JPH11265663A - 電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＲＴの色再現性を良好なものとし、かつ、
実用寿命を延ばすことができる電子銃を提供すること。 【解決手段】 各陰極Ｋは、スリーブ３２と、このスリ
ーブ３２内部に配設されたヒーター４０と、スリーブ３
２の長手方向の一端に設けられた基体金属４２と、この
基体金属４２の上面に形成された電子放射性物質層４３
とを備えている。各スリーブ３２は、セラミックディス
ク３０の裏面側でＶタブ３４によって陰極支持棒２８に
連結されて支持されている。基体金属４２側の３つのス
リーブ３２の中心が同直線上に配置される。３つのスリ
ーブ３２の各ヒーター４０を加熱した際に、真ん中の１
つのスリーブ３２のカソード温度が両側に位置する２つ
のスリーブ３２のカソード温度と同一となるように、真
ん中のスリーブの支持片距離Ｌ１を両側の２つのスリー
ブ３２の支持片距離Ｌ２よりも短くしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、ＣＲＴ１０は、パネ
ルガラス１２とファンネルガラス１４を有し、これらが
図示しないフリットガラスで融着され、内部が高真空に
維持されている。ファンネルガラス１４のネック部１６
には電子銃１８が封入内蔵されており、ネック部１６
は、その後端部において電子銃１８に接続される複数の
ピン２０をＣＲＴ１０の外部に露出させて保持してい
る。また、ファンネルガラス１４のコーン部内面、およ
びネック部１６の電子銃１８接触面には内装カーボン２
２が塗布されており、コーン部に埋め込まれたアノード
ボタン２４を介して、ＣＲＴ１０の外部から電圧を印加
できるようになっている。

【０００３】パネルガラス１２の内面には、蛍光面２６
が形成されており、その背面にアパーチャグリル２８が
装着されている。ネック部１６の外周には、不図示の偏
向ヨークが装着されており、電子銃１８から放出、制
御、集束された３本の電子ビームはこの偏向ヨークによ
って偏向されることにより蛍光面２６の全面を走査する
ようになっている。

【０００４】図６は、電子銃１８の構成を示す説明図で
ある。同図に示すように、電子銃１８は、陰極構体Ｋ
Ａ、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がこの順
番で絶縁支持体であるビードガラス１９に対してその長
手方向に沿って所定間隔で固定されることにより構成さ
れている。

【０００５】図７は陰極構体ＫＡの構成を示す断面図で
ある。陰極構体Ｋは、ＲＧＢ用の３本の陰極Ｋ（ＫＲ、
ＫＧ、ＫＢ）を支持する陰極支持棒２８が埋め込まれた
セラミックディスク３０を主体としている。各陰極Ｋ
は、それぞれほぼ円筒状のスリーブ３２を備えており、
このスリーブ３２は、その直径方向の両端においてスリ
ーブ３２に連結されているＶ字状を呈する金属線材から
なる支持片（以下Ｖタブという）３４によって陰極支持
棒２８に連結されている。各スリーブ３２の内部には、
セラミックディスク３０に固定された金属支持棒３６で
支持されているヒータレスト３８に接続されたヒーター
４０がそれぞれ挿入されている。各ヒーター４０は同一
の発熱量でスリーブ３２と基体金属４２を加熱するよう
になっている。

【０００６】図８は、各陰極Ｋの構成を示す説明図であ
る。陰極Ｋは、スリーブ３２と、このスリーブの長手方
向の一端に設けられた基体金属４２と、スリーブ３２内
部に配設された不図示のヒーター４０（図７参照）と、
スリーブ３２を支持するＶタブ３４とを備えている。基
体金属４２は、その上面に電子放射性物質層４３が形成
されている。また、スリーブ３２の基体金属４２の箇所
からＶタブ３４が連結された箇所までの距離を支持片距
離Ｌとしたときに、３つの陰極Ｋは、各支持片距離Ｌが
同一寸法となるように構成されている。

【０００７】このように構成された電子銃１８を具備す
るＣＲＴ１０の製造工程には、基体金属４２の上面に形
成された電子放射性物質層４３に対する分解活性処理と
エージング処理が含まれている。上記分解活性処理は、
基体金属４２と電子放射物質層４３から良好な電子放出
特性を得る目的で行われるものであり、上記エージング
処理は、その電子放出特性をより安定化させるためにな
されるものである。これら分解活性処理とエージング処
理は、いずれもＣＲＴ１０内を排気しつつまたは真空に
した状態で、各陰極Ｋのヒーター４０を所定温度に加熱
することによってなされる。

