JPH09283045A - 陰極線管用電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好なフォーカス特性が得られる全長の短い
陰極線管を構成することを目的とする。 【解決手段】 相対的に口径が小さくかつ相対的に低い
電圧が印加される第１の電極G4と相対的に口径が大きく
かつ相対的に高い電圧が印加される第２の電極G5とから
形成される大口径レンズからなる主レンズを有し、その
第２の電極の蛍光体スクリーン側端部にシールドカップ
C が取付けられてなる陰極線管用電子銃において、シー
ルドカップを絶縁体で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、投写型陰極線管
に用いられる電子銃に係り、特に高精細の端末装置のモ
ニターの陰極線管に用いられる陰極線管用電子銃に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータグラフィックなどの
表示装置としてプロジェクターが用いられ、その高精細
化、奥行き短い薄型化の開発が進められている。

【０００３】その高精細化に対しては、投写型陰極線管
の電子銃から放出される電子ビームを水平偏向する偏向
ヨークの水平偏向周波数の高周波化が進められている。
一方、薄型化に対しては、陰極線管の全長を短くできる
広偏向角化と電子銃全長の短縮化が必要であり、特に電
子銃については、全長が長くなる電磁集束型電子銃から
短縮化が可能な静電集束型電子銃に置換えられている。

【０００４】この静電集束型電子銃では、電子ビームを
最終的に蛍光体スクリーン上に集束する主レンズから蛍
光体スクリーンまでの距離と、カソードから主レンズま
での距離の比で表されるレンズ倍率を小さくすることに
より、電子銃を蛍光体スクリーンに近づけることがで
き、それにより薄型化が可能であり、同時にフォーカス
性能を向上させることができる。

【０００５】図５にこの静電集束型電子銃の一例である
ハイユニポテンシャル型電子銃を示す。この電子銃で
は、第１乃至第５電極Ｇ1 〜Ｇ5 からなる５個の電極を
有し、第５電極Ｇ5 は、他の電極よりも径大に形成さ
れ、この第５電極Ｇ5 の蛍光体スクリーン側端部に、陰
極線管内を高真空に維持するためのゲッター１をスパッ
ターしたとき、飛散するゲッター物質の第４電極Ｇ4 へ
の被着を防止する金属からなる円筒状のシールドカップ
Ｃが取付けられている。この電子銃では、第３電極Ｇ3
と第４電極Ｇ4 とにより前段の電子レンズＭＬ1 が形成
され、第４電極Ｇ4と第５電極Ｇ5 とにより大口径レン
ズからなる後段の電子レンズＭＬ2 （主レンズ）が形成
される。なお、２はシールドカップＣに設けられている
電子ビームを通過させるための小孔である。

【０００６】図６にこの静電集束型電子銃の配置された
投写型陰極線管を示す。この陰極線管は、外囲器４の前
面部を構成するフェース部５の内面に蛍光体スクリーン
６が形成され、外囲器４の後部を構成するネック７内に
上記５個の電極を有するハイユニポテンシャル型電子銃
８が配置されている。さらに外囲器４の外側に、電子銃
８から放出される電子ビームを水平、垂直方向に偏向す
る水平、垂直偏向磁界を発生する偏向ヨーク９が装着さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、コンピ
ュータグラフィックなどの表示装置として用いられるプ
ロジェクターを薄型化するため、それに用いられる投写
型陰極線管については全長を短縮化することが可能な静
電集束型電子銃が用いられている。

【０００８】しかし従来の投写型陰極線管は、図６に示
したように、電子銃８の先端部に取付けられた金属から
なるシールドカップＣが偏向ヨーク９の発生する偏向磁
界内に位置し、かつ高精細化対応の水平偏向周波数の高
周波化により、偏向ヨークの消費電力が増大するという
問題がある。また金属からなるシールドカップが偏向ヨ
ークの発生する偏向磁界内に位置し、かつ水平偏向周波
数が高くなると、偏向ヨークから発生する水平偏向磁界
の磁束による渦電流がいちじるしく増加し、特に水平走
査のリトレース時に高調波成分が多くなる。そのため、
水平走査のスタート時の偏向感度が低下し、画面上の水
平リニアリティが劣化するという問題が生ずる。

