彩色阴极射线管包括玻板和玻锥组成的管壳。玻锥在其管颈内具有发射由 通过同一水平面的中束和一对边束组成的3电子束的电子枪。此外，玻锥在其 外侧包括形成使3电子束偏转用的非均匀磁场的偏转线圈。利用枕型水平偏转 线圈和桶型垂直偏转磁场，形成非均匀磁场。
从电子枪发射的3电子束利用非均匀磁场，通过荫罩会聚在玻板内表面上 设置的整个荧光面上，并在荧光屏上聚焦。由此，显示彩色图像。
在这种彩色阴极射线管中，采用例如双电位聚焦(BPF:Bi-Potential Focus)型动态象散校正和聚焦(DAC&F:Dynamic Astigmatism Correction and Focus)方式的电子枪。
如图1所示，这种电子枪包括一排配置的3个阴极K、从这些阴极K向着 荧光屏的管轴方向依次配置的第1栅极G1、第2栅极G2、由第1段G31和第2 段G32组成的第3栅极G3、和第4栅极G4。各栅极具有分别对应于3个阴极K 形成的3个电子束穿通孔。
在这种电子枪中，将图像信号叠加在150V基准电压上的电压施加在阴极K 上，将第1栅极G1接地。将大约600V的电压施加在第2栅极G2上，将大约 6kV的电压施加在第3栅极G3的第1段G31上，将抛物线状的电压叠加在大约 6kV的基准电压上的变化电压施加在第3栅极G3的第2段G32上。这种抛物线 状的电压随着电子束的偏转量增大而增大，当最大偏转量时，即当电子束偏转 到荧光屏的四角时，成为最高。将大约26kV的电压施加在第4栅极G4上。
阴极K、第1栅极G1和第2栅极G2构成产生电子束、并形成对于后述主 透镜的物点的电子束发生单元。第2栅极G2和第3栅极G3的第1段G31形成 对产生的电子束进行预聚焦的预聚焦透镜。第3栅极G3的第2段G32和第4 栅极G4形成将预聚焦的电子束最终加速并聚焦到荧光屏上的BPF型主透镜。
在电子束偏转到荧光屏四角的情况下，第2段G32和第4栅极G4之间的 电位差最小，主透镜的强度为最弱。同时，借助于在第1段G31和第2段G32 之间产生最大的电位差，形成在水平方向上聚焦并且在垂直方向上发散的4极 透镜。这时，4极透镜的强度为最强。
在电子束偏转到荧光屏四角的情况下，从电子枪到荧光屏的距离为最大， 从物点到象点的距离为最远。从物点到象点的距离增加，则用减弱主透镜的强 度进行补偿。此外，利用在第1段G31和第2段G32之间形成的4极透镜的作 用，补偿偏转线圈形成的非均匀磁场的偏转象散。
但是，为了使彩色阴极射线管有很好的图像质量，必须在荧光屏上有很好 的聚焦特性和光点形状。特别，如图2所示，在发射一排配置3电子束的一列 (in-line)型彩色阴极射线管中，虽然能使画面中央部分的光点1为圆形，但 从水平轴(X轴)端到对角轴(D轴)端的周围部分的光点1，由于偏转象散，失真 成椭圆状(横向压扁)，并且产生光晕2。但是，如图3所示，借助于如前述电 子枪的第3栅极G3那样将形成主透镜的低电压侧电极分割成多段的DAC&F方 式，能消除这些光点1的光晕2。但是，不能消除画面周围部分的光点1的椭 圆失真。因此，这种椭圆失真与荫罩的电子束穿通孔干涉而产生波纹，使显示 画面很难看。
下面，利用图4和图5所示的光学模型对在周围部分的光点1的横向压扁 现象进行说明。即，从电子束发射单元发生的电子束8聚焦在画面中央部分即 没有偏转时，利用预聚焦透镜进行预聚焦，并利用主透镜4聚焦在荧光屏5上。
此外，在将电子束8向画面周围部分偏转即进行偏转时，在利用预聚焦透 镜进行预聚焦，并通过4极透镜6后，利用主透镜4聚焦在荧光屏5上，同时 利用具有4极成分的偏转磁场7进行偏转，并聚焦在荧光屏5上。
一般画面上光点的大小取决于倍率M。该倍率M用电子束8的发散角α0 和入射角αi的比α0/αi来表示。这里，假设水平方向的倍率为Mh，垂直方 向的倍率为Mv，水平方向的发散角为α0h，入射角为αih，垂直方向的发散角 为α0v，入射角为αiv，则
Mh=α0h/αih
Mv=α0v/αiv
因此，在α0h=α0v的情况下，即在图4所示的没有偏转时，
