JPH03163728A - カラー映像管のインライン電子銃の製造方法 - Google Patents

カラー映像管のインライン電子銃の製造方法

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JPH03163728A
JPH03163728A JP2286925A JP28692590A JPH03163728A JP H03163728 A JPH03163728 A JP H03163728A JP 2286925 A JP2286925 A JP 2286925A JP 28692590 A JP28692590 A JP 28692590A JP H03163728 A JPH03163728 A JP H03163728A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は，多ビーム電子銃を有するカラー映像管、特
に，管のウォームアップ期間中の電子ビームの集中（コ
ンバージェンス）の変ｇｈ（ドリフト）を小さくした多
ビーム電子銃の製造方法に関するものである． （発明の背景） 現在カラー映像管で使用されている最も一般的な複数ビ
ーム電子銃はインライン電子銃である．インライン電子
銃は、共通平面内で好ましくは３本の電子ビームを発生
し、これらのビームをその共通平面内にある集中径路に
沿って管のスクリーン上の集中点、即ち、小さな面積の
集中領域に指向させるものである。
ほとんどのインライン電子銃では、無偏向の電子ヒーム
の静集中（静コンバージェンス）は、外側ビームにおけ
る集束磁界をいくらか変形させて外側ビームを中央ビー
ムの方向に偏向して、スクリーンにおいてビームの集中
か得られるようにすることによって行われている。集中
磁界を歪ませる１つの手段は、集束電極中の１つの開孔
を、この集束電極に対向する集束電極中の対応する開孔
に対して偏位させることてある。ある管のスクリーンに
おける所定の静集中は、電子銃全体を通した開孔の偏位
と主レンズにおけるビーム位置との特定の組合わせによ
って設定される。静集中内蔵型のカラー映像管における
問題は管のウォームアップ中に集中変動（ビームの静位
置からの変位）が生じることてある．この集中の変動は
、電子銃全体を通しての全ての電極の開孔の水平方向の
位置の相対的な変化のために、主レンズ中でビーム位置
が変化することにより生じる。上記の開孔の相対的な動
きは、陰極から主レンズへの温度勾配によって各グリッ
トか異なる温度膨張をすることによって生しる。これま
で、集中変動の問題は、電子銃全体を通して全ての開孔
の相対的な水平方向位置を一定に保つように、各電極の
膨張率を温度勾配に整合するように調整することによっ
て対処しようとしてきた。このような変形電子銃は、１
９８６年１２月２３日付でリュール（Ｒｅｕｌｅ）氏外
に付与された米国特許第４，６３１，４４２号に開示さ
れている。
しかし、発明者らは，電子銃における温度勾配に電極の
膨張係数を整合させるたけては、必ずしも所望通りに集
中変動を小さくてきるとは限らないことを発見した． （発明の概要） この発明は、複数の陰極とこの陰極から管の長手方向に
間隔をおいて配置された複数の電極とを選択し組立てる
工程を含むカラー映像管の電子銃の製造方法を改良する
ものである。この発明による改良は，少なくとも３つの
工程を付加することを含んでいる。その第１の付加工程
は、電子銃のウォームアップ期間中、各個別の電極の熱
膨張によって生じる管のスクリーンにおける電子ビーム
の誤集中（ミスコンバージェンス〉の量と方向とを求め
る工程である。電極の第１の群は第１の方向の誤集中を
生じさせ、第２の群の電極は第２の方向の誤集中を生し
させる。第２の工程は、管のウォームアップ期間中にお
ける誤集中に対する個々の電極の関与分の和を求める工
程である。電子銃全体の熱膨張による正味の効果は第１
の方向への誤集中となって現われる。第３の工程は，第
１の群の電極の中の少なくとも１個を，上記各個々の電
極の熱膨張により生じる誤集中の測定を行う第１の付加
工程で用いた熱膨張率よりも小さい熟膨張率を有する材
料で形成することである．集中変動を更に小さくしたい
