JPH0612656B2

JPH0612656B2 - カラ−受像管用電子銃構体

Info

Publication number: JPH0612656B2
Application number: JP20636385A
Authority: JP
Inventors: 武敏下間; 真平腰越
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPS6269442A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本考案はカラー受像管用電子銃構体に関する。

〔発明の技術的背景〕

中央電子ビームおよびこの中央電子ビームの両側の両サ
イド電子ビームを発生するインライン型一体化構造のカ
ラー受像管用電子銃構体の一つは第２図に示す様に、ヒ
ータ(1)を内装する陰極(2)、それぞれ一体成形された第
１グリッド電極(3)、第２グリッド電極(4)、第３グリッ
ド電極(5)及び第４グリッド電極(6)からなる。これはバ
イポテンシャル形電子銃構体の基本形で、相対的低電位
電圧が印加される第３グリッド電極(5)と、相対的高電
位電圧が印加される第４グリッド電極(6)とで主電子レ
ンズを形成する。各電極は電子ビームに対応する開口を
有しており、センタ電子ビーム(G)に関しては、第１グ
リッド電極(3)には開口(3c)、第２グリッド電極(4)には
開口(4c)、第３グリッド電極(5)のうち陰極(2)に近い側
には開口(51c)、第４グリッド電極(6)に近い側には開口
(52c)、第４グリッド電極(6)のうち第３グリッド(5)に
近い側には開口(61c)、陰極(2)から最も遠い側には開口
(62c)を有している。同様にサイド電子ビーム(R)，(B)
に関しては、開口(3s)，(4s)，(51s)，(52s)，(61s)，
(62s)を有している。

こゝで、第４グリッド電極(6)のサイド電子ビームに対
応する開口(61s)の中心軸(イ)は第３グリッド電極(5)の
サイド電子ビームに対応する開口(52s)の中心軸(ロ)より
も電子銃構体の中心軸(X)からわずかに遠く偏心してい
るので開口(61s)に形成される電界は中心軸(イ)に対して
非対称となり、開口(61s)を通過するサイド電子ビーム
(R)，(B)はセンタ電子ビーム(G)方向に偏向され、３本
の電子ビーム(R)，(G)，(B)は図示しないスクリーン上
において一致（コンバーゼンス）するようになってい
る。中心軸(イ)の偏心量は受像管の大きさや電子銃形状
にも依存するが、中心軸(ロ)に対して0.1〜0.2mm程度で
ある。

〔背景技術の問題点〕

さて、前記一体化構造電子銃構体は各電極の構成が機械
的に簡単であり、しかも３本の電子銃に対応する開口部
の相対位置が正確に決定されるために、コスト及び精度
の点で好ましいが、一方改良すべき欠点もある。即ち３
本の電子ビームをスクリーン上に集中させるために、サ
イド電子ビームに対応する第４グリッド（又は最終電
極）の開口が、第３グリッド（又は最終電極と対向する
電極）のそれらに対して偏心しているので、サイド電子
ビームに対する電子レンズは、本質的に非対称レンズと
なっており、この結果、第３図に示す如く、中央電子ビ
ームスポット(g)はほぼ真円となるが、サイド電子ビー
ムスポット(b)，(r)は真円とはならず、輝点の横方向に
ハローが現われる。いわゆるコマ収差を受けたものとな
る。これにより、画面中央部、ひいては画面周辺部のフ
ォーカス品位を損なうという欠点が生ずる。画面中央部
に於いては、両側電子ビームスポットは横方向にハロー
が現われているので、これ自体好ましいことではない。
言いかえれば、センタ電子ビームとサイド電子ビームと
でフォーカス電圧（集束電極の印加電圧）が異なること
になり、サイド電子ビームのフォーカス電圧を高くして
やればハローは消えるので、両側ビームのフォーカス電
圧は、中央ビームのそれよりも高いということになる。
ただし、この場合センタ電子ビームは最良状態ではな
い。いずれにせよ、サイド電子ビームにハローが出てい
ることは問題となる。

