JP2002075240A

JP2002075240A - 陰極線管装置

Info

Publication number: JP2002075240A
Application number: JP2000253882A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Oda; 裕之織田; Junichi Kimiya; 淳一木宮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2002-03-15
Also published as: KR20020016518A; CN1340843A; KR100418546B1; US20020024284A1; CN1202550C; TWI282108B; US6614156B2

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光体スクリーン全域における良好な画像特性
を得ることが可能な電子銃構体を備えた陰極線管装置を
提供することを目的とする。【解決手段】電子銃構体の主レンズ部は、フォーカス電
圧が印加される第６グリッドＧ６と、ダイナミックフォ
ーカス電圧が印加される第７グリッドＧ７と、陽極電圧
が印加される第８グリッドと、を含んで構成される。電
子銃構体は、さらに、ダイナミックフォーカス電圧が印
加されるとともに主レンズ部の前段に配置された第３グ
リッドＧ３と、第３グリッドＧ３と第６グリッドＧ６と
の間に配置された少なくとも２つの補助電極Ｇ４及びＧ
５と、を有している。少なくとも２つの補助電極は、電
子銃構体近傍に具備された抵抗器Ｒ２を介して接続され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、陰極線管装置に
係り、特に、ダイナミックアスティグ補償を行う電子銃
構体を搭載したカラー陰極線管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、一列配置の３電子ビームを蛍光体
スクリーンの全域で自己集中するセルフコンバージェン
ス方式インライン型カラー陰極線管装置が広く実用化さ
れている。このようなカラー陰極線管装置では、非斉一
磁界中を通過した電子ビームは、非点収差を受ける。電
子ビーム１２は、例えば図１の（ａ）に示すように、ピ
ンクッション型の水平偏向磁界１１により矢印１３方向
に力を受ける。これにより、図１の（ｂ）に示すよう
に、蛍光体スクリーン周辺部に偏向された電子ビームの
ビームスポット１２が歪み、解像度を著しく劣化させる
といった問題が生じる。

【０００３】電子ビームが受ける偏向収差は、電子ビー
ムを水平方向に拡大するとともに垂直方向への過集束状
態を招く。これにより、蛍光体スクリーン周辺部におけ
るビームスポットは、高輝度で横に潰れた形状のコア部
１４、及び低輝度の垂直方向に拡大したハロー部１５を
発生する。

【０００４】このような解像度の劣化を解決する手段と
して、特開昭６１−９９２４９号公報、特開昭６１−２
５０９３４号公報、及び特開平２−７２５４６号公報に
開示された構造が挙げられる。すなわち、これらの電子
銃構体は、いずれも基本的に、第１グリッド〜第５グリ
ッドを備え、電子ビームの進行方向に沿って形成される
電子ビーム発生部、４極子レンズ、主レンズを有してい
る。４極子レンズを構成する互いに隣接して配置された
第３グリッド及び第４グリッドは、それぞれの対向面に
縦長及び横長の３個の非円形電子ビーム通過孔を有して
いる。

【０００５】図２は、これらの電子銃構体による偏向収
差の補正を等価的に示した光学モデルである。４極子レ
ンズを作用させない場合、破線で示したように、電子ビ
ーム８００は、主レンズ８０３及び偏向磁界８０４を通
過する。蛍光体スクリーン周辺部８０５に偏向された電
子ビーム８００は、水平方向に集束不足、また、垂直方
向に過集束となる。これにより、解像度を著しく劣化す
る。

【０００６】４極子レンズ８０２を作用させた場合、実
線で示したように、偏向磁界８０４による偏向収差の影
響が軽減される。蛍光体スクリーン周辺部８０５に偏向
された電子ビーム８０１は、ハロー部の発生を抑えたビ
ームスポットを形成する。

【０００７】しかしながら、このような補正手段を設け
ても、偏向磁界による偏向収差は、強大で、ビームスポ
ットのハロー部は消すことができても、コア部の横つぶ
れ現象までは補正することができない。これは、主に、
蛍光体スクリーンへの電子ビームの水平方向及び垂直方
向の入射角の違いによる。

【０００８】すなわち、電子ビームは、４極子レンズや
偏向磁界により水平方向と垂直方向とで異なる作用を受
ける。これにより、水平方向入射角ａｘ≪垂直方向入射
角ａｙとなる。この結果、Ｌａｇｒａｎｇｅ−Ｈｅｌｍ
ｈｏｌｚの法則により、水平方向倍率Ｍｘ≫垂直方向倍
率Ｍｙとなる。これにより、蛍光体スクリーン周辺部に
集束される電子ビームのビームスポットは、横つぶれを
生じる。

