JP3635153B2 - 陰極線管用電子銃および陰極線管 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー受像管などに用いられる陰極線管用電子銃およびこの電子銃を用いた陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカラー受像管は、図３に示すように、パネル１およびファンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１の内面に、青、緑、赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３（ターゲット）が形成され、この蛍光体スクリーン３に対向して、その内側にシャドウマスク４が配置されている。一方、ファンネル２のネック５内に３電子ビーム６B ，６G ，６R を放出する電子銃７が配設されている。そして、この電子銃７から放出された３電子ビーム６B ，６G ，６R をファンネル２の外側に装着された偏向装置８の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向し、シャドウマスク４を介して上記蛍光体スクリーン３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。
【０００３】
このようなカラー受像管において、電子銃７を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 ，６G ，６R を放出するインライン型電子銃とし、この一列配置の３電子ビーム６B ，６G ，６R を、偏向装置８の発生するピンクッション形水平偏向磁界およびバレル形垂直偏向磁界により偏向することにより、格別のコンバーゼンス装置を用いることなく、３電子ビーム６B ，６G ，６R を集中するセルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管が広く実用化されている。
【０００４】
ところが、このセルフコンバーゼンス・インライン型カラー受像管については、偏向装置８の発生する水平偏向磁界がピンクッション形、垂直偏向磁界がバレル形からなる非斉一磁界であるため、３電子ビーム６B ，６G ，６R は、この非斉一磁界により非点収差を受け、画面周辺部では垂直方向に強く集束される。その結果、画面周辺部では、ビームスポットが水平方向に長い楕円状の高輝度コア部とこのコア部の垂直方向に低輝度のハロー部を伴う形状となり、画面周辺部の解像度を劣化させるという問題がある。
【０００５】
この画面周辺部の解像度の劣化を改善するために、電子ビームを集束する主電子レンズ部に４極子レンズを形成するようにしたダイナミックフォーカス方式の電子銃がある。この電子銃は、電子ビームの進行方向（カソードから蛍光体スクリーン方向）に、電子ビーム発生部、４極子レンズ、最終集束レンズが形成され、その４極子レンズを構成する対向電極に電子ビームの偏向に同期して変化するダイナミックフォーカス電圧を供給することにより、画面周辺部に向かう電子ビームを垂直方向に発散、水平方向に集束し、かつ最終集束レンズの水平、垂直方向の集束作用を弱めて、画面周辺部の解像度の劣化を抑えるものとなっている。このような電子銃では、その４極子レンズには、対向電極に外部から２種類の中位の電圧を供給しなければならないため、電圧供給部の耐電圧が問題となる。
【０００６】
このような問題に対して、特開平１−２３２６４３号公報、米国特許４，９４５，２８４号明細書には、図４に示すように、カソードＫおよびこのカソードＫから順次蛍光体スクリーン方向に配置された第１乃至第７グリッドＧ1 〜Ｇ7 を有し、その４極子レンズＱＬを構成する第５、第６グリッドＧ5 ，Ｇ6 の近くに抵抗器１０を配置して、第５、第６グリッドＧ5 ，Ｇ6 を接続し、この抵抗器１０を介して第５グリッドＧ5 に電圧を供給するようにした電子銃が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成される陰極線管には、つぎのような問題がある。すなわち、図３および図４に示したカラー受像管では、ファンネル２の径大部内面からネック５の隣接部内面にかけて塗布形成された導電膜１２、この導電膜１２に弾性接触するバルブスペーサ１３およびシールド・カップＣを介して、第７グリッドＧ7 に２３〜３５ kＶの陽極電圧が印加され、第６グリッドＧ6 には、ネック５端部を気密に貫通するステムピン１４を介して、陽極電圧の２０〜３５％程度の集束電圧が印加される。
【０００８】
一方、ネック５の内面は、上記導電膜１２の影響で帯電し、電子銃を構成するグリッドなどから電界放出現象が生ずる場合がある。この電界放出現象により第６グリッドＧ6 から電子放出が生ずると、集束電圧が変動し、電子ビームが最適に集束されず、解像度の低下により、画像品位が劣化するという問題が生ずる。また電子放出により管内放電がおこり、その放電電流やノイズにより、陰極線管装置の電気回路を破壊したり、これに接続されたコンピュータを誤動作させるなどの問題が発生する。
【０００９】
