(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一水平面上を通るセンタービームおよびその両側の一対のサイドビームからなる一列配置の３電子ビームを発生する電子ビーム発生部、及び、これらの３電子ビームをターゲット上に集束する複数個のグリッドから形成された主電子レンズ部を有するインライン型電子銃と、この電子銃から放出された電子ビームをターゲット上で走査するように偏向する磁界を発生する偏向ヨークと、を備えたカラー受像管において、
前記主電子レンズ部は、電子ビームの進行方向に順次配置された、ｎ個（第１、第２、……第ｋ、……第ｎ）のグリッドを有し、この第１グリッドと第２グリッドとの間のギャップをＬ（１）、第２グリッドと第３グリッドとの間のギャップをＬ（２）、第（ｋ）グリッドと第（ｋ＋１）グリッドとの間のギャップをＬ（ｋ）とし（但し、ｋは２からｎ−１までのすべての整数）、これらのギャップのうち隣り合う２つのギャップＬ（ｋ−１）及びＬ（ｋ）を構成する第（ｋ−１）グリッド、第（ｋ）グリッド、及び第（ｋ＋１）グリッドが、一対のサイドビームを同一平面内で、その軌道を曲げる偏向手段を有し、
第１グリッド、第２グリッド、第（ｋ）グリッドにおけるセンターが通過するセンター電子ビーム通過孔の中心軸とサイドビームが通過するサイド電子ビーム通過孔の中心軸との間の距離をそれぞれ、Ｓｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（ｋ）とするとき、第（ｋ）グリッドにおける距離Ｓｇ（ｋ）は、
Ｓｇ（ｋ）＝｛Ｌ（ｋ−１）×Ｓｇ（ｋ＋１）＋Ｌ（ｋ）×Ｓｇ（ｋ−１）｝／｛Ｌ（ｋ−１）＋Ｌ（ｋ）｝
（式１）
（但し、Ｓｇ（ｋ−１）＜Ｓｇ（ｋ）＜Ｓｇ（ｋ＋１））
の関係がサイドビームを偏向する偏向手段をもつすべてのギャップＬ（ｋ）に対して成り立つように構成され、
第（ｋ−１）グリッド、第（ｋ）グリッド、及び第（ｋ＋１）グリッドにおける前記偏向手段は、ギャップＬ（ｋ−１）における第（ｋ）グリッドにおける電圧の単位電圧変化分あたりの前記サイドビームの曲がり量と、ギャップＬ（ｋ）における第（ｋ）グリッドにおける電圧の単位電圧変化分あたりの前記サイドビームの曲がり量とが互いに大きさが等しく且つ逆向きとなるように構成し、
前記主電子レンズ部を構成する複数個のグリッドのうち、第（ｋ）グリッドに対して、第（ｋ−１）グリッドに印加される電圧と、第（ｋ＋１）グリッドに印加される電圧との略中間の電位を与えるように、前記第（ｋ）グリッドは、前記第（ｋ−１）グリッドに接続された一端と、前記第（ｋ＋１）グリッドに接続された他端を有する抵抗器の略中間点に接続されたことを特徴とするカラー受像管。
【請求項２】
同一水平面上を通るセンタービームおよびその両側の一対のサイドビームからなる一列配置の３電子ビームを発生する電子ビーム発生部、及び、これらの３電子ビームをターゲット上に集束する複数個のグリッドから形成された主電子レンズ部を有するインライン型電子銃と、この電子銃から放出された電子ビームをターゲット上で走査するように偏向する磁界を発生する偏向ヨークと、を備えたカラー受像管において、
前記主電子レンズ部は、電子ビームの進行方向に順次配置された、ｎ個（第１、第２、……第ｋ、……第ｎ）のグリッドを有し、この第１グリッドと第２グリッドとの間のギャップをＬ（１）、第２グリッドと第３グリッドとの間のギャップをＬ（２）、第（ｋ）グリッドと第（ｋ＋１）グリッドとの間のギャップをＬ（ｋ）とし（但し、ｋは２からｎ−１までのすべての整数）、第１グリッド、第２グリッド、第（ｋ）グリッドにおけるセンターが通過するセンター電子ビーム通過孔の中心軸とサイドビームが通過するサイド電子ビーム通過孔の中心軸との間の距離をそれぞれ、Ｓｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（ｋ）とするとき、第（ｋ）グリッドにおける距離Ｓｇ（ｋ）は、
Ｓｇ（ｋ）＝｛Ｌ（ｋ−１）×Ｓｇ（ｋ＋１）＋Ｌ（ｋ）×Ｓｇ（ｋ−１）｝／｛Ｌ（ｋ−１）＋Ｌ（ｋ）｝
（式１）
（但し、Ｓｇ（ｋ−１）＜Ｓｇ（ｋ）＜Ｓｇ（ｋ＋１））
の関係がサイドビームを偏向する偏向手段をもつすべてのギャップＬ（ｋ）に対して成り立つように構成されたことを特徴とするカラー受像管。
【請求項３】
