(57)【要約】【課題】高圧品質の劣化を抑制しながら、加速電極と集束電極の実質的な間隔を狭めることで強いプリフォーカスレンズを具備する電子銃及びそれを用いた陰極線管を提供することを目的とする。【解決手段】制御電極１０、加速電極１１及び集束電極１２には、陰極９から出射された電子ビームを通過させる電子ビーム通過孔１０ｈ、１１ｈ、１２ｈがそれぞれ設けられている。加速電極１１の集束電極１２側の面には凹部１６が形成されている。集束電極１２の加速電極１１側の面には凸部１７が形成されている。また、凸部１７の突出した上面部は、集束電極１２の凹部１６が形成されていない加速電極１１の平坦部よりも凹部１６に入り込んだ状態に位置している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極、制御電極、加速電極及び集束電極が順次に配設された電子銃であって、前記加速電極の集束電極側に形成された凹部に電子ビーム通過孔が設けられ、前記集束電極の加速電極側に形成された凸部に電子ビーム通過孔が設けられ、前記凸部が前記凹部に対向するように位置していることを特徴とする電子銃。
【請求項２】
前記凸部の径が前記凹部の径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の電子銃。
【請求項３】
前記加速電極の制御電極側面が平坦であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子銃。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子銃を備えたことを特徴とする陰極線管。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子銃の製造方法であって、
ストライプ状の切り欠き部を有する治具を、前記凸部が前記切り欠き部に位置するように、前記加速電極と前記集束電極の間に挿入し、前記加速電極と前記集束電極とを固定した後に前記治具を取り出すことを特徴とする電子銃の製造方法。
【請求項６】
前記治具が、馬蹄形であることを特徴とする請求項５に記載の電子銃の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンセット、コンピュータディスプレイ等に用いられる陰極線管に備えられた電子銃及びその陰極線管並びに電子銃の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビームの大電流時においてもスクリーン上でのフォーカス特性の優れた電子銃技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の電子銃は、図７に示すように、陰極１０１、制御電極１０２、加速電極１０３、集束電極１０４及び最終加速電極（図示せず）が順次に配設された構成をなしている。陰極１０１から射出された電子ビームは、加速電極１０３と集束電極１０４とで形成されるプリフォーカスレンズ１０５によって予備集束され、その後集束電極１０４と最終加速電極とで形成されるメインレンズ１０６によって集束されてスクリーン蛍光面（図示せず）にビームスポットを形成する。
【０００４】
この従来の電子銃においては、例えば加速電極１０３と集束電極１０４との電極間隔を狭めることにより強いプリフォーカスレンズ１０５を生成し、プリフォーカスレンズ１０５の周縁部を通過する電子ビームを強く曲げることで電子ビームをメインレンズの周辺部内側を通過させ、これによりメインレンズ１０６の球面収差を受けにくくしてフォーカス特性を良好なものとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第１５４９８０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電極間隔を狭めると電極間の電界強度を強くすることになるため、加速電極や集束電極の製造工程中に生じた電極端部のバリによってスパークが発生したり、電子銃組立工程中に生じたスペーサの抜きキズ、特に電子ビーム通過孔近傍のキズにバリウム等が付着しストレーエミッションを生じさせたりし、陰極線管の高圧品質の劣化を促すという課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、高圧品質の劣化を抑制しながら、加速電極と集束電極の実質的な間隔を狭めることで強いプリフォーカスレンズを具備する電子銃及びそれを用いた陰極線管を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る電子銃は、陰極、制御電極、加速電極及び集束電極が順次に配設された電子銃であって、前記加速電極の集束電極側に形成された凹部に電子ビーム通過孔が設けられ、前記集束電極の加速電極側に形成された凸部に電子ビーム通過孔が設けられ、前記凸部が前記凹部に対向するように位置していることを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、加速電極と集束電極の電子ビーム通過孔周りの実質的な電極間隔を小さくして強いプリフォーカスレンズを形成させることができるとともに、凹部や凸部が形成された部分以外の電極間隔を大きくすることができるので陰極線管の高圧品質の向上を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る電子銃の製造方法は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子銃を製造する電子銃の製造方法であって、ストライプ状の切り欠き部を有する治具を、前記凸部が前記切り欠き部に位置するように、前記加速電極と前記集束電極の間に挿入し、前記加速電極と前記集束電極とを固定した後に前記治具を取り出すことを特徴とするものである。
