JPH06508720A - 低電圧の制限アパーチャ付き電子銃 - 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】 低電圧の制限アパーチャ付き電子続 発■９分野 本発明は、一般に、陰極線管（ＣＲＴ）の場合のように電子ビームを形成し、加 速しそして収束するための電子銃に係り、より詳細には、ＣＲＴにおける電子収 束レンズのビーム成形領域（ＢＦＲ）と、良好に定められた小さなスポットサイ ズの電子ビームを発生する構成体とに関する。

先行技術 テレビのＣＲＴに使用される電子銃は、一般に、２つの基本的な部分に分割する ことができる。即ち、それは（１）ビーム成形領域（ＢＦＲ）と、（２）電子ビ ームをＣＲＴの蛍光体保持スクリーンに収束する電子ビーム収束レンズとである 。はとんどの電子ビーム収束レンズ構成体は静電式のものであって、通常は、個 別の導電性の管状エレメントが同軸的に配列されたものを備え、各エレメントに 指定の電圧が印加されて収束静電界を確立するようになっている。白黒ＣＲＴは 、１つの電子銃を使用して１本の電子ビームを発生し収束する。カラーＣＲＴは 、一般に、３つの電子銃を使用し、各電子銃が各々の収束された電子ビームをＣ ＲＴ燐光フェイスプレートに指向して、赤、緑及び青の３原色を形成する。これ らの電子銃はインライン配列又は平面配列されることが多いが、デルタ型の銃配 列もかなり一般的になってきている。本発明は、白黒ＣＲＴ及び多電子ビームカ ラーＣＲＴの両方に適用できる。スポットサイズの小さい先鋭に収束した電子ビ ームは、解像度の高い映像を形成する。ビームのスポットサイズを減少するため に、小さなサイズの制限アパーチャが電子銃に組み込まれている。これらの公知 の制限アパーチャ解決策は、性能を制約する原因が３つあるために限定された状 態でしか好結果を生じない。

従来の設計では、制限アパーチャが典型的に収束電圧グリッドに配置される。

この領域では、電子が典型的に数キロボルト（Ｋｖ）程度の運動エネルギーを有 し、収束グリッドに二次電子放出を生じさせる。二次電子は一般にＣＲＴスクリ ーンに到達してコントラストの損失及び／又は純度の損失をカラーＣＲＴに引き 起こす。電子ビームは通常ビーム収束領域において大きな断面をもつので、収束 グリッドの制限アパーチャも比較的大きくなる。これは、二次電子がスクリーン に入射する確率を高める。制限アパーチャによって遮られた電子が抵抗チェーン を経てＣＲＴのアノードに向かって流れるために第２の問題が生じる。この電子 の流れは収束電圧シフトを生じ、それにより電子ビームの焦点ずれを招く。又、 エネルギーをもつ電子が制限アパーチャのまわりの収束電圧グリッドに入射する ことにより第３の問題が生じる。電子銃のこの高電圧領域で遮られる電子は、高 い連動エネルギーを有するので（ＣＲＴの銃は典型的に収束電圧が数千ボルトで ある）、その遮られた高エネルギーの電子はその運動エネルギーをアパーチャ領 域に放出し、収束電圧グリッドの温度を相当に上昇させ、ある場合には、このエ ネルギーを消散させる前にグリッドの蒸発を引き起こす。これら３つの問題は、 電子銃の小さなアパーチャによって電子ビームのスポットサイズを減少しようと する公知の試みの制約となっている。

穴明９灸旨 本発明は、電子ビームの収差を回避し、二次電子放出を最小にし、電子ビームの 収束に悪影響を及ぼさないようにし、そしてビームから低エネルギー電子のみを 排除してグリッドの放熱を最小にする低電圧制限アパーチャの電子銃設計を提供 することにより、公知技術の上記制約を解消するものである。

