(57)【要約】【課題】  内部変圧型の電子銃を備えた管内真空度を測定できる陰極線管を提供する。また、内部変圧型の電子銃を備えた陰極線管に適用できる管内真空度の測定方法及びその測定方法を用いた真空度検査工程を含む陰極線管の製造方法を提供する。【解決手段】  陰極線管の構成を、外囲器、蛍光体スクリーン、内部導電膜、陽極端子、複数のステムピン及び電子銃を含んでおり、電子銃が、３極部と、最終加速電極１７と、分圧印加電極１３及び少なくとも１つの制御電極１４〜１６からなる制御電極群と、第１端子Ａ、最終加速電極１７と電気的に接続された第２端子Ｂ及び分圧印加電極１３に電気的に接続された中間端子Ｃを有する抵抗器１８とを備え、抵抗器１８が、第１端子Ａと第２端子Ｂとの間の総抵抗値をＲｔ［ＭΩ］、第１端子Ａと中間端子Ｃとの間の抵抗値を総抵抗値で除した分割率をＤとして、Ｒｔ≦５００／｛Ｄ×（１−Ｄ）｝［ＭΩ］の関係を満たす構成とする。【選択図】  図１
2006196274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルとネック部を有するファンネルと封止部とを備えた外囲器と、
前記パネルの内面に形成された蛍光体スクリーンと、
前記ファンネルの内面に形成された内部導電膜と、
前記ファンネルを貫通し、前記内部導電膜と電気的に接続された陽極端子と、
前記封止部を貫通する複数のステムピンと、
前記ネック部の内部空間に設けられた電子銃とを含む陰極線管であって、
前記電子銃が、カソード、第１グリッド及び第２グリッドを有する３極部と、前記内部導電膜と電気的に接続された最終加速電極と、前記３極部と前記最終加速電極との間に設けられ、前記３極部側から順次に配置された分圧印加電極及び少なくとも１つの制御電極からなる制御電極群と、第１端子、前記最終加速電極と電気的に接続された第２端子及び前記分圧印加電極と電気的に接続された中間端子を有する抵抗器とを備え、
前記カソード、前記第１グリッド、前記第２グリッド、前記少なくとも１つの制御電極及び前記抵抗器の第１端子の各々が、前記複数のステムピンのいずれかと電気的に接続され、
前記抵抗器が、前記第１端子と前記第２端子との間の総抵抗値をＲｔ［ＭΩ］、前記第１端子と前記中間端子との間の抵抗値を前記総抵抗値で除した分割率をＤ（０＜Ｄ＜１）として、
Ｒｔ≦５００／｛Ｄ×（１−Ｄ）｝［ＭΩ］
の関係を満たすことを特徴とする陰極線管。
【請求項２】
前記抵抗器が、
Ｒｔ≦５００／（１−Ｄ）［ＭΩ］
の関係を満たす請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】
請求項１に記載の陰極線管の製造方法であって、
前記外囲器を封止した後に、前記外囲器の内部空間の真空度を検査する検査工程を含み、
前記検査工程において、前記複数のステムピンのうち前記第１グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の負電圧を印加し、前記複数のステムピンのうち前記第２グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の正電圧を印加し、かつ、前記複数のステムピンのうち前記抵抗器の前記第１端子と電気的に接続されたステムピンと、前記陽極端子とに所定の負電圧を印加して、
前記カソードから電子群を放出させ、前記電子群を前記第２グリッドでトラップし、かつ、前記電子群と前記外囲器の内部空間の残留ガスとの相互作用によって生成される陽イオン群を前記分圧印加電極、前記最終加速電極及び前記内部導電膜でトラップして、前記分圧印加電圧及び前記最終加速電極の各々から流れ出す電流の総和を測定することを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の陰極線管の製造方法であって、
前記外囲器を封止した後に、前記外囲器の内部空間の真空度を検査する検査工程を含み、
前記検査工程において、前記複数のステムピンのうち前記第１グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の負電圧を印加し、前記複数のステムピンのうち前記第２グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の正電圧を印加し、前記陽極端子に所定の負電圧を印加し、かつ、前記複数のステムピンのうち前記抵抗器の前記第１端子と電気的に接続されたステムピンを開放端にして、
前記カソードから電子群を放出させ、前記電子群を前記第２グリッドでトラップし、かつ、前記電子群と前記外囲器の内部空間の残留ガスとの相互作用によって生成される陽イオン群を前記分圧印加電極、前記最終加速電極及び前記内部導電膜でトラップして、前記分圧印加電圧及び前記最終加速電極の各々から流れ出す電流の総和を測定することを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項５】
前記検査工程において、更に、前記制御電極群の前記少なくとも１つの制御電極に負電圧を印加して、前記分圧印加電極、前記少なくとも１つの制御電極及び前記最終加速電極の各々から流れ出す電流の総和を測定する請求項３又は４に記載の陰極線管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管に関する。詳しくは、抵抗器を介して陽極高圧の分圧が印加される電極を有する電子銃を備えた陰極線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の陰極線管について説明する。図６は、従来の陰極線管の構造例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。図６に示されたように、陰極線管は、パネル１と、パネル１に一体に接合されたファンネル２と、ファンネル２に一体的に接合された封止部３とを有する外囲器を備える。パネル１の内面には、青色、緑色、赤色に発光する３色蛍光体層を有する蛍光体スクリーン４が形成されている。ファンネル２のネック部２Ａの内部空間には、電子銃５が設けられている。ファンネル２の外縁には、３電子ビームを偏向させる偏向ヨーク（偏向装置）６が装着されている。外囲器の内部空間には、３電子ビームが通過する多数のアパーチャ７Ｃを有するシャドウマスク７が蛍光体スクリーン４に対向するように設けられている。
