JPS5925149A - 陰極線管用電子銃及びその製法 - Google Patents

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】 本発明は陰極線慎等についでのヒー１、形成用電子銃の
構造に関するものである。

このような％、’子銃の製造においては、と＜１コ小さ
い輝点直径（７，ポット・サイスつと最小σ〕非点収差
（アステイグ）に関して、最適の性能を得る１こめに、
電極素子（複動ンの形成・組立、および支持について粕
＠な」法上および整列（芯出し）上の色地が必要である
。さらに、陰極に供給される熱は６１１□１１度傾斜を
発生させ、その１こめに最適σ）欠間的および慣性的関
係を劣化させ、それ；こより電子銃の集未能力か低）す
ることかありｔする。

亀イーヒーム銃の外包（エンベローフ′）を成形する１
こめにセラミックを便用−することは、アメリカ合衆国
特許７６、２，９８８，１８４　　、レヒン、および特
許ＩＥｈ８．８８８，５８７　　、マーシャ／Ｉ／、に
おいて開示さ第１１ことおり既知のものである。レヒン
σＪ　特ｉ１’　！こ従えは。

セラミックの外包の内側の機械加工は、（ｌｌ！！ｌ別
Ｑ）電極素子を半径方向および軸方向に精密（こ整列（
芯出１．〕させて配置する１こめの一つの試みである。

この目的の１こめに、−個の誘７０１体外包の内側を機
械加工して、異なつｒニー　ｉｒｑ径の分割部分の間に
肩部を形成し１そこで電極素子同志が隣接するうしかし
、レヒンの特許における教示は、半径方向において平面
な板である電極自身の寸法的および空間的精度な禮ろ問
題を取扱っておらず、ま１こレヒンの特許は熱度形（ひ
ずみ）の問題をも述へていない。セラミックの外包の内
側の支持表面を被覆することによって電極を円筒形に形
成する（Ｉ′４想は。

マーシャルの特許において教示さオ］ている。しかし、
このような被覆を礼なう１こめにｌｅｔ　、外包は。

別個の軸方向分割部分（褪数ンを中間金ｈＩ）β１１に
より相互にｎ′−縦してに［４立てられＺ・；、その場
合にはＧｉＪ示さイ′シ１こ陰極線管（ＣＲＴ）のｊｉ
１￥造においてどのような程度の整列（芯出しンなイリ
ろため１こも整列（心出し）治具が必要である。そｆ’
ｌ故、軸方向に別個の分包部ＩＡ（複数）を組立てるｊ
コめに金屑環を使用することは１寸法的に３ｔｆ：熱変
形問題において得られる整列（芯出しン精度の程度に対
して影響を与えろところの必要ｔ°妥協て゛ゐると信じ
られた。

さらに、管状電極（複数）のうちのあるものＩごけを形
成するｔこめに金属被覆層を利用することは。

マーシャル特許においてＵＩＪ示された電子銃構造にお
いて個別の金属素子のずべてを除去することを示唆する
ものではない；何故ならば、その接続用金属環のいくつ
かが、セラミック外包部分に対して芯が出なけれは（整
列しｔすｉＬばンならない肯Ｖ、埒子（複数）を支持し
ているからである。

それ故、今まで不可能であつｒ、：程度のより精度をも
って電極素子（複数）の空間的整列（芯出し）が達成さ
れる電子銃構造を提供することか１本発明の重要な目的
である。

本発明に従えは１電子ヒーム形成銃は、互に別個の複数
のセラミックの分割部分から構造さ第１゜これらの部分
は電子銃の諸部分の支持体と、電極の焼面学的構造を確
定する表面とを与える一体化構造となっている。従って
異なっｒコ材料から製作されｊコ個別のｆａ極および支
持素子を使用すること−ｂ５不要トなる。電極支持表面
と、セラミックの分割部分（複数）の共通軸との同軸関
係によって。

