JPH03129643A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子銃に係り、特にデイスプレィ管等の陰極
線管の解像度を螢光体スクリーン全面全域で向上させた
陰極線管用電子銃に関する。

〔従来の技術〕

この種の陰極線管では、設定輝度に対して量適の解像度
を得るための電子銃のプリフォーカスレンズ電極並びに
主レンズ電極の最適化を行っている。

受像管の明るさ、解像度を向上させるためには、電子ビ
ームの高電流域における螢光体スクリーン面上に生成さ
れる輝点である電子ビームスポットが径小でかつ真円に
近いものでなければならない。

しかし、電子銃から出射される電子ビームスポットは電
流の量によりその大きさは変わり、電流量によって解像
度は変化する。

以下、上記の事情をカラー受像管について説明する。

電子銃から螢光体スクリーン面に至る電子ビーム軌道は
、電子ビームの偏向角度の増大に伴って長大となるので
、螢光体スクリーン面の中央部において径小でかつ真円
の電子ビームスポットが得られる最適フォーカス電圧に
保つと、螢光体スクリーン面の周辺部ではオーバフォー
カスの状態となり、周辺部において良好な電子ビームス
ポットおよび高い解像度を得ることができなくなる。

そこで、電子ビームの偏向角の増大に伴ってフォーカス
電圧を高めて主レンズ電界を弱める。所謂ダイナミック
フォーカス方式が採用されているのであるが、この方式
は、以下に説明するように、インライン型カラー受像管
等の陰極線管の駆動には適しない。

すなわち、３つの電子ビーム出射部を水平走査方向−直
線上に配列してなるインライン型カラー受像管では、セ
ルフコンバーゼンス効果を得るために水平偏向磁界をビ
ンクツション状に、垂直偏向磁界をバレル状に、それぞ
れ歪ませているので、ここを通過した電子ビームの断面
形状は歪を持ったものとなる。

螢光体スクリーン面は、通常横長すなわち電子ビーム配
列方向（水平方向）の辺が長い矩形状であるので、水平
方向周辺部での歪が特に大きくなる。

第７図は４極レンズＵｉ　Ｗと電子ビームとの関係の説
明図であって、１．２．３は電子ビーム、４は水平偏向
磁界、５は偏向作用によるビーム移動方向である。

第８図はビンクツション分布の水平偏向磁界と電子ビー
１、との関係の説明図であって、６は２極磁界成分、７
は４極磁界成分、８は偏向作用、によるビーム移動方向
、９は電子ビーｌ、である。

第９図はビームスポットの形状歪の説明図であって、９
Ｈは電子ビームの高ｍ度部（コア一部）、９　Ｌ、は同
じく低輝度部（ヘイズ部）である。

以下、第７図、第８図および第９図を参照して磁界分布
と電子ビームスポットの形状変化について説明する。

第７図において、同図面の紙面裏側から進行してきた３
本の電子ビーム１．２．３は、ピンクッシ：１ン状分布
の水平偏向磁界４に入射することより、矢印５で示す方
向へ、の偏向作用を受ける。すなわち、ビンクツション
状分布の水平偏向磁界４は、第８図（ａ）に示すような
２極磁界威分６と、同図（ｂ）に示すような４極磁界成
分とから成ると考えることができ、２極磁界成分６が電
子ビーム９に対して矢印８で示す方向へ偏向作用を与え
る。

４極磁界威分７は３本の電子ビームにセルフコンバーゼ
ンス作用を与えるものであるが、１本の電子ビーム９に
ついてみると、水平方向に発散作用を、垂直方向に集束
作用を、それぞれ与えるがために、横長偏平の断面形状
となる。

ところで、上記発散作用は、電子ビーム偏向角度の増大
に伴い電子ビーム軌道が長大となることによる電子ビー
ムスポットのオーバフォーカスを、打ｐ消す向きに作用
するので、インライン型カラー受像管では、電子ビーム
スポットの水平方向に関しては、偏向期間中、最適スオ
ーカス状態に保たれる。しかし、垂直方向に関しては、
上記の集束作用が加わることによって、オーバフォーカ
スの度合が著しく増す。

その結果、螢光体スクリーン面の中央部に生成される電
子ビームスポットが第９図に「００」で示すような円形
となるのに対し、水平方向周辺部に生成される電子ビー
ムスポットは高輝度のコア一部９Ｈと低輝度のヘイズ部
９Ｌとからなる非円形に歪み、特にヘイズ部９Ｌの垂直
方向への大きな伸びがフォーカス特性に悪影響を及ぼす
。

