(57)【要約】【課題】  サポートロッドを介した沿面リーク電流を防止しながら電極の支持強度を向上する。【解決手段】  管軸に沿って制御電極、加速電極、集束電極、陽極電極を含む複数の電極が配置され、各電極がサポート部材を介してサポートロッドに固定されている。集束電極１３の一端が筒状の陽極電極１０により包囲されている。集束電極１３に固定されたサポート部材としての第１サポート部材２５は、１本のサポートロッド１１に対してただ１つのみ設けられており、第１サポート部材２５の管軸方向の寸法は、サポートロッド１１側より集束電極１３側で長い。【選択図】  図２
2006310142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも制御電極、加速電極、集束電極、陽極電極をこの順に含む複数の電極と、
前記複数の電極の各々の側部に固定された複数のサポート部材と、
前記複数のサポート部材を保持し、これにより前記複数の電極を一体的に固定するサポートロッドとを備え、
前記集束電極の一端が筒状の前記陽極電極により包囲された陰極線管用電子銃であって、
前記陽極電極によりその一端が包囲された前記集束電極に固定された前記サポート部材としての第１サポート部材は、１本の前記サポートロッドに対してただ１つのみ設けられており、
前記第１サポート部材の陰極線管の管軸方向の寸法は、前記サポートロッド側より前記集束電極側で長いことを特徴とする陰極線管用電子銃。
【請求項２】
前記集束電極が、前記管軸方向に配置された複数の筒状電極と、前記複数の筒状電極を電気的に接続する接続部とからなり、
前記第１サポート部材は、前記陽極電極に最も近い前記筒状電極に固定されている請求項１に記載の陰極線管用電子銃。
【請求項３】
前記第１サポート部材の前記集束電極側端と前記陽極電極に固定された前記サポート部材の前記サポートロッド側端との前記管軸に平行な直線に沿った距離Ｄ１が８ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の陰極線管用電子銃。
【請求項４】
前記第１サポート部材のうち、前記集束電極と前記サポートロッドとの間を架橋する部分の端縁が折り曲げられ、又は前記架橋する部分内に突起が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の陰極線管用電子銃。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の陰極線管用電子銃を備えた陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管に使用される電子銃に関する。また、本発明は電子銃を備えた陰極線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビセットにおいてより精細な画像を出力するために、陰極線管には高い解像度が要求される。解像度を向上させるための手法として、一般に主レンズの口径を大きくすることが行なわれる。しかし、静電集束方式の電子銃を使用した場合、主レンズの大口径化は、ネック管の内径により制限される。
【０００３】
このような制限下で主レンズを大口径化した電子銃の一例が特許文献１に開示されている。これを図７を用いて説明する。
【０００４】
陰極線管のネック管３内に電子銃４が配置されている。この電子銃４の特徴は、筒状の集束電極１３の一部が、これより蛍光体スクリーン（図示せず）側に配された筒状の陽極電極（最終加速電極）１０内に挿入されている点にある。主レンズは、陽極電極１０内に挿入された集束電極１３の蛍光体スクリーン側端と陽極電極１０とで形成される。この特徴を備えた電子銃は、投写型のモノクローム陰極線管のほとんどに搭載されている。
【０００５】
更に、現在の進んだディスプレイ技術では、図７に示すとおり、ネック管３の外周面上に速度変調コイル１７及びコンバーゼンスヨーク１８が設けられる（例えば特許文献２参照）。速度変調コイル１７は、管軸Ｚ方向において電子銃４と重複する位置に配置され、これから発生した垂直方向磁界により、電子ビームの水平走査速度を変調して、画像の輪郭強調を行う。コンバーゼンスヨーク１８は、偏向ヨーク１９よりも電子銃４側に配置され、これから発生した交流磁界で電子ビームの軌道を変調して、ラスター歪みを補正する。この陰極線管では、カソード５から出射した電子ビームは、蛍光体スクリーンに到達するまでに、速度変調コイル１７、コンバージェンスヨーク１８、偏向ヨーク１９等が発生する交流磁界を通過して、その軌道が変調される。
