JPH10125255A - 電子銃及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め絶縁ロッドに支持部材を植設し、この支
持部材を位置決めした電極にレ−ザ光で溶接し一体化し
た電子銃はあるが、レ−ザ光の制御などの制約があり実
用化が困難であった。 【解決手段】予め固着部Ｂと取付部Ａを含む支持部材２
４、２５、２６ａ、２６ｂ、２７を絶縁ロッド１９にそ
の側壁より取付部Ａを突出させて固定し、この取付部Ａ
とグリッド電極１、７、８、１３の重合部にレ−ザ光を
照射しうるような構成としたから、支持部材と電極の接
続を容易かつ確実にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子銃及びその製造
方法に関し、特に組立精度が良好で、小口径でも高解像
度を得ることのできる電子銃及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータなどの表示装置
に用いられる陰極線管用電子銃の一例を図１０及び図１
１から説明する。図において、１は平面形状が小判形の
平面部１ａの周縁にスカート部１ｂを有し、このスカー
ト部１ｂの長辺に平板状の支持部１ｃを突出形成して、
平面部１ａの長軸に沿う一直線上に３つの電子ビーム透
過孔（図示例では中央の透過孔１ｄのみ示す）を穿設し
た第１グリッド電極、２は第１グリッド電極１の平面部
１ａとほぼ同一形状の中間プレートで、長辺に平板状の
支持部２ａを突出形成し、電子ビーム透過孔位置に径大
の貫通孔（図示例では中央の貫通孔２ｂのみ示す）を穿
設している。３は第１グリッド電極１の平面部１ａとほ
ぼ同一形状の筒状体で、長辺に沿う側壁に図１２に示す
支持部材４の支持部４ａが固定されている。この支持部
４ａと隣り合い橋絡する支持部４ｂが第１グリッド電極
１の支持部１ｃに重ね合わされた中間プレート２の支持
部２ａに重合し３つの部材を溶接して一体化し第１グリ
ッド電極１に支持部材４の外方に延びる支持部４ｃを取
り付けている。この第１グリッド電極１には外部引き出
し用リードが接続されているが図示省略している。５は
ガラスブロックで、カソード（図示せず）が挿入される
３本一組のスリーブ６（図示例では１本のみ示す）が嵌
着され、筒状体３に溶着されている。７は第１グリッド
電極１とほぼ同じ形状で、電子ビーム透過孔７ａを穿設
し、長辺側に支持部７ｂを形成した第２グリッド電極、
８は、一端に底部９ａを有し、この底部９ａに電子ビー
ム透過孔９ｂが穿設された小判形筒状体９と、両端が開
口した小判形筒状体１０とからなる第３グリッド電極
で、筒状体１０内には電子ビーム透過孔を有する補正電
極１１が配置され、衝合させた各小判形筒状体９、１０
の端面が溶接され一体化されている。この第３グリッド
電極８は支持部９ｃ、１０ａの他に筒状体９の外周に支
持部材１２が予め固定されている。１３は両端が開口し
た小判形筒状体１４内に電子ビーム透過孔を有する補正
電極１５を配置した第４グリッド電極で、第３グリッド
電極８と対向している。また、筒状体１４の外周には側
面形状がコの字状の支持部材１６が予め固定されてい
る。上記第１乃至第４グリッド電極１、７、８、１３は
電極配列治具（図示せず）内でそれぞれの電極の支持部
１ｃ、２ａ、４ｃ、７ｂ、９ｃ、１０ａ、１２、１６を
両側に向けて芯棒に挿入され、スペーサにより間隔が保
たれ、各電子ビーム透過孔を同心配置する。この電極配
列治具には、カソードのヒータ線を接続し、組み立てら
れた電子銃をステムピンに接続するための支持片１７、
１８も配列されている。このようにして、電極配列治具
上で各支持部及び支持片を両側に配列した状態で、加熱
し軟化させたガラス製の絶縁ロッド１９を両側から支持
部に押し付け、支持部及び支持片の先端を絶縁ロッド１
９に圧入して固定し電子銃の中間構体を得る。さらに各
スリーブ６に、端面２０ａにエミッタ物質２１を被着し
たカソードスリーブ２０を挿入し、スリーブ６の下端部
とカソードスリーブ２０とを溶接し、さらに、リードの
両端が金属タブ２２に接続され、巻回されて絶縁被覆さ
れたヒータ２３を挿入してその金属タブ２２、２２を支
持片１７、１７に接続し、他の支持片１８、１８を図示
しないがステムに気密に貫通された支持用ステムピンに
固定し、さらに支持片１７、１７をヒータ用ステムピン
に、他の外部引き出し用リードとこれと対応するステム
ピンとを順次接続して、図外の第４グリッド電極１３の
先端にシールドカップ電極を接続して電子銃を完成す
る。この電子銃はグリッド電極間の静電界によって形成
される主電子レンズ部によってエミッタ物質２１（カソ
ード電極）から放出された電子を集束させているが、高
解像度を得るには主電子レンズ部の倍率と球面収差が小
さいほど良い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この電子銃はその製造
