JP2003208858A - 陰極線管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】すべてのカソードでの特性を揃え、品質を向上
することが可能な電子銃構体を搭載した陰極線管装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】同一水平面上に配置されたセンタービーム
及びその両側の一対のサイドビームからなる３電子ビー
ムを発生する電子ビーム発生部は、３個のカソードＫを
それぞれ保持して構成されたカソード構体と、カソード
構体をそれぞれ保持するカソードサポートと、を備えて
いる。カソードサポートは、円筒形状のカソードサポー
トシリンダ１６と、略半円筒形湾曲部を有するとともに
絶縁支持体１０に支持固定されるカソードサポートスト
ラップ１７と、により構成されている。センタービーム
を発生するセンターカソードと、サイドビームを発生す
る一対のサイドカソードとでは、カソードサポートを構
成するカソードサポートストラップ１７の材質が異な
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、陰極線管装置に
係り、特に、搭載された電子銃構体の品質向上が可能な
カラー陰極線管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、セルフコンバージェンス方式イン
ライン型カラー陰極線管装置が広く実用化されている。
このカラー陰極線管装置は、ファンネルのネック内に、
３電子ビームを放出するインライン型電子銃構体を搭載
している。

【０００３】電子銃構体は、同一平面上に配置されたセ
ンタービーム及びその両側の一対のサイドビームからな
る３電子ビームを発生する電子ビーム発生部を備えてい
る。この電子ビーム発生部は、水平方向に一列に配置さ
れた３個のカソードと、各カソードをそれぞれ個別に保
持して構成されたカソード構体と、各カソード構体をそ
れぞれ個別に保持するカソードサポートと、カソードを
個別に加熱するヒータと、を備えている。

【０００４】カソードサポートは、図１に示すように、
円筒形状のカソードサポートシリンダ１６と、略半円筒
形湾曲部を有するカソードサポートストラップ１７とを
溶接することによって構成されている。３個のカソード
にそれぞれ対応して設けられたカソードサポートは、従
来、同一材質によって形成されている。すなわち、セン
ターに配置されたセンターカソード用のカソードサポー
ト、及び、サイドビームをそれぞれ発生する一対のサイ
ドカソード用のカソードサポートは、すべてそれぞれの
カソードサポートシリンダ１６及びカソードサポートス
トラップ１７ともに同一の材質によって構成されてい
る。

【０００５】これら３個のカソードサポートは、図２に
示すように所定の間隔をおいて一列に配置されている。

【０００６】上述した電子銃構体は、このような構造の
カソード構体、各電極、及びその周辺構造体を組立てて
固定することによって構成される。このような電子銃構
体において、動作時には、ヒータを用いてカソード加熱
しているため、ヒータ近傍に配置されたカソードサポー
ト等は熱の影響を受け、必ず熱的な変動が生じてしま
う。

【０００７】電子銃構体の品質項目の１つとして、この
熱的な変動を示すサーマル特性と呼ばれる項目がある。

【０００８】このサーマル特性とは、ヒータによって加
熱され始めてからのカソード電流の動きを示すものであ
る。サーマル特性は、３電子ビームの動きがすべて揃っ
ていることが望ましい。サーマル特性が異常の場合に
は、スイッチＯＮ直後の初期画面において、色度変化が
生じてしまう問題が発生する。

【０００９】図３は、このサーマル特性の一例を示す図
である。一列配置の３電子ビームを放出するインライン
型電子銃構体では、このようなカソード電流の落ち込み
量ΔＩｋがセンターカソードで一対のサイドカソードよ
り大きくなってしまうケースが発生する。このような落
ち込み量ΔＩｋに差が生じるのは、図２に示したよう
に、カソードサポートの形状がセンターカソードとサイ
ドカソードとで異なることが原因であると考えられてい
る。

【００１０】すなわち、図４を参照して説明すると、ヒ
ータをＯＮとした時点から考えると、まず、カソード構
体を構成するカソードホルダ１３がカソードサポートシ
リンダ１６との溶接点Ａを支点として第１電極Ｇ１側に
向かって熱膨張し、カソード電流は、図３に示したＡの
状態となる。

【００１１】続いて、カソードサポートシリンダ１６が
カソードサポートストラップ１７との溶接点Ｂを支点と
して第１電極Ｇ１から遠ざかる方向へ熱膨張し、カソー
ド電流は、図３に示したＢの状態となる。続いて、カソ
ードサポートストラップ１７は、第１電極Ｇ１から離れ
た側に設けられた切欠部１７ａによって熱膨張する方向
付けが発生し、第１電極Ｇ１側へ熱膨張し、図３に示し
たＣの状態となる。

