JP2004362984A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】管内抵抗体を備えた陰極線管において、高圧品質の優れた陰極線管を得る。
【解決手段】シールドカップ１２のパネルとは反対側端に凹部を設け、凹部内に管内抵抗体１７の一端を挿入する。シールドカップ１２のパネル側端又はその近傍にて、管内抵抗体１７とシールドカップ１２とが溶接箇所１９で接続される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンセット、コンピュータディスプレイ等に用いられる陰極線管に関する。特に管内の複数の電極の各々に所定の電圧を供給するための管内抵抗体を搭載した陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス製円筒状のネック管内に、複数の電極と、これらを保持する絶縁支持体と、各々の電極に所定の電圧を分圧供給する管内抵抗体とを備えた電子銃構体を搭載した陰極線管が知られている。このような陰極線管において、特許文献１には、絶縁性支持基板と、その片面に形成された抵抗材と、抵抗材を被覆する絶縁被覆層とからなる管内抵抗体を、絶縁被覆層が絶縁支持体に対面するように配置し、更に、ネック管の内壁に沿って管内抵抗体を取り囲むように金属環を設け、この金属環からの金属蒸着膜をネック管内壁に形成する技術が開示されている。
【０００３】
このような技術によれば、管内抵抗体の表面電位分布が比較的一様であると考えられる絶縁被覆層側を絶縁支持体に対向させることにより、絶縁性支持基板側を絶縁支持体に対向させた場合に絶縁性支持基板と絶縁支持体との間の極めて狭い隙間内に発生するグロー放電を防止することができるとされている。また、金属環及び金属蒸着膜によりネック管内の電位分布が安定するので、ネック管内でのスパークを防止できるとされている。
【０００４】
また、蛍光体スクリーン面の全域にわたって円形に近いビームスポット形状を得るために、例えば特許文献２には、一定のフォーカス電位Ｖｆｏｃに偏向に同期したダイナミック電圧Ｖｄｙｎを重畳した電圧を集束電極に印加する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−８０４５０号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平３−９３１３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２の技術では、一定のフォーカス電位Ｖｆｏｃにダイナミック電圧Ｖｄｙｎを重畳した電圧を集束電極に印加するために、その集束電極とネック管との間で形成されるコンデンサにより電子銃電極およびネック管が振動し、その結果、絶縁支持体と管内抵抗体との間の隙間内にグロー放電が発生する。
【０００８】
この現象について、詳細に説明する。陰極線管を動作させると、絶縁物であるネック管の内壁が高圧に帯電する。この状態において、ダイナミック電圧が重畳された電圧が集束電極に印加されると、静電気力により集束電極がネック管に引きつけられたり、離されたりし、その結果、集束電極が微振動する。この集束電極の微振動は、集束電極を保持している絶縁支持体からシールドカップ、コンタクトスプリングを順に介して、ネック管に伝達される。また、ステムピン側からも同様にネック管に微振動が伝達される。特に、ステムピン側からの振動伝達は、絶縁支持体による保持方式（以下、「マルチ支持方式」とよぶ）を採用している電子銃において顕著である。マルチ支持方式では、電子銃構体を保持するための保持電極が絶縁支持体に直接埋設され、この保持電極にステムピンが溶接されている。このマルチ支持方式は、陰極近傍の振動により発生する変調電流を防止するためには有効である。しかしながら、絶縁支持体に保持電極が直接に埋設され、この保持電極にステムピンが溶接されているので、集束電極の微振動が、絶縁支持体から保持電極、ステムピンを経由してネック管に伝達される。このように、集束電極の微振動が、一方ではシールドカップ及びコンタクトスプリングを介して、他方ではステムピンを介して、ネック管に伝わる結果、ネック管がそれ自身の固有周波数で共振する。次に、ネック管の共振により生じた大きな振動が、逆に、コンタクトスプリング及びステムピン等を経由して絶縁支持体に伝わる場合がある。その際、絶縁支持体に生じる振動と、絶縁支持体の一方の側に近接して設けられている管内抵抗体に生じる振動とは、それぞれの固定や設置の状態が互いに異なるために振動の程度が異なる。それ故、絶縁支持体と管内抵抗体との間の隙間は微妙に変化し続ける。ここで、絶縁支持体と管内抵抗体の絶縁被覆層とはいずれも絶縁物であるために帯電しており、振動により両者間の隙間が変化するためにそれぞれの電位は大変不安定になる。その結果、両者間にグロー放電を生じてしまう。