【０００８】分解活性処理とエージング処理の際あるい
はＣＲＴの通常動作時には、３つのヒーター４０に電流
が流れ各ヒーター４０がスリーブ３２と基体金属４２を
加熱する。各ヒーター４０にはそれぞれ同じ電流が流れ
て同一の熱を生じるようになっている。ここでヒーター
４０によって加熱されたスリーブ３２の熱は、Ｖタブ３
４を介して陰極支持棒２８に伝導されるが、先に述べた
ように、スリーブ３２の基体金属４２の箇所からＶタブ
３４が連結された箇所までの支持片距離Ｌは、３つの陰
極Ｋにおいて同一寸法となるように構成されている。こ
のため、３つの陰極Ｋのスリーブ３２から各陰極支持棒
２８を介してセラミックディスク３０に伝導される熱
量、すなわちスリーブ３２から逃げる熱量も各陰極Ｋに
おいて同一となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両側に
位置する２つのスリーブ３２に挟まれた真ん中の１つの
スリーブ３２は、自らのヒーター４０の熱に加え、両側
の２つのスリーブ３２のヒーター４０からの熱をも受け
るため、両側の２つのスリーブ３２に比較して高温とな
ってしまう。したがって、分解活性処理の際には、２つ
の陰極Ｋとこれら２つの陰極Ｋに挟まれた真ん中の陰極
Ｋとでカソード温度が異なってしまうため、基体金属４
２と電子放射物質層４３の電子放出特性が両側に位置す
る２つの陰極Ｋとこれら２つの陰極Ｋに挟まれた真ん中
の陰極Ｋとで異なってしまうことになりＣＲＴの色再現
性に悪影響を及ぼし好ましくない。また、エージング処
理の際にも、同様に、２つの陰極Ｋとこれら２つの陰極
Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとでカソード温度が異なっ
てしまうため、基体金属４２と電子放射物質層４３の電
子放出特性の安定度合いが両側に位置する２つの陰極Ｋ
とこれら２つの陰極Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとで異
なってしまうことになりＣＲＴの色再現性に悪影響を及
ぼし好ましくない。さらに、ＣＲＴ１０の通常動作時に
おいても、２つの陰極Ｋとこれら２つの陰極Ｋに挟まれ
た真ん中の陰極Ｋとでカソード温度が異なってしまうた
め、各陰極Ｋから放出される電子量、すなわち陰極電流
の値が両側に位置する２つの陰極Ｋとこれら２つの陰極
Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとで異なってしまうことに
なり、ＣＲＴの色再現性に悪影響を及ぼすだけではな
く、真ん中の陰極は、そのカソード温度が高いため、他
の２つの陰極よりも劣化しやすくそのためＣＲＴの色再
現性が早期に劣化し、ＣＲＴの実用寿命が短くなるとい
う問題が生じる。本発明は上述の事情に基づいてなされ
たものであって、本発明の目的は、ＣＲＴの色再現性を
良好なものとし、かつ、実用寿命を延ばすことができる
電子銃を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、所定の長さを有する３つのスリーブと、前記
各スリーブの長手方向の一端に設けられた基体金属と、
前記３つのスリーブの前記基体金属側を挿入する孔がそ
の表面から裏面にわたり貫通形成されたディスクと、前
記各スリーブ内部に配設されたヒーターと、前記ディス
クの裏面に突設された陰極支持棒と、前記陰極支持棒と
スリーブ間を連結し前記基体金属を前記ディスクの表面
に露出させた状態で前記スリーブを支持する支持片とを
備え、前記基体金属側の前記３つのスリーブの中心が同
直線上に配置された電子銃において、前記スリーブの前
記基体金属の箇所から前記支持片が連結された箇所まで
の距離を支持片距離としたときに、両側に位置する２つ
のスリーブに挟まれた真ん中の１つのスリーブの支持片
距離Ｌ１を前記両側に位置する２つのスリーブの支持片
距離Ｌ２よりも短くしたことを特徴とする。

【００１１】本発明では、中心が同直線上に配置された
基体金属側の３つのスリーブのうち、両側に位置する２
つのスリーブに挟まれた真ん中の１つのスリーブの支持
片距離Ｌ１を両側に位置する２つのスリーブの支持片距
離Ｌ２よりも短くしたため、真ん中のスリーブにおける
熱伝導経路がその両側に位置するスリーブの熱伝導経路
よりも短くなり、真ん中のスリーブの熱がその両側に位
置するスリーブの熱よりも支持片に連結された陰極支持
棒とディスクに伝わりやすくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の電子銃の実施の形
態を示す陰極構体の構成を示す断面図、図２は図１の底
面図、図３は図１のＡＡ線断面図である。なお、前述し
た従来の電子銃と同一の部分は同一の符号を付して一部
の図示と説明を省略する。

