JP2002150971A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インライン型３電子銃を構成するカソードを
収容したカソードサポートシリンダーをカソードサポー
トストラップの湾曲部に溶接固定し、このカソードサポ
ートストラップに加熱軟化された絶縁支持体を圧入固定
する際に、カソードサポートストラップに熱膨張が発生
し、各カソードと第1グリッドビーム通過孔開口中心軸
との間でずれが発生し、３電子銃間でカットオフ電圧の
ばらつきが発生していたが、このばらつきを抑制したカ
ラー陰極線管を提供する。 【解決手段】 カソードＫを収容するカソードサポート
シリンダー２４を、カソードサポートストラップ２６の
中央部分に設けた湾曲部２５と、この湾曲部２５と同様
に略半円筒状湾曲面を有するプレート２８で、夫々プレ
ート２８とカソードサポートシリンダー２４を、またプ
レート２８とカソードサポートストラップ２６とを夫々
溶接することで固定保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インライン型３電
子銃のカットオフ電圧のばらつきを抑制したカラー陰極
線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般的にカラーテレビジョン受像
機やカラー端末ディスプレイ等に使用されているカラー
陰極線管は、図６に示すように、画面が略矩形状を呈す
るフェースパネル６１と、このフェースパネル６１に一
体的に接合されたファンネル６２を有する外囲器を備え
ており、このフェースパネル６１の内面には、赤、青、
緑に発光する３色蛍光体層を有する蛍光体スクリーン６
３が形成されている。

【０００３】この蛍光体スクリーン６３は、写真印刷法
を用いてマトリクス状またはストライプ状の光吸収層の
間隙部に３色蛍光体層が埋め込まれたブラックマトリク
ス型、またはブラックストライプ型の蛍光体スクリーン
６３が用いられている。

【０００４】また、外囲器内には、この蛍光体スクリー
ン６３に対向して、センタービーム６４Ｇ及び一対のサ
イドビーム６４Ｒ，６４Ｂからなる電子ビーム６４が通
過し色選別を行うためのシャドウマスク６５が配置さ
れ、このシャドウマスク６５はマスクフレーム６６に固
定されると共に、このマスクフレーム６６はフェースパ
ネル６１の内面側に取着されている。

【０００５】更に、ファンネル６２のネック６７内に
は、電子ビーム６４を放出する一列に水平方向に配列さ
れたインライン型の電子銃６８が配設されており、この
電子銃６８から放出された電子ビーム６４をファンネル
６２の外側に装着された偏向ヨーク６９の発生する磁界
によって偏向し、電子ビーム６４にて蛍光体スクリーン
６３を水平、垂直方向に走査することにより、蛍光体ス
クリーン６３上にカラー画像を再生表示している。

【０００６】また、画像のピュリティ及びコンバーゼン
スは、夫々ネック６７外周に回転自在に装着されたピュ
リティマグネット７０及びコンバーゼンスマグネット７
１を調整することによって行われる。

【０００７】そして、偏向ヨーク６９で発生する水平偏
向磁界をピンクッション状にし、垂直偏向磁界をバレル
状に形成することで、３電子ビーム６４をセルフコンバ
ーゼンス（自己集中）させてダイナミックコンバーゼン
ス回路を使用することなくコンバーゼンスを合わせるこ
とができ、このため消費電力を少なくすることが可能と
なる。

【０００８】上記インライン型電子銃６８は、カラー陰
極線管を垂直方向に切断して図７に示すように、少なく
とも互いに独立して同一平面上に水平配置された３個の
ディスク上に配置されたカソードＫ（図では一個を示
す。以下同様）と、この３個のカソードＫから所定間隔
離れて配置され、３個のカソードＫに共通する板状の電
極からなる第1グリッドＧ１と、この第1グリッドＧ１か
ら所定間隔離れて配置された３電子銃に共通の板状の電
極からなる第2グリッドＧ２と、この第2グリッドＧ２か
ら所定間隔離れて配置されたカップ状の電極からなる第
3グリッドＧ３から構成されている。

