JP2005038645A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】通電から短時間で良好な白色画面が得られる陰極線管を提供することを目的とする。
【解決手段】インライン方向に配列された３電子ビームを蛍光体スクリーン側に向けて放出する電子銃構体１７は、インライン方向に配列された３つのカソードＫ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、これらの各カソードにそれぞれ対向して配置された３つの第１グリッドＧ１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、これらの第１グリッドの蛍光体スクリーン側に対向して配置された一体構造の第２グリッドと、を備えている。第１グリッドは、それぞれ電子ビーム通過孔を有するカップ状電極体３０によって構成され、電子銃構体１７は、さらに、３つの第１グリッドをそれぞれ貫通させて一体に絶縁保持する絶縁部材３３と、絶縁部材３３を取り囲み植設部３２Ｂを有する筒状体３２と、筒状体３２の植設部３２Ｂを支持する一対の絶縁支持体２７と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、陰極線管に係り、特に、搭載されるインライン型電子銃構体のカソード電流値を動作開始から短時間で所定の一定値とすることができる第１グリッド構体を備え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、外囲器内のネック内に、水平方向に一列に配列された青、緑、赤用の３つの電子ビームを放出するインライン型電子銃構体を備えている。この電子銃構体から放出された電子ビームは、ファンネルの外側に装着された偏向ヨークから発生された偏光磁界によって偏向される。これにより、電子ビームにて蛍光体スクリーンを水平方向及び垂直方向に走査することにより、蛍光体スクリーン上にカラー画像を再生する。
【０００３】
このようなインライン型電子銃構体は、カラー陰極線管の品質及び性能の向上に大きく貢献しており、現在一般用のカラー陰極線管に広く採用されている。この電子銃構体は、水平方向に一列配置された青、緑、赤用の３個のカソードと、その各カソードに内挿された３個のヒータと、カソードから順次蛍光体スクリーン方向に所定の間隔で同軸上に配列された３個の第１グリッド、及び一体構造の複数のグリッドなどで構成されている。
【０００４】
すなわち、蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部は、図７及び図８に示すように、ヒータを内挿する筒状のカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）と、カソードＫを保持する３個のカソード支持体６３と、カソード支持体６３を一体的に保持する絶縁部材６４と、絶縁部材６４の外周側を取り囲む金属筒６５、カソードＫから放射された電子ビームを制御するカップ状の第１グリッドＧ１と、電子ビームを加速する板状の第２グリッドＧ２とを備えており、これらが同一軸上で所定の間隔だけ離れて配置され、絶縁ガラス６６によって固定されている。
【０００５】
このようなインライン型電子銃構体５７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、青、緑、赤の各電子ビーム発生部のカットオフ電圧が同じになるように、すなわち各カソードＫのカソード電流値（ＩＫ値）が所定の一定な値となるように設計されている。
【０００６】
一般に、各電子銃構体５７でのカットオフ電圧は、部品のバラツキや熱膨張係数の相違などによって必ずしも同一とはならない。このため、各ＩＫ値を所定の一定値に設定すべく、カラー陰極線管をカラーテレビジョン受像機等のカラー陰極線管装置に組込んだ後に、各カソードＫの特性に応じてバイアス電圧を調整することにより、各ＩＫ値間の同等性を得ている。
【０００７】
このような対策を講じてＩＫ値の同等性を確保したとしても、カラー陰極線管のヒータに通電してから各電極部品の熱的変形が平衡状態に達するまでのウォーミングアップ期間中においては、各ＩＫ値を所定の一定値にすることはできない。つまり、バイアス電圧の調整による設定では、ウォーミングアップ期間が終了した後の設定になるためである。このウォーミングアップに要する時間は、通電後約２０分程度を必要とする。
【０００８】
すなわち、ヒータに通電して各部品が熱的平衡状態に達したとき、カソードＫは、カソード支持体６３より高温域で動作し、また、カソード支持体６３は、絶縁部材６４よりも高温域で動作する。換言すれば、ウォーミングアップ期間中の温度上昇速度は、カソード支持体６３を支持する絶縁部材６４よりもカソード支持体６３の方が早く、また、カソード支持体６３よりもカソードＫの方が早いことになる。
【０００９】
この結果、電子銃構体５７を構成する各電極部品は、異なる温度上昇速度による熱膨張によって、夫々異なる特性で熱的変形することになる。この熱的変形を図９及び図１０を用いて説明する。なお、図９において、図中の矢印は、夫々対応する構成部品の伸長方向を示している。また、図１０において、各特性曲線に付した符号のうちＡ〜Ｃは、図９中の矢印に付した符号と一致している。
