JPH0127546B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の電子ビームを発生するカラー陰
極線管の多電子銃電極構体、特に電気的、構造的
に共通で各電子ビーム通路には実質的に個別、或
いは共通の電子レンズを形成する一体化電極を備
えた電子銃電極構体に関するものである。

電子銃電極構体の組立作業の簡易化、組立精度
の向上、或いはカラー陰極線管の電子銃が封止さ
れる硝子外囲器頚部の径小化に伴う電子銃電極構
体の占有体積の縮小化を実現する手段として電気
的、構造的に共通で各電子ビーム通路には実質的
に個別、或いは共通の電子レンズを形成する一体
化電極を備えた電子銃電極構体が一般に用いられ
ている。更に電子ビームに対する電子銃主電子レ
ンズの集束特性を大幅に改善する手段として、一
つの主電子レンズによらず複数の電子レンズを組
合せた多段集束型電子レンズを備えた電子銃電極
構体が用いられているか、その電極構成によつて
は電極の軸方向長さが対向電極間隙と同程度、或
いはそれ以下となる電極があり、電極支持子間の
相互距離も対向電極間隙と同程度となることがあ
る。

電子銃の動作時には前記電極間に異つた高電圧
が印加され、各対向電極間に大きな電位差が生じ
るため電極相互間の耐電圧特性は良好でなければ
ならない。このために陰極線管製造工程中、上述
の高電位差が生じる電極間の耐電圧特性を向上さ
せる目的で、実際に使用される陽極定格電圧の数
倍の高電圧を電極間に印加する耐電圧処理が行な
われるが、前記電極支持子間の相互距離が小さく
て印加高電圧の耐電圧以下であつたり、電極支持
子間の相互距離に大きな差があると、必要とする
電極間を十分高電圧処理が出来ず、陰極線管使用
時に電極相互間の耐電圧特性は著しく悪い品位と
なる。特に近年広く用いられているインライン型
電子銃では偏向電力削減と、コンバージエンス特
性高品位化のため電子銃が封入される硝子ネツク
径は29.1mmから22.5mm以下と小さくなり、これに
併い電子銃電極構体も相似縮小的に小型化され、
従がつて前述の高電位差を生じる電極支持子相互
距離も小さくなるが、陰極線管使用時の高電圧は
受像画面輝度や解像度の点から従来と同一値或い
は寧ろそれ以上となることがあり、電極相互間の
耐電圧特性は著しく低化してしまう。

本発明の目的は閉塞筒状体電極及び板状電極を
複数組対向配置させて主電子レンズを構成し、こ
れに対向配置される電極相互間に大きな電位差の
生じる電子銃電極構体に於て、電極相互間の耐電
圧特性を良好に保つ電極構体を提供することにあ
る。

本発明の説明に先立ち、従来用いられている多
段集束型電子レンズを備えた電子銃電極構体の一
つについて第１図へ第３図に従がつて説明する。

第１図及び第２図は従来用いられている同一平
面内に互に電気的に絶縁されて等間隔距離を保つ
て陰極が配列されたインライン型で、主電子レン
ズが３個のバイ・ポテンシヤル・フオーカス電子
レンズを積重ねた多段集束型電子レンズ方式を採
る電子銃電極構体１の夫々正面図及び側面図、第
３図は第１図に示すＡ−Ａ断面を示す。

電子銃電極構体１は同一平面内に互に絶縁され
て等間隔距離を保つて一列に配列された陰極構体
１０と、これに対向して電子ビーム進行方向に順
次配置される電気的に共通な制御電極であるG1
電極、１１及び陰極より射出された熱電子ビーム
の加速電極であるG2電極１２、電気的、構造的
に共通で各電子ビーム通路には実質的に独立した
電子レンズを形成する一体化電極からなる第１集
束電極であるG3電極１３、第１陽極電極である
G4電極１４、第２集束電極であるG5電極１５、
第２陽極電極であるG6電極１６で構成されてい
る。

