JP3984528B2 - 全長を短縮した電子銃およびこれを用いた陰極線管装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子銃および陰極線管装置に関し、特に、電子銃の全長を短縮する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）や液晶ディスプレイ等の平面型ディスプレイ装置の普及が著しい。この流れを受けて、陰極線管装置についても、奥行き寸法の短縮が求められている。かかる課題に対して、偏向ヨークを改良することによって電子ビームの偏向角を拡大し、陰極線管装置の全長を短縮することが試みられている。
【０００３】
また、電子銃を短縮することによって、陰極線管装置の全長を短縮する技術についても検討がなされており、かかる技術には、例えば、特開平２−５６８３６号公報に開示の電子銃構体がある。通常、電子銃の陰極、制御電極及び加速電極は別個にマルチフォームロッドに固定されるのに対して、当該公報においては、これら電極を一体としてマルチフォームロッドに固定することによって、電子銃の短縮を図っている。以下、電子銃の陰極、制御電極及び加速電極からなる部分を３極部という。
【０００４】
図１０は、前記公報に開示の３極部の構造を示す断面図である。図１０に示すように、従来公報に係る３極部は、熱陰極１０１、制御電極１０６及び加速電極１０８を備えている。熱陰極１０１を加熱するヒータ１０２は、熱の発生および放射効率を高くするために管軸方向に長手の構造を有し、その長さは３〜５ｍｍである。
【０００５】
ヒータ１０２は、筒状のスリーブ１０３に外囲されており、スリーブ１０３は筒状のブッシュ１０４に外囲、支持されている。ブッシュ１０４は、カソードサポート１０５に挿嵌されている。また、カソードサポート１０５の管軸方向スクリーン側には、制御電極１０６が配置され、制御電極１０６の更に管軸方向スクリーン側には絶縁スペーサ１０７が配置されている。
【０００６】
加速電極１０８は、カップ形状となっている。加速電極１０８の内部には、カップの底から、絶縁スペーサ１０７、制御電極１０６、カソードサポート１０５の順に格納されている。これらの部材は、電極押さえ部品１０９が加速電極１０８に挿嵌されることによって、加速電極１０８内に固定される。
ここで、前記ヒータは、スリーブ１０３内に、スリーブ１０３に接触しないように、ヒータ支持金具１１０によって支持されている。このようにすれば、３極部を構成する各電極間の距離を精度よく維持しつつ、電子銃の全長を短縮することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術に係る電子銃のヒータ支持金具１１０から加速電極１０８までの全長は、１２〜２０ｍｍ程度にもなるため、電子銃を更に短縮することができれば、陰極線管装置全体の更なる全長短縮を図ることができると期待される。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、管軸方向について全長を短縮した電子銃および陰極線管装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、貫通孔を有する絶縁基板と、前記貫通孔に挿設され、熱陰極とヒータとを有する陰極構体と、前記絶縁基板上の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側に、配設される薄板状の複数の給電部材と、前記ヒータを前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第１の導電性支持部材と、前記熱陰極を前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第２の導電性支持部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、陰極構体の一部をなすヒータが、第１及び第２の導電性支持部材を介して、絶縁基板によって支持されることになる。従って、前記従来公報におけるヒータ支持金具１１０のような支持部材を省くことができるので、電子銃の全長を短縮することができる。
また、第１及び第２の導電性支持部材は、給電部材から電力の供給を受けて、これを熱陰極やヒータに供給する役割も兼ねている。本発明に係る電子銃は、この意味においても、全長の短縮を図ることができる。
【００１１】
また、このような構成をとることによって、陰極構体に取り付けられた第１及び第２の導電性支持部材を給電部材に取り付ける際に、制御電極と陰極構体との距離を調節することができるので、優れた組み立て精度を有する電子銃を歩留まりよく製造することができる。
更に、第１及び第２の導電性支持部材を切断することによって、陰極構体のみを容易に取り外せるので、容易に部品解体することができ、よりリサイクルに適した構成となっている。
【００１２】
なお、上記において、給電部材を平板上であるとすれば、電子銃の全長に対する給電部材の寄与を低減することができるので、結果として、電子銃の全長を短縮することができる。
また、前記第１の導電性支持部材や第２の導電性支持部材は、前記絶縁基板の貫通孔に挿通された状態で陰極構体を支持することとしても良い。このようにすれば、これら導電性支持部材の全長を短縮して、陰極構体を安定に支持することができる。これと同時に、導電性支持部材における、無駄な電力消費を削減して省エネルギー化を図ることもできる。
【００１３】
また、本発明に係る電子銃は、前記絶縁基板は平板状であって、前記貫通孔は、前記絶縁基板の主面に開口を有しており、前記給電部材は、前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側の主面に、配設されていることを特徴とする。このようにすれば、電子銃の全長に対する絶縁基板の寄与を低減して、電子銃の全長を短縮することができる。
【００１４】
また、本発明に係る電子銃は、前記第２の導電性支持部材は、前記貫通孔内で前記絶縁基板から離間していることを特徴とする。このようにすれば、熱陰極からの金属蒸気が貫通孔の内壁に付着した場合であっても、良好な絶縁状態を保つことができる。したがって、短絡による電子銃の不具合を防止して、その寿命を伸ばすことができる。
【００１５】
また、本発明に係る電子銃は、前記絶縁基板は、その外周面において、導電性部材に覆われていない部分を有することを特徴とする。このようにすれば、前記従来公報のように、陰極構体の全周が導電性部材によって囲繞されている場合との比較において、陰極構体と導電性部材との間の静電容量を低減することができるので、電子銃の応答性能を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る電子銃は、前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、かつ、前記陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置において、電子ビーム通過孔を有する制御電極を備えることを特徴とする。