【００１０】
図９中に矢印Ａで示すように、カソードＫは、ウォーミングアップ期間中の温度上昇によって第１グリッドＧ１側に伸長し、図１０における特性曲線Ａで示すように、その形状が経時変化する。これに対して、カソード支持体６３は、図９中に矢印Ｂで示すように、温度上昇によって第１グリッドＧ１から遠ざかる方向すなわちステム側に伸長し、図１０における特性曲線Ｂで示すように、その形状が経時変化する。さらに、第１グリッドＧ１は、図９中の矢印Ｃで示すように、温度上昇によってカソードＫから遠ざかる方向に伸長し、図１０において特性曲線Ｃで示すように、その形状が経時変化する。
【００１１】
ここで、カソードＫ及びカソード支持体６３は、ヒータに近接して配置され、しかも、薄板を用いて構成されている。このため、カソードＫは通電してから約３０秒で熱的平衡状態に到達し、また、カソード支持体６３は約３分と比較的短時間で熱的平衡状態に到達する。
【００１２】
これに対して、第１グリッドＧ１が熱的平衡状態に到達するのは、通電してから約１５分程度経過した後である。このため、ウォーミングアップ期間の最初の約３分間を経過した後は、主に第１グリッドＧ１の熱的変形に支配されて、カソードＫと第１グリッドＧ１との間の間隔が変化する。
【００１３】
したがって、ウォーミングアップ期間中においては、カソードＫと第１グリッドＧ１との間隔は、上述した各部品の熱膨張の影響を受けて、図１０に曲線Ｄで示すように変化する。このように、ウォーミングアップ期間中は、カソードＫと第１グリッドＧ１との間隔が変化するために、各部品が動作温度の平衡状態に達するまでの時間は、ヒータに通電してから約１５分を要する。
【００１４】
また、ウォーミングアップ後、３個のカソードＫのＩＫ値を等しく維持するために、各電極間、特にカソードＫと第１グリッドＧ１との間の不均一な間隔を補正するようにバイアス電圧が調整される。しかしながら、陰極線管がカラー陰極線管装置に組込まれた後では、カラー陰極線管装置を開蓋して再調整しない限り、設定されたバイアス電圧を変化することができない。このため、このような調整は、一般ユーザが行うことは難しく、一度設定されたＩＫ値の同等性は、動作温度が平衡状態に到達するまでは、達成できないという不具合が生じる。
【００１５】
また、図１１には、通電から各ＩＫ値が所定の一定値となるまでの経時変化の一例を示したＩＫ値曲線が示されている。ここでは、ウォーミングアップ後にバイアス電圧を調整して、ネックのほぼ中央に配置されたセンタービーム用カソードＫＧ、両外側のサイドビーム用カソードＫＲ，ＫＢの各カソード電流値を１０μＡに設定し、その後、ヒータ電圧のみをオフにした状態で十分クーリングした後、ヒータ通電後のカソード電流値の変化を示している。図１１において、曲線Ｉは、インライン配列された３個のカソードＫのうちのセンタービーム用のカソードＫＧのＩＫ値特性を示しており、曲線ＩＩは、サイドビーム用のカソードＫＢ（またはＫＲ）のＩＫ値特性を示している。
【００１６】
このように、各ＩＫ値特性が曲線ＩとＩＩとで相違する理由は、上述したように各第１グリッドＧ１の周りの電極部品等の配置によって、第１グリッド構体を構成する電極部品の温度及び熱膨張が、センタービーム用の第１グリッドＧ１Ｇ部分と両外側のサイドビーム用の第１グリッドＧ１Ｂ，Ｇ１Ｒ部分とで異なることに起因している。
【００１７】
図１１において、曲線Ｉ及び曲線ＩＩ共に、ヒータに通電後約３０秒間におけるＩＫ値の変化は、カソードＫが第１グリッドＧ１方向に伸長することに支配されており、また、ヒータに通電後約３０秒〜約３分の間におけるＩＫ値の変化は、カソード支持体６３が第１グリッドＧ１から遠ざかる方向に伸長することに支配されており、さらに、ヒータに通電後約３分以降のＩＫ値の変化は、主に第１グリッドＧ１の熱的変形に支配されて変化する。
【００１８】
特に、個別の第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）を含むインライン型電子銃５７においては、図１２に示すように、３つの第１グリッドＧ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒを絶縁ガラス６６に保持固定する植設部は、限定されたネック内径に３つの第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）を収め、さらに絶縁ガラス６６のインライン方向幅内で完全に支持固定するためには、第１グリッドＧ１Ｇ（センタービーム）用植設部材６８と、第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒ（両サイドビーム）用植設部材６９の形状が異なる必要がある。
【００１９】