前記主電子レンズ部を構成する複数個のグリッドのうち、少なくとも第（ｋ）グリッドに対して、第（ｋ−１）グリッドに印加される電圧と、第（ｋ＋１）グリッドに印加される電圧との略中間の電位を与えるように前記第（ｋ）グリッドは、前記第（ｋ−１）グリッドに接続された一端と、前記第（ｋ＋１）グリッドに接続された他端を有する抵抗器の略中間点に接続されたことを特徴とする請求項２に記載のカラー受像管。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、カラー受像管に係り、特に大口径の主レンズを有する電子銃を搭載したカラー受像管に関する。
背景技術
一般に、カラー受像管は、電子銃から放出された複数の電子ビームで蛍光体スクリーンを垂直方向及び水平方向に走査することにより、カラー画像を表示するように構成されている。
このようなカラー受像管に適用される電子銃の一例として、同一水平面上を通るセンタービーム、およびそのセンタービームの両側の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がある。この電子銃の主レンズ部分は、複数のグリッドにより構成されている。すべてのグリッドのうちのより高電圧側のグリッドにおけるサイドビームが通過するサイドビーム通過孔の中心軸は、より低電圧側のグリッドのそれより外側に偏心している。すなわち、高電圧側のグリッドにおけるサイドビーム通過孔の中心軸は、低電圧側のグリッドのそれよりセンタービームから遠ざかった外側部に位置している。これにより、３本の電子ビームがスクリーン中央において集中される。また、一列に配置された３電子ビームは、水平方向、すなわち電子ビームが配列されるインライン方向の偏向磁界をピンクッション形とし、垂直方向、すなわちインライン方向に直交する方向の偏向磁界をバレル形とした場合に、画面全域で自己集中させることができる。
このようなカラー受像管に使われる電子銃において、例えば画面全域でのフォーカス特性を改善するための電子銃が、例えば特開昭６４−３８９４７号公報に示されている。すなわち、この電子銃は、複数の集束グリッドからなり、カラー受像管のネック内部に配置した抵抗器により、陽極電圧の一部を抵抗分割して供給することにより、緩やかな電位分布による長焦点の大口径主レンズを形成する、いわゆる拡張電界型の電子銃である。
この拡張電界型の電子銃の一例を図１Ａ及び図１Ｂに示す。
図１Ａに示すように、この電子銃は、図示しないヒータを内装し、一直線上に配列されているとともに、電子ビームを発生する３個の陰極ＫＢ、ＫＧ、ＫＲを有している。また、この電子銃は、第１グリッド１０、第２グリッド２０、第３グリッド３０、第４グリッド４０、第５グリッド５０、複数の中間電極７０、８０、第６グリッド６０、及びコンバーゼンスカップ９０を有している。これらは、電子ビームが進行する方向にこの順で配置されているとともに、図示しない絶縁支持体により互いに支持固定されている。
図１Ｂに示すように、抵抗器１００は、電子銃の近傍に備えられている。この抵抗器１００の一端１１０は、第６グリッド６０に接続され、他端１２０は接地されている。また、抵抗器１００の中間点１３０、１４０は、それぞれ中間電極７０、８０に接続されている。また、抵抗器１００の一端１１０は、動作電圧供給装置１３１にも接続されている。
図１Ａ及び図１Ｂに示したように、第１グリッド１０は、薄い板状電極であり、電子ビームの通過を許容する径小の３個の電子ビーム通過孔を有している。第２グリッド２０も薄い板状電極であり、電子ビームの通過を許容する径小の３個の電子ビーム通過孔を有している。
第３グリッド３０は、２個のカップ状電極３１、３２の解放端をつきあわせることによって形成されている。第２グリッド側に配置されたカップ状電極３１は、第２グリッド２０の電子ビーム通過孔よりもやや径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。また、第４グリッド側に配置されたカップ状電極３２は、径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。
第４グリッド４０は、２個のカップ状電極４１、４２の解放端をつきあわせることによって形成されている。カップ状電極４１及び４２のそれぞれは、径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。第５グリッド５０は、複数個のカップ状電極５１、５２、５３、５４によって形成され、各々３個の径大の電子ビーム通過孔を有している。