【０００３】
従来の陰極線管においては、電子銃５から放出される３電子ビームを偏向ヨーク６により発生させる水平方向（Ｈ軸方向）及び垂直方向（Ｈ軸とＺ軸とに直交する方向）の偏向磁界の作用で偏向させて、シャドウマスク７のアパーチャ７Ｃを通過した３電子ビームで蛍光体スクリーン４を水平方向及び垂直方向に走査することによって、カラー画像を表示する。主流の陰極線管では、３電子ビームを自己集中するセルフコンバーゼンス方式が採用されており、電子銃５としては、同一水平面上を通る一列配置されたセンタービーム及び一対のサイドビームからなる３電子ビームを射出するインライン型電子銃を用い、偏向ヨーク６としては、ピンクッション形の水平偏向磁界とバレル形の垂直偏向磁界とを発生させる偏向ヨークを用いている。
【０００４】
図７は、従来のインライン型電子銃の構造例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。図７に示されたように、インライン型電子銃は、水平方向に一列配置された３個のカソード（陰極）１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ、第１グリッド１１及び第２グリッド１２を有する３極部と、第３グリッド１３〜第６グリッド１６を有する制御電極群と、第７グリッド（最終加速電極）１７とを備える。第１グリッド１１〜第７グリッド１７は、絶縁支持棒（図示せず）により支持・固定されている。
【０００５】
第１グリッド１１〜第７グリッド１７の各々には、水平方向に並列した３個の所定形状の電子ビーム通過孔が形成されている。例えば、第１グリッド１１及び第２グリッド１２の各電子ビーム通過孔は径小な円形状であり、第３グリッド１３の第２グリッド１２側の端部の各電子ビーム通過孔は、第２グリッド１２の電子ビーム通過孔よりやや径大な円形状であり、第３グリッド１３の第４グリッド１４側、第４グリッド１４の第３グリッド１３側、第６グリッド１６の第７グリッド１７側及び第７グリッド１７の両側の端部の各電子ビーム通過孔は径大な円形状であり、第４グリッド１４の第５グリッド１５側及び第５グリッド１５の第６グリッド１６側の端部の電子ビーム通過孔は径大な縦長形状であり、第５グリッド１５の第４グリッド１４側及び第６グリッド１６の第５グリッド１５側の端部の各電子ビーム通過孔は、径大な横長形状である。
【０００６】
第１グリッド１１〜第６グリッド１６の各々は、リード（図示せず）を介して、封止部３を貫通する複数のステムピン９（図６参照）のいずれかと電気的に接続されている。なお、第４グリッド１４と第６グリッド１６とは、ネック部２Ａの内部空間において、導電体１９を介して電気的に接続されており、それらは、同じステムピン９に電気的に接続されている。また、第７グリッド１７は、シールドカップ（図示せず）及び弾性支持体（図示せず）を介して内部導電膜８（図６参照）と電気的に接続されている。
【０００７】
陰極線管の作動時において、第１グリッド１１〜第６グリッド１６の各々には、各グリッドに対応するステムピン９を介して、所定の電圧が印加される。また、第７グリッド１７には、ファンネル２（図６参照）を貫通するように形成され、内部導電膜８と電気的に接続された陽極端子（図示せず）を介して、所定の陽極高圧（アノード電圧）が印加される。
【０００８】
図８は、従来のインライン型電子銃の作動方法を説明するための説明図である。カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂには、約５０Ｖ〜２００Ｖの直流電圧に、画像情報に対応した変調信号電圧（ドライブ電圧）が重畳された電圧が印加される。第１グリッド１１は、電気的に接地される。第２グリッド１２には、約３００Ｖ〜１０００Ｖの一定電圧が印加され、第３グリッド１３には、約６ｋＶ〜９ｋＶの一定電圧が印加され、第５グリッド１５には、約６ｋＶ〜１０ｋＶの一定のフォーカス電圧が印加され、第４グリッド１４及び第６グリッド１６の双方には、約６ｋＶ〜１０ｋＶの一定の直流電圧に、電子ビームの偏向動作に同期するパラボラ形状の周期関数に従って変動するダイナミック電圧が重畳された電圧が印加される。一方、第７グリッド１７には、約２０ｋＶ〜３５ｋＶ程度の一定の陽極高圧が印加される。
【０００９】
カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ、第１グリッド１１及び第２グリッド１２からなる３極部が電子ビームを生成する。カソード１０から放出された電子ビームは、第１グリッド１１を通過し、第２グリッド１２の近傍でクロスオーバーを形成する。第２グリッド１２を通過して発散する電子ビームは、第２グリッド１２と第３グリッド１３との間に形成されるプリフォーカスレンズの作用によって予備集束する。プリフォーカスレンズを通過した電子ビームは、第３グリッド１３と第４グリッド１４との間に形成されるレンズの作用によって更に集束する。更に、第４グリッド１４と第５グリッド１５との間、第５グリッド１５と第６グリッド１６との間にそれぞれ形成される４極レンズの作用によって、偏向収差がダイナミックに補償される。全ての４極レンズを通過した電子ビームは、第６グリッド１６と第７グリッド１７との間に形成される主レンズの作用によって、蛍光体スクリーン４（図６参照）上に集束する。
【００１０】