電極（複数）の軸方向の整列（芯出し）が位１立され、
ここでは電極を別々に構造的に一体にする必要はない。

何故ならは、７に極はこのような表向上に非常に薄い金
属被覆層を１０，０００　　オングストローム以下のオ
ーダーでイ」着させて形成されるからである。締り嵌合
（インク×フィ；エン７・フィツト）接合を形成する隣
り台っｆこセラミックの分割部分の正確に機械加工され
て軸力向にｌｉなり合つｊこ表ω１部を利用することに
より、セラミックの分割ｆｆ１１４分のすべてに対する
共通軸は、別個の分割部分を組合わせるにもかかわらず
、整列（芯出しン泊其の助けを借りずに確立される。こ
のように形成され１こ一体の支持体／電極構造は、温度
傾斜に刻しては一つの材料として応答する。それ故セラ
ミック材料を適切蚤こ選択することは１本発明を実施す
るｌこあたって重要な要因である。セラミック月別は、
共通軸に沿って整列（芯出しりされる軸方向分割部分同
の締り嵌合をｅｆ）ｆコえるのに必要な程度の精度に機
械加工ができなけｒばならない；この場合この共通軸は
また。軸方向分割部分円に形成され１こビーム方向側は
用Ｆ」孔のための幾何学的軸をなし、ま１コ、電極形成
用被覆層の１こめの円筒状で半径方向の支持表面をも形
成する。それ故、軸方向のセラミックの分割部分（複数
）は、隣接する分割ｇｌＸ分の締り嵌合と、ｆｆＬ極の
形状と、ビーム指向用内孔の設定とを適切な空間関係を
保って収容するのに必要な軸方向の断面積を持っている
。

の ；’Ｉ”　７ｉｓに薄い被覆層と軸対称構造とＸ組合わ
せにより、従来の、およびすべての他の以前の１”ｂ、
子銃設旧に共通した熱友Ｊｂか実質的に除去さＪ−Ｌる
。

軸方向のセフミック分割部分の締り嵌合による組立は、
積重ねる０口に分割ｇ１４分（複数）を別々に温度差を
つけて加熱して組立後に共通の周囲温度まで冷却するこ
きにまり行なってもよい。別個の分割部分（複数）の半
径方向におＣフる外側の外包１こめに１分割部分間の軸
方向の重なりかｎ状部により規定されている。

電子銃を一層頑丈にするｔこめに、セラミックの軸方面
分！ｉ１１部分（複数９のｌｉ立に当り、既知の方法な
便Ｊ’＋」Ｌ、てセフミックの分割性１分のＲ部、接合
をメタライジングとブレージング（ろうイ１け９とによ
り行なってもよい。

さて１図についてＨ）細に述べると、第１−に不発ｌυ
」に従って組立てられ、参照番門１０で一般的に示さ１
１る代表的陰極線肯（ＣＲ’ｌ’）を示す。この陰極線
篇は真空外包（ユンベロープ）まｆコは管（バルブ）１
６と、観察用ヌクリーン（ｉｔ１＋１山ｊ）１２と’ｆ
（Ｊ、子銃２２とを有している。電ｑｈ　（ｉ＋＋向ヨ
ークＩＩＩＪ、口１θ）　＝Ｅう・こ外包の外側に備え
られている。電子ビームの静電偏向の為には、外包の内
側に配ｆｒｒｊされｆコ僧向板か利用されるでｊ〕ろう
。外包１６１．ｉ、観察用スクリーンの部分を形成する
透明なフェース・ブレート（面板）と、後方に向−）で
縮まるファンネル部１７と、電子銃２２をその中に有す
る円筒状のネックｉｔｓ　２０とを持っている。ファン
ネルｆｆＢ　１７　（７）　ｊｌ、’ｉ；の一ケ所に高
ｆ［Ｊ、圧ボタン１８が突き抜りて、内側表面上のアク
アタックのような導電性被覆層１４に内側で接続される
。

