JPS59207546A - 電子銃組立体 - 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】 本発明は最終段の合焦電極と加速電極との開口にテーパ
を付けたカラー陰極線管（ＣＯＲＴ）　用のインライン
形電子銃組立体、特に−個又は複数個の開口を引伸ばし
て電子ビームスポットを整形したインライン形電子銃組
立体に関するものである。

カラー陰極線管（ＧＣＲＴ）のネック部の直径を小さく
スルとテレビジョンセットのメーカーとユーザーとにと
ってコストの節約となる。蓋し、仰向ヨークが小さくな
り、従って消費電力が少なくなるからである。しかし、
ビームの偏向角度と表示スクリーンの面積とを一定に保
ったり、更には大きくしつつ、ネック部の直径を小さく
すると電子銃の性能が厳しい限界に達する。

従来のインライン形電子銃の設計では、￥間約に位置決
めされた一連の開口付き電極の各々に臨界的に定まる電
圧を印加することにより電子光学系を形成している。各
電極は陰極線管の長軸、即ちＺ軸に垂直な平坦な開口付
き表面を少なくとも一つ有し、３個の横に一列に並んだ
、即ち、「イン　ライン」の円形の真直ぐに伸びた開口
を具えている。そして隣接する電極の開口どうし、は整
列し、３個の（赤色、青色及び緑色）電子ビームが通り
抜けられるようになっている。

しかし、所謂「ミニ　ネック」管に納めるため電子銃を
一層小さくすると、開口も小さくなり、開口の合焦収差
即ちし／ズ収差が大きくなり、このたメ表示スクリーン
上にできる画像の画質が劣化する。

そこで電子銃の電極の実効開口を大きくするために種々
の設計上のアプローチが試みられてきた。

例えば、米国特許第４２７５８３２号と、１９８１年９
月２１日に出願され、本願人に譲渡された米国特許願第
３０３７５１号は重なり合ったレンズ構造を記載してい
る。また、１９８８年２月４日に出願され、本願人に譲
渡された米国特許願第４６３７９１号は「コニカル　フ
ィールド　フォーカス」即ちＯＦＦレンズ配置を記載し
Ｃいる。そしてこれらの設計は各々主レンズ電極の実効
開口を太きくシ、最近の「ミニ　ネック」管内での電子
銃の性能を維持し、更には改善することを目脂している
。

（４’Ｆ配置では、電極開口の形状が円錐台又は半球で
あり、このため各開口が小さな口と大きな口とを有する
。そし°Ｃ１好適な実施例では、大きい方の口が重なり
合うように開口を位置決めしている。而してこのように
口を重ね合わせると隣接する開口どうしの間の側壁の一
部が除去され、これらの開口どうしの間に弧状の「鞍」
が残る。

このように形状が複雑であるにもがかわらず、ＯＦＦ電
極は深絞り技術により造ることができ、他の複雑な設計
に較べて著しくコストの点で有利である。しかし、深絞
りによりＯＦＦ　？］ｉ極を量産していると、隣接する
開口間の鞍の縁が丸味を帯びてきて開口間の壁の面積が
僅かながら小さくなることが判明した。そして不幸にし
て、このように電極が僅かながらも変ると、それだけで
レンズ電界をひずませるに足り、表示スクリーン上で中
央の電子ビームのスポットが丸くならなくなる。

本発明の目的は、この鞍が丸くなることにより惹起され
るレンズ電界のひずみを補正する重なり合うテーパ付き
開口を具える改良された電子銃組立体を提供するにある
。

本発明の要旨 本発明によれば、カラー陰極線管（ＯＣＲＴ）用のイン
ライン形電子銃の最終段の合焦電極と加速電極とにおい
てほぼ円形の口を有するテーパ付き開口が部分的に重な
り合うレンズ構造を少なくとも一つの口を引伸ばすこと
により修正し、電子ビームのスポットを整形し、隣接す
る開口間の鞍が丸味を帯びることにより生じたレンズ電
界のひずみを補正する。