すなわち、第１グリッドＧ１Ｇ（センタービーム）用植設部材６８は、ビーム通過孔のインライン方向軸７０及びインライン方向軸７０と直角をなしセンタービーム通過孔を通る垂直軸７１とそれぞれ軸対称に形成されている。これに対して、第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒ（両サイドビーム）用植設部材６９は、インライン方向軸７０とは軸対称形状をしているが、インライン方向軸７０と直角をなし両サイドビーム通過孔を通る垂直軸７２とは非軸対称に形成されている。
【００２０】
これにより、第１グリッドＧ１Ｇと２個の第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒとで熱的安定時の安定温度はほぼ一致するものの、熱的安定に達する時間が異なることなる。すなわち、インライン方向とその垂直方向を電極や絶縁ガラスに取り囲まれている第１グリッドＧ１Ｇに比べ、第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒの周囲はインライン方向の第１グリッドＧ１Ｇのみであるため、熱的安定に達する時間がかかることになる。
【００２１】
このように、第１グリッドＧ１Ｇと２個の第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒとでは、設定したＩＫ値に到達するまでの状態が異なることから、３個のカソードＫのＩＫ値の同等性を得て良好な白色画面が得られるまでには、ウォーミングアップ期間と略同等の時間が必要となる。
【００２２】
したがって、カラー陰極線管の通電後に良好な白色画面が得られるまでにはかなりの時間を必要とする。また、ウォーミングアップ後に調整したバイアス電圧は、それ以降では一般ユーザーが再調整することが困難であるため、一度設定されたＩＫ値間の同等性は、以後各部品が動作温度の平衡状態に達した後でなければ得られないので、良好な白色画面を得るのに長時間を要する。これらは、使用時における低画質時間がそれだけ長いということを意味している。
【００２３】
このような課題に対して、各カソードとカソード支持体との固定点を基準として、センタービーム用カソード支持体とその外周に配置される金属筒との固定点までの長さ及びサイドビーム用カソード支持体とその外周に配置される金属筒との固定点までの長さの関係を規定した公知例（例えば、特許文献１参照。）や、センタービーム用カソードとカソード支持体との固定点から絶縁部材までの長さ及びサイドビーム用カソードとカソード支持体との固定点から絶縁部材までの長さの関係を規定した公知例（例えば、特許文献２参照。）などがある。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００２−１８４３２０号公報
【００２５】
【特許文献２】
特開２００２−１１００５６号公報
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
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、通電から短時間で良好な白色画面が得られる陰極線管を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の様態による陰極線管は、
インライン方向に配列された３電子ビームを蛍光体スクリーン側に向けて放出する電子銃構体を備えた陰極線管であって、
前記電子銃構体は、インライン方向に配列された３つのカソードと、これらの各カソードにそれぞれ対向して配置された３つの第１グリッドと、これらの第１グリッドの蛍光体スクリーン側に対向して配置された一体構造の第２グリッドと、を備え、
各第１グリッドは、それぞれ電子ビーム通過孔を有するカップ状電極体からなり、
さらに、前記３つの第１グリッドをそれぞれ貫通させて一体に絶縁保持する絶縁部材と、
前記絶縁部材を取り囲み、植設部を有する筒状体と、
前記筒状体の植設部を支持する一対の絶縁支持体と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
この発明の第２の様態による陰極線管は、
インライン方向に配列された３電子ビームを蛍光体スクリーン側に向けて放出する電子銃構体を備えた陰極線管であって、
前記電子銃構体は、インライン方向に配列された３つのカソードと、これらの各カソードにそれぞれ対向して配置された３つの第１グリッドと、これらの第１グリッドの蛍光体スクリーン側に対向して配置された一体構造の第２グリッドと、を備え、
各第１グリッドは、それぞれ電子ビーム通過孔を有する第１グリッドディスクと、各第１グリッドディスクが固定されたカップ状の第１グリッド支持体と、で構成され、
さらに、前記３つの第１グリッド支持体をそれぞれ貫通させて一体に絶縁保持する絶縁部材と、
前記絶縁部材を取り囲み、植設部を有する筒状体と、
前記筒状体の植設部を支持する一対の絶縁支持体と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
