JPH04160739A - カラー受像管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、カラー受像管装置に係り、特に解像度を良
好にし、フォーカス品位を均一にする単電子ビームまた
は複数ビームを放出する電子銃を備えるカラー受像管装
置に関する。

（従来の技術） 一般にカラー受像管は、電子銃から放出される３電子ビ
ームを外囲器の外側に装着された偏向ヨークの水平およ
び垂直偏向コイルの発生する磁界により偏向し、その３
電子ビームをシャドウマスクにより選別して蛍光体スク
リーンを水平、垂直走査することにより、この蛍光体ス
クリーン上にカラー画像を表示する構造に形成されてい
る。

このようなカラー受像管において、特に電子銃を同一水
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
型電子銃とし、これに第１５図（ａ）に示すように水平
偏向コイルの発生する磁界（ＬＨ）をビンクツション形
とし、同（ｂ）に示すように垂直偏向コイルの発生する
磁界（ｍをバレル形とする非斉一磁界を発生する偏向ヨ
ークを組合わせて、上記−列配置の３電子ビーム（２Ｂ
）　、　（２Ｇ）　。

（２Ｒ）を自己集中するセルフコンバーゼンス方式イン
ライン型カラー受像管装置が広く使用されている。

しかし、このカラー受像管は、電子ビームの断面形状が
偏向角の増大にともなって歪み（偏向歪）、画面周辺部
の解像度が劣化する欠点がある。すなわち、第１６図に
示すように、画面（３）中央部のビームスポット（４ａ
）がほぼ真円となるのに対し、周辺部のビームスポット
（４ｂ）は、水平方向に長い楕円状の高輝度コア部（５
）の他に、垂直方向に長い低輝度ハロ一部（６）をとも
なう形状となり、画面周辺部の解像度を劣化する。この
画面周辺部でのビームスポット（４ｂ）の歪みは、偏向
磁界の非斉一性のために、第１５図（ａ）に示したよう
に水平方向の集束が弱められ、同（ｂ）に示したように
垂直方向の集束が強められることが原因となっている。

この偏向歪に基づく解像度の劣化は、電子銃の主レンズ
および偏向ヨークの磁界中を通過する電子ビーム径を小
さくすれば軽減できる。その手段として、ブリフォーカ
スレンズで電子ビームを強く絞る方法が一般におこなわ
れるが、この手段では、クロスオーバ径が増大し、画面
中央部のビームスポットが大きくなる欠点がある。

また、他の手段として、ブリフォーカスレンズを非対称
レンズとし、画面中央部に対して電子ビームの垂直方向
にアンダーフォーカス状態とする手段がある。しかしこ
の手段では、画面中央部でのビームスポットが垂直方向
を長軸とする楕円状に歪み、画面中央部の解像度が劣化
する。

さらに他の手段として、特開昭６１−３９３４６号公報
や特開昭６１−３９３４７号公報などに示されている手
段がある。すなわち、集束電極を多分割して非円形孔を
対向させることにより四極子レンズを形成し、電子ビー
ムの偏向に同期して集束電圧を変動させる手段がある。

しかしこの手段は、画面中央部から周辺部にかけである
程度解像度を良好にすることができるが、つぎのような
重大な問題点が発生する。

すなわち、上記のように集束電極を多分割しても、この
分割された集束電極を構成要素とする主レンズ部の電界
は、集束電界と発散電界とが分離されないため、主レン
ズ部自体に四極子レンズを形成することができず、四極
子レンズをこの主レンズ部よりもカソード側（電子ビー
ム形成部側）に形成しなければならない。しかしこの四
極子レンズは、主レンズ部から見込んだ視点位置を水平
方向と垂直方向とで異ならしめるとともに、主レンズ部
に入射する電子ビームの拡がりも水平方向と垂直方向と
で異ならしめるため、集束電圧を変化させた場合、画面
周辺部の改善度（感度）を十分に満足させることができ
ない。このことは、特に大電流動作、大形かつ広偏向角
管の場合にその感度を十分にとる必要があるので、この
ような大電流動作、大形かつ広偏向角管に対して、その
画面周辺部の解像度を十分に改善することはできない。

さらに、集束電源として一定の直流電圧と電子ビームの
偏向に同期して変化するパラボラ状の電圧を供給する２
種類の電源が必要となる。しかも通常７〜８ｋＶである
高い集束電圧をステムビンおよびこのステムビンに係合
するソケットを介して供給しなければならないため、ス
テムビンが気密に貫通するステムおよびソケットの耐電
圧が問題となる。特にソケットについては、放電を防止
する高価な特殊なソケットが必要となる。さらに、２種
類の集束電源が必要なために、通常のカラー受像管との
互換性がなくなるなどの問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、同一水平面上を通る一列配置の３電子ビ
ームを放出するインライン型電子銃に、水平偏向コイル
の発生する磁界をビンクツション形とし、垂直偏向コイ
ルの発生する磁界をバレル形とする非斉一磁界を発生す
る偏向ヨークを組合わせて、３電子ビームを自己集中す
るセルフコンバーゼンス方式インライン型カラー受像管
は、電子ビームの断面形状が偏向角の増大にともなって
歪み、画面周辺部の解像度が劣化する欠点があり、この
解像度の劣化を改善するために、電子銃の集束電極を多
分割して非円形孔を対向させることにより四極子レンズ
を形成し、電子ビームの偏向に同期して集束電圧を変動
させる手段がある。

