JPS6331890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、螢光体スクリーン面上の全域におい
て高い解像度を得ることができるインライン形カ
ラー受像管に関する。

一般に、カラー受像管の解像度は、螢光体スク
リーン面上に現われるビームスポツトの大きさお
よび形状に依存し、高い解像度を得るためには、
ビームスポツトはできるだけ小さくかつ形状歪み
のないことが重要である。また、３本の電子ビー
ムが螢光体スクリーン面上の任意の一点で正しく
コンバーゼンスすることも重要である。

しかるに、インライン形カラー受像管に装着さ
れる慣用のセルフコンバーゼンス用偏向ヨーク
は、水平偏向磁界を第１図ａに示すようなピンク
ツシヨン状分布に、そして、垂直偏向磁界を第１
図ｂに示すようなバレル状分布にそれぞれ歪ませ
るので、コンバーゼンス回路の簡素化およびコン
バーゼンス調整の簡易化が得られる反面、螢光体
スクリーン面上のとくに周辺部に射入した３電子
ビーム１，２，３によるビームスポツトに大きい
形状歪みを生じやすい。すなわち、第２図に示す
ように螢光体スクリーン面４の中央部では、ビー
ムスポツト５が真円となるのに対し、周辺部６で
は、水平方向に長い楕円状高輝度コア部７とこれ
に付随した垂直方向に長い低輝度ヘイズ部８とが
現われ、周辺部の解像度が低く、この部分に表示
される画像情報の読みとりが困難になる。

偏向磁界中を通過する３本の電子ビーム１，
２，３の相互間隔を小さくすると、コンバーゼン
ス調整が容易となるが、そのためには、メインレ
ンズ形成用電極の電子ビーム通過孔を径小にする
必要が生じ、そのようなことをするとレンズ収差
歪を生じて解像度に低下をきたす。

本発明は、前述のような従来の欠点を除去する
ためになされたもので、つぎに本発明のインライ
ン形カラー受像管を図面に示した実施例とともに
説明する。

第３図において水平一直線上に配列された３個
の陰極９，１０，１１は、縦長スロツトのビーム
通過孔１３，１４，１５を有するG1電極１２、
円形のビーム通過孔１７，１８，１９を有する
G2電極１６、箱形のG3電極２０、および箱形の
G4電極３１とともに、バイポテンシヤル型の電
子銃を構成している。メインレンズ形成用電極と
してのG3電極２０およびG4電極３１は、相互対
向面に水平方向に長い横長矩形の開口２４，３２
をそれぞれ有し、G3電極２０の内部空間および
G4電極３１の内部空間は、これら電極２０，３
１内にそれぞれ設けられた各２個の金属製隔壁板
２６，２７、同３４，３５によつてそれぞれ仕切
られている。

G3電極２０およびG4電極３１の動作を第４図
により説明すると、同図ａはG3電極２０をG4電
極３１側から見た正面図であり、同図ｂは同図ａ
のＡ−A′断面図であり、同図ｃは同図ａのＢ−
B′断面図である。G3電極２０の内部空間は隔壁
板２６，２７によつて、また、G4電極３１の内
部空間は隔壁板３４，３５によつてそれぞれ水平
方向へ３分割されている。ただし、G3電極２０
内の分割空間たるレンズ空間２８，２９，３０の
各水平方向長ｈは、垂直方向長ｖよりも小さいの
で、縦長矩形のレンズ空間となつている。そし
て、比較的短小な水平方向長ｈは、メインレンズ
相互間距離を縮めるのに役立ち、比較的長大な垂
直方向長ｖは、広大なレンズ空間を確保するのに
役立つ。

しかし、かかるレンズ空間２８，２９，３０に
生じるレンズ電界は、軸に対して非対称であるか
ら、水平、垂直および対角の各方向でレンズ作用
の強さが異なり、螢光体スクリーン面上に現われ
るビームスポツトに著しい非対称ヘイズを生じ
る。そこで、第４図ｂ，ｃに示すように隔壁板２
６，２７、同３４，３５をそれぞれ開口２４、同
３２の各端面から出発させず、ある距離だけ内側
へ入つたところから、つまり、それぞれの開口端
面近傍２５，３３を避けて設けている。このた
め、G3電極２０の隔壁板２７の先端とG4電極３
１の隔壁板３５の先端との間隔ｆは、開口２４の
端面と開口３２の端面との間隔ｇよりも大きく、
メインレンズは、水平方向に３分割されたレンズ
空間２８，２９，３０、同３６，３７，３８と、
かかる分割を受けない横長空間の開口端面近傍２
５、同３３とにそれぞれ生成されることになる。

一般に、レンズ作用は、開口の幅または電極間
隔が小さい程強くなるから、水平方向長ｈが垂直
方向長ｖよりも小さい分割空間でのレンズ作用
は、垂直方向に比して水平方向で強くなる。一
方、横長空間の開口端面近傍２５，３３における
レンズ作用は、水平方向に比して垂直方向で強く
なるから、両者の合成により、水平方向のレンズ
作用の強さと垂直方向のレンズ作用の強さとを均
等ならしめることが可能である。なお、破線曲線
３９，４０および同４１，４２は、垂直断面およ
び水平断面において生じる等電位線の代表例をそ
れぞれ示している。

