JPH10116566A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】含浸型陰極構体からの電子の放出量を安定させ
ることができ、かつ低消費電力である陰極線管用電子銃
を提供する。 【解決手段】電子放射性物質が含浸してある多孔質基体
金属５３が表面に設けられ、かつ電流が流れることによ
って発熱して電子を放出する含浸型陰極構体５１と、含
浸型陰極構体５１の温度を検出する温度検出手段２４
と、温度検出手段２４によって検出された含浸型陰極構
体５１の温度に基づいて含浸陰極構体２１の温度を一定
に保持するように含浸型陰極構体５１に流す電流量を制
御する電流制御回路５５とを有するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管用電子銃
に関し、特に、電子放出特性が安定化した含浸型陰極構
体に特徴を有する陰極線管用電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】含浸型陰極構体は、たとえば空孔率２０
％の多孔質基体金属に、電子放射物質を含浸させ、その
多孔質基体金属をカップ体に接合し、このカップ体を陰
極スリーブに接合して形成される。陰極スリーブ内に
は、電子放射物質が含浸された多孔質基体金属を加熱す
るヒータが装着される。含浸型陰極構体（カソード）
は、高電流密度で動作し長寿命であるため、衛星搭載用
などの進行波管あるいは高品位映像システム用ブラウン
管、撮像管などに用いられる電子銃のカソードとしてよ
く用いられている。上記のような傍熱形の陰極構体（カ
ソード）を用いた陰極線管は、当該カソードから十分な
量の熱電子を放出するために、ヒータによってカソード
を高い温度に加熱する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
傍熱型のカソードでは、ヒータが陰極スリーブ内に設け
られていることから、カソードを加熱するのに時間がか
かり、画面を現出させる時間を短縮させるには、常時ヒ
ータを予備加熱する必要があり、消費電力が大きいとい
う問題があった。加えて、カソードを高温に保持するの
にも、比較的大きな熱量が必要であることから、消費電
力が一層増大するという問題があった。

【０００４】一方、電子放射性物質が含浸してある多孔
質基体金属をヒータ上に直接設けるタイプの直熱型カソ
ードを用いた場合には、傍熱型のカソードのような問題
は発生せず、消費電力が少なくて済む。しかし、陰極線
管の製造上のバラツキや加熱ヒータの動作中の電気抵抗
値の変化により、カソードの温度が変化し、これにより
カソードの熱電子放出特性が変化し、陰極線管の画面の
表示内容が変化し、均一でないという問題があった。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、含浸型陰極構体からの電子の放出量
を安定させることができ、かつ低消費電力である陰極線
管用電子銃を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る陰極線管用
電子銃は、直流電源からの電流によって発熱する発熱体
の表面に電子放射性物質が含浸してある多孔質基体金属
が直接設けられ、前記発熱体の発熱によって電子を放出
する含浸型陰極構体と、前記含浸型陰極構体の温度を検
出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出
された前記含浸型陰極構体の温度が所定の温度になるよ
うに、前記含浸型陰極構体に流す電流を制御する電流制
御手段とを有する。

【０００７】本発明に係る陰極線管用電子銃は、前記温
度検出手段は、前記含浸型陰極構体に設けられた熱電対
である。

【０００８】本発明に係る陰極線管用電子銃では、含浸
型陰極構体に電流を流すとその表面に設けられた電子放
射性物質が含浸してある多孔質基体金属が直接加熱さ
れ、熱電子を放出することになる。これと同時に、温度
検出手段によって検出される含浸型陰極構体の温度が電
流制御手段にフィードバックされ、電流制御手段では、
含浸型陰極構体の温度を一定に保つように含浸型陰極構
体に流す電流を調整する。したがって、含浸型陰極構体
の温度が一定に保たれるため、熱電子の放出量が安定
し、かつ消費電力が低減されることになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る陰極線管用電
子銃の実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１０】図１は、本発明に係る陰極線管用電子銃に
おける含浸型陰極構体（カソード）を示す斜視図であ
り、図２は本実施形態に係る陰極線管（ＣＲＴ）の概念
図、図３は本実施形態に係る陰極線管用電子銃を説明す
るための図である。