場合には、銃構造を更に詳しく解析した結果を用いれば
よい。
（推奨実施例の説明） 第１図は矩形カラー映像管１０の平面図であり、映像管
１０は、矩形フェースプレートパネル（キャップ）　１
２、管状ネック１４及びこれらを結合するファンネル１
６とを有するガラス外囲器を有している。パネル１２は
観察フェースプレートｌ８と、．ファンネルｌ６に封着
された周辺フランジ（側壁）２０とを含む．フェースプ
レート１８の内表面には３色蛍光体スクリーン２２が支
持されている．スクリーンは好ましくは線状スクリーン
で、蛍光体の線が管の高周波数ラスク線走査と実質的に
垂直（第１図の紙面に直角な方向）に延びている。スク
リーン２２に対して間隔を置いて所定の関係で、多孔色
選択電極（シャトウマスク）２４か取外し可能に取付け
られている．第１図では点線で概略図示されている改良
型インライン電子銃２６がネックｌ４に中心合わせして
取付けられており，３本の電子ビーム２８を発生して、
これらの電子ビームを共通平面集中径路に沿ってマスク
２４を通してスクリーン２２に指向させる。
第１図の管は、ネックｌ４とファンネルｌ６とをその接
合部の近傍で囲むように示されている自己集中型（セル
フコンバージング）ヨーク３０のような外部磁気偏向ヨ
ークと共に用いるように設計されている。付勢されると
、ヨーク３０は、３本のビーム２８かスクリーン２２上
に矩形ラスクを描くように水平及び垂直にスクリーンを
走査させる垂直及び水平磁束の影響下にビーム２８を置
く。第１図に，初期の偏向面（ゼロ偏向時の面）がヨー
ク３０のほぼ中間に線Ｐ−Ｐで示されている。フリンジ
・フィールドのために，管の偏向の領域は軸方向にヨー
ク３０から電子銃２６の領域中に入りこんている。
図を簡単にするために、偏向領域における偏向されたビ
ーム径路の実際の湾曲は第１図には示されていない。
電子銃２６の詳細か第２図と第３図に示されている。電
子銃２６は２木のガラス製支持ロツド３２を有し、この
支持ロッド３２に種々の電極か取付けられている。これ
らの電極には、等間隔て配置されたコプレーナ（共通平
面）陰極３４（各ビームに対し１個）．Ｇｌグリッド電
極：ｌ６，Ｇ２グリッド電極３８、Ｇ３電極４０、Ｇ　
４　’ｉｔ極４２、Ｇ５電極４４、Ｇ６電極４６かあり
、これらの電極は表記の順に支持ロット３２に沿って所
定の間隔で配置されている。Ｇｌクリッド電極３６と０
２グリット電極３８は互いに平行な平坦なプレートで、
強度を高めるためにエンボスを施してもよい。Ｇｌグリ
ッド電極３６には３個のインライン開孔４８（１個のみ
図示する）が設けられており、Ｇ２グリット電極３８に
は３個の開孔５４（１個のみ図示する）か設けられてい
る。
Ｇ３電極４０は２個のカップ状素子６０と６２により形
成されており、これらの素子はその底部に開孔を備えて
いる。素子６０の開孔のある底部はＧ２グリット電極３
８に対向しており、その開口端は素子６２の開口端に取
付けられている。０４電極４２は３個の開孔（１個のみ
を示す）を備えたプレートてある。Ｇ　５　’Ｉ極４４
は２個のカップ状素子６８と７０により構威されており
、その閉した端部の各々に３個の開孔か形成されている
。素子６８と７０の開口端は互いに結合されている。Ｇ
６電極４６も開孔か底部に設けられた２個のカップ状素
子７２と７３を備えている。素子７３の底部の外側に遮
蔽カップ７５か取付けられている。
第３図に示すように、Ｇ５電極４４とＧ６電極４６の互
いに対向する閉じた端部には、大きな凹部７６と７８か
それぞれ設けられており、これらの凹部７６と７８によ
って、３個の開孔８２を有するＧ５電極４４の閉じた端
部の一部が，３個の開孔８８を有する０６電極４６の閉
じた端部の一部から後退する（離れる）。Ｇ５電極４４
とＧ６電極４６の閉じた端部の残りの部分は、それぞれ
、凹部７６と７８の周囲に沿うリム９２と９４を形成す
る．リム９２と９４か２つの電極４４と４６の最も接近
した部分となる，Ｇ６電極４６の凹部７８の構成はＧ５
電極４４の凹部７６のそれとは異なる。凹部７８は外側
の開孔におけるよりも中央の開孔において狭く、一方、
凹部７６は３個の開孔の全てにおいて幅が均一である． 第３図に示すように、Ｇ４電極４２はリード９６によっ