中間電極７０、８０は、３個の径大の電子ビーム通過孔を有する厚板電極である。第６グリッド６０は、２個のカップ状電極６１、６２の解放端をつきあわせることによって形成されている。それぞれの電極は、径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。コンバーゼンスカップ９０は、カップ状電極６２の底部に固定されている。
３個の陰極ＫＢ、ＫＧ、ＫＲには、例えば、約１００〜１５０Ｖ程度の直流電圧と、画像に対応した変調信号とが重畳して印加される。第１グリッド１０は、接地されている。第２グリッド２０と第４グリッド４０とは、管内で接続され、約６００〜８００Ｖ程度の直流電圧が印加される。
陰極ＫＢ、ＫＧ、ＫＲ、第１グリッド１０、及び第２グリッド２０は、三極部を構成している。この三極部は、電子ビームを放出するとともに、クロスオーバーを形成する。
第３グリッド３０と第５グリッド５０とは、管内で接続され、約６〜９ｋＶ程度の集束電圧が印加される。そして、第６グリッド６０には、約２５〜３０ｋＶ程度の陽極電圧が印加される。
第２グリッド２０と第３グリッド３０とでプリフォーカスレンズが形成され、三極部から放出された電子ビームを予備集束する。
第３グリッド３０、第４グリッド４０、及び第５グリッド５０によって補助レンズが形成され、プリフォーカスレンズから出力された電子ビームを更に予備集束する。
中間電極７０には、電子銃近傍に具備した抵抗器１００により陽極電圧の約４０％の電圧が供給される。中間電極８０には、陽極電圧の約６５％の電圧が供給される。すなわち、中間電極７０、８０には、第５グリッド５０と第６グリッド６０とのほぼ中間の電圧が印加されている。
このような構造にすることにより、第５グリッド５０、中間電極７０、８０、及び第６グリッド６０とで主レンズが形成され、電子ビームを画面上に最終的に集束させる。このような主レンズは、中間電極７０、８０により主レンズ領域が拡張されており、拡張電界レンズと呼ばれている。
そして、中間電極８０及び第６グリッド６０の中間電極側のカップ状電極６１に形成されたサイドビーム通過孔は、中心軸から外側に偏心させている。このため、サイドビームは、センタービーム方向に曲げられ、スクリーンの略中央に３電子ビームを集中させている。
このような従来の拡張電界型の電子銃では、第５グリッド５０、中間電極７０、８０、及び第６グリッド６０によって形成される主レンズを大口径とし、画面全域でのフォーカス性能を大幅に良好にする。しかしながら、その一方、カラー受像管動作中、ネック内部に配置した抵抗器１００からの電流リークが起きやすい。従来の電子銃では、この電流リークに対して何等対処していなかったため、電流リークが発生すると、中間電極７０、８０に供給される電圧が不安定になり、主レンズのフォーカシング特性が変化する問題がある。このフォーカシング特性の変化にともなって、蛍光体スクリーン側においては、３電子ビームを一点に集中させるいわゆるコンバージェンス特性が変動するといった問題が発生する。
発明の開示
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、その目的は、カラー受像管動作中において、ネック内部に配置した抵抗器からの電流リークによるコンバージェンス特性の変動を防止し、画面全域での良好なコンバージェンス特性を安定して得ることができるカラー受像管を提供することにある。
この発明によれば、
同一水平面上を通るセンタービームおよびその両側の一対のサイドビームからなる一列配置の３電子ビームを発生する電子ビーム発生部、及び、これらの３電子ビームをターゲット上に集束する複数個のグリッドから形成された主電子レンズ部を有するインライン型電子銃と、この電子銃から放出された電子ビームをターゲット上で走査するように偏向する磁界を発生する偏向ヨークと、を備えたカラー受像管において、
前記主電子レンズ部は、電子ビームの進行方向に順次配置された、ｎ個（第１、第２、……第ｋ、……第ｎ）のグリッドを有し、この第１グリッドと第２グリッドとの間のギャップをＬ（１）、第２グリッドと第３グリッドとの間のギャップをＬ（２）、第（ｋ）グリッドと第（ｋ＋１）グリッドとの間のギャップをＬ（ｋ）とし（但し、ｋは２からｎ−１までのすべての整数）、これらのギャップのうち隣り合う２つのギャップＬ（ｋ−１）及びＬ（ｋ）を構成する第（ｋ−１）グリッド、第（ｋ）グリッド、及び第（ｋ＋１）グリッドが、一対のサイドビームを同一平面内で、その軌道を曲げる偏向手段を有し、