【００１３】図１乃至図３に示すように、陰極構体ＫＡ
は、３つの陰極Ｋ（ＫＲ、ＫＧ、ＫＢ）を備えており、
これら各陰極Ｋは、セラミックディスク（特許請求の範
囲のディスクに相当）３０の裏面に突設された陰極支持
棒２８にＶタブ（特許請求の範囲の支持片に相当）３４
で連結されている。

【００１４】各陰極Ｋは、所定長さのスリーブ３２と、
このスリーブ３２内部に配設されたヒーター４０と、ス
リーブ３２の長手方向の一端に設けられた基体金属４２
と、この基体金属４２の上面に形成された電子放射性物
質層４３とを備えている。基体金属４２は、ニッケルを
主体として微量のマグネシウムやタングステンなどの還
元剤を含む合金が使用されている。電子放射物質層４３
は、バリウム、ストロンチウムおよびカルシウムなどか
らなるアルカリ土類金属炭酸塩粉末が基体金属４２の上
面に塗布されて形成されている。

【００１５】セラミックディスク３０は、図５で説明し
たＣＲＴ１０のネック部１６の断面形状に対応する外形
形状を呈する板状に形成されており、３つのスリーブ３
２の基体金属４２側を挿入する孔３０Ａがその表面から
裏面にわたり貫通形成されている。

【００１６】各スリーブ３２は、基体金属４２を前記デ
ィスク３０の表面に露出させた状態となるようにセラミ
ックディスク３０の裏面側でＶタブ３４によって陰極支
持棒２８に連結されて支持されている。このＶタブ３４
は、各スリーブ３２の直径方向の両端において各スリー
ブ３２に連結されている。また、Ｖタブ３４は、高融点
の金属線材などからなる線状部材を略Ｖ字状に屈曲して
構成され、その屈曲端が陰極支持棒２８に溶接され、開
放端がスリーブ３２の外周面に溶接されている。そし
て、各スリーブ３２は、基体金属４２側の３つのスリー
ブ３２の中心が同直線上に配置されている。

【００１７】また、図２、図３に示すように、各スリー
ブ３２の配列方向に延在し、各スリーブ３２を挟んで対
面する一対のヒーターレスト３８は、両端部がセラミッ
クディスク３０に埋め込まれている金属支持棒３６に接
続されている。そして、一対のヒーターレスト３８に
は、各スリーブ３２に内蔵されているヒーター４０の入
力端部がそれぞれ接続され、金属支持棒３６に印加され
る電圧がヒーターレスト３８を介して各ヒーター４０に
印加されるようになっている。

【００１８】図４は、スリーブ３２の基体金属４２の箇
所からＶタブ３４が連結された箇所までの距離である支
持片距離Ｌと、この陰極Ｋのカソード温度Ｔとの関係を
示す特性図である（図８参照）。図４に示すように、支
持片距離Ｌに比例してカソード温度Ｔが上昇している。
すなわち、熱伝導経路に相当する支持片距離Ｌが短くな
るほど、スリーブ３２内部に配設されたヒーター４０に
よって加熱されたスリーブ３２の熱がＶタブ３４を介し
て陰極支持棒２８からセラミックディスク３０に伝導さ
れる熱量、すなわちスリーブ３２から逃げる熱量が多く
なることを示している。

【００１９】前述したように、従来の電子銃において
は、真ん中の１つのスリーブ３２は、両側に位置する２
つのスリーブ３２からの熱を受けるからその温度が両側
の２つのスリーブの温度よりも上昇する傾向にあった。
本発明では、３つのスリーブ３２の各ヒーター４０を加
熱した際に、真ん中の１つのスリーブ３２のカソード温
度が両側の２つのスリーブ３２のカソード温度と同一と
なるように、図４に示した支持片距離Ｌとカソード温度
の特性に基づいて、両側に位置する２つのスリーブ３２
に挟まれた真ん中の１つのスリーブの支持片距離Ｌ１を
両側に位置する２つのスリーブ３２の支持片距離Ｌ２よ
りも短くして陰極構体ＫＡを構成している。

