(57)【要約】【課題】カップ状電極内への外部からの不要な電界の浸透を防止し、且つ、カップ状電極の支持強度が高く振動や衝撃に対して強い陰極線管を提供する。【解決手段】陰極線管に内蔵される電子銃構体において、少なくとも２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂを含む複数の電極が、それぞれの支持部を介して複数の絶縁支持体３０により支持されている。２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂのそれぞれの開放端１６ａ，１６ｂは突き合わされて固着されている。２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂの各支持部２０ａ，２０ｂの少なくとも一方は、カップ状電極１５ａ，１５ｂから絶縁支持体３０に行くにしたがって互いの管軸Ｚ方向の間隔が拡大するように傾斜した傾斜部２２ａ，２２ｂを有している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのカップ状電極を含む複数の電極と、前記複数の電極の各支持部を介して前記複数の電極を支持する複数の絶縁支持体とを備えた電子銃構体を内蔵した陰極線管であって、
２つの前記カップ状電極のそれぞれの開放端は突き合わされて固着されており、前記２つのカップ状電極の各支持部の少なくとも一方は、前記カップ状電極から前記絶縁支持体に行くにしたがって互いの管軸方向の間隔が拡大するように傾斜した傾斜部を有していることを特徴とする陰極線管。
【請求項２】
前記２つのカップ状電極の各支持部は、前記カップ状電極から前記絶縁支持体に行くにしたがって、管軸方向において互いに相手方のカップ状電極から離れる向きに傾斜している請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】
前記２つのカップ状電極の前記各支持部の、前記絶縁支持体の表面における管軸方向の間隔をＤ、前記２つのカップ状電極の管軸方向の寸法の和をＬとしたとき、０．０５≦Ｄ／Ｌ≦０．３を満足する請求項１に記載の陰極線管。
【請求項４】
前記２つのカップ状電極の前記各支持部の前記絶縁支持体内に埋設される埋設部が前記絶縁支持体の長手方向に対して垂直となるように、前記支持部が屈曲されている請求項１又は３に記載の陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の陰極線管は、フェース部、ファンネル部、ネック部からなるガラスバルブを備え、ネック部内に電子銃構体が内蔵されている。また、ファンネル部の外周面上には電子銃構体から放出された電子ビームを偏向する偏向ヨークを備えている。電子銃構体は、板状の電極やカップ状の電極を含む複数の電極と、これら複数の電極を支持する一対の絶縁支持体とを備える。複数の電極は、それぞれに設けられた一対の支持部の先端部（埋設部）を一対の絶縁支持体にそれぞれ埋設させることで、互いに離間され且つ絶縁されて一対の絶縁支持体に一体に保持されている。
【０００３】
外部からの電界が電子ビームが通過する領域に浸透するのを遮断するために、２つのカップ状電極が、それぞれの開放端が互いに突き合わされて固着されることがある。カップ状電極の支持部は、カップ状電極の開放端を含む面と同一面に沿って伸びている。従って、２つのカップ状電極がそれぞれの開放端で互いに固着されると、それぞれの支持部も互いに密着する。よって、２つのカップ状電極のそれぞれの支持部は互いに密着した状態で絶縁支持体に埋設される。即ち、互いに固着され一体化された２つのカップ状電極は、管軸方向寸法が長く、質量が大きいにもかかわらず、１つの絶縁支持体に対して１箇所で支持されることになる。この結果、外部から振動や衝撃が加えられると、一体化された２つのカップ状電極が傾いて、電界レンズが歪み、色ずれやフォーカス不良を生じるという問題があった。
【０００４】
この対策として、２つのカップ状電極を、その各開放端を互いに離間させて対向させて、それぞれを一対の絶縁支持体で保持することにより、２つのカップ状電極の１つの絶縁支持体に対する支持箇所数を増やす方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３１７５０号公報（段落［００６８］〜［００６９］、図６，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の対策では、ネック部の内壁や絶縁支持体が帯電することで形成された不要な電界が、２つのカップ状電極の間の隙間を通って浸透し、電子ビームの軌道を曲げたり、電界レンズを歪ませたりするという問題があった。
【０００６】
