JPH03210737A - 陰極線管用電子銃電極構体 - 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】 本発明は複数の電子ビームを発生するカラー陰極線管の
多電子銃電極構体、特に電気的、構造的に共通で各電子
ビーム通路には実質的に個別の電子レンズを形成する一
体化電極を備えた電子銃電極構体に関するものである。

電子銃電極構体の組立作業の簡易化、組立精度の向上、
或いはカラー陰極線管の電子銃が封止される硝子外囲器
頚部の径小化に伴う電子銃電極構体の占有体積の縮小化
を実現する手段として電気的、構造的に共通で各電子ビ
ーム通路には実質的に個別の電子レンズを形成する一体
化電極を備えた電子銃電極構体が一般に用いられている
。更に電子ビームに対する電子銃主電子レンズの集束特
性を大幅に改善する手段として、一つの主電子レンズに
よらず複数の電子レンズを組合せた多段集束型電子レン
ズを備えた電子銃が用いられているが、その電極構成に
よっては電極の軸方向長さが対向電極間隙と同程度、或
いはそれ以下となることがあり、その電極支詩子間の相
互距離も対向電極間隙と同程度となることがある。従っ
て電子銃の動作時に前記電極間に異なった高電圧が印加
され、対向電極間に大きな電位差が生じると、電極相互
間の耐電圧特性が著しく劣化する。

特に陰極に最も近い高電圧差の生じる電極相互間の耐電
圧特性は重要であり、この耐電圧特性の不良で絶縁破壊
が生じると、瞬時に大きな容量を持った漏洩電流が流れ
、これが陰極にも流入し、陰極に損傷を与え、熱電子放
出特性を破壊し、陰極から必要とする電流が取出されな
くなることもある。

このような問題点について、従来用いられている多段集
束型電子レンズを備えた電子銃電極構体の一つにより説
明する。

第１図及び第２図は従来用いられている同一平面内に互
に電気的に絶縁されて等間隔距離を保って陰極が配列さ
れたインライン型で、主電子レンズが３個のパイ・ポテ
ンシャル・フォーカス電子レンズを積重ねた多段集束型
電子レンズ方式を採る電子銃電極構体ｌの夫々正面図及
び側面図、第３図は第１図に示すＡ−Ａ断面を示す。

電子銃電極構体１は同一平面内に互に絶縁されて等間隔
距離を保って一列に配列された陰極構体１０と、これに
対向して電子ビーム進行方向に順次配置される電気的に
共通な制御電極であるＧ１電極１１、及び陰極より射出
された熱電子ビームの加速電極であるＧ２電極１２、電
気的、構造的に共通で各電子ビーム通路には実質的に独
立した電子レンズを形成する一体化電極からなる第１集
束電極であるＧ３電極１３、第１陽極電極であるＧ４電
極１４、第２集束電極であるＧ５電極１５、第２陽極電
極であるＧ６電極１６で構成されている。

各電極は絶縁物支持杆１９との融着強度を高めるために
複数の切欠部１８Ａを先端に設けた支持子１８を持ち、
支持子１８の切欠部１８Ａを二本の直方柱状絶縁物支持
杆１９へ埋込んで融着することにより各電極間隔が所定
寸法に保持固定されている。Ｇ４電極１４とＧ６電極１
６は給電線１７Ａにより同電位となるように接続され、
図示しないが電子銃電極構体１が封止される陰極線管硝
子外囲器漏斗状部に配設された陽極端子に接続された内
部導電性被膜から２０〜３０ｋＶ程度の高電圧の陽極電
圧が供給される。Ｇ３電極１３とＧ５電極１５は給電線
１７Ｂにより同電位とされ、図示されてないが電子銃電
極構体１が支持固定されるステムの給電ピンから陽極電
圧の２０〜４０％程度の集束電圧が供給され、他の電極
もステムの給電ピンより所定電圧が供給されるように互
にステムの給電ピンに接続される。陰極ｌＯより放射さ
れた電子ビームはＧｌ電極１１とＧ２電極１２付近に形
成されるクロス・オーバ点より発散され、Ｇ２電極１２
とＧ３電極１３間に形成されるブリ・フォーカス・レン
ズで予備集束された後、Ｇ３電極１３とＧ４電極１４、
Ｇ４’［ｉ１４とＧ５電極１５、Ｇ５電極１５とＧ６電
極１６の電極間隙に形成される主フオーカス・レンズと
なる夫々独立した３個のパイ・ポテンシャル型レンズで
三段に順次集束され、蛍光面上で最小のビーム・スポッ
ト断面積を持つように集束電圧が調整される。

