JP3738010B2

JP3738010B2 - カラー受像管装置

Info

Publication number: JP3738010B2
Application number: JP2003007399A
Authority: JP
Inventors: 康之上田; 崇志井東
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: JP2003197121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光体スクリーン面の全域において高い解像度が得られるように構成したカラー受像管用電子銃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー受像管装置の解像度特性は、ビームスポットの大きさおよび形状に大きく依存する。高い解像度を得るためには小径の円形ビームスポットが生成されるように電極を構成しなければならないが、電子銃の主レンズ電界を通過する電子ビーム径はビーム電流の増大に伴って大きくなり、主レンズ電界の球面収差によってビームスポットがさらに径大化する。そこで、主レンズ電界の口径をできるだけ大きくして、球面収差の影響を少なくする必要がある。
【０００３】
特開昭５５−１７９６３号公報に開示されているカラー受像管装置では、図７に示すように、断面長円形の筒体３とその開口端から内側に後退した位置に設けた二枚の遮蔽板４とで集束電極１を構成することによって、インライン配列した３本の電子ビームを分離している。また、最終加速電極２についても集束電極１と同様に、断面長円形の筒体５の開口端から内側に後退した位置に設けた二枚の遮蔽板６で３本の電子ビームを分離している。このとき、集束電極１と最終加速電極２において、三つの主レンズ電界が隣合うもの同士でオーバーラップするので大口径の主レンズ電界を生成することができる。このため、主レンズ電界を通過するビームの径が電流の増大に伴い径大化しても、球面収差による悪影響を少なくすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようという課題】
このような構成によって、ネック径を拡大することなく主レンズ電界の口径を径大化できるが、それには限度がある。もし、集束電極と最終加速電極の最大外形をガラスバルブのネック部の内径に近い値まで大きくすると、ネックガラス部の壁電界が主レンズに侵入して悪影響を及ぼす。また、ネック部を径大化すると、偏向感度が低下する。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ガラスバルブのネック径を径大化することなく電子銃の主レンズ電界の口径を更に拡大して、解像度をさらに高めたカラー受像管装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による第１のカラー受像管装置の特徴は、フォーカス電圧が印加される集束電極とアノード電圧が印加される最終加速電極との間には、抵抗層が形成された、前記集束電極及び前記最終加速電極の断面形状と略同等の断面形状を有する筒状の絶縁体が３本の電子ビームを取り囲むように配置され、前記抵抗層の最終加速電極側にはアノード電圧と同等以下の高位の電圧が、集束電極側にはフォーカス電圧と同等以上の低位の電圧が印加されるとともに、絶縁体に対向する集束電極及び最終加速電極の端面にはインライン配列された３つの電子ビーム通過孔がそれぞれ設けられている点にある。
【０００７】
また、好ましくは、前記インライン配列された３つの電子ビーム通過孔のうちの中央のビーム通過孔が非円形、例えば長円形に形成され、その長軸がインライン方向と垂直な方向にある。
【０００８】
別の構成として、インライン配列された３つの電子ビーム通過孔を有する端面板に代えて、遮蔽板のような電極手段を用いた構成にも本発明は適用される。つまり、本発明による第２のカラー受像管装置は、フォーカス電圧が印加される集束電極とアノード電圧が印加される最終加速電極のそれぞれは、インライン配列された３本の電子ビームを取り囲む筒体からなり、その筒体の内部に電界を３つの主レンズ電界に分離する電極手段が設けられている構成において、前記集束電極と前記最終加速電極との間には、抵抗層が形成された、前記集束電極及び前記最終加速電極の断面形状と略同等の断面形状を有する筒状の絶縁体が前記３本の電子ビームを取り囲むように配置され、前記抵抗層の最終加速電極側にはアノード電圧と同等以下の高位の電圧が、集束電極側にはフォーカス電圧と同等以上の低位の電圧が印加されることを特徴とする。
【０００９】
前記絶縁体は耐熱ガラスまたはセラミックで形成されることが好ましい。あるいは、金属等の導電体表面に絶縁コーティング処理を施して形成してもよい。
【００１０】
前記抵抗層の最終加速電極側にアノード電圧と同等以下の高位の電圧を、集束電極側にフォーカス電圧と同等以上の低位の電圧を印加する簡便な方法として、抵抗層の最終加速電極側を最終加速電極に、集束電極側を集束電極に、それぞれ接続するようにしてもよい。また、絶縁体を構成する筒体の開口端面とこれに対向する集束電極及び最終加速電極の端面とが同軸の楕円形又はこれに類似の形状の断面であることが好ましい。
【００１１】
前記絶縁体は、１個に限る必要はなく、２個以上設けてもよい。この場合、それぞれの絶縁体の間に、インライン配列された３つの電子ビーム通過孔を有する補助電極板が配置され、前記補助電極板と両側の絶縁体の抵抗層とが電気的に接続されている構成が好ましい。
【００１２】
また、前記抵抗層は、螺旋状のパターンで形成することによって容易に高抵抗値を得ることができる。また、抵抗層を形成する材料の主成分としては、パラジウム、ルテニウム系の酸化物を用いることができる。
【００１３】