過程で、支持部材１ｃ、２ａ、４ｃ、７ｂ、９ｃ、１０
ａ、１２、１６を絶縁ロッド１９に圧入して複数の電極
を一体化しその軸と間隔を保たせている。しかしなが
ら、ガラス製絶縁ロッド１９を加熱し軟化させるといっ
ても流動化し変形するほど加熱できず、圧入の際に電極
の支持部が過大な力で押圧されて電極が変形し、その間
隔、平行度、各電子ビーム透過孔の軸ずれを生じ、電極
間に形成される電子レンズ部が歪み、各電子ビームの焦
点がずれ、フォーカス特性が劣化し解像度が低下すると
いう問題があった。また、エミッタ物質２１（カソード
電極）と第１グリッド電極１の間隔及び第１、第２グリ
ッド電極１、７の間隔により決定されるカットオフ特性
もばらつくという問題もあった。一方、小型化、省エネ
ルギー化に対応するため、電子銃を小型化すると、一般
的に主電子レンズ部の倍率が高くなり、球面収差も大き
くなるため、上述のように電子銃の製造過程での電極の
変形は変形量がわずかでも、フォーカス特性やカットオ
フ特性に多大な影響を与えることから、高解像度が要求
される陰極線管では重要な問題となっていた。このよう
な問題を解決するものとして例えば特開昭５７ー８２９
４４号公報（先行技術１）や特開昭６１ー２２２９号公
報（先行技術２）が知られている。先行技術１には絶縁
ロッドに支持部材を予め植設し、位置決めした電極群に
沿って絶縁ロッドを配設し、電極と支持部材とをレ−ザ
光により溶接固定した電子銃が開示され、より具体的に
は支持部材の形状を、各電極に当接する部位を広くとる
ためＬ字状又はＴ字状に形成することが望ましいことが
開示され、その図面には絶縁ロッドに埋設された固定部
の先端に電極の軸に沿う取付部を設け、側面形状をＬ字
状又はＴ字状にした支持部材を電極に接続した電子銃が
開示されている。また、先行技術２には予め絶縁ロッド
に支持部材を植設し、各電極の側壁にも予め電極支持体
を溶接固定し、位置決めした電極群の電極支持体に絶縁
ロッドの支持部材を衝合させて、衝合部をレ−ザ光によ
り溶接固定する電子銃の製造方法が開示されている。こ
れらは電極と支持部材の接続時にグリッド電極に過大な
力がかからないため電極の変形がないことから特性的に
安定した電子銃が期待できる。しかしながら、いずれの
技術も支持部材の端面と、電極側壁または電極に固定し
た電極支持体とを衝合させ、この衝合部の側方に露呈し
た狭い接合面に沿ってレーザ光を照射する必要があり、
レ−ザ光の焦点位置を正確に制御しなければならないと
いう問題があった。また、陰極線管の製造過程で電子銃
が高温にさらされると、熱膨張による応力が溶接部分に
集中し溶接部分が剥離する虞があるため、十分な溶接強
度を得るためには一つの支持部材に対して連続的に又は
複数個所溶接し、より確実にするためには接合面を両側
から溶接する必要があり。作業に時間がかかるという問
題があった。また、前者は支持部材を直接、電極に溶接
するものであるが、小判形筒状体のグリッド電極の場
合、支持部材はグリッド電極の長径方向中間に溶接され
るため、レ−ザ光をグリッド電極の周壁に沿って照射し
なければならない。しかしながら、電極のわずかな傾き
を考慮すると電極周壁に対してやや傾斜してレ−ザ光を
照射する必要がある。一方、電子銃を小型化するために
絶縁ロッドから突出する支持部材の突出高さを低くして
グリッド電極と絶縁ロッドの間隔を小さくすると支持部
材と電極の溶接部分が絶縁ロッドによって隠され、レ−
ザ光の最適な照射角度が制限されるようになるため、小
型の電子銃では電極や支持部材の位置決め、レーザ光の
照射角度などを厳密に設定する必要があった。また、後
者は電極に予め電極支持体を固定する必要があり、作業
工数が嵩む上、電極支持体によって小型化が制限される
という問題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、絶縁ロッドに埋設される
固着部とこの固着部に接続されて絶縁ロッドに沿って延
び絶縁ロッドの側壁より突出する取付部とを有する支持
部材を複数個、予め所定の間隔で配列して植設し、この
絶縁ロッドを、所定の間隔で一直線上に配列させた複数
のグリッド電極に沿って配置し、絶縁ロッドの側壁から
突出しグリッド電極と重合させた取付部をレーザ光にて
溶接固定したことを特徴とする電子銃及びその製造方法
を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明による電子銃及びその製造
方法では、所定の間隔で一直線上に配列させた複数のグ
リッド電極に、絶縁ロッドの側壁から突出させた取付部
をグリッド電極と重合させてレーザ光にて溶接固定する
ため、電極に不所望な力を加えることはなく一体化で
き、小径の電子銃でも主電子レンズの歪みがなく、カッ
トオフ特性、フォーカス特性ともに良好な電子銃を得る
ことができる。支持部材は、断面がＬ字形だけでなくＴ
字形、π字形のものが利用できる。