【０００９】このディスク上に配置されたカソードＫ
は、第1グリッドＧ１に設けられたビーム通過孔開口中
心と同軸上に第1グリッドＧ１と予め決められた所定の
間隔を離して設置されており、更に後述するカソードサ
ポートストラップ７２と第1グリッドＧ１乃至第3グリッ
ドＧ３の一部は、ガラス材からなる一対の絶縁支持体７
３によって固定されている。

【００１０】上記カソード構体は、ディスクを保持する
円筒形のカソードスリーブ７４と、このカソードスリー
ブ７４を取囲むように形成された外囲器としての役割を
担う円筒形のカソードホルダー７５と、このカソードホ
ルダー７５とカソードスリーブ７４とを連結接続する薄
い長板状のカソードストラップ７６から構成されてい
る。

【００１１】このカソード構体のカソードスリーブ７４
内には、夫々ヒーターＨが配置され、またカソード構体
を固定するための円筒形のカソードサポートシリンダー
７７が設けられ、更にこのカソードサポートシリンダー
７７を保持する前述の長板状のカソードサポートストラ
ップ７２とでカソード支持構体が構成される。

【００１２】このように構成されたインライン形電子銃
構体を用いたカラー陰極線管においては、良好な白色画
面を得るために各電子銃６８のカットオフ電圧が同一と
なるように、換言すれば各カソードＫのカソード電流Ｉ
ｋが所定の一定値となるように設計及び製造が行われて
いる。

【００１３】しかしながら、通常各電子銃６８のカット
オフ電圧は、電子銃６８の製造上のばらつきによって、
必ずしも同一とはならない。

【００１４】この原因は、電子銃６８を形成する際に、
板状もしくはカップ状に形成された複数個の電子ビーム
通過孔を有する各電極素子Ｋ〜Ｇ３を夫々組合せ、且つ
カソードＫを保持固定するカソードサポートシリンダー
７７とカソードサポートストラップ７２の組立構体をス
ペーサ(図示せず)を介して組立治具に装着した後、この
カソードサポートストラップ７２及び第1グリッドＧ１
〜第3グリッドＧ３の両端に設けられた各植設部７８
を、ガスバーナーによって１３００〜１４００℃に加熱
されて軟化したガラス材からなる一対の絶縁支持体７３
に圧入固着して、ビードと称される組立構体が組立られ
る。

【００１５】その後、このビードのカソードサポートシ
リンダー７７内にカソードホルダー７５、カソードスト
ラップ７６及びカソードスリーブ７４からなるカソード
構体を、第1グリッドＧ１に設けたビーム通過孔開口中
心と同軸上で、且つその表面と第1グリッドＧ１間隔を
所定の間隔に保ちつつ、所定の位置に設定して溶接固定
する。

【００１６】この際に、カソードサポートシリンダー７
７とカソードサポートストラップ７２とで構成されたカ
ソード支持構体は、図8及び図９に示すように、カソー
ドＫを保持固定するカソードサポートシリンダー７７
を、長板状のカソードサポートストラップ７２の中央部
分に形成した略半円筒状の湾曲部７９で巻込むように保
持し、そして両者を溶接によって固定している。

【００１７】このカソードサポートストラップ７２は、
電子銃６８の組立時に、加熱軟化された一対の絶縁支持
体７３への圧入によって、この絶縁支持体７３から熱を
受けることになる。ビード状態での３電子ビーム６４発
生用の各カソードＫのカソードサポートストラップ７２
は、図９に示すように、インライン方向に非対称な配列
形状となっており、このために電子銃６８組立時に受け
る熱の作用により熱膨張を起こし、図中矢印で示すよう
に異なるインライン方向に夫々移動することになる。

