JPS6311744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は３個の電子ビームを射出するカラーブ
ラウン管用電子銃構体に関するものである。

カラーブラウン管用電子銃構体のそれぞれの３
電子銃は例えば陰極、第１格子電極、第２格子電
極、第３格子電極及び第４格子電極などを所定間
隔で保持し、多孔質ガラスなどからなる絶縁支持
体によつて一体に組立てられている。そして最近
の傾向として、３電子銃の同一電圧の印加される
格子電極については３電子銃共通の所謂一体化構
造に形成している。このため３電子銃の信号入力
は陰極電位に重畳されて付加される原色ドライブ
方式が使用されることになり、この結果陰極の熱
電子放出面と第１格子電極間の間隔は極めて正確
に設定されなければならない。このことは第１格
子電極と第２格子電極間に於ても同様である。

このように電極間の間隔を正確に保つことはカ
ラーブラウン管ばかりでなく、他の陰極線管につ
いても重要な点であるが、通常電子銃構体を陰極
線管に組込み稼動するとき、ヒータ点火後、陰
極、第１格子電極、第２格子電極の順に温度が上
昇する。この場合、ヒータ、陰極、第１格子電
極、第２格子電極の温度上昇曲線が異なり、従つ
て温度上昇に伴う熱膨張による部品寸法の変化及
び歪によつて電子銃構体特に陰極と第１格子電極
間の間隔が常温時に設定した値より大きく異なつ
てくる。特にカラーブラウン管用の３電子銃でこ
の陰極と第１格子電極の間隔差が出てくると、こ
のようなカラーブラウン管を装着したカラーテレ
ビジヨン受像機はスイツチオンしたのち、画面に
色ずれを生じ、甚だしく画質を害うことになる。
従つてカラー受像管の３電子銃に於ては、ヒータ
点火後の熱膨張による各部の伸びと歪とをどの様
に吸収あるいは逃げるかが、電子銃構体を構成す
る電極の構造の重要な問題となつている。

次にカラーブラウン管に使用される電子銃構体
の一例を第１図及び第２図によつて説明する。

即ちヒータ１を内蔵した陰極２が赤Ｒ，緑Ｇ，
青Ｂ用として３個一直線上に所定の間隔を保つて
並設され、これら陰極２と同軸的に所定の間隔を
おいて第１格子電極３、第２格子電極４、第３格
子電極５、第４格子電極６、第５格子電極７及び
第６格子電極８が順次所定間隔をもつて絶縁支持
体９に植設されており、第１格子電極３乃至第５
格子電極７は陰極２の赤，緑，青用と同軸上に所
定の電子ビーム通過孔部を有する１個以上の一体
化された電極素子により構成され、第６格子電極
８も同様に所定の電子ビーム通過孔部を有する
が、緑用の中央電子ビーム通過孔部は陰極と同軸
であるが、赤，青用の両側電子ビーム通過孔部は
やや偏心して設けられており、この偏心により３
本の電子ビームをシヤドウマスクの開孔部に集中
し、蛍光面の所定の蛍光体層を射突するようにな
つている。

この電子銃構体の各電子ビーム通過孔部にはそ
れぞれ環状の突出部が相対向する電極より遠ざか
るように設けられ、電子ビーム通過孔部を補強す
ると共に電極間に形成される電子レンズの形状や
相互干渉を防止するようになつている。また各電
極には電子ビーム通過孔部の中心を結ぶ直線と直
角な方向の両側に植設部が設けられており、この
植設部を介して絶縁支持体９に植設される。

前述した電子銃構体は複合形主電子レンズ系を
有する所謂QPF形電子銃構体と呼ばれるもので
あり、第６格子電極８に陽極電圧を印加し、第５
格子電極７と第３格子電極５を内部導線１２にて
接続してステム１０に植設されたステムピン１１
より陽極電圧の20乃至30％を印加し、第４格子電
極６を第２格子電極４に内部導線１３で接続する
ことにより、第３格子電極５、第４格子電極６及
び第５格子電極７により補助電子レンズとしての
ユニポテンシヤル形電子レンズを形成すると共
に、第５格子電極７と第６格子電極８により主電
子レンズとしてのバイポテンシヤル形電子レンズ
を形成する極めて特性の良好な電子銃構体であ
る。

次にこの様な電子構体に組込まれる第１格子電
極３について第３図乃至第８図によつて説明す
る。

即ち、第３図及び第４図は第１格子電極３の組
立図であり、第５図及び第６図に示す本体３ａと
第７図及び第８図に示す支持体３ｂとを×印の溶
接点３０にて固定して組立てられている。

