JPH0365608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜発明の背景＞ この発明は電子銃に関するものであり、さらに
詳しく言えば電子銃電極の配列と電流制限アーク
抑制抵抗器とを備えた陰極線管に関するものであ
る。電気的アークの場合、アーク抑制抵抗器は電
極間隙の電位を全アルタ電位よりも低く制限する
ための分圧器として動作し、それによつてアーク
電流を制限し、電極や関連する回路に損傷を与え
る縦続的なアークを防止する。 縦続的アークは、電子銃の高電界領域にある電
極間で急速に開始する一連のアークとして定義さ
れ、これは電子銃の電極間に相当に大きな電流を
流通させ、その結果、電子銃の素子や関連する回
路に損傷を与える。 通常の陰極線管、例えば通常のカラー・テレビ
ジヨン映像管は、ネツク部分、フエースプレー
ト、および両者の間のフアネル部分を備えた排気
された外囲器からなつている。外囲器のネツク部
分には電子銃が配置されており、フエースプレー
トの内面には３色発光蛍光スクリーンが形成され
ている。電子銃とスクリーンとの間にはスクリー
ンと間隔を保つてシヤドウマスクが設けられてい
る。電子銃は３本の電子ビームを蛍光体スクリー
ンに向けて集束し且つ加速するための複数の電極
を具備している。電子ビームを容易に加速し且つ
集束することができるように、一般に幾つかの高
電圧電極および低電圧電極が直列的に配置されて
いる。高電圧電極は通常約30KVのアルタ電圧で
動作し、低電圧電極は通常約８乃至10KVあるい
はそれ以下の電圧で動作する。しかしながら、或
る種の電子銃では、約12KVの中間電位および約
8KVあるいはそれ以下の低電圧が使用される。
約100オームの実効抵抗値をもつた導電圧被膜が
外囲器のフアネル部分の内面に形成されている。
内部導電被膜にはアルタ電圧が印加される。蛍光
体クスリーンに最も近い電子銃電極に設けられた
バルブ・スペーサは電子銃にアルタ電圧を与える
ために内部導電性被膜と接触している。内部導電
性被膜と電気的に絶縁された外部導電性被膜がフ
アネルの外面上に形成されており、これは外囲器
を接地するように作用する。フアネルの内面およ
び外面に形成された導電性被膜はまた高電圧を濾
波するための大きなキヤパシタとして動作する。 電子銃内の高電圧電極と低電圧電極との間に発
生する大きな電圧差よりそれらの電極間でアーク
が発生する可能性がある。アーク発生の可能性
は、電極表面の不整性、電極相互間の間隙に存在
する異物、電極間の不整列あるいは不適切な間隔
によつて大きくなる。アークが発生したとき、高
電圧フイルタ・キヤパシタは数マイクロ秒あるい
はそれ以下の間にその蓄積電荷を放電する。 瞬時ピーク・アーク電流は数百あるいは数千ア
ンペアの大きさに達するので、このようなアーク
によつて大きな損傷を受ける可能性がある。外部
電子銃回路は、関連する受像機回路中に導入され
る過度電流および電圧によつて損傷を受ける可能
性がある。電子銃の電極は、動作不能な状態にま
で焼損し、浸食され、さらに電極材料が隣接する
表面上に飛散して、映像管の素子相互間に漏洩電
路を形成する可能性がある。 管のアーク発生を減少させ、それによる損傷を
少なくするために、陰極線管を、電極間の間隔を
大きくするように設計し、電界の傾斜を小さく
し、管内にアーク抑制装置を組込むのが一般的な
方法である。1958年４月１日付の米国特許第
2829292号明細書中には、アーク電流を非破壊レ
ベルに制限するための新しい試みの１つが示され
ている。この米国特許明細書に示されている構成
では、外囲器のネツクの部分上に約1MΩの抵抗
値を持つた高抵抗内部被膜が形成されている。こ
の高抵抗被膜は、スクリーンに最も近い電子銃の
端部とフアネルの内面上の通常の陽極被膜との間
に配置されている。隣接する電極間でアークが生
ずると、高抵抗被膜はアーク電流を１アンペアの
数分の１に制限する。 ゲツタ・フラツシユ中に放出される導電性金属
フイルムはしばしば高抵抗被膜を側路し、そのた
め前記米国特許第2829292号明細書中に示されて
いるアーク抑制構造は信頼性に欠ける欠点があ
る。上記米国特許明細書記載の電子銃の変形され
たものとしてフアネル上の陽極被膜と電子銃との
間に抵抗性膜あるいはさらに個別の抵抗器を設け
た構造の電子銃がこの分野の他の技術者によつて
提案された。 1978年７月18日付の米国特許第4101803号明細
書中には、電子銃と通常の陽極被膜との間に伸び
る抵抗性の静電防止ネツク被膜と、アンテナ・ゲ
ツタ支持ワイヤ中の個別抵抗器、すなわち並列抵
抗回路網の両方を使用したアーク抑制構体が示さ
れている。静電防止被膜および個別抵抗器の抵抗
性表面部分は共に抵抗性フリツトによつて形成さ
れる。抵抗性フリツト・アーク抑制装置の欠点
は、後続して行なわれる管の真空ペーキングで抵
