JP3503215B2

JP3503215B2 - 陰極線管およびその電子銃

Info

Publication number: JP3503215B2
Application number: JP27406894A
Authority: JP
Inventors: 常雄鞭; 滋規田上; 恒成斎藤; 徳文菊池
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 2004-03-02
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: JPH08138568A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばプロジェクタ
管、カラー受像管、インデックス管等に用いられる陰極
線管およびその電子銃に係り、さらに詳しくは、電子レ
ンズ系の球面収差係数を小さくし、スポット径を縮小す
ると共に、解像度の向上を図ることができる陰極線管お
よびその電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、陰極線管の電子銃としては、例え
ば図１８に示すようなものが知られている。この電子銃
はユニポテンシャル型のものであり、電子を放出すべき
カソードＫに対して、加速および集束電極としての第１
〜第５グリッドが同軸（Ｚ軸）上に配される。そして、
カソードＫから放出される電子ビームは、第２および第
３グリッドＧ₂ ，Ｇ₃ によって形成されるプリフォーカ
スレンズと、第３〜第５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ により形成
される主レンズとの働きにより蛍光面上に集束される。
これらカソードＫおよび第１〜第５グリッドＧ₁ 〜Ｇ₅
は、融着によりビードガラスに固定され、一体的に組み
立てられる。また、第１〜第５グリッドＧ₁ 〜Ｇ₅ は、
例えばステンレス等の金属から構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
に係る電子銃では、次のような問題が生じていた。すな
わち、上述した構成においては、電極特に第３〜第５グ
リッドＧ₃ 〜Ｇ₅間の同心度にずれが生じやすく、その
ため電子ビームの離軸が起こって、フォーカスぼけが発
生し易い。

【０００４】また、電極間の電位差が段階状になるた
め、第３〜第５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ 間において放電が起
こりやすく、また、レンズ径の球面収差が大きくなって
ビームスポット径が大きくなっていた。また、第３グリ
ッドＧ₃ と第４グリッドＧ₄ とのギャップと、第４グリ
ッドＧ ₄ と第５グリッドＧ₅ とのギャップとを、ある間
隔以上に広げると、その隙間から、電子ビームが漏れ、
ネック部やビードガラスなどにチャージアップが発生す
ると言う課題を有している。

【０００５】また、これらグリッド（電極）を、適切な
間隔に引き離した場合には、その間隔により電位勾配が
決定されてしまい、電極間の電位勾配を制御することは
できなかった。電極間の電位勾配は、電子レンズの球面
収差係数に影響することから、それを制御する手段が求
められていた。

【０００６】そこで、本出願人は、図４（Ａ）に示すよ
うに、セラミック製高抵抗筒体３Ａの内部にリング状電
極膜９，１０（電子レンズを構成する）を配置し、その
軸方向間に、リング状電極膜９，１０と同じ抵抗値の導
電膜で構成された導電リング１１Ａを複数配置した電子
銃を提案している。

【０００７】ところが、この提案中の電子銃では、図４
（Ｂ）に示すように、導電リング１１Ａの両端部で筒体
内壁電位が急に変化する。これは、セラミック製抵抗筒
体３Ａの内壁の表面抵抗が１０¹¹Ω／□であり、導電リ
ング１１Ａのそれが１０⁴ Ω／□であり、両者の抵抗値
が大きく異なり、導電リング１１Ａの部分では、電位勾
配a1,b1,c1がほぼ等しく略水平になるためである。導電
リング１１Ａの両端部で筒体内壁電位が急に変化すると
言うことは、ストレー（Stray）が起き易く、放電現象
が生じ易いことから、十分な耐圧が要求される。

【０００８】また、導電リング１１Ａの両端部で筒体内
壁電位が急に変化することから、十分に球面収差係数を
小さくすることができない。本発明は、このような実状
に鑑みてなされ、ストレー開始電圧および絶縁耐圧が上
昇すると共に、レンズ系の球面収差係数を小さくしてス
ポット径を縮小し、解像度の向上を図ることができる高
信頼性の陰極線管およびその電子銃を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る陰極線管およびその電子銃は、電子レ
ンズ構成部が、抵抗筒体で構成され、この抵抗筒体の内
部に、少なくとも、リング状の高圧電極と、前記高圧電
極よりも低電圧が印加されるリング状の中圧電極とが、
軸方向に離間して配置してあり、これら高圧電極と中圧
電極との間に、少なくとも１以上の導電リングが配置し
てあり、前記導電リングの抵抗値が、前記抵抗筒体の抵
抗値より１〜４桁低く設定してある。本発明において、
高圧電極および中圧電極とは、それらの間に電位差があ
る電極であれば全て含む広い意味で用いる。

