(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の集束電極、内部に補正電極が設けられた筒状の第二の集束電極及び内部に補正電極が設けられた筒状の最終加速電極が順次に配設された電子銃であって、
前記第二の集束電極と前記最終加速電極とによって、ＯＬＦの主レンズが生成され、
前記第一の集束電極と前記第二の集束電極とによって、３本の電子ビームが偏向されていない状態で、水平方向で発散作用かつ垂直方向で集束作用の第１の四極レンズが生成され、
前記主レンズよりもスクリーン側に、水平方向で集束作用かつ垂直方向で発散作用の第２の四極レンズが生成され、
前記第一の集束電極に印加されるフォーカス電圧をＶｆｏｃ１、前記第二の集束電極に印加されるフォーカス電圧をＶｆｏｃ２としたときに、電子ビームが偏向されていない状態において、Ｖｆｏｃ１＞Ｖｆｏｃ２であり、
さらに、前記第二の集束電極には、電子ビームの偏向角度の増大に伴い漸次に上昇するダイナミック電圧Ｖｄが重畳されることを特徴とする電子銃。
【請求項２】
前記３本の電子ビームのうち外側の電子ビームが、前記第２の四極レンズによって中央の電子ビームに向かって曲げられることを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
【請求項３】
前記第２の四極レンズが、前記中央の電子ビーム及び前記外側の電子ビームに共通の共通電界レンズであることを特徴とする請求項２に記載の電子銃。
【請求項４】
前記第２の四極レンズが、前記中央の電子ビーム及び前記外側の電子ビームのそれぞれに対応して並んだ３つの独立電界レンズであり、前記外側の電子ビームが、それぞれに対応する独立電界レンズの中心を通過しないことにより、前記外側の電子ビームが前記中央の電子ビームに向かって曲げられることを特徴とする請求項２に記載の電子銃。
【請求項５】
前記第二の集束電極と前記最終加速電極との間に中間電極が設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子銃。
【請求項６】
前記最終加速電極に対向するようにシールドカップ電極が設けられ、前記最終電極と前記シールドカップ電極との間の電位差によって前記第２の四極レンズが生成されることを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
【請求項７】
前記最終加速電極及び前記シールドカップ電極のいずれにも接続された抵抗器を有すること特徴とする請求項６に記載の電子銃。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の電子銃と、前記電子ビームを偏向する偏向装置とを備えたことを特徴とするカラー受像管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン画面全域で高い解像度が得られるように構成された電子銃とその電子銃を備えたカラー受像管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクリーン画面、特に、スクリーン画面の周辺部を高解像度とするためには、その周辺部において、電子ビームが最適フォーカスとなり、ヘイズ部を伴わないビームスポットを生成する必要がある。このように、スクリーン画面の周辺部において電子ビームを最適フォーカスさせる従来の電子銃が、本出願人に係る特開平３−９５８３５号公報に記載されている。この従来の電子銃について図７を用いて説明する。
【０００３】
図７に示すように、従来の電子銃１００は、陰極１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、制御電極１０２、板状の加速電極１０３、板状の第１集束電極１０４、板状の第２集束電極１０５、第１集束電極１０４に接続された第３集束電極１０６、第２集束電極１０５に接続された第４集束電極１０７及び最終加速電極１０８が順次に配設された構成のものである。
【０００４】