この電界の浸透を防ぐために２つのカップ状電極の間の隙間を狭くすると、２つのカップ状電極のそれぞれの支持体の間の間隔も狭くなるために、２つのカップ状電極の支持強度が低下して外部から振動や衝撃によってカップ状電極が傾いたり、絶縁支持体内においてストレスが局所的に集中して絶縁支持体が割れたりするという問題が発生していた。
【０００７】
このように、カップ状電極内への電界の浸透の抑制と、カップ状電極の強固な保持とを同時に両立させることは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、カップ状電極内への外部からの不要な電界の浸透を防止し、且つ、カップ状電極の支持強度が高く振動や衝撃に対して強い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】
【０００９】
本発明の陰極線管は、少なくとも２つのカップ状電極を含む複数の電極と、前記複数の電極の各支持部を介して前記複数の電極を支持する複数の絶縁支持体とを備えた電子銃構体を内蔵している。
【００１０】
２つの前記カップ状電極のそれぞれの開放端は突き合わされて固着されており、前記２つのカップ状電極の各支持部の少なくとも一方は、前記カップ状電極から前記絶縁支持体に行くにしたがって互いの管軸方向の間隔が拡大するように傾斜した傾斜部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つのカップ状電極のそれぞれの開放端は突き合わされて固着されているので、外部からの不要な電界がカップ状電極内に浸透して電子ビーム軌道を曲げたり、電界レンズを歪ませたりすることがない。
【００１２】
また、カップ状電極の支持部が傾斜部を有しているので、カップ状電極の支持強度が高くなり、振動や衝撃に対して強くなるので、カップ状電極が傾くことによる色ずれやフォーカス不良を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図面を参照して、具体的な実施例を示しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る陰極線管の概略を示す断面図である。陰極線管は、フェース部１、ファンネル部２、ネック部３からなるガラスバルブを備え、ネック部３内に電子銃構体４が内蔵されている。また、ファンネル部２の外周面上には電子銃構体４から放出された電子ビーム４ａを偏向する偏向ヨーク５を備えている。矢印Ｚは管軸を示す。
【００１５】
図２は本発明の一実施形態に係る陰極線管に内蔵される電子銃構体４の概略を示す図である。３つの陰極６を内蔵する制御電極７、加速電極８、集束電極９、集束電極１０、陽極１１が、ビードガラスからなる一対の絶縁支持体３０により所定の間隔を隔てて且つ相互に絶縁されて支持されている。それぞれの電極には３個の電子ビーム通過孔が設けられている。陽極１１の先端にはシールドカップ１３が固着されており、シールドカップ１３の外側面には複数のスプリング１４が備えられている。複数のスプリング１４は、その先端をネック部３の内壁面に当接させることにより、電子銃構体４をネック部３に対してセンタリングしている。
【００１６】
集束電極９は略カップ形状を有する２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂからなる。図３は、絶縁支持体３０に支持される前の集束電極９の斜視図である。カップ状電極１５ａ，１５ｂは、管軸Ｚ方向における一端に３つの電子ビーム通過孔１２が形成された電極端面１７ａ，１７ｂ（図３において電極端面１７ａは図示せず）を備え、他端に開放端１６ａ，１６ｂを備える。２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂは、それぞれの開放端１６ａ，１６ｂが突き合わされて固着されることで一体化されている。カップ状電極１５ａ，１５ｂの開放端１６ａ，１６ｂから、支持部２０ａ，２０ｂが伸びている。支持部２０ａと支持部２０ｂとは管軸Ｚ方向において互いに対向している。支持部２０ａ，２０ｂは、その先端に絶縁支持体３０に埋設される埋設部２１ａ，２１ｂを備え、開放端１６ａ，１６ｂと埋設部２１ａ，２１ｂとの間にこれらをつなぐ傾斜部２２ａ，２２ｂを備える。傾斜部２２ａ，２２ｂは、カップ状電極１５ａ，１５ｂから絶縁支持体３０に行くにしたがって、管軸Ｚ方向において互いに相手方のカップ状電極１５ｂ，１５ａから離れる向きに傾斜している。この結果、傾斜部２２ａ，２２ｂの管軸Ｚ方向の間隔は、カップ状電極１５ａ，１５ｂから絶縁支持体３０に行くにしたがって拡大している。
【００１７】