そして、このような場合、従来のダイナミックフォーカ
ス方式を適用すると、この方式が主レンズのレンズ作用
を水平、垂直方向に関係なく均等に弱めるので、垂直方
向についてはヘイズ部９Ｌを除去しても、すでにｌｌｆ
、適フォーカスとなっている水平方向は更にアンダーフ
ォーカス状態となり、水平方向の径が増大してしまう。

この結果、電子ビームスポットは著しく横長となり、水
平方向の解像度が低下する。

このような問題を解決し、螢光体スクリーン面の全域に
おいて高い解像度を得ることができるようにした受像管
装置が本願出願人の出側にかかる特側昭６３−２３０１
１６号として提案されている。

第１０図は上記提案にかかる陰極線管の電子銃の説明図
であって、＜ａ）は電子銃の構造を示す断面図、（ｂ）
は第１集束電極を（ａ）の矢印Ａ方向からみた正面図、
（ｃ）は第２集束電極を（ａ）の矢印Ｂ方向からみた正
面図である。

同図において、Ｋ＋　、Ｋｇ　、に３は熱陰極（以下、
単に陰極）、１０は制御電極、２０は加速電極、３０は
第１集束電極、３８はリム電極、４０は第２集束電極、
５０は陽極電極（以下、単に陽極）、１１．１２．１３
，２１．２２，２３．３１ａ、３２ａ、３３ａ、３１ｂ
、３２ｂ、３３ｂ。

４１ａ、４２ａ、４３ａ、４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、５
１，５２．５３は電子ビーム通過孔、Ｃは電子銃軸、Ｃ
Ｂはセンタービーム、ＳＢ、、ＳＢ。

はサイドビームである。そして、水平方向−直線上に配
列された陰極に、、に２．に、ｌｌ、制御電極１０、加
速電極２０、第１集束電極３０、第２集束電極４０およ
び最終加速電極である陽極５０とでインライン型カラー
受像管用電子銃を構成している。

第ｉｆｆ束電極３０は、第２集束電極４０例の端面に３
個の円形の電子ビーム通過孔３１ａ、３２ａ、３３ａを
有し、第２集束電極４０に対向して、この電子ビーム通
過孔を形成する端面から上記電子ビーム通過孔を水平方
向から挟んで上記第２集束電極４０方向に垂直に植立し
た４個の平行平板３４．３５．３６．３７からなる第１
の平板電極（垂直板）を有している。

そして、第１の平板ｔｉを構成する平行平板３４゜３５
．３６．３７を包囲し、かつこの平行平板の先端３４ａ
、３５ａ、３６ａ、３７ａから第２集束電極４０側に一
定の距離まで延長したリム電極３８を有している。

上記リム電極３８は、第１集束電極３０に構造的に接続
したものとして図示しているが、第１集束電極３０と構
造的に独立させ、電気的に同電位となるように接続して
もよい。

また、第２集束電極４０は、第１集束電極３０の端面に
３個の円形の電子ビーム通過孔４１ａ。

４２ａ、４３ａを有し、この電子ビーム通過孔を垂直方
向から挟んで上記第１集束電極３０方向に水平に植立し
た一対の平行平板４５．４６からなる第２の平板電極（
水平板）を有している。

この水平板は、各電子ビームに対して各別に、すなわち
３対設けてもよいものである。

そして、上記第２の平板電極を構成する平行平板の先端
部４５ａ、４６ａは第１集束電極３０のリム電極３８内
まで延長されており、第１集束電極３０の平行平板の先
端部３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７ａに対して電子銃軸
方向に一定間隔ｅで設置されている。また、陽極５０例
の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔４１ｂ、４２
ｂ、４３ｂを有している。そして、陽極５０の第２集束
電極４０側の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔５
１．５２．５３が設けられており、サイド電子ビーム通
過孔の電子銃軸からの離軸距離Ｓ２は、前段電極である
陰極に＋　、Ｋｚ　、に３　、制御電極ＩＯ１加速電極
２０、第１集束電極３０、第２集束電極４０のサイド電
子ビーム通過孔の離軸距離ＳＩに対して、Ｓ、＞Ｓ、の
関係となっており、第２集束電極４０と陽極５０どの間
で主レンズが形成され、サイド電子ビームＳＢ＋、ＳＢ
ｔを螢光体スクリーン面上に集中させるようになってい
る。

なお、制御電極１０および加速電極２０は、それぞれ３
個の円形の電子ビーノ、通過孔１１．１２゜１３．２１
．２２．２３を有し、第１集束電極３０の加速電極２０
例の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔３１ｂ、３
２ｂ、３３ｂが形成されている。