抗値が低下するという現象が現われることであ
る。このことは、管の処理期間中の抵抗値を変更
することができない時点になるまで抵抗値の値を
正確に決定することができないということを意味
する。さらに、米国特許第4101803号明細書では、
アークが全く発生しない管を未だ構成することが
できないことを認めている。このような管では、
もしアークが並列抵抗回路網の両端間で発生する
と、アークが隣接する電極間で縦続的に繋がり、
電子銃回路を破損する可能性が大である。従つ
て、アーク電流を制限して電子銃の構成素子並び
に関連する回路に損傷を与えるのを最少にするア
ーク抑制装置を必要とする。 このような構成は、1982年８月17日付のコポリ
氏の米国特許第4345185号明細書中に示されてお
り、また1980年６月19日に開かれたアイ・イー・
イー・イー シカゴ スプリング コンフアレン
ス オン コンスーマ エレクトロニクス
（IEEE Chicago Spring Conference on
Consumer Electronics）で配布された「陰極線
管用の新規なアーク抑制技術（Ａ Novel Arc
−Suppression Technique For Cathode Ray
Tubes）」という名称の上記コポリ氏の論文中に
も示されている。コボリ氏の発明に係る構成で
は、G3およびＧ高電圧電極（通常30KV）間にセ
ラミツク抵抗器を接続し、低電圧G4電極とこれ
に取付けられたステム・リード線との間に他の抵
抗器を接続している。このような構成は後程説明
する第３図および第４図に示されている。隣接す
る電極間でアークが発生すると、アーク電流は
G5よりG3を経てG2へ、あるいはG5よりG3を経
てG4へ流れる。後程詳細に説明するように、初
期アークおよびそれによつて生成されるプラズマ
がさらにアークを生じさせる、例えば第４図の内
部電極間隙Ａ，ＢおよびＣを横切つて電子銃の他
の電極間で縦続アークを生じさせるときに問題が
おこる。この場合、全アーク電流は電子縦電極を
通つて受像機に流れ、電子銃の構成素子および関
連する電子銃回路に損傷を与える可能性がある。 従つて、アーク抑制装置は電子銃を、個々のア
ークの影響からは勿論のこと、多数のアークの影
響からも保護することができるものでなければな
らない。こゝでは多数アークとは初期アークによ
つて急速に発生する一連のアークを言う。アーク
抑制装置は、電子銃の各構成素子および電子銃回
路が損傷を受けるのを阻止するために、アーク電
流を適当に制限することができるものでなければ
ならない。 ＜発明の概要＞ この発明の電子銃は、ビーム通路に沿つて電子
ビームを発生する少なくとも１個の陰極と、ビー
ム通路に沿つて直列的に配置された複数の電極と
からなる。電極は少なくとも１個の低電圧電極
と、少なくとも１個の高電圧電極とからなつてい
る。複数の抵抗器が電極の選択されたもの相互間
を接続している。複数の電極のうちの少なくとも
１個の電極は上記複数の抵抗器のうちの１つによ
つて相互に接続された２個の間隔をおいて配置さ
れた分割部材からなつている。相互に接続された
電極は通常実質的に同電圧で動作に、抵抗器はア
ークの発生時に分圧器として働く。抵抗器はアー
ク電流を制限し、縦続的なアークにより損傷を受
けるのを防止する。 ＜詳細な説明＞ 第１図は、矩形のカラー陰極線管（CRT）す
なわち映像管１０の平面図で、該映像管１０は矩
形のフアネル１６によつて相互に接続された矩形
のフエースプレート・パネル（前面パネル）１２
と管状ネツク１４とからなる排気されたガラス外
囲器１０を有している。パネル１２は観察用前面
板１８とフアネル１６に封着された周辺フランジ
すなわち側壁２０とからなつている。アルミニウ
ムの反射性金属層２３によつて裏打ちされたモザ
イク３色カラー蛍光体スクリーン２２が前面板１
８の内面上に形成されている。スクリーン２２は
線状スクリーンでもドツト・スクリーンでもよ
い。多孔色選択電極すなわちシヤドウマスク２４
がスクリーン２２に対して予め設定された間隔で
通常の手段によつて着脱自在に取付けられてい
る。第１図に点線で概略的に示した新規なインラ
イン型電子銃２６がネツク１４内に中心を一致さ
せて設置されており、３本の電子ビーム２８を発
生し、これら３本の電子ビームを共通平面集中ビ
ーム路に沿つてマスク２４を通してスクリーン２
２に導く。ネツク１４の端部は複数の端子ピンす
なわちステム・リード３２を有するステム３０に
よつて閉じられている。ステム・リード３２上に
電子銃が取付けられており、このステム・リード
３２は電子銃２６の各電極に電気的に接続されて
いる。 第１図の管は、ネツク１４とフアネル１６との
接続点の近傍で、これらネツクおよびフアネルを
取巻いて概略的に図示されたヨーク３４のような
外部磁気偏向ヨークと共に使用するように設計さ
