(57)【要約】【課題】  蛍光体スクリーン全域において良好な画像特性を得ることが可能な電子銃構体を備えたカラー陰極線管を提供する。【解決手段】  電子銃構体７に形成される主レンズ部は、第１非対称電界レンズ、大口径電界レンズ、及び第２非対称電界レンズを、電子ビームの進行方向に沿ってこの順に備える。第１非対称電界レンズは、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する。第２非対称電界レンズは、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する。大口径電界レンズは、第１非対称電界レンズ及び第２非対称電界レンズよりも大きな開口を有し、水平方向開口径が垂直方向開口径よりも相対的に大きい。【選択図】  図２
2006164921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって３本の電子ビームを出射する電子銃構体と、前記３本の電子ビームを水平方向及び垂直方向に偏向させる偏向磁界を発生する偏向ヨークとを備えたカラー陰極線管であって、
前記電子銃構体は、３つのカソード及び複数の電極を有し、前記３本の電子ビームを形成し射出する電子ビーム形成部と、前記電子ビーム形成部からの前記３本の電子ビームを前記蛍光体スクリーン上に集束させる主レンズ部とを備え、
前記主レンズ部は、第１非対称電界レンズ、大口径電界レンズ、及び第２非対称電界レンズを、前記３本の電子ビームの進行方向に沿ってこの順に備え、
前記第１非対称電界レンズは、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する非対称レンズであり、
前記第２非対称電界レンズは、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する非対称レンズであり、
前記大口径電界レンズは、前記第１非対称電界レンズ及び前記第２非対称電界レンズよりも大きな開口を有し、水平方向開口径が垂直方向開口径よりも相対的に大きいレンズである
ことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって３本の電子ビームを出射する電子銃構体と、前記３本の電子ビームを水平方向及び垂直方向に偏向させる偏向磁界を発生する偏向ヨークとを備えたカラー陰極線管であって、
前記電子銃構体は、３つのカソード及び複数の電極を有し、前記３本の電子ビームを形成し射出する電子ビーム形成部と、前記電子ビーム形成部からの前記３本の電子ビームを前記蛍光体スクリーン上に集束させる主レンズ部とを備え、
前記主レンズ部は、少なくとも、第１電極、第２電極、第３電極、及び第４電極を、前記３本の電子ビームの進行方向に沿ってこの順に備え、
前記第１電極には中位のフォーカス電圧が印加され、
前記第４電極には高位の陽極電圧が印加され、
前記第１電極の前記第２電極側端面、及び前記第４電極の前記第３電極側端面には、前記３本の電子ビームがそれぞれ通過する独立した３つの開口がそれぞれ形成されており、
前記第２電極と前記第３電極とは互いに対向しており、それぞれの相手方との対向面側には、前記３本の電子ビームが通過する共通する１つの開口が形成されている
ことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項３】
前記第１電極と前記第２電極とは互いに対向しており、前記第１電極と前記第２電極との間に、前記３本の電子ビームにそれぞれ作用する３つの第１非対称電界レンズが形成される請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項４】
前記第３電極と前記第４電極とは互いに対向しており、前記第３電極と前記第４電極との間に、前記３本の電子ビームにそれぞれ作用する３つの第２非対称電界レンズが形成される請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項５】
前記第１非対称電界レンズは、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する非対称レンズである請求項３に記載のカラー陰極線管。
【請求項６】
前記第２非対称電界レンズは、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する非対称レンズである請求項４に記載のカラー陰極線管。
【請求項７】
前記第１電極の前記第２電極側端面に形成された前記３つの開口は、その長軸方向を水平方向とする非対称形状である請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項８】
前記第４電極の前記第３電極側端面に形成された前記３つの開口は、その長軸方向を水平方向とする非対称形状である請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項９】
