JPH0610960B2

JPH0610960B2 - 陰極線管の２電位電極構体

Info

Publication number: JPH0610960B2
Application number: JP2056275A
Authority: JP
Inventors: コンラッド・ジェー・オデンサル
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2009-02-09
Also published as: JPH02278635A; EP0387020A3; US4977348A; EP0387020A2

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は陰極線管（以下ＣＲＴという）の２電位電極構
体、特に、電子ビームが表示スクリーンに向かって伝播
するにつれて、電子ビームを収束させる陰極線管の２電
位電極構体に関する。

［従来の技術］例えば、高解像度グラフィック表示システム内に使用す
る特定のＣＲＴは、電子ビームが表示スクリーンに向か
って伝播するにつれて、電子ビームを収束させる２電位
レンズ構体を含む。通常、２電位レンズ構体は、互いに
電気的に絶縁され、部分的に重なり合う１対の円筒状電
極を有する。これらの円筒状電極間に供給される電位差
は、ＣＲＴ内の長手方向の中心軸即ち管軸の方へ電子ビ
ーム内の電子を向ける電界を形成し、その結果、電子ビ
ームは表示スクリーンに向かって伝播するにつれて集束
される。

［発明が解決しようとする課題］ＣＲＴは、排気されたガラス管球を含み、この内部で電
子銃から管軸に沿って表示スクリーンに向かって電子ビ
ームが伝播する。２電位レンズ構体の一例では、円筒状
電極対は、ガラス管球のネック部に配置された１個の金
属製円筒状電極及びネック部の内面上に被着された電気
的抵抗層により形成される。この抵抗層は、金属電極の
一部とその外側で重なり、抵抗層自体は排気管球の外部
に配置された電磁偏向ヨークと重なる。偏向ヨークは、
表示スクリーン上で、電子ビームをラスタ・パターン状
に走査する。

１対の円筒状電極の一方として抵抗層を使用する２電位
レンズ構体は、安価に製造できるので好適である。しか
し、この様な２電位レンズ構体は、電流が十分に大きい
電気アークが金属電極及び抵抗層間に生じ、排気管球が
破壊されるという欠点がある。

特に、このレンズ構体では、金属電極の一部と重なる抵
抗層の端部付近に、大きな電界勾配を生じる。金属電極
及び抵抗層間で電気アークが発生すると、比較的高電圧
の大電流が抵抗層を流れる。抵抗層の端部付近の電界勾
配及び抵抗層のインピーダンスの作用により、電気アー
ク内の電流は、抵抗層の端部付近のガラス管球の表面上
で局部的に集中する。

電気アーク内の比較的大きい集中電流は、ガラス管球の
温度を増加させ、ガラス管球の上昇した温度は、その導
電性を増加させる。その結果、抵抗層の端部付近のガラ
ス管球内の温度及び電流は増加する。この様な温度及び
電流の増加は、２次電気アークがガラス管球の内面及び
外面間に発生するまで続く。２次電気アークは、「パン
チ・スルー」と呼ばれ、ガラス管球を破裂させて、ＣＲ
Ｔを破壊する。

円筒状電極及び抵抗層間の非制御電気アークは、ＣＲＴ
が正常に動作する間、又は円筒状電極上の電界放出部分
を除去するために円筒状電極を調整する間に起こること
がある。この様な調整は、ＣＲＴの製造における１つの
処理工程であり、「スポット・ノッキング」と呼ばれ
る。このスポット・ノッキング処理の間、電界放出部分
（例えば、金属電極の表面上のごみ）は、金属電極及び
抵抗層間に電流制御可能な電気アークを発生させること
により除去される。通常、アーク電流は、電界放出部分
を焼き払うのに十分であるが、パンチ・スルーを引き起
こすには不十分であるように選択される。

第４図は、ＣＲＴ（１４）のガラス管球（１２）内に配
置された従来の２電位電子レンズ構体（１０）の縦断面
図である。２電位レンズ（１０）は、内部円筒状電極
（１６）と、管軸（２０）に沿って内部円筒状電極（１
６）と同軸状に配列され、且つ部分的に重なり合う外部
円筒状電極（１８）とを有する。外部円筒状電極（１
８）は１対のスナバ(snubber)即ち弾性支持部材(２４
ａ)及び（２４ｂ）によりガラス管球（１２）のネック
部分（２２）内に支持される。弾性支持部材（２４ａ）
及び（２４ｂ）は、外部円筒状電極（１８）及び管球
（１２）の内面上の抵抗層（２６）間を電気的に接続す
る。抵抗層（２６）は、ガラス管球（１２）の外に配置
された磁気偏向ヨーク（３０）により覆われる。