【００１２】このとき、センターカソードと、サイドカ
ソードとで異なる構造は、図２に示したように、カソー
ドサポートストラップ１７の形状である。つまり、図２
に示したように、センターカソード用のカソードサポー
トストラップ１７は、ストレート形状であるのに対し
て、サイドカソード用のカソードサポートストラップ１
７はＶ字形状となっている。

【００１３】この形状の違いにより、カソードサポート
ストラップ１７が熱膨張したときに及ぼす力（カソード
電流を増加させる方向）がセンターカソードよりサイド
カソードの方が大きくなる。一方で、カソードサポート
シリンダ１６の溶接点Ｂを支点とした第１電極から遠ざ
かる方向に熱膨張する力（カソード電流を減少させる方
向）をキャンセルする働きがセンターカソードの方が小
さくなる。このことから、センターカソードにおけるカ
ソード電流の落ち込み量ΔＩｋが大きくなるのである。

【００１４】よって、センターカソード、及び、一対の
サイドカソードのバランスを図り、サーマル特性を改善
し、電子銃構体の品質向上をすることが要求されてい
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】電子銃構体の品質とし
て、サーマル特性は重要であり、水平方向に一列に配列
されたすべてのカソードで揃えることが望ましい。

【００１６】この発明は、上述した問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、すべてのカソードでの特
性を揃え、品質を向上することが可能な電子銃構体を搭
載した陰極線管装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の様態による陰
極線管装置は、同一水平面上に配置されたセンタービー
ム及びその両側の一対のサイドビームからなる３電子ビ
ームを発生する電子ビーム発生部、及び、前記電子ビー
ム発生部から発生された電子ビームを蛍光体スクリーン
上にフォーカスする主レンズ部を有する電子銃構体を備
えた陰極線管装置において、前記電子銃構体の電子ビー
ム発生部は、３個のカソードと、前記カソードをそれぞ
れ保持して構成されたカソード構体と、前記カソード構
体をそれぞれ保持する円筒形状のシリンダと、略半円筒
形湾曲部を有するとともに絶縁支持体に支持固定される
ストラップと、により構成されたカソードサポートと、
前記カソードを加熱するヒータと、前記カソードのそれ
ぞれから発生された３電子ビームを通過する３電子ビー
ム通過孔をそれぞれ備えた複数個の電極と、を備え、前
記センタービームを発生するセンターカソードと、前記
サイドビームを発生する一対のサイドカソードとで、前
記カソードサポートを構成する前記ストラップの材質が
異なることを特徴とする。

【００１８】この陰極線管装置によれば、ヒータによる
加熱によって熱膨張した際、センターカソードとサイド
カソードとでカソード電流の落ち込み量を揃えることが
できる。これにより、スイッチＯＮ直後から常に色変化
のない画面を表示可能な陰極線管装置を提供することが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
係る陰極線管装置ついて図面を参照して説明する。

【００２０】図５に示すように、陰極線管装置、すなわ
ちセルフコンバージェンス方式インライン型カラー陰極
線管装置は、真空外囲器９を備えている。この真空外囲
器９は、パネル１、ネック５、及びパネル１とネック５
とを一体に接合するファンネル２を有している。パネル
１は、その内面に、青、緑、赤にそれぞれ発光するドッ
ト状またはストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体
スクリーン（ターゲット）３を備えている。シャドウマ
スク４は、その面内に多数の電子ビーム通過孔を有し、
蛍光体スクリーン３に対向して配置されている。

【００２１】インライン型電子銃構体７は、ネック５の
内部に配設されている。この電子銃構体７は、同一水平
面上を通るセンタービーム６Ｇおよび一対のサイドビー
ム６Ｂ，６Ｒからなる一列配置の３電子ビーム６Ｂ，６
Ｇ，６Ｒを放出する。電子銃構体７の主レンズを構成す
る低電圧側の電極及び高電圧側の電極のそれぞれに形成
されたサイドビーム通過孔の位置を互いに偏心させるこ
とにより、放出した３電子ビーム６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを蛍
光体スクリーン３の中央部にコンバージェンスさせる。

【００２２】偏向ヨーク８は、ファンネル２の径大部か
らネック５にかけて装着されている。この偏向ヨーク８
は、電子銃構体７から放出された３電子ビーム６Ｂ，６
Ｇ，６Ｒを水平方向（Ｘ）及び垂直方向（Ｙ）に偏向す
る非斉一な偏向磁界を発生する。この非斉一磁界は、ピ
ンクッション型の水平偏向磁界及びバレル型の垂直偏向
磁界によって形成される。