制御電極１０２、加速電極１０３、第１集束電極１０４及び第２集束電極１０５には、それぞれ３つの電子ビーム通過孔が設けられている。また、第３集束電極１０６においては、第２集束電極１０５側の面には横長矩形の３つの電子ビーム通過孔１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが形成され、第４集束電極１０７側の面には縦長矩形の３つの電子ビーム通過孔１０６ｄ、１０６ｅ、１０６ｆが形成されている。また、第４集束電極１０７においては、第３集束電極１０６側の面には横長矩形の３つの電子ビーム通過孔１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃが形成され、最終加速電極１０８側の面には非円形の３つの電子ビーム通過孔１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆが形成されている。また、最終加速電極１０８においては、第４集束電極１０７側の端面には非円形の３つの電子ビーム通過孔１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃが形成されている。
【０００５】
第１集束電極１０４及び第３集束電極１０６には一定のフォーカス電圧Ｖf が印加され、最終加速電極１０８には一定の高電圧Ｖaが印加される。そして、第２集束電極１０５及び第４集束電極１０７に対しては、所定のフォーカス電圧Ｖbから出発して電子ビームの偏向角度の増大に伴い漸次に上昇するダイナミック電圧Ｖdが印加される。
【０００６】
このように、各電極に所定の電圧が印加されると、第４集束電極１０７の電子ビーム通過孔１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆと、相対向する最終加速電極１０８の電子ビーム通過孔１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃとで主レンズ電界が形成される。そして、電子ビームがその偏向角度を高めるのに伴い、第４集束電極１０７の電位が第３集束電極１０６の電位よりも漸次に高くなるので、両電極１０６、１０７間には４極レンズ（軸非対称電界レンズ）が発生する。この４極レンズは、そこを通過する電子ビームに対して、水平方向では集束作用、垂直方向では発散作用のレンズ作用を有する。また、第４集束電極１０７の電位が最終加速電極１０８の電位に近づくので、両電極１０７、１０８間に生成される主レンズによるレンズ作用が弱まる。従って、これら４極レンズ及び主レンズの２つの電界レンズによって水平方向で最適のフォーカス状態を保つことができるので、垂直方向でも電子ビームのヘイズ部を伴わないビームスポットを生成することができ、スクリーン画面の全域において比較的に高い解像度を得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
より高解像度とするためには、主レンズのレンズ口径を大きくして電子ビームのビームスポット形状を小さくすればよい。この主レンズのレンズ口径を大きくする１つの手段として、主レンズをＯＬＦ（Over Lapping Field）レンズとする手段がある。ＯＬＦレンズを生成する電極構造は、内部に補正電極が設けられた筒状電極を２つ相対向させて配置したものである。尚、ＯＬＦレンズは、ＲＧＢ三色の電子ビームに対応した３つの分離したレンズからなり、その３つのレンズの一部をオーバーラップさせたものである。
【０００８】
しかし、主レンズをＯＬＦレンズとすることで次の２つの問題が生じた。
【０００９】
第１の問題は、主レンズの集束力を水平方向と垂直方向とで差をつけることが困難となるという問題である。ＯＬＦレンズの場合では、上述したように、３つのレンズの一部がオーバーラップし、これら３つのレンズが相互に干渉しているので、ＯＬＦレンズは非軸対称な三次元構造をしている。従って、ＯＬＦレンズは、図７に示す従来の電子銃の主レンズに比べてレンズ設計が非常に複雑になる。これは、従来の電子銃の主レンズにおいては、単純に電極１０６や電極１０７の３つのビーム通過孔の孔径と大きさを揃えることで３つのレンズの集束作用を揃えることができたが、ＯＬＦレンズにおいては、その電界レンズが、筒状電極の開口形状、補正電極の位置、補正電極の電子ビーム通過孔の孔形等の複数のパラメータによって決定されるからである。このように、電界レンズのレンズ設計が困難な場合では、主レンズにおいて水平方向と垂直方向の集束力の差（以下、「ＨＶ差」という）を容易にはつけられなくなり、ＨＶ差の設計の自由度が制限される。
【００１０】