上記のような本発明の構成によれば、３つの主レンズ電界のオーバーラップ部は従来と同様の電界になり、かつ、主レンズ電界域におけるＺ軸上の電位分布が緩やかな勾配となるため、主レンズ電界の球面収差を軽減することが可能になる。また、ガラスバルブのネック部の壁電界による主レンズ形成領域への侵入を前記絶縁体によるシールド効果で防止することができる。このようにして、ビームスポット径がより小さくなり、その結果、蛍光体スクリーンで高い解像度を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図３に示すように、本実施形態に係るカラー受像管装置は、ガラスバルブ１８のネック部１８ａに、インライン配列された３つの陰極１５、制御電極１６、集束電極、最終加速電極８等で構成された電子銃を備えている。この電子銃の主レンズ部の電極構成を図１に示す。図１及び３は受像管の上面からみた断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係るカラー受像管装置の電子銃にあっては、集束電極７と最終加速電極８との間に絶縁体９が設けられ、これらによってインライン型主レンズが構成されている。集束電極７及び絶縁体９のＺ軸方向から見た正面図を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００１７】
集束電極７は絶縁体９側の端面１０にインライン配列された３個のビーム通過孔１０ａ〜ｃを有し、中央の孔１０ｂはインライン方向と垂直の方向に長軸を有する楕円形状に形成されている。最終加速電極８も同様に絶縁体側端面にインライン配列された３個のビーム通過孔１２ａ〜ｃを有し、中央の孔１２ｂはインライン方向と垂直方向に長軸を有する楕円形状である。
【００１８】
絶縁体９は３本の電子ビームを取り囲む筒体であり、その内面に高抵抗値の抵抗体層（以下、「高抵抗層」という）１４を有している。高抵抗層１４は、例えば図８に示すように、最終加速電極側から集束電極側にかけて螺旋状に形成されている。そして、抵抗層１４の一端側１４ａが集束電極７と電気的に接続され、他端側１４ｂが最終加速電極８と接続されている。これによって、以下のようなレンズ電界が形成される。
【００１９】
絶縁体９は３本の電子ビームを取り囲む筒体であるため、その内部には３本の電子ビームに共通のレンズ電界が形成される。また、図６に実線で示すように、主レンズ電界域におけるＺ軸上の電位分布は従来の破線で示すものに比べて勾配が緩やかになる。これらの２つの作用の相乗効果により、実効レンズ口径が著しく拡大する。なお、図６において、Ｚ＝０は絶縁体９のＺ軸方向における中間点にとっている。集束電極７と最終加速電極８のそれぞれの端面にあるインライン配列されたビーム通過孔１０ａ〜ｃ，１２ａ〜ｃは、レンズ電界を３つのレンズ電界に分離するとともに、その孔形状によりインライン方向（Ｘ軸方向）とそれに垂直な方向（Ｙ軸方向）とのレンズ集束力を調整する。また、ネック部１８ａ（図３）の壁電界は絶縁体９でシールドされるため、主レンズ電界への悪影響を防止できる。
【００２０】
次に、図４に示す第２の実施形態は、集束電極２７および最終加速電極２８のそれぞれの端面３０及び３２を電極内側方向に後退させている点が第１の実施形態と異なっている。このような構成であっても、基本的な効果は第１の実施形態の場合と変わらない。もちろん、一方の端面３０または３２のみを後退させてもよい。逆に、端面３０及び３２の両方または一方のうち、端面の少なくとも一部を絶縁筒体内部へ突出させてもよい。さらに、レンズ電界を３つに分離する電極手段としてインライン配列された３つの孔を有する端面平板を用いる代わりに、図７に示したような２枚の遮蔽板を用いてもよい。
【００２１】
次に、図５に示す第３の実施形態では、集束電極４７と最終加速電極４８との間に２個の絶縁体４９，５１を設け、その間にインライン配列されたビーム通過孔を有する補助電極板５０を設けている。この補助電極板５０と両側の絶縁体の抵抗層５４，５５とは電気的に接続されている。この補助電極板により、インライン方向とそれに垂直方向のレンズ集束力のバランス調整が容易になり、絶縁体に形成された抵抗層５４，５５のＺ軸方向の領域を実効的に大きくできるために、Ｚ軸方向の電位分布を更に緩やかにしてレンズ口径をいっそう拡大することができる。２個以上の補助電極板を用いて絶縁体を３個以上に分割してもよい。
【００２２】
なお、この発明はフォーカス電圧とアノード電圧で形成される主レンズに限定されるものではなく、カラー受像管用電界レンズ一般に適用可能である。また、絶縁体は少なくとも内面の抵抗層に隣接する部分が絶縁体であればよく、例えば、金属表面に絶縁コーティング等の処理を施したようなものであってもよい。また、抵抗層はＺ軸方向に高抵抗値が得られるならば、必ずしも螺旋状に形成する必要はない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、３個の主レンズ電界が隣合うもの同士でオーバラップする構成に加えて、主レンズ部の軸上電位分布の勾配が緩やかになる。この２つの作用の相乗効果により、実効的な主レンズ口径は著しく拡大され、球面収差、および、レンズ倍率が共に低減されるので、ビームスポット径をより小さくでき、蛍光体スクリーンで高い解像度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラー受像管装置における主レンズ部の構成を示す断面図
【図２】図１のレンズ部を構成する集束電極及び絶縁体のＺ軸方向から見た正面図
【図３】図１のカラー受像管装置の主要部の上面から見た断面図
【図４】第２の実施形態に係るカラー受像管装置における主レンズ部の構成を示す断面図
【図５】第３の実施形態に係るカラー受像管装置における主レンズ部の構成を示す断面図
【図６】主レンズ部のＺ軸上電位分布について、従来のものと本発明によるものとを比較して示すグラフ
【図７】従来のカラー受像管装置の主レンズ部の構成を示す断面図及び正面図
【図８】抵抗層の構造の一例を示す図
【符号の説明】
１，７，２７，４７集束電極
４，６遮蔽板
２，８，２８，４８最終加速電極
９，２９，４９，５１絶縁体
１４，３４，５４，５５抵抗層
５０補助電極板

