JP3156028B2 - 陰極線管の偏向収差補正方法および陰極線管並びに画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陰極線管に係り、特に蛍
光面の全域でしかも電子ビームの全電流域においてフォ
ーカス特性を向上させて良好な解像度を得ることのでき
る電子銃を備えた陰極線管の偏向収差補正方法および陰
極線管並びに画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の電極から成る電子銃と偏向装置お
よび蛍光面（蛍光膜を有する画面、以下蛍光膜あるいは
単に画面ともいう）を少なくとも備える陰極線管におい
て、該蛍光面の中心部から周辺部にわたって良好な再生
画像を得るための手段としては従来から次のような技術
が知られている。

【０００３】例えば、インライン配列された３電子ビー
ムを用いる電子銃のシールドカップの底面にインライン
と平行に３電子ビームの径路を挟んで上下２枚の平行平
板電極を主レンズ方向に向けて設置したもの（特公平４
−５２５８６号公報）。

【０００４】インライン配列された３電子ビームを用い
る電子銃でインラインと平行に３電子ビームの径路を挟
んで上下２枚の平行平板電極を主レンズ対向部から蛍光
面方向に向けて設置することにより電子ビームが偏向磁
界に入る前に電子ビームを整形するもの（米国特許第４
０８６５１３号明細書、特公昭６０−７３４５号公
報）。

【０００５】電子銃の一部の電極間に静電４重極レンズ
を形成し、電子ビームの偏向に対応して静電４重極レン
ズの強度をダイナミックに変化させて画面全体で画像の
均一化を図ったもの（特開昭５１−６１７６６号公
報）。

【０００６】集束レンズを形成する電極（第２電極と第
３電極）の領域内に非点収差レンズを設けたもの（特開
昭５３−１８８６６号公報）。

【０００７】インライン３ビーム電子銃の第１電極と第
２電極の電子ビーム通過孔を縦長とし、それら各電極形
状を異ならせたり、センター電子銃の縦横比をサイド電
子銃のそれより小さくしたもの（特開昭５１−６４３６
８号公報）。

【０００８】インライン配列電子銃の第３電極の陰極側
に形成したスリットにより非回転対称レンズを形成し、
スリットの電子銃軸方向の深さをセンタービームの方が
サイドビームよりも深くした少なくとも１個所の非回転
対称レンズを介して蛍光面に電子ビームを射突させるも
の（特開昭６０−８１７３６号公報）などがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】陰極線管におけるフォ
ーカス特性の要求は、画面の全域でしかも電子ビームの
全電流域での解像度が良好で、かつ低電流域ではモアレ
の発生がなく、さらに全電流域での画面全体の解像度の
均一さである。このような複数の特性を同時に満足させ
る電子銃の設計は高度な技術を要する。

【００１０】本発明者等の研究によれば、陰極線管に上
記諸特性を兼備させるためには、非点収差付のレンズと
大口径主レンズの組み合わせをもった電子銃を設けるこ
とが不可欠であることが分かった。

【００１１】しかし、上記従来技術においては、電子銃
に非点収差レンズや非回転対称レンズを発生させる電極
を用いて画面全域にわたって良好な解像度を得るために
は電子銃の集束電極にダイナミックなフォーカス電圧を
印加する等の必要があり、偏向磁界中に位置する固定の
不均一な電界により偏向収差を補正することによって画
面全域で良好な解像度を有する再生画像を得ることにつ
いても考慮されていない。

【００１２】図８３は陰極線管用電子銃の一例であるＧ
３とＧ５にフォーカス電圧を与え、Ｇ６のみに陽極電圧
を与える形式の電子銃の全体側面図、図８４はその要部
部分断面図であって、陰極Ｋ側から第１電極１（Ｇ
１），第２電極２（Ｇ２），第３電極３（Ｇ３），第４
電極４（Ｇ４），第５電極５（Ｇ５），第６電極６（Ｇ
６）を備えた電子銃である。なお、第５電極５（Ｇ５）
は２つの電極５１，５２で構成されている。

【００１３】同各図において、各電極の長さ，電子ビー
ム通過孔の口径等による電界の電子ビームに与える影響
は全て異なる。例えば、陰極Ｋに近い第１電極１の電子
ビーム通過孔の形状は小電流域の電子ビームのスポット
形状を左右するが、第２電極２の電子ビーム通過孔の形
状は小電流域から大電流域までの電子ビームのスポット
形状を左右する。

【００１４】更に第６電極６に陽極電圧を供給して第５
電極５と第６電極６の間に主レンズを形成するものにお
いては、主レンズを構成する第５電極５と第６電極６の
電子ビーム通過孔の形状は大電流域での電子ビームスポ
ット形状には大きな影響を与えるが、小電流域での電子
ビームスポット形状に与える影響は上記大電流域に比較
して小さい。

【００１５】さらに、上記電子銃の第４電極４の管軸方
向の長さは最適フォーカス電圧の大きさに影響し、かつ
小電流時と大電流時での各々の最適フォーカス電圧の差
に著しい影響を与えるが、第５電極５の管軸方向の長さ
変化による影響は第４電極４に比較して著しく小さい。

【００１６】したがって、電子ビームのもつ各々の特性
値を最適化するためには、各々の特性に最も効果的に作
用する電極の構造を適正化する必要がある。

【００１７】また、陰極線管の電子ビーム走査方向と直
角方向の解像度を増すため、電子ビーム走査方向と直角
方向のシャドウマスクピッチを小さくしたり、電子ビー
ム走査線の密度を大きくした場合、特に電子ビームの小
電流域では電子ビームとシャドウマスクとの間で光学的
な干渉が生じるため、モアレコントラストを適正化する
必要がある。しかし、従来の技術では、上記した様々な
問題点を克服することができなかった。

【００１８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、特にダイナミックフォーカス電圧の供給を行う
ことなく画面全域でしかも電子ビーム全電流域において
フォーカス特性を向上させ、良好な解像度を得ることが
できると共に、小電流域でのモアレを低減できる構成を
備えた電子銃を備えた陰極線管の偏向収差補正方法およ
びその陰極線管を提供することにある。

【００１９】例えば、図８５はフォーカス電圧の与え方
による電子銃の構造比較のための要部断面模式図であっ
て、（ａ）はフォーカス電圧固定方式、（ｂ）はダイナ
ミックフォーカス電圧方式を示す。

【００２０】同図（ａ）のフォーカス電圧固定方式電子
銃の電極構成は前記図８３，図８４に示したものと同じ
であり同一作用部分は同一符号を付してある。

【００２１】上記（ａ）のフォーカス電圧固定方式電子
銃では、その第５電極５を構成する電極５１と５２には
同一電位のフォーカス電圧Ｖf₁が印加される。

【００２２】一方、（ｂ）のダイナミックフォーカス電
圧方式電子銃では、２つの電極５１，５２で構成されて
いる第５電極５（Ｇ５）のそれぞれに異なるフォ−カス
電位が供給される。特に片方の電極５２にはダイナミッ
クフォーカス電圧ｄＶf が供給される。更に、このダイ
ナミックフォーカス電圧方式電子銃では４３で示したよ
うに他の電極内に入り組んだ部分も有り（ａ）に示した
電子銃に比べて構造が複雑で部品のコストが高く、かつ
電子銃として組み立てる場合の作業性が劣るという欠点
がある。

【００２３】図８６は上記図８５に示した電子銃に供給
するフォーカス電位の説明図であって、（ａ）はフォー
カス電圧固定方式の電子銃におけるフォーカス電圧波
形、（ｂ）はダイナミックフォーカス電圧方式の電子銃
におけるフォーカス電圧の波形図である。

【００２４】同図（ｂ）では固定のフォーカス電圧Ｖf₁
があり、更に別の固定のフォーカス電圧Ｖf₂₀にダイナ
ミックフォーカス電圧Ｖf₂を重畳した波形の電圧を用い
ている。このために、図８５（ｂ）に示したダイナミッ
クフォーカス電圧方式の電子銃では陰極線管のステムの
ダイナミックフォーカス供給用ピンが２本必要になり、
他のステムピンからの絶縁に（ａ）のフォーカス固定方
式電子銃以上の注意が必要になる。このことは、テレビ
セットに組み込むためのソケットも特別な構造が必要と
成り、２系統の固定のフォーカス電源に加えて、更にダ
イナミックフォーカス電圧発生回路、テレビセットの組
立ラインでのフォーカス電圧調整に時間を要するなどの
問題が有る。

【００２５】本発明の他の目的は、上記従来技術の問題
点を解消し、特にダイナミックフォーカス電圧の電圧値
が低くても画面全域でしかも電子ビーム全電流域におい
てフォーカス特性を向上させ、良好な解像度を得ること
ができる構成を備えた電子銃を備えた陰極線管の偏向収
差補正方法およびその陰極線管を提供することにある。

【００２６】本発明の更に他の目的は、陰極線管の蛍光
面と電子銃の主集束レンズ間で作用する電子ビームの空
間電荷反発によるフォーカス特性低下を軽減する陰極線
管の偏向収差補正方法およびその陰極線管を提供するこ
とにある。

【００２７】陰極線管では電子ビームの最大の偏向角度
（以下、単に偏向角あるいは偏向量ともいう）はほぼ決
まっているので、蛍光面のサイズが大形化するほど蛍光
面と電子銃の主集束レンズ間の距離が伸び此の領域で作
用する電子ビ−ムの空間電荷反発によるフォーカス特性
低下を助長する。

【００２８】従って、空間電荷反発によるフォーカス特
性低下を軽減する手段があれば蛍光面のサイズを縮小し
たような細い電子ビームを得られるので陰極線管の解像
度は向上する。

【００２９】本発明の更にまた他の目的は、上記フォー
カス特性を向上させると同時に、陰極線管の全長を短縮
できる電子銃およびこの電子銃を備えた陰極線管の偏向
収差補正方法およびその陰極線管を提供することにあ
る。

【００３０】本発明の更にまた他の目的は、陰極線管の
偏向角を広げた場合に画面全体の画像の均一性を低下し
ない電子銃およびこの電子銃を備えた陰極線管の偏向収
差補正方法およびその陰極線管を提供することにある。

【００３１】偏向角を広げた場合も陰極線管の全長を短
縮できる。現行テレビセットの奥行き寸法は陰極線管の
全長に依存しているがテレビセットを家具と考えるとそ
の奥行きは短いのが好ましい。更にテレビセットメーカ
などが沢山のテレビセットを搬送する場合セットの奥行
きの短いのは輸送効率上好ましい。

【００３２】上記従来技術においては、陰極線管の管軸
長を短縮することによる陰極線管のネック部における電
子ビーム偏向磁界発生構体取付け部の温度上昇抑制につ
いては考慮されていない。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は前記各請求項に記載した構成とした。

【００３４】すなわち、本発明は、電子ビームを形成す
る陰極と、複数の電極から成り前記電子ビームを整形す
る主レンズ形成電極と、この主レンズ形成電極に隣接し
て配置され前記整形された電子ビームを外部環境から保
護するシールドカップを順次管軸に沿って配設してなる
電子銃と、 前記電子ビームを水平方向および垂直方向に
偏向するための偏向磁界を発生させる偏向装置および、
前記偏向された電子ビームが射突して発光することによ
り画像を形成する蛍光面を少なくとも備える陰極線管の
偏向収差補正方法において、前記偏向装置により形成さ
れる偏向磁界中に、前記電子銃のシールドカップの陰極
側の端部より蛍光面に近づく側で、垂直方向に前記電子
ビームの通路を挟んで互いに対向するように前記蛍光面
の方向に延びる電極を配置することによって、固定した
不均一電界を形成し、電子ビームの偏向収差を補正する
ことを特徴とする。

【００３５】上記偏向収差の補正は、偏向磁界中に非点
収差をもつ固定した不均一電界を形成することにより偏
向量に対応して偏向収差を補正することを特徴とする。

【００３６】また、上記固定した不均一電界は電子ビー
ムが発散、あるいは集束する非点収差をもつ不均一電界
を形成し、電子ビームの走査線方向、あるいは走査線と
直角方向の偏向量に対応して偏向収差を補正することを
特徴とする。

【００３７】さらに、本発明は、偏向磁界中にコマ収差
をもつ固定した不均一電界を形成することにより偏向量
に対応して偏向収差を補正することを特徴とする。

【００３８】上記固定した不均一電界は、電子ビームを
発散、あるいは集束させるコマ収差をもつ不均一電界を
形成し、電子ビームの走査線方向、あるいは走査線と直
角方向の偏向量に対応して偏向収差を補正することを特
徴とする。

【００３９】

【作用】上記請求項に記載の構成とした本発明の陰極線
管においては、以下の作用が得られる。

【００４０】（１）一般に陰極線管では偏向量が増すに
従い偏向収差量が急激に増大する。本発明では偏向磁界
中に位置して電子ビームが偏向されてその軌道が変化す
るとき電子ビームの集束又は発散作用が変化する不均一
な電界を形成することにより、偏向収差の補正が可能に
なる。

【００４１】（２）図６６は偏向量（偏向角度）と偏向
収差量の関係の説明図、図６７は偏向量と偏向収差補正
量の関係の説明図である。

【００４２】図６６に示したように偏向角度の増加に応
じて偏向収差量が増大する。本発明では偏向磁界中に位
置して電子ビームが偏向されてその軌道が変化すると
き、図６７に示した様に偏向量に応じて偏向収差補正量
が増加する不均一な電界を形成することにより、偏向量
に応じてに急激に増大する偏向収差補正が可能になる。 （３）偏向磁界中に位置して電子ビ−ムが偏向されてそ
の軌道が変化するとき偏向量に応じて適切に電子ビーム
の集束又は発散作用が加速される不均一な電界の一つと
して非点収差を持つ電界が有効である。非点収差を持つ
電界は直交する二つの対称面をもつ電界で形成される。

【００４３】対称面上を中央から端に行くに従い電子ビ
ームの集束又は発散の作用量が増す。

【００４４】等電位線で形成される電界の中央を通過す
る電子ビームと電界の中央から離れた部分を通過する電
子ビームの状態を比較すると、電界の中央から離れた部
分を通過する電子ビームは電界中を進行するに伴い電界
の中央を通過する電子ビームに比べて発散量が大きく、
かつ全体軌道も電界の端の方に接近していく。

【００４５】更に、軌道の変わり方も電界の端に近い側
が大きい。これは、電界の中央からはなれるに従い等電
位線の間隔が狭くなるからである。

【００４６】一般的に陰極線管では、電子銃の主レンズ
から蛍光面までの距離は蛍光面中央よりは蛍光面周辺の
方が長いので偏向磁界に集束又は発散作用が無い場合に
は蛍光面中央で電子ビームを最適集束させると蛍光面周
辺では過集束となる。

【００４７】本発明では固定した電界を偏向磁界内に形
成することにより、偏向量が増すと該電界による発散作
用が増加して電子ビームの蛍光面周辺での過集束を軽減
出来ることにより、偏向量に対応して前記図６７のよう
な偏向収差補正が可能になる。

【００４８】本発明では偏向磁界が電子ビームの集束作
用をも持つ場合には、更に強度を増した傾向をもつ固定
した電界を偏向磁界内に形成することにより、偏向量が
増すときの該電界による発散作用の増加が偏向磁界によ
る集束作用の増加を上回ることが可能になり、前記陰極
線管の構造に起因する蛍光面周辺の電子ビームの過集束
現象も含めた偏向収差の補正を可能にする。

【００４９】（４）図６８は電子ビームの蛍光膜１３上
の集束状態の説明図であって、３は第３電極、４は第４
電極、１３は蛍光膜、３８は主レンズを示す。

【００５０】また、図６９は陰極線管の蛍光面（スクリ
ーン）を構成するパネル部に形成される走査線の説明図
であって、１４はパネル部、６０は走査軌跡を示す。

【００５１】陰極線管の偏向は同図に示したように電子
ビームを直線状に走査させる方法が多い。直線状の走査
軌跡６０を走査線と呼んでいる。

【００５２】偏向磁界は走査線の方向（Ｘ−Ｘ）と走査
線と直角な方向（Ｙ−Ｙ）とでは異なる場合が多い。ま
た上記偏向磁界中に形成する固定した不均一電界の作用
を大きく受ける前に、前記複数の電子銃電極の少なくと
も一つの作用によりに電子ビームは走査線方向と走査線
と直角方向の集束作用で異なる場合も多い。

【００５３】更に又、陰極線管の使途によって走査線方
向の偏向収差補正を重視するか、走査線と直角方向の偏
向収差補正を重視するかは重み付けが異なる。偏向収差
の走査線との方向対応、補正の内容、補正の量にそれぞ
れ対応する技術的手段は必ずしも同一でなく、要する価
格も異なるのでそれぞれに適切に対応する手段は異なる
場合が多く、本発明ではそれらに適合する。

【００５４】（５）集束作用を持つ非点収差電界の一つ
の対称面上で、等電位線で形成される電界の中央を通過
する電子ビームと電界の中央から離れた部分を通過する
電子ビームとは、電界の中央から離れた部分を通過する
電子ビームが電界中を進行するに伴い電界の中央を通過
する電子ビームに比べて集束量が大きく、かつ全体軌道
も電界の中央に接近していく。更に、軌道の変わり方も
電界の端に近い側が大きい。これは、電界の中央からは
なれるに従い等電位線の間隔が狭くなるからである。

【００５５】偏向収差が電子ビームの発散作用をもつ場
合、偏向量が増すと該電界による集束作用が増加して電
子ビームの蛍光面周辺での過集束を軽減出来るような固
定した電界を偏向磁界内に形成することにより、偏向量
に対応して図６７のような偏向収差補正が可能になる。

【００５６】偏向収差の走査線との方向対応、補正の内
容、補正の量にそれぞれ対応する技術的手段は必ずしも
同一でなく、要する価格も異なるのでそれぞれに適切に
対応する手段は異なる場合が多く、本発明ではそれらに
適合する。

【００５７】（６）３電子ビームを水平方向にインライ
ン配列したカラー陰極線管では蛍光面上での３電子ビー
ムの集中を制御する回路の簡便化を図るため後述する図
７４の様に垂直偏向磁界にはバレル形の磁力線分布、水
平偏向磁界にはピンクッション形の磁力線分布をそれぞ
れ用いている。

【００５８】インライン配列の３電子ビームのうち、両
脇電子ビームは垂直偏向磁界により受ける偏向収差の量
は垂直偏向磁界の強さと水平偏向の方向により異なる。
例えば、蛍光面側から陰極線管を見て、インラインの右
側電子ビームが蛍光面の左に偏向する場合と右に偏向す
る場合では通過する偏向磁界の磁束分布が違うので偏向
収差量が異なる。蛍光面上での左右コーナで画質が変
る。

【００５９】これを抑制するには、脇電子ビームでは電
子銃の中心から右側と左側の電子軌道を通る場合の電子
ビームの集束又は発散作用の異なる状態が必要である。

【００６０】本発明の如く、対称面を一つしか持たない
電界、即ちコマ収差を持つ固定した電界を偏向磁界中に
形成することが有効である。コマ収差電界の対称面上に
おいては、電子ビームの進行方向と直角方向に電界の中
央から離れるに従い、方向により等電位線の間隔の変化
のし方が異なる。

【００６１】発散作用を持つコマ収差電界の対称面上に
おいて、等電位線で形成される電界の中央を通過する電
子ビームと電界の中央から離れた部分を通過する電子ビ
ームは電界中を進行するに伴い電界の中央を通過する電
子ビームに比べて発散量が大きく、かつ全体軌道も電界
の端の方に接近していく。更に、軌道の変わり方も電界
の端に近い側が大きい。これは、電界の中央から離れる
に従い等電位線の間隔が狭くなるからである。等電位線
の間隔の狭くなり方の急激な程、顕著である。これに対
して、電界の中央から離れるに従い、等電位線の間隔の
狭くなり方の少ない方の電界の中央から離れた部分を通
過する電子ビームは電界中を進行するに伴い電界の中央
を通過する電子ビームに比べて発散量が大きく、かつ全
体軌道も電界の端の方に接近していく。更に、軌道の変
わり方も電界の端に近い側が大きいが、変化の仕方は、
前記電界の中央から離れるに従い、等電位線の間隔の狭
くなり方の多い方向の軌道変化に比べて少ない。これ
は、電界の中央から離れるに従い等電位線の間隔の狭く
なり方が少ないからである。

