(57)【要約】【課題】電極部品の分割や電極部品間の隙間の増設や拡大を行うことなく、ＳＶＭ感度の向上を実現する電子銃ならびに陰極線管装置を提供する。【解決手段】第１集束電極１７と、第１集束電極１７との間に隙間を介し第１集束電極１７と同一の電位が印加される第２集束電極１８とを有する電子銃において、第１集束電極１７と第２集束電極１８とが対向する面の少なくともいずれかに設けられた電子ビーム通過孔が、３本の電子ビームに共通の単一開口である。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と、制御電極と、加速電極と、第１集束電極と、前記第１集束電極との間に隙間を介してこれと対向し前記第１集束電極と同一の電位が印加される第２集束電極と、陽極電極とが順次配列された電子銃において、
前記第１集束電極と前記第２集束電極とが対向する面の少なくともいずれかに設けられた電子ビーム通過孔が、３本の電子ビームに共通の単一開口であることを特徴とする電子銃。
【請求項２】
前記第１集束電極と前記第２集束電極とが対向する面のいずれの電子ビーム通過孔も、３本の電子ビームに共通の単一開口であることを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
【請求項３】
前記単一開口が設けられた前記第１集束電極または前記第２集束電極は、３本の電子ビームを包囲する筒状の壁面を有し、
前記壁面の内の水平方向の側面部に孔を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子銃。
【請求項４】
前記単一開口の垂直径が、３本の電子ビームの各々が通過する位置の近傍において、それ以外の位置に比べて小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子銃。
【請求項５】
前記単一開口の水平方向の両端部が、円弧状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子銃。
【請求項６】
前面パネルとファンネルとが外囲器を構成し、前記ファンネルのネック部内に、第１集束電極と、前記第１集束電極との間に隙間を介してこれと対向し前記第１集束電極と同一の電位が印加される第２集束電極とを有する電子銃を備える陰極線管と、
前記ネック部の外部に、かつ、前記第１集束電極と前記第２集束電極の近傍に走査速度変調コイルを備える陰極線管装置において、
前記第１集束電極と前記第２集束電極とが対向する面の少なくともいずれかに設けられた電子ビーム通過孔が、３本の電子ビームに共通の単一開口であることを特徴とする陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は陰極線管装置に関し、特にネック部に走査速度変調コイルを備える陰極線管装置の電子銃の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、陰極線管装置の側面断面図を示す。図１に示すように、陰極線管装置は、内面に蛍光体スクリーン面８を有する前面パネル１と、ファンネル２と、ファンネル２のネック部３の内部に設けられた電子銃４とを備える陰極線管と、ファンネル２の外面でかつ電子銃４よりも前面パネル１側に設けられた偏向ヨーク５と、ネック部３の外側に設けられたコンバーゼンスヨーク６および走査速度変調コイル（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎコイル、以下「ＳＶＭコイル」という。）７から構成されている。
【０００３】
図２は、ネック部３の側面断面図である（電子銃は側面を示す）。図３は電子銃の斜視図である。電子銃４は、陰極１０、制御電極１１、加速電極１２、第１集束電極１７、第２集束電極１８、陽極電極１９、トップユニット電極２０が順番に配列されて構成されている。ファンネル２のコーン部に装着される偏向ヨーク５は、電子ビームを水平に偏向させる水平偏向コイル２１と垂直方向に偏向させる垂直偏向コイル２２とを備え、交流磁界を発生させて、陰極１０から放出した電子ビーム９を水平および垂直方向に偏向し、蛍光体スクリーン面８を走査させる。コンバーゼンスヨーク６は、ネック部３の外側に装着され、その磁界により、３本の電子ビームのコンバーゼンスの調整を行う。
【０００４】
さらに、現在の陰極線管装置では、画質の鮮鋭感向上のため、ネック部３の外側にＳＶＭコイル７を設けている。図２に示すように、ＳＶＭコイル７は、コンバーゼンスヨーク６とネック部３との間で、かつ、第１集束電極１７、第２集束電極１８と陽極電極１９とが位置する箇所に配置され、映像信号に応じた磁界２３を発生させ、電子ビームの水平方向の走査速度を変調することにより、蛍光体スクリーン面８上で高輝度部と低輝度部を強調することによって画質の鮮鋭感の向上を図っている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