【０００９】
このグロー放電は、振動が原因となって生じると考えられるから、特許文献１に記載されたように、管内抵抗体を、その絶縁被覆層が絶縁支持体と対向するように配置したとしても防止することは困難である。また、特許文献１に記載されたように、ネック管の内壁に沿って管内抵抗体を取り囲むように金属環を設けたり、この金属環からの金属蒸着膜をネック管内壁に形成したりしても、防止することは困難である。
【００１０】
本発明は、上記の従来の問題を解決するためのものであって、絶縁支持体と管内抵抗体との隙間に放電が生じにくく、高圧品質の優れた陰極線管を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の陰極線管は、パネルと、ファンネルと、前記ファンネルのネック管に内蔵された電子銃構体とを有し、前記電子銃構体は、電子銃軸方向に離間して配置された複数の電極と、前記複数の電極よりも前記パネル側に配置されたシールドカップと、前記複数の電極の側部に配置され、それぞれの電極を保持する絶縁支持体と、前記絶縁支持体に近接して配置され、前記シールドカップに印加された電圧を所定の前記電極に分圧供給する管内抵抗体とを備え、前記シールドカップの前記パネルとは反対側端に凹部が設けられ、前記凹部内に前記管内抵抗体の一端が挿入され、前記シールドカップの前記パネル側端又はその近傍にて前記管内抵抗体とシールドカップとが溶接されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図３に示すように、本発明に係る陰極線管は、いずれもガラス製のパネル２１及びファンネル２２からなる外囲器を備える。パネル２１の内面には、青、緑、赤に発光する蛍光体が塗布された蛍光体スクリーン２３が形成されている。また、電子銃構体２６がファンネル２２のネック管１８に内装されている。各色の蛍光体に対応した電子ビーム２４が電子銃構体２６から射出され、シャドウマスク２５の開孔を通って蛍光体スクリーン２３に到達する。
【００１３】
ここで、電子銃構体２６の一例を図１，図２に示す。図１は電子銃構体２６の側面断面図、図２は電子銃構体２６を管内抵抗体１７が設置された側から見た断面図である。本例の電子銃構体２６は、四極レンズや主レンズ電界を形成する。図１、図２に示すように、ステムピン３２から蛍光体スクリーン側に向かって、３個の陰極３０（一部のみ図示）、制御電極１、第１加速電極２、第１補助電極３、第２加速電極４、第２補助電極５、第３補助電極６、第１集束電極７、第２集束電極８、第３集束電極９、中間電極１０、最終加速電極１１、シールドカップ１２が、この順に配置されている。制御電極１からシールドカップ１２は、相互に平行に配置された２つの絶縁支持体１６に直接又は他の電極を介して間接的に保持されている。一方の絶縁支持体１６に対向するように管内抵抗体１７が設けられている。図では、他の部材と区別しやすいように管内抵抗体１７に斜線を施している。管内抵抗体１７は、上記の複数の電極のうちのいくつかに所定の電圧を分圧供給する。複数の支柱１５が、ステムピン３２と複数の電極のうちのいくつかとを接続している。シールドカップ１２によって片持ち支持されたコンタクトスプリング１３の自由端は、ネック管１８の内壁に接触している。複数の電極、これらをを保持する絶縁支持体１６、及び管内抵抗体１７を備えた電子銃構体は、支柱１５及びコンタクトスプリング１３によってネック管１８内に保持される。１４はゲッターの支柱である（一部のみ図示）。
【００１４】
管内抵抗体１７の蛍光体スクリーン側端は溶接箇所１９にてシールドカップ１２と電気的に接続されている。この結果、ファンネルの内壁面に形成された導電膜３４に供給されたアノード電圧（Ｖａ）は、導電膜に接触するコンタクトスプリング１３、これを支持するシールドカップ１２を順に介して、管内抵抗体１７に供給される。
【００１５】
陰極線管の動作時に各電極に印加される代表的な電圧値を示す。陰極３０には４０〜１７０Ｖ、制御電極１には０Ｖ、第１加速電極２及び第２加速電極４には４００〜８００Ｖ、最終加速電極１１にはアノード電圧（Ｖａ）として２５〜３３ｋＶがそれぞれ印加される。中間電極１０には、管内抵抗体１７によってＶａの４５〜７０％程度の分割電圧が印加される。第１補助電極３と第１集束電極７とは接続され、これらには、フォーカス電圧Ｖｆｏｃとして管内抵抗体１７によってＶａの３０〜４０％程度の分割電圧が印加される。第３補助電極６と第２集束電極８とは接続され、これらには、基準フォーカス電圧Ｖｆｏｃとして管内抵抗体１７によってＶａの２０〜３５％程度の分割電圧が印加される。また、第２補助電極５と第３集束電極９とは接続され、これらには、基準フォーカス電圧Ｖｆｏｃに電子ビームの偏向に同期してパラボラ状に変化する電圧Ｖｄｙｎを重畳したダイナミックフォーカス電圧が印加される。これにより、偏向に同期してレンズ作用の強さが変化する四極レンズを形成して、ビームスポット形状を補正している。