【０００６】
電子ビームを変調するための交流磁界の周波数は、偏向周波数（１５．７５〔ｋＨｚ〕）から映像周波数と同等のメガヘルツオーダーに及ぶ。電子銃はステンレスなどの金属材料を深絞り加工等することにより形成された金属部品を含むので、この金属部品が上記の交流磁界を渦電流損失により減衰させ、所望の電子ビーム変調効果が得られないという課題があった。
【０００７】
この課題を解決するために、特許文献３には、筒状の集束電極を管軸方向に２以上の部分に分離し、各部分をコイル状線材で接続して導通させた電子銃が開示されている。交流磁界がコイル状線材間の隙間を通り抜けるので、電子ビーム変調効果の低下を抑えることができるとされている。
【０００８】
また、特許文献４には、集束電極を複数の筒状電極と板状電極とで構成し、各電極を同電位に接続した電子銃が開示されている。交流磁界が分割された電極間の隙間に侵入するので、電子ビーム変調効果の低下を抑えることができるとされている。
【特許文献１】特公昭５８−３１６９６号公報
【特許文献２】特開平１０−７４４６５号公報
【特許文献３】特開２０００−１８８０６７号公報
【特許文献４】特開２００２−２１６６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７に示した電子銃では、陽極電極１０はサポート部材２６を介してサポートロッド１１に支持されている。また、陽極電極１０内に蛍光体スクリーン側端を含む一部が挿入された集束電極１３は、その蛍光体スクリーンとは反対側端に固定されたサポート部材２０を介してサポートロッド１１に支持されている。即ち、集束電極１３の支持構造は、サポート部材２０から陽極電極１０内に挿入された蛍光体スクリーン側端までの距離Ｌが長く、片持ち支持構造と類似している。
【００１０】
このため、外部から振動が加えられると、サポート部材２０を支点として集束電極１３が振動しやすい。これにより、集束電極１３の蛍光体スクリーン側端と陽極電極１０との間の間隔が変化し、これらによって形成される主レンズの位置も変化する。主レンズの位置の変化により電子ビーム軌道が変化し、電子ビームの蛍光体スクリーンに対する入射位置（即ち輝点位置）が変化する。これは、表示画像の乱れを生じさせる。例えば、陰極線管をテレビセットに組み込んだ場合、スピーカーからの振動が陰極線管に伝わり、この振動で上記の表示画像の乱れが発生するという課題がある。
【００１１】
この課題を解決するためには、サポート部材２０の管軸Ｚ方向の寸法を拡大すること、または、１本のサポートロッド１１に対して複数のサポート部材２０を用いて集束電極１３を支持することが有効である。
【００１２】
ところが、サポート部材２０の管軸Ｚ方向の寸法を拡大すると、集束電極１３を支持するサポート部材２０と、陽極電極１０を支持するサポート部材１６との間の距離が短くなるので、動作中にサポート部材２０とサポート部材１６との間にサポートロッド１１の表面を介したリーク電流（以下、「沿面リーク電流」という）が発生し、画像乱れを生じる。
【００１３】
また、陰極線管の製造工程において、電極にパルス状の高電圧を印加して強制的に放電を生じさせることで、電極の縁に製造過程で発生した微小突起や付着異物等をクリーニングするスポットノッキング工程が行われる。この工程において、パルス状の高電圧を印加したとき、サポート部材２０とサポート部材１６との間の距離が短い場合には、サポート部材２０とサポート部材１６との間にサポートロッド１１を介した沿面リーク電流が流れ、これによりサポートロッドが破損する確率が増加する。
【００１４】
一方、１本のサポートロッド１１に対して複数のサポート部材２０を用いると、部品点数の増大、サポート部材２０を集束電極１３に溶接する工程数の増大を招き、コスト高となる。
【００１５】