【０００６】

【実施例】以下に本発明を図１０構造の電子銃に適用し
図１及び図２から説明する。図において、図１０及び図
１１と同一物には同一符号を付し重複する説明を省略す
る。図中相違するのは、グリッド電極１、７、８、１３
と絶縁ロッド１９の連結構造で、具体的には、絶縁ロッ
ド１９に埋設される固着部Ａとこの固着部Ａに接続され
て絶縁ロッド１９に沿って両側に延び、外端が絶縁ロッ
ド１９の側壁より突出された取付部Ｂとを有する支持部
材２４、２５、２６ａ、２６ｂ、２７を予め、絶縁ロッ
ド１９に植設し、この絶縁ロッド１９を、一直線上に所
定の間隔で配列し位置決めされた複数のグリッド電極
１、７、８、１３の両側に配置し、取付部Ｂを各グリッ
ド電極の側壁に重合させ、この取付部Ｂの絶縁ロッド１
９の側壁から突出した図示×部分にレーザ光を照射して
一体化した構造としている。支持部材２４、２５、２６
ａ、２６ｂ、２７は図３乃至図５に示すように、電極に
取り付けられる平板状の取付部Ｂの一端側に絶縁ロッド
１９に埋設される固着部Ａを垂設した構造のものや、両
端が電極に取り付けられる平板状の取付部Ｂ、Ｂの中間
に絶縁ロッド１９に埋設される固着部Ａ、Ａを垂設した
構造、平板状取付部Ｂの中間を両側に向かって切起し固
着部Ａを形成したものなど、断面Ｌ字状、Ｔ字状、π字
状などが好適である。また取付部Ｂはそれが接続される
グリッド電極の形状、寸法に応じてその巾Ｗが設定され
る。この電子銃は、支持部材の取付部Ｂが絶縁ロッド１
９から露呈した位置でグリッド電極と重合しているた
め、レ−ザ光の照射可能面積が広く、レ−ザ光の照射角
度の制限が少なく、レ−ザ光の焦点位置の制御が容易で
ある。また、グリッド電極と支持部材の取付部は面接触
しているため、取付部上の微小面積内でも複数個所の溶
接が可能で確実に接続することができる。また溶接のた
めのレ−ザ光の照射角度の制約が少ないため、絶縁ロッ
ドから突出する支持部材の突出高さを低くしてグリッド
電極と絶縁ロッドの間隔を小さくできる。これにより電
子銃の径を短縮でき、小型化が可能となりグリッド電極
の変形がなく、電極の軸ずれ、間隔ずれも生じないか
ら、カットオフ特性が安定し、フォーカス特性が良好な
小型の電子銃を実現できる。次に本発明による電子銃の
製造方法を図６乃至図９から説明する。図において、図
１及び図２と同一物には同一符号を付し重複する説明を
省略する。先ず、図６及び図７に示すように、支持部材
２４、２５、２６ａ、２６ｂ、２７を支持部材配列治具
２９に載置する。この支持部材配列治具２９は支持部材
２４〜２７を各固着部Ａを上方に向けて収容し位置決め
する位置決め穴２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９
ｅを穿設した第１の配列治具２９と、支持片１７、１８
を保持する第２の配列治具３０で構成され、第１、第２
の配列治具２９、３０は型合穴２９ｆと係合ピン３０ａ
により係合し一体化される。また支持片１７は第１、第
２の配列治具２９、３０によって挟持され、支持片１８
は板ばね３１により保持され、図示省略するが位置決め
穴に収容された支持部材は穴の底部に真空吸着穴を開口
させ真空吸着するなどして、治具を上下反転させても支
持部材及び支持片が落下しないようにしている。図８は
絶縁ロッド１９をほぼ水平に支持する耐熱性支持台３２
と、上下動自在に配置され、絶縁ロッド１９を加熱し軟
