JPH07114886A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ユニポテンシャル型主レンズ部を形成する筒
状の第１、第２、第３電極のうち、第３電極G5の内径が
第２電極G4の外径よりも大きく、第３電極の内側に第２
電極の蛍光体スクリーン端部が位置し、かつ第３電極の
蛍光体スクリーン端部にシールドカップSCが取付けられ
てなる陰極線管用電子銃において、第２電極の蛍光体ス
クリーン端部開口の口径をシールドカップの開口部口径
の１．５〜１．８倍とし、かつこの第２電極の蛍光体ス
クリーン端部とシールドカップの開口部との距離をシー
ルドカップの開口部21の口径の２．６〜３．１倍とし
た。 【効果】 画面のコントラストの劣化を軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、陰極線管用電子銃に
係り、特にユニポテンシャル型主レンズ部を有する陰極
線管用電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に陰極線管は、図５に示すように、
フェース部１の内面に蛍光体スクリーン２が形成され、
フェース部１とともに外囲器を構成するファンネル３の
ネック４内に封止された電子銃５から放出される電子ビ
ーム６をファンネル３の外側に装着された偏向ヨーク７
の発生する磁界により偏向して、蛍光体スクリーン２を
水平、垂直走査することにより、画像を表示する構造に
形成されている。なお、８は陽極端子、９は内面導電膜
である。

【０００３】上記電子銃５としては、従来より各種構造
のものがあるが、その一種に電子ビーム６を最終的に蛍
光体スクリーン２上に集束する主レンズ部をユニポテン
シャル型としたものがある。

【０００４】図６および図７にそれぞれユニポテンシャ
ル型主レンズ部の構成が異なる電子銃を示す。これら電
子銃は、カソード（図示せず）から順次蛍光体スクリー
ン方向に配置された第１乃至第５グリッドＧ1 〜Ｇ5 、
その第５グリッドＧ5 の蛍光体スクリーン側端部に取付
けられたシールドカップＳC からなる。その第１、第２
グリッドＧ1 ，Ｇ2 はカップ状電極から、第３乃至第５
グリッドＧ3 〜Ｇ5 は筒状電極からなる。なお、１０
は、陰極線管の管内を高真空にするためにシールドカッ
プＳC に取付けられたフラッシュゲッター部材、１１
は、電子銃の各電極を一体に固定する絶縁支持体、１２
は、バルブスペーサである。

【０００５】これら電子銃では、第３グリッドＧ3 （第
１電極）および第５グリッドＧ5 （第３電極）に陽極電
圧（高電圧）が印加され、その中間の第４グリッドＧ4
（第２電極）にアース電位または陽極電圧の２０〜３０
％の電圧が印加され、それにより、第３、第４グリッド
Ｇ3 ，Ｇ4 間に形成される電子ビームを発散する前段の
電子レンズと第４、第５グリッドＧ4 ，Ｇ5 間に形成さ
れる電子ビームを集束する後段の電子レンズとからなる
ユニポテンシャル型主レンズ部が形成される。

【０００６】特に図７に示した電子銃では、第５グリッ
ドＧ5 の内径が第４グリッドＧ4 の外径よりも大きく形
成され、この第５グリッドＧ5 の内側に第４グリッドＧ
4 の蛍光体スクリーン側端部が位置し、大口径レンズを
形成する構成となっている。

【０００７】ところで、このようなユニポテンシャル型
電子銃においては、第４グリッドＧ4 の蛍光体スクリー
ン側端部が第５グリッドＧ5 の高電圧の影響を受け、陰
極線管の耐電圧特性を劣化する原因になるという問題が
ある。

【０００８】一般に陰極線管の耐電圧特性は、電子銃の
電極間の電位差が小さく、電極間距離が大きいほど良好
とされている。そのため、近年陰極線管の性能向上のた
め、陽極電圧が高電圧化し、特にハイユニポテンシャル
型電子銃では、対向電極間の電位差が大きく、かつ電極
間距離が小さいため、耐電圧的に極めて不利な構造とな
っている。

【０００９】耐電圧が低い場合には、グリッドエミッシ
ョン、グロー放電、スパーク放電などが生ずるが、特に
ハイユニポテンシャル型電子銃では、第４グリッドから
の電界放射によるエミッションが問題となる。すなわ
ち、第５グリッドの高電圧により、第４グリッドの蛍光
体スクリーン側端部から電子放射がおこり、加速され、
シールドカップの開口部を通り抜け、蛍光体スクリーン
に達して発光させ、画面のコントラストを劣化させる。