この様な第１格子電極３に於ては支持体３ｂに
設けられた植設部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１
ｄを絶縁支持体９に固定して組立てるが、この植
設部３１ａ，３１ｂ間、３１ｃ，３１ｄ間の間隔
が広ければ広いほど第１格子電極３と第２格子電
極４との間隔は正確に固定され、また第１格子電
極３と第２格子電極４の平行度も正確となる。し
かし常温時の寸法が正確に保たれても、陰極２、
ヒータ１を取付け、ステム１０に接続し、一般的
な封止排気工程を経てカラーブラウン管を完成
し、ヒーター１を再点火した時に、第１格子電極
の植設部３１ａと３１ｂ，３１ｃと３１ｄとがそ
れぞれ１本の絶縁支持体９間に支持されているた
め、この植設部３１ａ，３１ｂ間及び３１ｃ，３
１ｄ間が広いとヒータの点火により陰極２が加熱
されると、熱輻射などにより第１格子電極３が温
度上昇する。この第１格子電極３の温度上昇はこ
の熱輻射の他にヒータ１及び陰極２を支持してい
る支持片（植設部）から絶縁支持体９を介しての
熱伝導がある。このような熱輻射や熱伝導により
第１格子電極３の温度が上昇すると、熱膨張によ
つて第１格子電極３が膨張する。この場合、第１
格子電極３を形成する材質であるステンレス系１
６―１４の熱膨張係数αはα＝176×10^-7であり、
一方絶縁支持体９の材質であるガラスの熱膨張係
数α′はα′＝24×10^-7とその差が大きく、また熱膨
張係数の同じ材質の組合せにしても温度上昇の速
度は必ずしも一致せず、必然的に熱膨張係数及び
温度差による寸法差を生じ、第１格子電極３は電
子ビーム通過孔部Ｒ，Ｇ，Ｂの配列方向にそりを
生じる。更に悪いことには、第２格子電極４は第
１格子電極３に比較して熱源から遠いために温度
の到達点（飽和温度）及びその上昇温度が第１格
子電極３と異なり遅くなる。同様にして第３格子
電極５、第４格子電極６など順次熱源から遠くな
るに従つて温度が上昇するが、その時間は遅く、
各電極共に寸法差を生じるが、特に第１格子電極
３、第２格子電極４は熱源に近く、その歪を受け
変形が大となる。

この場合、植設部３１ａ，３１ｂ間に代表され
る寸法が大きく取られていると、この２つの植設
部３１ａ，３１ｂで絶縁支持体９に固定された第
１格子電極３は熱膨張により植設部３１ａ，３１
ｂを通る円弧状にそり返えることになる。このそ
りによる寸法変化は中央の緑用電子銃と両側電子
ビームの赤，青用電子銃とは一致しない。これは
第１格子電極３の折返し即ち浅皿状の本体３ａの
側壁３２ａ，支持体３ｂの側壁３２ｂが陰極２側
を内面としているため、このそりは第２格子電極
側を外面とした円弧状となり、中央の緑用電子銃
の電子ビーム通過孔部との陰極間の寸法は広くな
る方向で、両側の赤，青用の電子銃の電子ビーム
通過孔部と陰極間の寸法は中央の緑用電子銃の電
子ビーム通過孔部に比して陰極間の寸法は狭くな
る方向となり、その結果各電子銃の陰極電流比
（IK比）（安定時を100％とする。）は第９図の破
線３５で示す中央電子銃のものと実線３６で示す
両側電子銃のものとに分離して変化する。即ちヒ
ータ点火から10秒乃至３分位は陰極寸法が伸び、
第１格子電極３、陰極２間の寸法は縮まるので電
流IKは大きくなる。次に第１格子電極３のそり
が加わる時点即ち１分乃至20分位迄は徐々に減少
する。これは陰極２の伸びが止まり（温度が安定
領域に入いる）、しかも第１格子電極３の温度が
上昇して寸法が変化してそりを生じると定常状態
より電流が少ない方向に変化し始めるためであ
る。この影響の最も大きい点は点火後３分乃至10
分位で電流は最少となる。この時中央の緑用電子
銃の変化が最も大であり、電流は３電子銃中で最
少となる。従つてこの時のカラーブラウン管の色
は緑の抜けた色即ちマゼンダ色に変化する。更に
時間が進むと絶縁支持体９の温度が上昇して寸法
歪はやゝ緩和され、電流は徐々に回復する方向と
なる。この間第２格子電極４は温度が徐々に上昇
しているが、顕在効果と電流変化が見られるのは
20分位からであり、電流は定常値を越えた時点か
ら徐々にわずかであるが下降し安定領域に入る。
第２格子電極４の変化は第１格子電極３の変化と
前半は重なつて差数として出るので単独の効果は
見えないが、後半第１格子電極３の変化が止つた
時点から現われる。このように一体化構造に組立
てられた第１、第２格子電極３，４は温度上昇
時、第３格子電極５などより必ず早く温度が上昇
し、従つて第９図のような陰極電流の変化とな
り、特に中央の緑用電子銃における電流変化が大
きいため、スイツチオン時の色ずれの原因となる
問題点があつた。

