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JP2000231890A - Color cathode ray tube device - Google Patents

Color cathode ray tube device

Info

Publication number
JP2000231890A
JP2000231890A JP11032259A JP3225999A JP2000231890A JP 2000231890 A JP2000231890 A JP 2000231890A JP 11032259 A JP11032259 A JP 11032259A JP 3225999 A JP3225999 A JP 3225999A JP 2000231890 A JP2000231890 A JP 2000231890A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
electrode
main lens
deflection
electron beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP11032259A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Ueno
博文 上野
Kazunori Sato
和則 佐藤
Tsutomu Takegawa
勉 武川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11032259A priority Critical patent/JP2000231890A/en
Priority to TW089101031A priority patent/TW446984B/en
Priority to KR1020007010648A priority patent/KR100344205B1/en
Priority to EP00900922A priority patent/EP1075013A4/en
Priority to CN008004153A priority patent/CN1133195C/en
Priority to PCT/JP2000/000358 priority patent/WO2000045414A1/en
Priority to MYPI20000232A priority patent/MY120837A/en
Priority to US09/646,102 priority patent/US6489736B1/en
Publication of JP2000231890A publication Critical patent/JP2000231890A/en
Abandoned legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color cathode ray tube device capable of displaying a high quality image by reducing elliptical distortion of a beam spot on a whole display surface. SOLUTION: This color cathode ray tube device includes an electron gun comprising a main lens 4 and at least one multipolar lens 6a, 6b for passing an electron beam before incident to the main lens 4. The electron gun is structured so that focusing force of the main lens 4 and the multipolar lens 6a, 6b changes in synchronization with a deflecting value of a deflection yoke. As the deflecting value of the deflection yoke increases, the focusing force in a horizontal direction of the main lens 4 is relatively strengthened and the focusing force in a vertical direction is relatively weakened, and the focusing force in a horizontal direction of the multipolar lens is relatively weakened and the focusing force in a vertical direction of the multipolar lens is relatively strengthened.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、カラーブラウン
管装置に係り、特に画面周辺部におけるビームスポット
の楕円歪を軽減して品位良好な画像を表示するカラーブ
ラウン管装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color cathode ray tube device, and more particularly to a color cathode ray tube device which displays a high-quality image by reducing elliptic distortion of a beam spot in a peripheral portion of a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にカラーブラウン管装置は、パネル
およびファンネルからなる外囲器を有し、そのファンネ
ルのネック内に配設された電子銃から放出される3電子
ビームを、ファンネルの外側に装着された偏向ヨークの
発生する水平、垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマ
スクを介して、上記パネルの内面に設けられた蛍光体ス
クリーンを水平、垂直走査することにより、カラー画像
を表示する構造に形成されている。
2. Description of the Related Art In general, a color cathode ray tube device has an envelope composed of a panel and a funnel, and three electron beams emitted from an electron gun disposed in the neck of the funnel are mounted on the outside of the funnel. Horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by the deflection yoke, and a horizontal and vertical scan of a phosphor screen provided on the inner surface of the panel through a shadow mask to form a structure for displaying a color image. ing.

【0003】このようなカラーブラウン管装置は、現
在、電子銃を同一水平面上を通るセンタービームおよび
一対のサイドビームからなる一列配置の3電子ビームを
放出するインライン型とし、偏向ヨークの発生する水平
偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形
として、これら水平、垂直偏向磁界により、格別の補正
回路を要することなく、画面全面にわたり3電子ビーム
を集中させるセルフコンバーゼンス・インライン型カラ
ーブラウン管装置が広く実用化されている。
At present, such a color cathode ray tube apparatus is of an inline type in which an electron gun emits three electron beams arranged in a line composed of a center beam and a pair of side beams passing on the same horizontal plane, and a horizontal deflection generated by a deflection yoke. A self-convergence in-line type color CRT device that concentrates three electron beams over the entire screen without the need for a special correction circuit using these horizontal and vertical deflection magnetic fields. Has been put to practical use.

【0004】その一列配置の3電子ビームを放出する電
子銃としては、各種方式のものがあるが、その一種にバ
イポテンシャル[BPF(Bi−Potential
Focus)]型DAC&F(Dynamic Ast
igmatism Correction and F
ocus)方式といわれる電子銃がある。
There are various types of electron guns that emit three electron beams arranged in a line, and one of them is a bi-potential [BPF (Bi-Potential)].
Focus)] type DAC & F (Dynamic Ast)
igmatism Correction and F
There is an electron gun called an ocus type.

【0005】この電子銃は、図12に示すように、一列
配置の3個のカソードK、これらカソードKから蛍光体
スクリーン方向に順次配置された一体構造の第1グリッ
ドG1 、第2グリッドG2 、第3グリッドG3 の2つの
分割電極G31,G32および第4グリッドG4 を有する。
その各電極には、それぞれ3個のカソードKに対応して
3個の電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
As shown in FIG. 12, this electron gun has three cathodes K arranged in a line, and a first grid G 1, a second grid G 2, and a monolithic structure which are sequentially arranged from the cathode K in the direction of the phosphor screen. It has two divided electrodes G31 and G32 of the third grid G3 and a fourth grid G4.
In each of the electrodes, three electron beam passage holes corresponding to the three cathodes K are formed in a line.

【0006】この電子銃では、カソードKに150Vの
電圧に映像信号が重畳された電圧が印加され、第1グリ
ッドG1 は接地される。第2グリッドG2 には約600
V、第3グリッドG3 の分割電極G31には約6 kV、分
割電極G32には、約6 kVの電圧に偏向ヨークの電子ビ
ームの偏向量にしたがって増大し、蛍光体スクリーンの
コーナー部で最も最も高くなるパラボラ状の電圧が重畳
された変動電圧が印加される。第4グリッドG4 には約
26 kVの電圧が印加される。
In this electron gun, a voltage obtained by superimposing a video signal on a voltage of 150 V is applied to the cathode K, and the first grid G1 is grounded. About 600 in the second grid G2
V, a voltage of about 6 kV is applied to the divided electrode G31 of the third grid G3 and about 6 kV is applied to the divided electrode G32 in accordance with the deflection amount of the electron beam of the deflection yoke. A fluctuating voltage on which a parabolic voltage that becomes higher is superimposed is applied. A voltage of about 26 kV is applied to the fourth grid G4.

【0007】それにより、カソードKおよび第1、第2
グリッドG1 ,G2 により、電子ビームを発生しかつ後
述する主レンズに対する物点を形成する三極部が形成さ
れる。第2グリッドG2 と第3グリッドG3 の分割電極
G31とにより、上記三極部からの電子ビームを予備集束
するプリフォーカスレンズが形成される。第3グリッド
G3 の分割電極G32と第4グリッドG4 とにより、最終
的に上記電子ビームを蛍光体スクリーン上に加速、集束
するBPF型主レンズが形成される。
As a result, the cathode K and the first and second
The grids G1 and G2 form a triode that generates an electron beam and forms an object point with respect to a main lens described later. The pre-focus lens for pre-focusing the electron beam from the triode is formed by the divided electrodes G31 of the second grid G2 and the third grid G3. The divided electrode G32 of the third grid G3 and the fourth grid G4 finally form a BPF type main lens for accelerating and focusing the electron beam on the phosphor screen.

【0008】そして、電子ビームが蛍光体スクリーンの
コーナー部に偏向される場合、分割電極G32と第4グリ
ッドG4 の電位差が最も小さくなり、上記主レンズの強
度は最も弱くなる。同時に、分割電極G31,G32間に水
平方向に集束、垂直方向に発散する4極子レンズが形成
され、その強度が最も強くなる。それにより、電子ビー
ムが蛍光体スクリーンのコーナー部に偏向される場合、
電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離が最も大きくな
り、像点が遠くなることに対応して、主レンズの強度を
弱くすることで補償している。また、分割電極G31,G
32間の4極子レンズで偏向ヨークのピンクッション形水
平偏向磁界とバレル形垂直偏向磁界により発生する偏向
収差を補償するものとなっている。
When the electron beam is deflected to the corner of the phosphor screen, the potential difference between the divided electrode G32 and the fourth grid G4 becomes the smallest, and the intensity of the main lens becomes the weakest. At the same time, a quadrupole lens that converges in the horizontal direction and diverges in the vertical direction is formed between the divided electrodes G31 and G32, and the intensity is maximized. Thereby, when the electron beam is deflected to the corner of the phosphor screen,
In response to the greatest distance from the electron gun to the phosphor screen and the longer image point, compensation is made by weakening the strength of the main lens. Also, the divided electrodes G31, G
A quadrupole lens between 32 compensates for the deflection aberration generated by the pincushion-type horizontal deflection magnetic field and the barrel-type vertical deflection magnetic field of the deflection yoke.