【００１０】前記導電リングの抵抗値が、前記高圧電極
および中圧電極の抵抗値よりも１〜１０桁高く設定して
あることが好ましい。前記導電リングの抵抗値を、抵抗
筒体の軸方向に沿って変化するように構成することで、
当該導電リングの実効抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値
より１〜４桁低く設定することもできる。

【００１１】前記導電リングを、少なくとも二種類の抵
抗値の導電膜を軸方向に交互に配置して構成すること
で、当該導電リングの実効抵抗値を、前記抵抗筒体の抵
抗値より１〜４桁低く設定することもできる。前記抵抗
筒体は、セラミックで構成することができる。

【００１２】

【作用】電極の外周は、抵抗筒体で覆われているので、
電子ビームが電極の間から漏れてビードガラスなどにチ
ャージアップすることもない。さらに、電子レンズ構成
部を抵抗筒体で形成したことから、電子レンズ系の同心
度のずれがほとんど生じない。

【００１３】また、本発明では、抵抗筒体の内周に形成
されるリング状の電極は、これらのギャップを任意に設
定することができる。さらに、リング状の電極間に、導
電リングを配置することで、これら電極間の電位勾配を
任意に変化させることができ、増倍率Ｍを変化させるこ
となく、球面収差係数Ｃｓのみを小さくさせることがで
きる。

【００１４】球面収差係数Ｃｓは、陰極線管のスポット
径に大きく影響する。スポット径Ｄは、以下の数式で表
わせる。

【００１５】

【数１】Ｄ＝ｄｃ×Ｍ＋１／２×Ｃｓ×Ｍ×θ³ ただし、ｄｃは物点径であり、Ｍは増倍率であり、θは
発散角である。

【００１６】上記式より、スポット径Ｄを小さくするに
は、球面収差係数Ｃｓを小さくすれば良いことが分か
る。本発明では、リング状の電極間に、導電リングを配
置することで、これら電極間の電位勾配を任意に変化さ
せ、球面収差係数Ｃｓを小さくすることができる。その
結果、スポット径が小さくなり、解像度が向上する。ま
た、導電リングを設けることで、抵抗筒体内部のチャー
ジアップによる電子ビームの不安定を防止することがで
きる。

【００１７】しかも本発明では、導電リングの抵抗値
を、抵抗筒体の抵抗値より１〜４桁低く設定すること
で、抵抗筒体の抵抗値に近づけ、図４（Ｃ）に示すよう
に、導電リングの両端での筒体内壁電位変化を小さくす
ることができる。これは、導電リングの部分で最適化さ
れたゆるやかな電位勾配ａ２，ｂ２，ｃ２が形成される
（ａ２≠ｂ２≠ｃ２）ためである。そのため、ストレー
開始電圧および絶縁耐圧が上昇し、信頼性が向上する。
また、電極間の電位勾配が滑らかになることから、レン
ズ系の球面収差係数をさらに小さくしてスポット径を縮
小し、解像度の向上を図ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る陰極線管の電子銃を、図
面に示す実施例に基づき、詳細に説明する。図１に第１
実施例に係る陰極線管の電子銃の全体構成を示す。本実
施例の電子銃はユニポテンシャル型のものである。同図
に示すように、本実施例においては、ネック管１のステ
ム２の近傍に電子を放出するためのカソードＫが設けら
れ、このカソードＫに隣接して第１グリッドＧ₁ 、第２
グリッドＧ₂ および第３グリッドＧ₃ を構成するカップ
部材Ｇ3_Aが同軸上に配される。そして、カップ部材Ｇ3_A
に隣接した位置に、主レンズを形成するための後述する
高抵抗管（抵抗筒体）３Ａが設けられる。さらに、この
高抵抗管３Ａの上端部にはＨＶシールド４およびＨＶス
プリング５が固定される。なお、ステム２には複数のス
テムピン６が埋め込まれている。

【００１９】高抵抗管３Ａは、例えば８０〜８５重量％
のアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）中にＴｉ、Ｗ、Ｃｕ等の酸化
物を混合し焼結させて導電性をもたせた物質や、導電性
をもたせたフェライト、チタニア系セラミックス等から
なり、高耐圧性を有する絶縁物を主成分とする。

【００２０】この高抵抗管３Ａは、真円度の高い（例え
ば２０μｍ以下）円筒形状に形成され、その両端部およ
び中央部内面には例えばＲｕＯ₂ −ガラスペーストから
なるリング状の電極膜８、９、１０が塗布形成されてい
る。ここで、電極膜８はカップ部材Ｇ3_Aとともに第３グ
リッドＧ₃ を構成し、電極膜９、１０はそれぞれ第４グ
リッドＧ₄ および第５グリッドＧ₅ の役割を果たす。第
３グリッドＧ₃ （第１高圧電極）および第５グリッドＧ
₅ （第２高圧電極）には、３０ＫＶ〜３２ＫＶ程度の高
電圧が印加され、第４グリッドＧ₄ （中圧電極）には、
７ＫＶ〜１０ＫＶ程度の中電圧が印加される。