ブリ・フォーカス・レンズで予備集束された電子ビーム
は３個の主フオーカス・レンズで三段に集束されるため
、主フオーカス・レンズは従来用いられている電子銃に
於ける１個からなる主フオーカス・レンズより夫々のレ
ンズ強度は弱く出来、３個の主レンズで徐々に電子ビー
ムを集束出来るため、主レンズ系の球面収差は極めて小
さくなり、電子銃中の大ビーム電流時に於ても電子ビー
ム束は各主電子レンズの収差の小さい中心部を通過する
ことになり、尖鋭なビーム束が得られ、蛍光面上には高
輝度画面であっても高解像度の受像画像が得られる。

ここに主電子レンズの一つを構成するＧ５電極１５を例
に採り詳細にその電極支持構造を見ると、第３図に示す
電子ビーム進行方向に垂直な断面で示す様に一直線上に
整列して中央及び両外側電子ビーム透過孔として穿設さ
れた三つの開孔１５Ｒ。

１５Ｇ、１５Ｂの配列方向に長く、配列方向の直角方向
に短い略々長方形、或いは長円形状を呈した閉塞端面及
び筒側部とを有する閉塞筒状体であり、開放端には筒側
部に連続して直角に張出された鍔状縁１５Ａが一体に形
成され、長辺側の鍔状縁１５Ａには絶縁物支持杆１９と
の融着強度を高めるために複数の切欠部１８Ａを先端に
設けて電極支持子１８を構成し、二つの閉塞筒状体が鍔
状縁１５Ａで夫々重ね合せられている。

上述の様に、Ｇ４電極１４とＧ６電極１６に高電圧の陽
極電圧が、Ｇ３電極１３とＧ５電極１５には陽極電圧の
２０〜４０％程度の高電圧が印加され、Ｇ３電極１３と
Ｇ４電極１４、Ｇ４電極１４とＧ５電極１５、Ｇ５電極
１５とＧ６電極−１６間には大きな電位差を生じるため
、対向する電極相互間隔及び絶縁物支持杆に埋設される
支持子相互間隔の大きさは耐電圧特性に大きく影響する
。電極相互間隔は耐電圧特性上大きい程よいが余り大き
いと外部電界の侵入の影響を受け、電子ビーム通過孔中
の電子ビーム径路を不所望に曲げてしまうため、この影
響を受けない程度の大きさに選定されている。又Ｇ３電
極１３、Ｇ４電極１４、Ｇ５電極１５、Ｇ６電極１６の
電極支持子１８相互間の耐電圧特性は絶縁物支持杆１９
の組成による固有抵抗値及び表面状態等による表面抵抗
値に応じて流れる微少漏洩電流で決まり、陰極線管動作
時の管内真空雰囲気中では通常電極相互間隔の耐電圧特
性より、電極支持子相互間の耐電圧特性の方が支配的で
あるため、Ｇ３電極１３とＧ４電極１４、Ｇ４電極１４
とＧ５電極１５、Ｇ５電極１５とＧ６電極１６の電極支
持子１８間距離Ａ１゜Ａｔ　、Ａｓは電子銃電極構体の
設計上可能の限り大きく、絶縁物支持杆１９に沿って最
短漏洩電流径路は大きいことが望ましい。

然るに電極支持子１８間距離はフォーカス特性から決ま
る各電極の軸方向長さ、及び電極相互間隔で決定され、
従来はＧ３電極１３、Ｇ４電極１４、Ｇ５電極１５は必
要とする軸方向長さを三等分した長さを持った二つの閉
塞筒状体電極１３−＋。

１３−ｚ　　、１４−１．１４−！　　、１５−＋、１
５−ｚをその鍔状縁を重ね合せて夫々形成されていた。

このため第２図に示す様にＧ３電極１３、Ｇ４電極１４
、Ｇ５電極１５、Ｇ６電極１６の各支持子１８間隔Ａ＋
　、Ａｔ　、Ａ’ｌは不等間隔となり、特に電極軸方向
長さが他の電極のそれより短い電極（第１図、第２図に
示す電極構成ではＧ４電極１４に相当する。）を含む場
合、この電極に隣接した電極夫々の支持子間間隔Ａ、、
Ａ！は他の間隔Ａ。