【００１８】このため、円筒状のカソードサポートシリ
ンダー７７の中心軸と第1グリッドＧ１に設けたビーム
通過孔開口中心軸とが当初設定した位置からずれて、カ
ソード構体を第1グリッドＧ１に設けたビーム通過孔開
口中心と同軸上に、且つその表面と第1グリッドＧ１と
の間隔を所定の設定位置に設定できなくなり、カソード
サポートストラップ７２とカソードサポートシリンダー
７７の中心軸のずれによって両者を溶接固定する際にカ
ソード構体の傾き、あるいは変形を招き、第1グリッド
Ｇ１に対して精度良く位置決め、溶接固定ができなくな
り、結果的に各電子銃６８のカットオフ電圧にばらつき
を生じていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】このように、インライ
ン形３電子銃構体を用いたカラー陰極線管においては、
良好な白色画面を得るために、各電子銃６８のカットオ
フ電圧が同一となるように精度良く組立を行う必要があ
るが、電子銃６８の組立要因によるばらつきのために、
安定したカットオフ電圧の実現が困難となっている。

【００２０】従来では、製造上の簡便さやさほど強いス
ペックが要求されていなかったために、このような構成
のカラー陰極線管においても実用に供されていたが、近
時のように高精細で高品質の製品が要求される今日で
は、品質的な問題として、その対策が熱望されるように
なっている。

【００２１】本発明は、このような課題に対処してなさ
れたものであり、電子銃組立要因によるカットオフ電圧
のばらつきを解消させて、３電子銃間でのばらつきの少
ない安定したカットオフ電圧を得ることが可能なカラー
陰極線管を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、内面に３色蛍
光体層を配置した蛍光体スクリーンを有するフェースパ
ネルと、このフェースパネルに連接したファンネルと、
このファンネルのネック部に内装されセンタービーム及
び一対のサイドビームの３本の電子ビームを放出するイ
ンライン型の電子銃と、ファンネルの外周に装着され３
本の電子ビームを蛍光体スクリーンの水平及び垂直方向
に偏向する偏向ヨークから構成されるカラー陰極線管に
おいて、電子銃を構成する各カソードを収容するカソー
ドサポートシリンダーを中間部分に設けられた略半円筒
形の湾曲部で支持し、絶縁支持体に固定される長板状の
カソードサポートストラップと、このカソードサポート
ストラップの湾曲部に固定され、カソードサポートシリ
ンダーを湾曲部とともに支持する略半円筒状のプレート
を具備し、このプレートとカソードサポートシリンダー
を、並びにプレートとカソードサポートストラップとを
夫々溶接固定するようにした。

【００２３】このように構成することにより、電子銃の
組立時に、加熱軟化された一対の絶縁支持体の圧入によ
って受ける熱の作用による、カソードサポートストラッ
プの熱膨張に基づくインライン方向の移動を、カソード
サポートシリンダーを保持する略半円筒形を呈するプレ
ートの熱膨張によって相殺し、円筒状のカソードサポー
トシリンダーの中心軸と第1グリッドのビーム通過孔開
口中心軸とのずれを抑制し、カソード構体を第1グリッ
ドに設けたビーム通過孔開口中心と同軸上に、且つその
表面と第1グリッドとの間隔を所定の位置に精度良く位
置決めして溶接固定することで、各電子銃のカットオフ
電圧のばらつきを少なくしたカラー陰極線管を得ること
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】図1は、本発明に係るカラー陰極線管を示
す一部切欠斜視図であって、カラー陰極線管は、画面が
略矩形状を呈するフェースパネル１１と、このフェース
パネル１１に一体的に接合されたファンネル１２を有す
る外囲器を備えており、このフェースパネル１２の内面
には、赤、青、緑に発光する３色蛍光体層を有する蛍光
体スクリーン１３が形成されている。

【００２６】この蛍光体スクリーン１３は、写真印刷法
を用いてマトリクス状またはストライプ状の光吸収層１
４の間隙部に３色蛍光体層が埋め込まれたブラックマト
リクス型、またはブラックストライプ型の蛍光体スクリ
ーン１３が用いられる。

【００２７】また、外囲器内には、この蛍光体スクリー
ン１３に対向して、センタービーム１５Ｇ及び一対のサ
イドビーム１５Ｒ，１５Ｂからなる電子ビーム１５が通
過し色選別を行うためのシャドウマスク１６が配置さ
れ、このシャドウマスク１６はマスクフレーム１７に固
定されると共に、このマスクフレーム１７はフェースパ
ネル１１の内面側に取着されている。