従って、本発明の目的は、映像の質を向上するために、小さくて良好に定められ たスポットサイズを有する電子ビームをＣＲＴに形成することである。

本発明の別の目的は、電子銃の低電圧ビーム成形領域に、熱の形態でのエネルギ ー消散を最小とする小さなビームスポットサイズを形成すると共に二次電子の放 出及びそれに関連した映像の質低下を排除するための構成体を設けることである 。

本発明の更に別の目的は、小さなアパーチャをもつ電子収束レンズのビーム成形 領域に静電界のない領域を設けて、電子ビーム束の周囲電子線に対してバリアを 形成し、ビームスポットサイズを制限して、映像の鮮明さ及び収束度を向上する ことである。

本発明の更に別の目的は、球面収差を生じることなく電子収束レンズにおける電 子ビームのスポットサイズを制限するためのエネルギー効率の良い小アパーチャ 構成体を提供することである。

本発明の更に別の目的は、二次電子がスクリーンに到達する可能性を最小とする ように非常に小さな制限アパーチャを設けることである。

本発明によれば、電子源により放射されるエネルギー電子より成る電子ビームを 軸に沿ってディスプレイスクリーンに向って収束するレンズにおいて；上記軸上 で上記電子源に対して接近配置されていて、第１の収束静電界を上記エネルギー 電子に加えてこれらエネルギー電子をビームへと形成するための第１の低電圧収 束構成体であって、上記軸上に配置された静電界のない領域を含んでいるような 第１の低電圧収束構成体と：上記軸上で上記第１の低電圧収束構成体とディスプ レイスクリーンとの中間に配置されていて、電子ビームをディスプレイスクリー ンに収束するための第２の高電圧収束構成体と；上記第１の低電圧収束構成体の 上記静電界のない領域において上記軸上に設けられた制限アパーチャで、電子ビ ームの周囲部分における電子を除去Ｃてディスプレイスクリーンにおける電子ビ ームスポットサイズを減少するための制限アパーチャとを具備するレンズを提供 することによって、本発明の上記目的が達成されると共に、公知技術の欠点が解 消される。

凹面９亘単ケ脱■ 本発明を特徴付ける上記の新規特許請求の範囲に指摘する。しかしながら、本発 明それ自体、並びに本発明の更に別の目的及び効果は、種々の図面を通じて同じ 部分を同じ参照文字で示した添付図面に基づく好ましい実施例の以下の詳細な説 明より理解されよう。

図１は、ビーム角（θ）に伴う電子ビームスポットサイズ（Ｄ、）の変化を、倍 率（ｄ、）　、球面収差（ｄ、）及び空間電荷作用（ｄ−Ｐ）の３つの関連ファ クタに対して示している。

図２は、ビーム軸Ａ−Ａ’　に対して電子ビームの角度（θ）を示した簡単な図 である。

図３は、本発明によりビーム成形領域に制限アパーチャを組み込んだ電子銃の収 束レンズを示す簡単な断面図である。

図４は、図２の電子ビーム収束レンズの断面図で、本発明によりビーム成形領域 の電子に加えられる静電界及びその力を示す図である。

図５は、電子ビームにおける電子のガウス分布と、本発明の制限アパーチャが電 子ビームから外側の電子を除去して小さな電子ビームスポットサイズを形成する 仕方とを示したグラフである。

図６は、図３及び４に示す電子銃の一部分の簡単な概略図で、電子銃のビーム成 形部分及び高電圧収束部分における電子ビームの電子の種々の軌跡を示した図で ある。

図７は、電子銃の高電圧収束部分において電子ビームに対する収束静電界の作用 を示す簡単な概略図である。

図８は、蛍光体が塗布されたディスプレイスクリーンに電子が入射するときの電 子収束レンズにおける電子の軌跡を示す簡単な概略図である。

好ましい　の　細なＢ 静電収束レンズには、ＣＲＴの燐光ディスプレイスクリーンに入射する電子ビー ムの直径、即ちスポットサイズを決定する特性が主として３つある。目標とする ところは、当然、鮮明に画成され正確に収束された電子ビームがディスプレイス クリーンに入射するようにすることである。静電収束レンズのこれら３つの主た る特性は、倍率と、球面収差と、空間電荷作用である。