第１グリッド、第２グリッド、第（ｋ）グリッドにおけるセンターが通過するセンター電子ビーム通過孔の中心軸とサイドビームが通過するサイド電子ビーム通過孔の中心軸との間の距離をそれぞれ、Ｓｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（ｋ）とするとき、第（ｋ）グリッドにおける距離Ｓｇ（ｋ）は、
Ｓｇ（ｋ）＝｛Ｌ（ｋ−１）×Ｓｇ（ｋ＋１）＋Ｌ（ｋ）×Ｓｇ（ｋ−１）｝／｛Ｌ（ｋ−１）十Ｌ（ｋ）｝
（式１）
（但し、Ｓｇ（ｋ−１）＜Ｓｇ（ｋ）＜Ｓｇ（ｋ＋１））
の関係がサイドビームを偏向する偏向手段をもつすべてのギャップＬ（ｋ）に対して成り立つように構成され、
第（ｋ−１）グリッド、第（ｋ）グリッド、及び第（ｋ＋１）グリッドにおける前記偏向手段は、ギャップＬ（ｋ−１）における第（ｋ）グリッドにおける電圧の単位電圧変化分あたりの前記サイドビームの曲がり量と、ギャップＬ（ｋ）における第（ｋ）グリッドにおける電圧の単位電圧変化分あたりの前記サイドビームの曲がり量とが互いに大きさが等しく且つ逆向きとなるように構成し、
前記主電子レンズ部を構成する複数個のグリッドのうち、第（ｋ）グリッドに対して、第（ｋ−１）グリッドに印加される電圧と、第（ｋ＋１）グリッドに印加される電圧との略中間の電位を与えるように、前記第（ｋ）グリッドは、前記第（ｋ−１）グリッドに接続された一端と、前記第（ｋ＋１）グリッドに接続された他端を有する抵抗器の略中間点に接続されたことを特徴とするカラー受像管が提供される。
また、この発明によれば、
同一水平面上を通るセンタービームおよびその両側の一対のサイドビームからなる一列配置の３電子ビームを発生する電子ビーム発生部、及び、これらの３電子ビームをゲット上に集束する複数個のグリッドから形成された主電子レンズ部を有するインライン型電子銃と、この電子銃から放出された電子ビームをターゲット上で走査するように偏向する磁界を発生する偏向ヨークと、を備えたカラー受像管において、
前記主電子レンズ部は、電子ビームの進行方向に順次配置された、ｎ個（第１、第２、……第ｋ、……第ｎ）のグリッドを有し、この第１グリッドと第２グリッドとの間のギャップをＬ（１）、第２グリッドと第３グリッドとの間のギャップをＬ（２）、第（ｋ）グリッドと第（ｋ＋１）グリッドとの間のギャップをＬ（ｋ）とし、第１グリッド、第２グリッド、第（ｋ）グリッドにおけるセンターが通過するセンター電子ビーム通過孔の中心軸とサイドビームが通過するサイド電子ビーム通過孔の中心軸との間の距離をそれぞれ、Ｓｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（ｋ）とするとき、第（ｋ）グリッドにおける距離Ｓｇ（ｋ）は、
0003926853.tif 000002
（但し、Ｓｇ（ｋ−１）≠Ｓｇ（ｋ）≠Ｓｇ（ｋ＋１））
の関係がサイドビームを偏向する偏向手段をもつすべてのギャップＬ（ｋ）に対して成り立つように構成されたことを特徴とするカラー受像管が提供される。
【図面の簡単な説明】
図１Ａは、従来のカラー受像管に適用される電子銃をインライン方向に対して垂直な方向から見た概略断面図であり、
図１Ｂは、図１Ａに示した電子銃をインライン方向から見た概略断面図であり、
図２は、この発明のカラー受像管をインライン方向に対して垂直な方向から見た概略断面図であり、
図３Ａは、この発明のカラー受像管に適用される電子銃をインライン方向に対して垂直な方向から見た概略断面図であり、
図３Ｂは、図３Ａに示した電子銃をインライン方向から見た概略断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照してこの発明のカラー受像管、及びこのカラー受像管に適用される電子銃の実施の形態について詳細に説明する。
図２には、この発明のカラー受像管の構造の一例が概略的に示されている。このカラー受像管は、図２に示すように、パネル１およびこのパネル１に一体に接合されたファンネル２からなる外囲器を有している。このパネル１の内面には、青、緑、赤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（ターゲット）が形成されている。この蛍光体スクリーン３に対向する位置には、多数のアパーチャすなわち電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスク４が装着されている。
