JPH0145075Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はカラー受像管用電子銃に係り、特にシ
ヤドウマスク形カラー受像管に装着される複数の
電子ビームを射出する電子銃の主電子レンズを形
成する電極の構造に関するものである。

シヤドウマスク形カラー受像管は、ネツク内に
装着された電子銃の複数の電子ビーム源からそれ
ぞれ放射される熱電子を加速集束して複数の電子
ビームとし、この複数の電子ビームをシヤドウマ
スクを介して蛍光体スクリーン上に照射し、カラ
ー画線を再現するようになつている。

前記電子銃としては種々の形式のものが知られ
ているが、いずれも電子ビーム源即ち陰極より放
射された熱電子を電子ビームとし、加速して主電
子レンズにより蛍光体スクリーン上に集束させる
ようになされている。そして、この主電子レンズ
は静電レンズを用いるのが一般的であり、この静
電レンズは光学レンズと同様にレンズの直径によ
つて、その特性が決定されることになる。

一般に主電子レンズの直径は、受像管のネツク
内径と電子銃の構造によつて、その最大径が規定
されている。例えば、一列配設された電子ビーム
をそれぞれ独立した構造の電極からなる電子銃か
ら射出させる場合、その主電子レンズの直径は約
30％、一体化構造の電極からなる電子銃から射出
される場合、その主電子レンズの直径は約28％が
限度とされ、特性上充分な直径をとることが出来
ない。

一方、シヤドウマスク形カラー受像管は３本の
電子ビームを蛍光体スクリーン上に集中させなが
ら偏向装置によつて水平、垂直両方向に操作させ
ることにより、カラー画像を再現させるようにな
つている。この場合、３本の電子ビームを蛍光体
スクリーンに集中させることをコンバーゼンスと
云い、このコンバーゼンスは一般にネツク径が小
さい程良好な特性が得られ、また電子ビームを偏
向走査するのに要する電力、即ち偏向電力はネツ
ク径に比例し、ネツク径が小さくなる程少ない電
力となる。

前述の如く、電子ビームの集束とコンバーゼン
ス、偏向走査はネツク径に対して互いに相互関係
にあり、一般には双方の妥協設計が行なわれてい
るのが現状であるが、特に最近のカラー受像管の
ネツク径は省資源、省電力の要請から従来一般的
であつた29.1mmから22.5mmと超細ネツク化されつ
つある。このようにネツク径が細くなると当然の
ことながら、電子銃も小さくなり精度はより厳し
いものとなつてくる。

次にシヤドウマスク形カラー受像管の構造を第
１図により説明する。

即ち、シヤドウマスク形カラー受像管は、内面
に電子ビームの射突によりそれぞれ赤、緑、青、
各色に発光する蛍光体層がドツト状または帯状に
規則的に設けられた蛍光体スクリーン１を被着形
成してなるパネル２と、このパネル２にフアンネ
ル３を介して連接されたネツク４及びステムピン
５の植設されたステム６からなる高真空外囲器内
に３本の電子ビーム７を射出する電子銃８と、こ
の３本の電子ビーム７を蛍光体スクリーン１上の
所定の蛍光体層に射突させるシヤドウマスク９
と、フアンネル３からネツク４にかけての外壁に
装着された偏向装置１０とからなり、この偏向装
置１０により電子ビーム７を蛍光体スクリーン１
の水平、垂直方向に偏向走査し、この蛍光体スク
リーン１上にカラー画像を再現するようになつて
いる。

このようなシヤドウマスク形カラー受像管に内
装される電子銃８としては、独立電極電子銃と一
体化電極電子銃とに大別される。代表として現在
一般に使用されている一体化電極電子銃の構造の
一例を説明すると、第２図に示すように、少なく
とも陰極１１、第１グリツド１２、第２グリツド
１３、２個の有底筒状電極素子１４₁，１４₂から
なる第３グリツド１４、有底筒状の第４グリツド
１５、破線で示すコンバーゼンス電極１６及びこ
れらの電極のそれぞれに設けられた植設片を植設
支持するガラスなどからなる電極支持体１７から
なる。陰極１１は３本の電子ビームに対応して
各々独立しているが、他の電極即ち、第１グリツ
ド１２、第２グリツド１３、第３グリツド１４及
び第４グリツド１５は一体化電極にそれぞれ３個
の電子ビームの通過孔部が穿設された構造となつ
ている。

前記構造の電子銃８において、陰極１１、第１
グリツド１２、及び第２グリツド１３を３極部と
称し、熱電子の放出及び後述する主電子レンズに
対する物点を形成し、第３グリツド１４と第４グ
リツド１５間には主電子レンズが形成され、電子
ビームを蛍光体スクリーン上に集中および集束さ
せるようになつている。そして、第２図の電子銃
は、３本の電子ビーム用の通過孔部が一体化電極
に穿設されているため、電極支持体１７にそれぞ
れ植設片を介して植設固定した後の組立精度が独
立電極電子銃よりは優れている。また、通過孔部
の中心軸間隔１８も一定となる。