【００１０】このような第４グリッドの蛍光体スクリー
ン側端部からの電子放射は、従来第４グリッドの蛍光体
スクリーン側端部の形状、第４グリッドの材質、処理な
どにより対処している。しかしこの第４グリッドの蛍光
体スクリーン側端部からの電子放射は、そのほかにゲッ
ター部材から飛散したＢａなどのゲッターが付着し、こ
の付着ゲッターがエミッション源となっている。

【００１１】この第４グリッドの蛍光体スクリーン側端
部へのゲッターの付着については、図６に示した電子銃
では、第４グリッドＧ4 の蛍光体スクリーン側端部がフ
ラッシュゲッター部材９から離れているため、この点で
は有利となっているが、図７に示した電子銃のように他
の電極（第５グリッド）により囲まれていないため、付
着しやすい。これに対して、図７に示した電子銃では、
第４グリッドＧ4 の蛍光体スクリーン側端部は、第５グ
リッドにより囲まれているため、この点では有利である
が、フラッシュゲッター部材９に近くなっているため、
同様に付着しやすい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、陰極線
管用電子銃として、その主レンズ部を、カソード側から
順次蛍光体スクリーン方向に第１、第２、第３電極を配
置し、その第３電極の内径を第２電極の外径よりも大き
く形成して、第２電極の蛍光体スクリーン側端部を第３
電極の内側に位置させ、大口径レンズを形成するように
構成し、その第３電極の蛍光体スクリーン側端部にシー
ルドカップを取付けたユニポテンシャル型電子銃があ
る。このユニポテンシャル型電子銃では、第１および第
３電極に陽極高電圧が印加され、その中間に位置する第
２電極にアース電位または陽極電圧の２０〜３０％の電
圧が印加される。そのため、第２電極の蛍光体スクリー
ン側端部が第３電極の高電圧の影響を受け、その蛍光体
スクリーン側端部から電子放射がおこり、加速され、シ
ールドカップの開口部を通り抜け、蛍光体スクリーンに
達して発光させ、画面のコントラストを劣化するという
問題がある。

【００１３】この第２電極の蛍光体スクリーン側端部か
らの電子放射は、従来第２電極の蛍光体スクリーン側端
部の形状、第２電極の材質、処理などにより対処してい
るが、そのほかに、シールドカップに取付けられたゲッ
ター部材から飛散したゲッターが付着し、この付着ゲッ
ターがエミッション源となっている。

【００１４】この第２電極の蛍光体スクリーン側端部へ
のゲッターの付着は、特にこの電子銃では、第２電極の
蛍光体スクリーン側端部が第３電極により囲まれている
ため、この点からは遮蔽されるが、蛍光体スクリーン側
端部がフラッシュゲッター部材に近くなっているために
付着する。

【００１５】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、ユニポテンシャル型電子銃の主レンズ部を
構成する第３電極の内径が第２電極の外径よりも大き
く、第２電極の蛍光体スクリーン側端部が第３電極の内
側に位置し、かつ第３電極の蛍光体スクリーン側端部に
シールドカップが取付けられた陰極線管用電子銃におい
て、第２電極の蛍光体スクリーン側端部へのゲッターの
付着を少なくし、かつ第２電極の蛍光体スクリーン側端
部から電子放射がおこっても、蛍光体スクリーンへの影
響を少なくする電子銃を構成することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】カソード側から順次蛍光
体スクリーン方向に配置された筒状の第１、第２、第３
電極によりユニポテンシャル型主レンズ部が形成され、
その第３電極の内径が第２電極の外径よりも大きく、こ
の第３電極の内側に第２電極の蛍光体スクリーン端部が
位置し、かつ第３電極の蛍光体スクリーン端部にシール
ドカップが取付けられてなる陰極線管用電子銃におい
て、第２電極の蛍光体スクリーン端部開口の口径をシー
ルドカップの開口部口径の１．５〜１．８倍とし、かつ
この第２電極の蛍光体スクリーン端部とシールドカップ
の開口部との距離をシールドカップの開口部口径の２．
６〜３．１倍とした。