前記第２電極及び前記第３電極には、前記第４電極に印加される前記陽極電圧を、前記電子銃構体の近傍に配置された抵抗器により抵抗分割することにより得られた電圧が印加される請求項２に記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー陰極線管に関する。特に同一水平面上に３電子ビームを放出するインライン型電子銃構体を搭載したカラー陰極線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水平方向の一直線上に並んだ３電子ビームを蛍光体スクリーンの全域に自己集中させるセルフコンバージェンス方式インライン型カラー陰極線管が広く実用化されている。
【０００３】
そして、このようなカラー陰極線管において、高解像度化の要求が高まってきている。
【０００４】
解像度を決定する大きな要因である蛍光体スクリーン上での電子ビームスポット（以下、単に「スポット」という）の径は、電子ビームを放出する電子銃構体のフォーカス性能によって決定される。このフォーカス性能は、一般に主レンズ部の口径、主レンズ部に対する仮想物点径、主レンズ部の倍率等によって決定される。つまり、主レンズ部の口径が大きいほど、仮想物点径が小さいほど、主レンズ部の倍率が小さいほど、スポット径を小さくすることができ、解像度を向上させることができる。
【０００５】
例えば、主レンズ部の口径を拡大するために、特許文献１、特許文献２等には、電界重畳型レンズを形成する電子銃構体が開示されている。また、特許文献３、特許文献４等には、電界拡張型レンズを形成する電子銃構体が開示されている。
【０００６】
電界重畳型レンズ１３は、図３に示すように、水平方向の一直線上に並んだ３電子ビームにそれぞれ対応した３つの開口を備え、互いに隣り合わせて配置された２つの電極１１ａ，１１ｂのそれぞれの相手方との対向面側に、水平方向を長軸を有する３電子ビームに共通の１つの開口を有する筒状の外周電極１２ａ，１２ｂを設けることによって形成される。この電界重畳型レンズ１３は、各電極１１ａ，１１ｂの３つの開口を通過する３電子ビームに対して共通に作用する電界レンズである。この電界重畳型レンズ１３が形成されることによりレンズ口径が拡大される。
【０００７】
電界重畳型レンズ１３は、その構造上、水平方向にレンズ口径を拡大することはできるが、垂直方向には水平方向ほどレンズ口径を拡大することができない。このため、水平方向と垂直方向とでレンズ口径に差が生じ、水平方向と比較して垂直方向において焦点距離が短くなる。したがって、このような電界重畳型レンズ１３は負のアスティグを有することになり、この電界重畳型レンズ１３を通過した電子ビームは水平方向でアンダーフォーカスされ、垂直方向でオーバーフォーカスされる。このため、一般にこのような負のアスティグを補償するために、外周電極１２ａ，１２ｂの各対向端より後退した位置に配置された電極１１ａ，１１ｂにそれぞれ形成された３つの開口は、垂直方向径が水平方向径より大きい縦長形状とされる。
【０００８】
しかしながら、３電子ビームがそれぞれ通過する３つの開口を縦長形状にすると、水平方向において開口の端縁と電子ビーム束との間の距離が小さくなり、局部的な収差が発生してしまう。このため、外周電極１２ａ，１２ｂの管軸方向長さを大きくすることで電界重畳型レンズ１３のレンズ口径を大きくしようとしても、実際には、上述した水平方向の局部的な収差のため外周電極１２ａ，１２ｂの長さの拡大は制約され、所望のレンズ口径を実現することは困難である。
【０００９】
一方、電界拡張型レンズ２５は、図４に示すように、中位の電圧が印加されるフォーカス電極２１と、高位の電圧が印加される陽極電極２３との間に、中高位の電圧が印加される中間電極２２を配置することによって形成される。一般に、耐電圧特性を考慮して中間電極２２には陽極電極２３に印加される電圧Ｅｂを、抵抗器２４を介して抵抗分割することにより得られた電圧が印加される。この電界拡張型レンズ２５は、フォーカス電極２１と陽極電極２３との間のレンズ領域を管軸方向に広げるように形成され、見かけ上大口径レンズが形成されたのと同等の状態を形成して、レンズ口径を拡大する。
【００１０】
しかし、この電界拡張型レンズ２５を形成する電極は、３電子ビームのそれぞれに対応した３つの開口を有しており、個々の開口径には上限がある。従って、高電流時のように、電界拡張型レンズ２５に入射する電子ビーム束の径が大きくなると、局所的な収差が生じるので、十分なレンズ特性を得ることが難しいという問題があった。
【００１１】
また、この様な電界拡張型レンズを形成し、更に、その集束側と発散側とに互いに逆極性の４極子レンズを配置した電子銃構体も知られている。この電子銃構体は、図５に示すように、水平方向にインライン配列された３つのカソードＫ、制御電極３１、加速電極３２、第１フォーカス電極３３、第２フォーカス電極３４、第１中間電極３５、第２中間電極３６、陽極電極３７、コンバージェンスカップ３８をこの順に備えている。制御電極３１は接地され、加速電極３２には加速電圧Ｖ２が印加され、第１フォーカス電極３３には第１フォーカス電圧Ｖｆ１が印加される。第２フォーカス電極３４には、第２フォーカス電圧Ｖｆ２に、偏向磁界に同期した交流電圧成分Ｖｄが重畳されたダイナミックフォーカス電圧Ｖｆ２＋Ｖｄが印加される。陽極電極３７及びコンバージェンスカップ３８には陽極電圧Ｅｂが印加される。抵抗器３９の一端はコンバージェンスカップ３８に接続され、他端は可変抵抗器ＶＲを介して接地されている。第１中間電極３５及び第２中間電極３６には、この抵抗器３９で陽極電圧Ｅｂを抵抗分割することにより得られた電圧がそれぞれ印加される。