また、この場合において、前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、かつ、前記制御電極を支持する制御電極支持部材を備えることとするのが好適である。このように制御電極を配置すれば、やはり、電子銃の全長を短縮することができる。
【００１７】
また、前記制御電極支持部材は導電性部材であって、前記第２の導電性支持部材と、管軸方向に重ならないように配設されていることとするのが望ましい。このようにすれば、制御電極支持部材と第２の導電性支持部材との間の静電容量を低減することができるので、電子銃の応答性能を向上させることができる。
また、本発明に係る電子銃は、前記制御電極について、前記絶縁基板とは反対側に、配設されており、かつ、前記陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置に、電子ビーム通過孔を有する加速電極を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、この場合において、前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、かつ、前記加速電極を支持する加速電極支持部材を備えることとするのが望ましい。このように加速電極を配置すれば、やはり、電子銃の全長を短縮することができる。
また、本発明に係る電子銃は、互いに接続される前記給電部材と前記第１の導電性支持部材は、管軸方向からの平面視において、長手方向を同じくすることを特徴とする。このようにすることによって、前記給電部材と前記第１の導電性支持部材とを固着するための接触面積を確保しつつ、絶縁基板上の給電部材の面積を低減することができる。したがって、給電部材と他の電極との間の静電容量を低減して、電子銃の応答性能を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る電子銃は、前記貫通孔は、前記熱陰極からの金属蒸気が当該貫通孔の内部を通過するのを妨げる遮蔽部を有することを特徴とする。このようにすることによって、金属蒸気が貫通孔の内壁や導電性支持部材などに、金属が付着して、電極間の短絡が発生するのを防止することができる。
ここで、例えば、前記遮蔽部は、前記貫通孔の内側面を前記貫通孔の内側に突出させた凸部であることとしても良い。このようにすれば、新たな部材を付け加えることなく、前記遮蔽部を設けることができる。したがって、本発明に係る電子銃の組立工程を複雑化させることなく、上記のように短絡を防止する効果を得ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る電子銃は、前記貫通孔の近傍において、前記給電部材と前記絶縁基板との間に間隙が設けられていることを特徴とする。このような間隙には、金属蒸気が入り込み難いので、貫通孔の内壁に金属が付着し難い。また、貫通孔の内壁に金属が付着することによって電極間の短絡が発生するためには、かかる間隙を設けた分、より広い面積にわたって金属が付着しなければならないことになる。このような付着が起こるためには長時間を要するので、その結果として、電子銃の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明に係る電子銃は、前記複数の給電部材は、すべて同一の材質からなっていることを特徴とする。このようにすることによって、給電部材をステムピンに溶接するための溶接条件を揃えることができるので、溶接設備を簡略化するとともに溶接作業を効率化することができる。
また、これら給電部材を絶縁基板に溶接するための溶接条件についても、同様に、同一条件とすることができるので、設備の簡略化と作業の効率化を図って、電子銃の製造コストを低減することができる。
【００２２】
また、本発明に係る電子銃は、前記材質は、ステンレス系合金、ニッケル系合金、またはコバール系合金のいずれかであることを特徴とする。電子銃の性能や製造コスト、材料コスト等を考慮すれば、給電部材にこれらの金属材料を用いるのが好適である。
また、本発明に係る電子銃は、前記給電部材は、前記絶縁基板上に形成された回路パターンであることを特徴とする。このようにすることによって、熱陰極やヒータに電力を供給するための回路を小型して、電子銃の全長を短縮することができる。
【００２３】
また、本発明に係る電子銃は、前記絶縁基板が前記給電部材を迎える凹部を有しており、前記給電部材は当該凹部に嵌め込まれていることを特徴とする。かかる構成に代表されるように、必要な凹凸を絶縁基板に設けることによって、いわゆるガイドピン規制やガイド溝規制を行い、制御電極を組み込む際の位置決めをおこなうことができる。また、絶縁基板の主面や側面に凹凸を設ければ、制御電極に設けられている電子ビーム通過孔の偏心を規制したり、熱陰極と制御電極との間の距離を調整したりすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る電子銃は、互いに同じ方向に向いた貫通孔をそれぞれ備え、インライン方向に配列されている、３つの絶縁基板と、互いに同じ向きに電子ビームを射出し、それぞれ前記貫通孔に挿設され、熱陰極とヒータとを備える、３つの陰極構体と、前記絶縁基板毎に設けられ、前記絶縁基板上の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側に、配設される薄板状の給電部材と、前記絶縁基板毎に設けられ、前記ヒータを前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第１の導電性支持部材と、前記絶縁基板毎に設けられ、前記熱陰極を前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第２の導電性支持部材と、前記各絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、前記各陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置ごとに、電子ビーム通過孔を有する制御電極と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
このようにすれば、上記と同様にして、カラー受像管装置に用いられる電子銃の全長を短縮することができる。この場合において、制御電極が３つの陰極ユニットの間で共通して用いられるので、制御電極によって陰極ユニットの位置規制をおこなうとともに、電子銃の部品点数を削減することができる。なお、この場合において、前記各絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に配設されており、前記制御電極を支持する制御電極支持部材を備えることとしてもよい。
【００２６】
