(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電子銃部、偏向部、スクリーン部およびこれらを包囲する外囲器からなり、前記電子銃部から発射される電子ビームを前記偏向部により垂直方向および水平方向に偏向するカラー受像管であって、前記電子銃部は陰極を含む電子ビーム形成部と該電子ビーム形成部によって形成されたインライン状の複数本の電子ビームをそれぞれ前記スクリーン部に集束する主電子レンズ部を少なくとも備えるカラー受像管において、
前記主電子レンズ部はそれぞれ電子ビーム通過孔を有する第１のグリッドと第２のグリッドから少なくともなり、これらのグリッドは複数個の絶縁支持体により支持固定されており、前記複数個のグリッドは、インライン状の複数本の電子ビームを共通に包囲する断面が実質的に長方形状の筒状部分と、この筒状部分の一端にこの筒状部分と実質的に直交する電子ビーム通過孔をもつ面部分とから構成されるバスタブ状電極と、
インライン状の複数本の電子ビームをそれぞれ通過させる複数の電子ビーム通過孔を有する実質的に長方形状外形の厚板金属板からなる厚板状電極とを有し、
前記主電子レンズ部は、少なくとも前記バスタブ状電極からなる前記第１のグリッドと前記第２のグリッドから構成されており、それぞれ前記厚板状電極のグリッドと前記バスタブ状電極が対向しており、前記第１のグリッドと前記第２のグリッドの前記バスタブ状電極の前記筒状部分の長軸方向の外径をそれぞれＬＨ１，ＬＨ２、短軸方向の外径をそれぞれＬＶ１，ＬＶ２とし、各々の比をそれぞれＬＨ１／ＬＶ１、ＬＨ２／ＬＶ２としたとき、
２．５＜ＬＨ１／ＬＶ１＜４．４
２．５＜ＬＨ２／ＬＶ２＜４．４
であり、ＬＨ１／ＬＶ１とＬＨ２／ＬＶ２の比率が異なることを特徴とするカラー受像管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はカラー受像管に係り、特に耐電圧特性および集束特性を向上させた電子銃部を備えるカラー受像管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なカラー受像管の断面を図９に示す。同図においてカラー受像管１は、スクリーン面２をもつパネル３と、このパネルからファンネル４を介して連結されたネック５と、このネックに内装された電子銃６と、ネックからファンネルにかけて、その外壁に装着された偏向ヨーク７と、前記スクリーン面と所定間隔をもって対設された多数のアパーチャ８を有するシャドウマスク９と、前記ファンネルから前記ネックの一部にかけてその内壁に一様に塗布された内部導電膜１０と、ファンネルの外部に塗布された外部導電膜１１と、ファンネルの一部に設けられた陽極端子（図示せず）とを具備している。
【０００３】
スクリーン面は赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体がストライプ状またはドット状に多数塗布されており、電子銃から出た３本の電子ビームＢＲ，ＢＧ，ＢＢはシャドウマスクにより選択されてそれぞれの蛍光体を衝撃し、これを発光させる。また電子銃はインライン配列の平行な３本の電子ビームを発生、制御、加速するための電子ビーム形成部ＧＥと、これらの電子ビームを集束、集中するための主電子レンズ部ＭＬを有している。そして３本の電子ビームを偏向ヨークによってスクリーン全面に偏向走査することにより画像を映出する。
【０００４】
３本の電子ビームを集中させる方法は、例えば米国特許第２，９５７，１０６号明細書に示されているように、陰極（カソード）から射出される電子ビームをはじめから傾斜して集中させる技術があり、また米国特許第３，７７２，５５４号明細書に示されているように、電子銃電極に設けられた３個の電子ビーム通過孔のうち、一部電極の両側の開孔を電子銃の中心軸から僅かに外側へ偏心させることにより、電子ビームの集中を行う技術などがあり、いずれも広く採用されている。
【０００５】
偏向ヨークは、基本的には電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向磁界を発生するための水平偏向コイルと垂直方向に偏向する垂直偏向コイルとを有している。実際のカラー受像管においては、電子ビームを偏向したとき３電子ビームのスポットのスクリーン面での集中がずれてくるので、この集中のズレを防止するため、工夫がなされている。これはコンバーゼンスフリー（自己集中型）システムと称され、水平偏向磁界をピンクッション、垂直偏向磁界をバレルにすることにより、スクリーン全面において３電子ビームが集中するようにしたものである。
【０００６】