この手段によれば、画面中央部から周辺部にかけである
程度解像度を良好にすることができる。

しかし、集束電極を多分割しても、この分割された集束
電極を構成要素とする主レンズ部の電界は、集束電界と
発散電界とが分離されないため、主レンズ部自体に四極
子レンズを形成することができず、四極子レンズをこの
主レンズ部よりもカソード側に形成しなければならなら
ない。そのため、集束電圧を変化させた場合、画面周辺
部の感度を十分に満足させることができず、特に十分な
感度を必要とする大電流動作、大形かつ広偏向角管の場
合に画面周辺部の解像度を十分に改善することはできな
い。さらに集束電源として一定の直流電圧と電子ビーム
の偏向に同期して変化するパラボラ状の電圧を供給する
２種類の電源が必要となる。

しかも通常７〜８ｋＶである高い集束電圧をステムビン
およびこのステムビンに係合するソケットを介して供給
しなければならないため、そのステムビンが気密に貫通
するステムおよびソケットの耐電圧が問題となり、特に
ソケットについては、放電を防止する高価な特殊なソケ
ットが必要となる。

また、２種類の集束電源が必要なために、通常のカラー
受像管装置との互換性がなくなるなどの問題がある。

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、十分な感度がとれ、大電流動作、大形かつ広偏
向角管に対しても、画面中央部から周辺部までの画面全
域にわたり高い解像度が得られ、かつステムおよびソケ
ットの耐電圧や他のカラー受像管装置との互換性などの
問題を解消するカラー受像管装置を構成することを目的
とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 電子ビーム形成部から放出される単電子ビームまたは複
数ビームを蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部が
電子ビーム形成部側から蛍光体スクリーン方向に集束電
極、複数個の中間電極、最終加速電極の順に配置されて
なる電子銃と、上記最終加速電極に供給される高電圧を
分割して上記中間電極に所定の電圧を供給するための抵
抗器とを備えるカラー受像管装置において、上記複数個
の中間電極のうち、上記集束電極側の中間電極に上記単
電子ビームまたは複数ビーム共通の水平方向を長軸とす
る長孔を形成し、上記集束電極および上記最終加速電極
の少なくとも一方の電極の中間電極との対向部に上記単
電子ビームまたは複数ビームに対応する１個または複数
個の開孔を形成した構造とした。

（作用） 上記のように電子銃を構成すると、たとえば同一水平面
上を通る一列配置の複数ビームを放出する電子銃の場合
、集束電極内に浸透する水平方向の電界は、中央開孔と
両側開孔からの浸透の干渉により、相対的に垂直方向の
電界よりも弱くなるばかりでなく、集束電極側の中間電
極に形成された水平方向を長軸とする長孔により、水平
方向の浸透がさらに弱まる。したがって、集束電極およ
びこの集束電極側の中間電極の近傍には、相対的に水平
方向よりも垂直方向に非常に強い非対称の集束電界が形
成される。また、最終加速電極内に浸透する水平方向の
電界も、中央開孔と両側開孔からの浸透の干渉により、
相対的に垂直方向の電界よりも弱くなり、最終加速電極
およびこの最終加速電極側の中間電極の近傍に相対的に
水平方向よりも垂直方向に強い非対称の発散電界が形成
される。しかも、その集束電極側の集束電界と最終加速
電極側の発散電界が複数個の中間電極により分離独立に
形成される。

したがって、集束電極に印加する集束電圧を変動させて
集束電界を変化させても、発散電界にほとんど影響を与
えることはなく、その結果、画面中央部にランディング
する電子ビームに対しては、非対称の集束電界と非対称
の発散電界とが平衡して、真円状またはやや縦長の断面
形状に集束することができる。また、画面周辺部にラン
ディングする電子ビームに対しては、電子ビームの偏向
に同期して上昇する集束電圧により集束電極側の集束電
界が弱くなるが、最終加速電極側の発散電界は変化せず
、その結果、主レンズ部全体として相対的に垂直方向の
集束電界に対して同方向の発散電界が強くなり、電子ビ
ームは、その発散電界の影響を強く受けて、垂直方向に
アンダーフォーカス状態となり、垂直方向の強い偏向収
差により生ずる偏向歪みを相殺することができる。

さらに、集束電極側の水平方向の集束電界は、この集束
電極側の中間電極の水平方向を長軸とする長孔により緩
やかなものとなる。したがって、電子ビームに対する集
束電界の水平方向の集束作用は、中間電極の開孔が真円
状の場合にくらべて相対的に弱くなり、焦点距離が長く
なる。その結果、主レンズの性能が向上し、ビームスポ
ットを小さく絞込んで画面中央部の解像度をより良好に
改善することができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第２図にその一実施例であるセルフコンバーゼンス方式
インライン型カラー受像管装置を示す。

