JPH1083770A - カラー陰極線管用電子銃構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンバーゼンスの経時変化を小さく抑え、かつ
特に低輝度におけるエミッション立上がり時間を改良
し、より早く正常な画面を得る。 【解決手段】横一列に配した複数の電子ビームを出射す
る３個の陰極と、この陰極に対向して少なくとも横一列
に３個の電子ビーム通過孔３ｅＲ，３ｅＧ，３ｅＢをも
つ板状の制御電極３を有するカラー陰極線管用電子銃構
体において、前記制御電極３が前記３個の電子ビーム通
過孔をもつ方向と平行な両側近傍に沿った屈曲部３ｃを
有し、熱膨張係数の異なる複数の金属３ａと３ｂを張り
合わせた材料を整形加工してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー受像管やカ
ラーディスプレイ管等のカラー陰極線管用電子銃構体に
係り、特に比較的低輝度における電子放射の立上がり時
間とコンバーゼンス特性の経時変化を改良したカラー陰
極線管用電子銃構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管やディスプレイ管等のカラ
ー陰極線管は、その精細な画像再現性から、テレビ放送
の受信あるいは情報処理機器のモニターとして広く用い
られている。

【０００３】この種のカラー陰極線管は、内面に蛍光体
スクリーンを形成したフェースプレートを有するファン
ネルと、上記ファンネルに連接して上記蛍光体スクリー
ンに向けて電子ビームを発射する電子銃構体を収容した
ネックとを少なくとも有する真空外囲器からなる。

【０００４】図６は本発明を適用するカラー陰極線管の
一例としてのシャドウマスク型カラー陰極線管の構成を
説明する断面模式図であって、２０はフェースプレー
ト、２１はネック、２２はフェースプレートとネックと
を連接するファンネル、２３はフェースプレートの内面
に形成して映像表示面を構成する蛍光体スクリーン、２
４は色選択電極であるシャドウマスク、２５はシャドウ
マスクを保持してシャドウマスク構体を構成するマスク
フレーム、２６は外部磁気を遮蔽するインナーシール
ド、２７はシャドウマスク構体をフェースプレートの側
内壁に植立したスタッドに懸架支持する懸架スプリング
機構、２８はネック内に収納して３本の電子ビームＢｓ
（×２），Ｂｃを発射する電子銃、２９は電子ビームを
水平と垂直に偏向する偏向装置、３０は色純度やセンタ
リング補正を行うための磁気装置である。

【０００５】同図の構成において、フェースプレート２
０とネック２１およびファンネル２２とで真空外囲器を
構成し、電子銃２８から横一列（インライン）に発射さ
れた３本の電子ビームＢｃ，Ｂｓ（×２）を偏向装置２
９で形成される偏向磁界で水平と垂直の２方向に偏向し
て蛍光体スクリーン２３上を２次元に走査させる。な
お、Ｂｃはセンタービーム、Ｂｓはサイドビームを示
す。

【０００６】３本の電子ビームＢｓ，Ｂｃ（×２）はそ
れぞれ赤（サイドビームＢｓ）、緑（センタービームＢ
ｃ）、青（サイドビームＢｓ）の色信号で変調され、蛍
光体スクリーン２３の直前に配置されたシャドウマスク
２４のビーム通過孔で色選択を受けて蛍光体スクリーン
２３を構成する赤、緑、青の３色の蛍光体モザイクのそ
れぞれに射突することにより、所要のカラー映像を再生
する。

【０００７】図７はカラー陰極線管に使用される電子銃
構体の構成例を説明する要部側面図であって、１はヒー
タ、２は陰極（カソード）構体、３は制御電極（第１グ
リッド電極）、４は加速電極（第２グリッド電極）、５
は集束電極（第３グリッド電極）、６は陽極（第４グリ
ッド電極）、１４はマルチフォームガラスからなる絶縁
支持体である。