しかしながら前述のような偏向磁界の非斉一性はカラー受像管の画面周辺部における解像度を低下させるという難点があり、この傾向は偏向角が９０°から１１０°と大きくなるにしたがってより顕著になる。この画面周辺部における解像度の低下は、電子ビームが図１０（ａ）および（ｂ）に示すような偏向磁界により、水平方向には集束が弱められ、垂直方向には逆に強められることが原因となっている。その結果、ビームスポットの形状は図１１に示すように、画面中央部のビームスポット２０はほぼ丸い円形状となるのに対し、周辺部のビームスポット２１は水平方向に長い楕円状の高輝度のコア部２３の他に垂直方向に長い低輝度のハロー部２４を伴う形状となる。
【０００７】
このような画面周辺部のビームスポットの歪を減少させて解像度の低下を改善するためには、特公昭６０−７３４５号公報（米国特許第４，８８７，００１号明細書）、特開昭６４−３８９４７号公報（米国特許第４，８９７，５７５号明細書）、特開平１−２３６５５４号公報（米国特許第５，０３４，６５２号明細書）などに提案されている技術が有効である。特に特開昭６４−３８９４７号公報、特開平１−２３６５５４号公報に記載してある電子銃では、画面中央部のビームスポット径も小さくすることができるし、さらに特開昭６４−３８９４７号公報に記載してあるカラー受像管では、偏向量に応じて電子銃の電子レンズの強さを変えていくいわゆるダイナミックフォーカス技術により、画面周辺部のビームスポットの歪を極めて小さく補正することができるので、画面全面において、高解像度の画像を得ることができる。
【０００８】
これは前記公報に記載されているように、通常の対称な円筒電子レンズの前後に、そのレンズ領域内において非対称な電子レンズを形成することによる。しかしこのような非対称な電子レンズを形成させるために、従来の技術では、図１２のようにバスタブ状の電極２７の内部に庇状の電界補正電極２８を挿入することによって達成している。
【０００９】
また特開昭６４−３８９４７号公報に記載してあるカラー受像管では、ネック内の電子銃近傍に抵抗体を配置し、電子銃の特定の電極の電位を供給するようにしており、これによって良好なダイナミックフォーカスが得られるようになっている。
【００１０】
図１３（ａ）および（ｂ）にこのような従来技術の電子銃部の断面を示す。図１３において、電子銃６はヒータ（図示せず）を内装し一直線上に配列された３個の陰極ＫＲ，ＫＧ，ＫＢ、第１グリッドＧ１、第２グリッドＧ２、第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４およびコンバーゼンスカップＣＰが管軸方向にこの順に配置されており、絶縁支持体ＭＦＧにより支持、固定されている。
【００１１】
Ｇ１及びＧ２は厚さが０．２mmの薄い板状電極であり、直径０．７mm程度の径小の３個の電子ビーム通過孔ＡＲ１，ＡＧ１，ＡＢ１およびＡＲ２，ＡＧ２，ＡＢ２が６．６mmの中心間距離をもって穿設されている。
【００１２】
またＧ３は２個のバスタブ状電極２７−１，２７−２とその間に挿入された庇状の電界補正電極２８−１とからなる。このバスタブ状電極２７−１のＧ２側には、直径が１．３mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ３−１，ＡＧ３−１，ＡＢ３−１が穿設されている。またバスタブ状電極２７−２のＧ４側には、直径が６．２mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ３−２，ＡＧ３−２，ＡＢ３−２が穿設されている。これらのバスタブ状電極の筒状部の外径は、長軸方向に２１．３mm、
短軸方向に９．５mmである。
【００１３】
庇状の電界補正電極２８−１の庇状の部分は、各電子ビームの軌道面と平行にこの軌道面を挟むように厚さ１．２mm程度、長さ３．０mm程度、幅１９．０mm程度の平板からなる。
【００１４】
Ｇ４もＧ３と同じように２個のバスタブ状電極２７−３，２７−４とその間に挿入された庇状の電界補正電極２８−２とからなる。
【００１５】
Ｇ４のスクリーン側には、円筒状のコンバーゼンスカップＣＰが密着しており、その先端外周にスプリングＢＳが取り付けられていて、ネック５の内壁に塗布された導電膜１０に圧着するようになっている。コンバーゼンスカップＣＰは、一端が開放された厚さ０．３２mm、直径約２２．０mmの円筒であり、その底面にＧ４のバスタブ状電極２７−４の電子ビーム通過孔に対応する３個の電子ビーム通過孔が穿設されている。
【００１６】
陰極からＧ４までは絶縁支持体ＭＦＧにより支持、固定されていて、内径２３．９mmのネック５内に挿入されている。これらの電極はガラスであるネックに接触しないようにネック内径より僅かに小さく設計されている。また一般に電子レンズの口径を稼ぐために、電子ビーム通過孔径はできるだけ大きく設定されるので、バスタブ状電極の外径は大きくなっていて、このため絶縁支持体と電極の側壁間の隙間ｇは極めて挟くなっている。この様子を図１４に示す。図１４は図１３のＡ−Ａ断面である。