【００１６】
図４は、管内抵抗体１７とシールドカップ１２とを接続する溶接箇所１９近傍の構造を示した側面図である。本発明では、シールドカップ１２の側壁に凹部２０が形成されている。凹部２０は、有底の略円筒形状のシールドカップ１２の側壁面のうち、ステムピン３２側端から電子銃軸（即ち管軸）４０の方向に沿って所定の長さの範囲の部分をプレス加工などにより電子銃軸４０の側に窪ませて形成されている。シールドカップ１２の凹部２０内の側壁面は、電子銃軸４０とほぼ平行な平面である。この凹部２０内に管内抵抗体１７が延長され、管内抵抗体１７のスクリーン側端とシールドカップ１２の蛍光体スクリーン側端又はその近傍部分とが溶接箇所１９にて溶接されている。
【００１７】
図５は、従来の陰極線管における管内抵抗体１７とシールドカップ１２とを接続する溶接箇所１９近傍の構造を示した側面図である。従来の陰極線管では、シールドカップ１２に、図４に示した凹部２０は設けられておらず、管内抵抗体１７のスクリーン側端とシールドカップ１２のステムピン側端とが溶接箇所１９にて溶接されている。
【００１８】
図１，図２，図４，及び図５を用いて、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
前記したように電子銃を動作させた場合、第２補助電極５及び第３集束電極９に、基準フォーカス電圧Ｖｆｏｃに電子ビームの偏向に同期してパラボラ状に変化する電圧Ｖｄｙｎを重畳したダイナミックフォーカス電圧が印加されるので、これらの電極とネック管１８との間で形成されるコンデンサにより、静電気力が働き、電子銃電極が微振動する。この微振動が、絶縁支持体１６、シールドカップ１２、コンタクトスプリング１３を順に経由してネック管１８に伝わって、ネック管１８がその固有周波数で若干振動することがある。
【００２０】
図５に示す従来の電子銃構体では、ネック管１８が共振して生じた振動が、上記の経路とは逆に、コンタクトスプリング１３、シールドカップ１２を経由して絶縁支持体１６に伝わる。また、管内抵抗体１７は、シールドカップ１２と溶接箇所１９で接続されているので、管内抵抗体１７にも振動が伝わる。シールドカップ１２から管内抵抗体１７へ振動が伝達される溶接箇所１９の電子銃軸４０方向の地点Ｂ’が、ネック管１８の振動がコンタクトスプリング１３に伝達される箇所の電子銃軸４０方向の地点Ａから離れているために、コンタクトスプリング１３に入力された微振動が溶接箇所１９に達するまでに増幅される結果、管内抵抗体１７の振幅が大きくなる。また、絶縁支持体１６に生じる振動と、管内抵抗体１７に生じる振動とは、それぞれの固定や設置の状態が異なるために振動の程度が互いに異なる。それ故に、絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との隙間は微妙に変化し続ける。しかも、振動により絶縁支持体１６及び管内抵抗体１７の電位は大変不安定になる。その結果、両者間にグロー放電を生じてしまう。
【００２１】
また、ステムピン側においても、電子銃電極の振動がネック管１８に伝達され、逆に、ネック管１８の共振による振動が電子銃電極に伝達される。このとき、上述したマルチ支持方式では振動の伝達が顕著で、同様の問題を生じてしまう。
【００２２】
これに対して、本発明によれば、図４に示すように、シールドカップ１２から管内抵抗体１７へ振動が伝達される溶接箇所１９の電子銃軸４０方向の地点Ｂが、ネック管１８の振動がコンタクトスプリング１３に伝達される箇所の電子銃軸４０方向の地点Ａに近いために、コンタクトスプリング１３に入力された微振動がほとんど増幅されることなく溶接箇所１９に伝達される結果、管内抵抗体１７は大きく振動するすることはない。従って、管内抵抗体１７が振動したとしても、振動による絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との間の隙間の変化は小さい。また、振動による隙間の変化が小さいので、絶縁支持体１６及び管内抵抗体１７の電位の変化も小さい。この結果、絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との間にグロー放電は生じない。
【００２３】
