JPS59165343A - インライン型電子銃構体 - 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】 本発明はインライン型カラー受像管用電子絖の主電子レ
ンズの解像度の改誓に関するものである。

電子銃の解像度は王として、バイＯホテンシャルＯフォ
ーカス型、ユニ・ポテンシャル・フォーカス型、その他
の多段集束型からなる静″ｄＬ電子レンズの球面収差に
制約され、高解像度特性を得るには主電子レンズを構成
する電極開孔径を大さくして、電子レンズの球面収差を
小さくする必要がめる。圧電子レンズ電極孔径はカラー
受像管の電子杭が封止される硝子頚部内径に制限され、
三電子鯰が一列配列されたインライン型カラー受像管で
は主電子レンズ電極開孔径は最大でも硝子頚部内径１／
３以下となる。一方、インライン型電子銃では単に主電
子レンズ孔径を大きくすれば主電子レンズ電極の開孔間
距離でめる離心距離が大さくなると共に、硝子頚部孔径
を大きくする必要がある。周知の様に、離心距離の増大
は二電子ビームを螢光面上全域に亘って一点に集中させ
るコンバージェンス特性を劣化させ、硝子頚部孔径の増
大は受像管の偏向電力増大化となシ、いずれも望ましく
ない。

そこでインライン型電子銃の離心距離Ｓと硝子頚部孔径
を変史することなく、生゛１子レンズ構成嵯極の孔性り
を大きくする方法として、一体化電極上に三つの電極孔
径りを開孔離心距離Ｓに出来るだけ近づけるか、三つの
開孔離心距離Ｓ以上の孔径りを持ち、三つの開孔を互に
重畳してインライン配列する電極構造が提案されている
。

第１図、第２図は電極孔径りの離心距離Ｓに対する比を
１（１）／８≦０．８８　　となる様にＤをＳに可能の
限シ近付けて大孔径化されたインライン屋一体化構造の
圧電子レンズ電極構体の一例を示す断面図と平面図であ
る。即ち、電極構体１は互に開孔離心距離Ｓで隔てられ
た中央及び両性側の三本の電子銃の軸１０Ｇ、ＩＯＲ，
ＩＯＢ上に中央及び両性側醒子ビーム透過開孔１１Ｇ、
ＩＩＲ。

１１、Ｂが閉塞面１２に穿設され、閉塞面１２に連続し
て筒側部１３が形成された閉塞筒状体である。

上記開孔周囲は閉塞筒状体内部に突出する突状縁１４で
囲まれ、各開孔部に形成される靜ｔｔｔ子レンズの相互
影響を防止すると共に閉基１ｆｆｉ１２を強化していて
、その高さｈは可能の限シ大きく形成されている。電子
ビーム透過開孔１１　Ｒ、１１Ｕ。

１１Ｂの孔径りは互に１ならず、隣接開孔１】Ｒ９１１
Ｇ及び１１　Ｇ、、　１１　Ｂの間隙部１５をｔよは電
＆構体１の形成材板厚程度まで狭めること゛・によって
大孔径化されている。

尚大口径化以前の技術では電極構体加工上の制約から開
孔径りは、［）／８（０，８３５が限界とされて来た。

又一般に大口径化による゛電子レンズの球面収走改善効
果が螢光面上で解像度改善として認められるためには開
孔径は５％以上大きくする必戻があ＃）Ｄ／８＝０．８
８はこの限界に和尚する。第３図はこの電極構体１と同
一構造をした電極構体１′とを同一軸上１０Ｒ，ＩＯＧ
、ＩＯＨに対向配置し、電極構体１に高電圧、電極構体
１′に高電圧の所定割合にある低電圧を印加した場合、
三本の電子銃の軸１０Ｒ，ＩＯＧ、ＩＯＢを宮む断面内
（通常は陰極線管螢光面に対して水平面）に於ける主電
子レンズを形成する靜眠界を示し、主電子レンズの等電
位面とこの断面との交線でめる等電位線を線群１６，１
６’　で示す。第４図は前１ピ断面に垂直で中央の電子
銃の軸を含む断面内（通常は螢光面に対して垂直面）の
主電子レンズ静電界を示し、圧電子レンズの等電位面と
この断面との交線である等電位線を線群１７．１７’で
示す。

第３図に示す断面内では図から明らかなように、電極構
体１，１′の対向部側では各電子ビーム透過開孔には夫
々独立した靜ｃｔ電子レンズが形成されているが、構造
上及び電極形成上の制約から突状縁１４の高さｈは十分
大きくとれず、通常開孔直径りの１／２以下となり、電
極構体１，１′の内部では静電電子レンズを構成する等
電位線群１６゜１６′は各開孔部間隙部１５．１５’を
経由しないで共通の等電位線となっていて、中央開孔１
】Ｇ。