【００１７】
以上の電極構成において、例えば陰極は２００Ｖのカットオフ電圧とし、これに映像信号を加え、Ｇ１は接地電位とし、Ｇ２は５００Ｖ〜１ｋＶ、Ｇ３は５ｋＶ〜１０ｋＶ、Ｇ４は陽極高電圧の２５ｋＶ〜３０ｋＶを印加する。陽極高電圧は導電膜１０とスプリングＢＳおよびコンバーゼンスカップＣＰを通じてＧ４へ印加され、その他の電極電位は、ネック下端のステムピンＳＴＰを通じて印加されるようになっている。このような電位を印加することによって特開平１−２３６５５４号公報に記載してあるような高性能な電子レンズが形成される。
【００１８】
しかし、このような技術を使用したカラー受像管では耐電圧特性が極めて悪く、カラー受像管として致命的な問題点となっている。これは前記バスタブ状の電極２７−２の内部に挿入されている庇状の電界補正電極２８−１のエッジ２９からの電界放出によるもので、通常カラー受像管では、その製造工程中に電極間に高電圧を印加して耐電圧処理を行うことによって突起やゴミを処理するが、前記エッジ２９はバスタブ状の電極２７−２の内部にあるので、ほとんど処理ができないためである。勿論Ｇ４側に関しても同じであり、補正電極２８−２は問題である。
【００１９】
さらにネック内の電子銃近傍に抵抗体を配置したカラー受像管においては、抵抗体によって、その電位を供給される電極を含め、その近傍の電極に対し耐電圧処理ができにくいという問題がある。これは、処理工程中に高電圧がかかっても、抵抗体によって処理放電が抑制されるためである。このため特に電極を支持固定している絶縁支持体と電極との間に突起やゴミが残り、カラー受像管の通常の動作中に前記電極近傍で微小放電が発生し、電子ビームのフォーカスを変化させてしまうなどの悪影響を及ぼす。またバスタブ状の電極２７の内部に庇状の電界補正電極２８を挿入した電極構造をこのようなカラー受像管に用いると、その耐電圧特性はさらに悪化する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにカラー受像管の画像特性を画面全面に亘って良好ならしめるためには、通常の対称な円筒電子レンズの前後に、そのレンズ領域内において、非対称な電子レンズを形成させたり、電子銃近傍に抵抗体を配置して、適当な電極電位を供給する構造の電子銃部を使用することが有効であるが、従来技術では、耐電圧特性がきわめて悪く、カラー受像管として致命的な問題点となっている。
【００２１】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決すべくなされたもので、電極構造を簡単にして高性能な電子レンズ特性を保ちつつ、同時に耐電圧特性の優れたカラー受像管を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー受像管は、少なくとも電子銃部、偏向部、スクリーン部およびこれらを包囲する外囲器からなり、電子銃部から発射される電子ビームを偏向部により垂直方向および水平方向に偏向するカラー受像管であって、電子銃部は陰極を含む電子ビーム形成部と該電子ビーム形成部によって形成されたインライン状の複数本の電子ビームをそれぞれスクリーン部に集束する主電子レンズ部を少なくとも備えるカラー受像管において、主電子レンズ部はそれぞれ電子ビーム通過孔を有する第１のグリッドと第２のグリッドから少なくともなり、これらのグリッドは複数個の絶縁支持体により支持固定されており、複数個のグリッドは、インライン状の複数本の電子ビームを共通に包囲する断面が実質的に長方形状の筒状部分と、この筒状部分の一端にこの筒状部分と実質的に直交する電子ビーム通過孔をもつ面部分とから構成されるバスタブ状電極と、インライン状の複数本の電子ビームをそれぞれ通過させる複数の電子ビーム通過孔を有する実質的に長方形状外形の厚板金属板からなる厚板状電極とを有し、主電子レンズ部は、少なくともバスタブ状電極からなる第１のグリッドと第２のグリッドから構成されており、それぞれ厚板状電極のグリッドとバスタブ状電極が対向しており、第１のグリッドと第２のグリッドのバスタブ状電極の筒状部分の長軸方向の外径をそれぞれＬＨ１，ＬＨ２、短軸方向の外径をそれぞれＬＶ１，ＬＶ２とし、各々の比をそれぞれＬＨ１／ＬＶ１、ＬＨ２／ＬＶ２としたとき、
２．５＜ＬＨ１／ＬＶ１＜４．４
２．５＜ＬＨ２／ＬＶ２＜４．４
であり、ＬＨ１／ＬＶ１とＬＨ２／ＬＶ２の比率が異なることを特徴とするカラー受像管である。
【００２３】
【作用】
本発明においては、電極の短軸方向外径がより小さくなった偏平状電極構造となるので、当然短軸方向内径も小さくなり、それにより対称な円筒電子レンズの前後にそのレンズ領域内において非対称な電子レンズを形成させることが可能となる。したがって電子レンズの性能を向上させ得る。