れている。ヨーク３４は３本のビーム２８に対し
て垂直および水平の磁束を作用させ、これらのビ
ームを水平および垂直方向に走査してスクリーン
２２全体に矩形のラスタを形成する。 黒鉛、酸化鉄および珪酸塩バインダからなる不
透明導電性被膜３６がフアネル１６の内面上に披
着されている。被膜３６は約100Ωの抵抗を有し、
フアネル１６の高電圧端子すなわちアノード・ボ
タン３８に電気的に接続されている。第２図に示
すように被膜３６はネツク１４内にまで伸延して
３個のバルブ・スペーサ３９（１個だけが図示さ
れている）に接触している。スペーサ３９はばね
鋼で作られていることが望ましく、このスペーサ
はまた電子銃２６の先端部を管１０の長手軸と中
心が一致するように位置決めしている。 接地電位に維持された外側導電被膜４０はフア
ネル１６の外表面上に形成されている。内側被膜
３６と外側被膜４０は高電圧フイルタ・キヤパシ
タCfを構成している。フイルタ・キヤパシタCf
の容量値は約1000ピコフアラツドである。 第２図に示す新規なインライン双電位電子銃２
６は２本のガラス棒すなわちビード４２ａおよび
４２ｂからなり、これから各種の電極が支持され
て通常使用されている態様で１つのまとまつたユ
ニツトを構成している。これらの電極は、共通平
面内で横方向に実質的に等しい間隔で配置された
３個の陰極（それぞれ１個の陰極が１本のビーム
を発生する。図ではその１個だけが示されてい
る）と、G1と示された制御格子電極４６と、G2
と示された遮蔽格子電極４８と、G3と示された
第１加速および集束電極５０と、G4と示された
第２加速および集束電極５２と、シールド・カツ
プ５４とからなる。これらの電極は、棒４２ａ，
４２ｂに沿つて縦方向に上記の順序で間隔を保つ
て配置される。電子銃２６の各種の電極の幾つか
はステム・リード３２に直接あるいは金属リボン
５６を通して電気的に接続されている。電子銃２
６は、リード３２と、内部被膜３６に押し付け且
つこれと接触するバルブ・スペーサ３９とによつ
てネツク１４内の所定位置に保持されている。 新規な電子銃２６は、G3aすなわち第１基部電
極部材５０ａと、G3bすなわち第１端部電極部材
５０ｂとからなる分割Ｇ３電極５０を有してい
る。電子銃２６はまたG4aすなわち第２基部電極
部材５２ａと、G4bすなわち第２端部電極部材５
２ｂとからなる分割G4電極５２を有している。
電子銃２６では、基部あるいは端部という用語は
陰極４４に対する位置関係を表わしており、基部
分割電極部材は対応する端部分割電極部材よりも
陰極により近く配置されている。この実施例およ
び以下に述べる各実施例の分割電極の電極部材
は、電子ビーム通路に実質的に直角な面に沿つて
軸方向に離れている。第１アーク抑制抵抗６０は
G3電極５０のG3a電極部材５０ａとG3b電極部材
５０ｂとの間を接続している。電極部材５０ａに
取付けられた抵抗器６０の端部はこの部材５０ａ
を経てステム・リード３２の１本に電気的に接続
されている。第２アーク抑制抵抗器６２はG4電
極５２のG4a電極部材５２ａとG4b電極部材５２
ｂとの間に接続されている。電極部材５２ｂに接
続された抵抗器６２の端部はまたバルブ・スペー
サ３９を経て内部被膜３６に接続されている。分
割G3、分割G4電極を備えた電子銃の概略的なブ
ロツク図を第５図に示す。簡略化するために、単
一の陰極（Ｋ）４４が示されており、陰極、G1
電極４６、G2電極４８はそれぞれ接地されてい
るものとして示されている。陰極、G1電極およ
びG2電極を接地電位にあるとして簡略化して示
した点は、これらの電極の実際の電位が分割電極
部材５０ａ，５０ｂの８キロボルト（KV）、分
割G4電極部材５２ａ，５２ｂの30KVに比較して
極めて低い（数百ボルト程度）ところから実質的
に正しいと言える。第５図に示すスパーク間隙お
よび電源抵抗器R_S（R_SUPPLY）によつて表わされる
電源の内部インピーダンスは電子銃２６の外部に
あり、特許請求の範囲に示されたこの発明の部分
を形成するものでない。 第５図に示す電子銃２６の動作は表を参照し
て説明される。電極間の間隔は、隣接する電極間
のアークあるいは降服が少なくとも20KVまでは
生じないが、30KVでは高い確率で降服状態が生
じると仮定できるように定められている。しかし
ながら、電子銃の性能の解析を容易にするため
に、20KV以下の電圧の降服モードについても検
討する。20KV以下の降服は、電極表面の不整能
あるいは先に示したような原因によつて開始す
る。表は電極に印加される初期電圧、および電
極間隙の両端間の初期電圧をKVの単位で示して
いる。間隙は文字Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示されてい
る。表または２つの初期降服の可能性、および
１つの初期降服によつて生ずる多数アークに対す