更に、上記した、集束電極を２以上の部分に分離し、これらを同電位となるように接続した電子銃では、各部分のサイズが小さいので、サポート部材２０の管軸方向の寸法を拡大したり、サポート部材２０の数を増やしたりすることは一層困難となる。
【００１６】
本発明は、上記の従来の課題を解決し、サポートロッドを介した沿面リーク電流の発生を防止しながら、電極の支持強度が向上した陰極線管電子銃及び陰極線管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の陰極線管用電子銃は、少なくとも制御電極、加速電極、集束電極、陽極電極をこの順に含む複数の電極と、前記複数の電極の各々の側部に固定された複数のサポート部材と、前記複数のサポート部材を保持し、これにより前記複数の電極を一体的に固定するサポートロッドとを備える。前記集束電極の一端は筒状の前記陽極電極により包囲されている。そして、前記陽極電極によりその一端が包囲された前記集束電極に固定された前記サポート部材としての第１サポート部材は、１本の前記サポートロッドに対してただ１つのみ設けられており、前記第１サポート部材の陰極線管の管軸方向の寸法は、前記サポートロッド側より前記集束電極側で長いことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の陰極線管は、上記の本発明の陰極線管用電子銃を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、サポートロッドを介した沿面リーク電流の発生を防止しながら、陽極電極の支持強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
電極の支持強度は、サポート部材自体の剛性、サポート部材がサポートロッドに埋め込まれた部分の剛性、サポート部材と電極との間の溶接部の強度に依存する。
【００２１】
本発明の第１サポート部材の管軸方向の寸法は、サポートロッド側より前記集束電極側で長いので、管軸方向の平均寸法が従来より拡大されるため、サポート部材自体の剛性が向上する。
【００２２】
また、第１サポート部材と集束電極との間の溶接部の面積も増大するため、溶接点を増やしたり、溶接点間距離を大きくしたりすることでき、溶接部の強度が増加する。
【００２３】
よって、陽極電極の支持強度を大幅に増加させることができる。
【００２４】
一方、第１サポート部材のサポートロッド側の管軸方向の寸法は相対的に短いので、第１サポート部材と陽極電極に固定されたサポート部材との間のサポートロッド表面に沿った沿面距離を長く確保することができるため、動作中の沿面リーク電流の発生を防止できる。また、スポットノッキング工程においてサポートロッドを介した沿面リーク電流によりサポートロッドが破損することもない。
【００２５】
本発明の上記の電子銃において、前記集束電極が、前記管軸方向に配置された複数の筒状電極と、前記複数の筒状電極を電気的に接続する接続部とからなり、前記第１サポート部材は、前記陽極電極に最も近い前記筒状電極に固定されていることが好ましい。
【００２６】
集束電極が、複数の筒状電極と、これらを電気的に接続する接続部とからなることにより、集束電極内を通過する電子ビームに対して管外から変調磁界を印加したとき、所望の変調効果を得ることができる。
【００２７】
主レンズを構成する集束電極と陽極電極との間の電位差は特に大きいので、第１サポート部材が、陽極電極に最も近い筒状電極に固定されていることにより、沿面リーク電流の発生を効果的に防止できる。
【００２８】
集束電極に固定された第１サポート部材と陽極電極に固定されたサポート部材との間のサポートロッド表面に沿った沿面距離Ｄ２（後述する図２参照）が８ｍｍ以下になると、動作中やスポットノッキング工程においてサポートロッドを介した沿面リーク電流が発生する。ところが、本発明では、第１サポート部材の陰極線管の管軸方向の寸法は、サポートロッド側より集束電極側で長いので、集束電極の支持強度を向上させても、８ｍｍより長い上記沿面距離Ｄ２を確保することができる。即ち、第１サポート部材の集束電極側端と陽極電極に固定されたサポート部材のサポートロッド側端との管軸に平行な直線に沿った距離Ｄ１（後述する図２参照）が８ｍｍ以下である場合には、集束電極の支持強度を向上させながら、サポートロッドに沿った沿面リーク電流の発生を防止できるという、従来では困難であった効果を得ることができるので好ましい。