第２の問題は、ミスランディングが発生し、色ずれの問題が生ずるという問題である。この第２の問題について、図８を用いて詳細に説明する。ＯＬＦレンズを構成する３つの電界レンズ２０１、２０２、２０３は、ＯＬＦレンズを生成する筒状電極の開口形状や補正電極の電子ビーム通過孔の形状等に関係しており、図８に示すように、レンズ口径を大きくするために３つの電界レンズ２０１、２０２、２０３のオーバーラップ領域２０４を増加させていくと、外側の電界レンズ２０１、２０３が筒状電極の形状等に制限されるので、外側の電界レンズ２０１、２０３の中心は次第に中央の電界レンズ２０２の中心方向に移動せざるをえなくなり、外側の電界レンズ２０１、２０３の中心と中央の電界レンズ２０２との中心の間隔Ｓは小さくなっていく。このように間隔Ｓが小さくなると、仮に、電子ビームのスクリーン２０５上での集束を左右対称にするために電子ビームは各電界レンズの実効的なレンズ中心を通るように設計し、かつ、スクリーン２０５の蛍光ドット２０６の間隔（ピッチ）を一定にするならば、シャドウマスク２０７上で３本の電子ビームを集束させるとなると、スクリーン２０５とシャドウマスク２０７との間隔Ｑを大きくなるように設計する必要がある。このように間隔Ｑが大きくなると、スクリーン２０５とシャドウマスク２０７との間に地磁気が入り込み、その地磁気によって電子ビームのビーム軌道が所定の位置からずれてミスランディングとなる。さらに、間隔Ｓが小さくなることで、図８に示すように、両側の電子ビームが中央の電子ビームに近づくため、マイナスの電荷を有する電子ビーム間に互いに反発する力（リパルジョン）が働き、所定のビーム軌道からずれて、この場合もミスランディングとなる。
【００１１】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、より高解像度とするためにＯＬＦレンズで主レンズを構成した結果、主レンズのＨＶ差が小さくなった電子銃であっても、小さくなったＨＶ差を容易に補う構造を有するとともに、レンズ口径を大きく設計した場合でも電子ビームがミスランディングすることがない電子銃及びカラー受像管装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子銃は、第一の集束電極、内部に補正電極が設けられた筒状の第二の集束電極及び内部に補正電極が設けられた筒状の最終加速電極が順次に配設された電子銃であって、前記第二の集束電極と前記最終加速電極とによって、ＯＬＦの主レンズが生成され、前記第一の集束電極と前記第二の集束電極とによって、３本の電子ビームが偏向されていない状態で、水平方向で発散作用かつ垂直方向で集束作用の第１の四極レンズが生成され、前記主レンズよりもスクリーン側に、水平方向で集束作用かつ垂直方向で発散作用の第２の四極レンズが生成され、前記第一の集束電極に印加されるフォーカス電圧をＶｆｏｃ１、前記第二の集束電極に印加されるフォーカス電圧をＶｆｏｃ２としたときに、電子ビームが偏向されていない状態において、Ｖｆｏｃ１＞Ｖｆｏｃ２であり、さらに、前記第二の集束電極には、電子ビームの偏向角度の増大に伴い漸次に上昇するダイナミック電圧Ｖｄが重畳されることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る電子銃においては、内部に補正電極が設けられた筒状電極を２つ対向させて主レンズを生成し、ＨＶ差が小さくなった電子銃であっても、主レンズに対してスクリーン側に水平方向では集束作用、垂直方向では発散作用を有する第２の四極レンズが形成されるため、第２の四極レンズと主レンズとを合わせた合成レンズでは、水平方向の集束力が強く垂直方向の集束力が弱いレンズとすることができる。これにより、電子ビームを最適にフォーカスさせることができるので、スクリーン画面全域において高解像度とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る電子銃及びカラー受像管装置について、図１〜図６を用いて説明する。
【００１５】
まず、本発明の実施形態に係るカラー受像管装置について図２を用いて説明する。
【００１６】
図２に示すように、本発明に係るカラー受像管装置１は、パネル２及びファンネル３からなる外囲器を有し、パネル２の内面には、青、緑、及び赤の蛍光体が塗布された蛍光体スクリーン４が形成されている。そして、蛍光体スクリーン４と対向するファンネル３のネック部５には電子銃６が収納されている。また、上記各色の蛍光体に対応した電子ビーム７が入力信号に応じて電子銃６から出射され、シャドウマスク８に形成された開孔を通って蛍光体スクリーン４に到達する。
【００１７】
以下、上記本発明に係るカラー受像管装置に備えられた電子銃の各実施形態について説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る電子銃について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、本発明の第１の実施形態に係る電子銃１０は、インライン方向に配列された陰極１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、制御電極１２と、板状の加速電極１３と、板状の第１集束電極１４と、加速電極１３に接続された板状の第２集束電極１５と、第１集束電極１４に接続された第３集束電極１６と、筒状の第４集束電極１７と、筒状の最終加速電極１８と、シールドカップ電極１９とが順次に配設された構成のものである。
