JP3348884B2 - 陰極線管用電子銃およびこれを用いた陰極線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、陰極線管用電子銃お
よびこれを用いた陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】白黒受像管やカラー受像管あるいは投写
形陰極線管などの各種陰極線管は、外囲器内に配置され
た電子銃から放出される電子ビームを、外囲器の外側に
装着された偏向ヨークの発生する磁界により偏向して、
外囲器内面に形成された蛍光体スクリーン（ターゲッ
ト）を水平、垂直走査することにより、画像を再生する
構造に形成されている。

【０００３】その電子銃としては、従来より各種構造の
ものがあるが、いずれもカソードおよびカソードからの
電子放出を制御しかつ放出された電子を集束して電子ビ
ームを形成する複数個のグリッドからなる電子ビーム発
生部と、この電子ビーム発生部からの電子ビームを蛍光
体スクリーン上に集束する複数個のグリッドからなる主
レンズ部とを有する。

【０００４】図４にその電子銃の一例を示す。この電子
銃は、カソードK およびこのカソードK から蛍光体スク
リーン1 方向に所定間隔離間して順次配置された第１な
いし第４グリッドG1〜G4を有する。その第１および第２
グリッドG1，G2は、板状電極からなり、これらグリッド
G1，G2には、カソードK に対応して比較的小さな電子ビ
ーム通過孔が形成されている。第３グリッドG3はカップ
状電極、第４グリッドG4は筒状電極からなり、その第３
グリッドG3の第２グリッドG2側には、第２グリッドG2の
電子ビーム通過孔よりも大きな電子ビーム通過孔が形成
され、第３グリッドG3の第４グリッドG4側および第４グ
リッドG4には、さらに大きな電子ビーム通過孔が形成さ
れている。

【０００５】この電子銃においては、カソードK および
第１ないし第４グリッドG1〜G4に所定の電位を付与する
ことにより、カソードK およびこのカソードK に順次隣
接する第１、第２、第３グリッドG1，G2，G3により電子
ビーム発生部GEA が形成され、第３および第４グリッド
G3，G4により主レンズ部MLA が形成される。図５にこの
電子銃に形成される電子レンズの光学モデルを示す。カ
ソードK から放出された電子は、クロスオーバーCOを形
成したのち、第２、第３グリッドG2，G3により形成され
るプリフォーカスレンズPLによりわずかに集束され、電
子ビームを形成したのち、第３、第４グリッドG3，G4に
より形成される円筒レンズからなる主レンズ部MLA によ
り、蛍光体スクリーン1 上に集束される。

【０００６】ところで、一般に蛍光体スクリーン1 上に
描かれる画像特性を良好にするためには、上記蛍光体ス
クリーン1 上に集束される電子ビームのビームスポット
をできるだけ小さくすることが必要であり、そのために
は、レンズ性能を向上させる必要がある。

【０００７】そのレンズ性能を向上させる１手段とし
て、電子銃を図６（ａ）に示す構成にしたものがある。
この電子銃は、カソードK およびこのカソードK から蛍
光体スクリーン1 方向に順次配置された第１ないし第４
グリッドG1〜G4のほかに、第２グリッドG2と第３グリッ
ドG3との間に、第２グリッドG2から第３グリッドG3方向
に順次所定間隔離間して、第１ないし第４補助グリッド
SG1 〜SG4 からなる４個の補助グリッドが配置されてい
る。

【０００８】その第１および第２グリッドG1，G2は、板
状電極からなり、これらグリッドG1，G2には、カソード
K に対応して比較的小さな電子ビーム通過孔が形成され
ている。第１ないし第４補助グリッドSG1 〜SG4 も板状
電極からなり、特に第４補助グリッドSG4 は、他の補助
グリッドSG1 〜SG3 よりも板厚の厚い板状電極からな
る。そして第１、第２、第３補助グリッドSG1 ，SG2 ，
SG3 には、第２グリッドG2の電子ビーム通過孔よりも大
きい電子ビーム通過孔が形成され、第４補助グリッドSG
4 には、さらに大きい電子ビーム通過孔が形成されてい
る。第３グリッドG3はカップ状電極、第４グリッドG4は
筒状電極からなり、その第３グリッドG3の第４補助グリ
ッドSG4 側には、第４補助グリッドSG4 の電子ビーム通
過孔と同じ大きさの電子ビーム通過孔が形成され、第３
グリッドG3の第４グリッドG4側および第４グリッドG4に
は、さらに大きな電子ビーム通過孔が形成されている。