ＳＶＭコイル７は、偏向ヨーク５との磁界の干渉を避けるため、一般に第１集束電極１７、第２集束電極１８と陽極電極１９の上部に配置される。また、電子ビームの走査速度変調を行う磁界２３の周波数は映像信号の周波数と同等以上の周波数（ＭＨｚオーダー）に及ぶため、ステンレスなどの金属材料からなる第１集束電極１７、第２集束電極１８および陽極電極１９によって磁界が遮蔽されたり、電極表面に発生する渦電流によって著しく減衰されたりする。走査速度変調の磁界が高周波になるほど、電極内を通過する電子ビームに、所望の走査速度変調の効果（以下「ＳＶＭ効果」という。）をおよぼすことが困難になる。そのため、従来は、カップ状にプレス成形された電極をいくつかの部分に分割し、それぞれの電極間に隙間を増設することにより、磁界の透過性を改善するものが提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−７４４６５号公報
【特許文献２】
特開平８−１１５６８４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電極部品の分割による隙間の増設や隙間の間隔の拡大は、ＳＶＭ効果の向上をもたらす一方で、ネック部３内壁の帯電によって発生する電界が電極部品の内部に浸透し、３本の電子ビームのコンバーゼンス特性に影響を及ぼすという問題を顕著にする。特に、電極部品の分割は、部品点数および組立工数の増加につながり、組立精度の劣化や部品および組立コストの増加を導くことになる。さらに、限られたスペース内で電極を分割すると、個々の電極部品の高さ（管軸の方向の長さ）を十分にとれないため、主レンズや四極レンズの電界を形成する電極と、分割された電極との距離が近くなり、レンズの電界に悪影響を及ぼすという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、電極部品の分割や電極部品間の隙間の増設や拡大を行うことなく、ＳＶＭ感度の向上を実現する手段を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子銃は、陰極と、制御電極と、加速電極と、第１集束電極と、前記第１集束電極との間に隙間を介してこれと対向し前記第１集束電極と同一の電位が印加される第２集束電極と、陽極電極とが順次配列された電子銃において、前記第１集束電極と前記第２集束電極とが対向する面の少なくともいずれかに設けられた電子ビーム通過孔が、３本の電子ビームに共通の単一開口であることを特徴とするものである（請求項１）。
【００１０】
この構成によれば、３つの電子ビームが通過する位置に、走査速度変調コイルからの磁界を効率よく作用させることが可能となり、所望の電子ビームの走査速度変調効果が得られる。
【００１１】
また、前記第１集束電極と前記第２集束電極とが対向する面のいずれの電子ビーム通過孔も、３本の電子ビームに共通の単一開口である（請求項２）。この構成によれば、前記走査速度変調コイルからの磁界を電子ビームにより効率よく作用させることが可能となり、所望の電子ビームの走査速度変調効果が得られる。
【００１２】
また、前記単一開口が設けられた前記第１集束電極または前記第２集束電極は、３本の電子ビームを包囲する筒状の壁面を有し、前記壁面の内の水平方向の側面部に孔を有する（請求項３）。この構成によれば、前記走査速度変調コイルからの磁界を効率よく作用させることが可能となり、所望の電子ビームの走査速度変調効果が得られる。
【００１３】
また、前記単一開口の垂直径が、３本の電子ビームの各々が通過する位置の近傍において、それ以外の位置に比べて小さい（請求項４）。この構成によれば、前記走査速度変調コイルからの磁界を電子ビームに効率よく作用させることが可能となり、所望の電子ビームの走査速度変調効果が得られる。
【００１４】
また、前記単一開口の水平方向の両端部が、円弧状である（請求項５）。