JPH113651A - 電子銃の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子銃を構成する第２グリッド及び第３グリ
ッドの相対的な傾きの関係を使って電子銃の組立て精度
を管理し、水平方向のスポットサイズのバラツキ発生を
抑える。また、傾きの測定を迅速、かつ、高精度に行え
るようにする。 【解決手段】 各グリッドＧ２，Ｇ３，Ｇ５の傾きの測
定に、ＣＣＤカメラを使った非接触式三次元測定機を使
う。第３グリッドＧ３及び第５グリッドＧ５の中心を結
ぶ回帰直線を基準として、第２、第３グリッドＧ２，Ｇ
３の傾きを測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管を
構成する電子銃の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー陰極線管を構成する電子銃
には、３電子銃と単電子銃とがある。単電子銃は、赤
色、緑色、青色に対応した電子ビームをそれぞれ出射す
る３個のカソードと、これらカソードの端面に対向して
配設された複数のグリッドとを備えて構成されている。
複数のグリッドは、互いに略平行となされて配設された
第１グリッド乃至第５グリッドからなる。

【０００３】第１グリッドは、カソードの前端面と近接
対向して配設されている。第２グリッドから第５グリッ
ドは、第１グリッドに略平行となされて、順次配設され
ている。そして、第１グリッドから第５グリッドには、
それぞれカソードの端面に対向して電子ビーム透過孔が
形成されている。カソードから出射された電子ビーム
は、各カソードの電子ビーム透過孔内を順次通過するこ
とにより、加速、制御されて、前方側の蛍光面に向けて
出射される。

【０００４】この単電子銃の電子光学系は、傾斜されて
配設された各カソード、第１グリッド及び第２グリッド
から構成されるカソードレンズと、第２グリッド、ＧＭ
グリッド及び第３グリッドから構成されるプリフォーカ
スレンズと、第３グリッド、第４グリッド及び第５グリ
ッドから構成される主集束レンズとにより構成される。

【０００５】そして、この電子銃においては、まず、カ
ソードより電子ビームが出射されると、第１グリッドに
おいて、出射された電子ビームのビーム量が制御され
る。この電子ビームは、第２グリッドにより所定の電圧
を印加されて加速される。このとき、第２グリッド付近
では電子ビームが交差され、電子ビームのビーム径が最
小となる。次に、電子ビームは、第２グリッドと集束電
極である第３グリッドとにより形成されるプリフォーカ
スレンズにより発散が抑えられて細い径となる。このと
き、第３グリッドと第５グリッドには、アノードより同
電位の高電圧が印加される。これにより、第３グリッ
ド、第４グリッド及び第５グリッドは、主集束レンズを
構成する。電子ビームは、主集束レンズの中心に集光さ
れた後、プリズムで屈折され、蛍光面上に集束されるこ
ととなる。このような電子ビームの集束方法は、フォー
カス電極の両隣の電極に印加される電圧が同電位である
ので、ユニポテンシャル型と称される。

【０００６】ところで、第２グリッドと第３グリッドと
は、上述のように、電子ビームを主集束レンズの中心に
向けて集束させるために、それぞれの中心と、主集束レ
ンズの中心とが一致するように、平行に配置される。第
２グリッドと第３グリッドとの位置関係がずれた場合に
は、電子ビームは、主集束レンズの中心には入射され
ず、中心からずれて、斜めに入射される。すると、蛍光
面上に照射される電子ビームのスポット形状は、歪むこ
とになる。すなわち、電子ビームが主集束レンズの中心
からずれて斜めに入射されると、コマ収差の影響によ
り、蛍光面上のスポットの周囲にハレーションが発生
し、コマ収差特有の尾を引いたような左右非対称の形状
が発生することになる。このようなスポット形状の歪み
を防止するため、光学的な絞りの位置を決定している第
２グリッドの位置と、集束電極である第３グリッドの位
置とを合致させる必要がある。