さらに、両面周辺部、特に第４図に示す如く、画面上下
の部分では更に不都合な現象が起こる。最近の偏向ヨー
ク磁界は、画面周辺部にて、中央ビームと両側ビームと
を合致させるために、水平偏向磁界を強いピンクッショ
ン磁界、垂直偏向磁界を強いパレル磁界とすることは周
知である。この結果、画面上下部では、中央ビームは、
横長の輝点と上下方向のハロー、両側ビームは、図示の
如く、約４５°に傾いた横長の輝点と、これとほぼ直交
するハローとからなる。いま、画面中央部にて、面サイ
ドビームに横方向のハローができると、画面上下部に偏
向されたときこのハローが助長されて、はなはだフォー
カス品位を損なうことになる。

この問題を解決するための類似技術も多く見られる。例
えば特公昭52−32714号公報（米国特許明細書第3772554
号）には、両サイドビームの開孔軸は、第１グリッド電
極から第３グリッド電極の第４グリッド電極と対向する
ところまで同じで第４グリッドの開口中心軸だけ偏心し
ている。さらにこの電子銃は、センタ電子レンズとサイ
ド電子レンズとの相互干渉を防止するため、主レンズの
電極対向面を湾曲させている。本発明はこの必要はな
い。

又実公昭54−33816号公報には両サイド電子ビームの収
差を補正するために、主レンズ部にて両サイドビームの
開口径をセンタビームの開口径よりも大きくした電子銃
構体が開示されている。この電子銃も第４グリッド電極
の開口中心軸だけ偏心している。

さらに特開昭55−37798号公報には、主レンズに入射す
る両サイドビームを主レンズに対して傾斜して入射して
いる電子銃が開示されている。この電子銃は第２グリッ
ド電極と第３図グリッド電極間で両サイドビームを偏向
させており、主レンズ部では偏向を受けない。

以上の通り多くの技術があるが、いずれも十分な解決に
は至ってない。

〔発明の目的〕

本発明は前記欠点を解決することにあり画面中央部、及
び周辺部にても極めて良好なフォーカス品位を得ること
の出来るカラー受像管用電子銃構体を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

本発明はセンタ電子ビームおよび両サイド電子ビームを
発生するインライン型一体化電子銃構体であって、少な
くとも陰極および相対的低電位電極と相対的高電位電極
よりなる主電子レンズ形成用電極手段とを有し、各電極
は電子ビームに対応した開口を有する電子銃構体におい
て、前記相対的低電位電極の開口のうち陰極に近い側の
サイド電子ビームに対応する開口の中心軸は、相対的低
電位電極の開口のうち前記相対的高電位電極に近い側の
サイド電子ビームに対応する開口の中心軸よりも電子銃
構体の中心軸からわずかに遠く、かつ相対的高電位電極
の開口のうち相対的低電位電極に近い側のサイド電子ビ
ームに対応する開口の中心軸よりも電子銃構体の中心軸
にわずかに近いことを特徴とするカラー受像管用電子銃
構体である。

つまり両サイド電子ビームに対応する開口の中心軸に関
しては、電子銃構体の中心軸からの距離が異なる少なく
とも３種類の軸がある。第１の軸は陰極から第３グリッ
ド電極の陰極に近い側の開口までの中心軸、第２の軸は
第３グリッド電極の第４グリッド電極（最終電極）に近
い側の開口の中心軸、第３の軸は第４グリッド電極（最
終電極）の主レンズ形成用開口の中心軸である。これら
３種類以上の中心軸の偏心により両サイド電子ビームに
所定の偏向を与えながら、かつコマ収差の無い（少な
い）良好な電子ビームスポットを得ることができる。

