は集束電極（第４グリッド電極）、０７−１は電極板、
０８は第２の加速電極（第５グリッド電極）、０８−１
は電極板、０９は遮蔽カップ、０１２は第１の加速電極
の集束電極０７側の開孔（電子ビーム通過孔）である。
【０００８】そして、第１の電極手段０１は陰極０３，
第１グリッド電極０４および第２グリッド電極０５から
構成され、第２の電極手段０２は第１の加速電極０６，
集束電極０７，電極板０７−１，第２の加速電極０８，
電極板０８−１とから構成される。
第１グリッド電極０４および第２グリッド電極０５から
構成され、第２の電極手段０２は第１の加速電極０６，
集束電極０７，電極板０７−１，第２の加速電極０８，
電極板０８−１とから構成される。
【０００９】なお、ｄ1 は第１の加速電極０６の第２グ
リッド電極０５側の電子ビーム通過孔の口径、Ｄは主レ
ンズの口径、Ｌは集束電極０７の電極長、Ｌ1 は第１の
加速電極０６の電極長、Ｌ2 は第１の加速電極０６と集
束電極０７との間隙長、Ｌ3は集束電極０７の電極長Ｌ
と第１の加速電極０６の電極長Ｌ1 および第１の加速電
極０６と集束電極０７との間隙長Ｌ2 の加算長、Ｖf は
集束電極、Ｅb は加速電圧、Ｖｄは電子ビームの偏向に
同期して変化する電圧である。
リッド電極０５側の電子ビーム通過孔の口径、Ｄは主レ
ンズの口径、Ｌは集束電極０７の電極長、Ｌ1 は第１の
加速電極０６の電極長、Ｌ2 は第１の加速電極０６と集
束電極０７との間隙長、Ｌ3は集束電極０７の電極長Ｌ
と第１の加速電極０６の電極長Ｌ1 および第１の加速電
極０６と集束電極０７との間隙長Ｌ2 の加算長、Ｖf は
集束電極、Ｅb は加速電圧、Ｖｄは電子ビームの偏向に
同期して変化する電圧である。
【００１０】上記構成の電子銃において、集束電極０７
の電極長Ｌは主レンズの口径Ｄの１．１倍をこえる長さ
であり、第１の加速電極０６の電極長Ｌ1 と集束電極０
７の電極長Ｌ、および第１の加速電極０６と集束電極０
７との間隙長Ｌ2 とを足し合わせた長さＬ3 が主レンズ
の口径Ｄの４倍から５．４倍の範囲内にあって、第１の
電極手段０１に隣接して配置される第１の加速電極０６
には最高電圧である加速電圧Ｅｂが印加されている。
の電極長Ｌは主レンズの口径Ｄの１．１倍をこえる長さ
であり、第１の加速電極０６の電極長Ｌ1 と集束電極０
７の電極長Ｌ、および第１の加速電極０６と集束電極０
７との間隙長Ｌ2 とを足し合わせた長さＬ3 が主レンズ
の口径Ｄの４倍から５．４倍の範囲内にあって、第１の
電極手段０１に隣接して配置される第１の加速電極０６
には最高電圧である加速電圧Ｅｂが印加されている。
【００１１】これにより、第１の電極手段０１と第２の
電極手段０２との間に非常に収差の少ない電子レンズが
形成され、大電流域での電子ビームスポツト（以下、単
にビームスポットとも言う）径の縮小を図ることができ
る。
電極手段０２との間に非常に収差の少ない電子レンズが
形成され、大電流域での電子ビームスポツト（以下、単
にビームスポットとも言う）径の縮小を図ることができ
る。
【００１２】また、集束電極の電極長Ｌを主レンズの口
径Ｄの１．１倍より長くすることにより、主レンズの球
面収差の影響を少なくすることができ、この点において
もビームスポット径の縮小が図られる。
径Ｄの１．１倍より長くすることにより、主レンズの球
面収差の影響を少なくすることができ、この点において
もビームスポット径の縮小が図られる。
【００１３】なお、この種の従来技術を開示したものと
しては、例えば特開昭５９−１２７３４６号公報を挙げ
ることができる。
しては、例えば特開昭５９−１２７３４６号公報を挙げ
ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、第２の電極手段０２では第１の電極手段０１と第２
の電極手段０２との間に収差の少ない電子レンズが形成
され、大電流域でのフォーカス特性は向上する。しか
し、低電流域では第１の電極手段０１と第２の電極手段
０２との間に形成される電子レンズの集束作用が非常に
強力なため、主レンズ内で電子ビームが広がらず、ビー
ムスポット径が増大するという問題があった。
て、第２の電極手段０２では第１の電極手段０１と第２
の電極手段０２との間に収差の少ない電子レンズが形成
され、大電流域でのフォーカス特性は向上する。しか
し、低電流域では第１の電極手段０１と第２の電極手段
０２との間に形成される電子レンズの集束作用が非常に
強力なため、主レンズ内で電子ビームが広がらず、ビー
ムスポット径が増大するという問題があった。
【００１５】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、大電流域でのビームスポツト径の拡大を招くこ
となく、小電流域でのビームスポツト径の縮小を図り、
全電流域において量なフォーカス特性を得ることのでき
る電子銃を備えたカラー陰極線管を提供することにあ
る。
解消し、大電流域でのビームスポツト径の拡大を招くこ
となく、小電流域でのビームスポツト径の縮小を図り、
