JP3410807B2 - 電子銃システム - Google Patents
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- JP3410807B2 JP3410807B2 JP08891094A JP8891094A JP3410807B2 JP 3410807 B2 JP3410807 B2 JP 3410807B2 JP 08891094 A JP08891094 A JP 08891094A JP 8891094 A JP8891094 A JP 8891094A JP 3410807 B2 JP3410807 B2 JP 3410807B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/48—Electron guns
- H01J29/488—Schematic arrangements of the electrodes for beam forming; Place and form of the elecrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/04—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/18—Assembling together the component parts of electrode systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Lasers (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像記憶および画像表
示装置に関する電子銃システムの設計および製造に関す
る。
示装置に関する電子銃システムの設計および製造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術によって、画像記憶および画
像表示装置に関する電子銃システムは電子ビームを形成
するために熱陰極によって放射された電子がそれらが衝
突表面（例えば、テレビジョン受像管の内側）に衝突す
る前に一連の電極を通過するように設計されている。こ
のために通常通り使用される熱陰極は、例えばテレビジ
ョン受像管に関して約０．５Ａ／ｃｍ2 のピークビーム
電流密度を有する。
像表示装置に関する電子銃システムは電子ビームを形成
するために熱陰極によって放射された電子がそれらが衝
突表面（例えば、テレビジョン受像管の内側）に衝突す
る前に一連の電極を通過するように設計されている。こ
のために通常通り使用される熱陰極は、例えばテレビジ
ョン受像管に関して約０．５Ａ／ｃｍ2 のピークビーム
電流密度を有する。
【０００３】これらの熱陰極に加えて、マイクロ波を発
生するために使用され、１０Ａ／ｃｍ2 までのビーム電
流密度を有するようないわゆる高電流陰極が知られてい
る。例えば受像管電子銃システムにおける陰極装置から
の増加したビーム電流密度が改善されたシャープな映像
を生成することは知られている。これに関連して本出願
人によって実行された電子光学的な研究に示されるよう
に、高電流陰極と呼ばれている陰極がテレビジョン受像
管に使用される時、高電流陰極の放射表面と第１グリッ
ド電極の間の距離を保持する必要があり、また第２グリ
ッドの電圧が８００乃至１０００ボルトの範囲に維持さ
れる場合、第１グリッド電極を通る電極の通過面積を保
持する必要がある。高電流陰極が１１００℃の動作温度
を必要とし、このような温度は第１グリッド電極の幅が
狭いために安定して維持することができないため、従
来、本出願人によって実行された示された状況を維持す
るための試験は十分ではなかった。
生するために使用され、１０Ａ／ｃｍ2 までのビーム電
流密度を有するようないわゆる高電流陰極が知られてい
る。例えば受像管電子銃システムにおける陰極装置から
の増加したビーム電流密度が改善されたシャープな映像
を生成することは知られている。これに関連して本出願
人によって実行された電子光学的な研究に示されるよう
に、高電流陰極と呼ばれている陰極がテレビジョン受像
管に使用される時、高電流陰極の放射表面と第１グリッ
ド電極の間の距離を保持する必要があり、また第２グリ
ッドの電圧が８００乃至１０００ボルトの範囲に維持さ
れる場合、第１グリッド電極を通る電極の通過面積を保
持する必要がある。高電流陰極が１１００℃の動作温度
を必要とし、このような温度は第１グリッド電極の幅が
狭いために安定して維持することができないため、従
来、本出願人によって実行された示された状況を維持す
るための試験は十分ではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、画像表示および画像記憶装置における高電流陰
極の使用を許容する電子銃システムを提供することであ
る。これらの高電流陰極を備えた銃システムは特に寸法
の大きな受像管に重要であり、今までこれらの管は少量
しか製造されていなかった。したがって本発明の別の目