動作時に各電極に与えられる印加電圧は、陰極に５０〜
１７０Ｖ、制御電極にＯｖ、加速電極に４００〜８００
ｖ、第１集束電極３０への印加電圧ｖｆとして５〜８ｋ
Ｖ、陽極電圧Ｅｂ、として２５ｋＶであり、また第２集
束電極４０には電子ビームの垂直、水平偏向に同期して
変化するダイナミック電圧ＤＶｆが印加される。このダ
イナミック電圧ＤＶｆは、電子ビームの偏向量が０のと
きは第１集束電極３０の電圧Ｖｆと同等の５〜８ｋＶで
あり、電子ビームの偏向量が増すに従って漸次上昇し、
電子ビームの偏向量が最大のとき第１集束電極３０の電
圧Ｖｆよりも０．４〜１ｋＶだけ高い電位となる。

電子ビームの偏向量が０のときは、上記のように、第１
集束電極３０と第２集束電極４０との間に電位差がない
ため、第１集束電極３０内部の平行平板（第１の平行電
極：垂直板’）３４，３５゜３６．３７と第２集束電極
４０に取付けられている平行平板（第２の平板電極：水
平板）４５．４６による電子ビームへの影響はなく、電
子ビームは第２集束電極４０と陽極５０との間の主レン
ズにより螢光体スクリーン面の中央部で最適フォーカス
で集中する。

電子ビームの偏向量が増すと、第２集束電極４０の電位
が第１集束電極３０の電位よりも高くなることから、第
１集束電極３０内部の平行平板（垂直板）３４，３５．
３６．３７と第２集束電極４０に取付られた平行平板（
水平板）、４５．４６とによって４極レンズ電界が形成
されると共に、第２集束電極４０と陽極５０との電位差
が減少して主レンズによる集束作用が弱くなる。

第１１図は第１０図に示した電子銃の第１集束電極と第
２集束電極とによる４極レンズ電界作用の説明図であっ
て、（ａ）は第１集束電極の部分正面図、（ｂ）は第２
集束電極の部分断面図である。

同図において、Ｆｈ、Ｆｖ、Ｆｖｖは電界による電子ビ
ームに作用する力を、また第１０図と同一符号は同一符
号を示す。

第１集束電極３０内部の平行平板（垂直板）３４゜３５
．３６．３７と第２集束電極４０に取付られた平行平板
（水平板）４５．４６とにより形成される電界は、所謂
４極レンズ電界であり、同図（ａ）の第１集束電極３０
内部の垂直板３４−３５゜３５−３６．３６−３７間（
同図には３５＝３６のみ示す）では、垂直方向にゆるや
かな、水平方向ではきつい集束電界が形成され、電子ビ
ームは’ｆ？ｈ−１’；’ｖ　ｌ　　（Ｆｈ＞Ｆｖ）の
力で水平方向に大きく集束される。また、同図（ｂ）の
第２集束電極４０に取付けられた水平板４５−４６間で
は、垂直方向にきつく、水平方向では殆ど影響のない発
散レンズが形成され、Ｆｖｖの力で垂直方向に大きく発
散される。

このため、第１集束電極３０と第２集束電極４０との間
で電子ビームは垂直方向に縦長断面となり、偏向磁界を
通過する電子ビームが、前記第８図で説明したような４
極磁界戒分によって水平方向に横長の断面形状に歪むの
とは逆の作用となり、第１集束電極３０と第２集束電極
４０の再集束電極による作用の相殺によって電子ビーム
スポットの横長偏平化が防止される。

また、電子ビームの偏向量が増すに従い、主レンズのレ
ンズ倍率が弱くなるので、偏向量を増加した電子ビーム
が螢光体スクリーン面上でオーバフォーカスとなる度合
も軽減され、螢光体スクリーン面の中央部のみならず、
その周辺部においても最適フォーカスで集中させること
かでき、かつ真円に近い電子ビームスポットを得ること
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術においては、カソードから出射される電
子ビームの量により螢光体スクリーン面の周辺部の補正
量が異なり、大電流時（高電流時：高輝度時）と小電流
時（低電流時：低輝度時）とで解像度が異なってしまう
。以下、上記従来技術の問題点を図面により説明する。

第１２図は電子ビームの電流量の違いによる電子ビーム
スポット形状変化の説明図であり、また第１３図は陰極
から螢光体スクリーンまでの間で電子ビームに作用する
力の説明図である。