る電極および間隙両端側の電圧分布を仮定してい
る。第１の可能性は間隙Ｂ、すなわち端部G3b電
極部材５０ｂと基部G4a電極部材５２ａとの間の
アークである。第２の可能性は、間隙Ｄの両端
間、すなわちG2電極４８と基部Ｇ３ａ電極部材
５０ａの両端間のアークである。最後に間隙Ｂと
Ｄとの間の多数アークの場合について考察する。

【表】 表および第５図を参照すると、アース電圧で
表わされる初期付勢電圧がG1電極４６およびG2
電極４８に供給される。抵抗器６０によつて相互
に接続されたG3電極部材５０ａおよび５０ｂの
両方に約8KVの電圧が印加される。抵抗器６２
によつて相互に接続されたG4電極部材５２ａお
よび５２ｂの双方には抵抗性フアネル被膜を通し
て約30KVのアルタ電圧が印加される。正規の動
作期間中は、電子銃２６の電極を通して流れる漏
洩電流は通常は10マイクロアンペアあるいはそれ
以下で、抵抗器６０および６２の値は分割電極５
０ａと５０ｂ、５２ａと５２ｂの両端間にそれぞ
れ最小の電位差が与えられように選定されてい
る。例えば、抵抗器６０および６２が各々約1.5
×10⁴オームの値に選定されていると、30KVに
おける各抵抗器の両端間の電圧降下は0.15ボルト
である。抵抗器６０および６２の最大値は約1.7
×10⁷オームであるとされているが、約1.5×10⁴
オーム程度が好ましい。次の解析では、抵抗器６
０および６２は各々1.5×10⁴オームの値を持つも
のと仮定されているが、その値に等しい値である
必要はなく、アーク電流を少なくするためにさら
に高い抵抗値を使用することもできる。電子銃２
６に対して上述の値の電圧を印加すると、分割
G4電極の電極部材５２ａ，５２ｂは共に30KVの
同電位にあるので、間隙Ａの両端間の電位差は０
である。また分割G3電極の電極部材５０ａ，５
０ｂは共に8KVの同電位にあるので、間隙Ｃの
両端間の電位差も０である。しかしながら、第１
端部電極部材５０ｂ（G3b）は8KVで動作し、第
２基部電極部材５２ａ（G4a）は30KVで動作する
ので、間隙Ｂの両端間には22KVの電位差が存在
する。G2電極４８は実効的にはアース電位で動
作し、G3a第１基部電極部材５０ａには8KVの電
圧が与えられるので、間隙Ｄの両端間には8KV
の電位差が現われる。電子銃２６の正規の動作期
間中、電子銃の実効抵抗値R_effは実質的に無限大
である。 間隙Ｂでアークが発生した場合、抵抗器６０お
よび６２は分圧器として動作し、アーク電流を安
全レベルに制限する。表に示されているよう
に、G4b第２端部電極部材５２ｂにはなお30KV
が印加されているが、その電圧の約1/2は抵抗器
６２で降下し、そのためG4a第２基部電極部材５
２ａには15KVが存在するにすぎない。アークは
間隙Ｂを橋絡するので、同じ15KVがG3b第１端
部電極部材５０ｂにも現われる。電極部材５０ｂ
に15KVが現われると、スパーク間隙が降服し、
G3a第１基部電極５０ａの電位をアーク電位にま
で低下させる。アークが間隙Ｂの両端間で発生し
たときは、電子銃２６の実効抵抗器R_effは個々の
抵抗器６０および６２の２倍の抵抗値になる。抵
抗器６０および６２が各々1.5×10⁴オームの値を
もつものと仮定すると、最大アーク電流は１アン
ペアである。この程度の大きさのアーク電流は電
子銃の各電極あるいは関連する回路のいずれにも
損傷を与えない。 間隙Ｄでアークが発生したときは、G4a電極部
材５２ａ、G4b電極部材５２ｂに印加さた30KV
の電位は最初は乱されない。しかしながら、G3a
電極部材５０ａ，G3b電極部材５０ｂの電位は共
にアース電位に減少する。この場合、G3b第１端
部電極部材５０ｂの電位はアース電位に低下し、
一方G4a第２基部電極部材５２ａは30KVのアル
タ電位にあるので、間隙Ｂの両端間に不安定状態
が存在する。しばしばプラズマが間隙Ｄの両端の
初期アークによつて生成され、間隙Ｂの両端間の
高電圧が、その両端間に降服が生ずる多数アーク
状態を生じさせる。しかしながら、多数アーク状
態が生ずる前に、間隙Ｄの降服によつて電子銃２
６の実効抵抗は電源の内部インピーダンスR_S
（R_SUPPly）になる。設計によつて、電源はG2電極
４８とG3a電極部材５０ａとの間のアークによつ
て発生するアーク電流を制限することができる。 間隙Ｄの間のアークについて上に述べたよう
に、G3b電極部材５０ｂとG4a電極部材５２ａと
の間の30KVの電位差によつて間隙Ｂの間にも第
２のアークが発生し易くなる。この多数アーク状
態、すなわち間隙ＢとＤの間にアークが発生した
場合についても表の最終行に示されている。多
数アーク状態の場合に生ずる電圧分布は間隙Ｂの
間だけのアークについて述べた上の電圧分布と同
じになる。 分割G3電極５０、分解G4電極５２を有し、ア
ーク抑制抵抗器６０および６２使用したインライ