【００２０】
制御電極１２、加速電極１３、第１集束電極１４及び第２集束電極１５には、それぞれ３つの電子ビーム通過孔が設けられている。また、第３集束電極１６においては、第２集束電極１５側の面には横長矩形の３つの電子ビーム通過孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃが形成され、第４集束電極１７側の面には縦長矩形の３つの電子ビーム通過孔１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが形成されている。
【００２１】
第４集束電極１７は、第３集束電極１６側には横長矩形の３つの電子ビーム通過孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃが形成された面を有し、最終加速電極１８側には、１つの開口部を有している。さらに、第４集束電極１７は、非円形の３つの電子ビーム通過孔を有する板状の補正電極２０を内部に備えている。この補正電極２０は、第４集束電極１７の最終加速電極１８側の端部から少し後退した位置に設けられている。
【００２２】
最終加速電極１８は、第４集束電極１７側及びシールドカップ電極１９側に、それぞれ１つの開口部を有している。さらに、最終加速電極１８は、非円形の３つの電子ビーム通過孔を有する板状の補正電極２１を内部に備えている。この補正電極２１は、最終加速電極１８の第４集束電極１７側の端部から少し後退した位置に設けられている。尚、第４集束電極１７と最終加速電極１８とは、それぞれの開口部を対向させて配置されている。
【００２３】
また、図１（ｂ）に示すように、シールドカップ電極１９の最終加速電極１８側の端部には、断面コ字状の衝立型電極２２が設けられている。衝立型電極２２の一部は最終加速電極１８の開口部内に位置する。
【００２４】
最終加速電極１８とシールドカップ電極１９とは抵抗器２３を介して電気的に接続されている。尚、最終加速電極１８は抵抗器２４を介して接地されている。
【００２５】
以上のように構成された電子銃において、加速電極１３及び第２集束電極１５には一定のフォーカス電圧が印加される。また、第１集束電極１４及び第３集束電極１６には一定のフォーカス電圧Ｖfoc1が印加され、第４集束電極１７には所定のフォーカス電圧Ｖfoc2から出発して電子ビームの偏向角度の増大に伴い漸次に上昇するダイナミック電圧Ｖdが印加される。フォーカス電圧Ｖfoc1とフォーカス電圧Ｖfoc2には、電子ビームが偏向されていない状態において、Ｖfoc1＞Ｖfoc2の関係がある。
【００２６】
また、シールドカップ電極１９には一定の高電圧Ｖaが印加される。そして、シールドカップ電極１９に一定の高電圧Ｖaが印加されると、抵抗器２３によって電位分割された高電圧Ｖaの分割電圧が最終加速電極１８に印加される。
【００２７】
本実施形態に係る電子銃では、電子ビームが偏向されていない状態で、加速電極１３及び第２集束電極１５の印加電圧を５００Ｖ、Ｖfoc1を７．２ｋＶ、Ｖfoc2を５．２ｋＶ、Ｖaを２９．５ｋＶとした。また、抵抗器２３、２４の抵抗値は、総抵抗値が１〜２ＧΩとし、最終加速電極１８の電位が２６ｋＶとなるようにその比率を設定した。
【００２８】
このように各電極に上記の電圧が印加されると、加速電極１３と第１集束電極１４との間にはプリフォーカスレンズが生成され、これにより、後述する主レンズに入射する電子ビームの発散角を調整している。また、第１集束電極１４及び第２集束電極１５、第２集束電極１５及び第３集束電極１６が生成する電界レンズは、ユニポテンシャル型のレンズであり、前記プリフォーカスレンズの予備集束を補助するような作用を有する。
【００２９】
上述したように第３集束電極１６と第４集束電極１７にはそれぞれＶfoc1、Ｖfoc2の電圧が、電子ビームが偏向されていない状態（Ｖd＝０）においてＶfoc1＞Ｖfoc2の関係で印加されているので、第３集束電極１６と第４集束電極１７との間には、インライン方向である水平方向では発散作用、インライン方向に対して垂直方向では集束作用を有する３つの第１の四極レンズが生成されている。そして、第４集束電極１７と最終加速電極１８との間には、３つの電界レンズの一部がオーバーラップし、これら３つの電界レンズが相互に干渉して生成された非軸対称な三次元構造を有するＯＬＦレンズが形成される。尚、このＯＬＦレンズの形状は、筒状電極の開口形状、補正電極の位置、補正電極の電子ビーム通過孔の孔形状等によって決定される。