【０００９】このような横つぶれ現象を補正するカラー
陰極線管装置は、特開平３−９３１３５号公報、特開平
３−９５８３５号公報等に開示されている。これら陰極
線管装置に適用される電子銃構体は、基本的に、第１グ
リッド〜第７グリッドを備え、電子ビームの進行方向に
沿って形成される、電子ビーム発生部、第一４極子レン
ズ、第二４極子レンズ、主レンズを有している。第一４
極子レンズは、それぞれ隣接する第３グリッド及び第４
グリッドのそれぞれの対向面に、横長及び縦長の３個の
非円形電子ビーム通過孔を設けることによって形成され
る。第二４極子レンズは、それぞれ隣接する第５グリッ
ド及び第６グリッドのそれぞれの対向面に、縦長及び横
長の３個の非円形電子ビーム通過孔を設けることによっ
て形成される。

【００１０】この第一４極子レンズは、そのレンズ動作
が偏向磁界の変化と同期して変化することによって、主
レンズに入射する電子ビームの像倍率を補正する。ま
た、第二４極子レンズ及び主レンズは、そのレンズ動作
が偏向磁界の変化と同期して変化することによって、最
終的に蛍光体スクリーン周辺部に偏向される電子ビーム
が偏向磁界の偏向収差を受けて著しく歪むのを補正して
いる。

【００１１】図３は、これら電子銃構体による偏向収差
の補正を等価的に示した光学モデルである。すなわち、
第一４極子レンズ９０１は、主レンズ９０３に入射する
電子ビーム９００の像倍率をコントロールする。第二４
極子レンズ９０２は、主レンズ９０３の集束状態を変化
させることにより、偏向磁界９０４による偏向収差を補
正し、蛍光体スクリーン周辺部９０５に電子ビーム９０
０を集束する。これにより、４極子レンズ１個の従来ダ
イナミックフォーカス電子銃構体に比べて、横つぶれ現
象を解消し、電子ビームをより適切に蛍光体スクリーン
周辺部において集束させている。

【００１２】しかしながら、上述したような２重４極子
レンズ構造を導入することにより、水平方向について、
蛍光体スクリーン周辺部に集束される電子ビームの主レ
ンズ部に入射する入射角が大きくなり、主レンズの球面
収差の影響を比較的受けやすくなる。すなわち、蛍光体
スクリーン周辺部でのビームスポットは、水平方向にハ
ロー部を伴なった形状となる。

【００１３】また、図３に示したように、主レンズの前
段に２重４極子レンズを配置した構成は、図２に示した
ように、主レンズの前段に４極子レンズを配置した構成
と比較した場合、水平方向及び垂直方向ともに電子ビー
ムの軌道が変わってしまう。このため、第一４極子レン
ズの形状の最適化、第二４極子レンズの形状の最適化、
及び主レンズ系の再設計が必要となる。

【００１４】さらに、一般に、ダイナミックフォーカス
電子銃構体は、外部電圧を調整することによってフォー
カス調整を行っている。図２に示したような構成の場
合、４極子レンズ８０２と主レンズ８０３との変化によ
る最適フォーカス調整を行えばよかったが、図３に示し
たような構成の場合、フォーカス調整は、第一４極子レ
ンズ９０１、第二４極子レンズ９０２、及び主レンズ９
０３の変化に影響され、レンズ動作が複雑となり、最適
なフォーカス電圧を設定することが困難となる。

【００１５】また、図３に示したような構成の場合、第
一４極子レンズを形成するそれぞれの電極に形成された
電子ビーム通過孔の形状が他と異なる。このため、電子
銃組み立て工程において、これらの電極の電子ビーム通
過孔に、図４に示す電子銃組み立て冶工具５１のセンタ
ー棒５２，５３，５４が嵌合しなくなる可能性があり、
冶工具の再設計が必要となる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、主レ
ンズ系の再設計の必要性が無く、容易にフォーカス調整
を行うことができ、電子銃組み立て時の冶工具の再設計
も不要であり、かつ蛍光体スクリーン全域における良好
な画像特性を得ることが可能な電子銃構体を備えた陰極
線管装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の陰極線管装置は、電
子ビームを形成する電子ビーム形成部と、前記電子ビー
ム形成部から発生された電子ビームを蛍光体スクリーン
上に集束する主レンズ部と、を有する電子銃構体と、前
記電子銃構体から放出された電子ビームを水平方向及び
垂直方向に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨーク
と、を備えた陰極線管装置において、前記電子銃構体
は、第１レベルのフォーカス電圧が印加されるとともに
前記主レンズ部を構成するフォーカス電極と、前記第１
レベルに近い基準電圧に前記偏向磁界に同期して変動す
る交流成分を重畳したダイナミックフォーカス電圧が印
加されるとともに前記主レンズ部を構成する第１ダイナ
ミックフォーカス電極と、前記ダイナミックフォーカス
電圧が印加されるとともに前記主レンズ部の前段に配置
された第２ダイナミックフォーカス電極と、前記第１レ
ベルより高い第２レベルの陽極電圧が印加される陽極電
極と、を含み、さらに、前記第２前記ダイナミックフォ
ーカス電極に隣接して、少なくとも２つの補助電極を有
し、前記少なくとも２つの補助電極は、前記電子銃構体
近傍に具備された抵抗器を介して接続され、且つ、前記
フォーカス電極及び前記第１ダイナミックフォーカス電
極は、互いに隣接していることを特徴とする。