従来の陰極線管において、外囲器の内部空間の真空度（以下においては、「管内真空度」とも称する）が悪いと、耐電圧特性が著しく劣化し、かつカソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの電子放出特性も経時的に劣化する。したがって、陰極線管の製造において、一般的に、管内真空度が測定される。なお、管内真空度の測定は、外囲器が完成し、その内部空間が密閉された状態で行われる。管内真空度を測定することによって、管内真空度が良好な良品を選別し、流通する陰極線管の不良品率を低下させることができる。
【００１１】
図９は、従来の陰極線管に対しての管内真空度の測定方法を説明するための説明図である。図９に示されたように、カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応するステムピン（図示せず）は電気的に接地され、第１グリッド１１に対応するステムピン（図示せず）には約−１０Ｖ〜−１００Ｖ、第２グリッド１２に対応するステムピン（図示せず）には約１００Ｖ〜４００Ｖ、第３グリッド１３〜第６グリッド１６に対応するステムピン（図示せず）及び陽極端子（図示せず）には約−１０Ｖ〜−５０Ｖの電圧が印加される。
【００１２】
カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからは約数百μＡ〜千数百μＡの電流(以降、「カソード電流」とも称する)に相当する電子群が放出される。放出された電子群は、第２グリッド１２でトラップされる。なお、電子群は、カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから放出されてから第２グリッド１２でトラップされるまでの間に、外囲器の内部空間に残存する残留ガスと相互作用して、陽イオン群を生成する。生成された陽イオン群は、第３グリッド１３〜第７グリッド１７及び内部導電膜（図示せず）でトラップされる。トラップされた陽イオン群の電荷量に応じて第３グリッド１３〜第７グリッド１７の各々から流れ出る電流の総和(以降、「ガス電流」とも称する)を測定する。
【００１３】
管内真空度が高い場合(残留ガス量が少なく、管内圧力が低い場合)には、検出されるガス電流は小さくなり、逆に、管内真空度が低い場合(残留ガス量が多く、管内圧力が高い場合)にはガス電流は大きくなる。したがって、ガス電流が所定の閾値よりも小さければ管内真空度は良好であり、所定の閾値よりも大きければ管内真空度は悪いと判断できる。なお、所定の閾値は、予め、管内圧力（管内真空度）とガス電流との相関を調べて決定され、管内圧力の許容範囲の上限値に対するガス電流の値である。
【００１４】
ところで、陰極線管における画像の解像度は、一般的に、蛍光体スクリーン上におけるビームスポットの大きさ及びその形状に依存する。解像度を向上させるためには、ビームスポットをできる限り小さく、かつ歪みの少ない形状にすることが必要である。ビームスポットを小さくする１つの手法として、第２グリッドと第３グリッドとによって形成されるプリフォーカスレンズの集束力を強くして、主レンズに入射する電子ビームの発散角を小さくすることが有効であることが知られている。プリフォーカスレンズの集束力を強くするためには、第３グリッドに印加される電圧（通常、約６〜９ｋＶ）を、通常よりも高くする必要がある。しかしながら、ステムピン間の耐電圧特性の観点から、ステムピンを介して印加できる電圧は１０ｋＶ程度であり、それ以上に高い電圧を印加することは好ましくない。そこで、最終加速電極に印加される陽極高圧を外囲器の内部で変圧し、変圧された通常よりも高い電圧を、制御電極群のうちプリフォーカスレンズを形成する電極に印加する構成の電子銃（以下において、「内部変圧型の電子銃」とも称する）を備えた陰極線管が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
ここで、内部変圧型の電子銃について説明する。なお、以下においては、図７に示された電子銃との相違部分のみについて詳細に説明する。図１０は、従来の内部変圧型の電子銃の構造例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。図１０に示されたように、電子銃は抵抗器１１８を備えている。抵抗器１１８は第１端子Ａと第２端子Ｂと中間端子Ｃとを有しており、第１端子Ａと第２端子Ｂとの間の抵抗値が、抵抗器１１８における最大抵抗値（以下においては、「総抵抗値」とも称する）Ｒｔ［ＭΩ］である。第１端子Ａは、ステムピン（図示せず）と電気的に接続され、第２端子Ｂは、導電体２９を介して第７グリッド１７と電気的に接続され、中間端子Ｃは、導電体３９を介して第３グリッド１３に接続されている。なお、第３グリッド１３に対応するステムピンは設けられていないことに注意を要する。
【００１６】
図１１は、従来の内部変圧型の電子銃の作動方法の一例を説明するための説明図である。図１１に示されたように、第１端子Ａはステムピン（図示せず）を介して電気的に接地され、第２端子Ｂには陽極端子（図示せず）を介して陽極高圧ＶAが印加される。第１端子Ａと中間端子Ｃとの間の抵抗値を総抵抗値Ｒｔで除した分割率をＤとして、中間端子Ｃ、つまり第３グリッド１３には、Ｖ3＝Ｄ×ＶA［Ｖ］が印加される。電圧Ｖ3は、第５グリッド１５に印加されるフォーカス電圧ＶFよりも高く設定されている。なお、第１端子Ａが電気的に接地されるために、分割率Ｄは、第７グリッド１７に印加すべき陽極高圧ＶA及び第３グリッド１３に印加すべき電圧Ｖ3によって一意的に決定される。
【００１７】
内部変圧型の電子銃の場合、制御電極群のうちプリフォーカスレンズを形成する第３グリッド１３に、ステムピンを介さずに、高い電圧を印加できるために、ステムピン間の耐電圧特性を劣化させることなく、プリフォーカスレンズの集束力を強くできる。これにより、ビームスポットの径小化が達成される。
