JPH0542096B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多ビーム電子銃並びにその組立法に
関する。この電子銃と方法は従来設計の電子銃に
比して連立するグリツド開孔の整合を向上し、連
立するグリツド電極の間隔の調節を改善し、電子
銃の歪を低減することができる。

〔発明の背景〕

米国特許第4298818号明細書には多ビーム陰極
線管用の電子銃が記載されている。この電子銃は
セラミツク支持板の片面の金属化パタンに直接ろ
う接された少くとも２つの連立電極と、その支持
板の他面の金属化パタンに直接ろう接された複数
個の陰極支持構体を備えている。各電極は３本の
電子ビームを通すように整合された３つのビーム
画定開孔を持つ１枚の金属板から成つている。電
子ビームの寸法形状は一部各開孔の寸法形状およ
びその整合状態で決まり、開孔の僅か約0.0125mm
の不整合でもビーム形状の変形や管球の性能の劣
化を生じ得る。

米国特許第4500808号明細書記載の改良型電子
銃は上記米国特許第4298818号記載のものと同様
であるが、第２電極セラミツク支持板の片面の金
属化パタンに直接ろう接された金属支持板を有す
る複合構体を含む点が異る。この金属支持板には
セラミツク支持板の同じ面の別の金属化パタンに
直接ろう接された第１電極の各開孔に対向する窓
があり、この金属支持板に別の金属板がろう接さ
れてその窓を閉じている。各金属板には１つずつ
ビーム画定用開孔があり、それが第１電極の各開
孔に各別に整合されている。この構体はそれ以前
の構体より連立するグリツド開孔の整合を精密に
することができる。

上記電子銃ではセラミツク支持板上に形成され
た金属化パタンに連立する電極と陰極支持構体が
直接同時にろう接されるが、この同時ろう接工程
には、各電極間の間隔の調節が困難であり、ろう
接用装置から構体完成品を取出すのが難しく、そ
のろう接用装置内の塵芥が開孔の整合度に影響
し、電極接触導体の形成によつて電極間隔が変る
ことがあり、また最も重要なことは、ろう接作業
によつてしばしば金属部品を変形させ、それによ
つてセラミツク部品中に、その割れを生じさせる
ような応力を誘発させることがある等のいくつか
の欠点がある。このためこのような従来技術の欠
点を減少または解消する構造および組立て法が必
要である。

〔発明の概要〕

この発明による電子銃は従来法のものと同様に
複数個の陰極構体と複数本の電子ビームを通す整
合開孔を持つ少くとも２つの連立電極を含み、そ
の陰極構体と電極はそれぞれ共通のセラミツク部
材により独立して位置決め保持されている。この
セラミツク部材は対向する第１および第２の主表
面を有し、各主表面の少くとも一部に金属化パタ
ンが形成されている。その第１主表面には各電極
が取付けられ、第２主表面には陰極構体が取付け
られているが、従来法の電子銃とは異り、第１の
主表面の金属化パタンに第１の中間部材が取付け
られ、この第１の中間部材に電極の少くとも１つ
が取付けられることにより、その電極は第１主表
面に取付けられている。

この発明の方法はその中間部材だけをセラミツ
ク部材の金属化パタンにろう接する段階を含んで
いる。中間部材は複数個の電極接触部とこれに少
くとも１つの弱化架橋部により接続された除去可
能の枠部を有し、その枠部を除去することにより
電気的に絶縁された複数個の電気接触部を与え
る。この中間部材の各接触部に各電極を独立的に
整合して取付ける。