【０００７】このような電子銃を製造するにあたって
は、第２グリッドと第３グリッドとの位置関係は、これ
ら各グリッドに設けられている電子ビーム透過孔の孔ず
れを顕微鏡で測定することによって求められていた。そ
して、この製造方法においては、この孔ずれの量に応じ
て、第２グリッド及び第３グリッドの位置を調整、管理
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、第２グリッド及び第３グリッドの電子ビーム透
過孔同士の孔ずれを顕微鏡で測定して各グリッドの位置
を調整、管理する製造方法では、第２グリッドと第３グ
リッドとの相対的な距離、すなわち、シフト量はわかる
が、相対的な傾き量は考慮されない。

【０００９】カソードから出射された電子ビームの軌道
の変化に対しては、第２グリッドと第３グリッドとの間
の孔ずれよりも、これら各グリッドの相対的な傾きの変
化の方がより大きな影響力を持っている。そのため、孔
ずれ量に基づいた調整、管理だけでは、電子ビームの軌
道を正確に推定することができない。

【００１０】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、電子ビームの軌道が確実に推定
することができるようになされた電子銃を製造すること
ができる電子銃の製造方法を提供しようとするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る電子銃の製造方法は、カラー陰極線管
を構成する単電子銃のプリフォーカスレンズを構成する
複数のグリッドのうちの第２グリッド及び第３グリッド
のそれぞれについてのインライン方向の傾き角度を測定
して、この測定結果に基づいて、これら各グリッドの位
置を調整するものである。そして、各グリッドについて
の傾き角度の測定は、非接触の三次元測定器を用いて行
うことができる。

【００１２】この電子銃の製造方法においては、水平方
向のスポットサイズのばらつき発生を高精度に抑えるこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００１４】本発明に係る電子銃の製造方法により製造
される電子銃は、カラー陰極線管を構成するユニポテン
シャル型と称される単電子銃であり、図１に示すよう
に、赤色、緑色、青色に対応した電子ビームを出射する
カソード部１と、このカソード部１の前端面に対向して
配設された複数の電極、すなわち、グリッドとを備えて
構成されている。カソード部１は、図２に示すように、
赤色用の電子ビームを出射する赤色用カソードＲ、緑色
用の電子ビームを出射する緑色用カソードＧ、青色用の
電子ビームを出射する青色用カソードＢからなる。複数
のグリッドは、図４に示すように、互いに略平行となさ
れて配設された第１グリッド乃至第５グリッドＧ１，Ｇ
２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５からなる。

【００１５】第１グリッドＧ１は、カソード部１の前端
面と近接対向して配設されている。第２グリッド乃至第
５グリッドＧ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５は、第１グリッドＧ
１に略平行となされて、順次配設されている。そして、
第１グリッド乃至第５グリッドＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ
４，Ｇ５には、それぞれカソード部１の前端面に対向し
て電子ビーム透過孔が形成されている。カソード部１か
ら出射された電子ビームは、各カソードＧ１，Ｇ２，Ｇ
３，Ｇ４，Ｇ５の電子ビーム透過孔内を順次通過するこ
とにより、加速、制御されて、カラー陰極線管において
前方側に配設される蛍光面に向けて出射される。

【００１６】この単電子銃の電子光学系は、図２に示す
ように、それぞれ軸線に対して傾斜された各カソード
Ｒ，Ｇ，Ｂと、第１グリッドＧ１及び第２グリッドＧ２
より構成されるカソードレンズと、第２グリッドＧ２、
ＧＭグリッド及び第３グリッドＧ３より構成されるプリ
フォーカスレンズと、第３グリッドＧ３、第４グリッド
Ｇ４及び第５グリッドＧ５よりなる主集束レンズ２とに
より構成される。