このような構造は最終段の低電圧（合焦）レンズ電極と
高電圧（加速）レンズ電極とを具える。

そして合焦電極の前部と加速電極の後部とが隣接し、対
向する関係にあり、各々が８個の部分的に重なり合い、
テーパが付いているインライン開口を具え、３個のイン
ライン開口が１個の中央開口と２個の端の開口とから成
る。開口は３次元の回転面（ここでは立体構成と称する
）をなしており、その回転体が実質的に截頭されており
、例えば、截頭された円錐（円錐台）又は半球であり、
その対称軸が互に平行であり且つ関連する電子ビームの
通路に対し平行である。各開口は電極の外側の開口面に
大きな口を有し、電極の内側に小さな口を有し、両方の
口がほぼ円形で、勾配を持った側壁により分圧されてい
る。各開口の側壁の一部は瞬接する開口の側壁の一部と
交わり、この交わりの領域に沿って内側に勾配を持った
弧状の丸味を帯びた鞍を形成する。得られる構造は立体
構成の幾何学的構造が部分的に重なり合うことがら導び
かれる。

鞍が丸味を帯びることにより生ずるレンズＴ１ｇ　界の
ひずみを補正するために、本発明に係る電子銃組立体は
少なくとも１個の引伸ばされた電子ビームのスポットを
整形する口を具えるが、その口をレンズ電極の少なくと
も一つの電極の中央開口の寸法の小さな方の口とすると
好適である。

なおここで用いる「引伸ばされた」という用語は一般に
は半径に沿って円を膨張させたものから生ずる形（ａ長
い）を意味するが、このような膨張に円弧の若干のひず
みを伴なうものから生じた形（例えば、楕円）をも含む
。

現在のところ最も好適と考えられる実施例では、合焦電
極の中央開口の寸法の小さい後方のビーム入射口を電子
銃のインライン面に対し垂直な方向に引伸ばす。

しかし、代りに、加速電極の中央開口の寸法が小さな前
方口を電子銃のインライン面の方向に引伸ばしてもよい
。

更に、合焦電極又は刀口速電極のいずれかの中央開口の
寸法の大きな方の口を引伸ばしてビームスポットの整形
をすることもできる。

好適な実施例の説明 第１図には複数個のビームがインラインになった電子銃
組立体を用いるカラー陰極線管（０ＯＲＴ　）１１が示
されている。容器はネック部１３と、ファネル部１５と
、フェースパネル部１７とが一体になったものからなる
。フェースパネル１７の内側にパターンをつけられた陰
極発光スクリーン１９を配置する。このスクリーン１９
は技術水準と合っている発色する螢光体要素を繰返し並
べたアレーとして形成される。フェースパネル１７内に
このパターンをつけられたスクリーンから隔てて、シャ
ドウマスクのような多数の孔を設けた構体２１を置く。

容器のネック部１３内に一体になった複数個のビームの
インライン形電子銃組立体２３を設けるが、この電子銃
組立体は３個の並んだ電子銃を一体構造にまとめたもの
である。この電子銃組立体からは３本の個別の電子ビー
ム２５．２７及び２９が発射されるが、これらの電子ビ
ームはシャドウマスク２１を通り抜けてスクリーン１９
上に到達する。本発明の構造が関係するのはこの電子銃
組立体２８である。

第２図には第１図の電子銃２３の前部が示されているが
、ここには低電位電極３１と、高電位電極３３と、コン
バーゼンスカップ３５とが存在する。低電位電極８１は
電子銃組立体の最終段の合焦電極であり、高電位電極３
３は最終段の加速電極である。

ミニネックカラー陰極線管で使用される「ユニーバイ」
電子銃では、主合焦電極の電位は最終段加速電極の電位
の２５〜３５％程度であり、電極間の間隔は約０．０４
０インチ（１，０２Ｂｆｉ）である。