１１Ｇ′付近の電子レンズ電界の曲率は両性側開孔１１
Ｒ，１１Ｒ’　　、１１Ｂ、１１１３’付近のそれより
小さくなっている。

更に開孔径りを離心距離Ｓに限シなく近づけているため
中央開孔と両性側開孔を隔てる間隙部１５が両性側開孔
の中央開孔に隣シ合わない外側と筒側部１３，１３’で
形成する間隙に比べて極めて小さいため、中央開孔側の
間隙部１５付近に形成される等電位線群よシ両外側開孔
の外側部に形成される等電位線群の方が密になる。この
現象は開孔径りが離心距離Ｓに近付くに従がい、或いは
Ｓ以上になって三つの開孔を仕切る間隙部がなくなるに
従がって顕著となる。従って上記二つの理由、即ち電極
内部での中央開孔部と両性側聞孔部に於ける電子レンズ
電界曲率の相違と、電極対向部の中央開孔部と両性側開
孔部に於ける電子レンズ電界の粗密差によシ、中央開孔
１１Ｇ、ＩＩＧ’に形成される静電電子レンズは両性側
開孔１１Ｒ２１１Ｒ’　　、ＩＩＢ、ＩＩＢ／に形成さ
れる静電電子レンズよシ弱く、この断面内（水平面）で
の電子ビームは中央電子ビーム径が両性＊１１電子ビー
ノ・径よシ大きくなる。

一方第４図に示す断面内では（図では中央開孔部１１Ｇ
、ＩＩＧ’を含む面のみ示す）中央及び両性側開孔部に
形成される等電位線群１７．１７’は夫々独立した静電
電子レンズを構成し、且つ電子銃の軸に対称で、各電子
レンズは大略同一電子レンズ強度を持っている。又第３
図と第４図の静電電子レンズと全比較すると、第３図の
三つの開孔配列方向でるる水平面内の等電位線群１６．
１６ｉ’の電極構体内部の曲率は第４図の水平面に対す
る垂直面内の等電位線群１７．１７’の電極構体内部の
曲率より小さく、従がって第３図の水平面内より第４図
の垂直面内の電子レンズ強度の方が強く、垂直面内では
各電子ビームは水平面内よシ強く県東されて、電子ビー
ム径は小さくなる。

以上の様な静電電子レンズによシ、各電子と一ム開孔通
過酸子ビームは三つの開孔配列方向（水平軸上）に横長
な電子ビーム断面を持ち、更に中央電子ビームは内外側
電子ビームよシ横長となシ、この結果螢光面上の水平方
間と垂直方向の解像度が相違するばかシでなく中央電子
ビームの解像度は内外側電子ビームの解像度よシ悪くな
る。この様に螢光面上には収差の大きな電子ビーム断面
が形成され、高輝度画像となる陰極放出電流が大きくて
、゛電子ビーム開孔部での電子ビーム束の占有率が大き
くなるとその収差は特に顕著となり、解像度を劣化させ
る欠点があった。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
であって、インライン型電子銃の主電子レンズ開孔径を
開孔離心距離に限りなく近づけるか、離心距離以上とし
た中央及び両外側の大口径開孔を備えた一体化電極に於
て、電極内部に該開孔径よシ小さく、同軸で、互に対向
する突状縁付完全円孔状開孔を持った内部電極を配設し
、その中央開孔部突状縁の高さを両性側開孔部突状縁よ
シ大きくすることにより、互に対向する中央の成極開孔
部突状縁端と内部電極突状縁先端部との距離を両外側の
電極開孔部突状縁端と内部電極突状縁先端部との距離よ
り小さくした内部電極を提供するものである。

本発明によれば大口径開孔を備えた電子レンズの収差を
除去し、中央及び内外側開孔部の電子レンズの強さを一
致させ、陰極線管螢光面上に為解像良画像が得られる。

以下図面に従がって本発明の実施例を詳細に説明する。

第５図は従来例である第３図に示した電極孔径ＤＩ）離
心距＠ＳＫ一対ｆ；！：、比を１　＜Ｄ／８ｓＯ，ｓｓ
　となる様に大口径化されたインライン型一体化構造の
主電子レンズ電極構体１，１′を同一軸上１０Ｒ１０Ｇ
、ＩＯＨに対向配置し、夫々の電極構体ｌ。

