JP2003031154A - 陰極線管用電子銃、陰極線管用電子銃の製造方法 - Google Patents
陰極線管用電子銃、陰極線管用電子銃の製造方法Info
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Abstract
ることなく、所望の電子ビーム変調効果を得ながら、電
極の歪みによる電子レンズの歪みを防止する。 【解決手段】 G4電極10が、中心軸とほぼ垂直な面
において第1の筒状電極13と第2の筒状電極14の2
つに分離され、その相互間に、スリットが設けられた略
筒状の接続部材12が設けられ、接続部材12によって
筒状電極13と14とが相互に導通している。
Description
に関し、特に電子銃の高周波磁界透過特性を向上させる
ための技術に関するものである。
管のネック管部の拡大断面図を示す。
された電子銃にネック管3の外部から速度変調コイル2
0によって磁界変調をかけ、電子ビームのいわゆる速度
変調を行って、フォーカス性能の向上を図っているのが
現在の進んだディスプレイ技術である(特開平10−7
4465号公報)。カソード7から出射した電子ビーム
(図示せず)が蛍光体スクリーン面(図示せず)に到達
するまでに、速度変調コイル20、コンバージェンスヨ
ーク23、偏向ヨーク24等により発生する交流磁界に
より電子ビーム軌道が変調される。
ンネルコーン部に装着され、交流磁界を発生して電子ビ
ーム軌道を偏向することにより、陰極線管蛍光体スクリ
ーン面を電子ビームで走査する。コンバージェンスヨー
ク23は、陰極線管のネック管3の外側に装着され、交
流磁界を発生して電子ビーム軌道を偏向することによ
り、ラスター歪と色ズレを補正する。速度変調コイル2
0は、陰極線管のネック管3の外側に装着され、交流磁
界を発生して電子ビームの走査速度を変調することによ
り、蛍光体スクリーン面上での高輝度部の低輝度部への
はみ出しを防ぎ、画像をシャープにする。
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。このため、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電子銃の金属部品に
よって、この交流磁界が減衰を受け、所望の電子ビーム
変調を得られないという問題があった。
って生成された交流磁界19の一部は、第2陽極電極1
1(G5電極)を通過する。コンバージェンスヨーク2
3によって生成された交流磁界22は、第2陽極電極1
1を通過する。速度変調コイル20は第1陽極電極9
(G3電極)と集束電極10(G4電極)との中間に配
置されており、速度変調コイル20によって生成された
交流磁界21(4〔MHz〕程度)は第1陽極電極9と
集束電極10を通過する。これらの金属電極を通して電
子ビームに交流磁界をかける際、金属電極部に渦電流が
発生する。また、交流磁界の周波数が高くなればなるほ
ど、この渦電流損は大きくなるため、高周波変調域にお
いて磁界による電子ビーム軌道の変調効果が減少する。
2000−188067号公報には、カソードを収容し
たG1電極、G2電極、G3電極、G4電極、G5電極
が順次配列され、G3電極とG4電極との間に主電子レ
ンズを形成する電子銃において、G3電極の一部にコイ
ル状部を設けることにより、速度変調磁界を透過させて
渦電流損を低減する技術が開示されている。また、特開
昭61−29047号公報には、インライン型電子銃の
電子ビーム射出側先端に取り付けられた非磁性材からな
る有底円筒状集中磁極の筒側部に複数のスリットを穿設
することにより、筒側部を貫通する磁界により発生する
渦電流損を防止する技術が開示されている。
記載されたスリットを設ける技術を、底部を有さない円
筒電極の相互間に電子レンズを形成する電子銃に適用す
ると、円筒状の金属部材にスリットを形成する際に当該
電極が変形してしまう。その結果、電極間に形成される
電子レンズに歪みが生じ、電子レンズを通過した電子ビ
ームの集束作用が所望のものとならず、蛍光面上で観察
される電子ビームスポット形状がゆがんでしまい、解像
度に悪影響を及ぼす。通常、円筒電極の場合、電極真円
度が99.8〔%〕を下回ると、電子レンズの歪の影響
が電子ビームスポットに現れる。円筒電極にスリットを
穿設すると、電極の真円度が97〜98〔%〕にまで悪
化するため、実用に耐えないものとなる。特開平200
0−188067号公報に記載のコイル状電極において