第４図に示すような観察用スクリーンはフェース・グレ
ート上に付着した内部蛍光体ｍ１８を持っている。薄い
アルミニウム膜１５か蛍光体［１Ｂ上にイ」着され、観
察用スクリーンの電位を確立する１こめに導電性被覆層
１４上に重なる。

電子銃２２は既知の方法で外包１６のネック部２０内に
配置される。ネック部２０はガラスで作るが、まｔコセ
ヲミツク材料で作ってもよい。図の実施例Ｉこおいて１
ｍ電子銃２は低亀圧集末、電磁偏向型式のものであり、
陰極２４．格子２６．加速電極２８．アインツエル・レ
ンズ電極８０および８２．および集束電極８４より成る
６個の電極を備えている。こオ′」らの電極は、陰極２
４を除いて、一連の積重なつ１こ軸方向での分割部分８
６．８８．４０．４２　、および４４内に付着した非電
に薄い金属被覆層である。分割部分を作る材料は、コー
ニング・ガラス会社が製造するＭＡＣＯＲのような剛性
を有し、且つ機械加工性の絶縁セラミックである。組立
ｍ具等に頼らずニ［子銃２２の部品の半径方向および軸
方向の整列（芯出し）を与えるために、これらの軸方向
の分割部分を図示の形状に精密機械加工する。

電子銃２２の軸方向の一端において、軸方向分割部分８
６は格子２６を形成する内側金属被覆層を備える。第５
図で一層はっきりと見られるように、この被覆層はアパ
ーチュア（孔）４６の表面を経て分割部分８６の半径方
向の面４８上まで延び、かつ半径方向にアパーチュア（
孔）４６の直径の少くとも２倍の距離まで延びている。

セフミッーク分割部分８６内に埋め込まれて導体５２に
より格子電圧７ｏ、源に接続されるピン５ｏを通って格
子２６に電位が印加されろ。

陰極２４は機械加工したセヮミック支持素子５４により
軸方向の分割部分８６内に圧入されて支持される。陰ｔ
ｉｉＩＫ２４はニッケルの円筒で作られ軸方向の一端５
６にキャップ（蓋）がついており、その上に丁ＬＬ子放
射材料６０か付着されている。ヒータ（加熱１ｊ５１　
）６２が円筒の陰極２４の内に配置されている。その支
持体５４とヌベーサ６４とｌこまり、陰極２４は分割Ｈ
ＨＨ分ナー６６により所定の位置に組立てて保持される
。

分割部分８６の半径方向において外側の部分は、部分６
８において屑状に段をつけられて直径の減少し７０を持
つ分割部分８８の軸方向に１なり合う部分と締り嵌合し
ている。陰極２４は熱−けられ１３時、電子ビームを分
割部分８６の面４９に形成され１こ中心アパーチュア（
孔）４６を通して放電する。この放飼４は電子銃２２の
各種の電極に適切な電位を印加し１こ時におこるであろ
う。

分割部分８８の軸方向の両側上の面部分７０と、その中
に形成される内孔７２と、軸力向の一方の細土の内側円
筒表面と１，１．金属層２８で被覆されで電子銃２２の
加速テ１１゜極を形成する。被覆屑２８はｎ部７４にお
いて、ま１こはその近くで終端し、その肩部から分割部
分８８の内側の直径がより大きい部分７６が。

軸方向分割部分８６と軸方向に肩＠Ｂｑｓまで１なり合
う。被覆屑２８はま１こ内孔７２の内側を被覆し、また
軸方向分割部分８８の面部分７０を半径方向に内孔７２
の直径の少くとも２倍の距離まで被覆する。直径の減少
した部分８０は分割部分４０の軸方向の一方の側で分割
部分８８内に軸方向Ｉζ突き出し、−万面径の減少した
部分８２は他の軸方向の側から軸方向分割部分４２内に
突き出ている。分割部分４２は分割部分４０と軸方向に
重なり、かつ外側の部分８４に沿ってＲ部８６までそれ
と締り嵌合する。分νｆｌＪ部分４２の中間の、直径が
より小さい部分は内側が金属被覆層８４で被覆されてビ
ーム集束電極を形成する。軸方向の反対側の部分８４上
の分割部分４２の外側部分８８は軸方向の分割部分４４
と、その上のｎ部９０まで締り嵌合する。