【００６２】したがって、偏向量が増すと該電界による
発散作用が偏向の方向により異なりながら増加するよう
な固定した電界を偏向磁界内に形成することにより、図
６７のような偏向収差補正が可能になる。

【００６３】偏向磁界が電子ビームの発散作用を持ち偏
向の方向により偏向収差が異なる場合の対称面上での電
子ビームは図３に示したような傾向をもつ固定した電界
を偏向磁界内に形成することにより、偏向量が増すとき
該電界による集束作用が偏向の方向により異なりながら
増加して図６７のような偏向収差補正が可能になる。 （７）固定した不均一な電界を偏向磁界中に形成するこ
とにより蛍光面全体での解像度の均一性向上を図るため
には、該電界中でも電子ビームの軌道が電界強度の異な
った領域を通過するように偏向される必要がある。従っ
て前記不均一な電界は偏向磁界との位置関係に制約され
る。

【００６４】同時に偏向収差を補正する効果は偏向磁界
中に形成する固定した不均一の電界の強度にも依存す
る。前記電界は少なくとも二つの電位の異なる電極間の
電位差で発生させる。前記電界の強度は前記少なくとも
二つの異なる電位の電極構造、位置、並びに電位差の組
合せにより決まるので一意的ではないが、上記電界中を
通過するときの実用的な電子ビームの太さ、実用的な前
記電位差などの制約を受ける。

【００６５】前記電界の発生は少なくとも二つの電位差
間で発生させるが前記偏向量に対応して偏向収差を補正
する電極、すなわち前記不均一電界を形成する電極を偏
向収差補正電極と呼ぶ。この偏向収差補正電極は複数あ
ってもよく、数量の制限はない、また他の電極の一部に
作用を持たせてもよい。

【００６６】周知のように偏向に必要な磁束密度は蛍光
面の電圧に依存し、蛍光面電圧の平方根で除することに
より正規化できる。この値を用いると前記不均一の電界
中での電子ビームの軌道が明確になり電界設定の精度が
向上し、適切な偏向収差補正を可能にする。

【００６７】必要な磁束密度は前記不均一な電界の強度
にも依存し、前記電界の強度が大きいほど必要な磁束密
度は少なくてもよい。不均一な電界の強度は隣接する別
電位の電極との位置関係、電位差並びに前記不均一な電
界を形成する偏向収差補正電極自体の構造にも依存す
る。前記隣接する別電位の電極との位置関係が接近する
ほど電界は強くなるが、距離はゼロにはできない。

【００６８】前記隣接する別電位の電極との電位を増す
ことで電界は強くできる、しかし該電界の大幅な増加は
電子ビームが偏向を受けない軌道、すなわち電子ビーム
が該陰極線管の蛍光面の中央に射突する場合にも不均一
な電界の影響で多量に歪んでしまい、蛍光面中央の解像
度を低下を無視できなくなる。従って隣接する別電位の
電極との電位差には制限があり、別電位の電極との耐電
圧特性をも考慮すると実用的には大略蛍光面電位と集束
電位の差程度が最高値である。

【００６９】前記不均一な電界を形成する偏向収差補正
電極の間隔を詰めれば僅かな軌道の変化でも電子ビーム
の集束又は発散が生ずるという期待もあるが電子ビーム
太さまで考えると実用的には前記不均一な電界を形成す
る電極の間隔は０．５ミリメートル程度が限界である。
これらを考慮して、本発明では該陰極線管の最大偏向角
が１００度以上の場合は、前記正規化した磁束密度が蛍
光面電圧の１ボルトの平方根あたり０．００７ミリテス
ラ以上にすれば効果を発揮できる。

【００７０】前記電極の蛍光面側が陰極線管の管軸方向
に入り組んでいる場合は前記距離は最も長い部分であ
る。

【００７１】（８）該陰極線管の最大偏向角が決まれば
前記蛍光面電圧の平方根で正規化された磁束密度のう
ち、最大値もほぼ決まる。前記固定した不均一な電界を
偏向磁界中に形成する位置は最大磁束密度の所定のレベ
ル以上の領域という設定方法がある。この方法は前記磁
束密度の絶対値で設定する場合に比べ磁束密度の測定を
著しく簡便化できる。即ちは最大磁束密度との相対値比
較で十分であり、実用上大変有為である。但し、磁束密
度の最大値は前記磁性材料の形状によって変わるのでこ
の部分は誤差となるが実用上支障ない。

【００７２】本発明では、該陰極線管の最大偏向角が１
００度以上の場合は、前記（７）で述べた電極並びに電
界関係の制限を考慮して、前記磁束密度のレベルは前記
不均一な電界を形成する電極の蛍光面側の端部で最大磁
束密度の２５％以上にすれば実用上支障ない範囲で効果
を発揮できる。

【００７３】（９）磁束密度は磁路の透磁率に依存する
ため偏向磁界を発生させるコイルのコアを形成する磁性
材料からの位置と密接に対応する。必要磁束密度の領域
を示す方法の一つは前記不均一な電界を形成する電極と
前記磁性材料間の距離がある。この方法は偏向磁界を発
生させるコイルのコア位置さえ分かれば磁束密度の測定
を省略できるので、実用上大変有為である。但し、磁束
密度の分布は前記磁性材料の形状によって変わるのでこ
の部分は誤差となるが実用上支障ない。

【００７４】本発明では該陰極線管の最大偏向角が１０
０度以上の場合は、前記（７）で述べた電極並びに電界
関係の制限を考慮して、前記磁性材料の蛍光面とから離
れる側の端から前記不均一な電界を形成する電極の蛍光
面側の端部までの距離は４０ミリメートル以内にすれば
実用上支障ない範囲で効果を発揮できる。

【００７５】前記偏向収差補正電極の蛍光面側が陰極線
管の管軸方向に入り組んでいる場合は前記距離は最も長
い部分である。

【００７６】（１０）同様にして、本発明では該陰極線
管の最大偏向角が１００度未満の場合は、前記（７）に
相当する正規化された磁束密度は蛍光面電圧１ボルトの
平方根あたり０．００４ミリテスラ以上が効果を発揮で
きる。（８）に相当する磁束密度は２０％以上が実用上
支障ない範囲で効果を発揮できる。（９）に相当する距
離は３５ミリメートル以内が実用上支障ない範囲で効果
を発揮できる。

【００７７】（１１）陰極線管では陰極線管全体や使用
する電子銃の、構造、作り易さ並びに使い勝手などの実
用的なことを考えると、前記不均一な電界はその強度を
無制限に増すことはできない。

【００７８】本発明では、使い易さも考えて比較的強度
の低い電界でも効果を発揮するためには電子ビームは該
領域で適度な太さが必要である。一般的に陰極線管のう
ちで電子ビームの径が大きいのは主レンズ近傍である。
従って、前記不均一な電界を形成する偏向収差補正電極
の位置は主レンズからの距離に制約される。

【００７９】更に、これを主レンズ部より極端に陰極側
に設置すると主レンズの集束作用で非点収差が相殺され
易く、又電子銃電極の一部に電子ビームの一部が射突す
る不具合が生じやすくなる。

【００８０】該陰極線管の最大偏向角の８５度未満のも
のや電子ビームが単一なもの、更には磁界による電子ビ
ームの集束をも利用するものなどの条件を考えあわせる
と、本発明では前記不均一な電界を形成する電極の蛍光
面に近い側端部と該陰極線管の該電子銃陽極の主レンズ
対向面間の距離は、前記端部が前記電子銃陽極の主レン
ズ対向面間よりも蛍光面側に向けて前記電子銃陽極の集
束電極対向部の走査線と直角方向の開孔径の５倍以下か
又は１８０ミリメートル以下、陰極側に向けて前記開口
径の３倍以下又は１０８ミリ以下の範囲が効果を発揮で
きる。該電極の蛍光面側が陰極線管の管軸方向に入り組
んでいる場合は前記距離は最も短い部分である。

【００８１】（１２）本発明では、前記不均一な電界領
域で効果を発揮するためには偏向磁界の磁束密度が必要
量存在することが条件である。前記偏向収差補正電極は
非磁性材料で構成してもよいが、前記偏向収差補正電極
の少なくとも一部を磁性材料で構成すれば偏向磁界を発
生させる機構以外による方法として該電界領域の磁束密
度を高める手段となり更に偏向収差の補正が良好にな
る。

【００８２】（１３）本発明では、前記偏向収差補正電
極の構造は電子ビーム径路への近接配置が必要である。
そのための一つの手段としては、電子ビームの径路の一
部を包む開口構造の設置である。（３）で述べたよう
に、非点収差電界は直交する二つの対称面をもち、コマ
収差電界は一つの対称面を持つ。

【００８３】前記２種類の収差電界の形成は前記開口部
の構造により可能である。一般的に陰極線管の電子銃電
極部品は金属板をプレス加工して製作する。近年陰極線
管のフォーカス特性が著しく向上し、前記電極部品に要
求さえれる精度は高く、前記偏向収差補正電極も例外で
はない。大量生産の場合、前記偏向収差補正電極を開口
部付の一体化したプレス部品にすることにより加工精度
が高くコストの低い部品を製作できる。

【００８４】陰極線管の偏向では前記のように走査線を
形成するものが多い。走査線方式の偏向を行う陰極線管
では蛍光面の形状が略矩形の場合が多く、走査も前記矩
形の辺に略平行の場合が一般的で、該陰極線管では対応
する画像表示装置ヘの組込易さもあって蛍光面を設置す
る真空外囲部の外形も蛍光面に合わせた略矩形である。

【００８５】従って本発明では、前記２種類の収差電界
は走査線に対応する構造、蛍光面の形状に対応する構造
が画像形成には都合がよい。収差電界は走査線と同じ方
向か走査線と直角の２方向が考えられるが該陰極線管の
使われ形にも関係し一意的に決まるものではない。

【００８６】（１４）本発明では、前記開口部の径は、
形成する電界強度と当該箇所の電子ビームの軌道に密接
に関係し、極端に大きいと効果が低減する。陰極線管を
画像表示装置に用いる場合の装置の奥行きは、該陰極線
管の管軸の長さに制約されて自由に短くすることはでき
ない。

【００８７】その一つの対応手段は該陰極線管の最大偏
向角の増量である。現時点で実用化されている最大偏向
角は、単電子ビームの陰極線管場合１１４度、インライ
ン３電子ビームの陰極線管でも同程度である。今後更に
増加の傾向にあるが最大偏向角の増量は偏向磁界の最大
磁束密度を増加させ、実用的には陰極線管のネック部の
径に制約される。前記ネック部の径は偏向磁界を発生さ
せる電力を節約させる点、前記偏向磁界を発生させる機
構部の材料を節約させる点などで外径が最大４０ミリメ
ートル程度が使いやすい。

【００８８】一般に、電子銃の電極の最大径は該陰極線
管のネック部の内径より小さく、かつネック部の肉厚は
機械的強度、絶縁性、及びＸ線の漏洩防止などのため数
ミリメートルの厚さが必要である。本発明では前記
（７）で述べた電極並びに電界関係の制限をも考慮し
て、偏向磁界中に不均一電界を形成することにより偏向
収差を補正するための電極における前記開口部の走査線
方向又は走査線と直角方向の最狭い部分の最適径は該電
子銃の陽極の集束電極と対向する部分の前記走査線と直
角方向の開口径の１．５倍以下か、０．５から３０ミリ
メートルの間にすることによりコストメリットが良くか
つ特性効果を発揮できる。

【００８９】（１５）本発明では、電子ビームの径路を
挟んで対向する電極構造によっても不均一な電界の形成
は可能である。

【００９０】図７０は偏向収差補正電極の構成例の説明
図であって、（ａ）円筒電極の部分断面図、（ｂ）円筒
電極の正面図、（ｃ）平行平板電極の側面図、（ｄ）平
行平板電極の正面図、（ｅ）平行平板電極の上面図であ
る。

【００９１】また、図７１は不均一電界形成を形成する
ための円筒電極と平行平板電極（偏向収差補正電極）の
配置図である。

【００９２】不均一な電界を形成するために、例えば、
図７０の（ａ）（ｂ）に示したような円筒電極６７と同
図（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示したような２枚の平行平板と
を図７１のように配置して同図のように電位を与えると
平行平板６８の間に不均一電界が発生する。

【００９３】この平行平板６８により偏向収差補正電極
が構成され、その対向部の形状は一部平行でない部分が
あったり、一部に切欠きをもたせることにより該陰極線
管の使途、該電子銃の他の電極の特性と組み合わせてよ
り最適な偏向収差補正が可能になる。

【００９４】特に、該陰極線管が多品種少量生産の場
合、高価なプレス金型を各仕様に合わせて作るのはコス
ト高となる。平行平板の電極は一体化した開口部品をプ
レス加工で整形するよりはやや精度が劣るが板状材料を
打ち抜いて折り曲げることで容易に製作できる。高価な
プレス金型が不要なので多品種少量生産でもコストの低
い部品を製作できる。

【００９５】本発明では前記電極の対向部の最適寸法範
囲は前記（１４）の開口部の径とほぼ同様であるが、対
向する構造なので二枚の電極間の距離がゼロは含まれな
い。更に、対向する方向は前記（１４）と同様に走査線
方式の偏向を行う陰極線管では走査線方向又は走査線と
直角方向に対応すれば具合が良い。

【００９６】（１６）前記固定した不均一な電界を形成
する偏向収差補正電極が偏向量の増加に対応して発散作
用を増して偏向収差補正する場合は、前記電極の電位は
隣接する電極よりも高電位に保つ必要がある。

【００９７】本発明では、前記電極の電位を該陰極線管
の蛍光面と同電位にすることにより達成する。この場合
該蛍光面と該電子銃の陽極電位は同電位でなくともよ
い。

【００９８】前記電極を前記電子銃の陽極よりも高電位
にすることにより、前記電極を前記電子銃の陽極間の電
位差により強い固定した不均一な電界を形成することが
できる。

【００９９】前記蛍光面と前記電子銃の陽極間の電位差
を発生する手段の一つとして本発明では、陰極線管内で
蛍光面の電位を電圧分割抵抗器で分割して行う。

【０１００】前記蛍光面電位と異なる電子銃電位は該陰
極線管の外部から調整可能にすると偏向収差の補正はよ
り精度を向上できる。

【０１０１】（１７）前記固定した不均一な電界を形成
する偏向収差補正電極が偏向量の増加に対応して発散作
用を増して偏向収差補正する場合は、前記電極の電位は
隣接する電極よりも高電位に保つ必要がある。

【０１０２】本発明では前記電極の電位を電子銃の陽極
と同電位にすることより達成する。これによって発生す
る電界は、前記偏向収差補正電極の位置や構造を適当に
設定することにより前記電極の近傍にまで到達し、適当
な偏向磁界の作用と組み合わせることにより偏向量に対
応して偏向収差を補正できる。

【０１０３】本発明における前記電位の異なる隣接電極
は、電子ビーム通過孔以外の開口部を通して電界を形成
する相手となる電極である。上記電子ビーム通過孔以外
の開口部を通して浸透する電界も前記偏向収差補正電極
が偏向量の増加に対応して発散作用を増して偏向収差補
正する効果を助長する。

【０１０４】（１８）本発明では前記固定した偏向収差
補正電極の電位は該陰極線管の蛍光面並びに該電子銃の
陽極それぞれの電位と異なっても前記偏向量の増加に対
応して偏向収差補正することは可能である。

【０１０５】例えば、電子ビームの発散作用を増す偏向
収差補正が必要な場合は蛍光面電位と陽極電位と間の電
位を与えることで偏向量の増加に対応して偏向収差補正
が可能になる。

【０１０６】電子ビームの集束作用を増す偏向収差補正
が必要な場合は、該電子銃の陽極内部又は陽極近傍に陽
極電位より低い電位の電極を配置することで偏向量の増
加に対応して集束作用を増して偏向収差補正が可能にな
る。本発明では、陽極電位より低い電位は（１７）で述
べたように該陰極線管内部で他の電位を抵抗器で分割し
て発生させることにより専用電源を不要とする。

【０１０７】本発明では、陽極電位より低い電位は陰極
線管外部から供給する構造にすることにより陰極線管を
製造する際のスポットノッキングなどのプロセス条件を
簡便化する。

【０１０８】本発明では、陽極電位より低い電位は該電
子銃の集束電極の電位であることにより専用電源を不要
とする。

【０１０９】（１９）本発明では、該電子銃の集束電極
の電位を（１７）で述べたように該陰極線管内部で他の
電位を抵抗器で分割して発生させることにより該陰極線
管を画像表示装置に用いる場合、前記装置は集束電圧の
電源を省略できるのでコストを下げることができる。

【０１１０】（２０）前記（１１）で述べたように、偏
向磁界内に固定した不均一電界を形成して偏向収差を補
正する場合、実用性から前記不均一電界は比較的強度の
低い電界でも効果を発揮するのが好ましく、そのために
電子ビームは該領域で適度な太さが必要である。

【０１１１】一般的に、陰極線管のうちで電子ビームの
径が大きいのは主レンズ近傍である。前記偏向収差補正
電極の位置は主レンズからの距離に制約される。前記偏
向収差補正電極の位置は前記（７）から（１０）で述べ
たように偏向磁界からの距離に制約される。従って主レ
ンズの位置は偏向磁界からの距離に規制される。

【０１１２】陰極線管において、特にインライン型カラ
−受像管やカラー表示管などでは、一般にコンバーゼン
ス調整の簡便化から電子ビームの偏向磁界は非斉一であ
る。このような場合、偏向磁界による電子ビームの歪み
を抑制するために主レンズは可能な限り偏向磁界発生部
より離した方が良いため、通常、偏向磁界発生部は電子
銃の主レンズよりも蛍光面に近い位置に設置する。

【０１１３】（２１）本発明では、偏向磁界中に固定し
た不均一電界を形成して偏向収差補正をするとき、上記
非斉一の偏向磁界による電子ビームの歪みを予め見込ん
で上記不均一電界を形成することにより偏向磁界発生部
と主レンズの接近を可能にする。

【０１１４】本発明では、該陰極線管の最大偏向角が１
００度以上の場合は、前記偏向磁界を発生させるコイル
のコアを成す磁性材の蛍光面から離れる側の端部と電子
銃陽極の集束電極対向面からの最適距離は６０ミリメー
トル以内である。

【０１１５】（２２）一方、電子銃の陰極から主レンズ
間の長さは、電子銃の像倍率を縮小して蛍光面上のビー
ムスポット径を小さくするためには、長い方が良い。

【０１１６】従ってこれらの２つの作用に対応した解像
度の良い陰極線管は必然的に管軸長が長くなる。

【０１１７】しかし、本発明により、電子銃の陰極から
主レンズまでの間の長さを変化させない状態で主集束レ
ンズの位置を蛍光面に近付けることで、電子銃の像倍率
は更に縮小して蛍光面上の電子ビームスポット径を更に
小さく出来、同時に管軸長も短縮できる。

【０１１８】（２３）主レンズの位置が蛍光面に近付く
ことにより、電子ビーム中の空間電荷の反発の持続する
時間が短縮されるので、蛍光面上のビームスポット径を
更に小さく出来る。

【０１１９】（２４）上記（２１）から（２３）と同様
な内容を更に高精度で実施するために本発明では、該陰
極線管の最大偏向角が１００度以上の場合での前記偏向
磁界と前記主レンズ間の最適距離は、前記偏向磁界のう
ち走査線方向または走査線と直角方向に偏向する磁界の
最大磁束密度の２５％以上の磁界中に前記電子銃陽極の
主レンズ対向部で含まれる部分があることである。