て０２電極３８に電気的に接続されており、Ｇ３電極４
０はＧ５電極４４にリード９８によって電気的に接続さ
れている．，Ｇ３′ＩｒＬ極４０、Ｇ２電極３８、Ｇｌ
電極３６、陰極３４及び陰極ヒータは別々のリード線（
図示せず）によって管ＩＯのベースｌ００（第１図〉に
接続されており、これによってこれらの素子は電気的に
付勢される。０６電極４６の電気的村勢は遮蔽カップ７
５と、ファンネルｌ６を貫通する陽極ボタン（図示せず
）に電気的に接続されている管の内側導電被膜（図示せ
ず）との間の接触を介して行われる。
電子銃２６において、陰極３４．Ｇｌ電極３６及びＧ２
’＋ｌｉ極３８は銃のビーム形戊領域を形成する。管の
動作中、変調された制御電圧か陰極３４に加えられ、０
１電極３６は接地され．Ｇ２電極３８には相対的に低い
正の電圧（例えば、８００〜ＩＯＯＯＶ　）が加えられ
る。Ｇ３電極４０、Ｇ４電極４２及びＧ５電極４４のＧ
４電極に対向する部分は電子銃２６のプレフ才一カス・
レンズ部を構成している。管の動作中、集束電圧かＧ３
電極４０とＧ５電ａｉ４４の両方に加えられる。Ｇ５″
ｒＬ極４４とＧ６電極４６の互いに対向する部分は′藏
子銃２６の主集束レンズを形威する。管の動作中，陽極
電圧か０６電極４６に加えられて、Ｇ５電極と０６電極
との間にパイポテンシャル集束レンズか形威される。
第２図の電子銃２６についての代表的な寸法・数値を次
の表に示す。
表 管のネックの外径 管のネックの内径 Ｇｌ−Ｇ２電極間の間隔 Ｇ２−０３電極間の間隔 Ｇ３−０４電極間の間隔 Ｇ４−Ｇ５電極間の間隔 Ｇ５−Ｇ６電極間の間隔 Ｇ５電極中の隣接開孔間 の中心間距離 Ｇ５及び０６電極中の開 孔の直径 Ｇ５電極の凹部の深さ Ｇｌ電極の厚さ Ｇ２電極の厚さ ２９．００　　ｍ量 ２４．００　　ｓ鵬 ０．１８　　ｍｍ １．１９　重一 １．２７　　ｍ璽 １．２７　　ｔｓ ｌ．２７　一一 ５６０８　■− ４．０６ ２，０３ ０．ｔｏ ０．２５〜　０．５０ Ｇ３’第１ｉ極の厚さ　　　　　　　　　　　７　　■
鵬０４電極の長さ　　　　　　　０．５ｌ〜１．７８　
ｍ量０５電極の長さ　　　　　　　　　　１７．２２■
■集東電圧　　　　　　　　　　７．８〜９．５　　κ
Ｖ陽極電圧　　　　　　　　　　　　　２５　　　κＶ
上述した電子銃２６において、Ｇ１電極３６、Ｇ２電極
３８及びＧ４電極４２は、他の電極を作るために用いる
材料より小さい熱膨張率を持ったｌまたは複数の材料で
構威される。好ましくは、Ｇｌ電極３６、Ｇ２電極３８
及びＧ４電極４２はＡ　Ｉ　Ｓ　Ｉ　４３０ステンレス
鋼で作られる．このステンレス鋼は透磁性材料である，
Ｇ３電極４０の底部、即ち、Ｇ２に対向する部分は５２
％ニッケル合金で作られる。この材料も透磁性である。
Ｇ３電極４０の頂部、Ｇ５電極４４及びＧ６電極４６は
Ａ　Ｉ　Ｓ　Ｉ　３０５ステンレス鋼で作られる。この
ステンレス鋼は非磁性材料である．このように異なる８
１１張率の材料を用いる目的と効果を次に述べる． 設計法 第２図に示したものと同じタイプで改良を加えていない
標準の電子銃の集中変動を第４図に示す。青ビームと赤
ビーム間の変動は約２０分を経過しなければ０．１　ｔ
ｍ會以下に減少しない。まず、この集中変動が０．１　
ｍｓ以下になるに要する時間を短くすることか望ましい
か，更に好ましいのは、集中変動が０．１１−を超えな
いような電子銃を設計することである。
改良型′藏子銃は、管のウ才−ムアップ期間中の電子銃
の各電極の動きを分析し、各電極中の開孔の水平方向の
動きに対する電子ビームの動きの感度を求めることによ
り設計した。上記感度を求めた後、集中変動を小さくす
るために、選ばれた電極の開孔の動きを，異る熱膨張率
の材料を使用して，どのように変えればよいかを決定し
た。
このような分析をする際に，電子ビームの軌跡をシミュ
レートするコンピュータ・プログラムを用いた．分析を
終えた後で，実際に管を製作して、分析結果の検証を行
った。
エ玉墓亘亘逝 コンピュータ・プログラムを用いて、各電極中の外側開
孔の水平方向の位置を、互いに独立して，約０．０５１
ｍ　（　０．００２インチ）ずつ変化させた．これから
