JP3264254B2

JP3264254B2 - ブラウン管

Info

Publication number: JP3264254B2
Application number: JP25258298A
Authority: JP
Inventors: 和夫小沼
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2018-09-07
Also published as: JP2000082418A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラウン管に関
し、特に、カソード電子源を備える電子銃を真空容器の
内部に配置するブラウン管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のブラウン管は、電子銃を配置した
ネック部と、電子を二次元方向に走査するファンネル部
と、この電子を可視化する蛍光体が塗布されるとともに
シャドーマスクが配置されたパネル部分とを備え、シャ
ドーマスク及びファンネル部の内側に最も高い電位Ｅｂ
が付与される。この電位Ｅｂは、２０ｋＶ〜３０ｋＶ程
度の高圧であり、電子銃に与えられる電位のうち最も高
圧なものである。

【０００３】ここで、図７を参照しながら電子銃への電
圧付与について説明する。上記電位Ｅｂは、ファンネル
内装黒鉛１００に接触する金属製の足１０１を通じてＧ
４電極１０２に供給される。Ｇ３Ｄ電極１０３及びＧ３
Ｓ電極１０４への電位付与は、Ｇ３Ｄ電位付与配線１０
３ａ及びＧ３Ｓ電位配線１０４ａのそれぞれに接続され
たＧ３Ｄ電位付与ピン１０３ｂとＧ３Ｓ電位付与ピン１
０４ｂとにより行われる。

【０００４】Ｇ４電極１０２とＧ３Ｄ電極１０３との間
の領域では、電子銃の主レンズ機能が発揮される。標準
的な電位として、Ｇ３Ｄ電極１０３の電位には、Ｇ４電
極１０２に付与されている電位Ｅｂの２５％程度が与え
られるため、電位Ｅｂが２４ｋＶの場合、Ｇ３Ｄ電極１
０３の電位は約６ｋＶとなる。この電位関係を保つとパ
ネル面中央で最小のビーム径に絞り込まれる。電子銃を
出た電子ビームは、ファンネル部で二次元に走査される
ため、上下左右に振られた端の部分ではビームの走行長
が長くなり、６ｋＶのままであるとオーバーフォーカス
でにじんでしまう。

【０００５】そこで、この端部にてフォーカスを合わせ
るため、６ｋＶよりも高い電位に設定する必要がある。
１７インチ走査によるフォーカス最適電位は、センタ部
に比較してコーナ部で約１割、すなわち、６００Ｖ高め
に設定する。従って、６．６ｋＶに電位を設定したコー
ナ部と６ｋＶに電位を設定したセンタ部との中間領域で
は、これらの電位の中間電位が与えられることとなり、
Ｇ３Ｄ電極１０３の電位は、走査期間中６．６ｋＶから
６ｋＶの範囲で変化する。

【０００６】一方、Ｇ３Ｓ電位は、６ｋＶに固定し、カ
ソード電子源１０５、この直近のＧ１電極及びＧ１電極
とＧ３電極との間のＧ２電極を総合的に機能させてブレ
フォーカスレンズとしてビームを整えさせる。同図に示
すブラウン管は、熱カソードを三個直線上に配置したイ
ンライン型カラー方式の一例を示し、同図中の電子銃
は、ネックガラス１０６で覆われている。なお、この種
のブラウン管として、特開平７−１５３３８８号公報に
開示されたブラウン管が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のブラウ
ン管においては、次のような課題があった。まず、６ｋ
Ｖ以上の高圧を制御性良く発生させることが困難である
ことを説明する。Ｇ３Ｄ電極１０３及びＧ３Ｓ電極１０
４の電位は、フライバックトランスで発生した電位Ｅｂ
を利用して発生させる。電位Ｅｂと接地電位との間を高
抵抗の厚膜抵抗パターンで結び、この抵抗の中間にタッ
プ電極を設けて所望の電位を得ている。

【０００８】一般的には、この所望の電位に調整するた
め、厚膜抵抗の任意の位置にタップを接触させる機械機
構を導入したフォーカスユニットと呼ばれる部品が用い
られている。この電位調整は、高抵抗部分に設けたシャ
フトを回転させて行わなければならないため、電気的知
識の少ない購入者が購入後に自ら調整するには危険であ
り、この調整を繰り返し行っていると厚膜抵抗がこすれ
落ちてしまう場合もあった。そこで、購入者にこのよう
な微調整を期待できない分、製造工程ではあまめの調整
を行っていたため、ブラウン管は、元来、それ自身の特
性として理想的な付与電圧が決まっているのにもかかわ
らず、Ｇ３Ｄ電極１０３及びＧ３Ｓ電極１０４にこの理
想電位が十分に与えられなかった。このため、この元来
の特性を発揮させることができないとともに、この厚膜
抵抗を流れる漏洩電流による消費電力や長年通電されて
いることによる劣化破損等が問題であった。