も、真円度が99.8〔%〕以上になるようにコイルを
形成することは容易ではなく、また、コイル自体が重力
により若干垂れ下がるという問題も生じるため、電極の
真円度低下に起因する電子ビームスポット形状のゆがみ
の問題は避けることができない。
になされたものであり、外部からの磁界変調に対して、
この磁界の透過を妨げることなく、所望の電子ビーム変
調効果を得ながら、電極の歪みによる電子レンズの歪み
を発生させることなく、良好なビームスポット形状を実
現できる、高解像度で、解像度のばらつきの小さい陰極
線管用電子銃を提供することを目的とする。
は、内部を電子ビームが通過する筒状の電極が複数個配
列され、前記電極の各々が、前記電極の側部に設けられ
たサポート部によりサポートロッドに固定されている陰
極線管用電子銃であって、前記電極の少なくとも1つ
が、前記電極の中心軸とほぼ垂直な面において少なくと
も2つに分離されており、前記分離された電極の相互間
に、スリットが設けられた略筒状の接続部材が設けら
れ、前記接続部材によって前記分離された電極が相互に
導通していることを特徴とするものである。
ット部を変調磁界が通り抜けるので渦電流損を低減する
ことができる。また、両端部に電子レンズを形成する電
極を少なくとも2つに分離し、その間にスリットを設け
た接続部材を配置する構造を有するので、電極にスリッ
トを形成する際に電極がゆがむという問題を回避するこ
とができ、電子レンズを形成する電極端面の真円度を高
く保つことができる。このように、電子レンズを形成す
る電極の部分とスリットを設けた接続部材とを別々に成
型した後に一体化することで、電子レンズを形成する電
極の変形による電子レンズの歪みを防止することができ
る。本発明によれば、主電子レンズを形成する電極の真
円度はスリットのない電極と同様に99.8〔%〕を上
回るため、電子レンズの歪の影響が電子ビームスポット
に現れることがない。
は、前記中心軸と垂直な断面の形状が前記分離された電
極の断面形状と相似形である筒体からなるものである。
が通り抜けるので渦電流損を低減することができるとと
もに、電子レンズを形成する電極の部分とスリットを設
けた接続部材とを別々に成型した後に一体化すること
で、電子レンズを形成する電極の変形による電子レンズ
の歪みを防止することができる。また、分離された電極
と接続部材の中心軸断面形状が相似形であるので、互い
の端部をつき合せて固定したり、どちらか一方を他方に
挿入して固定したりすることができ、電極の組み立てが
容易である。
は、前記中心軸を通る面またはその面と平行な面を挟ん
で対向する2つの部分からなるものである。
部材は電子レンズの形成に寄与しないため、製造コスト
の高い、高精度の深絞りによる成型は不要である。その
かわりに、筒状の接続部材を、中心軸を通る面で少なく
とも2つの部分に分離することで、単純なプレス加工で
形成することができる。
は、前記接続部材の2つの部分の各々と一体となってい
るものである。
筒形状の電極部の側部に別部材であるサポート部を溶接
により固定していたが、本発明では、接続部材を2つの
部分に分けることにより、単純なプレス加工でサポート
部を接続部材と一体に形成することができる。これによ
り、部品点数を削減でき、より安価に製造できる。ま
た、溶接箇所の存在は、陰極線管内における異物の発生
や不要な放電の原因となっていたが、本発明によれば溶
接点の数を減らすことができる。また、それによりコス
ト低減も図れる。
2つの部分は、前記接続部材の前記中心軸方向の端部に
おいて前記接続部材と一体となっている連結部によって
連結されているものである。
の部品として単純なプレス工程により、安価に部品を成
型することができる。部品点数を削減でき、より低コス
ト化を図ることができる。
前記サポート部の前記中心軸方向の端部において、前記
サポート部と一体となっているものである。
り、連結部とサポート部との接続箇所を折り曲げ加工す
るだけで接続部材を略筒状に成型することができるの
で、接続部材の成型が容易である。
前記中心軸と垂直な断面における内径は、2つに分離さ
れた前記電極の外径とほぼ等しく、前記接続部材の前記
中心軸方向の両端部に、2つに分離された前記電極の各
々の端部が挿入されて、前記接続部材と前記電極とが導
通しているものである。
筒状に形成した接続部材が両端に挿入された電極を挟ん
で固定するような構造となるので、両部材の固定が容易
である。さらに、接続部材にサポート部材を設けること
により、両端部の電極にはサポート部材を設けなくても
