JPS6358429B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は陰極線管の電極相互間における弧絡
（アークオーバ）の低減に関するものである。

陰極線管内の電子ビームに対する加速電位すな
わちアルタ電圧は交流電圧を整流して、整流され
た電圧を陰極線管のアルタ端子に結合することに
より生成される。このアルタ端子は陰極線管の外
囲器のアルタ導電性内面被覆に結合されている。
内面被覆はアルタキヤパシタの一方の電極を形成
する。外面の導電性被覆が他方の電極を形成し、
アルタ電流用のアルタ接地帰路端子として働く。

電子銃の陽極が、典型的には、ばね接触部材に
よつて内面導電被覆に接続されている。アルタ加
速電位は陽極に対する付勢電圧として動く、他の
電極、例えばスクリーン電極、グリツド、陰極等
に対する付勢電圧は、陰極線管外の関連した付勢
回路によつて生成される。陰極線管のベースに設
けられた接続用ベースピンが適当なソケツトを介
して電子銃の電極をそれぞれ関連の付勢電圧に結
合する。

付勢電圧を陰極線管の接続用ベースピンに結合
するためのソケツトには、ベースピンコネクタと
接地帰路端子との間に接続された１個または複数
個のスパークギヤツプが設けられていることがあ
る。このようなスパークギヤツプは、ある１つの
コネクタの電圧が予め定められた値を超えると導
通して、そのコネクタに接続されている回路素子
を保護する。外面導電性被覆に対する典型的な成
端構造は、陰極線管外囲器の外面導電性被覆上に
緊密に圧接された銅線で形成されたＵ字形編組線
を備えている。１本又は数本の銅線が銅編組線に
沿つて点をソケツトの接地帰路ベースピン端子に
接続する。ソケツトにあるこの接地帰路端子は、
付勢回路の共通接地電流帰路端子、または、付勢
回路とシヤーシが相互接地電流帰路を行つている
場合にはシヤーシの接地端子に接続されている。

陰極線管の弧絡中は、アルタ容量の両端間のア
ルタ電圧が１又はそれ以上の接続ベースピンに結
合され、そのために、付勢回路及び共通電流帰路
を共用する他の回路が比較的低インピーダンスの
アルタ容量電源からの過大電圧を受けることにな
る。この発生した過大電圧とシヤーシ及び付勢回
路を流れる比較的大きな弧絡電流のために、感度
のよい半導体装置が損傷を受ける可能性がある。

従来の弧絡保護技術では、弧絡電流を付勢回路
から、陰極線管の接続用ベースピンに結合された
スパークギヤツプを通して、直接アルタ接地帰路
端子に分路することを行つていた。上述したよう
に、このようなスパークギヤツプは陰極線管用の
ソケツトに設けられている場合もある。ベースの
ピンの異るものと付勢回路の間に比較的高インピ
ーダンスの抵抗が結合されていて、その両端間で
電圧降下を生じることにより、弧絡電圧が制限さ
れる。

しかしながら、付勢回路における弧絡電流発振
が生じる可能性は依然として残る。アルタ共通帰
路端子とシヤーシ又は付勢回路との間の浮遊容量
が、ソケツト上の接地帰路端子から、比較的大き
くかつ不所望な弧絡電流振動を持続させるに充分
に低い交流インピーダンス電路を生じさせる可能
性がある。このような振動は大幅に小さくしなけ
ればならない。