本発明は前述した問題点に鑑みなされたもので
あり、スイツチオン時の初期色ずれを軽減し、精
度の良好な電子銃構体を提供することを目的とし
ている。

次に本発明の電子銃構体の一実施例を説明する
が、電子銃構体としての構造は第１図及び第２図
と略同様であるので省略し、第１格子電極につい
て第１０図乃至第１５図によつて説明する。

即ち第１０図及び第１１図は第１格子電極４３
の組立図であり、第１２図及び第１３図に示す従
来とほぼ同一構造の浅皿状の第１格子電極本体４
３ａと第１４図及び第１５図に示す第１格子電極
支持体４３ｂとを溶接点４０にて固定して組立て
られている。

この第１格子電極支持体４３ｂの説明をする
と、植設部４４ａ，４４ｂは中央の緑用電子ビー
ム通過孔部Ｇと両側の赤，青用電子ビーム通過孔
部Ｒ，Ｂの中心を結ぶ直線に直角な方向の両側の
中心部に設けられており、この植設部４４ａ，４
４ｂは絶縁支持体に植設される。更にこの植設部
４４ａ，４４ｂの両側に低い段部４５ａ，４５
ｂ，４５ｃ，４５ｄを有し、この低い段部は植設
部４４ａ，４４ｂが絶縁支持体に植設される際
に、この植設部４４ａ，４４ｂよりも浅く保持さ
れ、且つ、絶縁支持体の横幅は低い段部４５ａと
４５ｂ及び４５ｃと４５ｄの外幅４６ａ，４６ｂ
より狭くしておく、この場合第１格子電極本体４
３ａについても第１格子電極支持体４３ｂの低い
段部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄに相当する
段部を設けてもかまわない。

この様な構造の第１格子電極４３を絶縁支持体
に植設する場合、植設部４４ａ，４４ｂを深く植
設し、浅い突起部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５
ｄも同時に絶縁支持体に浅く保持する。

この様な構造にする利点は次のようである。即
ち、植設部４４ａ，４４ｂで第１格子電極４３の
中心部近くを確実に固定し、低い段部４５ａ，４
５ｂ及び４５ｃ，４５ｄで電極の平行度を確実に
する。即ち、両側の電子銃の電子ビーム通過孔部
は低い段部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが絶
縁支持体にやや浅く保持されており、第１格子電
極、第２格子電極、陰極及びヒータ、他の格子電
極を組立てステムに接続し、一般的な封止排気工
程を経てカラーブラウン管を完成し、ヒータを再
点火した時の中央及び両側の各電子銃の陰極電流
比（IK比）（安定時を100％とする）は第１６図
の破線５１で示す中央電子銃のものと、実線５２
で示す両側電子銃のものとに分離して変化する。

即ち、ヒータ点火から10秒乃至３分位は陰極寸
法が伸び、第１格子電極４３と陰極の寸法は縮ま
るので電流IKは大きくなりうるが、陰極温度が
上昇するとともに第１格子電極４３にも熱輻射な
どにより熱が伝えられ、第１格子電極４３の温度
が上がり、第１格子電極４３の支持体４３ｂの熱
膨張による寸法差が安定するまで電流はやや下が
るが、第１格子電極４３の変形がないため電流が
低下する率はきわめて少ない。また第２格子電極
も同様な構造とすることにより、その影響は電流
的に検出できない程度となる。

この理由は植設部４４ａ，４４ｂが中心部近く
で絶縁支持体に植設されていることと、低い段部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが絶縁支持体に
浅く保持されており、この低い段部は植設部より
絶縁支持体に対する固定力が弱く、且つ、絶縁支
持体９より外にはみ出す構造となつているため、
熱膨張による第１格子電極４３の寸法の膨張は植
設部４４ａ，４４ｂを中心として低い段部が絶縁
支持体と摺動して幅方向の両側に逃げることが可
能なため、固定点が植設部４４ａ，４４ｂそれぞ
れの１点となり、第１格子電極４３にそりを生じ
ることがない。従つて第１格子電極４３は常に平
坦度が保たれるので陰極との寸法差が生じない。
特に中央電子銃と両側電子銃との特性の差がなく
なり、スイツチオン時の色ずれを発生しない。ま
た第２格子電極も同様な構造とすればこの電極に
よる寸法差もなくなる。