倍率は、次の式で表される。

但し、ｑ＝メインレンズの中心からディスプレイスクリーンまでの距離；ｐ＝対 物平面からメインレンズの中心までの距離；■。＝メインレンズの物体側の電圧 ： ■Ａ＝メインレンズの像側の電圧；及びｄ、＝物体のサイズ。

球面収差特性は、次の式で表される。

θ−電子ビームの発散角。

レンズにより収束される点源を再び点に収束することはできないために、電子ビ ームのスポツトザイズが成長する。電子線が収束レンズの光学軸から離れるほど 、電子線か再び点源に収束されるのを防止するレンズの収束力が大きくなる。

電子ビームのスポットサイズに対する空間電荷作用は、次の式で表される。

ｄｓｒαθ−１（３） 電子ビームスポットサイズのこの成長係数は、同一荷電された電子間の反発力に よって生じる。

図１は、ビーム角（θ）に伴う電子ビームスポットサイズ（Ｄｓ）の変化を、倍 率（ｄＭ）、球面収差（ｄ、）及び空間電荷作用（ｄ−Ｐ）の３つの上記係数に 対して示している。これら３つの全ての係数を含んで電子ビームのスポットサイ ズをｄ　ｔｏｔａｌで表すと、このｄ　Ｉａｌｍｌは、θ。、ｌ及びＤｅｐｌに おいて最小となることが明らかである。電子レンズの輸入−Ａ°に沿ったビーム 角θが図２に示されている。

電子ビームは、典型的に、電子銃のいわゆるビーム成形領域（ＢＦＲ）において 発生される。このＢＦＲは、電子銃のメインレンズとは別個の電子光学系統とし て考えることができ、電子銃のその特定のメインレンズに一致するように調整さ れた電子ビーム束を発生する。電子ビーム束の外側の電子線は、電子銃のメイン レンズによって過剰に収束されて、ディスプレイスクリーン上でその収束される ビームスポットのまわりにハローを生じる傾向となる。このハローは映像の鮮明 さを低下させる。本発明は、電子ビーム束の外側の電子線により生じるこのハロ ーの影響を排除して、映像の質を向上させることである。

図３は、本発明により低電圧ビーム成形領域１８に制限アパーチャ２４を組み込 んだ電子銃１０の簡単な断面図である。電子銃１ｏは、設計及び動作が従来型の 電子ビーム源１６を備え、これは典型的にカソードＫを備えている。このカソー ドには、スリーブ、ヒータコイル及び放射層を含むが、これらは全て簡単化のた め図から省いである。電子は、放射層から放射され、低電圧のビーム成形領域１ ８へ送られ、そしてＧｔグリッドと一般に称するグリッドの作用によりビームの 軸Ａ−Ａ’　に沿ってクロスオーバ一点に収束される。カソードにとＧ、グリッ ドとの間に配置されたＧ１グリッドとして知られている制御グリッドは、カソー ドに対して負の電位で動作され、該グリッド又はカソードにへの映像信号の印加 に応じて電子ビーム強度を制御するように働く。電子ビームの第１のクロスオー バ一点は、電子が軸Ａ−Ａ’　を通過する点であり、Ｇ、グリッドの近傍である 。

以下の説明では、「電圧」と「電位」、「グリッド」と「電極」は、交換可能に 使用される。

電子銃１０は、更に、Ｇ、グリッド、Ｇ、グリッド及びＧ７グリッドを備え、そ の各々は、加速アノード電圧（ｖ６）源１４に接続されてこれにより荷電される 。電子銃１０は、更に、Ｇ４グリッド及びＧ、グリッドも備え、その各々は、収 束電圧（ＶＦ　）源１２に接続されてそれにより荷電される。加速電圧■、は、 収束電圧Ｖｒよりも実質的に高く、内面に蛍光被膜２６をもつディスプレイスク リーン１８に向けて電子を加速するように働く。収束電圧ＶＦは、典型的に、ア ノード電圧ＶＡの２０ないし４０％である。