この発明の、陰極線管の電極相互間に弧絡時に
生ずる弧絡電流を減少させるための弧絡電流減少
用回路は、内部導電性被覆（例えば後述の内部導
電性被覆２３）と外部導電性被覆（例えば後述の
外部導電性被覆２４）とを有する陰極線管アルタ
容量（例えば容量４０）と；上記アルタ容量の上
記内部導電性被覆に結合された陽極を有する電子
銃構体（例えば後述の構体２６）と；上記電子銃
構体の他の電極に結合された半導体ビデオ段（例
えば後述のトランジスタ３３）と、共通電流帰路
端子（例えば後述の端子Ｓ）と、第１及び第２の
電極（例えば後述の端子ＣとＰ）を持ち上記陰極
線管の電極相互間の弧絡時に弧絡電流が流れるよ
うにされたスパークギヤツプ（例えば後述のＸ−
Ｘ）とを有する付勢回路（例えば後述の回路３
２）と；を備え、上記第１の電極（例えば後述の
端子Ｃ）は上記電子銃構体の上記他の電極の１つ
のもの（例えば後述のピン３１）に結合され、第
１の導体（例えば後述の導体３８）が上記スパー
クギヤツプの第２の電極（例えば後述の端子Ｐ）
を上記外部導電性被覆に結合して上記弧絡電流の
うちの一部分（例えば後述の弧絡電流I₁）を上記
共通電流帰路端子を迂回して流すための第１の電
流分路を形成し、第２の導体（例えば後述の導体
３９）が上記スパークギヤツプの第２の電極を上
記共通電流帰路端子に結合してこれらの間に第２
の電流分路を形成し、この電流分路は、この分路
中を流れる電流によつて上記スパークギヤツプの
第２の電極と上記共通電流帰路端子との間に大き
な電位差が生じないようにして正常動作時に上記
第２の電極と上記共通電流帰路端子とを同じ電位
に維持するように、上記第２の導体の分布インピ
ーダンスによつて形成されるインピーダンスを示
し、上記外部導電性被覆は浮遊容量（例えば後述
の容量C_s）を介して上記共通電流帰路端子に結合
されて、上記弧絡電流のうちの他の部分（例えば
後述の弧絡電流I₂）を上記第１の電流分路を迂回
して上記第２の電流分路に流すための第３の電流
分路を形成するようにされている。この発明の回
路は、更に、上記第１の導体によつて形成される
上記第１の電流分路を迂回し且つ上記浮遊容量に
よつて形成される上記第３の電流分路を迂回する
ように、上記浮遊容量に対して並列に上記外部導
電性被覆と上記共通電流帰路端子との間に結合さ
れた電流減衰抵抗（例えば後述の抵抗R_i）を備
え、この電流減衰抵抗は上記外部導電性被覆を上
記共通電流帰路端子に直接接続する直接結合体で
あつて、上記電流減衰抵抗の値は、上記陰極線管
の弧絡時の上記付勢回路内の電流振動を減衰させ
るように、上記弧絡電流のうちの他の部分を減衰
させるに充分な値となるように選択されている。

次に、図面を参照してこの発明を説明する。

一部分は概略的に示してある第１図において、
例えばテレビジヨン受像機の陰極線管２１は、外
囲器２２、内部導電性被覆２３及び外部導電性被
覆２４とを備えている。被覆２３，２４はアルタ
容量４０の電極を形成する。テレビジヨン受像機
の動作中、アルタ容量４０の両端間には高電圧加
速電位が生じる。例えばフライバツクトランス
（図示せず）のような装置によつて発生された加
速電流電圧が整流されて、通常のアルタ高電圧成
端構造２５を通して内部被覆２３に結合される。

陰極線管２１の周縁には爆縮の危険を低減する
ために金属性の周縁バンドが設けられている。例
えば、50又は60Hzの交流線路電源周波数に同調さ
せた抵抗４３とキヤパシタ４４からなる並列構成
が周縁バンドと外部導電性被覆２４との間に結合
されている。この並列構成は交流線路の電気シヨ
ツクに対する保護機能を持つている。

陰極線管２１のネツク部２７の内部には、通常
の電子銃構体２６が設けられている。ばね接触部
材２９が内部被覆２３を電子銃２６の陽極２８に
接続している。アルタ高電圧が陽極２８に対する
付勢電圧を提供する。