【０００９】また、Ｇ３Ｄ電極１０３及びＧ３Ｓ電極１
０４の各電位は、高圧ケーブルを仕立てて電位付与ピン
に供給されるため、ネック端のステム部分には、Ｇ３Ｄ
電極１０３及びＧ３Ｓ電極１０４に加えてＧ２電極（約
５００Ｖ）、Ｇ１電極（約０Ｖ）、カソード（ＲＧＢ数
十Ｖ）、ヒータ（約０Ｖ）の各ピンがひしめいていた。
しかし、耐圧を考慮すると６ｋＶの電位を与えられたピ
ンの近傍に他の電位付与ピンを近接配置することはでき
ないため、ピンを多数設けたい貴重なステム部分に大き
なスペースが必要であった。以上のように、６ｋＶ以上
の高圧電位を発生させてＧ３Ｄ電極１０３やＧ３Ｓ電極
１０４に供給するためには、多くの労力とコストとを費
やさなければならなかった。

【００１０】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、労力とコストとを低減させることの可能なブラ
ウン管の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、カソード電子源を備える
電子銃を真空容器の内部に配置するブラウン管におい
て、シャドーマスク及びファンネル部の内側に与える電
位と接地電位との抵抗分割を行う抵抗体の中間に接続す
る調整端子に対して自由電子を照射する電子供給手段
を、上記カソード電子源とは別個にブラウン管内に備え
た構成としてある。

【００１２】すなわち、上記カソード電子源とは別個に
電子源を有する電子供給手段は、電子を放出して上記電
子銃のレンズ電極における調整端子に供給する。このと
き、上記レンズ電極の調整端子に飛び込む電子量によっ
てこの電子を供給するカソード電位とこのレンズ電極の
調整端子との間にその分コンダクタンスが生じる。この
ため、このコンダクタンス分だけ上記レンズ電極電位が
上記カソード電位に近づけられ、上記電子量を調整する
ことで上記レンズ電極を調整できる。

【００１３】ところで、上記カソード電位を調整するに
は、ヒータ電力または電子引き出し関連電極の電位を制
御すれば良い。これらの調整に必要な電位は低電位にし
て差し支えないので結果として上記レンズ電極の実際の
電位とは無関係の電位領域での調整によって上記レンズ
電極の電位を制御することができる。上記飛び込み電子
は真空中を走行しているので何かのリーク電流によって
上記飛び込み電子量制御の回路に突然高電圧が回り込む
懸念が少ない。

【００１４】上記調整端子用電子源の構成の一例とし
て、請求項２にかかる発明は、上記請求項１に記載のブ
ラウン管において、上記電子供給手段は、マイクロフィ
ールドエミッタを備える構成としてある。すなわち、上
記マイクロフィールドエミッタは、電子を放出して上記
電子銃のレンズ電極における調整端子に供給する。

【００１５】また、上記レンズ電極における調整端子に
供給する電子量を調整するための構成の一例として、請
求項３にかかる発明は、上記請求項１または請求項２の
いずれかに記載のブラウン管において、上記電子供給手
段は、上記電子銃のレンズ電極またはこのレンズ電極の
調整端子に供給する電子の軌道を変化させることによ
り、上記レンズ電極または調整端子に供給する電子量を
制御する構成としてある。すなわち、上記電子供給手段
は、上記電子銃のレンズ電極またはこのレンズ電極の調
整端子に供給する電子の軌道を変化させ、上記レンズ電
極または調整端子に供給する電子量を制御する。

【００１６】このように、レンズ電極の調整端子に供給
する電子の軌道を変化させるための構成の一例として、
請求項４にかかる発明は、上記請求項３に記載のブラウ
ン管において、上記電子供給手段は、上記真空容器の内
部に上記電子の軌道を変化させることの可能な調整偏向
電極を備える構成としてある。すなわち、上記真空容器
の内部に配置された調整偏向電極は、上記電子の軌道を
変化させる。