【００１２】
このような電子銃構体では、ダイナミックフォーカス電圧が印加される第２フォーカス電極３４と第１中間電極３５との間に、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する第１の４極子レンズが形成され、第２中間電極３６と陽極電極３７との間に、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する第２の４極子レンズが形成される。即ち、第２フォーカス電極３４、第１中間電極３５、第２中間電極３６、及び陽極電極３７により形成される電界拡張型レンズ内に２つの４極子レンズが形成された２重４極子レンズ構成の主レンズ部が形成される。
【００１３】
このような２重４極子レンズ構成の主レンズ部では、第２中間電極３６と陽極電極３７との間に形成される第２の４極子レンズが有する、水平方向の集束作用及び垂直方向の発散作用が、電子ビームが画面周辺に偏向される際に偏向磁界が形成する、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する非対称レンズ成分を打ち消すので、画面周辺でのスポット形状の楕円率を改善する（即ち、スポット形状を円形に近づける）ことができる。
【００１４】
また、第２フォーカス電極３４に印加されるダイナミックフォーカス電圧が偏向磁界に同期して変化することにより、第２フォーカス電極３４と第１中間電極３５との間に形成される第１の４極子レンズが有する、水平方向の発散作用及び垂直方向の集束作用が変化するので、電子ビームが画面周辺に偏向された際に画面周辺でのスポット形状の歪を適切に補正できる。
【００１５】
しかし、このようなレンズ構成では、第２フォーカス電極３４と第１中間電極３５との間に形成される第１の４極子レンズが有する、水平方向の発散作用及び垂直方向の集束作用が、主レンズ部に入射してくる電子ビーム束の断面形状を横長に変化させる。ところが、この後にこの横長断面の電子ビーム束が通過する、第１中間電極３５と第２中間電極３６との間のレンズ、及び、第２中間電極３６と陽極電極３７との間のレンズは、いずれも３電子ビームに一対一に対応するレンズであるために、レンズ口径が相対的に小さい。従って、これらのレンズ領域において局所的な収差が発生し、画面周辺部で水平方向のスポット径が小さくなりにくいという問題がある。
【００１６】
また、主レンズ部を形成する第２フォーカス電極３４、第１中間電極３５、第２中間電極３６、及び陽極電極３７は、いずれも３電子ビームがそれぞれ通過する３つの開口を備えているので、管軸方向に隣り合う電極間に形成される静電容量は同じになる。即ち、第１中間電極３５にはダイナミックフォーカス電圧の６６％の交流電圧が重畳印加され、第２中間電極３６にはダイナミックフォーカス電圧の３３％の交流電圧が重畳印加される。このような重畳電圧は、特に第２中間電極３６と陽極電極３７との間に形成される第２の４極子レンズが有する、水平方向の集束作用及び垂直方向の発散作用を弱める。この結果、前述の偏向磁界による非対称レンズ成分を打ち消す作用が弱められるので、画面周辺でのスポット形状の楕円率を改善するという効果が期待するほどは得られないという問題もある。
【００１７】
更に、特許文献５などには、電界重畳拡張型レンズを形成する電子銃構体が開示されている。この電子銃構体は、図６に示すように、水平方向にインライン配列された３つのカソードＫ、第１電極４１、第２電極４２、第３電極４３、第４電極４４、第５電極４５、フォーカス電極４６、中間電極４７、陽極電極４８、コンバージェンスカップ４９をこの順に備えている。第１電極４１は接地され、第２電極４２及び第４電極４４には加速電圧Ｖ２が印加される。第３電極４３及びフォーカス電極４６には、フォーカス電圧Ｖｆに、偏向磁界に同期した交流電圧成分Ｖｄが重畳されたダイナミックフォーカス電圧Ｖｆ＋Ｖｄが印加される。陽極電極４８及びコンバージェンスカップ４９には陽極電圧Ｅｂが印加される。抵抗器５０の一端はコンバージェンスカップ４９に接続され、他端は可変抵抗器ＶＲを介して接地されている。第５電極４５及び中間電極４７には、この抵抗器５０で陽極電圧Ｅｂを抵抗分割することにより得られた電圧がそれぞれ印加される。
【００１８】
フォーカス電極４６及び中間電極４７の互いに対向する側、及び中間電極４７と陽極電極４８の互いに対向する側には、３電子ビームに共通する１つの開口を有する筒状の外周電極がそれぞれ形成されている。従って、フォーカス電極４６と中間電極４７との間、及び中間電極４７と陽極電極４８との間には、図３と同様に、電界重畳型レンズが形成される。
【００１９】
また、フォーカス電極４６、中間電極４７、及び陽極電極４８の各内部には、３電子ビームがそれぞれ通過する３つの開口を備えた板状の電極を備える。そして、中間電極４７には、陽極電極４８に印加される陽極電圧Ｅｂより相対的に低い電圧が印加される。従って、フォーカス電極４６、中間電極４７、及び陽極電極４８は、図４と同様に、電界拡張型レンズを形成する。