一方、ファンネル２のネック５内には、３電子ビーム６Ｂ、６Ｇ、６Ｒを放出する電子銃７が配設されている。また、ファンネル２の外側には、水平偏向磁界及び垂直偏向磁界を発生する偏向ヨーク８が装着されている。
このような構造のカラー受像管は、電子銃７から放出された３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを偏向ヨーク８が発生する水平偏向磁界及び垂直偏向磁界により偏向する。蛍光体スクリーン３は、シャドウマスク４を介してを水平方向、及び垂直方向に偏向されたビームによって走査される。これにより、カラー画像が表示される。
この実施の形態で使用する電子銃７は、同一水平面上を通るセンタービーム６Ｇおよびその両側の一対のサイドビーム６Ｂ，６Ｒが一列に配置された３電子ビーム６Ｂ，６Ｇ，６Ｒを放出するインライン方式の電子銃とする。
図３Ａには、この発明のカラー受像管に適用される電子銃をインライン方向に垂直な方向、すなわち垂直方向から見た断面が概略的に示されている。図３Ｂには、この電子銃をインライン方向、すなわち水平方向から見た断面が概略的に示されている。
図３Ａに示すように、この電子銃は、図示しないヒータを内装するとともにインライン方向に配置された３個の陰極、すなわち青（Ｂ）用の電子ビームを発生する陰極ＫＢ、緑（Ｇ）用の電子ビームを発生する陰極ＫＧ、及び赤（Ｒ）の電子ビームを発生する陰極ＫＲを有している。また、この電子銃は、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、中間電極ＧＭ、第６グリッドＧ６、及びコンバーゼンスカップＧＣを有している。これらのグリッドは、電子ビームの進行する方向に順に配置され、互いに図示しない絶縁支持体により支持固定されている。
この電子銃の近傍には、図３Ｂに示すように、抵抗器Ｒが備えられている。この抵抗器Ｒの一端Ａは、第６グリッドＧ６に接続され、他端Ｃは、第５グリッドＧ５に接続されている。そして、抵抗器Ｒの略中間点Ｂは、中間電極ＧＭに接続されている。
第１グリッドＧ１は、薄い板状電極であり、各陰極ＫＲ、ＫＧ、ＫＢからそれぞれ放出された３電子ビームの通過を許容する径小の３個の電子ビーム通過孔を有している。
第２グリッドＧ２は、薄い板状電極であり、第１グリッドＧ１を通過した３電子ビームの通過をそれぞれ許容する径小の３個の電子ビーム通過孔を有している。
第３グリッドＧ３は、一個のカップ状電極Ｇ３２と厚板電極Ｇ３１とが組み合わされることによって形成されている。第３グリッドＧ３の第２グリッドＧ２側に配置されたカップ状電極Ｇ３２は、第２グリッドＧ２を通過した３電子ビームの通過を許容する３個の電子ビーム通過孔を有している。カップ状電極Ｇ３２に形成された電子ビーム通過孔は、第２グリッドＧ２に形成された電子ビーム通過孔よりもやや大きな径を有している。第３グリッドＧ３の第４グリッドＧ４側に配置された厚板電極Ｇ３１は、径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。
第４グリッドＧ４は、２個のカップ状電極Ｇ４１、Ｇ４２の解放端をつきあわせて形成されている。これらの２個のカップ状電極Ｇ４１、Ｇ４２は、第３グリッドＧ３を通過した３電子ビームの通過を許容するそれぞれ径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。
第５グリッドＧ５は、２個のカップ状電極Ｇ５１、Ｇ５２、薄い板状電極Ｇ５３、及び厚板電極Ｇ５４によって形成されている。２個のカップ状電極Ｇ５１、Ｇ５２は、電子ビームが進行する方向に延出されている。第４グリッドＧ４側の２個のカップ状電極Ｇ５１、Ｇ５２は、それぞれ解放端をつきあわせて配置されている。そして、この２個のカップ状電極Ｇ５１、Ｇ５２は、第４グリッドを通過した３電子ビームの通過を許容する３個の電子ビーム通過孔を有している。カップ状電極Ｇ５２における電子ビーム通過孔を有する面には、板状電極Ｇ５３が配置されている。この板状電極Ｇ５３は、インライン方向に拡張された長軸を有する径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。３個の径大の電子ビーム通過孔を有している厚板電極Ｇ５４は、板状電極Ｇ５３の面の第６グリッドＧ６側に配置されている。