【０１２０】（２５）上記（２１）から（２４）と同様
な内容を更に又高精度で実施するために本発明では該陰
極線管の最大偏向角が１００度以上の場合での偏向磁界
と前記主レンズ間の最適距離は、前記陰極線管の蛍光面
電圧をＥボルト、電子銃陽極の主レンズ対向部で前記偏
向磁界のうち走査線方向または走査線と直角方向に偏向
する磁界の磁束密度をＢテスラとするとき、ＢをＥの平
方根で除した値が陽極電圧１ボルトあたり０．００４ミ
リテスラ以上の部分を含むことである。

【０１２１】（２６）上記（２１）から（２５）と同様
な内容で該陰極線管の最大偏向角が８５度以上で１００
度未満の場合での本発明における偏向磁界と該電子銃の
主レンズ間の最適距離は、（２１）から（２３）に相当
する部分が４０ミリメートル以内、（２４）に相当する
部分が１５％以上、（２５）に相当する部分が０．００
３ミリテスラ以上である。

【０１２２】（２７）上記（２１）から（２５）と同様
な内容で該陰極線管の最大偏向角が８５度未満の場合で
の本発明における偏向磁界と該電子銃の主レンズ間の最
適距離は、（２１）から（２３）に相当する部分が１７
０ミリメートル以内、（２４）に相当する部分が５％以
上、（２５）に相当する部分が０．０００５ミリテスラ
以上である。

【０１２３】（２８）上記（２１）から（２７）で見ら
れるように、従来技術と異なり本発明では偏向磁界と該
電子銃の主レンズ間の最適距離を短縮出来る。本発明で
の該陰極線管のネック部と前記電子銃の主レンズとの最
適位置は、前記電子銃陽極の主レンズ対向面の位置が前
記ネック部の蛍光面側端部を基準として蛍光面から反対
側１５ミリメートルよりも蛍光面側である。

【０１２４】従来技術では電子銃主レンズの位置を偏向
磁界から離していたため電子銃陽極への電位供給は該陰
極線管のネック部内壁から行っている。

【０１２５】本発明では電子銃主レンズの位置を偏向磁
界から離す必要がなくなり蛍光面に近付けて設置できる
ため該陰極線管のネック部内壁以外から電子銃陽極への
電位供給が可能になる。

【０１２６】陰極線管においては狭い空間に高電界を形
成するため品質を安定させるためには耐電圧特性の安定
化が重要技術の一つである。最大の電界強度は電子銃主
レンズ近傍である。付近の電界は電子銃陽極への電位供
給する該陰極線管のネック部内壁に塗布された黒鉛膜
や、陰極線管内に残留する異物のネック部内壁への付着
にも依存する。

【０１２７】本発明では電子銃主レンズをネック部より
蛍光面側に設定することも可能であり耐電圧特性を著し
く安定化出来る。

【０１２８】（２９）陰極線管では電子ビームの放出源
となる陰極を電気ヒータで加熱して動作させる場合が多
い。前記ヒータの熱は該陰極線管のネック部を経由して
偏向磁界発生機構部にも伝わり、これを昇温させる。前
記機構部には有機材料を一部に使用しており過熱すると
絶縁不良などの不具合を生ずる。

【０１２９】本発明では電子銃主レンズの位置を偏向磁
界から離す必要がなくなり蛍光面に近付けて設置できる
ため前記ヒータと前記機構部間の距離が短縮されて前記
機構部が過熱され易くなる。

【０１３０】通常、前記機構部は使用材料の性質から使
用可能な最高温度は大略１１０゜Ｃである。前記機構部
は通常室温４０゜Ｃを想定して自己発熱する部分も加え
て設計されるためネック部からの伝熱は抑制する必要が
ある。

【０１３１】前記過熱を避けるためには前記ヒータの省
電力化が必要である。前記温度以内に保つために、本発
明では前記ヒータの最適消費電力は陰極一つあたり３ワ
ット以下にすることが重要である。

【０１３２】（３０）電子ビームスポットが蛍光面の中
央に位置する時は偏向磁界の影響を受けないので、偏向
磁界による歪み対策は不要になるため電子銃のレンズ作
用は回転対象の集束系となり、蛍光面上での電子ビーム
スポット径をより小さくすることが出来る。

【０１３３】（３１）本発明では、前記偏向磁界内に固
定した不均一電界を形成して偏向収差を補正するのに加
え、電子銃の一部の電極に偏向に対応したダイナミック
な電圧を印加することでより一層螢光面の全域で適正な
電子ビームの集束作用が可能になり螢光面の全域で解像
度が良好な特性を得られる。更に必要な前記ダイナミッ
ク電圧を低くすることも可能になる。

【０１３４】（３２）本発明では、前記偏向磁界内に固
定した不均一電界を形成して偏向収差を補正するのに加
え、電子銃を構成する複数の電極で構成される複数の静
電レンズの作る電界の少なくとも一つを非回転対称電界
とすることにより、螢光面の画面中央部の大電流域での
電子ビームスポットの形状を略円形または略矩形とし、
かつ電子ビーム走査方向に作用する適正フォーカス電圧
が走査方向と直角方向に作用する適正フォーカス電圧よ
り高いフォーカス特性を有する静電レンズと、上記螢光
面中央部での小電流域の電子ビームスポットの走査方向
径より走査方向と直角方向の径を走査方向と直角方向の
シャドウマスクピッチや走査線密度に適合させ、かつ走
査方向に作用する適正フォーカス電圧が走査方向と直角
方向に作用する適正フォーカス電圧より高いフォーカス
特性を有する静電レンズが形成され、これらの非回転対
称電界によるレンズは電子ビームを螢光面の画面上の全
域でしかも全電流域においてモアレのない良好なフォー
カス特性をもたらす。

【０１３５】（３３）なお、本発明において使用してい
る「非回転対称」とは、円の如く回転中心から等距離の
点の軌跡で表されるもの以外を意味する。たとえば「非
回転対称」のビームスポットとは非円形のビームスポッ
トのことである。

【０１３６】（３４）前記（２８）で述べたように本発
明では前記偏向磁界内に固定した不均一電界を形成して
偏向収差を補正するため従来技術に比べて電子銃の主レ
ンズを該陰極線管に用いる偏向磁界に近接して使用出来
る。

【０１３７】前記電子銃の主レンズにも前記偏向磁界が
浸透するので前記主レンズよりも蛍光面に近い電極では
電子ビームが射突しない構造が不可欠である。複数の電
極を持つインライン配列された３電子ビームを用いる前
記電子銃の場合における本発明の最適設計は、シールド
カップの３電子ビームが通過する孔の仕切りのない前記
３電子ビーム共通の単一孔である。同時に、前記偏向磁
界内に固定した不均一電界を形成して偏向収差を補正す
る電極を前記シールドカップの底面にある電子ビームが
通過孔よりも蛍光面側に設置して前記シールドカップ並
びに該電子銃の陽極並びに前記偏向磁界内に固定した不
均一電界を形成して偏向収差を補正する電極を同電位に
する場合は、前記電界を発生させる電位の異なる隣接電
極たる集束電極との間の電界浸透を助長して蛍光面全域
での解像度の均一性向上を可能にする。

【０１３８】（３５）複数の電極を持つ電子銃としてイ
ンライン配列された３電子ビームを用いる場合には、前
記（３４）と同じ理由から該電子銃主レンズの開口径の
拡大が重要である。

【０１３９】本発明では前記偏向磁界内に固定した不均
一電界を形成して偏向収差を補正するため、前記電子銃
陽極の主レンズ対向部のインラインと直角方向の開口径
は、前記インライン配列された３電子ビームのうち、隣
接電子ビームの通過する前記複数電極の開口部のうちで
間隔の最も狭い部分の０．５倍以上にすることで前記電
界を発生させる電位の異なる隣接電極たる集束電極との
間の電界浸透を助長して蛍光面全域での解像度の均一性
向上を可能にする。

【０１４０】（３６）複数の電極を持つ電子銃としてイ
ンライン配列された３電子ビームを用いる場合には、前
記（３４）と同じ理由から、前記電界浸透をより助長す
るために本発明の最適設計では該電子銃主レンズの開口
部の構造は前記３電子ビームに共通する電界を含むこと
である。

【０１４１】（３７）本発明では、複数の電極を持つ電
子銃としてインライン配列された３電子ビームを用いて
前記偏向磁界内に固定した不均一電界を形成して偏向収
差を補正するために、前記固定した不均一電界を形成す
る電極の前記３電子ビームのうち中央電子ビームに対応
する部分と脇電子ビームに対応する部分とを異なる構造
にすることにより蛍光面上での前記３電子ビーム間の解
像度のバランス調整が出来る。

【０１４２】更に、前記固定した不均一電界を形成する
電極の前記３電子ビームのうち前記脇電子ビームに対応
する部分をインライン方向の中央電子ビーム側と逆側で
は異なった構造にすることにより偏向磁界によるコマ収
差を低減出来る。

【０１４３】以上本発明の個々の技術の効果について述
べたが前記技術を二つ以上組み合わせることにより該陰
極線管では更に蛍光面全域での解像度の均一化向上並び
に蛍光面中央での前陰極電流域で解像度の向上並びに陰
極線管の管軸短縮が可能になる。

【０１４４】更に上記陰極線管を用いることで蛍光面全
域での解像度の均一化向上並びに蛍光面中央での前陰極
電流域で解像度の向上並びに奥行きの短い画像標示装置
が可能になる。

【０１４５】次に、本発明による電子銃を用いたことに
よる陰極線管のフォーカス特性と解像度が向上されるメ
カニズムを説明する。

【０１４６】図７２はインライン型電子銃を備えたシャ
ドウマスク方式カラー陰極線管の断面を説明する模式図
であって、７はネック、８はファンネル、９はネック７
に収納した電子銃、１０は電子ビーム、１１は偏向ヨー
ク、１２はシャドウマスク、１３は蛍光面を構成する螢
光膜、１４はパネル（画面）である。

【０１４７】同図において、この種の陰極線管は、電子
銃９から発射された電子ビーム１０を偏向ヨーク１１で
水平と垂直の方向に偏向させながらシャドウマスク１２
を通過させて螢光膜１３を発光させ、この発光によるパ
ターンをパネル１４側から画像として観察するものであ
る。

【０１４８】また、図７３は画面の中央部で円形となる
電子ビームスポットで画面の周囲を発光させた場合の電
子ビームスポットの説明図であって、１４は画面、１５
は画面中央部でのビームスポット、１６は画面の水平方
向（Ｘ−Ｘ方向）端でのビームスポット、１７はハロ
ー、１８は画面垂直方向（Ｙ−Ｙ方向）端でのビームス
ポット、１９は画面対角方向（コーナ部）端でのビーム
スポットを示す。

【０１４９】また、図７４は陰極線管の偏向磁界分布の
説明図であって、Ｈは水平偏向磁界分布、Ｖは垂直偏向
磁界分布を示す。

【０１５０】最近のカラー陰極線管では、コンバーゼン
ス調整を簡略化するために図７４に示したように水平偏
向磁界Ｈをピンクッション形、垂直偏向磁界Ｖをバレル
形の非斉一磁界分布を用いている。

【０１５１】このような磁界分布のためと、螢光面（画
面）中央部とその周囲とでは電子ビーム１０の電子銃の
主レンズから蛍光面に至る軌道長が異なることのため
と、かつ画面周辺部では電子ビーム１０は螢光膜１３に
対して斜めに射突するために、画面の周辺部では電子ビ
ーム１０による発光スポットの形状は円形ではなくな
る。

【０１５２】図７３に示したように、水平方向端におけ
るビームスポット１６は中央部でのスポット１５が円形
であるのに対し横長となり、かつハロー１７が発生す
る。このため、水平方向端のビームスポット１６の大き
さが大となり、かつハロ−１７の発生でスポット１６の
輪郭が不明瞭となって解像度が劣化し画像品質を著しく
低下させてしまう。

【０１５３】さらに、電子ビーム１０の電流が少ない場
合は、電子ビーム１０の垂直方向の径が過剰に縮小して
シャドウマスク１２の垂直方向のピッチと光学的に干渉
を起こし、モアレ現象を呈すると共に、画質の低下をも
たらす。

【０１５４】また、画面垂直方向端におけるスポット１
８は、垂直方向の偏向磁界によって電子ビーム１０が上
下方向（垂直方向）に集束されて横つぶれの形状となる
と共にハロー１７が発生して画質の低下をもたらす。

【０１５５】画面のコーナ部での電子ビームスポット１
９は、上記スポット１６のように横長となるのと、上記
スポット１８のように横つぶれになるのとが相乗的に作
用するのに加え、電子ビーム１０の回転が生じ、ハロー
１７の発生はもとより、発光スポット径自身も大きくな
って、著しく画質の低下をもたらす。

【０１５６】図７５は上記した電子ビームスポット形状
の変形を説明する電子銃の電子光学系の模式図であっ
て、理解を容易にするために上記系を光学系に置き換え
てある。

【０１５７】同図では、図の上半分に画面の垂直方向
（Ｙ−Ｙ）断面、下半分に画面の水平方向（Ｘ−Ｘ）断
面を示す。

【０１５８】そして、２０，２１はプリフォーカスレン
ズ、２２は前段主レンズ、２３は主レンズであり、これ
らのレンズで図７２の電子銃９に相当する電子光学系を
構成する。また、２４は垂直偏向磁界により生じるレン
ズ、２５は水平偏向磁界により生じるレンズであり、偏
向による電子ビームが蛍光膜１３に対して斜めに射突す
ることにより見掛け上水平方向に引き延ばされるのを等
価的なレンズとして表したものである。

【０１５９】先ず、陰極Ｋから発射される画面の垂直方
向断面の電子ビーム２７はプリフォーカスレンズ２０と
２１の間で陰極Ｋから距離ｌ₁ のところでクロスオーバ
Ｐを形成後、前段主レンズ２２と主レンズ２３で蛍光膜
１３に向けて集束される。

【０１６０】偏向が零である画面中央部では軌道２８を
通って蛍光膜１３に射突するが、画面周辺部では垂直偏
向磁界により生じるレンズ２４の作用で軌道２９を通っ
て横つぶれのビームスポットとなる。さらに、主レンズ
２３には球面収差があるので、一部の電子ビームは軌道
３０で示すように、蛍光膜１３に達する前に焦点を結ん
でしまう。これが前記図７３に示したような画面垂直方
向端のビームスポット１８のハロー１７やコーナ部のビ
ームスポット１９のハロー１７が発生する理由である。

【０１６１】一方、陰極Ｋから発射された画面の水平方
向断面の電子ビーム３１は上記垂直方向断面の電子ビー
ム２７と同様に、プリフォーカスレンズ２０，２１、前
段主レンズ２２，主レンズ２３により集束され、偏向磁
界の作用が零である画面中央部では軌道３２を通って蛍
光膜１３に射突する。

【０１６２】偏向磁界が作用する領域でも水平偏向磁界
によるレンズ２５の発散作用のために軌道３３を通って
横長のスポット形状となるが、水平方向にハロー１７が
発生することはない。

【０１６３】ただし、画面中央部に比較して主レンズ２
３と蛍光膜１３との間の距離が大きくなるため垂直方向
の偏向作用のない図７３の水平方向端部１６においても
垂直方向の断面では蛍光膜１３に到達する以前に一部の
電子ビームは焦点を結ぶため、ハロー１７が発生する。

【０１６４】このように、電子銃のレンズ系を、水平方
向，垂直方向共に同一な系となる構造とした回転対称の
レンズ系において画面中央部での電子ビームのスポット
形状を円形にすると、画面周辺部での電子ビームのスポ
ット形状は歪んでしまい、画質を著しく低下させる。

【０１６５】図７６は図７５で説明した画面周辺部での
画質の低下を抑制する手段の説明図であって、図７５と
同一符号は同一部分に対応する。

【０１６６】同図に示したように、画面の垂直方向（Ｙ
−Ｙ）断面での主レンズ２３−１の集束作用を水平方向
（Ｘ−Ｘ）断面での主レンズ２３より弱くする。これに
より、電子ビームの軌道は垂直偏向磁界により生じるレ
ンズ２４を通過した後でも図示の軌道２９に示したよう
になり、図７３で説明したような極端な横つぶれは発生
せず、またハロー１７も生じ難くなる。しかし、画面中
央部での軌道２８は電子ビームのスポット径を増す方向
にシフトする。

【０１６７】図７７は図７６に示したレンズ系を用いた
場合の螢光面１４の電子ビームスポット形状を説明する
模式図であって、水平方向端部のビームスポット１６と
垂直方向端部のビームスポット１８およびコーナ部のビ
ームスポット１９、すなわち画面周辺部でのビームスポ
ットではハロー１７が抑制されるので、これらの個所の
解像度は向上する。

【０１６８】しかし、画面中央部でのビームスポット１
５を見ると、垂直方向のスポット径ｄＹは水平方向のス
ポット径ｄＸより大きくなり、垂直方向の解像度は低下
する。

【０１６９】したがって、主レンズ２３の画面垂直方向
と水平方向の集束効果が異なった構造とした非回転対称
電界系にすることでは、画面全体の解像度を同時に向上
させるという目的からは根本的解決策とはならない。

【０１７０】図７８は主レンズ２３のレンズ強度を非回
転対称とする代わりにプリフォーカスレンズ２１の水平
方向（Ｘ−Ｘ）レンズ強度を強化した電子銃の電子光学
系の模式図であって、クロスオーバ点Ｐの像を発散させ
る水平方向プリフォーカスレンズ２１−１の強度を垂直
方向プリフォーカスレンズ２１のそれより大きくし、電
子ビーム３１の前段主レンズ２２への入射角を増し、主
レンズ２３を通過する電子ビームの径を大きくすること
によって、蛍光膜１３での水平方向での電子ビームスポ
ット径を小さくすることができる。しかし、画面垂直方
向の電子ビーム軌道は図７５に示したものと同様である
のでハロー２８の抑制効果はない。

【０１７１】図７９は上記図７７の構成にハローの抑制
効果を付加した電子銃の電子光学系の模式図であって、
前段主レンズを２２−１に示したように垂直方向（Ｙ−
Ｙ）のレンズ強度を増すことにより、主レンズ２３の垂
直方向の電子ビーム軌道が光軸に接近して、焦点深度の
深い結像系となり、ハロー２８は目立たなくなって解像
度が向上する。

【０１７２】図８０は上記図７９に示した構成のレンズ
系を用いたときの画面１４上での電子ビームのスポット
形状を説明する模式図であって、ビームスポット１５，
１６，１８，１９に示されたように画面全域にわたって
ハローのない良好な解像度が得られる様子が分かる。

【０１７３】以上は、電子ビームの電流量が比較的大き
な場合（大電流域）の電子ビームスポット形状の説明で
ある。しかし、電子ビームの電流量が少ない場合（小電
流域）では、電子ビームの軌道は結像系の近軸のみを通
過するので、口径の大きいレンズ２１，２２，２３の水
平方向と垂直方向のレンズ強度の差の影響は少なく、図
８０に３４，３５，３６，３７で示したように、ビーム
スポットは画面中央部では円形（３４）で、画面周辺部
では横長（３５，３６）あるいは斜長（３７）となって
モアレ発生の原因になり、ビームスポット径の横方向径
（水平方向径）の増加により解像度が低下する。

【０１７４】この対策としては、レンズ口径が小さく、
レンズ強度の非回転対称性が結像系の近軸付近まで影響
する部位のレンズでの対処が必要になる。

【０１７５】図８１は小電流時での電子ビームの軌道を
説明する電子銃光学系の模式図であって、この場合は、
陰極Ｋからクロスオーバ点Ｐまでの距離ｌ₂は、図７５
の同距離ｌ₁より陰極Ｋの近くになる。

【０１７６】図８２はプリフォーカスレンズの内の発散
レンズ側の画面垂直方向（Ｙ−Ｙ）のレンズ強度を大き
くした場合の電子銃の光学系を示す模式図であって、プ
リフォーカスレンズ２０を構成する発散レンズの垂直方
向強度を増すことで、クロスオーバＰの陰極Ｋからの距
離ｌ₃は前記ｌ₂よりも長くなる。