然るに前述した電子銃８の例えば第３グリツド
１４は、第３図及び第４図に示すように、電極素
子１４₁の底部２１には３極部からの電子ビーム
を射入する電子ビーム用の通過孔部２２，２３，
２４が穿設されているのであまり問題はない。し
かし、電極素子１４₂は底部３１に主電子レンズ
を形成する径大な電子ビーム用の通過孔部３２，
３３，３４が穿設され、これら通過孔部３２，３
３，３４はほぼ真円形状であり、通過孔部３２，
３３，３４の直径３５は中心軸間隔３６とブリツ
ジ部３７，３８の幅により充分大きくとることが
出来ない。更に、通過孔部３２，３３，３４には
中央の通過孔部３２に形成される静電レンズと、
両側の通過孔部３３，３４に形成される静電レン
ズとが互いに干渉しないようにするための壁部３
２₁，３３₁，３４₁即ちバーリング部がそれぞれ
独立して設けられている。図に於て４０は、植設
片、１４_1a，１４_2aはフランジ部である。この壁
部の長さ３９は、一般に通過孔部３２，３３，３
４の直径の1/2以上が必要とされている。また、
ブリツジ部３７，３８の幅は壁部３２₁，３３₁，
３４₁のバーリング加工上、ある程度以下には狭
くすることが出来ず、その限度は電極素子１４₂
を形成する金属板厚、バーリング加工時に使用す
るバーリング治具の特にダイの強度、壁部３２₁，
３３₁，３４₁の長さ３９などによつて決定され
る。そのため、ブリツジ３７，３８の幅を極端に
狭くし、通過孔部３２，３３，３４の直径３５を
大きくすることは不可能である。例えば、22.5mm
φの超細ネツク用の主電子レンズ用の電極で、壁
部３２₁，３３₁，３４₁の長さ３９を３mm以上に
した場合、通過孔部３２，３３，３４の直径は、
約3.5mm〜3.9mmφ程度となる。一般にレンズの球
面収差は、その直径の３乗に逆比例するといわれ
ているので、このような直径の小さな通過孔部に
よつて形成される主電子レンズは極めて球面収差
が大きくなる欠点があつた。また、壁部３２₁，
３３₁，３４₁を形成する工程などにより電極素子
１４₂に機械的な歪が入り易く、カラー受像管の
エージング工程や稼動時に於ける加熱工程などで
電極素子１４₂自身の変化が発生し、更に、主電
子レンズの球面収差を大きくしやすいという欠点
もある。

前述した通過孔部３２，３３，３４を大きくす
ることが出来ない欠点を除去するための一つの方
法として第４グリツドに対設する電極素子を第５
図及び第６図の様な構造としたものが考えられて
いる。

即ち、電極素子１４′₂は、底部４１に主電子レ
ンズを形成する電子ビーム用の通過孔部４２，４
３，４４が穿設されているが、主電子レンズを大
きくするための通過孔部４２，４３，４４の直径
４５は中心軸間隔４６にほぼ等しいかやや大きめ
に形成される。更に、通過孔部４２，４３，４４
には中央の通過孔部４２に形成される静電レンズ
と両側の通過孔部４３，４４に形成される静電レ
ンズとが互いに干渉しないようにするための壁部
４３₁，４４₁即ちバーリング部が設けられてい
る。この壁部４３₁，４４₁は、通過孔部４２，４
３，４４が電子ビームの中心軸間隔にほぼ等しい
か、やや大きいため対設する位置には設けられな
い。その代りとして底部４１よりやや低目に金属
板４７，４８が主電子レンズのコマ収差を補正す
るため設けられている。この金属板４７，４８を
底部４１よりやや低目に設ける理由は、通過孔部
４２，４３，４４のうち特に中央の通過孔部４３
が非円形であるために発生する主電子レンズの歪
みを除去するためである。図に於て５０は、プレ
ス加工時に必要なフランジ部である。

然るに前記電極素子１４′₂に於ては、最初通過
孔部４２，４３，４４を一つの大きな孔部即ち連
通孔部として形成し、その後金属板４７，４８を
溶接などの手段により固定し独立孔部を形成して
ある。通常、厚さ0.4mm程度の薄板をプレス成形
して作る場合、通過孔部４２，４３，４４間には
ブリツジ部がなく、このために、電極素子の出来
上り精度はブリツジ部があるものに比較して著し
く劣化し、例えばねじれなどが発生する。また、
金属板４７，４８は、必ずしも精度よく配設され
るとはいえず、やはり組合せ上の精度が問題とな
る。また、電子銃として組立てる時にも組立治具
などから機械的応力に対して歪みやすいと云う問
題点があり、通過孔部を大きくした効果を充分に
発揮することが出来なかつた。

