JPS5823148A - カラ−画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の関連する技術分野〕 この発明は一般にカラー画像表示装置に関し、特に低収
差ビーム集束レンズを有する多ビームカラー映像管にコ
ンパクトな偏向ヨークを設けて、ビーム集束性能または
高電圧安定度を損うことなく低蓄積エネルギ動作の可能
な自己集中型の新規な表示装置を形成する装置に関する
。

〔従来技術〕

カラー画像表示装置において最初シャドーマスク型の多
ビーム式カラー映像誉が用いられたとき、その表示スク
リーン上の走査マスクのすべての点において確実にビー
ムが集中するようするために動的集中補正回路が必要で
あったが、それ以後例えば米国特許第３８００１’７６
号明細書記載のような自己集中表示方式が開発されて動
的集中補正回路の必要がなくなった。上記米国特□許の
方式では、３本のインライン型電子ビームが全ラスタ点
で実質的な集中が得られるような負の水平等方収差と正
の垂直等方収差音生ずる不均一性を持つ偏向磁界を通る
。

上記米国特許の方式が最初商用された−とき、偏向面に
おける隣接ビームの中心間距離（Ｓ間隔）は集中条件を
簡単にするため約５．０８１ｆｆ未満に保たれ千いたが
、このようにビーム間隔を小さくするとその走査される
ビームの電子銃源の集束電極の横長素子に設けられるビ
ーム位置決定用開孔の直径に限度が生じる。各ビームの
集束レンズの有効径はこの開孔の直径で決まるため、と
の開孔が小さければ小径レンズに付随する球面収差によ
るビームスポットの変形の問題が生ずる。

しかしその後ビーム間隔を広げて集束電極の開孔径を犬
きくすることができるようになり、そのためスポット変
形の問題は減少したが、代りに集中の問題が増加した。

例えば東芝レビュー昭和５５年３．４月号掲載の沃野等
の論文［ミニネックカラー映像管」に記載されたような
自己集中表示方式の次の改良では、ネック部の外径が通
常用いられて来たもの（２９，１１闘および３６．５１
１１１）より著しく小さい（２２，５ｍｔｐｒ　）カラ
ー映像管に比較的コンパクトな偏向ヨークラ増付けた管
球ヨシク構体が用いられている。この論文によると、ネ
ック部の直径を小さくすると水平偏向の誘導電力が節約
され、通常のネック径２９゜１朋のものに比して偏向感
度が２０〜３０チ向上するが。

ネック部領域の寸法が充−分な集束惟−熊や高電圧安定
度（す々わち放電に対する信頼度）を得ることの困難を
助長することになる。

〔発明の開示〕

この発明は上述の「ミニネック」方式のような偏向電力
節約、偏向感度向上およびヨークのコンパクト性がネッ
ク径の減少に頼らすに得られる管球ヨーク構体を用いる
カラー画像表示装置を提供することを目的とし、この発
明の方式では、上記「ミニネック」方式のように小Ｓ間
隔（約５．ｏｓｘｘ）を用いているが、］ミニネック」
方式では有効集束レンズ径がそのレンズに入射する隣接
ビームの中心間隔よシ小さく制限されるのに対し、長径
がこのビームの中心間隔の３倍以上も大きい非対称主集
束レンズを形成する集束電極構体を用いている。

「ミニネック」方式のネック径の減少がこの発明では採
用されないため、従来一般に用いられたものと同等の集
束電圧レベルを高電圧安定度を犠牲にせずに適用するこ
とができ、またその集束電極構体と内壁の間に適当な間
隙を保つための適切な余裕がある。この電圧レベルでは
上記「ミニネック」方式で得られたより著しく高い集束
性能が容易に得られる。また電圧レベルを下げた動作に
より集束電圧源の条件を緩和するために上記集束性能の
若干を犠牲にすることもある。

〔発明の実施例〕 この発明の実施例では、管球ヨーク構体に通常のネック
部外径２９．ｌｌＩＩＩＭの管球を用いる。これによっ
てネック径２２　、５　ＭＭのものの破損し易さに関係
する取扱いの問題は、管球の製造と画像表示装置の組立
ての双方においてなくなり、また「ミニネック」管の排
気に付随する排気時間の長い問題も解消する。

９００偏向角を用いたこの発明の１実施例にょると、Ｓ
間隔が約５．０８１１ｒＮの２９．１ｌｆｆｆｆ径ネツ
クの管球に水平偏向巻線の窓のビーム出口端における内
径が約ａｃ＋、７闘（すなわち偏向角ｌ°当りＯ０’７
６１１１１以下）で半トロイド型（すなわち垂直偏向巻
線がトロイのコンパクトな９０°ヨークの水平偏向巻線
の蓄積エネルギ条件は陽極電圧２５ＫＶの動作において
僅か１．８５ｍＪに過ぎない。

１１０°偏向角を用いたこの発明の他の実施例によると
、上記同様のＳ間隔とネック径の管球に窓のビーム出口
端における内径が約８．１５朋（すなわちこの場合も偏
向角１°当り０　、１６１１ｆｆ以下）のコンパクトな
半トロイド型ヨークを設けて自己集中式１９Ｖ画像表示
を行う。このコンパクトな１１０°ヨークの水平偏向巻
線の蓄積エネルギ条件は陽極電圧２５ＫＶの動作におい
て僅か３．５　ｍＪに過ぎない。

上述の実施例におけるヨークの相対的コン″クト性を理
解するには、前述のＳ間隔の広い管球と共に過去長期間
用いられた９０°偏向ヨークの匹敵する内径が例えば約
’ｌＢ、２ＭＭであるのに対し、そのＳ間隔の広い管球
と共に長期間用いられた１１０°偏向ヨークの内径は例
えば約１０８．ツ朋（どちらの内径も偏向角１°当り０
７６闘より著しく大きい）ことを知ればよい。