【００１７】また、別の場合の例として、請求項５にか
かる発明は、上記請求項３に記載のブラウン管におい
て、上記電子供給手段は、上記真空容器の外部に上記電
子の軌道を変化させることの可能なコイルを備える構成
としてある。すなわち、上記真空容器の外部に配置され
たコイルは、上記電子の軌道を変化させる。

【００１８】なお、上記電子供給手段は、上記カソード
電子源と別個の電子源を有するものであれば良く、あら
かじめ別の電子源を有するものであっても良いし、同じ
電子源を分離して用いるものであっても良い。

【００１９】後者の場合における電子供給手段の構成の
一例として、請求項６にかかる発明は、上記請求項１〜
請求項５のいずれかに記載のブラウン管において、上記
電子供給手段は、単数の電子源からの電子の量及び軌道
の制御によって上記電子銃の異なる電位付与を必要とす
る複数のレンズ電極への付与電位を制御する構成として
ある。すなわち、単数の電子源から上記カソード電子源
と分離された電子源からの電子の量及び軌道の制御によ
って上記電子銃の異なる電位付与を必要とする複数のレ
ンズ電極への付与電位を制御する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかるカラ
ーブラウン管のネック部分の概略構成を示す断面図であ
る。

【００２１】カラーブラウン管のネック部分１０には、
ファンネル内装黒鉛１１に接触する金属製の足１２を介
して接続されたＧ４電極１３と、このＧ４電極１３に隣
接する電子銃Ｇ３Ｄ１４と、この電子銃Ｇ３Ｄ１４に隣
接する電子銃Ｇ３Ｓ電極１５とが配置されており、Ｇ４
電極１３とＧ３Ｄ電極１４との間の領域にて電子銃の主
レンズ機能が発揮される。標準的な電位としてＧ３Ｄ電
極１４の電位は、Ｇ４電極１３に付与されている電位Ｅ
ｂの２５％程度が与えられるため、電位Ｅｂが２４ｋＶ
の場合、Ｇ３Ｄ電極１４の電位は約６ｋＶとなる。

【００２２】この電位関係を保つとパネル面中央にて最
小のビーム径に絞り込まれる。電子銃を出た電子ビーム
は、ファンネル部分で二次元に走査されるため、上下左
右に振られた端の部分にてビームの走行長が長くなる。
例えば、１７インチ走査によるフォーカス最適電位は、
中心に比較してコーナ部では約１割、すなわち、６００
Ｖ高く設定される。従って、６．６ｋＶ電位のコーナ部
と６ｋＶ電位のセンタとの中間領域は、これらの電位の
中間電位が与えられるため、Ｇ３Ｄ電極１４の電位は、
走査期間中６．６ｋＶから６ｋＶの範囲にて変化する。

【００２３】一方、Ｇ３Ｓ電極１５の電位は、６ｋＶに
固定し、カソード電子源１６と、その直近のＧ１電極と
Ｇ３Ｓ電極１５との間のＧ２電極とを総合的に機能させ
てプレフォーカスレンズとしてビームを整える。なお、
この電子銃は、ネックガラス１７で覆われている。

【００２４】Ｇ３Ｄ電極１４には、Ｇ３Ｄ調整端子１４
ａが取り付けられており、このＧ３Ｄ調整端子１４ａ
は、厚さ０．５ｍｍ、長さ２ｍｍのステンレス製でＧ３
Ｄ電極１４との接触面の幅は５ｍｍの直方体となってい
る。また、Ｇ３Ｄ調整端子１４ａは、他端にてＧ３Ｄ抵
抗体１４ｂと接している。Ｇ３Ｄ抵抗体１４ｂは、両端
間の抵抗値が２４ＧΩであり、この一端を金属製の足１
２に電気的に接続し、他端をＧ３Ｄ抵抗体接地ピン１４
ｃに電気的に接続している。

【００２５】そして、Ｇ３Ｄ調整端子１４ａの接続位置
は、Ｇ３Ｄ抵抗体１４ｂの抵抗を７０％：３０％に分割
した位置であり、Ｇ３Ｄ抵抗体接地ピン１４ｃからの抵
抗値が抵抗全体の抵抗値の３０％になるように接続され
ている。従って、電位Ｅｂに２４ｋＶが印加された場合
には、この３０％に相当する７．２ｋＶが印加されるこ
ととなる。