大電流時には前記第１集束電極３０の垂直板３４゜３５
．３６．３７と第２集束電極４０の水平板４５゜４６の
最適化を行って螢光体スクリーン面の周辺部のビームス
ポットを第１２図（ａ）　ノ（ａ　−１）に示すように
径小かつ真円に近いものにすると、小電流時では第１２
図（ａ）の（ａ−２）に示すように水平方向にオーバフ
ォーカスとなり、ハローが生じて横長となる。また、小
電流時には同図（ｂ）の（ｂ−１）示したように径小か
つ真円に近いスポット形状とすることができるが、大電
流では（ｂ−２＞のように水平方向がアンダーフォーカ
スとなり、横長楕円のコアーとなる。これは、電流量に
より電子ビームの相互間の反発作用の力が異なるためと
考えられる。

通常、第２集束電極４０に印加されるダイナミックフォ
ーカス電圧ＤＶｆは螢光体スクリーン周辺部のビームス
ポットの垂直方向のハローを消すことで最適フォーカス
となるように、大ｉｔ流時では第１集束電極３０の垂直
板３４．３５，３６゜３７と第２集束電極４０の水平板
４５．４６を最適化し、螢光体スクリーン面周辺部の水
平方向ビームスポット径を最小としている。このときの
電子ビームへの水平方向の作用は、第１集束電極と第２
集束電極間の４極レンズ作用（Ｆｈ）、偏向歪みの作用
（偏向磁界の作用：Ｆｈｌ）、１ｉ子ビ一ム間の反発作
用（空間電荷反発作用：Ｆｈｚ）の３つが考えられ、螢
光体スクリーン周辺部で最適フォーカスを得るには、第
１３図（ａ）のように第１集束電極と第２集束電極間の
４極レンズの作用Ｆｈは、偏向歪みＦｈｔ（発散作用）
と電子ビーム間の反発作用Ｆｈｔ（発散作用）とを合成
したものの均衡がとれ、螢光体スクリーン面周辺部テ断
面が丸いビームスポットが得られる。

一方、小電流では、動図（ｂ）のように電子ビーム間の
反発作用Ｆｈ、か弱くなる分く同図ではＦｈｚを零とし
ている）、４極レンズの集束作用Ｆｈにより水平方向が
オーバフォーカスとなる。

このため、前記先行技術では電子ビームの電流量の変化
による螢光体スクリーン面周辺部でのビームスポット形
状の最適化は困難であるという問題がある。

本発明の目的は、電子銃を構成する主レンズ以外のプリ
フォーカスレンズに４極レンズを採用することにより、
また、電子ビーＪ・の偏向角に応じてフォーカス電圧が
変化する第３の集束電極を加速電極と第１集束電極の間
に設けることにより、螢光体スクリーン面の全域にわた
って小電流から大電流まで高い解像度を得ろことができ
る陰極線管用電子銃を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、一方向に配列した複数本の電子ビームを発
射する陰極、制御を極、加速電極、集束電極、および陽
極とから成る電子銃において、加速電極に電子ビームの
個数に応じた電子ビーム通過孔を備えると共に、集束電
極側に電子ビーム配列方向に長いスリット孔を設け、集
束電極を電子ビームの個数に応じた同軸の電子ビーム通
過孔を持つ第１集束電極、第２集束電極および第３集束
電極から構成し、第１！Ｊ束電極と第２集束！極は電子
ビームの個数に応じた円形の電子ビーム通過孔を有し、
第２集束１！極の電子ビーム通過孔を電子ビーム配列方
向から挟むように第３集束電極方向に植立させた複数の
平行平板電極（垂直板）およびこれらの平行平板電極を
包囲するリム電極と、第３集束電極の電子ビーム配列方
向と直角な方向（垂直方向）から挟むように第２集束電
極方向に植立させた一対の平行平板を極（水平板）とを
設けた構成としたことにより達成される。

〔作用〕

第２集束電極の電子ビーム通過孔を挾む平行平板（垂直
板）と第３集束電極の電子ビーム通過孔を挟む平行平板
電極（水平板）とにより、４極レンズ電界が形成される
。また、加速電極のスリットにより小電流時の画面周辺
部のオーバフォーカスを補正する。また、加速電極に対
向する第１集束電極にダイナミックフォーカス電圧を印
加することで加速電極のスリット効果を高めるとともに
径電流量の違いによるビームスポット径の変化を少くさ
せる。