【０００８】このカラー陰極線管は、その電子銃構体か
ら３本の電子ビームが蛍光面に向けて照射されるように
なっている。

【０００９】なお、この種のカラー陰極線管用電子銃構
体を開示したものとしては、特開平７−１６１３０９号
公報を挙げることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来、第１グリッド電
極の材質としてステンレスを用いていたが、ステンレス
は熱膨張量が大きく、コンバーゼンスに経時変化が発生
する。特に、陰極線管の動作スタート時（電源スイッチ
オン時）に両サイドに位置する電子ビーム（一般に赤と
青の電子ビーム）が十分に集束しない状態（アンダーコ
ンバーゼンス）となり通常３から４分間は細かい文字が
読みにくい状態となる。

【００１１】スタート時のアンダーコンバーゼンスは、
第１グリッド電極のインライン方向の熱膨張に起因する
ものであり、熱膨張係数の小さな材料を使用することで
改良できる。しかし、熱膨張係数の小さな材料をＧ１電
極に使用すると、ドーミングが小さくなり、今度は低輝
度信号時のエミッション立ち上りが遅くなって、スイッ
チオン後１分以上絵が出ない状態となる。

【００１２】本発明の目的は、コンバーゼンスの経時変
化を小さく抑え、かつ特に低輝度におけるエミッション
立上がり時間を改良し、より早く正常な画面を得ること
が出来るカラー陰極線管用電子銃構体を提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、制御電極である第１グリッド電極を所謂
バイメタル材を整形加工して製作しこれを使用する。

【００１４】すなわち、請求項１に記載の第１の発明
は、横一列に配した複数の電子ビームを出射する３個の
陰極と、この陰極に対向して少なくとも横一列に３個の
電子ビーム通過孔をもつ板状の制御電極と、上記制御電
極側から蛍光面側に順次配列された加速電極、集束電
極、および陽極とをそれぞれの埋め込み固定部で絶縁支
持体に埋め込んで管軸方向に一定の間隔で固定してなる
カラー陰極線管用電子銃構体において、前記制御電極が
前記３個の電子ビーム通過孔をもつ方向と平行な両側近
傍に沿った屈曲部を有し、かつ熱膨張係数の異なる複数
の金属を張り合わせた材料を整形加工してなることを特
徴とする。

【００１５】また、請求項２に記載の第２の発明は、横
一列に配した複数の電子ビームを出射する３個の陰極
と、この陰極を収容し、前記加速電極側に位置する前記
底面に上記３個の陰極に対向する３個の電子ビーム通過
孔を形成したカップ状の制御電極と、上記制御電極側か
ら蛍光面側に順次配列された加速電極、集束電極、およ
び陽極とをそれぞれの埋め込み固定部で絶縁支持体に埋
め込んで管軸方向に一定の間隔で固定してなるカラー陰
極線管用電子銃構体において、前記制御電極が熱膨張係
数の異なる複数の金属を張り合わせた材料をカップ状に
整形加工してなることを特徴とする。

【００１６】さらに、請求項３に記載の第３の発明は、
上記第１または第２の発明における前記貼り合わせ材料
の加速電極側を陰極側よりも高膨張率の材料で構成して
なることを特徴とする。

【００１７】上記本発明の構成により、陰極に対向する
制御電極である第１グリッド電極が短軸方向（インライ
ンと直角方向）にドーミング（熱膨張）して電子ビーム
のエミッション立上がり特性が改善される。

【００１８】すなわち、制御電極を熱膨張率の異なる複
数の金属材料の貼り合わせ材料からなる所謂バイメタル
材の基本的な特性により、各々の高膨張率と低膨張率の
組み合わせを選ぶことで短軸方向のドーミング程度の適
正化を図ることで電子ビームのエミッション立上がり特
性の改善を図ることができる。

【００１９】一方、インライン配置された方向（赤・青
・緑の３つの陰極が配置された方向）の熱膨張を抑える
ことでコンバーゼンス経時変化を小さく抑えることがで
きる。