このような問題を防止するため、電子銃の各電極を一体に固定する絶縁支持棒１６を取巻くように金属ワイヤからなるサプレッサーリングを取付け、これをカラー受像管の製造工程において、加熱蒸発させてネック５内面に金属蒸着膜を形成し、ネック５内面の電位を安定させる方法が広く採用されている。
【００１０】
しかし図４に示したように、第５、第６グリッドＧ5 ，Ｇ6 の近傍に抵抗器１０が配置される電子銃では、効果的な位置に上記サプレッサーリングを配置することが困難である。
【００１１】
すなわち、たとえば第６グリッドＧ6 の近傍にサプレッサーリングを配置したとすると、金属蒸着膜が導電膜１２に接近して形成され、ネック５内面の電位を下げることができない。また、第５グリッドＧ5 と第７グリッドＧ7 との間に配置したとすると、金属蒸着膜がその近くに位置する抵抗器１０にも付着し、抵抗器１０の両端子１７a ，１７b を短絡させる。したがって、上記位置にサプレッサーリングを配置することはできない。これに対して、サプレッサーリングを抵抗器１０よりもカソードＫ側に配置したとすると、低電位のネック５内面に金属蒸着膜が付着するので、この低電位のネック５内面の電位を安定化することはできる。しかし第６グリッドＧ6 付近のネック５内面は、導電膜１２に近いため、十分に電位が下がらず、第６グリッドＧ6 や、この第６グリッドＧ6 に接続されている抵抗器１０の端子１７a などからの電界放出の抑制効果が不十分となる。
【００１２】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、グリッドや抵抗器などからの電界放出による画像品位の劣化や信頼性の低下を防ぎ、高品位かつ信頼性の高い陰極線管を構成することができる電子銃およびこの電子銃を用いた陰極線管を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
カソードおよびこのカソードに順次隣接する複数個のグリッドからなる電子ビーム形成部からの電子ビームをターゲット上に集束する複数個のグリッドからなる主電子レンズ部を有し、複数個のグリッドが少なくとも２個の絶縁支持棒により固定支持されてなる陰極線管用電子銃において、主電子レンズ部を、順次ターゲット方向に配置された第１、第２、第３のグリッドおよび陽極電圧が印加される第４のグリッドを少なくとも有し、これらグリッドのうち第２のグリッドと第３のグリッドとが隣接し、かつ第１のグリッドと第３のグリッドに電子ビームの偏向に同期して変化するダイナミックフォーカス電圧が印加され、さらに第１のグリッドと第２のグリッドとがこれらグリッドの近くに配置された抵抗器により接続された構造に形成した。
【００１４】
さらに、その第２のグリッドに、抵抗器よりも第３グリッド側の位置でサプレッサーリングを接続した。
また、これらの電子銃を用いて陰極線管を構成した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１にその一形態であるカラー受像管用電子銃を示す。なお、陰極線管としての全体構成は、図３に示した構成と同様なので、ここでの詳細な説明は省略する。この電子銃は、水平方向に一列配置された３個のカソードＫ、これらカソードＫを各別に加熱する３個のヒータＨ、上記カソードＫから順次蛍光体スクリーン（ターゲット）方向に所定間隔離れて配置された第１乃至第７グリッドＧ1 〜Ｇ7 およびその第７グリッドＧ7 の蛍光体スクリーン側端部に取付けられたシールドカップＣを有し、そのヒータＨ、カソードＫおよび第１乃至第７グリッドＧ1 〜Ｇ7 が一対の絶縁支持棒２０により一体に固定されている。
【００１７】
その第１および第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 は、一体構造の板状電極からなり、第３乃至第７グリッドＧ3 〜Ｇ7 は、一体構造の筒状電極からなる。
【００１８】
その第１および第２グリッドＧ1 ，Ｇ2 には、３個のカソードＫに対応して、比較的小さな３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【００１９】
第３グリッドＧ3 の第２グリッドＧ2 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、上記第２グリッドＧ2 の電子ビーム通過孔よりも大きい３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。またこの第３グリッドＧ3 の第４グリッドＧ4 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、上記第２グリッドＧ2 との対向面の電子ビーム通過孔よりもさらに大きい３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【００２０】
第４グリッドＧ4 の第３グリッドＧ3 および第５グリッドＧ5 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、上記第３グリッドＧ3 の第４グリッドＧ4 との対向面の電子ビーム通過孔と同じ大きさの３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【００２１】
