本发明涉及一种阴极射线管，更具体地讲是涉及一种使用具有一主透镜的电子枪的阴极射线管，此主透镜具有减小的象差，以改善在直观式或投射式电视机上或者在信息终端设备的显示装置上所显示的图象的分辨率。 阴极射线管被广泛地用作直观式电视机、投射式电视机和信息终端设备的显示装置。
这种阴极射线管包括位于直空管壳中的至少一个可发射电子束的电子枪和涂有荧光材料的荧光屏，此荧光材料在受到电子撞击时发光。所显示的图象的分辨率取决于射至荧光屏上的电子束点的大小和形状。
由于荧光屏上电子束点的大小和形状取决于电子枪的聚焦特性，因此构成电子枪的透镜的电极的排列和形状，对于改善分辨率而言是极其重要的。
图1是一种彩色阴极射线管的剖视图，它示出传统的阴极射线管及其电子枪的一种示例性结构。标号1为玻壳，它是一个真空腔;标号2为形成显示屏的面板;标号3为荧光屏，它是在面板2地内表面上形成的三色荧光材料层;标号4为形成色彩选择电极的荫罩;标号5为施加有阳极电压的内导电膜;标号6为外部磁偏转线圈。标号7、8和9表示阴极;标号10为第一栅极（G1电极）;标号20为第二栅极（G2电极）;标号30为第三栅极（G3电极）;标号40为第四栅极（G4电极）;标号50为屏蔽杯。第三栅极30具有在第四栅极侧形成的电子束通道孔31、32和33。第四栅极40具有在第三栅极侧形成的电子束通道孔41、42和43。屏蔽杯50具有电子束通道孔51、52和53。标号61、62和63表示三电子束的中心轴线，它们在一水平面内基本上相互平行排列。标号64和65代表第四栅极40在第三栅极侧的外侧电子束通道孔41和43的中心轴线。
在此图中，阴极7、8和9、第一栅极10、第二栅极20、第三栅极30、第四栅极40及屏蔽杯50联合形成一个电子枪，而阴极7、8和9、第一栅极10及第二栅极20形成电子束产生部分。
电子束产生部分沿排列于一水平面上的中心轴线61、62和63发射电子束。电子束射入在第三栅极30和第四栅极40之间的空间中形成的主透镜部分。
主透镜部分由第三和第四栅极30、40以及屏蔽杯50构成，第三和第四栅极为主透镜电极。在作为两主透镜电极之一的第三栅极30中和在屏蔽杯50中形成的电子束通道孔的中心轴线与相应的电子束的中心轴线61、62、63相重合。至于在作为两主透镜电极的另一个的第四栅极40中在第三栅极侧形成的电子束通道孔，其中心电子束通道孔42的中心轴线与中心电子束的中心轴线重合，而外侧电子束通道孔41和43的中心轴线64和65分别与电子束轴线61和63不成直线，并稍向外偏移。
第三栅极30的电位设置得比第四栅极40低。较高电位的第四栅极40被设定为与屏蔽杯50及内导电膜5等电位。
由于第三和第四栅极30、40的中心电子束通道孔32和42相互同轴，因此在第三和第四栅极30和40之间的中心部分形成一个轴对称的主透镜。中心电子束被此主透镜聚焦，并沿中心轴线62直线前进。
另一方面，第三栅极30的外侧电子束通道孔31和33与第四栅极40的外侧电子束通道孔41和43的中心轴线彼此并不对准，因此它们为外侧电子束形成轴向不对称的主透镜。
在形成于第四栅极40的主透镜区侧的发散透镜区中，外侧电子束在朝中心电子束方向偏离透镜中心轴线的一点处穿过各透镜，这样它们会受到主透镜的聚焦作用，还受到一个促使外侧电子束趋向中心电子束的力。
按此方式，三电子束被聚焦并同时会聚，以便它们相互交叠于荫罩4。使这些电子束会聚的过程被称作静态会聚。
电子束由荫罩4进行色彩选择，以便仅仅让将激励相应色彩的荧光区域的各电子束的部分穿过荫罩4上的孔并撞击荧光屏3。由外部磁偏转线圈6产生的偏转磁场使电子束在荧光屏3上进行二维扫描。