このカラー受像管装置は、パネル（１０）およびこのパ
ネル（１０）に一体に接合されたファンネル（１１）か
らなる外囲器を有し、そのパネル（１０）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（１２）が形成され、この蛍光体スクリーン（１２）
に対向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成
されたシャドウマスク（１３）が装着されている。また
、ファンネル（１１）のネック（１４）内に、同一水平
面上を通るセンタービーム（２Ｇ）および−対のサイド
ビーム（２Ｂ）　、　（２Ｒ）からなる−列配置の３電
子ビーム（２Ｂ）　、　（２Ｇ）　、　（２Ｒ）を放出
する下記電子銃（１５）が配設されている。さらに、フ
ァンネル（１１）には、陽極端子（１６）が、またこの
ファンネル（１１）の内面には、内部導電膜（１７）が
塗布形成されている。そして、上記電子銃（Ｉ５）から
放出される３電子ビーム（２Ｂ）　、　（２Ｇ）　、　
（２Ｒ）をファンネル（１１）の外側に装着された偏向
ヨーク（１８）の水平偏向コイルから発生するビンクツ
ション形磁界および垂直偏向コイルから発生するバレル
形磁界からなる非斉一磁界により偏向し、上記蛍光体ス
クリーン（Ｉ２）を水平、垂直走査することにより、こ
の蛍光体スクリーン（１２）上にカラー画像を表示する
構造に形成されている。

上記電子銃（１５）は、第１図に示すように、水平方向
に一列に配置された３個のカソード（Ｋ）、その各カソ
ード（Ｋ）の内側に挿入された３個のヒータ（図示せず
）、上記カソード（Ｋ）上から蛍光体スクリーン方向に
順次配置された第１、第２、第３、第４、第５電極（Ｇ
ｌ）、　（Ｇ２）　、　（Ｇ３）　、　（Ｇ４）　、　
（Ｇ５）、２個の中間電極（Ｇ＋＊１）　、　（Ｇ謂２
）、第６電極（Ｇ６）およびこの第６電極（Ｇ６）に取
付けられたコンバーゼンスカップ（Ｃ）からなり、この
コンバーゼンスカップ（Ｃ）を除くヒータ、カソード（
Ｋ）およびその他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た構造に形成されている。

その第１および第２電極（Ｇｌ）　、　（Ｇ２）は、そ
れぞれ一体構造の比較的板厚の薄い板状電極からなり、
その板面に上記−列配置のカソード（Ｋ）に対応して３
個の比較的径小の円形開孔が形成されている。

また第３および第４電極（Ｇ３）　、　（Ｇ４）は、そ
れぞれ２個のカップ電極の開放端を付合わせた一体構造
の筒状電極からなり、その第３電極（Ｇ３）の第２電極
（Ｇ２）側端面には、−列配置のカソード（Ｋ）に対応
して、上記第２電極（Ｇ２）の開孔よりやや径大な３個
の円形開孔が形成されている。また第３電極（Ｇ３）の
第４電極（Ｇ４）端面および第４電極（Ｇ４）の両端面
には、−列配置のカソード（Ｋ）に対応して、上記第３
電極（Ｇ３）の第２電極（Ｇ２）側端面の開孔よりも径
大な３個の円形開孔が形成されている。第５電極（Ｇ５
）は、２個のカップ電極の開放端を付合わせた一体構造
の２個の筒状電極からなり、その各筒状電極の端面には
、−列配置のカソード（Ｋ）に対応して、上記第４電極
（Ｇ４）の開孔と同径の３個の円形開孔が形成されてい
る。第６電極（Ｇ６）は、２個のカップ電極の開放端を
付合わせた一体構造の筒状電極からなり、その両端面に
は、−列配置のカソード（Ｋ）に対応して、上記第４電
極（Ｇ４）の開孔と同径の３個の円形開孔が形成されて
いる。

また、２個の中間電極（Ｇ＋ａｌ）　、　（Ｇｄ）は、
それぞれ一体構造の比較的板厚の厚い板状電極からなり
、その第５電極（Ｇ５）側の中間電極（Ｇｍｌ）には、
３電子ビ一ム共通の水平方向を長軸とする長孔が形成さ
れている。これに対し第６電極（Ｇ６）側の中間電極（
Ｇｄ）には、−列配置のカソード（Ｋ）に対応して、上
記第４電極（Ｇ４）の開孔と同径の３個の円形開孔が形
成されている。

なお、中間電極（Ｇｍ２）および第６電極（Ｇ６）に形
成されている３個の一列配置の開孔のうち、両側の開孔
は、３電子ビームを蛍光体スクリーン上に集中するため
に第１乃至第５電極（Ｇｌ）〜（Ｇ５）に形成されてい
る両側の開孔よりも外側に偏心している。