【００２６】ここで、Ｇ３Ｄ電極１４の電位を微調整す
る際の手順について説明する。接地電位であるヒータで
構成されたＧ３Ｄカソード１４ｄから放出された自由電
子は、Ｇ３Ｄ調整端子１４ａに飛び込む配置となってい
る。このＧ３Ｄカソード１４ｄは、同図では一端子だけ
が描かれているが、自身を通電加熱するために実際は二
端子備えられている。このＧ３Ｄカソード１４ｄから飛
び出す自由電子の量は、Ｇ３Ｄカソード１４ｄから１ｍ
ｍの位置に配置された穴径０．４ｍｍのピンホールを有
する空間電荷制御電極１４ｅにより調整される。空間電
荷制御電極１４ｅの電位を接地電位、すなわち、０Ｖに
しておくと、自由電子は取り出されない。

【００２７】一方、空間電荷制御電極１４ｅの電位を正
の電位にしておくと、自由電子が取り出される。フィラ
メント温度を適当に調整することで空間電荷制御電極１
４ｅの電位が０Ｖのとき０μＡ、２０Ｖのときに０．１
μＡ、３０Ｖのときに０．３μＡの自由電子を放出す
る。制御電極１４ｆは、空間電荷制御電極１４ｅを通過
した自由電子を収束させて細いビームにしてＧ３Ｄ調整
端子１４ａに照射させている。このとき、長さ２ｍｍ、
幅５ｍｍの電極に自由電子のビームすべてを照射させる
ため、制御電極１４ｆに２００Ｖ以上を印加している。
Ｇ３Ｄカソード１４ｄ、空間電荷制御電極１４ｅ及び制
御電極１４ｆのすべてによって所望の自由電子をＧ３Ｄ
調整端子１４ａに照射する。なお、これらへの電圧印加
は、Ｇ３Ｄ調整ピン１４ｇを介して行われる。Ｇ３Ｄ調
整ピン１４ｇの数を低減させるために制御電極１４ｆを
Ｇ２電極と共通にする場合がある。

【００２８】このＧ２電極とは、電子銃を構成する電極
の一つであり、カソード電子源１６の近くにＧ１電極と
ともに配置されて空間電荷の制御とプレフォーカスレン
ズとしての機能を果たす。Ｇ３Ｄカソード１４ｄへの電
圧及び電流印加をブラウン管のＲＧＢ電子銃カソードヒ
ータと共通とする場合がある。また、制御電極の収束特
性を鈍らせて太い電子ビームとすることでＧ３Ｄ調整端
子１４ａへの飛び込み電子を減らす制御を行うことがあ
る。

【００２９】ここで、上述した構成にてＧ３Ｄ電極１４
の電位を調整する際の手順を説明する。Ｇ３Ｄ抵抗体１
４ｂは、２４ギガオームであり、Ｇ３Ｄ調整端子１４ａ
は、接地側からの抵抗が７．２ギガオームの位置に取り
付けられている。自由電子の電流量をＩμＡと記述する
と、自由電子が流れた場合のＧ３Ｄ電位ＶＧ３Ｄ（ｋ
Ｖ）＝７．２−５．０４ＸＩ（ただし、ＩはμＡ）とな
る。自由電子が流れない状態では、Ｇ３Ｄ電極１４の電
位は、７．２ｋＶ、Ｉ＝０．１μＡの場合では、約６．
７ｋＶ、約５．７ｋＶとなる。先の自由電子放出特性と
関連させて記述すると、空間電荷制御電極１４ｅを０Ｖ
にすると、７．２ｋＶ、２０Ｖにすると、６．７ｋＶ、
３０Ｖにすると、５．７ｋＶにＧ３Ｄ電極１４の電位を
調整できる。

【００３０】図２は、この関係を等価回路により示して
いる。Ｇ３Ｄ電極１４の電位を電位Ｅｂと接地電位との
抵抗分割（２４ＧΩ）により基本的な電位を与えてお
き、電流Ｉを有する定電流源を同図に示すようにＧ３Ｄ
電極１４と同位置に配置することでＧ３Ｄ電極１４の電
位を調整することができる。