１′内に本発明の一実施例による内部電極２，２′を入
子状に配設し、電極構体１，２に高電圧、電極構体１’
、２’に高電圧の所定割合にある低電圧を印加した場合
、三本の電子銃の軸１０Ｒ。

１０Ｇ、１０Ｂを含む断面内に於ける主電子レンズを形
成する靜嵐界を示し、主電子レンズの等電位面とこの断
面との交線である等電位線を線群２６．２６’で示す。

縞６図は前記断面に垂直で中央の電子銃の軸を含む断面
内の王眠子しンズ靜屯界を示し、主電子レンズの等電位
面とこの断面との交勝である等電位線を線群２７．２７
’で示す。

内部ｍ憔２は第７図の斜視図及び第５図、第６図に示す
、様に、互に開孔離心距＠８で隔てられた中央及び両外
側の三本の眠子極の＠ｌ　ＯＲ、ｌ００１０Ｂ上にある
中央及び内外１１１１Ｉ電子ビーム透過開孔２１Ｇ、２
１Ｒ，２１Ｂが閉塞面２２に穿設され、閉塞面２２と連
続してｍ側部２３が形成された閉基筒状体であって、そ
の筒側部２３は電極構体１の筒側部１３に入子状に嵌合
する。開孔２１１鳴２１Ｇ、２１Ｂは電極構体ｌの開孔
径りよシ小さく　Ｌ）、／Ｓ　＜　０．８８　となる口
径ＤＩを持った完全円礼状で、開孔周囲は閉基筒状体外
部に突出し、閉塞面２２に垂直な円筒状の突状ｍ２４Ｒ
，２１４゜２４Ｂで囲まれて、両外側の突状縁２４Ｒ，
２４Ｂの閉塞面２２からの高さｈｓは互に等しく、且つ
中央の突状縁２４Ｇの高さｈｃより小さくなっている。

従がって内部電極２が主電子レンズ磁極である電極構体
１内に入子状に固定された状態では、第５図から明らか
なように、電極構体１の開孔部突状縁端から内部電極２
の中央突状に２４Ｇ端までの距離ｄｃは内外側突状縁２
４Ｒ，２４Ｂ端までの距離ｄｓよシ小さくなってて、い
ずれも電極構体１の大口極美状縁端とこれに対向する内
部電極２の小口極美状縁端とは不連続で、空間をもって
隔てられている。又電極構体１に対向する電極構体１′
内部でも内部′ｉｔ極２′が上述と同様の相対関係を保
って配設されている。

第５図に示す断面内では図から明らかなように、成極構
体１，１′の対向部側、及び電極内部では内部電極２，
２′によって靜を電子レンズを形成する等電位線群２６
．２６’は全て各開孔の間隙部１５．１５’を経由し、
各開孔部には完全に独立した静電電子レンズが形成され
る。更に電極構体１，１′の開孔部突状縁端から内部成
極２，２′の中央突状縁端までの距離ｄｃが両性側突状
端までの距離ｄｓより小さくなっているため、内部電極
２゜２′の中央突状縁２４Ｇ、２４α・′・・が電極構
体１゜１′の間隙部１５．１５’端に対し面外側突状縁
２４Ｒ，２４Ｂ、２４Ｒ’　　、２４Ｂ’　よシミ気的
に強い結合状態となり、電極構体１，１′の中央開孔側
の間隙部１５．１５’付近に形成される等電位線群は周
外側開孔の外側部に形成される等゛電位線群と同程度の
密度となる。従がって電極構体１．１′対向部の三つの
大口径化開孔部に形成される靜電醒子レンズの曲率は互
に等しくなυ、その電子レンズの強さは等しくなシ、こ
の断面内（水平面）での中央及び両性′ｗＪ寛子ビーム
は等しく集束される。

一方第６図に示す三本の電子銃の軸１０Ｒ２１０Ｇ、Ｉ
ＯＢを含む面に垂直且つ軸１０Ｇ又は図示しないＩＯＲ
，ＩＯＢを含む断ＩＩｍ（垂直面）では等′電位線群２
７．２７’の曲率は内部電極２゜２′の突状縁によって
第５図に示す断面（水平面）内の各開孔部に形成される
夫々の等電位線群２６゜２６′の曲率と等しくなる。こ
のため電子ビーム透過開孔が配列される螢光面に対する
水平面、及びこれに垂直な螢光面に対する垂直面内での
′電子レンズ電界の曲率の差がなくなシ、両面内でのレ
ンズの強さが一致して非点収差は極めて小さくなシ、螢
光面上にはビーム断面の縦、積極が一致した収差のない
ビームスポットが得られる。