さらに、この電子銃（１５）には、上記各電極を一体に
固定している一対の絶縁支持体の一方の背面に、その各
電極に沿って抵抗器（２０）が配置されている。この抵
抗器（２０）は、一端部が上記第６電極（Ｇ６）に接続
され、他端部がカラー受像管のネック端部を封止してい
るステム（２１）を気密に貫通するステムビン（２２）
　（第２図参照）を介して、直接接地または管外で可変
抵抗器（図示せず）を介して接地され、中間部が２個の
中間電極（Ｇｉｌ）　、（Ｇｄ）に接続されている。そ
して、ファンネルに設けられた陽極端子、内部導電膜、
コンバーゼンスカップ（Ｃ）に取付けられてその内部導
電膜に圧接するバルブスペーサ（図示せず）およびコン
バーゼンスカップ（Ｃ）を介して第６電極（Ｇ６）に供
給される陽極高電圧を分割して、中間電極（Ｇｍｌ）　
、　（Ｇａ＋２）にそれぞれ所定の電圧を供給するよう
になっている。

この電子銃（１５）の各電極には、上記陽極端子（１６
）から陽極高電圧が印加される第６電極（Ｇ６）および
その陽極高電圧を抵抗器（２０）により所定電圧に分割
して印加される中間電極（Ｇａ＋１）　、（Ｇｍ２）以
外は、ステム（２１）を気密に貫通するステムビン（２
２）を介して供給される。その各電極に印加される電圧
は、たとえばカソード（Ｋ）に１８０■の直流電圧に画
像に対応したビデオ信号の重畳された電圧が、第１電極
（Ｇ１）は接地され、第２電極（Ｇ２）と第４電極（Ｇ
４）とは接続されて約６００■の電圧が、第３電極（Ｇ
３）と第５電極（Ｇ５）とは接続されて、７〜８ｋＶの
直流電圧に第３図（ａ）に示す偏向ヨークの偏向電流（
２４）に同期した同（ｂ）に示すパラボラ状のダイナミ
ック電圧（２５）を重畳した電圧が、第６電極（Ｇ６）
には２５〜３０ｋＶの陽極高電圧が、中間電極（Ｇｅｌ
）にはその陽極高電圧の約４０％の電圧が、中間電極（
Ｇｌ２）には同じくその陽極高電圧の約６５％の電圧が
印加される。

上記電圧の印加によりカソード（Ｋ）　、第１および第
２電極（Ｇｌ）　、　（Ｇ２）により、カソード（Ｋ）
からの電子放出を制御しかつこのカソード（Ｋ）からの
放出された電子を加速集束して電子ビームを形成する電
子ビーム形成部が形成される。そして、カソード（Ｋ）
から放出された電子は、第１電極（Ｇ１）および第２電
極（Ｇ２）近傍でクロスオーバを形成したのち発散し、
第２電極（Ｇ２）と第３電極（Ｇ３）とで形成されるブ
リフォーカスレンズにより予備集束される。このブリフ
ォーカスレンズにより予備集束された電子ビームは、そ
の後第３、第４電極（０３）　、　（Ｇ４）および第５
電極（Ｇ５）　（集束電極）により形成される補助レン
ズにより、さらに予備集束され、さらに第５電極（Ｇ５
）、２個の中間電極（Ｇｍｌ）、　（Ｇ１２）および第
６電極（Ｇ６）　（最終加速電極）により形成される主
レンズ部により最終的に集束され、蛍光体スクリーンに
達する。この電子銃では、上記主レンズ部は、２個の中
間電極（Ｇａ＋１）。

（ＣＩ１１２）によりその領域が拡張された拡張電界レ
ンズをなし、いわわる長焦点レンズとなっている。

つぎに、上記電子銃（１５）の動作原理、特にその主レ
ンズ部の動作原理を詳しく説明すると、中間電極の配置
されない従来の電子銃の主レンズ部は、前述したように
集束電界と発散電界が分離されていないため、集束電圧
を変化させて集束電界を変化させると同時に発散電界も
変化する。

しかし、この例の電子銃（１５）の主レンズ部は、第４
図（ａ）に示すように、第５電極（Ｇ５）内に浸透する
水平方向の電界（集束性電界）が中央開孔（２７ｂ）と
両側開孔（２７ａ）　、　（２７ｃ）からの浸透の干渉
により曲率の小さい共通の等電位線（２８１（）となる
とともに、中間電極（Ｇｉｌ）に浸透する電界（集束性
電界）がこの中間電極（ＧＩｌｌ）の開孔が水平方向を
長軸とする長孔（２９）であるために弱くなり、曲率の
きわめて小さい等電位線（３０Ｈ）となる。一方、第４
図（ｂ）に示すように、第５電極（Ｇ５）内に浸透する
垂直方向の電界（集束性電界）は、第５電極（Ｇ５）の
側壁（３１）の影響により、水平方向よりも曲率の大き
な等電位線（２８Ｖ）となる。したがって、この電界の
電子ビームに対する集束作用は、相対的に水平方向より
も垂直方向の方が強くなる。同様に第６電極（Ｇ６）内
に浸透する電界（発散性電界）も、相対的に水平方向よ
りも垂直方向の方が強くなる。