また、本発明に係る陰極線管装置は、貫通孔を有する絶縁基板と、熱陰極とヒータとを有する陰極構体と、前記絶縁基板上の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側に、配設される複数の給電部材と、前記ヒータを前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第１の導電性支持部材と、前記熱陰極を前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第２の導電性支持部材と、を備える電子銃を備えていることを特徴とする。このようにすれば、上述のように全長を短縮された電子銃を適用して、薄型の陰極線管装置を提供することができる。
【００２７】
また、カラー陰極線管装置にあっては、互いに同じ方向に向いた貫通孔をそれぞれ備え、インライン方向に配列されている、３つの絶縁基板と、互いに同じ向きに電子ビームを射出し、それぞれ熱陰極とヒータとを備える、３つの陰極構体と、前記絶縁基板毎に設けられ、前記絶縁基板上の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側に、配設される給電部材と、前記絶縁基板毎に設けられ、前記ヒータを前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第１の導電性支持部材と、前記絶縁基板毎に設けられ、前記熱陰極を前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第２の導電性支持部材と、前記各絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、前記各陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置ごとに、電子ビーム通過孔を有する制御電極とを備える電子銃を備えていることとしても良い。このようにすれば、上述のような電子銃を適用して、薄型のカラー陰極線管装置を提供することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子銃及び陰極線管装置の実施の形態について、図面を参照しながら、説明する。
［１］ 第１の実施の形態
［１−１］ 陰極線管装置の構造
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る陰極線管装置の側面図であって、その一部が切り欠かれて断面が示されている。図１に示すように、本実施の形態に係る陰極線管装置は、ファンネル２とパネル３とからなる外囲器を有している。ファンネル２のネック部２ａの内部には、電子銃１が収納されている。また、パネル３の内面には、青、緑、及び赤の蛍光体が塗布されており、蛍光体スクリーン４が形成されている。
【００２９】
電子銃１は、入力信号を受け付けると、上記各色の蛍光体に対応する電子ビーム５を出射する。当該電子ビーム５は、シャドウマスク６に形成された開孔を通過して、蛍光体スクリーン４に到達する。蛍光体スクリーン４は、電子ビーム５が入射すると、蛍光を発して画像を表示する。
電子銃１は、熱陰極、制御電極、加速電極、およびその他のグリッド電極を備えている。以下において説明するように、前記熱陰極と制御電極とは一体化されている。また、熱陰極を含む陰極構体は、絶縁基板と一体化されて、陰極ユニットを構成している。
【００３０】
［１−２］ 陰極ユニット等の構造
図２は、一体化された前記陰極ユニットと制御電極の構造を示す図であって、図２（ａ）は、当該部材を蛍光体スクリーン４側から見た図である。また、図２（ｂ）は、当該部材を図２（ａ）におけるＸ−Ｘ線で切ったときの断面図である。図２（ｃ）は、当該部材を図２（ａ）の矢印Ａ方向から見た図である。そして、図２（ｄ）は、当該部材をステム側から見た図である。
【００３１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、当該部材は平板矩形状の絶縁基板１０を備えている。絶縁基板１０の主面中央にはほぼ矩形の貫通孔１０ａが形成されている。貫通孔１０ａの内部には陰極構体１１が挿設されている。この場合において、陰極構体１１は、絶縁基板１０に接触しないように支持されている。
本実施の形態において、絶縁基板１０の大きさは、縦５ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ１ｍｍである。なお、絶縁基板１０の厚さは、機械的強度を保つことができる範囲で極力薄くすることが好ましく、そうすることによって管軸方向への長さをより短縮することができる。また、貫通孔１０ａの形状は矩形状に限らず円形状であっても良い。
【００３２】
図３は、陰極構体１１の構造を示す図であって、図３（ａ）は陰極構体１１の側面図である。図３（ａ）に示すように、陰極構体１１は円盤状の熱陰極部１１ａと円柱状のヒータ部１１ｂを備えている。熱陰極部１１ａは含浸型陰極である。ここで、熱陰極部１１ａの厚さは０．５ｍｍであり、ヒータ部１１ｂの管軸方向の長さは２ｍｍである。
【００３３】
図３（ｂ）は、ヒータ部１１ｂを図３（ａ）の線Ｙ−Ｙで切った断面図である。図３（ｂ）に示すように、ヒータ部１１ｂは、円筒状の絶縁ブロック１１ｂ２を備えている。絶縁ブロック１１ｂ２の内部には、アルミナ粉末が充填されて、焼結固化される。この際、ヒータコイル１１ｂ１が、アルミナ粉末に埋め込まれて、固定される。従って、ヒータコイル１１ｂ１が通電されると、熱陰極１１ａが加熱されるので、電子が放出される。
【００３４】
本実施の形態においては、ヒータコイル１１ｂ１として、通常のブラウン管に使用される０．６５Ｗ型（電圧６．３Ｖ、電流１００ｍＡ）のヒータコイルであって、タングステンにレニウムを少量含有したヒータコイルを用いている。
また、ヒータコイル１１ｂ１は、前記断面内においてＳ字状に屈曲配置されている。こうすることによって、更に、陰極ユニットの全長を短縮することができる。なお、ヒータコール１１ｂ１は、十分な発熱量を確保することができるのであれば、前記断面内においてどのような配置をとっても良く、また、材質も問わない。
【００３５】
さて、図２（ｂ）に示すように、絶縁基板１０の蛍光体スクリーン４側の主面（以下、「第１の主面」という）１０Ｕには、前記貫通孔１０ａを挟んで互いに対向するようにスペーサ１２ａ、１２ｂが配設されている。スペーサ１２ａ、１２ｂは、絶縁体からなり、本実施の形態においては直方体形状となっている。
絶縁基板１０とスペーサ１２ａ、１２ｂとを挟み込むようにして、断面コの字状の制御電極１３が配設されている。制御電極１３は、コバール系合金（ＦｅＮｉＣｏ）製である。制御電極１３の前記貫通孔１０ａと対向する箇所には電子ビーム通過孔１３ａが設けられている。制御電極１３の絶縁基板１０の主面に平行な部分は、幅１．０ｍｍ、長さ５．２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。また、電子ビーム通過孔１３ａの口径は、０．５ｍｍである。
【００３６】