外部円筒状電極（１８）は、弾性支持部材（２４ａ）及
び（２４ｂ）が取り付けられる粒子捕獲部材（３２）を
含む。この粒子捕捉部材（３２）については、例えば、
特開昭６１−２０８７３１号公報にオデンサルその他に
よる発明が記載されている。粒子捕捉部材（３２）は、
管球（１２）のネック部分（２２）を横切って延びた金
属盤（３４）を含む。金属盤（３４）に同軸状に設けた
中心開口（３６）には、ＣＲＴ（１４）の表示スクリー
ン（図示せず）に向かって延びた円筒状同軸フランジ
（３８）が形成される。

粒子捕捉部材（３２）及び弾性支持部材（２４ａ）は、
管球（１２）のネック部（２２）を完全に横切って延び
てコップ形状構造を形成し、ＣＲＴ（１４）のファネル
部分（４０）から伝播する粒子を収集する。この様な粒
子とは、例えば、ファネル（４０）から取り除かれ、内
部電極（１６）上に電界放出点を形成する可能性がある
ごみ、又はファネル（４０）から放出され、電極（１
６）及び（１８）間に非制御アークを発生させる電流を
供給する可能性がある２次電子である。

電極（１６）及び（１８）間の電気アークは、管球（１
２）の内面には直接に接触しないので、２電位レンズ構
体（１０）では、パンチ・スルーの発生率は減少する。
しかし、粒子捕捉部材（３２）の製造は、抵抗層のみを
使用する２電位レンズに比較して製造原価が高くなる。
更に、外部円筒状電極（１８）及び弾性支持部材（２４
ａ）、（２４ｂ）の結合した幅（４２）の部分では、偏
向ヨーク（３０）の作用により、これら円筒状電極及び
弾性支持部材にうず電流を発生させる。このうず電流
は、ヨーク（３０）が発生する偏向磁界からエネルギー
を奪い、これにより、電子ビームを制御する力を減少さ
せる。

したがって、本発明の目的は、比較的に製造原価が安い
ＣＲＴの２電位電極構体を提供することである。

本発明の他の目的は、パンチ・スルーの発生率を減少さ
せるＣＲＴの２電位電極構体を提供することである。

本発明の他の目的は、電極偏向ヨークの有効な作用を妨
げることがないＣＲＴの２電位電極構体を提供すること
である。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の２電位電極構体は、好適には電磁偏向ヨークを
含むＣＲＴ内で使用する。この２電位電極構体は、排気
されたガラス管球のネック部内に配置された円筒状金属
電極と、ネック部の内面に被着された電気的抵抗層とを
有する。抵抗層の端部は、金属電極に近接して位置す
る。ネック部の内面上には、熱伝導性の導電層が、抵抗
層の端部を覆い、且つ金属電極の一部と重なるように形
成される。

導電層は、導電性及び熱伝導性が高く、円筒状電極及び
抵抗層間に生じた電気アークの影響を分散させるので、
パンチ・スルーの発生率が減少する。更に、導電層は、
比較的細い環状帯状部として形成されているので、この
導電層内に偏向ヨークにより発生するうず電流の大きさ
は、比較的小さい。その結果、導電層により、偏向ヨー
クは、比較的効率的に電子ビームに作用することができ
る。

本発明による陰極線管の２電位電極構体は、陰極線管の
管球のネック部及びファネル部間の内面上に形成された
抵抗層と、陰極線管の管軸に沿ってネック部内に配置さ
れた管状電極と、抵抗層の端部に接触してネック部の内
面上に形成され、管状電極の端部と部分的に重なる導電
層とを具えることを特徴とする。