【０００９】このような問題点を解決するために、たと
えばシールドカップをなくしたとすると、ゲッターをス
パッターしたとき、バリウムなどの飛散ゲッター物質が
第４電極に付着し、この付着ゲッター物質をエミッショ
ン源とする電界放出のために、グリッドエミッション、
グロー放電、電極間放電、電極間リークなどが発生し、
耐電圧特性が劣化する。

【００１０】また、シールドカップの外径を小さくする
と、渦電流は、磁束と直交する方向の面積に比例するの
で、偏向感度の低下が少なくなり、画面上の水平リニア
リティの劣化を少なくすることができる。しかしこの場
合、金属からなるシールドカップは、第５電極ととも
に、大口径主レンズを形成しているため、シールドカッ
プ径を小さくすると、主レンズの口径が小さくなり、フ
ォーカス特性の劣化をまねく。

【００１１】また、シールドカップの高さを低くしてデ
ィスク状にすると、磁束と直交する方向の面積が小さく
なり、渦電流の影響を少なくすることができる。しかし
この場合、シールドカップが第５電極の内側に入込む構
造の大口径主レンズでは、このシールドカップが第４電
極の蛍光体スクリーン側端部に接近しすぎてレンズが歪
み、所望の大口径レンズを形成することができず、フォ
ーカス特性が劣化する。このシールドカップの第４電極
への接近を避けるため、第５電極を長くしたとすると、
第５電極に対する水平偏向磁界の影響が大きくなり、画
面上の水平リニアリティが劣化する。

【００１２】そのため、従来の投写型陰極線管は、電子
銃を偏向ヨークから後退させて、偏向磁界の影響を少な
くしている。しかしこのように電子銃を後退させること
は、陰極線管の全長短縮に反し、しかもレンズ倍率が大
きくなって、フォーカス特性の劣化をまねくという問題
がある。

【００１３】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、画面上の水平リニアリティを劣化
することなく、高精細化における水平偏向周波数の高周
波化に対応でき、良好なフォーカス特性が得られる全長
の短い陰極線管を構成することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】相対的に口径が小さくか
つ相対的に低い電圧が印加される第１の電極と相対的に
口径が大きくかつ相対的に高い電圧が印加される第２の
電極とから形成される大口径レンズからなる主レンズを
有し、その第２の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てなる陰極線管用電子銃におい
て、シールドカップを絶縁体で形成した。

【００１５】また、そのシールドカップを、一端部の端
面の中央部に小孔が形成され、他端部に側壁内径と同径
の開口が形成された構造とした。

【００１６】また、そのシールドカップを、小孔の形成
された一端部を蛍光体スクリーン側とし、側壁内径と同
径の開口の形成された他端部を第２の電極の蛍光体スク
リーン側端部に取付けた。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００１８】図１にその一形態に係る投写型陰極線管を
示す。この陰極線管は、フェース部１０および漏斗状の
ファンネル部１１からなる外囲器１２を有し、そのフェ
ース部１０の内面に蛍光体スクリーン１３が形成されて
いる。一方、ファンネル部１１のネック１４内にこの発
明の実施の一形態である電子銃１５が配置されている。
またファンネル部１１の径大部１６とネック１４との境
界部近傍の外側に偏向ヨーク１７が装着されている。

【００１９】上記電子銃１５は、ハイユニポテンシャル
型電子銃であり、図２（ａ）に示すように、陰極（図示
せず）およびこの陰極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電極Ｇ1 〜Ｇ5 を有し、これら
陰極および第１乃至第５電極Ｇ1 〜Ｇ5 が一対の棒状の
絶縁支持体１９により一体に固定されている。さらに上
記第５電極Ｇ5 の蛍光体スクリーン側端部にシールドカ
ップＣが取付けられ、このシールドカップＣにゲッター
サポート２０を介してゲッター２１が取付けられてい
る。

【００２０】その第１、第２電極Ｇ1 ，Ｇ2 は円形のカ
ップ状電極、第３乃至第５電極Ｇ3〜Ｇ5 は円筒状電極
からなり、特に第５電極Ｇ5 は、他の電極Ｇ1 〜Ｇ4 よ
りも径大に形成されている。またこの電子銃１５では、
上記シールドカップＣは、図２（ｂ）に示すように、第
５電極と同一外径の円形カップ状の絶縁体からなり、そ
の一端部の端面２２の中央部には、ゲッターフラッシュ
により飛散するゲッター物質の電極への被着を防ぐた
め、極力小さくした電子ビームの通過する小孔２３が形
成されている。また他端部には、側壁内径と同径の開口
が形成されている。そしてこのシールドカップＣは、上
記小孔２３の形成された一端部を蛍光体スクリーン側と
し、開口の形成された他端部を第５電極側として、フリ
ットガラスなどの接合剤により第５電極に取付けられて
いる。またゲッターは、このシールドカップＣに同じく
フリットガラスなどの接合剤によりゲッターサポートを
介して取付けられている。