【０００９】この電子銃の具体的な寸法を表１に示す。

【００１０】このような構成の電子銃では、その各電極
に図６（ａ）の電極に対応して同（ｂ）に折線2 で示す
電位、すなわちカソードK に１００〜２００Ｖの電圧に
映像信号の重畳された電圧が印加され、第１グリッドG1
は接地され、第２グリッドG2に０．５〜１kV、第１補助
グリッドSG1 に５〜９kV、第２補助グリッドSG2 に０．
５〜３kV、第３補助グリッドSG3 に５〜９kV、第４補助
グリッドSG4 に０．５〜３kV、第３グリッドG3に５〜９
kV、第４グリッドG4に２０〜３０kVの陽極高電圧が印加
される。

【００１１】そしてカソードK 、第１、第２グリッドG
1，G2および第１補助グリッドSG1 により電子ビーム発
生部GEA が形成され、第１、第２、第３、第４補助グリ
ッドSG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 および第３グリッドG3によ
り補助レンズ部SLA が形成され、第３および第４グリッ
ドG3，G4により主レンズ部MLA が形成される。

【００１２】しかし上記のように第２グリッドG2と第３
グリッドG3との間に、板状電極からなる第１ないし第４
補助グリッドSG1 〜SG4 を配置する電子銃については、
つぎのような問題がある。

【００１３】すなわち板状電極は、典型的には図７に示
すように、電子ビーム通過孔3 の形成された平板状の本
体部分4 と同一平面上にその周辺部から突出した植込部
5 が形成され、この植込部5 が絶縁支持体6 に植込まれ
る。そして図８に第２グリッドG2から第４補助グリッド
SG4 までについて示すように、その植込部5 が他のグリ
ッドの植込部5 とともに絶縁支持体6 に植込まれて一体
に固定される。特に図

【表１】 ８には、第２グリッドG2から第４補助グリッドSG4 まで
各グリッドG2，SG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 がそれぞれ２枚
の平板電極を溶接して構成されたものが示されている。

【００１４】このように構成された第２グリッドG2、第
１補助グリッドSG1 ないし第４補助グリッドSG4 の厚さ
ｔ、間隔ｓおよび絶縁支持体に植込まれる植込部の間隔
ｄを、それぞれ表２、表３、表４に示す。

【００１５】

【表２】

【表３】

【表４】 またその各グリッドG2，SG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 に印加
される電圧を表５に示す。

【００１６】

【表５】 一般に電子銃の隣接電極間の電位差が大きい場合には、
絶縁支持体の表面に沿って沿面放電がおこり、陰極線管
特性の劣化がおこる。したがって実用的な電子銃につい
ては、放電が起こらないようにすることが必要である。
したがって上記構成の電子銃については、各グリッドG
2，SG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 の植込部の間隔ｄ1 〜ｄ4
を約１．２mm以上にすることが望まれる。しかしこの電
子銃では、ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 がそれぞれ１mm以下である
ため、その植込部間での沿面放電が問題となる。

【００１７】しかし一般に電子銃の電極間の間隔や電極
の厚さは、電子銃の性能に基づいて決定されるものであ
り、これを自由に変えることはできない。そのため、図
８に示したように単純に板状の補助グリッドを隣接配置
した構造では、各グリッドG2，SG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4
の植込部の間隔ｄ1 〜ｄ4 を十分に大きくすることが困
難であり、実用可能な電子銃とすることができない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、陰極線
管の蛍光体スクリーン上に描かれる画像特性を良好にす
るためには、蛍光体スクリーン上に集束される電子ビー
ムのビームスポットをできるだけ小さくすることが必要
であり、そのためには、電子銃のレンズ性能を向上させ
る必要がある。その１手段として、所定のグリッド間に
複数個の板状の補助グリッドを隣接して設けた電子銃が
ある（図６参照）。

【００１９】しかし複数個の板状の補助グリッドを単純
に隣接配置した構造では、各グリッドの植込部の間隔を
十分に大きくすることができず、各グリッドを一体に固
定する絶縁支持体の表面に沿って沿面放電が生じ、陰極
線管特性の劣化がおこる。すなわち、複数個の板状の補
助グリッドを設けてレンズ性能を向上させるためには、
各グリッド間に６〜８kV程度の大きな電位差を設けるこ
とが必要であり、この程度の電位差に対して、沿面放電
が起こらないようにするためには、各グリッドの絶縁支
持体に植込まれる植込部の間隔を１．２mm以上にするこ
とが必要である。そのため、平板状の本体部分と同一平
面上にその周辺部から突出した植込部が形成された単純
な構造の補助グリッドでは、所望のレンズを形成するよ
うにすることが困難である。