【００２８】更に、ファンネル１２のネック１８内に
は、電子ビーム１５を放出する一列に水平方向に配列さ
れたインライン型の電子銃１９が配設されており、この
電子銃１９から放出された電子ビーム１５をファンネル
１２の外側に装着された偏向ヨーク２０の発生する磁界
によって偏向し、電子ビーム１５にて蛍光体スクリーン
１３を水平、垂直方向に走査することにより、蛍光体ス
クリーン１３上にカラー画像を再生表示している。

【００２９】そして、偏向ヨーク２０で発生する水平偏
向磁界をピンクッション状にし、垂直偏向磁界をバレル
状に形成することで、３電子ビーム１５をセルフコンバ
ーゼンス（自己集中）させてダイナミックコンバーゼン
ス回路を使用することなくコンバーゼンスを合わせてい
る。

【００３０】上記インライン型３電子銃構体の構造につ
いて、図２を参照して詳細に説明する。

【００３１】図２は、カソード構体とその周辺部分を垂
直方向に切断して示す断面図で、3個のディスク上に夫
々カソードＫ（図では1個、以下同様）を配置し、この
ディスクは円筒形のカソードスリーブ２１で保持されて
いる。更にこのカソードスリーブ２１の外周には、この
カソードスリーブ２１を取囲むように形成された外囲器
としての役割を担う円筒形のカソードホルダー２２が配
置される。このカソードホルダー２２とカソードスリー
ブ２１とは、薄い長板状のカソードストラップ２３によ
って連結接続されて3個のカソード構体が構成されてい
る。

【００３２】このカソード構体のカソードスリーブ２１
内には、夫々ヒーターＨが配置され、またカソード構体
を固定するための円筒形のカソードサポートシリンダー
２４がカソードホルダー２２の外周上に設けられ、更
に、このカソードサポートシリンダー２４を所定の位置
に保持する中央部分に略半円筒状の湾曲部２５を有する
長板状のカソードサポートストラップ２６が設けられて
カソード支持構体が構成されている。

【００３３】これらカソード構体の同軸上には、カソー
ドＫから放出された電子ビーム１５を制御するための板
状の電極からなる第1グリッドＧ１、及びカソードＫか
ら放出された電子ビーム１５を加速する第2グリッドＧ
２、更にはカソードＫから放出された電子ビーム１５を
集束するカップ状の電極からなる第3グリッドＧ３が順
次配置されている。

【００３４】このようにして、ディスク上に配置された
カソードＫは、第1グリッドＧ１に設けられたビーム通
過孔開口中心と同軸上に、第1グリッドＧ１と予め決め
られた所定の間隔を離して設置されており、更にカソー
ドサポートストラップ２６と第1グリッドＧ１乃至第3グ
リッドＧ３の一部は、ガラス材からなる一対の絶縁支持
体２７によって固定されている。

【００３５】上記カソード支持構体は、図３に示すよう
に、円筒状のカソードサポートシリンダー２４を、カソ
ードサポートストラップ２６の中央部分に設けた略半円
筒状の湾曲部２５に挿入し、このカソードサポートスト
ラップ２６の湾曲部２５と対向してカソードサポートシ
リンダー２４を保持する略半円筒湾曲形状を有するプレ
ート２８を、夫々カソードサポートストラップ２６及び
カソードサポートシリンダー２４と溶接して3者を固定
している。

【００３６】即ち、カソードサポートシリンダー２４と
略半円筒湾曲面形状を有するプレート２８とは、プレー
ト２８の略半円筒湾曲面円周方向の中点で、且つ管軸方
向に対して対称となる補償量が一番大きな図中×印の２
箇所の点で溶接固定し、カソードサポートストラップ２
６とプレート２８とは、プレート２８の略半円筒湾曲面
端部円周方向の図中×印で示す対称な夫々２箇所の端部
で溶接固定される。