上述の２実施例ではどちらも２９．１１１１１１径のネ
ック部に米国特許願第２０１６９２号明細書開示の一般
形状を持つ集束電極構体を挿入することにより高レベル
の集束性能を保証している。この形状では電子銃構体の
ビーム出口端の主集束電極の一部が管球ネック部の長軸
に垂直で、ここに各電子ビームが各別に通過する３個の
円孔が形成されている。

またその主集束電極の隣接部は上記一部から長手方向に
延びて全ビームの径路に対する共通の囲壁を形成してい
る。この主集束電極の各囲壁部は並置されてその間にビ
ームの共通集束レンズを形成している。最後尾の集束電
極の共通の囲壁の内側長径は例えば１７．６５朋、最後
尾の次の集束電極の共通の共壁の内側長径は例えば１８
．１６　ｆｆである。

この寸法にすると２９．１１　Ｍ径のネック部の内部空
間が（上述の１ミニネツク」に比して）広くなり、長径
が少なくとも開孔の中心間隔の３．５倍以上の集束レン
ズができる。上記の各長径間の差にＸつて電子銃構体か
ら発射されるビームに対する所要の集中効果が制御され
る。

この発明を実施する方式の電子銃構体の１例示形式では
、最後尾の次の集束電極の共通囲壁部の内周の形状が例
えば上記米国特許出願明細書記載のような競走トラック
型をしており、これに対し最後尾の集束電極の共通囲壁
部の内周形状が例えば米国特許願第２Ｂ２２２８号明細
書記載のような亜鈴型をしている。さらに電子銃構体の
ビーム形成領域には主集束レンズの入口における各ビー
ム断面の垂直寸法をその水平寸法に対して減じる型のレ
ンズの非対称性がある。この非対称性は例えば電子銃構
体の第１グリツド（Ｇ１）の各円孔に垂直に長い矩形開
口を共働させることによシ導入される。

上記「競走トラック型」および「亜鈴型」囲繞部並びに
Ｇｌの矩形開口の寸法を適尚に選定することにより、表
示ラスタの中心部と端縁部の光点の許容形状がこれらの
素子に関係する非点収差の最適の釣合いによって得られ
る。

第１図はこの発明の原理を実施したカラー画像表示方式
の映像管ヨーク構体の平面図で、カラー映像管１１は円
筒状ネック部１１Ｎ　（インライン電子銃構体を収容）
、表示面（図面が大きくなるため図示せず）を収容する
実質的に矩形のスクリーン部およびこの両者を連結する
ファンネル部１１Ｆ　（一部図示）とを含む真空外囲器
を有する。このネック部１１Ｎとファンネル部１１Ｆの
隣接部分を偏向ヨーク構体１３のヨーク取付台上りが取
巻いている。

ヨーク構体１３は（絶縁材料製の）ヨーク取付台１′７
を取囲む可磁化材料の磁心１５にトロイド状に巻かれた
垂直偏向巻線１３Ｖと、第１図では見えない水平偏向巻
線１３Ｈ’ｉｉ含むが、第２図の取外したヨーク構体１
３の正面図に示すように、水平偏向巻線１３Ｈは鞍型に
巻かれ、長手方向に延びる有効導線がヨーク取付台１７
の咽喉部内に張り付いている。

巻線１３Ｈの前端部は巻上げられて取付台１７の前縁部
１’７Ｆ内に収容され、後端部（第１図、第２図には見
えない）も同様に台１７の後縁部１”Ｒ内に収容されて
いる。

第１図にはこの発明の１実施例に適する寸法関係が指定
されているが、巻線１３Ｈ、ｘ３ｖで形成される偏向ヨ
ークのコンパクトなことは（そのヨークの与える偏向角
の＼）１度当り約０．プロＨ未満に相当する前部内径「
ｉ」で示されている。第２図に示すように、この内径は
鞍型巻線１３Ｈの有効導線の前端（すなわち巻線）の形
成する窓のビーム出口端）で測定される。カラー映像管
１１のネック部１１Ｎの外径し」は通常の２９．１１　
ｍになっている。

ネック部１３内の電子銃構体の電極間に形成された（点
線のレンズで示す）静電ビーム集束レンズ１８は、その
水平方向の（すなわち３本のビーム軸Ｒ１Ｇ、Ｂの占め
る水平面上の）差渡し寸法ｒｆＪが、レンズ入口におけ
る隣接ビーム軸間隔ｒｇＪＩＪ、ｔば約５．０８ｆｌの
３．５倍以上になっている。

第３図は第１図のカラー映像管１１のネック部１１Ｎに
適する電子銃構体の１実施例の部分断面側面図である。

この第３図の電子銃構体の電極には３本の陰極２１（第
３図の側面図には１本しか見えない）。

制御グリッド（Ｇｌ）２３、遮蔽グリッド（Ｇ２）２５
．第１加速集束電極（Ｇ３）２′７および第２加速集束
電極（Ｇ４）２９がある。これらの電子銃素子の取付台
は１対の平行なガラス支柱３３ａ％３３１）により与え
られ、この間に各電極が支持されている。

各陰極２１Ｆｉ（）１％Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の各電極の各
開孔に整合して、これから出た電子がその開孔を通って
映像管の表示面に達し得るようになっている。陰極から
放出された電子はそれぞれ異なる単方向電位（例えばそ
れぞれＯボルトと＋１１００ボルト）に保たれた（）ｌ
、　Ｇ２電極２３．２５の対向する開孔領域間に設定さ
れた各静電ビーム形成レンズにより３本の電子ビームに
成形される。このビームの表示面に対する集束はまずＧ
３、Ｇ４電極の隣接領域（２１ａ、２９ａ）間に形成さ
れた主静電集束レンズ（第１図の１８）によって行われ
る。例としてＧ３電極はＧ４電極の印加電位（例えば＋
２５ＫＶ　）の２６チの電位（例えば＋６ａｏｏｖ　）
に保たれる。