【0009】ところで、カラーブラウン管装置の画質を
良好にするためには、蛍光体スクリーン上でのフォーカ
ス特性およびビームスポット形状を良好にする必要があ
る。特に一列配置の3電子ビームを放出するインライン
型カラーブラウン管装置においては、図13に示すよう
に、画面中央部のビームスポット1は、円形にすること
ができるが、水平軸(X軸)端から対角軸端について示
したように周辺部のビームスポット1は、偏向収差によ
り楕円状に歪み(横つぶれ)、かつにじみ2が発生す
る。
Incidentally, in order to improve the image quality of the color CRT device, it is necessary to improve the focus characteristics and the beam spot shape on the phosphor screen. In particular, in an in-line type color CRT device that emits three electron beams arranged in a row, as shown in FIG. 13, the beam spot 1 at the center of the screen can be made circular, but from the end of the horizontal axis (X axis). As shown with respect to the diagonal axis end, the beam spot 1 in the peripheral portion is distorted in an elliptical shape due to deflection aberration (horizontal collapse), and blur 2 occurs.

【0010】しかし、上記ビームスポット1のにじみ2
は、主レンズを形成する低電圧側電極を、上記電子銃の
第3グリッドG3 のように複数個の電極に分割するDA
C&F方式とすることにより、図14に示すように解消
することができる。しかし、画面周辺部のビームスポッ
ト1の楕円歪は解消されない。そのため、この楕円歪が
シャドウマスクの電子ビーム通過孔と干渉してモアレな
どを引おこし、文字などを表示した場合に見にくくす
る。
However, the bleeding 2 of the beam spot 1
Describes a method of dividing a low-voltage side electrode forming a main lens into a plurality of electrodes like a third grid G3 of the electron gun.
By using the C & F method, the problem can be solved as shown in FIG. However, the elliptical distortion of the beam spot 1 at the periphery of the screen is not eliminated. For this reason, the elliptical distortion interferes with the electron beam passage hole of the shadow mask, causing moire and the like, and makes it difficult to see characters and the like when displayed.

【0011】上記周辺部でのビームスポット1の横つぶ
れ現象を図15(a)および(b)に示す光学モデルに
より説明する。図15において、4は主レンズ、5は蛍
光体スクリーン、6は4極子レンズ、7は偏向磁界によ
り形成される4極子レンズである。
The phenomenon of lateral collapse of the beam spot 1 at the peripheral portion will be described with reference to optical models shown in FIGS. In FIG. 15, 4 is a main lens, 5 is a phosphor screen, 6 is a quadrupole lens, and 7 is a quadrupole lens formed by a deflection magnetic field.

【0012】一般に画面上のビームスポットの大きさ
は、倍率Mに依存する。その倍率Mは、電子ビーム8の
発散角α0 と入射角αi の比α0 /αi で表すことがで
きる。そこで、水平方向の倍率をMh 、垂直方向の倍率
をMv 、水平方向の発散角α0h、入射角αih、垂直方向
の発散角α0v、入射角αivとすると、 Mh =α0h/αih Mv =α0v/αiv で表される。
Generally, the size of the beam spot on the screen depends on the magnification M. The magnification M can be represented by the ratio α0 / αi between the divergence angle α0 and the incident angle αi of the electron beam 8. Then, if the horizontal magnification is Mh, the vertical magnification is Mv, the horizontal divergence angle α0h, the incident angle αih, the vertical divergence angle α0v, and the incident angle αiv are as follows: Mh = α0h / αih Mv = α0v / αiv It is represented by

【0013】したがって、 α0h=α0v の場合、図15(a)に示す無偏向時には、 αih=αiv Mh =Mv となり、画面中央部のビームスポットは円形となる。こ
れに対して、図15(b)に示す偏向時には、 αih<αiv Mh >Mv となり、周辺部のビームスポットは横長となる。
Accordingly, when α0h = α0v, αih = αiv Mh = Mv when there is no deflection shown in FIG. 15A, and the beam spot at the center of the screen is circular. On the other hand, at the time of deflection shown in FIG. 15B, αih <αivMh> Mv, and the beam spot in the peripheral portion becomes horizontally long.

【0014】上記画面周辺部でのビームスポットの楕円
歪を解決する手段として、2重4極子レンズ方式といわ
れる電子銃がある。この電子銃は、図16に示すよう
に、一列配置の3個のカソードKから蛍光体スクリーン
方向に順次配置された一体構造の第1グリッドG1 、第
2グリッドG2 、第3グリッドG3 の3つの分割電極G
31,G32,G33および第4グリッドG4 を有する。
As a means for solving the elliptical distortion of the beam spot at the periphery of the screen, there is an electron gun called a double quadrupole lens system. As shown in FIG. 16, this electron gun has a first grid G1, a second grid G2, and a third grid G3 of an integral structure which are sequentially arranged in a row from three cathodes K in the phosphor screen direction. Split electrode G
31, G32, G33 and a fourth grid G4.

【0015】この電子銃では、第3グリッドG3 の分割
電極G31,G32により第1の4極子レンズ、分割電極G
32,G33により第2の4極子レンズが形成される。その
分割電極G31,G33は電気的に接続され、これら分割電
極G31,G33には、偏向ヨークの電子ビームの偏向量に
したがって高くなるパラボラ状の電圧が重畳された変動
電圧が印加され、画面周辺部に偏向される場合、第1の
4極子レンズは、水平方向に発散作用、垂直方向に集束
作用をもち、第2の4極子レンズは、水平方向に集束作
用、垂直方向に発散作用をもつ。
In this electron gun, the first quadrupole lens and the split electrode G are divided by the split electrodes G31 and G32 of the third grid G3.
32 and G33 form a second quadrupole lens. The divided electrodes G31 and G33 are electrically connected to each other, and to these divided electrodes G31 and G33, a fluctuating voltage in which a parabolic voltage that increases in accordance with the deflection amount of the electron beam of the deflection yoke is applied is applied. When deflected, the first quadrupole lens has a diverging action in the horizontal direction and a focusing action in the vertical direction, and the second quadrupole lens has a focusing action in the horizontal direction and a diverging action in the vertical direction. .

【0016】図17に上記電子銃の光学モデルを示す。
4は主レンズ、5は蛍光体スクリーン、6a は第1の4
極子レンズ、6b は第2の4極子レンズ、7は偏向磁界
により形成される4極子レンズである。この場合、水平
方向の倍率をMh ´、垂直方向の倍率をMv ´、水平方
向の発散角α0h´、入射角αih´、垂直方向の発散角α
0v´、入射角αiv´とすると、 Mh ´=α0h´/αih´ Mv ´=α0v´/αiv´ で表され、 α0h´=α0v´ αih´=αiv´ となり、 Mh ´=Mv ´ が成立する。
FIG. 17 shows an optical model of the electron gun.
4 is the main lens, 5 is the phosphor screen, 6a is the first 4
A pole lens, 6b is a second quadrupole lens, and 7 is a quadrupole lens formed by a deflection magnetic field. In this case, the horizontal magnification is Mh ′, the vertical magnification is Mv ′, the horizontal divergence angle α0h ′, the incident angle αih ′, and the vertical divergence angle α.
Assuming that 0v ′ and the incident angle αiv ′, Mh ′ = α0h ′ / αih ′ Mv ′ = α0v ′ / αiv ′, α0h ′ = α0v ′ αih ′ = αiv ′, and Mh ′ = Mv ′ holds. .