ン双電位電子銃２６は、アーク電流が電子銃の素
子や関連する回路のいずれにも損傷を与えないレ
ベルに制限される電子銃構体を提供することがで
きる。抵抗器６０および６２は、電子銃電極のス
ポツトノツキングや低電圧エージングを含む正規
の管のプロセス処理を禁止するものではない。 これに対して米国特許第4345185号明細書中に
示されている電子銃と同様なアインゼル
（einzel）と称される均一電位電子銃が第３図お
よび第４図に示されており、また次の表で解析
されている。

【表】 均一電位電子銃２２６は２本のガラス支持棒４
２ａ，４２ｂを有し、これに共通平面内で横方向
に実質的に等しい間隔で配置された陰極４４、
G1すなわち制御格子電極４６、およびG2すなわ
ち遮蔽格子電極４８がこの順序で取付けられて構
成されている。G3すなわち加速および集束電極
２５０、G4すなわち第２加速および集束電極２
５２、およびG5すなわち第３加速および集束電
極２５４がG2電極４８とシールド・カツプ２５
６との間に配置されている。第１抵抗器２５７が
G3電極２５０とG5電極２５４との間に接続され
ており、一方第２の抵抗器２５９がG4電極２５
２と管の10KVの電源（図示せず）に接続された
管ベースのピンすなわちリード３２の１本との間
に接続されている。抵抗器２５７および２５９は
上述のように約1.5×10⁴オーム乃至約1.7×10⁷オ
ームの範囲内の値を持つようにそれぞれ選定され
ている。 第４図および表を参照すると、接地電位で表
わされる初期低電圧がG1電極４６およびG2電極
４８にそれぞれ供給される。G4電極２５２には
10KVの電位が与えられ、G5電極２５４には
30KVのアルタ電位が与えられ、この30KVのア
ルタ電位はまた第１抵抗器２５７を経てG3電極
２５０にも供給される。G4電極２５２と10KV電
源との間には第２の抵抗器２５９が接続されてい
る。電子銃２６について上に述べたように、管の
正規の動作期間中は、管の漏洩電流は非常に低
く、抵抗器２５７および２５９の両端間には殆ん
ど電圧は発生しない。抵抗器２５７および２５９
は約1.5×10⁴オームが適当である。電子銃電極は
通常20KVに耐え、約30KVで降服するように設
計されていると仮定すると、表から明らかなよ
うに、30KVの電位差が存在するとき、間隙Ｃの
間にアークによる橋絡が生ずる可能性が最大であ
る。表に示した可能な降服モードのうちで、間
隙Ａ、Ｂ、Ｃで同時にアークが生ずる欠陥降服モ
ードを除いで、電子銃の電極および関連する回路
に損傷を与える可能性のある縦続アークを生じさ
せるものは何もない。この欠陥モードは、初期ア
ークによつて発生するプラズマおよびそれによつ
て生ずる高電位によつて開始される。従つて、１
個の間隙の間の初期アークは他の間隙の間の多数
アークをトリガし、すべての間隙の間に縦続的な
アークが発生する。間隙Ａ，ＢおよびＣの間に縦
続的なアークが発生する場合には、保護抵抗器２
５７および２５９はアークによつて側路され、隔
離された内側および外側外囲器被膜によつて形成
される高電圧キヤパシタに蓄積されたアルタ電圧
端子と電子銃２２６との間の抵抗器R_f（R_fuuoel）
になる。フアネル抵抗器は100オームかそれ以下
の程度であるので、間隙Ａ、Ｂ、Ｃに縦続的アー
クが発生した場合には、約800アンペアあるいは
それ以上のアーク電流が電子銃２２６を通つて関
連する回路に流れ込む。従つて、第３図および第
４図に示されており、また米国特許第4345185号
に述べられている構成はすべての可能性のあるモ
ードのアークに対して電子銃２２６を保護するに
は不充分である。 第６図は改良された均一電位電子銃３２６ほ概
略構成を示す。均一電位電子銃３２６は、新規な
分割電極部材および別の電流制限抵抗器が縦続ア
ークの発生を防止するために設けられている点を
除けば通常の均一電位電子銃２２６と同様であ
る。電子銃３２６は少なくとも１個の陰極４４
と、G1すなわち遮蔽格子電極４８とからなつて
いる。G3第１電極３５０、G4第２電極３５２お
よびG5第３電極３５４を含む複数の直列に配列
された加速および集速電極は、電子銃３２６の軸
に沿つて上記の順序で縦方向に配列されている。
G5電極３５４はG5a基部電極部材３５４ａとG5b
端部電極部材３５４ｂとからなる分割部分を含ん
でいる。第１のアーク制御抵抗器３５５はG5a電
極部材３５４ａとG5b電極部材３５４ｂとの間に
接続されている。第２のアーク抑制抵抗器３５７
はG5a基部電極部材３５４ａとＧ３電極３５０と
の間に接続されている。第３のアーク抑制抵抗器
３５９は電子銃内でG4電極３５２と10KV電源と
の間に接続されている。抵抗器３５５，３５７お
よび３５９は少なくとも1.5×10⁴オームの値を持
つように選定されているが、約1.7×10⁷オーム程
度の高さのものも使用することができる。G3電
