JPH11250820A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒーターの熱が周辺部品に伝導して熱効率が
悪かった。 【解決手段】 熱電子放出のためのヒーターが挿入され
る円筒状のインナースリーブ１を、互いに嵌合させた内
外一対のスリーブ２，３で構成するとともに、そのうち
外側のスリーブ３の端部を六角形に成形することによ
り、それらのスリーブ嵌合部分に、スリーブ円周上の６
箇所で接触する接触部Ｐ₁ 〜Ｐ₆ と、各々の接触部Ｐ₁
〜Ｐ₆ 間に介在する空隙部Ｓとを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、青，緑，赤の各色
に対応した陰極構体を有する電子銃を備えたカラー陰極
線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー陰極線管の電子銃は、
青，緑，赤といった光の３原色に対応した陰極構体を各
色毎に備えている。各々の陰極構体は、熱電子放出のた
めのヒーターが挿入されるインナースリーブと、このイ
ンナースリーブが同軸状に挿入されるアウタースリーブ
とを有している。これらのスリーブは、いずれも金属合
金（例えば、コバール）から構成される。また、インナ
ースリーブの先端部はキャップ状またはディスク状の陰
極基体金属で塞がれ、その陰極基体金属の表面に、熱電
子の放出作用を持つカソード物質（金属酸化物等）が、
吹き付けまたは含浸によって被覆されている。

【０００３】上記陰極構体を有する電子銃の動作におい
ては、スリーブ端部に被覆されたカソード物質をヒータ
ーで所定の温度（例えば７５０℃程度）まで加熱するこ
とにより、そのカソード物質から熱電子が放出される。
放出された電子は、所定数（第１，第２，…）のグリッ
ド電極間の電位差を利用して吸引かつ加速され、一定の
速度で蛍光面に衝突する。

【０００４】ここで従来においては、電子銃の陰極構体
の構成として、上記インナースリーブを、内外一対をな
す２体型のスリーブで構成するとともに、各々のスリー
ブを嵌合させて、その嵌合部分を３点で溶接固定したも
のが知られている。

【０００５】図８は２体型のインナースリーブの具体的
な構成を示すもので、図中（ａ）はスリーブを軸方向か
ら見た図、（ｂ）はスリーブを軸方向と直交する方向か
ら見た図である。図において、内側のスリーブ５０は、
その軸方向にわたって一様に同径の円筒構造を成してい
る。これに対して、外側のスリーブ５１も円筒構造を成
すものであるが、その軸方向の端部には、内側のスリー
ブ５１の最外径よりも径の小さい小径部５１ａが形成さ
れている。そして、内側のスリーブ５０の端部は、外側
のスリーブ５１の小径部５１ａ内周側に嵌合され、この
嵌合部分の円周３点で内外一対のスリーブ５０，５１が
溶接固定されている。

【０００６】また従来においては、インナースリーブと
アウタースリーブの連結構造として、先の図８に示した
構造と同様のもの、つまり互いに円筒状を成すインナー
スリーブとアウタースリーブとを嵌合させ、その嵌合部
分を３点で溶接固定したものが知られているが、これ以
外にも、ストラップ状（帯板状）のリボンを用いてイン
ナースリーブとアウタースリーブとを連結したタイプ
（以下、ストラップタイプ）の陰極構体も知られてい
る。

【０００７】図９はストラップタイプの陰極構体の具体
的な構成を示すもので、図中（ａ）はスリーブを軸方向
から見た図、（ｂ）はスリーブを軸方向と直交する方向
から見た図である。図において、インナースリーブ６０
は、その軸方向にわたって一様に同径の円筒構造を成し
ている。これに対して、アウタースリーブ６１も、その
軸方向にわたって一様に同径の円筒構造を成すものであ
るが、その軸方向の端部６１ａには、円周上の３箇所に
わたってストラップ状のリボン６２が溶接されている。
各々のリボン６２は、アウタースリーブ６１の端部６１
ａからそれぞれスリーブ内方に向けて斜めに延出してい
る。

【０００８】実際の部品組立工程では、アウタースリー
ブ６１にインナースリーブ６０を挿入した際に、各々の
リボン６２の延出端６２ａがリボン自体のバネ性をもっ
てインナースリーブ６０の外周面に圧接することで、イ
ンナースリーブ６０がアウタースリーブ６１内で弾性的
に保持され、この保持状態で各々のリボン６２の延出端
６２ａがインナースリーブ６０の外周部に溶接される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、以下のような問題があった。先ず、上記２体型
のインナースリーブの連結構造、およびインナースリー
ブとアウタースリーブの連結構造として、先の図８に示
す構造を採用した場合、インナースリーブ端部のカソー
ド物質を加熱するヒーターの熱が、各々のスリーブ間の
溶接部分だけでなく、互いのスリーブ接触部分からも、
周囲の熱容量の大きな部品に伝導されるため、熱効率が
悪いという問題があった。