以上の説明では大口径開孔電極に対向する内部電極は入
子状で、中央及び内外側開孔部に形成される突状縁が一
体に形成された場合について行なったが、内部成極の形
態は必すしもこれに限定されることなく、例えば第８図
に示す様に三つの開孔３１１（，３１Ｇ、３１Ｂが穿設
ブれた内部電極固定板３２に円筒状電極３１Ｒ，３１Ｇ
、３１Ｂを前記三つの開孔部々に同軸となるように固定
した内部電極３の固定板３２を電極構体１，１′の両側
部１３に連続してこれに垂直に形成された鍔状縁１６に
固定してもよい。この場合中央開孔３１Ｇに取付けられ
る円筒状電極３４Ｇの高さは周外側開孔３１Ｒ，３１Ｂ
に取付けられる円筒状Ｋｍ　３４　Ｒ。

３４Ｂよシ高くし、それらの先端と電極構体１゜１′の
開孔部突状縁端の距離の関係か前記ｄｃ、ｄｓと同一の
関係となるようにする。

或いは本発明の適用される電極構体は第１図、第２図に
示す開孔径りが開孔離心距離Ｓ以下ものに限定されるこ
となく、第９図に示す様に三つの開孔４１Ｒ，４１Ｇ、
４１Ｂの開孔離心距離Ｓ以上の口径りを持ち、三つの開
孔を互に重畳きせ、間隙部が一部欠落されてインライン
配列された電極構体４にも適用出来ることは云うまでも
ない。

上記した様に本究明によれは、電子ビーム透過孔の大口
径化によりｘ子しンズの球面収差を減少させ、且つ非点
収差を軽減出来るため隘極Ｍ！螢光面に対する水平、垂
直面内の電子ビームの縦、積極を一致させ、従がって螢
光面上の水平、垂直方向の解像度を一致させ、且つ中央
電子ビームと内外ａｒｃ子ビームの解ｉ＃！ｉの差を除
去出来て、各電子ビームによる解像度は一様に改嵜され
る。

更に電子レンズの大口径化による球面収差低減を非点収
差を軽減させることで集塊出来るため高輝夏画像となる
陰極放出電流が大きく、ｔに子ビーム透過量孔部での電
子ビーノ・束の成子レンズに対する占有率が大きくなっ
ても解像度を劣化させることはない。

又ＩＪ／８≧０．８８となった電極構体の大口径りの開
孔はＤ＋／　Ｓ　＜　０．８８となった小口径り、で完
全円孔突状縁と所定路離隔てられて互に対向しているた
め大口径化による球面収差低秋効朱は妨けられることは
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、インライン型一体化構造の主電子レ
ンズ電極構体の断面図と平面図、第３図、第４図は、主
゛蝿子レンズ電界を示す断面図、第５図、第６図は本発
明の一実施例を示す電極構体の電界を示す断面図、第７
図は本発明による内部電極の斜視図、第８図は本発明の
他の実施例を示す内部を極の斜視図、第９図は本発明が
適用し得るＤ／８　）　１　　となった重畳型間孔を備
えたインライン型一体化構造の主電子レンズ電極構体の
平面図を示す。 １０Ｒ，ＩＯＧ、ＩＯＢ・・・・・・電子銃の軸、ＩＩ
Ｒ，１１０゜１１Ｂ、２１Ｒ，２１Ｇ、２１Ｂ、３１Ｒ
，３１Ｂ・・・・・・電子ビーム透過開孔、１４，２４
Ｒ，２４Ｇ、２４Ｂ・・・・・・突状縁、３４Ｒ，３４
Ｇ、３４Ｂ・・・・・・円筒状電極、１，１′・・・・
・・閉基筒状体ｗＬ極、２．２’、３・・・・・・内部
電極、３２・・・・・・内部電極（６）定板、１６．１
７，２６．２７・・・・・・等電位線群。 ６１図 Ｚ　Ｚ　ン 篤　ｑ　図 ｚ５図 Ｚ　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インライン型電子銃の主電子レンズ開孔径りの開孔間離
   心距離Ｓに対する比の関係Ｄ／８≧０，８８となる中央
   及び両外側の突状縁付開口を備えた一体化電極に於て、
   電極内部に該開孔径よシ小さく、同軸で、互に対向する
   突状縁付完全円孔状開孔を持った内部電極を配設し、そ
   の中央開孔部突状縁の高さを両外側開孔部美状縁よシ大
   きくすることにより、互に対向する中央の電極開孔部突
   状縁端と内部電極突状縁先端部との距離を両外側のそれ
   より小さくしたことを特徴としたインライン型電子銃構
   体。