これにより、電子ビーム景に対する螢光体スクリーン周
辺部での電子ビームスポット形状の最適化を可能とする
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による陰極線管用電子銃の第１の実施例
の説明図であり、＜ａ＞は電子銃の構成を示す断面図、
（ｂ）は加速電極を（ａ）の矢印Ａ方向からみた正面図
であって、Ｋ＋　、に２．に３は熱陰極（以下、単に陰
極〉、１０は制ｗｉｔ極、２０は加速電極、３０は第１
集束電極、４０は第２集束電極、４８はリム電極、５０
は第３集束電極、６０は陽極電極（以下、単に陽極）、
１１゜１２．１３．２１．２２．２３．３１．３２，３
３゜４１ａ、４２ａ、４３ａ、４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ
、５１ａ、５２ａ、５３ａｓ　５１ｂ＋　　５２ｂ。

５３ｂ、６１，６２．６３は電子ビーム通過孔を示し、
４４．４５．４６．４７は垂直板、４８はリム電極、５
４（５５）は水平板を示す。また、Ｃは電子銃軸、ＣＢ
はセンタービーム、ＳＢ、。

ＳＢｔはサイドビームである。そして、水平方向−直線
上に配列された陰極に＋　＊　Ｋ！　＋　Ｋｓ　、制御
電極１０、加速電極２０、第１集束電極３０、第２集束
電極４０、第３集束電極５０および最終加速電極である
陽極６０とでインライン型カラー受像管用電子銃を構成
している。

加速電極２０は３個の円形の電子ビーム通過孔２１．２
２．２３を有し、第１集束電極３０側に電子ビーム配列
方向に長いスリット孔２４，２５゜２６が形成されてい
る。このスリット孔は３個独立して図示しであるが、こ
れに替えて３個の電子ビーム通過孔を包囲する一個のス
リットとしてもよく、また加速電極２０と構造的に独立
させ、電気的に同電位となるように接続してもよい。

第２図は第１図における加速電極に設けるスリット孔の
他の例の説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は各電子ビー
ム毎にスリット孔を設けたもの、（ｄ）〜（ｆ）は全電
子ビームに共通のスリット孔を設けたものを示す。

同図（ａ）は、加速電極２０に電子ビーム通過孔２１，
２２．２３より大きな矩形開孔２４１゜２４２．２４３
を開設した電極２００を一体化して実効的にスリット孔
を形成したものである。

同図（ｂ）は各電子ビームを個別に包囲する横長枠状の
電極３４１，３４２，３４３を加速電極２０に取り付け
てスリット孔の効果を付与してものである。

同図（Ｃ）は、加速電極２０に対して構造的に分離し、
各電子ビームに個別の横長開孔４０１゜４０２．４０３
を形成した電極４００を近接配置したものである。

同図（ｄ）は、加速電極２０の第１集束電極３０側に全
電子ビームに共通の横長スリット５００を形成したもの
である。

同図（ｅ）は、加速電極２０に対して全電子ビームに共
通の横長間孔６０１を有する＠、極６００を近接配置し
たものである。

同図（ｆ）は、加速電極２０の形状を図示のように電子
ビーム通過孔２１，２２．２３の配列方向に折曲した横
長溝状に形成して第１集束電極３０側に伸びた壁７００
でスリット孔の効果を付与したものである。

なお、この他、実質的スリット孔は上記各側に限るもの
でなく、また開孔形状も横長楕円、あるいは菱形等とし
てもよい。

第１集束電極３０は円形の電子ビーム通過孔３１゜３２
．３３を有し、第３集束電極５０と電気的に接続されて
フォーカス電圧Ｖｆが印加されている。

また、第１集束電極３０の電子ビーム通過孔は加速電極
２０側の電子ビーム通過孔と第２集束電極４０側の電子
ビーム通過孔とは必ずしも一致した孔径である必要はな
く、加速電極２０側の電子ビーム通過孔の孔径が第２集
束電極４０側の孔径より小さくても、また大きくてもよ
い。

第３図、第４図は本発明の第２実施例と第３実施例の説
明図であって、Ｅｃｌは制御電極１０に印加する電圧、
Ｅｃ２は加速電極２０に印加する電圧、Ｖｆはフォーカ
ス電圧、ＤＶｆはダイナ果ツタフォーカス電圧である。

同各図において、第１集束電極３０と第２集束電極４０
との間に３個の電子ビーム通過孔を有する補助電極７０
を設けると共に、第３図では加速電極２０と補助電極７
０とを電気的に接続し、第１集束電極３０．第２集束電
極４０に印加される電圧よりも低い電圧である加速電極
２０に印加する加速電圧Ｅｃ２を補助電極７０に与える
ように構成したものである。