極３５０およびG5電極３５４には抵抗性フアネ
ル被膜を通してアルタ電位が与えられる。G4電
極は抵抗器３５９を経て低電圧源に接続されてい
る。 新規な改良された均一電位電子銃３２６の動作
の解析結果が表に示されている。表に示され
た初期動作条件では、最大の電位差30KV、従つ
て最大の降服の可能性は間隙Ｄで生ずる。設計に
よつてG2電極４８とG3電極３５０はそれぞれ通
常降服することなくその電位差から離れている。
降服時、すなわち間隙Ｄでアークが生ずると、他
の電極間の電位差は15KVを越えない。20KV以
下の電位傾度では通常アークは発生しないと仮定
されているので、初期アークは自己保持できず、
別のアークは発生しない。間隙Ｄの間のアーク発
生時の実効抵抗値は少なくとも1.5×10⁴オームに
選定された抑制抵抗器の値の２倍になる。その結
果、実効抵抗値は少なくとも3.0×10⁴オームにな
り、アーク電流は１アンペアあるいはそれ以下に
制限される。表は間隙ＢおよびＣの間のアーク
の影響についても解析結果を示している。いずれ
の場合も、アークの発生に続いて、アークの存在
しない間隙の間の電位差は20KV以下に減少し、
それによつてさらに別のアークが発生するのを防
止することができる。アーク電流は同様に１アン
ペア以下の安全な値に制限される。

【表】 ３電位電子銃４２６が第７図に概略的に示され
ている。電子銃４２６の実施例では、少なくとも
１個の陰極４４、G1制御格子電極４６、G2遮蔽
格子電極４８、およびG3電極４５０、G4電極４
５２、G5電極４５４、G6電極４５６からなる４
個の加速および集束電極がこの順序で電子銃の軸
に沿つて直列に配置されている。G6電極４５６
はG6a基部電極部材４５６ａとG6b端部電極部材
４５６ｂとからなる分割素子である。第１アーク
抑制抵抗器４５７はG6a基部電極部材４５６ａと
G6b端部電極部材４５６ｂとの間に接続されてい
る。第２アーク抑制抵抗器４５９はG3電極４５
０とG5電極４５４との間に接続されている。第
３アークの抑制抵抗器４６１は電子銃内で、G3
電極４５０と12KVの中間電圧源との間に接続さ
れている。抵抗４５７，４５９および４６１は少
なくとも1.5×10⁴オーム乃至約1.7×10⁷オームの
抵抗値をもつように選定されるが、1.5×10⁴オー
ムが適当である。抵抗性のフアネル被膜を通して
G6電極４５６にアルタ電圧が与えられる。中間
電位がG3電極４５０およびG5電極４５４に供給
され、低電圧がG4電極４５２に供給される。 分割G6電極４５６を有する３電位電子銃４２
６の動作の解析結果が表にまとめて示されてい
る。正規の動作条件のもとでは、間隙Ａ乃至Ｅの
間の電位差は18KVを越えることはなく、アーク
が発生する可能性は低い。しかしながら、例えば
間隙Ｅで万一アークが発生すると、間隙Ｂに
30KVの電位差が現われる。間隙ＢとＥの両方の
間で多数アークが発生すると、残りの間隙の間の
電位差は15KVを越えることはなく、アークは消
滅する。間隙ＢとＥのそれぞれの間で多数アーク
が発生した場合の電子銃４２６の実効抵抗値はア
ーク抑制抵抗器の値の２倍になつて、約３×10⁴
オームとなる。従つて、アーク電流は１アンペア
あるいはそれ以下の値に制限される。

【表】 ３電位電子銃５２６の第２の実施例が第８図に
示されている。この実施例では、電子銃５２６は
少なくとも１個の陰極４４と、G1制御格子電極
４６と、遮蔽格子電極４８と、G3電極５５０、
G4電極５５２、G5電極５５４、G6電極５５６か
らなる４個の加速および集束電極とを有してい
る。G4電極５５２は、Ｇ４ａ基部電極部材５５
２ａとG4b端部電極部材５５２ｂからなる分割素
子である。第１のアーク抑制抵抗器５５７はG3
電極５５０とG5電極５５４との間に接続されて
いる。第２のアーク抑制抵抗器５５９は電子銃内
でG3電極５５０と12KVの中間電圧源との間に接
続されている。第３のアーク抑制抵抗器５６１は
G4a基部電極部材５５２ａとG4b端部電極部材と
の間に接続されており、第４のアーク抑制抵抗器
５６３は電子銃内で、G4a基部電極部材５５２ａ
と8KVの低電圧電源との間に接続されている。
抑制抵抗器５５７，５５９，５６１および５６３
の各々は少なくとも1.5×10⁴オーム乃至約1.7×
10⁷オームの値を有しているが、1.5×10⁴オーム
が適当である。 ３電位電子銃５２６の動作の解析結果が表に
示されている。正規の動作状態のもとでは、隣接
電極間の最大電位差は18KVを越えず、アークが
発生する可能性は低い。いろいろなアーク電流に
ついて考えてみた場合、各アーク抑制抵抗器が
1.5×10⁴オームの値を持つていると仮定すると、
いずれの例においてもアーク電流は約３アンペア
の安全値に制限される。この抵抗器回路構成の欠
点は、もし間隙ＡとＥで多数アークが発生する