このような構造を採用することによって、制御電極１３には機械的強度が通常の制御電極ほどには要求されないので、制御電極を機械的に補強するためのリブ等の部材を省くことができる。同じ理由により、制御電極の構造を決定するに当たって、制御電極の厚さに基づく機械的な強度や、制御電極と陰極構体の距離を考慮する必要がなくなるので、制御電極１３の構造を簡略化できる。
【００３７】
次に、図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、絶縁基板１０のステム側の主面（以下、「第２の主面」という）１０Ｄには、薄板状の陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂが、貫通孔１０ａを挟んで互いに対向するように配設されている。陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂはニッケル系合金（ＦｅＮｉ）製の導電性部材であって、熱陰極１１ａに陰極電圧を印加するために用いられる。本実施の形態においては、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂは、それぞれ平面視長方形状となっており、その長手方向側で貫通孔１０ａを挟むように、また、制御電極１３と長手方向を同じくするように配置されている。
【００３８】
図２（ｄ）に示すように、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂは、それぞれ２本の陰極支持部材１５を介して、陰極構体１１に電気的に接続されている。４本の陰極支持部材１５は、陰極構体１１の中心軸を回転軸として９０度間隔で配置されている。陰極支持部材１５は、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂに印加された電圧を陰極構体１１に印加するとともに、絶縁基板１０に接触しないように陰極構体１１を支持する。
【００３９】
陰極支持部材１５は、一般に含浸型陰極の材料として用いられるタングステンにレニウムを少量含有した材料からなっており、長さ１ｍｍ、直径０．０５ｍｍである。タングステンは高融点金属であるので、陰極支持部材１５の温度が陰極の動作温度にまで上昇しても溶融等の不具合を回避することができる。また、タングステンを用いれば、陰極支持部材１５を棒状とした場合であっても、陰極構体１１を支持するに足る機械的な強度を確保することができる。
【００４０】
第２の主面１０Ｄには、さらに、薄板状のヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂが、貫通孔１０ａを挟んで互いに対向するように配設されている。ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂはステンレス製の導電性部材であって、ヒータコイル１１ｂ１に通電するために用いられる。
本実施の形態においては、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂは、それぞれ平面視長方形状となっており、その長手方向の延長上に貫通孔１０ａが位置するように配置されている。また、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂは、それぞれ制御電極１３と長手方向を同じくしている。
【００４１】
ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂは、ヒータ支持部材１７ａ、１７ｂを介して、ヒータ部１１ｂに電気的に接続されている。ヒータ支持部材１７ａ、１７ｂは、棒状の導電性部材であって、ヒータコイル１１ｂ１に通電するために用いられるとともに、陰極構体１１を支持する。尚、ヒータ部１１ｂの熱損失及び機械的強度を考慮すると、ヒータコイル１１ｂ１の外部への露出はできるだけ少ない方がよい。
【００４２】
［１−３］ 効果
以上説明したように、本実施の形態に係る電子銃においては、絶縁基板１０と陰極構体１１とが、マルチフォームロッドを介することなく、一体として形成されているので、陰極構体１１のステム側端から制御電極１３の蛍光体スクリーン４側端までの長さを３ｍｍ以下とすることができる。従って、加速電極を含めた３極部全体の管軸方向の長さを５ｍｍ以下とすることができる。前述のように、従来の３極部の全長１２〜２０ｍｍであることを考慮すれば、従来よりも全長が半分以下と、大幅に短縮することができる。
【００４３】
この他、上述のように、制御電極１３の形状を断面コの字状とすれば、制御電極１３をスペーサ１２ａ、１２ｂに確実に固定することができる。従って、制御電極１３を絶縁基板１０に確実に一体化することができるので、全体として堅牢な構造を実現することができる。
［１−３−１］ 従来技術との比較
本発明は、前記公報との比較において述べると、以下の点に着目したものとなっている。
【００４４】
前記従来公報に係る電子銃においては、図１０に示すように、ヒータ１０２に電圧を供給し、かつ、ヒータ１０２を支持するために、ヒータ支持金具１１０が配設されている。
また、当該電子銃の３極部のヒータ支持金具１１０側には電極押さえ部品１０９が配設されている。この電極押さえ部品１０９は、加速電極１０８と接触しており、加速電極１０８と同電位となっている。加速電極１０８に電子ビームを制御するための電圧が印加されることを考慮すると、ヒータ支持金具１１０と電極押さえ部品１０９との間で短絡が発生するおそれがある。この短絡を防止するためには、ヒータ支持金具１１０と電極押さえ部品１０９とを管軸方向に離間して配置せざるを得ない。
【００４５】
更に、電子銃マウント工程において、ヒータ支持金具１１０をマルチフォームロッド１１１に組み付ける際の作業性を確保するために、ヒータ支持金具１１０の管軸方向の長さを５ｍｍ程度とする必要がある。
このような事情により、従来公報に係る電子銃においては、ヒータ支持金具１１０から加速電極１０８までの管軸方向の全長が１２〜２０ｍｍ程度にもなっている。
【００４６】
また、熱陰極１０１に電圧を印加することを考慮すると、スリーブ１０３やブッシュ１０４の近傍に導電線（不図示）を配設しなければならない。この場合において、当該導電線と電極押さえ部品１０９との間、或いは、当該導電線とヒータ支持金具１１０との間で短絡が発生しないように、これらの部材を離間させておかなければならない。このような理由によっても、電子銃の全長が長くなっている。
【００４７】
以上のように、従来公報に開示の電子銃の３極部は、各電極間距離を精度よく維持できるという意味では有効であるが、陰極線管の全長を短縮するという点では改善の余地がある。このことは従来公報に開示の電子銃に限らず、従来の電子銃一般について言えることであり、本発明はかかる点に注目して、電子銃の短縮を実現するものである。
【００４８】