【００３７】このようにして構成された夫々３個のカソ
ード支持構体は、図３に示すように、電子銃１９の組立
時に、加熱軟化されたガラス材からなる一対の絶縁支持
体２７の圧入によりカソードサポートストラップ２６
は、この熱の影響を受けて熱膨張を起こし、このため図
中Ａで示すインライン方向へ移動しようとする。

【００３８】これに対してカソードサポートシリンダー
２４をカソードサポートストラップ２６と共に保持して
いる略半円筒湾曲面形状を有するプレート２８も熱膨張
を起こし、その端面をカソードサポートストラップ２６
の湾曲部２５両端と溶接されているために、この熱膨張
によるプレート２８のインライン方向の移動は、図中Ｂ
方向と前述のＡ方向とは反対方向となり、両者の熱膨張
によるインライン方向の移動は相殺され、その結果、円
筒状のカソードサポートシリンダー２４の中心軸と第1
グリッドＧ１に設けたビーム通過孔開口中心軸との熱膨
張によるずれは発生しない。

【００３９】このために、カソード構体を第1グリッド
Ｇ１に設けたビーム通過孔開口中心と同軸上に、且つそ
の表面と第1グリッドＧ１との間隔を所定の間隔で精度
良く所定の位置決めで溶接固定することが可能となり、
各電子銃１９のカットオフ電圧のばらつきが少ないカラ
ー陰極線管を実現することができるものである。

【００４０】なお、カソードサポートシリンダー２４と
プレート２８との溶接点を変更することによって、補償
量の微調整が可能なので、カソードサポートストラップ
２６の熱膨張量に合わせて溶接点を変更すれば、充分に
熱膨張を相殺することができる。

【００４１】また、このカソードサポートシリンダー２
４の保持する方法は、上記の実施形態にとらわれずに、
図５に示すように構成することも可能である。

【００４２】即ち、カソードサポートストラップ２６の
湾曲部２５に、湾曲面を同じ方向にしてプレート２８を
挿入し、図中×印で示す湾曲部２５の中央同軸方向の対
称となる2箇所で溶接して固定する。そしてこのプレー
ト２８の湾曲面内にカソードサポートシリンダー２４を
装着して、図中×印で示すプレート２８の端面部分とカ
ソードサポートシリンダー２４の側面とを、夫々管軸方
向で対称となる2箇所で溶接して固定する。

【００４３】このように構成することで、カソードサポ
ートストラップ２６の湾曲部２５とプレート２８が溶接
固定されているために、熱膨張はカソードサポートスト
ラップ２６については図中Ａ方向に移動するように働く
が、プレート２８はこれとは反対方向の図中Ｂ方向へ移
動するように働くために、両者の移動は相殺されて、当
初の設定位置を保持することとなり、熱膨張による影響
は発生しない。

【００４４】この結果、各電子銃１９のカットオフ電圧
のばらつきを抑制することができる。

【００４５】また、各実施形態共に、溶接点は対称な位
置に設定することで、熱膨張によるカソードサポートシ
リンダー２４の回転方向への変位を防止することができ
る。

【００４６】なお、本発明は、上記した各実施形態に限
定されることなく、例えばグリッド電極を更に多数有す
る電子銃にも適用することができるばかりでなく、プレ
ート２８の形状も単純な略半円筒湾曲面形状のものだけ
ではなく、カソードサポートストラップ２６の熱膨張に
合わせてこの両端部分に鍔を設けたΩ状に設定すること
も可能であり、また溶接個所の個数も適宜設定すること
が可能など、その他種々の応用や変形が可能なことはい
うまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、カソードサポートシリンダーと略半円筒形の湾曲部
を有する長板状のカソードサポートストラップを、略半
円筒湾曲面形状部分を有するプレートを介して溶接固定
することにより、電子銃の組立時に、カソードサポート
ストラップに加熱軟化された一対の絶縁支持体を圧入す
ることによって受ける熱によるカソードサポートストラ
ップの熱膨張によるインライン方向への移動を、カソー
ドサポートシリンダーとの間に設けたプレートの反対方
向への熱膨張によって相殺することがでる。