第５グリッドＧ5 の第４グリッドＧ4 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、上記第４グリッドＧ4 の電子ビーム通過孔とほぼ同じ大きさの３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。またこの第５グリッドＧ5 の第６グリッドＧ6 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、図２（ａ）に示すように、垂直方向（Ｖ軸方向）を長径とする３個の実質的に縦長の電子ビーム通過孔２１a ，２１b ，２１c が一列配置に形成されている。
【００２２】
これに対して、第６グリッドＧ6 の第５グリッドＧ5 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、図２（ｂ）に示すように、水平方向（Ｈ軸方向）を長径とする３個の実質的に横長の電子ビーム通過孔２２a ，２２b ，２２c が一列配置に形成されている。またこの第６グリッドＧ6 の第７グリッドＧ7 との対向面には、３個のカソードＫに対応して、上記第５グリッドＧ5 の第４グリッドＧ4 との対向面の電子ビーム通過孔とほぼ同じ大きさの３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【００２３】
また第７グリッドＧ7 の第６グリッドＧ6 およびシールドカップＣとの対向面には、３個のカソードＫに対応して、上記第６グリッドＧ6 の第７グリッドＧ7 との対向面の電子ビーム通過孔とほぼ同じ大きさの３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【００２４】
さらにシールドカップＣの底部にも、上記第７グリッドＧ7 の電子ビーム通過孔とほぼ同じ大きさの３個のほぼ円形電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。
【００２５】
またこの電子銃では、上記第３および第５グリッドＧ3 ，Ｇ5 の近くに抵抗器２４が配置され、この抵抗器２４により第３グリッドＧ3 と第５グリッドＧ5 とが接続されている。さらにその第５グリッドＧ5 にサプレッサーリング２５が、上記抵抗器２４よりも蛍光体スクリーン側に取付けられている。
【００２６】
この電子銃では、カソードＫに１００〜２００Ｖの直流電圧に映像信号が重畳された電圧が印加され、第１グリッドＧ1 は接地される。第２グリッドＧ2 と第４グリッドＧ4 とは管内で接続され、これら第２、第４グリッドＧ2 ，Ｇ4 には、５００〜１０００Ｖのカットオフ電圧が印加される。第３グリッドＧ3 と第６グリッドＧ3 ，Ｇ6 とは管内で接続され、これら第３、第６グリッドＧ3 ，Ｇ6 には、第７グリッドＧ7 に印加される陽極電圧Ｅb の２０〜３５％の直流電圧Ｖd 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Ｖf が重畳されたダイナミックフォーカス電圧Ｖd が印加される。第５グリッドＧ5 には、抵抗器２４を介して、上記第３グリッドＧ3 に印加されるダイナミックフォーカス電圧Ｖd の少なくとも直流電圧成分が印加されるとともに、第５グリッドＧ5 と第６グリッドＧ6 の静電容量により、ダイナミックフォーカス電圧Ｖd の約５０％の電圧が重畳される。さらに第７グリッドＧ7 には、２５〜３５ kＶの陽極電圧Ｅb が印加される。
【００２７】
このような電圧の印加により、この電子銃では、カソードＫおよび第１乃至第３グリッドＧ1 〜Ｇ3 により、カソードＫからの電子放出を制御し、かつ放出された電子を加速集束して電子ビームを形成する電子ビーム発生部ＧＥが形成され、第３グリッドＧ3 （第１のグリッド）、第４グリッドＧ4 、第５グリッドＧ5 （第２のグリッド）、第６グリッドＧ6 （第３のグリッド）、第７グリッドＧ7 （第４のグリッド）により、上記電子ビーム発生部ＧＥからの電子ビームを蛍光体スクリーン上に加速集束する主電子レンズ部ＭＬが形成される。特にこの主電子レンズ部ＭＬには、第５グリッドＧ5 と第６グリッドＧ6 とにより、電子ビームの偏向に同期してレンズ強度が変化し、それにより偏向収差を補正する４極子レンズＱＬが形成され、第６グリッドＧ6 （第３のグリッド）と第７グリッドＧ7 （第４のグリッド）とにより、電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する最終集束レンズＥＬが形成される。
【００２８】
上記のように電子銃を構成すると、つぎの効果が得られる。
【００２９】
（イ） 抵抗器２４により第３グリッドＧ3 （第１のグリッド）と第５グリッドＧ6 （第２のグリッド）とが接続され、この抵抗器２４が陽極電圧Ｅb が印加される導電膜２７から離れた位置にあるため、抵抗器２４の端子部から電界放射を軽減することができる。
【００３０】