【００３０】
また、電子ビームが偏向されていない状態で、最終加速電極１８とシールドカップ電極１９との間には、ＲＧＢ３色の電子ビームに共通であって、インライン方向である水平方向では集束作用、インライン方向に対して垂直方向では発散作用を有する１つの第２の四極レンズが生成されている。
【００３１】
これら第１の四極レンズ、主レンズ及び第２の四極レンズのレンズ作用について図３を用いて説明する。尚、図３（ａ）は、無偏向時における本発明の第１の実施形態に係る電子銃に生成された電界レンズのうち、第１の四極レンズ、主レンズ及び第２の四極レンズのみを示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の側面図である。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、ＲＧＢ３本の電子ビーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃにそれぞれ対応する３つの第１の四極レンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、ＯＬＦレンズの主レンズを構成する３つの電界レンズ３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３本の電子ビームに共通の第２の四極レンズ３３が生成されている。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、第１の四極レンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、水平方向では発散作用を有するのに対し、主レンズの電界レンズ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び第２の四極レンズ３３は、水平方向で集束作用を有している。また、図３（ｂ）に示すように、第１の四極レンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び電界レンズ３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、垂直方向では集束作用を有するのに対し、第２の四極レンズ３３は、水平方向で発散作用を有している。
【００３４】
また、図３（ａ）に示すように、第２の四極レンズ３３のレンズ作用によって、中央の電子ビーム３０ｂに対して両側にある両側の電子ビーム３０ａ、３０ｃは、中央の電子ビーム３０ｂに向かって偏向され、これにより、スタティック・コンバーゼンスの効果を奏している。このように主レンズではなく第２の四極レンズでスターティック・コンバーゼンスを調整するメリットとして２つある。
【００３５】
１つは、主レンズでスターティック・コンバーゼンスを調整しない分、複雑な設計を要求される主レンズの設計負荷が軽減されるという点である。これにより、レンズ口径、ＨＶ差、ＲＧＢ間のフォーカス均一性等の性能を重視した設計が可能になる。
【００３６】
もう１つは、上述した第２の問題、すなわち主レンズとしてＯＬＦレンズを採用し、口径大化の設計に伴う地磁気の影響や電子ビーム間の反発作用に起因するミスランディングという問題を解消できるという点である。
【００３７】
この問題は、ＯＬＦレンズを構成する電界レンズのうち、図３（ａ）に示す外側の電界レンズ３２ａ、３２ｃの中心と中央の電界レンズ３２ｂとの中心の間隔Ｓが小さくなることによって生じるものであったが、本実施形態に係る電子銃においては、両側の電子ビーム３０ａ、３０ｃは、電界レンズ３２ａ、３２ｃで曲げられるのではなくて、第２の四極レンズ３３で曲げられるので、主レンズにおける間隔Ｓ小さくなったとしても、見かけ上、電子ビームは間隔Ｓよりも大きな間隔Ｓｖとなって主レンズ上を通過することと等価である。従って、実質的に間隔Ｓは変わらないので、シャドウマスクとスクリーンとの間隔を大きくした場合の地磁気の影響や、両側の電子ビーム３０ａ、３０ｃが中央の電子ビーム３０ｂに近づくことによるリパルジョンに起因するミスランディングという弊害を防止することができる。
【００３８】