に比べて短くなり、絶縁物支持杆１９に沿った電極支持
子１８間に形成される最短漏洩電流経路に長短が生じ、
この内の最小径路が電極間に印加される高電圧に対する
耐電圧に不十分の長さであったり、或いは陰極線管製造
工程中、上述の高電位差の生じる電極間の耐電圧特性を
向上させるために、実際に使用される陽極定格電圧の数
倍の高電圧を印加して、電極表面の微小突起や、汚れ等
を除去する高電圧処理工程があるが、この時電極支持子
間の最短漏洩電流経路中の最小径路の高負荷がかかるこ
とになり、漏洩電流がこの間に集中する為余り大きな高
電圧を印加して高電圧処理が出来ず、耐電圧特性品位は
余り向上しなくなる。特に陰極１０に最も近い高電位差
の生じるＧ３電極１３とＧ４電極１４相互間の耐電圧特
性は重要であり、この耐電圧特性が悪くて絶縁破壊が生
じると電極支持間に瞬時に大きな容量を持った漏洩電流
が流れ、これが陰極１０にも流入し、陰極１０の熱電子
放出面に損傷を与え、陰極１０の熱電子放出特性を劣化
、或いは破壊し、陰極から必要とする電流が取出されな
くなることもあり、又この陰極保護の上からも上述した
高電圧処理電圧も制限され十分な耐電圧処理が出来ず、
耐電圧特性は十分満足出来る品位とならない。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、耐電圧特性の優
れた陰極線管用の電子銃電極構体を提供することである
。

本発明は閉塞筒状体電極を複数組対向配置させて主電子
レンズを構成し、これに対向配置される電極相互間に大
きな電位差を生じる電子銃電極構体において、陰極に最
も近い高電位差の生じる電極相互間の耐電圧特性を良く
した電極構造である。

より詳細には、電気的、構造的に共通で複数電子ビーム
透過孔が穿設された閉塞端面とこれに大略垂直な筒側部
を有し、開放端例の筒側部に支持子用の鍔状縁を有する
閉塞筒状体電極を二個互いに鍔状縁で重ね合せてなる一
体化電極を複数相互いに対向させて電子レンズを形成し
た電子銃電極、構体において、陰極に最も近い高電位差
の生じる電極相互の少なくとも２組の一体化電極の軸方
向の長さを不等分割することにより、等分割した場合よ
り対向する前記高電位差の生じる電極支持子相互間隔を
大きく設定したことを特徴とする。

以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する
。第４図は本発明の参考実施例を示す電子銃電極構体の
側面図であり、従来と同一のものには同一符号を付けて
いる。

電子銃電極構体２０は同一平面内に互に絶縁されて等間
隔距離を保って一列に絶縁配列された陰極構体ｌＯと、
これに対向して電子ビーム進行方向に順次配置される電
気的に共通な制御電極であるＧｌ電極１１、及び陰極１
０より射出された熱電子ビームの加速電極であるＧ２電
極１２、電気的構造的に共通で各電子ビーム通路には実
質的に独立した電子レンズを形成する一体化電極からな
る第１集束電極であるＧ３電極２３、第１陽極電極であ
るＧ４電極２４、第２集束電極であるＧ５電極２５、第
２陽極電極であるＧ６電極２６で従来と同様に構成され
ている。各電極は絶縁物支持杆１９への埋設部の形成さ
れた支持子１８を持ち、各支持子１８の埋設部を二本の
絶縁物支持杆１９へ埋込んで融着することにより各電極
間隔が所定寸法に保持固定されている。従来と同様にＧ
４電極２４とＧ６電極２６は図示されていないが給電線
で同電位とされ、２０〜３０ｋＶ程度の高電圧の陽極電
圧が供給され、Ｇ３電極２３とＧ−５電極２５は給電線
１７Ｂにより同電位とされ陽極電圧の２０〜４０％程度
の集束電圧が供給される。

然るにＧ３電極２３、Ｇ４電極２４、Ｇ５電極２５、Ｇ
６電極２６の軸方向の全長、及び電極相互間隔は従来と
全く同様であるが、夫々の電極を構成している各組の閉
塞筒状体電極の軸方向長さを三等分した長さでなく、異
なった長さを持った二つの閉塞筒状体電極２３−、．２
１！　　、２１．。