、スクリーンにおける電子ビームの動きの開孔の動きに
対する感度を、各電極について求めた．次に、管のウォ
ームアップ期間中の各電極の膨張によって生じるビーム
のスクリーン上ての動きを，各電極の時間の関数として
の温度上昇を、電極材料の熱膨張率に基づいて，開孔の
動きに変換することによって求めた．第５図に示す、ウ
ォームアップ期間中の各電極の過渡温度上昇と、各電極
の水平開孔位置の上記約０．０５ｍｍ（０．００２イン
チ）の変化によるスクリーン上でのビームの動きの感度
とに基いて、ウォームアップ期間中のスクリーン上のビ
ームの動きを各電極について求めると、第６図に示すよ
うになった。これらの曲線を、第７図に示すように、定
常状態における集中ビームに正規化すると、各電極が集
中変動に対してどのような影響を及ぼすか（貢献度を持
つか）かわかる．外側の２本のビーム（青〜赤）は、ウ
ォームアップ期間中、互いに等しく逆方向の動きをする
のて、赤／青集中変動は、第８図に示すように，一本の
ビームの集中変動の２倍となっている。各特定された時
間における各電極の影響をまとめると、第９図に示す理
論的な青一赤集中変動が得られる． 正味のピーク集中変動は＋０．３２ｍ■なので（第９図
），集中変動は正のビーム移動成分を小さくすることに
よって小さくすることかできる。第８図を参照すると，
この正のビーム移動或分の減少は、Ｇ２、０４′２ｌ！
極を．Ｇ５及びＧ６電極材料の熱膨張率、例えば、約２
０Ｘ　１０−’℃−１，よりも相当小さい熱膨張率、例
えば、約９　ｘ　１０−’゜Ｃ　−　１を持つ材料て形
成することによって達威された，ＡＩＳ■３０５ステン
レス鋼製の０２、Ｇ４電極を有する標準の電子銃と対比
させて、膨張率の小さいＧ２のみ、膨張率の小さいＧ４
のみ，及びＧ２もＧ４も膨張率の小さいものを用いた場
合の理論的な結果を第ｌＯ図に示す．この図からわかる
ように、予想通り、膨張率の小さいＧ２のみ．＊張率の
小さいＧ４のみ，そして、膨張率の小さいＧ２とＧ４の
組合わせの順て改良度か増している。低膨張率の０２と
６４の組合わせを用いると、定常状態の集中の偵の０．
１　ａｍの範囲内に集中変動か落着くのか１．５分以内
であるのに対し、標準の電子銃では１３分必要である。
膨張の小さいＧ４の代りに、Ｇ５の頂部を低膨張率にし
ても、集中変動を改善することができる（第８図参照）
。しかし、低膨張率の材料は普通は磁性体であるので、
この方法は望ましくはない，Ｇ５電極の管内での位置は
、これが磁性体てあった場合には、他の素子，例えばネ
ック上の外部ビームを曲げる素子，の性能を低下させ、
かつ．ヨーク駆動電力か増加してしまうような位置であ
る。
Ｇ３の底部，即ちＧ２に対向する側は、偏向磁界か電子
銃のビーム形成領域へ侵入することを防止するシールド
として働くように，透磁性の材料で形威される。このよ
うな透磁性材料は熱膨張率が小さく、電子銃分析によれ
ば，ビーム集中の点からは熱膨張率の大きい材料の方か
好ましいにもかかわらず、このような透磁性材料か用い
られる。
同様に，分析によれば、Ｇ１電極は陰極に接近している
ので膨張率の大きな材料を用いるべきではあるか、この
発明では、膨張率の小さな材料で形成される，Ｇｌは薄
い平坦な電極であるために、大きく膨張すると反りかえ
ってしまう．実験結果 電子銃の赤／青集中変動の理論的分析に基づいて、膨張
率の小さなＧ２電極を持つ３木の電子銃と、膨張率の小
さなＧ４電極を持つ３本の電子銃と、Ｇ２及びＧ４電極
の両方が膨張率が小さい３木の電子銃を作った．これら
の電極の膨張率は、例えば、約９　Ｘ　１０−’℃−１
である．これらの電子銃構威における集中変動が、それ
ぞれ、第１１ａ図〜第１１ｃ図、第１２ａ図〜第１２ｃ
図及び第１３ａ図〜第１３ｃ図に示されている．標準の
電子銃と改良型電子銃（第１ｌ図，第１２図、第１３図
）とを比較したものを第１４図に示す．第ｌ４図からわ
かるように、実験した管の相対的な集中変動性能は、理
論的分析において、膨張率の小さいＧ２、Ｇ４電極につ
いて計算したものと同してある。定常状態の集中の０．
１　ａｍ以内への安定に要する時間は、標準の銃で１８
分てあるのに対し，２分より短い。