全電流域において量なフォーカス特性を得ることのでき
る電子銃を備えたカラー陰極線管を提供することにあ
る。
【００１６】
【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、第２の電極手段を構成する電極群におい
て、第１の電極手段に隣接して配置される電極、つまり
第１の加速電極の電極長を上記第１の加速電極の上記第
１の電極手段と対向する面に設けられた電子ビーム通過
孔の口径の０．４〜２倍の範囲内の電極長としたことを
特徴とする。
に、本発明は、第２の電極手段を構成する電極群におい
て、第１の電極手段に隣接して配置される電極、つまり
第１の加速電極の電極長を上記第１の加速電極の上記第
１の電極手段と対向する面に設けられた電子ビーム通過
孔の口径の０．４〜２倍の範囲内の電極長としたことを
特徴とする。
【００１７】すなわち、請求項１に記載の発明は、電子
ビームを発生させ、かつ上記電子ビームを蛍光面へ指向
させる第１の電極手段と、上記電子ビームを蛍光面に集
束させるための主レンズを構成する第２の電極手段とか
らなる電子銃を具備したカラー陰極線管において、上記
第２の電極手段は、蛍光面に向かって、第１の加速電
極、集束電極、および第２の加速電極とからなり、上記
集束電極の電極長は、上記第２の電極手段で構成される
主レンズの口径の２倍以上であり、上記第１の加速電極
および上記第２の加速電極には最高電圧を印加し、上記
集束電極には上記最高電圧よりも低い電圧を印加し、上
記第１の加速電極の電極長は、上記第１の加速電極の上
記第１の電極手段と対向する面に設けられた電子ビーム
通過孔の口径の略０．４〜２倍の範囲内にあることを特
徴とする。
ビームを発生させ、かつ上記電子ビームを蛍光面へ指向
させる第１の電極手段と、上記電子ビームを蛍光面に集
束させるための主レンズを構成する第２の電極手段とか
らなる電子銃を具備したカラー陰極線管において、上記
第２の電極手段は、蛍光面に向かって、第１の加速電
極、集束電極、および第２の加速電極とからなり、上記
集束電極の電極長は、上記第２の電極手段で構成される
主レンズの口径の２倍以上であり、上記第１の加速電極
および上記第２の加速電極には最高電圧を印加し、上記
集束電極には上記最高電圧よりも低い電圧を印加し、上
記第１の加速電極の電極長は、上記第１の加速電極の上
記第１の電極手段と対向する面に設けられた電子ビーム
通過孔の口径の略０．４〜２倍の範囲内にあることを特
徴とする。
【００１８】
【作用】第１の加速電極の第１の電極手段と対向する面
に設けられた電子ビーム通過孔の口径に対し、第１の加
速電極の電極長が上記範囲内であれば、大電流域でのビ
ームスポット径をほとんど増大させることなく、かつ小
電流域でのビームスポット径を縮小することが可能であ
る。これは以下の理由による。
に設けられた電子ビーム通過孔の口径に対し、第１の加
速電極の電極長が上記範囲内であれば、大電流域でのビ
ームスポット径をほとんど増大させることなく、かつ小
電流域でのビームスポット径を縮小することが可能であ
る。これは以下の理由による。
【００１９】ビームスポット径を決める主な要因は、空
間電荷効果および熱初速度分散、そして主レンズの球面
収差である。主レンズ内の電子ビーム径を横軸にとると
上記２つの要因とは次のような関係がある。
間電荷効果および熱初速度分散、そして主レンズの球面
収差である。主レンズ内の電子ビーム径を横軸にとると
上記２つの要因とは次のような関係がある。
【００２０】主レンズの球面収差によるビームスポット
径は主レンズ内の電子ビーム径の増大に伴って増加する
右上がりの曲線を描き、空間電荷効果および熱初速度分
散によるビームスポット径は主レンズ内のビーム径の増
大にともない縮小する右下がりの曲線を描く。
径は主レンズ内の電子ビーム径の増大に伴って増加する
右上がりの曲線を描き、空間電荷効果および熱初速度分
散によるビームスポット径は主レンズ内のビーム径の増
大にともない縮小する右下がりの曲線を描く。
【００２１】ビームスポット径は上記２つのビームスポ
ット径を合成した曲線で表され、ある主レンズ内の電子
ビーム径に対して最小値をもつ曲線となる。大電流域で
の主レンズ内の電子ビーム径とビームスポット径との関
係において、球面収差によるビームスポット径と空間電
荷効果および熱初速度分散によるビームスポット径の合
成曲線が最小となる近辺で電子銃の最適化が行われる。
ット径を合成した曲線で表され、ある主レンズ内の電子
ビーム径に対して最小値をもつ曲線となる。大電流域で
の主レンズ内の電子ビーム径とビームスポット径との関
係において、球面収差によるビームスポット径と空間電
荷効果および熱初速度分散によるビームスポット径の合
成曲線が最小となる近辺で電子銃の最適化が行われる。
【００２２】このときの低電流域での主レンズ内の電子
ビーム径がとる値は、小電流域での主レンズ内のビーム
径とビームスポット径の関係を示す曲線が最小値をとる
値よりもかなり左側に存在し、その範囲では上記小電流