〔推奨実施例の詳細な説明〕

第１図に示す様に、改良された電子銃１０は陰
極グリツド構体１２を有し、上記米国特許第
4500808号開示の電子銃と同様であるが、その陰
極グリツド構体１２とこれらの電極の部分構体を
製作する方法が異つている。電子銃１０はビード
ともいう２本のガラス支柱１４を有し、この上に
電子銃の各種電極が取付けられている。これらの
電極は各電子ビームに付き１個ずつ合計３個の
（第１図には１個だけを示す）等間隔インライン
型陰極構体１６と、これから順次隔てられた１個
の制御グリツド電極１８と、１個の遮蔽グリツド
電極２０と、第１および第２の集束電極２２，２
４と、遮蔽カツプ２６とから成つている。

第１集束電極２２はほぼ角型カツプ状の下側の
第１部材２８と同形の上側の第２部材３０がその
開端で接合されて成り、その両部材２８，３０の
閉端部にはそれぞれ３個の透孔があるが、第１図
にはその１個だけを示す。第１部材２２の透孔は
制御グリツドおよび遮蔽グリツドの各電極１８，
２０の透孔と整合している。第２集束電極２４も
また開端部で接合された下側の第２部材３２と上
側の第１部材３４を含む２つの角型カツプ状部材
から成り、この第１および第２部材の閉端部にも
それぞれ３個のインライン透孔がある。この両部
材３２，３４の中央透孔は他の電極の中央透孔と
整合しているが、第２集束電極２４の外側の２つ
の透孔（図示せず）は第１集束電極２２の外側の
２つの透孔に対して僅かに外方に偏倚し、外側の
ビームが中央のビームに収歛するのを助ける様に
なついる。電子銃１０の出力端に設けられた遮蔽
カツプ２６は、当業者に周知のように、電子ビー
ム径路の近傍のその周りの基底上に適当なコマ収
差補正部材３６を有する。

各陰極構体１６は前端が閉じてその上に電子放
射被覆（図示せず）を有するほぼ円筒形の陰極ス
リーブ３８を含み、このスリーブ３８がその開端
部で陰極アイレツト４０内に支持されている。ス
リーブ３８内にはヒータコイル４２があつて電子
放射被覆を間接的に加熱するようになつている。
このヒータコイル４２はガラス支柱１４に埋設さ
れた支持スタツド４８に熔接されたヒータリボン
４６に更に熔接された１対の脚部４４を有する。

第２図に詳示される陰極グリツド部分構体１２
は陰極構体１６、制御グリツド電極１８および遮
蔽グリツド電極２０を取付けたアルミナ純度99％
のセラミツク部材５０を含み、このセラミツク部
材５０は互いにほぼ平行に対向する第１および第
２の主表面５２，５４を有し、その厚さは約1.5
mmである。その第１主表面５２の少くとも一部に
は金属化パタン５６ａ，５６ｂが形成され、電極
１８，２０をそれぞれ取付け得る様になつてい
る。またその第２主表面５４には電気的に絶縁さ
れた複数個の金属化パタン（その１つ５６ｃだけ
を図示）が設けられ、陰極構体１６を取付ける様
になつている。セラミツク部材の金属化は当業者
に公知であり、説明を追加する必要はない。主表
面５２，５４は第２図に示すように金属化パタン
を形成し易くする台状部を含むこともある。制御
グリツド電極１８は本質的に平坦な板で、精密間
隔の３個のインライン型ビーム画定用第１開孔６
０（１個だけ図示）の両側に２つの平行フランジ
部５８を有する。遮蔽グリツド電極２０も本質的
に平坦な金属板で、精密間隔の３個のインライン
型ビーム画定用第２開孔６４の両側に２つの平行
フランジ部６２を有する。また、遮蔽グリツド電
極は上記米国特許第4500808号記載の様な複合構
体とすることもできる。

上記米国特許第4500808号と米国特許第4605880
号および第4607187号では、制御グリツドと遮蔽
グリツドの各電極と陰極構体の一部がセラミツク
表面の金属化パタンに直接ろう接されているが、
複数個の成形金属部品をろう接するとその部品の
少くともいくつかが変形してセラミツク部材中に
応力を誘起し、この応力が充分大きければセラミ
ツク部材が割れて陰極グリツド構体が使用不能に
なることがある。