主透镜的球面象差是通常所知的主要因素，它对前述的彩色阴极射线管的分辨率特性具有很大的影响。减小主透镜的球面象差将能减轻由于荧光屏上的束点直径增大引起的分辨率的劣化。
增大组成主透镜的电极的孔径可有效地降低主透镜的球面象差，这也是公知的。
然而，在图1所示的一字形电子枪中，由于相应于三基色红（R）、绿（G）和兰（B）的三个圆筒形主透镜位于同一平面内，因此，电极中的孔（的直）径必须小于玻壳1的颈部的内径的三分之一。考虑到电极厚度以及与电极制造有关的问题，电极中的孔径的上限将进一步降低。为提高此上限而增大颈部的内径将会产生另一不利因素，即，安装于颈部外侧的偏转线圈6的偏转功耗增加。
日本专利公开No.103752/1983中公开了一种非圆筒形主透镜的例子，其中孔径可以实质上增加至超出上述限制。
图2（a）和图2（b）是剖视图，它们示出具有上述公开文献中公开的非圆筒形透镜的电子枪的主要部分。图2（a）是纵向剖视图，图2（b）是沿图2（a）的A-A线截取的横向剖视图。在这些图中，标号300为第三栅极，标号400为第四栅极，标号500为屏蔽杯，标号310为第一电极板，标号311、312和313为第一电极板中的电子束通道孔，标号410为第二电极板，标号411、412和413为第二电极板中的电子束通道孔。
如图2（a）所示，第一电极板310和第二电极板410分别安装于第三栅极300和第四栅极400的相对表面，并从此相对表面后移。结果，电场可较深地透入第三栅极300和第四栅极400，产生了与透镜直径增大时所得效果相同的效果。
不过，栅极截面的边缘部分不是轴对称的，其水平长度H-H大于垂直长度V-V。因此，电场的渗透在水平方向明显地强，以致于在水平方向上透镜聚焦力变得比垂直方向上弱。这使得象散增大，导致电子束的截面形状水平扁化，结果是分辨率降低。
为改正此问题，第一电极板310中形成的电子束通道孔311、312和313及第二电极板410中形成的电子束通道孔411、412和413被做成非圆形截面，且其水平方向的直径小于垂直方向的直径。这就增强了水平方向的聚焦电场，平衡了水平和垂直方向的聚焦力，消除了象散。
然而，采用上述形状的传统电极不可能充分地利用增大的透镜直径的作用，原因如下。
为充分发挥增大的透镜直径的作用，必须扩展主透镜中的电子束直径。然而，当电子束直径增大至超过一定程度时，会导致部分电子束撞击第一电极板310。这些撞击电子流入第三栅极300，形成电流。此电流随后流至电源电路，后者产生聚焦电压，即，加至第三栅极300上的电压。通常，电源电路的阻抗是非常大的，以致于此电流会降低输出电压或聚焦电压，使得不能在正常聚焦条件下使电子枪工作。
在这些情况下，可想到的是省去了第一电极板310和第二电极板410的结构。但是，除去第一电极板310和第二电极板410会导致象散和分辨率的显著降低，因为栅极截面的周边部分近似于跑道的形状。
为校正象散，可设想采用以下手段。即，注意这样的事实：只有第三栅极300起到水平增大电子束的作用，第四栅极400的水平方向长的截面相反地起到使电子束截面垂直方向变长的作用。如果第三栅极300和第四栅极400的周边部分的不圆度是相同的，电子束会受到第三栅极300的强烈影响，因为电子束在低压的第三栅极300中运动较慢并滞留较长时间。总体结果是，电子束变形为水平方向长，从而导致上述象散。
本发明的目的是要提供一种具有高分辨率电子枪的阴极射线管，它可消除现有技术的上述问题，可增大主透镜的直径，并满足垂直方向上的电子束聚焦条件。
为实现上述目的，正如权利要求1中所要求的，本发明的特征在于，如此构成第一级透镜，即，其作用随聚焦电压的增大而减弱，以减轻电子束截面的变形。
