JPS6023455B2

JPS6023455B2 - 直熱形陰極構体

Info

Publication number: JPS6023455B2
Application number: JP53126823A
Authority: JP
Inventors: 幸雄高梨; 敏春樋口
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1985-06-07
Also published as: DE2942056A1; US4298814A; DE2942056C2; GB2037067A; JPS5553842A; GB2037067B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は例えばカラー受像管の３電子銃に使用して好適
な直熱形陰極綾体に関するものである。

一般にカラー受像管にはィンラィン形３電子銃が内蔵さ
れており、この種の３電子銃は直熱形複合陰極機体及び
複数個の格子電極などから構成されている。ところで直
熱形複合陰極機体として提案されているものに第１図に
示すようなものがある。

この直熱形複合陰極機体は３組の陰極からなっている。
絶系菱基板１はセラミックス等で形成され、第１及び第
２の導電支持部材２，３を支持するために３個の挿入孔
４と３個の切欠部５が設けられている。この挿入孔４及
び切欠部５の内側の肩部には、第１及び第２の導電支持
部材２，３を貫通或いは鞍合された後に絶縁基板１と第
１及び第２の導電支持部材２，３を接着固定する接着ガ
ラスを溜める段部（図では見えない）が形成されている
。また絶寮該基板１の上面には３組の陰極間に所定深さ
の切溝６，７が穿たれている。このような絶縁基板１に
、これを貫通するように互いに所定間隔離間して対をな
す第１及び第２の導電支持部材２，３が設けられている
。それらのうち第１の導電支持部材２は、基体金属板８
及び電子放射物質９をその中央に載層したリボン状フィ
ラメント１０の一端を固定支持している。第２の支持部
材３は、フィラメント１０の他端を支持しており、この
部分ではフィラメントの池端が第２の支持部材３の外方
に延在しこの支持部村３に固定されたスプリング部材１
１に固定されている。しかも第２の支持部材３は、第１
格子電極（図示せず）との間を所定間隔にするためにフ
ィラメント１川こ当接してその高さを調整する可動調整
棒１２の案内となる矩形筒状に形成されている。そして
フィラメント１０を固定する側の第１の支持部材２は絶
縁基板１の挿入孔４に貫通して接着固定され、また図示
しない第１格子電極と電子放射物質９間の関係を調整す
るスプリング材１１及び可動調整綾１２を備えた可動側
の第２の支持部材３は、絶縁基板１の切欠部５に鉄合さ
れ接着固定されている。この可動側の第２の支持部材３
にフィラメント１０の一端電気的に接続するため付設さ
れたスプリング部村１１は、フィラメント１０を点火し
、これに電流を流して加熱した際、フィラメント１０の
熱膨張の伸びを吸収できるように磯発力をもたせるもの
である。また電子放射物質９は（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｃ
０３からなり、これはＮｇ，Ｓｉ，Ｗなどを含むＮｉ主
体の合金で形成された基体金属板８の上面に塗布された
ものである。

更に可動調整棒１２は前述のように図示しない第１格子
電極と電子放射物質９との間隔を所定間隔に設定するた
めの調整用である。しかしこのような直熱形複合陰極機
体は、３個の陰極を１枚の絶縁基板上に組立てているた
めに絵謙譲基板を共通に使用できる利点がある反面、構
造が複雑であり、またどれか一つの陰極が不良であって
も全体が使用に供しえなくなる。また一対の導電支持部
村をすべて絶冬菱基板に固着しなければならす、組立て
が煩雑である。さらにまた、絶縁基板の幅寸法に対して
フィラメントの有効長がかなり短くしか採れず、最近の
ように細ネックカラー受像管のように管内径に制約があ
る用途でこの絶縁基板の幅寸法は小さく、フィラメント
有効長が短くせざる得ないため３個のフィラメント消費
電力のばらつきが相対的に大きくなってしまいやすい。
つまりフィラメント有効長が短いとそのわずかな長さの
ばらつきがフィラメント入力のばらつきに大きく影響し
てしまい、陰極温度の不均一が生じてしまうという不都
合がある。本発明は以上の不都合を解消するものであり
、部品点数が比較的少なく組立が容易であり、またフィ
ラメントの有効長を比較的長く採って複数個の陰極を同
時使用する場合もフィラメント消費電力のばらつきを少
なくできる直熱形陰極機体を提供するものである。