【特許文献１】特開２０００−３３１６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
内部変圧型の電子銃を備える陰極線管は、抵抗器を介して陽極高圧の分圧が印加される分圧印加電極（第３グリッド）に対応するステムピンを有しておらず、また、分圧印加電極と最終加速電極（第７グリッド）とが抵抗器を介して接続されているために、図９に示されたのと同一の方法での管内真空度の測定は実現できない。
【００１９】
そこで、本発明では、管内真空度を測定できる、内部変圧型の電子銃を備えた陰極線管を提供する。また、本発明では、内部変圧型の電子銃を備えた陰極線管に対しての管内真空度の測定方法、及びその測定方法によって管内真空度を検査する工程を含む陰極線管の製造方法を提供する。これにより、管内真空度の不良による不良品が流通することを防止する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る陰極線管は、パネルとネック部を有するファンネルと封止部とを備えた外囲器と、パネルの内面に形成された蛍光体スクリーンと、ファンネルの内面に形成された内部導電膜と、ファンネルを貫通し、内部導電膜と電気的に接続された陽極端子と、封止部を貫通する複数のステムピンと、ネック部の内部空間に設けられた電子銃とを含む陰極線管であって、電子銃が、カソード、第１グリッド及び第２グリッドを有する３極部と、内部導電膜と電気的に接続された最終加速電極と、３極部と最終加速電極との間に設けられ、３局部側から順次に配置された分圧印加電極及び少なくとも１つの制御電極からなる制御電極群と、第１端子、最終加速電極と電気的に接続された第２端子及び分圧印加電極と電気的に接続された中間端子を有する抵抗器とを備え、カソード、第１グリッド、第２グリッド、少なくとも１つの制御電極及び抵抗器の第１端子の各々が、複数のステムピンのいずれかと電気的に接続され、抵抗器が、第１端子と第２端子との間の総抵抗値をＲｔ［ＭΩ］、第１端子と中間端子との間の抵抗値を総抵抗値で除した分割率をＤ（０＜Ｄ＜１）として、Ｒｔ≦５００／｛Ｄ×（１−Ｄ）｝［ＭΩ］の関係（以下においては、「条件１」とも称する）を満たすことを特徴とする。
【００２１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る陰極線管の製造方法は、Ｒｔ≦５００／｛Ｄ×（１−Ｄ）｝［ＭΩ］の関係（条件１）を満たす抵抗器を有する電子銃を備えた陰極線管の製造方法であって、外囲器を封止した後に、外囲器の内部空間の真空度を検査する検査工程を含み、検査工程において、複数のステムピンのうち第１グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の負電圧を印加し、複数のステムピンのうち第２グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の正電圧を印加し、かつ、複数のステムピンのうち抵抗器の第１端子と電気的に接続されたステムピンと、陽極端子とに所定の負電圧を印加して、カソードから電子群を放出させ、電子群を第２グリッドでトラップし、かつ、電子群と外囲器の内部空間の残留ガスとの相互作用によって生成される陽イオン群を分圧印加電極、最終加速電極及び内部導電膜でトラップして、分圧印加電極及び最終加速電極の各々から流れ出す電流の総和を測定することを特徴とする。なお、この測定方法を、以下においては、「第１の測定方法」とも称する。
【００２２】
上記の課題を解決するために、本発明に係る陰極線管の製造方法は、Ｒｔ≦５００／（１−Ｄ）［ＭΩ］の関係（以下においては、「条件２」とも称する）を満たす抵抗器を有する電子銃を備えた陰極線管の製造方法であって、外囲器を封止した後に、外囲器の内部空間の真空度を検査する検査工程を含み、検査工程において、複数のステムピンのうち第１グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の負電圧を印加し、複数のステムピンのうち第２グリッドと電気的に接続されたステムピンに所定の正電圧を印加し、陽極端子に所定の負電圧を印加し、かつ、複数のステムピンのうち抵抗器の第１端子と電気的に接続されたステムピンを開放端にして、カソードから電子群を放出させ、電子群を第２グリッドでトラップし、かつ、電子群と外囲器の内部空間の残留ガスとの相互作用によって生成された陽イオン群を分圧印加電極、最終加速電極及び内部導電膜でトラップして、分圧印加電極及び最終加速電極の各々から流れ出す電流の総和を測定することを特徴とする。なお、この測定方法を、以下においては、「第２の測定方法」とも称する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、蛍光体スクリーン上でのビームスポット径の径小化によって解像度を向上させると共に、管内真空度に起因する耐電圧特性の劣化及びカソードの電子放出特性の経時的な劣化が抑制された陰極線管を提供できる。これにより、耐電圧特性が劣化した不良品やカソードの電子放出特性が経時的に劣化する不良品が流通することを防止できる。
【００２４】
また、本発明によれば、内部変圧型の電子銃を備えた陰極線管の管内真空度を測定できるために、管内真空度が所定の基準よりも高い陰極線管のみを選別できる。これにより、管内真空度に起因する耐電圧特性の劣化及びカソードの電子放出特性の経時的な劣化が抑制された陰極線管を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る陰極線管は、上述のように、外囲器と、蛍光体スクリーンと、内部導電膜と、陽極端子と、複数のステムピンと、カソード（陰極）、第１グリッド及び第２グリッドを有する３極部、最終加速電極、分圧印加電極及び少なくとも１つの制御電極を有する制御電極群及び上記の条件１を満たす抵抗器を備えた電子銃とを含む。この場合、上記の第１の測定方法を適用して管内真空度を高精度で測定できる。なお、本発明に係る陰極線管は、抵抗器が上記の条件１を満たすこと以外は、公知のいかなる陰極線管と同一の構成であってもよい。