また、前記公報に係るカソードサポート１０５（絶縁基板１０に相当する）は、その外周がすべて導電性部材である加速電極１０８で覆われている。この絶縁基板の外周がすべて導電性部材で覆われているという構成は、前記公報に限らず、従来技術全般に見られる。これは絶縁基板としてガラス基板を用いることに起因している。すなわち、ガラス基板には、導電性部材を溶接、接着することができないために、電極を取り付けるに際して、その全周を導電性部材で覆わざるを得ない。
【００４９】
一方、本実施の形態にかかる絶縁基板１０は、その外周面が導電性部材で覆われていない。この結果、かかる導電性部材と陰極との間に静電容量が発生することがない。従って、従来技術との比較において、より応答性の高い電子銃を実現することができる。
なお、絶縁基板の外周面に導電性部材により覆われている部分があっても、その面積が小さいほど望ましく、そうすることによって、静電容量を小さくすることができる。すなわち、絶縁基板の外周面において、導電性部材に覆われていない部分を設けることによって、かかる静電容量を低減し、電子銃の応答性を改善することができる。
【００５０】
［１−３−２］ その他の有利な効果
また、本実施の形態に係る電子銃の陰極ユニットは、以下に説明するような有利な特徴を有している。まず、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂとヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂとを前記第２の主面１０Ｄ上に設けることによって、次の２つの利点が得られる。
【００５１】
１つ目の利点は、絶縁基板１０を、配線基板としても利用できる点である。すなわち、絶縁基板１０を配線基板として、その第２の主面１０Ｄ上に陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂとヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂを配設したことにより、電圧供給用の配線がステム側に突出するのを回避して管軸方向の長さを短縮することができる。
【００５２】
２つ目の利点は、電子銃動作中において、陰極構体１１からの蒸発物が第１の主面１０Ｕ側に付着しても、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂとヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂとの電気的な絶縁状態を維持することができる点である。すなわち、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂとヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂとが、いずれも第２の主面１０Ｄ側に配置されているので、これらの部材に陰極構体１１からの蒸発物が付着して、絶縁状態が損なわれるのを回避することができる。
【００５３】
また、陰極構体１１を貫通孔１０ａ内に配置し、かつ、陰極構体１１と絶縁基板１０とを離間して配置した構造とすることによって、次の３つの利点が得られる。
１つ目の利点は、陰極支持部材１５を介して、陰極構体１１を絶縁基板１０に固定する際に、制御電極１３と陰極構体１１との間の位置関係を調節することができる点である。この調節により電子銃の特性をさらに向上させることができる。この調節は、例えば、制御電極１３と陰極構体１１との間の静電容量を測定することによって、これらの間の距離を測定しながら行なえば良い。また、このような調節を可能とするためには、貫通孔１０ａは、陰極構体１１がその内部を管軸方向に平行移動できるような形状並びに大きさであることが望ましい。
【００５４】
２つ目の利点は、貫通孔１０ａ内に陰極構体１１を配置することにより、電子銃の全長を短縮できるということである。このようにすれば、絶縁基板１０の厚さが陰極構体１１の厚さよりも小さい場合は、絶縁基板１０の厚さは電子銃の全長に寄与せず、逆に、絶縁基板１０の厚さが陰極構体１１の厚さよりも厚い場合も、陰極構体１１の厚さは電子銃の全長に寄与しないこととなるので、その厚さの分だけ電子銃の全長を短縮することができる。
【００５５】
３つ目の利点は、陰極構体１１を絶縁基板１０に接触させないので、ヒータ部１１ｂから発生した熱が絶縁基板１０に伝導して、放熱されてしまうのを防ぐことができる点である。これにより、より少ない電量で効率よく熱陰極を加熱して、電子ビームを出射させることができる。
また、金属製の陰極構体１１の外周面が貫通孔１０ａの内周面に対向しているところ、絶縁基板１０が非金属の絶縁材からなっているので、陰極構体１１と貫通孔１０ａとの間の静電容量を小さくすることができる。
【００５６】
また、上記説明したように、絶縁基板１０の外形を平面視正方形、或いは、９０度回転対称形状とし、かつ、表裏同一形状とすれば、電子銃１を製造する際に必要な位置決めを容易にすることができる。従って、パーツフィーダにより振動を加えて整列、位置決めする等の工程が不要となるので、生産効率を向上させることができる。また、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂやヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂを絶縁基板１０に接着するための接着面積を確保することができる。
【００５７】
［２］ 第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態に係る陰極線管装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る陰極線管装置は、上記第１の実施の形態に係る陰極線管装置と概ね同様の構造を備えており、陰極、制御電極及び加速電極を一体化して構成した３極部の構造に特長を有している。以下、第１の実施の形態において対応する部材がある部材については、理解が容易となるように、同じ符号を割り当てて説明する。
【００５８】
図４は、本実施の形態に係る陰極線管装置の電子銃について、特に３極部に注目して、その構造を示す図である。図４（ａ）は、本３極部を蛍光体スクリーン４側から見た図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す線Ｘ−Ｘにおける当該３極部の断面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す矢印Ａ方向から当該３極部を見た図である。
【００５９】
図４（ｂ）と図２（ｂ）とを比較すると分かるように、本実施の形態に係る３極部は、制御電極１３と同様に断面コの字状構造を有する加速電極２０を備えていることを特徴とする。加速電極２０は、平面視長方形の平板な部材であって、第１の主面１０Ｕとほぼ平行に配設された部材を備えており、当該平板な部材の長手方向が制御電極１３の対応する部材の長手方向とほぼ直交するように配設されている。