ここでさらに問題となるのは、水平、垂直方向
以外では、なおレンズ作用の強さがそろわないと
いうことであり、とくに対角方向においては前記
二方向との差が大きく、このために良好な形状の
ビームスポツトを生じさせることができない。第
５図は螢光体スクリーン面の中央部に生じるビー
ムスポツトの形状を示すもので、同図ａ，ｂ，ｃ
はG3電極２０の電位を下げてレンズ強さをアン
ダーフオーカスからオーバフオーカスに変えた場
合のビームスポツト形状の変化を示している。同
図ａのアンダーフオーカス時には、対角方向へ細
長く伸びた部分５０を有する糸巻き状となり、同
図ｃのオーバフオーカス時には、水平、垂直方向
へ細長く伸びたヘイズ５１，５２を伴う形状とな
る。そして、アンダーフオーカスとオーバフオー
カスとの間における中間電位では、同図ｂに示す
ようにビームスポツトは最小となる。しかし、水
平、垂直方向と対角方向とのバランスがとれない
ために、十分小さいものとはならない。

この点を解決するために、本発明ではメインレ
ンズ前の電子ビーム通路中に、メインレンズに入
射する電子ビームの断面形状を横長にするための
軸非対称レンズを設けるのであり、第３図に示す
実施例では、G1電極１２のビーム通過孔１３，
１４，１５を縦長スロツトとなすことにより、前
記軸非対称レンズを得ている。この場合、陰極
９，１０，１１から放射された電子ビームは、
G1電極１２のビーム通過孔によつて生じる軸非
対称レンズにより、その断面形状が横長となり、
しかるのちメインレンズに入射することになる。

前記軸非対称レンズの動作を第６図により説明
すると、同図ａは、G1電極付近の垂直断面を示
し、同図ｂは、同水平断面を示している。垂直方
向では、G1電極１２のビーム通過孔幅が大きい
ので、最外周ビーム４４は、軸から十分に離れた
陰極部分を出射する。一方、陰極前面に生じる等
電位線４２の曲率は小さいので、陰極１０から比
較的遠い点にクロスオーバ４０を生じる。また、
水平方向では、最外周ビーム４５が軸に近い陰極
部分を出射し、陰極前面に生じる等電位線４３の
曲率は大きいので、陰極１０に比較的近い点にク
ロスオーバ４１を生じる。したがつて、水平のク
ロスオーバ４１からの出射角α_Hは、垂直のクロス
オーバ４０からの出射角α_Vよりも大となり、メ
インレンズへ入射する電子ビームの断面形状は横
長となる。

断面形状が横長の電子ビームをメインレンズに
通じると、螢光体スクリーン面上に生じるビーム
スポツトの形状は、断面円形の電子ビームを用い
る場合にして著しく良好となり、しかもスポツト
径が小さくなる。この実験結果を第７図により説
明すると、同図ａに示すアンダーフオーカス時の
ビームスポツトは横長形状のままであるが、同図
ｃに示すオーバフオーカス時には、ヘイズ５３が
水平方向のみに生じ、垂直および対角方向ではほ
とんど生じない。そして同図ｂに示す最適フオー
カス時には、水平方向径が最小で、垂直方向径が
これよりも若干大きい、縦長楕円の良好なビーム
スポツトが得られる。

このように、垂直方向および対角方向へのヘイ
ズが発生せず、しかも縦長楕円のビームスポツト
が得られるということは、水平方向におけるビー
ムがちようどフオーカスする電圧条件において垂
直方向ビームが未だアンダーフオーカスの状態に
なつていることであり、この性質は、次に述べる
ようにインライン形カラー受像管において非常に
好都合となる。

すなわち、セルフコンバーゼンス用偏向ヨーク
は、前述のように水平偏向磁界をピンクツシヨン
状分布に、垂直偏向磁界をバレル状分布にそれぞ
れ歪ませるので、偏向作用を受けた電子ビーム
は、垂直方向でオーバフオーカスとなり、縦方向
に長いヘイズを生じ、一方、水平方向ではアンダ
ーフオーカスとなり、コアー形状が横長となる
（第２図参照）。ところで、本発明の実施によつて
螢光体スクリーン面の中央部でのビームスポツト
（最適フオーカス時）がその垂直方向でアンダー
フオーカスになつていると、偏向作用が加つたと
きのビームスポツトは、前述の磁界歪による作用
が相殺されることになり、第８図に示すように螢
光体スクリーン面の全域においてビームスポツト
形状が改善され、解像度が向上し、フオーカス品
質の一様性が良化する。

第９図に示すように、G3電極２０の隔壁板２
６，２７の各先端部６０，６１を円弧状に凹ませ
る場合は、隔壁板２６，２７を横長開口２４の端
面から出発させることができる。また、横長開口
２４は矩形に限られず、第１０図ａに示すように
直線６５と円弧６６とを組合せた楕円状に、ある
いは同図ｂに示すように円弧７０，７１，７２を
組合せた連続円弧状等に形成することができ、こ
れらは、G4電極３１についても同様である。

