JPS59834A - カラ−受像管用電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラー受像管用電子銃に係り、特にシャドウマ
スク形カラー受像管に装着される複数の電子ビームを射
出する電子銃の主電子レンズを形成する電極の構造に関
するものである。

シャドウマスク形カラー受像管はネック内に装着された
電子銃の複数の電子ビーム源からそれぞれ放射される熱
電子を加速収束して得られる複数の電子ビームをシャド
ウマスクを介して螢光体スクリーン上に照射し、カラー
画偉を再現するようになっている。

−Ｊ記電子銃としては種々の形式のものが知られている
が、いずれも電子ビーム用即ち陰極よ）放射された熱電
子Ａ二電子ビームとし、加速して主電子レンズによシ螢
光体スクリーン上に収束させるようになされでいる。そ
して、この主電子レンズは静電レンズを用いるのが一般
的であシ、この静電レンズは光学レンズと同様にレンズ
の直径によって、その特性が決定されることになる。

一般に主電子レンズの直径は受像管のネック内径と′電
子銃の構造によって、その最大径が規定されている。例
えば−列配設された亀子ビームをそれぞれ独立した構造
の電極からなる電子銃から射出さする。Ｓ合、その主電
子レンズの直径は約８０チ、一体化構造の電極からなる
電子銃から射出される場合、その主電子レンズの直径は
約２８チが限度とされ、特性上充分な直径をとることが
出来ない。

一力、シャドウマスク形カラー受像管は８本の電子ビー
ムを螢光体スクリーン上に集束させながら偏向装置によ
って水平、垂直両方向に走査させることによシ、カラー
画像を再現させるようになっている。この場合、３本の
電子ビームを螢光体スクリーンに集束させることをコン
バーゼンスと云い、このコンバーゼンスは一般にネック
径が小さい程良好な特性が得られ、また電子ビームを偏
向走査するのに要する電ツバ即ちｔ＠向電力はネック径
に比例し、ネック径が小さくなる程少ない゛小力となる
。

前述の如く、電子ビームの収束とコンバーゼンス、偏向
走査はネック径、に対して互いに相互関係にあり、一般
には双方の妥協設計が行なわれているのが現状であるか
、特に最近のカラー受像管のネック径は省資源、省電力
の隻語から従来一般的であった２９．１ｆｆ’１１から
２２．５１ｍと超細ネック化されつつある。このように
ネック径が細くなると当然のことながら、電子銃も小さ
くなシ精度はより厳しいものとなってくる。

次にシャドウマスク形カラー受ｎ管の構造を第１図ノニ
より説明する。

即ち、シャドウマスク形カラー受像管は、内面に′電子
ビームの射突によシそれぞれ赤、緑、Ｗ。

各色に発光する螢光体層がドツト状または帯状に規則的
に設けられた螢光体スクリーン（１）を被着形成してな
るパネル（２）と、このパネル（２）にファンネル（３
）を介して連接されたネック（４）及びステムビン（５
）の植設されたステム（６）からなる高真空外囲器内に
３本の電子ビーム（７）を射出する゛電子銃（８）と、
この３本の′１電子ビーム（７）を螢光体スクリーン（
１）上の所定の螢光体１輔に射突させるシャドウマスク
（９）と、ファンネル（３）からネック（４）にかけ゛
〔の外壁に装着された偏向装置四とからなり、この偏向
装置四により電子ビーム（７）を螢光体スクリーン（１
）の水平。

垂直方向に偏向走査し、この螢光体スクリーン（１）上
にカラー画像を再現するようになっている。

このようなシャドウマスク形力２−受像゛Ｒに内装され
る電子銃（８）としては独立電極電子銃と一体化磁極電
子銃とに大別されるが代表として現在一般に使用されて
いる一体化電極電子銃の構造の一例を説明する。第２図
に示すように少くとも［・蟲極旧）、弔１グリッド（１
）、第２グリッドａｉ、２個の有底筒状電極素子（１４
＋）及び（１４，）からなる第３グリッドＱ〜、有底筒
状の第４グリツドＬ１つ、破線で示すコンバーゼンス電
極住〔及びこれらの電極のそれぞれに設けられた植設片
を横設支持するガラスなどから／Ｊ、る電極支持体（１
７）からなり、陰極０１）は８本の電子ビームに対応し
て各々独立しているか、他の電極即ち、第１グリッドＱ
２．第２グリツド（ｌ四。