電子銃２６の他の電極、例えば、集束電極やス
クリーン電極などに対する付勢電圧は、陰極線管
及び他のテレビジヨン受像機の素子に付随して設
けけられている付勢回路からベースのピンを通し
て結合される。第１図に示すように、例えば陰極
３０に対する付勢電圧は、ビデオ出力付勢回路３
２（一部分のみ図示）から陰極用ベースピン３１
及び適当なソケツト（図示せず）を通して結合さ
れる。

ビデオ出力回路３２は抵抗３４を介して直流電
圧源＋V_Bに結合された駆動トランジスタ３３を
備えている。ビデオ入力信号は通常のビデオ処理
回路（図示せず）からトランジスタ３３のベース
に結合される。トランジスタ３３のコレクタに現
われる陰極駆動信号は抵抗３５を介して陰極用ベ
ースピン３１に結合される。付勢回路３２からベ
ースピン３１への成端は従来通りでよく、大まか
に半田端子Ｃとして示してある。

トランジスタ３３のエミツタは抵抗４１を介し
て付勢回路３２の共通接地電流帰路端子Ｓに結合
されている。このような共通帰路端子Ｓは、フレ
ームすなわちシヤーシ３６上に設けてもよいし、
別にプリント回路板をシヤーシと共通の接地帰路
を共有するように配置してこれに設けてもよい。

他の電極用のベースピン（図示せず）は、陰極
用ベースピン３１について述べたと同様にして、
それぞれ付勢回路に電気的に接続することができ
る。

端子Ｃは、陰極線管の他の素子に接続されてい
る他の端子と共にソケツト（図示せず）に設けて
もよい。さらに、第１図に示すＸ−Ｘのような１
又はそれ以上のスパークギヤツプの素子をソケツ
トに設け、同時に、２又はそれ以上のスパークギ
ヤツプの接地帰路をリード線３７を通して端子Ｐ
のような共通端子に接続するようにしてもよい。
接地用リード３７からアルタ外部導電性被覆２４
及び第１図に示すように接地用シヤーシ３６又は
電子銃２６用付勢回路の共通電流帰路端子（図示
せず）に対して電気的接続が形成されている。典
型的には、リード３７と外部被覆２４の間及びリ
ード３７とシヤーシ接地間に、それぞれ、ある長
さを持つた導体３８と３９が接続されている。導
体３８と３９のリード３７、外部導電性被覆２４
及びシヤーシ３６に対する成端構造は通常のもの
でもよく、第１図においては、それぞれ、半田端
子Ｐ，Ａ及び共通帰路端子Ｓで表わされている。

導体３８は接地リード３７から外部被覆２４の
アルタ電流帰路端子への第１の直流電流路を形成
する。導体３９は接地リード３７からシヤーシ又
は付勢回路共通電流帰路端子Ｓへの第２の直流電
流路を形成する。

シヤーシ３６と外部被覆２４のアルタ電流帰路
端子との間の陰極線管弧絡電流用交流電流路は、
第１図にシヤーシの種々の点と外部被覆２４との
間の浮遊容量を表わすキヤパシタC_S1及びC_S2で示
されているように、シヤーシ３６と外部被覆２４
との間の浮遊容量によつて形成される。図には
C_S1とC_S2のみが示されているが、シヤーシの浮遊
容量はシヤーシの全体に分布しており、第２図に
概略図示する回路４５のキヤパシタC_Sで表すこと
ができる。

第２図の回路４５は、弧絡中のアルタ容量４０
の放電電流の弧絡電流路の電気回路図である。例
えば、電子銃２６の陽極２８のアルタ電圧は、弧
絡が生じている故障状態では、集束電極のような
他の電極に結合される可能性がある。次に、この
アルタ電圧はそれらの電極に関連するベースピン
に伝送され、それらピン間で弧絡を発生させてし
まう。