【００２０】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、所定間隔で隣接する少なくとも３
個の板状電極を有する電子銃およびこれを用いた陰極線
管において、その板状電極の絶縁支持体に植込まれる植
込部間での沿面放電を防止して、画像特性の良好な陰極
線管を構成することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】順次所定間隔離間して隣
接する少なくとも３個の第１、第２、第３板状電極を有
し、この各板状電極は電子ビーム通過孔の形成された板
状本体部分の周縁部に植込部が突出形成され、この各板
状電極の植込部が他の電極とともに絶縁支持体に植込ま
れて一体に固定されてなる陰極線管用電子銃において、
３個の板状電極は、第１、第３板状電極には略同程度の
比較的高位もしくは低位の電圧が印加され、第２板状電
極には比較的低位もしくは高位の電圧が印加されるユニ
ポテンシャル形レンズを構成し、且つ、３個の板状電極
のうち相隣接する第２、第３板状電極にはこれら板状電
極の本体部分と同一平面上に突出した植込部を形成し、
他の第１板状電極にはこの板状電極の本体部分周縁部で
折曲されて隣接する第２板状電極の本体部分周縁部上を
横切り第３板状電極の本体部分周縁部上まで延びる延出
部を設け、この延出部の第３板状電極の本体部分周縁部
上近傍に植込部を折曲形成した。また、パネルとこのパ
ネルに接合されたファンネルとからなる外囲器と、パネ
ル内面に形成された蛍光体スクリーンと、ファンネルの
ネック内に配設された請求項１または２記載の電子銃
と、この電子銃から放出された電子ビームを偏向して蛍
光体スクリーンを走査させる偏向手段とを有する陰極線
管とした。

【００２２】

【作用】上記のように、順次所定間隔離間して隣接する
少なくとも３個の板状電極のうち、第１、第３板状電極
には略同程度の比較的高位もしくは低位の電圧を印加
し、第２板状電極には比較的低位もしくは高位の電圧を
印加してユニポテンシャル形レンズを構成するととも
に、相隣接する第２、第３板状電極にはこれら板状電極
の本体部分と同一平面上に突出した植込部を形成し、他
の第１板状電極にはこの板状電極の本体部分周縁部で折
曲されて隣接する第２板状電極の本体部分周縁部上を横
切り第３板状電極の本体部分周縁部上まで延びる延出部
を設け、この延出部の第３板状電極の本体部分周縁部上
近傍に植込部を折曲形成すると、電位差の大きい電極の
絶縁支持体に植込まれる植込部の間隔を大きくすること
ができ、絶縁支持体の表面に沿って生ずる沿面放電を防
止することができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００２４】図３にその一実施例であるインライン型カ
ラー受像管を示す。このカラー受像管は、パネル10およ
びこのパネル10に一体に接合されたファンネル11からな
る外囲器を有し、そのパネル10の内面にストライプ状の
３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン12が形成され、
この蛍光体スクリーン12に対向して、その内側にシャド
ウマスク13が配置されている。一方、ファンネル11のネ
ック14内に、同一平面上を通るセンタービーム15G およ
び一対のサイドビーム15B ，15R からなる一列配置の３
電子ビーム15G ，15G ，15R を放出する電子銃16が配設
されている。そして、この電子銃16から放出される３電
子ビーム15G ，15G ，15R をファンネル11の外側に装着
された偏向ヨーク17の発生する磁界により偏向して、上
記蛍光体スクリーン12を水平、垂直走査することによ
り、カラー画像を表示する構造に形成されている。

【００２５】上記電子銃16は、図６（ａ）に示した電子
銃とほぼ同じ構成からなり、一列配置の３個のカソー
ド、このカソードから蛍光体スクリーン方向に所定間隔
離間して順次配置された第１ないし第４グリッド、およ
びその第２グリッドと第３グリッドとの間に、第２グリ
ッドから第３グリッド方向に順次配置された第１ないし
第４補助グリッドからなる４個の補助グリッドを有し、
これらカソードおよびグリッドが一対の絶縁支持体によ
り一体に固定された構造に形成されている。

【００２６】その第１および第２グリッドは、板状電極
からなり、これらグリッドには、カソードに対応して比
較的小さな３個の電子ビーム通過孔が形成されている。
第１ないし第４補助グリッドも板状電極からなり、その
第１ないし第３補助グリッドには、第２グリッドの電子
ビーム通過孔よりも大きい電子ビーム通過孔が、第４補
助グリッドには、その第３補助グリッドの電子ビーム通
過孔よりも大きい電子ビーム通過孔が形成されている。
第３グリッドはカップ状電極、第４グリッドは筒状電極
からなり、その第３グリッドの第４補助グリッド側に
は、第４補助グリッドの電子ビーム通過孔と同じ大きさ
の電子ビーム通過孔が形成され、第３グリッドの第４グ
リッド側および第４グリッドには、さらに大きな電子ビ
ーム通過孔が形成されている。