【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について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１に示すように、カラー陰極線管は、外囲器１０を備えている。この外囲器１０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と、を有している。蛍光体スクリーン１３は、フェースパネル１１の内面に配置され、赤、青、緑にそれぞれ発光する３色蛍光体層を有している。
【００３１】
多数の開孔１４を有するシャドウマスク１５は、外囲器内において蛍光体スクリーン１３に対向して配置され、その開孔１４の内側を電子ビームが通過することで色選別を行う。このシャドウマスク１５は、フェースパネル１１の内側面にマスクフレーム（図示せず）を介して取着されている。
【００３２】
インライン型電子銃構体１７は、ファンネル１２のネック１６内に配置されている。この電子銃構体１７は、インライン方向すなわち水平方向に一列に配列された３つの電子ビームを蛍光体スクリーン１３に向けて放出する。３電子ビームのうち、ネック１６内のほぼ中央に沿って放出されるセンタービームは、蛍光体スクリーン１３の緑色蛍光体層を発光させる。また、３電子ビームのうち、センタービームの両サイドに沿って放出される一対のサイドビームは、蛍光体スクリーン１３の赤色蛍光体層及び青色蛍光体層をそれぞれ発光させる。
【００３３】
偏向ヨーク１８は、ファンネル１２の外側に装着され、電子銃構体１７から放出された３電子ビームを偏向するための非斉一偏向磁界を発生する。この非斉一偏向磁界は、ピンクッション型の水平偏向磁界と、バレル型の垂直偏向磁界とによって構成され、３電子ビームをセルフコンバーゼンスさせている。３電子ビームは、非斉一偏向磁界によりセルフコンバージェンスされた状態で偏向され、蛍光体スクリーン１３を水平方向及び垂直方向に走査することにより、蛍光体スクリーン１３上にカラー画像が再生される。
【００３４】
このような陰極線管に搭載される電子銃構体１７は、水平方向に一列配置された青、緑、赤用の３個のカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）と、これらの各カソードＫに内挿された３個のヒーターＨと、各カソードＫにそれぞれ対向して配置された３個の第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）と、これらの第１グリッドＧ１の蛍光体スクリーン側に対向して配置された一体構造の第２グリッドＧ２と、この第２グリッドＧ２から順次蛍光体スクリーン１３方向に所定の間隔で同軸上に配列された第３乃至第７グリッドＧ３乃至Ｇ７、及び、第７グリッドＧ７の蛍光体スクリーン１３側に固定されたコンバーゼンスカップＣを備えて構成されている。
【００３５】
第１実施形態に係る電子銃構体では、各第１グリッドＧ１は、それぞれ電子ビーム通過孔を有するカップ状電極体によって構成されている。各カップ状電極体の底面は、１つの電子ビーム通過孔を有している。第２グリッドＧ２は、板状の電極体によって構成され、３つの電子ビーム通過孔を有している。また、第３乃至第７グリッドＧ３乃至Ｇ７は、夫々複数個のカップ状電極体を組合わせて構成され、それぞれのカップ状電極体の底面に３つの電子ビーム通過孔を有している。これらカソードＫ、ヒーターＨ、及び、複数のグリッドは、ガラス製の一対の絶縁支持体２７によって一体に固定されている。
【００３６】
また、ネック１６の端部に設けられたステム１９は、外囲器１０内を真空状態に封止する。複数のステムピン２０は、ステム１９を気密に貫通し、外囲器１０の内部に封止された電子銃構体１７の各電極に電気的に接続されている。すなわち、カソードＫ及び第１乃至第６グリッドＧ１乃至Ｇ６は、ステムピン２０を介して外部から所定電圧を供給する。
【００３７】
さらに、内部導電膜２１は、ファンネル１２に設けた陽極端子（図示せず）からネック１６にわたる外囲器１０の内面に塗布形成されている。コンバーゼンスカップＣに取付けられたバルブスペーサ２２は、内部導電膜２１に圧接して、電気的に接続されている。すなわち、コンバーゼンスカップＣは、第７グリッドＧ７に電気的及び機械的に接続され、第７グリッドＧ７及びコンバーゼンスカップＣに対しては、陽極端子から内部導電膜２１及びバルブスペーサ２２を介して高電圧が印加される。
【００３８】
このような構成のインライン型電子銃構体１７では、カソードＫ、カソードＫから放射された電子ビームを制御する第１グリッドＧ１、及び、第１グリッドＧ１を通過した電子ビームを加速する第２グリッドＧ２は、蛍光体スクリーン１３に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部として構成される。特に、カソードＫ及び第１グリッドＧ１は、図２に示すように構成されている。
【００３９】
すなわち、３個のカソード支持体２３は、それぞれ管軸方向に延びた筒状に形成されている。これらのカソード支持体２３は、それぞれの先端部側（ステム側）において、ヒーターＨを内挿する筒状のカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）を保持する。絶縁部材２５は、３つのカソード支持体２３をそれぞれ貫通させて一体的に絶縁保持するものである。この絶縁部材２５は、例えばガラス材料によって形成され、カソード支持体２３の側面２３Ａの外周を取り囲む。