次に本発明の直熱形陰極構体の第１の実施例を第２図乃
至第４によって説明する。

即ち直熱形陰極機体２川まセラミックスなどで形成され
ている絶縁支持板２１に第１及び第２の導電支持部材２
２，３２を貫通或いは鉄合させた後に絶縁支持板２１と
第１及び第２の支持部材２２，３２を接着固定する接着
ガラスを溜める段部２１，，２２２、及び後述する基体
金属板２８をリボン状フィラメント３川こ固着及び位暦
ぎめをするための中央透孔２１３が形成されている。

また第１及び第２の導電支持部材２２，３２のうち第１
の支持部材２２は陰極基体金属板２８及び電子放射物質
２９をその中央に萩直したりボン状フィラメント３０の
一端を固定支持している。第２の支持部村３２は、絶縁
支持板に固定された矩形状中空保持体２３の内部には上
下方向にスライド調節可能に支持されており、これはリ
ボン状フィラメント３０の途中、すなわち基体金属板２
８の位置から他端までの途中の一部を摺動可能に保持し
ている。そして後述する導電体製陰極筒３３の下端に溶
接点３６で弾発力を有するように支持されたスプリング
部材３１の頂部にフィラメントの他端部が溶接固定され
ている。陰極筒３３は、絶縁支持板２１の側壁を取り囲
むように形成された筒状側壁部３５および底部３４から
なり、底部３４には前述した第１の支持部材２２、可動
第２支持部材３２、スプリング部村３１及び絶縁支持板
２１の中央透孔部２１３に対応する部分に、それぞれ
閉口部３４，，３４２，３４３が設けられている。

更にこの底部３４は絶縁支持板２１とＩＪボン状フィラ
メント３０の間に相互に離間し略平行して設けられてお
り、開□部３４１，３４２，３４３以外の部分はその直
熱形陰極機体２０を使用する時に発生する導電性飛散物
などが支持部材２２及び２３間の絶縁支持板２１表面に
彼着するのを防止するシールド板として機能する。そし
てこの陰極筒３３の一部には前述した様にスプリング部
材３１の一端部が溶接点３６によって固定されている。
次に前述した様な構造を有する直熱形陰極横体を３個使
用してカラー受像管電子銃に粗立てる構造を第５図によ
って説明する。

電子ビーム通過孔部Ｒ，Ｂ，Ｇが穿設された板状第１格
子電極３８が楯設部３９を介してビードガラス３７に楯
設されると共に他の電極もそれぞれ楯設部を介して檀設
されている。

同時にこのビードガラス３７にそれぞれ板状の陰極支持
板４０も櫨設部４１を介して楢設されており、更に各陰
極支持４川こは陰極支持筒４２がそれぞれ固着されてい
る。次に各陰極支持筒４２内に第２図乃至第４図に示し
た直熱形陰極機体２０を挿入し、第１格子電極の電子ビ
ーム通過孔部を介して、これに対設する電子放射物質２
９間の間隔をエアーマイクロメータなどを使用して所望
値に設定したのち、陰極支持筒４２と陰極筒Ａｉの側壁
部を溶薮などの手段で固定し電子銃を完成する。この場
合第１格子電極の電子ビーム通過孔部の中心と電子放射
物質の中心との合致は陰極筒の開口部３４３により適正
に行なうことができる。

なお、スプリング部材３１‘ま陰極筒３３の長手方向端
部近くに設け、かつ陰極筒３３の側壁部３５の延長より
内部に入っていることが望ましい。これは直熱形陰極機
体２０を電子銃に粗合せる時に陰極支持筒に突き当てな
いためである。前述した直熱形陰極機体２０に於ては可
動調整棒を兼ねる第２支持部材３２は、電子放射物質２
９と第１格子電極との間隔あるいは平行度調整用として
のみでなくスプリング部村３１により張られたりボン状
フィラメント３０の張力を適度にして共振を防ぐことが
主目的である。