つまり、この例の電子銃（１５）の主レンズ部は、集束
電界と発散電界とが分離独立に形成され、かつ集束電界
および発散電界がともに相対的に水平方向よりも垂直方
向の方が強い非対称性の電界を形成する。しかも、中間
電極（Ｇａ１１）が第６電極（Ｇ６）側の中間電極（Ｇ
ｄ）と同様に３個の開孔を有する場合にくらべて、その
長孔（２９）により形成される電界が水平方向に大きな
曲率となるため、水平方向に焦点距離の長いすぐれた主
レンズ部を形成する。

したが７て、この主レンズ部により集束されて蛍光体ス
クリーンの中央部をランディングする電子ビームに対し
ては、第５電極（Ｇ５）に所定の集束電圧が印加され、
それにより形成される非対称性集束電界と非対称性発散
電界とが平衡状態となり、画面中央部でのビームスポッ
トはほぼ真円となる。

また、偏向ヨークの磁界により偏向されて、蛍光体スク
リーンの周辺部をランディングする電子ビームに対して
は、第５電極（Ｇ５）に印加される集束電圧は、電子ビ
ームの偏向に同期して変動するダイナミック電圧により
増大して、中間電極（Ｇｍｌ）に印加されている電圧に
近づき、集束電界が弱くなる。一方、発散電界は変化し
ない。その結果、主レンズ部全体として相対的に集束電
界にくらべて発散電界が強くなり、垂直方向にアンダー
フォーカス状態となって、偏向ヨークの磁界から受ける
オーバーフォーカス状態を相殺するようになる。

この主レンズ部の動作原理を光学モデルにより説明する
と、第５図および第６図に示すように、集束レンズ（３
１）と発散レンズ（３２）とは分離独立しており、電子
ビームが偏向を受けないときは、第５図（ａ）に示すよ
うに、水平方向には、相対的に弱い集束レンズ（３１ａ
）と発散レンズ（３２ａ）とが形成され、また同（ｂ）
に示すように、垂直方向には、相対的に強い集束レンズ
（３１ｂ）と発散レンズ（３２ｂ）が形成され、画面中
央部をランディングする電子ビーム（２Ｂ）　、　＜２
Ｇ）　、　（２Ｒ）は、水平、垂直方向ともに最良の状
態で蛍光体スクリーン上に集束され、はぼ真円のビーム
スポット（４ａ）が得られる。

これに対し、電子ビームが偏向を受けたときは、第６図
（ａ）に示すように、（図面には、電子ビームが直進し
ている状態で示しである）水平方向には、電子ビーム（
２Ｂ）　、（２Ｇ）　、　（２Ｒ）が偏向を受けないと
きの水平方向の集束レンズと発散レンズとがほとんど変
化せず、はぼ同様の相対的に弱い集束レンズ（３１ａ）
と発散レンズ（３２ａ）とが形成される。

一方、同（ｂ）に示すように、垂直方向には、集束電圧
が上昇して、第５電極とこの第５電極に隣接する中間電
極との電位差が小さくなり、集束レンズは相対的に弱い
集束レンズ（３１ｃ）となるが、発散レンズは変化せず
、強い発散レンズ（３２ｂ）として存在する。そのため
、画面周辺部をランディングする電子ビーム（２Ｂ）　
、　（２Ｇ）　、　（２Ｒ）は、垂直方向にアンダーフ
ォーカスの状態となる。

なお、画面周辺部に偏向される電子ビーム（２Ｂ）。

（２Ｇ）、　（２Ｒ）は、垂直方向には、偏向ヨークの
磁界によりオーバフォーカス状態となり、ハローが現れ
る。しかし、水平方向には、偏向ヨークの磁界によりア
ンダーフォーカス状態となるが、像点距離の増大に基づ
くオーバフォーカスとほぼ同程度となるため、コア部と
ハロ一部とが一致して、はぼ最良のフォーカス状態とな
り、（第１５図参照）その集束状態を特に変化させなく
てもよい。

上記電子銃の動作原理をより明確にするため、集束電極
である第５電極と最終加速電極である第６電極との間に
中間電極の配置されない従来の電子銃について述べると
、第７図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ水平方向および
垂直方向の電界を示すように、第５電極（Ｇ５）の近傍
に相対的に水平方向の集束電界（３３１１）よりも垂直
方向に強い集束電界（３３Ｖ）が形成され、第６電極（
Ｇ６）の近傍に相対的に水平方向の発散電界（３４１１
）よりも垂直方向に強い発散電界（３４Ｖ）が形成され
、かつ第５電極（Ｇ５）と第６電極（Ｇ６）とが隣接し
接近して配置されているため、それら電界（３３）　、
　（３４）が分離されることなく形成される。したがっ
て、この従来の電子銃では、集束電圧を上昇させると、
集束電界（３３）か弱くなるが、同時に第５電極（Ｇ５
）の電位が第６電極（Ｇ６）内に浸透し、発散電界（３
４）も弱くなる。