域での主レンズ内の電子ビーム径とビームスポット径の
関係を示す曲線は主レンズ内の電子ビーム径に対し傾き
の急な右下がりの変化を示す。つまり、小電流域では主
レンズ内の電子ビーム径を拡大すればビームスポット径
を縮小することができる。
ビーム径がとる値は、小電流域での主レンズ内のビーム
径とビームスポット径の関係を示す曲線が最小値をとる
値よりもかなり左側に存在し、その範囲では上記小電流
域での主レンズ内の電子ビーム径とビームスポット径の
関係を示す曲線は主レンズ内の電子ビーム径に対し傾き
の急な右下がりの変化を示す。つまり、小電流域では主
レンズ内の電子ビーム径を拡大すればビームスポット径
を縮小することができる。
【００２３】また、第１の加速電極の第１の電極手段と
対向する面に設けられた電子ビーム通過孔の孔径の拡大
に伴って主レンズ内の電子ビーム径は増大するが、大電
流域では曲線Ｄｔの変化の少ない部分で電子銃の最適化
が行われるため、ビームスポット径の増大はほとんど起
こらない。
対向する面に設けられた電子ビーム通過孔の孔径の拡大
に伴って主レンズ内の電子ビーム径は増大するが、大電
流域では曲線Ｄｔの変化の少ない部分で電子銃の最適化
が行われるため、ビームスポット径の増大はほとんど起
こらない。
【００２４】
【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。
て詳細に説明する。
【００２５】図１は本発明によるカラー陰極線管に用い
る電子銃をインライン型電子銃に適用した一実施例の構
成説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３
は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図，図４は図１のＥ−Ｅ
線に沿った断面図である。
る電子銃をインライン型電子銃に適用した一実施例の構
成説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３
は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図，図４は図１のＥ−Ｅ
線に沿った断面図である。
【００２６】同各図において、１は電子ビームを発生さ
せ、かつ上記電子ビームを蛍光面へ指向させる第１の電
極手段、２は電子ビームを蛍光面に集束させるための主
レンズを構成する第２の電極手段、３は陰極、４は第１
グリッド電極、５は第２グリッド電極、６は第１の加速
電極、７は集束電極、７−１は電極板、８は第２の加速
電極、８−１は電極板、９は遮蔽カップ、１０は集束電
極の第２の加速電極８側の設けた単一開口、１１は集束
電極７の電極板７−１に設けた独立開口、１２は第１の
加速電極の集束電極７側の開孔（電子ビーム通過孔）で
ある。
せ、かつ上記電子ビームを蛍光面へ指向させる第１の電
極手段、２は電子ビームを蛍光面に集束させるための主
レンズを構成する第２の電極手段、３は陰極、４は第１
グリッド電極、５は第２グリッド電極、６は第１の加速
電極、７は集束電極、７−１は電極板、８は第２の加速
電極、８−１は電極板、９は遮蔽カップ、１０は集束電
極の第２の加速電極８側の設けた単一開口、１１は集束
電極７の電極板７−１に設けた独立開口、１２は第１の
加速電極の集束電極７側の開孔（電子ビーム通過孔）で
ある。
【００２７】そして、第１の電極手段１は陰極３，第１
グリッド電極４および第２グリッド電極５から構成さ
れ、第２の電極手段２は第１の加速電極（第３グリッド
電極）６，集束電極（第４グリッド電極）７，電極板７
−１，第２の加速電極（第５グリッド電極）８，電極板
８−１とから構成される。
グリッド電極４および第２グリッド電極５から構成さ
れ、第２の電極手段２は第１の加速電極（第３グリッド
電極）６，集束電極（第４グリッド電極）７，電極板７
−１，第２の加速電極（第５グリッド電極）８，電極板
８−１とから構成される。
【００２８】なお、ｄ1 は第１の加速電極６の第２グリ
ッド電極５側の電子ビーム通過孔１２の孔径、Ｄは主レ
ンズの口径、Ｌは集束電極７の電極長、Ｌ1 は第１の加
速電極６の電極長、Ｌ2 は第１の加速電極６と集束電極
７との間隙長、Ｌ3 は集束電極７の電極長Ｌは第１の加
速電極６の電極長Ｌ1 および第１の加速電極６と集束電
極７との間隙長Ｌ2 の加算長、Ｖf は集束電極、Ｅb は
加速電圧、Ｖｄは電子ビームの偏向に同期して変化する
電圧である。
ッド電極５側の電子ビーム通過孔１２の孔径、Ｄは主レ
ンズの口径、Ｌは集束電極７の電極長、Ｌ1 は第１の加
速電極６の電極長、Ｌ2 は第１の加速電極６と集束電極
７との間隙長、Ｌ3 は集束電極７の電極長Ｌは第１の加
速電極６の電極長Ｌ1 および第１の加速電極６と集束電
極７との間隙長Ｌ2 の加算長、Ｖf は集束電極、Ｅb は
加速電圧、Ｖｄは電子ビームの偏向に同期して変化する
電圧である。
【００２９】第１の電極手段１は陰極３、第１グリッド