前述した様に本実施例の直熱形陰極機体は３本の電子銃
に別々に設けることが出来るので、製造工程に於てどれ
か１つの陰極機体に欠陥があっても、それのみを交換か
ることが出来る。また導軍体製の陰極筒を使用し、これ
にフィラメントの１つの端部をスプリング部材を介して
接続しこの陰極筒をフィラメントリード端子の１つとし
て利用しているため、部品点数が少なくてよく組立てが
容易であるとともに、後述するようにフィラメント有効
長を相対的に長く探ることができる。すなわち、カラー
受像管などの用途ではそのネック径により陰極機体の外
蓬寸法が規制されるので、その許容範囲で本発明の陰極
筒の寸法を定めた場合、この陰極筒をフィラメントの一
方のＩＪｋ９ド端子として使用するためにこの陰極筒の
側壁部分までフィラメント端部を延在させることができ
る。この種直熱朝杉陰極でフィラメント有効長を適当に
長く探ることは次の理由で有利なことである。この陰極
において熱損失はフィラメント自身の熱伝導および熱鰭
射であり、それらによる熱損失量はフィラメントの幅お
よび厚さが一定であればフィラメント長に対して相反す
る額向を示す。実用においては基体金属板の温度は例え
ば９００℃に設定し、その変化および各陰極毎のばらつ
きが少ないことが必要である。そこで本発明者らの検討
によれば、実用上の陰極機体ではフィラメント有効長を
長くすることにより、必要なフィラメント加熱電力を低
減しうる領域にあり、しかもフィラメント有効長を長く
するほどこの長さのばらつきあるいは各リード部品間の
接触抵抗の影響を軽減できることを確認した。これを第
６図により説明する。同図はフィラメント有効長（機軸
）を変えた場合のそれぞれで陰極基体金属部分の温度を
約９００ＣＣに一定に保つのに要するフィラメント電流
（曲線４５）および入力電力（曲線４６）（縦軸）をプ
ロットした図である。直熱形陰極横体に使用するフィラ
メントの材料は比抵抗が常温でも高く例えば７０％Ｎｉ
、３０Ｗ合金を例にとると２０００で９６ム○・榊、９
００００で１１４ｒＱ・肌である。したがってフィラメ
ント有効長を長くすると高温領域の長さが相対的に長く
なるためフィラメントの動作中の高温部分の抵抗値に比
べて低温部分すなわち支持部材やスプリング部村との接
続部、支持部材とステムリードとの接続部分などの接触
抵抗、それら自身の比抵抗などのばらつきの影響度合が
相対的に小さくなる。こうして第６図に示すようにフィ
ラメント有効長を実際的な範囲で長くするほど低入力電
力で十分であり、またその長さの変化量に比べて所要入
力電力の差が縮まってくる。したがって本発明において
は陰極筒にフィラメントの一方を直接接触するためこの
陰極筒の幅又は長さ寸法に対して、相対的に長いフィラ
メントを張設することが可能である。なお、電子放射物
質などから放出なれる不所望な導電物質が陰極筒の底面
でシールドされて絶縁支持板表面に被看することもない
。

次に本発明の直熱形陰極横体の第２の実施例を第７図及
び第８図によって説明する。

図中前述し第１の実施例と同一附号は同一部分を示し、
説明は省略する。この実施例の直熱形陰極礎体４７に於
ては、フィラメントの一部を摺動可能に支持する第２支
持部村３２を、直熱形陰極機体２１１こ固着することを
特徴としている。このような構造にすることにより直熱
形陰極機体の構造も簡単になり、また部品も少なくなり
安価に製造することが出来る利点がある。次に本発明の
直熱形陰極横体の第３の実施例を第９図乃至第亀亀図に
よって説明する。

即ち「この実施例の直熱形陰極機体５Ｑ！ま、前述した
２つの実施例における絶縁支持板及び第１の導電支持部
材を用いることなく、陰極筒５３の筒状側壁部５５の上
端部の一部に延長部５６を設け「この延長部５６の折
曲部５７を第１の導電支持部材として使用しトこれにリ
ボン状フィラメント３０の一端部を直接固定したもので
ある。また陰極筒の側壁部５５の開放された下端部に切
起し部５８を設け、この切起し部５８に第２の導電支持
部材６１をガラスまたはガラスセラミックスなどの絶縁
部６０を介して固定する筒状体５９を形成してある。そ
してスプリング部材６２はこの第２の導電支持部材６１
の下端に熔接点６３により固定されている。図に於て５
４，５４，；５４２，５４３は前の実施例と同様の底部
のシールド部および関口部をあらわしてし、。この様な
構造にすることにより第１及び第２の実施例の場合のよ
うな体積の大きいセラミック絶縁支持板が不要である。