また、このように本実施形態に係る電子銃においては、主レンズに対してスクリーン側に、水平方向では集束作用、垂直方向では発散作用を有する第２の四極レンズが形成されるため、主レンズとしてＯＬＦレンズを用いてＨＶ差がそれほど大きくなくても、極端な場合では水平方向と垂直方向で同等の集束力であったとしても、第２の四極レンズと主レンズと合わせた合成レンズでは、水平方向の集束力が強く垂直方向の集束力が弱いレンズとなる。従って、これら第１の四極レンズ、主レンズ及び第２の四極レンズの３つの電界レンズ作用によって水平方向で最適のフォーカス状態を保つことができるので、従来同様に垂直方向でも電子ビームのヘイズ部を伴わないビームスポットを生成することができるとともに、ＯＬＦレンズ採用によるビームスポット形状の小径化によって、従来の電子銃に増してスクリーン画面の全域において、より高い解像度を得ることができる。
【００３９】
さらに、本発明の実施形態に係る電子銃では、シールドカップ電極１９と最終加速電極１８との間の静電容量の設計により、第４集束電極１７にダイナミック電圧を印加した時に最終加速電極１８にもダイナミック電圧が重畳されて第２の四極レンズを弱めることができる。例えば、電極１７と１８の間の静電容量をＣ１、電極１８とシールドカップ電極１９の間の静電容量をＣ２とすると、電極１８に重畳されるダイナミック電圧はＣ１とＣ２の比率で決まり、Ｃ１がＣ２に対して大きくなる程大きくなり、Ｃ１＝Ｃ２の場合はダイナミック電圧の半分が電極１８に重畳される。
【００４０】
このように第２の四極レンズを弱めることにより、電子ビームが画面周辺に偏向されるにつれてコンバーゼンスがアンダーの方向に働くために、偏向ヨークにおける偏向磁界のピンクッション歪を強く歪ませる必要がなくなり、偏向収差を軽減できるという効果を奏することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子銃について、図４、図５を用いて説明する。
【００４２】
本発明の第２の実施形態に係る電子銃も第１の実施形態に係る電子銃と同様に、主レンズよりも陰極側に水平方向で発散作用、かつ垂直方向で収束作用を有する第１の四極レンズが生成されているとともに、主レンズよりもスクリーン側に水平方向で収束作用、かつ垂直方向で発散作用の第２の四極レンズが生成されているものである。
【００４３】
本発明の第２の実施形態に係る電子銃が第１の実施形態に係る電子銃と異なる点は、図１に示すように、第１の実施形態に係る電子銃が、衝立型電極２２を設けたシールドカップ電極１９と最終加速電極１８とで第２の四極レンズを生成するのに対し、図４（ａ）に示すように、最終加速電極１８のシールドカップ電極１９側に板状電極４１を設けるとともに、シールドカップ電極１９の最終加速電極１８側に板状電極４２を設けて第２の四極レンズを生成する点である。尚、図１に示す第１の実施形態に係る電子銃と同じ符号のものについては、同じ構成なのでその説明は省略する。また、印加する電圧や抵抗器の抵抗値も第１の実施形態に係る電子銃と同様である。
【００４４】
図４（ｂ）に示すように、板状電極４１には、垂直方向に縦長矩形の電子ビーム通過孔４１ａ、４１ｂ、４１ｃが形成されている。同様に、板状電極４２には、水平方向に横長矩形の電子ビーム通過孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃが形成されている。また、板状電極４１における、中央の電子ビーム通過孔４１ｂと両側の電子ビーム通過孔４１ａとの中心間距離をＳｑ１とし、板状電極４２おける、中央の電子ビーム通過孔４２ｂと両側の電子ビーム通過孔４２ａとの中心間距離をＳｑ２としたときに、Ｓｑ１＜Ｓｑ２の関係とすることにより、対向する電子ビーム通過孔の中心軸が偏芯されている。
【００４５】
本発明の第２の実施形態に係る電子銃では、最終加速電極１８とシールドカップ電極１９との間に生成される第２の四極レンズが、３本の電子ビームに共通の電界レンズではなく、３本の電子ビームのそれぞれに対応した分離された３つの独立した電界レンズからなる。また、中心間距離Ｓｑ１及びＳｑ２の関係をＳｑ１＜Ｓｑ２として、両側の電子ビーム通過孔４１ａ、４１ｃの中心軸を通過する電子ビームが、両側の電子ビーム通過孔４２ａ、４２ｃの中心軸を通過しないように、偏芯させておくことにより、両側の電子ビームを中央の電子ビームの方向に曲げる効果を得ることができる。
【００４６】