〔発明の実施例〕

第１図により、バイポテンシャル形電子銃の例を説明す
る。第２図の従来例と同じものは説明を省略する。

両サイド電子ビームに対応する電極の開口中心軸は、第
１グリッド(3)、第２グリッド(4)、第３グリッド(50)の
第２グリッド側の開口の中心軸までを第１の軸(80)とす
る。第３グリッド(50)の第４グリッド(60)の開口(520s)
の中心軸は第１の軸(80)よりも電子銃構体の中心軸(X)
にわずかに近くなっている。これを第２の軸(90)とす
る。第４グリッド(60)の第３グリッド(50)側の開口(610
s)の中心軸は、第１の軸(80)よりも電子銃構体の中心軸
(X)からわずかに遠くなっている。これを第３の軸(100)
とする。尚、第４グリッド(60)のスクリーン軸の開口(6
20s)は、主レンズ形成に影響しないから、その中心は特
に制約を受けないが、第１の軸(80)、又は、第３の軸(1
00)と一致させると好適である。

以上の通り本発明による電子銃は、従来形電子銃に比較
して、主レンズ形成電極のうち、低電圧側、つまり第３
グリッドの開口中心軸(90)が、電子銃構体の中心軸(X)
側へ偏心していることが特徴である。本発明による電子
銃の動作原理を第６図により従来形電子銃の第５図と比
較しながら説明する。第６図は、説明を容易にするため
に、主レンズ部の作用を模式的に光学レンズに置きかえ
てある。

低電圧の印加された開口と高電圧の印加されている開口
との間にレンズが形成され、低電圧側にて集束作用があ
り、高電圧側では発散作用があることは周知である。従
って、従来形電子銃では第５図に示す如く、凹レンズが
外側へ偏心していると考えることができる。これにより
電子ビーム全体としては、電子銃構体の中心軸(X)側へ
偏向されるが、電子ビームの拡がりを考えると、スクリ
ーン上では偏向された方向とは逆方向（図では上方）は
ハローが出る。

本発明では、このハローを消去するために、第６図に示
す如く、凸レンズを中心軸側へやゝ偏心させている。こ
の凸レンズが中心軸側へ偏心していることにより、偏向
方向とは逆方向へ出ているハローが、中心軸側へ偏向さ
れていわゆるコマ収差が消去される。

尚、凸レンズの中心軸側へ偏心させる量が多過ぎると、
従来とは逆方向、つまり図で下方にハローが出るので、
当然のことながら最適値が存在する。計算と実験による
と、凸レンズの偏心量と凹レンズの偏心量の最適値は次
の通りであった。

集束電圧つまり、第３グリッドの印加電圧が、第４グリ
ッドの印加電圧の24〜34％で、第３グリッド、第４グリ
ッドの開口径が4.52mmのとき20型受像管に於ける偏心量
はd₁＝0.04mm，d₂＝0.06mmである。第１の軸(80)から中
心軸(X)までの距離は4.92mmである。

尚、従来形電子銃の場合、凹レンズの偏心量は上記と同
一条件のときｄ＝0.12mmであるから、凸レンズと凹レン
ズの偏心量は、本発明の場合従来形の偏心量と同程度か
やや少なくなる。

第７図は本発明の電子銃構体を用いたカラー受像管の画
面上における電子ビームスポット形状を示す。図に示す
如く、画面全体にわたってハローが少なく、電子ビーム
スポット形状が良好になっている。