本考案は、前述した欠点、問題点に鑑みなされ
たものであり機械的精度が優れ、かつ電子ビーム
の集束性能を改善することが可能なカラー受像管
用電子銃を提供することを目的としている。

次に、本考案のカラー受像管用電子銃の一実施
例を第７図乃至第１０図により説明する。

即ち、カラー受像管用電子銃５８は第７図に示
すように、陰極６１、第１グリツド６２、第２グ
リツド６３、有底筒状支持部材６４₁、有孔板状
部材６４₂からなる第３グリツド６４、同じく有
孔板状部材からなる第４グリツド６５、コンバー
ゼンス電極６６及びコンバーゼンス電極６６を除
く電極のそれぞれに設けられた植設片を植設支持
するガラスなどからなる電極支持体６７からな
る。陰極６１は、一列配設された３本の電子ビー
ムに対応して各々独立しているが、他の電極、即
ち第１グリツド６２、第２グリツド６３、第３グ
リツド６４及び第４グリツド６５は一体化電極に
それぞれ３個の電子ビーム用の通過孔部が穿設さ
れた構造となつている。

このような構造の電子銃５８において、陰極６
１、第１グリツド６２、第２グリツド６３を３極
部と称し、熱電子の放出及び後述する主電子レン
ズに対する物点を形成し、第３グリツド６４と第
４グリツド６５間には主電子レンズが形成され、
電子ビームを蛍光体スクリーン上に集束させるよ
うになつている。そして、第７図の電子銃は、３
本の電子ビーム用の通過孔部が一体化電極に穿設
されているため電極支持体６７にそれぞれ植設片
を介して植設固定した後の組立精度が独立電極電
子銃よりは優れているし、また通過孔部即ち、電
子ビームの中心軸間隔６８も一定となる。

次に、この電子銃５８の第３グリツドの構造を
第８図乃至第１０図により説明すると、有底筒状
支持部材６４₁の底部７１には３極部からの電子
ビームを射入する通過孔部７２，７３，７４が穿
設され、開孔部にはフランジ部７５を有し、更に
側壁部７６の少なくとも内壁は通過孔部７２，７
３，７４の軸と同軸であり、かつ共通部分７７を
有する円筒７２₁，７３₁３７４₁の包絡曲面から
形成され、外壁には植設片８０が溶接などの手段
により固定されている。

次に、有底筒状支持部材６４₁のフランジ部７
５に載置固定される有孔板状部材６４₂について
述べるが、この有孔板状部材６４₂は第５図及び
第６図の電極素子１４′₂の通過孔部４２，４３，
４４と壁部４２₁，４３₁，４４₁と、金属板４７，
４８を形成するものであり、その具備すべき条件
は、第９図に示すように次の通りである。

(1) 厚さ８９が通過孔部８２，８３，８４の直径
８５の1/2に近いこと、これは壁部８２₁，８３
_１，８４₁の長さとなる。

(2) 通過孔部８２，８３，８４の直径８５が電子
ビーム間隔６８にほぼ等しいか、大であるこ
と。

(3) ブリツジ部８７，８８が有孔板状部材６４₂
と一体で形成され、かつその高さ９０が厚さ８
９より所定量だけ低いこと。

(4) 全体として機械的精度、耐機械的シヨツクに
強いことである。

第１条件に関してはネツク径22.5mmの超細ネツ
ク用としては通過孔部８２，８３，８４の直径８
５は約3.5mmであるので２〜４mm程度で充分であ
る。この値は、従来知られているプレス技術で形
成可能であり、また有孔板状部材を複数枚重ねて
もよい。

第２の要件に関しては、主電子レンズの直径を
大とするためにこのレンズの集束特性を悪化しな
い程度にすべきであり、直径はカラー受像管の管
種によつて決定される。

第３の要件は、ブリツジ部８７，８８を有孔板
状部材６４₂と一体で形成し、かつ、第４グリツ
ドに対設する面より所定量だけ低く形成されてい
るので、中央の通過孔部に形成される静電レンズ
が長手方向、短手方向（ブリツジ部のある方向）
共になめらかに形成され電子ビームの非対称収差
を軽減することが可能となる。

第４の要件は、従来の電極のように、金属板を
固定するのではなく最初からブリツジ部を一体形
成してあるので機械的強度、耐機械的シヨツクに
対しては第５図及び第６図のものより数段すぐれ
ている。

即ち、有孔板状部材６４₂の全体の形状として
は、外形は従来のものとフランジ部がない点を除
いてはほぼ同形であるが、通過孔部の形状は、第
４グリツドに対設する面部近傍では３個の通過孔
部が連通され１個の連通孔部として形成され、ブ
リツジ部８７，８８から独立した３個の通過孔部
となつている。この様な構造は、第４グリツド６
５の場合も同様である。

