JPH1083772A - カラー陰極線管用電子銃 - Google Patents

カラー陰極線管用電子銃

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JPH1083772A
JPH1083772A JP8238830A JP23883096A JPH1083772A JP H1083772 A JPH1083772 A JP H1083772A JP 8238830 A JP8238830 A JP 8238830A JP 23883096 A JP23883096 A JP 23883096A JP H1083772 A JPH1083772 A JP H1083772A
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grid electrode
cathode
tab
ray tube
expansion coefficient
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JP8238830A
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Yukihisa Shiraishi
恭久 白石
Shinichi Ishinagakawa
伸一 石長川
Sakae Ishii
栄 石井
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Hitachi Ltd
Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48Electron guns
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    • H01J29/48Electron guns
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    • H01J2229/00Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/48Electron guns
    • H01J2229/50Plurality of guns or beams
    • H01J2229/502Three beam guns, e.g. for colour CRTs

Abstract

(57)【要約】 【課題】陰極構体をカップ状第1グリッド電極に内装し
たカラー陰極線管の始動時の画面の輝度を早く上昇させ
る。 【解決手段】カップ状の第1グリッド電極2に低膨張材
を採用し、第1グリッド電極2を絶縁支持体9に埋設固
定するタブ2bを第1グリッド電極2より大きい熱膨張
係数を有する金属材料を用いる。これにより、サイドビ
ームのスパン変化量を低減でき、カットオフ電圧の変化
を抑制して画面の輝度上昇に要する時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管用
電子銃に係り、特にカップ状の第1グリッド電極内にカ
ソード構体を収納固定した形式のインライン配列された
3電子ビームを発射する電子銃をもつカラー陰極線管用
電子銃に関する。
【0002】
【従来の技術】映像表示あるいはデータ処理端末のモニ
ターに用いる陰極線管は、内面に蛍光体スクリーンを形
成したフェースプレートを有するファンネルと、上記フ
ァンネルに連接して上記蛍光体スクリーンに向けて電子
ビームを発射する電子銃構体を収容したネックとを少な
くとも有する真空外囲器からなる。
【0003】図4は本発明を適用するカラー陰極線管の
一例としてのシャドウマスク型カラー陰極線管の構成を
説明する断面模式図であって、20はフェースプレー
ト、21はネック、22はフェースプレートとネックと
を連接するファンネル、23はフェースプレートの内面
に形成して映像表示面を構成する蛍光体スクリーン、2
4は色選択電極であるシャドウマスク、25はシャドウ
マスクを保持してシャドウマスク構体を構成するマスク
フレーム、26は外部磁気を遮蔽するインナーシール
ド、27はシャドウマスク構体をフェースプレートの側
内壁に植立したスタッドに懸架支持する懸架スプリング
機構、28はネック内に収納して3本の電子ビームBs
(×2),Bcを発射する電子銃、29は電子ビームを
水平と垂直に偏向する偏向装置、30は色純度やセンタ
リング補正を行うための外部補正磁気装置、31は内部
導電膜、32は電子銃に各種の信号および動作電圧を供
給するステムピン、33はパネルとファンネルの接続領
域を緊締する耐爆縮用のテンションバンド、34は真空
外囲器の内部の真空度を上げるたのゲッターである。
【0004】同図の構成において、フェースプレート2