【００４８】この結果、カソードサポートシリンダーの
中心軸と第1グリッドに設けたビーム通過孔開口中心軸
との熱膨張に基づくずれの発生を抑制し、カソード構体
を第1グリッドに設けたビーム通過孔開口中心と同軸上
に、且つその表面と第1グリッド間隔を所定の間隔に保
ちながら精度良く位置決めし、溶接固定することができ
るので、各電子銃のカットオフ電圧のばらつきが少ない
カラー陰極線管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー陰極線管を示す一部切欠斜
視図。

【図２】同じくカラー陰極線管を構成するカソード構体
を示す断面図。

【図３】同じくカソードサポートシリンダーとカソード
サポートストラップ及びプレートとの取付け状態の一例
を示す分解斜視図。

【図４】同じくカソードサポートシリンダーとカソード
サポートストラップ及びプレートを示す平面図。

【図５】同じくカソードサポートシリンダーとカソード
サポートストラップ及びプレートとの取付け状態の他の
例を示す分解斜視図。

【図６】従来のカラー陰極線管を示す一部切欠平面図。

【図７】同じくカラー陰極線管を構成するカソード構体
を示す断面図。

【図８】同じくカソードサポートシリンダーとカソード
サポートストラップとの取付け状態を示す斜視図。

【図９】同じくカソードサポートシリンダーとカソード
サポートストラップとの取付け状態を示す平面図。

【符号の説明】

１１：フェースパネル １２：ファンネル １３：蛍光体スクリーン １５Ｇ：センタービーム １５Ｒ，１５Ｂ：サイドビーム １８：ネック １９：電子銃 ２０：偏向ヨーク ２４：カソードサポートシリンダー ２５：湾曲部 ２６：カソードサポートストラップ ２７：絶縁支持体 ２８：プレート Ｋ：カソード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に３色蛍光体層を配置した蛍光体ス
   クリーンを有するフェースパネルと、 このフェースパネルに連接したファンネルと、 このファンネルのネック部に内装されセンタービーム及
   び一対のサイドビームの３本の電子ビームを放出するイ
   ンライン型の電子銃と、 前記ファンネルの外周に装着され前記３本の電子ビーム
   を前記蛍光体スクリーンの水平及び垂直方向に偏向する
   偏向ヨークから構成されるカラー陰極線管において、 前記電子銃を構成する各カソードを収容するカソードサ
   ポートシリンダーを中間部分に設けられた略半円筒形の
   湾曲部で支持し、絶縁支持体に固定される長板状のカソ
   ードサポートストラップと、 このカソードサポートストラップの前記湾曲部に固定さ
   れ、前記カソードサポートシリンダーを前記湾曲部とと
   もに支持する略半円筒状のプレートを具備し、 このプレートと前記カソードサポートシリンダーを、並
   びに前記プレートと前記カソードサポートストラップと
   を夫々溶接固定したことを特徴とするカラー陰極線管。
2. 【請求項２】 前記プレートを、前記カソードサポート
   ストラップの湾曲部と前記カソードサポートシリンダー
   を介して対向配置し、このカソードサポートシリンダー
   と前記プレートとはその中央部分で、このプレートと前
   記湾曲部とはその当接面で、夫々溶接することを特徴と
   する請求項１記載のカラー陰極線管。
3. 【請求項３】 前記プレートを、前記カソードサポート
   ストラップの湾曲部内に、その湾曲面が同一方向となる
   ように収容するとともに、このプレートにカソードサポ
   ートシリンダーを収容し、このカソードサポートシリン
   ダーとプレートとはプレートの端部で、前記プレートと
   前記湾曲部とはプレートの中央部で夫々溶接することを
   特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管。
4. 【請求項４】 前記プレートと前記カソードサポートシ
   リンダー、及び前記プレートと前記カソードサポートス
   トラップとは、管軸方向に対して対称となるように複数
   点で溶接されていることを特徴とする請求項２または３
   記載のカラー陰極線管。