【００１１】
このように凸部が治具の切り欠き部に位置するように治具を加速電極と集束電極の間に挿入することにより、治具を電極間から取り出す際に凸部に不必要な応力が加わらないので電子ビーム通過孔の変形を防止することができる。また、凸部における電子ビーム通過孔近傍にもキズもつかないので電界集中によるストレーエミッションの問題を引き起こすこともなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る電子銃及びそれを用いた陰極線管並びに電子銃の製造方法について、図１〜図６を用いて説明する。
【００１３】
まず、本発明の実施形態に係る陰極線管について図３を用いて説明する。
【００１４】
図３に示すように、本発明に係る陰極線管１は、パネル２及びファンネル３からなる外囲器を有し、パネル２の内面には、青、緑、及び赤の蛍光体が塗布された蛍光体スクリーン４が形成されている。そして、蛍光体スクリーン４と対向するファンネル３のネック部５には電子銃６が収納されている。また、上記各色の蛍光体に対応した電子ビーム７が入力信号に応じて電子銃６から出射され、シャドウマスク８に形成された開孔を通って蛍光体スクリーン４に到達する。
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係る電子銃について、図１を用いて説明する。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る電子銃は、陰極（Ｋ）９、板状の制御電極（Ｇ１）１０、板状の加速電極（Ｇ２）１１、一対のカップ状の集束電極（Ｇ３）１２、カップ状の最終加速電極（Ｇ４）１３及びシールドカップ１４がスクリーンに向かって順次に所定の間隔で配設されたものである。また、各電極を相互に連結して電極を支持固定する一対のマルチガラス１５を有する。尚、加速電極１１と集束電極１２とで電子ビームを予備集束するプリフォーカスレンズが形成され、集束電極１２と最終加速電極１３でメインレンズが形成される。
【００１７】
図２は、陰極９、制御電極１０、加速電極１１及び集束電極１２の要部拡大図である。
【００１８】
図２に示すように、制御電極１０、加速電極１１及び集束電極１２には、陰極９から出射された電子ビームを通過させる電子ビーム通過孔１０ｈ、１１ｈ、１２ｈがそれぞれ設けられている。
【００１９】
加速電極１１の集束電極１２側の面には、電子ビーム通過孔１１ｈの周辺をコイニング等により凹ませて形成した円形（コイニング形状）の凹部１６が形成されている。このように加速電極に凹部１６を設ける理由は、加速電極１１の端部がマルチガラス１５に埋め込まれて加速電極１１が支持固定されているからであり、加速電極１１の端部幅が小さすぎると当該端部がマルチガラス１５に埋め込まれる際に板状である加速電極１１が変形し所定の電界レンズを生成できなくなるからである。加速電極１１の変形はプリフォーカスレンズに影響を与えるので、加速電極１１の変形防止の対策は重要であり、このため、加速電極１１の制御電極１０側面全体は平坦となっている。
【００２０】
また、集束電極１２の加速電極１１側の面には、電子ビーム通過孔１２ｈの周辺を凸状に形成した円形の凸部１７が形成されている。この凸部１７部分の厚みを大きくすることにより、電子ビーム通過孔周りにおける加速電極１１と集束電極１２との実質的な間隔を小さくすることができる。
【００２１】
また、凸部１７の径は凹部１６の径よりも小さいことが好ましい。このように、凸部１７の径を凹部１６の径よりも小さくすることで、加速電極１１と集束電極１２を近づけたときに、集束電極１２の凸部１７が加速電極１１の凹部１６が形成されていない部分に接近することによって生じるスパークを防止することができる。さらに、凹部１６の径と凸部１７の径との差を、凸部１７の厚み（加速電極の凸部部分の板厚と凸部以外の板厚との差）よりも大きくすることで、加速電極１１と集束電極１２との比較的近接する部分の距離を遠ざけることができ、スパーク発生を防止することができる。
【００２２】
尚、本実施形態に係る電子銃の寸法は以下の通りとした。
【００２３】
加速電極１１においては、凹部１６の板厚ｔ１を０．２５ｍｍとし、凹部１６が形成されていない部分の板厚ｔ２を０．３５ｍｍとし、凹部１６のコイニング径φ１を２．００ｍｍとし、電子ビーム通過孔１１ｈの孔径φ２を０．７０ｍｍとした。また、集束電極１２においては、凸部１７の板厚ｔ３を０．４５ｍｍとし、凸部１７が形成されていない部分の板厚ｔ４を０．２５ｍｍとし、凸部１７の径φ３を１．８０ｍｍとし、電子ビーム通過孔１２ｈの孔径φ４を０．９０ｍｍとした。
【００２４】
そして、加速電極１１の凹部１６の面と集束電極１２の凸部１７の面との距離ｇ１を０．９０ｍｍとした。これにより、加速電極１１と集束電極１２との実質的な電極間隔を０．９０ｍｍとすることができる、また、加速電極１１の集束電極１２側面における凹部１６が形成されていない部分と集束電極１２の加速電極１１側面における凸部１７が形成されていない部分との距離ｇ２を１．００ｍｍとすることができる。これにより、ｇ１＜ｇ２とすることができるので、電子ビーム通過孔周りにおける加速電極１１と集束電極１２との間隔を小さくすることができ、しかも、加速電極１１の凹部１６が形成されていない部分と集束電極１２の凸部１７が設けられていない部分との距離を大きくすることができる。