各グリッドは、電子ビームの軸Ａ−Ａ’　に整列され、該軸に対して同軸的に配 置される。グリッドＧ１、Ｇ、及びＧ、には各々アパーチャ３０．２４及び３８ が設けられており、これらを通してエネルギー電子が送られてディスプレイスク リーン２２に向けられる。

本発明によれば、Ｇｘグリッドには制限アパーチャ２４が設けられ、該グリッド は厚みが増加されている。制限アパーチャ２４は一般に円形で、直径ｄ。′を有 する。上記したように、カソードにへの映像信号の印加に応じて電子ビームの強 度を制御するために、Ｖａｔはカソードに対して負の電位である。好ましい実施 例テハ、３００Ｖ≦Ｖｃｚ≦０．　１２Ｖａ　テあり、ココテ、ｖＧ！はＧ、グ リッドに印加される電位である。Ｇ１グリッドは、一般にカソードＫから放射さ れる電子を制御し、そしてディスプレイスクリーン２２の方向に一般的に向ける ように働（、Ｇ、グリッドは、電子ビームの第１のクロスオーバーを形成し、電 子ビームの強度を制御しそしてディスプレイスクリーン２２における電子ビーム スポットサイズを最小にするように働く。

Ｇ、グリッドは、更に、その対向面に配置されて軸Ａ−Ａ’　に沿って整列され た第１及び第２の外方くぼみ３２及び３４を備えている。これらの第１及び第２ の外方くぼみ３２．３４は各々直径がｄｃｚである。第１及び第２の外方のくぼ み３２．３４の中間に配置されているのは、制限アパーチャ２４を含む内方の仕 切り３６である。好ましい実施例では、制限アパーチャ２４の直径ｄｃｓ’　は 、第１及び第２の外方くぼみ３２．３４の直径ｄＧ＊の１０ないし５０％であり 、即ち、０．１ｄａｔ≦ｄａｔ’　≦０．　５ｄａｔである。第１及び第２の外 方くぼみ３２．３４は、Ｇ！グリッドの各対向するくぼみ部分を画成し、これら の部分は、静電界を軸Ａ−Ａ’　に沿ってグリッド内で本質的にゼロに減少させ る一方、制限アパーチャ２４は、以下で述べるように電子ビームスポットサイズ を制限する。好ましい実施例では、ｊｃｚ≧１．８ｄａｖであって、ｔｃｓ≧０ ．５４−１．４４ｍｍそしてｄａｔ＝０．３　０．８ｍｍである。

図３に示すように、Ｇ、グリッドは、Ｖａｔ電圧源１３に接続され、これは該グ リッドをＶａｔの電圧に維持する。本発明は、ｖＦ及びｖＡ電源１２．１４とは 個別の電源即ち電圧源１３をＧ！グリッＦ用とし、遮られたビームの流れがビー ム成形領域１８の電子ビーム収束及び／又はビームカットオフ特性に影響しない よう確保するものである。