軸方向の分割部分４０および４４は、γ１１．子ビーム
経路を設定する１こめ、中心孔９２および９４を軸方向
分割部分８８内の内孔７２と整列（芯出し）して、夫々
形成されている。内孔９２と分割部分４０の直径の減少
した部分８０および８２の軸方向の端ｍ１にまり、第２
　ヒー　ム加速Ｎｔ？ｉおよび２つのアインツエル・レ
ンズ電極の一つを構成する金属被に眉＋８Ｏが支持され
ている。同様にして、内孔９４と８分割部分４４の直径
の減少し１３部分９６の端面ば、第２のアインツエル・
レンズ電極を構成する金属被覆層８２を支持している。

コネクタ・ピン５０　、９８　、１００．１０２．およ
び１０４は丁１工極、　２６．２８．８０．８４および
８２への電気的接続を確立する１こめに、夫々軸方向分
割部分（複数）内に埋め込まれている。コネクタ・ピン
１００はリード線１０６によりコネクタ・ピン１０４に
接続される。コネクタ・ピンはすべて、そのリード線と
の点溶接を容易にするために、軸方向での分割部分を超
えて軸方向に延びている。高電圧ボタン１８カらの電位
は、被覆層１４　、７．ナラパー１０８、およびピン１
０４を通って電気的に相互に接続され１こＶ［ｉ、極８
０および８２に、夫々印加される。ネック部２０と軸方
向の分割部分８Ｇおよび４２との間で所定の位置にろう
付（グレージング）された金族スタッド１１０および１
１２はネック部内で、軸方゛向に間隔をとった位置で１
ｍ電子銃２を支持する。各々の軸方向の位置における８
個のスタッド１１０または１１２は相互に１２０°の角
度をとって設置することができる。

前記の電極２６．２８．８０．８２および８４は、前述
の軸方向分割部分の表面上にチタニウムのようｆＪ延性
の金属を被覆することにより形成してもよい。

そのため、このような表面は電極の支持と形状の両方を
確立する。さらに、締り嵌合され１こ軸方向に重なり合
っｔコ軸方向分割部分の接触表面部分は。

内孔４６，７２．９２および９４により形成されＴこビ
ーノ・穴の共通軸と精密に同心でＪ）るので、宙、極の
精密な軸方向および半径方向の整列（芯出し）は、きっ
ちり合った蹄り嵌合で軸方向分割部分を組立てることで
確立される。これらの内孔は互いに無関係である直径を
持っている。締り嵌合されｒニー　ｒＸＩｓ分軸方向分
割部分の前述の組立体（アセンブリ〕と、ぞの結呆とし
て達成されるＴｉｌ極整列（芯出し〕には、セラミック
杓料の精密な機わ１に加工と、、ｆｌ−立てられｔコ軸
方向の分割部分（沙数）の間のしっがりした接合を確立
するのに必要な締り嵌合とが必要である。中央孔と同心
関係にある。半径方向において外側の円筒表面の精密機
械加工は、適切な締り嵌合θ）ために必要でＪ）す、−
万、半径方向において内側のＰ」部表面と軸方向の面の
表面を＄７４密に機械加工することは、その上に支持さ
れる？７Ｊ、極の適切な整列（芯出し）を行４′う１こ
めに必要である。例えば、１００ないし２００マイクロ
・インチのｄ／） 締めしるで組立を行なうｒこめに１．ｔ　’を締りはＸ
されろべき部分はまず組立を可能にするため２８ないし
８８℃（６０ないし６０°Ｆ）の温度差をもつようにし
て加熱されろ。２個の組立てられた分割部分が共通の周
囲温度まで冷却した時、それらは結合する。