【００４０】
筒状体２６は、管軸方向に延びた構造を有し、絶縁部材２５の外周を取り囲む。この筒状体２６は、例えば金属材料によって形成され、その後端部側（ステム側）において外方に突出した縁部２６Ａを有している。この縁部２６Ａの一部は、植設部２６Ｂとして機能し、一対の絶縁支持体２７にそれぞれ植設されている。
【００４１】
第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）は、管軸方向に延びたカップ状電極体３０によって構成されている。絶縁部材３３は、３つのカップ状電極体３０をそれぞれ貫通させて一体的に絶縁保持するものである。この絶縁部材３３は、例えばガラス材料によって形成され、カップ状電極体３０の側面３０Ａの外周を取り囲む。
【００４２】
筒状体３２は、管軸方向に延びた構造を有し、その先端部側（蛍光体スクリーン側）において絶縁部材３３の外周を取り囲む。筒状体２６は、筒状体３２の後端部側（ステム側）においてその内側に取り付けられている。このような筒状体３２は、例えば金属材料によって形成され、その後端部において外方に突出した縁部３２Ａを有している。この縁部３２Ａの一部は、植設部３２Ｂとして機能し、一対の絶縁支持体２７にそれぞれ植設されている。
【００４３】
このようにしてそれぞれ一体化されたカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）及び第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）は、同一軸上で所定の間隔だけ離れて配置され、絶縁支持体２７によって固定されている。このとき、第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）は、第１グリッドＧ１を絶縁支持体２７に固定するために従来必要だった植設部を不要とし、各々独立して保持されている。よって、カソードＫから供給される熱量は、３つの第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）をほぼ均一に加熱し、早期に熱的安定化状態を達成することができる。
【００４４】
したがって、ウォーミングアップ後にバイアス電圧を、ネックのほぼ中央に配置されたセンタービーム用カソードＫＧと、両外側のサイドビーム用カソードＫＢ及びＫＲ部分とでそれぞれ同一に設定した場合には、十分クーリングした後のヒーターＨに通電した直後は、３つの第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）とカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）との距離は、ほぼ同一となる。
【００４５】
図３には、通電から各ＩＫ値が所定の一定値となるまでの経時変化の一例を示したＩＫ値曲線が示されている。ここでは、ウォーミングアップ後にバイアス電圧を調整して、センタービーム用カソードＫＧ、サイドビーム用カソードＫＲ及びＫＢの各カソード電流値を１０μＡに設定し、その後、ヒータ電圧のみをオフにした状態で十分クーリングした後、ヒーターＨ通電後のカソード電流値の変化を示している。なお、図３において、曲線Ｉは、インライン配列された３個のカソードＫのうちのセンタービーム用のカソードＫＧのＩＫ値特性を示しており、曲線ＩＩは、サイドビーム用のカソードＫＢ（またはＫＲ）のＩＫ値特性を示している。
【００４６】
図３に示すように、サイドビーム用カソードＫＢ及びＫＲのＩＫ値特性は、センタービーム用カソードＫＧのＩＫ値特性とほぼ近似したものとすることができる。つまり、３つの第１グリッドＧ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒは、それぞれ形状の異なる植設部を必要とせず、同一形状のカップ状電極体３０によって構成されており、しかも、絶縁部材３３及び筒状体３２によりすべてのカップ状電極体を一体に保持した状態で筒状体３２の植設部３２Ｂを介して絶縁支持体２７に支持されている。
【００４７】
このため、第１グリッドＧ１を構成する電極部品の温度及び熱膨張がセンタービーム用の第１グリッドＧ１Ｇと両外側のサイドビーム用の第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒ部分とで実質的に同等となり、通電直後から各部品が熱的平衡状態に達することになる。つまり、各カソードのＩＫ値の一致時間を大幅に短縮することができる。これにより、センタービーム用のカソードＫＧ及び第１グリッドＧ１Ｇ、サイドビーム用のカソードＫＲ及び第１グリッドＧ１Ｒ、及び、サイドビーム用のカソードＫＢ及び第１グリッドＧ１Ｂのそれぞれの間隔は、通電直後からほぼ同等に維持された状態で経時変化することになる。
【００４８】