【０１７７】このため、垂直方向断面の電子ビーム２７
がプリフォーカスレンズ２１に入射する位置は図８１の
場合よりもさらに近軸となり、レンズ２１，２２−１お
よび２３のレンズ効果は小さくなって画面の垂直方向の
焦点深度が深い結像系となる。

【０１７８】ただし、大電流時と小電流時の各レンズで
の影響は完全には独立しておらず、同図の垂直方向のプ
リフォーカスレンズ２０−１のレンズ効果は大電流時の
電子ビームのスポット形状に影響するので、各レンズの
特性を活かして全体のバランスのとれた系にする必要が
ある。特に、主レンズの構造が異なったり、画質のどの
ような項目をより向上すべきか等は陰極線管の使途によ
り異なるので、非回転対称のレンズの位置および各々の
レンズ強度については一意的ではない。

【０１７９】また、上記のように、通常の陰極線管の使
途では、全電流域での解像度を向上させるためには、大
電流域と小電流域とで別の部位での非回転対称電界を形
成するレンズの設置が必要であり、また各レンズの非回
転対称性には電界強度の変化に限界があり、かつレンズ
部位に依っては非回転対称電界の強度を増すとビーム形
状が極端に歪んで、解像度の低下をもたらす原因とな
る。

【０１８０】以上は電子ビームのスポットの変形による
フォ−カス特性の低下を抑制する一般的な手段である。
実際の電子銃ではこのような目的のために、前記したよ
うに、フォーカス電圧を固定の状態で用いる方式のもの
と、陰極線管の画面上で電子ビ−ムの偏向角に応じてそ
の位置での最適フォーカス電圧をダイナミックに供給す
る方式のものが有る。

【０１８１】上記２つの方式にはそれぞれ長所短所が有
る。フォーカス電圧を固定の状態で用いる方式のものは
電子銃のコストが低くかつフォーカス電圧を供給する電
源回路も簡単で、回路のコストが低い反面、非点収差補
正を行うために陰極線管の画面上での各位置でそれぞれ
最適フォーカス状態にできるわけではないので、ビーム
スポットの径は最適フォーカス状態に比べて大きくな
る。

【０１８２】一方、陰極線管の画面上で電子ビームの偏
向角に応じてその位置での最適フォーカス電圧をダイナ
ミックに供給する方式は、画面上の各点で良好なフォー
カス特性が得られる反面、電子銃の構造およびフォーカ
ス電圧を供給する電源回路も複雑になり、さらにテレビ
セットやディスプレイ端末の組立ラインでのフォーカス
電圧の設定に時間を要するのでコストも上昇する。

【０１８３】本発明では上記２つの方式のそれぞれの長
所を併せ持ち、かつ短所を除くと共に上記２つにはない
管軸長の短いという第３の長所をも持つ電子銃を用いた
陰極線管を提供するものである。

【０１８４】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【０１８５】陰極線管では偏向量が増すに従い前記図６
６で説明したように、偏向収差量が急激に増大する。

【０１８６】本発明は偏向磁界中に位置して電子ビ−ム
が偏向されてその軌道が変化するとき電子ビ−ムの集束
又は発散作用が変化する不均一な電界を形成することに
より、適正な電子ビームの集束作用を可能にして螢光面
上での解像度の均一性を向上させるものである。

【０１８７】また、本発明では偏向磁界中に位置して電
子ビ−ムが偏向されてその軌道が変化するとき、前記図
６７で説明したように、偏向量に応じて偏向収差補正量
が加速される不均一な電界を形成することにより、偏向
量に応じて前記図６６のように急激に増大する偏向収差
の補正を行い、螢光面の全域で適正な電子ビームの集束
作用を可能としたものである。その結果、螢光面の全域
で解像度の均一性の向上が可能になる。

【０１８８】偏向磁界中に位置して、偏向された電子ビ
−ムがその軌道を変化するとき偏向量に応じて適切に電
子ビームの集束又は発散作用が加速される不均一な電界
の一つとして非点収差を持つ電界が有効である。

【０１８９】非点収差を持つ電界は直交する二つの対称
面をもつ電界で形成される。対称面上を中央から端に行
くに従い電子ビームの集束又は発散の作用量が増す。

【０１９０】図１は本発明による陰極線管の偏向収差補
正方法の第１実施例を説明する模式図であって、電子ビ
ームが発散作用を持つ非点収差電界の一つの対称面上で
の分布例を示す。

【０１９１】同図において、６１は等電位線、６２は電
界の中央を通過する電子ビーム、６３は電界の中央から
離れた部分を通過する電子ビームで、等電位線６１で形
成される電界の中央を通過する電子ビーム６２と電界の
中央から離れた部分を通過する電子ビーム６３の状態比
較を示している。

【０１９２】電界の中央から離れた部分を通過する電子
ビーム６３は電界中を進行するに伴い電界の中央を通過
する電子ビーム６２に比べて発散量が大きく、かつ全体
軌道も電界の端の方に接近していく。更に、軌道の変わ
り方も電界の端に近い側が大きい。

【０１９３】等電位線６１の間隔が電界の対称軸Ｚ−Ｚ
から離れるに従い狭くなるからである。このような不均
一電界を偏向磁界中に形成して電子ビームが偏向されて
その軌道が変化するとき偏向量に応じて電子ビームのは
発散作用が加速され、偏向収差が電子ビームの集束を強
める場合の偏向収差補正を可能にする。

【０１９４】例えば前記図６８に示したように、陰極線
管では一般的に電子銃の主レンズから蛍光面までの距離
は蛍光面中央よりは蛍光面周辺の方が長いので偏向磁界
に集束作用が無い場合でも蛍光面中央で電子ビームを最
適集束させると蛍光面周辺では過集束となる。

【０１９５】本実施例では図１に示したような固定した
電界を偏向磁界内に形成することにより偏向量の増加に
応じて発散作用が増加し、前記図６７に示したような偏
向収差補正が可能になる。

【０１９６】図２は本発明による陰極線管の偏向収差補
正方法の第２実施例を説明する模式図であって、電子ビ
ームが集束作用を持つ非点収差電界の一つの対称面上で
の例である。

【０１９７】同図においては、等電位線６１で形成され
る電界の中央を通過する電子ビーム６２と電界の中央か
ら離れた部分を通過する電子ビーム６３の状態を比較が
されている。

【０１９８】電界の中央から離れた部分を通過する電子
ビーム６３は電界中を進行するに伴い電界の中央を通過
する電子ビーム６２に比べて集束量が大きく、かつ全体
軌道も電界の中央の方に接近していく。更に、軌道の変
わり形も電界の端に近い側が大きい。等電位線６１の間
隔が電界の対称軸Ｚ−Ｚから離れるに従い狭くなるから
である。

【０１９９】このような不均一電界を偏向磁界中に形成
することにより電子ビ−ムが偏向されてその軌道が変化
するとき偏向量に応じて電子ビームの集束作用が加速さ
れ、偏向収差が電子ビームの発散を強める場合の偏向収
差補正を可能にする。

【０２００】陰極線管の偏向は前記図６９に示したよう
に電子ビームを直線状に走査させる方法が多い。直線状
の走査軌跡６０を走査線と呼んでいる。偏向磁界は走査
線の方向と走査線とは直角な方向とでは異なる場合が多
い。

【０２０１】また、上記偏向磁界中に形成する固定した
不均一電界の作用を大きく受ける前に、前記複数の電子
銃電極の少なくとも一つの作用によりに電子ビームは走
査線方向と走査線とは直角方向の集束作用で異なる場合
も多い。

【０２０２】更に又、陰極線管の使途によって走査線方
向の偏向収差補正を重視するか、走査線と直角方向の偏
向収差補正を重視するかは重み付けが異なる。従って偏
向収差を補正して蛍光面全体での解像度の均一性向上さ
せるために上記偏向磁界中に形成する固定した非点収差
電界の内容は一意的ではない。走査線の方向と対応する
補正の方向、補正の内容、補正の量により対応する技術
内容並びに必要価格は必ずしも同一ではない、それぞれ
状況に応じて補正する内容を明確にして対応するのが画
像表示装置として特性向上並びに低価格を実現する上で
重要である。

【０２０３】本発明による陰極線管の偏向収差補正方法
の第３実施例は、図１，図２に示したような不均一電界
を偏向磁界中に形成し、走査線方向又は並びに走査線と
は直角方向の偏向収差補正をするものである。

【０２０４】上記偏向収差の補正で、垂直偏向磁界と水
平偏向磁界の分布がずれており、その内主レンズに遠い
側に分布する方の偏向磁界による電子ビームの軌道変化
が未だ少ない時に、主レンズにより近い側に分布する方
の偏向磁界による電子ビームの軌道変化が偏向量に対応
して偏向収差補正できる程に生じている場合は、この時
点で電子ビームは電子銃の略中心軸を通る垂直又は水平
面上の軌道を通過する。

【０２０５】陰極線管の管軸方向に不均一で、電子銃の
中心軸に回転対称な電界は、上記電子銃の中心軸を含む
平面では、部分的に見ると、図１並びに図２の電界分布
と略同一となる。

【０２０６】従つて、本発明では、垂直偏向磁界と水平
偏向磁界の分布がずれていて、電子銃の主レンズにより
近い分布をもつ偏向磁界の方向の偏向収差補正を、偏向
磁界中に固定した不均一な電界を形成して、偏向量に対
応して行う場合、上記不均一な電界は陰極線管の管軸方
向に不均一で、電子銃の中心軸に対して回転対称な電界
であり、走査線の方向又は走査線とは直角な方向の偏向
収差を補正するものである。

【０２０７】３電子ビームを水平方向にインライン配列
したカラー陰極線管では蛍光面上での３電子ビームの集
中を制御する回路の簡便化を図るため前記図７４に示し
たように垂直偏向磁界にはバレル形の磁界分布、水平偏
向磁界にはピンクッション形の磁界分布をそれぞれ用い
ている。

【０２０８】インライン配列の３電子ビームのうち、両
脇電子ビームは垂直偏向磁界により受ける偏向収差の量
は垂直偏向磁界の強さと水平偏向の方向により異なる。
例えば、蛍光面側から陰極線管を見て、インラインの右
側電子ビームが蛍光面の左に偏向する場合と右に偏向す
る場合では通過する偏向磁界の磁界分布が違うので偏向
収差量が異なる。蛍光面上での左右コーナで画質が変
る。このような場合の脇電子ビームの偏向収差補正には
偏向磁界中に固定したコマ収差電界の形成が有効であ
る。コマ収差を持つ電界は対称面を一つしか持たない。

【０２０９】図３は本発明による陰極線管の偏向収差補
正方法の第４実施例を説明する模式図であって、電子ビ
ームの発散作用を持つコマ収差電界の対称面上での例で
ある。

【０２１０】同図において、等電位線６１で形成される
電界の中央を通過する電子ビーム６２と電界の中央から
離れた部分を通過する電子ビーム６３−２の状態比較で
は、電界の中央から離れた部分を通過する電子ビーム６
３−２は電界中を進行するに伴い電界の中央を通過する
電子ビーム６２に比べて発散量が大きく、かつ全体軌道
も電界の端の方に接近していく。更に、軌道の変わり方
も電界の端に近い側が大きい。これは、等電位線６１の
間隔が電界の対称軸Ｚ−Ｚから離れるに従い狭くなるか
らである。

【０２１１】電界の中央から離れた部分を通過する電子
ビーム６３−３はやはり電子ビーム６３−２のように電
界中を進行するに伴い電子ビーム６２に比べて発散量が
大きく、全体軌道も電界の端の方に接近していき、かつ
軌道の変わり方も電界の端に近い側が大きいが、変わり
方が電子ビーム６３−２に比較して小さい。

【０２１２】これは、等電位線６１の間隔が電界の対称
軸Ｚ−Ｚから離れてもあまり狭くならないからである。
このような不均一電界を偏向磁界中に形成して電子ビ−
ムが偏向されてその軌道が変化するとき偏向量に応じて
電子ビームの発散作用の加速され方が偏向の方向により
異なるので、偏向収差量が偏向の方向により異なる集束
作用の場合の偏向収差補正をする。実際には適用する、
最大偏向角を含む陰極線管の構造、組み合わせる偏向磁
界発生部の構造、不均一な電界を形成する電極、不均一
な電界を形成する電極以外の電子銃構造、陰極線管の駆
動条件、陰極線管の使途などに依存するので一意的では
ない。

【０２１３】図４は本発明による陰極線管の偏向収差補
正方法の第５実施例を説明する模式図であって、電子ビ
ームの集束作用を持つコマ収差電界の対称面上での例で
あり、等電位線６１で形成される電界の中央を通過する
電子ビーム６２と電界の中央から離れた部分を通過する
電子ビーム６３−４，６３−５の状態比較である。

【０２１４】電子ビーム６３−４は電界中を進行するに
伴い電子ビーム６２に比べて集束量が大きく、かつ全体
軌道も電界の中央の方に接近していく。更に、軌道の変
わり形も電界の端に近い側が大きい。これは、等電位線
６１の間隔が電界の対称軸Ｚ−Ｚから離れるに従い狭く
なるからである。電界の中央から離れた部分を通過する
電子ビーム６３−５もやはり電子ビーム６３−４のよう
に電界中を進行するに伴い６２に比べて集束量が大き
く、かつ全体軌道も電界の端中央の方に接近して行き、
かつ軌道の変わり方も電界の端に近い側が大きいが、変
わり方が電子ビーム６３−４に比較して小さい。これ
は、等電位線６１の間隔が電界の対称軸Ｚ−Ｚから離れ
てもあまり狭くならないからである。

【０２１５】このような不均一電界を偏向磁界中に形成
して電子ビ−ムが偏向されてその軌道が変化するとき偏
向量に応じて電子ビ−ムの集束作用の加速され方が偏向
の方向により異なるので、偏向収差量が偏向の方向によ
り異なる発散作用の場合の偏向収差補正する。実際には
適用する、最大偏向角を含む陰極線管の構造、組み合わ
せる偏向磁界発生部の構造、不均一な電界を形成する電
極、不均一な電界を形成する電極以外の電子銃構造、陰
極線管の駆動条件、陰極線管の使途などに依存するので
一意的ではない。

【０２１６】３電子ビームを水平方向にインライン配列
したカラー陰極線管では蛍光面上での３電子ビームの集
中を制御する回路の簡便化を図るため前記図７４の様に
垂直偏向磁界にはバレル形の磁界分布、水平偏向磁界に
はピンクッション形の磁界分布をそれぞれ用いている。

【０２１７】このようなカラー陰極線管ではインライン
配列の方向、つまり上記水平方向が走査線方向である。
インライン配列の３電子ビームのうち、両脇電子ビーム
は垂直偏向磁界により受ける偏向収差の量は垂直偏向磁
界の強さと水平偏向の方向により異なる。例えば、蛍光
面側から陰極線管を見て、インラインの右側電子ビーム
が蛍光面の左に偏向する場合と右に偏向する場合では通
過する偏向磁界の磁界分布が違うので偏向収差量が異な
る。本発明の別の実施例ではインライン配列の３電子ビ
ームのうち、両脇電子ビームに対応する偏向磁界中に固
定した不均一電界として上記走査線方向に図３または図
４のようなコマ収差電界を形成して偏向収差補正する。
実際には適用する、最大偏向角を含む陰極線管の構造、
組み合わせる偏向磁界発生部の構造、不均一な電界を形
成する電極、不均一な電界を形成する電極以外の電子銃
構造、陰極線管の駆動条件、陰極線管の使途などに依存
するので一意的ではない。

【０２１８】図５は本発明による陰極線管の第１実施例
を説明する断面模式図であって、１は電子銃の第１電極
（Ｇ１）、２は第２電極（Ｇ２）、３は第３電極（Ｇ
３）でこの実施例ではフォーカス電極である。４は第４
電極（Ｇ４）でこの実施例では陽極である。７は電子銃
を収納する陰極線管のネック部、８はファンネル部、１
４はパネル部でこれら３つの組合せにより陰極線管の真
空外囲器を構成する。

【０２１９】また、１０は電子銃から発射された電子ビ
ームであり、シャドウマスク１２の開口部を通過してパ
ネル１４の内面に形成された蛍光膜１３に射突して該蛍
光膜１３を発光させ、陰極線管の画面上に表示を行う。
１１は電子ビーム１０を偏向させる偏向ヨークで、電子
ビームを制御する映像信号に同期して磁界を発生させ電
子ビーム１０の蛍光膜１３への射突位置を制御する。

【０２２０】なお、３８は電子銃の主レンズで、陰極Ｋ
から発射された電子ビ−ム１０を第１電極（Ｇ１）１，
第２電極（Ｇ２）２，第３電極（Ｇ３）３を通過後、陽
極４との間に形成される主レンズ３８の電界により電子
ビーム１０を蛍光面１３上に焦点を結ぶ作用をする。

【０２２１】そして、３９は偏向ヨーク１１の磁界内に
位置して不均一電界を形成し、電子ビーム１０を偏向ヨ
ーク１１の磁界で偏向するとき、当該偏向角に応じて電
子ビーム１０の偏向収差を補正する電極である。

【０２２２】本実施例ではこの偏向収差補正電極３９
は、陽極４に電気的に接続されてかつ機械的に固定さ
れ、電子ビーム１０の垂直方向上下に各１、計２個の部
分で構成されて、上記２個の電極間を通過する電子ビー
ム１０に発散作用する不均一電界を形成する。なお、４
０は電子銃の電極をステムピン（図示せず）に接続する
リードである。

【０２２３】同図では、上記偏向収差補正電極３９を構
成する２個の部品の間隔は蛍光膜１３側が陽極４側より
やや広くなっているが、実際には上記２個の部品の取付
け位置，蛍光膜１３に向かって延びる長さ，偏向磁界の
分布，上記２個の部品間を通過するときの電子ビームの
径，陰極線管の最大偏向角などの組合せで決まるので、
その広がりの程度は一意的ではない。

【０２２４】図示されたように、本実施例では、電子銃
の主レンズ３８は偏向ヨーク１１の偏向磁界内で、該偏
向ヨーク取付け位置より蛍光膜１３側に寄った位置にあ
るごとく示しているが、この主レンズ３８は偏向ヨーク
の磁界領域内であれば図示された位置に限るものではな
い。

【０２２５】図６は本発明による陰極線管の作用を説明
する要部断面模式図であって、図５の偏向ヨーク１１の
磁界内に位置して、電子ビーム１０を該偏向ヨーク１１
の磁界で偏向するとき、その偏向角に応じて電子ビーム
１０の偏向収差を補正する不均一電界形成するための偏
向収差補正電極３９の作用の１例を詳細に説明するもの
である。

【０２２６】この例でも上記不均一電界は電子ビーム１
０に発散作用する。図１と同じ機能の部分は同一符号を
付してある。なお、３８は主レンズ、４１は第４電極
（Ｇ４）４を構成する部分電極、Ｌ1 は主レンズ３８と
偏向中心との距離である。

【０２２７】また、図７は本発明の実施例による陰極線
管における不均一電界形成電極である偏向収差補正電極
３９の作用を従来技術と対比説明するために上記偏向収
差補正電極３９を欠如した図６と同様の要部断面模式図
である。

【０２２８】図６，図７において、電子銃の第３電極
（Ｇ３）３を通過してきた電子ビーム１０は第４電極
（Ｇ４）４との間に形成される主レンズ３８により収束
され、偏向ヨーク１１で形成される偏向磁界による偏向
を受けない場合（画面中央部）はそのまま直進して蛍光
膜１３上に径Ｄ1 のビームスポットを結ぶ。

【０２２９】ここで、蛍光膜１３の図中上側に偏向され
る場合を例にとり、偏向収差補正電極３９の作用の有り
（図６），無し（図７）で電子ビーム１０の軌道がどの
ように変わるか定性的に説明する。

【０２３０】図７において、電子ビーム１０の外周軌道
のうち、下側外周軌道は偏向収差補正電極３９の有り無
しにあまり作用されず１０_D のように進む。しかし、上
側外周軌道は偏向収差補正電極３９の作用がないため１
０_U のように進み蛍光膜１３に到達する前に下側外周軌
道１０_D と交差する。この結果、蛍光膜１３上には図７
に示した径Ｄ₂ のスポットを結ぶ。