αih=αiv
Mh=Mv
画面中央部分的光点为圆形。与上不同的是，在图5所示的有偏转时，
αih＜αiv
Mh＞Mv
周围部分的光点成横向扁长形状。
如前所述，为了使彩色电阴极射线管有很好的图像质量，必须在荧光屏上 有很好的聚焦特性和光点形状。
关于这种聚焦特性和光点形状，以往的BPF型DAC&F方式的电子枪组件， 随着电子束偏转量变化，主透镜的强度也变化，同时形成动态变化的4极透镜， 通过这样没有由于偏转象散而产生的光点垂直方向的光晕，而且能在画面的整 个面上聚焦。
但是，不能消除画面周围部分的光点的椭圆失真。因此，这种椭圆失真与 荫罩的电子束穿通孔干涉而产生波纹，有可能使显示品质降低。
发明概述
本发明用于解决前述问题，其目的在于，提供能减少整个画面的光点椭圆 失真、以显示高质量图像的彩色阴极射线管。
为达到前述目的，本发明第1发明的彩色阴极射线管，其特征在于，包括：
至少用聚焦电极和阳极电极构成、并具有将电子束加速并聚焦在荧光屏上 的主透镜的电子枪组件，和
产生使这种电子枪组件发射的电子束偏转用的偏转磁场的偏转线圈，
前述电子枪组件沿着形成前述主透镜的聚焦电极与阳极电极之间形成的 电位分布的等电位面至少配置1个附加电极，
当将电子束聚焦在前述荧光屏的中央部分即没有偏转时，将配置前述附加 电极后的前述等电位面的电位相当的规定电平的电压施加在前述附加电极 上，
当将电子束向前述荧光屏的周围部分偏转时，假设前述聚焦电极的施加电 压为Vf，前述阳极电极的施加电压为Eb，前述附加电极的施加电压为Vs，则 (Vs-Vf)/(Eb-Vf)的值随着电子束偏转量的增大而变化，并利用前述附加电 极，形成水平方向和垂直方向的聚焦力不同的电子透镜。
本发明权利要求14所述的彩色阴极射线管，包括：
至少用聚焦电极和阳极电极构成、并具有将电子束加速并聚焦在荧光屏上 的主透镜的电子枪组件，和
产生使这种电子枪组件发射的电子束偏转用的偏转磁场的偏转线圈，
前述电子枪组件沿着在形成前述主透镜的聚焦电极与阳极电极之间形成 的电位分布的等电位面至少配置1个附加电极，
当将电子束向前述荧光屏的周围部分偏转规定的偏转时，将配置前述附加 电极的前述等电位面的电位相当的规定电平的电压施加在前述附加电极上，
当将电子束向前述荧光屏的周围部分偏转时，假设前述聚焦电极的施加电 压为Vf，前述阳极电极的施加电压为Eb，前述附加电极的施加电压为Vs，则 (Vs-Vf)/(Eb-Vf)的值随着电子束偏转量的增大而变化，并利用前述附加电 极，形成水平方向和垂直方向的聚焦力不同的电子透镜。
附图简要说明
图1表示以往彩色阴极射线管的BPF型DAC&F方式电子枪组件的结构图。
图2表示以往的一列(in-line)型彩色阴极射线管在荧光屏上光点的形状 图。
图3表示具有图1所示电子枪组件的彩色阴极射线管在荧光屏上光点的形 状图。
图4表示具有图1所示电子枪组件的彩色阴极射线管在没有偏转时的光学 模型图。
图5表示具有图1所示电子枪组件的彩色阴极射线管在偏转时的光学模型 图。
图6表示本发明的彩色阴极射线管的结构图。
图7表示图6所示彩色阴极射线管采用的实施形态1的电子枪组件结构 图。
图8表示图7所示的电子枪组件采用的附加电极结构的立体图。
图9A表示施加在图7所示的电子枪组件聚焦电极上的电压变化图。
图9B表示提供给偏转线圈的偏转电流波形。
图10A表示旋转对称的BPF型主透镜在水平方向和垂直方向的电场图。
图10B表示这种聚焦电极与阳极电极之间在中心轴上的电位分布图。
图11A表示将附加电极配置在旋转对称的BPF型主透镜上时在水平方向和 垂直方向的电场图。
图11B表示这种聚焦电极与阳极电极之间在中心轴上的电位分布图。
图12A表示将附加电极配置在旋转对称的BPF型主透镜上、并使这种附加 电极具有不同电位时在水平方向和垂直方向的电场图。
图12B表示这种聚焦电极与阳极电极之间在中心轴上的电位分布图。
图13A表示将附加电极配置在旋转对称的BPF型主透镜上、并使这种附加 电极具有其它不同电位时在水平方向和垂直方向的电场图。