【００２０】
よって、図６の電子銃構体に形成される主レンズ部は、電界重畳型のレンズ及び電界拡張型レンズの特徴を合わせ持つために、電界重畳拡張型レンズと呼ばれている。
【００２１】
この電界重畳拡張型のレンズでは、フォーカス電極４６と中間電極４７との間及び中間電極４７と陽極電極４８との間にそれぞれ電界重畳型レンズが形成されるので、レンズ口径を拡大することができる。更に、フォーカス電極４６、中間電極４７、及び陽極電極４８により電界拡張型レンズが形成されるので、レンズ領域を管軸方向に拡大することができる。これらにより、超大口径の主レンズ部を形成することができる。
【００２２】
しかし、フォーカス電極４６と中間電極４７との間の電界重畳型レンズ及び中間電極４７と陽極電極４８との間の電界重畳型レンズは、図３に示した電界重畳型レンズの場合と同様に、フォーカス電極４６、中間電極４７、及び陽極電極４８の各内部の板状電極に形成された３つの開口を垂直方向径が水平方向径より大きい縦長形状にする必要がある。従って、水平方向において開口の端縁と電子ビーム束との間の距離が小さくなり、局部的な収差が発生する。
【００２３】
また、このような電界重畳拡張型主レンズ部は超大口径レンズであるために、フォーカス電極４６に印加されるフォーカス電圧を低く設定する必要がある。このフォーカス電圧は、電子ビーム形成部近傍に配置された第３電極４３にも印加される。第３電極４３へ印加される電圧が低くなると、第２電極４２と第３電極４３とで構成されるプリフォーカスレンズの作用が低下する。本来、プリフォーカスレンズは、カソードＫ、第１電極４１、及び第２電極４２で構成される電子ビーム形成部で生成され加速された電子ビームを、更に加速し且つ適切に集束する機能を担っている。第３電極４３への印加電圧の低下によりプリフォーカスレンズの作用が低下すると、電子ビーム形成部で生成された電子ビームの発散角が拡大し、物点径が拡大する。従って、主レンズ部を電界重畳拡張型の超大口径レンズとした効果が十分に発揮されず、画面全域でフォーカス特性が劣化してしまうという問題がある。
【００２４】
また、フォーカス電極４６と中間電極４７との間に形成されるレンズが大口径の電界重畳型レンズであり、しかも、図５で説明した２重４極子レンズのようなダイナミックフォーカス効果を有しないために、ダイナミックフォーカス感度が劣化してしまう。必要なダイナミックフォーカス効果を得ようとすると、印加電圧を上昇させる必要があり、駆動回路のコストが上昇するなどの問題がある。
【特許文献１】特開昭５７−１０３２４６号公報
【特許文献２】特開昭５９−２１５６４０号公報
【特許文献３】特開昭６０−１３６１３３号公報
【特許文献４】特開昭６２−１３６７３８号公報
【特許文献５】特開平９−７３８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、上述の様な従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、蛍光体スクリーン全域において良好な画像特性を得ることが可能な電子銃構体を備えたカラー陰極線管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明のカラー陰極線管は、蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって３本の電子ビームを出射する電子銃構体と、前記３本の電子ビームを水平方向及び垂直方向に偏向させる偏向磁界を発生する偏向ヨークとを備える。前記電子銃構体は、３つのカソード及び複数の電極を有し、前記３本の電子ビームを形成し射出する電子ビーム形成部と、前記電子ビーム形成部からの前記３本の電子ビームを前記蛍光体スクリーン上に集束させる主レンズ部とを備える。
【００２７】
本発明の第１のカラー陰極線管では、前記主レンズ部は、第１非対称電界レンズ、大口径電界レンズ、及び第２非対称電界レンズを、前記３本の電子ビームの進行方向に沿ってこの順に備える。前記第１非対称電界レンズは、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する非対称レンズであり、前記第２非対称電界レンズは、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する非対称レンズであり、前記大口径電界レンズは、前記第１非対称電界レンズ及び前記第２非対称電界レンズよりも大きな開口を有し、水平方向開口径が垂直方向開口径よりも相対的に大きいレンズである。
【００２８】