これを光学モデルで示すと、第８図（ａ）に示すように
、電子ビーム（２Ｂ）　、　（２Ｇ）　、　（２Ｒ）が
偏向を受けないときは、水平方向には、相対的に弱い集
束レンズ（３１ａ）と発散レンズ（３２ａ）とが形成さ
れ、同（ｂ）に示すように、垂直方向には、相対的に強
い集束レンズ（３１ｂ）と発散レンズ（３２ｂ）とが形
成される。これに対し、第９図（ａ）に示すように、電
子ビーム（２Ｂ）　、　（２Ｇ）　、　（２Ｒ）が偏向
を受けたときは、水平方向には、相対的に弱い集束レン
ズ（３１ａ）と発散レンズ（３２ａ）とが形成され、垂
直方向にも、相対的に弱い集束レンズ（３１ａ）と発散
レンズ（３２ａ）とが形成される。つまり、電子ビーム
が偏向を受けないときに対して偏向を受けると、水平方
向の集束レンズと発散レンズはほとんど変わらないが、
垂直方向の集束レンズと発散レンズがともに弱くなり、
画面周辺部をランディングする電子ビームを垂直方向の
みアンダーフォーカス状態とすることができない。

したがって、前記のように構成されたこの例の電子銃を
用いると、第１Ｏ図に示すように、画面（３）中央部で
のビームスポット（４ａ）を真円状とし、かつ画面（３
）周辺部においても、従来垂直方向に生じたハローをほ
ぼ完全になくしたビームスポット（４ｃ）が得られ、画
面（３）全域にわたりその解像度を良好にすることがで
きる。

しかも、集束電極に供給する電圧は、一定の直流電圧に
パラボラ状のダイナミック電圧を重畳した電圧を供給す
ればよいので、２種類の電源から各別に２本のステムビ
ンを介して供給する必要はなく、１本のステムピンを介
してその電圧を容易に供給することができ、通常のカラ
ー受像管との互換性を損なうことがない。

つぎに、他の実施例について述べる。

一般にカラー受像管装置は、管サイズが大きくなるほど
、偏向ヨークの磁界による電子ビームの偏向歪みも大き
くなり、画面周辺部における垂直方向のハローも大きく
現れる。このような画面周辺部におけるビームスポット
形状を改善するためには、集束電極に供給する電子ビー
ムの偏向に同期して変化するダイナミック電圧を上昇さ
せて、垂直方向のアンダーフォーカス状態をより一層大
きくする必要がある。つまり、集束電界および発散電界
の非対称性をより一層強くする必要がある。

前記実施例では、その非対称性の集束電界と発散電界を
形成する第５電極および第６電極の中間電極側の開孔を
それぞれ円形としたが、上記のように集束電界と発散電
界の非対象性をより一層強くするためには、第１１図に
示すように、これら第５電極（Ｇ５）および第６電極（
Ｇ６）の中間電極側の開孔を水平方向を長軸とする長孔
（３Ｂ）にするとよい。

このように第５電極（Ｇ５）および第６電極（Ｇ６）の
中間電極側の開孔を長孔（３６）とすると、これら電極
（に５）　、　（Ｇｏ）により形成される集束電界およ
び発散電界は、ともに水平方向の電界にくらべて相対的
に垂直方向の電界が一段と強調される。

なお、この長孔（３６）の長径と短径との比率は、第５
電極（Ｇ５）と第６電極（Ｇ６）とで同一としてもよく
、また異ならしめてもよい。また、中央開孔（３６ｂ）
と両側開孔（１６ａ）　、　（３６ｃ）とで異ならしめ
てもよい。

また、集束電界と発散電界の非対象性をより一層強くす
るためには、第１２図に示すように、第５電極（Ｇ５）
および第６電極（Ｇ６）の内側に、水平方向に一列配置
された３個の開孔（３６）を挟んで上下に一対の板状部
材（３７）を配置してもよい。すなわち、このように板
状部材（３７）を配置すると、その各電極（Ｇ５）　、
（Ｇ６）に浸透する垂直方向の電界を拘束して、水平方
向の電界に対して相対的に垂直方向の電界をより一層強
くすることができる。

しかも、板状部材（３７）の長さｇが長いほど、垂直方
向の電界が強くなるため、その長さｐを調整することに
より、垂直方向の電界の強さを調整することができる。

なお、この板状部材（３７）の長さｇは、第５電極（Ｇ
５）と第６電極（Ｇ６）とで同一としてもよく、また異
ならしめてもよい。

さらに、集束電界と発散電界の非対称性をより一層強く
するためには、第５電極（Ｇ５）および第６電極（Ｇ６
）に第１１図に示した長孔（３６）と第１２図に示した
板状部材（３７）とを組合わせて設けてもよい。

この場合、第５電極（Ｇ５）および第６電極（Ｇ６）に
より形成される相対的に垂直方向に強い非対称性の電界
の強さは、それらが単独の場合よりも一層強くすること
ができる。

以上他の実施例として、集束電界と発散電界の非対称性
をより一層強くする若干例について述べたが、たとえこ
れら実施例のように集束電界と発散電界の非対称性を強
調しても、偏向ヨークの磁界により偏向を受けることな
く画面中央部にランディングする電子ビームに対しては
、はぼ真円状のビームスポットが得られるように集束電
界非対称性と発散電界の非対称性とを平衡させることが
必要である。そのためには、第１１図に示した長孔（３
６）の長径と短径との比率を第５電極と第６電極とで異
ならしめること、あるいは第１２図に示した板状部材（
３７）を第５、第６電極の一方または双方に設けること
、さらにはその板状部材（３７）の長さｇを異ならしめ
ることなどが有効である。