【００２９】
本発明の上記の電子銃において、前記第１サポート部材のうち、前記集束電極と前記サポートロッドとの間を架橋する部分の端縁が折り曲げられ、又は前記架橋する部分内に突起が形成されていることが好ましい。これにより、第１サポート部材自体の剛性がより向上するため、集束電極の支持強度をより向上させることができる。
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態に係る陰極線管の概略構成を示した断面図である。この陰極線管はフェースプレート１、ファンネル２、ネック管３を備える真空外囲器を有するモノクローム管である。ネック管３内に電子銃４が設けられている。
【００３２】
図２は、電子銃４の側面断面図を示す。電子銃４は、カソード５、カップ状の制御電極６、カップ状の加速電極７、筒状の第１陽極電極８、集束電極９、筒状の第２陽極電極１０をこの順に備える。
【００３３】
カソード５は、カップ状の制御電極６内に収容されている。カップ状の制御電極６の底面と、カップ状の加速電極７の底面とが突き合わされている。加速電極７と第１陽極電極８とは所定の間隔を隔てて、加速電極７の開口内に筒状の第１陽極電極８のカソード５側端が挿入されている。
【００３４】
集束電極９は、カソード５側の第１集束電極１２とフェースプレート側の第２集束電極１３とに２分割され、これらはコイル状線材１４により接続されて電気的に導通している。これにより、集束電極９の内部に等電位空間が形成されている。
【００３５】
第１陽極電極８と第１集束電極１２との間に主レンズが形成される。また、第２集束電極１３のフェースプレート側端を含む一部が筒状の第２陽極電極１０により包囲され、第２集束電極１３と第２陽極電極１０との間にも主レンズが形成される。
【００３６】
制御電極６、加速電極７、第１陽極電極８、第１集束電極８、第２集束電極１３、第２陽極電極１０は、それぞれの外側面に溶接により固定されたサポート部材２１，２２，２３，２４，２５，２６を介して、一対のサポートロッド（ビードガラス）１１に一体的に固定されている。
【００３７】
本発明では、第２集束電極１３には、１本のサポートロッド１１に対してただ１つのサポート部材（第１サポート部材）２５が設けられている。そして、サポート部材２５の第２集束電極１３側での管軸Ｚ方向の寸法Ｌ１は、サポートロッド１１側での管軸Ｚ方向の寸法Ｌ２より大きい（Ｌ１＞Ｌ２）。一実施例では、Ｌ１＝９ｍｍ、Ｌ２＝４ｍｍとした。
【００３８】
図３はサポート部材２５の斜視図である。サポート部材２５は、所定形状に打ち抜いた金属板材を、管軸Ｚ方向から見て略Ｕ字状に折り曲げ成形することにより得られる。Ｕ字形状の底面２５ａが第２集束電極１３の外側面に溶接固定される。底面２５ａに連設された略直角三角形状の一対の側面２５ｂの各先端２５ｃがサポートロッド１１に埋設固定される。側面２５ｂの第１集束電極８側の辺２５ｂ１は折り曲げられて管軸Ｚに対して略垂直な折り曲げ部２５ｄが形成されている。これにより、サポート部材２５の剛性を向上させて、第２集束電極１３の支持強度を向上させている。なお、側面２５ｂの第２陽極電極１０側の辺２５ｂ２に、折り曲げ部２５ｄと同様の折り曲げ部を形成しても良く、あるいは、側面２５ｂ内に絞り加工などにより畝状の突起を形成しても良い。このように、第２集束電極１３とサポートロッド１１との間の架橋部分である側面２５ｂの端縁を折り曲げたり、又は側面２５ｂ内に突起を形成することにより、サポート部材２５の剛性を向上させることができる。
【００３９】
図４は、サポート部材２５のサポートロッド１１側端とサポート部材２６のサポートロッド１１側端との間のサポートロッド１１の表面に沿った沿面距離Ｄ２（図２参照）と、スポットノッキング工程においてサポートロッド１１の表面を介した沿面リーク電流によりサポートロッド１１が破損する確率との関係を示したグラフである。
【００４０】
図４によると、沿面距離Ｄ２が小さければ小さいほど、スポットノッキング工程においてサポートロッド１１を介した沿面リーク電流によりサポートロッド１１が破損する可能性が増大し、沿面距離Ｄ２が８ｍｍを超えるとサポートロッド１１が破損する可能性はほぼ消滅する。