中間電極ＧＭは、厚板電極であり、第５グリッドＧ５を通過した３電子ビームの通過を許容する３個の径大の電子ビーム通過孔を有している。
第６グリッドＧ６は、厚板電極Ｇ６１、薄い板状電極Ｇ６２、及び互いに解放端をつきあわせて配置された２個のカップ状電極Ｇ６３、Ｇ６４によって形成されている。厚板電極Ｇ６１は、中間電極ＧＭを通過した３電子ビームの通過を許容する３個の径大の電子ビーム通過孔を有している。板状電極Ｇ６２は、インライン方向に横長の径大の３個の電子ビーム通過孔を有している。２個のカップ状電極Ｇ６３、Ｇ６４は、３個の電子ビーム通過孔を有している。
また、第６グリッドＧ６のカップ状電極Ｇ６４における電子ビーム通過孔が形成された面には、コンバージェンスカップＧＣが設けられている。
図３Ｂに示すように、３個の陰極ＫＢ、ＫＧ、ＫＲには、約１００〜１５０Ｖ程度の直流電圧Ｅｋと、画像に対応した変調信号とが重畳された電圧が印加される。第１グリッドＧ１は、接地されている。第２グリッドＧ２と第４グリッドＧ４とは管内で接続され、約６００〜８００Ｖ程度の直流電圧ＥＣ２が印加される。第３グリッドＧ３と第５グリッドＧ５とは管内で接続され、約６〜９ｋＶ程度の集束電圧ＥＣ３が印加される。第６グリッドＧ６には、約２５〜３０ｋＶ程度の陽極電圧Ｅｂが印加される。中間電極ＧＭには、電子銃近傍に設けられた抵抗器Ｒにより、第５グリッドＧ５に印加される電圧と第６グリッドＧ６に印加される電圧とのほぼ中間の電圧が印加される。
陰極ＫＲ、ＫＧ、ＫＢ、第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２により、三極部が形成される。この三極部は、３電子ビームを放出するとともに、クロスオーバを形成する。第２グリッドＧ２と第３グリッドＧ３とでプリフォーカスレンズが形成され、三極部から放出された電子ビームを予備集束する。第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４、及び第５グリッドＧ５により、補助レンズが形成され、プリフォーカスレンズから出力された３電子ビームをさらに予備集束する。第５グリッドＧ５、中間電極ＧＭ、及び第６グリッドＧ６により、電界拡張された長焦点の大口径主レンズが形成され、蛍光体スクリーン上でより小さい電子ビームスポットを形成する。
ところで、図３Ａ及び図３Ｂに示した電子銃では、３個のグリッド、すなわち第５グリッド（以下、第１電極と称する）、中間電極（以下、第２電極と称する）、及び第６グリッド（以下、第３電極と称する）によって主レンズが形成されている。第１電極と第２電極との間のギャップをＬ（１）、第２電極と第３電極との間のギャップをＬ（２）とし、第１電極、第２電極、及び第３電極のそれぞれにおけるセンタービームが通過する電子ビーム通過孔の中心軸と両サイドビームが通過する電子ビーム通過孔の中心軸との間の距離を、それぞれＳｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（３）とする。
さらに、第１電極、第２電極、及び第３電極に印加される電圧をそれぞれＶ（１）、Ｖ（２）、Ｖ（３）とする。
すると、第１電極と第２電極との間に形成される電子レンズにより、サイドビームがセンタービームに近接する側に曲げられる量ＨＳ１は、以下の式に略近似できる。
0003926853.tif 000003
ここで、Ａは電子ビーム通過孔の形状及び孔径により決定される定数である。
また、同様に第２電極と第３電極との間に形成される電子レンズにより、サイドビームがセンタービームに近接する側に曲げられる量ＨＳ２は、以下の式に略近似できる。
0003926853.tif 000004
すると、この２つの電子レンズ、すなわち第１−第２電極で形成される電子レンズ、第２−第３電極で形成される電子レンズによりサイドビームがセンタービームに近接する側に曲げられる量ＨＳは、以下のように表される。
0003926853.tif 000005
このサイドビームに対する総合的な曲げ量ＨＳが第２電極に印加される電圧Ｖ（２）によって変化しない条件は、以下の通りである。
0003926853.tif 000006
式６から、第２電極におけるセンタービーム用電子ビーム通過孔とサイドビーム用電子ビーム通過孔との差Ｓｇ（２）について解くと、以下のように記述できる。