【００２３】電子銃構体７から放出された３電子ビーム
６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、偏向ヨーク８の発生する非斉一磁
界により偏向され、シャドウマスク４を介して蛍光体ス
クリーン３を水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに走査する。こ
れにより、カラー画像が表示される。

【００２４】図６に示すように、電子銃構体７は、水平
方向Ｘに一列に配置された３個のカソードＫ（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）、これらカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を個別に加熱す
る３個のヒータ、及び、４個の電極を有している。４個
の電極、すなわち第１グリッドＧ１，第２グリッドＧ
２，第３グリッドＧ３（フォーカス電極），及び、第４
グリッド（アノード電極）Ｇ４は、カソードＫ（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）から蛍光体スクリーンに向かって順次配置され
ている。これらヒータ、カソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、及
び４個の電極は、一対の絶縁支持体すなわちビードガラ
ス１０によって一体に支持固定されている。

【００２５】第１及び第２グリッドＧ１，Ｇ２は、それ
ぞれ板状電極によって構成されている。これらの板状電
極は、その板面に、３個のカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に
対応して水平方向Ｘに一列に形成された３個の電子ビー
ム通過孔を有している。

【００２６】第３グリッドＧ３は、一体構造の筒状電極
によって構成されている。この筒状電極は、第２グリッ
ドＧ２及び第４グリッドＧ４との対向面に、それぞれ３
個のカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応して水平方向Ｘに
一列に形成された３個の電子ビーム通過孔を有してい
る。

【００２７】第４グリッドＧ４は、一体構造の筒状電極
によって構成されている。この筒状電極は、第３グリッ
ドＧ３との対向面及び蛍光体スクリーン側の端面に、３
個のカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応して水平方向Ｘに
一列に形成された３個の電子ビーム通過孔を有してい
る。

【００２８】上述した構成の電子銃構体７において、カ
ソードＫには、１９０Ｖの直流電圧に映像信号が重畳さ
れた電圧が印加される。第１グリッドＧ１は、接地され
ている。第２グリッドＧ２には、低電位の加速電圧、す
なわち約５００乃至８００Ｖの直流電圧が印加される。
第３グリッドＧ３には、フォーカス電圧、すなわち約５
乃至１０ｋＶの固定の直流電圧が印加される。第４グリ
ッドＧ４には、陽極電圧、すなわち約２５乃至３５ｋＶ
の電圧が印加される。

【００２９】電子銃構体７は、各グリッドに上述したよ
うな電圧を印加することにより、電子ビーム発生部、プ
リフォーカスレンズ、及び、主レンズを形成する。

【００３０】すなわち、電子ビーム発生部は、カソード
Ｋ、第１グリッドＧ１、及び第２グリッドＧ２によって
形成される。この電子ビーム発生部は、電子ビームを発
生し、かつ主レンズに対する物点を形成する。プリフォ
ーカスレンズは、第２グリッドＧ２及び第３グリッドＧ
３によって形成される。このプリフォーカスレンズは、
電子ビーム発生部から発生された電子ビームを加速する
とともにプリフォーカスする。主レンズは、第３グリッ
ドＧ３及び第４グリッドＧ４によって形成される。この
主レンズは、プリフォーカスされた電子ビームを加速す
るとともに最終的に蛍光体スクリーン上にフォーカスす
る。

【００３１】カソード構体は、図７に示すように、カソ
ードＫ、このカソードＫを保持する円筒形状のカソード
スリーブ１２、カソードスリーブ１２を取り巻く外囲器
として機能する円筒状のカソードホルダ１３、カソード
ホルダ１３とカソードスリーブ１２を接続するカソード
ストラップ１４によって構成されている。カソード構体
のカソードホルダ１３内部には、カソードＫを加熱する
ヒータ１５が備えられている。

【００３２】各カソード構体は、それぞれに対応するカ
ソードサポートによって保持されている。すなわち、カ
ソードサポートは、カソード構体を保持する円筒形状の
カソードサポートシリンダ１６と、略半円筒形湾曲部を
有するとともに絶縁支持体１０に支持固定されるカソー
ドサポートストラップ１７と、によって構成されてい
る。