【0017】すなわち、2重4極子レンズ方式とする
と、倍率の理論上、画面上のビームスポット形状は円形
となる。しかし、実際には、図18に示すように、ビー
ムスポット1の垂直方向径Ssvは拡大されるが、水平方
向径Sshが縮小されず、ビームスポット1の平均径
((Ssv+Ssh)/2)は拡大され、結果的に、画面上
のビームスポット1は大きくなり、画像を劣化させる。
That is, if the double quadrupole lens system is used, the beam spot shape on the screen becomes a circle in theory of magnification. However, actually, as shown in FIG. 18, the vertical diameter Ssv of the beam spot 1 is enlarged, but the horizontal diameter Ssh is not reduced, and the average diameter ((Ssv + Ssh) / 2) of the beam spot 1 is As a result, the beam spot 1 on the screen is enlarged, which deteriorates the image.

【0018】このようにビームスポット1の水平方向径
Sshが倍率の理論により縮小されないわけは、第1、第
2の4極子レンズにより電子ビームが集束、発散作用を
受け、4極子レンズの収差の影響が増大することによ
る。さらに、主レンズに入射する電子ビーム径Dh ´
(図17参照)が大きく、主レンズの球面収差の影響が
増大することも原因している。
The reason that the horizontal diameter Ssh of the beam spot 1 is not reduced by the theory of magnification as described above is that the electron beam is converged and diverged by the first and second quadrupole lenses, and the aberration of the quadrupole lens is reduced. Due to increased impact. Further, the electron beam diameter Dh 'incident on the main lens.
(See FIG. 17) is also large, and the influence of the spherical aberration of the main lens increases.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
ブラウン管装置の画質を良好にするためには、蛍光体ス
クリーン上でのフォーカス特性およびビームスポット形
状を良好にする必要がある。
As described above, in order to improve the image quality of a color CRT device, it is necessary to improve the focus characteristics and the beam spot shape on the phosphor screen.

【0020】このフォーカス特性およびビームスポット
形状に関し、従来のBPF型DAC&F方式の電子銃
は、主レンズの低電圧側電極に偏向ヨークの偏向量にし
たがって増大するパラボラ状の電圧が重畳された変動電
圧を印加して、主レンズの強度を可変にするとともに、
動的に変化する4極子レンズを形成することで、偏向収
差によるビームスポットの垂直方向のにじみをなくし、
かつ画面全面にわたりフォーカスさせている。しかし、
画面周辺部のビームスポットの楕円歪をなくすことはで
きない。これは、電子銃の形成する電子レンズと偏向磁
界の非点収差によって、水平方向倍率Mh と垂直方向M
v が、 Mh >Mv の関係になるためにおきる。
Regarding the focus characteristic and beam spot shape, the conventional BPF type DAC & F type electron gun has a fluctuating voltage in which a parabolic voltage which increases according to the deflection amount of the deflection yoke is superimposed on the low voltage side electrode of the main lens. To make the intensity of the main lens variable,
By forming a dynamically changing quadrupole lens, it eliminates vertical bleeding of the beam spot due to deflection aberration,
And it focuses on the whole screen. But,
The elliptical distortion of the beam spot at the periphery of the screen cannot be eliminated. This is because the astigmatism of the electron lens formed by the electron gun and the deflection magnetic field causes the magnification Mh in the horizontal direction and the magnification M in the vertical direction.
v is set so that the relation of Mh> Mv is satisfied.

【0021】この画面周辺部でのビームスポットの楕円
歪を解決する手段として、2重4極子レンズ方式といわ
れる電子銃がある。この電子銃によれば、理論的には、 Mh =Mv とすることができても、電子ビームは、水平方向に4極
子レンズの収差、主レンズの球面収差の影響を受け、画
面全面にわたり画像品位を良好にすることができない。
As means for solving the elliptical distortion of the beam spot at the periphery of the screen, there is an electron gun called a double quadrupole lens system. According to this electron gun, even if Mh = Mv can be theoretically set, the electron beam is affected by the aberration of the quadrupole lens in the horizontal direction and the spherical aberration of the main lens, and the image is projected over the entire screen. Quality cannot be improved.

【0022】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり,画面全面のビームスポットの楕円
歪を軽減して品位良好な画像を表示するカラーブラウン
管装置を構成することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to constitute a color CRT device which displays a high-quality image by reducing elliptic distortion of a beam spot on the entire screen. I do.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】少なくともフォーカス電
極とアノード電極とを有し、電子ビームを蛍光体スクリ
ーン上に加速、集束する主レンズが形成される電子銃
と、この電子銃から放出される電子ビームを水平、垂直
方向に偏向する偏向ヨークとを有するカラーブラウン管
装置において、電子銃を、主レンズに入射する前の電子
ビームが通過する少なくとも1つの多極子レンズを有
し、これら主レンズと多極子レンズの集束力が偏向ヨー
クの偏向に同期して変化し、この偏向ヨークの偏向量の
増大にともなって主レンズの水平方向の集束力が相対的
に強く、垂直方向の集束力が相対的に弱くなり、偏向ヨ
ークの偏向量の増大にともなって多極子レンズの水平方
向の集束力が相対的に弱く、垂直方向の集束力が相対的
に強くなる構成とした。
SUMMARY OF THE INVENTION An electron gun having at least a focus electrode and an anode electrode and having a main lens formed thereon for accelerating and converging an electron beam on a phosphor screen, and electrons emitted from the electron gun In a color cathode ray tube apparatus having a deflection yoke for deflecting a beam in a horizontal direction and a vertical direction, an electron gun is provided with at least one multipole lens through which an electron beam passes before entering the main lens. The focusing force of the pole lens changes in synchronization with the deflection of the deflection yoke. With the increase in the deflection amount of the deflection yoke, the horizontal focusing force of the main lens is relatively strong, and the vertical focusing force is relatively small. And the horizontal focusing power of the multipole lens is relatively weak and the vertical focusing power is relatively strong as the deflection amount of the deflection yoke increases.

【0024】また、その主レンズを形成するフォーカス
電極とアノード電極との間に少なくとも1個の付加電極
を配置し、フォーカス電極の電圧をVf 、アノード電極
の電圧をEb 、付加電極の電圧をVs とするとき、 (Vs −Vf )/(Eb −Vf ) の値が偏向ヨークの偏向量の変化にともなって変化する
構成とした。
At least one additional electrode is disposed between the focus electrode and the anode electrode forming the main lens. The voltage of the focus electrode is Vf, the voltage of the anode electrode is Eb, and the voltage of the additional electrode is Vs. In this case, the value of (Vs-Vf) / (Eb-Vf) changes in accordance with the change in the deflection amount of the deflection yoke.

【0025】また、そのフォーカス電極に偏向ヨークの
偏向量の増大にともなって増大する変動電圧が印加され
る構成とした。
Further, a configuration is adopted in which a fluctuating voltage that increases as the deflection amount of the deflection yoke increases is applied to the focus electrode.

【0026】さらに、多極子レンズを形成する少なくと
も1個の電極が主レンズを形成するフォーカス電極に電
気的に接続されている構成とした。
Furthermore, at least one electrode forming the multipole lens is electrically connected to a focus electrode forming the main lens.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】この発明は、前述した2重4極子レンズ方
式の電子銃において、第2の4極子レンズを主レンズの
中央に形成して、水平、垂直方向の倍率Mh ,Mv の差
を解消し、かつ4極子レンズの収差と主レンズの収差を
緩和することを基本構成としている。
According to the present invention, in the above-described electron gun of the double quadrupole lens type, the second quadrupole lens is formed at the center of the main lens to eliminate the difference between the horizontal and vertical magnifications Mh and Mv. In addition, the basic configuration is to reduce the aberration of the quadrupole lens and the aberration of the main lens.

【0029】図15(b)に示したように、従来のDP
F型DAC&F方式電子銃では、 Mh =α0h/αih Mv =α0v/αiv で表される水平、垂直方向の倍率Mh ,Mv が、画面周
辺部で αih<αiv となるために、 Mh >Mv となった。したがって、このMh とMv との差を解消す
るためには、αihを大きくし、αivを小さくすればよ
い。
As shown in FIG. 15B, the conventional DP
In the F-type DAC & F type electron gun, since the horizontal and vertical magnifications Mh and Mv represented by Mh = α0h / αih Mv = α0v / αiv satisfy αih <αiv at the periphery of the screen, Mh> Mv. Was. Therefore, in order to eliminate the difference between Mh and Mv, αih should be increased and αiv should be reduced.