【００１７】

【作用】上記のように構成すると、シールドカップに取
付けられたゲッター部材から飛散するゲッターの第２電
極の蛍光体スクリーン端部への付着を低減でき、かつ第
２電極の蛍光体スクリーン端部から電子放射がおこって
も、シールドカップの開口部を通り抜けて、蛍光体スク
リーンに達しにくくなる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００１９】図１にその一実施例である陰極線管用ユニ
ポテンシャル型電子銃を示す。この電子銃は、カソード
（図示せず）から順次蛍光体スクリーン方向（Ｚ方向）
に配置された第１乃至第５グリッドＧ1 〜Ｇ5 および第
５グリッドＧ5 の蛍光体スクリーン側に取付けられたシ
ールドカップＳC を有し、そのカソード、第１乃至第５
グリッドＧ1 〜Ｇ5 が一対の絶縁支持体２０により一体
に固定されている。

【００２０】その第１および第２グリッドＧ1 ，Ｇ2
は、カップ状電極、第３グリッドＧ3は、第２グリッド
Ｇ2 側が径小の段付筒状電極、第４グリッドＧ4 は筒状
電極、第５グリッドＧ5 は段付筒状電極からなる。特に
この第５グリッドＧ5 は、内径が第４グリッドＧ4 の外
径よりも大きく形成され、第４グリッドＧ4 の蛍光体ス
クリーン側端部が第５グリッドＧ5 の内側に位置してい
る。これら第１乃至第５グリッドＧ1 〜Ｇ5 には、それ
ぞれ電子ビームが通過する所定大きさの開孔が形成さ
れ、またシールドカップＳC の内側には、このシールド
カップＳC の開孔を規制する開口部２１が設けられてい
る。さらにこのシールドカップＳC には、ゲッターサポ
ート２２を介してフラッシュゲッター部材２３が取付け
られている。

【００２１】この電子銃では、第３グリッドＧ3 （第１
電極）と第５グリッドＧ5 （第３電極）とに陽極高電圧
が印加され、第４グリッドＧ4 にアース電位または陽極
高電圧の２０〜３０％の電圧が印加される。それによ
り、この電子銃では、第３、第４、第５グリッドＧ3 ，
Ｇ4 ，Ｇ5 により、カソードおよび第１、第２、第３グ
リッドＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 により形成される電子ビーム形
成部から得られる電子ビームを蛍光体スクリーン上に集
束するユニポテンシャル型主レンズ部が形成される。

【００２２】特にこの電子銃においては、上記主レンズ
部を形成する電極のうち、第４グリッドＧ4 の蛍光体ス
クリーン側端部の開孔の口径φ4Tを、シールドカップＳ
C の開口部２１の口径φSCの１．５〜１．８倍、すなわ
ち、 Ａ＝φ4T／φSC ＝１．５〜１．８ とし、かつ第４グリッドＧ4 の蛍光体スクリーン側端部
とシールドカップＳC の開口部２１との距離ｄを、シー
ルドカップＳC の開口部２１の口径φSCの２．６〜３．
１倍、すなわち、 Ｂ＝ｄ／φSC ＝２．６〜３．１ としている。

【００２３】この第４グリッドＧ4 の蛍光体スクリーン
側端部の開孔の口径φ4TとシールドカップＳC の開口部
２１の口径φSCとの関係、および第４グリッドＧ4 の蛍
光体スクリーン側端部とシールドカップＳC の開口部２
１との距離は、つぎのように設定されたものである。

【００２４】すなわち、図２の線２５に示すように、第
４グリッドの蛍光体スクリーン側端部の開孔の口径φ4T
は、小さいほど、第５グリッドの側壁との間隔が広くな
り、耐電圧特性はよくなるが、フォーカス特性は劣化す
る。また電子銃はファンネルのネック内に封止されるた
め、ネック内径の制約を受ける。したがって第４グリッ
ドの蛍光体スクリーン側端部の開孔の口径φ4Tは、フォ
ーカス特性や電子銃の幾何学的な制約のもとに決定され
る。今、この電子銃では、第４グリッドの蛍光体スクリ
ーン側端部の開孔の口径φ4Tを１２．０mmとする。

【００２５】一方、シールドカップＳC の開口部２１の
口径φSCは、図３に曲線２６で示すように、第４グリッ
ドの蛍光体スクリーン側端部の開孔の口径φ4Tが６．８
mm以上になると、偏向ヨークの偏向によるビーム欠けが
発生する。また実験の結果、曲線２７で示すように８mm
以上になると、ゲッター（バリウム）の付着量が大幅に
多くなる。したがってＡの最小値Ａmin および最大値Ａ
max は、 Ａmin ＝１２．０mm／８mm＝１．５ Ａmax ＝１２．０mm／６．８mm＝１．８ となる。