的は、通常の出力熱陰極を備えた電子銃システムを製造
するために使用される生産ラインの大幅の変更なしにこ
れらのビームシステムの大部分が使用されることを可能
にする高電流陰極を備えた電子銃システムの製造方法を
提供することである。
目的は、画像表示および画像記憶装置における高電流陰
極の使用を許容する電子銃システムを提供することであ
る。これらの高電流陰極を備えた銃システムは特に寸法
の大きな受像管に重要であり、今までこれらの管は少量
しか製造されていなかった。したがって本発明の別の目
的は、通常の出力熱陰極を備えた電子銃システムを製造
するために使用される生産ラインの大幅の変更なしにこ
れらのビームシステムの大部分が使用されることを可能
にする高電流陰極を備えた電子銃システムの製造方法を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の前記第１の目的
は、本発明の電子銃システムによって達成される。本発
明の電子銃システムは、陰極装置が高電流陰極装置とし
て設計され、複数のグリッド電極の最も陰極に近い第１
グリッド電極は帽子型の形状に構成され、その電子通過
開口の口径は３０乃至７０μｍであり、高電流陰極の放
射表面から電子通過開口までの距離は３０乃至８０μｍ
であり、第１グリッド電極に後続して配置された第２グ
リッド電極の電子通過開口の口径は少なくとも２５０μ
ｍであり、第２グリッド電極に後続して配置された第３
グリッド電極の入力側の電子通過開口の口径は２５０乃
至４００μｍであることを特徴とする。
は、本発明の電子銃システムによって達成される。本発
明の電子銃システムは、陰極装置が高電流陰極装置とし
て設計され、複数のグリッド電極の最も陰極に近い第１
グリッド電極は帽子型の形状に構成され、その電子通過
開口の口径は３０乃至７０μｍであり、高電流陰極の放
射表面から電子通過開口までの距離は３０乃至８０μｍ
であり、第１グリッド電極に後続して配置された第２グ
リッド電極の電子通過開口の口径は少なくとも２５０μ
ｍであり、第２グリッド電極に後続して配置された第３
グリッド電極の入力側の電子通過開口の口径は２５０乃
至４００μｍであることを特徴とする。
【０００６】請求項２に記載されているように熱陰極の
放射表面が０．５乃至１．５ｍｍの直径しか有していな
い場合、この小さな放射表面は、絶縁破壊および熱グリ
ッド放射の防止における有効な効果を有する。請求項３
に記載されているように第１グリッド電極の電子通過領
域の帽子型の設計は、１１００°Ｃまでの高電流陰極の
動作温度でさえ第１グリッド電極と陰極との非常に狭い
間隔においてシフトが起こらないことを保証する。
放射表面が０．５乃至１．５ｍｍの直径しか有していな
い場合、この小さな放射表面は、絶縁破壊および熱グリ
ッド放射の防止における有効な効果を有する。請求項３
に記載されているように第１グリッド電極の電子通過領
域の帽子型の設計は、１１００°Ｃまでの高電流陰極の
動作温度でさえ第１グリッド電極と陰極との非常に狭い
間隔においてシフトが起こらないことを保証する。
【０００７】請求項４に記載されているように第３グリ
ッド電極の入力側の電子通過開口を第３グリッド電極の
入力側に設けられた開口部材の電子通過開口とすること
によって通常の電子銃の第３グリッド電極の大きい開口
の部分に小さい開口を有する開口部材を取付けて従来の
電子銃の部品をそのまま使用することが可能になり、通
常の生産ラインを大きく変更する必要がないので処理を
簡単にすることができる。
ッド電極の入力側の電子通過開口を第３グリッド電極の
入力側に設けられた開口部材の電子通過開口とすること
によって通常の電子銃の第３グリッド電極の大きい開口
の部分に小さい開口を有する開口部材を取付けて従来の
電子銃の部品をそのまま使用することが可能になり、通
常の生産ラインを大きく変更する必要がないので処理を
簡単にすることができる。
【０００８】
【０００９】
【実施例】本発明を添付図面を参照にしてさらに詳細に
説明する。図１に示される装置は、第１グリッドおよび
陰極装置11を除いた予め組立てられているテレビジョン
受像管の電子銃システム10である。この第１グリッドお
よび陰極装置11は、12で示された位置に配置される。図
１に示される電子銃システム10は、スクリーン（図示さ
れていない）に面する第４グリッド電極13、それに接続
され、複数の部品から成る第３グリッド電極14、および
後続する第２グリッド電極15から構成されている。さら
に、第１グリッドのホルダ16は、位置12と第２グリッド
電極15の間に位置される。これら全ての装置13、14、15
および16は、互いに予め定められた距離に位置され、２
つのガラスストリップ17によって接続される。全グリッ
ド電極13乃至15はポット型であり、底部に電子ビームの
通路孔18を有する。これらの通路孔18は、図１における
構造に見られる。図１に示される構造の幾つかがテレビ
ジョン用の電子銃システム10を形成するために組合わさ
れている。別の図示されていないカラーテレビジョン用