よい。
は、前記中心軸を通る面とほぼ平行な平板部と、前記接
続部材の周方向の端部につながる根元部とを有してお
り、前記中心軸を通る面を挟んで対向する2つのサポー
ト部の、前記根元部が対向する部分の相互の間隔をD
c、前記平行部が対向する部分の相互の間隔をDsとす
ると、Dc<0.8〔mm〕<Dsの関係が成り立つも
のである。
体成型した場合、分離した接続部材の根元部の相互間の
ギャップDcが大きいと、絶縁体であるサポートロッド
が帯電し、発生した電界が根元部間のギャップから浸透
して内部を通過する電子ビームに影響を与え、蛍光面上
で観察される電子ビームスポット形状がゆがんでしま
い、解像度に悪影響を与える。この影響は、接続部材間
のギャップが0.8〔mm〕を超えると顕著になる。一
方、対向するサポート部の相互間隔Dsは、小さすぎる
とサポートロッドに対する固定が弱くなるため、0.8
〔mm〕より大きいことが好ましい。すなわち、サポー
ト部の根元部を内側に折り曲げるようにして、Dc<
0.8〔mm〕<Dsとすることで、サポートロッドの
帯電による電位の変化の影響を受けにくい構造とするこ
とができる。
の陰極線管用電子銃を製造する方法であって、板材に打
ち抜き加工およびプレス加工を施すことにより、前記接
続部材の2つの部分と前記連結部と前記サポート部とを
一体に成形し、前記接続部材に前記スリットを形成し、
前記接続部材が所定の曲面となるようにし、次に、前記
サポート部と前記連結部とがほぼ90°をなすように前
記サポート部と前記連結部との境界線において折り曲げ
加工を行うことにより、前記接続部材の2つの部分が対
向して略筒形状を形成するようにし、次に、前記接続部
材の前記中心軸方向の両端部に2つに分離された前記電
極の各々の端部を挿入して、前記接続部材と前記電極と
が導通するようにし、次に、前記サポート部を前記サポ
ートロッドに固定する、陰極線管用電子銃の製造方法。
よび電極の組み立てが容易である。
ーム陰極線管に適用した場合の実施の形態について、図
面を用いて説明する。
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を持つ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。
電子銃4は、カソードを収容したカップ状のG1電極
(制御電極)7、G1電極7と底部同士を向き合わせた
カップ状のG2電極(加速電極)8、G2電極8の開口
部と所定間隔をあけて配置された筒状のG3電極(第1
陽極電極)9、G3電極9との間に主レンズを形成する
G4電極(集束電極)10、G4電極10の先端部を包
囲するG5電極(第2陽極電極)11が配列され、各々
の電極がサポート部によりサポートロッドに固定されて
いる。G4電極10とG5電極11との間で、かつG5
電極11の内部には、電子レンズが形成される。
2の筒状電極14とに2分割されるとともに、それらの
間に複数個のスリットを設けた接続部材12が設けられ
て両電極が電気的に導通しており、その内部に等電位空
間を形成している。
図2は中心軸断面図(図1のA−A'断面図)をそれぞ
れ示す。ここで「中心軸」とは、筒状電極の中心軸をい
い、陰極線管または電子銃の管軸とほぼ一致するもので
ある。インライン電子銃の場合には、中央の電子ビーム
の中心軸をいう。接続部材12は、中心軸断面形状が円
筒形をしており、側面に複数個のスリット15が設けら
れている。第1の筒状電極13と第2の筒状電極14
は、接続部材12の両端にそれぞれ挿入され、溶接によ
って固定されている。接続部材12の側面にはサポート
部16が設けられており、サポート部16は2本のサポ
ートロッド18に固定されている。接続部材12の内径
と、第1の筒状電極13および第2の筒状電極14の外
径とは、ほぼ同じである。
軸を通る面を挟んで対向する第1の部分12aと第2の
部分12bとに分離されており、第1の部分12aと第
2の部分12bの各々の周方向の端部からサポート部1
6がそれぞれのびている。サポート部16は、接続部材
12との接続箇所の根元部19と、中心軸を通る面とほ
ぼ平行な平板部20とからなる。接続部材12は、サポ
ート部16の中心軸方向の一端部に設けられた連結部1
7によって連結され、1つの部品として形成されてい
る。
曲げられており、絶縁体であるサポートロッド18の帯
電による電位の変化の影響を電子ビームが受けにくい構
造となっている。図2中の長さDcは根元部19の相互