電子銃のどの電極を熟膨張率の小さな材料で構成すべき
かを決める方法を、電極か６個で、ある特定の電気接続
を行った電子銃を例にして説明したか、この方法は、電
極数及び接続の仕方か異るほかの電子銃にも適用し得る
。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明を実施したシャトウマスク型カラー
映像管の、一部を軸に沿う断面で示した、平面図、 第２図は、第１図に点線で示した電子銃の側面図、 第３図は、第２図に示す電子銃をａｍ化して示す軸に沿
う断面図、 第４図は、第２図に示す型の標準の改良されていない電
子銃についての、時間に対する集中変動を示す図、 第５図は、管のウォームアップ期間中の時間に対する電
極温度の変化を示す図、 第６図は，第２図の電子銃の各電極について、時間に対
する電子ビームの動きを示す図、第７図は、第６図と同
様の、管のウォームアップ期間の終りにおいて収斂する
ように曲線を正規化して示す図、 第８図は、第７図と同様で、２つの外側ビーム、即ち赤
と青の間の集中変動を示す図、第９図は、電子銃の全電
極についての、外側ビーム、即ち赤と青の間の総合集中
変動を示す図、第１０図は、標準の改良の施されていな
い電子銃、Ｇ２電極の膨張率か小さい、Ｇ４の電極の膨
張率か小さい銃、及びＧ２電極とＧ４電極の双方の膨張
率か小さい銃についての、外側の電子ビーム間の総合集
中変動を示す図、 第１１図は、膨張率の小さいＧ２電極を有する３つの異
る映像管についての集中変動曲線を示す図、 第１２図は、膨張率の小さいＧ４電極を有する３つの異
る映像管についての集中変動曲線を示す図， 第１３図は、膨張率の小さいＧ２、Ｇ４電極を組合わせ
て用いた３つの異る映像管についての集中変動曲線を示
す図、 第１４図は、標準の改良されていない電子銃、膨張率の
小さいＧ２を有する銃、膨張率の小さいＧ４を有する銃
、及び、Ｇ２もＧ４も膨張率か小さい銃をそれぞれ備え
た映像管における外側ビーム間の集中変動を比較して示
す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数の陰極とこれらの陰極から軸方向に間隔を置
    いて配置される複数の電極とを選択し組立てる工程を含
    むカラー映像管のインライン電子銃の製造方法であって
    、この電子銃のウォームアップ期間中、上記電極の中の
    第１の群の個々の電極の熱膨張によって、上記映像管の
    スクリーンにおいて、第１の方向の電子ビーム誤集中が
    生じ、上記電極の中の第２の群の個々の電極の熱膨張に
    よって、上記スクリーンにおいて、第２の方向の電子ビ
    ーム誤集中が生じるようなものにおいて、さらに、 上記電子銃のウォームアップ期間中に上記電極の個々の
    ものの熱膨張によって上記管のスクリーンで生じる電子
    ビームの誤集中の量と方向とを求める第１の工程と、 電子銃のウォームアップ期間中のスクリーンにおける電
    子ビーム誤集中に対する電極の個々の関与分の和を求め
    る工程であって、電子銃全体の熱膨張の正味の効果が上
    記第１の方向の誤集中としてあらわれるようなものと、 上記第１の群の電極の中の少なくとも１つを、個々の電
    極の熱膨張により生じる誤集中を測定する上記第１の工
    程で用いた熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する材料
    で形成する第３の工程と、を含む、カラー映像管のイン
    ライン電子銃の製造方法。
JP28692590A 1989-10-24 1990-10-23 カラー映像管のインライン電子銃の製造方法 Expired - Lifetime JP3211962B2 (ja)

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CN (1) CN1024863C (ja)
CA (1) CA2026339C (ja)
DE (1) DE69013460T2 (ja)
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