各電極は絶縁物支持杆１９との融着強度を高め
るために複数の切欠部１８Ａを先端に設けた支持
子１８を持ち、支持子１８の切欠部１８Ａを二本
の直方柱状絶縁物支持杆１９へ埋込んで融着する
ことにより各電極間隔が所定寸法に保持固定され
ている。G4電極１４とG6電極１６は給電線１７
Ａにより同電位となるように接続され、図示しな
いが電子銃電極構体１が封止される陰極線管硝子
外囲器漏斗状部に配設された陽極端子に接続され
た内部導電性膜から20〜30KV程度の高電圧の陽
極電圧が供給され、G3電極１３とG5電極１５は
給電線１７Ｂにより同電位とされ、図示されてな
いが電子銃電極構体１が支持固定されるステムの
給電ピンから陽極電圧の20〜40％程度の集束電圧
が供給され、他の電極もステムの給電ピンより所
定電圧が供給される様に互にステムの給電ピンに
接続される。陰極１０より放射された電子ビーム
はG1電極１１とG2電極１２付近に形成されるク
ロスオーバ点より発散され、G2電極１２とG3電
極１３間に形成されるプリ・フオーカスレンズで
予備集束された後、G3電極１３とG4電極１４、
G4電極１４とG5電極１５、G5電極１５とG6電
極１６の電極間隙に形成される主フオーカス・レ
ンズで三段に順次集束される。従がつて三個の主
電子レンズ徐々に電子ビームを集束出来て、電子
レンズの解像度特性は著しく向上し、螢光面には
高輝度であつても高解像度画像が得られる。

上述の様にG3電極１３及至G6電極１６迄の電
極間には高電圧の陽極電圧と陽極電圧の20〜40％
程度の中高電圧である集束電圧とが周期的に印加
されて、G3電極１３とG4電極１４、G4電極１５
及びG5電極１５とG6電極１６の各電相互間隔a₁，
a₂，a₃は耐電圧特性上大きい程よいが、余り大き
いと外部電界が侵入し、電極間を走行する電子ビ
ーム径路を不所望に曲げてしまうため、この影響
を受けない大きさで、且つ等しい大きさに選定さ
れている。一方G3電極１３、G4電極１５、G6電
極１６の各電極支持子１８相互間の耐電圧特性は
絶縁物支持杆１９の組成による固有抵抗値及び表
面状態等による表面抵抗値に応じて流れる微小漏
洩電流で決まるため、G3電極１３とG4電極１
４、G4電極１４とG5電極１５、G5電極１５と
G6電極１６の電極支持子１８間距離A₁，A₂，A₃
は可能の限り大きくして、絶縁物支持杆１９に沿
う電極間の最短漏洩電流径路は大きいことが望ま
しい。然しながら、これはフオーカス特性から決
まる各電極の軸方向長さ、及び電極相互間隔a₁，
a₂，a₃で決定される。通常上記電極間隙a₁〜a₃は
0.8〜1.8mm程度に選定され、対向電極面の表面状
態が耐電圧的に清浄になれば、陰極線が高真空中
で動作することを考慮すると電極間は50〜80KV
程度の耐電圧特性を有することになるが、この耐
電圧品位に至る以前に絶縁物支持杆表面を流れる
微小漏洩電流による絶縁破壊が生じるため寧ろ電
極間の耐電圧特性を決定する主要因は絶縁物支持
杆１９表面に沿つた電極支持子間距離であると云
える。