【００３３】図１に示すように、カソードサポートシリ
ンダ１６は、カソード構体を挿入可能に貫通した円筒形
状である。カソードサポートストラップ１７と、カソー
ドサポートシリンダ１６とは、互いに溶接されることに
よって一体に固定されている。また、カソードサポート
ストラップ１７は、図１に示すように、切欠部１７ａを
有している。この切欠部１７ａは、第１グリッドＧ１か
ら離れた側に設けられている。

【００３４】３個のカソードにそれぞれ対応する３個の
カソードサポートは、図２に示すように、所定の間隔を
おいて水平方向Ｘに一列に配置されている。すなわち、
センターに配置されたセンターカソードに対応するカソ
ードサポートは、カソードスサポートトラップ１７がス
トレート形状に形成されている。また、センターカソー
ドの両側に配置された一対のサイドカソードに対応する
カソードサポートは、カソードサポートストラップ１７
がＶ字形状に形成されている。

【００３５】このような構造のカソードサポートによ
り、カソード構体は、カソードＫが第１グリッドと所定
の間隔を保つように保持される。すなわち、カソード構
体のカソードホルダ１３と、カソードサポートのカソー
ドサポートシリンダ１６とは、互いに溶接されることに
よって一体に固定されている。

【００３６】センターカソード用のカソードサポートシ
リンダ１６は、厚みが０．１５ｍｍ程度であり、熱膨張
係数が５×１０^−６程度の材質で構成されている。ま
た、センターカソード用のカソードサポートストラップ
１７は、厚みが０．４ｍｍ程度であり、熱膨張係数が１
７×１０^−６程度の材質で構成されている。

【００３７】サイドカソード用のカソードサポートシリ
ンダ１６は、センターカソードと同様に厚みが０．１５
ｍｍ程度であり、熱膨張係数が５×１０^−６程度の材質
で構成されている。また、サイドカソード用のカソード
サポートストラップ１７は、厚みが０．４ｍｍ程度であ
り、熱膨張係数が５×１０^−６程度の材質で構成されて
いる。

【００３８】図８には、カソードサポート、第１グリッ
ドＧ１、及び、第２グリッドＧ２を構成するそれぞれの
材質及びそれぞれの熱膨張係数が示されている。図８に
示すように、センターカソードと、一対のサイドカソー
ドとで、カソードサポートを構成するカソードサポート
ストラップの材質が異なる。

【００３９】すなわち、一対のサイドカソード用のカソ
ードサポートシリンダ及びカソードサポートストラップ
は、ともにＡ材によって構成されている。また、センタ
ーカソード用のカソードサポートシリンダは、同様に、
Ａ材によって構成されている。これに対して、センター
カソード用のカソードサポートストラップは、Ａ材とは
異なるＢ材によって構成されている。

【００４０】このように構成したことにより、カソード
サポートストラップの材質の熱膨張係数は、 センターカソード＞サイドカソード の関係となる。また、カソードサポートシリンダとカソ
ードサポートストラップとの熱膨張係数の関係は、セン
ターカソードでは、 ストラップ＞シリンダ となり、サイドカソードでは、 ストラップ＝シリンダ となる。

【００４１】このように、センターカソード用のカソー
ドサポートストラップの熱膨張係数のみ他と異ならせ
る。この熱膨張係数の違いを利用して、センターカソー
ドにおける落ち込み量を低下させ、サイドカソードとの
落ち込み量を揃えることが可能となる。

【００４２】すなわち、図９に示すように、この実施の
形態に係る構造の電子銃構体によれば、センターカソー
ドにおける落ち込み量が小さくなり、３電子ビームに対
応するそれぞれのカソード電流が揃った挙動を示すこと
になり、理想的な形となる。

【００４３】この挙動について、図４を参照して説明す
る。まず、ヒータをＯＮとした時点から考えると、カソ
ード構体を構成するカソードホルダ１３がカソードサポ
ートシリンダ１６との溶接点Ａを支点として第１電極Ｇ
１側に向かって熱膨張し、カソード電流は、図３に示し
たＡの状態となる。

【００４４】続いて、カソードサポートシリンダ１６が
カソードサポートストラップ１７との溶接点Ｂを支点と
して第１電極Ｇ１から遠ざかる方向へ熱膨張し、カソー
ド電流は、図３に示したＢの状態となる。続いて、カソ
ードサポートストラップ１７は、第１電極Ｇ１から離れ
た側に設けられた切欠部１７ａによって熱膨張する方向
付けが発生し、第１電極Ｇ１側へ熱膨張し、図３に示し
たＣの状態となる。