したがって、このような構成の電子銃構体では、通電から短時間で各ＩＫ値を所定の一定値とすることができ、またこのような電子銃構体を搭載したカラー陰極線管は、陰極線管装置に組込んで通電した際に、画面が表示されるとほぼ同時に良好な画面（特に白色画面）を得ることができ、低画質時間を大幅に短縮した良好な画像表示の再生が可能となる。
【００４９】
なお、上述した第１実施形態では、少なくとも電子ビーム通過孔を有する３つのカップ状電極体を絶縁部材と筒状筒とによって一体的に固定すればよく、カソードＫを支持する方法については、３つカソードＫを各グリッドを一体化固定する絶縁ガラスに、各々植設部材等で固定する方法との組み合わせでも可能であって、また電子銃構体の各グリッド構成や形態についても、このような第１実施形態とは別の構成とすることも可能であり、その他種々の応用、変形が可能なことは言うまでもない。
【００５０】
次に、第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態では、上述したい第１実施形態と同一の構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５１】
第２実施形態に係る電子銃構体では、図４及び図５に示すように、各第１グリッドＧ１は、それぞれ電子ビーム通過孔を有する第１グリッドディスク４０と、第１グリッドディスク４０が固定されたカップ状の第１グリッド支持体４１によって構成されている。第１グリッドディスク４０は、そのほぼ中心部に１つの電子ビーム通過孔を有している。第２乃至第７グリッドＧ２乃至Ｇ７、及び、コンバーゼンスカップＣは、第１実施形態と同様に構成されている。また、３個のカソードＫ、ヒーターＨ、及び、複数のグリッドは、ガラス製の一対の絶縁支持体２７によって一体に固定されている。
【００５２】
このような構成のインライン型電子銃構体１７では、カソードＫ、カソードＫから放射された電子ビームを制御する第１グリッドＧ１、及び、第１グリッドＧ１を通過した電子ビームを加速する第２グリッドＧ２は、蛍光体スクリーン１３に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部として構成される。特に、カソードＫ及び第１グリッドＧ１は、図５に示すように構成されている。
【００５３】
すなわち、３個のカソード支持体２３は、それぞれ管軸方向に延びた筒状に形成されている。これらのカソード支持体２３は、それぞれの先端部側（ステム側）において、ヒーターＨを内挿する筒状のカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）を保持する。絶縁部材２５は、３つのカソード支持体２３をそれぞれ貫通させて一体的に絶縁保持するものである。この絶縁部材２５は、例えばガラス材料によって形成され、カソード支持体２３の側面２３Ａの外周を取り囲む。
【００５４】
筒状体２６は、管軸方向に延びた構造を有し、絶縁部材２５の外周を取り囲む。この筒状体２６は、例えば金属材料によって形成され、その後端部側（ステム側）において外方に突出した縁部２６Ａを有している。この縁部２６Ａの一部は、植設部２６Ｂとして機能し、一対の絶縁支持体２７にそれぞれ植設されている。
【００５５】
第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）は、円板状の第１グリッドディスク４０と、管軸方向に延びたカップ状の第１グリッド支持体４１とによって構成されている。第１グリッドＧ１を構成する第１グリッドディスク４０及び第１グリッド支持体４１は、同等の熱膨張係数を持った金属材料によって形成され、より望ましくは同一金属材料によって形成されている。第１グリッド支持体４１は、底部にカソードＫより大きな径のほぼ円形の開口部４１ＡＰを有している。第１グリッドディスク４０は、第１グリッド支持体４１の開口部４１ＡＰより大きな円形状に形成され、開口部ＡＰを塞ぐよう底部に溶接固定されている。
【００５６】
絶縁部材３３は、３つの第１グリッド支持体４１をそれぞれ貫通させて一体的に絶縁保持するものである。この絶縁部材３３は、例えばガラス材料によって形成され、第１グリッド支持体４１の側面４１Ａの外周を取り囲む。
【００５７】
筒状体３２は、管軸方向に延びた構造を有し、その先端部側（蛍光体スクリーン側）において絶縁部材３３の外周を取り囲む。筒状体２６は、筒状体３２の後端部側（ステム側）においてその内側に取り付けられている。このような筒状体３２は、例えば金属材料によって形成され、その後端部において外方に突出した縁部３２Ａを有している。この縁部３２Ａの一部は、植設部３２Ｂとして機能し、一対の絶縁支持体２７にそれぞれ植設されている。
【００５８】
すなわち、このような第１グリッドＧ１は、第１グリッド支持体４１を絶縁部材３３に貫通させた後、筒状体３２の線端部分に絶縁部材３３を設けることによって一体化部品を構成し、さらにその後に、第１グリッドディスク４０を第１グリッド支持体４１の底部に溶接固定することで一体化される。
【００５９】