【００１８】請求項３に記載の陰極線管装置は、電子ビ
ームを形成する電子ビーム形成部と、前記電子ビーム形
成部から発生された電子ビームを蛍光体スクリーン上に
集束する主レンズ部と、を有する電子銃構体と、前記電
子銃構体から放出された電子ビームを水平方向及び垂直
方向に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨークと、
を備えた陰極線管装置において、前記電子銃構体の主レ
ンズ部は、第１レベルのフォーカス電圧が印加されるフ
ォーカス電極と、前記第１レベルに近い基準電圧に前記
偏向磁界に同期して変動する交流成分を重畳したダイナ
ミックフォーカス電圧が印加されるダイナミックフォー
カス電極と、前記第１レベルより高い第２レベルの陽極
電圧が印加される陽極電極と、を含んで構成され、前記
電子銃構体は、さらに、前記フォーカス電極と前記ダイ
ナミックフォーカス電極との間に配置された少なくとも
２つの補助電極と、を有し、前記少なくとも２つの補助
電極は、前記電子銃構体近傍に具備された抵抗器を介し
て接続されたことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の陰極線管装置の
一実施の形態について図面を参照して説明する。

【００２０】図５に示すように、この発明の陰極線管装
置、例えばカラー陰極線管装置は、パネル１、ネック
５、及びこのパネル１とネック５とを一体に接合するフ
ァンネル２からなる外囲器を有している。パネル１は、
その内面に配置された、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）
に発光するストライプ状あるいはドット状の３色蛍光体
層からなる蛍光体スクリーン３（ターゲット）を備えて
いる。シャドウマスク４は、この蛍光体スクリーン３に
対向して装着されている。このシャドウマスク４は、そ
の内側に多数のアパーチャを有している。

【００２１】ネック５は、その内部に配設されたインラ
イン型電子銃構体７を備えている。このインライン型電
子銃構体７は、同一水平面上を通るセンタービーム６Ｇ
およびその両側の一対のサイドビーム６Ｂ，６Ｒからな
る水平方向Ｈに一列に配置された３電子ビーム６Ｂ，６
Ｇ，６Ｒを管軸方向Ｚに放出する。また、このインライ
ン型電子銃構体７は、主レンズ部を構成する低電圧側の
グリッド及び高電圧側のグリッドのサイドビーム通過孔
の中心位置を偏心させることによって、蛍光体スクリー
ン３上の中央部において３電子ビームをセルフコンバー
ジェンスさせる。

【００２２】偏向ヨーク８は、ファンネル２の外側に装
着されている。この偏向ヨーク８は、電子銃構体７から
放出された３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを水平方向Ｈ
及び垂直方向Ｖに偏向する非斉一な偏向磁界を発生す
る。この非斉一な偏向磁界は、ピンクッション型の水平
偏向磁界と、バレル型の垂直偏向磁界とによって形成さ
れる。

【００２３】電子銃構体７から放出された３電子ビーム
６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、蛍光体スクリーン３に向けてセル
フコンバージェンスされながら、蛍光体スクリーン３上
の対応する蛍光体層上にフォーカスされる。そして、こ
の３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、非斉一な偏向磁界
により、蛍光体スクリーン３の水平方向Ｈ及び垂直方向
Ｖに走査される。これにより、カラー画像が表示され
る。