也就是，本发明的阴极射线管具有一电子枪，此电子枪包括：
电子束产生部分，它水平设置，以产生多根受控电子束;
多个电极，其中包括彼此相对并与电子束产生部分同轴设置的电极，以形成主透镜部分;和
所述主透镜部分，它将来自于电子束产生部分的所述的多根电子束聚焦至荧光屏上;
其中，在形成主透镜部分并彼此对置的电极中，至少一对电极的横截面是水平方向伸长的;
该至少一对电极中的一个加有低电压，另一个加有高电压;
主透镜部分具有用于使进入该至少一对电极的电子束的截面水平方向伸长的电极装置;
组成此电极装置的电极中的至少一个加有低电压;并且
用于使电子束（截面）伸长的电极装置的伸长强度（elongating strength）随此低电压的升高而降低。
进一步，如权利要求2中所要求的，本发明的阴极射线管具有一电子枪，此电子枪包括：
电子束产生部分，它水平设置，以产生多根受控电子束;
多个电极，其中包括彼此相对并与电子束产生部分同轴设置的电极，以形成主透镜部分;和
所述主透镜部分，它将来自电子束产生部分的所述多根电子束聚焦至荧光屏;
其中，在形成主透镜部分并彼此对置的电极中，至少一对电极的横截面是水平方向伸长的;
此至少一对电极中的一个加有低电压，另一个加有高电压;
加有高电压的另一电极的截面的水平伸长的程度大于加有低电压的那个电极;
主透镜部分具有用于使进入此至少一对电极的电子束的截面水平方向伸长的电极装置;
组成用于使电子束伸长的此电极装置的电极中的至少一个加有低电压;并且
用于使电子束伸长的电极装置的伸长强度随此低电压的升高而降低。
上述发明的特征还在于，电极装置是如此构成的，即，第一级透镜电极包括加有低电压的电极，第二级透镜电极包括加有比此低电压高的电压的电极，第一级透镜电极与第二级透镜电极彼此相对设置。
上述发明的进一步的特征在于，在第一级透镜电极的面对第二级透镜电极的端面上形成的电子束通道孔的水平方向的直径大于相同孔在正交于水平方向直径的方向上的直径。
另外，本发明的特征在于，在第二级透镜电极的面对第一级透镜电极的端面上形成的电子束通道孔的水平方向的直径小于相同孔在正交于水平方向直径的方向上的直径。
进一步如权利要求13所要求的，本发明的阴极射线管具有一电子枪，此电子枪包括：
电子束产生部分，用于产生单根受控电子束;
多个电极，其中包括彼此相对并与电子束产生部分同轴设置的电极，以形成主透镜部分;和
所述主透镜部分，它将来自电子束产生部分的单电子束聚焦至荧光屏;
其中，在形成主透镜部分并彼此对置的电极中，至少一对电极的截面是在一任意方向伸长的;
此至少一对电极中的一个加有低电压，另一个加有高电压;
主透镜部分具有用于使进入此至少一对电极的电子束的截面在此任意方向上伸长的电极装置;
组成用于使电子束伸长的此电极装置的电极中的至少一个加有低电压;并且
用于使电子束伸长的此电极装置的伸长强度随此低电压的升高而降低。
进一步，如权利要求14所要求的，本发明的阴极射线管具有一电子枪，此电子枪包括：
电子束产生部分，用于产生单根受控电子束;
多个电极，其中包括彼此相对并与电子束产生部分同轴设置的电极，以形成主透镜部分;和
所述主透镜部分，它将来自电子束产生部分的电子束聚焦至荧光屏;
其中，在形成主透镜部分并彼此对置的电极中，至少一对电极的截面在一任意方向上是伸长的;
此至少一对电极中的一个加有低电压，另一个加有高电压;
加有高电压的此另一电极的截面的水平伸长的程度大于加有低电压的那个电极;
主透镜部分具有用于使进入此至少一对电极的电子束的截面在此任意方向伸长的电极装置;
组成用于使电子束伸长的电极装置的电极中的至少一个加有低电压;并且