このようにしてそれぞれ一体化されたカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）及び第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）は、同一軸上で所定の間隔だけ離れて配置され、絶縁支持体２７によって固定されている。このとき、第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）は、第１グリッドＧ１を絶縁支持体２７に固定するために従来必要だった植設部を不要とし、各々独立して保持されている。よって、カソードＫから供給される熱量は、３つの第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）をほぼ均一に加熱し、早期に熱的安定化状態を達成することができる。
【００６０】
したがって、ウォーミングアップ後にバイアス電圧を、ネックのほぼ中央に配置されたセンタービーム用カソードＫＧと、両外側のサイドビーム用カソードＫＢ及びＫＲ部分とでそれぞれ同一に設定した場合には、十分クーリングした後のヒーターＨに通電した直後は、３つの第１グリッドＧ１（Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒ）とカソードＫ（ＫＢ，ＫＧ，ＫＲ）との距離は、ほぼ同一となる。
【００６１】
図６には、通電から各ＩＫ値が所定の一定値となるまでの経時変化の一例を示したＩＫ値曲線が示されている。ここでは、ウォーミングアップ後にバイアス電圧を調整して、センタービーム用カソードＫＧ、サイドビーム用カソードＫＲ及びＫＢの各カソード電流値を１０μＡに設定し、その後、ヒータ電圧のみをオフにした状態で十分クーリングした後、ヒーターＨ通電後のカソード電流値の変化を示している。なお、図６において、曲線Ｉは、インライン配列された３個のカソードＫのうちのセンタービーム用のカソードＫＧのＩＫ値特性を示しており、曲線ＩＩは、サイドビーム用のカソードＫＢ（またはＫＲ）のＩＫ値特性を示している。
【００６２】
図６に示すように、サイドビーム用カソードＫＢ及びＫＲのＩＫ値特性は、センタービーム用カソードＫＧのＩＫ値特性とほぼ近似したものとすることができる。つまり、３つの第１グリッドＧ１Ｂ，Ｇ１Ｇ，Ｇ１Ｒは、それぞれ形状の異なる植設部を必要とせず、それぞれ同一形状の第１グリッドディスク４０及び第１グリッド支持体４１の組み合わせによって構成されており、しかも、絶縁部材３３及び筒状体３２によりすべての第１グリッド支持体４１を一体に保持した状態で筒状体３２の植設部３２Ｂを介して絶縁支持体２７に支持されている。
【００６３】
このため、第１グリッドＧ１を構成する電極部品の温度及び熱膨張がセンタービーム用の第１グリッドＧ１Ｇと両外側のサイドビーム用の第１グリッドＧ１Ｂ及びＧ１Ｒ部分とで実質的に同等となり、通電直後から各部品が熱的平衡状態に達することになる。つまり、各カソードのＩＫ値の一致時間を大幅に短縮することができる。これにより、センタービーム用のカソードＫＧ及び第１グリッドＧ１Ｇ、サイドビーム用のカソードＫＲ及び第１グリッドＧ１Ｒ、及び、サイドビーム用のカソードＫＢ及び第１グリッドＧ１Ｂのそれぞれの間隔は、通電直後からほぼ同等に維持された状態で経時変化することになる。
【００６４】
また、この第２実施形態においては、第１グリッド支持体４１と第１グリッドディスク４０を同じ熱膨張係数を持った金属材料で構成している。これにより、第１グリッドＧ１を複数の部品で構成しても、第１実施形態で説明したような単一部品からなるカップ状電極体３０と同等の機能を実現することができ、第１グリッドディスク４０と第１グリッド支持体４１との間に生じる熱的変形等を大幅に軽減できる。
【００６５】
さらに、この第２実施形態においては、３個の第１グリッド支持体４１を絶縁部材３３にそれぞれ貫通させて絶縁部材３３を取り囲む金属筒３２を固定した後に、少なくとも電子ビーム通過孔を有する３個の第１グリッドディスク４０を、各々３個の第１グリッド支持体４１に溶接固定することによって第１グリッドＧ１を構成している。これにより、第１グリッドＧ１を固定するときに発生する３個の第１グリッド支持体４１のピッチ、平坦度、直線性等の取り付け精度ばらつきを修正し、３個の第１グリッドディスク４０の組立精度を向上することができる。
【００６６】
したがって、このような構成の電子銃構体では、通電から短時間で各ＩＫ値を所定の一定値とすることができ、またこのような電子銃構体を搭載したカラー陰極線管は、陰極線管装置に組込んで通電した際に、画面が表示されるとほぼ同時に良好な画面（特に白色画面）を得ることができ、低画質時間を大幅に短縮した良好な画像表示の再生が可能となる。
【００６７】
なお、上述した第２実施形態では、３つの第１グリッド支持体を絶縁部材と筒状筒とによって一体的に固定すればよく、カソードＫを支持する方法については、３つカソードＫを各グリッドを一体化固定する絶縁ガラスに、各々植設部材等で固定する方法との組み合わせでも可能であって、また電子銃構体の各グリッド構成や形態についても、このような第２実施形態とは別の構成とすることも可能であり、その他種々の応用、変形が可能なことは言うまでもない。