【００２７】その板状電極からなる第１、第２、第３、
第４補助グリッドSG1 ，SG2 ，SG3，SG4 は、図１およ
び図２に示すように、それぞれ２個の平板状電極20a ，
20b，21a ，21b ，22a ，22b ，23a ，23b を溶接した
一体構造に形成されている。

【００２８】このうち第２補助グリッドSG2 について
は、平板状本体部分の周縁部からその本体部分と同一平
面上に突出した植込部24の設けられた電極21a と、この
電極21a の本体部分に溶接された植込部24をもたない電
極21b とから構成されている。また第３補助グリッドSG
3 は、上記第２補助グリッドSG2 とほぼ同様の構造に形
成され、平板状本体部分の周縁部からその本体部分と同
一平面上に突出した植込部25の設けられた電極22b と、
この電極22b の本体部分に溶接された植込部25をもたな
い電極22a とから構成されている。これに対して、第１
補助グリッドSG1は、植込部をもたない電極20a と、平
板状本体部分の周縁部で折曲されて隣接する第２補助グ
リッドSG2 の植込部24を挟んで、この第２補助グリッド
SG2 の本体部分の周縁部上を横切り、第３補助グリッド
SG3 の周縁部上まで延びる延出部26が設けられ、この延
出部26の第３補助グリッドSG3 の周縁部上の近傍で折曲
された植込部27とを有する電極20b とから構成されてい
る。そしてこれら各補助グリッドSG1 ，SG2 ，SG3 は、
その植込部27，24，25が他のグリッドとともに絶縁支持
体に植込まれ、一体に固定されている。

【００２９】なお第２グリッドG2は、平板状本体28の周
縁部に植込部29が溶接された構造に形成され、第４補助
グリッドSG4 は、２個の平板状電極23a ，23b の本体部
分に対して、それぞれ周縁部で折曲げられて本体部分と
平行に突出した植込部30が設けられている。

【００３０】なおまた図１において、31は絶縁支持体で
ある。

【００３１】ところで、上記のように順次隣接する補助
グリッドSG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 の植込部27，24，25，
30を構成すると、第２グリッドG2の植込部29に対して
は、第２補助グリッドSG2 の植込部24が隣接し、また第
１補助グリッドSG1 の植込部27は、第２グリッドG2の植
込部29に対して、第３補助グリッドSG3 の植込部25と同
方向から隣接するようになり、図１および図２に示した
第２グリッドG2の植込部29と第２補助グリッドSG2 の植
込部24との間隔d1、第２補助グリッドSG2 の植込部24と
第１および第３補助グリッドSG1 ，SG3 の植込部27，25
の間隔d2、第３補助グリッドSG3 の植込部25と第４補助
グリッドSG4 の植込部30との間隔d3を、表６に示すよう
にすることができる。

【００３２】

【表６】 つまり、板状の第２グリッドG2およびこの第２グリッド
G2に順次隣接する板状の第１ないし第４補助グリッドSG
1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 の植込部29，27，24，25，30の間
隔をそれぞれ１．２mm以上とすることができ、これら各
グリッドG2，SG1 ，SG2 ，SG3 ，SG4 を一対の固定する
絶縁支持体31の表面に沿って生ずる沿面放電を防止する
ことができる。

【００３３】なお、上記実施例では、第１補助グリッド
と第３補助グリッドには、同程度の比較的高い電位を印
加する電子銃について説明したが、本発明はこれに限ら
れるものではなく、第１補助グリッドと第３補助グリッ
ドに、同程度の比較的低い電位を印加する電子銃にも適
用することができる。また第２グリッドと第３グリッド
との間に４個の板状の補助グリッドを配置した電子銃に
ついて説明したが、この発明は、このような構成の電子
銃に限定されるものではなく、他の異なる構成の電子銃
にも適用可能である。また、この発明は、要するに複数
の電極のうち、少なくとも１個の電極の植込部が隣接す
る電極上を横切って他の電極の植込部の近傍に設けられ
ることを特徴とするものであり、上記実施例の電極構造
に限定されるものではない。