ここにG₃〜G₆電極１３〜１６は閉塞筒状体電
極であり、例えばG5電極１５の電極構造は、第
３図に電子ビーム進行方向と垂直な断面で示す様
に一直線上に整列して中央及び両外側電子ビーム
透過孔として穿設された三つの開孔１５Ｒ，１５
Ｇ，１５Ｂの配列方向に長く、配列方向と直角方
向に短い略々長方形、或いは長円形状を呈した閉
塞端面及び筒側部を持つた閉塞筒状体であり、開
放端には筒側部に連続して直角に張出された鍔状
縁１５Ａが一体に形成され、長辺側の鍔状縁１５
Ａには絶縁物支持杆１９との融着強度を高めるた
めに複数の切欠部１８Ａを先端に設けて電極支持
子１８を構成し、二つの閉塞筒状体電極１５―₁，
１５―₂が鍔状縁１５Ａで夫々重ね合せられてい
る。

然るに従来はG₃電極１３、G₄電極１４、G5電
極１５は必要とする電子銃の軸方向長さを二等分
した長さを持つた二つの閉塞筒状体極１３―₁，
１３―₂，１４―₁，１４―₂，１５―₁，１５―₂を
その鍔状縁を重ね合せて夫々形成されていたた
め、第２図に示す様にG₃電極〜G₆電極１３〜１
６の各電極支持子１８の間隔A₁，A₂，A₃は不等
長となり、特にフオーカス特性から決る電極構成
によつては、或る電極の軸方向長が他の電極のそ
れより著しく短くなり（第２図の場合ではG₄電
極１４であり、場合によつては板状電極となるこ
ともある）、この電極に隣接した電極の夫々電極
支持子間隔A₁，A₂は他の間隙A₃に比べて短くな
り、絶縁物支持杆１９に沿つた電極支持子１８間
に形成される最短漏洩電流経路に長短が生じる。
この内の最小径路が電極間に印加される高電圧に
対する耐電圧に不十分の長さであつたり、或いは
陰極線管製造工程中、上述の高電位差の生じる電
極間の耐電圧特性を向上させるため、実際に使用
される定格陽極高電圧の数倍の高電圧を印加し
て、電極表面の微小突起や、汚れ等を除去する高
電圧処理工程があるが、この時電極支持子間の最
短漏洩電流径路中の最小径路に高負荷がかかり、
漏洩電流がここに集中して流れて絶縁破壊に至る
ため、高電圧処理に必要な十分高い高電圧が印加
出来なくなり、耐電圧品位は必要品位以下と悪く
なる。

従がつて高電圧処理条件は絶縁物支持杆に沿つ
た絶縁破壊防止を考慮した最短漏洩電流経路で決
まる電極間処理条件に制限され、耐電圧品位は不
十分な状態であつた。

本発明は上述の欠点を除去することを目的とす
る。

本発明によれば主電子レンズ電極を構成する
（閉塞筒状体）電極の少くとも一つがこれに一体
形成された鍔状縁に当接固定された平板状絶縁性
電極支持子を介して絶縁物支持杆に固定されたこ
とを特徴とする電子銃電極構体が得られる。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を詳細
に説明する。第４図乃至第６図は本発明の実施例
を示す電子銃電極構体の正面図、側面図、及び正
面図中に示すＡ―A′断面図であり、第７図は本
発明による絶縁性電極支持子の斜視図、第８図は
その要部拡大図であり、説明を簡略にするため従
来と同一のものには同一符号をつける。

電子銃電極構体２は同一平面内に互に絶縁され
て等間隔距離を保つて一列に配列された陰極構体
１０と、これに対向して電子ビーム進行方向に順
次配置される電気的、構造的に一体化構造となつ
たG1電極１１、G2電極１２及び各電子ビーム通
路には実質的に独立した主電子レンズを形成する
第１集束電極であるG3電極２３、第１陽極電極
であるG4電極２４、第２集束電極であるG5電極
２５、第２陽極電極であるG6電極２６で構成さ
れている。前記閉塞筒状体電極であるG3電極２
３へG6電極２６の鍔状縁には第６図に示す平板
状の絶縁性電極支持子２８が固定され、その埋設
部２８Ａを二本の絶縁物支持杆１９に埋入融着し
て、各電極間隔が従来と同一の所定寸法に保持固
定されている。従来と同様に、G4電極２４とG6
電極２６は給電線１７Ａで同電位となるように接
続され、20〜30KV程度の高電圧である陽極電圧
が供給され、G3電極２３とG5電極２５は給電線
１７Ｂにより同電位とされ陽極電圧の20〜40％程
度の集束電圧が供給されている。