第８グリツドμ４）及び第４グリツド０９は一体化電極
にそれぞれ３個の電子ビームの通過孔部が穿設された構
造となっている。

前記構造の電子銃（８）において、陰極（Ｉｌｌ、第ｌ
グリッド０り、及び第２グリツド０３）を８極部と称し
、熱電子の放出及び後述する主電子レンズに苅する物点
を形成し、第８グリツド（１荀と第４グリツド（ｌ［有
］間には主電子レンズが形成され、電子ビームを螢光体
スクリーン上に収束させるようになっている。

そして第２図の電子銃は３本の電子ビーム用の通過孔部
が一体化電極に穿設されているため、電極支持体住ηに
それぞれ植設片を介して植設固定した後の組立精度が独
立電極電子銃よシは優れているし、また通過孔部の中心
軸間隔θ樽も一定となる。

然るにｔｊｉｌ述した電子銃（８）の例えば第８グリツ
ドＩは第３図及び第４図に示すよう１ツ電極素子（１４
１）の底部７＋１には３極部からの電子ビームを射入す
る屯ｒ−ビーム用の通過孔部シ邊、　ｖ３及びｕｌが穿
設されているのであまり問題はないが電極素子（１４ｔ
）は底部ｃ（１）に主電子レンズを形成する径大な電子
ビー１、用の通過孔部ｃ＋；６．ｔ：＋勇及びＣ５４）
が％？設され、これらｉｌｈ、　３７Ｍ　（Ｌ　ｊｊｐ
　（ｉｉ　＊　Ｌ（：Ｑ及び６４）はほぼ真円形状であ
り、通過孔ｇｌｉ　（＋４．　ｃ＋：Ｑ及び（匈の直径
０ωは中心軸間隔（刑とブリッジ部（１７）、（ｉＲ）
の幅により充分大きくとることが出来Ｚｒ、い。更に通
過孔部１２，０３１及び（）ａには中央の通ノ尚孔郡Ｃ
（ａに形成される静電レンズと、両側の通過孔部Ｃｌ；
９　、’　Ｃ３４）に形成される静電レンズとが互いに
干渉しないようにするための壁部（８２１）、　（ａａ
ｔ）及び（８４＋）即ちバーリング部がそれぞれ独立し
Ｃ設けられている４゜図に於て（４１は植設片、（１４
＋−）（１４２Ａｌはフランジ部である。この壁部の長
さく３１は一般に通過孔部（３３，Ｃ４：ｌ及びＣ４）
の的径の１湯以上が心安とされている。またブリッジ部
Ｃ３７）、Ｇ３１の幅は壁部（８２１）、（８８ｓ）及
び（８４ｔ）のノ；−リングカｌ工上、ある程度以下に
は狭くすることが出来ず、七の限度は電極素子（１４ｔ
）を形成する金属板厚、／（−リング加工時にイＭ用す
るバーリング治具の特にダイの強度、壁ｆｌｕ　（３２
１）、　（ａａｔ）及び（ａ４１）のｊぐさく１９）な
どによって決定され、ブリッジ（、’ｉｉ）　、　Ｃ１
）Ｏの幅を極端に狭くし、通過孔部Ｃ３湯、　＋３：ｌ
）及び（３４）の直径（１つを大きくすることは不可能
である。このような電極を２２．５間戸のｖ４利１ネッ
ク用の主電子レンズ用の電極に適用し、壁部（８２１）
−（８８ｔ）及び（３４＋）の長さＩ３鴨を８問以上に
した場合、通過孔部（功、０■及びＣ３４）といわれて
いるので、このような直径の小さな通過孔部によって形
成される主′電子レンズは極めて球面収差が大きくなる
欠点がありた。また壁部（８２１）、　（ｓａｔ）及び
（ａ４ｔ）を形成する工程などにより電極素子（ｔ４ｔ
）に機械的な歪が入りｂく、カラー受像管のエージング
工程や稼動時に於りる加熱工程などで＠極素子（ｌａ、
）自へ身の変化が発生し更に主′電子レンズの球面収差
を大金くシやすいという欠点もある。

前述した通過孔ｆ１μＣＩ　、　Ｃ’（３１及びＨを大
きくすることが出来ない欠点を除去するための一つの方
法として第４グリツドに対設する電極素子を第６図及び
ＰＪＩＪ６図の様な構造としたものが考えられている。