图13B表示这种聚焦电极与阳极电极之间在中心轴上的电位分布图。
图14是说明本发明一实施形态相关的彩色阴极射线管采用的电子枪组件 基本结构的光学模型图。
图15是说明减少图14所示电子枪组件产生的荧光屏上光点椭圆失真情况 的示意图。
图16表示图6所示彩色阴极射线管采用的实施形态2的电子枪组件结构 图。
图17表示图16所示电子枪组件采用的附加电极结构的立体图。
图18表示图16所示电子枪组件采用的其它附加电极结构的立体图。
图19A表示施加在图16所示电子枪组件的附加电极上的电压变化图。
图19B表示提供给偏转线圈的偏转电流波形。
图20表示图6所示彩色阴极射线管采用的实施形态3的电子枪组件结构 图。
图21表示说明本发明一实施形态的彩色阴极射线管采用的双重4极透镜 方式电子枪组件基本结构的光学模型图。
图22是说明减少图21所示电子枪组件产生的荧光屏上光点椭圆失真情况 的示意图。
图23表示图6所示彩色阴极射线管采用的实施形态4的电子枪组件结构 图。
图24表示图6所示彩色阴极射线管采用的实施形态5的电子枪组件结构 图。
实施发明的最佳形态
下面，参照附图对实施本发明的彩色阴极射线管的实施形态详细地进行说 明。
实施形态1
如图6所示，这种彩色阴极射线管1具有由玻板17和漏斗状的玻锥18组 成的管壳。玻板17在其内表面具有由发出蓝、绿、红光的3色荧光层组成的 荧光屏5。此外，玻板17在其内侧具有荫罩19，该荫罩19与荧光屏5相对， 具有多个电子束穿通孔。
玻锥18在其管颈21内具有一列(in-line)型电子枪组件22。这种电子枪 组件22发射通过同一水平面上的由中束8G和一对边束8B和8R组成的一排配 置的3电子束8(B、G、R)。玻锥18在从直径大的部分24到颈部21为止的外 面上装有偏转线圈25。这种偏转线圈25将从电子枪组件22发射的3电子束向 着荧光屏5进行会聚，同时形成聚焦在荧光屏5上的非均匀磁场。利用枕型水 平偏转磁场和桶型垂直偏转磁场，形成这种非均匀磁场。
利用非均匀磁场，使电子枪组件22发射的3电子束8(B、G、R)进行偏转， 并通过荫罩19在水平方向和垂直方向上对荧光屏5进行扫描，通过这样显示 彩色图像。
如图7所示，前述彩色阴极射线管采用的电子枪22包括在水平方向(X) 上一排配置的3个阴极K、对这些阴极K个别进行加热的3个加热器(未图示)、 第1栅极G1、第2栅极G2、第3栅极G3、附加电极Gs和第4栅极G4。将这5 个电极从阴极K开始向荧光屏方向依次配置。利用一对绝缘支承体(未图示)， 整体地固定这些加热器、阴极K和5个电极。
第1栅极G1和第2栅极G2由板状电极形成。这些板状电极具有与3个阴 极K对应的一排配置的3个电子束穿通孔。第3栅极G3由筒状电极形成。这 种筒状电极在其两端具有与3个阴极K对应的一排配置的3个电子束穿通孔。 第4栅极G4由杯状电极形成。这种杯状电极在与第3栅极G3的相对面上，具 有与3个阴极K对应的一排配置的3个电子束穿通孔。
配置在第3栅极G3和第4栅极G4之间的附加电极Gs由板状电极形成。 如图8所示，这种板状电极具有与3个阴极K对应的一排配置的3个电子束穿 通孔15。这些电子束穿通孔15在垂直方向(Y)直径比水平方向(X)直径大，形 成纵向较长的非圆形状。
在阴极K上施加将图像信号叠加在150V直流电压上的电压。将第1栅极 G1接地。在第2栅极G2上施加大约600V的直流电压。在第3栅极G3上施加 将抛物线状变化的电压叠加在大约6kV的直流电压上的变化电压28(Vf)。如图 9A和图9B所示，这种抛物线状的电压与锯齿波状的偏转电流27同步，并随着 电子束偏转量增大而增大。在附加电极Gs上施加大约16kV的直流电压(Vs)。 在第4栅极G4上施加大约26kV的直流电压(Eb)。