かようにして、軸方向の分割部分のすべて（は、このよ
うに締り嵌合され１こ時、用件を有する卸立体（アセン
ブリ）を形成する。それ故整列（芯出し）治具の助けを
（ｇりすに、別々に温度差をつけて加？１７：セフミツ
クの分割部分を稍みｌねるこトニより組立を行なうこと
ができ、かつ軸方向分割部分の支持表面上に調い電極形
成被覆層を前もって付着させるので、電極の精密且つ正
確な突ａｂ的整列（芯出し）を達成することができる。

例えは。

４７オクロ・インチの均一な被Ｍｕで、１マイクロ・方
式のアインツエル・レンズま１ごは低ｙ＋ｒＬｒ二集束
の電子銃として知られでいる。しかし１本発明の原理は
電磁または静ｙ８．伯向き組合わせｆ：　、　ｍ、磁ま
１こは１ｎＩ亀集束のどちらかを持っＦｉｌ、ｉ銃１こ
ｌｅｔ　；臣り用１・きる。静電電束は高電圧または低
Ｔ’［＋、　Ｕ二型のいず第１にもよい。また、電子銃
は図に示ずような父叉（クロ７メーバンＬ駿のものでも
、まｆこは眉１涙シ現ＩＯ）ものでもよい。さらに酸化
物隘独くま１こ１４テイスベンザ陰極を利用してもよい
・ ｎｌＩ述のｍ子銃２２に［ｆＪシて、陰極ヒークリード
線１１４と格子ピン・リード線５２とｌｉｌ、−ｉ；　
イ！ｊｊ♂ピン・リード線１１６および１１８　＋、ｚ
　、　Ｖ’、、極線妬シスデム０］適当な寵、圧源に接
ｔｓされる。代シ〈的な電極動作亀Ｌ１−をθ（の表に
示す。

高ｔｌＬ圧７１；タン　　　　　　　　１５ギロ小／Ｉ
／１集束電圧　　　　　　　　　５００ポル１゛格子電
圧　　　　　　　　　５００ホルト１へ極カットオフ電
圧　　　　　−６０ボルト陰極電圧　　　　　　　　　
　Ｏ ヒータ電圧　　　　　　　　　　６．８ボルトヒータ亀
流　　　　　　　　　　０５アンペア従来は、隼４子銃
はステムの内部リード線のいくつかの上に取イ」けられ
ていｔコ。この技術を、支持とかできる。

ま１コ、真叩封止を確実にするｔコめに軸方向の分割部
分（複数）を−緒にろうイ利シ、それにより組立てられ
ｆコ軸方向分ｌｌＪ部分だけを、　ＣＲＴ外包（エンベ
ロープ）のネック部として利用することも可能である。

この場合にはこれはフリット封止のような既知の技術に
まり外包（エンベロープ）のガフス・ファンネ／Ｌ／部
に封止される。このような場合には、ネック部のＦ８出
し１こ高電位部分からのアーク放電を防ぐｔコめに追加
の絶縁を使用してもよい。このような配置によって達成
される重要な利点は、このＶｒＬ極群を印加電圧との関
連において電子光学レンズとして役立たせることにより
生する。

ある与えられたネック直径に対して７Ｌ１．極Ｂ丁をで
きるだけ太きくシ、電子レンズのＮ法を大きくシ。

それにより球面収差を減らずことかできる；というのは
、こうすれば電子ビーム１は全レンズ内径のうち４１：
Ｉ射的に小さい部分を通過するであろうから。

球面収差の減少によってより良好な角°ｒ像度が達成さ
Ｊｌろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って組立てられ１こ市、子ビーム形
成用電子銃を冶する代表的な例としての陰極線鈷・の側
部立面図、第２図は第１図に実Ｔ１的に切断線２−２で
示す断面による電子銃ｔ１４造の詳細をボス拡大部分断
面図、第８図は第２図で実質的に切断線８−８で示ず断
面による棉断面図、第４図は第１図に示す陰極線色の観
察用スクリーン（１ｉｌｉｉ面）部の拡大部分断面図、
第５図は第２図の拡大部分を示す剖・分断面図である。 代理人弁理士　東島隆泊