【００３１】ここで、上述したＧ３Ｄ電位調整機構にお
ける電位調整に加え、Ｇ３Ｓ電位調整機構にて電位調整
する際の手順を説明する。Ｇ３Ｓ電極１５には、Ｇ３Ｓ
調整端子１５ａが取り付けられている。このＧ３Ｓ調整
端子１５ａは、Ｇ３Ｄ調整端子１４ａと同じ形状でタン
グステン製である。Ｇ３Ｓ抵抗体１５ｂのＧ３Ｓ抵抗体
接地ピン１５ｃから抵抗が全抵抗の７０％の位置、すな
わち、７．２ＧΩの位置である。

【００３２】Ｇ３Ｄ調整端子１４ａが見通せる位置にマ
イクロフィールドエミッタ１５ｄが配置されている。こ
のマイクロフィールドエミッタ１５ｄは、１ミクロン以
下の微小穴が開いたゲート電極１５ｅとこの微小穴の中
に配置されたエミッタコーン１５ｆにより構成され、両
者は薄膜状固体絶縁膜で絶縁されている。マイクロフィ
ールドエミッタ１５ｄへの電圧印加はＧ３Ｓ調整ピン１
５ｇを介して行う。Ｇ３Ｄカソード１４ｄを０Ｖ、ゲー
ト電極１５ｅを正電位にすることで自由電子が放出され
る。

【００３３】このとき、ゲート電極１５ｅ周辺の電位を
ゲート電極１５ｅ自体よりも負の電位にしておくことに
より、放出電子は収束されて細いビームとしてＧ３Ｓ調
整端子１５ａに照射させることができる。電位差−自由
電子電流量の関係の一例は、０Ｖから２０Ｖまでは０μ
Ａ、３０Ｖで０．１μＡ、４０Ｖで１μＡである。な
お、この関係は、ゲート電極１５ｅにおける微小穴径の
サイズ、エミッタコーン１５ｆの形状による電界強度、
エミッタコーン１５ｆの数に依存して変化する。

【００３４】マイクロフィールドエミッタ１５ｄは、カ
ソード電子源１６やその近傍のＧ１電極及びＧ２電極の
電位の影響を受けて自由電子の起動が曲がる場合があ
る。この曲がりによりＧ３Ｓ調整端子１５ａへの自由電
子飛び込み量が変化することを防ぐため、マイクロフィ
ールドエミッタ１５ｄをＧ３Ｓ電極１５に近づける場
合、マイクロフィールドエミッタ１５ｄとＧ３Ｓ調整端
子１５ａとの間の距離は１ｍｍである。このマイクロフ
ィールドエミッタ１５ｄを用いたＧ３Ｓ電極１５の電位
調整における手順は、上述した場合と同様である。

【００３５】図３は、自由電子の軌道を変化させること
により電子量を制御する場合におけるブラウン管のネッ
ク部２０を断面図により示している。ファンネル内装黒
鉛２１は、ブラウン管の管面電圧であるＥｂと同電位の
導電層であり、２４ｋＶの電位を有する。Ｇ３Ｄ電極２
２に接したＧ３Ｄ調整端子２２ａの素材及び形状は上述
した場合と同様である。Ｇ３Ｄ抵抗体２２ｂへの接触位
置を調整することによりＧ３Ｄ電極２２における電位を
６．６ｋＶにしている。

【００３６】このネック部の底辺であるステム近傍に
は、マイクロフィールドエミッタ２２ｃが設置されてお
り、このゲート電極２２ｄとエミッタコーン２２ｅへの
電圧印加は、Ｇ３Ｄ調整偏向電極２２ｆで与える電場に
導かれて真空中を走行する。同図では、Ｇ３Ｄ調整偏向
電極２２ｆに１００Ｖの電位を印加し、左側に自由電子
を曲げて自由電子を足に照射している。

【００３７】Ｇ３Ｄ調整偏向電極２２ｆに０Ｖの電位を
与えると、Ｇ３Ｄ調整端子２２ａに自由電子が入射し、
Ｇ３Ｄ調整偏向電極２２ｆの電位がそれぞれ１０Ｖ、２
０Ｖ、３０Ｖの場合には、上記自由電子のうち、それぞ
れ９０％、８０％、７０％がＧ３Ｄ調整端子２２ａに入
射してその残りには足に入射するように、マイクロフィ
ールドエミッタ及びＧ３Ｄ調整偏向電極を配置してあ
る。自由電子が上記足に直接入射する場合には、Ｇ３Ｄ
電極２２の電位は６．６ｋＶのままである。