断面横長の電子ビームを得るための電極構成
も、前述の実施例に限定されない。第１１図ａ，
ｂに示す他の実施例では、G1電極１２に３個の
正方形のビーム通過孔７５を設けるとともに、そ
の上下にテーパ溝７６を設けることにより、前述
と同様の効果を得ている。同図ｃはテーパ溝７６
を円弧状に形成した場合の断面図を示す。また、
第１２図ａ，ｂに示す他の実施例では、縦長スロ
ツト８０を有する電極板８１の陰極側の面に、横
長スロツト８２を有する補助電極板８３を付設し
てG1電極となしており、第１３図に示す他の実
施例では、G2電極１６に３個の横長のスロツト
状ビーム通過孔８５，８６，８７を設けることに
より、軸非対称レンズを得ている。また、第１４
図ａ，ｂに示す実施例では、３個の円形孔９１，
９２，９３を有する電極板９０に、横長スロツト
９６を有する補助電極板９５を付設したG2電極
を用いており、補助電極板９５がG3電極２０に
向き合うように配設される。さらに、第１５図に
示す実施例では、G3電極２０の入口側のビーム
通過孔１００，１０１，１０２を縦長のスロツト
とすることにより、軸非対称レンズを得ている。

以上の説明から明らかとなつたように、本発明
のインライン形カラー受像管は、メインレンズ形
成用２電極の相対向面に水平方向に長い開口をそ
れぞれ有せしめるとともに、この開口に続く電極
内部の空間を前記開口の近傍を避けて隔壁板によ
り水平方向へ３分割し、ここに垂直方向に長い３
個のレンズ空間を形成する一方、メインレンズに
いたる前の電子ビーム通路に、この通路を通る電
子ビームの断面形状を水平方向に長い楕円となす
ための軸非対称レンズ生成部を設けてなるもので
あり、螢光体スクリーン面の中央部に縦長楕円の
径小ビームスポツトを生成せしめ得るとともに、
スクリーン面周辺部のビームスポツト形状を改善
でき、良好なコンバーゼンスと高い解像度を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは、それぞれセルフコンバーゼン
ス用偏向ヨークによる水平偏向磁界の分布および
垂直偏向磁界の分布を示す図、第２図は従来のカ
ラー受像管の螢光体スクリーン面上に得られるビ
ームスポツトの形状歪を説明するための図、第３
図は本発明を実施したインライン形カラー受像管
の電子銃電極を示す斜視図、第４図ａは同カラー
受像管のG3電極をG4電極側から見た正面図、同
図ｂは同図ａのＡ−A′断面図、同図ｃは同図ａ
のＢ−B′断面図、第５図ａ，ｂ，ｃは同カラー
受像管のメインレンズに断面円形の電子ビームを
入射させたときに得られるビームスポツトの形状
を示す図、第６図ａは断面横長の電子ビームを形
成するための軸非対称レンズ生成部の垂直方向断
面図、同図ｂは同水平方向断面図、第７図ａ，
ｂ，ｃは同カラー受像管のメインレンズに断面横
長の電子ビームを入射させたときに得られるビー
ムスポツト形状を示す図、第８図は同カラー受像
管の螢光体スクリーン面上に得られるビームスポ
ツトの形状を説明するための図、第９図は本発明
の他の実施例のメインレンズ形成用電極の要部斜
視図、第１０図ａ，ｂはそれぞれ本発明の他の実
施例のメインレンズ形成用電極の正面図、第１１
図ａは本発明の他の実施例の非軸対称レンズ生成
部の正面図、ならびに同図ｂ，ｃはその側断面
図、第１２図ａ，ｂはそれぞれ本発明のさらに他
の実施例の軸非対称レンズ生成部の正面図、側断
面図、第１３図は本発明の他の実施例の軸非対称
レンズ生成部の斜視図、第１４図ａ，ｂはそれぞ
れ本発明の他の実施例の軸非対称レンズ生成部の
正面図、側断面図、第１５図は本発明の他の実施
例の軸非対称レンズ生成部の斜視図である。 １２……G1電極、１６……G2電極、２０……
G3電極、３１……G4電極、２４，３２……横長
の開口、２５，３３……開口端面近傍、２６，２
７，３４，３５……隔壁板、２８，２９，３０，
３６，３７，３８……レンズ空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メインレンズ形成用２電極の相対向面に水平
   方向に長い開口をそれぞれ有せしめるとともに、
   この開口に続く電極内部の空間を前記開口の近傍
   を避けて隔壁板により水平方向へ３分割し、ここ
   に垂直方向に長い３個のレンズ空間を形成する一
   方、メインレンズにいたる前の電子ビーム通路
   に、該通路を通る電子ビームの断面形状を水平方
   向に長い楕円となすための軸非対称レンズ生成部
   を設けてなることを特徴とするインライン形カラ
   ー受像管。