【００３４】また、上記実施例では、インライン型カラ
ー受像管の電子銃について説明したが、この発明は、他
の陰極線管の電子銃にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】順次所定間隔離間して隣接する少なくと
も３個の第１、第２、第３板状電極のうち、第１、第３
板状電極には略同程度の比較的高位もしくは低位の電圧
を印加し、第２板状電極には比較的低位もしくは高位の
電圧を印加してユニポテンシャル形レンズを構成すると
ともに、相隣接する第２、第３板状電極には、これら板
状電極の本体部分と同一平面上に突出した植込部を形成
し、他の第１板状電極には、この板状電極の本体部分周
縁部で折曲されて隣接する第２板状電極の本体部分周縁
部上を横切り、第３板状電極の本体部分周縁部上まで延
びる延出部を設け、この延出部の第３板状電極の本体部
分周縁部上近傍に植込部を折曲形成すると、電位差の大
きい電極の植込部の間隔を大きくすることができ、絶縁
支持体の表面に沿って生ずる沿面放電を防止することが
でき、絶縁支持体の表面に沿って生ずる沿面放電により
画像特性を劣化しない陰極線管を構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるインライン型カラー
受像管の電子銃の要部構成を示す断面図である。

【図２】同じくその電子銃の要部構成を示す斜視図であ
る。

【図３】この発明の一実施例であるインライン型カラー
受像管の構成を示す図である。

【図４】従来の一般的な陰極線管用電子銃の構成を説明
するための図である。

【図５】その電子銃の光学モデル図である。

【図６】従来の改良された陰極線管用電子銃の構成を示
す図である。

【図７】上記従来の改良された陰極線管用電子銃の要部
構成を示す図である。

【図８】その板状電極の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

12…蛍光体スクリーン 16…電子銃 24…植込部 25…植込部 26…延出部 27…植込部 29…植込部 30…植込部 31…絶縁支持体 G2…第２グリッド SG1 …第１補助グリッド SG2 …第２補助グリッド SG3 …第３補助グリッド SG4 …第４補助グリッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−93135（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−160163（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/48 - 29/51

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 順次所定間隔離間して隣接する少なくと
   も３個の第１、第２、第３板状電極を有し、この各板状
   電極は電子ビーム通過孔の形成された板状本体部分の周
   縁部に植込部が突出形成され、この各板状電極の植込部
   が他の電極とともに絶縁支持体に植込まれて一体に固定
   されてなる陰極線管用電子銃において、 上記３個の板状電極は、第１、第３板状電極には略同程
   度の比較的高位の電圧が印加され、第２板状電極には比
   較的低位の電圧が印加されるユニポテンシャル形レンズ
   を構成し、且つ、上 記３個の板状電極のうち相隣接する
   第２、第３板状電極にはこれら板状電極の本体部分と同
   一平面上に突出した植込部が形成され、他の第１板状電
   極にはこの板状電極の本体部分周縁部で折曲されて隣接
   する第２板状電極の本体部分周縁部上を横切り第３板状
   電極の本体部分周縁部上まで延びる延出部が設けられ、
   この延出部の第３板状電極の本体部分周縁部上近傍に植
   込部が折曲形成されていることを特徴とする陰極線管用
   電子銃。
2. 【請求項２】 順次所定間隔離間して隣接する少なくと
   も３個の第１、第２、第３板状電極を有し、この各板状
   電極は電子ビーム通過孔の形成された板状本体部分の周
   縁部に植込部が突出形成され、この各板状電極の植込部
   が他の電極とともに絶縁支持体に植込まれて一体に固定
   されてなる陰極線管用電子銃において、 上記３個の板状電極は、第１、第３板状電極には略同程
   度の比較的低位の電圧が印加され、第２板状電極には比
   較的高位の電圧が印加されるユニポテンシャル形レンズ
   を構成し、且つ、上記３個の板状電極のうち相隣接する
   第２、第３板状電極にはこれら板状電極の本体部分と同
   一平面上に突出した植込部が形成され、他の第１板状電
   極にはこの板状電極の本体部分周縁部で折曲されて隣接
   する第２板状電極の本体部分周縁部上を横切り第３板状
   電極の本体部分周縁部上まで延びる延出部が設けられ、
   この延出部の第３板状電極の本体部分周縁部上近傍に植
   込部が折曲形成されていることを特徴とする陰極線管用
   電子銃。
3. 【請求項３】 パネルとこのパネルに接合されたファン
   ネルとからなる外囲器と、 上記パネル内面に形成された蛍光体スクリーンと、 上記ファンネルのネック内に配設された請求項１または
   ２記載の電子銃と、 上記電子銃から放出された電子ビームを偏向して上記蛍
   光体スクリーンを走査させる偏向手段と、 を有してなることを特徴とする陰極線管。