【００２６】
３極部において、第１グリッドは、カソードよりも電子ビームの下流側に位置し、第２グリッドは、第１グリッドよりも電子ビームの下流側に位置している。また、分圧印加電極は、制御電極群の中で最も３局部側に位置する電極である。分圧印加電極と第２グリッドとによってプリフォーカスレンズが形成される。
【００２７】
抵抗器において、第１端子と第２端子との間の抵抗値が抵抗器の最大抵抗値（総抵抗値Ｒｔ）であり、総抵抗値Ｒｔは、第１端子と中間端子との間の抵抗値と第２端子と中間端子との間の抵抗値との和である。
【００２８】
本発明に係る陰極線管では、抵抗器が、Ｒｔ≦５００／（１−Ｄ）［ＭΩ］の関係（条件２）を満たす構成とすることもできる。この場合、上記の第１の測定方法及び第２の測定方法を適用して管内真空度を高精度で測定できる。
【００２９】
本発明に係る陰極線管の製造方法は、上述のように、外囲器を封止した後に、管内真空度を検査する工程（検査工程）を含む。なお、本発明に係る陰極線管の製造方法において、内部変圧型の電子銃の抵抗器として上記の条件１又は条件２を満たす抵抗器を用いること、及び、上記の第１の測定方法又は第２の測定方法で管内真空度を検査する工程を含むこと以外は、公知のいかなる陰極線管の製造方法を適用してもよい。
【００３０】
本発明に係る陰極線管の製造方法では、検査工程において、更に、制御電極群の少なくとも１つの制御電極の各々に負電圧を印加して、分圧印加電極、少なくとも１つの制御電極及び最終加速電極の各々から流れ出す電流の総和を測定することが好ましい。この場合、発生した陽イオン群が制御電極群を構成する各制御電極でもトラップされるために、陽イオン群のトラップ漏れを低減でき、管内真空度の測定精度を向上させることができるからである。
【００３１】
（実施の形態１）
本実施の形態１においては、第１の測定方法により管内真空度が測定できる陰極線管の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態１に係る陰極線管は、電子銃の構成が異なること以外は、図６に示された陰極線管と同一の構成であるために、同一の部材についての詳細な説明を省略する。
【００３２】
図１は、本実施の形態１に係る陰極線管における内部変圧型の電子銃の構成例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。なお、図１０に示された電子銃と同一の部材には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図１に示されたように、内部変圧型の電子銃は、３つのカソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ、第１グリッド１１及び第２グリッド１２を有する３極部と、第３グリッド（分圧印加電極）１３、第４グリッド（制御電極）、第５グリッド（制御電極）１５及び第６グリッド（制御電極）１６を有する制御電極群と、第７グリッド（最終加速電極）１７と、Ｒｔ≦５００／｛Ｄ×（１−Ｄ）｝［ＭΩ］の関係（条件１）を満たす抵抗器１８とを備える。抵抗器１８の第１端子Ａは、ステムピン（図示せず）と電気的に接続され、第２端子Ｂは、第７グリッド１７と電気的に接続され、中間端子Ｃは、第３グリッド１３と電気的に接続されている。抵抗器１８において、総抵抗値Ｒｔは、第１端子Ａと中間端子Ｃとの間の抵抗値Ｒ1（＝Ｄ×Ｒｔ＞０）［ＭΩ］と、第２端子Ｂと中間端子Ｃとの間の抵抗値Ｒ2（＝（１−Ｄ）×Ｒｔ＞０）［ＭΩ］との和（Ｒｔ＝Ｒ1＋Ｒ2）である。分割率Ｄは、０＜Ｄ＜１を満たす。
【００３４】
第７グリッド１７に印加すべき陽極高圧ＶA及び第３グリッド１３に印加すべき電圧Ｖ3は、予め、電子ビームの蛍光体スクリーン上でのビームスポットが小さくなるように、最適化される。また、陰極線管の作動時において、第１端子Ａは電気的に接地されるために、分割率Ｄは、第７グリッド１７に印加すべき陽極高圧ＶA及び第３グリッド１３に印加すべき電圧Ｖ3に応じて、Ｄ＝Ｖ3／ＶAによって決定される。
【００３５】
以下において、第１の測定方法について詳細に説明する。図２（Ａ）は、実施の形態１に係る陰極線管に対する管内真空度の測定方法（第１の測定方法）の一例を説明するための説明図であり、図２（Ｂ）は、その測定におけるガス電流の検出回路の等価回路を表す回路図である。
【００３６】
管内真空度の測定においては、図２（Ａ）に示されたように、第１グリッド１１に対応するステムピン（図示せず）には約−１０Ｖ〜−１００Ｖ、第２グリッド１２に対応するステムピン（図示せず）には約１００Ｖ〜４００Ｖの電圧を印加する。また、抵抗器１８の第１端子Ａと電気的に接続されたステムピン（図示せず）及び第７グリッド１７に電気的に接続された陽極端子（図示せず）には、約−１０Ｖ〜−５０Ｖの負電圧を印加する。各カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応するステムピン（図示せず）は電気的に接地することが好ましく、また、第４グリッド１４〜第６グリッド１６に対応する各ステムピンには、約−１０Ｖ〜−５０Ｖの負電圧を印加することが好ましい。また、第１端子Ａと電気的に接続されたステムピン、第４グリッド１４〜第６グリッド１６に対応する各ステムピン、及び、第７グリッド１７と電気的に接続された陽極端子を外囲器の外部で結線して、それらには同一の電圧を印加することが好ましい。
【００３７】
各カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからは約数百μＡ〜千数百μＡの電流(以降、「カソード電流」と称する)に相当する電子群が放出され、かつ、放出された電子群は、第１グリッド１１〜第３グリッド１３により形成される電界の作用によって、第２グリッド１２でトラップされる。各カソード１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから第２グリッド１２に到達するまでの間において、放出された電子群と外囲器の内部空間の残留ガスとが相互作用し、その相互作用によって陽イオン群が生成される。生成された陽イオン群は、負電圧が印加された第３グリッド１３〜第７グリッド１７及び内部導電膜（図示せず）でトラップされる。これにより、第３グリッド１３〜第７グリッド１７から電流が流れ出し、その総電流Ｉ1（以下においては、「ガス電流」とも称する）を検出することによって管内真空度を測定する。なお、第４グリッド１４〜第６グリッド１６にも負電圧を印加した場合、陽イオン群のトラップ漏れを良好に防止できる。
【００３８】
図２（Ｂ）に示されたように、第３グリッド１３は、抵抗器１８を介して電源に接続されている。なお、測定時における第３グリッド１３と電源との間の抵抗値Ｒｍ（以下においては、「測定抵抗値」とも称する）は、
Ｒｍ＝Ｒ1×Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）＝Ｄ×（１−Ｄ）×Ｒｔ    ・・・（１）
を満たす。
【００３９】
ここで、抵抗器１８が上記の条件１を満たす場合に、第１の測定方法を適用して管内真空度の良否を判断できることについて説明する。管内真空度の異なる４種類の陰極線管（陰極線管Ａ〜Ｄ）に対して、抵抗器１８の総抵抗値とガス電流との相関を求めた。なお、各陰極線管Ａ〜Ｄにおいて、抵抗器１８の分割率Ｄは１／２である。また、ガス電流の測定は、カソード電流が１０００μＡである条件下で行った。
【００４０】
図３（Ａ）は、抵抗器の総抵抗値とガス電流との相関を表すグラフであり、図３（Ｂ）は、測定抵抗値とガス電流との相関を表すグラフである。図３（Ａ）及び（Ｂ）において、管内真空度は、実線で表された陰極線管Ａ（約５．０×１０-4Ｐａ）が最も高く、破線で表された陰極線管Ｂ（約１．０×１０-3Ｐａ）、一点鎖線で表された陰極線管Ｃ（約１．３×１０-3Ｐａ）の順で低くなり、二点鎖線で表された陰極線管Ｄ（約１．６×１０-3Ｐａ）が最も低い。なお、陰極線管Ｂの管内真空度が、良品と不良品とを区別する閾値である。
【００４１】
図３（Ａ）からわかるように、陰極線管Ａの場合、総抵抗値Ｒｔが増加しても、２５００ＭΩ程度まではガス電流Ｉ1が殆んど変化しない。そして、総抵抗値Ｒｔが更に増加すれば、ガス電流Ｉ1は徐々に減少する。ガス電流Ｉ1が殆んど変化しない領域（平坦領域）は、管内真空度が悪くなるにつれて狭くなり、管内真空度がある値を越えると、陰極線管Ｄのように、平坦領域がなくなる。
【００４２】
ガス電流Ｉ1は、一旦減少し始めると、管内真空度に依存せず概ね一定の値に集束する。つまり、平坦領域を越えた領域においては、総抵抗値Ｒｔの増加に伴って、管内真空度の異なる陰極線管間のガス電流Ｉ1の差が徐々に小さくなり、良否判断の精度が劣化する。また、総抵抗値Ｒｔに対する相対誤差は、通常３０％程度であるために、平坦領域を越えた領域においては、総抵抗値Ｒｔの相対誤差によってガス電流Ｉ1の取り得る値の範囲が大幅に広くなり、良否の判断の精度が劣化する。したがって、総抵抗値Ｒｔは、良品と不良品との境界を表す陰極線管Ｂに対する平坦領域における最大値以下でなければならない。図３（Ａ）に示された場合においては、総抵抗値Ｒｔは、２０００ＭΩ以下でなければならない。これは、上記の数式１においてＤ＝１／２であること（Ｒｍ＝Ｒｔ／４）を考慮すれば、測定抵抗値Ｒｍが５００ＭΩ以下でなければならないことを意味する。なお、参考のために、図３（Ｂ）には、図３（Ａ）に示された相関を測定抵抗値Ｒｍとガス電流Ｉ1との相関に変換したグラフを示す。
【００４３】
上記においては、Ｄ＝１／２の場合についてのみ説明したが、電圧Ｖ3と電圧ＶAとの設定値に応じて分割率Ｄが１／２と異なる場合であっても、総抵抗値Ｒｔと分割率Ｄとで決定される測定抵抗値Ｒｍが同一であれば、図３（Ｂ）に示された場合と略同一の特性を示す。したがって、測定抵抗値Ｒｍが５００ＭΩ以下となる場合（５００≧Ｄ×（１−Ｄ）×Ｒｔ）には、管内真空度の良否の判断を高精度で行える。つまり、電圧Ｖ3と電圧ＶAとの設定値に応じて予め決定された分割率Ｄに対して、総抵抗値Ｒｔが上記の条件１を満たす場合には、管内真空度の良否の判断を高精度で行える。なお、第３グリッド１３〜第７グリッド１７のうち陽イオン群のトラップ量が最も多いのは、陽イオン群の発生領域に近い第３グリッド１３であるため、第４グリッド１４〜第６グリッド１６に電圧が印加されなくても、図３（Ｂ）に示された場合と概ね同一の特性を示す。
【００４４】
測定精度の観点からは、測定抵抗値Ｒｍは小さい方が好ましい。測定抵抗値Ｒｍが小さければ、総抵抗値の相対誤差に起因する測定抵抗値Ｒｍの誤差によって測定抵抗値Ｒｍが５００ＭΩを超えて大きくなる場合が、発生し難くなるからである。また、測定抵抗値Ｒｍが小さければ、測定抵抗値Ｒｍの誤差に起因するガス電流Ｉ1の誤差も小さくなるからである。測定抵抗値Ｒｍは、総抵抗値Ｒｔを小さくすることによって小さくできる。
【００４５】
一方、作動時の消費電力や抵抗器１８の耐熱性の観点からは、総抵抗値Ｒｔは大きい方が好ましい。抵抗器１８におけるエネルギー損失や発熱が抑えられるからである。抵抗器１８の総抵抗値Ｒｔは、好ましくは８００ＭΩ以上である。更に好ましくは、総抵抗値Ｒｔが１０００ＭΩを越えて大きい場合である。
【００４６】
上記においては、陰極線管の作動時において、抵抗器の第１端子が電気的に接地される場合について説明したが、第１端子には、ステムピン間の耐電圧特性を劣化させない限りにおいて、所定の電圧ＶSが印加されてもよい。この場合、電圧ＶSと分割率Ｄとは、Ｖ3＝（１−Ｄ）×ＶS＋Ｄ×ＶAを満たすように選択される。したがって、分割率Ｄは、電圧Ｖ3を陽極高圧ＶAで除した値と異なる値となる。例えば、第１端子には、第５グリッドに印加されるフォーカス電圧ＶFと同一の電圧が印加されてもよい。この場合には、外囲器の内部空間において、抵抗器１８の第１端子と第５グリッドとを導電体を介して電気的に接続して、それらが１つのステムピンを兼用するように構成することもできる。