【００２４】この陰極線管装置に適用される電子銃構体
７は、図６に示すように、それぞれヒータを内装する水
平方向Ｘに一列に配置されたカソードＫ（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）、第１グリッドＧ１、第２グリッドＧ２、第３グリ
ッドＧ３（第２ダイナミックフォーカス電極）、第４グ
リッドＧ４（補助電極）、第５グリッドＧ５（補助電
極）、第６グリッドＧ６（フォーカス電極）、第７グリ
ッドＧ７（第１ダイナミックフォーカス電極）、中間電
極ＧＭ、第８グリッドＧ８（陽極電極）、及びコンバー
ゼンスカップＧ９を備えている。３個のカソードＫ、及
び９個のグリッドは、電子ビームの進行方向に沿ってこ
の順に配置され、絶縁支持体（図示せず）により支持固
定されている。なお、コンバーゼンスカップＧ９は、第
８グリッドＧ８に溶接されることによって固定されてい
る。このコンバーゼンスカップＧ９には、ファンネル２
の内面からネック５の内面に被着形成された内部導電膜
と電気的導通を取るための４本の接触子が付設されてい
る。

【００２５】３個のカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）には、約
１００〜１５０Ｖ程度の電圧が印加されている。第１グ
リッドＧ１は、接地され（またはマイナス電位Ｖ１が印
加され）ている。第２グリッドＧ２には、低電位の加速
電圧が印加されている。この加速電圧は、約６００Ｖ乃
至８００Ｖ程度である。

【００２６】第３グリッドＧ３と第７グリッドＧ７と
は、管内で接続されているとともに、陰極線管外部から
ダイナミックフォーカス電圧が供給される。このダイナ
ミックフォーカス電圧は、約６〜９ｋＶ程度のフォーカ
ス電圧を基準電圧として、偏向磁界に同期して変動する
交流成分を重畳した電圧である。

【００２７】第６グリッドＧ６には、陰極線管外部から
約６〜９ｋＶ程度のフォーカス電圧が供給される。第８
グリッドＧ８及びコンバーゼンスカップＧ９には、陰極
線管外部から約２５〜３０ｋＶ程度の陽極電圧が供給さ
れている。

【００２８】電子銃構体７の近傍には、図６に示すよう
に、抵抗器Ｒ１が具備されている。この抵抗器Ｒ１は、
その一端ＡがコンバーゼンスカップＧ９に接続されてい
るとともに、他端Ｃが管外に接地されている。抵抗器Ｒ
１は、その中間部Ｂにおいて、中間電極ＧＭに接続され
ている。これにより、中間電極ＧＭには、第８グリッド
Ｇ８に供給される電圧の５０％〜７０％程度の電圧が供
給されている。

【００２９】第５グリッドＧ５は、管内で中間電極ＧＭ
に接続され、中間電極ＧＭ同様に第８グリッドＧ８に供
給される電圧の５０％〜７０％程度の電圧が供給されて
いる。第４グリッドＧ４は、管内に配置された抵抗器を
介して第５グリッドＧ５に接続され、第５グリッドＧ５
と同電圧が供給される。

【００３０】一列配置されたカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
は、それぞれ約５ｍｍの間隔で等間隔に配置されてい
る。

【００３１】第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ２
は、それぞれ薄い板状電極であり、その板面を穿設する
ことによって形成された直径１ｍｍ以下の径小の３個の
円形の電子ビーム通過孔を備えている。

【００３２】第３グリッドＧ３は、管軸方向Ｚに長いカ
ップ状電極によって形成されている。第２グリッドＧ２
に対向するカップ状電極の端面は、直径約２ｍｍ程度の
若干大きい３個の電子ビーム通過孔を備えている。第４
グリッドＧ４に対向するカップ状電極の端面は、図７に
示すように、直径約３乃至６ｍｍ程度の径大の３個の円
形の電子ビーム通過孔を備えている。

【００３３】第４グリッドＧ４は、図７に示すように、
厚い板状電極によって形成されている。この板状電極
は、直径約３乃至６ｍｍ程度の径大の３個の円形の電子
ビーム通過孔を備えている。

【００３４】第５グリッドＧ５は、図７に示すように、
１個の薄い板状電極及び１個の厚い板状電極によって構
成されている。第４グリッドＧ４に対向する板状電極
は、水平方向Ｘに長軸を有する横長の３個の非円形電子
ビーム通過孔を備えている。これら３個の電子ビーム通
過孔の水平方向径は、第４グリッドＧ４に形成された電
子ビーム通過孔の直径とほぼ同程度の約３乃至６ｍｍ程
度である。第６グリッドＧ６に対向する板状電極は、直
径約３乃至６ｍｍ程度の径大の３個の円形の電子ビーム
通過孔を備えている。