開口のテーパの角度は管軸に対して約３０’であり、開
口の直径（口の小さい方と大きい方の寸法）は合焦電極
の場合は０．１４０及び０．２２０インチ（３，５６及
び５．５９　ｍｍ　）であり、加速電極の場合は０゜１
５０及び０．２５０インチ（３，８１及び６．８５ｍＴ
Ｌ　）である。開口の中心間の間隔は合焦電極の場合は
０．１７　フインチ（４，５０期）（Ｓ　）であり、加
速電極の場合は０．１８２インチ（４，６２ｍｍ）（Ｓ
２）である。

これらの２個の電極は一つになって電子ビームに対する
レンズ電界を形成する。これは隣接して対向する開口部
が協働して電極間の間隔にまたがるレンズ領域を形成す
ることにより達成される。

開口のテーパ付きの側壁はネック部１８内で利用できる
スペースを最適利用できるようにする。

第３図には第２図に示したタイプの合焦電極１００が示
されているが、この合焦電極１００は一列に並んだ３個
の開口を有し、これらの開口は電極の前方の平面に大き
な前方のビーム射出口１１０．１２０及び１３０を有し
、電極の内側に小さな後方のビーム入射口１４０．１５
０及び１６０を有し、ビーム射出口とビーム入射口とが
実質的にテーパがついた側壁で連結され、側壁が可成り
短い円筒部１７０，１８０及び１９０で終端している。

（円筒部１７０，１８０及び１９０を無視すれば）開口
の幾何学的構造は円錐台であり、これらの円錐台が一部
互に重なり合っている。

この重なり合いは前方の平面に仮想線で示されているが
、この重なり合いの結果隣接する開口の側部が一部除去
され、内側に勾配を持った弧状縁２３０及び２４０が形
成される。このような電極構造を絞りにより作るにあた
っては、縁がここで「鞍」と名付ける丸味を帯びた輪郭
を有するようになり、開口の間の側壁区域が減り、レン
ズ電界がひずむ。このようにレンズ電界がひずみ結果（
上述したユニバイミニネック電子銃の場合は）スクリー
ンでの電子ビームのスポットが第８図に示したようにな
る。即ち、中央のビームスポット８１が垂直方向に圧縮
され、３個の電子ビームのインライン面の方向では引伸
ば、されたようになる。

そこで開口を引伸ばすことによりビームスポットの形状
のひずみを補正するが、その−例を第４図に示す。これ
は合焦電極１００の一部を上から見たものである。端の
開口のビーム入射口１４０及び１６０は円形であるが、
中央の開口のビーム入射口１５０はインライン面りに垂
直な各半径に沿って量ｒ６だけ引伸ばされている。引伸
ばされる全量はｒｅの２培即ちｄｅである。このように
して、中央の開口のビーム入射口の引伸ばされた後の直
径Ｄｅは（ｄ＋ｄｅ）となる。引伸ばす量は存在する電
界のひずみの程度と所望の補正の量とに依存して変り、
補正の量が増すと引伸ばしの量も増す。

前述したユニバイ電子銃の場合は、引伸ばしの量は合焦
電極では約１０％から３５　％　（ｄｅ／ｄ　Ｘ１００
）迄変り、加速電極では約１５チから４０係迄変り得る
。所望の補正を得るためには一般に加速電極の引伸しの
程度を一層大きくする必要がある。蓋し、電子は合焦電
極を通る時よりも高速でこの加速電極を通り抜け、従っ
て電界により影響される程度が低いからである。

第５図は第４図の面Ａ−Ａに沿って見た断面図であるが
、ビーム射出口１°２０とビーム入射口１５０とがテー
パ付き側壁５００で連結され、このテーパ付き側壁５０
０が管軸と平行な直線ｐに対し角θ、をなす。ビーム入
射口１５０が引伸ばされた結果、５０１，５０２に示す
ように、開口の円筒部も高さが僅かながら増している。