【００２１】一方、電極膜８、９、１０の間には、電極
膜８〜１０と表面抵抗値が異なるリング状の導電膜部分
（以下「導電リング」という。）１１Ａが少なくとも１
以上形成されている。ここで、電極膜８〜１０および導
電リング１１Ａは、ともに高抵抗管３の長手方向即ち管
軸（Ｚ軸）方向と垂直方向に形成されている。

【００２２】高抵抗管３Ａの抵抗値については、高抵抗
管３Ａの直径と電極膜８、９および９、１０間の間隔を
それぞれ１２ｍｍ程度とすると、各電極膜８、９および
９、１０間において１００ＭΩ（メガオーム）〜１０Ｔ
ｅｒａΩ（テラオーム）となるように設定することが好
ましく、特に１００ＧΩ程度が好ましい。この値より小
さいと発熱しやすく、また、この値より大きいと帯電し
やすくなる。なお、かかる抵抗値を１ＧΩに設定した場
合、高抵抗管３Ａの体積抵抗率は１０⁹Ω・ｃｍとな
る。

【００２３】さらに、高抵抗管３Ａの一方の外面には、
その長手方向に延びる導電膜１７が形成されている。高
抵抗管３Ａの両端部には、電極膜８、１０を電気的に接
続するための円筒ホルダー１２（１２ａ，１２ｂ）が固
定されている。この円筒ホルダー１２は、例えばステン
レス等の金属からなり、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すよう
に、絶縁管３と嵌まり合うリング状のフランジ部１３を
有している。そして、このフランジ部１３の内周には、
対向する一対の突起１４が３箇所に設けられ、これらの
突起１４のうち内側のものが高抵抗管３Ａの内面に形成
した電極膜１０、１２と接触するように構成される。ま
た、円筒ホルダー１２ａと円筒ホルダー１２ｂとは、高
抵抗管３Ａの外面に形成した導電膜１７を介して電気的
に接続される。

【００２４】図１に示すように、高抵抗管３Ａのほぼ中
央部にはＧ₄ ピン１５が設けられる。このＧ₄ ピン１５
は、高抵抗管３ａの膨張係数とほぼ等しい膨張係数を有
するコバルト（Ｃｏ）鉄またはＴｉ合金で形成すること
が好ましい。そして、このＧ ₄ ピン１５は、高抵抗管３
Ａに形成した孔１６を介して電極膜９と接触するように
取り付けられる。また、Ｇ₄ ピン１５には、リード線２
６が接続される。このリード線２６は、図示しないがス
テムピン６に接続固定される。

【００２５】図３に示すように、ＨＶシールド４は、例
えばＳＵＳ３０４等からなる平板状の部材で構成され、
その中央部には電子ビームを透過させるための孔８が設
けられる。このＨＶシールド４は、図１に示すように、
溶接によって円筒ホルダー１２ａに固定される。

【００２６】ＨＶスプリング５は、例えばインコネルか
らなる。図１に示すように、ＨＶスプリング５はＨＶシ
ールド４の両端部に溶接によって固定され、その先端部
がネック管１の内面を押圧するように構成される。そし
て、このＨＶスプリング５はカーボン等からなる導電膜
を介して不図示のアノードボタンに電気的に接続され
る。

【００２７】本実施例では、図４（Ａ），（Ｃ）に示す
ように、高抵抗筒体３Ａの内周面において、比較的低電
圧が印加される電極膜９と、比較的高電圧が印加される
電極膜１０との間に、複数の導電リング１１Ａを配置す
る。そして、この導電リング１１Ａの表面抵抗値を、電
極膜９，１０のそれに比較して高く（１〜１０桁）設定
し、高抵抗筒体３Ａのそれに対して、１〜４桁低く設定
する（以下、中抵抗とも称する）。本実施例では、高抵
抗筒体３Ａの表面抵抗値が１０¹¹Ω／□であり、電極膜
９，１０のそれが１０⁵ Ω／□以下である場合に、導電
リング１１Ａの表面抵抗値を１０⁷ 〜１０⁹ Ω／□に設
定する。電極膜９，１０には、図１に示すように、金属
製円筒ホルダー１２ａまたは金属製Ｇ₄ ピン１５と電気
的に接続するので、抵抗値は低いことが好ましい。