［実施例］第１図は、ＣＲＴ（５４）の排気された管球（５２）内
に収容された本発明の２電位電極構体（５０）を示す。
２電位電極構体（５０）は、弾性支持部材（５７）によ
り支持された管状電極素子（５６）、管球（５２）の内
面（６０）上に被着された抵抗層（５８）、及び内面
（６０）上に配置された導電性及び熱伝導性材料から成
る帯状部（６２）を含む。導電性帯状部（６２）は、抵
抗層（５８）の第１端部（６４）に被さり、管状電極素
子（５６）の一部とその外側で重なる。

管球（５２）は、管状ガラス・ネック部（６６）、ガラ
ス・ファネル（６８）、及び透明ガラス・フェースプレ
ート（７０）を含む。蛍光体材料層（７２）は、フェー
スプート（７０）の内面に被着され、ＣＲＴ（５４）の
表示スクリーン（７４）を形成する。電子透過性アルミ
ニウム膜（７６）は、蛍光体層（７２）の内面及びガラ
ス・ファネル（６８）の隣接部分に蒸着により被着さ
れ、表示スクリーン（７４）用の高電圧電極を形成す
る。

陰極（８１）、制御グリッド（８２）、Ｇ２電極（８
３）、陽極（８４）及び４極レンズ構体（８５）を含む
電子銃（８０）は、ＣＲＴ（５４）の一端部でガラス棒
（８６）により支持される。電子銃（８０）は、管軸
（８８）に沿った表示スクリーン（７４）に向かう方向
（９０）に伝播する電子ビームを生成する。管状電極素
子（５６）及びガラス・ネック部（６６）の内面（６
０）は、管軸（８８）に対し同軸状に配置される。ＤＣ
電源（図示せず）は、０〜１２０Ｖの電位を陰極（８
１）に、１００〜５００Ｖの電位をＧ２電極（８３）
に、約＋５ｋＶの電位を陽極（８４）に供給し、陰極
（８１）により放出された電子を陽極（８４）に向かわ
せ且つこの陽極を通過するように加速する。接地電位に
ある制御グリッド（８２）は、Ｇ２電極（８３）と共に
働き電子ビーム電流を制御する。Ｇ２電極の電位は、陰
極カットオフ電圧を制御する。

陽極（８４）及び２電位電極構体（５０）間に配置され
た４極レンズ構体（８５）は、電子ビームの収差歪を補
正する。この様な４極レンズ構体の構造及び動作は、オ
デンサルその他による米国特許第４，６７２，２７６号
明細書「記憶補正値を有するＣＲＴ収差補正装置」に記
憶されている。電磁偏向ヨーク（９８）は、２電位電極
構体（５０）及び表示スクリーン（７４）間に配置さ
れ、表示スクリーン上で電子ビームを従来のラスタ・パ
ターン状に走査する。偏向ヨーク（９８）は、例えば、
電子ビームを水平及び垂直方向に夫々偏向する水平偏向
コイル（図示せず）及び垂直偏向コイル（図示せず）を
有する。

管状電極素子（５６）は、第３図に示す様に、第１内径
(１０６ａ)を有する第１円筒部(１０４ａ)、及び第２内
径（１０６ｂ）を有する第２円筒部（１０４ｂ）を含
む。第２内径（１０６ｂ）は、第１内径（１０６ｂ）よ
りも大きい。管状電極素子（５６）に印加された第１電
位と、抵抗層（５８）及び導電性帯状部（６２）に印加
された第２電位とは、共に働き合い、後述する様に、管
状電極素子（５６）内に位置する電子ビーム収束電界を
生成する。

抵抗層（５８）の端部（６４）は、電極素子（５６）の
出力端（１０８）と略一直線上に並ぶ。抵抗層（５８）
は、第１端部（６４）からアルミニウム膜（７６）によ
り被覆された第２端部（１１０）に延びる。抵抗層（５
８）の端部（６４）及び（１１０）は、偏向ヨーク（９
８）と対向して配置される。抵抗層（５８）のインピー
ダンスにより、偏向ヨーク（９８）により囲まれた管球
（５２）の領域内で、うず電流の発生が抑制される。例
えば、抵抗層（５８）は、従来の方法で内面（６０）に
塗布された従来の抵抗性「ＤＡＧ」を含む。