【０２３１】これに対して、図６に示したように、偏向
収差補正電極３９が作用すると電子ビ−ムの上側に位置
する軌道の部分は偏向収差補正電極３９の吸引力を受け
て１０_U ’のように進み、また電子ビームの下側に位置
する軌道の部分は上記したように偏向収差補正電極３９
の影響が殆どないので、前記図７の１０_D のように進み
蛍光膜１３に到達する前に上記上側外周軌道１０_U ' と
交差することもなく蛍光膜１３に到達する。この結果蛍
光膜１３上には上記Ｄ₂ より小さな径Ｄ₃ のスポットを
結ぶ。これは、上記不均一な電界が図７１のように形成
されているからである。

【０２３２】径Ｄ₃ のビームスポツトの蛍光膜１３上各
位置での分布は偏向収差補正電極３９を構成する２つの
部品の取付け位置，蛍光面１３に向かって延びる長さ，
偏向磁界の分布，上記２つの部品間を通過するときの電
子ビームの径，陰極線管の最大偏向角などの組合せで適
正化でき、画面中央部でのビームスポツト径Ｄ₁ との差
を小さくして画面全域で一様な解像度とすることができ
る。

【０２３３】以上の結果、本実施例によれば、該電子銃
の一部の電極に電子ビームの偏向角に同期させてダイナ
ミックに電位供給しなくても蛍光膜（画面）上で偏向角
に同期したフォーカス状態の制御が可能となり、安価で
かつ画面全体での表示の均一な陰極線管を提供可能とな
る。これ等の条件は実際には適用する、最大偏向角を含
む該陰極線管の構造、組み合わせる偏向磁界発生部の構
造、不均一な電界を形成する偏向収差補正電極、偏向収
差補正電極以外の電子銃構造、陰極線管の駆動条件、陰
極線管の使途などに依存するので一意的ではない。

【０２３４】固定した不均一な電界を偏向磁界中に形成
することにより蛍光面全体での解像度の均一性向上を図
るためには、該電界中でも電子ビームの軌道が電界強度
の異なった領域を通過するように偏向される必要があ
る。従って前記不均一な電界は偏向磁界との位置関係に
制約される。

【０２３５】図８は偏向磁界の軸上での分布例の説明図
であって、偏向角度が１００度以上の陰極線管における
磁界分布を示す。

【０２３６】なお、同図において向かって右側が蛍光面
に近い側、左側が蛍光面に遠い側である。また図９は図
８と対応する偏向磁界発生機構の位置関係の説明図であ
って、Ａは磁界測定時に基準とした位置、ＢＨは走査線
方向に偏向する磁界の磁束密度６４の最大値をもつ位
置、ＢＶは走査線と直角方向に偏向する磁界の磁束密度
６５の最大値をもつ位置、Ｃは偏向磁界を発生させるコ
イルのコアを形成する磁性材料の陰極線管の蛍光面から
離れる側の端部である。

【０２３７】前記電極の蛍光面側が陰極線管の管軸方向
に入り組んでいる場合は前記距離は最も長い部分であ
る。

【０２３８】図１０は偏向磁界の軸上での分布例の説明
図であって、偏向角度が１００度未満の陰極線管におけ
る磁界分布を示す。

【０２３９】なお、同図において向かって右側が蛍光面
に近い側、左側が蛍光面に遠い側である。また図１１は
図１０と対応する偏向磁界発生機構の位置関係の説明図
であって、Ａは磁界測定時に基準とした位置、ＢＨは走
査線方向に偏向する磁界の磁束密度６４の最大値をもつ
位置、ＢＶは走査線と直角方向に偏向する磁界の磁束密
度６５の最大値をもつ位置、Ｃは偏向磁界を発生させる
コイルのコアを形成する磁性材料の陰極線管の蛍光面か
ら離れる側の端部である。

【０２４０】図１２は本発明の偏向磁界中に固定した不
均一な電界を形成する偏向収差補正電極の構造例を示す
斜視図である。同図の偏向収差補正電極３９は折れ曲が
った２個の金属板を距離Ｆ離して平行に対向する。同図
で、Ｄは陰極線管の蛍光面に近い側に、Ｅは前記蛍光面
に近い側に位置させ、対向部の中央を偏向磁界のないと
き電子ビームが通過するようにする。

【０２４１】偏向収差補正電極３９は対向部Ｇが走査線
と平行になるように角度設定すると共に、電子銃の陽極
に取付け、ネック部外径２９ミリメートル、最大偏向角
１０８度で蛍光面サイズが５９センチメートルのカラー
陰極線管に実際に封止した。該陰極線管に図８に示した
偏向磁界を組合せ、図１２のＤ側の先端を図８のＺ軸位
置１０８ミリメートルの位置に設定して陽極電圧３０キ
ロボルトを用いて好結果を得た。図１２のＤ側の先端を
設定した位置での磁束密度は陽極電圧１ボルトの平方根
あたり０．００８６ミリテスラである。最大磁束密度の
約３３％である。偏向磁界を発生させるコイルの蛍光面
から遠い側のコア端部からの距離約３０ミリメートルで
ある。これ等の条件は適用する、最大偏向角を含む陰極
線管の構造、組み合わせる偏向磁界発生部の構造、偏向
収差補正電極、偏向収差補正電極以外の電子銃構造、陰
極線管の駆動条件、陰極線管の使途などに依存するので
一意的ではない。

【０２４２】また、図１２に示した偏向磁界中に固定し
た不均一な電界を形成する偏向収差補正電極を前記と同
様に陰極線管に用い、電子銃の陽極に取付けてネック部
外径２９ミリメートル、最大偏向角９０度で蛍光面サイ
ズが４８センチメートルのカラー陰極線管に封止した。

【０２４３】該陰極線管に図１０の偏向磁界を組合せ、
図１２のＤ側の先端を図１０のＺ軸位置７０ミリメート
ルの位置に設定して陽極電圧３０キロボルトを用いて好
結果を得た。図１２のＤ側の先端を位置での磁束密度は
陽極電圧１ボルトの平方根あたり０．０１ミリテスラで
ある。最大磁束密度の約５０％である。偏向磁界を発生
させるコイルのコアからの距離約１３ミリメートルであ
る。これ等の条件は適用する最大偏向角を含む陰極線管
の構造、組み合わせる偏向磁界発生部の構造、偏向収差
補正電極、偏向収差補正電極以外の電子銃構造、陰極線
管の駆動条件、陰極線管の使途などに依存するので一意
的ではない。

【０２４４】図１３は本発明による陰極線管に用いられ
る電子銃の一例を示す要部断面図であって、主レンズ３
８を挟んで陽極６が陰極線管内部では蛍光面に近く配置
され、集束電極５が蛍光面から遠く配置される。

【０２４５】同図では偏向磁界中に固定した不均一な電
界を形成する偏向収差補正電極３９は電子銃の陽極６の
主レンズ３８との対向面６ａよりも蛍光面側に位置して
いる。

【０２４６】図１４は本発明の陰極線管に用いる電子銃
構成の１例を説明する模式図であって、主レンズ３８を
挟んで陽極６が陰極線管内部では蛍光面に近く配置さ
れ、集束電極５は６よりも陰極Ｋに近い位置にある。

【０２４７】同図では偏向磁界中に固定した不均一な電
界を形成する偏向収差補正電極は３９と３９−２の２箇
所に設置され、偏向収差補正電極３９−２は電子銃の陽
極６の主レンズ３８との対向面６ａよりも陰極側に位置
している。

【０２４８】図１４において、偏向収差補正電極３９−
２は電子銃の陽極６の主レンズ３８との対向面６ａから
陰極側に向けての距離は１００ミリメートルである。陽
極６の主レンズ３８との対向面６ａは開口径２０ミリメ
ートルの円筒である。これらの寸法は最大偏向角を含む
該陰極線管の構造、組み合わせる偏向磁界発生部の構
造、偏向収差補正電極、偏向収差補正電極以外の電子銃
構造、陰極線管の駆動条件、陰極線管の使途などに依存
するので一意的ではない。

【０２４９】図１５は本発明の陰極線管に用いる電子銃
構成の１例を説明する模式図であって、陰極線管は最大
偏向角が８５度未満の投射形陰極線管である。

【０２５０】同図においては、陽極４よりも蛍光面１３
に近い位置のネック部の外側に電磁集束用コイル７４が
設置されている。また、陽極４の主レンズとの対向面４
ａから偏向磁界中に固定した不均一な電界を形成する偏
向収差補正電極３９の蛍光面１３に近い端部迄の距離Ｌ
は１８０ミリメートル程度である。陽極４の主レンズ３
８との対向面４ａは開口径３０ミリメートルの円筒であ
る。

【０２５１】同図の構成はネック部の内面に形成された
抵抗膜７５と抵抗体７６で蛍光膜の電位を分圧して陽極
４への供給電圧を発生させている。細かい条件は、最大
偏向角を含む該陰極線管の構造、組み合わせる偏向磁界
発生部の構造、偏向収差補正電極、偏向収差補正電極以
外の電子銃構造、陰極線管の駆動条件、陰極線管の使途
などに依存するので一意的ではない。

【０２５２】図１６は本発明をインライン配列した３電
子ビームを用いるカラー陰極線管に適用した偏向収差補
正電極の構造例を説明する要部構成図であって、（ａ）
は横断面図、（ｂ）は正面図である。

【０２５３】同図において７７はインライン配列方向に
電子ビーム１０を偏向するための磁力線であり磁性材料
３９−１を偏向磁界中に固定した不均一な電界を形成す
る偏向収差補正電極３９の一部に用いることにより電子
ビーム１０付近に磁力線７７を集めて該当部の偏向作用
を助長する。

【０２５４】図１７はインライン配列した３電子ビーム
を用いるカラー陰極線管に偏向収差補正電極を適用した
本発明の陰極線管の他の例を説明する要部構成図であっ
て、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図である。

【０２５５】同図においては、偏向収差補正電極３９に
前記した磁性材料３９−１が設置されていないので磁力
線の集中はない。偏向を助長する方向は最大偏向角を含
む該陰極線管の構造、組み合わせる偏向磁界発生部の構
造、偏向収差補正電極、偏向収差補正電極以外の電子銃
構造、陰極線管の駆動条件、陰極線管の使途などに依存
するので一意的ではない。

【０２５６】図１８は本発明をインライン配列した３電
子ビームを用いるカラー陰極線管に適用した偏向収差補
正電極のさらに他の例を説明する要部構成図であって、
（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図である。

【０２５７】同図において、偏向収差補正電極３９の開
口部７８が電子ビーム１０を包む形で非回転対称に配置
されている。一般的に同図のようなインライン配列した
３電子ビームを用いるカラー陰極線管の走査線の方向は
インライン方向と平行するので、同図の偏向磁界中に固
定した不均一な電界を形成する偏向収差補正電極３９の
開口部７８は走査線方向と対応している。こまかい条件
は適用する最大偏向角を含む該陰極線管の構造、組み合
わせる偏向磁界発生部の構造、偏向収差補正電極、偏向
収差補正電極以外の電子銃構造、陰極線管の駆動条件、
陰極線管の使途などに依存するので一意的ではない。

【０２５８】図１９は本発明を図１８と同様にインライ
ン配列した３電子ビームを用いるカラー陰極線管に適用
した偏向収差補正電極のさらに又他の例を説明する要部
構成図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図で
ある。

【０２５９】同図において、偏向収差補正電極３９の開
口部７８が電子ビーム１０を包む形で非回転対称に配置
している。一般的に同図のようなインライン配列した３
電子ビームを用いるカラー陰極線管の走査線の方向はイ
ンライン方向と平行するので同図の偏向磁界中に固定し
た不均一な電界を形成する偏向収差補正電極３９の開口
部７８は走査線方向と対応している。同図では開口部７
８の走査線と直角方向の開口径が一様ではなく最も狭い
寸法は各電子ビームに対向する箇所のＬである。本例は
インライン方向に電子ビームが偏向された場合にも偏向
量に対応して偏向収差補正量を変えるものである。実際
には前記Ｌを３ミリメートルとして図２０のように電子
銃に取り付けた。この時の電子銃陽極の主レンズ対向面
の走査線方向と直角方向の開口径を８ミリメートルに設
定して好結果を得た。こまかい条件は適用する最大偏向
角を含む該陰極線管の構造、組み合わせる偏向磁界発生
部の構造、偏向収差補正電極、偏向収差補正電極以外の
電子銃構造、陰極線管の駆動条件、陰極線管の使途など
に依存するので一意的ではない。例えば、前記Ｌの箇所
が電子ビーム１０と対向しない箇所にある場合は、Ｌが
ゼロの条件もある。前記図１６，図１７，図１８におい
ては、二つの偏向磁界内に固定した不均一電界を形成す
る偏向収差補正電極３９が電子ビーム１０をはさむ形で
対向して配置している。

【０２６０】図１６では対向部の先端３９−２の電子ビ
ーム１０に対向する箇所のみＡ方向に突き出しているの
に対して、図１７では一様に突き出している。この突出
し方は前記偏向収差補正電極３９の材質のみに依存する
訳けではなく非磁性体の場合にも可能である。

【０２６１】一般的に上記の各図に示したようなインラ
イン配列した３電子ビームを用いるカラー陰極線管の走
査線の方向はインライン方向と平行するので、同各図の
偏向磁界中に固定した不均一な電界を形成する偏向収差
補正電極３９の対向部は走査線方向と対応している。

【０２６２】図２０は偏向収差補正電極を取り付けた電
子銃の構造例の説明図である。図１７では対向部先端３
９−２の走査線と直角方向の間隔Ｌを３ミリメートルと
して図２０のように電子銃に取り付けた。この時の電子
銃陽極の主レンズ対向面の走査線方向と直角方向の開口
径を８ミリメートルに設定して好結果を得た。こまかい
条件は適用する最大偏向角を含む該陰極線管の構造、組
み合わせる偏向磁界発生部の構造、偏向収差補正電極、
偏向収差補正電極以外の電子銃構造、陰極線管の駆動条
件、陰極線管の使途などに依存するので一意的ではな
い。

【０２６３】図２１は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例の説明図であ
る。同図では、偏向磁界中に固定した不均一な電界を形
成する偏向収差補正電極３９は該陰極線管の蛍光面に接
続されて蛍光面と同一電位を供給する。

【０２６４】電子銃の陽極６は該陰極線管の内部で蛍光
面の電位を電圧分割抵抗器６９、７０で分圧させて発生
させる。抵抗器７０の陽極６に接続されない方の端部は
陰極線管の外部と導通してそのまま接地するか、別の電
源に接続する。

【０２６５】図２２は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成のまた他例の説明図で
ある。

【０２６６】この構成例では、上記図７７における電圧
供給が、可変抵抗器を経由して接地して陰極線管の外部
から陽極電圧を調整可能にするするようにしている。

【０２６７】しかし、上記各図における電圧供給の方式
は一意的ではない。

【０２６８】図２３は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例の説明図であ
る。

【０２６９】同図においては、偏向磁界中に固定した不
均一な電界を形成する偏向収差補正電極３９は該陰極線
管の蛍光面に接続されて蛍光面と同一電位を供給する。
電子銃の陽極６は該陰極線管の内部で蛍光面の電位を抵
抗器６９、７０で分圧させて発生させるが抵抗器７０は
該陰極線管の内部で集束電極５と接続され画像表示装置
に実装するとき集束電圧の調整に連動して調整できる。

【０２７０】図２４は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例である。

【０２７１】同図では偏向磁界中に固定した不均一電界
を形成する偏向収差補正電極３９には電子銃の陽極６と
同一電位を供給する、このような接続にすることにより
前記偏向収差補正電極３９を含め特別な電位供給が必要
なくなり、かつ各電極間の耐電圧特性に対する配慮も最
小限ですみ並びに電子銃組立ても容易になるので低コス
トの陰極線管を提供できる。

【０２７２】図２５は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例説明図である。

【０２７３】同図では偏向磁界中に固定した不均一電界
を形成する偏向収差補正電極３９には電子銃の陽極６と
同一電位を供給するが、陽極６には電子ビーム通過孔以
外に開口部７１をもち、前記開口部７１を経由して陽極
６とは異なる電位の電極との間に形成される電界が偏向
収差補正電極３９の近傍に浸透するようにすることで前
記不均一な電界を制御する。

【０２７４】このような構造にすることにより偏向収差
補正電極３９を含め特別な電位供給が必要なくなり、か
つ各電極間の耐電圧特性に対する配慮も最小限ですみ並
びに電子銃組立ても容易になるので低コストの陰極線管
を提供できる。

【０２７５】図２６は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例の説明図であ
り、（ａ）は電子銃の構成模式図、（ｂ）は偏向収差補
正電極の正面図である。

【０２７６】同図では偏向磁界中に固定した不均一電界
を形成する偏向収差補正電極３９には電子銃の陽極６並
びに該陰極線管の蛍光面とは別な電位を供給する。この
構造により偏向収差補正電極３９の電位を自由に設定で
きるので適用する陰極線管への自由度が増すフレキシブ
ルな電子銃を提供できる。

【０２７７】図２７は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例の説明図であ
り、（ａ）は電子銃の構成模式図、（ｂ）は偏向収差補
正電極の正面図である。

【０２７８】同図では偏向磁界中に固定した不均一電界
を形成する偏向収差補正電極３９を電子銃の陽極６内部
に配置して、前記陽極６よりは低位の電位を供給する。

【０２７９】更に同図では前記低位の電位は集束電極５
と同電位を供給する。

【０２８０】更にまた同図では前記集束電極５の電位は
陽極６に供給される電位を極線管の内部で抵抗器７９並
びに８０で分圧することで発生させている。

【０２８１】更にまた同図では前記抵抗器８０の前記集
束電極５に接続されていない側を陰極線管の外部で他の
別な電源に接続するか又は可変抵抗器を介して接地する
ことにより陰極線管の外部から偏向磁界中に固定した不
均一電界を形成する偏向収差補正電極３９の電位を調整
できる。このようにすることにより該陰極線管を画像表
示装置に用いるとき集束電圧の電源も省略できるのでコ
スト低減を可能にする。

【０２８２】図２８は本発明の陰極線管に用いる電子銃
における偏向収差補正電極の構成の他例の説明図であ
り、（ａ）は電子銃の構成模式図、（ｂ）は偏向収差補
正電極の正面図、（ｃ）は偏向収差補正電極の上面図で
ある。

【０２８３】同図では偏向磁界中に固定した不均一電界
を形成する偏向収差補正電極３９を電子銃の陽極６内部
に配置して、前記陽極６よりは低位の電位を供給する。

【０２８４】更に前記低電位は陽極６に供給される電位
を極線管の内部で抵抗器８１並びに８２で分圧すること
で発生させている。

【０２８５】更にまた同図では前記抵抗器８２の前記偏
向磁界中に固定した不均一な電界を形成する偏向収差補
正電極３９に接続されていない側を陰極線管の外部で他
の別な電源に接続するか又は可変抵抗器を介して接地す
ることにより陰極線管の外部から偏向磁界中に固定した
偏向収差補正電極３９の電位を調整できる。特に偏向磁
界中に固定した不均一な電界を形成する偏向収差補正電
極３９電位を陽極６に近い電位に設定する場合に具合良
い。

【０２８６】図２９は主レンズ３８と蛍光膜１３の間で
電子ビ−ム１０に対して空間電荷の反発がどのように影
響するのかを示す説明図であって、Ｌ₂ は主レンズ３８
と蛍光膜１３との間の距離である。

【０２８７】同図において、電子ビ−ム１０が陽極４
（第４電極）から十分離れると電子ビ−ムの周囲は陽極
電位となり電界はほぼなくなる。この状態では主レンズ
３８による集束作用を受けて進んできた電子ビ−ム１０
は空間電荷の反発による軌道変化の作用が増し蛍光膜１
３に到達する前に最小径Ｄ₄ となり、以後蛍光膜１３に
近づくに連れて径は増加して蛍光膜１３において径Ｄ₁
になる。