【0030】従来の2重4極子レンズ方式電子銃では、
図17に示したように、 Mh ´=α0h´/αih´ Mv ´=α0v´/αiv´ であり、 αih´=αiv´ であるため、 Mh ´=Mv ´ となり、水平、垂直方向の倍率差は解消された。しか
し、従来の2重4極子レンズ方式電子銃では、4極子レ
ンズの収差と主レンズの球面収差により、ビームスポッ
トの水平方向径は縮小されない。
In a conventional double quadrupole lens type electron gun,
As shown in FIG. 17, Mh ′ = α0h ′ / αih ′ Mv ′ = α0v ′ / αiv ′ and αih ′ = αiv ′, so that Mh ′ = Mv ′, and the magnification difference in the horizontal and vertical directions Has been resolved. However, in the conventional double quadrupole lens type electron gun, the horizontal diameter of the beam spot is not reduced due to the aberration of the quadrupole lens and the spherical aberration of the main lens.

【0031】その4極子レンズの収差を減少させるため
には、4極子レンズの強度を弱くして、図17に示した
発散角θQ1h ´,θQ2h ´を小さくすればよいが、θQ1
h ´,θQ2h ´を小さくすると、 Mh ´>Mv ´ となり、ビームスポットの水平方向径が縮小されなくな
る。
In order to reduce the aberration of the quadrupole lens, the divergence angles θQ1h ′ and θQ2h ′ shown in FIG. 17 may be reduced by weakening the intensity of the quadrupole lens.
When h ′ and θQ2h ′ are reduced, Mh ′> Mv ′, and the horizontal diameter of the beam spot cannot be reduced.

【0032】また、主レンズに入射するときの電子ビー
ム径Dh ´を小さくすることで、主レンズの球面収差を
減少させることができるが、そのためには、上記4極子
レンズで述べたようにθQ1h ´,θQ2h ´を小さくする
必要があり、 Mh ´>Mv ´ となって、ビームスポットの水平方向径が縮小されなく
なる。
Further, the spherical aberration of the main lens can be reduced by reducing the electron beam diameter Dh 'when entering the main lens. For this purpose, as described in the quadrupole lens, θQ1h , ΘQ2h 'must be reduced, and Mh'> Mv ', so that the horizontal diameter of the beam spot cannot be reduced.

【0033】そこで、この発明では、図1に示すよう
に、従来の2重4極子レンズ方式電子銃の第2の4極子
レンズに相当する4極子レンズ6b を主レンズ4に形成
する構成とした。この場合、水平方向の倍率をMh ´
´、垂直方向の倍率をMv ´´、水平方向の発散角をα
0h´´、入射角をαih´´、垂直方向の発散角をα0v´
´、入射角をαiv´´とすると、 Mh ´´=α0h´´/αih´´ Mv ´´=α0v´´/αiv´´ となり、 αih´´=αiv´´ であるため、 Mh ´´=Mv ´´ となり、水平、垂直方向の倍率差を解消することができ
る。さらに、主レンズ4の中央に第2の4極子レンズ6
b を形成することで、第1の4極子レンズ6a と第2の
4極子レンズ6b の間隔を大きくでき、第1、第2の4
極子レンズ6a ,6b の水平方向の発散角θQ1h ´´,
θQ2h ´´、垂直方向の発散角θQ1v ´´,θQ2v ´´
が、 θQ1h ´>θQ1h ´´ θQ2h ´>θQ2h ´´ θQ1v ´>θQ1v ´´ θQ2v ´>θQ2v ´´ となり、4極子レンズの収差を減少させることができ
る。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, a quadrupole lens 6b corresponding to the second quadrupole lens of the conventional double quadrupole lens type electron gun is formed in the main lens 4. . In this case, the horizontal magnification is Mh '
, Vertical magnification Mv ″, horizontal divergence angle α
0h '', incident angle αih '', vertical divergence angle α0v ''
Assuming that the incident angle is αiv ″, Mh ″ = α0h ″ / αih ″ Mv ″ = α0v ″ / αiv ″, and αih ″ = αiv ″, so that Mh ″ = Mv ″, and the difference in magnification in the horizontal and vertical directions can be eliminated. Further, a second quadrupole lens 6 is provided at the center of the main lens 4.
By forming b, the distance between the first quadrupole lens 6a and the second quadrupole lens 6b can be increased, and the first and second quadrupole lenses 6a and 6b can be enlarged.
The divergence angle θQ1h ″ of the polar lens 6a, 6b in the horizontal direction,
θQ2h ″, vertical divergence angle θQ1v ″, θQ2v ″
ΘQ1h ′> θQ1h ″ θQ2h ″> θQ2h ″ θQ1v ″> θQ1v ″ θQ2v ″> θQ2v ″, and the aberration of the quadrupole lens can be reduced.

【0034】また、主レンズ4の中央に第2の4極子レ
ンズ6b を形成することで、主レンズに入射するときの
電子ビーム径Dh ´´が、 Dh ´>Dh ´´ となり、主レンズの球面収差を減少させることができ
る。
Further, by forming the second quadrupole lens 6b at the center of the main lens 4, the electron beam diameter Dh '' when entering the main lens becomes Dh ''> Dh '', and Spherical aberration can be reduced.

【0035】すなわち、上述のように従来の2重4極子
レンズ方式電子銃の第2の4極子レンズに相当する4極
子レンズ6b を主レンズ4に形成する構成とすると、電
子ビームを画面周辺部に偏向した場合に生ずる水平、垂
直方向の倍率差を解消でき、かつ4極子レンズの収差と
主レンズの球面収差を緩和して、図2に示すように、画
面全面にわたりビームスポット1の歪を解消することが
できる。
That is, when the quadrupole lens 6b corresponding to the second quadrupole lens of the conventional double quadrupole lens type electron gun is formed in the main lens 4 as described above, the electron beam is transmitted to the peripheral portion of the screen. 2. The difference in magnification in the horizontal and vertical directions that occurs when the light beam is deflected in the horizontal direction can be eliminated, and the aberration of the quadrupole lens and the spherical aberration of the main lens are alleviated. As shown in FIG. Can be eliminated.

【0036】つぎに、主レンズ内に動的に変化する4極
子レンズ6b を形成する方法とその作用について説明す
る。
Next, a method of forming the dynamically changing quadrupole lens 6b in the main lens and its operation will be described.

【0037】図3(a)は、回転対称のBPF型主レン
ズ4の幾何学的中心に水平方向径よりも垂直方向径が大
きい縦長の非円形状電子ビーム通過孔10が形成された
板状の付加電極Gs を配置し、フォーカス電極Gf に6
kV 、アノード電極Ga を26 kV 、付加電極Gs に1
6 kV の電位を与えた場合の電位分布を示す。この場
合、主レンズ4は、水平、垂直方向とも、電子ビーム1
1に同じ集束力を与える。
FIG. 3A shows a plate shape in which a vertically long non-circular electron beam passage hole 10 having a vertical diameter larger than the horizontal diameter is formed at the geometric center of the rotationally symmetric BPF type main lens 4. Is disposed on the focus electrode Gf.
kV, the anode electrode Ga is 26 kV, and the additional electrode Gs is 1
The potential distribution when a potential of 6 kV is applied is shown. In this case, the main lens 4 moves the electron beam 1 in both the horizontal and vertical directions.
Give 1 the same focusing power.