Ｇ３電極２７は７ランジ付開端部を衝合した２つのカッ
プ型素子２’７ａ　、　２’７ｂの構体から成り、その
前部素子２’７ａの正面図は第４図に、その線ａ−ｃ’
に沿う断面図は第８図に示され、後部素子２’７１）の
背面図は第６図に、その線Ｅ−Ｅ’に沿う断面図は第１
Ｏ図に示されている。

Ｇ４電極２９はカップ型素子２９ａとそのフランジ付開
端部と開孔付閉端部を衝合した静電遮蔽カップ２９１）
とから成っている。素子２９ａは背面図が第５図に、そ
の線Ｄ−Ｄ’に沿う断面図が第９図に示されている。

Ｇ３素子２７＆の閉塞前端の凹陥部の底に当る軸に垂直
な部分４０には３個の開孔４４が形成されている。

この各開孔４４から射出される３本のビームの共通の囲
壁部を成す凹陥部の周壁４２は両側が半円形でその間が
平行直線状になっていて、第４図の端面図では「競走ト
ラック」型に見える。この０３の囲壁部の最大水平内径
はビーム軸の平面上にあり、第４図ではｆ□で表されて
いる。またこのＧ３の囲壁部の最大垂直内径は周壁の平
行直線状部分の間隔で決まり、第４図ではｆ２で表され
ている。この垂直内径はどのビーム位置においてもｆ２
に等しい。

Ｇ４素子２９ａの閉塞後端の凹陥部の底に当る軸に垂直
な部分５０にも３個の開孔５４が形成されている。

Ｇ４電極に入射する３本のビームの共通囲壁を形成する
凹陥部の周壁５２は中央部において平行直線状を成して
いるが、両端部ではこの中央部の平行壁面間隔よシ直径
の大きい過剰半円形をして、第５図に示すように「亜鈴
」型に見える。この形状のため、中央開孔の軸位置にお
けるＧ４の囲壁の垂直内径は、両側開孔の軸位置におけ
るそれより小さい。Ｇ４の囲壁部の最大水平内径はビー
ム軸の面内にあり、第５図にｆ３で示されている。また
Ｇ４の囲壁部の最大垂直内径は両端部の半円の直径に相
当し、第５図にｆ４で示されている。

Ｇ３、Ｇ４電極の各１競走トラツク」および「亜鈴」型
領域の最大外側幅は同じで、第８図および第９図にｆ６
で示されている。開孔４４．５４の直径も同じで第８図
および第９図にｄで示されている。Ｇ３、Ｇ４電極の凹
陥部の深さもまた等しく、第８図および第９図にｒで示
されている。しかしＧ３の開孔の深さく第８図のａよ）
と０４のそれ（第９図のＧ２）は等しくないｏ　ｄ　％
　ｆ工、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｒ１ａ工ｓ　
ＦＬ２の値は例えば次の通りである。ｄ　＝４．０６Ｊ
ｆｆ。

ｆｌ＝　　ｌａ＋ｌａ　ＲＭ、　　ｆ２＝８．０ＯＩＩ
ＩＩｌ、　　ｆ３＝　　１’７．６５　ｊｌ’ｌ、　　
ｆ、＝”１．２４ＭＩＲ，ｆ５＝６．８６Ｍ１１、ｆ６
−２２．２２　ＭＷ％ｒ　＝２．９２１１１１１゜ａ、
＝０．８６１１１１％ａ２＝１．１４ｆｌ、各集束電極
の隣接開孔間の中心間隔ｇは第１図について述べたよう
に例えば５．０８ｆｆである。素子２’／ａ％２９ａの
軸方向の長さは例えばそれぞれ１２．４５１ｆ１１３．
０．５ｊｎｌで、第３図の構体の０３．０４間隔は例え
ばｘ　、　２　’ｙ　ｔｚである。

素子２ｔａ、２９ａの間に形成される顕著な主集束レン
ズは、対向する陥入壁面間を連続的に延びてビーム径路
と交わる領域で比較的曲率の低い等電位線を有し、３本
の電子ビームの径路のすべてと交わる大きな単一レンズ
として現れる。これに対し凹陥部のない従来法の電子銃
では、集束電極の各不陥入開孔領域に集中する比較的曲
率の高い強力な等電位ｍによって顕著な集束効果が与え
られる。図示実施例の素子２７ａ　１２９ａには凹陥部
があるため、開孔領域における比較的曲率の高い等電位
線は集束性能の品質を決定する役割を僅かしか負わず、
それはむしろ陥入壁面に関連する大レンズの寸法で決ま
る。

このため不都合な球面収差効果のレベルが開孔の直径に
比較的無関係で、主として陥入壁面で形成される大レン
ズの寸法に支配されるという保証により、開孔径に限度
を生じても狭いビーム間隔（例えば前述の５，０８１１
１１１１）を用いることができる。

以上の条件ではネック部の直径が集束性能の限定要因と
なシ、この発明の集束方式に前述の寸法を用いると、上
記通常直径（すなわち２ｇ、１１ｓｍ）のネック部内に
（ガラス公差最悪時にも）良好な高電圧安定性に適合す
る外囲器内壁との許容間隔を保って容易に適用されるよ
うな集束電極の外部寸法で、極めて優れた集束品質を得
ることができる。