また、第１３図に示すように、第５電極（Ｇ５）の中間
電極（Ｇ■ｌ）側端部や第６電極（Ｇ６）の中間電極（
Ｇｍ２）側端部に、その端部を内側に折込んだ折込部（
３８）を形成することも有効である。この場合、この折
込部（３８）は、その長さｋを長くすれば、開孔が円形
の場合は、非対称性が弱くなり、長孔の場合は、非対称
性が強くなる。

また、第１４図に示すように、第５電極（Ｇ５）の中間
電極（Ｇｇｌ）側端部や第６電極（Ｇ６）の中間電極（
Ｇｍ２）側端部に、開孔の形成された板厚の厚い板状部
材（３９）を付加することも有効である。この場合、こ
の板状部材（３９）は、その板厚ｍを厚くすれば、開孔
が円形の場合は、非対称性が弱くなり、長孔の場合は、
非対称性が強くなる。

なお、上記実施例では、偏向ヨークの偏向に同期して集
束電圧を変動させるカラー受像管装置について説明した
が、この発明は、たとえば広偏向角のカラー受像管装置
であっても、偏向磁界の非斉一性が小さいカラー受像管
装置あるいは９０度偏向カラー受像管装置など、集束電
圧を変動させる必要のないカラー受像管装置にも適用可
能である。

すなわち、この発明は、上記偏向磁界の非斉一性が小さ
いカラー受像管装置あるいは９０度偏向カラー受像管装
置に適用しても、第５電極側の中間電極に形成された水
平方向に長い長孔により、水平方向には、円形孔の場合
よりも集束の弱い長焦点距離のレンズを形成することが
でき、画面中央部でのビームスポット径を小さくして、
画面中央部における解像度を良好に改善できる。

また、上記各実施例では、フォードラボテンシャル型の
複合型電子銃を備えるインライン型カラー受像管装置に
ついて説明したが、この発明は、その他の複合型電子銃
を備えるインライン型カラー受像管装置にも適用可能で
あり、また、パイポテンシャル型電子銃やユニポテンシ
ャル型電子銃を備えるカラー受像管装置にも適用可能で
ある。

さらに、この発明は、−列配置の３電子ビームを放出す
るインライン型カラー受像管装置ばかりでなく、Δ配列
の３電子ビームを放出するΔ型電子銃を有するカラー受
像管装置にも適用可能である。

さらにまた、この発明は、インライン型やΔ型などの３
電子ビームを放出するカラー受像管装置ばかりでなく、
３電子ビーム以外の複数ビームを放出するカラー受像管
装置や単電子ビームを放出するカラー受像管装置にも適
用可能である。

［発明の効果］ 電子ビーム形成部から放出される単電子ビームまたは複
数ビームを蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部が
電子ビーム形成部側から蛍光体スクリーン方向に集束電
極、複数個の中間電極、最終加速電極の順に配置されて
なる電子銃と、その最終加速電極に供給される高電圧を
分割して中間電極に所定の電圧を供給する抵抗器とを備
え、上記複数個の中間電極のうち、集束電極側の中間電
極に水平方向を長軸とする長孔を形成し、集束電極およ
び最終加速電極の少なくとも一方の電極の中間電極との
対向部に単電子ビームまたは複数ビームに対応する１個
または複数個の開孔を形成すると、集束電極およびこの
集束電極側の中間電極の近傍に相対的に水平方向よりも
垂直方向に強い非対称の集束電界が形成され、また、最
終加速電極およびこの最終加速電極側の中間電極の近傍
に非対称の発散電界が形成される。しかも、上記構造の
電子銃では、その集束電極側の集束電界と最終加速電極
側の発散電界とが所定電圧の中間電極により分離独立し
て形成される。したがって、集束電極に印加する集束電
圧を変化させて集束電界を変化させても、発散電界にほ
とんど影響を与えることはなく、画面中央部にランディ
ングする電子ビームに対しては、非対称の集束電界と非
対称の発散電界とが平衡して、真円状またはやや縦長の
断面形状に集束することができ、また画面周辺部にラン
ディングする電子ビームに対しては、電子ビームの偏向
に同期して上昇する集束電圧により集束電極側の集束電
界が弱くなるが、最終加速電極側の発散電界は変化せず
、したがって、主レンズ部全体として垂直方向の発散電
界が相対的に強くなり、電子ビームをその垂直方向の発
散電界の影響により垂直方向にアンダーフォーカス状態
にし、垂直方向の強い偏向収差により生ずる偏向歪みを
相殺して、画面全域の解像度を良好にすることができる
。

また、集束電極側の水平方向の集束電界は、この集束電
極側の中間電極に形成された水平方向を長軸とする長孔
により緩やかなものとなり、電子ビームに対する水平方
向の集束作用が、中間電極の開孔が真円状の場合にくら
べて相対的に弱くなり、焦点距離の長い主レンズ部を形
成することができ、その主レンズ部の性能を向上させ、
ビームスポットを小さく絞込んで画面中央部の解像度を
より良好に改善することができる。