化させるガスバーナ３３を示す。この耐熱性支持台３２
上で加熱され軟化した絶縁ロッド１９上に、配列治具２
９、３０を支持部材及び支持片の各固着部を下に向けて
水平動並びに上下動させて重合し、加圧して各固着部を
絶縁ロッド１９に押し込む。このとき、支持部材及び支
持片の各固着部を予熱しておくと絶縁ロッド１９との溶
着性が良好となり、絶縁ロッド１９と支持部材の熱膨張
率の差異による微小な位置ずれが低減でき、固着部Ａの
板厚が厚かったり、固着部Ａの埋め込み深さが深い場合
でも絶縁ロッド１９をクラックさせることなく確実に溶
着できる。この結果、絶縁ロッド１９は図６にて一点鎖
線で示すように配列治具２９、３０上に配置され、その
側壁より取付部Ｂを突出させて支持部材２４〜２７及び
支持片１７、１８を固着一体化する。このようにして絶
縁ロッド１９に植設された支持部材２４〜２７の各取付
部Ａは配列治具２９の位置決め穴２９ａ〜２９ｅの底部
に密着するため絶縁ロッド１９に溶着される際の加圧力
によっても変形、位置ずれがなく、相互の間隔を正確に
保って一体化される。次に、図９に示すように、中間プ
レート２、筒状体３を予め一体化したグリッド電極１と
他のグリッド電極７、８、１３を電極配列治具３４を用
い、その芯棒（図示せず）により電子ビーム透過孔を一
直線上に配置し、各電極間にスペーサ３５、３６、３７
を挿入して電極の間隔を設定し、複数の電極を一直線上
に所定の間隔で配列する。このようにして電極を整列し
た電極配列治具３４を、各電極の軸が水平となるように
配置し、各電極上に予め支持部材２４〜２７が固着され
た絶縁ロッド１９を配置し、図示しない押え部材にて絶
縁ロッド１９を押さえる。次に、平面的に見て絶縁ロッ
ド１９の側壁から突出した取付部Ａに順次レーザ光を照
射し支持部材とグリッド電極とを溶接する。この溶接作
業時には電極に過大な力をかける必要がないため電極が
変形する虞はない。このようにして一方の絶縁ロッド１
９の支持部材をグリッド電極に接続した後、電極配列治
具３４を上下反転させ、残りの絶縁ロッド１９の支持部
材をグリッド電極に接続し電子銃の中間構体を完成す
る。上記製造方法によれば、電極配列治具内で一直線上
に所定の間隔で配列された複数の電極と、予め絶縁ロッ
ドに植設された支持部材の相互の位置決めが容易で、支
持部材の取付部と電極の重合部分のレ−ザ光照射可能領
域の面積が広く、レ−ザ光の照射角度の制限が少なく、
レ−ザ光の焦点位置の制御が容易である。そのため、電
極の変形や軸ずれがなく、カットオフ特性、フォーカス
特性のすぐれた電子銃を製造することができる。尚、本
発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく例え
ば、支持部材を位置決めする配列治具２９の位置決め穴
の深さを適宜異ならせ、これに対応して支持部材の固着
部の高さを設定することにより、取付部の高さ位置を設
定でき、径の異なるグリッド電極にも対応させることが
できる。また、本発明は上記実施例に示す構造の電子銃
に限定されるものではなく、ユニポテンシャル形電子
銃、バイポテンシャル形電子銃、その他の形式の電子銃
に適用でき、板状、筒状の各グリッド電極の配列順序も
適宜変更することができる。また３電子ビームのカラー
陰極線管用電子銃だけでなく、１電子ビームのモノクロ
陰極線管あるいはカラー陰極線管用の電子銃にも適用で
きることはいうまでもない。