【００４７】
第１端子に所定の電圧ＶSを印加する場合には、電圧ＶSの選択によって分割率Ｄを変更できる。分割率Ｄと１／２との差分絶対値（｜Ｄ−１／２｜）が大きくなるに伴って、測定抵抗値Ｒｍは小さくなる（上記の数式１参照）。したがって、第１端子を電気的に接地させる場合よりも差分絶対値｜Ｄ−１／２｜が大きくなるように電圧ＶSを選択すれば、測定抵抗値Ｒｍの減少によって測定精度が向上する。なお、電圧ＶSは正電圧であることが好ましい。第１端子に正電圧が印加されれば、電気的に接地する場合よりも第１端子と第２端子との間の電圧差が小さくなり、抵抗器におけるエネルギー損失や発熱を抑制できるからである。特に、第３グリッドに印加すべき電圧Ｖ3が陽極高圧ＶAの半分よりも小さい場合（Ｄ≦１／２）には、電圧ＶSをできる限り大きくして（差分絶対値｜Ｄ−１／２｜をできる限り大きくして）、抵抗器におけるエネルギー損失や発熱を抑制すると共に測定精度を向上させることが好ましい。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態２においては、上記の第２の測定方法により管内真空度を測定できる陰極線管の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態２に係る陰極線管は、内部変圧型の電子銃における抵抗器の総抵抗値の範囲が異なること以外は、上記の実施の形態１に係る陰極線管と同一の構成であるために、同一の部材についての詳細な説明を省略する。本実施の形態２における抵抗器は、Ｒｔ≦５００／（１−Ｄ）［ＭΩ］の関係（条件２）を満たす。
【００４９】
第２の測定方法について詳細に説明する。管内真空度の測定においては、図４（Ａ）に示されたように、抵抗器２８の第１端子Ａを開放端とすること以外は、上記の第１の測定方法と同一である。第２の測定方法においても、第３グリッド１３〜第７グリッド１７から流れ出すガス電流Ｉ2を検出することによって管内真空度を測定できる。なお、上記の実施の形態１における第１の測定方法の場合と同様に、第４グリッド１４〜第６グリッド１６には、電圧が印加されなくてもよい。
【００５０】
第３グリッド１３は、図４（Ｂ）に示されたように、抵抗器２８を介して電源に接続されている。測定抵抗値Ｒｍは、
Ｒｍ＝Ｒ2＝（１−Ｄ）×Ｒｔ    ・・・（２）
を満たす。
【００５１】
ここで、抵抗器２８が上記の条件２を満たす場合に、第２の測定方法を適用して、管内真空度の良否を高精度で判断できることについて説明する。管内真空度の異なる４種類の陰極線管（陰極線管Ｅ〜Ｈ）に対して、抵抗器２８の総抵抗値とガス電流との相関を求めた。なお、抵抗器２８の分割率は１／２、つまり、Ｒｍ＝Ｒｔ／２とした。また、ガス電流の測定は、カソード電流が１０００μＡである条件下で行った。
【００５２】
図５は、抵抗器の総抵抗値とガス電流との相関を表すグラフである。図５において、管内真空度は、実線で表された陰極線管Ｅ（約５．０×１０-4Ｐａ）が最も高く、破線で表された陰極線管Ｆ（約１．０×１０-3Ｐａ）、一点鎖線で表された陰極線管Ｇ（約１．３×１０-3Ｐａ）の順で低くなり、二点鎖線で表された陰極線管Ｈ（約１．６×１０-3Ｐａ）が最も低い。なお、陰極線管Ｆの管内真空度が、良品と不良品とを区別する閾値である。
【００５３】
図５に示されたように、陰極線管Ｅ〜Ｈに対しての総抵抗値Ｒｔとガス電流Ｉ2との相関は、総抵抗値Ｒｔの尺度（スケール）が異なること以外、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示された上記の陰極線管Ａ〜Ｄに対しての総抵抗値Ｒｔとガス電流Ｉ1との相関と定性的に同一である。図５に示された場合においては、総抵抗値Ｒｔは、１０００ＭΩ以下でなければならない。これは、上記の数式２においてＤ＝１／２であること（Ｒｍ＝Ｒｔ／２）を考慮すれば、測定抵抗値Ｒｍが５００ＭΩ以下でなければならないことを意味する。したがって、５００≧（１−Ｄ）×Ｒｔを満たす場合（上記の数式２参照）、つまり、上記の条件２を満たす場合において、管内真空度の良否の判断を高精度で行える。
【００５４】
上記の条件２を満たす抵抗器２８を用いた場合は、第２の測定方法のみならず、上記の実施の形態１で説明した第１の測定方法を用いても管内真空度の良否の判断を行える。測定精度の観点からは、第２の測定方法を用いるよりも、第１の測定方法を用いることが好ましい。上記の数式１と上記の数式２とを比較すればわかるように、総抵抗値Ｒｔと分割率Ｄが同一であれば、第１の測定方法における測定抵抗値Ｒｍが、必ず、第２の測定方法における測定抵抗値Ｒｍよりも小さくなるからである。つまり、平坦領域に対応する総抵抗値の範囲が大きくなり、総抵抗値の誤差等の影響を受け難くなるからである。
【００５５】
上記の実施の形態２においては、陰極線管の作動時において、抵抗器の第１端子が接地される場合について説明したが、上記の実施の形態１で説明したように、第１端子には、ステムピン間の耐電圧特性を劣化させない限りにおいて、所定の電圧ＶSが印加されてもよい。この場合、電圧ＶSと分割率Ｄとは、Ｖ3＝（１−Ｄ）×ＶS＋Ｄ×ＶAを満たすように選択され、電圧ＶSが大きい場合には、抵抗器の分割率Ｄは小さくしなければならない。０Ｖよりも大きい電圧ＶSを印加して作動させる陰極線管の場合、作動時における第１端子と第２端子との間の電圧差が小さくなるために、作動時の消費電力や抵抗器の発熱量は減少するが、分割率Ｄが小さな抵抗器を用いなければならないために、測定抵抗値Ｒｍが増加し、管内真空度の測定における測定精度は劣化する。一方、０Ｖよりも小さい電圧ＶSを印加して作動させる場合には、測定精度は向上するが、分割率Ｄが大きな抵抗器を用いなければならないために、消費電力や抵抗器の発熱量は増加する。したがって、分割率Ｄは、陰極線管の作動時において第１端子が電気的に接地される条件下で決定されることが好ましい。