合焦電極の中央開口でビームスポットを整形する構体の
もう一つの実施例を第６図に示す。本例では中央開口の
小さなビーム入射口２５０ではなく大きなビーム射出口
２２０の方を引伸ばしている。引伸ばす量はｒｅの２倍
、即ち、ｄｅであり、引伸ばされた後の直径はＤｅとな
る。所定の補正量を得るのに、一般には、大きなビーム
射出口で必要な引伸ばし量の方が小さいビーム入射口で
必要な量よりも小さい。これは合焦電極についても、加
速電極についても云える。この理由は大きなビーム射出
口の方がレンズ電界の集束勾配に近く、所望の補正を得
るのに僅かな制御で済むからである。しかし、一般には
小さなビーム入射口を引伸ばす方が好適である。蓋し、
その方が電極の前方面におけるよりも大きなスペースが
得られるがらである。

前述したユニバイ電子銃の場合は引伸ばし量力５合焦電
極では約３係から１５％迄変り、加速電極では約５％か
ら２０係迄変わる。

第７［ては第６図のＢ−Ｂ面に沿って見た断面図である
が、ここでは前方のビーム射出口２２０と後方のビーム
入射口２５０とがテーノ（付き側壁６００により連結さ
れており、このテーノく付き側壁６００は管軸りに垂直
な線ｐに対して角度θ２を成す。

第９図はここに述べた開口の口を引伸ばすことにより補
正をした後のビームスポットを示したものである。

第１０図は加速電極の中央開口の一部を示したもので、
ここでは口３５０を量ｄｅだけ引伸ばして直径Ｄｅを得
ている。加速電極の引伸ばしの方向はひずんだビームス
ポットが伸びている方向と同じでなければならず、これ
に対し合焦電極を引伸ばす方向はこれに対して垂直でな
ければ、ビームスポットを補正できない。