【００６８】
以上説明したように、この実施の形態に係る陰極線管によれば、センタービーム用及びサイドビーム用の各カソード間のＩＫ値特性を近似させることができるために、バイアス電圧調整後に短時間で各ＩＫ値を所定の一定値とすることができる。このため、カラー陰極線管の通電後に良好な白色画面を得るまでの時間を大幅に短縮できるので、低画質状態での再生時間を短くし、迅速に高画質な再生画像が得られる。また、カラー陰極線管装置を開蓋して再調整する必要がなくなり、カラー陰極線管及びこのカラー陰極線管を組込んだカラー陰極線管装置の生産性を向上することができる。
【００６９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、通電から短時間で良好な白色画面が得られる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】図１は、この発明の第１実施形態に係る陰極線管の構造を概略的に示す水平断面図である。
【図２】図２は、図１に示した陰極線管に搭載された電子銃構体のカソード及び第１グリッド周辺の構造を概略的に示す水平断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る陰極線管のカソード電流特性を示す特性図である。
【図４】図４は、この発明の第２実施形態に係る陰極線管の構造を概略的に示す水平断面図である。
【図５】図５は、図４に示した陰極線管に搭載された電子銃構体のカソード及び第１グリッド周辺の構造を概略的に示す水平断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る陰極線管のカソード電流特性を示す特性図である。
【図７】図７は、従来の陰極線管における電子ビーム発生部の構成を概略的に示す水平断面図である。
【図８】図８は、図７に示した従来の電子ビーム発生部の構成を概略的に示す垂直断面図である。
【図９】図９は、図６に示した電子ビーム発生部を構成する電極部品の熱膨張による伸長方向を説明するための断面図である。
【図１０】図１０は、経時変化に対する図９に示した各部の伸びを示す特性曲線である。
【図１１】図１１は、従来の陰極線管において、バイアス電圧調整後の通電から各ＩＫ値が所定の一定値となるまでの経時変化の一例を示したＩＫ値曲線である。
【図１２】図１２は、第１グリッド部を管軸と直角をなす蛍光体スクリーン側より見た正面図である。
【符号の説明】
１０：外囲器、１１：フェースパネル、１２：ファンネル、１３：蛍光体スクリーン、１５：シャドウマスク、１６：ネック、１７：インライン型電子銃構体、１８：偏向ヨーク、Ｋ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）：カソード、Ｇ１Ｇ：センタービーム用第１グリッド、Ｇ１Ｂ及びＧ１Ｒ：サイドビーム用第１グリッド、３０：カップ状電極体、３２：筒状体、３３：絶縁部材、４０：第１グリッドディスク、４１：第１グリッド支持体

Claims (4)

1. インライン方向に配列された３電子ビームを蛍光体スクリーン側に向けて放出する電子銃構体を備えた陰極線管であって、
   前記電子銃構体は、インライン方向に配列された３つのカソードと、これらの各カソードにそれぞれ対向して配置された３つの第１グリッドと、これらの第１グリッドの蛍光体スクリーン側に対向して配置された一体構造の第２グリッドと、を備え、
   各第１グリッドは、それぞれ電子ビーム通過孔を有するカップ状電極体からなり、
   さらに、前記３つの第１グリッドをそれぞれ貫通させて一体に絶縁保持する絶縁部材と、
   前記絶縁部材を取り囲み、植設部を有する筒状体と、
   前記筒状体の植設部を支持する一対の絶縁支持体と、を備えたことを特徴とする陰極線管。
2. インライン方向に配列された３電子ビームを蛍光体スクリーン側に向けて放出する電子銃構体を備えた陰極線管であって、
   前記電子銃構体は、インライン方向に配列された３つのカソードと、これらの各カソードにそれぞれ対向して配置された３つの第１グリッドと、これらの第１グリッドの蛍光体スクリーン側に対向して配置された一体構造の第２グリッドと、を備え、
   各第１グリッドは、それぞれ電子ビーム通過孔を有する第１グリッドディスクと、各第１グリッドディスクが固定されたカップ状の第１グリッド支持体と、で構成され、
   さらに、前記３つの第１グリッド支持体をそれぞれ貫通させて一体に絶縁保持する絶縁部材と、
   前記絶縁部材を取り囲み、植設部を有する筒状体と、
   前記筒状体の植設部を支持する一対の絶縁支持体と、を備えたことを特徴とする陰極線管。
3. 前記第１グリッド支持体及び前記第１グリッドディスクは、同等の熱膨張係数を持った金属材料によって形成されたことを特徴とする請求項２に記載の陰極線管。
4. 前記第１グリッドディスクは、前記第１グリッド支持体の底部に溶接固定されたことを特徴とする請求項２に記載の陰極線管。

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