【００３８】そして、自由電子がすべてＧ３Ｄ調整端子
２２ａに入射した場合には、Ｇ３Ｄ電極２２の電位が６
ｋＶとなるようにゲート電極２２ｄの電位を調整して自
由電子の電流量を調整しておく。この状態でＧ３Ｄ調整
偏向電極２２ｆの電位を０Ｖから１００Ｖの範囲で駆動
するか、ゲート電極２２ｄの電位をゲート電極調整電位
と自由電子放出しきい値電位との間で駆動するかその両
者を組み合わせることでダイナミックフォーカス動作を
行うことができる。Ｇ３Ｄ電極２２の素材を鉄シリサイ
ド等の高抵抗素材にするか肉厚を薄くして高抵抗にした
上で、Ｇ３Ｄ調整端子２２ａ及び自由電子発生機構とＧ
３Ｄ調整偏向電極２２ｆをＧ３Ｄ電極２２の右側にも丁
度上下方向の軸に対象に配した実施例があるため、同図
に基づいて説明する。

【００３９】この構造において、左右のＧ３Ｄ調整端子
２２ａへの電子入射を交互に、すなわち、左側のＧ３Ｄ
調整端子２２ａに自由電子を多数入射させた時点で右側
のＧ３Ｄ調整端子２２ａへは少数の自由電子は少数入射
される。この動作によってカラー電子銃が抱えているＲ
ＧＢの各カソードからの自由電子の軌跡の長さの違いに
よるフォーカスポイントのズレを補正することができ
る。

【００４０】図４は、コイルにより発生された磁界によ
り自由電子の軌道を変化させ、電子量を制御する場合に
おけるブラウン管のネック部３０を断面図により示して
いる。この場合、ネックガラス３１で囲まれた真空環境
内には、Ｇ３Ｄ調整偏向電極２２ｆを除き、上述した部
品が同様に配置されている。自由電子の電流量は、Ｇ３
Ｓ調整ピン３２ａを介して印加される電圧信号で制御さ
れている。放出された自由電子は、コイルにより構成さ
れた偏向磁界発生部３３が発生する磁界によって図示し
たように、その軌跡を曲げる。曲げられた自由電子は、
Ｇ３Ｓ抵抗体３２ｂに飛び込む。

【００４１】この飛び込む位置と自由電子電流量は、Ｇ
３Ｓ調整ピン３２ａを介して印加される電圧信号と上記
コイルを流れる電流量で制御され、Ｇ３Ｓ抵抗体３２ｂ
の抵抗特性を変化させることができる。一定の電流量を
有する自由電子がＧ３Ｓ調整端子３２ｃをＧ３Ｓ抵抗体
３２ｂに取り付けた位置よりも下の範囲ではＧ３Ｓ抵抗
体３２ｂの上の方に入射するほどＧ３Ｓ電極３２の電位
は低くなる。上記範囲で同じ位置に入射している状況で
電流量を増やすとＧ３Ｓ電極３２の電位は低下する。Ｇ
３Ｓ調整端子３２ｃをＧ３Ｓ抵抗体３２ｂに取り付けた
位置よりも上の範囲でも自由電子を上に入射するほどＧ
３Ｓ電極３２の電位は低くなる。

【００４２】図５は、単数の電子源を備えたブラウン管
のネック部４０における構成を断面図により示してい
る。ネックガラス４１で囲まれた真空環境に以下に示す
各部材が収納されている。電子銃の主レンズにおける高
圧電極であるＧ４電極４２の電位は、金属製の足４３を
介して図示しない管面電位用内装黒鉛から得ている。こ
の電子銃に隣接してステムよりの位置に抵抗性コレクタ
４４が配置されている。抵抗性コレクタ４４のさらにス
テムよりの位置には、マイクロフィールドエミッタが配
置されていて自由電子を放出する。

【００４３】このマイクロフィールドエミッタの近傍に
は、振り分け偏向ピン４５が配置されている。抵抗性コ
レクタ４４は、その両端をそれぞれのＧ３Ａ高圧ピン４
４ａとＧ３Ｂ高圧ピン４４ｂに接続してある。この二つ
の高圧ピン４４ａ，４４ｂ間の抵抗性コレクタ抵抗値は
１ＭΩである。抵抗性コレクタ４４には、中間タップ４
４ｃ，４４ｄが二箇所に設けられている。