これに対し前述の沃野等の１ミニネツク」管のネック部
は１述のような寸法の集束電極構体に合わない。

主静電ビーム集束レンズ１Ｂの収斂側には上述のように
競走トラック型周壁を持つ素子の凹陥部がある。仁のよ
うな水平対垂直非対称形状は非点収差効果を生じ、　Ｇ
３電極の凹陥部を通過する電子ビームの垂直方向の線群
が水平方向の線群よシ大きく収斂する。これと並存する
Ｇ４電極の凹陥部が同じ競走トラック型であれば、主集
束レンズ１日の発散側も補償方向の非点収差効果を呈す
る。この補償効果は正味非点収差の存在を防ぐには大き
さが不適当で、表示面上に所要形状の光点を形成する妨
げになることがある。

この非点収差の補償に必要な追加を行う１つの方法は、
前述の米国特許願第２０１６９２号明細書記載のように
、素子２９ａ、２９ｂの接触面にある軸に垂直な板の開
孔に１対の帯金を用いてスロットを形成するもので、こ
の方法による各部の寸法例はその米国出願明細書に記載
されている。

非点収差の補償に必要な追加を行う他の方法は、前述の
米国特許願第２８２２２８号明細書記載のように。

Ｇ４電極の凹陥部の形状を「亜鈴型」に変更するもので
ある。このためにその亜鈴型の中央領域の垂直方向寸法
の減少量を、主集束レンズ自身の発散部の非点収差を実
質的完全に補償するように選定するか、上記形式の０４
のスロットの補償効果を補充するように選定する。この
方法による各部寸法例もその米国出願明細書に記載され
ている。

ここではＧ４の凹陥部壁面の亜鈴型輪郭の補償効果にＧ
ｌ、　Ｇ２電極２３．２５によって形成されたビーム形
成レンズに適当な非対称性を導入して得られる補償効果
を組合せる別の非点収差補償法を用いる。

この補償効果の性質を理解するには、第１図に背面図を
、第’７ａ図および第１ｂ図にその断面図を示したよう
なＧｌ電極２３の構造を考えるのが適当である。

Ｇｌ電極２３の中央部には３個の開孔６４（直径ｄ工）
があり、各開孔ぽその電極２３の背面の凹陥部６６と前
面の凹陥部６８に連絡している。背面の各凹陥部６６の
周壁形状は円形で、その直径には適当な間隙を保って陰
極７１（第７ｂ図に点線で外形を示す）の前端を受入れ
得るよう充分に大きい。また前面の各凹陥部６８の周壁
は水平寸法りより垂直寸法Ｖが遥かに大きい長方形スロ
ットを形状している。隣接する開孔６４の中心間隔ｇは
前述の０３およびＧ４電極のものと同じである。Ｇ１電
極２３の他の寸法の実施例は次の通りである。ｄ工＝　
０．６１５朋、ｋ　＝　３．０’１５朋、ｈ、　：　Ｏ
，’７１１　ｍｌ、Ｖ　＝　２．１３４　ｍＷ、開孔６
４の深さＧ３　”　０．１０２鰭、スロット６日の深さ
ａ４＝　０．２０３朋、凹陥部６６の深さａ５＝０．４
５７闘。陰極２１およびＧ２電極２５と組立てたとき、
陰極２１と凹陥部６６の底の間隔は例えばＯ，１５２ｆ
ｆｌｌ！で、Ｇｌと０２の間隔は例えば０　、１＋７８
鰭である。

第３図に示す組立状−では、Ｇ２電極２５の３個の円孔
２６がそれぞれＧ１電極２３の開孔６４に１つずつ整合
し、その間のスロット６８がＧ１−Ｇ２ビーム形成電極
の各収斂側に非対称性を導入する。これによって各ビー
ムの垂直方向線群の交点が水平方向線群の交点より各ビ
ーム径路に沿ってさらに前方に移動するため、主集束レ
ンズに入る各ビームの断面は垂直寸法より水平寸法が大
きくなり、このビーム断面形状の「事前変形」の向きは
主集束レンズの非点収差の光点変形効果を補償する向き
である。

上記のようにビームが主集束レンズに入る前に［事前変
形」する利点の１つは、垂直水平寸法における集束品質
の等化を促進することである。主集束レンズの非対称は
、ビーム径路と交わるレンズ領域の垂直寸法が（前述の
従来法電子銃の集束レンズの大きさを制限した）集束電
極開孔の直径より著しく太きいけれどもその領域の水平
寸法よりは小さくなるような性質のものである。従って
各ビームの垂直方向の線群はその水平方向の線群が見る
レンズより小さいレンズを見ることになる。

上述の「事前変形」は各ビームの主集束レンズ通過中の
垂直の拡がりを制限して、小さくて低品質の垂直レンズ
を通る正しく中心合せされたビームの垂直境界線の分離
が大きくて高品質の水平レンズを通るビームの水平境界
線の分離より小さくなるようにする。

上述の主集束レンズに入るビームに「事前変形」を加え
る利点の他の１つは、ヨーク構体１３の後方に生ずるト
ロイド型垂直巻線１３Ｖのフリンジ磁界に応するビーム
の主集束レンズへの入射点の不都合な垂直偏移に関係す
るラスク上下の垂直フレアの問題が解消または低減され
ることである。後述のように特にビーム径路の低速領域
においてこのフリンジ磁界からビームを磁気遮蔽するこ
とに努力は払われているが、その径路の次の領域はその
フリンジ磁界から実質的に遮蔽されない。上述の各ビー
ムの主集束レンズ通過中の垂直拡がりの制限によって、
フリンジ磁界による入射点の偏移が比較的収差のないレ
ンズ領域外へ境界線群を押し出す可能性が減する。