そして陰極筒の一部を第１の支持部材として使用しこれ
にフィラメントの一端を直接接合しているので「フィラ
メント有効長を長く探ることができる。また絶縁体６０
としてガラスを用いてあらかじめ第２支持部材６１１こ
筒状体５９を接合しておくことができｔ組立てが容易で
ある。

この第３の実施例の応用例として「図示しないが延長部
５６を特に設けず「側壁部５５に第１及び第２の実施例
の様な支持部材を直接熔接固定しても良いｏ次に本発明
の第４の実施例を第亀２図乃至第官４図について説明す
る。

即ち本実施例に於ては第３の実施例の切起し部を設けず
「直熱形陰極機体７８の一部に第１４図に示す支持機体
登Ｑを別に形成したものである。

この支持横体８０はコ字状の支持金具８８の中央面蜜寛
２に筒状体軽２を形成し「この筒状体８２にガラス
またはガラスセラミックスなどの絶縁物８３を介して第
２の支持部村８４を櫨設し、この支持部材８４！こスプ
リング部材８５の一端部を固定したものである。そして
この支持機体の支持金具８１の両側面８１，？８１３
を陰極筒５３の側壁部５５の所定位置に固定することに
より「直熱形陰極横体７０を完成することが出来る。こ
の様に支持機体８０を作ることにより、その固定位置の
選択によりフィラメント３０の張力を比較的任意に設定
することが出来る。なお、本発明に使用する第２の支持
部材の他の例を第】５図に示す。

本実施例に於ては有底陰極筒と１体形成された筒状体（
第３の実施例）または支持機体に構成された筒状体（第
４の実施例）とほぼ同様な筒状体９８に絶縁物９２を介
して間袋支持された第２の支持部村９３は、絶縁物９２
内に於て互いに絶縁されたフィラメント支持部９３，と
、スプリング部材９３２によって形成されている。こ
の構造にすることにより第１の導電支持を介して流され
るフィラメント電流はスプリング部村を介して第２支持
部材のスプリング支持部ｇ３２から流すことができる。

更に第亀６図に示すように、第２支持部材ｈＱ川ま「芯
部亀■亀２にＣｒ含有の金属を有し「外部にコパールな
どのガラスなどのガラスなどに良好な接着性のある外皮
も幻亀，を有する２層柱状体から形成し、リボン状フィ
ラメントに当援する部分のみ芯部亀Ｑ官２を露出させ「
且つその面を酸化することにより良好な絶系裁膜を形成
することにより、リボン状フィラメントと第２の導電支
持部村の絶縁を良好にすることが出来る。

これによって確実にフィラメント電流を第２支持部材を
適さずにスプリング部材を通して流すことができる。ま
たｔ第３乃至第５の実施例では、第１及び第２の実施例
に比べ、第軍７図に示すようにフィラメント駆動電源周
波数に対する基体金属板２８の表面温度の依存性が少な
い利点を有している。

即ち〜第亀７図はフィラメントの駆動電源電圧を一定（
０．６Ｖ）として「周波数を変化させた場合の基体金
属板２８の表面温度の測定結果を示したものであり、実
線１０５は第１の実施例、破線１０６は第３の実施例の
場合では駆動周波数が５×１ぴＨＺ以上になると、基体
金属板２８の表面温度が急源に低下していくが、第３の
実施例では１びＨＺまであまり低下しない。なお第２の
実施例は第１の実施例と、また絶縁支持板２１を有して
いない第４及び第５の実施例は第３の実施例と、それぞ
れほぼ同様の鏡向を示した。一般にテレビジョン装置に
於てはフィラメントの駆動電源はフライバック・トラン
スの低電圧タップ（周波数１５．７球ＨＺ）或は商用電
源（周波数５０または６０日２）を変圧したものが使用
されている。