図４は、図３の電子銃の断面図で、本発明により電子銃のビーム成形領域１８に おいて電子に加えられる静電界及び静電気力を示している。等電位線は、Ｇ。

グリッドの付近、より詳細には、Ｇ！グリッドの制限アパーチャ２４の付近にお いて破線形態で示されている。この図から明らかなように、制限アパーチャ２４ に隣接する第１及び第２の外方のくぼみ３２．３４によって形成されたＧ、グリ ッドのくぼんだ部分は、制限アパーチャに向かって内方に曲がった等電位線を形 が形成され、Ｇ＋はカソードに対して負の電位で動作され、一方、Ｇ、の電圧は ３００Ｖないし０．１２ＶＡの間にセットされるのが好ましくモしてＧ、は収束 電圧Ｖｒに維持されるのが好ましい。電子ビームの外周の部分は、制限アパーチ ャ２４を画成するＧ２グリッドの内部に当たり、電子ビームの外周をカットオフ する。これは、電子ビームがＧ、グリッドを越えてＧ８グリッドに向かって進む ときにビームスポットサイズを制限する。従って、Ｇ１グリッドの低電圧側は発 散レンズとして働き、一方、Ｇ、グリッドに隣接したＧ、グリッドの高電圧側は 収斂レンズとして働いて、電子ビームをクロスオーバーさせる。

図５は、電子ビームにおける電子のガウス分布を示すと共に、小さな電子ビーム スポットサイズを形成するために本発明の制限アパーチャ２４によって外側の電 子線をカットオフすることを示すグラフである。Ｇ１グリッドの制限アパーチャ ２４は電界のない領域に配置されるので、この制限アパーチャは電子ビームに対 してレンズ作用をもたず、不所望な球面収差を生じない。制限アパーチャが静電 界領域に配置された場合は、静電界の勾配によって電子が影響を受け、ディスプ レイスクリーンの内面に電子ビームスポットに球面収差を引き起こす。制限アパ ーチャ２４は電界のない領域にあるから、制限アパーチャを画成するＧ、グリッ ドの部分は、電子と静電気的に相互作用せず、電子ビームの外周の電子線に対し て単に物理的なバリアを与えるだけである。図５に示すように、直径ｄａｘの制 限アパーチャを越えたところ、即ちその外側に配置される電子線は、電子ビーム から取り去られる。

図６には、電子銃のＧ、及びＧｓ部分を通過する電子線２８の形態の電子の軌道 が示されている。図６において、Ｒは、図の横軸に一致する電子ビームの軸から の距離を表している。Ｚは電子ビーム軸に沿った距離を表し、そして図における 一般的に垂直の線は、図に一般に示された値を有する等電位線を表している。

図示されたように、幾つかの電子線２８はＧ、グリッドのＧｔ側に入射して吸収 され、従って、制限アパーチャ２４により電子ビームから取り去られる。これら の除去された電子線は、小さなビームスポットサイズを与えるためにビームから 取り去られる軸外れ電子を表している。Ｇ、グリッド領域では、電子線２８は、 Ｇ１グリッド及びＧ４メインレンズによって発生された静電界により一般にビー ム軸に向かって曲げられる。

図７は、Ｇ４及びＧ６グリッドによって形成された静電界と、電子線２８に対す るその作用とを示している。図示されたように、等電位線は、Ｇ、及びＧ、グリ ッドの付近では、電子軌道の方向に対して一般的に横に向けられる。Ｇ４及びＧ 、グリッドにより発生される静電界は、電子がディスプレイスクリーンに近づく につれて電子をビーム軸に向けさせる。

図８には、ディスプレイスクリーン２２の蛍光被膜２６上に電子が入射するとき の電子の軌道を表す電子線２８が示されている。図示されたように、電子線２８ は、ディスプレイスクリーン２２上に小さなビームスポットサイズを形成するよ うに一般に電子ビーム軸に向けられる。

以上、ＣＲＴディスプレイスクリーン上に小さな電子ビームスポットサイズを形 成するためにＣＲＴの電子銃の低電圧ビーム成形領域に配置された制限アパーチ ャについて説明した。この制限アパーチャは、スクリーングリッド電極Ｇ、に配 置されるのが好ましく、このＧ１グリッドの厚みを、Ｇ、アパーチャの直径サイ ズの２倍以上の値に増加することにより、無電界領域が形成される。Ｇ、グリッ ドを３００ｖないし０．１２ＶＡ　（加速アノード電圧）の電位に維持すると、 電子ビーム軸上のＧ、グリッドの中心め電界は本質的にゼロとなり、制限アパー チャを画成するＧ！グリッドの内方部分が外方の電子ビーム線をカットオフし、 小さなビームスポットサイズを形成する。