この効果について、図５を用いて説明する。尚、図５（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る電子銃における電界レンズのうち、第１の四極レンズ、主レンズ及び第２の四極レンズのみを示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の側面図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、ＲＧＢ３本の電子ビーム５０ａ、５０ｂ、５０ｃにそれぞれ対応する３つの第１の四極レンズ５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、ＯＬＦレンズの主レンズを構成する３つの電界レンズ５２ａ、５２ｂ、５２ｃと、３本の電子ビームのそれぞれに対応した第２の四極レンズである３つの電界レンズ５３ａ、５３ｂ、５３ｃが生成されている。尚、第１の四極レンズ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、３つの電界レンズ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び３つの電界レンズ５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、水平方向に配列されて生成される。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、第１の四極レンズ５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、水平方向では発散作用を有するのに対し、主レンズの電界レンズ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び第２の四極レンズの電界レンズ５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、水平方向で集束作用を有している。また、図５（ｂ）に示すように、第１の四極レンズ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び電界レンズ５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、垂直方向では集束作用を有するのに対し、第２の四極レンズの電界レンズ５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、水平方向で発散作用を有している。
【００４９】
本実施形態では、主レンズの両側の電界レンズ５２ａ、５２ｃのレンズ中心を通過した両側電子ビーム５０ａ、５０ｃが、第２の四極レンズの両側の電界レンズ５３ａ、５３ｃのレンズ中心から外側にずれて通過する。従って、両側の電界レンズ５３ａ、５３ｃのレンズ作用によって、図５（ａ）に示すように、中央の電子ビーム５０ｂに対して両側にある両側の電子ビーム５０ａ、５０ｃは、中央の電子ビーム５０ｂに向かって偏向され、これにより、第１の実施形態に係る電子銃と同様のスタティック・コンバーゼンスの効果を奏している。
【００５０】
また、両側の電子ビーム５０ａ、５０ｃは、電界レンズ５２ａ、５２ｃで曲げられるのではなくて、第２の四極レンズの両側の電界レンズ５３ａ、５３ｃで曲げられるので、主レンズにおける電界レンズ間の距離Ｓが小さくなったとしても、見かけ上、電子ビームは間隔Ｓよりも大きな間隔Ｓｖとなって主レンズ上を通過することと等価である。従って、実質的に間隔Ｓは変わらないので、シャドウマスクとスクリーンとの間隔を大きくした場合の地磁気の影響や、両側の電子ビーム５０ａ、５０ｃが中央の電子ビーム５０ｂに近づくことによるリパルジョンに起因するミスランディングという問題が生じなくなる。
【００５１】
尚、その他の効果についても、第１の実施形態に係る電子銃と同様であるので、その説明は省略する。
【００５２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子銃について、図６を用いて説明する。
【００５３】
本発明の第３の実施形態に係る電子銃は、図１に示す第１の実施形態に係る電子銃に対して、図６に示すように、さらに第４の集束電極１７と最終加速電極１８との間に筒状の中間電極６１が設けられたものである。中間電極６１は、第４の集束電極１７側及び最終加速電極１８側のそれぞれに１つの開口を有しており、その中央部には３つの非円形の電子ビーム通過孔を有する板状の補正電極６２が設けられている。また、中間電極６１と最終加速電極１８とは抵抗器６３を介して電気的に接続されている。
【００５４】
本実施形態では、主レンズが、第４の集束電極１７、中間電極６１及び最終加速電極１８から生成され、第１の実施形態に係る電子銃と同様に、主レンズよりも陰極側に水平方向で発散作用、かつ垂直方向で収束作用を有する第１の四極レンズが形成されるとともに、主レンズよりもスクリーン側に水平方向で収束作用、かつ垂直方向で発散作用の第２の四極レンズが形成されている。
【００５５】