以上現在の時点で本発明の好適な実施例と考えられる実
施例を示し、説明してきたが、特許請求の範囲で規定さ
れた本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形例
と修正例とを作れることは当業者には自明である。−例
だけを挙げれば、端の開口の口を中央の開口の口につき
述べたのと同じ態様で引伸ばし、端の開口に関連するビ
ームスポットの形を整えることもできる。これは、例え
ば、ここに述べた特別なユニバイ構造以外の構造の電子
銃で必要となる可能性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は中で本発明が利用されるカラー陰極線管の断面
図、 第２図はインライン形電子銃組立体の前部のインライン
面に沿って切った断面図、 第８図は第２図の電子銃組立体の低電位レンズ電極の斜
視図、 第４図は中央開口の後方口を引伸ばした本発明の一実施
例を上から見た平面図、 第５図は第４図の面Ａ−Ａに沿って切った断面図、 第６図は中央開口の前方口を引伸ばした本発明のもう一
つの実施例の上から見た平面図、第７図は第６図の面Ｂ
−Ｂに沿って切った断面図、 第８図は本発明に係るビームスポットの整形をしない前
のビームスポットの形を示す説明図、第９図は整形後の
ビームスポットの形を示す説明図、 第１０図は高電位電極の口を引伸ばす場合の上から見た
平面図である。 １１・・カラー陰極線管　　　１３・・・ネック部１５
・・・ファネル部１７・・・フェースパネル部１９・・
・スクリーン　　　　　２１・・・シャドウマスク２３
・・・電子銃組立体　　　　２５　、２７．２９・・・
電子ビーム３１・−・低電位電極（合焦）３８・・高電
位電極（加速）３５・・・コンバーゼンスカップ １００・・・合焦電極 １１０．１２０．１．３０・・・ビーム射出口１４０．
１５０．１６０・・・ビーム入射口、　１７０，１８０
，１９０・・・円筒部２２０・・・ビーム射出口（大き
な口）２３０．２４０・・・弧状縁 ２５０・・・ビーム入射口（小さな口）８５０・・・加
速電極の口 ５００・・・テーパ付き側壁 ５０１．５０２・・・円筒部の伸長 ６００・・・テーパ付き側壁。 特許出ｉ人　　ノース・アメリカン・フィリップス・コ
ンシューマ−畢エレクトロニクス０ コーポレーション Ｆ／Ｇ、８ Ｆ／Ｇ、９ ＩＧ　４ 手続補正書 昭和５９年　６　月　５　日 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願第８５２０７号２、発明の名称 電子＠組立体 ３、補止をする者 事件との関仔　特許出願人 名称　　　ノース・アメリカン　フィリップス・コンシ
ューマ−・エレクトロニクス　コーポレーション ７補正の内容（別紙の通り） 】明８書第１２頁第１７行の「大きな前方の」を「大き
な直径がｄの前方の」に訂正する０２同第１５頁第１０
行の「る。」の後に欧文を加入する。 「後方口２４０’、２５０及び２６０は全て直径がｄＳ
である。」 ３同第１９頁第４行を次の通りに訂正する。 「２４・Ｏ’、２５０，２６０・・・ビーム入射口（小
さな口９」 ４図面中、「第４＋図」、「第６図」、「第７図」　。 「第８図」、「第９図」を別紙訂正図の通りに訂正する
。（「第１図」、「第２図」、「第３図」、「第５図」
、「第１０図」は訂正ありません。）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　カラー陰極線管用のインライン形電子銃組立体にお
   いて、最終段の合焦電極と加速電極とにおけるレンズ配
   置が、 合焦電極の前部に第１のレンズ構造を具え、このような
   レンズ構造がほぼ平行な対称軸を有する実質的に截頭さ
   れた立体構成の３個の一列に並んだテーパ付き開口を有
   し、各開口がビームを射出する前方口と寸法が一層小さ
   なビームが入射する後方口とを有し、これらの前方口及
   び後方口がほぼ円形をしており、勾配を持った側壁によ
   り分離され、各開口の側壁の一部が隣接する開口の側壁
   の一部と交わってこの交わりの領域に沿って内側に勾配
   を持った弧状の丸味を帯びた鞍を形成し、このような構
   造が立体構成の幾何学的構造が部分的に重なり合うこと
   から由来し、 また最終段の加速電極の後部に上記第ルンズ構造と隣接
   し、対向する関係にある第２ルンス構造を具え、このよ
   うな第２のレンズ構造がほぼ平行な対称軸を有する実質
   的に截頭された立体構成の８個の一列に並んだテーパ付
   き開口を有し、各開口がビームが入射する後方口と寸法
   が一層小さなビームが射出する前方口とを有し、これら
   の前方口及び後方口がほぼ円形をしており、勾配を持っ
   た側壁により分離され、各開口の側壁の一部が隣接する
   開口の側壁の一部と交わってこの交わりの領域に沿って
   内側に勾配を持った弧状の丸味を帯びた鞍を形成し、こ
   のような構造が立体構成の幾何学的構造が部分的に重な
   り合うことから由来し、 上記レンズ構造の上記開口の少なくとも一つを引伸ハし
   、電子ビームのスポットの整形を与えるように構成した
   ことを特徴とする電子銃組立体。 と　第１のレンズ構造の中央開口の後方口をインライン
   面に対し垂直な方向に引伸ばしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電子銃組立体。 ＆　前記後方口をインライン面内の口の直径の°約１０
   チから３５％迄の量だけ引伸ばしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の電子銃組立体。 へ　第２のレンズ構造の中央開口の前方口をインライン
   面の方向に引伸ばしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子銃組立体。 ＆　前記前方口をインライン面に対し垂直な口の直径の
   約１５チから４０％迄の量だけ引伸ばしたことを特徴と
   する特許７ｊ’ｆｌ求の範囲第４項記載の電子銃組立体
   。 ＆　第１のレンズ構造の中央開口の前方口をインライン
   面に対し垂直な方向に引伸ばしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電子銃組立体。 ？、　前記前方口をインライン面内の口の直径の約８％
   から１５％迄の量だけ引伸ばしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の電子銃組立体。 ＆　第２のレンズ構造の中央開口の後方口をインライン
   面の方向に引伸ばしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子銃組立体。 ９、　前記後方口をインライン面に対し垂直な口の直径
   の約５係から２０％迄の量だけ引伸ばしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の電子銃組立体。 １θ　特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか一
   項に記載のインライン形の電子銃組立体を具えるカラー
   陰極線管。