【００２０】次に作用効果について説明する。上述のよ
うに構成された電子銃の陰極構体ＫＡは、図５に示した
ＣＲＴ１０のネック部１６に組み込まれた後、製造プロ
セスのうちの分解活性処理が行われる。この分解活性処
理は、基体金属４２と電子放射物質層４３から良好な電
子放出特性を得る目的で行われるものであり、ＣＲＴ１
０内の空気を排気しつつ、各陰極Ｋのヒーター４０を所
定温度に加熱することによってなされる。

【００２１】この分解活性処理を詳しく説明すると、各
陰極Ｋの基体金属４２の上面に形成されている電子放射
物質層４３としてのアルカリ土類金属炭酸塩は、加熱分
解されてアルカリ土類金属酸化物に形成される。このア
ルカリ土類金属酸化物のうち酸化バリウムが電子放射に
寄与する。また、この酸化バリウムは、基体金属４２を
拡散してくる還元剤であるマグネシウムやタングステン
などにより、基体金属４２とアルカリ土類金属酸化物の
界面で還元され、電子放射に寄与する物質（例えば遊離
バリウム）が形成される。このような電子放射に寄与す
る物質は、所定温度で加熱されることにより、良好な電
子放出をすることができるようになる。

【００２２】分解活性処理の際には、３つのヒーター４
０にそれぞれ同一の電流が流れ各ヒーター４０が同一の
発熱量でスリーブ３２と基体金属４２を加熱する。ここ
で、先に述べたように、陰極構体ＫＡは、３つのスリー
ブ３２のヒーター４０を加熱した際に、真ん中の１つの
スリーブ３２のカソード温度が両側の２つのスリーブ３
２のカソード温度と同一となるように、両側に位置する
２つのスリーブ３２に挟まれた真ん中の１つのスリーブ
３２の支持片距離Ｌ１を両側に位置する２つのスリーブ
３２の支持片距離Ｌ２よりも短くしている。したがっ
て、分解活性処理の際に、２つの陰極Ｋとこれら２つの
陰極Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとでカソード温度が同
一となり、基体金属４２と電子放射物質層４３の電子放
出特性が両側に位置する２つの陰極Ｋとこれら２つの陰
極Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとで均一となるため、Ｃ
ＲＴの色再現性が良好なものとなる。

【００２３】また、エージング処理は、上述の分解活性
化処理がなされた各陰極Ｋの電子放出特性をより安定化
させるためになされるものであって、真空状態にあるＣ
ＲＴ１０内に電子銃１８を封入した後、各陰極Ｋのヒー
ター４０を所定温度に加熱することによってなされる。

【００２４】このエージング処理の際にも、３つのヒー
ター４０にそれぞれ同一の電流が流れ各ヒーター４０が
同一の発熱量でスリーブ３２と基体金属４２を加熱す
る。ここで、先に述べたように、陰極構体ＫＡは、３つ
のスリーブ３２のヒーター４０を加熱した際に、真ん中
の１つのスリーブ３２のカソード温度が両側の２つのス
リーブ３２のカソード温度と同一となるように構成され
ている。したがって、２つの陰極Ｋとこれら２つの陰極
Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとでカソード温度が同一と
なり、基体金属４２と電子放射物質層４３の電子放出特
性の安定度合いが両側に位置する２つの陰極Ｋとこれら
２つの陰極Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋとで均一とな
り、ＣＲＴの色再現性が良好なものとなる。