第１図に矢印Ｘ−Ｘで示したように、陰極用ベ
ースピン３１への弧絡によつて、スパークギヤツ
プは帰路リード３７へ電流を通すようにされる。
そして、アルタ電圧の多くが端子ＰとＣに結合さ
れる。第１の弧絡電流I₁が導体３８を流れてアル
タ帰路電流用放電路が形成される。第２図に示す
ように、端子Ｐから外部被覆２４の成端構造端子
Ａに向けて電圧V₁が発生する。この電圧は、導
体３８のインダクタンスと抵抗とを表わすインダ
クタL₃₈と抵抗R₃₈との直列インピーダンスの両端
間に発生する。第２図において、R_Aは端子Ａと
外部被覆２４間の成端構造の抵抗、C₄₀，R₄₀及び
L₄₀はそれぞれアルタ容量、抵抗及び分布インダ
クタンスを表わし、R₂₆は電子銃２６と内部被覆
２３との間の成端構造の抵抗を表わす。

当面、端子Ａとシヤーシ端子Ｓの間に結合され
ている抵抗R_iの影響を無視して考えると、電圧
V₁は弧絡が生じている間は駆動電位として働い
て、導体３９、シヤーシ３６及び電子銃電極付勢
回路の接地電流帰路を流れる第２の振動性弧絡電
流I₂を発生する。第２図に示すように、減衰を受
けていない振動電流I₂は浮遊容量C_sによつてアル
タ接地帰路端子Ａに結合される。導体３９のイン
ダクタンスと抵抗を表わすインダクタL₃₉と抵抗
R₃₉からなる直列インピーダンスを流れる電流I₂
によつて端子Ｐから端子Ｓに向つて電圧が生成さ
れる。

第３図に示すように、典型的な弧絡中、電極弧
絡が生じた時の減衰を受けない振動電流I₂は時間
t₁の近くで開始し、数サイクル振動を続けて、時
間t₂の近くで第１の最大値となり、時間t₃の近く
で第１の最低値となる。

第３図に示すような振動電流I₂の場合、電圧V₂
は正負の両方の大きさが比較的大きな値となる。
正のピーク値は、抵抗３９の両端間に発生する抵
抗電圧降下I₂と第３図に示すように、例えば、期
間t₁〜t₂における比較的大きな＋dI₂／dt電流変化
によつてL₃₉の両端間に発生する正の誘導性電圧
降下とによつて生じる。また、電圧V₂の比較的
大きな負のピークは、例えば、期間t₂〜t₃中の比
較的大きな−dI₂／dt電流変化によるL₃₉の両端間
の負の誘導電圧降下によつて生じる。

電圧V₂はスパークギヤツプを介して、陰極用
ベースピン３１のような種々のベースピン、陰極
駆動回路３２のような付勢回路に結合され、回路
内に危険性を伴う電圧ストレスを生じさせ、ある
いは感度のよい半導体素子を損傷する場合もあ
る。また、電流I₂と同様の振動電流がシヤーシ３
６と共通の接地電流帰路を持つ他の回路にも流れ
る可能性もある。そして、電流V₂と同様の比較
的大きな正負の値を持つた電圧がこれらの回路に
発生するであろう。そのために、集積回路のよう
な敏感な半導体装置が損傷を受けるであろう。と
いうのは、このような半導体装置は特に、通常印
加されている極性と逆極性のある程度の電圧に耐
えることができないためである。

この発明の特徴はアルタ電流帰路端子Ａに容量
的に結合される振動性弧絡電流I₂に減衰を与える
ことである。第２図に示すように、浮遊容量C_sと
並列となるように、抵抗R_iがシヤーシ３６と外部
導電性被覆２４との間に結合されている。R_iの抵
抗値は、このR_iが浮遊容量C_sの両端における弧絡
電流周波数の電圧を減衰させて、振動電流I₂を実
質的に減衰させるように働くような値に選ばれる
抵抗R_iとして典型的には炭素、炭素混合物あるい
は金属フイルム構造のものを使用することができ
る。外部導電性被覆成端構造とシヤーシ３６とに
おける抵抗R_iの正確な成端位置は受像機ごとに大
きく変るであろう。