【００１７】そして、この電子銃においては、まず、各
カソードＲ，Ｇ，Ｂよりそれぞれ電子ビームが出射され
る。これら電子ビームは、第１グリッドＧ１の電子ビー
ム透過孔内を通過することにより、ビーム量を制御され
る。これら電子ビームは、第２グリッドＧ２の電子ビー
ム透過孔内を通過するときに、所定の電圧を印加されて
加速される。このとき、第２グリッドＧ２の付近では、
各電子ビームは、交差、すなわち、クロスオーバーされ
て、ビーム径を最小となされる。

【００１８】次に、各電子ビームは、第２グリッドＧ２
と集束電極である第３グリッドＧ３とにより形成される
プリフォーカスレンズにより発散が抑えられ、細い径と
なる。このとき、第３グリッドＧ３と第５グリッドＧ５
には、アノードより同電位の高電圧が印加される。すな
わち、この電子銃においては、フォーカス電極となる第
４グリッドＧ４の両隣の第３グリッドＧ４及び第５グリ
ッドＧ５に印加される電圧が同電位となる。これによ
り、第３グリッドＧ３、第４グリッドＧ４及び第５グリ
ッドＧ５は、主集束レンズ２を構成する。各電子ビーム
は、主集束レンズ２の中心に集光された後、プリズム３
で屈折され、前方側の蛍光面４上に集束される。

【００１９】このような電子銃を製造するにあたって
は、まず、図３に示すように、ステップｓｔ１で、各グ
リッドＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５を含む部品、すな
わち、ワークを冶具上にセットする。ここで、電子銃を
構成する各部品は、非接触式三次元測定機の測定台に平
行に各カソードＲ，Ｇ，Ｂが並ぶようにして冶具上に置
かれる。この冶具は、非接触式三次元測定機に固定され
ている。

【００２０】三次元測定機は、上方に取付けられたＣＣ
Ｄカメラを用いて測定対象物の測定位置にフォーカスを
合わせ、そのエッジの位置をコントラストの差から読み
取って、測定対象物の位置を検出する測定機である。

【００２１】そして、ステップｓｔ２において、第２グ
リッドＧ２及び第３グリッドＧ３間の正規の位置関係に
対するシフト量を測定する。そして、傾き測定の基準線
を定めるために、ステップｓｔ３において、第３グリッ
ドＧ３及び第５グリッドＧ５についてそれぞれ３ポイン
トの測定点を定め、これら測定点の中心位置を検出す
る。すなわち、図４に示すように、第３グリッドＧ３及
び第５グリッドＧ５のそれぞれについて、インライン方
向に配列された等間隔の３ポイントの測定点の位置を検
出する。このような測定点の位置は、図４中×印で示す
ように、各グリッドＧ３，Ｇ５のパーツ外形位置のエッ
ジを読み取り、それらエッジの位置の中心位置を導き出
すことにより検出することができる。

【００２２】次に、ステップｓｔ４において、基準線を
定める。この基準線を定めるには、ステップｓｔ５にお
いて、上述のようにして測定した第３グリッドＧ３の３
ポイントの測定点の中心の位置データと、第５グリッド
Ｇ５の３ポイントの測定点の中心の位置データとを使っ
て、これら中心間を通る直線として回帰直線を求める。
これが、基準線となる。

【００２３】そして、ステップｓｔ６において、図４に
示すように、第２グリッドＧ２及び第３グリッドＧ３の
基準線に対する傾きを求める。まず、第２グリッドＧ２
の第３グリッドＧ３側の面のエッジを２点読み取り、こ
の面の位置を求める。この面と、前に求めた基準線との
傾きを、第２グリッドＧ２の傾き（Ｇ２ＴＩＬＴ）とす
る。同様に、第３グリッドＧ３の第２グリッドＧ２側の
面のエッジを２点読み取り、この面の位置を求める。こ
の面と、前に求めた基準線との傾きを、第３グリッドＧ
３の傾き（Ｇ３ＴＩＬＴ）とする。