【００４４】Ｇ３Ａ高圧ピン４４ａより中間タップ４４
ｃからの金属配線は、Ｇ３Ｓ電極４６に接続されてお
り、Ｇ３Ｂ高圧ピン４４ｂより中間タップ４４ｄからの
金属配線は電子銃Ｇ３Ｄ電極４７に接続されている。電
子銃の主レンズの焦点距離を変化させる主要因は、Ｇ４
電極４２と電子銃Ｇ３Ｄ電極４７との電位差である。

【００４５】１７インチ９０度偏向ＣＤＴにおいては、
Ｇ４電極４２の電位が２４ｋＶに固定されている場合に
は、Ｇ３Ｄ電極４７の電位がその約１／４の電位の状態
でブラウン管管面の中央で最小径ビームを形成するよう
に設計されており、管面の周辺部、例えばコーナ部に電
子ビームを偏向させた場合には、Ｇ３Ｄ電極４７の電位
を６００Ｖ程度上記１／４条件よりも高めに与えること
で最小径ビームが得られる。

【００４６】Ｇ３Ｄ電極４７とＧ３Ｓ電極４６との間に
は、非点レンズが形成されており、Ｇ３Ｄ電極４７とＧ
３Ｓ電極４６との間の電位差が大きくなると、縦長の電
子ビームとなるように調整されている。このように、縦
長にするのは、インラインセルフコンバージェンス動作
のために電子ビームが横長に偏向されることに対する補
正をする目的である。

【００４７】まず、ブラウン管を動作させてコーナ部の
電子ビームを真円に近くかつビーム径が小さくなるよう
に調整する。上記ビーム形状とビーム径はあらかじめそ
の仕様を決めておいてその仕様を満たすように調整す
る。自由電子放出調整ピン４８を介してマイクロフィー
ルドエミッタに電圧印加を行い、自由電子を放出してお
く。振り分け偏向ピン４５への正電圧印加によって自由
電子を抵抗性コレクタ４４のＧ３Ｂ高圧ピン４４ｂより
中間タップ４４ｄに近づける方向に偏向しておく。上記
仕様を満たすように各電圧を微調整する。

【００４８】次に、管面中央部での電子ビーム形状とビ
ーム径をあらかじめ決定しておいた仕様を満たすように
調整するとき、自由電子は放出しない。次に、管面中央
とコーナとの中間位置の数カ所で同様の調整を行う。こ
の調整時には自由電子をあらかじめ決定しておいた所定
の量だけ放出し、偏向電圧の調整で仕様を満たすように
調整する。または、自由電子量の調整を伴う場合や上記
二つの高圧ピン４４ａ，４４ｂへの電圧印加を調整する
場合がある。上記調整サイクルを何度か繰り返すことで
管面のすべての場所で真円に近く細いビーム径となるよ
うに調整を行う。

【００４９】Ｇ３Ｓ電極４６は、隣接するＧ２電極との
間にもレンズを形成しているので、上記管面位置による
電位調整に伴ってＧ２電極とのレンズ仕様もそれぞれの
管面位置で最適となるようにＧ３Ａ高圧ピン４４ａより
中間タップ４４ｃ及びＧ３Ｂ高圧ピン４４ｂより中間タ
ップ４４ｄ及び自由電子偏向特性を設計しておく。

【００５０】図６には、図５のＧ３Ｄ電極４７とＧ３Ｓ
電極４６のそれぞれへの電位付与を等価回路で示した。
Ｇ３Ａ高圧ピン４４ａとＧ３Ｂ高圧ピン４４ｂと自由電
子で上記二電極４６，４７の電位が付与される。このよ
うに、ネックガラス１７の内部にてカソード電子源１６
とは別個に配置されたＧ３Ｄカソード１４ｄを低電圧で
制御し、フォーカス特性を調整するため、労力とコスト
とを低減させることが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ブラウン
管管面での電子ビームスポット形状とそのビーム径の調
整といったフォーカス特性を調整用の電子源からの自由
電子を制御することで容易に行うことができる。上記自
由電子の制御は、低電圧で制御できること、そして、ブ
ラウン管内の電子銃高圧電圧部位とは真空絶縁されてい
ることで、高価な保護回路を用いずに信頼性良く上記自
由電子の制御の回路を構成できる。この結果、このブラ
ウン管を用いたモニタ装置の製造コストが下げられる。