【００２４】
またこのとき、従来技術で使用していた庇状の電界補正電極が不要となるので、この庇状の電界補正電極のエッジからの電界放出現象は起こらず、従来技術で問題となっていたカラー受像管にとって致命的問題点である耐電圧特性が一挙に解決する。
【００２５】
さらに本発明の電極構造では、電極支持体と電極との距離を充分に確保することができるため、電極支持体と電極の間の耐電圧処理が良好となり、この間にゴミや突起物がなくなるので、カラー受像管としての耐電圧特性がさらに向上する。この作用は、電子銃近傍に抵抗体を配置して適当な電極電位を供給する構造のカラー受像管においてより顕著である。
【００２６】
また庇状の電界補正電極を不要とすることは、電子銃の製造をいちじるしく簡略化させるため、その量産性がきわめて高く、かつ電極を不要にするということで、経済的効果もきわめて大きい。これらの点が相俟って実用性に富み工業的価値の高いカラー受像管を提供することができる。
【００２７】
【実施例】
以下図面を参照しつつ本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２８】
図１（ａ）および（ｂ）は本発明を実施したカラー受像管の主要部分の断面図である。図１３と同じものは同じ番号で示す。図１において、ネック５内には電子銃４０が配置されており、電子銃４０はヒータ（図示せず）を内装し一直線上に配列された３個の陰極ＫＲ，ＫＧ，ＫＢ、第１グリッドＧ１、第２グリッドＧ２、第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４およびコンバーゼンスカップＣＰが管軸方向にこの順に配置されており、絶縁支持体ＭＦＧにより支持、固定されている。
【００２９】
Ｇ１およびＧ２は厚さが０．２ｍｍの薄い板状電極であり、直径０．７mm程度の径小の３個の電子ビーム通過孔ＡＲ１，ＡＧ１，ＡＢ１およびＡＲ２，ＡＧ２，ＡＢ２が６．６mmの中心間距離をもって穿設されている。
【００３０】
Ｇ３は２個のバスタブ状電極４１−１，４１−２からなる。この電極のＧ２側のバスタブ状電極４１−１は、Ｇ２側に直径が１．３mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ３−１，ＡＧ３−１，ＡＢ３−１が穿設されていて、このバスタブ状電極の筒状部４２の外径は長軸方向に２１．３mm、短軸方向に９．５mmである。
【００３１】
これに対し、Ｇ４側のバスタブ状電極４１−２の筒状部４３の外径は、長軸方向がＧ２側の電極と同じように２１．３mmであるが、短軸方向がＧ２側の電極に比べかなり小さく７．８mmとなっており、Ｇ４側対向面には直径が６．２mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ３−２，ＡＧ３−２，ＡＢ３−２が孔間隔６．６mmで穿設されている。
【００３２】
すなわち、Ｇ２側のバスタブ状電極４１−１の筒状部４２は、従来のバスタブ状電極２７−１，２７−２の筒状部と同じように、長軸方向の外径ＬＨと短軸方向の外径ＬＳの比ＬＨ／ＬＳが２．２４となっているが、Ｇ４側のバスタブ状電極４１−２の筒状部４３は従来のバスタブ状電極２７−１，２７−２の筒状部よりかなり横長でＬＨ／ＬＳは２．７３となっている。この電極の斜視図を図１２と比較して図２に示す。また図３に図１のＢ−Ｂ断面を示す。図１４と比較することにより、電極４１−２と絶縁支持体との隙間ｇ′が充分大きくなっていることが示されている。
【００３３】
Ｇ４もＧ３と同じように２個のバスタブ状電極４４−１，４４−２からなり、このうちＧ３側のバスタブ状電極４４−１は、Ｇ３のＧ４側のバスタブ状電極４１−２と同じように、Ｇ３側対向面には、直径が６．２mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ４−１，ＡＧ４−１，ＡＢ４−１が穿設されていて、この電極の筒状部４５の外径は長軸方向に２１．３mm、短軸方向に７．８mmでかなり横長となっている。ただ、この３個の電子ビーム通過孔ＡＲ４−１，ＡＧ４−１，ＡＢ４−１の孔間隔は、Ｇ３の３個の電子ビーム通過孔ＡＲ３−２，ＡＧ３−２，ＡＢ３−２の孔間隔より広く約６．８mmとなっていて、これにより３本の電子ビームをスクリーン上で集中させるようにしている。
【００３４】
またコンバーゼンスカップＣＰ側のバスタブ状電極４４−２は、Ｇ３のＧ２側のバスタブ状電極４１−１と同じような筒状部４６で、外径は長軸方向に２１．３mm、短軸方向に９．５mmとなっていて、その端面には、直径が６．２mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ４−２，ＡＧ４−２，ＡＢ４−２が孔間隔６．６mmで穿設されている。