0とネック21およびファンネル22とで真空外囲器を
構成し、電子銃28からインラインに発射された3本の
電子ビームBc,Bs×2を偏向装置29で形成される
偏向磁界で水平と垂直の2方向に偏向して蛍光体スクリ
ーン23上を走査させる。なお、Bcはセンタービー
ム、Bsはサイドビームを示す。
【0005】3本の電子ビームBs,Bc×2はステム
ピン32から供給されるそれぞれ赤(サイドビームB
s)、緑(センタービームBc)、青(サイドビームB
s)の色信号で変調され、蛍光体スクリーン23の直前
に配置されたシャドウマスク24のビーム通過孔で色選
択を受けて蛍光体スクリーン23を構成する赤、緑、青
の3色の蛍光体モザイクのそれぞれに射突することによ
り、所要のカラー映像を再生する。
【0006】電子ビームは電子銃28から蛍光体スクリ
ーン23に至る途上で偏向装置29で形成される水平お
よび垂直の偏向磁界を通過することで蛍光体スクリーン
23の全面に2次元走査される。
【0007】図5は上記したカラー陰極線管に用いられ
る電子銃の構成の一構成例を説明する側面図であって、
1は陰極構体、2は第1グリッド電極、3は第2グリッ
ド電極、4は第3グリッド電極、5は第4グリッド電
極、6は第5グリッド電極、7は第6グリッド電極、8
はシールドカップ、9は絶縁支持体、32はステムピ
ン、35はステムである。
【0008】同図において、第1グリッド電極2はカッ
プ状の電極であり、その内部に陰極構体1が収納されて
いる。
【0009】また、シールドカップ8は陽極である第6
グリッド電極7に固定されており、第1グリッド電極2
および第2グリッド乃至第6グリッド電極7は所定の配
列および間隔をもって管軸方向に同軸に各グリッド電極
側壁に設けたタブをマルチフォームガラス材料からなる
絶縁支持体9に埋設して固定される。
【0010】また、陰極構体1は絶縁材料で被覆したヒ
ータを内装し、その一端に電子放出面を形成してスリー
ブ内に懸架され、このスリーブをセラミック材からなる
絶縁基板を介して陰極支持体に固着している。
【0011】そして、上記陰極支持体はカップ状の第1
グリッド電極の内部に挿入されて、その開放端部分で溶
接されている。
【0012】なお、この種の電子銃に関する従来技術を
開示したものとしては、例えば特開平7−161309
号公報等を挙げることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】カップ状の第1グリッ
ド電極内に組み込んだ形式の陰極構体を備えた陰極線管
用電子銃では、その陰極構体を構成する陰極の電子放出
面と第1グリッド電極の底面の内面との間の間隙は高精
度で設定される。
【0014】3つの陰極構体をカップ状の第1グリッド
電極内にインラインに配列した電子銃では、そのセンタ
ービームとサイドビームの間隔は、陰極線管を始動した
ときの第1グリッド電極の温度膨張により変動して当該
カップ状の第1グリッド電極がドーム状に変形し、第1
グリッド電極の電子ビーム通過孔が形成されているカッ
プ状の底面と陰極の電子放出面との間の間隙が拡大する
と共に、サイドビームの電子ビーム通過孔がセンタービ
ームに対して所定の間隔より大きくなり、所謂STCド
リフトが発生すると共に所定の輝度に達するまでの時間
が長くなる。
【0015】図6はカップ状の第1グリッド電極の熱変
形を説明する模式図であって、第1グリッド電極のみを
断面で示し、内装する陰極構体は図示を省略してある。
【0016】同図において、2は第1グリッド電極、2
aは電子ビーム通過孔、2bはタブ、9は絶縁支持体で
ある。
【0017】第1グリッド電極2がカップ状電極の場
合、当該第1グリッド電極2を絶縁支持体9に埋設支持
する金属性のタブ2bの材質は第1グリッドと同じ材
質、一般には42%Ni−Feが使用されている。
【0018】陰極構体のヒータに給電し、陰極温度が上
昇し、その輻射熱で第1グリッド電極2が熱膨張する
と、タブ2bも熱膨張して矢印A方向に伸び、第1グリ
ッド電極2は矢印B方向に変形し、電子放出面と第1グ
リッド電極2の底面との間の間隔が大きくなる。電子放
出面と第1グリッド電極2の底面との間の間隔が大きく
なるとカットオフ電圧が高くなって、電子ビームの引出
し量が低下することになり、画面輝度の上昇は遅くな
る。
【0019】このように、カップ状の第1グリッド電極
に陰極構体を内装した形式の従来の陰極構体の場合は始
動時における画面の輝度上昇が遅く、安定する時間にも
長時間を要し、またSTCドリフトが大きいという問題
があった。
【0020】図7は陰極構体内装の第1グリッド電極を
有する従来技術の電子銃を用いたカラー陰極線管の始動
時における画面輝度立上り特性の説明図である。
【0021】同図に示したように、従来の陰極線管では