【００３５】第６グリッドＧ６は、管軸方向Ｚの長いカ
ップ状電極によって構成されている。第５グリッドＧ５
に対向する端面は、図７に示すように、直径約３乃至６
ｍｍ程度の径大の３個の円形の電子ビーム通過孔を備え
ている。第７グリッドＧ７に対向する端面は、垂直方向
Ｙに長軸を有する縦長形状の３個の非円形電子ビーム通
過孔を備えている。

【００３６】第７グリッドＧ７は、管軸方向Ｚの長いカ
ップ状電極によって構成されている。第６グリッドＧ６
に対向する端面は、水平方向Ｘに長軸を有する横長形状
の３個の非円形電子ビーム通過孔を備えている。中間電
極ＧＭに対向する端面は、直径約３乃至６ｍｍ程度の径
大の３個の円形の電子ビーム通過孔を備えている。

【００３７】中間電極ＧＭは、厚い板状電極によって構
成されている。この板状電極は、直径約３乃至６ｍｍ程
度の径大の３個の円形の電子ビーム通過孔を備えてい
る。

【００３８】第８グリッドＧ８は、板状電極によって構
成されている。中間電極ＧＭに対向する厚い板状電極
は、直径約３乃至６ｍｍ程度の径大の３個の円形の電子
ビーム通過孔を備えている。

【００３９】コンバーゼンスカップＧ９は、第８グリッ
ドＧ８に溶接されている。コンバーゼンスカップＧ９の
端面は、直径約３乃至６ｍｍ程度の径大の３個の円形の
電子ビーム通過孔を備えている。

【００４０】第１グリッドＧ１は、第２グリッドＧ２と
の間の間隔が０．５ｍｍ以下の非常に狭い間隔で対向し
て配置されている。また、第２グリッドＧ２から第８グ
リッドＧ８は、０．５〜１ｍｍ程度の間隔でそれぞれ対
向して配置されている。

【００４１】図７に示すように、第３グリッドＧ３の第
４グリッドＧ４との対向面から第６グリッドＧ６の第５
グリッドＧ５との対向面までの電極間隔Ｌにおいて、そ
の略中間となる位置（Ｌ１≒Ｌ２）に、第５グリッドＧ
５の第４グリッドＧ４対向面が位置している。すなわ
ち、第５グリッドＧ５の第４グリッドＧ４との対向面
は、ダイナミックフォーカス電圧を形成する交流成分が
最低レベルの時の第３グリッドＧ３と第６グリッドＧ６
との間の電位勾配がほぼゼロとなる位置に配置されてい
る。

【００４２】上述したように、第５グリッドＧ５の第４
グリッドＧ４との対向面は、横長の電子ビーム通過孔を
備えている。第５グリッドＧ５の第６グリッドＧ６との
対向面に形成した電子ビーム通過孔は、第６グリッドＧ
６の第５グリッドＧ５との対向面に形成した電子ビーム
通過孔と略同一である。また、第３グリッドＧ３の第４
グリッドＧ４との対向面に形成した電子ビーム通過孔
は、第４グリッドＧ４の第３グリッドＧ３との対向面に
形成した電子ビーム通過孔と略同一形状である。

【００４３】上述したような構成の電子銃構体７におい
て、カソードＫ、第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ
２により、電子ビームを形成する電子ビーム形成部を形
成する。第６グリッドＧ６〜第８グリッドＧ８間で、電
子ビーム蛍光体スクリーン上に最終的に集束する拡張電
界型の主レンズを構成している。

【００４４】電子ビームを蛍光体スクリーンの周辺部に
偏向する偏向時においては、第３グリッドＧ３及び第７
グリッドＧ７に電子ビームの偏向量に伴なって変動する
ダイナミックフォーカス電圧を供給することにより、第
４グリッドＧ４と第５グリッドＧ５との間、及び、第６
グリッドＧ６と第７グリッドＧ７との間に、ダイナミッ
クにレンズ動作が変化する４極子レンズが形成される。

【００４５】すなわち、第７グリッドＧ７にダイナミッ
クフォーカス電圧が供給されることにより、第６グリッ
ドＧ６と第７グリッドＧ７との間に電位差が形成され
る。これにより、第６グリッドＧ６及び第７グリッドＧ
７にそれぞれ形成された非対称電子ビーム通過孔を介し
て、レンズ強度が動的に変化するとともに水平方向Ｘと
垂直方向Ｙとでレンズ強度が異なる非軸対称レンズすな
わち第一４極子レンズが形成される。この非軸対称レン
ズは、相対的に垂直方向Ｙに発散作用を有するととも
に、水平方向Ｘに集束作用を有している。

