JPS6231470B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、陰極線管に使用される電子銃に関し
とくに複数個の格子電極と同時にカソードと格子
電極間の仮の電極間間隔を定めた後、所定のカソ
ード、格子電極間間隔を調整し維持した直熱型陰
を有する陰極線管用電子銃およびその組立方法に
関するものである。

最近のテレビセツト用のブラウン管として消費
電力の少ないものが望まれており、それには偏向
電力を少なくすること、あるいは陰極加熱電力を
小さくすること等があげられる。

例えばカラーブラウン管用の３電子銃は、とく
に小偏向電力のものになると、ブラウン管のネツ
ク部の径が細くなり、したがつて、ネツク部に収
容される電子銃の径も細くなり、各電子銃単体間
もせまくなる。このような電子銃構造は、第１格
子電極、第２格子電極、第３格子電極およびに第
４格子電極等を所定間隔をもつてガラスのような
絶縁支持杆によつて一体に組立てられ、径小なる
電子銃としては各格子電極とも３電子銃単体の共
通の構造で、かつ同電位である。そのため３電子
銃の信号入力は、カソード電位に附加されて変調
されることになる。従つて、カソード、格子電極
間間隔は極めて正確に設定されなければならな
い。本発明は電子放射部と第１格子電極間の関係
を調整する手段を備えることによつて電子放射部
と第１格子電極間間隔を適正な値に設定し、電子
銃のばらつきを補正することを目的とするもので
ある。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。まず第１図を用いてインライン形３電子銃に
適用した場合について説明する。インライン形３
電子銃は、対向する複数の絶縁支持杆１７，１
７′に第４格子電極１６、第３格子電極１５、第
２格子電極１４、第１格子電極１３および陰極２
０が所定間隔をもつて固定されている。そして第
４格子電極１６、第３格子電極１５は３電子ビー
ム共通で、３つのビーム通過孔直線状に穿設した
相状電極であり、第２格子電極１４および第１格
子電極１３は平板状をなし、上記と同様３つのビ
ーム通過孔を有している。また、陰極２０は、第
２図に示すように基板１と、互いに離間して前記
基板１に貫通して支持される支持棒２，３と、こ
の支持棒２，３間に張架されるフイラメント５
と、このフイラメント５に載置される電子放射部
７と、前記第１格子電極１３と電子放射部７間の
関係を調整する手段とからなつている。第２図、
第３図および第４図を用いて、さらに詳しく説明
する。第３図は本発明による陰極構体を裏側から
見た斜視図であり、第４図は本発明の陰極構体お
よびその組立法を説明する図である。１はセラミ
ツク等で形成された基板で、後に絶縁支持杆（ビ
ードガラス）によつて一体化される第１格子電極
のビーム通過孔（図示せず）に対向配置される３
対の導電性支持棒２，３を支持するための複数の
挿通孔２２および切欠部２３を有している。この
挿通孔２２および切欠部２３の内側の肩部に、前
記支持棒２，３を貫通あるいは嵌合せしめた後に
基板１と前記支持棒２，３を接着固定する接着ガ
ラスを溜める段部２４を有している。（挿通孔側
の段部は図示せず）。そして挿通孔と切欠部との
中間には、第１格子電極のビーム通過孔に対応す
るように透孔２１が設けられている。また、絶縁
基板１の上面の上記各組の導電性支持棒２，３間
には、これらを分離するように切溝５０が設けら
れている。また基板１下側にはこれを支持するた
め対をなす２本の支持棒２，３と別の組の支持棒
２，３間に配設される一枚の板からなる支持板１
１を嵌合固着するためのスリツト２５が形成され
ており、そのスリツト２５の中央部には、接着ガ
ラスを入れる凹部２５′が形成されている。