尚、図１に示す第１の実施形態に係る電子銃と同じ符号のものについては、同じ構成なのでその説明は省略する。また、印加する電圧や抵抗器の抵抗値も第１の実施形態に係る電子銃と同様である。抵抗器６３の抵抗値は、中間電極６１の電位が１０〜１３ｋＶとなるように設定する。
【００５６】
上述したように本発明の第３の実施形態に係る電子銃では、第４の集束電極１７、中間電極６２、最終加速電極１８の３つの電極で１つの主レンズが構成されている。この主レンズは管軸方向に拡張された１つのレンズである。従って、主レンズを構成する電界レンズが第１の実施形態に係る電子銃の主レンズに比して、実効的なレンズ口径を更に大きくすることができる。
【００５７】
尚、本実施形態に係る主レンズのレンズ作用は、図３に示す第１の実施形態に係る電子銃と同様なのでその説明は省略する。また、その他の効果についても、第１の実施形態に係る電子銃と同様であるので、その説明は省略する。
【００５８】
また、本実施形態に係る電子銃において、３つの電極によって主レンズを構成したが、レンズ口径を大きくするために３つ以上の電極によって主レンズを構成しても構わない。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る電子銃においては、内部に補正電極が設けられた筒状電極を２つ対向させて主レンズを生成し、ＨＶ差が小さくなった電子銃であっても、主レンズに対してスクリーン側に水平方向では集束作用、垂直方向では発散作用を有する第２の四極レンズが形成されているため、主レンズのＨＶ差がそれほど大きくなくても、第２の四極レンズと主レンズとを合わせた合成レンズでは、水平方向の集束力が強く垂直方向の集束力が弱いレンズとすることができる。
【００６０】
従って、第１の四極レンズ、主レンズ及び第２の四極レンズの３つの電界レンズ作用によって水平方向で最適のフォーカス状態を保つことができるので、スクリーン画面の全域において高い解像度を得ることができる。
【００６１】
また、内部に補正電極が設けられた筒状電極を２つ対向させて主レンズを生成した電子銃において、主レンズのレンズ口径を大きくした構造としても、第２の四極レンズによって電子ビームのスターティック・コンバーゼンスを調整するので、地磁気の影響やリパルジョンに起因するミスランディングという問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る電子銃の断面図
（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る電子銃の衝立型電極の外観斜視図
【図２】本発明に係るカラー受像管の一部断面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子銃における電界レンズのレンズ作用を示す図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電子銃の断面図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電子銃における電界レンズのレンズ作用を示す図
【図６】本発明の第３の実施形態に係る電子銃の断面図
【図７】従来の電子銃の断面図
【図８】主レンズの口径大化によってシャドウマスク−スクリーン間距離が増大することを説明する図
【符号の説明】
１  カラー受像管装置
２  パネル
３  ファンネル
４  蛍光体スクリーン
５  ネック部
６、１０  電子銃
７  電子ビーム
８  シャドウマスク
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  陰極
１２  制御電極
１３  加速電極
１４  第１集束電極
１５  第２集束電極
１６  第３集束電極
１７  第４集束電極
１８  最終加速電極
１９  シールドカップ電極
２０、２１、６２  補正電極
２２  衝立型電極
２３、２４、６３  抵抗器
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  電子ビーム
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  第１の四極レンズ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ
電界レンズ
３３  第２の四極レンズ
４１、４２  板状電極
６１  中間電極
【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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