【００４１】
上記の一実施例ではサポート部材２５のサポートロッド１１側の管軸Ｚ方向寸法Ｌ２は従来のサポート部材２０と同等であるため、沿面距離Ｄ２を９ｍｍと大きくすることができ、スポットノッキング工程においてサポートロッド１１を介した沿面リーク電流によりサポートロッド１１が破損することはない。なお、上記の一実施例ではサポート部材２５の第２集束電極１３側端とサポート部材２６のサポートロッド１１側端との管軸Ｚに平行な直線に沿った距離Ｄ１は４ｍｍである。
【００４２】
図５は第２の集束電極１３の支持強度の評価結果を示したグラフである。上記の一実施例において、第２の集束電極１３のフェースプレート側端からカソード５側に２０ｍｍの地点をプッシュゲージで管軸Ｚに対して直角方向に加圧し、加圧力と電極の変位量とを測定した（「本発明品」）。比較のため、管軸Ｚ方向の寸法がサポートロッド１１と第２の集束電極１３との間のいずれの箇所でも４ｍｍで一定である従来のサポート部材２０を用いて支持された第２の集束電極１３についても同様に測定した（「従来品」）。
【００４３】
図５より、本発明品は従来品と比較して２．５倍の支持強度を有することが確認できた。
【００４４】
図６は、陰極線管に外部振動を加えたときの、表示画像のゆれの評価結果を示したグラフである。陰極線管に規定の電圧を印加した後、カソード電圧をカットオフ状態からわずかに低下させると、カソードから微小な電流が流れて蛍光体スクリーン面上に輝点が表示される。この状態では偏向ヨークの動作を停止しても電子ビームによって蛍光体スクリーン面が焼けることはない。この状態でネック管３に様々な周波数で１Ｇの振動を与え、蛍光体スクリーン面上の輝点移動量を画像ゆれ量として評価した。図５の場合と同様に、本発明品と従来品について測定した。
【００４５】
これによると、本発明品は従来品と比較して画像ゆれ量が３分の１に低減されることが確認できた。また、本発明品は従来品に比較して電極支持強度が向上しているため、共振周波数も高周波側にシフトしている。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の利用分野は特に限定されず、例えば、投写型プロジェクションテレビ用のモノクローム陰極線管や、テレビジョンまたはコンピュータディスプレイ等のカラー陰極線管等に広範囲に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る陰極線管の概略構成を示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子銃の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態において、集束電極を支持するサポート部材の斜視図である。
【図４】スポットノッキング工程でのサポートロッドの破損率を示したグラフである。
【図５】第２の集束電極の支持強度の評価結果を示したグラフである。
【図６】外部振動による画像のゆれの評価結果を示したグラフである。
【図７】従来の陰極線管及び電子銃の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・フェースプレート
２・・・ファンネル
３・・・ネック管
４・・・電子銃
５・・・カソード
６・・・制御電極
７・・・加速電極
８・・・第１陽極電極
９・・・集束電極
１０・・・第２陽極電極
１１・・・サポートロッド
１２・・・第１集束電極
１３・・・第２集束電極
１４・・・コイル状線材
１７・・・速度変調コイル
１８・・・コンバージェンスヨーク
１９・・・偏向ヨーク
２１，２２，２３，２４，２５，２６・・・サポート部材
【図１】
2006310142.tif 000003
【図２】
2006310142.tif 000004
【図３】
2006310142.tif 000005
【図４】
2006310142.tif 000006
【図５】
2006310142.tif 000007
【図６】
2006310142.tif 000008
【図７】
2006310142.tif 000009