間距離を、長さDsは平板部20の相互間距離をそれぞ
れ示す。
方向から見た図である。図5は管軸方向に連結部17と
反対の側から見た図、図6と図7はそれぞれ90°異な
る方向からみた側面図である。
割しても、接続部材12がサポート部16と一体化した
ものであるため、コストに大きな影響を与える部品点数
の増加を抑制できる。また、筒状電極13、14と接続
部材12との溶接箇所が4箇所で足りるため、コスト、
ならびに陰極線管内の異物の発生と放電に大きな影響を
与える溶接点数の増加も抑制できる。
チ)、ネック管径φ29.1〔mm〕の投写管用モノク
ローム陰極線管に適用する場合の好ましい一実施例を示
す。
ステンレス鋼であり、長さが10〔mm〕、内径が1
0.4〔mm〕であり、幅が0.6〔mm〕のスリット
15を2つの部分のそれぞれにつき5個、計10個設け
てある。この場合、スリット15の幅が0.8〔mm〕
より大きいと、電子ビームが外部電界の影響を受けやす
くなるので好ましくない。
り、変調磁界の周波数(横軸)と磁界変調(縦軸)との
関係を示す。ここで「磁界変調」とは、蛍光体スクリー
ン面上に縦縞を映し出す画像信号である矩形信号を陰極
線管に入力した場合において、速度変調をかけた時とか
けない時とで、蛍光体スクリーン面上の縦線の幅がどれ
だけ変化したかを示すものであり、この値が大きいほど
磁界変調の効果が大きいことを示す。図13において、
曲線aはスリット15を設けない従来の電子銃の場合
を、曲線bは本発明の電子銃の場合をそれぞれ示す。本
発明の電子銃は、広い周波数帯域にわたって従来例より
も大きな磁界変調効果が得られることがわかる。
ャップDcが大きいと、絶縁体であるサポートロッドが
帯電し、発生した電界がギャップから浸透して内部を通
過する電子ビームに影響を与え、蛍光面上で観察される
電子ビームスポット形状がゆがみ、解像度に悪影響を与
える。この影響は、ギャップDcが0.8〔mm〕を超
えると顕著になる。一方、平板部20の間隔Dsは、小
さすぎるとサポートロッドに対する固定が弱くなるた
め、0.8〔mm〕より大きいことが好ましい。サポー
ト部材16の根元部19を内側に折り曲げ、Dc<0.
8〔mm〕<Dsとすることで、サポートロッドの帯電
による電位の変化の影響を受けにくい構造とすることが
できる。
明する。
を経て接続部材12が成形されていく様子を示す。
(両端部を波線で省略して図示)に打ち抜き加工を施
す。接続部材12の2つの部分12aと12bと、連結
部17と、サポート部16とを一体に成形するととも
に、接続部材12の2つの部分12aと12bにスリッ
ト15を形成する。この工程をさらに複数の工程に分
け、スリット15の打ち抜き、2つの部分12aと12
bとの間の孔の打ち抜き、2つの部分12aと12bの
打ち抜きを別々に行ってもよい。
施す。プレス加工により、接続部材12の2つの部分1
2aおよび12bを所定の曲面(ほぼ半円の円弧状)に
するとともに、サポート部16に根元部19と平板部2
0とを形成する。図10はA−A’断面を示す。この工
程をさらに複数の工程に分け、根元部19の曲げと、2
つの部分12aと12bの曲げを別々に行ってもよい。
また、上記の打ち抜き工程と同時に行ってもよい。
工を施す。接続部材12の2つの部分12a、12bの
それぞれと連結部17とがほぼ90°をなすように、接
続部材12の2つの部分12a、12bと連結部17と
の境界線において折り曲げることにより、接続部材12
の2つの部分12aと12bとが対向して略筒形状を形
成するようにする。
部において接続部材12を板材30から切り離し、接続
部材12が完成する。
続的に示す図であり、帯状の板材30が矢印の方向に移
動していく過程で、打ち抜き加工、半円曲げ加工、コの
字曲げ加工、切断加工が施されていく様子を示す。
方向の両端部に、2つに分離された電極の各々の端部を
挿入して溶接する。そして、他の電極とともに、サポー
ト部をサポートロッドに固定することにより電子銃が完
成する。
用した場合について説明したが、カラー陰極線管に適用
することもできる。インライン型の電子銃に適用する場
合には、スリットを設けた接続部材の断面を長円形に形
成すればよい。また、スリットを設けた接続部材を配置
する位置は、速度変調コイルが設けられる位置に限られ
ず、他のコイルからの磁界の透過性を向上させたい位置
や、外部磁界による熱の発生を低減したい箇所に設けて
もよい。
部材を容易に製造できるという点で優れたものである