この構成によれば、電子銃の組立工程において、比較的製作が容易な円柱状の組立治具を用いて、部品を精度良く規制することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の陰極線管装置は、前面パネルとファンネルとが外囲器を構成し、前記ファンネルのネック部内に、第１集束電極と、前記第１集束電極との間に隙間を介してこれと前記第１集束電極と同一の電位が印加される第２集束電極とを有する電子銃を備える陰極線管と、前記ネック部の外部に、かつ、前記第１集束電極と前記第２集束電極の近傍に走査速度変調コイルを備える陰極線管装置において、前記第１集束電極と前記第２集束電極とが対向する面の少なくともいずれかに設けられた電子ビーム通過孔が、３本の電子ビームに共通の単一開口であることを特徴とするものである（請求項６）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の陰極線管装置について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１に示すように、陰極線管装置は、内面に蛍光体スクリーン面８を有する前面パネル１と、ファンネル２と、ファンネル２のネック部３の内部に設けられた電子銃４とを備える陰極線管と、ファンネル２の外面でかつ電子銃４よりも前面パネル１側に設けられた偏向ヨーク５と、ネック部３の外側に設けられたコンバーゼンスヨーク６およびコンバーゼンスヨーク６とネック部３との間に設けられたＳＶＭコイル７から構成されている。
【００１８】
次に、本発明に係る電子銃について、図５の外観図を用いて説明する。本発明の電子銃４は、陰極１０、制御電極１１、加速電極１２、第１集束電極１７、第２集束電極１８、陽極電極１９を有しており、第１集束電極１７と第２集束電極１８には同一の電位が印加されるとともに、その間には隙間が設けられている。加速電極１２と第１集束電極１７との間にプリフォーカスレンズを形成し、第２集束電極１８と陽極電極１９との間に主レンズが形成される。第１集束電極１７は、電極部品１３と電極部品１４、第２集束電極１８は、電極部品１５と電極部品１６の２つのカップ状電極からそれぞれ構成されている。
【００１９】
図６は、第１集束電極１７と第２集束電極１８の互いに対向する面の正面図である。第１集束電極１７の電極部品１４の、第２集束電極１８に対向する電極面２４の開口は、３つの電子ビームに共通の横長の単一開口である。一方、第２集束電極１８の電極部品１５の、第１集束電極１７と対向する電極面２５には、３つの独立した電子ビーム通過孔が形成されている。
【００２０】
制御電極１１、加速電極１２、第１集束電極１７の加速電極１２との対向面、第２集束電極１８の陽極電極１９との対向面、陽極電極１９の第２集束電極１８との対向面には、それぞれ３つの独立した電子ビーム通過孔が形成されている。図５に示すように、主レンズを形成する第２集束電極１８と陽極電極１９の対向面の各々には、横長の単一開口の開口面よりも内部に後退した位置に２枚の板状体を配置することにより、３つの独立した電子ビーム通過孔を構成してもよい。
【００２１】
以下、本発明によるＳＶＭ感度向上の原理について説明する。
【００２２】
図４、図７に示すように、従来は、電極部品１４の電極部品１５と対向する電極面２４に形成される電子ビーム通過孔は、３つの独立した電子ビーム通過孔であった。これに対して、本発明では図８に示すように、３つの電子ビームに共通な単一開口を設けている。
【００２３】
図７に示すように、従来の３つの独立した電子ビーム通過孔を有する場合は、ＳＶＭコイルによって発生する磁束２３の大半は、電極面２４において磁気抵抗の低い金属内部を通過するため、３つの電子ビーム通過孔を横切って電子ビームに作用する磁束はわずかなものとなる。
【００２４】
一方、図８に示すように、本発明の３つの電子ビームに共通な単一開口を有する電極面２４では、金属部分が従来に比べて大幅に減少するため、磁束２３の内、金属内部を通過する磁束は減少する一方、単一開口を横切って電子ビームに作用する磁束が大幅に増大し、ＳＶＭ効果が大幅に向上する。
【００２５】
〔実施例〕
以下に、本発明の一実施例を示す。
【００２６】
制御電極１１に、０［Ｖ］、加速電極１２に、４００Ｖ〜１０００［Ｖ］、第１集束電極１７と第２集束電極１８に５〜１０［ｋＶ］程度の同一の電位を印加し、陽極電極１９には２０〜３５［ｋＶ］程度の電圧を印加する。第１集束電極１７の電極部品１３と電極部品１４の高さは、それぞれ６．２ｍｍと１０．２ｍｍである。第２集束電極１８の電極部品１５と電極部品１６の高さは、ともに４．７ｍｍである。第１集束電極１７の電極部品１４の電極面２４に設けられた電子ビーム通過孔は、水平径ｄＸ＝１６．６ｍｍ、垂直径ｄＹ＝５．６ｍｍの単一開口である。第１集束電極１７と第２集束電極１８の間隔は１．０ｍｍであり、導電性のリボンで接続して同一の電位を与えている。
【００２７】
図１４は本発明の効果を示すものであり、走査速度変調磁界の周波数とＳＶＭ感度との関係を示している。ここで、縦線の「ＳＶＭ感度」とは、ある一定の電流をＳＶＭコイルに流した場合に、蛍光体スクリーン面８上での電子ビーム到達位置の水平方向の変化量を相対的に示す量である。この値が大きい電子銃ほど変調磁界に対する電子ビームの軌道変化の感度が高いことになる。図１４において、曲線ａは、電極面２４に設けられた電子ビーム通過孔が３つに独立して設けられた従来の場合を示し、曲線ｂは、電極面２４に設けられた電子ビーム通過孔が３つの電子ビームに共通な単一開口である本発明の場合を示している。図１４のグラフより、曲線ｂの方が曲線ａよりも同一周波数において、より高いＳＶＭ感度であることがわかる。