【００３５】
Ｇ４のスクリーン側にはコンバーゼンスカップＣＰが溶接されている。このコンバーゼンスカップＣＰは１個の大きな円筒からなり、Ｇ４側には、直径４．５mmの３個の電子ビーム通過孔ＡＲ−Ｃ，ＡＧ−Ｃ，ＡＢ−ＣがＧ３，Ｇ４に対応して設けられており、スクリーン側は円筒のまま開放されている。このコンバーゼンスカップには、従来例と同じようにスプリングＢＳが取り付けてある。
【００３６】
前記構造の電子銃では図から明らかなように、Ｇ３，Ｇ４の対向しているバスタブ状電極４１−２，４４−１の短軸方向の外径が小さくなっているので、このため絶縁支持体と電極間の隙間ｇ′は、大幅に広くなり耐電圧特性は著しく向上する。特に陽極高電圧が印加される電極およびその対向する電極が前記構造となっていることは、耐電圧特性上きわめて好ましい。
【００３７】
すなわちスイッチオン、オフを含めカラー受像管動作中陽極高電圧が印加される電極およびその対向する電極間の電界強度は２５ｋＶ／mm〜３０ｋＶ／mmにも達し、僅かな突起、ゴミなどにより簡単に電界集中を生じせしめ放電が発生する。このためカラー受像管では、その製造工程中に特に前記電極間に高電圧を印加して耐電圧処理を行うことによって突起やゴミを処理するわけであるが、対向している電極のそれぞれ表面は処理されても電極の内部にある突起や異物、および電極と絶縁支持体との表面が処理されにくいという問題がある。また絶縁支持体と電極間の隙間には、カラー受像管の内部にあるシャドウマスクやスクリーン面、内部導電膜などからのゴミが落ちてきてこの隙間に溜まりやすいという問題もある。
【００３８】
このような問題に対し前記構造では、たとえ電極と絶縁支持体との表面が耐電圧処理されにくくても、絶縁支持体と電極間の隙間が広くなっているので、絶縁支持体と電極間との電界強度は急激に減少するため、放電を開始させうる電界集中は起こり難くなる。実際には処理が良く行われているように見えるが、これは、隙間が広いので、放電が発生しないよう影響のない部分へ異物の移動がきわめて容易に起こるためと考えられる。
【００３９】
また前記構造では、絶縁支持体と電極間の隙間が広くなっているので、カラー受像管の内部にあるシャドウマスクやスクリーン面、内部導電膜などからのゴミが落ちてきても、この隙間に溜まり難くなり、耐電圧特性は一段と良好になる。さらに電極内部には、庇状の余分な電極が無いため、対向する電極のそれぞれ表面だけを耐電圧処理すればよく、電極内部にあるよけいな電極の突起やゴミを心配する必要は全くなくなる。
【００４０】
以上の電極構成において、従来例と同じように例えば陰極を２００Ｖのカットオフ電圧とし、これに映像信号を加え、Ｇ１は接地電位とし、Ｇ２は５００Ｖ〜１ｋＶ、Ｇ３は５ｋＶ〜１０ｋＶ、Ｇ４は陽極高電圧の２５ｋＶ〜３０ｋＶを印加する。このような電位を印加することによってＧ３，Ｇ４部の等電位線４８は図４（ａ）および（ｂ）に示すようになる。すなわち水平方向は図４（ａ）に示すように、緩やかな分布となるのに対し、垂直方向は図４（ｂ）に示すように、バスタブ状電極の短軸方向がそのビーム通過孔の垂直方向径ＤV に対し従来より短いためその曲率はきつい。即ち、ＬＳ／Ｄv は７．８mm／６．２mm＝１．２６と従来の９．５mm／６．２mm＝１．５３に比べ小さくなっている。したがってこのような電位分布に応じた電子レンズは、水平方向は図５（ａ）に示すように、円筒レンズによる大きな集束レンズＣＹＬと、Ｇ３側に発散作用をもつ４極子レンズＱＬ１およびＧ４側に集束作用をもつ４極子レンズＱＬ２とが形成され、垂直方向は図５（ｂ）に示すように、円筒レンズによる大きな集束レンズＣＹＬと、Ｇ３側に集束作用をもつ４極子レンズＱＬ１およびＧ４側に発散作用をもつ４極子レンズＱＬ２とが形成されると解釈され、このため特開平１−２３６５５４号公報に示されているように高性能な電子レンズ特性をもつようになる。図５は説明を簡単にするため、水平方向は中央ビーム通過孔についてのみ示している。以上の如く本発明を適用することにより、カラー受像管は高性能電子レンズにより高解像度を実現できるとともに、すぐれた耐電圧特性をもったものになる。カラー受像管動作中に放電が発生した場合には、放電による大きな音のために視聴者を驚愕せしめたり、カラー受像管の動作を瞬時停止させ、視聴者への情報提供を一時中断したり、さらにはこのときの放電により数百アンペアからときには千アンペアを越える電流が流れ、カラー受像管動作用回路を完全に破壊してしまうというカラー受像管として致命的な現象に発展する。本発明によりこのような問題を大きく改善できる。
【００４１】