また、複数の電極のうちのいくつかは複数の支柱１５を介してステムピン３２に接続されている（図１，図２に示した実施形態では、制御電極１には２本の支柱１５が、第１加速電極２には１本の支柱１５が、第３集束電極９には１本の支柱１５が、それぞれ接続されている）。従って、ダイナミックフォーカス電圧が印加される第２補助電極５及び第３集束電極９に生じる振動は、絶縁支持体１６、電子銃電極、及び支柱１５を経由してネック管１８に伝達されるため、ネック管１８に伝達される振動は小さくなる。従って、ネック管１８がその固有周波数で共振する可能性が低くなり、また仮に共振しても、ネック管１８の振動がステムピン３２及び支柱１５を経由して絶縁支持体１６や管内抵抗体１７に伝達されにくい。従って、絶縁支持体１６及び管内抵抗体１７に生じる振動が小さいため、絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との隙間の変化も小さい。よって、両者の電位の変化も小さい。この結果、絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との間にグロー放電は生じない。
【００２４】
以上のように、本発明によれば、シールドカップ１２のステムピン３２側端に凹部２０が設けられ、凹部２０内に管内抵抗体１７の一端が挿入されて、シールドカップ１２のパネル２１側端又はその近傍の溶接箇所１９にて管内抵抗体１７とシールドカップ１２とが接続されているので、絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との間の隙間に放電が生じにくく、高圧品質の優れた陰極線管を提供することができる。
【００２５】
更に、一端が電極に接続され、他端がステムピン３２に接続された複数の支柱１５により電極構体をネック管１８内に保持する構造のために、電極とネック管１８との間の振動伝達を抑えることができるので、絶縁支持体１６と管内抵抗体１７との隙間の放電を一層抑えることができる。
【００２６】
なお、上記の実施の形態では、最終加速電極１１と第３集束電極９との間に中間電極１０を設けた電界拡張型の主レンズを形成するタイプの電子銃を例に説明したが、本発明はこれに限らず、管内抵抗体を搭載したあらゆるタイプの電子銃に適用することができ、上記と同様の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、振動により生じる絶縁支持体と管内抵抗体との間の隙間の変化を抑えることができるので、両者間に生じる放電を防止でき、高圧品質の優れた陰極線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る陰極線管における電子銃構体の側面断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る陰極線管における電子銃構体を管内抵抗体の側から見た側面図
【図３】本発明の陰極線管の全体構成を示した一部断面図
【図４】本発明の一実施形態にかかる陰極線管において、管内抵抗体とシールドカップとの接続部分近傍を示した側面図
【図５】従来の陰極線管において、管内抵抗体とシールドカップとの接続部分近傍を示した側面図
【符号の説明】
１ 制御電極
２ 第１加速電極
３ 第１補助電極
４ 第２加速電極
５ 第２補助電極
６ 第３補助電極
７ 第１集束電極
８ 第２集束電極
９ 第３集束電極
１０ 中間電極
１１ 最終加速電極
１２ シールドカップ
１３ コンタクトスプリング
１４ ゲッター支柱
１５ 電子銃電極の支柱
１６ 絶縁支持体
１７ 管内抵抗体
１８ ネック管
１９ 溶接箇所
２０ シールドカップの凹部
２１ パネル
２２ ファンネル
２３ 蛍光体スクリーン
２４ 電子ビーム
２５ シャドウマスク
２６ 電子銃構体
３０ 陰極
３２ ステムピン
３４ 導電膜
４０ 電子銃軸

Claims (2)

1. パネルと、ファンネルと、前記ファンネルのネック管に内蔵された電子銃構体とを有し、
   前記電子銃構体は、電子銃軸方向に離間して配置された複数の電極と、前記複数の電極よりも前記パネル側に配置されたシールドカップと、前記複数の電極の側部に配置され、それぞれの電極を保持する絶縁支持体と、前記絶縁支持体に近接して配置され、前記シールドカップに印加された電圧を所定の前記電極に分圧供給する管内抵抗体とを備え、
   前記シールドカップの前記パネルとは反対側端に凹部が設けられ、前記凹部内に前記管内抵抗体の一端が挿入され、前記シールドカップの前記パネル側端又はその近傍にて前記管内抵抗体とシールドカップとが溶接されていることを特徴とする陰極線管。
2. 更に、複数の支柱を備え、前記支柱の一端は所定の前記電極に接続され、前記支柱の他端はステムピンに接続されることにより、前記電子銃構体が前記ネック管内に保持される請求項１に記載の陰極線管。

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