【００２５】
以上の設計において、従来同様に加速電極１１の印加電圧を５００Ｖとし、集束電極１２の印加電圧を９．５ｋＶとすると、加速電極１１と集束電極１２の電子ビーム通過孔周りの電界強度を１０ＫＶ／ｍｍとすることができ、また、加速電極１１の凹部１６を形成しない面と集束電極１２の凸部１７を形成しない面との間の電界強度を１０ＫＶ／ｍｍとすることができた。このため、加速電極と集束電極の間でのスパークは確認されなかった。
【００２６】
以上、本実施形態に係る電子銃においては、凹部ないし凸部が設けられた加速電極と集束電極との電子ビーム通過孔周りにおける実質的な電極間距離を小さくしつつも、凹部ないし凸部が設けられた部分以外の加速電極と集束電極との電極間距離を大きくすることができるので、電極端部にバリが生じた場合でもスパーク発生を抑制することができ、電子銃及び陰極線管の高圧品質を向上させることができる。
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る電子銃の製造方法について図４を用いて説明する。
【００２８】
本実施形態に係る電子銃の製造方法における電子銃は、３つの電子ビーム通過孔を有する複数の電極から構成され、これら電極を固定することにより製造される。この複数の電極を固定する電子銃の製造は、図４に示すように、サイド電子ビームに対応する電子ビーム通過孔に挿入する２本の位置規制ピン１８が設けられた下電極１９と、電子銃の制御電極側を押さえつける上電極２０とを備えた電子銃組立装置２１により、各電極間の距離及び各電極の電子ビーム通過孔の位置を規制しながら行われる。
【００２９】
この各電極間距離の規制は、各電極間にスペーサを挿入することにより行われる。
【００３０】
ここで、従来のスペーサ２２は、図５に示すように、両サイド電子ビームに対応する各電極の電子ビーム通過孔に応じた２つの孔２３ａ、２３ｂが形成されているものであった。従来の電子銃の製造方法においては、各電極を固定した後に位置規制ピン１８を電子ビーム通過孔から抜いて、電極間に挿入したスペーサ２２を引くことにより、スペーサ２２を電極間から取り出していた。
【００３１】
しかし、本発明の実施形態に係る電子銃は、図２に示すように、集束電極１２に凸部１７が形成されたものであるので、各電極を固定後にスペーサを除去しようとしても、凸部１７にスペーサが引っかかってしまうことになる。
【００３２】
そこで、本発明に係る電子銃の製造方法においては、特に、電子銃の組立工程において、図６に示すようなストライプ状の切り欠き部２４を有する馬蹄形のスペーサ２５を用い、そのスペーサ２５を少なくとも凸部１７が形成された集束電極１２と加速電極１１の間に挿入し、これら電極をマルチガラスによって支持固定した後にスペーサ２５を取り出すようにした。
【００３３】
この切り欠き部２４を有するスペーサ２５を用いることにより、凸部１７にスペーサ２５が引っかかることなく、スペーサ２５を電極間から除去することができる。
【００３４】
また、電子ビームの偏向に寄与する電子ビーム通過孔周辺の加速電極と集束電極との距離（電子ビーム通過孔周辺における凹部１６表面から凸部１７までの距離）は、スペーサ２５の厚さによって正確に制御することができる。従って、製造された電子銃の特性ばらつきを抑えることができる。さらに、スペーサの引き抜きによって生じる電子ビーム通過孔周りのスペーサの抜きキズによるバリウム等の付着を防止することができるので、ストレーエミッションの発生を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上、本発明に係る電子銃及び陰極線管によれば、大電流域のフォーカス性能を向上させるために、加速電極と集束電極の間隔を狭めて強いプリフォーカスレンズを生成するように設計したとしても、加速電極と集束電極の間の高圧品質の劣化を抑制することができ、信頼性の高い電子銃及び陰極線管を提供することができる。
【００３６】
また、本発明に係る電子銃の製造方法によれば、治具を電極間から取り出す際に凸部に不必要な応力が加わらないので電子ビーム通過孔の変形を防止することができ、また、スペーサの抜きキズによるバリウム等の付着を防止してストレーエミッションの発生を防止することができるので、信頼性の高い電子銃及び陰極線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子銃の断面図
【図２】本発明の実施形態に係る電子銃の要部断面図
【図３】本発明の実施形態に係る陰極線管の一部切り欠き断面図
【図４】本発明に係る電子銃を組み立てるときに用いる電子銃組立装置の断面図
【図５】従来の電子銃の組立に用いるスペーサを示す図
【図６】本発明に係る電子銃の組立に用いるスペーサを示す図
【図７】従来の電子銃の要部断面図
【符号の説明】
９  陰極
１０  制御電極
１０ｈ、１１ｈ、１２ｈ  電子ビーム通過孔
１１  加速電極
１２  集束電極
１３  最終加速電極
１６  凹部
１７  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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