【００５６】
上記の実施の形態１及び２においては、管内真空度の測定の際に、各カソードに対応するステムピンは電気的に接地する場合について説明したが、各カソードから電子群が放出される限りにおいて、各カソードには、正電圧又は負電圧が印加されてもよい。
【００５７】
上記の実施の形態１及び２においては、管内真空度の測定の際に、分圧印加電極以外の制御電極群を構成する全ての電極（第４グリッド〜第６グリッド）及び最終加速電極（第７グリッド）に同一の電圧が印加される場合について説明したが、それらには異なる負電圧が印加されてもよい。
【００５８】
上記の実施の形態１及び２においては、管内真空度の測定の際に、制御電極群を構成する全ての電極（第３グリッド〜第６グリッド）及び最終加速電極（第７グリッド）に電圧が印加される場合について説明したが、分圧印加電極及び最終加速電極に電圧が印加される限りにおいて、分圧印加電極以外の制御電極群を構成する電極には電圧は印加されなくてもよい。陽イオン群は、主に分圧印加電極でトラップされるからである。ただし、上記の実施の形態１及び２で説明した場合の方が、発生した陽イオン群をもれなくトラップできるために、測定精度を向上させることができる。
【００５９】
上記の実施の形態１及び２においては、インライン型の電子銃を備える陰極線管について説明したが、単一の電子ビームを射出する電子銃や、３電子ビームを射出するデルタ型の電子銃を備える陰極線管であってもよい。
【００６０】
抵抗器の総抵抗値は、従来においては、陰極線管の作動時における消費電力や抵抗器の発熱等が低減できるために大きいほど好ましいとされていた。しかし、上記において説明したように、総抵抗値が所定の値よりも大きくなれば、管内真空度の測定は困難になるため、管内真空度を高精度で測定するためには、上記の条件１又は上記の条件２を満たす範囲内でなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、内部変圧型の電子銃を備えた陰極線管において、管内真空度に起因した耐電圧特性の劣化やカソードの電子放出特性の経時的な劣化を抑制するために利用できる。また、本発明は、内部変圧型の電子銃を備えた陰極線管において、管内真空度を測定するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、実施の形態１の陰極線管における電子銃の構成例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。
【図２】図２（Ａ）は、実施の形態１に係る陰極線管に対しての管内真空度の測定方法（第１の測定方法）の一例を説明するための説明図であり、図２（Ｂ）は、その測定方法で用いるガス電流の検出回路の等価回路を表す回路図である。
【図３】図３（Ａ）は、実施の形態１に係る陰極線管に対しての抵抗器の総抵抗値とガス電流との相関を表すグラフであり、図３（Ｂ）は、測定抵抗値とガス電流との相関を表すグラフである。
【図４】図４（Ａ）は、実施の形態２に係る陰極線管に対しての管内真空度の測定方法（第２の測定方法）の一例を説明するための説明図であり、図４（Ｂ）は、その測定方法で用いるガス電流の検出回路の等価回路を表す回路図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係る陰極線管に対しての抵抗器の総抵抗値とガス電流との相関を表すグラフである。
【図６】図６は、従来の陰極線管の構成例を部分的に切断して表す模式的な部分切断断面図である。
【図７】図７は、従来の陰極線管における電子銃の構成例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。
【図８】図８は、従来の陰極線管における電子銃の作動方法の一例を説明するための説明図である。
【図９】図９は、従来の陰極線管に対する管内真空度の測定方法の一例を説明するための説明図である。
【図１０】図１０は、従来の陰極線管における内部変圧型の電子銃の構成例を部分的に切断して表す模式的な部分切断平面図である。
【図１１】図１１は、従来の陰極線管における内部変圧型の電子銃の作動方法の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  パネル
２  ファンネル
２Ａ  ネック部
３  封止部
４  蛍光体スクリーン
５  電子銃
６  偏向ヨーク（偏向装置）
７  シャドウマスク
７Ｃ  開孔
８  内部導電膜
９  ステムピン
１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ  カソード（陰極）
１１  第１グリッド
１２  第２グリッド
１３  第３グリッド（分圧印加電極）
１４  第４グリッド
１５  第５グリッド
１６  第６グリッド
１７  第７グリッド（最終加速電極）
１８，２８，１１８  抵抗器
１９，２９，３９  導電体
【図１】
2006196274.tif 000003
【図２】
2006196274.tif 000004
【図３】
2006196274.tif 000005
【図４】
2006196274.tif 000006
【図５】
2006196274.tif 000007
【図６】
2006196274.tif 000008
【図７】
2006196274.tif 000009
【図８】
2006196274.tif 000010
【図９】
2006196274.tif 000011
【図１０】
2006196274.tif 000012
【図１１】
2006196274.tif 000013