【００６０】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の主面１０Ｕ上には、２つのスペーサ２１ａ、２１ｂが貫通孔１０ａを挟んで設けられている。スペーサ２１ａ、２１ｂは、いずれも直方体の絶縁性部材である。前記加速電極２０は、絶縁基板１０とスペーサ２１ａ、２１ｂとを挟み込むようにして取り着けられている。なお、加速電極２０は、制御電極１３と同様に、コバール系合金（ＦｅＮｉＣｏ）製である。
【００６１】
加速電極２０には、制御電極１３と同様に電子ビームが通過する口径０．５ｍｍの電子ビーム通過孔２０ａが形成されている。また、加速電極２０の寸法を、蛍光体スクリーン４側から見える矩形部分について述べると、幅１．０ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。
［２−１］ 効果
このように、本実施の形態に係る３極部は、制御電極１３や加速電極２０を絶縁基板１０に取り付ける際に、電極間の距離を調整することができるので、精度良く３極部を組み立てることができる。従って、３極部の歩留まりを向上させることができ、延いては高品質の電子銃を歩留まり良く製造することが可能となる。
【００６２】
さらに、加速電極２０についても、制御電極１３と同様に、スペーサ２１ａ、２１ｂによって支持された構造をとっているので、加速電極２０自体には機械的強度が要求されず、リブ等の補強材料も不必要となる。従って、加速電極の構造を簡便なものとすることができる。
［３］ 第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態に係る陰極線管装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る陰極線管装置は、上記第１の実施の形態に係る陰極線管装置と概ね同様の構造を備えており、陰極と制御電極とを一体化して構成した陰極ユニットの構造に特長を有している。以下、第１の実施の形態において対応する部材がある部材については、理解が容易となるように、同じ符号を割り当てて説明する。
【００６３】
図５は、本実施の形態に係る陰極線管装置の電子銃について、特に陰極ユニットに注目して、その構造を示す図である。図５（ａ）は、本陰極ユニットを蛍光体スクリーン４側から見た図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す矢印Ａ方向から当該陰極ユニットを見た図である。
図５に示すように、本実施の形態に係る陰極ユニットは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３原色に対応する３つの陰極ユニットが、制御電極３０を介して結合された構造を有している。
【００６４】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本陰極ユニットは、３つの絶縁基板１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを備えている。以下、これら３つの絶縁基板の主面であって、蛍光体スクリーン４側の主面を、いずれも第１の主面１０Ｕと呼ぶ。各第１の主面１０Ｕ上には、それぞれスペーサ１２ａ、１２ｂが配設されている。各スペーサは１２ａ、１２ｂは、いずれも直方体形状をしており、その長手方向がインライン方向（主走査方向）となるように配置されている。
【００６５】
従って、各絶縁基板上で同側（Ｎ側またはＳ側）に配置されている、各３つのスペーサはそれぞれインライン方向に並んでいる。また、制御電極３０は、コバール系合金（ＦｅＮｉＣｏ）製の平板状の電極であって、これもその長手方向がインライン方向となるように配置されている。制御電極３０の各陰極構体１１と対向する位置には、電子ビームが通過できるように、口径０．５ｍｍの電子ビーム通過孔３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが形成されている。
【００６６】
また、制御電極３０は長手方向中央部分の両端に突出部分（以下、「埋め込み支持部」という。）３１ａ、３１ｂを備えている。この埋め込み支持部３１ａ、３１ｂは、陰極ユニットをマルチフォームロッドに固定するために用いられる。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁基板１０Ｇの第１の主面１０Ｕ上には、支持部材３２ａ、３２ｂが設けられており、制御電極３０が撓むのを防止している。
【００６７】
［３−１］ 効果
以上述べたように、本実施の形態に係る陰極ユニットは、制御電極３０を介して絶縁基板１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを結合した構造を備えているので、カラー受像管装置に用いられる電子銃の管軸方向の全長を短縮することができる。従って、カラー受像管装置そのものの管軸方向の全長（奥行き）を短縮することができる。
【００６８】
この他、本実施の形態によれば、制御電極３０に埋め込み支持部３１ａ、３１ｂを設けることによって、マルチフォームロッドに陰極ユニットを固定するための部材を別個に設ける必要がないので、従来の電子銃に比べて、電子銃を構成する部品点数を削減することができる。従って、電子銃の組み立て工程の作業時間を削減することができる。また、作業工程を減少させることができるので、電子銃の歩留まりを向上させることができる。
【００６９】
［４］ 第４の実施の形態
次に、本発明の第４の実施の形態に係る陰極線管装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る陰極線管装置は、上記実施の形態に係る陰極線管装置と概ね同様の構造を備えており、第１の実施の形態に係る陰極ユニットを加速電極にて一体化させた３極部に特長を有している。以下、第１の実施の形態において対応する部材がある部材については、理解が容易となるように、同じ符号を割り当てて説明する。
【００７０】
図６は、本実施の形態に係る陰極線管装置の電子銃について、特に３極部に注目して、その構造を示す図である。図６（ａ）は、本３極部を蛍光体スクリーン４側から見た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す矢印Ａ方向から当該３極部を見た図である。
図６（ａ）に示すように、本実施の形態に係る３極部は、前記第１の実施の形態に係る電子銃の陰極ユニット及び制御電極の構造体を、３つ、いずれの制御電極もその長手方向が副走査方向と一致するようにして、主走査方向（インライン方向）に並べたものとなっている。そして、これらの構造体は、１の加速電極４０を介して、互いに結合され、一体化されている。なお、加速電極４０は、各絶縁基板１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの第１の主面１０Ｕ側に配設されている。
【００７１】
各絶縁基板１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの第１の主面１０Ｕ上には、それぞれ電子ビーム通過孔１０ａを挟んで、副走査方向について対向するようにスペーサ４１ａ、４１ｂが配設されている。絶縁基板１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂには、当該スペーサ４１ａ、４１ｂを介して、平板な加速電極４０が取り付けられている。