0003926853.tif 000007
すなわち、式７の関係が略成り立つように、第２電極のＳｇ（２）を決定することにより、単位電圧差あたりのサイドビームの曲がる量が、第１−第２電極間電子レンズと第２−第３電極間電子レンズとで同じとなる。
上述したような関係が成り立つようにＳｇ（２）を決定した状態で、第２電極に印加される電圧Ｖ（２）が例えば“＋ΔＶ”だけ上昇したとすると、第１−第２電極間電子レンズで変化するサイドビームの曲げ量ΔＨＳ１は、以下のように記述できる。
0003926853.tif 000008
また、第２−第３電極間電子レンズで変化するサイドビームの曲げ量ΔＨＳ２は、以下のように記述できる。
0003926853.tif 000009
総合的なサイドビームに対する曲げ量の変化量ΔＨＳは、以下のように記述できる。
0003926853.tif 000010
すなわち、第１−第２電極間電子レンズにおけるサイドビームの曲げ量の変化量は、第２−第３電極間電子レンズにおけるサイドビームの曲げ量の変化量によって相互に打ち消し合う結果となる。その為、第２電極に印加される電圧が変化しても、第１−第２電極間電子レンズと第２−第３電極間電子レンズとによる総合的なサイドビームに対する曲げ量の変化量ΔＨＳはゼロとなる。したがって、第２電極に印加される電圧が変化しても、第１−第２電極間電子レンズと第２−第３電極間電子レンズとによる総合的なサイドビームに対する曲げ量ＨＳは、変化しない。
このため、第２電極に電圧供給している抵抗器が、カラー受像管動作中に電流リークを起こし、第２電極の電圧が不安定になっても、サイドビームの軌道は変化しない。これにより、画面全域で良好なコンバージェンスを維持することができる。
このように、この関係が略成り立つように、第２電極（中間電極）のＳｇ（２）を決定することにより、単位電圧差あたりのサイドビームの曲がる量が、第１電極（第５グリッド（Ｇ５））−第２電極（中間電極（ＧＭ））の間に形成される電子レンズと、中間電極（ＧＭ）−第３電極（第６グリッド（Ｇ６））の間に形成される電子レンズとで同じになる。このため、中間電極（ＧＭ）に印加される電圧が変化しても、第５グリッド（Ｇ５）−中間電極（ＧＭ）間の電子レンズと、中間電極（ＧＭ）−第６グリッド（Ｇ６）間の電子レンズとによるサイズビームの軌道変化が打ち消し合うため、総合的なサイドビームに対する曲げ量ＨＳは変化しない。
つまり、中間電極（ＧＭ）に電圧供給している抵抗器（Ｒ）が、カラー受像管動作中に中間点（Ｂ）で電流リークを起こし、中間電極（ＧＭ）の電圧が不安定になっても、サイドビームの軌道は変わらない。したがって、画面全域で安定して良好なコンバージェンスを維持することができる。
上述した実施の形態では、主レンズ部が３個のグリッドによって構成されている。しかしながら、この発明は、主レンズ部を構成するグリッドの個数が複数（ｎ個）の場合においても、第ｋグリッドのＳｇ（ｋ）を以下のように構成することで、同様の効果を得ることができる。
すなわち、主レンズ部は、カソード側から電子ビームの進行方向に順次配置された、ｎ個（第１、第２、……第ｋ、……第ｎ）のグリッドによって構成されている。そして、これらのグリッドには、カソード側のグリッドから順次高位の電圧がそれぞれのグリッドに印加されている。この時、この第１グリッドと第２グリッドとの間のギャップをＬ（１）、第２グリッドと第３グリッドとの間のギャップをＬ（２）、第ｋグリッドと第ｋ＋１グリッドとの間のギャップをＬ（ｋ）とする。また、第１グリッド、第２グリッド、第ｋグリッドのそれぞれにおけるセンタービームが通過する電子ビーム通過孔の中心軸とサイドビームが通過する電子ビーム通過孔の中心軸との間の距離をそれぞれ、Ｓｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（ｋ）とする。このとき、第ｋグリッドのセンタービームに対する電子ビーム通過孔の中心軸とサイドビームに対する電子ビーム通過孔の中心軸との距離Ｓｇ（ｋ）を、以下の関係が略成り立つように構成する。
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この第ｋグリッドのＳｇ（ｋ）を式１１を満たすような関係に決定することにより、単位電圧差あたりのサイドビームの曲がる量が、第（ｋ−１）−第（ｋ）グリッド間に形成される電子レンズと、第（ｋ）−第（ｋ＋１）グリッド間に形成される電子レンズとで同じになる。このため、第（ｋ）グリッドの電圧が変化した場合、それぞれの電子レンズによるサイドビームに対する曲げ量の変化量が相互に打ち消し合う結果となる。