の電子銃システムにおいては、グリッド電極13、14、1
5、24は、３つの隣接した通路孔18、18.1、18.2がポッ
トの底部に位置され、各グリッド電極13、14、15、24が
３つの異なる電子ビームに共通の電極を形成するように
設計される。第２グリッドの通路孔18および第３グリッ
ドの入力側の通路孔の幅は２５０乃至４００μｍである
ことが好ましい。しかしながら、高電流陰極装置を使用
しない通常の装置の第３グリッドの入力側の通路孔の幅
はこれよりずっと大きい。そのためこの実施例では図１
に明白に見られるように、第３グリッド電極14の入力部
分19は第４グリッド電極13と反対側の側面上に所定の小
さい開口を有する開口部材20を備えている。この開口部
材の幅は２５０乃至４００μｍである。第４グリッドお
よび第３グリッド電極13、14の全部分が高電流陰極電子
銃システムを製造するために高電流陰極（通常の生産）
を有することなしに電子銃システム10が生産され、開口
部材20に設けられた開口によって通路孔18.1の直径は通
常の構造の第３グリッド電極の入力部分19に関して減少
され、ポット底部の厚さが増加されることができるとい
う利点を有する。後者は、高電流陰極装置22を有する電
子銃システム10の大量生産が現在では経済的であるとは
思われないため、特に興味がある。
説明する。図１に示される装置は、第１グリッドおよび
陰極装置11を除いた予め組立てられているテレビジョン
受像管の電子銃システム10である。この第１グリッドお
よび陰極装置11は、12で示された位置に配置される。図
１に示される電子銃システム10は、スクリーン（図示さ
れていない）に面する第４グリッド電極13、それに接続
され、複数の部品から成る第３グリッド電極14、および
後続する第２グリッド電極15から構成されている。さら
に、第１グリッドのホルダ16は、位置12と第２グリッド
電極15の間に位置される。これら全ての装置13、14、15
および16は、互いに予め定められた距離に位置され、２
つのガラスストリップ17によって接続される。全グリッ
ド電極13乃至15はポット型であり、底部に電子ビームの
通路孔18を有する。これらの通路孔18は、図１における
構造に見られる。図１に示される構造の幾つかがテレビ
ジョン用の電子銃システム10を形成するために組合わさ
れている。別の図示されていないカラーテレビジョン用
の電子銃システムにおいては、グリッド電極13、14、1
5、24は、３つの隣接した通路孔18、18.1、18.2がポッ
トの底部に位置され、各グリッド電極13、14、15、24が
３つの異なる電子ビームに共通の電極を形成するように
設計される。第２グリッドの通路孔18および第３グリッ
ドの入力側の通路孔の幅は２５０乃至４００μｍである
ことが好ましい。しかしながら、高電流陰極装置を使用
しない通常の装置の第３グリッドの入力側の通路孔の幅
はこれよりずっと大きい。そのためこの実施例では図１
に明白に見られるように、第３グリッド電極14の入力部
分19は第４グリッド電極13と反対側の側面上に所定の小
さい開口を有する開口部材20を備えている。この開口部
材の幅は２５０乃至４００μｍである。第４グリッドお
よび第３グリッド電極13、14の全部分が高電流陰極電子
銃システムを製造するために高電流陰極（通常の生産）
を有することなしに電子銃システム10が生産され、開口
部材20に設けられた開口によって通路孔18.1の直径は通
常の構造の第３グリッド電極の入力部分19に関して減少
され、ポット底部の厚さが増加されることができるとい
う利点を有する。後者は、高電流陰極装置22を有する電
子銃システム10の大量生産が現在では経済的であるとは
思われないため、特に興味がある。
【００１０】しかしながら、図１における開口20の使用
は、第３グリッド電極14の入力部分19が開口20を必ず備
えなければならないことを意味するわけではない。むし
ろ、経済的な観念を考慮しない別の図示されていない構
成例の入力部分19は、それが開口20に接続された後に第
３グリッド電極14の入力部分19と同じ寸法で生産される
ことができる。
は、第３グリッド電極14の入力部分19が開口20を必ず備
えなければならないことを意味するわけではない。むし
ろ、経済的な観念を考慮しない別の図示されていない構
成例の入力部分19は、それが開口20に接続された後に第
３グリッド電極14の入力部分19と同じ寸法で生産される
ことができる。
【００１１】通常の生産から得られるグリッド部分13、
14の使用に関する別の利点は、高電流陰極装置22用の電
子銃システム10の組立の大部分が通常のシステムの組立
に使用される生産ラインで行われることである。そのた
め、第４グリッド電極13、第３グリッド電極14、第２グ
リッド電極15および第１グリッドのホルダ16の部分は、
ガラスロッド17が上記部品の恒久的な接続を供給するた
めに側面から導入される前にいわゆるガラススパイクに
おいて相互関係を調整されることができる。
14の使用に関する別の利点は、高電流陰極装置22用の電