用于使电子束伸长的电极装置的伸长强度随此电压的升高而降低。
上述发明的进一步的特征在于，如此构成电极装置，即，包括加有低电压的电极的第一级透镜电极与包括加有比此低电压高的电压的电极的第二级透镜电极相互对置。
本发明的另一特征在于，包括加有低电压的第一级透镜电极在其面对第二级透镜电极的端面形成有一电子束通道孔，此孔在此任意方向的直径大于其在正交于此任意方向的方向上的直径，此第二级透镜电极包括加有比此低电压高的电压的电极。
本发明的再一个特征是，包括加有低电压的电极的第一级透镜电极在其面对第二级透镜电极的端面上形成有一电子束通道孔，此孔在此任意方向的直径小于其在正交于此任意方向的方向上的直径，此第二级透镜电极包括加有比此低电压高的电压的电极。
在本发明的上述结构中，如果电子束截面的变形随聚焦电压的升高而减小，那么在垂直方向上第一级透镜的聚焦作用减弱。
此时，加至形成第二透镜电极的电极之一上的聚焦电压的升高会导致聚焦电压和加至另一电极上的高电压之间的电压差的降低。这又使由第二级透镜电极形成的第二级透镜的作用减弱。结果是，增大聚焦电压进一步减弱了垂直方向的聚焦作用，缩短了从主透镜到电子束的聚焦点之间的距离。
通过选择聚焦电压于一最佳值，有可能提供使电子束在垂直方向上也聚焦于荧光屏的条件。
在说明书附图中：
图1是彩色阴极射线管的剖视图，它示出现有的阴极射线管及其电子枪的一种实例结构;
图2（a）和图2（b）是剖视图，它们示出具有传统的非圆筒形主透镜的电子枪的主要构成部分，图2（a）是纵向剖面图，图2（b）是沿图2（a）的A-A线截取的横向剖视图;
图3（a）和图3（b）是剖视图，它们示出具有用于校正象散的电极结构的电子枪的主要部分，图3（a）是纵向剖视图，图3（b）是沿图3（a）的B-B线截取的横向视图;
图4是一纵向剖视图，它示出用于本发明的阴极射线管中的电子枪的主透镜的第一实施例;
图5是从图4的A-A方向观视的主透镜的横向视图;
图6是从图4的B-B方向观视的主透镜的横向剖视图;
图7是纵向剖视图，它示出用于本发明的阴极射线管中的电子枪的主透镜的第二实施例;
图8是从图7的A-A方向观视的主透镜的横向视图;
图9是从图7的B-B方向观视的主透镜的横向剖视图;
图10是显示用于本发明的阴极射线管中的电子枪的第三实施例的剖视图;
图11是从电极支撑条侧观视的图10的电子枪的主要部分的侧视图;
图12是从图10的A-A方向观视的第四栅极的前视图;
图13是从图10的B-B方向观视的第五栅极的主要部分的剖视图;
图14是显示用于本发明的阴极射线管中的电子枪的第五实施例的剖视图;
图15是从电极支撑条侧观视的图14的电子枪的主要部分的侧视图;
图16是从图14的A-A方向观视的第三栅极的前视图;
图17是从图14的B-B方向观视的第四栅极的主要部分的剖视图。
为校正本发明的背景技术部分中解释的象散，本发明的发明人已在日本专利公开No.62610/1993中提出了下面将描述的电子枪，此专利公开的专利申请是1991年9月5日由日本专利局受理的，并在本专利申请的优先权日之后于1993年3月12日公开。
图3（a）和图3（b）是上述电子枪的主要部分的剖视图，此电子枪具有用于象散的电极结构。图3（a）是此电子枪的纵向剖视图，图3（b）是沿图3（a）的B-B线截取此电子枪的横向剖视图。标号300表示第三栅极，400表示第四栅极，600表示第五栅极，700表示第六栅极，800表示屏蔽杯，900表示电极支撑条，411、412和413表示在第四栅极上的电子束通道孔。
如图3（a）和3（b）所示，采用截面的不圆度，即，第六栅极700的截面的水平伸长程度大于第五栅极600，来增强透镜作用，以便在垂直方向上使电子束截面伸长，从而抵消第五栅极600的使电子束截面水平伸长的作用，因此校正了象散。