【００１０】また、上記ストラップタイプの陰極構体で
は、インナースリーブ６０を３本のリボン６２でアウタ
ースリーブ６１内に保持させるために、先ず、アウター
スリーブ６１の端部に３本のリボン６２を１本ずつ溶接
し、その後、アウタースリーブ６１にインナースリーブ
６０を挿入した状態で、各々のリボン６２の延出端６２
ａをインナースリーブ６０に溶接する必要がある。その
ため、リボン６２の溶接に手間がかかることは勿論、例
えばインナースリーブ６０に最後に溶接したリボン６２
が不良となった場合に、リボン溶接済のインナースリー
ブ６０やアウタースリーブ６１が全て不良品となるう
え、それまで費やした作業工程が一切無駄になってしま
う。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
熱電子放出のためのヒーターが挿入される円筒状のイン
ナースリーブと、このインナースリーブが同軸状に挿入
される円筒状のアウタースリーブとを有する陰極構体
を、青，緑，赤の各色毎に有してなる電子銃を備えたカ
ラー陰極線管において、インナースリーブを、互いに嵌
合させた内外一対のスリーブで構成するとともに、それ
らのスリーブ嵌合部分に、少なくともスリーブ円周上の
３箇所で接触する接触部と、各々の接触部間に介在する
空隙部とを形成したものである。

【００１２】上記構成のカラー陰極線管においては、イ
ンナースリーブを構成する内外一対のスリーブの嵌合部
分に、少なくともスリーブ円周上の３箇所で接触する接
触部を形成したことで、一対のスリーブを円周上の３点
でバランス良く溶接固定できる。また、各々の接触部間
に空隙部を形成したことで、スリーブ間の熱伝導も効果
的に抑制できる。

【００１３】請求項２記載の発明は、熱電子放出のため
のヒーターが挿入される円筒状のインナースリーブと、
このインナースリーブが同軸状に挿入される円筒状のア
ウタースリーブとを有する陰極構体を、青，緑，赤の各
色毎に有してなる電子銃を備えたカラー陰極線管におい
て、アウタースリーブにインナースリーブを嵌合状態で
挿入するとともに、それらのスリーブ嵌合部分に、少な
くともスリーブ円周上の３箇所で接触する接触部と、各
々の接触部間に介在する空隙部とを形成したものであ
る。

【００１４】上記構成のカラー陰極線管においては、ア
ウタースリーブとインナースリーブの嵌合部分に、少な
くともスリーブ円周上の３箇所で接触する接触部を形成
したことで、インナースリーブとアウタースリーブを円
周上の３点でバランス良く溶接固定できる。また、各々
の接触部間に空隙部を形成したことで、インナースリー
ブからアウタースリーブへの熱伝導も効果的に抑制でき
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、熱電子放出のため
のヒーターが挿入される円筒状のインナースリーブと、
このインナースリーブが同軸状に挿入される円筒状のア
ウタースリーブとを有する陰極構体を、青，緑，赤の各
色毎に有してなる電子銃を備えたカラー陰極線管におい
て、アウタースリーブに、そのアウタースリーブ内でイ
ンナースリーブを保持する弾性支持片を一体形成したも
のである。

【００１６】上記構成のカラー陰極線管においては、ア
ウタースリーブ内でインナースリーブを保持する弾性支
持片をアウタースリーブに一体形成したことで、従来よ
りも弾性支持片の溶接回数を減らすことができる。ま
た、溶接回数の減少に伴い、溶接不良による不良品の発
生率ならびに作業工数の無駄を低減できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、熱電子放出のためのヒータ
ーが挿入される円筒状のインナースリーブと、このイン
ナースリーブが同軸状に挿入される円筒状のアウタース
リーブとを有する陰極構体を、青，緑，赤の各色毎に有
してなる電子銃を備えたカラー陰極線管に関する本発明
の実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００１８】図１は本発明に係るカラー陰極線管の第１
実施形態として、電子銃の構成部品となる青，緑，赤の
各色毎の陰極構体のスリーブ構造を説明する図であり、
図中（ａ）はスリーブを軸方向から見た図、（ｂ）はス
リーブを軸方向と直交する方向から見た図である。

【００１９】図１においては、陰極構体の一構成部品と
なる円筒状のインナースリーブ１が、内外一対のスリー
ブ２，３で構成されている。これら一対のスリーブ２，
３は、互いに軸方向の端部２ａ，３ａを嵌合した状態で
溶接固定されている。