子銃システム10の組立の大部分が通常のシステムの組立
に使用される生産ラインで行われることである。そのた
め、第４グリッド電極13、第３グリッド電極14、第２グ
リッド電極15および第１グリッドのホルダ16の部分は、
ガラスロッド17が上記部品の恒久的な接続を供給するた
めに側面から導入される前にいわゆるガラススパイクに
おいて相互関係を調整されることができる。
【００１２】図１における装置の部品が組立てられた
後、第１グリッドおよび陰極装置11は第１グリッドのホ
ルダ16に挿入され、それに接続される。図２は、第１グ
リッドおよび陰極装置11の設計をさらに詳細に示す。３
つの第１グリッドおよび陰極装置11は、図２の構成例に
おける１つの保持素子21に挿入される。各第１グリッド
および陰極装置11の重要な部品は、示された実施例にお
いて１１００°Ｃの動作温度で５Ａ／ｃｍ2 のビーム電
流密度を有する高電流陰極22と、この高電流陰極22の放
射表面23から短い距離に位置された第１グリッド電極24
とである。放射表面23からの距離は３０乃至８０μｍが
好ましく、この実施例では４０μｍに選択されている。
図示された実施例において、通路開口18.2の設けられて
いる第１グリッド電極24の中央部分25における第１グリ
ッド電極24の電子通過開口の口径は例えば４０μｍであ
る。この第１グリッド電極24を１１００°Ｃまでの動作
温度で十分な熱安定性を有することができるように、傾
斜部分（クラディング表面）26が放射表面23および通路
開口18.2に平行な中央部分25の周縁に隣接してそれと接
続されて設けられている。この傾斜部分26は、通路開口
18.2を有する中央部分25の陰極の放射表面23に面する表
面に対して１００乃至１７０度の角度、例えば１３５度
の角度αを形成している。傾斜部分26の自由端部（すな
わち陰極側の端部）に接して縁部部分27が形成され、こ
の縁部部分27は中央部分25の位置する平面に対して９０
±１０度の角度で配置されている。縁部部分27の端部か
ら外側に延在するように形成されたフランジ28は、管状
の部分29に第１グリッド電極24を挿入したとき取付け部
分として機能する。高電流陰極22は管状の部分29に挿入
され、セラミックディスク30によって管状の部分29の内
部シースに絶縁されて連結される。高電流陰極22の放射
表面23の直径は０．７５ｍｍである。これは、蒸着した
陰極材料がグリッド電極を短絡することを防ぐために有
効である。管状の部分29の外部シース上には段部が形成
され、それによって３個の図示された第１グリッド陰極
装置11はそれぞれ保持素子21の開口部に挿入されて固定
されることができる。
後、第１グリッドおよび陰極装置11は第１グリッドのホ
ルダ16に挿入され、それに接続される。図２は、第１グ
リッドおよび陰極装置11の設計をさらに詳細に示す。３
つの第１グリッドおよび陰極装置11は、図２の構成例に
おける１つの保持素子21に挿入される。各第１グリッド
および陰極装置11の重要な部品は、示された実施例にお
いて１１００°Ｃの動作温度で５Ａ／ｃｍ2 のビーム電
流密度を有する高電流陰極22と、この高電流陰極22の放
射表面23から短い距離に位置された第１グリッド電極24
とである。放射表面23からの距離は３０乃至８０μｍが
好ましく、この実施例では４０μｍに選択されている。
図示された実施例において、通路開口18.2の設けられて
いる第１グリッド電極24の中央部分25における第１グリ
ッド電極24の電子通過開口の口径は例えば４０μｍであ
る。この第１グリッド電極24を１１００°Ｃまでの動作
温度で十分な熱安定性を有することができるように、傾
斜部分（クラディング表面）26が放射表面23および通路
開口18.2に平行な中央部分25の周縁に隣接してそれと接
続されて設けられている。この傾斜部分26は、通路開口
18.2を有する中央部分25の陰極の放射表面23に面する表
面に対して１００乃至１７０度の角度、例えば１３５度
の角度αを形成している。傾斜部分26の自由端部（すな
わち陰極側の端部）に接して縁部部分27が形成され、こ
の縁部部分27は中央部分25の位置する平面に対して９０
±１０度の角度で配置されている。縁部部分27の端部か
ら外側に延在するように形成されたフランジ28は、管状
の部分29に第１グリッド電極24を挿入したとき取付け部
分として機能する。高電流陰極22は管状の部分29に挿入
され、セラミックディスク30によって管状の部分29の内
部シースに絶縁されて連結される。高電流陰極22の放射
表面23の直径は０．７５ｍｍである。これは、蒸着した
陰極材料がグリッド電極を短絡することを防ぐために有
効である。管状の部分29の外部シース上には段部が形成
され、それによって３個の図示された第１グリッド陰極
装置11はそれぞれ保持素子21の開口部に挿入されて固定
されることができる。
【００１３】別の図示されていない構造例において、第
１グリッド電極は、例えば３つの１列に整列した陰極22
に関する帽子型の単一部分の形状にスタンプで形成され