【００２０】すなわち、板状の制御電極の場合には、そ
のインライン方向と平行な両側近傍に沿って溝等の屈曲
部等の形状を付与することでインライン方向と平行な方
向の剛性を高め、インライン方向での湾曲（ドーミン
グ）を抑制する。その結果、インライン方向の熱膨張
は、バイメタルを構成する２種の金属の中間的な値を取
り、小さくすることができる。

【００２１】なお、制御電極がカップ状である場合は、
その形状によりインライン方向と平行な方向の剛性が確
保される。

【００２２】つまり、本発明による制御電極は、その短
軸方向には熱膨張（ドーミング）し、長軸方向には相対
的に小さい熱膨張を有するように作用し、コンバーゼン
スの経時変化を小さく抑え、かつ特に低輝度におけるエ
ミッション立上がり時間を短縮して、より早く正常な画
面を得ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるカラー陰極線
管用電子銃構体の実施の形態につき、実施例を参照して
詳細に説明する。

【００２４】〔実施例１〕図１は本発明によるカラー陰
極線管用電子銃構体の第１実施例の制御電極の説明図で
あって、（ａ）は加速電極（第２グリッド電極）側から
みた平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図
である。

【００２５】同図において、３は制御電極（第１グリッ
ド電極）、３ａは高膨張率材料（高膨張材）、３ｂは低
膨張率材料（低膨張材）、３ｃは溝、３ｄはタブ、３ｅ
（３ｅＲ，３ｅＧ，３ｅＢ）は電子ビーム通過孔であ
る。

【００２６】制御電極である第１グリッド電極３は同図
（ａ）に示したようにインライン方向に長軸を有する略
々矩形の板状電極で、熱膨張率の異なる２種の金属の張
り合わせ材を用いており、加速電極である第２グリッド
電極側の高膨張材３ａとしてニッケル（Ｎｉ：熱膨張係
数：１４４×１０^-7）を用い、陰極側の低膨張材として
４２％Ｎｉ−Ｆｅ（熱膨張係数：４７×１０^-7）を用い
ている。

【００２７】動作時に第１グリッド電極３の温度は約２
００°Ｃまで上昇し、その時短軸方向（インライン方向
と直角方向）のドーミングは、バイメタル効果で従来の
ステンレス材料からなる第２グリッド電極のドーミング
とほぼ同程度になる。

【００２８】一方、長軸方向の熱膨張は、ニッケル材料
で構成した場合と４２％Ｎｉ−Ｆｅで構成した場合のほ
ぼ中間の値（熱膨張係数：約９０×１０^-7）となる。

【００２９】図２は本発明によるカラー陰極線管用電子
銃構体の第１実施例の制御電極のドーミング状態の説明
図であって、（ａ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断
面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図で
ある。

【００３０】同図（ａ）に示したように、第１グリッド
電極３の長軸方向のドーミングは前記した溝３ｃの形成
と相まって極めて少なく、また短軸方向には同図（ｂ）
に点線で示したように所要のドーミングが形成される。

【００３１】図３は第１グリッド電極の構成材料の違い
による低輝度でのエミッション立上がり特性の説明図で
あって、ａ曲線はステンレス材料（熱膨張係数：１８５
×１０^-7）の第１グリッド電極の特性、ｂ曲線は５０％
Ｎｉ−Ｆｅ材料（熱膨張係数：９１×１０^-7）の第１グ
リッド電極の特性、ｃ曲線は本実施例の第１グリッド電
極の特性である。

【００３２】同図はカソード電流（Ｉｋ）を２０μＡに
設定しスイッチオン後の中央に配置された電子銃（緑電
子銃）のカソード電流Ｉｋの経時変化を代表として示し
たものである。