従って周波数依存性の低い第３乃至第５の実施例のもの
は、フィラメントの駆動電源がフライパック・トランス
の低圧タップ或は商用電源を変圧して使用するように設
計されたいずれのテレビジョン装置にも適用できる利点
を有している。以上説明したことから本発明の直熱形陰
極機体は、導電体性の有底陰極筒の底部上にこれに沿っ
てリボン状フィラメントを配置するとともにこのフィラ
メントの一端を陰極筒に直接又はスプリング部村のよう
な支持部材を介して電気的に後続してこの陰極筒をフィ
ラメントリード端子として兼用する機造であるため「部
品点数が少なくてよく組立てが容易であり、しかもこの
陰極筒の幅又は長さ寸法に対して実質的にそれに近い寸
法までフィラメント有効長を長〈ることができ、所定の
フィラメント温度にするための入力電力を低減し且つば
らつきを小さく抑えることができる。したがって３電子
ビームカラー受像管のような複数個を使用する用途や「
大量生産における各個の陰極礎体の特性のばらつきを少
なくするのに有効である。

【図面の簡単な説明】

第官図は従来の直熱形陰極横体の一例を示す斜視図、第
２図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示す図であり
、第２図は平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ′線に沿っ
て切断した断面図、第４図は斜視面、第５図は第２図の
直熱形陰極機体をカラー受像管用電子銃に細立てる構造
を示す背面図、第６図はフィラメント電流とフィラメン
ト長を変化した時の陰極の同一温度を示すフィラメント
電流および入力電力の関係を示す特性図、第７図及び第
８図は本発明の第２の実施例を示す図であり第７図は平
面図、第８図は第７図のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面
図、第９図乃至第亀亀図は本発明の第３の実施例を示す
図であり、第９図は平面図、第１０図は第９図のＣ−〇
線に沿って切断した断面図「第量亀図は斜視図、第１２
図乃至第１４図は本発明の第４の実施例を示す図であり
、第竃２図は平面図、第１３図は第官２図のＤ−〇線に
沿って切断した断面図、第１亀図は支持機体の斜視図、
第１５図は本発明の実施例に適応する第２の支持部材の
他の例の要部断面図、第軍６図は本発明の各実施例に適
応する絶縁層を有する第２支持部村の例の要部斜視図、
第１７図はフィラメント駆動電源周波数と基体金属板と
の関係を示す特性図である。２０，４７，５０，了０・・・直熱形陰極機体、２８…
基体金属板、２９…電子放射物質、３０…リボン状フィ
ラメント、２，３，２２，２３，５７…第１の導電支持
部材、３２，４８，６１，８４，９３９１０１・・。第２の支持部材、３１，８２，８５・・・スプリング部
村、２１，６０，８３，９２…絶縁体、１０１２ …絶
縁層、３３，５３・・。有底陰極筒、５４…底部、５４
，．５亀２，５４３．．・．・・開□部。第２図図舵図ト船第３図第４図第５図第１４図第１５図第１６図第６図第７図第８図第９図第１０図第１１図第１２図第１３図

Claims

【特許請求の範囲】１底部に開口部を有する導電体製有底極筒と電子放射
物質が被着された陰極基体金属板が一部に固定され、前
記陰極筒の底部上にこれらの離隔し且つこの底部に沿つ
て張設されたリボン状フイラメントと、前記フイラメ
ントの一端部が固着された第１の導電支持材と、上記
陰極筒の開口部を通して突設され、上記フイラメントの
他端部が固着されたスプリング部材と、同じく陰極筒
の開口部を通して突設され、上記フイラメントの基体金
属板の位置から端部までの途中の一部を摺動可能に保持
する第２の支持部材とを具備し、上記第１の導電支持
部材およびスプリング部材のうちいずれか一方の部材が
上記陰極筒と電気的に短絡され機械的に保持され、他方
の部材が絶縁体により上記陰極筒から電気的に分離され
該絶縁体を介してこの陰極筒に機械的に保持されてなる
ことを特徴とする直熱形陰極構体。２第１の導電支持部材は陰極筒の一部として形成され
てなり、前記陰極筒から電気的に絶縁して突設された
スプリング部材の下端が第２の支持部材に接合され、
この第２の支持部材が絶縁体および他の金属持体を介し
て前記陰極筒に機械的に保持されてなる特許請求の範囲
第１項記載の直熱形陰極構体。