【００４６】また、第４グリッドＧ４には、第３グリッ
ドＧ３に供給されたダイナミックフォーカス電圧の一部
が、第３グリッド−第４グリッド間の静電容量、及び、
第４グリッド−第５グリッド間の静電容量を介して重畳
されることにより供給される。このため、第４グリッド
Ｇ４と第５グリッドＧ５との間に電位差が発生する。こ
れにより、第４グリッドＧ４及び第５グリッドＧ５にそ
れぞれ形成された非対称電子ビーム通過孔を介して、レ
ンズ強度が動的に変化するとともに水平方向Ｘと垂直方
向Ｙとでレンズ強度が異なる非軸対称レンズすなわち第
二４極子レンズが形成される。

【００４７】第５グリッドＧ５の第４グリッドＧ４との
対向面に形成された電子ビーム通過孔は、第４グリッド
Ｇ４の第５グリッドＧ５との対向面に形成された電子ビ
ーム通過孔と比較して、水平方向径がほぼ同等であると
ともに、垂直方向径が小さい。このため、これらのグリ
ッド間に形成される非軸対称レンズは、相対的に垂直方
向Ｙに集束作用を有するとともに、水平方向Ｘにレンズ
作用を発生しない。

【００４８】すなわち、図９の光学モデルに示すよう
に、電子銃構体は、電子ビームを蛍光体スクリーンの周
辺部に偏向する偏向時においては、電子ビーム形成部側
から蛍光体スクリーン１００５に向かって順に、第二４
極子レンズ１００１、第一４極子レンズ１００２、及び
主レンズ１００３を形成している。

【００４９】電子ビーム形成部から発生された電子ビー
ム１０００は、第４グリッドＧ４と第５グリッドＧ５と
の間に形成された第二４極子レンズ１００１により、水
平方向Ｘではレンズ作用を受けず、垂直方向Ｙでは集束
作用を受ける。この電子ビーム１０００は、第６グリッ
ドＧ６と第７グリッドＧ７との間に形成された第一４極
子レンズ１００２により、水平方向Ｘでは集束作用を受
けるとともに、垂直方向Ｙでは発散作用を受ける。さら
に、この電子ビーム１０００は、第６グリッドＧ６、第
７グリッドＧ７、中間電極ＧＭ、及び第８グリッドＧ８
によって形成された主レンズ１００３により、水平方向
Ｘ及び垂直方向Ｙで集束作用を受ける。

【００５０】電子銃構体から出射された電子ビーム１０
００は、偏向磁界により、水平方向Ｘでは発散作用を受
けるとともに垂直方向Ｙでは集束作用を受ける。

【００５１】このように構成することにより、主レンズ
１００３の前段において電子ビーム１０００を偏向ヨー
クに供給される偏向電流に同期してダイナミックにコン
トロールすることが可能となる。それと同時に、主レン
ズ１００３の前段に配置された第一４極子レンズ１００
２の集束状態を変化させることができるので、従来ダイ
ナミックフォーカス電子銃構体と比較して、電子ビーム
の横つぶれ現象を解消することができる。これにより、
電子ビームをより適切に蛍光体スクリーンの周辺部にお
いて集束させることができるようになる。このため、蛍
光体スクリーン周辺部でモアレなどの発生を抑制するこ
とができ、蛍光体スクリーン全域において良好なフォー
カス特性を得ることができる。

【００５２】また、図３に示したような従来の２重４極
子レンズ構造と比較して、蛍光体スクリーンの周辺部に
集束される電子ビームは、第二４極子レンズの水平方向
のレンズ作用が作用しないため、水平方向径がほとんど
変化せず、主レンズの球面収差の影響を受けにくくする
ことが可能となる。

【００５３】さらに、図２に示したような従来の構造か
ら図３に示したような従来の２重４極子レンズ構造へと
再設計を行なう場合、蛍光体スクリーンの中央部から水
平方向径及び垂直方向径の双方が変化してしまうため、
再設計が複雑となるが、図９に示したような本実施の形
態の２重４極子レンズ構造へと再設計を行う場合、蛍光
体スクリーンの中央部では、第二４極子レンズの作用が
ないため、設計を容易に行うことができる。

【００５４】また、図３に示したような従来の２重４極
子レンズ構造では、フォーカス調整の際に、レンズ動作
が複雑となり最適なフォーカス電圧を設定するのが難し
くなるのに比べ、図９に示した２重４極子レンズ構造で
は、第二４極子レンズの水平方向ではレンズが動作しな
いため、最適なフォーカス電圧を設定するのが容易とな
る。