阴极K、第1栅极G1和第2栅极G2构成产生电子束、并形成对于后述主 透镜的物点的电子束发生单元。第2栅极G2和第3栅极G3形成对电子束发生 单元发射的电子束进行预聚焦的预聚焦透镜。第3栅极G3(聚焦电极)、附加电 极Gs和第4栅极G4(阳极电极)形成BPF型主透镜，这种BPF型主透镜将由预 聚焦透镜预聚焦的电子束最终聚焦在荧光屏5上。这种主透镜在使电子束进行 偏转时，在其内部形成4极透镜。这种4极透镜伴随着电子束偏转量的变化， 这种主透镜的强度也动态变化。
下面，对形成在主透镜内动态地变化的4极透镜的方法及其作用进行说 明。
如图10A和图10B所示，旋转对称的BPF型主透镜由施加6kV的聚焦电极 Gf和施加26kV的阳极电极Ga之间的电位差形成主透镜。如图10A所示，这种 主透镜形成如等电位面10所示的在水平方向(X)和垂直方向(Y)对称的电场， 并对电子束8在水平方向和垂直方向都作用相同的聚焦力。此外，主透镜在聚 焦电极Gf和阳极电极Ga之间的中心轴12上，形成沿着电子束8的前进方向 而增加的电位分布11，如图10B所示。在图10A和图10B所示的主透镜的情况 下，在主透镜的几何中心形成的等电位面13为平面，在这种平面的电位为 16kV。
因此，如图11A所示，在这种彩色阴极射线管1的电子枪组件22中，将 图8所示的附加电极Gs配置在旋转对称的BPF型主透镜的几何中心、即等电 位面13上。如前所述，这种附加电极Gs具有垂直方向(Y)直径比水平方向(X) 直径大的纵向较长的非圆形状电子束穿通孔15。如图11B所示，如果将与等电 位面13相同的电位、即16kV的电位加在这种附加电极Gs上，则主透镜在中 心轴12上得到与没有配置附加电极Gs的情况相同的电位分布11。也就是说， 图11A所示的主透镜形成的等电位面10的分布与图10A所示的主透镜相同， 对电子束8在水平方向和垂直方向都作用相同的聚焦力。
但是，若如图12A所示，将比等电位面13的电位(16kV)低的电位施加在 附加电极Gs上，则通过附加电极Gs的电子束穿通孔15，电位从阳极电极Ga 侧渗透到聚焦电极Gf侧，因此，形成孔径透镜。这时，如图12B所示，主透 镜在中心轴12上的附加电极Gs附近形成比图11A和图11B所示的电位分布11 低的电位分布11a。
在将比等电位面13的电位低的电位施加在附加电极Gs上时，因附加电极 Gs的电子束穿通孔15为纵向较长的形状，所以通过电子束穿通孔15渗透到聚 焦电极Gf侧的等电位面，其水平方向(X)的曲率比垂直方向(Y)小。因此，主 透镜的水平方向(X)的聚焦力比垂直方向(Y)的聚焦力强。其结果，主透镜具有 象散性。
此外，如图13A所示，如果将比等电位面13的电位(16kV)高的电位施加 在附加电极Gs上，则通过附加电极Gs的电子束穿通孔15，电位从聚焦电极 Gf侧渗透到阳极电极Ga侧，因此，形成孔径透镜。这时，如图13B所示，主 透镜在中心轴12上的附加电极Gs附近形成比图11A和图11B所示的电位分布 11高的电位分布11b。
在将比等电位面13的电位高的电位施加在附加电极Gs上时，因附加电极 Gs的电子束穿通孔15为纵向较长的形状，所以通过电子束穿通孔15渗透到阳 极电极Ga侧的等电位面，其水平方向(X)的曲率比垂直方向(Y)小。因此，主 透镜的水平方向(X)的聚焦力比垂直方向(Y)的聚焦力弱。其结果，主透镜具有 与图12A和图12B所示主透镜相反的象散。
也就是说，这种彩色阴极射线管采用的BPF型主透镜，将附加电极Gs配 置在聚焦电极Gf和阳极电极Ga之间，并将规定的电位施加在这种附在电极Gs 上。通过这样，主透镜可不缩小其口径，能具有调整水平方向聚焦力和垂直方 向聚焦力的象散。
此外，如前所述，是对通过改变附加电极的电位来调整主透镜的象散的情 况进行了说明，但一般当聚焦电极的电压为Vf、阳极电极的电压为Eb、附加 电极的电压为Vs时，通过使
(Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值变化，同样能进行调整。
在图7所示实施形态1的电子枪组件22中，使附加电极Gs的施加电压Vs 和相当于阳极电极Ga的第4栅极G4的施加电压Eb固定，并使相当于聚焦电 极Gf的第3栅极G3的施加电压Vf随着电子束偏转量的变化而变化。通过这 样，使
(Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值变化。
也就是说，在没有偏转时，从电子束发生单元发射的电子束，首先，利用 由第2栅极G2和第3栅极G3形成的预聚焦透镜进行预聚焦。利用由第3栅极 G3、附加电极Gs和第4栅极G4形成的主透镜，将预聚焦后的电子束聚焦在荧 光屏的中央部分。因主透镜不具有象散，对于电子束向水平方向和垂直方向都 作用相同的聚焦力，所以荧光屏上的光点成大致圆形。
与不同的是，在偏转时，随着电子束偏转到荧光屏的周围方向，第3栅极 G3的施加电压Vf增大，
(Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值减小。因附加电极Gs具有纵向较长的电子束穿通孔15，所以对于电 子束的水平方向聚焦力比垂直方向聚焦力强。同时，第3栅极G3和第4栅极 G4之间的电位差减小，对于电子束的水平方向和垂直方向的聚焦力减小。
因此，附加电极Gs的作用而增强的水平方向聚焦力与第3栅极和第4栅 极之间的电位差减小而减弱的水平方向聚焦力相互抵消，采用这样的结构，即 使在画面周围部分，也能使电子束的聚焦条件成立。而且，利用主透镜具有象 散，能改善画面周围部分的光点的椭圆失真。
图14是说明偏转时主透镜作用的光学模型图。
如图14所示，这种主透镜14，在偏转时使第3栅极G3的施加电压随着 电子束8的偏转量变化而变化，通过这样在主透镜的内部形成对于电子束8在 水平方向和垂直方向的聚焦力不同的4极透镜6。
假设这种情况的水平方向(X)的发散角为α0h1、入射角为αih1、垂直方 向(Y)的发散角为α0v1、入射角为αiv1、水平方向(X)的倍率为Mh1、垂直方 向(Y)的倍率为Mv1，则
Mh1=α0h1/αih1
Mv1=α0v1/αiv1
此外，与图5所示在主透镜4的前侧形成4极透镜6的情况相比，在主透 镜4内部形成的4极透镜6更接近由偏转磁场形成的4极透镜7，所以当
α0h=α0h1
α0v=α0v1
时，
  αih＜αih1
  αiv＞αiv1
因此，能做到
  Mh1＜Mh
  Mv1＞Mv
如图5所示，在以往的电子枪组件中，用
  Mh=α0h/αih
  Mv=α0v/αiv
表示的水平方向和垂直方向的倍率Mh和Mv，由于在画面周围部分
  αih＜αiv
所以
  Mh＞Mv
因此，产生椭圆失真。
与此不同的是，在本实施形态1的电子枪组件中，因能够使αih1比αih 大，并使αiv1比αiv小，所以能做到
  Mh1＜Mh
  Mv1＞Mv
因此，能减轻水平方向的倍率Mh和垂直方向的倍率Mv之差。所以，如图 15所示，能在从水平轴(X)端到对角轴(D)端的画面周围部分，减少光点1的椭 圆失真。
此外，在由第3栅极、附加电极Gs和第4栅极G4形成的主透镜具有水平 方向聚焦力比其垂直方向聚焦力强的结构情况下，在没有偏转时，设定附加电 极Gs的施加电压比附加电极Gs的配置位置对应的等电位面13的电位低，则 能得到相同的效果。此外，在有偏转时，第3栅极G3施加的抛物线状的变化 电压随偏转量的增大而升高，
  (Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值减小，附加电极Gs的作用而增强的水平方向聚焦力与第3栅极G3和 第4栅极G4之间的电位差减小而变弱的水平方向聚焦力相互抵消，采用这样 的结构，能构成得到相同效果的彩色阴极射线管。
实施形态2
下面，对实施形态2的电子枪组件的结构进行说明。
如图16所示，实施形态2的电子枪组件22与图7所示的电子枪组件具有 大致相同的结构。因此，省略其详细的说明，仅对不同的结构进行说明