本発明の第２のカラー陰極線管では、前記主レンズ部は、少なくとも、第１電極、第２電極、第３電極、及び第４電極を、前記３本の電子ビームの進行方向に沿ってこの順に備える。前記第１電極には中位のフォーカス電圧が印加され、前記第４電極には高位の陽極電圧が印加される。前記第１電極の前記第２電極側端面、及び前記第４電極の前記第３電極側端面には、前記３本の電子ビームがそれぞれ通過する独立した３つの開口がそれぞれ形成されており、前記第２電極と前記第３電極とは互いに対向しており、それぞれの相手方との対向面側には、前記３本の電子ビームが通過する共通する１つの開口が形成されている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、蛍光体スクリーン全域において良好な画像特性を得ることが可能な電子銃構体を備えたカラー陰極線管を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明のカラー陰極線管の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管の構造を概略的に示す水平方向断面図である。図示したように、カラー陰極線管の管軸をＺ軸、Ｚ軸と直交する水平方向軸をＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸と直交する垂直方向軸をＹ軸とする。
【００３２】
このカラー陰極線管は、パネル１と漏斗状のファンネル２とが一体に接合された外囲器を有している。パネル１の内面には、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）に発光するストライプ状あるいはドット状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３が形成されている。シャドウマスク４が、この蛍光体スクリーン３に対向してパネル１の内壁面に装着されている。シャドウマスク４には多数のアパーチャが形成されている。
【００３３】
ファンネル２の最細部であるネック部５内には、インライン型電子銃構体７が配設されている。電子銃構体７は、センタービーム６Ｇ及びその両側の一対のサイドビーム６Ｂ，６Ｒからなる、水平方向に一列に並んだ３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６ＲをＺ軸に沿って蛍光体スクリーン３に向かって出射する。電子銃構体７は、主レンズ部を構成する低電圧側のグリッド及び高電圧側のグリッドにそれぞれ形成された、サイドビーム６Ｂ，６Ｒが通過する開口の中心位置を偏心されていることによって、蛍光体スクリーン３上の中央部において３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒをセルフコンバージェンスさせる。
【００３４】
偏向ヨーク８がファンネル２の外側に装着されている。偏向ヨーク８は、電子銃構体７から出射された３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒを水平方向及び垂直方向に偏向する非斉一な偏向磁界を発生する。この非斉一な偏向磁界は、ピンクッション型の水平偏向磁界と、バレル型の垂直偏向磁界とによって形成される。
【００３５】
電子銃構体７から出射された３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、蛍光体スクリーン３に向けてセルフコンバージェンスされながら、蛍光体スクリーン３上の対応する色の蛍光体層上にそれぞれフォーカスされる。この際、３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ，６Ｒは、非斉一な偏向磁界により、蛍光体スクリーン３の水平方向及び垂直方向に走査される。このようにして、カラー画像が表示される。
【００３６】
このカラー陰極線管に適用される電子銃構体７は、図２に示すように、水平方向に一列に配置されたカソードＫＢ，ＫＧ，ＫＲ、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（フォーカス電極）Ｇ６、第１中間電極ＧＭ１、第２中間電極ＧＭ２、第７グリッド（陽極電極）Ｇ７、およびコンバージェンスカップＧ８を備えている。３個のカソードＫＢ，ＫＧ，ＫＲ、９個のグリッド、およびコンバージェンスカップＧ８は、電子ビームの進行方向に沿ってこの順に配置され、絶縁支持体（図示せず）により支持固定されている。コンバージェンスカップＧ８は、第７グリッドＧ７に溶接されることによって固定されている。
【００３７】
このコンバージェンスカップＧ８には、ファンネル２の径大部からネック部５に至る内面に被着形成された内部導電膜と電気的導通を取るための複数の接触子（図示せず）が付設されている。
【００３８】
３個のカソードＫＢ，ＫＧ，ＫＲには、約３０〜２００Ｖ程度の電圧が印加されている。第１グリッドＧ１は接地されている。第２グリッドＧ２には陰極線管外部から約５００Ｖないしは８００Ｖ程度の低電位の加速電圧Ｖ２が印加されている。
【００３９】
第３グリッドＧ３と第５グリッドＧ５は管内で接続され、これらには陰極線管外部から約６ないし９ｋＶ程度の一定の第１フォーカス電圧Ｖｆ１が供給される。
【００４０】
第６グリッドＧ６には、陰極線管外部から第１フォーカス電圧Ｖｆ１とほぼ同等の第２フォーカス電圧Ｖｆ２に、偏向ヨークが発生する偏向磁界に同期した交流電圧成分Ｖｄが重畳されたダイナミックフォーカス電圧Ｖｆ２＋Ｖｄが印加される。
【００４１】
第７グリッドＧ７およびコンバージェンスカップＧ８には、陰極線管外部から約２５〜３０ｋＶ程度の陽極電圧Ｅｂが供給されている。
【００４２】