る。各高電流陰極22が分離した管状の部分29に挿入され
ることは必要ではない。また、別の図示されていない構
造例における全高電流陰極22は、共通素子によって支持
されることができる。第１グリッドおよび陰極装置11を
製造するために、第１グリッド電極までの距離は任意の
所望の方法で技術者によって保証されることができる。
１グリッド電極は、例えば３つの１列に整列した陰極22
に関する帽子型の単一部分の形状にスタンプで形成され
る。各高電流陰極22が分離した管状の部分29に挿入され
ることは必要ではない。また、別の図示されていない構
造例における全高電流陰極22は、共通素子によって支持
されることができる。第１グリッドおよび陰極装置11を
製造するために、第１グリッド電極までの距離は任意の
所望の方法で技術者によって保証されることができる。
【００１４】しかしながら、第１グリッドおよび陰極装
置11が図２に示されるような一体の装置である場合、そ
れは、そのような装置が何の問題もなく、あるいは広範
囲な測定動作も有することなしに、図１に示されるよう
な電子銃システムの他の素子にすでに接続された第１グ
リッド電極のホルダに挿入され、接続されることができ
る。第１グリッド電極のホルダ16への第１グリッドおよ
び陰極装置11の挿入は通常のシステム生産以外の大きな
問題を有することなしに実行されることができるので、
既存の生産ラインの大部分は高電流陰極装置22を有する
電子銃システム10の生産に利用可能である。
置11が図２に示されるような一体の装置である場合、そ
れは、そのような装置が何の問題もなく、あるいは広範
囲な測定動作も有することなしに、図１に示されるよう
な電子銃システムの他の素子にすでに接続された第１グ
リッド電極のホルダに挿入され、接続されることができ
る。第１グリッド電極のホルダ16への第１グリッドおよ
び陰極装置11の挿入は通常のシステム生産以外の大きな
問題を有することなしに実行されることができるので、
既存の生産ラインの大部分は高電流陰極装置22を有する
電子銃システム10の生産に利用可能である。
【図１】電子銃システムの断面図。
【図２】第１グリッドおよび陰極装置の断面図。
13…第４グリッド電極、14…第３グリッド電極、15…第
２グリッド電極、22…陰極、24…第１グリッド電極、16
…第１グリッド電極ホルダ、20…開口部分。
２グリッド電極、22…陰極、24…第１グリッド電極、16
…第１グリッド電極ホルダ、20…開口部分。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−109147（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−75236（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−86223（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−256349（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−148243（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 29/48
H01J 9/18
H01J 29/04
Claims (4)
- 【請求項１】 陰極装置および複数のグリッド電極を備
えた電子銃システムにおいて、 前記陰極は、高電流陰極として構成され、前記複数のグリッド電極の最も陰極に近い 第１グリッド
電極は帽子型の形状に構成され、その電子通過開口の口
径は３０乃至７０μｍであり、高電流陰極の放射表面か
ら電子通過開口までの距離は３０乃至８０μｍであり、
第１グリッド電極に後続して配置された第２グリッド電
極の電子通過開口の口径は少なくとも２５０μｍであ
り、第２グリッド電極に後続して配置された第３グリッ
ド電極の入力側の電子通過開口の口径は２５０乃至４０
０μｍであることを特徴とする電子銃システム。 - 【請求項２】 高電流陰極の放射表面の直径が０．５乃
至１．５ｍｍである請求項１記載の電子銃システム。 - 【請求項３】 第１グリッド電極は陰極に面する側が凹
形の帽子型であり、電子の通過する開口部を含む中央部
分と、この中央部分の周縁に接続されて中央部分の平面
に対して陰極に近付くように傾斜している傾斜部分と、
傾斜部分の陰極側の端縁に接続されて中央部分の位置す
る平面の方向に延在する縁部部分とを具備しており、 開口部を含む中央部分の平面と傾斜部分とは陰極側にお
いて １００乃至１７０度の角度αを形成しており、縁部
部分は中央部分の位置する平面に対して９０度プラスマ
イナス１０度の角度を形成している請求項１または２記
載の電子銃システム。 - 【請求項４】 前記第３グリッド電極の入力側の電子通
過開口が第３グリッド電極の入力側に設けられた開口部
材の電子通過開口である請求項１記載の電子銃システ
ム。
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