第２図は、管状電極素子（５６）と、抵抗層（５８）及
び導電帯状部（６２）から成る外部電極素子との間に電
位差を供給することにより発生する電子ビーム収束等電
位面（１１４）の断面をコンピュータを使用して描いた
図である。ＣＲＴ（５４）の動作中、第１図に示す第１
ＤＣ電源（１１６）は、約＋３０ｋＶの電位を抵抗層
（５８）及び導電帯状部（６２）に供給し、約＋５ｋＶ
の電位を４極レンズ（８５）の出力電極（１１８）に供
給する。更に、電源（１１６）は、＋４．６〜＋５．６
ｋＶの電位を管状電極素子（５６）に供給し、電子ビー
ムの焦点を調整する。

第１円筒部（１０４ａ）の近傍に形成される等電位面
（１１４）の曲率半径は比較的小さく、電子ビームの比
較的低いエネルギーとの関係で、電子ビームは急激に集
束される。これと反対に、出力端（１０８）の近傍に形
成される等電位面（１１４）の曲率半径は比較的大き
く、第１円筒部分（１０４ａ）の近傍で生じる強いレン
ズ作用から推移する。

抵抗層（５８）及び導電帯状部（６２）は、ガラス管球
（５２）のネック部（６６）の内径に直径（１１５）が
略等しい２電位電極構体（５０）の外部電極を形成す
る。これにより、ネック部（６６）内に収容可能な最大
直径を有する外部電極が形成される。その結果、等電位
面（１１４）は、それに応じて大きな曲率半径となり、
２電位電極構体（５０）は、電子ビームに生じる球状収
差を比較的小さくする。

管状電極素子（５６）に供給される電位の大きさは、表
示スクリーン（７４）上の電子ビームのラスタ走査期間
に変えられる。特に、偏向ヨーク（９８）の作用によ
り、通常、表示スクリーン（７４）の中心付近の電子ビ
ームの直径に比較して、表示スクリーン（７４）の端部
における電子ビームの直径は大きくなる。表示スクリー
ン（７４）上の電子ビームのスポット・サイズを略一定
に保つために、電圧補償回路（１２０）は、ＤＣ電源
（１１６）に電気的に接続され、偏向ヨーク（９８）に
供給された偏向信号の大きさに従って、管状電極素子
（５６）に供給する電位を調整する。

ＣＲＴ（５４）の製造中、電流制御アーク即ちスポット
・ノッキング・アークが、導電帯状部（６２）及び管状
電極素子（５６）間に発生する。この電気アークは、例
えば、円筒部（１０４ｂ）の表面上のごみの様な電界放
出部分を取り除くように働き、ＣＲＴ（５４）の正常動
作中に、管状電極素子（５６）及び電電帯状部（６２）
の間に、非制御アークが発生するのを防止する。電気ア
ークは、管状電極素子（５６）及び導電帯状部（６２）
間に、４０〜６０ｋＶの電位差を供給することにより発
生する。

第３図は、２電位電極構体（５０）及び偏向ヨーク（９
８）の位置関係を示す部分拡大図である。第３図におい
て、抵抗層（５８）の端部（６４）は、管状電極素子
（５６）の出力端（１０８）に近接して位置する。導電
帯状部（６２）は、端部（６４）上に被着され、管状電
極素子（５６）の円筒部（１０４ｂ）とその外側で部分
的に重なる。管軸（８８）方向の導電帯状部（６２）の
幅（１２２）は約０．８ｃｍであり、偏向ヨーク（９
８）から約２．５ｃｍの距離（１２４）だけ離れてい
る。

導電帯状部（６２）の幅（１２２）が狭く、且つ導電帯
状部（６２）の偏向ヨークからの距離（１２４）が長い
ことにより、偏向ヨーク（９８）により帯状部（６２）
内に発生するうず電流は小さい。導電帯状部（６２）内
のうず電流は、偏向ヨーク（９８）により発生するビー
ム偏向磁界内に電力損失を生じさせるので、このうず電
流を減少させることが望ましい。