【００２５】さらに、ＣＲＴ１０の通常動作時において
も、陰極構体ＫＡは、３つのスリーブ３２のヒーター４
０を加熱した際に、真ん中の１つのスリーブ３２のカソ
ード温度が両側の２つのスリーブ３２のカソード温度と
同一となるように構成されている。このため、２つの陰
極Ｋとこれら２つの陰極Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋと
でカソード温度が同一となり、各陰極Ｋから放出される
電子量、すなわち陰極電流の値が両側に位置する２つの
陰極Ｋとこれら２つの陰極Ｋに挟まれた真ん中の陰極Ｋ
とで均一となるのでＣＲＴの色再現性が良好となり、ま
た、３つの陰極全ての温度が同一となって各陰極が均一
に劣化するため、ＣＲＴの色再現性が早期に劣化するこ
となくＣＲＴの実用寿命を延ばすことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明の電
子銃は、所定の長さを有する３つのスリーブと、前記各
スリーブの長手方向の一端に設けられた基体金属と、前
記３つのスリーブの前記基体金属側を挿入する孔がその
表面から裏面にわたり貫通形成されたディスクと、前記
各スリーブ内部に配設されたヒーターと、前記ディスク
の裏面に突設された陰極支持棒と、前記陰極支持棒とス
リーブ間を連結し前記基体金属を前記ディスクの表面に
露出させた状態で前記スリーブを支持する支持片とを備
え、前記基体金属側の前記３つのスリーブの中心が同直
線上に配置された電子銃において、前記スリーブの前記
基体金属の箇所から前記支持片が連結された箇所までの
距離を支持片距離としたときに、両側に位置する２つの
スリーブに挟まれた真ん中の１つのスリーブの支持片距
離Ｌ１を前記両側に位置する２つのスリーブの支持片距
離Ｌ２よりも短くした構成とした。そのため、中心が同
直線上に配置された基体金属側の３つのスリーブのう
ち、両側に位置する２つのスリーブに挟まれた真ん中の
１つのスリーブの支持片距離Ｌ１を両側に位置する２つ
のスリーブの支持片距離Ｌ２よりも短くしたため、真ん
中のスリーブにおける熱伝導経路がその両側に位置する
スリーブの熱伝導経路よりも短くなり、真ん中のスリー
ブの熱がその両側に位置するスリーブの熱よりも支持片
に連結された陰極支持棒とディスクに伝わりやすくな
る。したがって、各スリーブのヒーターを加熱した際
に、両側に位置するスリーブからの熱を受ける真ん中の
１つのスリーブのカソード温度を両側の２つのスリーブ
のカソード温度と同一となるようにすることが可能とな
る。この結果、ＣＲＴの製造プロセスにおける分解活性
化処理とエージング処理の際に各陰極のカソード温度を
均一にして各陰極における電子放出特性を同一に調整す
ることでＣＲＴの色再現性を良好なものとすることがで
きる。また、ＣＲＴの通常動作の際にも、各陰極のカソ
ード温度が均一となるので、各陰極の劣化に偏りが生じ
ないため、色再現性が早期に劣化せずＣＲとの実用寿命
を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子銃の陰極構体の構成を示す断面図
である。

【図２】図１の底面図である。

【図３】図１のＡＡ線断面図である。

【図４】支持片距離Ｌと陰極Ｋのカソード温度Ｔとの関
係を示す特性図である。

【図５】ＣＲＴの構成を示す断面図である。

【図６】電子銃の構成を示す説明図である。

【図７】従来の電子銃の陰極構体の構成を示す断面図で
ある。

【図８】陰極単体の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１０……ＣＲＴ、１８……電子銃、Ｋ（ＫＲ、ＫＧ、Ｋ
Ｂ）……陰極、ＫＡ……陰極構体、２８……陰極支持
棒、３０……セラミックディスク、３０Ａ……孔、３２
……スリーブ、３４……Ｖタブ、４０……ヒーター、４
２……基体金属、４３……電子放射物質層、Ｌ……支持
片距離。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の長さを有する３つのスリーブと、
   前記各スリーブの長手方向の一端に設けられた基体金属
   と、前記３つのスリーブの前記基体金属側を挿入する孔
   がその表面から裏面にわたり貫通形成されたディスク
   と、前記各スリーブ内部に配設されたヒーターと、前記
   ディスクの裏面に突設された陰極支持棒と、前記陰極支
   持棒とスリーブ間を連結し前記基体金属を前記ディスク
   の表面に露出させた状態で前記スリーブを支持する支持
   片とを備え、前記基体金属側の前記３つのスリーブの中
   心が同直線上に配置された電子銃において、 前記スリーブの前記基体金属の箇所から前記支持片が連
   結された箇所までの距離を支持片距離としたときに、両
   側に位置する２つのスリーブに挟まれた真ん中の１つの
   スリーブの支持片距離Ｌ１を前記両側に位置する２つの
   スリーブの支持片距離Ｌ２よりも短くした、 ことを特徴とする電子銃。
2. 【請求項２】 前記支持片は、前記スリーブの直径方向
   の両端において前記スリーブに連結されていることを特
   徴とする請求項１記載の電子銃。
3. 【請求項３】 前記支持片は、線状部材を略Ｖ字状に屈
   曲して構成され、その屈曲端が前記陰極支持棒に固着さ
   れ、開放端が前記スリーブの外周面に固着されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子銃。
4. 【請求項４】 前記支持片は溶接により前記スリーブと
   前記陰極支持棒に連結されていることを特徴とする請求
   項１記載の電子銃。
5. 【請求項５】 前記基体金属は、その上面に電子放射性
   物質層が形成されており、前記電子放射性物質層は、前
   記各ヒーターの加熱によって分解活性処理とエージング
   処理がなされること請求項１記載の電子銃。