電子銃構体７の近傍には、図２に示すように、抵抗器Ｒ１が配設されている。この抵抗器Ｒ１の一端ａはコンバージェンスカップＧ８（または第７グリッドＧ７でも良い）に接続され、他端ｃは管外の可変抵抗器ＶＲを介して接地されている（直接接地されても良い）。抵抗器Ｒ１は、その途中に、電子銃構体７のグリッドに電圧を供給するための電圧供給端子ｂ１，ｂ２を備えている。
【００４３】
第４グリッドＧ４と第１中間電極ＧＭ１とは管内で接続されているとともに、第１中間電極ＧＭ１の近傍で抵抗器Ｒ１上の電圧供給端子ｂ１に接続されている。これら第４グリッドＧ４および第１中間電極ＧＭ１には、電圧供給端子ｂ１を介して、陽極電圧Ｅｂを抵抗分割することにより得られた電圧、例えば陽極電圧Ｅｂの約４０％程度の電圧が印加される。
【００４４】
第２中間電極ＧＭ２は、その近傍で抵抗器Ｒ１上の電圧供給端子ｂ２に接続されている。この第２中間電極ＧＭ２には、電圧供給端子ｂ２を介して、陽極電圧Ｅｂを抵抗分割することにより得られた電圧、例えば陽極電圧Ｅｂの約６０〜６５％程度の電圧が印加される。
【００４５】
第１グリッドＧ１および第２グリッドＧ２は、それぞれ薄い板状電極であり、その板面を穿設することによって形成された、直径１ｍｍ以下の径小の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の開口を備えている。
【００４６】
第３グリッドＧ３は、一組のカップ状電極を接合することによって形成されている。第２グリッドＧ２に対向するカップ状電極の端面は、直径１ｍｍないし１．５ｍｍ程度の若干大きい、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の開口を備えている。また、第４グリッドＧ４に対向するカップ状電極の端面は、直径３ｍｍないし６ｍｍ程度の径大の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の円形の開口を備えている。
【００４７】
第４グリッドＧ４は、一組のカップ状電極を接合することによって形成されている。各カップ状電極の端面は、直径３ｍｍないし６ｍｍ程度の径大の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の円形の開口を備えている。
【００４８】
第５グリッドＧ５は、複数のカップ状電極を接合することによって形成されている。その第６グリッドＧ６との対向面は、３電子ビームがそれぞれ通過する、長軸方向を垂直方向とする縦長の非円形の３個の開口を備えている。この非円形開口は、例えば垂直方向を長辺とする長方形状に形成されている。これ以外の各カップ状電極の端面は、直径３ｍｍないし６ｍｍ程度の径大の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の円形の開口を備えている。
【００４９】
第６グリッドＧ６は、複数のカップ状電極を接合することによって形成されている。その第５グリッドＧ５との対向面は、３電子ビームがそれぞれ通過する、長軸方向を水平方向とする横長の非円形の３個の開口を備えている。この非円形開口は、例えば水平方向を長辺とする長方形状に形成されている。また、第１中間電極ＧＭ１との対向面は、３電子ビームがそれぞれ通過する、長軸方向を水平方向とする横長の非円形の３個の開口を備えている。
【００５０】
第１中間電極ＧＭ１は、１つのカップ状電極によって形成されている。第１中間電極ＧＭ１の第６グリッドＧ６との対向面は、直径３ｍｍないし６ｍｍ程度の径大の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の円形の開口を備えている。第１中間電極ＧＭ１の第２中間電極ＧＭ２側には、３電子ビームが通過する共通する１つの開口を有する筒状の外周電極を備えている。
【００５１】
第２中間電極ＧＭ２は、１つのカップ状電極によって形成されている。第２中間電極ＧＭ２の第１中間電極ＧＭ１との対向面は、３電子ビームが通過する共通する１つの開口を有する筒状の外周電極を備えている。第２中間電極ＧＭ２の第７グリッドＧ７との対向面は、直径３ｍｍないし６ｍｍ程度の径大の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の円形の開口を備えている。
【００５２】
第７グリッドＧ７は、複数のカップ状電極を接合することによって形成されている。第７グリッドＧ７の第２中間電極ＧＭ２との対向面は、３電子ビームがそれぞれ通過する、長軸方向を水平方向とする横長の非円形の３個の開口を備えている。
【００５３】
コンバージェンスカップＧ８は、カップ形状を有し、第７グリッドＧ７に溶接されている。コンバージェンスＧ８の第７グリッドＧ７に溶接された端面は、直径３ｍｍないし６ｍｍ程度の径大の、３電子ビームがそれぞれ通過する３個の円形の開口を備えている。
【００５４】
第１グリッドＧ１と第２グリッドＧ２とは、０．５ｍｍ以下の非常に狭い間隔を隔てて対向して配置されている。第２グリッドＧ２から第７グリッドＧ７は、Ｚ軸方向に隣り合うグリッド間に０．５〜１ｍｍ程度の間隔を隔てて、それぞれ対向して配置されている。
【００５５】