【００２４】そして、ステップｓｔ７では、（Ｇ３ＴＩ
ＬＴ）−（Ｇ２ＴＩＬＴ）２を計算し、カラー陰極線管
として構成した場合のフォーカス特性を求める。すなわ
ち、上述のような測定方法によって求めた第２グリッド
Ｇ２と第３グリッドＧ３との相対的な傾きと、カラー陰
極線管のフォーカス特性との間には、次のような相関関
係がある。

【００２５】ＶＳＳ（Ｈ）＝（（Ｇ３ＴＩＬＴ）−（Ｇ
２ＴＩＬＴ））×ａ＋ｂ ＶＳＳ（Ｈ）は、蛍光面上に集束された電子ビームが形
成するスポットの水平方向のスポットサイズであり、ａ
とｂは定数である。この関係式は、非常に相関が高く、
第２グリッドＧ２の電子ビーム透過孔及び第３グリッド
Ｇ３の電子ビーム透過孔の孔ずれとフォーカス特性との
関係よりも、感度が高いことが実験から得られている。

【００２６】また、孔ずれの測定では、第２グリッドＧ
２及び第３グリッドＧ３の電子ビーム透過孔の位置が電
子銃のトップの位置からかなり離れた位置にあるため
に、高倍率で両方の孔の位置に焦点を合わせることが難
しく、精度の高い測定値が得られなかった。それに対し
て、非接触式三次元測定機による外形測定は、高倍率で
エッジの位置を読み取ることができるので、より高精度
な測定、管理が可能である。

【００２７】そして、ステップｓｔ８では、電子ビーム
の軌道を推定する。この推定に基づき、各グリッドＧ
２，Ｇ３の傾きを調整することができる。

【００２８】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る電子銃の製
造方法においては、第２グリッドと第３グリッドとの相
対的な傾きの関係を使って電子銃の組立て精度を管理す
ることにより、水平方向のスポットサイズのバラツキ発
生を抑えることができる。

【００２９】また、各グリッドの傾きの測定に、ＣＣＤ
カメラを使った非接触式三次元測定機を使うことで、高
精度な測定値を迅速に得ることが可能である。

【００３０】すなわち、本発明は、電子ビームの軌道が
確実に推定することができるようになされ、カラー陰極
線管の構成に用いた場合にこのカラー陰極線管のフォー
カス特性を安定化させることができる電子銃を製造でき
る電子銃の製造方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子銃の製造方法により製造され
る電子銃の構成を示す側面図である。

【図２】上記電子銃の電子光学系の構成を示す要部側面
図である。

【図３】本発明に係る電子銃の製造方法を示すフローチ
ャートである。

【図４】上記電子銃の複数のグリッドを示す要部拡大側
面図である。

【符号の説明】

１ カソード部、Ｒ 赤色用カソード、Ｇ 緑色用カソ
ード、Ｂ 青色用カソード、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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー陰極線管を構成する単電子銃のプ
   リフォーカスレンズを構成する複数のグリッドのうち、
   第２グリッド及び第３グリッドのそれぞれについてのイ
   ンライン方向の傾き角度を測定し、 これら第２グリッド及び第３グリッドについての測定結
   果の関係に基づいて、該各グリッドの位置を調整し固定
   することを特徴とする電子銃の製造方法。
2. 【請求項２】 傾き角度の測定は、非接触の三次元測定
   器を用いて行うことを特徴とする請求項１記載の電子銃
   の製造方法。
3. 【請求項３】 プリフォーカスレンズを構成する複数の
   グリッドのうちの第３グリッドの中心と第５グリッドの
   中心とを結ぶ回帰直線を基準として、第２グリッド及び
   第３グリッドの傾き角度を求め、これら傾き角度の差分
   の値に基づいて、第２グリッド及び第３グリッドの位置
   を調整することを特徴とする請求項１記載の電子銃の製
   造方法。