２Ｌ、、２５−、．２５−１をその鍔状縁を重ね合せて
成形され、その一部が絶縁物支持杆１９への支持子１８
となっている。各電極の軸方向長さの分割は第４図に示
す様に、陰極１０に最も近くて高電圧の陽極電圧が印加
されるＧ４電極２４とこれに対向して陰極１０側のＧ３
電極２３電極支持子１８間距離Ｂ＋を等分割した場合の
Ａ、（第２図）より可能の限り大きくなる様に０４電極
２４−１に対向するＧ３電極２３−！の軸方向長さを陰
極１０側にあるＧ３電極２３−１より大きく、Ｇ３電極
２３−２に対向するＧ４電極２４−６の軸方向長さを０
５電極２５に対向するＧ４電極２４−３より大きくなる
よう夫々閉塞筒状体電極を形成して組合せる。Ｇ５電極
２５はＧ３電極２３、Ｇ４電極２４の影響で小さくなる
高電位である陽極電圧が印加されるＧ４電極２４とこれ
より低電位の６５電極２５の支持子相互間隔の縮小を補
うべく、同様に高電位の陽極電圧が印加されるＧ６電極
２６との電極支持子相互間隔を著しく小さくしない程度
にＧ４電極２４−ｔに対向するＧ５電極２５−１の軸方
向長さを０６電極２６に対向するＧ５電極２５−ｚより
大きくなるよう閉塞筒状体電極を形成して組合せ、これ
によりＧ４電極２４とＧ５電極２５及びＧ５電極２５と
Ｇ５電極２６支持子相互間隔Ｂｔ、Ｂｓが決定される。

上述した様に本発明の実施例によれば、陰極ｌＯに最も
近く高電圧の陽極電圧が印加されるＧ４電極２４とこれ
に対向して陰極１０側に配設されるＧ３電極２３電極支
持子１８間距離Ｂ１は夫々の閉塞筒状体電極を等分割し
た場合の電極支持子１８間距離ＡＩより可能の限り大き
く選定されているため絶縁物支持杆１９に沿って電極支
持子間に形成される最短漏洩電流経路も同様に可能の限
り大きくなり、Ｇ３電極２３とＧ４電極２４間の耐電圧
には十分大きな長さとなり、或いは陰極線管製造工程中
の耐電圧処理工程では上記電極間の絶縁破壊による過大
漏洩電流が陰極に流入する危険は極めて小さくなったた
め、その処理電圧を大きく出来、高電位差の生じる電極
間の耐電圧特性は極めて良好となる。又Ｇ４電極２４と
Ｇ５電極２５゜Ｇ５電極２５とＧ６電極２６支持子相互
間隔Ｂ２゜Ｂ３も従来の等分割した場合の支持子相互間
隔Ａｔ　、Ａｘと同等以上に選定されているためＧ４電
極２４とＧ５電極２５．Ｇ５電極２５とＧ６電極２６間
の耐電圧特性は従来以上の品位となる。

上述の説明では主電子レンズ電極が４個からなる多段集
束型電子銃について説明したが、第５図に示す本発明に
よる実施例に基づく主電子レンズ電極が３個からなる主
電子レンズがユニ・ポテンシャル・フォーカス方式の電
子銃電極構体にも適用可能である。即ち高電位の陽極電
圧が印加されさる閉塞筒状体電極であるＧ３電極３３と
６５電極３５、及びこれより低電位の集束電圧が印加さ
れるＧ４電極３４で構成されるユニ・ポテンシャル・フ
ォーカス電子レンズではＧ２電極１２とＧ３電極３３、
Ｇ３電極３３とＧ４電極３４、Ｇ４電極３４とＧ５電極
３５間に非常に大きな電位差を生じ、特に陰極１０に最
も近いＧ３電極３３とＧ２電極１２間には通常Ｇ２電圧
は約１ｋＶ以下で使用されるため、はぼＧ３電極３３に
印加される陽極電圧に相当する電位差が生じ、この間の
耐電圧特性は特に陰極保護上からも重要である０本実施
例では上記の３個の電極の軸方向に沿った全長、及び全
ての電極相互間隔は従来と全く同じであるが、Ｇ２電極
１２に対向する閉塞筒状体電極Ｇ３電極３３−１の軸方
向長さをＧ４電極３４に対向するＧ３電極３３４より大
きくなる様に形成し組合せ、支持子間隔Ｃ１を決定する
。Ｇ４電極３４はＧ３電極３３の影響で小さくなる高電
圧である陽極電圧が印加されるＧ３電極３３との支持子
相互間隔の縮小を補い、又同様に高電位の陽極電圧が印
加されるＧ５電極３５との電極支持子相互間隔を著しく
小さくしない程度にＧ３電極２３に対向するＧ４電極３
４−１をＧ５電極３５に対向するＧ４電極３４−！より
大きくなる様に形成して組合せ、これによりＧ３電極３
３とＧ４電極３４及びＧ４電極３４とＧ５電極３５支持
子相互間隔Ｃ２゜Ｃ１が決定される。