電極４、および第２グリッド電極５で構成し、第２の電
極手段２は第１の加速電極６、集束電極７、および第２
の加速電極８で構成され、上記集束電極７の電極長Ｌは
主レンズの球面収差の影響を軽減するために主レンズの
口径Ｄの２倍以上とする。
電極４、および第２グリッド電極５で構成し、第２の電
極手段２は第１の加速電極６、集束電極７、および第２
の加速電極８で構成され、上記集束電極７の電極長Ｌは
主レンズの球面収差の影響を軽減するために主レンズの
口径Ｄの２倍以上とする。
【００３０】ここで、上記集束電極の電極長Ｌを主レン
ズの口径Ｄの２倍以上とするのは、次の理由による。
ズの口径Ｄの２倍以上とするのは、次の理由による。
【００３１】図５はダイナミックフォーカスを行う電子
銃の軸方向断面図、図６は図５のＪ−Ｊ線に沿った断面
図、図７は図５のＩ−Ｉ線に沿った断面図であって、１
６は集束電極の第１部材、１７は集束電極の第２部材、
１８は集束電極、１９は集束電極１８の第２部材１７に
設けた横長開孔、２０は集束電極１８の第１部材１６に
設けた縦長開孔である。
銃の軸方向断面図、図６は図５のＪ−Ｊ線に沿った断面
図、図７は図５のＩ−Ｉ線に沿った断面図であって、１
６は集束電極の第１部材、１７は集束電極の第２部材、
１８は集束電極、１９は集束電極１８の第２部材１７に
設けた横長開孔、２０は集束電極１８の第１部材１６に
設けた縦長開孔である。
【００３２】同各において、電子ビームの偏向に同期し
て変化する電圧Ｖｄが集束電圧Ｖｆに重畳して与えられ
る電子銃、いわゆるダイナミックフォーカスを行う電子
銃では偏向による電子ビームの非点収差を打ち消すため
に、非軸対称の電子レンズを２つ以上の部材（ここで
は、第１部材１６と第２部材１７）に分割された集束電
極１８の、その部材１６と１７間に少なくとも１つは形
成する必要がある。
て変化する電圧Ｖｄが集束電圧Ｖｆに重畳して与えられ
る電子銃、いわゆるダイナミックフォーカスを行う電子
銃では偏向による電子ビームの非点収差を打ち消すため
に、非軸対称の電子レンズを２つ以上の部材（ここで
は、第１部材１６と第２部材１７）に分割された集束電
極１８の、その部材１６と１７間に少なくとも１つは形
成する必要がある。
【００３３】そのためには実用上、上記集束電極１８の
電極長Ｌは主レンズの口径Ｄの２倍以上の電極長が必要
となる。また、上記第１の加速電極６と上記集束電極７
との間に形成される電子レンズに対する、上記集束電極
７と上記第２の加速電極８との間に形成される電子レン
ズ部（主レンズ）の電界の影響をなくすためには２倍以
上の電極長が必要となるからである。
電極長Ｌは主レンズの口径Ｄの２倍以上の電極長が必要
となる。また、上記第１の加速電極６と上記集束電極７
との間に形成される電子レンズに対する、上記集束電極
７と上記第２の加速電極８との間に形成される電子レン
ズ部（主レンズ）の電界の影響をなくすためには２倍以
上の電極長が必要となるからである。
【００３４】上記２つの第１、および第２の加速電極
６、８には最高電圧である加速電圧Ｅｂを印加し、上記
集束電極７には上記加速電圧（Ｅｂ）よりも低い集束電
圧Ｖｆを印加する。
６、８には最高電圧である加速電圧Ｅｂを印加し、上記
集束電極７には上記加速電圧（Ｅｂ）よりも低い集束電
圧Ｖｆを印加する。
【００３５】上記主レンズの口径Ｄは以下のような定義
をしている。すなわち、特開昭５８−１０３７５２号公
報に記されているような主レンズ構造、つまり図１〜図
４に示すような横長の単一開口と各電子ビーム毎に独立
した開孔を持つ電極板からなる電極を対向させた構造の
主レンズでは、主レンズの口径Ｄは集束電極７側の単一
開口の短径とする。これは図１に示したような非円形の
電極で形成される主レンズでは垂直方向のレンズ口径が
単一開口の短径、つまり、垂直開口径で決まってしまう
からである。
をしている。すなわち、特開昭５８−１０３７５２号公
報に記されているような主レンズ構造、つまり図１〜図
４に示すような横長の単一開口と各電子ビーム毎に独立
した開孔を持つ電極板からなる電極を対向させた構造の
主レンズでは、主レンズの口径Ｄは集束電極７側の単一
開口の短径とする。これは図１に示したような非円形の
電極で形成される主レンズでは垂直方向のレンズ口径が
単一開口の短径、つまり、垂直開口径で決まってしまう
からである。
【００３６】水平方向のレンズ口径は、電極内部に配置
された非円形の開口を持つ電極板の作用で実効的に垂直
方向開口径と一致させることができ、各方向のレンズ口
径をバランスさせることができる。
された非円形の開口を持つ電極板の作用で実効的に垂直
方向開口径と一致させることができ、各方向のレンズ口
径をバランスさせることができる。
【００３７】なお、図８，９に示した構成の電子銃では
主レンズの口径は集束電極側の開口となる。
主レンズの口径は集束電極側の開口となる。
【００３８】すなわち、図８は円形開孔の主レンズを持
つインライン型電子銃の軸方向断面図、図９は図８のＨ
−Ｈ線に沿った断面図であって、１３は集束電極、１５