と、全電圧30KVはG3電極５５０とG5電極５５
４との間に接続されたアーク抑制抵抗器５５７の
両端間にかゝるという点である。電子銃５２６の
アーク抑制抵抗器５２６の他の欠点は、全部で４
個の抵抗器が使用されており、電子銃がコスト高
になるという点である。

【表】 双電位−均一電位電子銃６２６が第９図に示さ
れている。電子銃６２６は少なくとも１個の陰極
４４と、G1制御格子電極４６と、G2遮蔽格子電
極４８と、G3電極６５０、G4電極６５２、G5電
極６５４およびG6電極６５６を含む複数の集束
および加速電極とからなつている。G3電極６５
０は、G3a基部電極部材６５０ａとG3b端部電極
部材６５０ｂとからなる分子素子である。第１ア
ーク抑制抵抗器６５７はG4電極６５２とG6電極
６５６との間に接続されている。第２のアーク抑
制抵抗器６５９はG3b端部電極部材６５０ｂと
G5電極６５４との間に接続されており、第３の
アーク抑制抵抗器６６１はG3a基部電極部材６５
０ａとG3b端部電極部材６５０ｂとの間に接続さ
れている。G6電極６５６は抵抗性フアネル被膜
を経て30KVのアルタ電位源に接続されており、
10KVの電位がG3電極６５０およびG5電極６５
４に供給される。アーク抑制抵抗器６５７，６５
９および６６１は少なくとも1.5×10⁴オーム乃至
1.7×10⁷オームの値をもつているが、1.5×10⁴オ
ームが好ましい。 電子銃６２６の動作の解析結果が表に示され
ている。正規の動作状態のもとでは、最大の電位
差である20KVは間隙Ａ、Ｂ、Ｃの両端間に現わ
れる。これらの間隙のいずれかにおいてアークが
生じると、他の間隙の両端間に現われる電位差は
減少し、実効抵抗値はアーク電流を約１アンペア
以下に制限する。通常は非常に低い電位差となつ
ている間隙Ｅの両端側に可能性は低いがアークが
生じた場合には、間隙Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの両
端間に高い電位差が現われる。しかしながら、電
源の初期インピーダンスR_supplyは、設計によつて
アーク電流を安全値に制限することができる。間
隙Ｅにおける初期アークが間隙Ａ、Ｂ、Ｃのいず
れかの両端間で多数アークを生じさせた場合に
は、アークの生じない間隙の両端間の電位差は減
少し、アーク電流は約１アンペアあるいはそれ以
下に制限される。

【表】 周期的集束電子銃７２６が第１０図に示されて
いる。電子銃７２６は、少なくとも１個の陰極４
４と、G1制御格子電極４６と、G2遮蔽格子電極
４８と、G3電極７５０、G4電極７５２、G5電極
７５４、G6電極７５６、G7電極７５８を含む複
数の加速および集束電極とからなつている。G5
電極７５４とG7電極７５８との間に第１のアー
ク抑制抵抗器７５９が接続されている。G3電極
７５０とG5電極７５４との間に第２のアーク抑
制抵抗器７６１が接続されている。アルタ電位が
抵抗性フアネル被膜を経てG3電極７５０、G5電
極７５４およびG7電極７５８に印加される。G4
電極７５２は第３のアーク抑制抵抗器７６３によ
つてG6電極７５６に接続されている。第４のア
ーク抑制抵抗器７６５が、映像管内において、
G4電極７５２と12KVの電源との間に接続されて
おり、G4電極７５６およびG6およびG6電極７５
４にそれぞれ動作電位を与えている。各アーク抑
制抵抗器７５９，７６１，７６３および７６５の
値は、少なくとも1.5×10⁴オーム乃至約1.7×10⁷
オームであるが、1.5×10⁴オームが適当である。 周期的集束電子銃７２６の動作の解析結果が表
に示されている。正規の動作状態では、30KV
の電位がG3電極７５０、G5電極７５４、G7電極
７５８に印加され、12KVの電位がG4電極７５２
およびG6電極７５６に印加される。間隙Ａ、Ｂ、
ＣおよびＤの各々の両端間の電位差は18KVであ
るが、間隙Ｅの両端間の電位差は約30KVであ
る。間隙Ｅの間でアークが発生した場合、間隙Ａ
の間の電位差は18KVに維持されているが、間隙
Ｂ、Ｃ、Ｄの各々の間の電位差は12KVあるいは
それ以下に低下する。従つて、さらに降服が誘起
されることはない。しかしながら、万一間隙Ｅの
間の初期アークが例えば間隙Ａの間で多数アーク
を生じさせると、間隙ＢおよびＤのそれぞれの間
の電位差は15KVに制限され、間隙Ｃの間の電位
差は０になる。間隙ＡとＥにアークが生じた場合
の電子銃７２６の実効抵抗値は1.5×10⁴オームに
等しくなり、それに対応するアーク電流は２アン
ペアに制限される。電子銃７２６の実効抵抗値
は、間隙Ａ乃至Ｅの両端間に生ずる単一アークの
場合の1.5×10⁴オームよりも大きくなり、それに
応じてアーク電流は１アンペアかそれ以下にな
る。

【表】 周期的集束電子銃の他の実施例が第１１図に示
されている。電子銃８２６は、少なくとも１個の