実施例では、管軸Ｚに垂直な面に沿ったカップ状電極１５ａ，１５ｂの長径はいずれも２０ｍｍ、短径はいずれも１０ｍｍ、管軸Ｚ方向の高さはカップ状電極１５ａが８ｍｍ、カップ状電極１５ｂが６ｍｍであった。支持部２０ａ，２０ｂの厚さはいずれも０．２５ｍｍであった。開放端１６ａと開放端１６ｂとは溶接により固着されて閉じられている。埋設部２１ａの先端と埋設部２１ｂの先端との管軸Ｚ方向における間隔は３ｍｍであった。
【００１８】
傾斜部２２ａ，２２ｂの作用を図４を用いて説明する。傾斜部２２ａと傾斜部２２ｂとの管軸Ｚ方向の間隔が絶縁支持体３０に近づくにしたがって拡大しているので、埋設部２１ａと埋設部２１ｂとの管軸Ｚ方向における間隔を大きくすることができる。この結果、傾斜部２２ａ，２２ｂと絶縁支持体３０とで二点鎖線で示す略三角形が形成され、これはいわゆるトラス構造となる。例えば、カップ状電極１５ａ，１５ｂに管軸Ｚ方向の力Ｆが加わった場合を考える。この力Ｆは、傾斜部２２ａと平行な力Ｆａと傾斜部２２ｂと平行な力Ｆｂとに分解することができる。力Ｆａ，Ｆｂは、傾斜部２２ａ，２２ｂに対して圧縮力又は引張力であり、曲げモーメントを発生しない。従って、力Ｆａ，Ｆｂによって生じる傾斜部２２ａ，２２ｂの歪みは非常に小さい。
【００１９】
一方、従来の陰極線管では図５に示すように、２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂの支持部２０ａ，２０ｂは開放端１６ａ，１６ｂを含む面（Ｚ軸と垂直な面）と同一面に沿って伸びている。従って、カップ状電極１５ａ，１５ｂに管軸方向の力Ｆ’が加わると、支持部２０ａ，２０ｂに曲げモーメントが発生し、二点鎖線で示したように支持部２０ａ，２０ｂが容易に変形してしまう。
【００２０】
図４と図５とを比較すれば明らかなように、本実施形態では、傾斜部２２ａ，２２ｂと絶縁支持体３０とで略三角形が形成されるので、カップ状電極１５ａ，１５ｂの支持強度が著しく向上する。これにより、管軸Ｚ方向の振動や衝撃に対して強くなる。また、カップ状電極１５ａ，１５ｂの支持強度が増すので、カップ状電極１５ａ，１５ｂの振動による雑音特性も良化する。
【００２１】
更に、カップ状電極１５ａ，１５ｂの開放端１６ａと開放端１６ｂとが突き合わされて閉じられているので、カップ状電極１５ａ，１５ｂ内に外部から不要な電界が浸透するのを防ぐことができる。また、絶縁支持体３０に付着した異物がカップ状電極１５ａ，１５ｂ内に入らない。従って、耐電圧特性が良化する。
【００２２】
次に本発明の効果を確認した実験結果について説明する。
【００２３】
図１〜図３に示す本発明の画面対角有効サイズが６８ｃｍの陰極線管を製作した。電子銃構体の集束電極９の詳細寸法は上記の実施例の通りとした。この陰極線管に管軸Ｚ方向の衝撃を外部から付与し、その衝撃の付与の前後でのフォーカスの変化量を測定した。その結果、ビームスポット径の変化はなかった。
【００２４】
これと比較するため、図６に示すような従来の集束電極９を備える以外は実施例と同じ２９型の陰極線管を製作した（以下、これを「比較例」という）。図６に示す比較例の集束電極９は、図３に示す実施例の集束電極９と以下の２点で相違する。第１に、２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂの開放端１６ａと開放端１６ｂとは、外部の不要な電界が浸透しない程度に僅かに離間した。第２に、２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂの支持部２０ａ，２０ｂは傾斜することなく、開放端１６ａ，１６ｂを含む面（Ｚ軸と垂直な面）と同一面に沿って伸びていた。上記実施例と同様に、比較例に係る陰極線管に管軸Ｚ方向の衝撃を外部から付与し、その衝撃の付与の前後でのフォーカスの変化量を測定した。その結果、フェース部１の短辺と平行な方向（以下、「短軸方向」という）においてのみ、ビームスポットの径が衝撃付与後は付与前の約１．５倍に大きくなった。これは衝撃付与によりカップ状電極１５ａ，１５ｂが傾いたことにより、電子ビーム軌道が短軸方向に曲げられたため、電界レンズの中心を通過しなかったことによる。このためビームスポットに非対称が生じ、結果として短軸方向径が大きくなったのである。
【００２５】
本発明においては、図２に示すように、２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂの支持部２０ａ，２０ｂの、カップ状電極１５ａ，１５ｂに対向する絶縁支持体３０の表面における管軸Ｚ方向の間隔をＤ、２つのカップ状電極１５ａ，１５ｂの管軸Ｚ方向の寸法の和をＬとしたとき、０．０５≦Ｄ／Ｌ≦０．３を満足することが好ましい。比Ｄ／Ｌが上記範囲より小さいと、カップ状電極１５ａ，１５ｂの支持強度が低下する。比Ｄ／Ｌが大きいほどカップ状電極１５ａ，１５ｂの支持の安定性は向上するが、上記範囲より大きいと、埋設部２１ａ，２１ｂを溶融した絶縁支持体３０に埋設する際に、埋設部２１ａ，２１ｂの絶縁支持体３０に対する挿入角度が大きくなるので、埋設部２１ａ，２１ｂが埋設される際の抵抗が大きくなり埋設が困難となる。