この発明の構造では、制御グリツド１８と遮蔽
グリツド２０を含む成形金属部品の歪が、第２図
ないし第５図に示す様に、セラミツク部材５０の
第１主表面５２にろう接された機械的応力低減手
段を含む実質的に平坦な第１のバイメタル中間部
材６６の設置により消去される。セラミツク部材
５０の第２主表面５４には第６図および第７図に
示す実質的に平坦な第２のバイメタル中間部材６
８がろう接されている。

第２図ないし第５図において、第１のバイメタ
ル中間部材６６はセラミツク部材５０の第１の主
表面５２上に設けられ、面と面を貼合せてバイメ
タルを形成した２枚の金属層から成る。その第１
の金属層７０は、主たる機械的応力低減作用を行
うもので、好ましくはセラミツク部材５０の厚さ
の約20％を超えぬ厚さ約0.2mmのニツケル42％、
鉄58％の鉄ニツケル合金から成り、第２の金属層
７２は好ましくは厚さ約0.025mmの銅から成つて
いる。銅層７２の融点は約1083℃、鉄ニツケル合
金層７０の融点はそれより実質的に高い約1427℃
である。第１の中間部材は打抜き（スタンプ）ま
たは写真食刻によりセラミツク部材５０の第１主
表面５２の金属化パタン５６ａ，５６ｂの形状に
合う様にパタン形成され、第２の金属層７２がそ
の第１の主表面５２上に配置されている。第３図
に示す様に、第１の中間部材６６はセラミツク部
材５０の３つの大きなインライン開孔７６の上下
に設けられた第１の電極接触部７４と、これから
離れた第２の電極接触部７８を有し、その各電極
接触部７４，７８には第１の金属層７０に形成さ
れた対向切込み８４を含む弱化架橋部８２により
対向する１対の可除枠部８０が接続されている。
その架橋部８２には１対の対向半円形整合溝８６
があり、下述のようにセラミツク部材５０の対応
する整合用開孔８８と整合されて第１および第２
の電極接触部７４，７８をそれぞれ第１および第
２の主表面の金属化パタン５６ａ，５６ｂに整合
させる様になつている。

第２図、第６図および第７図に示す第２のバイ
メタル中間部材６８も面と面を貼合せてバイメタ
ルを形成する２つの層を有し、第１の金属層９０
が厚さ約0.2mmの上記鉄ニツケル合金で、第２の
金属層９２が厚さ約0.025mmの銅で形成されてい
るのが好ましい。第２の中間部材６８はセラミツ
ク部材５０の第２の主表面５４上の金属化パタン
５６ｃの形状に合う様に打抜き（スタンプ）また
は写真食刻され、その銅から成る第２の金属層が
陰極グリツド部分構体１２の製造中に第２の主表
面５４上に配置される。第２の中間部材は３対の
陰極構体接触部９４とこれに弱化架橋部９８によ
り接続された１対の司除枠部９６を含み、その架
橋部は陰極接触部９４の一側に一体の陰極接触導
体１００を形成するような形になつている。可除
枠部９６には対向する１対の半円形第２中間部材
整合溝１０２が形成され、この整合溝１０２をセ
ラミツク部材５０の整合用開孔８８に整合して陰
極構体接触部９４をセラミツク部材５０の第２の
主表面５４に形成した金属化パタン５６ｃに合せ
易いようになつている。