陰極４４と、G1制御格子電極４６と、G2遮蔽格
子電極４８と、G3電極８５０、G4電極８５２、
G5電極８５４、G6電極８５６、およびG7電極８
５８からなる複数の加速および集束電極とからな
るという点で第１０図の電子銃７２６と類似して
いる。新規な電子銃８２６のG7電極８５８は、
G7a基部電極部材８５８ａとG7b端部電極部材８
５８ｂとを有する分割電極部材からなつている。
G7a基部電極部材８５８ａとG7b端部電極部材８
５８ｂとの間に第１のアーク抑制抵抗器８５９が
接続されている。G5電極８５４とG7a電極８５
８ａとの間に第２のアーク抑制抵抗器８６１が接
続されている。第３のアーク抑制抵抗器８６３
は、電子銃８２６内で、G4電極８５２と12KVの
低電圧電源との間に接続されている。アーク抑制
抵抗器８５９，８６１および８６３は各々1.5×
10⁴オームの値を持つているが、1.7×10⁷オーム
程度の大きさの抵抗器を使用することもできる。
分割G7電極８５８の両方の素子、G5電極８５
４、およびG3電極８５０には抵抗性フアネル被
膜を通してアルタ電圧が印加される。G4電極８
５２およびG6電極８５６には12KVの電圧が印加
される。G3乃至G7に供給される電圧に比して低
く、接地電位で近似することのできる電位がG2
電極４８に供給される。 分割G7電極８５８を有する周期的集束電子銃
８２６の動作の解析結果が表に示されている。
各電極にこゝに示した動作電位が印加されると、
間隙Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの両端間の電位差は
18KVを越えないが、間隙Ｆの両端間には30KV
の電圧が印加される。間隙Ａ乃至Ｅのうちのいず
れか１つの間隙の両端間にアークが発生すると、
間隙Ａを除いてすべての間隙の両端間の電位は
15KVあるいはそれ以下になる。間隙Ａの間の初
期電位差は０であつたので、間隙Ｂ乃至Ｆのいず
れかの両端間にアークが発生すると間隙Ａの両端
間の電位差を上昇させるが、この間隙Ａの間の電
位差が15KVを越えることはない。従つて、電子
銃８２６に多数アークが発生する可能性は少な
い。間隙Ｂ乃至Ｆの両端間に単一アークが発生し
た場合、実効電子銃抵抗値はアーク抑制抵抗器８
５９，８６１、および８６３の値の２倍乃至３倍
の値、すなわち約3.0×10⁴オーム乃至4.5×10⁴オ
ームになる。従つて、アーク電流は１アンペアあ
るいはそれ以下に制限される。

【表】 すべての新規な実施例について以上に述べたア
ーク抑制抵抗器は、カーボランダム コーポレー
シヨン（Carborundum Corporation）製の抵抗
器あるいはこれと等価な抵抗器が適している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施されるカラー陰極線管
（CRT）を、その一部を軸に沿つて切断して示し
た平面図、第２図は２対の電極を相互に接続する
２個のアーク抑制抵抗器を備えたこの発明による
新規な電子銃の構造を示す切断正面図、第３図は
アーク抑制抵抗器を使用した従来の電子銃の構造
を示す切断正面図、第４図は動作電圧源への接続
点を含む第３図に示す従来の電子銃の簡略化され
た概略ブロツク図、第５図は動作電圧源への接続
点を含む第２図に示す電子銃の簡単化されたブロ
ツク図、第６図、第７図、第８図、第９図および
第１１図は動作電圧源への接続点を含むこの発明
の電子銃の各実施例の簡略化された概略ブロツク
図、第１０図は参考として周期的集束電子銃の他
の例を示す図である。 第２図および第５図で、１０……陰極線管、２
６……電子銃、４４……陰極、４６，４８……電
極、５０……低電圧電極、５０ａ，５０ｂ……電
極部材、５２……高電圧電極、５２ａ，５２ｂ…
…電極部材、６０，６２……アーク抑制抵抗器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子ビーム通路に沿つて電子ビームを発生す
   るための少なくとも１個の陰極と、上記電子ビー
   ム通路に沿つて直列的に配置された複数の電極と
   を備えた電子銃を有し、 上記電極は上記電子ビームを加速し集束するた
   めの少なくとも１個の低電圧電極と少なくとも１
   個の高電圧電極とを含み、 上記電子銃はさらに上記複数の電極のうちの選
   択されたものを相互に接続する複数個の抵抗器を
   有し、 上記複数の電極のうちの少なくとも１個の電極
   は、上記複数個の抵抗器のうちの１つによつて相
   互に接続された間隔をおいて設けられた２個の隣
   接する部分からなる分割電極部材であり、 上記相互に接続された電極は通常実質的に同じ
   電位で動作し、上記抵抗器はアークの発生時にア
   ーク電流を制限して、損傷を与える縦続的アーク
   が発生するのを防止する分圧器として動作する、
   陰極線管。