前記実施例において、短軸方向が非常に短いバスタブ状電極はＧ３とＧ４の対向する電極にぞれぞれ使用しているが、本発明はこれに限らず、Ｇ４側だけに用いてもよい。またはＧ３側とＧ４側の筒状部の外径の横長率を変えても良い。Ｇ３側とＧ４側の筒状部の外径の横長率を変えるというこの技術は、電子レンズの調整において重要である。
【００４２】
前記バスタブ状電極をＧ４側だけに用いた場合にも、耐電圧特性は従来よりは格段によくなるし、またこのときのレンズ作用は特公昭６０−７３４５号公報に記載されているようになり、画面周辺部におけるスポット径は良好なものとなる。
【００４３】
勿論Ｇ３側だけに用いても良いし、逆にＧ３のＧ２側電極にも短軸方向が非常に短いバスタブ状電極を用いてもよいが、この場合には、絶縁支持体への電極支持強度が少し弱まるのでストラップ部の機械的強度アップが必要である。但し、Ｇ３のＧ２側電極は耐電圧向上にはそれ程効果はないし、Ｇ３のＧ２側電極はビーム通過孔径が非常に小さいので、バスタブ電極の短軸方向径を小さくしても非対称レンズが発生するまでには至らず、レンズ性能向上の効果も期待できない。
【００４４】
また前記実施例ではＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４のグリッドからなる代表的電子銃をもつカラー受像管に本発明を適用しているが、本発明はこれに限らずさらに多くのグリッドからなる電子銃をもつカラー受像管にも適用できる。
【００４５】
本発明の他の実施例を図６（ａ）および（ｂ）に示す。図６において図１と同じ部分は同じ番号で示す。図６において、ネック５内には電子銃４０が配置してあり、電子銃４０はヒータ（図示せず）を内装し一直線上に配列された３個の陰極ＫＲ，ＫＧ，ＫＢ、第１グリッドＧ１、第２グリッドＧ２、第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４、第５グリッドＧ５、第６グリッドＧ６、第７グリッドＧ７、第８グリッドＧ８およびコンバーゼンスカップＣＰが管軸方向にこの順に配置されており、絶縁支持体ＭＦＧにより支持、固定されている。また絶縁支持体ＭＦＧの背面には抵抗体ＲＧＴが配置されており、一端が陽極高電圧のかかるコンバーゼンスカップＣＰに接続され、他端がステムピンを通じて管外で接地または調整用電位に接続されている。この抵抗体の適当な中間部から前記Ｇ６，Ｇ７に接続されており、これらの電極に陽極高電圧の分割電位を供給するようになっている。
【００４６】
インライン状に配置された３個の陰極の前面に配置されたＧ１，Ｇ２は小さな電子ビーム通過孔が穿設された薄い板状電極であり、Ｇ３は浅い２個のバスタブ状電極５０−１，５０−２、Ｇ４も浅い２個のバスタブ状電極５１−１，５１−２、Ｇ５は４個の深いバスタブ状電極５２−１，５２−２，５２−３，５２−４、Ｇ６，Ｇ７はそれぞれ１枚の厚い板状電極５４，５５、Ｇ８は２個のバスタブ状電極５６−１，５６−２、および一部抵抗体が配置される部分に平坦部をもつ実質的に円筒状のコンバーゼンスカップＣＰからなる。勿論各電極にはそれぞれ電子ビーム通過孔が形成されている。
【００４７】
さて前記構成で、Ｇ１からＧ５の途中のバスタブ状電極５２−３までおよびＧ８のスクリーン側の電極５６−２は従来と同じように電極の外径は、長軸方向に２１．３mm、短軸方向に９．５mmであり、長軸方向の外径ＬＨと短軸方向の外径ＬＳの比ＬＨ／ＬＳが２．２４となっている。
【００４８】
これに対しＧ５のＧ６側のバスタブ状電極５２−４の筒状部５８の外径は、長軸方向が２１．３mmであるが、短軸方向が前記電極に比べかなり小さく７．８mmとなっており、長軸方向の外径ＬＨと短軸方向の外径ＬＳの比ＬＨ／ＬＳは２．７３と大きく横長になっている。同時にビーム通過孔の垂直方向径ＤV との比ＬＳ／ＤV は１．２６と小さくなっている。
【００４９】
またＧ６，Ｇ７は厚さ２．０mmの厚板電極で、それぞれ直径が６．２mmの３個の電子ビーム通過孔が孔間隔６．６mm乃至６．８mm（これは３本の電子ビームをスクリーン上に集中させるため）で穿設されており、これらの厚板電極の外径は、従来電極より大きく横長で、長軸方向に２２．０mm、短軸方向に８．０mmであり、長軸方向の外径ＬＨと短軸方向の外径ＬＳの比ＬＨ／ＬＳが２．７５となっている。
【００５０】
さらにＧ８のＧ７側バスタブ状電極５６−１の筒状部５９の外径も従来電極より横長で、長軸方向に２１．３mm、短軸方向に７．８mmであり、長軸方向の外径ＬＨと短軸方向の外径ＬＳの比ＬＨ／ＬＳが２．７３となっていて、Ｇ７側端面には、直径が６．２mmの３個の電子ビーム通過孔が孔間隔６．６mmで穿設されている。従って、この電極においてもビーム通過孔の垂直方向径ＤV との比ＬＳ／ＤV は１．２６と従来より小さくなっている。
【００５１】