このような基板１に、これを貫通するように互
いに所定間隔離間して配設された対をなす導電性
支持棒２，３のうち一方の支持棒２は、電子放射
部すなわちカソード７をその中央に載置したフイ
ラメント５の一端を固定支持し、他方の支持棒３
は、前記フイラメント５の他端を、該支持棒３の
外方にその一端が延在するようにこの支持棒３に
固定されている弾性部材４に固定することによつ
て弾発力を有するように支持し、かつ、第１格子
電極（以下、単にG₁ともいう）とカソード（以
下、単にＫともいう）との間隔（以下、単にG₁K
間隔という）を所定間隔にするために前記フイラ
メント５に当接してその高さを調整する可動部材
８の案内部となるように矩形状中空体に形成され
ている。この導電性支持棒のフイラメント５を固
定する側の支持棒２（以下、固定側支持棒ともい
う）は前記基板１の挿通孔２２に貫通して接着固
定され、またG₁K間の関係を調整する弾性部材４
および可動部材８を備えた可動側の支持棒３（以
下、可動側支持棒ともいう）は前記基板１の切欠
部２３に嵌合され、接着固定される。この可動側
支持棒３にフイラメント５の一端を固定支持する
ため付設された弾性部材４は、フイラメント５を
点火して電流を流し、加熱した際、フイラメント
５の熱膨張の伸びを吸収しあるいはカソード７の
位置を移動できるようにフインメント５に弾発力
をもたせるためのものである。７はカソードで
Mg、Si、Ｗ等を含むNi主体の合金で形成された
カソード基体金属の上面にBaSr、CaCO₃等の電
子放射物質を塗布したものである。可動部材８は
第１格子電極１３とカソード７の電子放射面との
間隔を所定間隔に設定するための調整用であり、
上記複数の格子電極と上記基板１を絶縁支持杆に
埋込んでこれらを一体に組立てた後、上記カソー
ド７配置位置を調整するために上記可動側支持棒
３に挿入され、かつこの可動側支持棒３を案内と
して移動させるものである。また第４図に示すよ
うに固定側支持棒２および可動側支持棒３の固定
寸法は、本願独自のものとなつている。すなわ
ち、固定側支持棒２と可動側支持棒３の基板１表
面からの高さは、固定側支持棒２よりも可動側支
持棒３を0.1〜0.15mm程度低く設定されている。
したがつて固定側支持棒２および弾性部材４によ
つて張架されたフイラメント５は基板１および第
１格子電極１３に対して不平行になつている。

ここでこのような直熱形陰極を具える電子銃の
組立方法について説明する。まず第５図に示すよ
うな有底筒状のG₁に、このG₁１３と基板１との
間隔を決定するギヤツプスペーサ３０をG₁１３
に入れた後、基板１を挿入し、さらにリテーナ３
１で固定する方式、あるいは第６図に示すように
平板状のG₁１３と基板１との間にスペーサ４０
をはさみ、直熱形陰極を固定する方式等によつて
仮のG₁K間隔を出すもののいずれにも適用でき
る。このように仮のG₁K間隔を設定した後、第４
図に示すように複数の格子電極と直熱形陰極を絶
縁支持杆（図示せず）に埋込み一体に組立て、
G₁１３又はG₂１４を基準面として、エアマイク
ロや静電容量あるいは光学的方法を用いてG₁K間
隔を測定しながら可動部材８の先端をフイラメン
ト５の下面に下側から当接して予め低位に設定さ
れている方のフイラメントの端部付近をフイラメ
ントが平行になるように上（矢印ａ）に移動させ
る。このように可動部材８を移動させることによ
つてフイラメント５上面がG₁１３と平行になる
ようにG₁K間隔を測りながら移動調整して所定間
隔に設定した後、可動部材８を可動側支持棒３に
溶接固定し、この可動部材８の先端部でフイラメ
ント５の一方を支持する。理論的に最良のG₁K間
隔としては、フイラメント５とG₁１３が平行の
ものが望ましい。しかしながらフイラメント１５
の張架状態あるいは上記固定側支持棒２の寸法の
ばらつきなどにより、かならずしも正確に平行状
態にできるとは限らないものであるが、可動部材
８の位置調整によつて補正することができる。す
なわち、フイラメント５の一方は基板１に設けら
れた固定側支持棒２に固定されるため、組立た後
のフイラメント５の一方の端は移動させることが
できず、そのためG₁１３とカソード７が平行で
ない場合もあるが、G₁１３の電子放射に寄与す
る透孔の径は0.5φ〜0.8φと非常に小さく、この
G¹透孔と、この真下のカソード電子放射面との
間隔を測定して正確なG₁K間隔を出すことができ
るため、平行度誤差によつて電子銃の特性を低下
させることはない。