は集束電極１３に設けた電子ビーム通過孔である。
つインライン型電子銃の軸方向断面図、図９は図８のＨ
−Ｈ線に沿った断面図であって、１３は集束電極、１５
は集束電極１３に設けた電子ビーム通過孔である。
【００３９】同図に示したような円形の開孔（電子ビー
ム通過孔１５）を対向させた構造の主レンズでは、主レ
ンズの口径Ｄは集束電極側の開口の孔径とする。
ム通過孔１５）を対向させた構造の主レンズでは、主レ
ンズの口径Ｄは集束電極側の開口の孔径とする。
【００４０】図１０は大電流域における第１の加速電極
の電極長と第１の加速電極の孔径との比に対する主レン
ズ内の電子ビーム径と主レンズの口径との関係の説明
図、図１１は小電流域における第１の加速電極の電極長
と第１の加速電極の孔径との比に対する主レンズ内の電
子ビーム径と主レンズの口径との関係の説明図であっ
て、第１の加速電極６の電極長Ｌ1 と、第１の加速電極
６の第２グリッド電極５と対向する面に各電子ビームご
とに設けられた電子ビーム通過孔１２の孔径ｄ1 との比
Ｌ1 ／ｄ1 を横軸に、主レンズ内のビーム径Ｂと主レン
ズの口径Ｄの比Ｂ／Ｄを縦軸にして、その関係を示した
ものである。
の電極長と第１の加速電極の孔径との比に対する主レン
ズ内の電子ビーム径と主レンズの口径との関係の説明
図、図１１は小電流域における第１の加速電極の電極長
と第１の加速電極の孔径との比に対する主レンズ内の電
子ビーム径と主レンズの口径との関係の説明図であっ
て、第１の加速電極６の電極長Ｌ1 と、第１の加速電極
６の第２グリッド電極５と対向する面に各電子ビームご
とに設けられた電子ビーム通過孔１２の孔径ｄ1 との比
Ｌ1 ／ｄ1 を横軸に、主レンズ内のビーム径Ｂと主レン
ズの口径Ｄの比Ｂ／Ｄを縦軸にして、その関係を示した
ものである。
【００４１】但し、ここでは主レンズの口径Ｄは１０．
４ｍｍである。また、第１の加速電極６の第１の電極手
段１６と対向する電子ビーム通過孔が設けられている面
から、第１の加速電極６の集束電極７と対向する電子ビ
ーム通過孔が設けられている面までの距離を第１の加速
電極の電極長Ｌ1 と定義する。上記電極長Ｌ1 と上記孔
径ｄ1 との比Ｌ1 ／ｄ1 の増加に伴い、主レンズ内のビ
ーム径Ｂと主レンズの口径Ｄとの比Ｂ／Ｄは減少し続
け、大電流域では０．２３程度に、小電流域では０．０
８程度の値に収束する。
４ｍｍである。また、第１の加速電極６の第１の電極手
段１６と対向する電子ビーム通過孔が設けられている面
から、第１の加速電極６の集束電極７と対向する電子ビ
ーム通過孔が設けられている面までの距離を第１の加速
電極の電極長Ｌ1 と定義する。上記電極長Ｌ1 と上記孔
径ｄ1 との比Ｌ1 ／ｄ1 の増加に伴い、主レンズ内のビ
ーム径Ｂと主レンズの口径Ｄとの比Ｂ／Ｄは減少し続
け、大電流域では０．２３程度に、小電流域では０．０
８程度の値に収束する。
【００４２】上記Ｌ1 ／ｄ1 が２のときの上記Ｂ／Ｄは
上記収束値の１．０５倍程度であり、上記Ｌ1 ／ｄ1 が
２を越えるような場合はほぼ収束していると考えられ
る。このため、上記Ｌ1 ／ｄ1 が２を越える範囲では主
レンズ内のビーム径を拡大することが極めて困難であ
る。従って、小電流域のビームスポット径の縮小を図る
ためには上記Ｌ1 ／ｄ1 が２以下にする必要がある。逆
に、上記電極長Ｌ1 と上記孔径ｄ1 の比Ｌ1 ／ｄ1 が
０．４よりも小さい範囲では大電流域でビームスポット
径が急速に増大するという問題が起こる。その理由は以
下による。
上記収束値の１．０５倍程度であり、上記Ｌ1 ／ｄ1 が
２を越えるような場合はほぼ収束していると考えられ
る。このため、上記Ｌ1 ／ｄ1 が２を越える範囲では主
レンズ内のビーム径を拡大することが極めて困難であ
る。従って、小電流域のビームスポット径の縮小を図る
ためには上記Ｌ1 ／ｄ1 が２以下にする必要がある。逆
に、上記電極長Ｌ1 と上記孔径ｄ1 の比Ｌ1 ／ｄ1 が
０．４よりも小さい範囲では大電流域でビームスポット
径が急速に増大するという問題が起こる。その理由は以
下による。
【００４３】図１２は主レンズの口径が１０．４ｍｍの
ときの大電流域での主レンズ内の電子ビーム径とビーム
スポット径との関係の説明図であって、大電流域の主レ
ンズ内のビーム径Ｂｍｍとビームスポット径（ｍｍ）の
関係を示している。
ときの大電流域での主レンズ内の電子ビーム径とビーム
スポット径との関係の説明図であって、大電流域の主レ
ンズ内のビーム径Ｂｍｍとビームスポット径（ｍｍ）の
関係を示している。
【００４４】同図中、Ｄｌｃは主レンズの球面収差によ
るビームスポット径、Ｄｓｔは空間電荷効果および熱初
速度分散によるビームスポット径、ＤｔはＤｌｃとＤｓ
ｔを合成したビームスポット径である。
るビームスポット径、Ｄｓｔは空間電荷効果および熱初
速度分散によるビームスポット径、ＤｔはＤｌｃとＤｓ
ｔを合成したビームスポット径である。
【００４５】同図において、大電流域では曲線Ｄｔの最
小値をとる値よりも左側の範囲で主レンズ内のビーム径