【０００７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子銃の
組立が容易で、カットオフ特性、フォーカス特性のすぐ
れた電子銃を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電子銃の一部破断側面図

【図２】 図１に示す電子銃の平面図

【図３】 支持部材の一例を示す斜視図

【図４】 支持部材の一例を示す斜視図

【図５】 支持部材の一例を示す斜視図

【図６】 支持部材の配列治具を示す平面図

【図７】 図６に示す治具の要部側断面図

【図８】 絶縁ロッドに支持部材を一体化する工程を説
明する正面図

【図９】 絶縁ロッドに一体化された支持部材を電極に
接続する工程を説明する側面図

【図１０】 従来の電子銃の構造を説明する要部断面正
面図

【図１１】 図１０に示す電子銃の側面図

【図１２】 第１グリッド電極、中間プレート、筒状体
を一体化する支持片を示す斜視図

【符号の説明】

１ 第１グリッド電極 ７ 第２グリッド電極 ８ 第３グリッド電極 １３ 第４グリッド電極 １９ 絶縁ロッド ２４ 支持部材 ２５ 支持部材 ２６ａ 支持部材 ２６ｂ 支持部材 ２７ 支持部材 Ａ 固着部 Ｂ 取付部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ロッドに埋設される固着部とこの固着
   部に接続されて絶縁ロッドに沿って延び絶縁ロッドの側
   壁より突出する取付部とを有する支持部材を複数個、予
   め所定の間隔で配列して植設し、この絶縁ロッドを、所
   定の間隔で一直線上に配列させた複数のグリッド電極に
   沿って配置し、絶縁ロッドの側壁から突出しグリッド電
   極と重合させた取付部をレーザ光にて溶接固定したこと
   を特徴とする電子銃。
2. 【請求項２】絶縁ロッドに埋設される固着部とこの固着
   部に直交接続され端部が絶縁ロッドの側壁より突出する
   取付部を有する支持部材を複数個、絶縁ロッドに、その
   軸方向に所定の間隔で配列して植設する工程と、電子ビ
   ーム透過孔を有する複数のグリッド電極を所定の間隔で
   一直線上に配列する工程と、位置決めされたグリッド電
   極に沿って絶縁ロッドを配置し、支持部材の取付部をグ
   リッド電極の周壁に重合させる工程と、グリッド電極に
   重合し絶縁ロッドの側壁から突出した取付部にレーザ光
   を照射し溶接する工程とを含むことを特徴とする電子銃
   の製造方法。