また、第４図は補助電極７０に第１集束電極３０゜第２
集束電極４０に印加する電圧よりも高い電圧である陽極
電圧Ｅｂを印加するようにしたものである。

再度、第１図を参照して説明する。

第２集束電極４０は、第３集束電極５０例の端面に３個
の円形の電子ビーム通過孔４１ｂ、４２ｂ、４３ｂを有
し、第３集束電極５０に対向して、この電子ビーム通過
孔を形成する端面から上記電子ビーム通過孔を水平方向
から挟んで上記第３集束電極５０方向に垂直に植立した
４個の平行平板４４．４５．４６．４７からなる第１の
平板電極（垂直板）を有している。そして、第１の平板
電極を構成する平行平板４４．４５，４６．４７を包囲
し、かつこの平行平板の先端４４ａ、４５ａ。

４６ａ、４７ａから第３集束電極５０側に一定の距離ま
で延長したリム電極４８を有している。このリム電極４
８は、第２集束電極４０に構造的に一体化したものとし
て図示しであるが、これに替えて、第２集束電極４０と
構造的に独立させた電極で構成し、電気的に第２集束電
極４０と接続した構成とすることもできる。

第５図は第１図における集束電極のリム構造の他の例を
説明する正面図であって、第１図に示したように該リム
電極を水平板、垂直板を包囲する構造に替えて、電子銃
のセンタービーム通過孔４２を中心とする点対称配置で
、垂直板４４と４７の外側にこれら垂直板の管軸方向高
さより高い板体を配したものである。

すなわち、同図（ａ）は垂直板４４と４７の外側にこれ
ら垂直板と平行に平板４８０．４８１を設置したもので
あり、また、同図（ｂ）のように上記平板の替わりに管
軸方向に沿った中心を持つ曲板４８２，４８３を設置し
たり、あるいは同図（ｃ）のように管軸と反対方向に沿
った中心を持つ曲板４８４．４８５を設置することによ
り、第１図のリム電極と同等の効果を得ることができる
。

なお、第１図においては、水平板５４．５５を垂直板４
４．４５，４６．４７に対して距Ｍ１だけ離間させてい
るが、本発明はこのような構造に限るものではなく、上
記水平板５４．５５を垂直板４４，４５，４６．４７の
先端４４ａ、４５ａ。

４６ａ、４７ａを越えて第２集束電極方向に延長させた
構造とするここもできる。この水平板の延長と上記第５
図のリム電極の構造を組み合わせることも可能である。

また、第３集束電極５０は第２集束電極４０の端面に３
個の円形の電子ビーム通過孔５１ａ、５２ａ、５３ａを
有し、この電子ビーム通過孔を垂直方向から挟んで上記
第１集束電極４０方向に水平に植立した一対の平行平板
５４．５５からなる第２の平板電極（水平板）を有して
いる。なお、この水平板の対は各電子ビームに対して各
別に（すなわち３対）設けてもよいものである。

そして、上記第２の平板電極（水平板）を構成する平行
平板の先端部５４ａ、５５ａは第２集束電極４０のリム
電極４８内まで延長されており、第２集束電極４０の平
行平板の先端部４４ａ、４５ａ、４６ａ、４７ａに対し
て電子銃軸方向に一定間隔２で設置されている。また、
陽極６０例の端面には３個の円形の電子ビーム通過孔５
１ｂ、５２ｂ、５３ｂを有している。そして、陽極６０
の第３１１束電極５０例の端面には３個の円形の電子ビ
ーム通過孔６１，６２．６３が設けられており、サイド
電子ビーム通過孔の電子銃軸からの離軸距離Ｓ２は、前
段電極である陰極に＋　、Ｋｚ　、Ｋｎ、制御電極１０
、加速電極２０、第１集束電極３０、第２集束電極４０
、第３集束電極５０のサイド電子ビーム通過孔の離軸距
離Ｓ１に対して、Ｓ、＞８１の関係となっており、第３
集束電極５０と陽極６０この間で主レンズが形成され、
サイド電子ビームＳＢ＋、ＳＢｇを螢光体スクリーン面
上に集中させるようになっている。

なお、制御電極１０および加速電極２０は、それぞれ３
個の円形の電子ビーム通過孔１１．１２゜１３．２１，
２２．２３を有し、第１集束電極３０の加速電極２０側
の端面には３個の電子ビーム通過孔３１，３２．３３が
形成されている。

動作時に各電極が与えられる印加電圧は、陰極に５０〜
１７０Ｖ、制御電圧にＯ■、加速電極に４００〜５ｏｏ
ｖ、第２集束電極４０への印加電圧Ｖｆとして５〜８ｋ
Ｖ、陽極電圧Ｅｂとして２５ｋＶであり、また第１集束
電極３０と第３集束電極５０には電子ビームに垂直、水
平偏向に同期して変化するダイナ果ツク電圧ＤＶｆが印
加される。