【０２８８】図３０は主レンズと蛍光膜間の距離と蛍光
膜上の電子ビームスポットの大きさの関係の説明図であ
って、上記作用は陰極線管を同一条件で駆動する場合に
主レンズ３８と蛍光膜１３間の距離Ｌ₂ に依存し、図３
０に示したようにＬ₂ が増加するに連れてＤ₁ も増加す
る。

【０２８９】カラーテレビなどに使用する陰極線管を例
にとれば、最大偏向角が決まればＬ₂ は陰極線管の画面
サイズが増すに連れて増加する。従って、陰極線管の画
面サイズが増すと蛍光膜１３上の電子ビームスポット径
が増して画面サイズの増加にもかかわらず解像度はそれ
ほど増さない。

【０２９０】図３１は本発明による陰極線管の１実施例
における寸法例を説明する断面模式図であり、図３２は
本発明による陰極線管の１実施例における寸法例を比較
するための従来技術による陰極線管の断面模式図であっ
て、前記図５と同一符号は同一部分に対応する。

【０２９１】図３１、図３２の何れも全く同一仕様の電
子銃を用いている。従って、陰極線管の底部であるステ
ム部から主レンズ３８に至る距離Ｌ₃ はどちらも等し
い。

【０２９２】しかし、図３２に示した従来技術による陰
極線管では、電子銃の主レンズ３８を通過中の電子ビー
ムが偏向磁界により乱されるのを避けるために該主レン
ズ３８を偏向ヨーク１１によって形成される偏向磁界領
域から離さなければならないので、電子銃は偏向ヨーク
１１よりネック部７方向に後退した位置に設置されてい
たため、主レンズ３８と蛍光膜１３との間の距離Ｌ₂ を
偏向ヨーク１１と蛍光膜１３間の距離より短くすること
ができなかった。

【０２９３】陰極線管の蛍光膜中央での解像度を向上さ
せるために恒常的に上記主レンズの大口径化が関連業界
で進められている。大口径化の効果は上記主レンズ３８
中を通過時の電子ビームの径拡大で発揮される。偏向磁
界で主レンズ３８を通過中の電子ビームの径が大きいほ
ど乱され方も多いため、大口径化主レンズはますます偏
向磁界から電子銃を離さなければならなかった。

【０２９４】これに対し、図３１に示した本発明の構成
例では、偏向磁界で主レンズ３８を通過中の電子ビーム
が乱されるのを予め見込んで偏向磁界中に固定した不均
一電界を形成する偏向収差補正電極３９を設けた構造と
したことによりこの距離Ｌ₂を偏向ヨーク１１と蛍光膜
１３間の距離より短くすることが可能となった。従っ
て、上記本発明の実施例によれば、陰極線管の主レンズ
と蛍光面間の距離を従来技術による陰極線管のそれより
も短縮可能となり、大口径化主レンズへの適合性も相俟
って陰極線管の画面サイズが増しても空間電荷の反発作
用の影響を低減して蛍光膜１３上での電子ビームスポッ
ト径を縮小し高解像度の陰極線管を提供できる。

【０２９５】このように、いままで、電子銃のフォーカ
ス特性の低下を抑制して電子銃の長さを短縮することは
難しいため、陰極線管の全長Ｌ₄ を短縮することに制約
があり、困難であったが、図３１に示したように、本発
明の１実施例では主レンズ３８と蛍光膜１３間の距離短
縮により陰極線管の全長Ｌ₄ を、電子銃の陰極から主レ
ンズに至る部分の変更なしで、従来例に比較して大幅に
短縮できる。

【０２９６】本発明の１実施例では、偏向磁界中に固定
した不均一電界を形成する偏向収差補正電極として前記
図１２で説明した部品を図１３に示したように電子銃陽
極６に取付け、ネック部外径２９ミリメートル、最大偏
向角１０８度、蛍光膜の対角径が５９センチメートルの
インライン３電子ビームを用いるカラー陰極線管に適用
した。該電子銃陽極６の主レンズ対向面６ａの走査線と
直角方向の開口径Ｌ₂は８ミリメートルである。該陰極
線管に図８に示した偏向磁界を組み合わせて陽極６の主
レンズ対向面６ａが同図上のＺ軸位置８５ミリメートル
の位置に設定して陽極電圧３０キロボルトで駆動し、好
結果を得た。同箇所の磁束密度は陽極電圧１ボルトの平
方根あたり０．０１７ミリテスラである。又、最大磁束
密度の約６６％である。偏向磁界を発生させるコイルの
コアの蛍光膜から離れる側の端部から約２０ミリメート
ルの位置である。従来技術を用いた同様な確認では、主
レンズ対向面のＺ軸位置が１００ｍｍ以下で偏向磁界に
よる電子ビームの乱れの影響が観察され、蛍光膜周辺の
解像度が低下した。

【０２９７】本発明の他の実施例では、偏向磁界中に固
定した不均一電界を形成する偏向収差補正電極として図
１２で説明した部品を図１３のように電子銃陽極６に取
付け、ネック部外径２９ミリメートル、最大偏向角９０
度、蛍光膜の対角径が４８センチメートルのインライン
３電子ビームを用いるカラー陰極線管に適用した。該電
子銃陽極６の主レンズ対向面６ａの走査線と直角方向の
開口径Ｌ₂ は８ミリメートルである。該陰極線管に図１
０に示した偏向磁界を組み合わせて陽極６の主レンズ対
向面６ａが同図上のＺ軸位置７０ミリメートルの位置に
設定して陽極電圧３０キロボルトで駆動し、好結果を得
た。同箇所の磁束密度は陽極電圧１ボルトの平方根あた
り０．０１ミリテスラである。又、最大磁束密度の約５
５％である。偏向磁界を発生させるコイルのコアの蛍光
膜から離れる側の端部から約１３ミリメートルの位置で
ある。従来技術を用いた同様な確認では、主レンズ対向
面のＺ軸位置が８２ｍｍ以下で偏向磁界による電子ビー
ムの乱れの影響が観察され、蛍光膜周辺の解像度が低下
した。

【０２９８】本発明の実施例では、偏向磁界中に固定し
た不均一電界を形成する偏向収差補正電極３９として図
１２の部品を図１５のように電子銃陽極に取付けて封止
した。該陰極線管は最大偏向角７５度の投射形管で、電
子銃主レンズ以外に電磁集束コイル７４を用いる。同図
において、電子銃の陽極電圧は蛍光面電圧をネック部７
の内壁に形成した抵抗体膜７５と該陰極線管内部に設置
した抵抗器７６で分圧して発生させている。電子銃の陽
極４の主レンズ側対向面４ａから前記電極３９の蛍光膜
側端部までの距離は１８０ミリメートルである。

【０２９９】図３３は本発明による陰極線管の１例を示
す要部模式図であって、偏向磁界中に固定した不均一電
界を形成する偏向収差補正電極３９の設置により偏向磁
界の影響を抑制して主レンズ３８を蛍光膜１３に近付け
ることが可能となり陽極６の主レンズ対向面６ａからネ
ック部７の蛍光膜側端部７−１よりも蛍光面側に近付け
て設置できる。

【０３００】陰極線管の電子銃は狭い電極間隙に高電圧
を印加するので高電界が発生し、耐電圧特性の安定化に
は高度な設計技術を要し、製造部門での品質管理に高度
な手法が必要である。最大の高電界は主レンズ３８の近
傍である。主レンズ３８の近傍の電界はネック部内壁の
帯電並びに陰極線管内部に残留する微小な塵埃の電子銃
電極への付着にも影響される。本例では主レンズ３８が
ネック部７と対向しないので前記不具合を避けることが
できる。

【０３０１】更に又、電子銃陽極６への給電をネック部
７の内壁からファンネル部８の内壁に移すことによりネ
ック部７の内壁での黒鉛膜の削れによる耐電圧特性の低
下も防ぐことができる。

【０３０２】図３４は本発明による陰極線管の他例を示
す要部模式図であって、偏向磁界中に固定した不均一電
界を形成する偏向収差補正電極３９の設置により偏向磁
界の影響を抑制して主レンズ３８を蛍光膜１３に近付け
ることが可能となり陽極６の主レンズ対向面６ａからネ
ック部７の蛍光膜側端部７−１よりも蛍光面側に近付け
て設置できる。この結果電子銃の陰極Ｋを加熱するヒー
タＨの熱がネック部７を伝わって偏向ヨーク１１自体の
発熱と併せて偏向ヨークを過熱状態にする。

【０３０３】図３５はネック部の長さＬと偏向ヨーク位
置でのネック部の温度Ｔの関係の説明図である。Ｌが長
くなるとＴは下がる。実験によると従来のネック部でヒ
ータ電力が陰極一つあたり２ワットで動作させていたの
を、４０ミリメートルネック部の長さを縮めたときの偏
向ヨーク位置での温度上昇は約１５゜Ｃであり、この状
態を元の温度の近くに戻すための上記ヒータ電力は陰極
一つあたり１．５ワット以下であった。

【０３０４】一般に、カラーテレビセットやコンピュー
タ端末のディスプレイ装置では、キャビネットの奥行き
は陰極線管の全長Ｌ₄ に依存している。特に、最近のカ
ラーテレビセットでは陰極線管の画面サイズが増す傾向
に有り、一般家庭の住居に設置する場合にキャビネット
の奥行き寸法は無視出来ない状態である。特に他の家具
と並べて設置する場合数十ミリの奥行き寸法が問題にな
るケースも有り、キャビネットの奥行き寸法の短縮は設
置効率，使い勝手の観点からみても極めて大きな効果で
あるということができる。

【０３０５】このように、本発明の上記実施例によれ
ば、陰極線管の全長短縮によりフォーカス特性を損なわ
ずにキャビネットの奥行き寸法が従来製品より格段に短
くなったカラーテレビセットやコンピュータ端末のディ
スプレイ装置を提供でき、大きなセールスポイントに成
りうる。

【０３０６】一般に、カラーテレビセットや完成した陰
極線管，並びにファンネルのような陰極線管の部品材料
は、半導体素子のような電子部品に比べて体積が著しく
大きいので単位個数当りの輸送費は高価である。特に、
海外向けなど輸送経路が長大な場合この点は無視出来な
くなる。本発明の上記実施例では、陰極線管の全長が短
く、かつキャビネットの奥行き寸法の短いカラーテレビ
セットを提供できるので輸送費の節約が可能である。

【０３０７】次に、本発明の実施例の構造の詳細をさら
に具体的に説明する。

【０３０８】図３６は本発明による陰極線管に用いる電
子銃の詳細構造例を説明する側面図、図３７はその要部
を示す部分破断した側面図であって、前記図８３，図８
４と同一符号は同一部分を示す。

【０３０９】同各図において、陰極Ｋから陽極６（第６
電極）に至る間に５個の電極すなわち第１電極１，第２
電極２，第３電極３，第４電極４，第５電極５（電極５
１，５２からなる）を持ち、このうち第３電極３と第５
電極５にフォーカス電位を、第２電極２と第４電極４に
スクリ−ン電位をそれぞれ供給する。そして、第１電極
１には遮蔽電位が与えられ、一般にはこれを接地して使
用する場合が多い。

【０３１０】なお、図３６はインライン配列された一体
型３電子ビーム電子銃をインラインと直角方向からみた
側面図、図３７は図３６の主レンズ付近をインライン方
向から見た側面図である。

【０３１１】この電子銃を陰極線管内において、その偏
向ヨーク１１の磁界内に固定した不均一電界を形成し
て、電子ビーム１０を該偏向ヨーク１１の磁界で偏向す
るときに偏向角に応じて電子ビーム１０の偏向収差を補
正する偏向収差補正電極３９は、３電子ビームがインラ
イン方向（走査線方向）に偏向されないときに通過する
部分の蛍光面に向かって延びる長さＬ₅ が３電子ビ−ム
がインライン方向に偏向されるときに通過する部分の蛍
光面に向かって延びる長さＬ₆ より短い。

【０３１２】また、偏向収差補正電極３９は陽極６に接
続かつ固定されている。このような構造としたことによ
り次のような作用が奏される。

【０３１３】この電子銃を前記図５に示したように陰極
線管内に配置して、電子ビーム１０がインライン方向と
直角方向にのみ偏向した場合の作用は図６で説明したも
のと同様である。しかし、この状態で同時にインライン
方向にも偏向した場合、電子ビーム１０は偏向収差補正
電極３９の長さＬ₆ の長い部分を通過するので図６で説
明した偏向収差を補正する電極３９の作用はより強くな
る。この結果、例えば前記図７３に示した画面コーナ部
のビームスポツト１９におけるハロー１７を効果的に抑
制できる。

【０３１４】図３８，図３９，図４０，図４１，図４２
は、偏向ヨークの磁界内に固定した不均一電界を形成
し、電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するときに当
該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正する偏向
収差補正電極、例えば図３６，図３７の偏向収差補正電
極３９のように陽極電位を供給する場合の偏向収差を補
正する電極の各種の具体的構造例を説明する３面図（図
３８，図３９，図４０）あるいは４面図（図４１，図４
２）であって、（ａ）はインライン方向と直角方向から
みた上面図、（ｂ）は（ａ）を矢印Ａ方向からみた正面
図、（ｃ）は（ａ）を矢印Ｂ方向からみた側面図、
（ｄ）は（ａ）を矢印Ｃ方向からみた背面図である。な
お、図中、Ｅは偏向を受けない場合の電子ビームを示
す。

【０３１５】図３８の偏向収差補正電極３９は、第６電
極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９−
１と第２板体３９−２とから構成され、各板体３９−
１，３９−２には３本の電子ビームの通過位置にそれぞ
れ台形の切り欠き３９０を有し、偏向を受けない状態で
は、この切り欠き３９０の中央位置を電子ビームが通過
するようになっている。そして、この切り欠き３９０の
上底の蛍光膜１３方向の長さがＬ₅ 、各板体の蛍光膜１
３方向の長さがＬ₆ となっている。

【０３１６】図３９の偏向収差補正電極３９は、図３８
と同様の形状をもつ第１板体３９−３と第２板体３９−
４とが蛍光膜１３方向に漸次間隔が狭くなるように伸び
た構成とされている。

【０３１７】図４０の偏向収差補正電極３９は、第６電
極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９−
５と第２板体３９−６とから構成され、各板体３９−
５，３９−６には３本の電子ビームの通過位置にそれぞ
れ半円形の切り欠き３９１を有し、偏向を受けない状態
では、この切り欠き３９１の中央位置を電子ビームが通
過するようになっている。そして、この切り欠き３９１
の中央縁の蛍光膜１３方向の長さがＬ₅ 、各板体の蛍光
膜１３方向の長さがＬ₆ となっている。

【０３１８】すなわち、上記切り欠き３９０，３９１の
上底中央縁の蛍光膜１３方向の長さＬ₅ は、３電子ビー
ムがインライン方向に偏向されるときに通過する部分の
蛍光面に向かって延びる長さＬ₆ より短くなっている。

【０３１９】図４１の偏向収差補正電極３９は、第６電
極６から蛍光膜１３方向に延びる第１板体３９−７と第
２板体３９−８とから構成され、蛍光膜１３方向に漸次
間隔が広くなるような曲面とした構成とされている。

【０３２０】図４２の偏向収差補正電極３９は、第６電
極６から蛍光膜１３方向に延びる第１板体３９−９と第
２板体３９−１０とから構成され、蛍光膜１３方向に漸
次間隔が広くなるような曲面をもつと共に、半楕円形の
切り欠き３９２を有し、偏向を受けない状態では、この
切り欠き３９２の中央位置を電子ビームが通過するよう
になっている。そして、この切り欠き３９２の中央縁の
蛍光膜１３方向の長さがＬ₅ 、各板体の蛍光膜１３方向
の長さ，すなわち、３電子ビ−ムがインライン方向に偏
向されるときに通過する部分の蛍光面に向かって延びる
長さがＬ₆ となっている。

【０３２１】なお、２枚の板体の間隔は、上記のように
平行な場合、非平行な場合に限らず、インライン方向に
部分的に非平行とすることもできることは言うまでもな
い。図４３，図４４，図４５，図４６，図４７，図４
８，図４９，図５０は、偏向ヨ−クの磁界内に固定した
不均一電界を形成し、電子ビームを偏向ヨークの磁界で
偏向するときに、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向
収差を補正する偏向収差補正電極を、例えば図３６，図
３７に示したような位置に設置するが、陽極とは接続せ
ず、陽極電位よりも低い電位を供給する場合の構造例を
説明する３面図（図４３，図４４，図４５，図５０）あ
るいは４面図（図４６，図４７，図４８，図４９）であ
る。

【０３２２】同各図において、（ａ）はインライン方向
と直角方向からみた上面図、（ｂ）は（ａ）を矢印Ａ方
向からみた正面図、（ｃ）は（ａ）を矢印Ｂ方向からみ
た側面図、（ｄ）は（ａ）を矢印Ｃ方向からみた背面図
である。なお、図中、Ｅは偏向を受けない場合の電子ビ
ームを示す。

【０３２３】図４３の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９
−１１と第２板体３９−１２の２枚の平板から構成さ
れ、各板体３９−１１，３９−１２には３本の電子ビー
ムの通過位置にそれぞれ図示したような蛍光膜１３方向
に突出する突出部３９３を有し、偏向を受けない状態で
は、この突出部３９３の中央位置を電子ビームＥが通過
するようになっている。そして、この突出部３９３の蛍
光膜１３方向の最大突出長さがＬ₅ となって、インライ
ン方向に漸次この突出長さが減少するような形状とされ
ている。

【０３２４】図４４の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に漸次間隔が大きくなるよう
に延びる第１板体３９−１３と第２板体３９−１４の２
枚の平板から構成され、各板体３９−１３，３９−１４
には３本の電子ビームの通過位置にそれぞれ蛍光膜１３
方向に突出する図１５と同様の突出部３９３を有し、偏
向を受けない状態では、この突出部３９３の中央位置を
電子ビームＥが通過するようになっている。そして、こ
の突出部３９３の蛍光膜１３方向の最大突出長さがＬ₅
となって、インライン方向に漸次この突出長さが減少す
るような形状とされている。

【０３２５】図４５の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９
−１５と第２板体３９−１６の２枚の平板から構成さ
れ、各板体３９−１５，３９−１６には３本の電子ビー
ムの通過位置にそれぞれ図示したような蛍光膜１３方向
に突出する半円形の突出部３９４を有し、偏向を受けな
い状態では、この突形部３９４の中央位置を電子ビーム
Ｅが通過するようになっている。そして、この突出部３
９４の蛍光膜１３方向の最大突出長さがＬ₅ となってい
る。

【０３２６】図４６の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９
−１７と第２板体３９−１８の２枚の平板から構成さ
れ、各板体３９−１７，３９−１８には３本の電子ビー
ムの通過位置にそれぞれ図示したような蛍光膜１３方向
に突出する突出部３９３を有すると共に、第６電極６側
には蛍光膜１３方向に凹となる凹部３９５を有し、偏向
を受けない状態では、この凹部３９５と突出部３９３の
中央位置を電子ビームＥが通過するようになっている。
そして、この突出部３９３の蛍光膜１３方向の最大突出
長さがＬ₅ となって、インライン方向に漸次この突出長
さが減少するような形状とされている。

【０３２７】図４７の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に漸次間隔が大きくなるよう
に延びる第１板体３９−１９と第２板体３９−２０の２
枚の板体から構成され、各板体３９−１９，３９−２０
には３本の電子ビームの通過位置にそれぞれ蛍光膜１３
方向に突出する図４６と同様の突出部３９３を有すると
共に、各電子ビームＥをインライン方向で包む凹面とな
るような波形面を有し、かつ第６電極６側には蛍光膜１
３方向に凹となる凹部３９５を有し、偏向を受けない状
態では、この凹部３９５と突出部３９３の中央位置を電
子ビームＥが通過するようになっている。そして、この
突出部３９３の蛍光膜１３方向の最大突出長さがＬ₅ と
なって、インライン方向に漸次この突出長さが減少する
ような形状とされている。