【0038】しかし、上記付加電極Gs に16 kV より
も低い電位を付与すると、同(b)に示すように、付加
電極Gs の電子ビーム通過孔10を介して、アノード電
極Ga 側からフォーカス電極Gf 側に電位が浸透し、ア
パーチャーレンズが形成される。この場合、付加電極G
s の電子ビーム通過孔10が縦長であるため、水平方向
の集束力が垂直方向の集束力よりも強くなる。その結
果、主レンズ4が非点収差をもつようになり、4極子レ
ンズ作用をもつようになる。
However, when a potential lower than 16 kV is applied to the additional electrode Gs, the focus electrode Gf is moved from the anode electrode Ga side through the electron beam passage hole 10 of the additional electrode Gs, as shown in FIG. The potential penetrates to the side, forming an aperture lens. In this case, the additional electrode G
Since the electron beam passing hole 10 of s is vertically long, the focusing force in the horizontal direction becomes stronger than the focusing force in the vertical direction. As a result, the main lens 4 has astigmatism, and has a quadrupole lens function.

【0039】また、付加電極Gs に16 kV よりも高い
電位を付与すると、同(c)に示すように、付加電極G
s の電子ビーム通過孔10を介して、フォーカス電極G
f 側からアノード電極Ga 側に電位が浸透し、アパーチ
ャーレンズが形成される。この場合、付加電極Gs の電
子ビーム通過孔10が縦長であるため、(c)図の場合
とは逆に水平方向の集束力が垂直方向の集束力よりも弱
くなる。その結果、主レンズが図5の場合とは逆の非点
収差をもつようになり、4極子レンズ作用をもつように
なる。
When a potential higher than 16 kV is applied to the additional electrode Gs, as shown in FIG.
s of the focus electrode G through the electron beam passage hole 10.
The potential penetrates from the f side to the anode electrode Ga side, and an aperture lens is formed. In this case, since the electron beam passage hole 10 of the additional electrode Gs is vertically long, the focusing force in the horizontal direction is weaker than the focusing force in the vertical direction, contrary to the case shown in FIG. As a result, the main lens has astigmatism opposite to that of FIG. 5, and has a quadrupole lens effect.

【0040】つまり、BPF型レンズを基本として主レ
ンズ中に板状の付加電極Gs を配設し、この付加電極G
s に所定の電位を付与することにより、主レンズの口径
を損なうことなく水平方向の集束力と垂直方向の集束力
を調整する非点収差をもたせることができ、主レンズの
略中央部に4極子レンズ作用を与えることができる。な
お、上記説明では、付加電極の電位を変化させることで
主レンズの非点収差を調整する場合について説明した
が、一般的には、フォーカス電極の電圧をVf、アノー
ド電極の電圧をEb 、付加電極の電圧をVs とすると
き、 (Vs −Vf )/(Eb −Vf ) の値を変化させることで、同様に調整することができ
る。
That is, a plate-shaped additional electrode Gs is provided in the main lens based on a BPF type lens, and
By applying a predetermined potential to s, astigmatism that adjusts the horizontal focusing power and the vertical focusing power without impairing the aperture of the main lens can be provided. A polar lens function can be provided. In the above description, the case where the astigmatism of the main lens is adjusted by changing the potential of the additional electrode has been described. In general, the voltage of the focus electrode is Vf, the voltage of the anode electrode is Eb, and the additional voltage is Eb. When the voltage of the electrode is Vs, the same adjustment can be made by changing the value of (Vs-Vf) / (Eb-Vf).

【0041】つぎに、この発明の実施の形態を実施例に
より説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples.

【0042】[0042]

【実施例1】図4にその一形態であるカラーブラウン管
装置の全体の構成を示す。このカラーブラウン管装置
は、パネル13と漏斗状のファンネル14からなる外囲
器を有し、そのパネル13の内面に、青、緑、赤に発光
する3色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン5が設けら
れている。また、この蛍光体スクリーン5に対向して、
パネル13の内側に多数の電子ビーム通過孔が形成され
たシャドウマスク16が配置されている。一方、ファン
ネル14のネック18内に、同一水平面上を通るセンタ
ービーム11G および一対のサイドビーム11B ,11
R からなる一列配置の3電子ビーム11B ,11G ,1
1R を放出する電子銃19が配設されている。さらに、
ファンネル14の径大部20からネック18にかけて偏
向ヨーク21が装着されている。そして、上記電子銃1
9から放出される3電子ビーム11B ,11G ,11R
を偏向ヨーク21の発生する水平、垂直偏向磁界により
偏向し、シャドウマスク16を介して蛍光体スクリーン
5を水平、垂直走査することにより、カラー画像を表示
する構造に形成されている。
[Embodiment 1] FIG. 4 shows the overall structure of a color CRT device as one embodiment thereof. This color CRT device has an envelope composed of a panel 13 and a funnel 14 having a funnel shape, and a phosphor screen 5 composed of a three-color phosphor layer emitting blue, green, and red light is provided on the inner surface of the panel 13. Is provided. Also, facing the phosphor screen 5,
A shadow mask 16 having a large number of electron beam passage holes formed therein is arranged inside the panel 13. On the other hand, in the neck 18 of the funnel 14, a center beam 11G and a pair of side beams 11B, 11B passing on the same horizontal plane are provided.
R, three electron beams 11B, 11G, 1
An electron gun 19 for emitting 1R is provided. further,
A deflection yoke 21 is mounted from the large diameter portion 20 of the funnel 14 to the neck 18. And the above-mentioned electron gun 1
Three electron beams 11B, 11G, 11R emitted from 9
Are deflected by the horizontal and vertical deflection magnetic fields generated by the deflection yoke 21, and the phosphor screen 5 is horizontally and vertically scanned through the shadow mask 16 to display a color image.

【0043】上記電子銃19は、図5に示すように、水
平方向に一列に配置された3個のカソードK、これらカ
ソードKを個別に加熱する3個のヒーター(図示せ
ず)、および上記カソードKから蛍光体スクリーン方向
に順次配置された一体構造の第1グリッドG1 、第2グ
リッドG2 、第3グリッドG3 の2つの分割電極G31,
G32、第4グリッドG4 からなる5個の電極を有し、こ
れらヒーター、カソードKおよび5個の電極が一対の絶
縁支持体(図示せず)により一体に固定されている。
As shown in FIG. 5, the electron gun 19 has three cathodes K arranged in a line in the horizontal direction, three heaters (not shown) for individually heating these cathodes K, and Two divided electrodes G31 of a first grid G1, a second grid G2, and a third grid G3 of an integrated structure sequentially arranged in the direction from the cathode K to the phosphor screen.
It has five electrodes G32 and a fourth grid G4. The heater, cathode K and five electrodes are integrally fixed by a pair of insulating supports (not shown).

【0044】上記5個の電極のうち、第1、第2グリッ
ドG1 ,G2 は、板状電極からなり、これら電極には、
3個のカソードKに対応して3個の電子ビーム通過孔が
一列配置に形成されている。第3グリッドG3 の2つの
分割電極G31,G32は筒状電極、第4グリッドG4 はカ
ップ状電極からなり、その分割電極G31,G32の両端お
よび第4グリッドG4 の分割電極G32側には、3個のカ
ソードKに対応して3個の電子ビーム通過孔が一列配置
に形成されている。特に分割電極G31のG32側の電子ビ
ーム通過孔は、水平方向径よりも垂直方向径が大きい3
個の縦長の非円形電子ビーム通過孔となっている。これ
に対して、分割電極G32のG31側の電子ビーム通過孔
は、垂直方向径よりも水平方向径が大きい3個の横長の
非円形電子ビーム通過孔となっている。
Of the five electrodes, the first and second grids G1 and G2 are composed of plate-like electrodes.
Three electron beam passage holes are formed in one row corresponding to the three cathodes K. The two divided electrodes G31 and G32 of the third grid G3 are cylindrical electrodes, the fourth grid G4 is a cup-shaped electrode, and both ends of the divided electrodes G31 and G32 and the divided electrode G32 side of the fourth grid G4 have three electrodes. Three electron beam passage holes are formed in one row corresponding to the three cathodes K. In particular, the electron beam passage hole on the G32 side of the divided electrode G31 has a vertical diameter larger than the horizontal diameter.
There are three vertically long non-circular electron beam passage holes. On the other hand, the electron beam passage holes on the G31 side of the divided electrode G32 are three horizontally long non-circular electron beam passage holes having a horizontal diameter larger than a vertical diameter.