従って陰極１０に最も近く高電位差の生じるＧ３電極３
３とＧ２電極１２電極支持子１８間距離Ｃ７はＧ３電極
を等分割した場合より可能の限り大きく設定されている
ため［ｉ物支持杆１９に沿った電極支持子間に形成され
る最短漏洩電流経路は大きくなり、高電圧処理の際の処
理電圧を高くしても電極間の絶縁破壊による過大漏洩電
流が陰極ＩＯに流入して陰極ｌＯを損傷することがない
ため耐電圧特性は極めて良好となる。一方Ｇ３電極３３
とＧ４電極３４、Ｇ４電極３４とＧ５電極３５支持子相
互間隔Ｃｚ、Ｃｘも従来の等分割した場合の支持子間隔
と同等以上に大きく選定されているため、これらの電極
間耐電圧特性は従来以上の品位となる。

以上の説明では一例として主電子レンズがインライン型
電子銃電極構体について述べたが、例えば主電子レンズ
が一体化電極を備えたデルタ型電子銃電極構体にも適用
出来、或いは主電子レンズの集束方式は前述の方式に限
定されることな（、要するに主電子レンズが複数で、複
電子ビームー体化閉塞筒状耐電極の組合せで構成された
全ての電子銃電極構体にも適用可能であることは云うま
でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図それぞれ従来の多段集束型電子レンズを
備えたインライン型電子銃電極構体の正面図、側面図、
第３図は第１図に示す矢印Ａ−Ａ’断面図、第４図、第
５図はそれぞれ本発明の参考実施例及び第２の実施例を
示す電子銃電極構体の側面図を示す。 ｌＯ：陰極構体；　１１　：Ｇ１電極；１２：Ｇ２電極
；　１３−、、　１　：Ｌ、、　　２　Ｌ、、　　２３
−＊、　　３３−１ｎ３３−ｚ：Ｇ３電極ｉ　１４−＋
、　　１４−ｔ、　２４−ｒ。 ２４−ｚ、３４−１．３４−！：Ｇ４電極；１５旬。 １５−ｚ、　　２５−＋、　　２．５−ｚ、　　３５　
：　Ｇ５電極；１６゜２６：Ｇ６電極；１８：電極支持
子；１９：絶縁物支持杆。 第 ４ 図 第 図 手続補正書 （方式） １、事件の表示　　平成 ２年特許願第２０５５４７号 ２、発明の名称　　　　陰極線管用電子銃電極構体３、
補正をする者 事件との関係　　　　　出　願　人 東京都港区芝五丁目７番１号 （４２３）　　　日本電気株式会社 代表者　関　本　忠　弘 ４゜ 代　　理　　人 電話　東京（０３）３４５４−１１１１　（大代表）（
連絡先　日本電気株式会社　特許部）６、補正の対象 明細書の図面 ７、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電気的、構造的に共通で複数の電子ビーム透過孔が穿
   設された閉塞端面とこれに大略垂直な筒側部を有し、開
   放端側の筒側部に支持子用の鍔状縁を有する閉塞筒状体
   電極を二個互いに鍔状縁で重ね合せてなる第１および第
   ２の一体化電極対を互いに対向させて電子レンズを形成
   したユニ・ポテンシャル・フォーカス方式の電子銃電極
   構体に於て、陰極に最近い前記第１の一体化電極対を形
   成する二個の閉塞筒状体電極の軸方向長さにおける前記
   陰極に近い側の長さを反対側より長くし、かつ前記第２
   の一体化電極対を形成する二個の閉塞筒状体電極の軸方
   向長さにおける前記陰極に近い側の長さを反対側より長
   く設定したことを特徴とする陰極線管用電子銃電極構体
   。