をとるようにし、特に曲線Ｄｔの変化の小さい範囲、具
体的には図４において主レンズ内のビーム径を２．４ｍ
ｍから３ｍｍの範囲内でとるように電子銃の最適化を行
う。
小値をとる値よりも左側の範囲で主レンズ内のビーム径
をとるようにし、特に曲線Ｄｔの変化の小さい範囲、具
体的には図４において主レンズ内のビーム径を２．４ｍ
ｍから３ｍｍの範囲内でとるように電子銃の最適化を行
う。
【００４６】上記した範囲内の値をとることにより、さ
らに陰極電流が増加し、主レンズ内のビーム径が増大し
た場合においてもビームスポット径の増大を少なくする
ことができる。
らに陰極電流が増加し、主レンズ内のビーム径が増大し
た場合においてもビームスポット径の増大を少なくする
ことができる。
【００４７】しかし、仮に曲線Ｄｔの最小値をとる値よ
りも右側の範囲で電子銃の最適化を行うと、さらに陰極
電流が増加した場合はビームスポット径の増大が顕著に
なってしまう。
りも右側の範囲で電子銃の最適化を行うと、さらに陰極
電流が増加した場合はビームスポット径の増大が顕著に
なってしまう。
【００４８】従って、大電流域のビームスポット径を増
大させることなく、低電流域のビームスポット径を縮小
するためには上記Ｌ１／ｄ１を０．４以上にする必要が
ある。
大させることなく、低電流域のビームスポット径を縮小
するためには上記Ｌ１／ｄ１を０．４以上にする必要が
ある。
【００４９】以上から上記第１の加速電極の電極長Ｌ１
は上記第１の加速電極の上記第２グリッドと対向する面
に各電子ビームごとに設けられた電子ビーム通過孔の孔
径ｄ1 の０．４倍から２倍の範囲内の電極長であること
が望ましい。
は上記第１の加速電極の上記第２グリッドと対向する面
に各電子ビームごとに設けられた電子ビーム通過孔の孔
径ｄ1 の０．４倍から２倍の範囲内の電極長であること
が望ましい。
【００５０】上記の説明は主レンズの口径が１０．４ｍ
ｍのインライン型電子銃のことであるが、もちろん下記
で説明する図１３に示すようなＰＲＴ等で使用されてい
る単一の電子ビームを発生する電子銃についても同様な
ことが言える。
ｍのインライン型電子銃のことであるが、もちろん下記
で説明する図１３に示すようなＰＲＴ等で使用されてい
る単一の電子ビームを発生する電子銃についても同様な
ことが言える。
【００５１】すなわち、図１３は本発明によるカラー陰
極線管の他の実施例を説明する電子銃の軸方向に沿った
断面図、図１４は図１３のＫ−Ｋ線に沿った断面図、図
１５は図１３のＭ−Ｍ線に沿った断面図であって、投射
型陰極線管用電子銃に本発明を適用した例を示す。
極線管の他の実施例を説明する電子銃の軸方向に沿った
断面図、図１４は図１３のＫ−Ｋ線に沿った断面図、図
１５は図１３のＭ−Ｍ線に沿った断面図であって、投射
型陰極線管用電子銃に本発明を適用した例を示す。
【００５２】同各図において、２１は第１の電極手段、
２２は第２の電極手段、２３は電極、２４は第１グリッ
ド電極、２５は第２グリッド電極、２６は第１の加速電
極、２７は集束電極、２８は第２の加速電極、２９，３
０は単一開口である。
２２は第２の電極手段、２３は電極、２４は第１グリッ
ド電極、２５は第２グリッド電極、２６は第１の加速電
極、２７は集束電極、２８は第２の加速電極、２９，３
０は単一開口である。
【００５３】上記した実施例の説明に基づいて本発明を
以下に示す寸法のイライン型電子銃に適用してフォーカ
スの評価を行った。
以下に示す寸法のイライン型電子銃に適用してフォーカ
スの評価を行った。
【００５４】 主レンズの口径Ｄ・・・・・・・・１０．４ｍｍ 集束電極の電極長Ｌ・・・・・・・３９ｍｍ 電極間隙長Ｌ２・・・・・・・・・１．２ｍｍ 第１の加速電極の電極長Ｌ１・・・２．１ｍｍ 第１の加速電極の孔径ｄ１・・・・４ｍｍ 上記寸法により試作した電子銃を陰極線管に組み込んだ
結果、画面対角寸法７６ｃｍの陰極線管でのビームスポ
ット径は、大電流域では従来の電子銃と同等となり、小
電流域では従来の電子銃よりもかなり良くなり、他の構
成の電子銃と比べても、大電流域のビームスポット径は
小さく、低電流域は同等以上と良好な結果を得ることが
できた。
結果、画面対角寸法７６ｃｍの陰極線管でのビームスポ
ット径は、大電流域では従来の電子銃と同等となり、小
電流域では従来の電子銃よりもかなり良くなり、他の構
成の電子銃と比べても、大電流域のビームスポット径は
小さく、低電流域は同等以上と良好な結果を得ることが
できた。
【００５５】図１６は本発明によるカラー陰極線管の全
体構成を説明する断面模式図であって、４１はパネル、
４２はネック、４３はファンネル、４４は３色の蛍光体
のモザイクで形成された蛍光面、４５はシャドウマス
ク、４６はマスクフレーム、４７は磁気シールド、４８
はシャドウマスク懸架機構、４９は電子銃、５０は偏向
ヨーク、５１はセンタリング，ピュリティ調整等の外部
磁気装置である。
体構成を説明する断面模式図であって、４１はパネル、
４２はネック、４３はファンネル、４４は３色の蛍光体