【００２０】さらに詳述すると、内側のスリーブ（以
下、第１スリーブと略称）２は、その軸方向にわたって
一様に同径の円筒構造を成している。これに対して、外
側のスリーブ（以下、第２スリーブと略称）３も円筒構
造を成すものであるが、その端部３ａは、図２（ａ），
（ｂ）にも示すように六角形に成形されている。そし
て、円形を成す第１スリーブ２の端部２ａに対し、六角
形に成形された第２スリーブ３の端部３ａは、その六角
形を形成する６つの平面部がそれぞれ第１スリーブ２の
端部２ａ（外周面）に線接触する状態で嵌合されてい
る。

【００２１】こうしたスリーブ構造において、内外一対
のスリーブ２，３の嵌合部分には、スリーブ円周上の６
箇所で接触（線接触）する接触部Ｐ₁ 〜Ｐ₆ が形成さ
れ、さらに各々の接触部Ｐ₁ 〜Ｐ₆ 間に介在する状態で
６つの空隙部Ｓが形成されている。

【００２２】これにより、上記スリーブ円周上に形成さ
れた６箇所の接触部Ｐ₁ 〜Ｐ₆ のうち、例えばＰ₁ ，Ｐ
₃ ，Ｐ₅ といった３つの接触部を溶接（抵抗溶接、レー
ザ溶接等）することで、スリーブ円周上の３点で一対の
スリーブ２，３をバランス良く固定できる。また、こう
して内外一対のスリーブ２，３を固定してなるインナー
スリーブ１においては、熱伝導が高くなるスリーブ嵌合
部分での接触領域が、スリーブ円周上の６箇所の接触部
（線接触部分）Ｐ₁ 〜Ｐ₆ だけに制限され、しかも各々
の接触部Ｐ₁ 〜Ｐ₆ 間に空隙部Ｓが介在しているため、
第１スリーブ２から第２スリーブ３への熱伝導も効果的
に抑制できる。

【００２３】図３は上記陰極構体を採用した電子銃の製
造工程のフローチャートである。先ず、セラミクス等の
絶縁材で構成されたスリーブ支持体４の上端面に予めメ
タライズ処理を施しておき、そのメタライズ処理面に第
１グリッド電極Ｇ₁ と２つのスペーサ５ａ，５ｂをセッ
トする一方、フランジ付き円筒状のカソードホルダ５を
上記第１グリッド電極Ｇ₁ の反対側からスリーブ支持体
４の孔４ａにセットし、これらをロウ付けにて固定する
（ロウ付け工程：ｆ１）。

【００２４】次に、カソード物質を吹き付けまたは含浸
済のディスクを挿入した２体型のインナースリーブ１
を、上記第１グリッド電極Ｇ₁ とカソード面の距離を所
定寸法に合わせつつカソードホルダ５に溶接固定する
（スリーブ付け工程：ｆ２）。こうして得られるスリー
ブ付け済品６は、青，緑，赤の各色毎に用意される。

【００２５】次いで、青，緑，赤の各色に対応する３つ
の孔を有する第２グリッド電極Ｇ₂に対し、各々の孔位
置に、上記スリーブ付け済品６をそれぞれスペーサ５
ａ，５ｂを介して溶接固定する（第２グリッド付け工
程：ｆ３）。このとき、第２グリッド電極Ｇ₂ の各孔の
中心に対して、それぞれ第１グリッド電極Ｇ₁ の孔の中
心が合わせられる。

【００２６】その後は、３色分のスリーブ付け済品６を
固定してなる第２グリッド電極Ｇ₂を、図示せぬ後段の
グリッド電極（例えば、第３〜第５グリッド電極）とと
もにビードガラス（不図示）でビーディングする（ビー
ディング工程：ｆ４）。さらに、上記２体型のインナー
スリーブ１にヒーター（不図示）を挿入するとともに、
各グリッド電極からのリード線（不図示）とステム（不
図示）とを溶接する（ヒーター・継線工程：ｆ５）。以
上で、カラー陰極線管の電子銃（ＧＵＮ）が完成する。

【００２７】なお、上記第１実施形態においては、内外
一対のスリーブ２，３から成る２体型のインナースリー
ブ１において、円形を成す第１スリーブ２の端部２ａに
対し、これに嵌合する第２スリーブ３の端部３ａを六角
形に成形することにより、それらのスリーブ嵌合部分
に、スリーブ円周上の６箇所で接触する接触部Ｐ₁ 〜Ｐ
₆ と、各々の接触部Ｐ₁ 〜Ｐ₆ 間に介在する空隙部Ｓを
形成するようにしたが、これ以外にも、例えば第２スリ
ーブ３の端部を円形とし、これに嵌合する第１スリーブ
２の端部を六角形に成形したものでもよい。