【００２６】
図７に示すように、埋設部２１ａ，２１ｂは、絶縁支持体３０の長手方向（Ｚ軸方向）に対して垂直となるように（即ち、開放端１６ａ，１６ｂを含む面及び電極端面１７ａ，１７ｂと平行となるように）、傾斜部２２ａ，２２ｂに対して屈曲されていているのが好ましい。
【００２７】
図３のように、支持部２０ａ，２０ｂの埋設部２１ａ，２１ｂが傾斜部２２ａ，２２ｂと略同一面となるように傾斜している場合、埋設部２１ａ，２１ｂを溶融した絶縁支持体３０に埋設する工程において、傾斜した埋設部２１ａ，２１ｂを溶融した絶縁支持体３０に突き刺すと、溶融した絶縁支持体３０の材料が埋設部２１ａと埋設部２１ｂとの間に集まり、これによって、埋設部２１ａ，２１ｂの互いに対向する面は絶縁支持体３０との接触面積が増大し、これと反対側の面は絶縁支持体３０との接触面積が減少する可能性がある。この結果、絶縁支持体３０内に歪みが残留して絶縁支持体３０が割れたり、カップ状電極１５ａ，１５ｂが傾いたりする可能性がある。
【００２８】
図７のように支持部２０ａ，２０ｂが屈曲されていると、埋設部２１ａ，２１ｂを溶融した絶縁支持体３０に埋設する工程において、埋設部２１ａ，２１ｂを絶縁支持体３０の表面に対して垂直に突き刺すことができる。従って、埋設部２１ａ，２１ｂ近傍の絶縁支持体３０の材料が管軸Ｚ方向において埋設部２１ａ，２１ｂに対して均等に分割されるので、埋設部２１ａ，２１ｂ近傍において絶縁支持体３０内に歪みが残留しにくくなる。また、埋設部２１ａ，２１ｂの全周において絶縁支持体３０との接触面積がほぼ均一になるので、カップ状電極１５ａ，１５ｂの支持強度が更に増大する。
【００２９】
本発明において、陰極線管の構成は図１に限定されず、また、電子銃構体４の構成は図２に限定されない。電子銃構体４が二対以上のカップ状電極を有している場合、カップ状電極の寸法等によっては、全対のカップ状電極が本発明の上記の構成を有している必要はない。
【００３０】
上記の実施形態では支持部２０ａ，２０ｂの両方が傾斜部２２ａ，２２ｂを有していたが、本発明はこれに限定されず、支持部２０ａ，２０ｂの一方のみが、カップ状電極１５ａ，１５ｂから絶縁支持体３０に行くにしたがって、支持部２０ａ，２０ｂ間の管軸方向の間隔が拡大するように傾斜した傾斜部を有していても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の陰極線管の利用分野は特に限定されず、例えばテレビジョンまたはコンピューターディスプレイ等のカラー受像管として広範囲に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る陰極線管の概略を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る陰極線管に内蔵される電子銃構体の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る陰極線管に内蔵される電子銃構体のカップ状電極の概略形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る陰極線管に内蔵される電子銃構体のカップ状電極に外力が加わったときの力の向きを示す模式図である。
【図５】従来の陰極線管に内蔵される電子銃構体のカップ状電極に外力が加わったときの変形の様子を示す模式図である。
【図６】従来の陰極線管に内蔵される電子銃構体のカップ状電極の概略形状を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る陰極線管に内蔵される電子銃構体において、支持部の埋設部をカップ状電極の電子ビーム通過孔が設けられた平面と平行としたカップ状電極の概略形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…フェース部
２…ファンネル部
３…ネック部
４…電子銃構体
４ａ…電子ビーム
５…偏向ヨーク
６…陰極
７…制御電極
８…加速電極
９…集束電極
１０…集束電極
１１…陽極
１２…電子ビーム通過孔
１３…シールドカップ
１４…スプリング
１５ａ，１５ｂ…カップ状電極
１６ａ，１６ｂ…開放端
１７ａ，１７ｂ…電極端面
２０ａ，２０ｂ…支持部
２１ａ，２１ｂ…埋設部
２２ａ，２２ｂ…傾斜部
３０…絶縁支持体
【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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