陰極線管を始動した後、設定輝度のレベル10に達する
までの輝度の立上り曲線10aは緩やかである。
【0022】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、陰極線管の始動時の画面の輝度を早く上昇させ
ることができ、かつサイドビームのスパン変化量を低減
してSTCドリフトを抑制できる陰極構体を備えた陰極
線管用電子銃を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第1グリッド電極に低膨張の金属材料で
成形したカップ状の電極を採用し、その第1グリッド電
極を絶縁支持体に埋設固定する金属体タブの材質を第1
グリッド電極より大きい熱膨張係数を有する金属材料を
用いることで、STCドリフトを抑制すると共に画面の
輝度を早く上昇させることができる。
【0024】すなわち、請求項1に記載の第1の発明
は、底面に電子ビーム通過孔を形成してカソード構体を
収納したカップ状の第1グリッド電極を有する複数のグ
リッド電極を管軸方向に所定の配列および間隔をもって
絶縁材に埋設固定してなるカラー陰極線管用電子銃にお
いて、前記第1グリッド電極を絶縁支持体に支持するタ
ブの熱膨張係数T1 と、前記第1グリッド電極の熱膨張
係数T2 がT1 >T2 であることを特徴とする。
【0025】この構成において、陰極線管の始動時にヒ
ータにより陰極が加熱され、電子放出面にある電子放射
物質から電子ビームが放射されて陰極電流(所謂カソー
ド電流)が流れる。
【0026】このカソード電流は制御グリッドである第
1グリッド電極と陰極の上記電子放出面との間隔寸法に
より決まり、この間隔が狭くなるとカソード電流が大き
くなり、画面上の輝度が上昇する。
【0027】ヒータにより加熱された陰極は熱膨張によ
り第1グリッド電極側に向かって伸びるため、陰極と第
1グリッド電極の底面(電子ビーム通過孔を形成した底
面)との間の間隔が狭くなる。次に、熱伝導により陰極
支持構体が陰極とは反対方向に熱膨張する。その後、熱
伝導により第1グリッド電極及び第1グリッド電極を絶
縁支持体に支持する金属体からなるタブが熱膨張する。
【0028】第1グリッド電極は熱膨張により陰極から
離れる方向に熱膨張し、第1グリッド電極を支持するタ
ブが熱膨張することで第1グリッド電極の側面を押し、
第1グリッド電極の陰極と対向する面(底面)が陰極の
反対方向に半円状に変形する。
【0029】ここで、第1グリッドを支持する金属体の
タブの材料を第1グリッド電極より熱膨張の大きい材料
を用いることで、タブが熱膨張により伸びて第1グリッ
ドの側面を押す力が大きくなり、更に第1グリッド電極
の陰極と対向する面が陰極とは反対方向に変形し、陰極
と第1グリッド電極との間隔が広くなる。
【0030】第1グリッド電極が熱膨張により変形して
安定した一関係となるまでの時間を安定時間とするが、
安定時間のときの陰極と第1グリッド電極の間隔は従来
の構造よりも広くなっている。陰極と第1グリッド電極
の間隔は従来の構造よりも広くなった安定時間のときに
輝度を調節する。
【0031】陰極と第1グリッド電極の間隔が従来の構
造よりも本発明では広くなっていても同じ輝度に調節す
るため、始動時に陰極が第1グリッド電極側へ熱膨張
し、従来と同じ陰極と第1グリッド電極の間隔において
はカソード電流は大きく、画面上の輝度上昇は早くな
る。
【0032】また、サイド電子ビームであるR(赤)ビ
ームとB(青)ビームのスパン変化量については第1グ
リッド電極の熱膨張係数が小さいと安定時のR−Bスパ
ン変化量と始動時のR−Bスパン変化量が小さくなるた
め蛍光面でのR−Bビームのスパン変化量が小さくなり
STCドリフトが抑制される。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【0034】図1は本発明によるカラー陰極線管用電子
銃の1実施例を説明する要部断面図であって、1は陰極
構体、1aはスリーブ、1bは電子放出面、1cは陰極
支持体、1dは絶縁基板、1eは絶縁基板支持部材、1
fはヒータ、2は第1グリッド電極、2aは電子ビーム
通過孔、2bは第1グリッド電極固定タブ、9は絶縁支
持体である。
【0035】同図において、第1グリッド電極2は電子
ビーム通過孔2aを形成した底部を有するカップ状電極
であり、その内部に陰極構体1が内装されている。陰極
構体1はヒータ1fを内蔵して第1グリッド電極2の内
底面側に電子放出面1bを有したスリーブ1aを陰極支
持体1cと絶縁基板1dを介して絶縁基板支持部材1e
に固定され、絶縁基板支持部材1eを第1グリッド電極
2の側壁内部に溶接等で固定される。
【0036】第1グリッド電極2の外側壁には第1グリ
ッド電極固定タブ2bが取り付けられており、このタブ