上述したような構成の電子銃構体７において、カソードＫＢ，ＫＧ，ＫＲ、第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２は、３本の電子ビームを形成し射出する電子ビーム形成部を形成する。第２グリッドＧ２及び第３グリッドＧ３は、電子ビーム形成部から発生した電子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズを形成する。第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４、及び第５グリッドＧ５は、予備集束された電子ビームをさらに予備集束するサブレンズを形成する。
【００５６】
第５グリッドＧ５と第６グリッドＧ６との間には、電子ビームの偏向量に伴って変動するダイナミックフォーカス電圧Ｖｄによりレンズ強度が変化する４極子レンズが形成される。
【００５７】
第６グリッドＧ６、第１中間電極ＧＭ１、第２中間電極ＧＭ２、および第７グリッドＧ７は、電子ビームを蛍光体スクリーン上に最終的に集束させる主レンズ部を形成する。この主レンズ部は、電界重畳型レンズと電界拡張型レンズとを部分的に組み合わせて構成される。
【００５８】
図２に示すように、主レンズ部は、第１中間電極ＧＭ１と第２中間電極ＧＭ２との間に、３電子ビームに対して共通に作用する大口径電界レンズＬ１を有している。この電界レンズＬ１は、第１中間電極ＧＭ１および第２中間電極ＧＭ２のそれぞれの相手方との対向面側に設けられた外周電極によって形成される。この外周電極の垂直方向開口径は、水平方向開口径より大きい。従って、電界レンズＬ１の水平方向開口径は垂直方向開口径よりも相対的に大きい。また、電界レンズＬ１は、後述する第１非対称電界レンズＬ２及び第２非対称電界レンズＬ３よりも大きな開口を有する。
【００５９】
また、主レンズ部は、その集束領域側である、第６グリッドＧ６と第１中間電極ＧＭ１との間に、３電子ビームのそれぞれに対して個別に作用する３つの第１非対称電界レンズＬ２を有している。この第１非対称電界レンズＬ２の非対称性は、第６グリッドＧ６に形成された３電子ビームがそれぞれ通過する３つの開口を、長軸方向を水平方向とする非対称形状としたことによる。第１非対称電界レンズＬ２は、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有している。
【００６０】
更に、主レンズ部は、その発散領域側である、第２中間電極ＧＭ２と第７グリッドＧ７との間に、３電子ビームのそれぞれに対して個別に作用する３つの第２非対称電界レンズＬ３を有している。この第２非対称電界レンズＬ３の非対称性は、第７グリッドＧ７に形成された３電子ビームがそれぞれ通過する３つの開口を、長軸方向を水平方向とする非対称形状としたことによる。第２非対称電界レンズＬ３は、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有している。
【００６１】
上述の本発明の電子銃構体７によれば、第６グリッドＧ６と第１中間電極ＧＭ１との間に、相対的に水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する第１非対称電界レンズＬ２が形成され、第１中間電極ＧＭ１と第２中間電極ＧＭ２との間に、３電子ビームに対して共通に作用する大口径電界レンズＬ１が形成され、第２中間電極ＧＭ２と第７グリッドＧ７との間に、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する第２非対称電界レンズＬ３が形成される。
【００６２】
これにより、以下の効果が得られる。
【００６３】
偏向磁界に近い位置の、相対的に水平方向に集束作用を有し、垂直方向に発散作用を有する第２非対称電界レンズＬ３により、電子ビームが画面周辺に偏向される際に偏向磁界が形成する、水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する非対称レンズ成分を効果的に打ち消すことができる。その為、画面周辺でのスポット形状の楕円率を効果的に改善することができる。
【００６４】
また、第６グリッドＧ６に印加されるダイナミックフォーカス電圧が偏向磁界に同期して変化することにより、第６グリッドＧ６と第１中間電極ＧＭ１との間に形成された第１非対称電界レンズＬ２の、水平方向の発散作用及び垂直方向のに集束作用が変化するので、効果的にダイナミックフォーカスを作用させることができ、ダイナミックフォーカス電圧を低減することができる。
【００６５】
そして、第１非対称電界レンズＬ２の直後の大口径電界レンズＬ１を形成する第１中間電極ＧＭ１と第２中間電極ＧＭ２の各開口は、３電子ビームに共通する１つの開口であり、水平方向に相対的に大きな開口径を有している。従って、第１非対称電界レンズＬ２の、水平方向の発散作用及び垂直方向の集束作用により、電子ビーム束の断面形状が横長形状となっても、３電子ビームのそれぞれに対応した３つの開口を有する従来の電界拡張型レンズ（図５参照）で発生していた局所的な収差は生じない。そのため、第１非対称電界レンズＬ２により電子ビーム束を水平方向に十分に発散させることができ、その結果、画面周辺での水平方向のスポット径を小さくすることが可能となる。