前記実施例では第１格子電極４３の支持体４３
ｂの両側に植設部４４ａ，４４ｂ及び低い段部４
５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄをつけたものにつ
いて説明したが、これは支持体に植設部を設け、
本体に低い段部を振り分けして第１格子電極を形
成してもよい。

この様な電極構造は第２格子電極にも同様に適
用することが望ましいが、通常第２格子電極は一
枚の板状体で良く、第１格子電極に使用したよう
な支持体は一般には不要である。従つて第２格子
電極の場合には直接植設部及び低い段部をつけれ
ば良いことになる。また第１格子電極において第
１格子電極支持体を設ける理由は第１格子電極本
体に設けられた電子ビーム通過孔部の周辺の板厚
を薄くするため、第１格子電極本体を薄板で形成
しているために強度的に第１格子電極支持体を設
けたものである。従つて電子ビーム通過孔部周辺
の板厚が極薄を望まないものであれば必ずしも本
体と支持体にわけることなく、第１０図及び第１
１図の第１格子電極を一枚の板体または浅皿体で
形成し得ることは勿論であり、この場合には植設
部を中心にして両側に低い段部を設ければよいこ
とになる。

更に電子銃構体としては補助レンズ及び主レン
ズを有する高性能のものを代表として示したが、
これは通常のバイポテンシヤル形電子銃構体、ユ
ニポテンシヤル形電子銃構体、トライポテンシヤ
ル形電子銃構体、その他の電子銃構体にもそのま
ま適用出来ることは勿論である。

上述の様に本発明の電子銃構体によれば簡単な
構造でありながらスイツチオン時から安定時の
IKの変動を極めて少なくすることが可能であり、
色ずれのない画面を得ることが出来るので、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図及び第２図は電子銃構体の一例を示す図
であり、第１図は側面図、第２図は正面図、第３
図乃至第８図は従来の第１格子電極を示す図であ
り、第３図は第１格子電極の平面図、第４図は第
１格子電極の正面図、第５図は第１格子電極本体
の平面図、第６図は第５図をX₁―X₁線に沿つて
切断して見た断面図、第７図は第１格子電極支持
体の平面図、第８図は第１格子電極支持体の正面
図、第９図は第３図及び第４図の第１格子電極を
使用した時のスイツチオンから安定時までのIK
変化を示す曲線図、第１０図乃至第１５図は本発
明の電子銃構体の一実施例に適応する第１格子電
極を示す図であり、第１０図は第１格子電極の平
面図、第１１図は第１格子電極の正面図、第１２
図は第１格子電極本体の平面図、第１３図は第１
２図をX₂―X₂線に沿つて切断して見た断面図、
第１４図は第１格子電極支持体の平面図、第１５
図は第１格子電極支持体の正面図、第１６図は第
１０図及び第１１図の第１格子電極を使用した時
のスイツチオンから安定時までのIK変化を示す
曲線図である。 ３，４３……第１格子電極、３ａ，４３ａ……
第１格子電極本体、３ｂ，４３ｂ……第１格子電
極支持体、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，４
４ａ，４４ｂ……植設部、４５ａ，４５ｂ，４５
ｃ，４５ｄ……低い段部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の絶縁支持体間に陰極、第１格子電極、
   第２格子電極及び他の格子電極が植設部を介して
   互いに所定間隔をもつように配設され、かつ少な
   くとも前記第１格子電極及びまたは第２格子電極
   が板状、浅皿状または板状と浅皿状の組合せ体に
   ３個の電子ビーム通過孔部が一列配設された一体
   化構造の電極からなるカラーブラウン管用電子銃
   構体において、前記第１格子電極及びまたは第２
   格子電極の前記電子ビーム通過孔部の中心を結ぶ
   直線に直角な方向の両側の中心部にそれぞれ前記
   絶縁支持体に深く植設される一対の植設部と、こ
   の一対の植設部のそれぞれの両側に前記絶縁支持
   体に浅く保持される低い段部を設け、前記低い段
   部と前記絶縁支持体の摺動により前記第１格子電
   極及びまたは第２格子電極のそりを防止し得るよ
   うになされていることを特徴とするカラーブラウ
   ン管用電子銃構体。 ２ 植設部の両側に設けられる低い段部の外幅が
   絶縁支持体の幅より大であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のカラーブラウン管用電
   子銃構体。