本発明の特定の実施例を図示して説明したが、本発明の広い観点から逸脱せずに 種々の変更及び修正がなされ得ることが当業者に明らかであろう。それ故、請求 の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に包含されるこれら全ての変更や修正を 網羅するものとする。上記の説明及び添付図面は、単に本発明を解説するものに 過ぎず、本発明をそれに限定するものではない。本発明の実際の範囲は、公知技 術に基づく適当な観点で見ると、以下の請求の範囲に規定する通りである。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．電子銃により軸に沿って放射され、メインレンズによって収束されそしてア ノード電圧ＶＡによりディスプレイスクリーンに向かって加速されるエネルギー 電子より成る電子ビームを収束するレンズにおいて、上記軸上で上記電子源に対 して接近して配置されていて、第１の収束静電界を上記エネルギー電子に加えて これらエネルギー電子をビームヘと成形するための第１の低電圧収束手段であっ て、上記軸に沿って厚みｔをもつ荷電グリッドと、上記軸上に相対的に静電界の ない領域を形成する手段とを備えている第１の低電圧収束手段と； 上記軸上で上記第１の低電圧収束手段と上記メインレンズとの中間に配置されて いて、上記電子ビームをディスプレイスクリーンに収束するための第２の高電圧 収束手段と； 上記第１の低電圧収束手段の上記相対的に静電界のない領域において上記荷電グ リッド内で上記軸上に制限アパーチャを画成する手段であって、電子ビームの周 囲部分における電子を除去してディスプレイスクリーン上の電子ビームスボット サイズを減少するように制限アパーチャを画成する手段とを具備し、上記制限ア パーチャは、直径がｄ′の一般的に円形であって、ｔ＞ｄ′であることを特徴と するレンズ。
2. ２．上記荷電グリッドは、Ｇ２グリッドより成る請求項１に記載のレンズ。
3. ３．上記Ｇ２グリッドは、上記軸に沿って整列されて該Ｇ２グリッドの両対向面 から内方に延びる第１及び第２のくぼんだ部分を備え、そして上記Ｇ２グリッド は、更に、これら第１及び第２のくぼんだ部分を分離する薄壁で、上記の制限ア パーチャ画成手段を含んでいる薄壁を備えた請求項２に記載のレンズ。
4. ４．上記第１及び第２のくぼんだ部分の各々は、一般的に円形であって、直径ｄ を有し、ｔ≧１．８ｄである請求項３に記載のレンズ。
5. ５．ｔ≧０．５４−１．４４ｍｍでそしてｄ＝０．３−０．８ｍｍである請求項 ４に記載のレンズ。
6. ６．ｄ′＝１０−５０％ｄである請求項４に記載のレンズ。
7. ７．上記Ｇ２グリッドは、ＶＧ２の電位に維持され、アノード電圧をＶＡとすれ ば、３００Ｖ≦ＶＧ２＜０．１２ＶＡである請求項６に記載のレンズ。
8. ８．上記電子源はカソードＫを含み、上記レンズは、更に、該カソードと上記Ｇ ２グリッドとの中間に配置される荷電Ｇ１グリッドを備えている請求項７に記載 のレンズ。
9. ９．上記Ｇ２グリッドに隣接して上記Ｇ２グリッドと上記ディスプレイスクリー ンとの中間に配置された荷電Ｇ３グリッドを更に備え、該グリッドには上記軸上 にアパーチャが配置されていてこれを電子ビームが通過するようになっている請 求項８に記載のレンズ。
10. １０．上記Ｇ１及びＧ２グリッドは上記軸上に電子ビームのクロスオーパーを形 成し、そして上記Ｇ３グリッドは上記ビームクロスオーパーに隣接して配置され る請求項９に記載のレンズ。