上述の主集束レンズに入るビームに「事前変形」を加え
る利点の今１つは、鞍型巻線１３Ｈによりラスク両側の
光点形状に与えられる主水平偏向磁界の逆効果を減する
ことである。ヨーク構体に必要な自己集中効果を生成す
るため、水平偏向磁界はビーム偏向領域の軸方向長さの
相当な部分に亘って強い糸巻型になっている。この水平
偏向磁界のこのような不均一性の不幸な結果として、ラ
スク両側で各ビームの垂直方向線群の過剰集束を生ずる
傾向があるが、上述の「事前変形」を用い°ると、偏向
領域通過中の各ビームの垂直方向寸法が充分に圧縮され
て、ラスク両側の過剰集束効果が許容限度内に減殺され
る。

上述のビームの「事前変形」を説明するため米国特許第
４２３４８１４号を引用する。この特許の構体では水平
方向に長い長方形スロットが０２電極の各円形開孔に整
合連通してその背面に設けられ、これによって各ビーム
形成レンズの発散部に非対称性を導入することにより、
主集束レンズを通過する各ビームの垂直方向寸法をその
水平方向寸法に対して圧縮する。上述の電子銃方式の０
１電極に前述の非対称性を導入する利点は垂直方向の焦
点深度の改善であることが判る。この得られる焦点深度
は普通表示系に設けられている集束電圧調節用電位差計
を用いて（Ｇ３電極２７に印加される）集束電圧を適当
範囲に亘って微細に変化させ、垂直方向の集束に顕著な
撹乱を与えずに水平方向の集束を最適にすることができ
るものである。

前述のように各ビーム径路の低速領域を偏向ヨークの後
向きのフリンジ磁界から遮蔽することが望ましい。この
ためＧ３電極２７の後部素子２’７ｂ内にカップ型磁気
遮蔽素子３１を嵌込み、第３図の構体に見られるように
両者の閉端部を衝合して固定している。第６図および第
１０図に示すように、上記カップ型素子２７ｂの閉端部
には円形周壁を持つ３個のインライン開孔２８が形成さ
れ、磁気遮蔽用嵌着素子３１の閉端部にも定位置に嵌着
したとき開孔２Ｂと整合連通する円形周壁を持つ３個の
インライン開孔３２が同様に形成されている。

第３図の構体では、開孔２８はＧ２電極２５の開孔２６
と整合しているが軸方向に離れている。この構体のこの
部分の寸法は例えば次の通シである。開孔２６の直径＝
　０．６１５　ＭＭ　、開孔２６の深さ＝　０．５０８
朋、開孔２８の直径＝　１，５２４　ＭＭ１開孔２８の
深さ：　０．２５４朋、開孔３２の直径＝２．５４順、
開孔３２の深さ＝０．２５４酊、整合開孔２６．２８の
軸方向間隔＝　０．８３８朋、各隣接開孔の中心間隔（
前述のｇ　）　−ｓ、ｏｅｍ０磁気遮蔽用嵌着素子３１
の軸方向長さは例えば５．３８ｆｆで、い これに対しＧ３素子２’７ｂ　、　２’７ａのそれは例
えばそれぞれ１３．３３５　ｆｆおよび１２．４５　ｆ
ｆである。この遮蔽素子の長さくＧ３電極全長のＩＡ以
下）は前焦点領域のビーム径路を遮蔽することと、４隅
部の集中を乱す磁界の歪をなくすることの互いに競合す
る２つの希望の許容し得る妥協点を示している。遮蔽素
子３１は例えば集束電極素子の材料（例えばステンレス
鋼）より高透磁率の可磁化材料（例えばニッケル５２チ
、鉄４８チの鉄ニツケル合金）で作られる。

Ｇ４電極２９の前部素子２９ｂはその前部周辺に複数個
の接触バネ３０を有し、映像管内面の通常のカーボン被
覆に接触してＧ４電）に陽極電位（例えば２５ＫＶ）を
伝達するようになっている。カップ型素子２９ｂの閉端
部には主集束レンズを離れる各ビームを通す中心間隔例
えば５　、０８　ｆｆ１ｌ＋の３個のインライン開孔（
図示せず）があり、好ましくはその閉端部内面の開孔付
近に、例えば米国特許第３’／’７２５５４号のコマ収
差補正用高透磁率磁気部材が取付けられている。

第３図の構体におｉる他の電極（陰極、Ｇｌ、’Ｇ２、
Ｇ３）への動作電位の印加は映像管のベースから通常の
導線構体（図示せず）ｔ−介して行ちれる。

第３図の構体の０３、Ｇ４電極間に形成される主集束レ
ンズはこれを通る３本のビームに正味集中効果を及ぼし
、このためビームはこのレンズを集中傾向に出て行くが
、素子２’７ａ　、　２９ａの隣接する囲壁の水平方向
寸法の相対値はこの集中作用の強さに影響する。すなわ
ちこの集中作用は寸法比が０４の囲壁の幅に味方すると
増大し、Ｇ３の囲壁の幅にる 味方すに減少する。上に寸法を例示した実施例では集中
作用の減少が望まれ、ＧｆＳ、Ｇ４の囲壁幅の比は一７
１５／６９５が適当であることが判った。

第１図の表示方式を使用する場合、ラスタの中心部にお
けるビームの集中度を最適状態に調節するため通常能の
ネック部囲繞装置を用いることがある。この装置は例え
ば米国特許第３’７２５８３１号明細書記載の可調節磁
気リング型または米国特許第４１６２４’７０号明細書
記載の鞘型のものでよい。