【００１１】まず、陰極線管（ＣＲＴ）および電子銃の
全体構成について説明する。図２に示すように、ＣＲＴ
２０は、パネルガラス２２と、ファンネルガラス２４と
を有し、これらがフリットガラス２６で融着され、内部
が高真空に維持されている。ファンネルガラス２４のネ
ック部２８には、ネック部２８と複数のステムピン１３
ａが設けられたステム１３とを加熱溶着することによ
り、電子銃３０が封入内蔵されている。パネルガラス２
２の内面には、蛍光面３２が形成してあり、その背面に
アパーチャグリル３４が装着されている。また、ネック
部２８の外周には、偏向ヨーク３６が装着してあり、電
子銃３０から放出・制御・加速・集束された３本の電子
ビームは、偏向ヨーク３６によって偏向されることによ
り、蛍光面３２の全面を走査するようになっている。

【００１２】電子銃３０は、図３に示すように、陰極部
の前部に、第１グリッドＧ１、第２グリッドＧ２、第３
グリッドＧ３、第４グリッドＧ４、第５グリッドＧ５、
第６グリッドＧ６および第７グリッドＧ７が、この順で
絶縁支持体であるビードガラス１２に対して、その長手
方向に沿って所定間隔で固定してある。

【００１３】第１グリッドＧ１および第２グリッドＧ２
は、それぞれ制御電極と加速電極であり、例えば０Ｖと
３００Ｖの電圧がそれぞれ印加される。第３グリッドＧ
３、第４グリッドＧ４および第５グリッドＧ５は、集束
用電極であり、第３グリッドＧ３および第５グリッドＧ
５の動作電圧は、約２７ｋＶであり、第４グリッドＧ４
は約８〜９ｋＶの可変電圧である。第６グリッドＧ６お
よび第７グリッドＧ７は、偏向板を構成する平板状のコ
ンバージェンス用電極であり、第６グリッドＧ６には、
２４〜２５ｋＶの電圧が印加され、第７グリッドＧ７に
は、２７ｋＶの電圧が印加される。

【００１４】一方、陰極部は、含浸形陰極構体２１Ｒ，
２１Ｇおよび２１Ｂを有しており、これらの陰極構体２
１Ｒ，２１Ｇおよび２１Ｂは、直接電流を流すことが可
能なように、高融点金属からなる陰極支持棒１１に固定
されている。また、各ステムピン１３ａは駆動回路６０
に接続されている。

【００１５】次に、上記の各含浸型陰極構体について説
明する。カラー陰極線管の場合には、一本の電子銃につ
いて、陰極構体は、Ｒ，Ｇ，Ｂ用に三本準備される。各
陰極構体は、同一構成なので、以下の説明では、一本の
含浸型陰極構体５１について説明する。

【００１６】図１に示すように、本実施形態に係る含浸
型陰極構体５１は、電流を流すことにより発熱するヒー
タ５２と、ヒータ５２の表面に直接設けられた電子放射
物質が含浸してある多孔質基体金属５３と、多孔質基体
金属５３の近傍のヒータ５２の表面に設けられた熱電対
５４とから基本的に構成されている。

【００１７】ヒータ５２は、例えば、鉄、クロム、アル
ミニウム等の成分からなる高融点金属から構成され、駆
動回路６０とステムピン１３ａを介して接続されてお
り、前記駆動回路６０から供給される直流電流により所
定温度に発熱する。このときの加熱温度は、例えば９０
０〜１０００℃程度である。

【００１８】多孔質基体金属５３は、加熱されることに
より熱電子を放出する電子放射性物質が含浸された基体
金属であるが、ヒータ５２を構成する金属表面に塗布あ
るいは溶着等されることによって設けられている。多孔
質基体金属５３としては、例えば空孔率が約２０％の多
孔質基体Ｗからなるカソードペレット等が用いられる。
電子放射性物質としては、例えば、モル比で４：１：１
のＢａＯ，ＣａＯ，Ａｌ2 Ｏ3 からなる電子放射性物質
が用いられる。

【００１９】熱電対５４は、高融点金属からなり、ヒー
タ５２の表面に溶接されている。この熱電対５４は、ス
テムピン１３ａに接続されており、熱電対５４の検出し
た温度信号５４ｓはステムピン１３ａを通じて上記の駆
動回路６０にフィードバックされている。熱電対５４に
は、ヒータ５２の加熱温度を考慮して、例えば、白金・
ロジウム型やクロメル−アルメル型等を使用することが
できる。なお、温度検出手段として、熱電対の代わり
に、白金測温抵抗体等を用いることも可能である。