が、電極の真円度の確保や渦電流損の低減といった点か
らは、必ずしも上記形態に限られるものではない。
中心軸と垂直な断面の形状が分離された電極の断面形状
と相似形である筒状体からなるものであってもよい。ま
た、接続部材は、中心軸を通る面を挟んで対向する2つ
の部分からなるものでなくてもよく、3つ以上の部分に
分かれていてもよい。また、接続部材は、中心軸断面が
筒状でなくてもよく、たとえば平板にスリットを設け、
2枚の平板で電極を挟むとともに、平板をサポートロッ
ドに固定する構成としてもよい。特にインライン電子銃
の場合、電極の中心軸断面が長円形であり、インライン
面と平行な面を2面有するので、これらの面の各々に平
板を密着させて電極を挟んで固定する構成をとることが
できる。
接続部材に溶接等により固定するものであってもよい。
連結部も、サポート部材と別部材のものを溶接等により
固定するものであってもよい。また、連結部は必ずしも
必要ではなく、2つ以上の接続部材の各々を個別に電極
およびサポートロッドに固定してもよい。
磁界変調の透過を妨げることなく、所望の電子ビーム変
調効果を得ながら、電極の歪みによる電子レンズの歪み
を発生させることなく、良好なビームスポット形状を実
現できる、高解像度で、ばらつきの少ない陰極線管用電
子銃を提供することができる。
の形状を示す図
した図
Claims (9)
- 【請求項1】 内部を電子ビームが通過する筒状の電極
が複数個配列され、前記電極の各々が、前記電極の側部
に設けられたサポート部によりサポートロッドに固定さ
れている陰極線管用電子銃であって、 前記電極の少なくとも1つが、前記電極の中心軸とほぼ
垂直な面において少なくとも2つに分離されており、前
記分離された電極の相互間に、スリットが設けられた接
続部材が設けられ、前記接続部材によって前記分離され
た電極が相互に導通していることを特徴とする陰極線管
用電子銃。 - 【請求項2】 前記接続部材は、前記中心軸と垂直な断
面の形状が前記分離された電極の断面形状と相似形であ
る筒体からなる、請求項1に記載の陰極線管用電子銃。 - 【請求項3】 前記接続部材は、前記中心軸を通る面ま
たはその面と平行な面を挟んで対向する2つの部分から
なる、請求項1に記載の陰極線管用電子銃。 - 【請求項4】 前記サポート部は、前記接続部材の2つ
の部分の各々と一体となっている、請求項3に記載の陰
極線管用電子銃。 - 【請求項5】 前記接続部材の2つの部分は、前記接続
部材の前記中心軸方向の端部において前記接続部材と一
体となっている連結部によって連結されている、請求項
3に記載の陰極線管用電子銃。 - 【請求項6】 前記連結部は、前記サポート部の前記中
心軸方向の端部において、前記サポート部と一体となっ
ている、請求項5に記載の陰極線管用電子銃。 - 【請求項7】 前記接続部材の前記中心軸と垂直な断面
における内径は、2つに分離された前記電極の外径とほ
ぼ等しく、前記接続部材の前記中心軸方向の両端部に、
2つに分離された前記電極の各々の端部が挿入されて、
前記接続部材と前記電極とが導通している、請求項6に
記載の陰極線管用電子銃。 - 【請求項8】 前記サポート部は、前記中心軸を通る面
とほぼ平行な平板部と、前記接続部材の周方向の端部に
つながる根元部とを有しており、 前記中心軸を通る面を挟んで対向する2つのサポート部
の、前記根元部が対向する部分の相互の間隔をDc、前
記平行部が対向する部分の相互の間隔をDsとすると、 Dc<0.8〔mm〕<Ds の関係が成り立つ、請求項4に記載の陰極線管用電子
銃。 - 【請求項9】 請求項6に記載の陰極線管用電子銃を製
造する方法であって、 板材に打ち抜き加工およびプレス加工を施すことによ
り、前記接続部材の2つの部分と前記連結部と前記サポ
ート部とを一体に成形し、前記接続部材に前記スリット
を形成し、前記接続部材が所定の曲面となるようにし、 次に、前記サポート部と前記連結部とがほぼ90°をな
すように前記サポート部と前記連結部との境界線におい
て折り曲げ加工を行うことにより、前記接続部材の2つ
の部分が対向して略筒形状を形成するようにし、 次に、前記接続部材の前記中心軸方向の両端部に2つに
分離された前記電極の各々の端部を挿入して、前記接続
部材と前記電極とが導通するようにし、 次に、前記サポート部を前記サポートロッドに固定す
る、陰極線管用電子銃の製造方法。
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