加速電極４０は、コバール系合金（ＦｅＮｉＣｏ）製であって、各電子ビーム通過孔１０ａと対向する位置に、電子ビーム通過孔４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂが設けられている。
【００７２】
電子ビーム通過孔４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの口径はいずれも０．５ｍｍである。また、加速電極４０は、その長手方向中央部に突出部分（以下、「埋め込み支持部」という。）４２ａ、４２ｂを備えている。
［４−１］ 効果
本実施の形態に係る電子銃は、上に説明したように、加速電極４０を介して、３つの陰極構体、３つの制御電極が一体として形成された３極部を備えているので、３極部全体について管軸方向の全長を短縮することができる。従って、カラー受像管装置の管軸方向の全長（奥行き）を短縮することができる。
【００７３】
また、各電極間の距離を調節しながら３極部を組み立てることができるので、電極間距離が不適切であるといった不良品の発生を抑えて、高い歩留まりで高品質の電子銃を得ることができる。
この他、本実施の形態によれば、加速電極４０に埋め込み支持部４１ａ、４１ｂを設けることによって、マルチフォームロッドに陰極ユニットを固定するための部材を別個に設ける必要がないので、従来の電子銃に比べて、電子銃を構成する部品点数を削減することができる。従って、電子銃の組み立て工程の作業時間を削減することができる。また、作業工程を減少させることができるので、電子銃の歩留まりを向上させることができる。
【００７４】
また、上記説明したように、絶縁基板１０の外形を平面視正方形とすれば、電子銃のインライン方向についての大きさを縮減して、よりコンパクトな電子銃を実現することができる。
［５］ 第５の実施の形態
次に、本発明の第５の実施の形態に係る陰極線管装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る陰極線管装置は、上記第１の実施の形態に係る陰極線管装置と概ね同様の構造を備えており、陰極ユニットの構造等に特長を有している。以下、第１の実施の形態において対応する部材がある部材については、理解が容易となるように、同じ符号を割り当てて説明する。
【００７５】
図７は、本実施の形態に係る陰極線管装置が備える陰極ユニットの構造を示す図である。図７（ａ）は、本陰極ユニットを蛍光体スクリーン４側から見た図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す矢印Ａ方向から当該陰極ユニットを見た図である。また、図７（ｃ）は、当該陰極ユニットをステム側から見た図となっている。
【００７６】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、当該部材は平面視正方形状の絶縁基板１０を備えている。絶縁基板１０の主面中央には貫通孔１０ａが形成されており、貫通孔１０ａの蛍光体スクリーン４側には陰極構体１１が配設されている。本実施の形態においては、貫通孔１０ａが、正方形の各辺の中央部分を正方形の内側に突出させたような形状となっている。
【００７７】
陰極構体１１は、第１の実施の形態におけるのと同様に、円盤状の熱陰極部１１ａと円柱状のヒータ部１１ｂとを備えている。また、ヒータ部１１ｂの内部には、ヒータコイルがアルミナ粉末とともに焼結固化されている。当該ヒータコイルとしては、例えば、前述の０．６５Ｗ型を用いれば良い。
また、絶縁基板１０の第１の主面１０Ｕ上には、前記貫通孔１０ａを挟んで互いに対向するように、金属製でL字型の制御電極支持板１２ａ、１２ｂが貼着されている。当該制御電極支持板１２ａ、１２ｂには、カップ形状の制御電極が、制御電極支持板１２ａ、１２ｂ、並びに絶縁基板１０に覆い被さるようにして配設される（不図示）。
【００７８】
この場合において、制御電極支持板１２ａ、１２ｂは、いずれも絶縁基板１０から離れた位置において屈曲されているので、絶縁基板１０と制御電極の間には一定の間隔が設けられる。このように間隔を設けることによって、陰極構体１１と制御電極との間の静電容量を低減することができる。
さて、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、絶縁基板１０の第２の主面１０Ｄ上には、薄板状の陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄが、貫通孔１０ａを挟んで互いに対向するように配設されている。陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄはニッケル系合金（ＦｅＮｉ）製の導電性部材であって、それぞれ接続される陰極支持部材１５と長手方向を同じくするように、細長に形成されている。
【００７９】
このように陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄを形成すれば、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄのそれぞれについて、陰極支持部材１５を固定するため用いることができる面積をより大きくすることができる。従って、陰極支持部材１５を陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄにより確実に固定することができるとともに、この固定のための作業（溶接など）をより容易なものとすることができ、生産効率を向上させることができる。
【００８０】
さらに、上記のように陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄを形成することによって、上記第１の実施の形態におけるよりも、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄの面積を減少させることができる。従って、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄと他の電極との間に発生する静電容量を低減することができるので、電子銃の応答性を高めることができる。
【００８１】
例えば、前記従来公報に記載の電子銃においては当該静電容量が４ｐＦであり、上記第１の実施の形態によれば２．６ｐＦであったところ、本実施の形態によれば、これを１．８ｐＦと更に小さな値とすることができる。
また、上記のように、貫通孔１０ａの開口を平面視した正方形の各辺の中央部分を、正方形の内側に突出させたような形状とすることによって、熱陰極部１１ａから発生するバリウム（Ｂａ）等の金属蒸気が拡散して、陰極支持部材１５や絶縁基板１０の第２の主面１０Ｄに付着するのを妨げることができる。従って、電極間で短絡が発生するのを防止することができる。