第８図において、ろう接治具１０４は下型１０
６と上型１０８を含み、その下型１０６の上に第
２のパイメタル中間部材６８がその鉄ニツケル合
金から成る第１の金属層９０を下にして置かれ、
その上にセラミツク部材５０がその第２主表面５
４の一部の第２の金属化パタン５６ｃが第２のバ
イメタル中間部材の陰極構体接触部（図示せず）
の第２の金属層９２に接触するように置かれ、そ
のセラミツク部材５０の第１主表面上５２上に第
１のバイメタル中間部材６６が第１および第２の
接触部７４，７８（７４だけ図示）の第２の金属
層７２がそれぞれ金属化パタン５６ａ，５６ｂ
（５６ａだけ図示）に接触する様に置かれる。こ
のとき下型１０６に嵌着されたろう接属整合ピン
１１０が第１および第２のバイメタル中間部材６
６，６８の整合溝８６，１０２（それぞれ第３図
および第６図に示す）をセラミツク部材５０の整
合用開孔８８に整合させる。最後に第１のバイメ
タル中間部材６６の第１の金属層７０の上に上型
１０８が置かれ、その１対の基準開孔１１２に整
合ピン１１０が嵌合される。

この様に装着された治具１０４はBTU型３領
域ベルトコンベヤ炉（図示せず）に入れて温度
1105℃、1120℃、1105℃の湿潤水素中で加熱し、
銅の層７２，９２を熔融する。炉内のベルト速度
は毎分約100mmとする。中間部材６６，６８はセ
ラミツク部材５０の厚さの約20％を超えない厚さ
の鉄ニツケル合金層７０，９０を持つ実質的に平
坦な部材を含むから、ろう接作業中にこの中間部
材はほとんど変形されず、従つてそのセラミツク
部材に応力を誘発することは殆んどない。

陰極グリツド部分構体の製造は次の様にして行
われる。第１および第２のバイメタル中間部材６
６，６８をセラミツク部材５０にろう接した後、
可除枠部８０，９６をそれぞれ弱化架橋部８２，
９８で切除する。枠部８０を第１の中間部材６６
から除去すると、第１および第２の電極接触部７
４，７８が電気的に絶縁され、第５図に示すよう
に第２の電極接触部７８の下側の金属化パタン５
６ｂが弱化架橋部８２の下側の切込み８４で成端
する。従つて、第５図の下側の切込み８４の左の
銅層７２だけが金属化パタン５６ｂにろう接さ
れ、切込み８４の右には金属化部分、がないた
め、銅層７２がセラミツク部材５０に接合せず、
枠部８０を容易に破断することができる。第２の
バイメタル中間部材６８の枠部９６も弱化架橋部
９８に沿つて破断除去し、セラミツク部材５０の
第２主表面５４の金属化パタン５６ｃに取付けら
れた各陰極構体の接触部９４を電気的に絶縁する
ことができる。接触部９４の選ばれた１つから延
びる陰極接触導体１００は第２図に示すように約
90°に曲げられ、これにステム導線（図示せず）
を取付け易い様になつている。またこの接触部９
４の対向対の間には陰極アイレツト４０がレーザ
熔接され、第１の電極接触部７４の上には制御グ
リツド電極１８が第２の開孔（図示せず）により
セラミツク部材５０の整合用開孔８８に合わせて
設けられる。この様な整合方法は上記米国特許第
643175号に記載されている。制御グリツド電極１
８のフランジ部５８は第１の電極接触部７４に例
えばレーザ熔接する。次に、遮蔽グリツド電極２
０の第２の開孔６４を制御グリツド電極１８の第
１の開孔６０と直接または間接に整合させ、その
平行フランジ６２を第２の電極接触部７８に例え
ばレーザ熔接する。次に陰極スリーブ３８をアイ
レツト４０に挿入してそれに熔接し、ヒータコイ
ル４２をスリーブ３８に挿入してその脚部４４を
ヒータリボン４６に熔接する。これら陰極構体の
熔接もレーザ熔接で行うのが好ましい。レーザ熔
接は部品を変形させる様な圧力が加わらず、熔接
条件を精密に制御し得るため推奨される。