【００２６】また実験の結果、図４に曲線２８で示すよ
うに、第４グリッドの蛍光体スクリーン側端部とシール
ドカップの開口部との距離が２４．８mm以上となると、
ビーム欠けが発生し、曲線２９で示すように、１７．７
mm以下になると、ゲッターの付着量が多くなる。したが
ってＢの最小値Ｂmin および最大値Ｂmax は、 Ｂmin ＝１７．７mm／６．８mm＝２．６ Ｂmax ＝２４．８mm／８mm＝３．１ となる。

【００２７】したがって主レンズ部を形成する第４グリ
ッドＧ4 と第５グリッドＧ5 、および第５グリッドＧ5
に取付けられるシールドカップＳC を上記のように構成
すると、電子銃の性能を劣化することなく、第５グリッ
ドＧ5 の内径が第４グリッドＧ4 の蛍光体スクリーン側
端部外径よりも大きく、第４グリッドＧ4 の蛍光体スク
リーン側端部が第５グリッドＧ5 の内側に位置し、この
第５グリッドＧ5 の蛍光体スクリーン側端部にシールド
カップＳC が取付けられた電子銃において、そのゲッタ
ーの付着を軽減し、かつ第４グリッドＧ4 の蛍光体スク
リーン側端部から放出される電子がシールドカップＳC
の開口部を通り抜けて蛍光体スクリーンに達することに
より生ずる画面のコントラストの劣化を防止することが
できる。

【００２８】

【発明の効果】カソード側から順次蛍光体スクリーン方
向に配置されたユニポテンシャル型主レンズ部を形成す
る筒状の第１、第２、第３電極のうち、第３電極の内径
が第２電極の外径よりも大きく、第３電極の内側に第２
電極の蛍光体スクリーン端部が位置し、かつ第３電極の
蛍光体スクリーン端部にシールドカップが取付られてな
る陰極線管用電子銃において、第２電極の蛍光体スクリ
ーン端部開口の口径をシールドカップの開口部口径の
１．５〜１．８倍とし、かつこの第２電極の蛍光体スク
リーン端部とシールドカップの開口部との距離をシール
ドカップの開口部口径の２．６〜３．１倍とすると、シ
ールドカップに取付けられたゲッター部材から飛散する
ゲッターの第２電極の蛍光体スクリーン端部への付着を
低減でき、かつ第２電極の蛍光体スクリーン端部から電
子放出が生じても、シールドカップの開口部を通り抜け
て、蛍光体スクリーンに達しにくくなり、画面のコント
ラストの劣化を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の陰極線管用ユニポテンシ
ャル型電子銃の構成を示す図である。

【図２】上記電子銃の第４グリッドの蛍光体スクリーン
端部の口径と第４、第５グリッドの間隔との関係を説明
するための図である。

【図３】上記電子銃のシールドカップの口径と第４グリ
ッドの蛍光体スクリーン端部へのゲッターの付着および
ビーム欠けとの関係を説明するための図である。

【図４】上記電子銃の第４グリッドの蛍光体スクリーン
端部とシールドカップの開口部との距離と、第４グリッ
ドの蛍光体スクリーン端部へのゲッターの付着およびビ
ーム欠けとの関係を説明するための図である。

【図５】陰極線管の構成を示す図である。

【図６】従来の陰極線管のユニポテンシャル型電子銃の
構成を示す図である。

【図７】従来の陰極線管の異なるユニポテンシャル型電
子銃の構成を示す図である。

【符号の説明】

２１…開口部 ２３…ゲッター部材 Ｇ1 …第１グリッド Ｇ2 …第２グリッド Ｇ3 …第３グリッド Ｇ4 …第４グリッド Ｇ5 …第５グリッド ＳＣ…シールドカップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カソード側から順次蛍光体スクリーン方
   向に配置された筒状の第１、第２、第３電極によりユニ
   ポテンシャル型主レンズ部が形成され、上記第３電極の
   内径が上記第２電極の外径よりも大きく、この第３電極
   の内側に上記第２電極の蛍光体スクリーン端部が位置
   し、かつ上記第３電極の蛍光体スクリーン端部にシール
   ドカップが取付けられてなる陰極線管用電子銃におい
   て、 上記第２電極は上記蛍光体スクリーン端部開口の口径が
   上記シールドカップの開口部口径の１．５〜１．８倍に
   形成され、かつこの第２電極の蛍光体スクリーン端部と
   上記シールドカップの開口部との距離が上記シールドカ
   ップの開口部口径の２．６〜３．１倍に形成されている
   ことを特徴とする陰極線管用電子銃。