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したがって、第（ｋ）グリッドの電圧が変化した場合であっても、第（ｋ−１）−第（ｋ）グリッド間電子レンズと第（ｋ）−第（ｋ＋１）グリッド間電子レンズとによる総合的なサイドビームの曲がり量ＨＳを一定に維持することが可能となる。
つまり、第（ｋ）グリッドに電圧供給している抵抗器接続部から、カラー受像管動作中に電流リークを起こし、第（ｋ）グリッドの電圧が不安定になっても、サイドビームの軌道は変わらない。したがって、画面全域で良好なコンバージェンスを維持することができる。
また、この発明の実施の形態において、抵抗器の他端Ｃを第５グリッド（Ｇ５）に接続しているが、これはその限りではなく、例えば他端Ｃをカラー受像管外部の電圧供給手段に接続するか、または接地しても良い。
また、この実施の形態では、第５グリッド（Ｇ５）および第６グリッド（Ｇ６）に使用された板状電極は、インライン方向に横長の径大の３個の電子ビーム通過孔を有しているが、これも、その限りではなく、例えば垂直方向に長軸をゆする縦長の電子ビーム通過孔、または円形としてもさしつかえない。
以上、詳細に述べたように、この発明によるカラー受像管によれば、ネック内部に抵抗器を具備し、主レンズを長焦点の大口径レンズとして、画面全域でのフォーカス性能を大幅に良好にした拡張電界型の電子銃を備えている。電子銃の主レンズ部を、カソード側から電子ビームの進行方向に順次配置された、ｎ個（第１、第２、……第ｋ、……第ｎ）のグリッドによって構成されている。カソード側に近いグリッドほど、より低い電圧が印加されている。第１グリッドと第２グリッドとの間のギャップをＬ（１）、第２グリッドと第３グリッドとの間のギャップをＬ（２）、第（ｋ）グリッドと第（ｋ＋１）グリッドとの間のギャップをＬ（ｋ）とし、第１グリッド、第２グリッド、第ｋグリッドのセンター電子ビーム通過孔の中心軸とサイド電子ビーム通過孔の中心軸との距離をそれぞれ、Ｓｇ（１）、Ｓｇ（２）、Ｓｇ（ｋ）とするとき、第ｋグリッドにおけるＳｇ（ｋ）は、以下のの関係が、略成り立つ様に構成されている。
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即ち、この様に第ｋグリッドのＳｇ（ｋ）を決定することにより、単位電圧差あたりのサイドビームの曲がり量が、第（ｋ−１）−第（ｋ）グリッド間電子レンズと第（ｋ）−第（ｋ＋１）グリッド間電子レンズとで同じになる。このため、第（ｋ）グリッドの電圧が変化しても、これらの電子レンズによるサイドビームに対する曲げ量の変化量を相互に打ち消し合う。この結果、第（ｋ−１）−第（ｋ）グリッド間電子レンズと第（ｋ）−第（ｋ＋１）グリッド間電子レンズとの総合的なサイドビームの曲がり量ＨＳが一定に維持される。
このため、第（ｋ）グリッドに電圧供給している抵抗器接続部から、カラー受像管動作中に電流リークを起こし、第（ｋ）グリッドの電圧が不安定になっても、サイドビームの軌道は変わらない。したがって、画面全域で良好なコンバージェンスを維持することができるようになり、この工業的意味は大きい。
以上説明したように、この発明によれば、従来問題であったカラー受像管動作中における抵抗器からの電流リークによるコンバージェンスが変動するといった現象を防止することが可能となる。このため、サイドビームの軌道変化がもたらすコンバージェンスの変動を無くし、画面全域での良好なコンバージェンス特性を安定して得ることができるカラー受像管を提供することができる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、この発明によれば、カラー受像管動作中において、ネック内部に配置した抵抗器からの電流リークによるコンバージェンス特性の変動を防止し、画面全域での良好なコンバージェンス特性を安定して得ることができるカラー受像管を提供することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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