然而，在图3（a）和3（b）的结构中，由于电极周边的直径在垂直方向比在水平方向小，因而主透镜的直径变得在垂直方向比在水平方向小，导致象差的不平衡，这又会导致荧光屏上的电子束点在垂直方向扩展。
在图3（a）和3（b）所示的电子枪中，主透镜是以多级透镜的方式形成的，它包括第一级透镜和第二级透镜，第二级透镜具有加大的直径，第一级透镜如此构成，即，使入射第二级透镜的电子束的截面水平伸长，以校正象差的失衡。
通过使电子束截面水平伸长可以校正象差的失衡，其原因如下。
象差与电子束相对于象镜轴线的入射角θ的三次方成正比，这是公知的。通过第一级透镜使电子束截面水平伸长，减小了电子束在第二级透镜处在垂直方向的入射角，因而最大程度地减轻了由于透镜的小的垂直方向直径引起的象差所导致的聚焦劣化。
第一级透镜由第三栅极300、第四栅极400和第五栅极600组成，第二级透镜由第五栅极600和第六栅极700组成。在图3（a）和3（b）所示的电子枪中，第三栅极300和第五栅极600施加约5至10KV的聚焦电压，第四栅极400施加约500至1000V的低电压。第四栅极400中的电子束通道孔411、412和413各形成有一个水平方向的豁口414，它们将穿过第一级透镜的电子束的截面水平方向拉长。
不过，对于具有上述电子枪的彩色阴极射线管来说，电子枪的构造会出现一个问题，这在下面稀释。
当电子束截面被一级透镜水平拉长到很大程度时，电子束在垂直方向上很强地聚焦。
随着聚焦电压的升高，垂直聚焦作用进一步增强。这使得从主透镜至垂直聚焦点的距离变短，以致于不存在将电子束聚焦至荧光屏的电压条件。
另一方面，当聚焦电压降低时，第二级透镜作用变强，减小了从主透镜至水平和垂直聚焦点的距离，因此也没有使电子束聚焦至荧光屏的电压条件。
如上所述，当电子束截面被第一级透镜拉长至很大程度时，无论增加或者降低聚焦电压均不能使电子束垂直聚焦至荧光屏。
本发有提供了一种具有高分辨率电子枪的阴极射线管，它克服了现有技术中的上述问题，它可增大主透镜的直径，并且能使电子束垂直聚焦至荧光屏。
现在参照附图详细描述本发明的一些实施例。
实施例1
图4是显示用于本发明的阴极射线管中的电子枪的主透镜的第一实施例的纵向剖视图。图5是从图4的A-A方向观视的该透镜的横向视图。图6是从图4的B-B方向观视的该透镜的横向剖视图。正如图3（a）和3（b）中一样，在图4中，标号300表示第三栅极，400表示第四栅极，600表示第五栅极，700表示第六栅极，800表示屏蔽杯，900表示由绝缘材料制成的电极支撑条（例如，玻璃条），411、412和413表示第四栅极中的电子束通道孔。第三、第四和第五栅极中的电子束通道孔为筒形。
在图4中，第一级透镜是由第三栅极300、第四栅极400和第五栅极600形成的，第二级透镜是由第五栅极600和第六栅极700形成的。
在图4的实施例中，第三栅极300和第五栅极600施加约5至10KV的聚焦电压（Vf）。第四栅极400施加约20至35KV的电压（阳极电压Eb），此电压共同施加于第六栅极700。
如图5所示，第四栅极400设有电子束通道孔411、412和413，每个孔带有一垂直方向的豁口415。豁口415使穿过第一级透镜的电子束的截面水平伸长。
第五栅极600和第六栅极700的截面均是水平伸长的，第六栅极700的不圆度（的程度）大于第五栅极，以便补偿象散。
由于进入第二级透镜的电子束的截面已经水平伸长，因此本将由第二级透镜的不圆度引起的球面象差的不平衡得以补偿，在荧光屏上形成了几乎圆形的电子束点。