即ち、’１１極素子（１４≦）は底部いυに主電子レン
ズを形成する電子ビーム用の通過孔部（４２，＋４３及
びｖ４）が穿設されているが、主電子レンズを大きくす
るため通過孔部ｔ＝ＩＺ、　（４３及び（４ａの直径０
９は中心軸間隔（４１ｉ）にほぼ等しいかやや大きめに
形成されている。

更に通過孔部（ｈＪ、　＋４：Ｊ及び１４４）には中央
の通過孔部（４邊に形成される静電レンズと両側の通過
孔部ｔ４：１．（４４）に形成される静電レンズとが互
いに干渉しないようにするための壁部（４８ｔ　）、　
（４４ｔ　）即ちバーリング部が設けられている。また
この壁部（４８１）、　（４４１）は通過孔部（４り、
（・Ｉ濠及び（９）が電子ビームの中心軸間隔にほぼ寺
しいか、やや大きいため対設する位置には設けられない
。

然るに前記電極素子（１４１）に於ては最初通過孔部（
４２１，（４１及び（４４）を一つの大きな孔郡即ち連
通孔部として形成し、その後金属板（４７）、　（僧を
溶接などの手段によシ固定し独立孔部を形成しである。

従って通常厚さＱ、　４１１１１１程度の薄板をプレス
成形して作る場合、通過孔部Ｇ４２．（４３及び（４４
）間にはブリッジ部がなく、このために、電極素子の出
来上り精度はブリッジ部があるものに比較して著しく劣
化し、例えばねじれなどが発生する。また金属板（４７
）、　（４８は必ずしも精度よく配設されるとはいえず
やは９組合せ上の精度が問題となる。また電子銃として
組立てる時にも組立治具などから機械的応力に対して歪
みやすいと云う問題点があり、通過孔部な大きくした効
果を充分に発揮することが出来なかった゛。

本発明は前述した欠点９問題点に鑑みなされたものであ
シ機械的精度が優れ、かつ電子ビーム、の収束性能を改
善することが可能なカラー受像管用電子銃を提供するこ
とを目的としている。

次に本発明のカラー受像管用電子銃の一実施例を第７図
乃至第１０図によシ説明する。

即ち、カラー受像管用電子銃（５８）は第７図に示すよ
うに陰極（６１）、第１グリツド（６２）、第２グリツ
ド（６８）、有底筒状支持部材（６４＋）及び有孔板状
１ｉｌｉ利（６４ｔ）からなる第８グリツド（６４）、
同じく有孔板状部材からなる第４グリツド（６５）、コ
ンノ鷹−ゼ〉′スミ極（６６）及びコンノ；−ゼンス電
極（６６）を除く電極のそれぞれに設けられた植設片を
植設支持するガラスなどからなる電極支持体（６７）か
らなる。

陰極（６１）は−列會設された３本の電子ビームに対応
して各々独立しているが、他の１に極、即ち第ｌグリッ
ド（６２Ｌ　ｒｓ２グリッド（６３）、第８グリツド（
６４）及び第４グリツド（６５）は一体化電極にそれぞ
れ３個の電子ビーム用の通過孔部が穿設された構造とな
りている。

このような構造の′Ｌ４子銃（５８）において、陰極（
６１）、り’ｇ　１グリツド（６２）、第２グリツド（
６８）を８極部と称し、熱磁子の放出及び後述する主電
子レンズにメＪする物点を形成し、第３グリツド（６４
）と第４グリツド（６５）間には主電子レンズが形成さ
れ、電子ビームを螢光体スクリーン上に収束させるよう
になっている。そして第７図の′ｒ４子銃は３本の電子
ビーム用の通過孔部が一体化電極に穿設されているため
電極支持体（６７）にそれぞれ植設片を介して植設固定
した後の組立精度が独立電極電子銃よシは優れているし
、また通過孔部即ち、電子ビームの中心軸間隔（６８）
も一定となる。

次にこの電子銃（５８）の第８グリツドの構造を弔８図
乃至第１０図により説明すると、有底筒状支持部材（６
４１）の底部（７１）には８極部からの電子ビームを射
入する通過孔部（７２）、　（７８）及び（７４）が穿
設され、開孔部にはフランジ部（７５）を有している。

更に側壁部（７６）の少なくとも内壁は通過孔部（７２
）　。

（７Ｂ）及び（７４）の軸と同軸であり、かつ共通部分
（７７）を有する円筒（７２＋　）、（７８ｔ）及び（
７４１）の包絡曲面から形成され、外壁には植設片（８
０）が溶接などの手段によシ固定されている。