このように本発明にかかる電子銃は絶縁支持杆
によつて複数の格子電極および直熱形陰極を組立
てた後、G₁K間隔を測定しながら調整できるもの
であり、極めて正確なG₁K間隔をもつ電子銃を得
ることができる。ここで電子銃のG₁K間隔の調整
時、直熱形陰極に組込まれる上記可動部材につい
て説明する。この可動部材８は第４図に示したよ
うに、フイラメント位置を調整する際にフイラメ
ント５の下面に当接し、これをG₁１３側に押し
上げるようにしてG₁K間隔を調整するものであ
り、上記中空状の可動側支持棒３内に摺動自在に
挿入され、その先端はフイラメント５に傷を付け
ないように丸く形成されている。そしてその調整
に際しては、固定側支持棒２上のフイラメント５
上面を基準としてこれに近づけるように、すなわ
ちG₁１３と平行になるように移動させるもので
ある。しかし、フイラメント５の固定された側の
端部の上面が直熱形陰極の所定のG₁K間隔をなす
ように離間した位置にある基準４１からずれてい
る場合は、G₁１３の真下でG₁K間隔を測定しなが
ら所定の位置に維持するため、フイラメント５は
若干斜めに張架されることも考えられる。本願発
明者等は、上記基準面４１から±0.1mm程度まで
を可動範囲と考えており、固定側支持棒２と可動
側支持棒３間のほぼ中央にカソード７が位置して
いるため実際にはこの半分が調整範囲となる。し
たがつて、これだけの調整範囲であれば基板に固
定側支持棒を固定する際の誤差、またG₁の各ビ
ーム透孔の平担度誤差と直熱形陰極を組立てる時
のカソード高さ誤差、を全て吸収し、G₁K間隔を
一定にすることが可能である。この可動部材８
は、第７図ａ，ｂおよびｃに示すように短冊状に
形成されており、その断面は矩形状のもの〔第７
図ａ参照〕、あるいは矩形状でその短辺側が丸く
形成されたもの〔第７図ｃ参照〕、また長尺リボ
ンを２つ折りにしたもの〔第７図ｂ参照〕でも良
い。

このような可動部材を用いた場合のフイラメン
ト電流特性について説明する。まず、第４図を参
照して電流の流れ方をみると、固定側支持棒２か
ら供給され、フイラメント５を通り弾性部材４を
流れて可動側支持棒３に達することが望ましい
が、前記弾性部材４はスプリングであり比較的断
面積も小さいので抵抗値が大きい。従つて可動部
材８とフイラメント５の当接部から可動部材８に
流れ可動側支持棒３に達する回路の方が抵抗値が
低い。このため、固定側支持棒２−フイラメント
５−弾性部材４−可動側支持棒３の回路の途中か
ら固定側支持棒２−フイラメント５−可動部材８
−可動側支持棒３の回路が並列に加わりフイラメ
ント電流が増加するが、このフイラメント５と可
動部材８の当接部の接触抵抗が圧力及び接触面積
によつて異なるためフイラメント電流のばらつき
を生ずる。このばらつきがあるとカソード７の温
度が変わり電子放射特性に影響する。これが３電
子銃不揃になると白画面調整（Ｃ−CRTの場
合）がとりにくい。又、接触が悪くなるとカソー
ド温度が上昇し電子放射物質であるBaOの蒸発が
促進され、電子放射能力を減殺し寿命が短かくな
る。このようなときにはフイラメント５の温度が
上がるためフイラメント材料であるNi−Ｗ合金
の結晶粗大化が起り、弾性部材４で張力がかかつ
ているため使用中に断線しやすくなる。

このように接触の良し悪しでフイラメント電流
は変化し、例えばブラウン管にシヨツクを加えた
りすると接触点の抵抗が変わつて陰極温度がかわ
り、ノズルが発生するという問題がある。このよ
うな接触点の電気抵抗及び熱伝導度を安定化させ
ることは、フイラメントに張力をかけて張る場合
は非常に問題になることであり、張力のばらつき
に多少の変動があつても接触抵抗の差のないこと
が望ましい。従つてフイラメント５と可動部材８
とはある程度の圧力（例えばフイラメントを張つ
た弾性部材の張力を約２ｇ）がかかつていること
が望ましい。すなわち、フイラメントと可動部材
の接触点はこの圧力のかかつている状態で電気伝
導が悪く、且つ熱伝導も悪いことが望ましい。そ
れには可動部材のフイラメントとの接触部を、
Crの酸化物又はAlの酸化物で覆うことにより可
能となる。例を酸化クロムに取ると第８図の如く
可動部材８のフイラメントと当接する接触部（先
端部）にCrメツキを施し水素炉で焼付けた後、
約1200℃の水分添加の水素炉で処理することCr
層のみ酸化し酸化クロム層８０を発生し、且つ表
面に密着する。この酸化クロム層８０は表面抵抗
が、1MΩあり、接触圧および断続テスト等の摩
擦で磨耗することはなく、上記のような問題は解
決できる。

第９図はCr含有金属合金、例えばステンレ
ス、ニクロムなどにニツケルをクラツド又はメツ
キし成型して作つたものを上記フイラメントを接
触する半円状部のみCr含有層を露出させ、上記
処理工程でこの露出部のみに酸化クロム層８０を
発生させ得る。