另外，由于此电子枪如此构成，即，第一级透镜的作用随聚焦电压的升高而减弱，因此不会产生电子束不能聚焦至荧光屏的问题，而此问题在垂直聚焦作用始终太强时将会出现。
下面列出了图4中所示的电子枪的电极尺寸的一个例子，这是通过一个三维电子束模拟实验确定的。
H5（第五栅极的水平直径）＝21mm
H6（第六栅极的水平直径）＝17mm
V5（第五栅极的垂直直径）＝14.9mm
V6（第六栅极的垂直直径）＝7.6mm
V4（第四栅极的豁口的垂直长度）＝4.8mm
φG4（第三、第四和第五栅极的筒形部分的直径）＝4.0mm
在球面象差的影响下，由上述尺寸的电极形成的荧光屏上的电子束点具有约1.3的不圆度（垂直直径对水平直径的比率），这表明近似圆形。带球面象差的束点直径（水平和垂直直径）比第二级透镜为φ15时产生的束点小28%，这证明透镜直径的有效增大对象差的实质性改善起到了作用。
实施例2
图7是用于本发明的阴极射线管中的电子枪的主透镜的第二实施例的纵向剖视图。图8是从图7的A-A方向观视的此主透镜的横向视图。图9是从图7的B-B方向观视的此主透镜的横向剖视图。标号300表示第三栅极，400表示第四栅极，600表示第五栅极，800表示屏蔽杯，900表示电极支撑条，311、312和313表示第三栅极中的电子束通道孔。第三和第四栅极中的电子束通道孔是筒形的。
在本实施例的电子枪中，第一级透镜由第三栅极300和第四栅极400形成，第二级透镜由第四栅极400和第五栅极600形成。
在图7的实施例中，第三栅极300施加20至35KV的高电压（阳极电压Eb），此电压还加至第五栅极600。第四栅极400施加约5至10KV的聚焦电压（Vf）。
第三栅极300中的电子束通道孔311、312和313各设有一个垂直方向的豁口314。此豁口314使穿过第一级透镜的电子束的截面水平伸长。
另外，在本实施例中，由于电子枪如此构成，即第一级透镜的作用随聚焦电压的升高而减弱，因而不会产生电子束不能聚焦至荧光屏的问题，而此问题在垂直聚焦作用始终太强时将会出现。
实施例3
图10是显示安装于本发明的阴极射线管的第三实施例中的电子枪的说明性示意图。图11是从图10中的电极支撑条侧观视的此电子枪主要部分的侧视图。图12是从图10的A-A箭头方向观视的第四栅极的前视图。图13是沿图10的B-B线截取的第五栅极的剖视图，显示出第五栅极的主要部分。
在这些图中，标号11为第三栅极，12为第四栅极，13为第五栅极，14为第六栅极，15为电极支撑条，16为颈部玻璃管。
在图10和11中，第一级透镜由第三栅极11、第四栅极12和第五栅极13组成，第二级透镜由第五栅极13和第六栅极14组成。
在图10中，第三栅极11和第五栅极13施加5至10KV的聚焦电压，第四栅极12施加20至35KV的高电压，此高电压还共同加至第六栅极14。
如图12所示，第四栅极12中的电子束通道孔121、122和123分别形成有垂直方向的豁口1211、1221和1231，这些豁口使穿过第一级主透镜的电子束的截面水平伸长。
如图13所示，第五栅极13和第六栅极14的截面水平伸长，而且第六栅极14的不圆度的增大可校正象散。
另外，由于进入第二级主透镜的电子束的截面已经水平伸长，因此由第二级主透镜的非圆形形状引起的球面象差的不平衡得以补偿，在荧光屏上形成了圆形电子束点。
再者，由于电子枪如此构成，即，第一级透镜的作用随聚焦电压的升高而减弱，因此不会产生电子束不能聚焦至荧光屏的问题，而此问题在垂直聚焦作用始终太强时将会发生。
下面列出了上述实施例的电子枪的电极尺寸的一个例子，这是通过三维电子束模拟实验确定的。
H5（第五栅极的水平直径）＝20mm