次に有底筒状支持部材（６４１）のフランジ部（７５）
に載置固定される有孔板状部材（６４りについて述べる
が、この有孔板状部材（６４＊）は＄６図及び第６図の
″電極素子（１４りの通過孔部（４３・・・と壁部（４
２１）・・・と、釜属板＋４７１　、１４）Ｑを形成す
るものであり、その具備すべき条件は次の通９である。

（１）通過孔部（８２）、　（８８）及び（８４）の直
径（８５）が屯ｆピ〜ム間隔（６８）にほぼ浮しいか、
大であること。

（２）　　ブリッジ部（８７）、　（８８）が有孔板状
部材（６４りと一体で形成され、かりその高さく９０）
が厚さく８９）より所定量だけ低いこと。

（３）全体として機械的精度、耐機械的ショックに強い
こと。

第１のＩ残件に関しては主電子レンズの直径を大とする
ためにこのレンズの集束特性を悪化しない程度にすべき
であり、その直径はカラー受ｆ象管の管種によって決定
される。

ａチ２の′政件はブリッジ部（８７）、　（８８）を有
孔板状ＨｒＨ＋相（６４りと一体で形成し、かつ、第４
グリツドに対設する面より所定量だけ低く形成されてい
るので、中央の通過孔部に形成される静電レンズが艮手
力向、短手力向（ブリッジ部のある方向）共になめらか
に形成され電子ビーノ・の非対称収差な軽減することが
可能となる。

つまり第１Ｏ図において、ブリッジ１ｌＳ（８７）。

（８８）を含む（ｘ−ｘ’）及び（ｙ−ｙ’）平面は、
外周壁（８００）よりも所定ｔ１！：（８０１）だけ低
く設定されている。このために、靜市レンズを形成する
谷電位線は長手方向（ｘ　−ｘ’軸）、短手方向（Ｙ　
−Ｙ’軸）共に、ブリッジを含む平面か外周壁と同一平
面にある場合よυ′もなめらかになり、従って、非点収
差のない静電レンズを作ることが可能Ｃある。

これは、ブリッジをよむ平面と外周壁とが同一平面にあ
る場合には、開孔部の形状が小判形となるために、静−
、レンズも強い非対称性を持ったものとなり、非点収差
が発生することによる。逆に、ブリッジ部（８７）、　
（８８）が全く存在しない場合には、中央孔（８２）に
相当する静電レンズと両側孔（８８）。

（８４）に相当する静電レンズとが干渉するために、や
はり非点収差が発生する。すなわち、拡大された静心レ
ンズで、且つ非点収差のないレンズを得るためには、ブ
リッジ部を含む平面は、外周壁の平面よシも低く設定す
る必要があろう 第３の要件は従来の電極のように釜属板を固定するので
はなく最初からブリッジ部を一体形成しであるので機械
的強度、耐機械的ショックに対しては第５図及び第６図
のものより鋏段すぐれている。

即ち、有孔板状部材（６４りの全体の形状としては、外
Ｊｔ？は従来のものとフランジ郡がない点を除いてはほ
ぼ同形であるが、通過孔部の形状は第４グリツドに対設
する面部近傍では８個の通過孔部が４１１１され１閏の
連通孔部として形成され、ブリッジ部（８７）、　（８
８）から独立した８個の通過孔部となっている。この膝
な構造は第４グリツド（６５）の場合も同様である。

ＭｉＪ述したほか、本実施例の利点は電子銃を組立てる
＋４ｔの機械的応力に対してもほとんど歪まないという
点である。これにより組立時の基準点（基準向）は有孔
板状部材（６４１）の任意の点に選択出来るから組立方
法に制約されない。例えば組立時の基準点を通過孔部で
はなく外壁にも収定可能となり従って自動組立てが容易
となる。

本実施例の他の利点はタンプリングによる耐処理性に優
れていることである。即ち一般に電子銃は電極間で起こ
る放電現象を防止するために１に極表面の微細な突起物
を除去する必要がある。これを行なうためにタンプリン
グと呼はれる機械的な研摩を施す。この際電極は機械的
なショックを受け、特に従来の電極の如くブリッジ部の
存在しない形状または會属板を取付けた形状においては
その歪み度合は大きいが本実施例ではこのような歪みは
＃ｔとんど受けない。