のモザイクで形成された蛍光面、４５はシャドウマス
ク、４６はマスクフレーム、４７は磁気シールド、４８
はシャドウマスク懸架機構、４９は電子銃、５０は偏向
ヨーク、５１はセンタリング，ピュリティ調整等の外部
磁気装置である。
【００５６】同図において、電子銃４９から発射された
３本の電子ビームＢｓ，Ｂｃ，Ｂｓはネック４２とファ
ンネル４３の遷移領域に外設された偏向ヨーク５０によ
り水平と垂直の２方向に偏向されて蛍光面４４に射突す
る。
３本の電子ビームＢｓ，Ｂｃ，Ｂｓはネック４２とファ
ンネル４３の遷移領域に外設された偏向ヨーク５０によ
り水平と垂直の２方向に偏向されて蛍光面４４に射突す
る。
【００５７】蛍光面４４の直前には色選択電極であるシ
ャドウマスク４５が設置されており、電子銃４９からの
３本の電子ビームのそれぞれはこのシャドウマスク４５
で所定の蛍光体にランディングするように選択される。
ャドウマスク４５が設置されており、電子銃４９からの
３本の電子ビームのそれぞれはこのシャドウマスク４５
で所定の蛍光体にランディングするように選択される。
【００５８】３本の電子ビームのそれぞれは電子銃にお
いて外部から印加される各色別の映像信号で強度変調を
受け、蛍光面上において所要の色画像を合成する。
いて外部から印加される各色別の映像信号で強度変調を
受け、蛍光面上において所要の色画像を合成する。
【００５９】前記説明した構成の電子銃を図１６の電子
銃４９として備えることにより、電子ビーム電流の大小
にかかわらずに全電流域で良好なフォーカス特性を得る
ことができる。
銃４９として備えることにより、電子ビーム電流の大小
にかかわらずに全電流域で良好なフォーカス特性を得る
ことができる。
【００６０】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、電子銃
を構成する第１の加速電極の電極長を第１の加速電極の
第１の電極手段と対向する面に設けられた電子ビーム通
過孔の孔径の０．４倍から２倍の範囲内の電極長とする
ことにより、大電流域のビームスポット径の増大を招く
ことなく、低電流域のビームスポット径の縮小を図るこ
とができ、全電流域において良好なフォーカス特性を得
ることができる優れた機能をもつカラー陰極線管を提供
することができる。
を構成する第１の加速電極の電極長を第１の加速電極の
第１の電極手段と対向する面に設けられた電子ビーム通
過孔の孔径の０．４倍から２倍の範囲内の電極長とする
ことにより、大電流域のビームスポット径の増大を招く
ことなく、低電流域のビームスポット径の縮小を図るこ
とができ、全電流域において良好なフォーカス特性を得
ることができる優れた機能をもつカラー陰極線管を提供
することができる。
【図１】本発明によるカラー陰極線管に用いる電子銃を
インライン型電子銃に適用した一実施例の構成説明図で
ある。
インライン型電子銃に適用した一実施例の構成説明図で
ある。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】図１のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図５】ダイナミックフォーカスを行う電子銃の軸方向
断面図である。
断面図である。
【図６】図５のＪ−Ｊ線に沿った断面図である。
【図７】図５のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図８】円形開孔の主レンズを持つインライン型電子銃
の軸方向断面図である。
の軸方向断面図である。
【図９】図８のＨ−Ｈ線に沿った断面図である。
【図１０】大電流域における第１の加速電極の電極長と
第１の加速電極の孔径との比に対する主レンズ内の電子
ビーム径と主レンズの口径との関係の説明図である。
第１の加速電極の孔径との比に対する主レンズ内の電子
ビーム径と主レンズの口径との関係の説明図である。
【図１１】小電流域における第１の加速電極の電極長と
第１の加速電極の孔径との比に対する主レンズ内の電子
ビーム径と主レンズの口径との関係の説明図である。
第１の加速電極の孔径との比に対する主レンズ内の電子
ビーム径と主レンズの口径との関係の説明図である。
【図１２】主レンズの口径が１０．４ｍｍのときの大電
流域での主レンズ内の電子ビーム径とビームスポット径
との関係の説明図である。
流域での主レンズ内の電子ビーム径とビームスポット径
との関係の説明図である。
【図１３】本発明によるカラー陰極線管の他の実施例を
説明する電子銃の軸方向に沿った断面図である。
説明する電子銃の軸方向に沿った断面図である。
【図１４】図１３のＫ−Ｋ線に沿った断面図である。
【図１５】図１３のＭ−Ｍ線に沿った断面図である。
【図１６】本発明によるカラー陰極線管の全体構成を説
明する断面模式図である。
明する断面模式図である。
【図１７】従来のカラー陰極線管に用いる電子銃の１構
成例を説明する管軸に沿ってインライン配列方向からみ
た断面図である。
成例を説明する管軸に沿ってインライン配列方向からみ