【００２８】また、スリーブ端部の形状としては、上記
六角形と円形の組み合わせ以外にも、例えば図４（ａ）
に示すように第１スリーブ２の端部を四角形に成形し
て、これを第２スリーブ３の円形端部に嵌合したもの、
或いは図４（ｂ）に示すように第１スリーブ２の端部を
四角形に成形するとともに第２スリーブ３の端部を八角
形に成形し、これらを嵌合したものなど、種々の変形例
が考えられる。

【００２９】さらに、第１，第２スリーブ２，３の嵌合
構造として、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、
第２スリーブ３の端部にスリーブ円周上の３箇所からそ
れぞれ内方（スリーブ中心軸側）に突出する突出部３ｂ
を形成し、これらの突出部３ｂを、第１スリーブ２の円
形端部（外周面）に接触させた構造を採用したり、図示
はしないが第１スリーブ２の端部にスリーブ円周上の３
箇所からそれぞれ外方に突出する突出部を設け、これら
の突出部を、第２スリーブ３の円形端部（内周面）に接
触させた構造を採用してもよい。

【００３０】これに加えて、上記第１実施形態において
は、内外一対のスリーブ２，３を互いに嵌合させた２体
型のインナースリーブ１に適用した場合について説明し
たが、これ以外にも、アウタースリーブにインナースリ
ーブを嵌合状態で挿入してなる陰極構体において、それ
らのスリーブ嵌合部分に上記同様の嵌合構造、即ち少な
くともスリーブ円周上の３箇所で接触する接触部と、各
々の接触部間に介在する空隙部とを形成した嵌合構造を
採用することにより、アウタースリーブとインナースリ
ーブを３点で溶接可能としたうえで、インナースリーブ
からアウタースリーブへの熱伝導を効果的に抑制するこ
とができる。

【００３１】図６は本発明に係るカラー陰極線管の第２
実施形態として、電子銃の構成部品となる青，緑，赤の
各色毎の陰極構体のスリーブ構造を説明する図であり、
図中（ａ）はスリーブを軸方向から見た図、（ｂ）はス
リーブを軸方向と直交する方向から見た図である。

【００３２】図６においては、陰極構体の一構成部品と
なる円筒状のインナースリーブ１１が、同じく円筒状の
アウタースリーブ１２に挿入されている。アウタースリ
ーブ１２の最外径はインナースリーブ１１のそれよりも
大きく設定されている。また、アウタースリーブ１２の
端部には、図７（ａ），（ｂ）にも示すように、そのア
ウタースリーブ１２と一体にストラップ状のリボン１３
が形成されている。

【００３３】上記リボン１３は、本発明における弾性支
持片に相当するもので、これはアウタースリーブ１２の
円周上の３箇所からそれぞれ内方（スリーブ中心軸側）
に折り曲げ成形されている。また、各々のリボン１２ａ
の端部は、リボン自体のバネ性をもってインナースリー
ブ１１の外周面に圧接している。この圧接状態により、
インナースリーブ１１はアウタースリーブ１２内で弾性
的に保持され、さらにその圧接部分でインナースリーブ
１１とアウタースリーブ１２とが溶接固定されている。

【００３４】上記陰極構体のスリーブ構造においては、
インナースリーブ１１を保持するリボン１３がアウター
スリーブ１２と一体に形成されているため、実際の部品
組み立て工程では、アウタースリーブ１２にインナース
リーブ１１を挿入した後、各々のリボン１２ａの端部を
インナースリーブ１１に溶接するだけで済むようにな
る。これにより、従来のスリーブ構造に比較すると、部
品点数が少なくなることは勿論、インナースリーブ１１
を挿入する前の溶接工程、即ちアウタースリーブ１２に
リボンを溶接する手間を省くことができる。また、溶接
箇所としても、１本のリボン１２に対して１箇所だけと
なるため、従来のようにリボンの両端をインナースリー
ブとアウタースリーブに個別に溶接する場合に比較し
て、その溶接回数を半分に減らすことができる。