第４図に示すように、容量C_sの両端間に抵抗R_i
を結合すると、電流I₂は減衰され、時間t₁′〜t₂′の
dI₂／dt及び時間t₂′の後の−dI₂／dtの双方につい
て、その値が小さくなる。電流I₂が減衰を受けな
いということが実質的になくなり、正及び負の電
圧ストレスも大幅に減少する。

選択された個別の分布素子の典型的な値は次の
通りである。

抵抗R_A ５〜500Ω 抵抗R_i 22〜100Ω（受像機の設計により決る） 抵抗R₄₀ 20〜200Ω 抵抗R₃₈ １Ω以下 抵抗R₃₉ １Ω以下 抵抗R₄₃ 2.7MΩ キヤパシタC_s 30〜300pF キヤパシタC₄₀ 700〜3000pF キヤパシタC₄₄ 3900pF インダクタL₃₈、L₃₉ 導体の10nH／cm

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した陰極線管と付属構
造の一部の概略図、第２図は第１図の構造に関連
する電気的な概略等価回路図、第３図と第４図は
第１図の構造と第２図の電気的等価回路に関連す
る弧絡電流波形図である。 ２１……陰極線管、２３……内部導電性被覆、
２４……外部導電性被覆、２６……電子銃構体、
３２……付勢回路、３８，３９……第１及び第２
の導体、４０……アルタ容量、R_i……電流減衰抵
抗、Ｓ……共通電流帰路端子、Ｃ，Ｐ……第１及
び第２の電極、Ｘ−Ｘ……スパークギヤツプ、C_s
……浮遊容量、I₁……弧絡電流のうちの一部分、
I₂……弧絡電流のうちの他の部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部導電性被覆と外部導電性被覆とを有する
   陰極線管アルタ容量と； 上記アルタ容量の上記内部導電性被覆に結合さ
   れた陽極を有する電子銃構体と； 上記電子銃構体の他の電極に結合された半導体
   ビデオ段と、共通電流帰路端子と、第１及び第２
   の電極を持ち上記陰極線管の電極相互間の弧絡時
   に弧絡電流が流れるようにされたスパークギヤツ
   プとを有する付勢回路と；を備え、上記第１の電
   極は上記電子銃構体の上記他の電極の１つのもの
   に結合され、第１の導体が上記スパークギヤツプ
   の第２の電極を上記外部導電性被覆に結合して上
   記弧絡電流のうちの一部分を上記共通電流帰路端
   子を迂回して流すための第１の電流分路を形成
   し、第２の導体が上記スパークギヤツプの第２の
   電極を上記共通電流帰路端子に結合してこれらの
   間に第２の電流分路を形成し、この電流分路は、
   この分路中を流れる電流によつて上記スパークギ
   ヤツプの第２の電極と上記共通電流帰路端子との
   間に大きな電位差が生じないようにして正常動作
   時に上記第２の電極と上記共通電流帰路端子とを
   同じ電位に維持するように、上記第２の導体の分
   布インピーダンスによつて形成されるインピーダ
   ンスを示し、上記外部導電性被覆は浮遊容量を介
   して上記共通電流帰路端子に結合されて、上記弧
   絡電流のうちの他の部分を上記第１の電流分路を
   迂回して上記第２の電流分路に流すための第３の
   電流分路を形成するようにされ、 また、上記第１の導体によつて形成される上記
   第１の電流分路を迂回し且つ上記浮遊容量によつ
   て形成される上記第３の電流分路を迂回するよう
   に、上記浮遊容量に対して並列に上記外部導電性
   被覆と上記共通電流帰路端子との間に結合された
   電流減衰抵抗を備え、この電流減衰抵抗は上記外
   部導電性被覆を上記共通電流帰路端子に直接接続
   する直接結合体であつて、上記電流減衰抵抗の値
   は、上記陰極線管の弧絡時に上記付勢回路内の電
   流振動を減衰させるように、上記弧絡電流のうち
   の他の部分を減衰させるに充分な値となるように
   選択されている、陰極線管の電極相互間の弧絡時
   に生ずる弧絡電流を減少させるための弧絡電流減
   少用回路。