以上の電極構成において、従来例と同じように例えば陰極を２００Ｖのカットオフ電圧とし、これに映像信号を加え、Ｇ１は接地電位とし、Ｇ２およびＧ４は５００Ｖ〜１ｋＶ、Ｇ３およびＧ５は５ｋＶ〜１０ｋＶ、Ｇ６は８ｋＶ〜１５ｋＶ、Ｇ７は１７ｋＶ〜２４ｋＶ、Ｇ８は陽極高電圧の２５ｋＶ〜３０ｋＶが印加される。このような電位を印加することによって特開昭６４−３８９４７号公報に記載されているものと同じような高性能電子レンズが形成される。これは前記実施例で説明したように、Ｇ５のＧ６側、およびＧ８のＧ７側では水平方向の電位の浸透が容易なのにくらべ、垂直方向の電位の浸透は、筒状部の短軸方向径がそのビーム通過孔の垂直方向径ＤV に対して従来より短いために抑えられる。このためＧ５のＧ６側では水平方向に発散作用、垂直方向に集束作用をもつ弱い４極子レンズが形成され、またＧ８のＧ７側では水平方向に集束作用、垂直方向に発散作用をもつ弱い４極子レンズが形成され、またこのときＧ６，Ｇ７の電極はそれぞれ一枚の厚板電極なので、Ｇ５からＧ８までにおいて緩やかな円筒電子レンズが形成されるからである。こうして高性能電子レンズが形成されるわけであるが、本発明においては、前記実施例の場合と同じように従来例にくらべきわめてすぐれた耐電圧特性を示す。
【００５２】
すなわち、より横長状のバスタブ状電極が陽極高電圧が印加される電極の対向部付近に使用されているため、この付近の絶縁支持体と電極間の隙間は充分広くなっているので、この部分での放電開始に到るほどの強電界にならない。またシャドウマスクやスクリーン面、内部導電膜からのゴミが落ちてきて、この陽極高電圧が印加される電極の対向部付近の絶縁支持体と電極間の隙間に溜まることはほとんどなくなる。
【００５３】
さらに電極内部には庇状の余分な電極が無いため、対向する電極のそれぞれ表面だけを耐電圧処理すればよく、電極内部にあるよけいな電極の突起やゴミを心配する必要は全くない。
【００５４】
したがって電子レンズに非対称性をもたせながら、高性能の電子レンズとなすことができるとともに、カラー受像管としてのきわめて重要な問題である耐電圧特性を飛躍的に向上させることができる。
【００５５】
前記実施例ではＧ６，Ｇ７の厚板電極の外径の横長率をＧ５，Ｇ８のバスタブ状電極より小さくしているが、これはＧ６，Ｇ７が一枚の厚板電極なので、あまり横長率を大きくすると、絶縁支持体への支持片が長くなり、支持固定が弱くなるためで、本発明はこれに限るものではなく、支持手段を強化すれば、さらに横長率を大きくすることもできるし、逆にＧ６，Ｇ７には、従来の外径の電極を用いても、Ｇ５のＧ６側、Ｇ８のＧ７側に横長率の大きいパーツを用いているので従来にくらべて耐電圧特性の向上が望める。さらにこのＧ６，Ｇ７にも、横長率の大きい浅いバスタブ状電極を用いることもできる。
【００５６】
以上の実施例において、バスタブ状電極の筒状部の外径の横長率ＬＨ／ＬＳを２．７５とし、かつこのバスタブ状電極の端面に３個の円形の電子ビーム通過孔が穿設されているが、本発明はこれに限るものではなく、例えば以下のように展開できる。第２の実施例では、第１の実施例に厚板からなる中間電極を挿入したものであるから、基本的には、第１の実施例の応用例について述べるが、勿論第２の実施例にも展開できる。
【００５７】
第１の実施例において、Ｇ３，Ｇ４部の高性能電子レンズは円筒レンズの両端に弱い非対称レンズを形成させるものであるが、この非対称レンズの強さは当然設計事項である。第１の実施例では、電子ビーム通過孔を円形状としバスタブ状電極の筒状部の外径の短軸方向径を小さくすることにより、非対称レンズを形成させているが、このレンズ作用の強弱は、まず筒状部の短軸方向径で変えることができる。
【００５８】
即ち電子ビーム通過孔の垂直方向径６．２mmに対し、従来の筒状部の短軸方向径９．５mmでは、レンズへの影響が弱く、高性能電子レンズを形成させるまでには到らない。しかし８．５mmまで小さくすると、レンズへの影響が現れ、電子レンズ性能を向上させることができるとともに、耐電圧特性も明らかに改善され始める。長軸方向径はできるだけ大きくしたいが、しかしネック内径から決まり、従来では２１．３mm乃至２２．０mmである。したがってバスタブ状電極の筒状部の外径の横長率ＬＨ／ＬＳは２．５以上が好ましい。
【００５９】
一方前記非対称レンズの作用を強くさせるには、筒状部の短軸方向径を電子ビーム通過孔にぶつかるまで短くしていけばよい。したがって筒状部の短軸方向径は６．２mmまで小さくでき、この時筒状部の短軸方向径と電子ビーム通過孔の垂直方向径の比ＬＳ／ＤV は１．０となる。しかしさらに非対称レンズの作用を強めるには、電子ビームがぶつからない程度まで例えば図７に示すように、電子ビーム通過孔６１の径を横長楕円または横長矩形状にすればよい。一般に電子ビーム通過孔径は縦約４mmまで小さくできるので、筒状部の短軸方向径は約５．０mmまで小さくできる。したがってバスタブ状電極の筒状部の外径の横長率ＬＨ／ＬＳは４．４まで大きくすることが可能である。