第１３図は第１図の装置に使用し得る第３図の電子銃構
体の変形の略図である。この変形では遮蔽グリッド２５
′と主加速集束電極２７　／　、２９　／との間に１対
の補助集束電極２フ“、２９“を設けている。

主集束レンズはこの場合Ｇ５、Ｇ６電極を構成するとの
最終電極の間に形成される。最初にビームが通過する方
の補助集束電極（Ｇ３電極２７／′）はＧ５電極２フと
同電位（例えば＋８　ＫＶ　）で付勢されるが、他方の
補助集束電極（Ｇ４電極２９“）はＧ６電極２９と同等
位（例えば２５ＫＶ　）で付勢される。第３図の実施例
におけるよう・に、制御グリッド（Ｇｌ電極２３′）と
遮蔽グリッド（Ｇ２電極２５））の間に形成された各ビ
ーム形成レンズにより各ビームが（各陰極２１／から放
出された電子から）形成される。

この第２の実施例を実現するには、Ｇ５、Ｇ６電極２グ
“、２９“を例えば第３図の構体の０３、Ｇ４電極２フ
、２９と同様の形とし、「競走トラック型」と「亜鈴を
」で前述の寸法順序を持ち、底部に前述の５８０８朋の
中心間隔の陥入開孔を有する囲壁を並置する。

また前述の形式のビームの「事前変形」も各ビーム形成
レンズの非対称性により導入する。これは例えば０１％
Ｇ２電極””　ｓ　２５”ｆｒ前記米国特許第４２３４
８１４号の形式に構成し、Ｇｌ電極２３′の背面に水平
方向の長方形スロットヲ設けてこれを上記ＧＡ。

Ｇ２の中心間隔５．０８Ｈの３個の円形開孔の間に介在
させる。例えば上述のような中心間隔を持つ３個のイン
ライン円孔を形成したカップ型素子で形成された挿間補
助集束レンズ２７“、２９“は、主集束レンズと次の偏
向領域を通過するビームの断面寸法の対称的減少という
正味効果を有する対称Ｇ３−Ｇ４およびＧａ−Ｇ５レン
ズを導入する。この寸法減少はラスタ両側の光点形状に
対する水平偏向磁界の過剰集束効果を減するために望ま
しいかも知れないが、よす簡単な第３図の２電位集束方
式の場合ム径路領域遮蔽効果が０３電極２７“を高透磁
率材料で形成することによシ調和される。

第１図の方式の偏向ヨークの感度を上げるため、管球外
囲器のファンネル部１１Ｆの偏向領域の円錐部の形状を
、コンパクト型ヨークの偏向巻線１３Ｈの有効導線がネ
ック陰影（偏向ビームのファンネル部内面への衝、突）
を排除しつつできるだけ（ラスタの４隅に向う）最外ビ
ーム径路（近付くように選ぶことが望ましい。第１１図
は９０°偏向角を用いた第１図の方式の１実施例に適す
るように選定したファンネル形状を示す。この形状を表
わす数式は下記の通りである。

ｘ　＝、Ｃ０−４−Ｃ１（Ｚ）−４−ｃ２（ｚ２）＋ａ
ｓ（ｚ”）＋ｃａ（ｚ’）＋０５（Ｚ５）＋０６（Ｚ６
）＋０７（Ｚ’）ここでＸは管球の長手軸Ａから外囲器
の外面に向って測った円錐の半径を闘で表した値、２は
ネック部とファンネル部の接合線の前方１　、２　’７
　ｆｆ１１１の点で軸Ａと交わる平面２＝０から軸Ａに
沿って表示面方向に測定した距離ヲ鰭で表した値であり
、この場合ＧＯ＝　１５．１０４９０５９０　、（！ｌ
＝　−０，１５８２２４０２１０％Ｃ２＝　０．０１１
６２５５３０８０　、Ｃ３＝　８．８８０５２２９９０
　Ｘ　１０　　、ｃ４＝−３，８７７２２８９６０Ｘ　
１０　　、Ｃ！５＝　’７．２４９２２６５２０　Ｘ１
０　　　、Ｃ６：　−６，’７２３８５１４２０　Ｘ　
　１０　　　、　Ｃ）＝　　２．４８７ｉ！７７６１＋
ｘ　ｌｏ　ｌｘであって、この値は９．３５〜５２゜０
１１ｎＲノｚ値に対して有効である。

第１２図は１１０°偏向角を用いた第１図の方式の１実
施例に適するように選定されたファンネル形状を示す。

この形状を表わす数式は次の通りである。

Ｘ　＝　Ｃ！Ｏ＋Ｃ！１（Ｚ）＋ｃ！２（Ｚ２）＋０３
（Ｚ３）＋（３４（Ｚ’）＋Ｃ３（Ｚ５）ここでＸは長
手軸Ａから外囲器の外面まで測ツ７’ｃ円錐半径ｔａｌ
ｌで表した値、２はネック部とファンネル部の接合線の
前方１．４’７ｆｆの点で軸Ａと交わる平面２＝０から
軸Ａに沿って表示面方向に測った距離をｎで表した値で
あり、この場合Ｃｏ　＝１４，５８４０７０２゜Ｃ１＝
　　０．３１２５３４１７４　　、０２＝　　０．０２
４２１８り５８５、　Ｃ３＝−６，９９’７４０８９８
　ＸＩＯ’、Ｃ！４＝　１．６４０３２１４２Ｘ　１０
　　％０５　＝＝　１．１７８０２６０６　Ｘ　１０″
であって、この値は１．５３〜５０、Ｏｆｌの２値に対
して有効である。