【００２１】この電子銃１５では、第３電極Ｇ3 と第５
電極Ｇ5 とは管内で接続され、これら第３、第５電極Ｇ
3 ，Ｇ5 に、ファンネル１１の径大部１６に設けられた
陽極端子２５、ファンネル１１の内面に形成された導電
膜２６、第５電極Ｇ5 に取付けられて導電膜２６に圧接
するバルブスペーサ２７を介して、２０〜３５ kＶの陽
極高電圧が印加され、第４電極Ｇ4 には、ネック１４端
部のステムピン２８を介して、上記陽極高電圧の２０〜
３０％の電圧が印加される（図１参照）。それにより、
この電子銃１５では、第３電極Ｇ3 と第４電極Ｇ4 とに
より、陰極からの電子ビームを集束する前段のレンズＭ
Ｌ1 が形成され、第４電極Ｇ4 と第５電極Ｇ5 とによ
り、後段のレンズＭＬ2 （主レンズ）が形成される。特
にこの後段のレンズＭＬ2 は、第５電極Ｇ5 を径大にし
たことにより大口径レンズとなっている。

【００２２】ところで、上記のようにシールドカップＣ
を絶縁体で構成すると、図１に示したように、シールド
カップＣが偏向ヨーク１７の内側に位置するように、従
来の陰極線管よりも電子銃を前進させて配置しても、シ
ールドカップＣに偏向磁界による渦電流が発生せず、偏
向感度の低下を避けて、画面上の水平リニアリティの劣
化を防止できる。しかも電子銃を前進させたことによ
り、陰極線管の全長を短縮でき、かつフォーカス特性を
向上させることができる。

【００２３】すなわち、上記のように電子銃を前進させ
て、シールドカップを偏向ヨークの内側に位置させる
と、従来の電子銃のようにシールドカップが金属からな
る場合は、偏向ヨークから発生する偏向磁界の磁束の一
部がシールドカップや電子銃の電極を通るが、この場
合、偏向ヨークの水平偏向周波数が低い場合は、あまり
問題はないが、水平偏向周波数が高くなると、水平偏向
周波数３２ kＨz の場合を図３（ａ）に曲線３０で、水
平偏向周波数９０ kＨz の場合を同（ｂ）に曲線３１で
示すように、画面中央および右側では、所定のスクリー
ン幅となるが、画面左側では、スクリーン幅がいちじる
しく縮まった状態となる。これは、画面左側が水平走査
のスタート点であるため、リトレース時の高調波成分に
より、水平偏向磁界が電子銃の電子ビーム放出端部に位
置する金属からなるシールドカップなどに作用して損失
し、偏向感度が低下し、それにより水平リニアリティが
劣化する。しかも水平偏向周波数が高くなるにしたがっ
て、リトレース時の高調波成分が高くなり、周波数の２
乗に比例して渦電流が増加するためである。

【００２４】これに対し、この例の電子銃１５では、シ
ールドカップＣ、ゲッター２１、ゲッターサポート２０
などが偏向ヨーク１７の内側に位置するため、偏向ヨー
ク１７の発生する水平偏向磁界３３の磁束がシールドカ
ップＣ、このシールドカップＣに取付けられたゲッター
サポート２０、ゲッター２１のほか、第５電極Ｇ5 の蛍
光体スクリーン１３側を通り抜けるが、これらシールド
カップＣ、ゲッターサポート２０、ゲッター２１、第５
電極Ｇ5 のうち、最も面積の大きいシールドカップＣが
絶縁体により形成されているため、磁束の損失は少な
く、したがって偏向電力の損失が少なく、かつ図３
（ａ）および（ｂ）に曲線３５、３６で示したように、
水平リニアリティの劣化を大幅に少なくすることができ
る。