【0045】さらに、この電子銃19においては、第3
グリッドG3 の分割電極G32と第4グリッドG4 との間
に、図6に示すように、3個のカソードに対応して、水
平方向径よりも垂直方向径が大きい3個の縦長の非円形
電子ビーム通過孔10が一列配置に形成された板状の付
加電極Gs が配置されている。
Further, in this electron gun 19, the third
As shown in FIG. 6, between the divided electrode G32 of the grid G3 and the fourth grid G4, three vertically long non-circular electrons having a vertical diameter larger than a horizontal diameter corresponding to the three cathodes are provided. A plate-shaped additional electrode Gs in which the beam passage holes 10 are formed in a line is arranged.

【0046】この電子銃19では、カソードKに150
Vの電圧に映像信号が重畳された電圧が印加され、第1
グリッドG1 は接地される。第2グリッドG2 には約6
00V、第3グリッドG3 の分割電極G31には約6 kV
の電圧が印加され、分割電極G32には、図7に示すよう
に、約6 kVの直流電圧に鋸歯状の偏向電流23に同期
しかつ偏向量の増大にしたがって高くなるパラボラ状の
電圧が重畳された変動電圧24が印加される。付加電極
Gs には、約16 kVの電圧が印加され、第4グリッド
G4 には約26 kVの電圧が印加される。
In the electron gun 19, the cathode K is
A voltage in which a video signal is superimposed on a voltage of V
Grid G1 is grounded. About 6 in the second grid G2
00V, about 6 kV is applied to the divided electrode G31 of the third grid G3.
As shown in FIG. 7, a parabolic voltage which is synchronized with the sawtooth deflection current 23 and increases with an increase in the deflection amount is superimposed on the divided electrode G32 as shown in FIG. The fluctuating voltage 24 is applied. A voltage of about 16 kV is applied to the additional electrode Gs, and a voltage of about 26 kV is applied to the fourth grid G4.

【0047】それにより、電子ビームが偏向ヨークによ
り偏向されない場合は、分割電極G31とG32とは同電位
となり、これら分割電極G31,G32間に電子レンズは形
成されない。また分割電極G32、付加電極Gs および第
4グリッドG4 により形成される主レンズは、非点収
差、すなわち4極子レンズ作用をもたない。したがっ
て、カソードKから放出された電子ビームは、順次第
1、第2グリッドG1 ,G2および分割電極G31を通過
し、分割電極G32、付加電極Gs および第4グリッドG
4 により形成される主レンズにより蛍光体スクリーンの
中央に集束され、蛍光体スクリーン上には、略円形状の
ビームスポットが得られる。
Thus, when the electron beam is not deflected by the deflection yoke, the divided electrodes G31 and G32 have the same potential, and no electron lens is formed between the divided electrodes G31 and G32. The main lens formed by the divided electrode G32, the additional electrode Gs, and the fourth grid G4 has no astigmatism, that is, no quadrupole lens action. Therefore, the electron beam emitted from the cathode K sequentially passes through the first and second grids G1, G2 and the split electrode G31, and split electrode G32, additional electrode Gs and fourth grid G
The light is focused on the center of the phosphor screen by the main lens formed by step 4, and a substantially circular beam spot is obtained on the phosphor screen.

【0048】これに対して、電子ビームが偏向ヨークに
より偏向される場合は、周辺方向に偏向されるにしたが
って分割電極G32の電圧が高くなり、かつ分割電極G3
1,G32間に4極子レンズが形成され、電子ビームは、
水平方向に発散作用、垂直方向に収束作用を受ける。つ
ぎに、この電子ビームは、分割電極G32、付加電極Gs
および第4グリッドG4 により形成される主レンズで、
分割電極G32の電圧Vfが高くなることから、 (Vs −Vf )/(Eb −Vf ) の値が小さくなり、付加電極Gs に縦長の非円形電子ビ
ーム通過孔10が形成されていることから、水平方向に
集束作用、垂直方向に発散作用を受ける。さらに、分割
電極G32と第4グリッドG4 との電圧差(Eb −Vf )
が小さくなることから、水平方向に集束作用と垂直方向
に発散作用とが同時に減少する。
On the other hand, when the electron beam is deflected by the deflection yoke, the voltage of the split electrode G32 increases as the electron beam is deflected in the peripheral direction, and the split electrode G3
1, a quadrupole lens is formed between G32 and the electron beam is
It is divergent in the horizontal direction and convergent in the vertical direction. Next, this electron beam is applied to the split electrode G32 and the additional electrode Gs.
And the main lens formed by the fourth grid G4,
Since the voltage Vf of the divided electrode G32 increases, the value of (Vs-Vf) / (Eb-Vf) decreases, and the vertically long non-circular electron beam passage hole 10 is formed in the additional electrode Gs. It is converged horizontally and divergent vertically. Further, a voltage difference (Eb-Vf) between the divided electrode G32 and the fourth grid G4.
, The focusing action in the horizontal direction and the diverging action in the vertical direction are simultaneously reduced.

【0049】したがって、あらかじめ分割電極G32と第
4グリッドG4 との電圧差(Eb −Vf )が小さくなる
ことから生ずる集束力の減少と分割電極G31,G32によ
り生ずる発散作用とが互いに相殺されるように構成とす
ることにより、画面周辺部でも電子ビームの集束条件が
成立し、画面周辺部のビームスポットの水平、垂直方向
の倍率差が解消され、分割電極G31,G32により形成さ
れる4極子レンズと主レンズに形成される4極子レンズ
の収差を減少させ、主レンズに入射する電子ビーム径を
縮小することで主レンズの球面収差を減少させ、画面周
辺部のビームスポットの楕円歪が改善される。
Therefore, the reduction of the focusing force caused by the reduction of the voltage difference (Eb-Vf) between the divided electrode G32 and the fourth grid G4 in advance and the diverging effect generated by the divided electrodes G31 and G32 are offset each other. In this configuration, the focusing condition of the electron beam is satisfied also at the peripheral portion of the screen, the magnification difference between the horizontal and vertical directions of the beam spot at the peripheral portion of the screen is eliminated, and the quadrupole lens formed by the divided electrodes G31 and G32 By reducing the aberration of the quadrupole lens formed on the main lens and reducing the diameter of the electron beam incident on the main lens, the spherical aberration of the main lens is reduced, and the elliptical distortion of the beam spot at the periphery of the screen is improved. You.

【0050】[0050]

【実施例2】図8に示すように、電子銃19を図5に示
した電子銃と同じ構成とし、特に付加電極Gs の電子ビ
ーム通過孔を、図9(a)または(b)に示すように、
垂直方向径よりも水平方向径が大きい3個または1個の
横長の非円形電子ビーム通過孔10とした。
Embodiment 2 As shown in FIG. 8, the electron gun 19 has the same structure as the electron gun shown in FIG. 5, and in particular, the electron beam passage hole of the additional electrode Gs is shown in FIG. 9 (a) or 9 (b). like,
Three or one horizontally long non-circular electron beam passage holes 10 having a horizontal diameter larger than a vertical diameter.

【0051】この電子銃19では、カソードKに150
Vの電圧に映像信号が重畳された電圧が印加され、第1
グリッドG1 は接地される。第2グリッドG2 には約6
00V、第3グリッドG3 の分割電極G31には約6 kV
の電圧が印加され、分割電極G32には、図7に示したよ
うに、約6 kVの直流電圧に鋸歯状の偏向電流23に同
期しかつ偏向量の増大にしたがって高くなるパラボラ状
の電圧が重畳された変動電圧24が印加される。付加電
極Gs には、図10に示すように、約16 kVの直流電
圧に鋸歯状の偏向電流23に同期しかつ偏向量の増大に
したがって高くなるパラボラ状の電圧が重畳された変動
電圧26が印加される。第4グリッドG4 には約26 k
Vの電圧が印加される。
In this electron gun 19, the cathode K is
A voltage in which a video signal is superimposed on a voltage of V
Grid G1 is grounded. About 6 in the second grid G2
00V, about 6 kV is applied to the divided electrode G31 of the third grid G3.
As shown in FIG. 7, a parabolic voltage synchronized with the sawtooth-shaped deflection current 23 and increased as the deflection amount increases is applied to the divided electrode G32 as shown in FIG. The superimposed fluctuation voltage 24 is applied. As shown in FIG. 10, the additional electrode Gs has a fluctuation voltage 26 in which a DC voltage of about 16 kV is superimposed with a parabolic voltage synchronized with the sawtooth deflection current 23 and increased as the deflection amount increases. Applied. The fourth grid G4 has about 26 k
A voltage of V is applied.