【０３２８】図４８の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９
−２１と第２板体３９−２２の２枚の平板から構成さ
れ、各板体３９−２１，３９−２２には３本の電子ビー
ムの通過位置にそれぞれ図４５と同様に蛍光膜１３方向
に突出する半円形の突出部３９４を有すると共に、第６
電極６側には蛍光膜１３方向に凹となる上記突出部３９
４より大なる凹部３９６を有し、偏向を受けない状態で
は、この凹部３９６と突出部３９４の中央位置を電子ビ
ームＥが通過するようになっている。そして、この突出
部３９４の蛍光膜１３方向の最大突出長さがＬ₅ となっ
いる。

【０３２９】図４９の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に対向しながら延びる第１板
体３９−２３と第２板体３９−２４の２枚の板から構成
され、各板体３９−２３，３９−２４には中央の電子ビ
ームの通過位置に対応する平行平板部３９−２３−１，
３９−２４−１を有すると共に、脇の電子ビームの通過
位置に対応する蛍光膜１３に向かって２枚の板の間隔が
広がる方向に曲がった３９−２３−２，３９−２４−２
で成り立っている。第６電極６側は２枚の板の間隔は中
央の電子ビームの通過位置に対応する部分と脇の電子ビ
ームの通過位置に対応する部分の２枚の板の間隔は等し
い。

【０３３０】図５０の偏向収差補正電極３９’は、第６
電極６から蛍光膜１３方向に平行に延びる第１板体３９
−２５と第２板体３９−２６の２枚の板から構成され、
各板体３９−２５，３９−２６には中央の電子ビームの
通過位置に対応する蛍光膜１３方向の長さがＬ₅ となっ
ている部分３９−２５−１，３９−２６−１を有すると
共に、脇の電子ビームの通過位置に対応する部分で蛍光
膜１３方向に対向して延びる長さが中央の電子ビーム寄
りではＬ₅ であり中央の電子ビームから離れる側では円
弧を描きながら外周に向かって蛍光膜１３方向に対向し
て延び、最大突出長がＬ₆ である３９−２５−２，３９
−２６−２部分がある。

【０３３１】このような偏向収差を補正する電極を用い
ることにより電子ビームをインライン方向に偏向すると
き、脇の電子ビームに対して偏向角度に対応してコマ収
差による偏向収差補正ができる。

【０３３２】上記図４３〜図４８に示した偏向収差補正
電極の各例において説明したように、３電子ビームＥが
インライン方向に偏向されないときに通過する部分の蛍
光膜に向かって延びる長さＬ₅ は３電子ビームＥがイン
ライン方向に偏向されるときに通過する部分の蛍光膜に
向かって延びる長さより長い形状を有している。

【０３３３】この構成により、この偏向収差を補正する
電極を通過する電子ビームＥが偏向を受けた場合、その
軌道は偏向を受けない場合よりも大きく偏向され、偏向
角の変化に伴う蛍光面上のビームスポツトの拡大やハロ
ーの発生を抑制することができるのである。

【０３３４】上記した図４３〜図５０における偏向収差
補正電極を構成する２個の板体の間隔は上記で説明した
ような平行配置，非平行配置，あるいは部分的に非平行
配置としたもの以外に種々の配置が可能であることは言
うまでもない。

【０３３５】なお、図４３〜図５０に示したように、偏
向ヨークの磁界内に固定した不均一電界を形成して、電
子ビームを該偏向ヨークの発生磁界で偏向するときに当
該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正する偏向
収差補正電極を陽極とは接続せずに、陽極電位よりも低
い電位を供給するための上記陽極電位よりも低い電位を
得る手段としては、ステムピンから独立して所要の電圧
を供給することもできるが、陰極線管内部に電気抵抗体
を設置して、例えばその一端を陽極に接続し、他端を他
の低電位の電極に接続するかまたは、接地し、その中間
から適当な電圧を取り出すようにすれば、電子銃への給
電構造を従来どおりのままで上記所要の電圧供給を行う
ことができる。

【０３３６】図５１，図５２，図５３，図５４，図５
５，図５６は、本発明を適用する種々の電極構成の電子
銃基本構造例を説明する断面模式図であり、図中Ｋはカ
ソード（陰極）、Ｇ1 は第１電極、Ｇ2 は第２電極、Ｇ
3 は第３電極、Ｇ4 は第４電極、Ｇ5 は第５電極、Ｇ6
は第６電極、Ｖf はフォーカス電圧、Ｅb は陽極電圧で
ある。

【０３３７】すなわち、図５１はＢＰＦ型電子銃、図５
２はＵＰＦ型電子銃、図５３はフォーカス電極長の長い
ＢＰＦ型電子銃と同じ接続の電子銃、図５４ははフォー
カス電極長の長いＵＰＦ型電子銃と同じ接続の電子銃、
図５５はＧ３とＧ５にフォーカス電圧を与え、Ｇ４とＧ
６に陽極電圧を与える電子銃、図５６はＧ３とＧ５に第
１のフォーカス電圧を与え、Ｇ４に第２のフォーカス電
圧を与え、Ｇ６に陽極電圧を与える電子銃である。

【０３３８】これらの各形式の電子銃の主レンズ電極部
分を陰極線管の偏向ヨークにより形成される偏向磁界内
に位置させ、その電子ビームを偏向ヨークの発生磁界で
偏向するとき、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収
差を補正する前記図３６〜図４８で説明した構成の偏向
収差補正電極を設置することにより、本発明の所要の効
果を奏することができるのである。

【０３３９】なお、本発明は、上記した形式以外の電子
銃との組合せが可能であることは言うまでもない。

【０３４０】図５７は本発明を適用する他の電子銃の構
成を説明する模式図であって、前記説明と同一符号は同
一部分に対応し、１ａ，１ｂは第１電極１（Ｇ１）のカ
ソード（Ｋ）側，第２電極（Ｇ２）側、２ａ，２ｂは第
２電極２（Ｇ２）の第１電極（Ｇ１）側，第３電極（Ｇ
３）側、３ａ，３ｂは第３電極３（Ｇ３）の第２電極
（Ｇ２）側，第４電極（Ｇ４）側、４ａ，４ｂは第４電
極４（Ｇ４）の第３電極（Ｇ３）側，第５電極（Ｇ５）
側、５ａ，５ｂは第５電極５（Ｇ５）の第４電極（Ｇ
４）側，第６電極（Ｇ６）側、６ａは陽極である第６電
極６（Ｇ６）の第５電極（Ｇ５）側の各電子ビーム入口
側，出口側を示す。

【０３４１】同図に示した電子銃は、第１電極（Ｇ１）
を接地し、第２電極（Ｇ２）と第４電極（Ｇ４）に抑制
電圧ＥC2を、第３電極（Ｇ３）と第５電極（Ｇ５）にフ
ォーカス電圧Ｖf を与える構成である。

【０３４２】図５８は図５７における第２電極の詳細構
成の説明図であって、２ｃは電子ビーム通過孔、２ｄは
電子ビーム通過孔２ｃの出口側２ｂの周囲に形成された
インライン方向（Ｘ−Ｘ）と平行な方向に長軸を有する
スリット、Ｗ₁ ，Ｗ₂はスリット２ｄの長辺寸法，短辺
寸法、Ｄはスリット２ｄの深さ寸法である。

【０３４３】図５９は図５７における第３電極の詳細構
成の説明図であって、（ａ）は電子ビームの入口側斜視
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図であ
る。

【０３４４】同図において、３ｃは電子ビーム通過孔、
３ｄは第３電極３の電子ビーム入口側３ａの各電子ビー
ム通過孔の周囲に形成されたインライン方向と直角方向
（Ｙ−Ｙ）に長軸をもつスリットである。

【０３４５】図６０は図５７における第４電極の詳細構
成の説明図であって、４ｃは電子ビーム通過孔、４ｄは
第４電極４の電子ビーム出口側４ｂの電子ビーム通過孔
にインライン方向と直角方向（Ｙ−Ｙ）に長軸を有する
スリットである。

【０３４６】上記したように、この形式の電子銃は、図
５８に斜線で示した電極面に図５８，図５９，図６０に
示したように、電子ビーム通過孔近傍の構造が非円形の
電極を組み合わせることで、非点収差補正を行いフォー
カス特性を改善したものである。

【０３４７】このような電子銃を従来のネック部位置に
設置した陰極線管によれば、その画面全体でのフォーカ
スの均一性が格段に向上する。しかし、さらに画面全体
でのフォーカスの均一性を増すために非点収差補正の量
を追加すると、画面中央の電子ビームスポット径が増加
して解像度が低下する。このような場合に、本発明のご
とく偏向ヨークの磁界内に主レンズを位置させて、かつ
前記した偏向収差補正電極を設けて電子ビームを偏向ヨ
ークの磁界で偏向させることにより、そのフォーカス特
性を改善することができる。

【０３４８】図６１はインライン配列した３電子ビーム
を用いるカラー陰極線管用電子銃の構造を説明する要部
断面図である。

【０３４９】図６２と図６３は電子銃の主レンズを構成
する電極の構造図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部側
断面図である。

【０３５０】図６１に示した電子銃は、図６２の集束電
極と図６３の形状をした陽極を対向させて主レンズ３８
を形成しているインライン配列した３電子ビームを用い
るカラー陰極線管用電子銃の構造を説明する要部断面図
である。

【０３５１】上記のような形状の電極で構成した主レン
ズでは図６１のように等電位線６１が陽極の開口部６ａ
並びに集束電極開口部５ｂの中に浸透して上記３電子ビ
ーム共通の大きな電子レンズを形成する。シールドカッ
プ８１の底面のビーム通過孔８２の開口径が十分大きい
と陽極の開口部６ａ側に浸透した電界はシールドカップ
８１の８２とは別な開口部８３の付近まで到達する。

【０３５２】図６４は本発明の陰極線管における偏向収
差補正電極の他の例の説明図であって、（ａ）は正面
図、（ｂ）は横部分断面図である。同図はインライン配
列した３電子ビームを用いるカラー陰極線管で偏向磁界
内に固定した不均一電界を形成して偏向角度に応じて偏
向収差補正するための電極３９をシールドカップ８１の
底面よりも蛍光面側に設置してする場合を示す。

【０３５３】上記偏向収差補正電極３９付近の電界強度
を高めるためにシールドカップ８１の底面にあるビーム
通過孔を３電子ビーム共通の単一ビーム通過孔にするこ
とで達成できる。

【０３５４】図６１のインライン配列した３電子ビーム
を用いるカラー陰極線管要電子銃の電極部分の一例にお
いて、複数の電極を整列配置して各電子ビームを間隔Ｌ
₈ で電子銃中を通過させるための電子ビーム通過孔が各
電極に設けられている。該電子銃電極の主レンズは、上
記したように図６２，図６３に示した電極で構成されて
いる。

【０３５５】蛍光膜上で解像度向上させるためには主レ
ンズ口径の拡大が必要であるが主レンズ口径は上記電子
ビーム間隔Ｌ₈ に制約される。又図６４のシールドカッ
プ８１の底面までの電界浸透は主レンズ口径拡大、特に
陽極６の主レンズ対向部開口で走査線方向の径の拡大で
助長できる。本例では上記複数の電極に設置された電子
ビーム通過孔のうち隣接する電子ビーム通過孔の間隔の
最も狭い値の０．５倍以上ある走査線方向の開口径の前
記陽極６を用いることで図６４のシールドカップ８１の
底面までの電界浸透を助長する。

【０３５６】本発明の実施例では、図６４の形状をした
偏向収差補正電極と単一孔のシールドカップの底面より
も蛍光面側に設置した組合せと図６１の主レンズ構成電
極並びに、陽極６の主レンズ対向部開口で走査せん方向
の径が複数の電極に設置された電子ビーム通過孔のうち
隣接する電子ビーム通過孔の間隔の最も狭い値の１．４
倍以上ある部品を用いた。

【０３５７】以上のように、本発明の実施例によれば、
特にダイナミックフォーカス電圧の供給を行うことなく
画面全域でしかも電子ビーム全電流域においてフォーカ
ス特性を向上させ、良好な解像度を得ることができると
共に、小電流域でのモアレを低減できる構成を備えた電
子銃を備えた陰極線管を提供することができる。

【０３５８】図６５は本発明による陰極線管を用いた画
像表示装置例と従来の陰極線管を用いた画像表示装置と
の寸法比較説明図であって、（ａ）と（ｂ）は本発明に
よる陰極線管を用いたものの正面図と側面図、（ｃ）と
（ｄ）は従来の陰極線管を用いたものの正面図と側面図
である。

【０３５９】同図において、画像表示装置のキャビネッ
ト８３の奥行きＬ₇ が同図本発明によるもの（ｂ）が従
来の（ｄ）に比較して短く、設置するスペースを節約で
きる。

【０３６０】奥行きＬ₇ を短くできるのは、偏向磁界中
に固定した不均一電界を形成して電子ビームの偏向角に
対応する偏向収差の補正をすることにより該陰極線管の
電子銃の主レンズを偏向ヨークに近付けることが可能に
なり、陰極線管８４の長さＬ₄ を短縮できるからであ
る。

【０３６１】以上のように、本発明の実施例によれば、
特にダイナミックフォーカス電圧の供給を行うことなく
画面全域でしかも電子ビーム全電流域においてフォーカ
ス特性を向上させ、良好な解像度を得ることができると
共に、小電流域でのモアレを低減できる構成を備えた、
キャビネットの奥行きの短い画像表示装置を提供するこ
とができる。

【０３６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏向磁界中に固定した不均一な電界を形成して、電子ビ
ームの偏向がなされてその軌道が変化するときに、当該
偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正することに
より、蛍光膜（画面）の全域、かつ電子ビームの全電流
域で適正な電子ビームの集束作用を得ることが可能にな
り、画面全域における解像度が格段に向上した陰極線管
を得ることができる。

【０３６３】すなわち、上記偏向角に応じて電子ビーム
の偏向収差補正作用が変化する固定した不均一電界を形
成することで、偏向で当該電界中で軌道の変わった電子
ビームにより偏向収差を補正して蛍光面の中央から離れ
た位置でも適切な電子ビームの集束作用を得ることが可
能になる。

【０３６４】また、上記偏向角に応じて電子ビームの偏
向収差補正作用が変化する不均一電界を形成する電極
（偏向収差補正電極）の一部に印加する電圧は該陰極線
管の他の電極と同電位かまたは別の電圧でも良く、別の
電圧の場合は、例えば陰極線管の内部に値の大きな電気
抵抗体を設置し、その一端を例えば蛍光膜に、他端を接
地等の電位に接続して、その中間部の適当な位置から所
要の電圧を取り出すことが出来る。

【０３６５】さらに、電子銃内部で電子ビームの径が最
大となる場所は主集束レンズ付近であり、特にインライ
ン型カラー受像管やカラー表示管などでは、一般にコン
バーゼンス調整の簡便化から電子ビームの偏向磁界は非
斉一であるが、このような場合、偏向磁界による電子ビ
ームの歪みを抑制するために主集束レンズは可能な限り
偏向磁界発生部より離した方が良いため、通常、偏向磁
界発生部は電子銃の主集束レンズよりも蛍光面に近い位
置に設置する。一方、電子銃の陰極から主集束レンズ間
の長さは、電子銃の像倍率を縮小して蛍光面上のビーム
スポット径を小さくするためには、長い方が良い。従っ
て、これらの２つの作用に対応した解像度の良い陰極線
管は必然的に管軸長が長くなる。しかし、本発明によ
り、電子銃の陰極から主集束レンズまでの間の長さを変
化させない状態で主集束レンズの位置を蛍光面に近付け
ることで、電子銃の像倍率は更に縮小して蛍光面上の電
子ビームスポット径を更に小さく出来、同時に管軸長も
短縮できる。

【０３６６】この管軸長の短縮により、主レンズの位置
が蛍光膜に近づいて電子ビーム中の空間電荷の反発の持
続する時間が短縮されるので、蛍光面上のビームスポッ
ト径を更に小さく出来る。この状態では、主集束レンズ
中の電子ビームは偏向磁界発生部に近づくか、偏向磁界
発生部の中に入ってしまうので、偏向磁界により歪み易
くなるが、上記偏向角に応じた偏向収差補正化作用で上
記歪みは抑制される。蛍光面中央のビームスポット径を
更に小さくするため関連業界では恒常的に主集束レンズ
の大口径化への努力が行われている。大口径化は主集束
レンズを通過時の電子ビーム径の拡大で効果を発揮す
る。この状態では主集束レンズ中の電子ビームはますま
す偏向磁界の影響を受けやすくなるので主集束レンズを
偏向磁界から離間しなければならなくなり、該陰極線管
の管軸長が長くなってしまう。本発明では上記偏向量に
応じた偏向収差補正差用によりこの場合にも管軸長を短
縮できるので大口径化した主集束レンズの特徴を十分に
発揮できる。

【０３６７】そして、電子ビームスポットが画面の中央
に位置する時は偏向磁界の影響を受けないので、偏向磁
界による歪み対策は不要になるため、電子銃のレンズ作
用は回転対称の集束系となり、画面上での電子ビームス
ポット径をより小さくすることが出来る。

【０３６８】そして、さらに電子銃の集束電極にダイナ
ミックなフォーカス電圧を印加すれば一層画面の全域で
適正な電子ビームの集束作用が可能になり、画面の全域
で解像度が良好な特性を得られるが、偏向磁界中に位置
して電子ビームが偏向されてその軌道が変化するとき偏
向角に応じて電子ビームの偏向収差補正量が変化する本
発明による固定した不均一電界との組合せにより、必要
なダイナミックフォーカス電圧を低くすることが可能に
なる。

【０３６９】また、さらに、電子銃を構成する複数の電
極で構成される複数の静電レンズの作る電界の少なくと
も１つを非回転対称電界とすることにより、画面中央部
の大電流域での電子ビームスポットの形状を略円形また
は略矩形とし、かつ電子ビーム走査方向に作用する適正
フォーカス電圧が走査方向と直角方向に作用する適正フ
ォーカス電圧より高いフォーカス特性を有する静電レン
ズと、上記画面中央部での小電流域の電子ビームスポッ
トの走査方向径より走査方向と直角方向の径を走査方向
と直角方向のシャドウマスクピッチや走査線密度に適合
させ、かつ走査方向に作用する適正フォーカス電圧が走
査方向と直角方向に作用する適正フォーカス電圧より高
いフォーカス特性を有する静電レンズが形成され、これ
らの非回転対称電界によるレンズは電子ビームを螢光面
の画面上の全域でしかも全電流域においてモアレのない
良好なフォーカス特性をもつ陰極線管を提供することが
できる。

【０３７０】さらに、また、本発明では陰極線管の管軸
長を短縮できるので該陰極線管を用いる画像表示装置の
キャビネットの奥行きを短くできるので、該画像表示装
置を設置するスペースを節約できる。キャビネットの奥
行きを短縮は従来技術では極めて困難であり、大きなセ
ールスポイントになる。更に奥行きの短かいキャビネッ
トは輸送効率が高くなるので画像表示装置の輸送費を節
約できる。

【０３７１】そして、さらに、本発明では陰極線管の管
軸長を短縮できるので該陰極線管の輸送効率を向上させ
輸送費を節約できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による陰極線管の偏向収差補正方法の第
１実施例を説明する模式図である。

【図２】本発明による陰極線管の偏向収差補正方法の第
２実施例を説明する模式図である。

【図３】本発明による陰極線管の偏向収差補正方法の第
４実施例を説明する模式図である。

【図４】本発明による陰極線管の偏向収差補正方法の第
５実施例を説明する模式図である。

【図５】本発明による陰極線管の第１実施例を説明する
断面模式図である。

【図６】本発明による陰極線管の作用を説明する要部断
面模式図である。

【図７】本発明の実施例による陰極線管における不均一
電界形成電極である偏向収差補正電極の作用を従来技術
と対比説明するために偏向収差補正電極を欠如した図６
と同様の要部断面模式図である。