然るに閉塞筒状体電極であるG3電極２３〜G6
電極２６の絶縁性支持子２８の厚みを含めた各電
極の軸方向長は従来と同一に保たれているが、閉
塞筒状体電極開放端側の鍔状縁には電極支持子は
形成されず、第４図及び第５図ではG6電極２６
を除くG3電極２３〜G5電極２５は夫々二つの閉
塞筒状体電極の鍔状縁で電極支持部２８Ｂを持つ
た絶縁性電極支持子２８を挾み込んで固定するこ
とによつて各電極が形成されている。例えばG5
電極２５の電極構造は第６図及び第７図ａから明
らかな様に、所要のG5電極２５の軸方向全長か
ら絶縁性電極支持子２８の厚みを除いた長さを二
等分した軸方向長を持ち、一直線上に整列して中
央及び両外側電子ビームの電子ビーム透過孔とし
て穿設された三つの開孔２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ
の配列方向に長く、その配列方向と直角方向に短
い略々長方形、或いは長円形状を呈した閉塞端面
２５Ｄ及び筒側部２５Ｅを持つた閉塞筒状体であ
つて、開放端には筒側部２５Ｅに連続して、これ
に直角に張出された鍔状縁２５Ａが形成された二
つの閉塞筒状体電極２５―₁，２５―₂を備えてい
る。前記二つの閉塞筒状体電極２５―₁，２５―₂
の鍔状縁２５Ａの中央はほぼ筒側部２５Ｅ近くま
で切除された二つの切込み部２５Ｆと、長辺側鍔
状縁２５Ａの両端部に四つの矩形孔２５Ｃが穿設
されている。アルミナ等の耐熱性絶縁材料である
セラミツク材で形成された平板状の絶縁性電極支
持子２８は第７図ｂに示す様に、閉塞筒状体電極
２５―₁，２５―₂の鍔状縁外形に一致した大略長
円形状の電極取付部２８Ａと、絶縁物支持杆１９
へ埋設される電極支持子２８Ｂとが一体に形成さ
れ、電極取付部２８Ａの中央部は閉塞筒状体電極
２５―₁，２５―₂の三つの開孔２５Ｒ，２５Ｇ，
２５Ｂに対応してその孔径より大きい幅を持つた
横長孔２８Ｆが穿設され、又、電極取付部２８Ａ
の長辺側四隅には矩形孔２８Ｃが穿設されてい
る。一方四つの金属片２８Ｄが前記矩形孔２８Ｃ
に挿入され、その両端が電極取付部２８Ａの面か
ら突出するようにガラス材で絶縁性電極支持子２
８に接着固定され、係合部２８Ｅを形成してい
る。ここに絶縁性電極支持子２８の厚みは閉塞筒
状体電極２５―₁，２５―₂を絶縁物支持杆１９に
支持固定するに最低必要な機械的強度を持つ程度
に選ばれる。閉塞筒状体電極２５―₁，２５―₂と
絶縁性電極支持子２８の固定方法は、二つの閉塞
筒状体電極２５―₁，２５―₂が鍔状縁２５Ａで絶
縁性電極支持子２８を挾む様にして、且つ鍔状縁
の四つの矩形孔２５Ｃが絶縁性電極支持子の係合
部２５Ｅに嵌合され、更に夫々の係合部２８Ｅの
両端が閉塞筒状体電極の筒側部２５Ｅに溶接され
ることによつて両者が固定されている。