【００２８】本実施例では、リング状の電極９，１０間
に、導電リング１１Ａを配置することで、これら電極
９，１０間の電位勾配を任意に変化させ、球面収差係数
Ｃｓを小さくすることができる。その結果、スポット径
が小さくなり、解像度が向上する。また、導電リング１
１Ａを設けることで、抵抗筒体３Ａ内部のチャージアッ
プによる電子ビームの不安定を防止することができる。

【００２９】しかも本発明では、導電リング１１Ａの抵
抗値を、抵抗筒体の抵抗値より１〜４桁低く設定するこ
とで、抵抗筒体３Ａの抵抗値に近づけ、図４（Ｃ）に示
すように、導電リング１１Ａの両端での筒体内壁電位変
化を小さくすることができる。これは導電リング１１Ａ
の部分で最適化されたゆるやかな電位勾配ａ２，ｂ２，
ｃ２が形成される（ａ２≠ｂ２≠ｃ２）ためである。そ
のため、導電リング端部からのストレー開始電圧および
絶縁耐圧が上昇し、信頼性が向上する。また、電極９，
１０間の電位勾配が滑らかになることから、レンズ系の
球面収差係数をさらに小さくしてスポット径を縮小し、
解像度の向上を図ることができる。

【００３０】なお、図４では、電極膜９，１０間につい
てのみ説明しているが、本実施例では、図１に示す電極
膜８，９間も同様に構成される。また、導電リングの表
面抵抗値は、軸方向に均一である必要はなく、図５に示
すように、軸方向に表面抵抗値が変化する導電リング１
１Ｂを図４（Ａ）に示す導電リング１１Ａの代わりに配
置することもできる。この実施例の場合には、図５
（Ｄ）に示すように、その実効抵抗値は、高抵抗管３Ａ
の抵抗値より１〜４桁低く設定してあり、電極膜９，１
０（図４参照）の抵抗値よりも高く設定してある。その
ため、図４に示す実施例と同様な作用効果が期待でき
る。特に本実施例では、導電リング１１Ｂの表面抵抗が
１０⁷Ω／□程度に低い極小部分において、導電効果が
大きく、抵抗筒体３Ａ内部のチャージアップによる電子
ビームの不安定を防止する効果が大きい。

【００３１】図５に示す実施例の変形として、図６
（Ｄ）に示すように、導電リングの略中央部で最も表面
抵抗が小さく成るように変化する導電リングを用いるこ
とができる。この場合でも、図５に示す例と同様な作用
効果が期待でき、表面抵抗が極小となる部分で、導電効
果が大きく、抵抗筒体３Ａ内部のチャージアップによる
電子ビームの不安定を防止する効果が大きい。

【００３２】さらに、図６（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、抵抗値が異なる二種類の導電膜１１ａ，１１ｂを交
互に塗布形成することで導電リング１１Ｃを構成するこ
ともできる。その場合にも、図６（Ｃ）に示すように、
その実効抵抗値は、高抵抗管３Ａの抵抗値より１〜４桁
低く設定してあり、電極膜９，１０（図４参照）の抵抗
値よりも高く設定してある。そのため、図４に示す実施
例と同様な作用効果が期待できる。特に本実施例では、
導電リング１１Ｃの一部を構成する低抵抗導電膜１１ｂ
の表面抵抗が１０⁷ Ω／□程度に低いので、導電効果が
大きく、抵抗筒体３Ａ内部のチャージアップによる電子
ビームの不安定を防止する効果が大きい。

【００３３】次に、図１に示す実施例に係る電子銃の製
造方法について、図７および図８を用いて説明する。ま
ず、高抵抗管３ＡにＧ₄ ピン１５を取り付けるための孔
１６を形成し（図７工程（１）、図８Ａ）、この高抵抗
管３Ａを洗浄し乾燥する（図７工程（２））。

【００３４】次いで、高抵抗管３Ａの内面に、以下の方
法により電極膜８〜１０および導電リング１１Ａを塗布
形成する（図７工程（３）、図８Ｂ）。この場合、電極
膜８〜１０を形成するための導電ペーストとしては、例
えばＲｕＯ₂ −ガラスペースト（商品名＃９５１６、デ
ュポン社製等）を用い、膜厚が均一になるように塗布を
行う。また、導電リング１１Ａを構成するための導電ペ
ーストとしては、電極膜８〜１０を形成するための導電
ペーストであるＲｕＯ₂ −ガラスペーストのＲｕＯ₂ 量
を減らすことにより、リング１１Ａの表面抵抗を電極膜
８〜１０に比較して大きくしてある。