Claims

フォーカス電圧が印加される集束電極とアノード電圧が印加される最終加速電極との間には、抵抗層が形成された、前記集束電極及び前記最終加速電極の断面形状と略同等の断面形状を有する筒状の絶縁体が３本の電子ビームを取り囲むように配置され、前記抵抗層の前記最終加速電極側には前記アノード電圧と同等以下の高位の電圧が、前記集束電極側には前記フォーカス電圧と同等以上の低位の電圧が印加されるとともに、絶縁体に対向する前記集束電極及び前記最終加速電極の端面にはインライン配列された３つの電子ビーム通過孔がそれぞれ設けられていることを特徴とするカラー受像管装置。
インライン配列された３つの電子ビーム通過孔のうちの中央のビーム通過孔が非円形に形成され、その長軸がインライン方向と垂直な方向にあることを特徴とする請求項１のカラー受像管装置。
フォーカス電圧が印加される集束電極とアノード電圧が印加される最終加速電極のそれぞれは、インライン配列された３本の電子ビームを取り囲む筒体からなり、その筒体の内部に電界を３つの主レンズ電界に分離する電極手段が設けられ、前記集束電極と前記最終加速電極との間には、抵抗層が形成された、前記集束電極及び前記最終加速電極の断面形状と略同等の断面形状を有する筒状の絶縁体が前記３本の電子ビームを取り囲むように配置され、前記抵抗層の前記最終加速電極側にはアノード電圧と同等以下の高位の電圧が、前記集束電極側には前記フォーカス電圧と同等以上の低位の電圧が印加されることを特徴とするカラー受像管装置。
絶縁体が耐熱ガラスまたはセラミックであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のカラー受像管装置。
絶縁体が金属等の導電体表面に絶縁コーティング処理を施して形成されたものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のカラー受像管装置。
絶縁体に形成された抵抗層の最終加速電極側が最終加速電極に、集束電極側が集束電極に、それぞれ電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のカラー受像管装置。
絶縁体を構成する筒体の開口端面とこれに対向する集束電極及び最終加速電極の端面とが同軸の楕円形又はこれに類似の形状の断面であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のカラー受像管装置。
絶縁体が２個以上設けられ、それぞれの絶縁体の間に、インライン配列された３つの電子ビーム通過孔を有する補助電極板が配置され、前記補助電極板と両側の絶縁体の抵抗層とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のカラー受像管装置。
前記抵抗層が螺旋状のパターンで形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載のカラー受像管装置。
抵抗層の主成分がパラジウム、ルテニウム系の酸化物で形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載のカラー受像管装置。