特に、導電帯状部（６２）の幅を比較的狭くすることに
より、比較的長い距離（１２４）だけ導電帯状部（６
２）を偏向ヨークから離すことができる。偏向ヨーク
（９８）により生じる磁界の大きさは、偏向ヨーク（９
８）からの距離の関数として減少し、導電帯状部（６
２）付近の磁界は、比較的弱い。更に、磁界の大きさの
変化は、導電帯状部（６２）の幅（１２２）が狭いため
に、帯状部（６２）を横切る方向で比較的小さい。導電
帯状部（６２）近傍の磁界は比較的弱く、大きさの変化
も比較的小さいので、磁界により導電帯状部（６２）内
に発生するうず電流は比較的小さくなる。

第４図に示した従来の２電位電極構体（１０）を参照す
ると、外部円筒電極（１８）及び弾性支持部材（２４
ａ）、（２４ｂ）を結合した幅（４２）は約５ｃｍであ
り、弾性支持部材（２４ａ）は、偏向ヨーク（３０）に
隣接して配置される。この様に配置することにより、円
筒状電極（１８）及び弾性支持部材（２４ａ）、（２４
ｂ）により発生されるうず電流の大きさは、本発明にお
ける導電帯状部（６２）に発生するうず電流よりも大幅
に大きくなる。２電位電極構体（１０）に発生する比較
的大きなうず電流は、偏向ヨーク（３０）の効率を顕著
に減少させる。更に、従来の様に外部電極（１８）、弾
性支持部材（２４ａ）、（２４ｂ）及び粒子捕捉部材を
製造し、組み込むための原価は、本発明において管球
（５２）内の内面（６０）に導電帯状部（６２）を塗布
する原価よりも高い。

導電帯状部（６２）は、抵抗層（５８）の端部（６４）
付近の導電性及び熱伝導性を比較的高くすることによ
り、管球（５２）の内面（６０）及び外面（１２８）間
に電気アークが発生する可能性を減少させ、パンチ・ス
ルーが起こりにくくする。管状電極素子（５６）及び導
電帯状部（６２）間にアークが発生すると、導電帯状部
（６２）により、アークにより生じる電流及び熱は、帯
状部（６２）内に略均一に分配される。その結果、アー
クが導電帯状部（６２）と接触する位置は、パンチ・ス
ルーが起きる温度までは過熱されない。

導電帯状部（６２）は、導電性及び熱伝導性が高く、Ｃ
ＲＴの真空度及び電圧が高い環境に耐えられれば、どの
ような層、膜又は塗料であってもよい。好適な実施例で
は、導電膜である導電帯状部（６２）は、デュポン社か
ら商品番号７７１３として販売されいる銀塗料で形成さ
れる。ただし、ある程度乾燥した銀塗料で形成された導
電帯状部（６２）は、内面（６０）から剥離したり、小
片になり落ちる虞れがある。この様な剥離を防止するた
めに、銀塗料が新しいものと同等の粘度を持つうちに、
塗布することが望ましい。

本発明の要旨から逸脱することなく種々の変更ができる
ことは、当業者には明らかである。例えば、ＣＲＴ（５
４）は、２電位電極構体（５０）が複数の電子ビームを
収束させるマルチ・ビーム電子放電管であってもよい。

［発明の効果］上述せる本発明によれば、導電帯状部（６２）は、導電
性及び熱伝導性が高く、管状電極（５６）及び抵抗層
（５８）間の電気アークの発生により生じた電流及び熱
を分散させるので、パンチ・スルーの発生率が減少す
る。更に、上述せる本発明によれば、導電帯状部（６
２）は、比較的細い環状部として形成されているので、
この帯状部内に偏向ヨークにより発生するうず電流の大
きさは、比較的小さい。その結果、うず電流による偏向
磁界のエネルギー損失を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２電位電極構体を組み込んだＣＲＴの
断面図、第２図は第１図の２電位電極構体により形成さ
れる等電位面を示す図、第３図は第１図の部分拡大図、
第４図は従来のＣＲＴの２電位レンズ構体を示す断面図
である。図中において、（５０）は２電位電極構体、（５６）は
管状電極、（５８）は抵抗層、（６２）は導電層、（６
６）はネック部である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極線管の管球のネック部及びファネル部
間の内面上に形成された抵抗層と、上記陰極線管の管軸に沿って上記ネック部内に配置され
た管状電極と、上記抵抗層の端部に接触して上記ネック部の内面上に形
成され、上記管状電極の端部と部分的に重なる導電層とを具えることを特徴とする陰極線管の２電位電極構体。