以上述べた如く、本発明の電子銃は、従来類似例とは、
その構造及び動作原理において全く異なるものである。

次に、第８図により本発明の他の実施例を説明する。こ
の電子銃の構造は、クォードラポテンシャル形と呼ばれ
るものであり、その主レンズ部にも本発明が適用出来
る。ヒータ(1)、カソード(2)、第１グリッド(3)、第２
グリッド(4)、第３グリッド(500)、第４グリッド(60
0)、第５グリッド(700)、及び第６グリッド(800)が、こ
の順に配置されている。各電極に印加される電圧は、例
えば、カソード(2)には150Ｖ、第１グリッド(3)は接
地、第２グリッド(4)には600Ｖ、第３グリッド(500)に
は８KV、第４グリッド(600)は、管内にて第２グリッド
(4)と接続され、第５グリッド(700)も同じく第３グリッ
ド(500)にて接続され、第６グリッド(800)には25KVがそ
れぞれ印加されている。主レンズは第５グリッド(700)
と第６グリッド(800)の間で形成される。両サイドビー
ムに対応する開口中心軸から電子銃構体の中心軸(X)ま
での距離(9)は、第１グリッド(3)から第５グリッド(70
0)のカソート側(2)までにおいては4.92mmである。第５
グリッド(700)の主レンズ側の開口中心軸から中心軸(X)
までの距離(10)は4.88mmである。第６グリッド(800)の
開口中心軸から中心軸(X)までの距離(11)は4.98mmであ
る。尚、主レンズ形成部の開口径は、第５グリッド(70
0)、第６グリッド(800)の中心孔、両側孔共に4.52mmで
ある。

尚、本発明による電子銃構体は、受像管の大きさ、又は
主レンズ方式にかかわりなく適用可能である。偏心量
d₁，d₂（第６図）が関係するパラメータとしては、受像
管の大きさ、電子銃軸と第１の軸との間隔(Sg)、主レン
ズ形成電極の開口径(D)、フォーカス電圧の最終電圧
（陽極）に対する比率(E_F/E_b)である。

偏心量d₁，d₂が大きくなるのは、L_sgが小さく、Sgが大
きく、Ｄが大きく、Ｅ_Ｆ／Ｅ_ｂが大きい場合であり、こ
のときd₁／Ｄは約0.024であり、d₂／Ｄは約0.025であ
る。

一方偏心量d₁，d₂が小さくなるのは、L_sgが大きく、Sg
が小さく、Ｄが小さく、E_F/E_rが小さい場合であり、こ
のときd₁／Ｄは約0.002であり、d₂／Ｄは約0.003であ
る。つまり、 0.002≦d₁／Ｄ≦0.024 0.003≦d₂／Ｄ≦0.025 が好適範囲である。ちなみに前記実施例ではd₁／Ｄ＝0.
04／4.52＝0.00885であり、d₂／Ｄ＝0.06／4.52＝0.013
2となっている。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明の電子銃構体は、従来電子銃構
体の欠点であった両サイドビームのコマ収差を、比較的
簡単な構造により解消することが可能である。従って、
カラー受像管の両面中央部、ひいては画面周辺部のフォ
ーカス品位を大幅に向上させ得るものであり、その工業
的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第８図は本発明の電子銃構体の概略図、第２
図は従来の電子銃構体の概略図、第３図及び第４図は従
来の電子銃構体による電子ビームスポット形状を示す
図、第５図は従来の電子銃構体の主レンズの作用を説明
する図、第６図は本発明の電子銃構体の主レンズの作用
を説明する図、第７図は本発明の電子銃構体による電子
ビームスポット形状を説明する図である。１…陰極５，50，500…第３グリッド電極６，60，600…第４グリッド電極 700…第５グリッド電極Ｘ…電子銃構体の中心軸 51S，52S，61S，62S，510S，520S，610S，620S…サイド
電子ビームに対応する開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センタ電子ビームおよび両サイド電子ビー
ムを発生するインライン型一体化電子銃構体であって、
少なくとも陰極および相対的低電位電極と相対的高電位
電極よりなる主電子レンズ形成用電極手段とを有し、各
電極は電子ビームに対応した開口を有する電子銃構体に
おいて、前記相対的低電位電極の開口のうち陰極に近い側のサイ
ド電子ビームに対応する開口の中心軸は、相対的低電位
電極の開口のうち前記相対的高電位電極に近い側のサイ
ド電子ビームに対応する開口の中心軸よりも電子銃構体
の中心軸からわずかに遠く、かつ相対的高電位電極の開
口のうち相対的低電位電極に近い側のサイド電子ビーム
に対応する開口の中心軸よりも電子銃構体の中心軸にわ
ずかに近いことを特徴とするカラー受像管用電子銃構
体。