このダイナ藁ツク電圧ＤＶｆは、電子ビームの偏向量が
Ｏのときは第２集束電極４０の電圧Ｖｆと同等の５〜８
ｋＶであり、電子ビームの偏向量が増すに従って漸次上
昇し、電子ビームの偏向量が最大のとき第２集束電極４
０の電圧Ｖｆよりも０．４〜１ｋＶだけ高い電位となる
。

電子ビームの偏向量がＯのときは、上記のように、第１
集束電極３０と第２集束電極４０および第３集束電極５
０との間に電位差がないため、第２集束電極４０内部の
平行平板（第１の平板電極：垂直板）４４，４５，４６
．４７と第３集束電極５０に取付られている平行平板（
第２の平板電極：水平板）５４．５５による電子ビーム
への影響はなく、電子ビームは第３集束電極５０と陽極
６０との間の主レンズにより螢光体スクリーン面の中央
部で最適フォーカスで集中する。

電子ビームの偏向量が増すと、第１集束電極３０と第３
集束電極５０の電位が第２集束電極４０の電位よりも高
くなることから、第２集束電極４０内部の平行平板（垂
直板〉４４，４５．４６．４７と第３集束電極５０に取
付られた平行平板（水平板）５４．５５とによって４極
レンズ電界が形成されると共に、第３集束電極５０と陽
極６０との電位差が減少して主レンズによる集束作用が
弱くなり、前記した４極作用で磁気偏向収差による螢光
体スクリーン面周辺部の電子ビームの横長偏平化が防止
される。

また同時に、第１集束電極３０の電位が高くなると加速
電極２０と第１集束電極３０との電位差が増大し、加速
電極２０のスリット孔２４，２５゜２６の４棒レンズ作
用が強くなる。

第６図は第１図に示した電子銃の加速電極２０と第１集
束電極３０とによる４棒レンズ作用の説明図であって、
（ａ）は電子ビームの偏向がＯのときの管軸方向のカソ
ード、制御電極、加速電極。

第１集束電極の断面図、（ｂ）は電子ビームの偏向量を
増加させた場合の上記と開襟の断面図である。

同図において、カソードに２から出射した電子ビームは
、制御電極１０．加速電極２０．第１集束電極３０を通
して加速、集束されて一旦クロスオーバを形成し、主レ
ンズに入射する。このクロスオーバの位置は電子ビーム
の電流量によって異なり、該電流量が少ないときはカソ
ード側のＬｌの距離になり、電流量が多いときは第１集
束電極３０側のＬ２の距離となるように変化する。

また、加速電極２０のスリット孔２５は管軸方向に垂直
方向で狭く、水平方向で広い開口であるため、電子ビー
ムは垂直方向で強く、水平方向で弱い集束作用を受けて
横長の断面形状となる。ただし、上記のように、電子ビ
ームの電流量によりクロスオーバの位置が変化して加速
電極のスリット孔による４極作用が異なり、電子ビーム
の！流量が少ないときはクロスオーバがカソード側にあ
るため、スリット孔による４棒レンズ作用を強く受けて
横長楕円断面のビーム形状に、また該電流量が多いとき
はクロスオーバの位置が第１集束電極３０側に寄るため
、４棒レンズ作用は弱くなって丸に近い横長楕円断面の
ビーム形状となる。このときの螢光体スクリーン面中央
部でのビームスポット形状は加速電１２０のスリット孔
２５により小電流で縦長形状となり、大電流で横長のコ
ア形状となる。すなわち、同図（ａ−１）に示したよう
に小電流時には加速電極を通過する電子ビームが電流密
度の高いコア部Ｈと′ｖ＆ｓ密度の低いハロー（ヘイズ
）部りとを持ち、螢光体スクリーン面中央部では縦長の
コア部Ｈでジャストフォーカスとなるように調整され、
大電流時には同図（ａ−２）に示したように、クロスオ
ードが加速電極２０のスリット孔より先に出るため電流
密度が均一な横長楕円形状となる。