【００３５】なお、導電リング１１Ａを構成するための
導電ペーストとしては、電極膜８〜１０よりも結果的に
表面抵抗が高くなる（ただし、高抵抗管３Ａよりも高く
ならない）ような導電ペーストであれば、特に限定され
ず、たとえば高抵抗管３Ａと同様な材質で構成し、絶縁
製粉末と導電製物質との割合を調節したペーストなどで
あっても良い。さらに、導電リング１１Ａとしては、必
ずしも導電ペーストで構成する必要はなく、電極膜８〜
１０がそれぞれ形成された高抵抗管の間に、高抵抗管と
同様にして製造されたが中抵抗である中抵抗管（導電リ
ングに相当する）を挟み込むように構成することもでき
る。

【００３６】図９は電極膜８〜１０または導電リング１
１Ａの形成方法の第１の例を示すものである。図９Ａは
導電ペーストの塗布方法を示すもので、高抵抗管３Ａの
内部に高い抵抗管３Ａとほぼ同じ高さを有する回転自在
のゴムローラ６８を配し、このゴムローラ６８を一対の
ばね６９により高抵抗管３Ａの内面に押しつけるように
構成する。この場合、図９Ｂに示すように、ゴムローラ
６８の長手方向に一定量の導電ペースト７０を載せた後
に図９Ａに示すようにセットし、高抵抗管３Ａを回転軸
Ｏ1 を中心として回転させる。これによりゴムローラ６
８も回転軸Ｏ2 を中心として回転し、導電ペースト７０
が高抵抗管３Ａの内面前面に広がって塗布される。その
後、ゴムローラ６８を高抵抗管３Ａから抜き、高抵抗管
３Ａを回転しながら例えば温風で加熱することにより乾
燥させる。これは導電ペースト７０がたれることを防ぐ
ためである。

【００３７】図９Ｃは導電ペースト７０のトリミング方
法を示すものである。同図に示すように、支持棒７１の
先端に超硬合金からなるけがき円板７２が偏心するよう
に取り付けられる一方、この支持棒７１は、ばね７３に
よって長手方向と直交する方向に引っ張られるよう構成
される。そして、トリミング工程においては、高抵抗管
３Ａを矢印ａ方向に回転させ、支持棒７１を高抵抗管３
Ａ内に配置する。そして、支持棒７１を矢印ｂ又はｃ方
向へ移動させ導電ペースト７０の不要な位置に来たとき
に、ばね７３を動作させてけがき円板７２を導電ペース
ト７０に押し当て、トリミングを行う。一方、導電ペー
スト７０が必要な部分については、ばね７３を解除する
ことにより、導電ペースト７０を残すようにする。な
お、レーザー光を吸収させた熱により導電ペースト７０
を蒸発させて除去するようにしてもよい。

【００３８】図１０は電極膜８〜１０および導電リング
１１Ａの形成方法の第２の例を示すものである。この方
法は、ネガタイプのレジスト材料（例えばＰＶＡ−ＡＤ
Ｃ等）を用いた露光法によるものである。この方法の場
合、まず、図１０Ａに示すように、高抵抗管３Ａを回転
させつつその内面にレジスト材料８０を塗布する。次い
で、図１０Ｂに示すように、高抵抗管３Ａ内にマスク８
１を挿入し、位置合わせを行う。このマスク８１は、高
抵抗管３Ａの内径と等しい外径を有する紫外線透過性ガ
ラス（例えば石英）の外周に電極膜８〜１０または導電
リング１１Ａと同じパターン８２を形成したものであ
る。

【００３９】そして、図１０Ｃに示すように、マスク８
１の内側に紫外線照射ランプ８３を配し、露光を行う。
さらに、高抵抗管３Ａからマスク８１を外して水を吹き
付けることにより現像を行い、図１１Ａに示すようにレ
ジスト８４の電極パターンを作成する。

【００４０】次に、図１０Ｄに示すように、真空ポンプ
８５内にこの高抵抗管３Ａを配置し、例えばＡｌ，Ａｕ
等の金属からなるワイヤー８６をヒーター８７によって
加熱することにより、高抵抗管３Ａの内面に金属膜８８
を蒸着させる（図１１Ｂ）。さらに、Ｈ₂ Ｏ₂ による反
転現像およびベーキング（４３０℃、３０分）を行っ
て、図１１Ｃに示すように、電極膜８〜１０または導電
リング１１Ａを形成する。

【００４１】なお、図１０（Ｂ）および図１１では、電
極膜８〜１０のパターンと導電リング１１Ａパターンと
が同時に形成されているが、これらパターンを構成する
導電ペーストは、別材料で構成する必要があるために、
実際には別々の工程で形成する。

【００４２】図１２は電極膜８〜１０および導電リング
１１Ａの形成方法の第３の例（メタルマスク蒸着法）を
示すものである。この方法の場合、高抵抗管３Ａの内面
に密着するように金属製のリング状のマスク１１０を挿
入し、真空ポンプに連結した容器８９内にこの高抵抗管
３Ａを配置する。そして、容器８９内を真空にすると共
にヒーター８９ａによって上記蒸着用金属９０を加熱し
て高抵抗管３Ａの内面にこれを蒸着させる。