【００５５】さらに、電子銃構体組立ての際、使用する
冶工具と電極に形成された電子ビーム通過孔との嵌合部
分が従来の電子銃構体と変わらない、すなわち、すべて
の電極における電子ビーム通過孔の水平方向径がほぼ同
等であるため、冶工具の再設計の必要がなくなる。

【００５６】なお、上述した実施の形態では、図６に示
したように、中間電極ＧＭと第５グリッドＧ５とを接続
したが、これに限らず、例えば、図８に示したように、
各グリッドに形成された電子ビーム通過孔の形状は図６
に示した例と同一として第２グリッドＧ２と第５グリッ
ドＧ５とを接続しても同様の作用を効果を得ることがで
きる。

【００５７】また、図７に示したように、第５グリッド
に形成した電子ビーム通過孔を非対称な形状としたが、
ダイナミックフォーカス電圧非印加時の電位勾配が略ゼ
ロの位置に第４グリッドを配置することによって、第４
グリッドの電子ビーム通過孔を非対称な形状に形成して
も良い。

【００５８】さらに、図６に示したように、主レンズ
は、ダイナミックフォーカス電極と陽極電極との間に１
個の中間電極を配置することによって拡張電界型を構成
したが、これに限らず、２個以上の中間電極を配置して
もよいし、通常のバイポテンシャル型の主レンズ、ユニ
ポテンシャル型の主レンスを有する電子銃構体であって
もこの発明を適用することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、主レンズ系の再設計の必要性が無く、容易にフォー
カス調整を行うことができ、電子銃組み立て時の冶工具
の再設計も不要であり、かつ蛍光体スクリーン全域にお
ける良好な画像特性を得ることが可能な電子銃構体を備
えた陰極線管装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（ａ）及び（ｂ）は、非斉一磁界による
ビームスポットの歪みを説明するための図である。