（ロ） 第３グリッドＧ3 （第１のグリッド）と第５グリッドＧ5 （第２のグリッド）とに抵抗器２４が接続されているため、サプレッサーリング２５を抵抗器２４よりも高電圧が印加される第７グリッドＧ7 （第４のグリッド）側に位置する中電圧印加電極である第５グリッドＧ5 に取付けることができる。このような位置にサプレッサーリング２５を取付けると、このサプレッサーリング２５に高周波磁界をかけてネック内面に金属蒸着膜を形成する場合、抵抗器２４よりも高電圧が印加される第７グリッドＧ7 （第４のグリッド）側、かつこの第７グリッドＧ7 から離れたネック２８内面に金属蒸着膜を形成することができる。その結果、抵抗器２４をネック内面電位の安定した位置に配置することができ、抵抗器２４の接続部からの電界放射をより効果的に軽減することができる。
【００３１】
また、金属蒸着膜を陽極電圧印加部分から離れた位置に形成することができるため、リーク電流を低減することができる。
【００３２】
（ハ） 特に図１に示したように、サプレッサーリング２５を抵抗器２４の接続されている第５グリッドＧ5 （第２のグリッド）に取付けると、サプレッサーリング２５と抵抗器２４とを同一電位に保つことができ、サプレッサーリング２５と抵抗器２４との間のリーク電流を防止することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、電子ビームを最終的に蛍光体スクリーン上に集束する最終集束レンズが軸対称のバイポテンシャル型とする電子銃について説明したが、この発明は、他の対称型電子レンズや非対称型電子レンズ、またはこれら電子レンズの組合わされた電子銃にも適用できる。
【００３４】
また、４極子レンズについても、図２に示した形態に限定されるものではない。
【００３５】
なお、この発明は、カラー受像管用電子銃以外の陰極線管用電子銃にも適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
陰極線管用電子銃の主電子レンズ部を、順次ターゲット方向に配置された第１、第２、第３のグリッドおよび陽極電圧が印加される第４のグリッドを少なくとも有し、その第２のグリッドと第３のグリッドとが隣接し、かつ第１のグリッドと第３のグリッドとに電子ビームの偏向に同期して変化するダイナミックフォーカス電圧が印加され、さらに第１のグリッドと第２のグリッドとをこれらグリッドの近くに配置された抵抗器により接続された構造にすると、この抵抗器が陽極電圧Ｅb が印加される第４のグリッドとネック内面の導電膜から離れた位置になるため、抵抗器の端子部からの電界放射を軽減することができる。
【００３７】
また、抵抗器を第１のグリッドと第２のグリッドに接続し、サプレッサーリングを第２のグリッドの抵抗器よりも第４のグリッド側に接続したことにより、抵抗器よりも第４のグリッド側で、第４のグリッドから離れたネック内面に金属蒸着膜を形成することができる。その結果、抵抗器をネック内面電位の安定した位置に配置することができ、それにより、抵抗器の端子部からの電界放射をより効果的に軽減することができる。
【００３８】
特に抵抗器の接続されている第２のグリッドにサプレッサーリングを接続すると、サプレッサーリングと抵抗器とを同一電位に保って、サプレッサーリングと抵抗器との間のリーク電流を防止することができる、などの効果が得られる。
また、このような電子銃を用いて陰極線管を構成すると、画像品位の劣化や信頼性の低下を防ぎ、高品位でかつ信頼性の高い陰極線管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態であるカラー受像管用電子銃の構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）は上記電子銃の第５グリッドの第６グリッドとの対向面の電子ビーム通過孔の形状を示す図、図２（ｂ）は第６グリッドの第５グリッドとの対向面の電子ビーム通過孔の形状を示す図である。
【図３】カラー受像管の構成を示す図である。
【図４】従来のカラー受像管用電子銃の構成を示す図である。
【符号の説明】
２４…抵抗器
２５…サプレッサーリング
Ｇ1 …第１グリッド
Ｇ2 …第２グリッド
Ｇ3 …第３グリッド（第１のグリッド）
Ｇ4 …第４グリッド
Ｇ5 …第５グリッド（第２のグリッド）
Ｇ6 …第６グリッド（第３のグリッド）
Ｇ7 …第７グリッド（第４の電極）
Ｋ…カソード

Claims (3)

1. カソードおよびこのカソードに順次隣接する複数個のグリッドからなる電子ビーム形成部からの電子ビームをターゲット上に集束する複数個のグリッドからなる主電子レンズ部を有し、上記複数個のグリッドが少なくとも２個の絶縁支持棒により固定支持されてなる陰極線管用電子銃において、
   上記主電子レンズ部は順次上記ターゲット方向に配置された第１、第２、第３のグリッドおよび陽極電圧が印加される第４のグリッドを少なくとも有し、これらグリッドのうち第２のグリッドと第３のグリッドとは隣接し、かつ第１のグリッドと第３のグリッドに電子ビームの偏向に同期して変化するダイナミックフォーカス電圧が印加され、さらに第１のグリッドと第２のグリッドとがこれらグリッドの近くに配置された抵抗器により接続された構造に形成されていることを特徴とする陰極線管用電子銃。
2. 第２のグリッドに抵抗器よりも第３のグリッド側の位置でサプレッサーリングが接続されていることを特徴とする請求項１記載の陰極線管用電子銃。
3. 請求項１または請求項２記載の陰極線管用電子銃を用いたことを特徴とする陰極線管。

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