さらに、上記電子銃は、集束電圧を変動させない電子銃
にも適用でき、さらにまた、集束電圧を変動させる場合
でも、通常のカラー受像管装置と同様に１本のステムピ
ンを介して所要の集束電圧を供給することができるなど
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１４図はこの発明の詳細な説明図で、第１
図（ａ）および（ｂ）はそれぞれその一実施例であるセ
ルフコンバーゼンス方式インライン型カラー受像管装置
の電子銃を水平方向に切断して示した断面図および垂直
方向に切断して示した断面図、第２図はそのセルフコン
バーゼンス方式インライン型カラー受像管装置の構成を
示す図、第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ偏向ヨー
クに流れる偏向電流の波形図およびその偏向電流に同期
して第１図に示した電子銃の第５電極に供給されるダイ
ナミック電圧の波形図、第４図（ａ）および（ｂ）はそ
れぞれ第１図に示した電子銃の主レンズ部に形成される
水平方向の電界を示す図および垂直方向の電界を示す図
、第５図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ電子ビームが偏
向を受けないときに形成される水平方向の電子レンズの
図および垂直方向の電子レンズの図、第６図（ａ）およ
び（ｂ）はそれぞれ電子ビームが偏向を受けたときに形
成される水平方向の電子レンズの図および垂直方向の電
子レンズの図、第７図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ第
５電極と第６電極との間に中間電極が配置されない電子
銃の主レンズ部に形成される水平方向の電界を示す図お
よび垂直方向の電界を示す図、第８図（ａ）および（ｂ
）はそれぞれ第７図に示した電子銃の主レンズ部に電子
ビームが偏向を受けないときに形成される水平方向の電
子レンズの図および垂直方向の電子レンズの図、第９図
（ａ）および（ｂ）はそれぞれ同じく電子ビームが偏向
を受けたときに形成される水平方向の電子レンズの図お
よび垂直方向の電子レンズの図、第１０図は第１図に示
した電子銃により画面上に得られるビームスポットの形
状を示す図、第１１図は他の実施例における第５および
第６電極の形状を示す図、第１２図は異なる他の実施例
における第５および第６電極の構造を一部切欠いて示す
斜視図、第１３図および第１４図はそれぞれさらに異な
る他の実施例における主レンズ部を形成する電極の形状
配置を示す図、第１５図および第１６図は従来のセルフ
コンバーゼンス方式インライン型カラー受像管装置の説
明図で、第１５図（ａ）および（ｂ）はそれぞれその偏
向ヨークの発生する水平磁界の図および垂直磁界の図、
第１６図はそのセルフコンバーゼンス方式インライン型
カラー受像管装置の画面上に得られるビームスポットの
形状を示す図である。 ２Ｂ、２Ｇ、２Ｒ・・・−列配置の３電子ビーム４ａ・
・・画面中央部のビームスポット４Ｃ・・・画面周辺部
のビームスポット１２・・・蛍光体スクリーン １５・・・電子銃　　　　　１Ｂ・・・陽極端子１７・
・・内部導電膜　　　Ｉ８・・・偏向ヨーク２０・・・
抵抗器　　　　　２■・・・ステムピン２７ａ、２７ｂ
、２７ｃ　−・・第５電極の開孔２９・・・中間電極の
水平方向を長軸とする長孔３１ａ、３１ｂ、３１ｃ　・
−・集束レンズ３２ａ、３２ｂ・・・発散レンズ ３［ｉａ、３ｆｉｂ、３８ｃ・・・第５および第６電極
の開孔３７・・・板状部材　　　　３８・・・折込部３
９・・・板状部材 Ｃ・・・コンバーゼンスカップ Ｇｌ・・・第１電極　　　　Ｇ２・・・第２電極Ｇ３・
・・第３電極　　　　Ｇ４・・・第４電極Ｇ５・・・第
５電極　　　　Ｇ６・・・第６電極Ｇｍ１．Ｇｅ２・・
・中間電極　Ｋ・・・カソード代理人　弁理士　大　胡
　典　夫 Ｇ６　　第６＄ｊ＆、（Ｍｋｔｔ＆） 第　２　図 第４図 第５図 第６図 第１０図 第８図 第９図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電子ビーム形成部から放出される単電子ビームまたは複
   数ビームを蛍光体スクリーン上に集束する主レンズ部を
   有し、この主レンズ部が上記電子ビーム形成部側から上
   記蛍光体スクリーン方向に集束電極、複数個の中間電極
   、最終加速電極の順に配置されてなる電子銃と、上記最
   終加速電極に供給される高電圧を分割して上記中間電極
   に所定の電圧を供給するための抵抗器とを備えるカラー
   受像管装置において、 上記複数個の中間電極のうち上記集束電極側の中間電極
   に上記単電子ビームまたは複数ビーム共通の水平方向を
   長軸とする長孔が形成され、上記集束電極および上記最
   終加速電極の少なくとも一方の電極の中間電極との対向
   部に上記単電子ビームまたは複数ビームに対応する１個
   または複数個の開孔が形成されていることを特徴とする
   カラー受像管装置。