【００３３】特性曲線ａ，ｂ，ｃを見て分かるように、
ｂ曲線である従来の５０％Ｎｉ−Ｆｅ材料の第１グリッ
ド電極では設定したカソード電流Ｉｋ＝２０μＡに達す
るまでの時間は約３０分である。これに対し、ｃ曲線に
示した本発明のバイメタル材料の第１グリッド電極で
は、数１０秒でミッションが立上り、１分強で設定値に
安定し、ａ曲線のステンレス製の第１グリッド電極の特
性よりも良好な特性を示す。

【００３４】図４は第１グリッド電極の構成材料の違い
によるコンバーゼンス経時変化を示す特性の説明図であ
って、ａ曲線はステンレス材料（熱膨張係数：１８５×
１０^-7）の第１グリッド電極による特性、ｂ曲線は５０
％Ｎｉ−Ｆｅ材料（熱膨張係数：９１×１０^-7）の第１
グリッド電極による特性、ｃ曲線は本実施例の第１グリ
ッド電極による特性である。

【００３５】同図は蛍光面上での赤ビームのスポツトと
青ビームのスポツトとの間隔である。これらの特性は、
所謂１７形（対角長４３ｃｍ）カラーディスプレイ管に
上記各材料で構成した第１グリッド電極を用いた電子銃
を実装して測定したものである。

【００３６】この特性曲線に示されたように、バイメタ
ル効果を利用した本発明による第１グリッド電極を用い
た場合の曲線ｃは曲線ｂに示した従来の５０％Ｎｉ−Ｆ
ｅ製のものに略々匹敵する。これに対し、ステンレスで
構成したものは曲線ａに示したように、スイッチオン後
の初期状態でのコンバーゼンスずれ両はかなり大きい。

【００３７】すなわち、本実施例によれば、カソード電
流の立上りはステンレス製の第１グリッド電極を用いた
ものに匹敵し、コンバーゼンスずれは従来の５０％Ｎｉ
−Ｆｅ製のものと略々同様の良好な特性を示し、高画質
のカラー画像を得ることができる。

【００３８】なお、本発明は上記実施例で説明した板状
の制御電極（第１グリッド電極）のみならず、所謂カッ
プ状の制御電極にも適用できる。

【００３９】図５は本発明によるカラー陰極線管用電子
銃構体の第２実施例の説明図であって、（ａ）は加速電
極（第２グリッド電極）のインライン方向（長軸方向）
に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は
（ｂ）の矢印Ｃ方向からみた短軸方向の臆面図である。

【００４０】同図において、前記図１と同一符号は同一
機能部分に相当し、３ｆは第１グリッド電極の長軸と平
行な側壁に固定した絶縁支持体への埋設固定用のタブで
ある。

【００４１】本実施例の第１グリッド電極３はカップ状
であり、その底部に各陰極の電子放出面と対向する電子
ビーム通過孔３ｅＲ，３ｅＧ，３ｅＢが形成され、内部
に陰極構体２を内装固定した構成を有する。

【００４２】本実施例においても、その第１グリッド電
極３は熱膨張率の異なる２種の金属の張り合わせ材を用
いており、加速電極である第２グリッド電極側の高膨張
材３ａとしてニッケル（Ｎｉ：熱膨張係数：１４４×１
０^-7）を用い、陰極側の低膨張材として４２％Ｎｉ−Ｆ
ｅ（熱膨張係数：４７×１０^-7）を用いている。

【００４３】動作時に第１グリッド電極３の温度は約２
００°Ｃまで上昇し、その時短軸方向（インライン方向
と直角方向）のドーミングは、同図（ｃ）の点線で示し
たようにバイメタル効果で従来のステンレス材料からな
る第２グリッド電極のドーミングとほぼ同程度になる。

【００４４】一方、長軸方向の熱膨張は、当該電極がカ
ップ状であることで、長軸方向での剛性は高く、同図
（ａ）に示したように、ニッケル材料で構成した場合と
４２％Ｎｉ−Ｆｅで構成した場合のほぼ中間の値（熱膨
張係数：約９０×１０^-7）となる。