以上の様に一つ又は二つの閉塞筒状体電極と絶
縁性電極支持子が組合せられてG3電極２３〜G6
電極２６が構成されている。然るにG3電極２３
〜G6電極２６の中間部又は終端部は絶縁材で仕
切られているが、上述の様に金属片で互に電気的
導通が取られているため、各電極の電子レンズ形
成には絶縁性電極支持子の存在が実質的に全く影
響を与えることはない。

上記電極を用いて構成された電子銃電極構体２
では従来のG3電極１３〜G6電極２６の電極支持
子間距離A₁，A₂，A₃に夫々第６図に示す閉塞筒
状体電極の長辺側筒側部から絶縁物支持杆１９ま
での距離ｃの二倍が加わり、A₁＋2C，A₂＋2C，
A₃＋2Cとなり、絶縁物支持杆１９に沿う電極間
の最短漏洩電流径路は飛躍的に大きくなる。実際
にはG3電極２３〜G6電極２６は絶縁物支持杆１
９に対し完全に絶縁されているため、電極支持子
間距離は従来の値より2C増加した以上の効果が
得られる。

従がつて本発明による電子銃電極構体では高電
位差の生じる電極間の耐電圧品位を向上させる高
電圧処理条件は絶縁物支持杆に沿つた最短漏洩電
流径路に制限されることなく、必要な高電圧を印
加して電極間を処理出来るため、耐電圧品位は著
しく向上する。

特に本発明は電子芯が封入される陰極線管硝子
ネツク径が小さくなつて、電極支持子間相互距離
か相似縮小される小型の電子銃電極構体に適用す
ればその電極相互間の耐電圧特性は顕著に改善出
来る。

又、以上の説明では絶縁性電極支持子を主電子
レンズ電極であるG3〜G6電極の全てに用いた場
合について述べたが、必ずしも全てに適用する必
要ははく、例えば高電圧の陽極電圧が印加される
G4電極と対向するG3，G5電極に限定して適用し
ても電子銃電極構体の耐電圧品位は著しく向上出
来る。更に主電子レンズも上述した方式に限定さ
れることなく、従来用いられているバイ・ポテン
シヤル・フオーカス型、ユニ・ポテンシヤル・フ
オーカス型、或いは種々の電位配分を持つた多段
集束電子レンズにも本発明が適用可能である。或
いは又、閉塞筒状体電極と平板状の絶縁性電極支
持子との固定は、前者の鍔状縁に穿設された矩形
孔と後者にガラス材等で固定された金属性係合部
の嵌合及び溶接による固定としたが、両者の固定
法はこれに限定されることはなく、例えば金属蝋
材による蝋付等の接合法と、他の電気的導通手段
との組合せでもよく、両者の種々な固定法に対し
ても本発明が適用可能であることは云うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来用いられている多段集
束型電子レンズを備えた電子銃電極構体の正面
図、側面図及び正面図中図示Ａ―A′断面図、第
４図乃至第６図は本発明による多段集束型電子レ
ンズを備えた電子銃電極構体の正面図、側面図及
びＡ―A′断面図、第７図ａ，ｂは本発明による
閉塞筒状体電極、平板状絶縁性電極支持子の斜視
図を夫々示す。 １０……陰極構体、１１……G1電極、１２…
…G2電極、１３〜１６，２３〜２６……G3〜G6
電極、１９……絶縁物支持杆、２８……平板状絶
縁性電極支持子、２５―₁，２５―₂……閉塞筒状
体電極、２５Ａ……鍔状、２５Ｃ……矩形孔、２
５Ｆ……切込み部、２８Ａ……電極取付部、２８
……電極支持子、２８Ｅ……係合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主電子レンズ電極を構成する閉塞筒状体電極
   の少くとも一つがこれに一体形成された鍔状縁に
   当接固定された平板状絶縁性電極支持子を介して
   絶縁物支持杆に固定されたことを特徴とする電子
   銃電極構体。