【0052】このように構成しても、電子ビームが偏向
ヨークにより偏向されない場合は、分割電極G31とG32
とは同電位となり、これら分割電極G31,G32間に電子
レンズは形成されない。また分割電極G32、付加電極G
s および第4グリッドG4 により形成される主レンズ
は、非点収差、すなわち4極子レンズ作用をもたない。
したがって、カソードKから放出された電子ビームは、
順次第1、第2グリッドG1 ,G2 および分割電極G31
を通過し、分割電極G32、付加電極Gs および第4グリ
ッドG4 により形成される主レンズにより蛍光体スクリ
ーンの中央に集束され、蛍光体スクリーン上には、略円
形状のビームスポットが得られる。
Even with this configuration, if the electron beam is not deflected by the deflection yoke, the divided electrodes G31 and G32
And the same potential, and no electron lens is formed between the divided electrodes G31 and G32. The split electrode G32 and the additional electrode G
The main lens formed by s and the fourth grid G4 has no astigmatism, ie no quadrupole lens action.
Therefore, the electron beam emitted from the cathode K is
The first and second grids G1, G2 and the divided electrode G31 are sequentially formed.
And is focused at the center of the phosphor screen by the main lens formed by the divided electrode G32, the additional electrode Gs, and the fourth grid G4, and a substantially circular beam spot is obtained on the phosphor screen.

【0053】これに対して、電子ビームが偏向ヨークに
より偏向される場合は、周辺方向に偏向されるにしたが
って (Vs −Vf )/(Eb −Vf ) の値が大きくなる。そして、付加電極Gs には、横長の
電子ビーム通過孔10が形成されているので、水平方向
に集束作用、垂直方向に発散作用を受ける。さらに、分
割電極G32と第4グリッドG4 との電圧差(Eb −Vf
)が小さくなることから、水平方向に集束作用と垂直
方向に発散作用とが同時に減少する。
On the other hand, when the electron beam is deflected by the deflection yoke, the value of (Vs-Vf) / (Eb-Vf) increases as the electron beam is deflected in the peripheral direction. Since the additional electrode Gs is formed with the horizontally elongated electron beam passage hole 10, it has a horizontal focusing function and a vertical diverging function. Further, the voltage difference between the divided electrode G32 and the fourth grid G4 (Eb-Vf
), The focusing action in the horizontal direction and the diverging action in the vertical direction are simultaneously reduced.

【0054】したがって、上記のように構成しても、実
施例1と同様の効果が得られる。
Therefore, even with the above configuration, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0055】[0055]

【実施例3】図11に示す電子銃は、主レンズに入射す
る前に電子ビームが通過する4極子レンズをプリフォー
カスレンズ部に形成したものである。
Embodiment 3 In the electron gun shown in FIG. 11, a quadrupole lens through which an electron beam passes before entering a main lens is formed in a prefocus lens portion.

【0056】この電子銃19は、水平方向に一列に配置
された3個のカソードK、これらカソードKを個別に加
熱する3個のヒーター(図示せず)、および上記カソー
ドKから蛍光体スクリーン方向に順次配置された一体構
造の第1グリッドG1 、第2グリッドG2 、第3グリッ
ドG3 の2つの分割電極G31,G32、第4グリッドG4
からなる5個の電極を有し、これらヒーター、カソード
Kおよび5個の電極が一対の絶縁支持体(図示せず)に
より一体に固定されている。
The electron gun 19 includes three cathodes K arranged in a row in the horizontal direction, three heaters (not shown) for individually heating these cathodes K, and a cathode screen extending from the cathode K to the phosphor screen. , Two divided electrodes G31, G32 of a first grid G1, a second grid G2, a third grid G3, and a fourth grid G4, which are sequentially arranged.
, And the heater, the cathode K, and the five electrodes are integrally fixed by a pair of insulating supports (not shown).

【0057】上記5個の電極のうち、第1、第2グリッ
ドG1 ,G2 および第3グリッドG3 の分割電極G31
は、板状電極からなり、これら電極には、3個のカソー
ドKに対応して3個の電子ビーム通過孔が一列配置に形
成されている。第3グリッドG3 の分割電極G32は筒状
電極、第4グリッドG4 はカップ状電極からなり、その
分割電極G32の両端および第4グリッドG4 の分割電極
G32側には、3個のカソードKに対応して3個の電子ビ
ーム通過孔が一列配置に形成されている。特にこの電子
銃19では、分割電極G31の電子ビーム通過孔は、垂直
方向径よりも水平方向径が大きい3個の横長の非円形電
子ビーム通過孔となっている。これに対して、分割電極
G32のG31側の電子ビーム通過孔は、水平方向径よりも
垂直方向径が大きい3個の縦長の非円形電子ビーム通過
孔となっている。
Of the above five electrodes, the divided electrodes G31 of the first and second grids G1, G2 and the third grid G3.
Are composed of plate-like electrodes, in which three electron beam passage holes corresponding to the three cathodes K are formed in a line. The divided electrode G32 of the third grid G3 is a cylindrical electrode, and the fourth grid G4 is a cup-shaped electrode. Three cathodes K are provided at both ends of the divided electrode G32 and on the divided electrode G32 side of the fourth grid G4. Thus, three electron beam passage holes are formed in a line. In particular, in the electron gun 19, the electron beam passage holes of the split electrode G31 are three horizontally long non-circular electron beam passage holes having a horizontal diameter larger than a vertical diameter. On the other hand, the electron beam passage holes on the G31 side of the divided electrode G32 are three vertically long non-circular electron beam passage holes having a vertical diameter larger than a horizontal diameter.

【0058】さらに、この電子銃19においては、第3
グリッドG3 の分割電極G32と第4グリッドG4 との間
に、図6に示したように、3個のカソードに対応して、
水平方向径よりも垂直方向径が大きい3個の縦長の非円
形電子ビーム通過孔10が一列配置に形成された板状の
付加電極Gs が配置されている。
Further, in this electron gun 19, the third
As shown in FIG. 6, between the divided electrode G32 of the grid G3 and the fourth grid G4, corresponding to the three cathodes,
A plate-shaped additional electrode Gs in which three vertically long non-circular electron beam passage holes 10 whose vertical diameter is larger than the horizontal diameter is arranged in a line is arranged.

【0059】このように電子銃19を構成すると、第3
グリッドG3 の分割電極G31,G32にそれぞれ所定の電
圧を印加することにより、非点収差のないプリフォーカ
スレンズを形成することが可能となり、分割電極G32に
電子ビームの偏向量の増大にしたがって高くなるパラボ
ラ状の電圧が重畳された変動電圧を印加することによ
り、プリフォーカスレンズに4極子レンズ作用をもたせ
ることができる。
When the electron gun 19 is configured as described above, the third
By applying a predetermined voltage to each of the divided electrodes G31 and G32 of the grid G3, it is possible to form a prefocus lens having no astigmatism, and the divided electrode G32 increases as the deflection amount of the electron beam increases. By applying a fluctuating voltage on which a parabolic voltage is superimposed, the prefocus lens can have a quadrupole lens function.

【0060】しかがって、上記のように構成することに
より、実施例1と同様の効果が得られる。
Thus, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the configuration described above.

【0061】[0061]

【発明の効果】上述のように構成すると、ビームスポッ
トを拡大することなくビームスポットの楕円歪を緩和で
き、画面全面にわたり品位良好な画像を表示するカラー
ブラウン管装置を構成することができる。
According to the above configuration, the elliptical distortion of the beam spot can be reduced without enlarging the beam spot, and a color cathode ray tube device capable of displaying a high-quality image over the entire screen can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の一形態であるカラーブラウン
管装置の電子銃の基本構成を説明するための光学モデル
図である。
FIG. 1 is an optical model diagram for explaining a basic configuration of an electron gun of a color CRT device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施の一形態であるカラーブラウン
管装置の蛍光体スクリーン上のビームスポットの形状を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a shape of a beam spot on a phosphor screen of the color CRT device according to the embodiment of the present invention;

【図3】図3(a)乃至(c)はそれぞれ回転対称のB
PF型主レンズの4極子レンズ作用を説明するための図
である。
3 (a) to 3 (c) show rotationally symmetric B
It is a figure for explaining a quadrupole lens operation of a PF type main lens.