【００２５】したがって上記のように電子銃１５を構成
することにより、陰極線管の全長短縮、レンズ倍率を小
さくしたことによるフォーカス性能の向上が可能とな
り、画面上の水平リニアリティの劣化させることなく、
高精細化における水平偏向周波数を高くすることにも対
応でき、フォーカス特性の良好な陰極線管とすることが
できる。

【００２６】なお、上記実施の形態では、ハイユニポテ
ンシャル型電子銃について説明したが、この発明は、図
４（ａ）に示す６個の電極Ｇ1 〜Ｇ6 を有し、その第
５、第６電極Ｇ5 ，Ｇ6 により主レンズが形成されるＱ
ＰＦ（Quadra Potential Focus）型電子銃１５や、同
（ｃ）に示す４個の電極Ｇ1 〜Ｇ4 を有し、その第３、
第４電極Ｇ3 ，Ｇ4 により主レンズが形成されるバイポ
テンシャル型電子銃１５など他の構成の電子銃にも適用
できる。

【００２７】

【発明の効果】相対的に口径が小さくかつ相対的に低い
電圧が印加される第１の電極と相対的に口径が大きくか
つ相対的に高い電圧が印加される第２の電極とから形成
される大口径レンズからなる主レンズを有し、その第２
の電極の蛍光体スクリーン側端部にシールドカップが取
付けられてなる陰極線管用電子銃において、シールドカ
ップを絶縁体で構成すると、陰極線管の全長短縮、レン
ズ倍率を小さくしたことよるフォーカス性能の向上が可
能となり、しかも画面上の水平リニアリティを劣化させ
ることなく、高精細化における水平偏向周波数を高くす
ることにも対応でき、フォーカス特性の良好な陰極線管
とすることができる。

【００２８】さらに、そのシールドカップを一端部端面
に電子ビームの通過する小孔が形成され、他端部に側壁
内径と同径の開口が形成された構造とし、さらには、そ
のシールドカップを小孔の形成された一端部を蛍光体ス
クリーン側とし、側壁内径と同径の開口の形成された他
端部を第２の電極の蛍光体スクリーン側端部に取付ける
ことにより、上記効果のほか、飛散ゲッター物質の被着
による耐電圧特性の劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態に係る投写型陰極線管
の構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）はこの発明の実施の一形態である上
記投写型陰極線管の電子銃の構成を示す図、図２（ｂ）
はそのシールドカップの構成を示す図である。

【図３】図３（ａ）は水平偏向周波数が３２ kＨz の場
合の画面上の水平リニアリティを示す図、図３（ｂ）は
水平偏向周波数が９０ kＨz の場合の画面上の水平リニ
アリティを示す図である。

【図４】図４（ａ）はこの発明の実施の他の形態である
ＱＰＦ型電子銃の構成を示す図、図４（ｂ）はバイポテ
ンシャル型電子銃の構成を示す図である。

【図５】従来の投写型陰極線管の電子銃の構成を示す図
である。

【図６】従来の投写型陰極線管の構成を示す図である。

【符号の説明】

１３…蛍光体スクリーン １５…電子銃 １７…偏向ヨーク ２０…ゲッターサポート ２１…ゲッター ２２…端面 ２３…小孔 Ｃ…シールドカップ Ｇ1 …第１電極 Ｇ2 第２電極 Ｇ3 …第３電極 Ｇ4 第４電極 Ｇ5 …第５電極 Ｇ6 第６電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対的に口径が小さくかつ相対的に低い
   電圧が印加される第１の電極と相対的に口径が大きくか
   つ相対的に高い電圧が印加される第２の電極とから形成
   される大口径レンズからなる主レンズを有し、上記第２
   の電極の蛍光体スクリーン側端部にシールドカップが取
   付けられてなる陰極線管用電子銃において、 上記シールドカップが絶縁体からなることを特徴とする
   陰極線管用電子銃。
2. 【請求項２】 シールドカップは一端部の端面の中央部
   に小孔が形成され、他端部に側壁内径と同径の開口が形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の陰極線管
   用電子銃。
3. 【請求項３】 シールドカップが小孔が形成された一端
   部を蛍光体スクリーン側とし、側壁内径と同径の開口の
   形成された他端部が第２の電極の蛍光体スクリーン側端
   部に取付けられていることを特徴とする請求項１記載の
   陰極線管用電子銃。