【００４５】このとき、カソードサポートストラップの
形状は従来と同様であるが、センターカソードにおける
カソードサポートストラップのみ熱膨張係数の大きな材
質に変更している。このため、カソードサポートストラ
ップ１７が熱膨張したときに及ぼす力（カソード電流を
増加させる方向）が、 センターカソード＞サイドカソード となる。一方で、カソードサポートシリンダ１６の溶接
点Ｂを支点とした第１電極から遠ざかる方向に熱膨張す
る力（カソード電流を減少させる方向）をキャンセルす
る働きが従来に比べてセンターカソードの方が大きくな
る。このことから、センターカソードにおけるカソード
電流の落ち込み量ΔＩｋを小さくすることができる。

【００４６】したがって、ヒータによる加熱によって熱
膨張した際、センターカソードとサイドカソードとでカ
ソード電流の落ち込み量を揃えることができる。これに
より、スイッチＯＮ直後から常に色変化のない優れた表
示画面を表示可能な陰極線管装置を提供することができ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、すべてのカソードでの特性を揃え、品質を向上する
ことが可能な電子銃構体を搭載した陰極線管装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施の形態に適用される
カソードサポートの構造を概略的に示す斜視図である。

【図２】図２は、図１に示したカソードサポートの配列
例を概略的に示す正面図である。

【図３】図３は、従来の電子銃構体における３電子ビー
ムに対応したそれぞれのカソード電流の経時変化を示す
図である。

【図４】図４は、カソード電流の挙動を説明するための
カソード構体及びカソードサポートの構造を概略的に示
す図である。

【図５】図５は、この発明の一実施の形態に係る陰極線
管装置の構造を概略的に示す断面図である。

【図６】図６は、図５に示した陰極線管装置に適用可能
な電子銃構体の構造を概略的に示す一部断面図である。

【図７】図７は、図６に示した電子銃構体における電子
ビーム発生部の構造を概略的に示す断面図である。

【図８】図８は、図７に示した電子ビーム発生部を構成
するそれぞれの材質及びそれぞれの熱膨張係数を示す図
である。

【図９】図９は、この実施の形態に係る電子銃構体にお
ける３電子ビームに対応したそれぞれのカソード電流の
経時変化を示す図である。

【符号の説明】

Ｋ…カソード Ｇ１…第１グリッド Ｇ２…第２グリッド Ｇ３…第３グリッド Ｇ４…第４グリッド ７…電子銃構体 １０…絶縁支持体 １２…カソードスリーブ １３…カソードホルダ １４…カソードストラップ １５…ヒータ １６…カソードサポートシリンダ １７…カソードサポートストラップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C031 DD08 5C041 AA03 AA10 AB03 AC45 AC46 AD06 AE01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一水平面上に配置されたセンタービーム
   及びその両側の一対のサイドビームからなる３電子ビー
   ムを発生する電子ビーム発生部、及び、前記電子ビーム
   発生部から発生された電子ビームを蛍光体スクリーン上
   にフォーカスする主レンズ部を有する電子銃構体を備え
   た陰極線管装置において、 前記電子銃構体の電子ビーム発生部は、 ３個のカソードと、 前記カソードをそれぞれ保持して構成されたカソード構
   体と、 前記カソード構体をそれぞれ保持する円筒形状のシリン
   ダと、略半円筒形湾曲部を有するとともに絶縁支持体に
   支持固定されるストラップと、により構成されたカソー
   ドサポートと、 前記カソードを加熱するヒータと、 前記カソードのそれぞれから発生された３電子ビームを
   通過する３電子ビーム通過孔をそれぞれ備えた複数個の
   電極と、を備え、 前記センタービームを発生するセンターカソードと、前
   記サイドビームを発生する一対のサイドカソードとで、
   前記カソードサポートを構成する前記ストラップの材質
   が異なることを特徴とする陰極線管装置。
2. 【請求項２】前記カソードサポートを構成する前記スト
   ラップの材質の熱膨張係数は、 センターカソード＞サイドカソードの関係にあることを
   特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。
3. 【請求項３】前記カソードサポートを構成する前記シリ
   ンダと前記ストラップとの熱膨張係数の関係は、 センターカソードでは、ストラップ＞シリンダとし、 サイドカソードでは、ストラップ＝シリンダとしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。
4. 【請求項４】前記カソードサポートを構成する前記シリ
   ンダ及び前記ストラップの材質は、センターカソード用
   の前記ストラップ以外は全て同一としたことを特徴とす
   る請求項１に記載の陰極線管装置。