例えば第１図の方式の１１００偏向角１９型の実施例で
は、ヨーク取付台１７の咽喉部の形がヨーク構体１３を
最前方位置においたとき第１２図の軸に垂直な平面１％
１７間の外囲器部分１１Ｆ　、　ＩＩＮの外面に巻＋５
１ｉＩｘ３Ｈの有効導線が緊密に衝合するようになって
いる。第１２図のファンネル形状では、外囲器の角にビ
ームを衝突させずに長さくｙ−ｙ’）のヨークを（純度
調節のため）例えば５〜６ｎ後退させることができる。

２ｏ　　第１４ａ図には第１図の方式の１１０’偏向実
施例で自己集中を行わせるため第２図のヨークに要する
水平偏向磁界の必要な不均一度関数Ｈ２の一般形が実線
ＨＨ２で示されている。ここで横軸は管球の長手軸に沿
う位置（第１２図の平面ｚ＝０の位置を参考のため示す
）を示し、縦軸は均一磁界からの偏移度を示す。この第
１４ａ図において、曲線ＨＨ２の０軸からの上向き（矢
印Ｐ方向）の変位は磁場の「糸巻型」不均一を示し、下
向き（矢印Ｂ方向）の変位は「樽型」の不均一を示す。

同位置の横軸に対して描かれた点線曲線ＨＨｏは管軸に
沿う相対磁界強度分布を表わす水平偏向磁界のＨ８関数
を示す。曲線ＨＨ２の正の波はラスタ両側の光点形状の
問題の原因として前述した強力な・糸巻型フィールド領
域の位置を示す。

第１４ｂ図は横軸縦軸を第１ａａ図と同様として第１４
１図の水平偏向磁界に対し自己集中結果を得るための垂
直偏向磁界の必要な不均一度関数Ｈ２の一般形を示す。

付随する点線曲線■Ｈｏは垂直偏向磁界のＨ８関数を示
すもので、管軸に沿う相対磁界強度微分布を表わす。曲
線ＶＨ６の左端部はビームの「事前変形」の利点につい
て前述したようにトロイド型巻線１３Ｖの後方への垂直
偏向磁界の著しい浴出を立証している。

例えば第１２図の形状に基き第１４ｂ図の曲線によって
示唆されるように、−第１図の方式の主偏向作用は、フ
ァンネル部の形状が適正でヨークの導線を最も外側のビ
ーム径路に近接し得る領域で起る。

従って［−ミニネック」方式で頼みにしたネック径の減
少がないことは偏向効率の実現においてそれ程重要でな
いことが判る。一方この径の減少がないため「ミニネッ
ク」方式では実現不能の集束レンズ径が容易に得られ、
高電圧安定度性能と矛盾なしで高い集束品質が保証され
る。

第１２図において軸に垂直な平面Ｃ％Ｃ′はそれぞれ第
１図の方式の上記１１００偏向１９型実施例における磁
心１５の前後両端の位置を表わす。図示のように水平巻
線１３Ｈの有効導線の前後端間の軸方向距離（ｙ−ｙ′
）は磁心１５の前後端間の軸方向距離（Ｃ−Ｃ′）より
著しく（例えば１．４倍）大きく、磁心１５の後方に余
分の導線長のｌ／ａ以上（例えば６２．５％）がある。