【００４３】図１３は電極膜８〜１０および導電リング
１１Ａの形成方法の第４の例を示すものである（熱転写
法）。この方法の場合、まず、ポリエステルからなる熱
転写用のベースフィルム９１を円筒状に形成する（図１
３Ａ）。そして、このベースフィルム９１上に、剥離層
（図示せず）、導電層９２、接着層（図示せず）の各層
を順に塗布形成して熱転写シート９３を完成させる（図
１３Ｂ）。次に、図１３Ｃに示すように、この熱転写シ
ート９３を位置出して高抵抗管３Ａ内に挿入する。そし
て、空気圧によって熱転写シート９２を高抵抗管３Ａの
内面に密着させ、内部にヒーターを内蔵したシリコンロ
ーラ９４でさらに加熱および加圧を行う（図１３Ｄ）。
これにより熱転写シート９３上の導電層９２が高抵抗管
３Ａの内面に転写され、電極層８〜１０または導電リン
グ１１Ａが形成される。その後、図１３Ｅに示すように
ベースフィルム９１を剥離除去する。

【００４４】さらに、図１４Ａ，Ｂに示すように、予め
高抵抗管３Ａの内壁に凹部３ａ，３ｂを形成し、上述し
た図９に示すゴムローラ６８を用いてベタに導電ペース
ト７０を塗布することにより、所定パターンの電極膜８
〜１０または導電リング１１Ａを形成することもでき
る。

【００４５】なお、図１３および図１４では、電極膜８
〜１０のパターンと導電リング１１Ａパターンとが同時
に形成されているが、これらパターンを構成する導電ペ
ーストは、別材料で構成する必要があるために、実際に
は別々の工程で形成する。図１５は、電極膜８〜１０お
よび導電リング１１Ａの形成方法の第６の例を示すもの
である。本例は、タコ印刷を応用したもので、まず、図
１５Ａに示すように、所定のパターン１０１が形成され
たベース１００の端部に導電ペースト１０２を載せ、ロ
ーラ１０３を例えばパターン１０１と直交する方向へ転
がすことにより、導電ペースト１０２をパターン１０１
の間の凹部に充填する。

【００４６】そして、図１５Ｂに示すように、第１の例
（図９Ａ参照）で用いたものと同じローラ１０４を、ロ
ーラ１０３と直交する方向へ転がすことにより、図１５
Ｃに示すようにローラ１０４に導電ペースト１０２を付
着させる。さらに、図９Ａに示すように、第１の例と同
様にローラ１０４を高抵抗管３Ａの内面に押し付け、高
抵抗管３Ａを回転させる。これにより、高抵抗管３Ａの
内面に導電ペースト１０２が付着し、電極膜８〜１０ま
たは導電リング１１Ａが形成される。

【００４７】なお、図１５では、電極膜８〜１０のパタ
ーンと導電リング１１Ａパターンとが同時に形成されて
いるが、これらパターンを構成する導電ペーストは、別
材料で構成する必要があるために、実際には別々の工程
で形成する。また、その他にも、スクリーン印刷方式に
よってベース上に所定のパターンを形成し、以下図１５
Ｂ、Ｃおよび図９Ａに示す方法と同様にして、高抵抗管
３Ａの内面に電極膜８〜１０または導電リング１１Ａを
形成することもできる。

【００４８】また、上述の電極膜８〜１０および導電リ
ング１１Ａは、導電ペーストをインクジェット方式によ
って高抵抗管３Ａ内面に吹きつけることにより形成する
こともできる。さらに、本実施例の電極膜８〜１０およ
び導電リング１１Ａは、ディスペンサーを用いた方法に
よっても形成できる。

【００４９】上述の方法により電極膜８〜１０および導
電リング１１Ａを形成した後、膜厚を均一に保つために
レベリング乾燥を行い（図７工程（４））、その後、例
えば８５０℃の温度で１０分間空気中において焼成し
（図７工程（５））、電極膜８〜１０および導電リング
１１Ａをセラミックスからなる高抵抗管３Ａの内面に固
着させる。なお、上述の電極膜８〜１０および導電リン
グ１１Ａの形成方法のうち、第３の方法（メタルマスク
蒸着法）を用いた場合には、このような焼成が不要とな
る。

【００５０】その後、図８Ｃに示すように、第３グリッ
ドＧ₃としての電極膜８と第５グリッドＧ₅ としての電
極膜１０を電気的に接続するため、高抵抗管３ＡのＧ₄
ピン１５が設けられない側の外周の長手方向に上記導電
ペースト７０を塗布し、導電膜１７を形成する。