如图17或者图18所示，附加电极Gs具有水平方向(X)直径比垂直方向(Y) 直径大的3个或者1个横向较长的非圆形状电子束穿通孔15。此外，如图19A 所示，在这种附加电极Gs上施加将抛物线状变化的电压叠加在大约16kV直流 电压上的变化电压30(Vs)。如图19A和图19B所示，这种抛物线状的电压与锯 齿波状的偏转电流27同步，并随着电子束偏转量增大而增大。这种抛物线状 变化的电压30具有与图9A所示的施加在第3栅极G3上的变化电压28大致相 同的振幅。
这种结构在没有偏转时，由预聚焦透镜进行预聚焦的电子束也利用主透镜 聚焦在荧光屏的中央部分。如图15所示，因主透镜不具有象散，对于电子束 在水平方向和垂直方向都作用相同的聚焦力，所以荧光屏上的光点成大致圆 形。
与上不同的是，在偏转时，随着使电子束向荧光屏的周围方向偏转，第3 栅极G3的施加电压Vf增高。此外，与其同步，随着使电子束向荧光屏的周围 方向偏转，附加电极Gs的施加电压Vs也增高。因此，
  (Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值增大。因附加电极Gs具有横向较长的电子束穿通孔15，所以对于电 子束的水平方向聚焦力比垂直方向的聚焦力强。同时，第3栅极G3和第4栅 极G4之间的电位差减小，对于电子束的水平方向和垂直方向的聚焦力同时减 小。
因此，附加电极Gs的作用而增强的水平方向聚焦力与第3栅极G3和第4 栅极G4之间的电位差减小而减弱的水平方向聚焦力相互抵消，采用这样的结 构，即使在画面周围部分，也能使电子束的聚焦条件成立。而且，如图15所 示，利用主透镜具有象散，能改善画面周围部分的光点的椭圆失真
此外，在由第3栅极、附加电极Gs和第4栅极G4形成的主透镜具有水平 方向聚焦力比其垂直方向聚焦力强结构情况下，在没有偏转时，设定附加电极 Gs的施加电压比附加电极Gs的配置位置对应的等电位面14的电位高，则能得 到相同的效果。此外，在有偏转时，第3栅极G3施加的抛物线状的变化电压 随偏转量的增大而升高，
  (Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值增大，附加电极Gs的作用而增强的水平方向聚焦力与第3栅极G3和 第4栅极G4之间的电位差减小而减弱的水平方向聚焦力相互抵消，采用这样 的结构，能构成得到相同效果的彩色阴极射线管。
如前所述，是在形成将电子束最终聚焦在荧光屏上的主透镜的聚焦电极和 阳极电极之间至少配置1个附加电极，并使这种主透镜具有动态变化的象散， 通过这样的结构，能在整个画面上减少光点的椭圆失真，并能构成显示高质量 图像的彩色阴极射线管。
实施形态3
下面，对实施形态3的电子枪组件的结构进行说明。
前述实施形态1和实施形态2的电子枪组件，它的结构能够使聚焦在荧光 屏中央部分的光点为圆形，而且能减少聚焦在周围部分的光点的椭圆失真，而 这种实施形态3的电子枪组件的结构更能减少周围部分的光点的椭圆失真。
也就是说，这种实施形态3的电子枪组件包括两个4极透镜。
例如，具有用3段构成的第3栅极的双重4极透镜方式电子枪组件，在偏 转时，在主透镜的前侧形成第1和第2个4极透镜。
第1个4极透镜形成于第1段和第2段之间，发散作用具有水平方向上， 垂直方向上具有聚焦作用。第2个4极透镜形成于第2段和第3段之间，水平 方向上具有聚焦作用，垂直方向上具有发散作用。
这种双重4极透镜方式的电子枪组件，按照倍率的理论，在荧光屏的整个 面上，能形成圆形光点。但是，在实际上，光点的垂直方向直径Ssv扩大，但 水平方向直径Ssh不缩小，光点的平均直径((Ssv+Ssh)/2)扩大。其结果，荧 光屏上的光点增大，使图像变差。
这样，在双重4极透镜方式的电子枪组件中，电子束因包含第1和第2个 4极透镜的象散的影响增大，所以屏幕上光点的水平方向直径不能缩得足够 小。此外，入射至主透镜的电子束的直径增大，主透镜包含的球面象散的影响 增大，也是一个原因。
因此，将第1个4极透镜形成在主透镜的前侧，将第2个4极透镜形成在 主透镜的中央，采用这样的双重4极透镜方式来构成实施形态3的电子枪组 件。这种电子枪组件的基本结构在于消除水平方向倍率Mh和垂直方向倍率Mv 之差，而且减少4极透镜的象散和主透镜的象散。