H6（第六栅极的水平直径）＝22mm
V5（第五栅极的垂直直径）＝13.0mm
V6（第六栅极的垂直直径）＝10.2mm
V4（第四栅极中豁口的垂直高度）＝5.0mm
φG4（第三、第四和第五栅极的筒形部分的直径）＝4.0mm
在球面象差的影响下，由上述尺寸的电极形成的荧光屏上的电子束点具有约1.2的不圆度（垂直直径对水平直径的比率），它近似为圆形。带球面象差的束点直径（水平和垂直直径）比第二级透镜为φ15时小28%，这表明，透镜直径的有效增大有利于象差的实质性改善。
实施例4
图14是装于本发明的阴极射线管的第四实施例中的电子枪的示意图。图15是从图14中的由绝缘材料（如玻璃）制成的电极支撑条侧观视的、此电子枪的主要部分的侧视图。图16是从图15的箭头A-A方向观视的第三栅极的前视图。图17是沿图14的B-B线截取的第四栅极的剖视图，它示出第四栅极的主要部分。
在图14和15中，标号21表示第三栅极，22表示第四栅极，23表示第五栅极，15表示电极支撑条，16表示颈部玻璃管。
在此实施例中，第一级透镜由第三栅极21和第四栅极22组成，第二级透镜由第四栅极22和第五栅极23组成。在此实施例中，第三栅极21施加20至35KV的高电压，此高电压还共同加至第五栅极23。第四栅极22施加5至10KV的聚焦电压。
如图16所示，第三栅极21的电子束通道孔211、212和213分别形成有垂直方向的豁口2111、2121和2131，这些豁口使穿过第一级主透镜的电子束的截面水平伸长。
如图17所示，第五栅极23的不圆度大于第四栅极22。
在此实施例中，同样，由于电子枪如此构成，即，第一级透镜的作用随聚焦电压的升高而减弱，因此不会产生电子束不能聚焦至荧光屏的问题，而此问题在垂直聚焦作用始终太强时将会出现。
与实施例1中的第五栅极和第六栅极之间的关系以及实施例2中的第四栅极和第五栅极之间的关系不同，实施例3和4中的这两个相配合的电极不是伸缩结构关系而是它们的端面相互隔开对置。另外，主透镜的低压侧电极的垂直方向的外径做成小于一对电极支撑条之间的距离，以便主透镜不分割电极支撑条。
主透镜的电极隔开设置，使电子枪中电极支撑条的数量由两对减至一对，因此简化了电子枪的装配工艺。
按此构造，虽然组成主透镜的低压侧电极的垂直直径的上限降至等于或小于成对的电极支撑条间距的尺寸，但增大高压侧电极的直径是可能的，而这种增大在现有技术中是不可能的，因为存在耐（受电）压的问题。因此这种构造提供了大直径的主透镜。
上述实施例反映了本发明用于发射三电子束的彩色阴极射线管的情况。但本发明并不限于这些应用，而且还可用于投射式阴极射线管和其它类型的阴极射线管，比如采用单电子束的阴极射线管。除了每一电极中仅有一个电子束通道孔外，单电子束型阴极射线管具有类似于上述实施例的结构。因此，本文省去采用附图对此进行的详细描述。
通过调整主透镜电极的不圆度进行象散校正，如实施例中所描述的，仅是一些例子。如果本发明用于下列主透镜结构，也可获得相似的效果，即，如日本专利公开No.34836/1986中所公开的，主透镜电极的相对端形成有凹口和凸舌，以对象散进行补偿。
正如前面所描述的，由于采用本发明，电子束在进入第二级透镜之前由第一级透镜水平拉长，它具有直径扩大至最大程度的水平伸长的截面，因此有可能校正由于第二级透镜的水平和垂直方向间的不平衡造成的球面象差的不平衡。
另外，如此的电子枪结构，即，其中聚焦电压升高使第一级透镜的作用减弱，消除了电子束不能在垂直方向聚焦至荧光屏的问题，因为第一级透镜的作用是使电子束截面水平伸长。
结果，可获得这样的阴极射线管，它充分利用了增大主透镜的直径的效果，并具有显著改善的分辨率。