た断面図である。
【図１８】図１７のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。
１ 第１の電極手段 ２ 第２の電極手段 ３ 陰極 ４ 第１グリッド電極 ５ 第２グリッド電極 ６ 第１の加速電極 ７ 集束電極 ７−１ 電極板 ８ 第２の加速電極 ８−１ 電極板 ９ 遮蔽カップ １０ 単一開口 １１ 独立開孔 １２ 第１の加速電極の第１の集束手段側の開孔 １３ 集束電極 １４ 第２の加速電極 １５ 円形開孔 １６ 集束電極の第１部材 １７ 集束電極の第２部材 １８ 集束電極 １９ 横長開孔 ２０ 縦長開孔 ２１ 第１の電極手段 ２２ 第２の電極手段 ２３ 陰極 ２４ 第１グリッド電極 ２５ 第２グリッド電極 ２６ 第１の加速電極 ２７ 集束電極 ２８ 第２の加速電極 ２９ 単一開孔 ３０ 単一開孔 ｄ１ 第１の加速電極の第２グリッド電極側の電子ビー
ム通過孔の孔径 Ｄ 主レンズの口径 Ｌ 集束電極の電極長 Ｌ１ 第１の加速電極の電極長 Ｌ２ 第１の加速電極と集束電極との間隙長 Ｌ３ Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ Ｖｆ 集束電圧 Ｅｂ 加速電圧 Ｖｂ 電子ビームの偏向に同期して変化する電圧 Ｄｌｃ 主レンズの球面収差によるビームスポット径 Ｄｓｔ 空間電荷効果及び熱初速度分散によるビームス
ポット径 Ｄｔ ＤｌｃとＤｓｔを合成したビームスポット径 Ｂ 主レンズ内のビーム径。
ム通過孔の孔径 Ｄ 主レンズの口径 Ｌ 集束電極の電極長 Ｌ１ 第１の加速電極の電極長 Ｌ２ 第１の加速電極と集束電極との間隙長 Ｌ３ Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ Ｖｆ 集束電圧 Ｅｂ 加速電圧 Ｖｂ 電子ビームの偏向に同期して変化する電圧 Ｄｌｃ 主レンズの球面収差によるビームスポット径 Ｄｓｔ 空間電荷効果及び熱初速度分散によるビームス
ポット径 Ｄｔ ＤｌｃとＤｓｔを合成したビームスポット径 Ｂ 主レンズ内のビーム径。
Claims (1)
- 【請求項１】電子ビームを発生させ、かつ上記電子ビー
ムを蛍光面へ指向させる第１の電極手段と、上記電子ビ
ームを蛍光面に集束させるための主レンズを構成する第
２の電極手段とからなる電子銃を具備したカラー陰極線
管において、 上記第２の電極手段は、蛍光面に向かって、第１の加速
電極、集束電極、および第２の加速電極とからなり、 上記集束電極の電極長は、上記第２の電極手段で構成さ
れる主レンズの口径の２倍以上であり、上記第１の加速
電極および上記第２の加速電極には最高電圧を印加し、
上記集束電極には上記最高電圧よりも低い電圧を印加
し、かつ上記第１の加速電極の電極長は、上記第１の加
速電極の上記第１の電極手段と対向する面に設けられた
電子ビーム通過孔の孔径の略０．４〜２倍の範囲内にあ
ることを特徴とする電子銃を具備したカラー陰極線管。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10848094A JP3422842B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 陰極線管 |
| TW084104550A TW445483B (en) | 1994-05-23 | 1995-05-08 | Color cathode ray tube |
| US08/444,744 US5621286A (en) | 1994-05-23 | 1995-05-19 | Color cathode ray tube having improved focus |
| KR1019950012705A KR100201762B1 (ko) | 1994-05-23 | 1995-05-22 | 향상된 포커스를 지닌 컬러음극선관 |
| CN95106503A CN1058103C (zh) | 1994-05-23 | 1995-05-23 | 改善聚焦的阴极射线管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10848094A JP3422842B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 陰極線管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320654A true JPH07320654A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3422842B2 JP3422842B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=14485828
Family Applications (1)
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