2bをマルチフォームガラスからなる絶縁支持体9に埋
設して固定される。
【0037】第1グリッド電極2の底面に形成した電子
ビーム通過孔2aは陰極構体1の電子放出面1bに対し
て陰極構体1の中心線X上に位置する。
【0038】図2は図1で説明したカップ状の第1グリ
ッド電極の熱変形を説明する模式図であって、電源が入
っていない状態(コールド状態)での位置を点線で示
し、電源を投入して熱変形し、安定した状態を実線で示
す。なお、陰極構体は図示を省略してある。
【0039】同図は、第1グリッド電極2はFe−Ni
合金を使用し、第1グリッド電極固定タブ2bとしてス
テンレス合金を用いたときの安定時の電極断面図を示
す。
【0040】すなわち、第1グリッド電極2を絶縁支持
体9に支持するタブ2bの熱膨張係数T1 と、前記第1
グリッド電極の熱膨張係数T2 がT1 >T2 となるよう
な材料を用いることで、タブ2bが熱膨張して矢印A’
方向に大きく変形し、第1グリッド電極2の側壁を内方
に変形させる。第1グリッド電極2は低膨張率の材料で
構成されているため、熱変形は少なく、サイドビーム間
のスパン変化は少なくなり、かつ上記タブ2bによる側
壁の押圧で陰極構体の電子放出面との間の間隙を大きく
変化させることがない。その結果、カットオフ特性に大
きな変化が生じない。
【0041】図3は陰極構体内装の第1グリッド電極を
有する本発明の電子銃を用いたカラー陰極線管の始動時
における画面輝度立上り特性の説明図である。
【0042】同図に示したように、本発明による電子銃
を用いたカラー陰極線管では、陰極線管を始動した後、
設定輝度のレベル10に達するまでの輝度の立上り曲線
10bは急峻となり、所定輝度に達して安定状態になる
時間が短縮される。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カップ状の第1グリッド電極に低膨張材を使用し、第1
グリッドを絶縁支持体に支持するタブの熱膨張係数が第
1グリッド電極の熱膨張係数より大きい材料を用いるこ
とにより、始動時の画面の輝度は早く上昇すると共に、
サイドビーム間のスパン変化量を低減してSTCの劣化
が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカラー陰極線管用電子銃の1実施
例を説明する要部断面図である。
【図2】図1で説明したカップ状の第1グリッド電極の
熱変形を説明する模式図である。
【図3】陰極構体内装の第1グリッド電極を有する本発
明の電子銃を用いたカラー陰極線管の始動時における画
面輝度立上り特性の説明図である。
【図4】本発明を適用するカラー陰極線管の一例として
のシャドウマスク型カラー陰極線管の構成を説明する断
面模式図である。
【図5】カラー陰極線管に用いられる電子銃の構成の一
構成例を説明する側面図である。
【図6】カップ状の第1グリッド電極の熱変形を説明す
る模式図である。
【図7】陰極構体内装の第1グリッド電極を有する従来
技術の電子銃を用いたカラー陰極線管の始動時における
画面輝度立上り特性の説明図である。
【符号の説明】
1 陰極構体 1a スリーブ 1b 電子放出面 1c 陰極支持体 1d 絶縁基板 1e 絶縁基板支持部材 1f ヒータ 2 第1グリッド電極 2a 電子ビーム通過孔 2b 第1グリッド電極固定タブ 9 絶縁支持体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 栄 千葉県茂原市早野3350番地 日立エレクト ロニックデバイシズ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】底面に電子ビーム通過孔を形成してカソー
    ド構体を収納したカップ状の第1グリッド電極を有する
    複数のグリッド電極を管軸方向に所定の配列および間隔
    をもって絶縁材に埋設固定してなるカラー陰極線管用電
    子銃において、 前記第1グリッド電極を絶縁支持体に支持するタブの熱
    膨張係数T1 と、前記第1グリッド電極の熱膨張係数T
    2 がT1 >T2 であることを特徴とするカラー陰極線管
    用電子銃。
JP8238830A 1996-09-10 1996-09-10 カラー陰極線管用電子銃 Pending JPH1083772A (ja)

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JPS5613643A (en) * 1979-07-13 1981-02-10 Hitachi Ltd Electron gun for cathode-ray tube

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