也就是说，如图20所示，实施形态3的电子枪组件22具有与图7所示的 电子枪组件大致相同的结构。因此，省略其详细的说明，仅对不同的结构进行 说明
第3栅极G3具有与第2栅极G2相邻配置的第1段G31和与附加电极Gs 相邻配置的第2段G32。第1段G31和第2段G32由筒状电极形成。
这些筒状电极分别在其两端具有与3个阴极K相应的一排配置的3个电子 束穿通孔。第1段G31在第2段G32一侧形成的3个电子束穿通孔，其垂直方 向直径比水平方向直径大，形成纵向较长的非圆形状。第2段G32在第1段G31 一侧形成的3个电子束穿通孔，其水平方向直径比垂直方向直径大，形成横向 较长的非圆形状。
由配置在第2段G32和第4段G4之间的板状电极，形成附加电极Gs。如 图8所示，这种板状电极具有3个纵向较长的非圆形电子束穿通孔15。
将大约6kV的电压施加在第3栅极G3的第1段G31上，将图9A所示的变 化电压28(Vf)施加在第2段G32上，将大约16kV的直流电压(Vs)施加在附加 电极Gs上。
在没有偏转时，第3栅极G3的第1段G31和第2段G32为同电位，在它 们之间不形成电子透镜。由第2段G32、附加电极Gs和第4栅极87G4形成的 主透镜，不具有象散、即4极透镜作用。因此，从电子束发生单元发射的电子 束在由预聚焦透镜进行预聚焦后，通过第1段G31，由主透镜聚焦在荧光屏的 中央部分。因主透镜不具有象散，对于电子束在水平方向和垂直方向都作用相 同的聚焦力，所以如图15所示，荧光屏上的光点成大致圆形。
与上不同的是，在有偏转时，在第1段G31和第2段G32之间形成第1个 4极透镜。这种第1个4极透镜对于电子束具有在水平方向上的发散作用及在 垂直方向上的聚焦作用。此外，第2段G32和附加电极Gs和第4栅极G4，形 成内装第2个4极透镜的主透镜。
这种第2个4极透镜，由于第2段G32的施加电压Vf比没有偏转时高， 所以      (Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值减小，此外，利用在附加电极Gs上形成的纵向较长的非圆形电子束 穿通孔15，因此对于电子束在水平方向上具有发散作用，在垂直方向上具有聚 焦作用。此外，因第2段G32与第4栅极G4之间的电压差(Eb-Vf)减小，所 以同时减小水平方向的聚焦作用和垂直方向的发散作用。
所以，由于第2段G32与第4栅极G4之间的电压差(Eb-Vf)减小而产生 的聚焦力减小和由于第1段G31和第2段G32产生的发散作用相互抵消，利用 这样的结构，在荧光屏周围部分电子束的聚焦条件也成立。
因此，能消除在荧光屏周围部分形成的光点的水平方向与垂直方向的倍率 差。此外，能减小在第1段G31和第2段G32之间形成的第1个4极透镜的象 散和在主透镜上形成的第2个4极透镜的象散。此外，通过缩小入射至主透镜 的电子束的直径，能减小主透镜的球面象散。因此，能改善荧光屏周围部分的 光点的椭圆失真。
下面，利用图21所示的光学模型图进一步详细地说明前述双重4极透镜 方式电子枪组件的作用。
也就是说，如图21所示，这种双重4极透镜方式的电子枪组件，在主透 镜4的前侧形成第1个4极透镜6a，而且，在主透镜4的内部形成第2个4 极透镜6b。这种情况下，假设水平方向的倍率为Mh2、垂直方向的倍率为Mv2 水平方向的发散角为α0h2、入射角为αih2、垂直方向的发散角为α0v2、入 射角为αiv2，则
  Mh2=α0h2/αih2
  Mv2=α0v2/αiv2
此外，因为
  αih2=αiv2
所以
  Mh2=Mv2
能消除水平方向与垂直方向的倍率差。此外，在主透镜4的中央形成第2 个4极透镜6b，能增大第1个4极透镜6a和第2个4极透镜6b的间隔，第1、 第2个4极透镜6a、6b的水平方向发散角θQ1h2、θQ2h2、垂直方向发散角 θQ1v2、θQ2v2分别比在主透镜的前侧配置第1、第2个4极透镜的情况小。 因此，能减小第1、第2个4极透镜6a、6b的象散。