【００２０】駆動回路６０は、たとえば、商用電源を直
流に変える直流回路や、定電圧回路や、ヒータ５２の直
流電源回路等を有しているとともに、図４に示すよう
に、ヒータ５２の設定温度に対応する指令電圧Ｖｒと熱
電対５４の出力信号５４ｓとの差を算出する減算回路５
６と、減算回路５６の出力信号Ｖｅが入力されて対応す
る電流Ｉｏをヒータ５２に出力する電流制御回路５５と
を有する。

【００２１】上記のように構成される含浸型陰極構体５
１を有する陰極線管の動作の一例について説明する。ま
ず、上記した指令電圧Ｖｒに所望の電圧を設定して電流
制御回路５５によって、ヒータ５２に直接所定の電流を
流す。これにより、ヒータ５２および多孔質基体金属５
３が所定の温度に加熱され、多孔質基体金属５３から熱
電子が放出される。また、第１グリッドＧ１〜第７グリ
ッドＧ７に所定の電圧および映像信号を印加すると、電
子ビームがパネルガラス２２の内面の蛍光面３２に照射
されて、パネルガラス２２の外面に映像が映し出され
る。

【００２２】この間、常時、含浸型陰極構体５１のヒー
タ５２表面の熱電対５４から温度信号が減算回路５６に
フィードバックされており、含浸型陰極構体５１のヒー
タ５２の温度が変化しても、この変化が電圧Ｖｅとして
電流制御回路５５に入力され、ヒータ５２の温度が一定
に保持されるように電流量Ｉｏが調整される。このた
め、含浸型陰極構体５１の多孔質基体金属５３の加熱温
度を一定に保持することができ、熱電子の放出量が安定
化されることになり、陰極線管の画面の表示内容が変化
するのを防止することができる。また、本実施形態で
は、含浸型陰極構体５１を構成するヒータ５２によって
直接多孔質基体金属５３を加熱するため、消費電力が比
較的少なくてすむため、省エネルギ型の陰極線管用電子
銃とすることができる。

【００２３】なお、本実施形態にかかる電子銃は、カラ
ー陰極線管に適用する場合について説明したが、カラー
陰極線管以外の酸化物陰極を有する陰極線管にも適用可
能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る陰極
線管用電子銃によれば、含浸型陰極構体の多孔質基体金
属の加熱温度を一定に保持することができ、熱電子の放
出量が安定化されることになり、陰極線管の画面の表示
内容が変化するのを防止することができる。また、本発
明に係る陰極線管用電子銃によれば、含浸型陰極構体を
構成する発熱体に電流を流して、直接多孔質基体金属を
加熱するため、消費電力が比較的少なくてすむため、省
エネルギ型の陰極線管用電子銃とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る陰極線管用電子銃における陰極構
体の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る陰極線管用電子銃が適用される陰
極線管の一例を示す概念図である。

【図３】本発明に係る陰極線管用電子銃の一例を示す概
略構成図である。

【図４】本発明に係る陰極線管用電子銃におけるヒータ
の電流制御部の概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

５１… 含浸型陰極構体、５２… ヒータ、５３… 多
孔質基体金属、５４…熱電対、５５… 電流制御回路、
５６… 減算回路、６０… 駆動回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源からの電流によって発熱する発熱
   体の表面に電子放射性物質が含浸してある多孔質基体金
   属が直接設けられ、前記発熱体の発熱によって電子を放
   出する含浸型陰極構体と、 前記含浸型陰極構体の温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された前記含浸型陰極構
   体の温度が所定の温度になるように、前記含浸型陰極構
   体に流す電流を制御する電流制御手段とを有する陰極線
   管用電子銃。
2. 【請求項２】前記温度検出手段は、前記含浸型陰極構体
   に設けられた熱電対である請求項１に記載の陰極線管用
   電子銃。
3. 【請求項３】前記熱電対は、前記含浸型陰極構体に溶接
   されている請求項２に記載の陰極線管用電子銃。