次に電極素子（ｅ４ｔ　）の具体的寸法を示すと、電子
ビーム開田＃＠（６８）が６．６喘ブリッジ部（８７）
、（８８）の幅が０．３１１１１．通湯孔部（８２）、
　（８Ｂ）及び（８４）の長手方向の直径が７．０目ブ
リッジ部（８７）、　（８８）の市さく９０）が１．５
調、厚さく８９）が２關となっている。

次に本発明の他の実施例に適応する有孔板状部材（６４
１）を第１１図に示す。図〒第８図乃至第１０図と同一
部分は同一符号を附し特に説明を行なわない。

即ち有孔板状部材（６４；）は通過孔部（８２）、　（
８８）及び（８４）間にブリッジ部（ｓ７）、　（ｓｓ
）を有する第１の有孔板状部材（９４１）と通過孔部（
８２）、　＜８８）及び（８４）が連通された第２の有
孔板状部材（９４１）とから形成されていることを特徴
としている。

第１１図に示す゛電極においては、ブリッジ部は第１の
１孔板状部材（９４１）にで形成され、外周壁は第２の
部材（９４りによって形成される。従ってブリッジ部を
含む平面は外周壁よりも、第２部材（９４１）の板厚分
だけ低く設定されること（二なる。

またこの様に２枚の有孔板状部材（９４１λ・（９４ｔ
）を別々に形成し、一体化することによシ機械加工が容
易となる利点がある。

前記実施例は主として一列配設された′磁子ビームを射
出収束するパイポテンシャル形電子銃について述べたが
、本発明はこれに限定されるものではなく他の形の電子
銃にもそのまま適用することができる。また有孔板状部
材は筒状支持部材に載置固定されず、との有孔板状部材
そのものを電極として使用することも可能であることは
勿論である。

以上述べた如く、本発明の電子銃は主レンズの直径を拡
大したことによる機械的な不具合点を完全に解決し、高
精度で、良好な収束特性が得られるのでその工業的価値
は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー受像管の簡略説明図、第２図は従来のカ
ラー受像管用電子銃の一例を示す側面図第８図は第８グ
リツドの第４グリツド側から見た平面図、第４図は第８
図を八−に線に沿って切断して見た断面図、第５図は通
過孔部を拡大する目的で考え得る第８グリツドの第４グ
リツドに対設する電極素子を示す平面図、第６図は第６
図をＢｓｌ線に沿って切断して見た断面図、第７図乃至
第１０図は本発明のカラー受像管用電子銃の一実施例を
示す図であシ、第７図は側面図、第８図は第８グリツド
を第４グリツド側から見た平面図、第９図は第８図をＣ
−σ線に沿って切断して見た断面図、第１０図は分解斜
視図、第１１図は本発明の他の実施例に適応する有孔板
状部材の分解斜視図である。 ８．５８・・・電子銃 １２．６２・・・第１グリツド １３．６３・・・第２グリツド １４．６４・・・第８グリツド １４１．１４１・・・有底筒状電極素子８７、８８．８
７．８８・・・ブリッジ部４７．４８・・・金＠坂 ６’ｂ　、６４＊’・・・有孔板状部材６４・・・有底
筒状支持部材 代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか１名）第　　
１　　図 第２図 第　　３　　図 第４図 第　　５　図 第　　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）−列配列された８本の電子ビームを螢光体スクリー
   ン上に収束するための主電子レンズを形成する電極群を
   含む複数の電極と、これら電極を支ｒ−！する電極支持
   体とからなるカラー受像管用電子銃において、前記主電
   子レンズを形成するための対向する電極は８個の電子ビ
   ーム通過孔部を含む実践的に一体化電極から構成され、
   前記一体化電極の対向する面側の対向間隔は前記３個の
   電子ビーム通過孔部を内包する外周壁部分で最も狭く、
   かつ、前記対向する電極の８個の電子ビーム通過孔部間
   のブリッジをつないで得られる平面との対向間隔は前記
   外周壁部分の対向間隔よｐ広く形成されたことを特徴と
   するカラー受像管用電子銃。 ２）　　Ａｉｌ記対向する電極面側の外周壁の畠さと前
   記ブリッジをつないで得られる平面の高さとの差の部分
   の、少なくとも前記通過孔中心を結ぶ線を−含む前記ブ
   リッジ部が欠落し、３個の通過孔部分が、前記欠落部分
   で連通していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のカラー受像管用電子銃。 ８）前記対向する電極面側の前記ブリッジをつないで得
   られる平面の前記対向する面から遠ざかる部位の前記電
   子ビーム通過孔晶質的に円筒形状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は＄２項記載のカラー受像管
   用電子銃。