第１０図のものは、第９図のものと同様、芯金
にCr含有合金、外被に非含有金属を圧着したも
のを切断加工したものであり、側面に酸化クロム
層８０が被着されている。第１１図に示したもの
は板状の素材を折曲げて形成した可動部材８であ
り、当接部にCrメツキを施した後、酸化処理し
てCrメツキ層上に酸化クロム層８０を被着する
が非含有金属を表面にクラツドしておき折曲げた
後、剥脱して酸化している。いずれにせよフイラ
メントとの当接部に酸化クロム被覆面を形成し、
溶接方向に非酸化層を形成することで目的を達し
得る。同様にして前述したようなCr合金の材料
をAl含有率の高いカンタル等を用いて表面にア
ルミ酸化物層を折出させても同様の効果を得る。
このクロム酸化物、アルミ酸化物は完全な絶縁物
とは言えないが、電気抵抗はフイラメント全長で
1.5Ω、スペーサ当接部から端部まで0.2〜0.3Ωと
非常に小さく、理論的には３桁以上の接触抵抗の
差があれば充分である。又、同様にしてクロム酸
化物、アルミ酸化物は金属に比して熱を伝えにく
いので熱損失も軽減される。また金属から表面に
析出させた酸化層は金属とのなじみが良く、組立
中や使用中のフイラメント断続による摩擦に対し
て充分な強度をもつている。

本発明の電子銃について、カラー用３電子銃構
造を実施例に説明したが、白黒ブラウン管、撮像
管、その他工業用ブラウン管等の単電子銃におい
ても本発明のG₁K間隔の調整方法は適用可能であ
り、その有効性を充分に発揮できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明による電子銃の一部断面
図および側面図、第２図および第３図は本発明の
要部拡大斜図、第４図は本発明の陰極構体および
その組立法の説明図、第５図および第６図は本発
明の実施例を示すもので、電子銃構体およびその
組立法の説明図、第７図〜第１１図は本発明によ
る可動スペーサの斜視図および上面図である。 １……絶縁基板、２……固定側支持棒、３……
可動側支持棒、４……弾性部材、５……フイラメ
ント、７……カソード、８……可動部材、８０…
…酸化クロム層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のビードガラスに複数の格子電極および
   陰極が固定されてなる陰極線管用電子銃におい
   て、 上記陰極は、 絶縁基板１と、 上記絶縁基板１に固定された導電体製のフイラ
   メント固定側支持棒２と、 前記固定側支持棒２と対をなすように所定間隔
   をおき且つこの固定側支持棒２よりも高さが低く
   前記絶縁基板１に固定された中空導電体製のフイ
   ラメント可動側支持棒３と、 前記可動側支持棒３の外側壁に固定された弾性
   部材４と、 一端が上記固定側支持棒２に固着され、他端が
   前記可動側支持棒３の上を通り前記弾性部材４に
   固着され、且つ中間部に電子放射部が設けられた
   フイラメント５と、 上記可動側支持棒３に挿通され、先端部がこの
   可動側支持棒３よりも上記固定側支持棒２とほぼ
   同等の高さまで突出され前記フイラメント５に当
   接してこれを持上げ、一部が該可動側支持棒３に
   固定された可動部材８と を具備してなることを特徴とする陰極線管用電子
   銃。 ２ 可動部材８は、フイラメント５に当接する先
   端部面に、高抵抗層が被覆されてなる特許請求の
   範囲第１項記載の陰極線管用電子銃。 ３ 一対のビードガラスに複数の格子電極および
   陰極が固定されてなる陰極線管用電子銃の組立方
   法において、 絶縁基板１、この絶縁基板１に固定された導電
   体製のフイラメント固定側支持棒２、固定側支持
   棒２と対をなすように所定間隔をおき且つこの固
   定側支持棒２よりも高さが低く前記絶縁基板１に
   固定された中空導電体製のフイラメント可動側支
   持棒３、前記可動側支持棒３の外側壁に固定され
   た弾性部材４、および一端が上記固定側支持棒２
   に固着され他端が前記可動側支持棒３の上を通り
   前記弾性部材４に固着されるとともに中間部に電
   子放射部が設けられたフイラメントを有する陰極
   を、複数の格子電極とともに所定位置関係を保つ
   て一対のビードガラスに固定する工程と、 次に上記陰極の可動側支持棒３に可動部材８を
   挿通し、その先端部を前記可動側支持棒３先端よ
   りも突き出して上記フイラメント５に当接させこ
   れを持上げて格子電極と電子放射部との間隔を調
   整し、所定間隔を保つた状態で前記可動部材８の
   一部を前記可動側支持棒３に固着する工程とを具
   備することを特徴とする陰極線管用電子銃の組立
   方法。