【００２８】
なお、本実施例では、フォーカス電圧が一定である電子銃を用いて説明したが、偏向に応じてダイナミックに変化するフォーカス電圧を印加するダイナミックフォーカスタイプの電子銃にも適用可能である。
【００２９】
〔変形例１〕
上記実施例では、第１集束電極１７の電極部品１４においてのみ３つの電子ビームに共通な単一開口を設けたが、変形例として図９に示すように第２集束電極１８の電極部品１５にも３つの電子ビームに共通な単一開口を設けてもよい。この構成の方が、より多くのＳＶＭ感度の向上を見込める。図１４において、曲線ｃが、電極部品１４と電極部品１５の両方を単一開口とした本変形例の場合を示す。曲線ｃは、曲線ｂよりも明らかにＳＶＭ感度が向上している。
【００３０】
〔変形例２〕
３つの電子ビームに共通な単一開口を設ける電極は、カップ状の電極であることが望ましい。なぜならば、カップ状電極に到達したＳＶＭコイルからの磁束２３は金属内を通過して、単一開口部分に集束されるからである。「カップ状」とは、プレスにより一体成型されたものに限らず、筒状部材に別部材の底板を固定したようなものも含む。
【００３１】
この場合、図１０に示すように、カップ状電極の水平方向の側面部にスリット孔２６を設けることが望ましい。なぜならば、カップ状電極の金属内部を通過する磁束がスリット孔２６によって側面を通過できず、より多くの磁束が単一開口部分に集束されるからである。
【００３２】
〔変形例３〕
図１１に示すように、単一開口の垂直径を、３つの電子ビームが通過する位置近傍において小さくしてもよい。本変形例の単一開口は、図６に示す長方形の単一開口に対し、半円状の突出部を上下に３個ずつ付加した構造を有する。これにより、電子ビームの近傍に、より多くの磁束を集束させることができるため、ＳＶＭ効果をさらに高めることが可能である。
【００３３】
〔変形例４〕
図１２に示すように、３つの電子ビームに共通な単一開口の水平方向の両端を円弧状（半円形）に形成してもよい。これにより、電子銃の組立工程において、図１３に示すような比較的製作が容易な円柱状の組立治具を用いて、電極部品の位置決めを精度良く行うことが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る電子銃は、従来の電子銃に比べ、広い周波数域にわたって、大きなＳＶＭ効果が得られ、陰極線管の画質の鮮鋭感向上を図ることが可能となる。また、３つの電子ビームに共通な単一開口の水平方向の両端を半円形状にすることにより、電子銃の組立工程において、比較的製作が容易な円柱状の組立治具を用いて、電子銃組み立て時に精度良く部品を規制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】陰極線管装置の側面断面図
【図２】ネック部の側面断面図
【図３】従来の電子銃の斜視図
【図４】従来の電子銃の集束電極対向面の正面図
【図５】本発明の電子銃の斜視図
【図６】本発明の電子銃の集束電極対向面の正面図
【図７】従来の集束電極対向面における磁束を示す図
【図８】本発明の集束電極対向面における磁束を示す図
【図９】本発明の集束電極対向面の正面図（変形例１）
【図１０】本発明の集束電極の斜視図（変形例２）
【図１１】本発明の集束電極対向面の正面図（変形例３）
【図１２】本発明の集束電極対向面の正面図（変形例４）
【図１３】電子銃組立用治具の斜視図
【図１４】走査速度変調の効果（ＳＶＭ感度）を示すグラフ
【符号の説明】
１  前面パネル
２  ファンネル
３  ネック部
４  電子銃
５  偏向ヨーク
６  コンバーゼンスヨーク
７  走査速度変調（ＳＶＭ）コイル
８  蛍光体スクリーン面
９  電子ビーム
１０  陰極
１１  制御電極
１２  加速電極
１３  第１集束電極の陰極側の電極部品
１４  第１集束電極の陽極側の電極部品
１５  第２集束電極の陰極側の電極部品
１６  第２集束電極の陽極側の電極部品
１７  第１集束電極
１８  第２集束電極
１９  陽極電極
２０  トップユニット電極
２１  水平偏光コイル
２２  垂直偏光コイル
２３  走査速度変調（ＳＶＭ）コイルからの磁束
２４  電極部品１４の電極部品１５と対向する電極面
２５  電極部品１５の電極部品１４と対向する電極面
２６  スリット孔
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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