11. １１．上記荷電グリッドに接続された第１の低電圧電源と、上記第２の高電圧収 束手段に接続された第２の高電圧電源とを備えた請求項１に記載のレンズ。
12. １２．陰極線管用の電子銃において、 エネルギー電子を発生するためのカソード手段と、上記カソード手段の付近に配 置されて、上記エネルギー電子を受け取りそして電子銃の長手軸上にビームクロ スオーパーをもつ電子ビームを形成するための低電圧ビーム成形手段であって、 上記軸に沿って厚みｔをもつ荷電グリッドと、相対的に電界のない頭載とを含ん でいるような低電圧ビーム成形手段と、上記ビームクロスオーパーにおいて上記 電子ビームを受け取り、そして電子ビームをディスプレイスクリーンに収束する ための高電圧収束手段と、上記ビーム成形手段の上記相対的に電界のない領域に おいて電子銃の長手軸上に配置されて、上記荷電グリッドに直径ｄ′の一般的に 円形のビーム制限アパーチャを画成し、電子ビームの周囲に位置する電子を除去 して電子ビームの断面を減少すると共にディスプレイスクリーン上の電子ビーム スボットサイズを減少するための手段であって、ｔ＞ｄ′であるような手段とを 具備することを特徴とする電子銃。
13. １３．上記の荷電グリッドは、Ｇ２グリッドより成る請求項１２に記載の電子銃 。
14. １４．上記Ｇ２グリッドは、上記軸に沿って整列されて該Ｇ２グリッドの両対向 面から内方に延びる第１及び第２のくぼんだ部分を備え、そして上記Ｇ２グリッ ドは、更に、これら第１及び第２のくぼんだ部分を分離する薄壁で、上記制限ア パーチャ画成手段を含んでいる薄壁を備えた請求項１３に記載の電子銃。
15. １５．上記第１及び第２のくぼんだ部分の各々は、一般的に円形であって、直径 ｄを有し、ｔ≧１．８ｄである請求項１４に記載の電子銃。
16. １６．ｔ≧０．５４−１．４４ｍｍでそしてｄ＝０．３−０．８ｍｍである請求 項１５に記載の電子銃。
17. １７．ｄ′＝１０−５０％ｄである請求項１５に記載の電子銃。
18. １８．上記Ｇ２グリッドは、ＶＧ２の電位に維持され、アノード電圧をＶＡとす れば、３００Ｖ≦ＶＧ２＜１２％ＶＡである請求項１７に記載の電子銃。
19. １９．上記電子源はカソードＫを含み、上記レンズは、更に、該カソードＫと上 記Ｇ２グリッドとの中間に配置される荷電Ｇ１グリッドを備えている請求項１８ に記載の電子銃。
20. ２０．上記Ｇ２グリッドに隣接して上記Ｇ２グリッドと上記ディスプレイスクリ ーンとの中間に配置された荷電Ｇ３グリッドを更に備え、該グリッドには上記軸 上にアパーチャが配置されていてこれを電子ビームが通過するようになっている 請求項１９に記載の電子銃。
21. ２１．上記Ｇ１及びＧ２グリッドは上記軸上に電子ビームのクロスオーパーを形 成し、そして上記Ｇ３グリッドは上記ビームクロスオーパーに隣接して配置され る請求項２０に記載の電子銃。
22. ２２．上記荷電グリッドに接続された第１の低電圧電源と、上記第２の高電圧収 束手段に接続された第２の高電圧電源とを更に備えた請求項１２に記載の電子銃 。
23. ２３．電子源により軸に沿って放射されてアノード電圧ＶＡによりディスプレイ スクリーンに向かって加速されるエネルギー電子より成る電子ビームを収束する ためのレンズにおいて、 上記軸上で上記電子源に対して接近して配置されていて、第１の収束静電界を上 記エネルギー電子に加えてこれらエネルギー電子をビームヘと成形するための第 １の低電圧収束手段であって、上記軸上に相対的に静電界のない領域を形成する 手段と、上記軸に沿って厚みｔをもつ荷電グリッドと、上記軸に沿って整列され て上記グリッドの両対向面から内方に延びる第１及び第２のくぼんだ部分とを備 えていて、これらくぼんだ部分の各々が直径ｄを有していてｔ≧１．