【００３５】なお、上記第２実施形態においては、アウ
タースリーブ１２にストラップ状のリボン１２ａを一体
形成した構造を例に挙げて説明したが、本発明における
弾性支持片の形状としては、アウタースリーブ１２への
一体形成が可能で且つアウタースリーブ１２内でインナ
ースリーブ１１を保持し得るものであれば、いずれの形
状を採用してもかまわない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、インナースリーブを構成する内外一対のスリ
ーブの嵌合部分に、少なくともスリーブ円周上の３箇所
で接触する接触部と、各々の接触部間に介在する空隙部
とを形成したことにより、内外一対のスリーブを円周上
の３点でバランス良く溶接固定できるとともに、スリー
ブ間の熱伝導を効果的に抑制できる。これにより、熱効
率の改善が図られるため、ヒーターの消費電力を節約す
ることが可能となる。また、スリーブ周囲の部品、特に
カソードに近接するグリッド電極（第１グリッド電極）
の温度上昇を抑えることができるため、そこに被着する
エミッションソースからの不要な熱電子の放出、即ちス
トレーエミッションを有効に防止することができる。こ
のストレーエミッションの防止については、特に、塗布
型陰極構体よりも動作温度の高い含浸型陰極構体への適
用に際して顕著な効果が得られる。

【００３７】また、請求項２記載の発明によれば、アウ
タースリーブとインナースリーブの嵌合部分に、少なく
ともスリーブ円周上の３箇所で接触する接触部と、各々
の接触部間に介在する空隙部とを形成したことにより、
インナースリーブとアウタースリーブを円周上の３点で
バランス良く溶接固定できるとともに、インナースリー
ブからアウタースリーブへの熱伝導を効果的に抑制でき
る。これにより、上記同様に熱効率の改善が図られるた
め、ヒーターの消費電力を節約することが可能になると
ともに、ストレーエミッションを有効に防止することが
可能となる。

【００３８】さらに、請求項３記載の発明によれば、ア
ウタースリーブ内でインナースリーブを保持する弾性支
持片をアウタースリーブに一体形成したことにより、従
来よりも弾性支持片の溶接回数を減らすことができる。
また、溶接回数の減少に伴い、溶接不良による不良品の
発生率ならびに作業工数の無駄を低減できる。これによ
り、１個の陰極構体における溶接不良の発生率や、溶接
不良の発生に伴う作業工数の無駄を大幅に低減させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー陰極線管の第１実施形態を
説明する図である。

【図２】第１実施形態におけるスリーブの要部構造を説
明する図である。

【図３】第１実施形態における電子銃の製造フローチャ
ートである。

【図４】第１実施形態の変形例を説明する図（その１）
である。

【図５】第１実施形態の変形例を説明する図（その２）
である。

【図６】本発明に係るカラー陰極線管の第２実施形態を
説明する図である。

【図７】第２実施形態におけるスリーブの要部構造を説
明する図である。

【図８】２体型のインナースリーブの従来例を示す図で
ある。

【図９】ストラップタイプの陰極構体の従来例を示す図
である。

【符号の説明】

１，１１…インナースリーブ、２，３…スリーブ、１２
…アウタースリーブ、１２ａ…リボン（弾性支持片）、
Ｐ₁ 〜Ｐ₆ …接触部、Ｓ…空隙部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電子放出のためのヒーターが挿入され
   る円筒状のインナースリーブと、このインナースリーブ
   が同軸状に挿入される円筒状のアウタースリーブとを有
   する陰極構体を、青，緑，赤の各色毎に有してなる電子
   銃を備えたカラー陰極線管において、 前記インナースリーブを、互いに嵌合させた内外一対の
   スリーブで構成するとともに、それらのスリーブ嵌合部
   分に、少なくともスリーブ円周上の３箇所で接触する接
   触部と、各々の接触部間に介在する空隙部とを形成して
   なることを特徴とするカラー陰極線管。
2. 【請求項２】 熱電子放出のためのヒーターが挿入され
   る円筒状のインナースリーブと、このインナースリーブ
   が同軸状に挿入される円筒状のアウタースリーブとを有
   する陰極構体を、青，緑，赤の各色毎に有してなる電子
   銃を備えたカラー陰極線管において、 前記アウタースリーブに前記インナースリーブを嵌合状
   態で挿入するとともに、それらのスリーブ嵌合部分に、
   少なくともスリーブ円周上の３箇所で接触する接触部
   と、各々の接触部間に介在する空隙部とを形成してなる
   ことを特徴とするカラー陰極線管。
3. 【請求項３】 熱電子放出のためのヒーターが挿入され
   る円筒状のインナースリーブと、このインナースリーブ
   が同軸状に挿入される円筒状のアウタースリーブとを有
   する陰極構体を、青，緑，赤の各色毎に有してなる電子
   銃を備えたカラー陰極線管において、 前記アウタースリーブに、そのアウタースリーブ内で前
   記インナースリーブを保持する弾性支持片を一体形成し
   てなることを特徴とするカラー陰極線管。