【００６６】
また、大口径電界レンズＬ１を形成する第１中間電極ＧＭ１と第２中間電極ＧＭ２の各開口は、３電子ビームに共通する１つの開口であるので、第１中間電極ＧＭ１と第２中間電極ＧＭ２との間の静電容量を、第６グリッドＧ６と第１中間電極ＧＭ１との間の静電容量、及び第２中間電極ＧＭ２と第７グリッドＧ７との間の静電容量よりも小さくすることができる。これにより、第２中間電極ＧＭ２への静電容量を介したダイナミックフォーカス電圧の重畳現象を抑えることができるため、第２中間電極ＧＭ２と第７グリッドＧ７との間に形成される第２非対称電界レンズＬ３の、水平方向の集束作用及び垂直方向の発散作用が、従来の電界拡張型レンズ（図５参照）のように弱まることがない。そのため、偏向磁界が形成する、水平方向に発散作用を有し、垂直方向に集束作用を有する非対称レンズ成分を打ち消す作用が、電子ビームが画面周辺に偏向された際にも弱まることがない。よって、効果的に画面周辺での楕円率を改善することができる。
【００６７】
また、第６グリッドＧ６の第１中間電極ＧＭ１側端面、及び第７グリッドＧ７の第２中間電極ＧＭ２側端面には、３電子ビームのそれぞれに対応した３つの開口が形成されているので、第６グリッドＧ６から第７グリッドＧ７までの領域に形成される緩やかな主レンズ部電界が、従来の電界重畳拡張型主レンズ部（図６参照）とは異なり、第６グリッドＧ６内部及び第７グリッドＧ７内部に極端に浸透しない。このため、主レンズ部が極端に大口径化されることがなく、また、主レンズ部中心がカソードＫＢ，ＫＧ，ＫＲ側へ移動することがないので、フォーカス電圧を極端に低下させる必要がない。そのため、第２グリッドＧ２と第３グリッドＧ３との間に形成されるプリフォーカスレンズの作用が極端に弱まることがなく、電子ビーム形成部から射出される電子ビームの発散角を小さく、また物点径を小さく保ちながら主レンズ部に入射させることが可能となる。よって、従来の電界重畳拡張型主レンズ部（図６参照）のように、フォーカスが劣化してしまうという事態を容易に回避することができる。
【００６８】
更に、第６グリッドＧ６と第１中間電極ＧＭ１との間の第１非対称電界レンズＬ２と、第２中間電極ＧＭ２と第７グリッドＧ７との間の第２非対称電界レンズＬ３とのバランスを変えることにより、第１中間電極ＧＭ１及び第２中間電極ＧＭ２のそれぞれの相手方との対向面側に形成された外周電極により生成される負のアスティグ成分を容易に打ち消すことができる。そのため、第１中間電極ＧＭ１の第６グリッドＧ６側端面及び第２中間電極ＧＭ２の第７グリッドＧ７側端面にそれぞれ形成された３つの開口を縦長形状に形成する必要がない。よって、従来の電界重畳型レンズ及び電界重畳拡張型レンズで問題となっていた、３電子ビームにそれぞれ対応する３つの開口を縦長形状にすることにより局部的な収差が発生するという問題を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の利用分野は特に限定されず、例えばテレビジョンまたはコンピュータディスプレイ等のカラー陰極線管に広範囲に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管の構造を概略的に示す水平方向断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管に適用される電子銃構体の構造を概略的に示す水平方向断面図である。
【図３】従来の電子銃構体において、電界重畳型レンズの構成を概略的に示す水平方向断面図である。
【図４】従来の電子銃構体において、電界拡張型レンズの構成を概略的に示す水平方向断面図である。
【図５】電界拡張型主レンズ部と２つの４極子レンズとを組み合わせた従来の電子銃構体の構成を概略的に示す垂直方向断面図である。
【図６】電界重畳拡張型主レンズ部を形成する従来の電子銃構体の構成を概略的に示す水平方向断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・パネル
２・・・ファンネル
３・・・蛍光体スクリーン
４・・・シャドウマスク
５・・・ネック部
６Ｂ、６Ｇ、６Ｒ・・・電子ビーム
７・・・電子銃構体
８・・・偏向ヨーク
ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ・・・カソード
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（フォーカス電極）
ＧＭ１・・・第１中間電極
ＧＭ２・・・第２中間電極
Ｇ７・・・第７グリッド（陽極電極）
Ｇ８・・・コンバージェンスカップ
Ｒ１・・・抵抗器
Ｌ１・・・大口径電界レンズ
Ｌ２・・・第１非対称電界レンズ
Ｌ３・・・第２非対称電界レンズ
【図１】
2006164921.tif 000003
【図２】
2006164921.tif 000004
【図３】
2006164921.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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