上記陰極グリツド部分溝体１２では中間部材６
６の電気接触部７４，７８に制御グリツド電極１
８と遮蔽グリツド電極２０しか取付けられていな
いが、セラミツク部材とそれにろう接される中間
部材の寸法を大きくして例えば第１集束電極も取
付け得るようにもできることは当業者に自明の筈
である。またこれに応じて、セラミツク部材の第
２主表面５４にろう接される中間部材に、ヒータ
リボン４６用ヒータ支持部材を取付ける陰極接触
導体１００の他のタブを設けることもできる。

この発明の製造法は次の理由で従来の製造法よ
り好ましい。即ち中間部材６６，６８を金属化パ
タンにろう接するとき精密な整合を要せず、高温
ろう接時に生ずる変形なく制御グリツド１８と遮
蔽グリツド２０が電気接触部７４，７８にレーザ
熔接され、グリツド１８，２０を各別に整合し間
隔を調整し得るため整合精度が向上し、各段階ご
とに部分構体１２を検査して不良構体を製造する
費用を最小にすることができ、可除枠部を有する
中間部材を用いて各部材を一体にし、複数個の個
別部材を各別に整合させるより簡単に整合し得る
ようにしたため、製造工程が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電子銃の推奨実施例の部分
断面側面図、第２図は第１図の電子銃の陰極グリ
ツド部分構体の拡大側断面図、第３図は陰極グリ
ツド部分構体の製造中の一部の拡大平面図、第４
図は第３図の構体の拡大側断面図、第５図は第４
図の構体の円内の部分の拡大図、第６図および第
７図はこの発明による遷移部材の拡大平面図およ
び断面図、第８図は陰極グリツド部分構体の製造
時の一部の拡大断面図正面図である。 １０……電子銃、１６……陰極構体、１８，２
０……電極、５０……セラミツク部材、５２……
第１主表面、５４……第２主表面、５６ａ，５６
ｂ，５６ｃ……金属化パタン、６０，６４……整
合開孔、６６……第１中間部材、６８……第２中
間部材、７０……応力低減手段、７２，９２……
一方の金属層、７０，９０……他方の金属層、７
４，７８，９４……電気接触部、８２，９８……
弱化架橋部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の陰極構体と、複数の電子ビームを通
   すための整列開孔を有する少くとも２つの順次隔
   置された電極とを含み、上記陰極構体と上記電極
   が共通のセラミツク部材により独立に位置決め保
   持され、上記セラミツク部材がそれぞれ少くとも
   一部に金属化パタンを形成された第１の主表面と
   その反対側の第２の主表面を有し、上記電極が上
   記第１の主表面に取付けられ、上記陰極構体が上
   記第２の主表面に取付けられ、上記セラミツク部
   材の上記第１の主表面上の上記金属化パタンに第
   １の中間部材が取付けられ、上記第１の中間部材
   が機械的応力低減手段を含み、上記電極の少くと
   も１つが上記中間部材に取付けられて成る陰極線
   管用多ビーム電子銃。 ２ 複数個の陰極構体と表面に金属化パタンを有
   するセラミツク部材により位置決め保持された少
   くとも１個の電極とを含む陰極線管用多ビーム電
   子銃の組立方法であつて、 (a) 一方が他方より低い融点を有する２つの金属
   層を貼り合わせたものから成る中間部材をその
   融点の低い方の金属層が上記セラミツク部材の
   主表面に接するようにその主表面上に配置する
   段階と、 (b) 上記中間部材を上記金属化パタンに位置合わ
   せして互いに重ね合わす段階と、 (c) 上記セラミツク部材と上記重ね合わされた中
   間部材を上記融点の低い方の金属層を熔融する
   に足る温度に加熱して上記中間部材を上記セラ
   ミツク部材の上記主表面に取付ける段階と、 (d) 上記中間部材を取付けた上記セラミツク部材
   を室温まで冷却する段階と、 (e) 上記中間部材の上記各部を弱化架橋領域で除
   去し、電気的に分離された複数個の電気接触部
   分を形成する段階と、を含む方法。