此外，在主透镜4的中央形成第2个4极透镜6b，使入射至主透镜时的 电子束直径Dh2比在主透镜的前侧配置第1和第2个4极透镜的情况小。因此， 能减小主透镜的球面象散。
采用这种结构，能消除将电子束向荧光屏5的周围部分偏转时产生的水 平、垂直方向的倍率差，而且能减少4极透镜的象散和主透镜的球面象散。因 此，如图22所示，在荧光屏的整个面上能消除光点1的失真。
实施形态4
下面，对实施形态4的双重4极透镜方式电子枪组件进行说明。
如图23所示，实施形态4的电子枪组件22与图20所示的实施形态3的 电子枪组件具有大致相同的结构。因此，省略其详细的说明，仅对不同的结构 进行说明。
如图17和图18所示，附加电极Gs具有水平方向(X)直径比垂直方向(Y) 直径大的3个或者1个横向较长的非圆形状电子束穿通孔15。
如图19A所示，在这种附加电极Gs上施加将抛物线状变化的电压叠加在 大约16kV直流电压上的变化电压30(Vs)。如图19A和图19B所示，这种抛物 线状的电压与锯齿波状的偏转电流27同步，并随着电子束偏转量增大而增大。 这种抛物线状变化的电压30具有与图9A所示的施加在第3栅极G3上的变动 电压28大致相同的振幅。
这种结构在没有偏转时，第1段G31和第2段G32为同电位，在它们之间 不形成电子透镜。由第2段G32、附加电极Gs和第4栅极G4形成的主透镜， 不具有象散、即4极透镜作用。因此，由预聚焦透镜进行预聚焦的电子束，由 主透镜聚焦在荧光屏的中央部分。因主透镜对于电子束在水平方向和垂直方向 都作用相同的聚焦力，所以如图22所示，荧光屏上的光点成大致圆形。
与此不同的是，在有偏转时，随着电子束向荧光屏的周围方向偏转，第3 栅极G3的施加电压Vf增大。此外，与其同步，随着电子束向荧光屏的周围方 向偏转，附加电极Gs的施加电压Vs也增大。因此，
(Vs-Vf)/(Eb-Vf)
的值增大。因附加电极Gs具有横向较长的电子束穿通孔15，所以对于电 子束在水平方向具有聚焦作用，在垂直方向具有发散作用。同时，因第2段G32 与第4栅极G4之间的电压差(Eb-Vf)减小，所以对于电子束同时减小水平方 向的聚焦作用和垂直方向的发散作用。
因此，能得到与前述实施形态3相同的效果。
实施形态5
下面，对实施形态5的双重4极透镜方式电子枪组件进行说明。
如图24所示，实施形态5的电子枪组件22与图20所示的实施形态3的 电子枪组件具有大致相同的结构。因此，省略其详细的说明，仅对不同的结构 进行说明。
如图24所示，这种电子枪组件22具有由板状的第1段G31和筒状的第2 段G32构成的第3栅极G3。将第1段G31配置在第2栅极G2侧，将第2段G32 配置在附加电极Gs侧。
如图17所示，第1段G31具有水平方向(H)直径比垂直方向(Y)直径大的3 个横向较长的非圆形状电子束穿通孔15。第2段G32在其第1段G31侧具有垂 直方向(Y)直径比水平方向(H)直径大的3个纵向较长的非圆形状电子束穿通 孔。
此外，如图8所示，配置在第2段G32和第4栅极G4之间的附加电极Gs 具有垂直方向(Y)直径比水平方向(H)直径大的3个纵向较长的非圆形状电子束 穿通孔15。
将规定的直流电压施加在第3栅极G3的第1段G31上，将如前所述的变 化电压28(Vf)施加在第2段G32上。此外，将规定的直流电压(Vs)施加在附加 电极Gs上。
采用这种电子枪组件22，则在没有偏转时，能形成没有象散的预聚焦透 镜，在有偏转时，在第2段G32施加随着电子束偏转量增大而变化的变化电压， 这样能使预聚焦透镜具有4极透镜作用。
因此，能得到与前述实施形态3相同的效果。
工业上的实用性
如前所述，电子枪组件采用双重4极透镜方式，在有偏转时，将一个4极 透镜形成在主透镜的前侧，将另一个4极透镜形成在主透镜的内部，通过这样 构成的彩色阴极射线管则不放大光点，能在整个画面上减少光点的椭圆失真， 能显示高质量的图像。