各平面間距離（ｃ−ｙ）　、（ｙ−ｙ勺、（ｙ′−ｃ’
）Ｈ例えばそれぞれ約７．６２ｆｌ、５０．８１Ｎ１％
１２．７ｎである。

水平巻線の有効導線を磁心の後方に著しく延長する特徴
はその方式の蓄積エネルギ（すなわち詳述すればｌ／２
’　ＩＨＬＨ”　）の需要の減少を助け、水平偏向中心
を後方に移動して垂直偏向中心と実質的に一致させ易く
する。この水平巻線の後方推移の制限は所要のヨーク後
退条件下のネック部間隙とテスク４隅における充分なビ
ーム集中に対する影響の考察から生ずる。第１２図の巻
線１３Ｈと磁心１５の相対位置と軸方向距離比は、偏向
効率の向上の要求と、４隅部の許容集中性能および適当
なヨーク後退範囲の要望により生ずる競合需要間の許容
し得る妥協点を示している。第１４ａ図と第１４ｂ図の
曲線ＨＨＯとＷＨＯの比較によって判るように、第１２
図の巻！　１３１と゛磁心ユ５の相対位置は各強度分布
関数ＨＨＯとＶＨｏのピークの軸方向位置と実質的に一
致することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例による映像管とヨークの組
合せの平面図、第２図は第１図の装置のヨーク構体の正
面図、第３図は第１図の装置の映像管のネック部に用い
る電子銃構体の部分断面側面図、第４図、第５図、第６
図および第１図は第３図の電子銃構体の各素子の端面図
、第’７１１図は第マ図の電子銃素子の線ＡＱＡ’に沿
う断面図、第７ｂ図は第９図の電子銃素子の線Ｂ−Ｂ’
に沿う断面図、第８図は第４図の電子銃素子の線Ｃ−Ｃ
！’に沿う断面図、第９図は第５図の電子銃素子の線Ｄ
−Ｄ　’に沿う断面図、第１Ｏ図は第６図の電子銃素子
の線Ｂ−に’に沿う断面図、第１１図は９０’偏向角を
用いるこの発明の１実施例に適する映像管ファンネル形
状を示す図、第１２図は１１０°偏向角を用いるこの発
明の１実施例に適する映像管ファンネル形状を示す図、
第１３図は第３図の電子銃構体の変形を示す略図、第１
４ａ図および第１４ｂ図は第２図のヨーク構体の１実施
例に関係することが望ましい不均一度関数を示す図であ
る。 １１Ｎ・・・ネック部、　　ＩＩＦ・・・レアンネル蔀
、１３・・・ヨーク構体、１３Ｈ・・・水平偏向巻線、
１３ｖ・・・・垂直偏向巻線、１８・・・主集束レンズ
、２７．２９・・・主集束電極、２’７ａ　、　２９ａ
・・・並置された部分、４０．５０・・・長手軸に垂直
に配置された部分、４２．５２・・・隣接する部分、　
４４．５４・・・インライン開孔。 ％許出願人　　　　アールシーニー　コーポレーション
代理人　゛清水　哲ほか２名 才２閃 第３口 才４閉 第５１ 第６口 オフ図 オ’ｆａｆａ 才８図 ｕｖ。 手続補正書（自発） 昭和５７年９月６日　　″ 特許庁長官　若　杉　和　夫 １、事件の表示 特願昭５７−１１９６６０号 ２、発明の名称 カラー画像表示装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　　アメリカ合衆国　ニューヨーク州　１００２
０５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」および「発明の詳細な説明
」の各欄。 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第３頁第１９〜２０行の「水平等方収差と
正の垂直等方収差」を「水平軸方向収差と正の垂直軸方
向収差」と訂正する。 （３）同上第４頁第４行の「未満」を「未満」と訂正す
る。 （４）同上第５頁第４行の「の誘導」を削除する。 （５）同上第７頁“第１行のＩ”ｓ、ｏａ、、の」をｌ
”５．０８１１１１未満の」と訂正する。 （６］　　同上第７頁第１２行の「８．１５」を「ａｌ
、Ｊと訂正する。 （７）同上第８頁第１行の「あるのに対し、その」を「
あシ、またその」と訂正する。 （８）同上第１１頁第１７行の「５．０８＋ｏ＋の」を
１５．０８期）の」と訂正する。 （９）　　同上第１４頁第１０行の「内径は」を「内径
ｆ５は」と訂正する。 添付書類 特許請求の範囲 以上 特許請求の範囲 （１）　　表示スクリーンを収容するスクリーン部、円
筒形ネック部および上記スクリーン部とネック部を連結
するファンネル部を含む真空外囲器と上記ネック部内に
取付けられて３本のインライン型軍接部分を包囲して上
記スクリーン全体に上記ビームを実質的に集中させつつ
表示ラスタを描かせ、そのラスタの対角線の両端隅で終
るビーム径路間に所定の偏向角を設定する偏向磁界を発
生するもので、それぞれ窓部を形成する鞍型形状の水平
偏向巻線とトロイド型形状の垂直偏向巻線とを含み上記
外囲器の包囲領域内に上記ビームの各偏向中心を設定す
るコンパクトな偏向ヨーク構体とを具備し、上記電子銃
構体はそのビーム放出端に異なる７位に保たれた２つの
主集束電極を含み、この直な方向に配置され、上記３本
のビームがそれぞれ通過する３個のインライン開孔を有
する部分と、それから長手方向に延びて上記ビーム全部
の径路に共通の囲壁な形成する隣接部分とを含み、上記
並置され、上記３個の開孔の各隣接するもの一中心間距
離は、上記ビームの隣接するものの中心間距離を上記偏
向中心を通シ軸に垂直な平面内において約５．０Ｂｔｒ
ａｎ　（２００ミ／し）未満に限定し、上記並置された
各部分の形状は、上記主集束レンズの軸に垂直な長径を
上記隣接開孔間の中心間距離の３倍より大きく設定し、
上記ネック部の直径は、その内面が上記並置された囲壁
の外面から離れるように充分大きく、上記コンパクトな
ヨーク構体のされていることを特徴とするカラー画像表
示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示スクリーンを収容するスクリーン部、円筒形
   ネック部および上記スクリーン部とネック部を連結する
   ファンネル部を含む真空外囲器と、上記ネック部内に取
   付けられて３本のインライン型電子ビームを生成する電
   子銃構体と、上記ネック部およびファンネル部の隣接部
   分を包囲して上記スクリーン全体に上記ビームを実質的
   に集中しつつ表示ラスタを描かせ、そのラスタの対角線
   の両端偶で終るビーム径路間に所定の偏向角を設定する
   偏向磁界を発生するもので、それぞれ窓部を形成する鞍
   型形状の水平偏向巻線とトロイド型形状の垂直偏向巻線
   とを含み上記外囲器の包囲領域内に上記ビームの各偏向
   中心を設定するコンパクトな偏向ヨーク構体とを具備し
   、上記電子銃構体はそのビーム放出端に異なる電位に保
   たれた２つの主集束電極を含み、この主集束電極はそれ
   ぞれ上記ネック部の長手軸に垂直な方向に配置され、上
   記３本のビームがそれぞれ通過する３個のインライン開
   孔を有する部分と、それから長手方向に延びて上記ビー
   ム全部の径路に共通の囲壁を形成する隣接部分とを含み
   、上記各電極の各隣接部分は、その間に上記ビームがそ
   こから収斂型に離れて行く共通の主集束レンズを形成す
   るように並置され。 上記３個の開孔の各隣接するもの＼中心間距離は、上記
   ビームの隣接するものの中心間距離を上記偏向中心を通
   シ軸に垂直な平面内において約５．０Ｂｆｌ（２００ミ
   ル）未満に限定し、上記並置された各部分の形状は、上
   記主集束レンズに対する軸に垂直な長径を上記隣接開孔
   間の中心間距離の３倍よシ著しく大きく設定し、上記ネ
   ック部の直径は、その内面が上記並置された囲壁の外面
   から離れるように充分大きく、上記コンパクトなヨーク
   構体の内径は、上記窓部のビーム出口において上記偏向
   角の１厘当シ約０．７６ｍｔｔ　（ｓｏ　ミル）未満に
   なるようにされていることを特徴とするカラー画像表示
   装置。