【図８】偏向磁界の軸上での分布例の説明図であって、
偏向角度が１００度以上の陰極線管における磁界分布の
説明図である。

【図９】図８と対応する偏向磁界発生機構の位置関係の
説明図である。

【図１０】偏向磁界の軸上での分布例の説明図であっ
て、偏向角度が１００度未満の陰極線管における磁界分
布の説明図である。

【図１１】図１０と対応する偏向磁界発生機構の位置関
係の説明図である。

【図１２】本発明の偏向磁界中に固定した不均一な電界
を形成する偏向収差補正電極の構造例を示す斜視図であ
る。

【図１３】本発明による陰極線管に用いられる電子銃の
一例を示す要部断面図である。

【図１４】本発明の陰極線管に用いる電子銃構成の１例
を説明する模式図である。

【図１５】本発明の陰極線管に用いる電子銃構成の１例
を説明する模式図である。

【図１６】本発明をインライン配列した３電子ビームを
用いるカラー陰極線管に適用した偏向収差補正電極の構
造例を説明する要部構成図である。

【図１７】インライン配列した３電子ビームを用いるカ
ラー陰極線管に偏向収差補正電極を適用した本発明の陰
極線管の他の例を説明する要部構成図である。

【図１８】本発明をインライン配列した３電子ビームを
用いるカラー陰極線管に適用した偏向収差補正電極のさ
らに他の例を説明する要部構成図である。

【図１９】本発明を図１８と同様にインライン配列した
３電子ビームを用いるカラー陰極線管に適用した偏向収
差補正電極のさらに又他の例を説明する要部構成図であ
る。

【図２０】偏向収差補正電極を取り付けた電子銃の構造
例の説明図である。

【図２１】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２２】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成のまた他例の説明図である。

【図２３】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２４】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２５】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２６】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２７】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２８】本発明の陰極線管に用いる電子銃における偏
向収差補正電極の構成の他例の説明図である。

【図２９】主レンズと蛍光膜の間での電子ビ−ムに対す
る空間電荷の反発の影響の説明図である。

【図３０】主レンズと蛍光膜間の距離と蛍光膜上の電子
ビームスポットの大きさの関係の説明図である。

【図３１】本発明による陰極線管の１実施例における寸
法例を説明する断面模式図である。

【図３２】本発明による陰極線管の１実施例における寸
法例を比較するための従来技術による陰極線管の断面模
式図である。

【図３３】本発明による陰極線管の１例を示す要部模式
図である。

【図３４】本発明による陰極線管の他例を示す要部模式
図である。

【図３５】ネック部の長さＬと偏向ヨーク位置でのネッ
ク部の温度Ｔの関係の説明図である。

【図３６】本発明による陰極線管に用いる電子銃の詳細
構造例を説明する側面図である。

【図３７】本発明による陰極線管に用いる電子銃の詳細
構造例の要部を示す部分破断した側面図である。

【図３８】偏向ヨークの磁界内に位置して、電子ビ−ム
を偏向ヨークの磁界で偏向するときに当該偏向角に応じ
て電子ビームの収束状態を制御する偏向収差補正電極の
各種の具体的構造例の説明図である。

【図３９】偏向ヨークの磁界内に位置して、電子ビ−ム
を偏向ヨークの磁界で偏向するときに当該偏向角に応じ
て電子ビームの収束状態を制御する偏向収差補正電極の
具体的構造例の説明図である。

【図４０】偏向ヨークの磁界内に位置して、電子ビ−ム
を偏向ヨークの磁界で偏向するときに当該偏向角に応じ
て電子ビームの収束状態を制御する偏向収差補正電極の
具体的構造例の説明図である。

【図４１】偏向ヨークの磁界内に位置して、電子ビ−ム
を偏向ヨークの磁界で偏向するときに当該偏向角に応じ
て電子ビームの収束状態を制御する偏向収差補正電極の
具体的構造例の説明図である。

【図４２】偏向ヨークの磁界内に位置して、電子ビ−ム
を偏向ヨークの磁界で偏向するときに当該偏向角に応じ
て電子ビームの収束状態を制御する偏向収差補正電極の
具体的構造例の説明図である。

【図４３】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極を陽極とは接続せずに陽極電位より
も低い電位を供給する場合の構造例の説明図である。

【図４４】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極を陽極とは接続せずに陽極電位より
も低い電位を供給する場合の構造例の説明図である。

【図４５】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極を陽極とは接続せずに陽極電位より
も低い電位を供給する場合の構造例の説明図である。

【図４６】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極を陽極とは接続せずに陽極電位より
も低い電位を供給する場合の構造例の説明図である。

【図４７】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極を陽極とは接続せずに陽極電位より
も低い電位を供給する場合の構造例の説明図である。

【図４８】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極を陽極とは接続せずに陽極電位より
も低い電位を供給する場合の構造例の説明図である。

【図４９】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極のインライン配列された３電子ビー
ムの内、中央に位置する電子ビームと脇に位置する電子
ビームの偏向収差補正量が異なる場合の構造例の説明図
である。

【図５０】偏向ヨ−クの磁界内に固定した不均一電界を
形成し電子ビームを偏向ヨークの磁界で偏向するとき
に、当該偏向角に応じて電子ビームの偏向収差を補正す
る偏向収差補正電極でインライン配列された３電子ビー
ムの内、脇に位置する電子ビームのインライン方向に偏
向される場合に偏向方向により偏向収差補正量が異なる
場合の構造例の説明図である。

【図５１】本発明を適用する電極構成の電子銃基本構造
例を説明する断面模式図である。

【図５２】本発明を適用する電極構成の電子銃基本構造
例を説明する断面模式図である。

【図５３】本発明を適用する電極構成の電子銃基本構造
例を説明する断面模式図である。

【図５４】本発明を適用する電極構成の電子銃基本構造
例を説明する断面模式図である。

【図５５】本発明を適用する電極構成の電子銃基本構造
例を説明する断面模式図である。

【図５６】本発明を適用する電極構成の電子銃基本構造
例を説明する断面模式図である。

【図５７】本発明を適用する他の電子銃の構成を説明す
る模式図である。

【図５８】図５７における第２電極の詳細構成の説明図
である。

【図５９】図５７における第３電極の詳細構成の説明図
である。

【図６０】図５７における第４電極の詳細構成の説明図
である。

【図６１】インライン配列した３電子ビームを用いるカ
ラー陰極線管用電子銃の構造を説明する要部断面図であ
る。

【図６２】電子銃の主レンズを構成する一方の電極の構
造図である。

【図６３】電子銃の主レンズを構成する他方の電極の構
造図である。

【図６４】本発明の陰極線管における偏向収差補正電極
の他の例の説明図である。

【図６５】本発明による陰極線管を用いた画像表示装置
例と従来の陰極線管を用いた画像表示装置との寸法比較
説明図である。

【図６６】偏向量と偏向収差量の関係の説明図である。

【図６７】偏向量と偏向収差補正量の関係の説明図であ
る。

【図６８】電子ビームの蛍光膜上の集束状態の説明図で
ある。

【図６９】陰極線管の蛍光面を構成するパネル部に形成
される走査線の説明図である。

【図７０】固定した不均一電界を形成する偏向収差補正
電極の構成例の説明図である。

【図７１】固定した不均一電界形成を形成するための円
筒電極と平行平板電極の配置図である。

【図７２】インライン型電子銃を備えたシャドウマスク
方式カラー陰極線管の断面を説明する模式図である。

【図７３】画面の中央部で円形となる電子ビームスポッ
トで画面の周囲を発光させた場合の電子ビームスポット
の説明図である。

【図７４】陰極線管の偏向磁界分布の説明図である。

【図７５】電子ビームスポット形状の変形を説明する電
子銃の電子光学系の模式図である。

【図７６】図７５で説明した画面周辺部での画質の低下
を抑制する手段の説明図である。

【図７７】図７６に示したレンズ系を用いた場合の螢光
面の電子ビームスポット形状を説明する模式図である。

【図７８】主レンズのレンズ強度を非回転対称とする代
わりにプリフォーカスレンズの水平方向（Ｘ−Ｘ）レン
ズ強度を強化した電子銃の電子光学系の模式図である。

【図７９】図７７の構成にハローの抑制効果を付加した
電子銃の電子光学系の模式図である。

【図８０】図７９に示した構成のレンズ系を用いたとき
の画面上での電子ビームのスポット形状を説明する模式
図である。

【図８１】小電流時での電子ビームの軌道を説明する電
子銃光学系の模式図である。

【図８２】プリフォーカスレンズの内の発散レンズ側の
画面垂直方向（Ｙ−Ｙ）のレンズ強度を大きくした場合
の電子銃の光学系を示す模式図である。

【図８３】陰極線管用電子銃の一例を説明する全体側面
図である。

【図８４】図８３に示した電子銃の要部部分断面図であ
る。

【図８５】フォーカス電圧の与え方による電子銃の構造
比較のための要部断面模式図である。

【図８６】図８５に示した電子銃に供給するフォ−カス
電位の説明図である。

【符号の説明】

１ 第１電極 ２ 第２電極 ３ 第３電極 ４ 第４電極 ５ 第５電極 ６ 第６電極 ７ ネック部 ８ ファンネル部 １０ 電子ビーム １１ 偏向ヨーク １３ 蛍光膜 １４ パネル部 ３８ 主レンズ ３９，３９’ 偏向収差補正電極 ６１ 等電位線 ６２ 電界の中央を通過する電子ビーム ６３ 電界の中央から離れた部分を通過する電子ビー
ム。

Claims (33)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを形成する陰極と、複数の電極
   から成り前記電子ビームを整形する主レンズ形成電極
   と、この主レンズ形成電極に隣接して配置され前記整形
   された電子ビームを外部環境から保護するシールドカッ
   プを順次管軸に沿って配設してなる電子銃と、 前記電子ビームを水平方向および垂直方向に偏向するた
   めの偏向磁界を発生させる偏向装置および、 前記偏向された電子ビームが射突して発光することによ
   り画像を形成する蛍光面を少なくとも備える陰極線管の
   偏向収差補正方法において、前記偏向磁界は、水平方向にピンクッション形、垂直方
   向にバレル形の非斉一磁界分布で形成され、 前記偏向装置により形成される偏向磁界中に、前記電子
   銃のシールドカップの陰極側の端部より蛍光面に近づく
   側で、垂直方向に前記電子ビームの通路を挟んで互いに
   対向するように前記蛍光面の方向に延びる電極を配置す
   ることによって、前記電子ビームの偏向量に応じて該電
   子ビームへの集束または発散作用が変化する固定した不
   均一電界を形成し、電子ビームの偏向量に対応した偏向
   収差を補正することを特徴とする陰極線管の偏向収差補
   正方法。
2. 【請求項２】 電子ビームを形成する陰極と、複数の電極
   から成り前記電子ビームを整形する主レンズ形成電極
   と、この主レンズ形成電極に隣接して配置され前記整形
   された電子ビームを外部環境から保護するシールドカッ
   プを順次管軸に沿って配設してなる電子銃と、 前記電子ビームを水平方向および垂直方向に偏向するた
   めの偏向磁界を発生させる偏向装置および、 前記偏向された電子ビームが射突して発光することによ
   り画像を形成する蛍光面を少なくとも備える陰極線管の
   偏向収差補正方法において、前記偏向磁界は、水平方向にピンクッション形、垂直方
   向にバレル形の非斉一磁界分布で形成され、 前記偏向装置により形成される偏向磁界中に、前記電子
   銃のシールドカップの陰極側の端部より蛍光面に近づく
   側で、垂直方向に前記電子ビームの通路を挟んで互いに
   対向するように前記蛍光面の方向に延びる電極を配置す
   ることによって、非点収差をもち前記電子ビームの偏向
   量に応じて該電子ビームへの集束または発散作用が変化
   する固定した不均一電界を形成し、電子ビームの偏向量
   に対応した偏向収差を補正することを特徴とする陰極線
   管の偏向収差補正方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記固定した不均一電
   界が電子ビームを発散する非点収差をもつことを特徴と
   する陰極線管の偏向収差補正方法。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記固定した不均一電
   界が電子ビームを発散する非点収差をもち、電子ビーム
   の走査線と直角方向の偏向量に対応した偏向収差を補正
   することを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
5. 【請求項５】 請求項２において、前記固定した不均一電
   界が電子ビームを発散する非点収差をもち、電子ビーム
   の走査線方向の偏向量に対応した偏向収差を補正するこ
   とを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
6. 【請求項６】 請求項２において、前記固定した不均一電
   界が電子ビームを集束する非点収差をもつことを特徴と
   する陰極線管の偏向収差補正方法。
7. 【請求項７】 請求項２において、前記固定した不均一電
   界が電子ビームを集束する非点収差をもち、電子ビーム
   の走査線と直角方向の偏向量に対応した偏向収差を補正
   することを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
8. 【請求項８】 請求項２において、前記固定した不均一電
   界が電子ビームを集束する非点収差をもち、電子ビーム
   の走査線方向の偏向量に対応した偏向収差を補正するこ
   とを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
9. 【請求項９】 電子ビームを形成する陰極と、複数の電極
   から成り前記電子ビームを整形する主レンズ形成電極
   と、この主レンズ形成電極に隣接して配置され前記整形
   された電子ビームを外部環境から保護するシールドカッ
   プを順次管軸に沿って配設してなる電子銃と、 前記電子ビームを水平方向および垂直方向に偏向するた
   めの偏向磁界を発生させる偏向装置および、 前記偏向された電子ビームが射突して発光することによ
   り画像を形成する蛍光面を少なくとも備える陰極線管の
   偏向収差補正方法において、前記偏向磁界は、水平方向にピンクッション形、垂直方
   向にバレル形の非斉一磁界分布で形成され、 前記偏向装置により形成される偏向磁界中に、前記電子
   銃のシールドカップの陰極側の端部より蛍光面に近づく
   側で、垂直方向に前記電子ビームの通路を挟んで互いに
   対向するように前記蛍光面の方向に延びる電極を配置す
   ることによって、コマ収差をもち前記電子ビームの偏向
   量に応じて該電子ビームへの集束または発散作用が変化
   する固定した不均一電界を形成し、電子ビームの偏向量
   に対応した偏向収差を補正することを特徴とする陰極線
   管の偏向収差補正方法。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記固定した不均一
    電界が電子ビームを発散するコマ収差をもつことを特徴
    とする陰極線管の偏向収差補正方法。
11. 【請求項１１】 請求項９において、前記固定した不均一
    電界が電子ビームを発散するコマ収差をもち、電子ビー
    ムの走査線と直角方向の偏向量に対応した偏向収差を補
    正することを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
12. 【請求項１２】 請求項９において、前記固定した不均一
    電界が電子ビームを発散するコマ収差をもち、電子ビー
    ムの走査線方向の偏向量に対応した偏向収差を補正する
    ことを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
13. 【請求項１３】 請求項９において、前記固定した不均一
    電界が電子ビームを集束するコマ収差をもつことを特徴
    とする陰極線管の偏向収差補正方法。
14. 【請求項１４】 請求項９において、前記固定した不均一
    電界が電子ビームを集束するコマ収差をもち、電子ビー
    ムの走査線と直角方向の偏向量に対応した偏向収差を補
    正することを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
15. 【請求項１５】 請求項９において、前記固定した不均一
    電界が電子ビームを集束するコマ収差をもち、電子ビー
    ムの走査線方向の偏向量に対応した偏向収差を補正する
    ことを特徴とする陰極線管の偏向収差補正方法。
16. 【請求項１６】 電子ビームを形成する陰極と、複数の電
    極から成り前記電子ビームを整形する主レンズ形成電極
    と、この主レンズ形成電極に隣接して配置され前記整形
    された電子ビームを外部環境から保護するシールドカッ
    プを順次管軸に沿って配設してなる電子銃と、 前記電子ビームを水平方向および垂直方向に偏向するた
    めの偏向磁界を発生させる偏向装置および、 前記偏向された電子ビームが射突して発光することによ
    り画像を形成する蛍光面を少なくとも備える陰極線管に
    おいて、前記偏向磁界は、水平方向にピンクッション形、垂直方
    向にバレル形の非斉一磁界分布で形成され、 前記偏向装置により形成される偏向磁界中に、前記電子
    銃のシールドカップの陰極側の端部より蛍光面に近づく
    側で、垂直方向に前記電子ビームの通路を挟んで互いに
    対向するように前記蛍光面の方向に延び、前記電子ビー
    ムの偏向量に対応した偏向収差を補正するための、前記
    電子ビームの偏向量に応じて該電子ビームへの集束また
    は発散作用が変化する固定した不均一電界を形成する偏
    向収差補正電極を備えたことを特徴とする陰極線管。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの偏向量に対応した非点収差をもつこ
    とを特徴とする陰極線管。
18. 【請求項１８】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの偏向量に対応して電子ビームを発散
    する非点収差をもつことを特徴とする陰極線管。
19. 【請求項１９】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線と直角方向の偏向量に対応し
    て電子ビームを発散する非点収差をもつことを特徴とす
    る陰極線管。
20. 【請求項２０】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線方向の偏向量に対応して電子
    ビームを発散する非点収差をもつことを特徴とする陰極
    線管。
21. 【請求項２１】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの偏向量に対応して電子ビームを集束
    する非点収差をもつことを特徴とする陰極線管。
22. 【請求項２２】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線と直角方向の偏向量に対応し
    て電子ビームを集束する非点収差をもつことを特徴とす
    る陰極線管。
23. 【請求項２３】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線方向の偏向量に対応して電子
    ビームを集束する非点収差をもつことを特徴とする陰極
    線管。
24. 【請求項２４】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの偏向量に対応したコマ収差をもつこ
    とを特徴とする陰極線管。
25. 【請求項２５】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの偏向量に対応して電子ビームを発散
    させるコマ収差をもつことを特徴とする陰極線管。
26. 【請求項２６】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線と直角方向の偏向量に対応し
    て電子ビームを発散させるコマ収差をもつことを特徴と
    する陰極線管。
27. 【請求項２７】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線方向の偏向量に対応して電子
    ビームを発散させるコマ収差をもつことを特徴とする陰
    極線管。
28. 【請求項２８】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの偏向量に対応して電子ビームを集束
    させるコマ収差をもつことを特徴とする陰極線管。
29. 【請求項２９】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線と直角方向の偏向量に対応し
    て電子ビームを集束させるコマ収差をもつことを特徴と
    する陰極線管。
30. 【請求項３０】 請求項１６において、前記偏向収差補正
    電極が電子ビームの走査線方向の偏向量に対応して電子
    ビームを集束させるコマ収差をもつことを特徴とする陰
    極線管。
31. 【請求項３１】 電子ビームを形成する陰極と、複数の電
    極から成り前記電子ビームを整形する主レンズ形成電極
    と、この主レンズ形成電極に隣接して配置され前記整形
    された電子ビームを外部環境から保護するシールドカッ
    プを順次管軸に沿って配設してなる電子銃と、 前記電子ビームを水平方向および垂直方向に偏向するた
    めの偏向磁界を発生させる偏向装置および、 前記偏向された電子ビームが射突して発光することによ
    り画像を形成する蛍光面を少なくとも備える陰極線管を
    用いてなる画像表示装置において、前記偏向磁界は、水平方向にピンクッション形、垂直方
    向にバレル形の非斉一磁界分布で形成され、 前記陰極線管の偏向装置により形成される偏向磁界中
    に、前記電子銃のシールドカップの陰極側の端部より蛍
    光面に近づく側で、垂直方向に前記電子ビームの通路を
    挟んで互いに対向するように前記蛍光面の方向に延び、
    前記電子ビームの偏向量に対応した偏向収差を補正する
    ための、前記電子ビームの偏向量に応じて該電子ビーム
    への集束または発散作用が変化する固定した不均一電界
    を形成する偏向収差補正電極を備えた陰極線管を用いた
    ことを特徴とする画像表示装置。
32. 【請求項３２】 請求項３１において、前記陰極線管の偏
    向収差補正電極が電子ビームの偏向量に対応した非点収
    差をもつことを特徴とする画像表示装置。
33. 【請求項３３】 請求項３１において、前記陰極線管の偏
    向収差補正電極が電子ビームの偏向量に対応したコマ収
    差をもつことを特徴とする画像表示装置。●