【００６０】
以上の如くバスタブ状電極の筒状部の外径の横長率ＬＨ／ＬＳは、
２．５＜ＬＨ／ＬＳ＜４．４
が好ましい。
【００６１】
前記実施例において、耐電圧特性をさらに向上させるために、電子ビーム通過孔の部分に図８に示すようにカール６３を設けることもできる。このカール部の長さと筒状部の短軸方向径によって形成される非対称レンズの強さは変化するので、レンズ調整に使用することができる。このカール部の長さを充分長くすると、前記非対称レンズは形成されず、円筒対称レンズだけとなる。この場合には、レンズ性能を向上させることは望めないが、耐電圧特性向上は充分期待できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明を適用することにより、カラー受像管は高性能電子レンズにより高解像度を実現できるとともにすぐれた耐電圧特性をもったものになる。本発明では、電極の短軸方向外径がより小さくなった偏平状電極構造となるので、当然短軸方向内径も小さくなり、これによって対称な円筒電子レンズの前後にそのレンズ領域内において非対称な電子レンズを形成させることが可能となる。したがって電子レンズの性能を向上させうる。またこのとき、従来技術で使用していた庇状の電界補正電極が不要となるので、この庇状の電界補正電極のエッジからの電界放出現像は起こらず、従来技術で問題となっていたカラー受像管にとって致命的問題点である耐電圧特性が一挙に解決する。
【００６３】
さらに本発明の電極構造では、電極支持体と電極との距離を充分に確保することができるため、電極支持体と電極の間にカラー受像管の内部にあるシャドウマスクやスクリーン面、内部導電膜等からのゴミが落ちてきて、この隙間に溜まりやすいという問題も無くなるので、カラー受像管としての耐電圧特性はさらに向上する。
【００６４】
また庇状の電界補正電極を不要とすることは、電子銃の製造をいちじるしく簡略化させるため、その量産性はきわめて高く、かつ電極を不要にするということで、経済的効果もきわめて大きい。これらの点が相俟って実用性に富み工業的価値の高いカラー受像管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例に係る電子銃の構造を示す図である。
【図２】その電子銃の電極構造を示す図である。
【図３】図１（ｂ）において電子銃をＢ−Ｂ線で切断し、矢印方向に見た図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれ前記電子銃の要部に発生する電位分布の図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ前記電位分布により形成される電子レンズの図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施例に係る電子銃の構造を示す図である。
【図７】異なる他の実施例における電極構造を示す図である。
【図８】さらに異なる他の実施例における電極構造を示す図である。
【図９】従来のカラー受像管の構成を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）および（ｂ）はそれぞれ偏向磁界の図である。
【図１１】画面上のビームスポットの形状を示す図である。
【図１２】従来のカラー受像管の電子銃の電極構造を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）および（ｂ）はそれぞれ従来のカラー受像管の電子銃の構造を示す図である。
【図１４】図１３（ｂ）において電子銃をＡ−Ａ線で切断し、矢印方向に見た図である。
【符号の説明】
５…ネック
４０…電子銃
４１−１，４１−２…バスタブ電極
４４−１，４４−２…バスタブ電極
５０−１，５０−２…バスタブ電極
５１−１，５１−２…バスタブ電極
５２−１，５２−２，５２−３，５２−４…バスタブ電極
５６−１，５６−２…バスタブ電極
Ｇ１…第１グリッド
Ｇ２…第２グリッド
Ｇ３…第３グリッド
Ｇ４…第４グリッド
Ｇ５…第５グリッド
Ｇ６…第６グリッド
Ｇ７…第７グリッド
Ｇ８…第８グリッド
ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ…陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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