【００４５】本実施例によっても、カソード電流の立上
りはステンレス製の第１グリッド電極を用いたものに匹
敵し、コンバーゼンスずれは従来の５０％Ｎｉ−Ｆｅ製
のものと略々同様の良好な特性を示し、高画質のカラー
画像を得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御電極を異なる熱膨張率の金属材料を貼り合わせた材
料で製作することで、特に低輝度におけるエミッション
の立上り特性を当該制御電極のバイメタル効果を利用し
て短軸方向にドーミングさせることで向上できる。

【００４７】また、コンバーゼンスの経時変化を小さく
するために、制御電極を少なくともインライン方向（長
軸方向）の剛性が大きい形状を付与することで、当該イ
ンライン方向へのドーミングを低減させ、かつインライ
ン方向の熱膨張をバイメタルを構成する２種金属の中間
的な値に抑えることで低減できる。

【００４８】これにより、低輝度でのエミッション立上
りが良好でコンバーゼンスの経時変化の小さいカラー陰
極線管用電子銃を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管用電子銃構体の第
１実施例の制御電極の説明図である。

【図２】本発明によるカラー陰極線管用電子銃構体の第
１実施例の制御電極のドーミング状態の説明図である。

【図３】第１グリッド電極の構成材料の違いによる低輝
度でのエミッション立上がり特性の説明図である。

【図４】第１グリッド電極の構成材料の違いによるコン
バーゼンス経時変化を示す特性の説明図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管用電子銃構体の第
２実施例の説明図である。

【図６】本発明を適用するカラー陰極線管の一例として
のシャドウマスク型カラー陰極線管の構成を説明する断
面模式図である。

【図７】カラー陰極線管に使用される電子銃構体の構成
例を説明する要部側面図である。

【符号の説明】

１ ヒータ ２ 陰極（カソード） ３ 制御電極（第１グリッド電極） ３ａ 高膨張率材料（高膨張材） ３ｂ 低膨張率材料（低膨張材） ３ｃ 溝 ３ｄ タブ ３ｅ（３ｅＲ，３ｅＧ，３ｅＢ） 電子ビーム通過孔 ３ｆ タブ ４ 加速電極（第２グリッド電極） ５ 集束電極（第３グリッド電極） ６ 陽極（第４グリッド電極） １４ 絶縁支持体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横一列に配した複数の電子ビームを出射す
   る３個の陰極と、この陰極に対向して少なくとも横一列
   に３個の電子ビーム通過孔をもつ板状の制御電極と、上
   記制御電極側から蛍光面側に順次配列された加速電極、
   集束電極、および陽極とをそれぞれの埋め込み固定部で
   絶縁支持体に埋め込んで管軸方向に一定の間隔で固定し
   てなるカラー陰極線管用電子銃構体において、 前記制御電極が前記３個の電子ビーム通過孔をもつ方向
   と平行な両側近傍に沿った屈曲部を有し、かつ熱膨張係
   数の異なる複数の金属を張り合わせた材料を整形加工し
   てなることを特徴とするカラー受像管用電子銃構体。
2. 【請求項２】横一列に配した複数の電子ビームを出射す
   る３個の陰極と、この陰極を収容し、底面に上記３個の
   陰極に対向する３個の電子ビーム通過孔を形成したカッ
   プ状の制御電極と、上記制御電極側から蛍光面側に順次
   配列された加速電極、集束電極、および陽極とをそれぞ
   れの埋め込み固定部で絶縁支持体に埋め込んで管軸方向
   に一定の間隔で固定してなるカラー陰極線管用電子銃構
   体において、 前記制御電極が熱膨張係数の異なる複数の金属を張り合
   わせた材料をカップ状に整形加工してなることを特徴と
   するカラー受像管用電子銃構体。
3. 【請求項３】前記貼り合わせ材料の加速電極側が陰極側
   よりも高膨張率の材料で構成してなることを特徴とする
   請求項１または２に記載のカラー陰極線管用電子銃構
   体。