【図２】図２は、従来のダイナミックアスティグ補償を
行なう電子銃構体の光学モデルを示した図である。

【図３】図３は、従来の２重４極子レンズ構造を有する
電子銃構体の光学モデルを示した図である。

【図４】図４は、電子銃構体を組み立てる際に使用する
冶工具を模式的に示した図である。

【図５】図５は、この発明の陰極線管装置の一実施の形
態に係るカラー陰極線管装置の構造を概略的に示す水平
断面図である。

【図６】図６は、図５に示した陰極線管装置に適用され
る電子銃構体の構造を概略的に示す水平断面図である。

【図７】図７は、図６に示した電子銃構体における第３
グリッド−第６グリッド間の位置関係及び各グリッドの
電子ビーム通過孔の形状を示す垂直断面図である。

【図８】図８は、図５に示した陰極線管装置に適用され
る電子銃構体の他の構造を概略的に示す水平断面図であ
る。

【図９】図９は、図６に示した２重４極子レンズ構造を
有する電子銃構体の光学モデルを示した図である。

【符号の説明】

１…パネル２…ファンネル３…蛍光体スクリーン４…シャドウマスク５…ネック６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…電子ビーム７…電子銃構体８…偏向ヨークＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…カソードＧ１…第１グリッドＧ２…第２グリッドＧ３…第３グリッドＧ４…第４グリッドＧ５…第５グリッドＧ６…第６グリッドＧ７…第７グリッドＧＭ…中間電極Ｇ８…第８グリッドＧ９…コンバージェンスカップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを形成する電子ビーム形成部
と、前記電子ビーム形成部から発生された電子ビームを
蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部と、を有する
電子銃構体と、前記電子銃構体から放出された電子ビームを水平方向及
び垂直方向に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨー
クと、を備えた陰極線管装置において、前記電子銃構体は、第１レベルのフォーカス電圧が印加
されるとともに前記主レンズ部を構成するフォーカス電
極と、前記第１レベルに近い基準電圧に前記偏向磁界に
同期して変動する交流成分を重畳したダイナミックフォ
ーカス電圧が印加されるとともに前記主レンズ部を構成
する第１ダイナミックフォーカス電極と、前記ダイナミ
ックフォーカス電圧が印加されるとともに前記主レンズ
部の前段に配置された第２ダイナミックフォーカス電極
と、前記第１レベルより高い第２レベルの陽極電圧が印
加される陽極電極と、を含み、さらに、前記第２前記ダイナミックフォーカス電極に隣
接して、少なくとも２つの補助電極を有し、前記少なくとも２つの補助電極は、前記電子銃構体近傍
に具備された抵抗器を介して接続され、且つ、前記フォーカス電極及び前記第１ダイナミックフ
ォーカス電極は、互いに隣接していることを特徴とする
陰極線管装置。
【請求項２】前記第２ダイナミックフォーカス電極、前
記少なくとも２つの補助電極、前記フォーカス電極によ
って構成された電子レンズ系は、前記ダイナミックフォ
ーカス電圧を前記第２ダイナミックフォーカス電極に印
加した際、前記偏向磁界が増加するに従い、その水平方
向のレンズ動作が略変化せず、垂直方向のレンズ動作が
相対的に集束作用を有するように変化することを特徴と
する請求項１に記載の陰極線管装置。
【請求項３】電子ビームを形成する電子ビーム形成部
と、前記電子ビーム形成部から発生された電子ビームを
蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部と、を有する
電子銃構体と、前記電子銃構体から放出された電子ビームを水平方向及
び垂直方向に偏向走査する偏向磁界を発生する偏向ヨー
クと、を備えた陰極線管装置において、前記電子銃構体の主レンズ部は、第１レベルのフォーカ
ス電圧が印加されるフォーカス電極と、前記第１レベル
に近い基準電圧に前記偏向磁界に同期して変動する交流
成分を重畳したダイナミックフォーカス電圧が印加され
るダイナミックフォーカス電極と、前記第１レベルより
高い第２レベルの陽極電圧が印加される陽極電極と、を
含んで構成され、前記電子銃構体は、さらに、前記フォーカス電極と前記
ダイナミックフォーカス電極との間に配置された少なく
とも２つの補助電極と、を有し、前記少なくとも２つの補助電極は、前記電子銃構体近傍
に具備された抵抗器を介して接続されたことを特徴とす
る陰極線管装置。
【請求項４】前記少なくとも１つの補助電極は、前記ダ
イナミックフォーカス電圧を形成する交流成分が最低レ
ベルの時の前記フォーカス電極と前記ダイナミックフォ
ーカス電極との間の電位勾配が略ゼロとなる位置に、非
軸対称レンズを形成する非軸対称レンズ形成手段を設け
たことを特徴とする請求項３に記載の陰極線管装置。
【請求項５】前記ダイナミックフォーカス電極、前記少
なくとも２つの補助電極、前記フォーカス電極は、その
順に隣接して配置され、前記少なくとも２つの補助電極の間に、非軸対称レンズ
が形成されるように構成されたことを特徴とする請求項
３に記載の陰極線管装置。
【請求項６】前記補助電極は２つであり、前記ダイナミックフォーカス電極に隣接する第１補助電
極は、前記ダイナミックフォーカス電極との対向面に、
前記ダイナミックフォーカス電極の第１補助電極との対
向面に形成した電子ビーム通過孔と略同一の略円形の電
子ビーム通過孔を備え、前記フォーカス電極に隣接する第２補助電極は、前記フ
ォーカス電極との対向面に、前記フォーカス電極の前記
第２補助電極との対向面に形成した電子ビーム通過孔と
略同一の略円形の電子ビーム通過孔を備え、前記非軸対称レンズ形成手段は、前記第１補助電極の前
記第２補助電極との対向面、及び、前記第２補助電極の
前記第１補助電極との対向面の少なくとも一方に形成し
たことを特徴とする請求項４に記載の陰極線管装置。
【請求項７】前記非軸対称レンズ形成手段により形成さ
れる非軸対称レンズは、前記偏向磁界が増加するに従
い、相対的に水平方向に発散作用を有するとともに、垂
直方向に集束作用を有することを特徴とする請求項６に
記載の陰極線管装置。
【請求項８】前記非軸対称レンズ形成手段は、前記第２
補助電極の前記第１補助電極との対向面に、水平方向よ
りも垂直方向の孔径が小さい電子ビーム通過孔によって
構成されたことを特徴とする請求項７に記載の陰極線管
装置。
【請求項９】前記第２補助電極に形成された非軸対称レ
ンズ形成手段は、前記ダイナミックフォーカス電極の前
記第１補助電極との対向面と、前記フォーカス電極の前
記第２補助電極との対向面との、略中間の位置に配置さ
れたことを特徴とする請求項８に記載の陰極線管装置。
【請求項１０】前記ダイナミックフォーカス電極、前記
少なくとも２つの補助電極、前記フォーカス電極によっ
て構成された電子レンズ系は、前記ダイナミックフォー
カス電圧を前記ダイナミックフォーカス電極に印加した
際、前記偏向磁界が増加するに従い、その水平方向のレ
ンズ動作が略変化せず、垂直方向のレンズ動作が相対的
に集束作用を有するように変化することを特徴とする請
求項３に記載の陰極線管装置。