電子ビームの偏向時は、第１集束電極３０の電位が偏向
角度のＯにときに比べて高くなるため、前記４極レンズ
作用が強くなり、電子ビームの横長楕円はさらに横長と
なり、アンダフォーカスとなる。このため、第２集束電
極４０と第３集束電極５０の垂直板、水平板を電子ビー
ムのビーム電流量が多いときに最適化したときに生じる
該ビーム量が少ないときの蛍光体スクリーン面周辺部の
水平方向のオーバフォーカスを上記横長楕円形状のビー
ムスポットを第２集束電極４０．第３集束電極５０の４
極レンズに入射させることによりオーバフォーカスを補
正して真円に近いビームスポットが得られ、電子ビーム
量の変化によって生じる第２集束電極４０と第３集束電
極５０の間の４極レンズ作用を補正することができる。

また、電子ビームの電流量が少ないときの垂直方向の電
子ビームの広がりは、大電流時に比べて電子ビームが絞
りこまれているため、電子間の反発作用によりスポット
径は太くなって、大電流時との電子ビームスポット径の
差は少なくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、蛍光体スクリー
ン面の全面全域にわたって、電子ビームの小電流域から
大電流域までの広い範囲で高い解像度を得ることができ
る優れた機能の陰極線管用電子銃を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による陰極線管用電子銃の第１の実施例
の説明図、第２図は第１図における加速電極に設けるス
リット孔の他の例の説明図、第３図は本発明の第２の実
施例の説明図、第４図は本発明の第３の実施例の説明図
、第５図は第１図における集束！極のリム構造の他の例
を説明する正面図、第６図は第１図に示した電子銃の加
速電極と第１集束電極とによる４極レンズ作用の説明図
、第７図は４極レンズ磁界と電子ビームとの関係の説明
図、第８図はビンクツション分布の水平偏向磁界と電子
ビームとの関係の説明図、第９図はビームスポットの形
状歪の説明図、第１０図は受像管装置の電子銃の説明図
、第１１図は第１０図に示した電子銃の第１集束電極と
第２集束電極とによる４極レンズ電界作用の説明図、第
１２図は電子ビームの電流量の違いによる電子ビームス
ポット形状変化の説明図、第１３図は電子ビームに作用
する力の説明図である。 １０・・・・・・・・・制御電極、２０・・・・・・・
・・加速電極、３０・・・・・・・・・第１集束電極、
４０・・・・・・・・・第２集束電極、４８・・・・・
・・・・リム電極、５０・・・・・・・・・第３集束電
極、 ６０・・・・・・・・・陽極電極、 Ｏ・・・・・・・・・補助電極。 ｔτ ｔフ を 図 （ｂ） （ａ） 第２１２１ （ｄ） 第 図 第 図 ０ ０ ０ 第 図 ７ ６ ５ 第６図 （４Ａ闇量橿Ｄ口） 第 図 弔 図 （０） （ｂ） 第９図 Ｕυ 第１０図 （ｂ） （Ｃ） 第１ 図 （ａ） （ｂ） 第１２図 第１３図 Ｆ！″Ｆｌ：戸んやＦｈ２ Ｆｈ＞Ｆｈ＋

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子ビームを出射するための陰極と、この陰極に対
   して少なくも制御電極、加速電極、集束電極、陽極電極
   とをこの順で管軸方向に一組以上配置してなる陰極線管
   用電子銃において、上記集束電極を第１集束電極、第２
   集束電極、第３集束電極で構成したときの第２集束電極
   、第３集束電極の対向面に四極レンズ構造を備え、第１
   集束電極、第３集束電極に電子ビームの偏向に伴い第２
   集束電極に印加される電圧より高い値に変化する集束電
   圧を印加し、かつ加速電極の第１集束電極側に四極レン
   ズを備えたことを特徴とする陰極線管用電子銃。 ２、電子ビームを出射するための陰極と、この陰極に対
   して少なくも制御電極、加速電極、集束電極、陽極電極
   とをこの順で管軸方向に一組以上配置してなる陰極線管
   用電子銃において、上記加速電極に円形の電子ビーム通
   過孔を形成すると共にその集束電極側に水平方向に長い
   矩形または楕円形のスリットを形成し、上記集束電極を
   加速電極側の第１集束電極、陽極電極側の第３集束電極
   および第１集束電極と第３集束電極の間に設けた第２集
   束電極とから構成すると共に、第２集束電極に電子ビー
   ムを水平方向から挟むように第３集束電極方向に植立し
   た垂直板とこの垂直板を包囲するリム電極とを設け、第
   ３集束電極に電子ビームを垂直方向から挟むように第２
   集束電極方向に植立した水平板とを設け、第２集束電極
   には、一定の電圧を印加し、第１集束電極、第３集束電
   極には電子ビームの偏向に伴い第２集束電極に印加され
   る電圧より高い値に変化する集束電圧を印加することを
   特徴とする陰極線管用電子銃。