前述したほか、本実施例の利点は電子銃を組立
てる際の機械的応力に対してもほとんど歪まない
という点である。これにより組立時の基準点（基
準面）は、有孔板状部材６４₂の任意の点に選択
出来るから組立方法に制約されない。例えば、組
立時の基準点を通過孔部ではなく外壁にも設定可
能となり、従つて、自動組立てが容易となる。

本実施例の他の利点は、タンブリングによる耐
処理性に優れていることである。即ち、一般に電
子銃は電極間で起こる放電現象を防止するために
電極表面の微細な突起物を除去する必要がある。
これを行なうためにタンブリングと呼ばれる機械
的な研摩を施すが、この際電極は機械的なシヨツ
クを受け、特に従来の電極の如くブリツジ部の存
在しない形状または金属板を取付けた形状におい
ては、その歪み度合は大きいが本実施例ではこの
ような歪みはほとんど受けない。

次に、電極素子の具体的寸法を示すと、電子ビ
ーム間距離６８が6.6mm、ブリツジ部８７，８８
の幅が0.3mm、通過孔部８２，８３，８４の長手
方向の直径が7.0mm、ブリツジ部８７，８８の高
さ９０が1.5mm、厚さ８９が２mmとなつている。

次に、本考案の他の実施例に適応する有孔板状
部材６４′₂を第１１図に示す。図中第８図乃至第
１０図と同一部分は同一符号を附し、特に、説明
を行わない。

即ち、有孔板状部材６４′₂は通過孔部８２，８
３，８４間にブリツジ部８７，８８を有する第１
の有孔板状部材９４₁と、通過孔部８２′，８３′，
８４′が連通された第２の有孔板状部材９４₂から
形成されていることを特徴としている。この様に
２枚の有孔板状部材９４₁，９４₂を別々に作り、
一体化することにより機械加工が容易となる利点
がある。

前記実施例は、主として一列配設された電子ビ
ームを射出集束するバイポテンシヤル形電子銃に
ついて述べたが、これに限定されるものではなく
他の形の電子銃にもそのまま適用されるし、また
有孔板状部材は筒状支持部材に載置固定されず、
この有孔板状部材そのものを電極として使用する
ことも可能であることは勿論である。

以上述べた如く、本考案の電子銃は主レンズの
直径を拡大したことによる機械的な不具合点を完
全に解決し、高精度で、良好な集束特性を有する
カラー受像管用電子銃を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー受像管の簡略説明図、第２図は
従来のカラー受像管用電子銃の一例を示す側面
図、第３図は第３グリツドの第４グリツド側から
見た平面図、第４図は第３図をＡ−A′線に沿つ
て切断して見た断面図、第５図は通過孔部を拡大
する目的で考え得る第３グリツドの第４グリツド
に対設する電極素子を示す平面図、第６図は第５
図をＢ−B′線に沿つて切断して見た断面図、第
７図乃至第１０図は本考案のカラー受像管用電子
銃の一実施例を示す図であり、第７図は側面図、
第８図は第３グリツドを第４グリツド側から見た
平面図、第９図は第８図をＣ−C′線に沿つて切断
して見た断面図、第１０図は分解斜視図、第１１
図は本考案の他の実施例に適応する有孔板状部材
の分解斜視図である。 ８，５８……電子銃、１２，６２……第１グリ
ツド、１３，６３……第２グリツド、１４，６４
……第２グリツド、１４₁，１４₂……有底筒状電
極素子、３７，３８，８７，８８……ブリツジ
部、４７，４８……金属板、６４₂，６４′₂……
有孔板状部材、６４……有底筒状支持部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一列配設された３本の電子ビームを蛍光体ス
   クリーン上に集束および集中させるための主電
   子レンズを形成する電極群を含む複数の電極
   と、これら電極を支持する電極支持体とからな
   るカラー受像管用電子銃に於て、前記主電子レ
   ンズを形成する少なくとも１個の電極が厚板の
   有孔板状部材を含み、前記有孔板状部材が前記
   電子ビームの中心軸間距離より直径が大きい連
   通孔部と、有孔板状部材と一体成形されるブリ
   ツジを介して形成された独立孔部とを有するこ
   とを特徴とするカラー受像管用電子銃。 (2) 有孔板状部材が連通孔部を有する第１の有孔
   板状部材と、独立孔部を有する第２の有孔板状
   部材とからなることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のカラー受像管用電子
   銃。 (3) 連通孔部が主電子レンズを形成する他の電極
   に対設する部位に形成されていることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項または第２
   項記載のカラー受像管用電子銃。 (4) 有孔板状部材が筒状支持部材のフランジ部に
   載置固定されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項または第２項記載のカラ
   ー受像管用電子銃。