【００５１】そして、位置決め治具で高抵抗管３Ａを芯
出し、垂直出して円筒ホルダー１２を高抵抗管３Ａにセ
ットすると共に、孔１６にＧ₄ ピン１５を取り付けて治
具によって固定し、それぞれ図８Ｄに示すように、フリ
ットガラスｇを配して例えば８５０℃の温度で１０分間
焼成を行う（図７工程（６）（７））。

【００５２】なお、電極膜８〜１０および導電リング１
１Ａを形成した後、レベリング乾燥（工程（４））およ
び焼成（工程（５））を行わず、円筒ホルダー１２とＧ
₄ ピン１５をセットしてフリットガラスｇを塗布し、一
度に焼成（工程（７））を行うこともできる。

【００５３】その後、図１に示すように、一方の円筒ホ
ルダー１２ａに対し位置出し治具を用いてＨＶシールド
１０およびＨＶスプリング５を組立、溶接する。また、
他方の円筒ホルダー１２ｂに対し、公知のビーディング
法により予め組み立てたトライオード（カソードＫ、第
１グリッドＧ₁ 、第２グリッドＧ₂ 、カップ部材Ｇ3A）
を、位置出し治具を用いて組み立て、溶接する（図７工
程（８））。

【００５４】さらに、第１および第２グリッドＧ₁ ,Ｇ₂
のリード線２４、２５およびＧ₄ピン１５のリード線１
６を、ステム２に埋め込まれたステムピン６に接続する
ことにより、図１に示すような電子銃が完成する（図７
工程（９））。なお、上述の実施例においては、例えば
図８Ｄに示すようにフリットガラスｇを用いて円筒ホル
ダー１２ａ、１２ｂを高抵抗管３Ａに固定するようにし
たが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図
１６に示すように高抵抗管３Ａの外面に凹部３ｃを形成
し、この凹部３ｃと円筒ホルダ１２の突起１４とをはめ
合わせるように構成することもできる。この場合、ＨＶ
シールド４と円筒ホルダー１２とは予め溶接しておくと
よい。また、ＨＶシールド４とＨＶスプリング５につい
ても、溶接によらずはめ込んで固定することもできる。

【００５５】なお、ビードガラス７をＨＶシールド４ま
で延長しなくとも、図１７に示すように、一対の帯状の
バンドＢで高抵抗管３Ａを挟むとともに高抵抗管３Ａの
途中までビードガラス７を延長し、このビードガラス７
に対してバンドＢを融着することにより高抵抗管３Ａと
トライオードとを固定するようにしてもよい。

【００５６】また、本発明は上述したユニポテンシャル
型の電子銃のみならずバイポテンシャル型の電子銃にも
適用することができるものである。なお、本発明は、上
述した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲
内で種々に改変することができる。

【００５７】たとえば、図１に示す実施例では、中圧電
極である電極膜９と高圧電極である電極膜１０との間に
も、導電リング１１Ａが配置してあるが、この導電リン
グ１１Ａの配置位置および配置個数も特に限定されな
い。さらに、本発明では、電極膜８と電極膜９との間の
導電リング１１Ａと、電極膜９と電極膜１０との間の導
電リング１１Ａとの、いずれか一方の導電リング１１Ａ
は、必ずしも設けなくとも良い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、リング状の電極間に、導電リングを配置すること
で、これら電極間の電位勾配を任意に変化させ、球面収
差係数Ｃｓを小さくすることができる。その結果、スポ
ット径が小さくなり、解像度が向上する。また、導電リ
ングを設けることで、抵抗筒体内部のチャージアップに
よる電子ビームの不安定を防止することができる。

【００５９】しかも本発明では、導電リングの抵抗値
を、抵抗筒体の抵抗値より１〜４桁低く設定すること
で、抵抗筒体の抵抗値に近づけ、導電リングの両端での
筒体内壁電位変化を小さくすることができる。そのた
め、ストレー開始電圧および絶縁耐圧が上昇し、信頼性
が向上する。また、電極間の電位勾配が滑らかになるこ
とから、レンズ系の球面収差係数をさらに小さくしてス
ポット径を縮小し、解像度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る陰極線管の電子銃の全体
構成を示す断面図である。

【図２】（Ａ）は同実施例の円筒ホルダーの正面図であ
る。（Ｂ）は図２Ａのａ−Ｏ−ａ’線断面図である。
（Ｃ）は図２Ａのｂ−ｂ’線断面図である。（Ｄ）は図
２Ｃのｃ−ｃ’線断面図である。

【図３】同実施例のＨＶシールドの平面図である。

【図４】（Ａ）は本発明の一実施例に係る電子銃の要部
を示す断面図である。（Ｂ）は従来例に係る筒体内壁電
位勾配を示すグラフである。（Ｃ）は本発明の一実施例
に係る筒体内壁電位勾配を示すグラフである。