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１，）軸方向の分割部分を組合せ・てなり、且つ金属
   付着層からなる電極群をもつ電子銃において。 その軸方向分割部分は半径方向において外側の部分と、
   それに一体であって半径方向において内側の部分とを含
   み、それらの中を中心孔が共通の孔軸に沿って延び。 半径方向において外側の部分（複数）は互に軸方向に重
   なり合う関係に配置され　。 半径方向において内側の部分（複数）はその上に金属層
   を支持してなる孔と同心的な電極形成表面を有し。 軸方向の分割部分の半径方向において外側の部分上の密
   嵌合手段が、軸方向部分を共通孔軸に関して電極を空間
   的に精密に整列（アラインノさせる為に前記軸方向でＭ
   なり合う関係に軸保持していることを特徴とする陰極線
   管用電子銃。 （２，）　　８１記の密嵌合手段が相隣りあう軸方向部
   分銃。 （８，）前記の軸方向部分が機械加工性セラミック（４
   ，）前記の電極形成表面が筒状及び平面状部分（６う　
   前記の電極形成表面が筒状及び平面状部分を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の陰極線管用電
   子銃。 （６，）前記電極形成表面が筒状及び平面状部分を含む
   ことを特徴とするＩＮｊＦｒＦ請求の範囲第１項に記載
   の陰極線管用電子銃。 （７，）前記の軸方向部分が機械加工性セラミックから
   作られていることを特徴とする持ｒｆ’　Ｗ’ｆＪ求の
   範囲第１項１こ記載ｏ：　ｌ＠極線管用重子銃。 （８）機械加］二性セラミックでイ′ｌ三らオーＬ　ｊ
   こ偶力１σ）　ｔｌ’ｉ４ｂ方向の分割部分と　共通０
   ）軸上（１夕ｌさｆｉ′１．　ｆ：前記の分割部分の内
   側支持面」−１こ金屓ｉ層薔こより電極を設けてなる電
   子銃【こＪ−３Ｌ）で、ｎｕ記り）側部分の少なくとも
   １つ力・そＱ）「１−１を貫通する孔をもつ半径方向に
   お０て内側０）音１へ分と、ｎｕ記孔と同心の筒状の接
   触表面をもつ半径方向において外側の部分とを消し、そ
   Ｑ）ＩＩｉ１１万１句の軸方向に重なり合う関係１こな
   るよう組立てられていることを特、徴とする陰極線慣゛
   月Ｊ　ｔ’Ｄ；子銃。 （９，）軸方向分割部分σ）中の孔力Ｓそυ）而」＝（
   こ金属性層を支持する支持面σ）一部な・なして０るこ
   とを特徴とする特許請求Ｑ）範囲１８項１こＪ己載の陰
   極線管用電子銃。 （１０）剛性のある絶縁物材料の軸方向公印」部分Ｑ）
   組立体と、その軸方向分割部分（こ設（ス１コ金屈性層
   からなる電極とを有する電子銃Ｑ）製造方法におち１て
   、 その軸方向分割部分の内側を機械加工して中心孔とその
   中心孔と同心状の電極用支持表向とを作る工程と。 前記支持表面に層を付着する工程と。 ｔＳｌＳｌ刃軸方向分割部分数）をその軸方向組立てて
   中心孔に関して軸方向及び半径方向の電極整列を得る組
   立工程とを具備することを特徴とする陰極線管用電子銃
   の製法。 （１１，）前記の組立工程が１組立てに先立って軸方向
   分割体を別々に加熱すること。 冷却して前記電極の整列を保持しつつ相互間　′の直接
   接触接続を形成することを含むものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項に記載の陰極線管、Ｆ′！
   ３重子銃０４勤