８ｄとされ た第１の低電圧収束手段と； 上記軸上で上記第１の低電圧収束手段と上記ディスプレイスクリーンとの中間に 配置されていて、上記電子ビームをディスプレイスクリーンに収束するための第 ２の高電圧収束手段と； 上記第１の低電圧収束手段の上記相対的に静電界のない領域において上記軸上に 制限アパーチャを画成する手段であって、電子ビームの周囲部分における電子を 除去してディスプレイスクリーン上の電子ビームスボットサイズを減少するよう に制限アパーチャを画成する手段とを具備し、上記制限アパーチャは直径ｄ′を 有し、ｄ′＝１０−５０％ｄであることを特徴とするレンズ。
24. ２４．陰極線管用の電子銃において、 エネルギー電子を発生するためのカソード手段と、上記カソード手段の付近に配 置されて、上記エネルギー電子を受け取りそして電子銃の長手軸上にビームクロ スオーパーをもつ電子ビームを形成するための低電圧ビーム成形手段であって、 相対的に電界のない領域を含んでいる低電圧ビーム成形手段と、 上記ビームクロスオーパーにおいて上記電子ビームを受け取り、そして電子ビー ムをディスプレイスクリーンに収束するための高電圧収束手段と、上記ビーム成 形手段の上記相対的に電界のない領域において電子銃の長手軸上に配置されて、 電子ビームの周囲に位置する電子を除去して電子ビームの断面を減少すると共に ディスプレイスクリーン上の電子ビームスボットサイズを減少するための手段と を具備し、電子を除去する該手段は、上記軸に沿って厚みｔを有する荷電グリッ ドと、上記軸に沿って該荷電グリッドの両対向面から内方に延びる第１及び第２ のくぼんだ部分とを備えており、これらくぼんだ部分の各々は、直径ｄを有し、 電子を除去する上記手段は、更に、これら第１と第２のくぼんだ部分の中間で上 記軸上に配置されて電子ビームを通す直径ｄ′の制限アパーチャを備え、ｄ′＝ １０ないし５０％ｄでありそしてｔ≧１．８ｄであることを特徴とする電子銃。
25. ２５．ディスプレイスクリーンに電子ビームを指向しそして収束する電子銃にお いて、 エネルギー電子の源と、 上記エネルギー電子を受け取ってそれをビームヘと形成しそしてこの電子ビーム を電子銃の軸上のビームクロスオーパーへ向けるための低電圧静電ビーム成形手 段とを具備し、この静電ビーム成形手段は荷電グリッドを含み、そしてこの荷電 グリッドは、相対的に電界のない領域を形成する第１及び第２のくぼんだ部分を その対向面に有すると共に、上記電界のない領域において上記第１と第２のくぼ んだ部分の中間に配置された制限アパーチャを有し、上記エネルギー電子は、上 記くぼんだ部分及び上記制限アパーチャを経て上記ビームクロスオーパーへと指 向され、上記電子ビームが上記ビーム成形手段の上記第１のくぼんだ部分を通適 するときにこの電子ビームに第１の発散する静電界が加えられ、その後、上記電 子ビームが上記ビーム成形手段の上記第２のくぼんだ部分を通過するときにこの 電子ビームに収斂する静電界が加えられ、更に、上記制限アパーチャは、上記電 子ビームから周囲の電子を除去して電子ビームスボットサイズを減少し、そして 上記制限アパーチャは一般的に円形であって、直径ｄ′を有し、上記荷電グリッ ドは上記軸に沿って厚みｔを有し、ｔ＞ｄ′となっており、そして上記ビームク ロスオーパーの付近に配置されて、上記電子ビームをディスプレイスクリーンに 収束するための高電圧静電収束手段を具備したことを特徴とする電子銃。