【００５２】上記自由電子の制御回路でブラウン管フォ
ーカス特性が制御できるため、モニタ装置として完成、
販売後に使用者が自分の好みで時間をかけてフォーカス
特性を調整できる。このことで、使用者が満足すること
に加えて、この使用者調整を前提としてブラウン管製造
調整とモニタ装置製造調整を行えるのでそれぞれのコス
ト、特に調整コストが低減できる。従って、労力とコス
トとを低減させることの可能なブラウン管を提供するこ
とができる。

【００５３】また、請求項２にかかる発明によれば、上
記マイクロフィールドエミッタの生成電子量が外部電界
の影響を受けにくい特徴を活かして様々な電位分布が懸
念される領域に飛び込み電子放出源を設けることができ
る。さらに、請求項３にかかる発明によれば、上記電子
の飛び込み位置に依存して抵抗分布を変化させることで
上記レンズ電極の電位が制御できる。さらに、請求項４
にかかる発明によれば、上記真空容器の内部に配置した
調整偏向電極により上記電子の軌道を変化させることが
可能なため、省スペース化を図ることができる。

【００５４】さらに、請求項５にかかる発明によれば、
上記真空容器の外部に配置したコイルにより上記電子の
軌道を変化させることが可能なため、簡単な構成で実現
することができる。さらに、請求項６にかかる発明によ
れば、上記複数のレンズ電極間を中間タップ付きの抵抗
片の中間タップに接続し、上記抵抗片の両端に所定の電
位を付与した状況で、上記抵抗片に制御された電子を飛
び込ませることで上記複数のレンズ電極の電位を制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態におけるブラウン管のネック部の構
成を示す断面図である。

【図２】Ｇ３Ｄ電極の電位と自由電子放出特性との関係
を示す等価回路である。

【図３】自由電子の軌道を変化させることにより電子量
を制御する場合におけるブラウン管のネック部の構成を
示す断面図である。

【図４】コイルにより発生された磁界により自由電子の
軌道を変化させて電子量を制御する場合におけるブラウ
ン管のネック部の構成を示す断面図である。

【図５】単数の電子源を備えたブラウン管のネック部の
構成を示す断面図である。

【図６】Ｇ３Ｄ電極とＧ３Ｓ電極のそれぞれへの電位付
与を示す等価回路である。

【図７】従来例におけるブラウン管のネック部の構成を
示す断面図である。

【符号の説明】

１０ネック部分１１ファンネル内装黒鉛１２金属製の足１３電子銃Ｇ４電極１４電子銃Ｇ３Ｄ電極１４ａＧ３Ｄ調整端子１４ｂＧ３Ｄ抵抗体１４ｃＧ３Ｄ抵抗体接地ピン１４ｄＧ３Ｄカソード１４ｅ空間電荷制御電極１４ｆ制御電極１４ｇＧ３Ｄ調整ピン１５電子銃Ｇ３Ｓ電極１６カソード電子源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/46 H01J 29/50 H01J 29/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カソード電子源を備える電子銃を真空容
器の内部に配置するブラウン管において、シャドーマスク及びファンネル部の内側に与える電位と
接地電位との抵抗分割を行う抵抗体の中間に接続する調
整端子に対して自由電子を照射する電子供給手段を、上
記カソード電子源とは別個にブラウン管内に備えたこと
を特徴とするブラウン管。
【請求項２】上記請求項１に記載のブラウン管におい
て、上記電子供給手段は、マイクロフィールドエミッタを備
えることを特徴とするブラウン管。
【請求項３】上記請求項１または請求項２に記載のブ
ラウン管において、上記電子供給手段は、上記電子銃のレンズ電極またはこ
のレンズ電極の調整端子に供給する電子の軌道を変化さ
せることにより、上記レンズ電極または調整端子に供給
する電子量を制御することを特徴とするブラウン管。
【請求項４】上記請求項３に記載のブラウン管におい
て、上記電子供給手段は、上記真空容器の内部に上記電子の
軌道を変化させることの可能な調整偏向電極を備えるこ
とを特徴とするブラウン管。
【請求項５】上記請求項３に記載のブラウン管におい
て、上記電子供給手段は、上記真空容器の外部に上記電子の
軌道を変化させることの可能なコイルを備えることを特
徴とするブラウン管。
【請求項６】上記請求項１〜請求項５のいずれかに記
載のブラウン管において、上記電子供給手段は、単数の電子源からの電子の量及び
軌道の制御によって上記電子銃の異なる電位付与を必要
とする複数のレンズ電極への付与電位を制御することを
特徴とするブラウン管。