【図4】この発明の実施例1のカラーブラウン管装置の
構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a color CRT device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】上記実施例1のカラーブラウン管装置の電子銃
の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an electron gun of the color cathode ray tube device according to the first embodiment.

【図6】上記実施例1の電子銃に配置される付加電極の
電子ビーム通過孔の形状を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a shape of an electron beam passage hole of an additional electrode arranged in the electron gun of the first embodiment.

【図7】図7(a)は上記実施例1の電子銃の付加電極
に偏向ヨークの偏向電流に同期して印加される変動電圧
の図、図7(b)はその偏向電流の図である。
FIG. 7A is a diagram of a fluctuation voltage applied to an additional electrode of the electron gun of the first embodiment in synchronization with a deflection current of a deflection yoke, and FIG. 7B is a diagram of the deflection current. is there.

【図8】この発明の実施例2のカラーブラウン管装置の
電子銃の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an electron gun of a color CRT device according to a second embodiment of the present invention;

【図9】図9(a)および(b)はそれぞれ上記実施例
2の電子銃に配置される付加電極の異なる電子ビーム通
過孔の形状を示す図である。
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing different shapes of electron beam passage holes of an additional electrode arranged in the electron gun according to the second embodiment.

【図10】図10(a)は上記実施例2の電子銃の付加
電極に偏向ヨークの偏向電流に同期して印加される変動
電圧の図、図10(b)はその偏向電流の図である。
FIG. 10A is a diagram of a fluctuation voltage applied to an additional electrode of the electron gun according to the second embodiment in synchronization with a deflection current of a deflection yoke, and FIG. 10B is a diagram of the deflection current. is there.

【図11】この発明の実施例3のカラーブラウン管装置
の電子銃の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an electron gun of a color CRT device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図12】従来のカラーブラウン管装置のBPF型DA
C&F方式電子銃の構成を示す図である。
FIG. 12: BPF type DA of a conventional color CRT device
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a C & F type electron gun.

【図13】従来のインライン型カラーブラウン管装置の
蛍光体スクリーン上のビームスポットの形状を示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing the shape of a beam spot on a phosphor screen of a conventional in-line type color CRT device.

【図14】上記従来のBPF型DAC&F方式電子銃を
有するカラーブラウン管装置の蛍光体スクリーン上のビ
ームスポットの形状を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a shape of a beam spot on a phosphor screen of a color CRT device having the above-mentioned conventional BPF type DAC & F type electron gun.

【図15】図15(a)および(b)はそれぞれ上記従
来のBPF型DAC&F方式電子銃の光学モデル図であ
る。
FIGS. 15A and 15B are optical model diagrams of the conventional BPF type DAC & F type electron gun, respectively.

【図16】従来の2重4極子レンズ方式電子銃の構成を
示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a conventional double quadrupole lens type electron gun.

【図17】上記従来の2重4極子レンズ方式電子銃の光
学モデル図である。
FIG. 17 is an optical model diagram of the conventional double quadrupole lens type electron gun.

【図18】上記2重4極子レンズ方式電子銃を有するカ
ラーブラウン管装置の蛍光体スクリーン上のビームスポ
ットの形状を示す図である。
FIG. 18 is a view showing a shape of a beam spot on a phosphor screen of a color cathode ray tube device having the above-described double quadrupole lens type electron gun.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…主レンズ 5…蛍光体スクリーン 6a ,6b …4極子レンズ 11B ,11G ,11R …3電子ビーム 19…電子銃 21…偏向ヨーク Gf …フォーカス電極 Ga …アノード電極 Gs …付加電極 4: Main lens 5: Phosphor screen 6a, 6b: Quadrupole lens 11B, 11G, 11R: 3 electron beam 19: Electron gun 21: Deflection yoke Gf: Focus electrode Ga: Anode electrode Gs: Additional electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和則 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番2号 株式 会社東芝深谷電子工場内 (72)発明者 武川 勉 神奈川県川崎市川崎区日進町7番地1 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 5C041 AA03 AB07 AC05 AC06 AC07 AC26 AC34 AC35 AD02 AD03 AE01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazunori Sato 1-9-2 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama Pref. Inside the Toshiba Fukaya Electronics Factory (72) Inventor Tsutomu Takekawa 7 Nisshincho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 F-term in Toshiba Electronic Engineering Corporation (reference) 5C041 AA03 AB07 AC05 AC06 AC07 AC26 AC34 AC35 AD02 AD03 AE01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともフォーカス電極とアノード電
極とを有し、電子ビームを蛍光体スクリーン上に加速、
集束する主レンズが形成される電子銃と、この電子銃か
ら放出される電子ビームを水平、垂直方向に偏向する偏
向ヨークとを有するカラーブラウン管装置において、 上記電子銃は上記主レンズに入射する前の電子ビームが
通過する少なくとも1つの多極子レンズを有し、これら
主レンズと多極子レンズの集束力が上記偏向ヨークの偏
向に同期して変化し、この偏向ヨークの偏向量の増大に
ともなって上記主レンズの水平方向の集束力が相対的に
強く、垂直方向の集束力が相対的に弱くなり、上記偏向
ヨークの偏向量の増大にともなって上記多極子レンズの
水平方向の集束力が相対的に弱く、垂直方向の集束力が
相対的に強くなることを特徴とするカラーブラウン管装
置。
1. An electron beam having at least a focus electrode and an anode electrode, wherein an electron beam is accelerated on a phosphor screen.
In a color cathode ray tube device having an electron gun in which a converging main lens is formed, and a deflection yoke for deflecting an electron beam emitted from the electron gun in horizontal and vertical directions, the electron gun is arranged so as to be incident on the main lens. At least one multipole lens through which the electron beam passes, the focusing force of the main lens and the multipole lens changes in synchronization with the deflection of the deflection yoke, and the deflection amount of the deflection yoke increases. The horizontal focusing force of the main lens is relatively strong, the vertical focusing force is relatively weak, and the horizontal focusing force of the multipole lens is relatively increased as the deflection amount of the deflection yoke increases. A color CRT device characterized by a relatively weak focusing power in the vertical direction.
【請求項2】 主レンズを形成するフォーカス電極とア
ノード電極との間に少なくとも1個の付加電極が配置さ
れ、上記フォーカス電極の電圧をVf 、上記アノード電
極の電圧をEb 、上記付加電極の電圧をVs とすると
き、 (Vs −Vf )/(Eb −Vf ) の値が偏向ヨークの偏向量の変化にともなって変化する
ことを特徴とする請求項1記載のカラーブラウン管装
置。
2. At least one additional electrode is disposed between a focus electrode and an anode electrode forming a main lens, wherein the voltage of the focus electrode is Vf, the voltage of the anode electrode is Eb, and the voltage of the additional electrode is 2. The color CRT device according to claim 1, wherein when Vs is Vs, the value of (Vs-Vf) / (Eb-Vf) changes with a change in the deflection amount of the deflection yoke.
【請求項3】 フォーカス電極に偏向ヨークの偏向量の
増大にともなって増大する変動電圧が印加されることを
特徴とする請求項2記載のカラーブラウン管装置。
3. The color cathode ray tube device according to claim 2, wherein a fluctuating voltage that increases as the amount of deflection of the deflection yoke increases is applied to the focus electrode.
【請求項4】 多極子レンズを形成する少なくとも1個
の電極が主レンズを形成するフォーカス電極に電気的に
接続されていることを特徴とする請求項1記載のカラー
ブラウン管装置。
4. The color cathode ray tube device according to claim 1, wherein at least one electrode forming the multipole lens is electrically connected to a focus electrode forming the main lens.
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