【図５】（Ａ）は本発明の他の実施例に係る導電リング
を示す要部断面図である。（Ｂ）は（Ａ）に示す導電リ
ングの拡大断面図である。（Ｃ）は（Ｂ）に示す導電リ
ングの表面抵抗を示すグラフである。（Ｄ）は（Ｂ）に
示す導電リングの実効抵抗値を示すグラフである。

【図６】（Ａ）は本発明のさらにその他の実施例に係る
導電リングの拡大断面図である。（Ｂ）は（Ａ）に示す
導電リングの表面抵抗を示すグラフである。（Ｃ）は
（Ａ）に示す導電リングの実効抵抗値を示すグラフであ
る。（Ｄ）は導電リングの変形例に係る表面抵抗のグラ
フである。

【図７】本発明の一実施例に係る電子銃の製造工程を示
すフローチャートである。

【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は同実施例の製造工程を示す説
明図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は電極膜および導電リングの形
成方法の第１の例を示す説明図である。

【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は電極膜および導電リングの
形成方法の第２の例を示す説明図である。

【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は同例に従って形成される電
極膜および導電リングの説明図である。

【図１２】電極膜および導電リングの形成方法の第３の
例を示す説明図である。

【図１３】（Ａ）〜（Ｅ）は電極膜および導電リングの
形成方法の第４の例を示す説明図である。

【図１４】（Ａ），（Ｂ）は電極膜および導電リングの
形成方法の第５の例を示す説明図である。

【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は電極膜および導電リングの
形成方法の第６の例を示す断面図である。

【図１６】円筒ホルダーの取付方法の他の例を示す断面
図である。

【図１７】（Ａ），（Ｂ）は高抵抗管の固定方法の他の
例を示す説明図である。

【図１８】従来例の概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１… ネック管３Ａ… 高抵抗管（抵抗筒体）８，９，１０… 電極膜Ｇ₁ 〜Ｇ₅ … 第１〜第５グリッド１１Ａ… 導電リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊池徳文東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (56)参考文献特開平６−275211（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子レンズ構成部が、抵抗筒体で構成さ
れ、この抵抗筒体の内部に、少なくとも、リング状の高
圧電極と、前記高圧電極よりも低電圧が印加されるリン
グ状の中圧電極とが、軸方向に離間して配置してあり、
これら高圧電極と中圧電極との間に、少なくとも１以上
の導電リングが配置してあり、前記導電リングの抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値より
１〜４桁低い陰極線管の電子銃。
【請求項２】前記導電リングの抵抗値が、前記高圧電極
および中圧電極の抵抗値よりも１〜１０桁高い請求項１
に記載の陰極線管の電子銃。
【請求項３】前記導電リングの抵抗値が、抵抗筒体の軸
方向に沿って変化するように構成してあり、当該導電リ
ングの実効抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値より１〜４
桁低い請求項１または２に記載の陰極線管の電子銃。
【請求項４】前記導電リングは、少なくとも二種類の抵
抗値の導電膜が軸方向に交互に配置されて構成され、当
該導電リングの実効抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値よ
り１〜４桁低い請求項１または２に記載の陰極線管の電
子銃。
【請求項５】前記抵抗筒体が、セラミックで構成される
請求項１〜４のいずれかに記載の陰極線管の電子銃。
【請求項６】電子を放出するカソードと、前記電子を加
速および集束させる電子レンズ構成部とを含む電子銃を
有する陰極線管であって、前記電子レンズ構成部が、抵抗筒体で構成され、この抵
抗筒体の内部に、少なくとも、リング状の高圧電極と、
前記高圧電極よりも低電圧が印加されるリング状の中圧
電極とが、軸方向に離間して配置してあり、これら高圧
電極と中圧電極との間に、少なくとも１以上の導電リン
グが配置してあり、前記導電リングの抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値より
１〜４桁低い陰極線管。
【請求項７】前記導電リングの抵抗値が、前記高圧電極
および中圧電極の抵抗値よりも１〜１０桁高い請求項６
に記載の陰極線管。
【請求項８】前記導電リングの抵抗値が、抵抗筒体の軸
方向に沿って変化するように構成してあり、当該導電リ
ングの実効抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値より１〜４
桁低い請求項６または７に記載の陰極線管。
【請求項９】前記導電リングは、少なくとも二種類の抵
抗値の導電膜が軸方向に交互に配置されて構成され、当
該導電リングの実効抵抗値が、前記抵抗筒体の抵抗値よ
り１〜４桁低い請求項６または７に記載の陰極線管。
【請求項１０】前記抵抗筒体が、セラミックで構成され
る請求項６〜９のいずれかに記載の陰極線管。