【００８２】
また、図７（ｂ）に示すように、前記の突出させた部分を第２の主面１０Ｄに対して段差を有するようにして形成することにより、Ｂａ等の蒸着物が第２の主面１０Ｄに付着するのを一層妨げることができる。さらに、当該突出させた部分を第１の主面１０Ｕ及び第２の主面１０Ｄのいずれに対しても段差を有するようにして形成することにより、Ｂａ等の蒸着物が貫通孔１０ａの内周面に付着して第１の主面１０Ｕ上の制御電極支持板１２ａ、１２ｂと第２の主面１０Ｄの電極が短絡することを防止することができる。
【００８３】
また、図７から明らかなように、本実施の形態においては、制御電極支持板１２ａ、１２ｂが、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄやヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂと、絶縁基板１０を挟んで互いに反対側に配置されている。このようにすれば、これら電圧供給部材１４ａ〜１４ｄ、１６ａ、１６ｂと制御電極支持板１２ａ、１２ｂとが絶縁基板１０の同側に配設される場合との比較において、これら部材間の距離を大きくすることができる。従って、これら部材間に発生する静電容量を低減することができる。
【００８４】
更に、本実施の形態においては、電圧供給部材１４ａ〜１４ｄ、１６ａ、１６ｂと制御電極支持板１２ａ、１２ｂとが管軸方向に重なり合う面積が少なくなるように、これらの部材が配置されている。特に、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄと制御電極支持板１２ａ、１２ｂとについては、管軸方向の重なりがまったくなくなるように配設されている。このような構成によっても、これら部材間に発生する静電容量を低減して、電子銃の応答性能を向上させることができる。
【００８５】
次に、図８は、本実施の形態に係る陰極ユニットの断面を示す図であって、図７（ｃ）に示すＸ−Ｘ線における断面を示す図が図８（ａ）、Ｙ−Ｙ線における断面を示す図が図８（ｂ）である。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の主面１０Ｕと第２の主面１０Ｄとのいずれにおいても、貫通孔１０ａの周辺に段部が形成されている。このように段部を設けることによって、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂの陰極構体１１に最も近い部分と、絶縁基板１０との間に間隙が設けられている。また、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄと絶縁基板１０との間、更に、制御電極１２ａ、１２ｂと絶縁基板１０との間についても、貫通孔１０ａの周辺において間隙が設けられている。
【００８６】
このような間隙を設ければ、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂや陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄと制御電極支持板１２ａ、１２ｂとが短絡するといった不具合を回避することができる。詳述すると、貫通孔１０ａの内面には熱陰極部１１ａからの金属蒸気が付着し易いので、金属箔が形成され易い。このような金属箔が形成されると、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂや陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄと制御電極支持板１２ａ、１２ｂとが短絡する不具合が発生し易くなる。
【００８７】
一方、上述のように間隙を設ければ、このような間隙の内部には前記金属蒸気が入り込み難いので、金属箔が形成され難い。従って、前述のような間隙を設けることによって前記短絡が発生する確率を著しく低減することができる。また、前述のような短絡を発生させるためには、金属箔がより線路長の長い回路となる必要があるので、前記短絡が発生するのに要する時間を延長して、電子銃の寿命を伸ばすことができる。
【００８８】
なお、前記間隙を設けるに当たっては、前記段部を形成するのに代えて、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂや陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄ、或いは、制御電極支持板１２ａ、１２ｂの貫通孔１０ａに近い部分を屈曲させるとしても良い。このようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記と同様の理由により、貫通孔１０ａの内側面に導電性部材を配設していないので、絶縁特性を向上させることができ、静電容量を低減することができ、更に、電子銃を小型化することができる。
【００８９】
また、本実施の形態においては、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂ、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄ、及び、制御電極支持板１２ａ、１２ｂは、いずれも同一の材料からなっている。このように材料の選択をすることによって、これらの部材をステムピンに溶接する際の溶接条件を同一にすることができる。従って、かかる溶接に供する設備を簡略化できるとともに、溶接の煩雑さを省き、電子銃を効率良く組み立てることができる。
【００９０】
なお、上記部材を絶縁基板１０に溶接する場合についても、同様の効果を得ることができる。また、溶接以外の手法として、例えば、銀ペースト（Ａｇ）等を用いたロウ付けにより上記部材の接合をおこなう場合でも、同様の効果を得ることができる。
ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂ、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄ、及び、制御電極支持板１２ａ、１２ｂの材料としては、例えば、ステンレス系合金、ニッケル系合金（ＦｅＮｉ等）、コバール系合金（ＦｅＮｉＣｏ等）を用いれば良い。特に、ＦｅＮｉ（Ｎｉ４２、Ｆｅ ｂａｌ．）やコバール（Ｋｏｖａｒ：Ｎｉ２９、 Ｃｏ１７、Ｍｎ０．５、Ｓｉ０．２、Ｆｅ ｂａｌ．）は、陰極構体を構成するアルミナセラミックと熱膨張係数が近い。従って、熱陰極の温度に関わらず、アルミナセラミックとの間で応力が生じ難いという意味で有効である。
【００９１】
［６］ 第６の実施の形態
次に、本発明の第６の実施の形態に係る陰極線管装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る陰極線管装置は、上記第１の実施の形態に係る陰極ユニットと、上記第５の実施の形態に係る陰極ユニットとの折衷型の陰極ユニットを備えている。以下、第１の実施の形態において対応する部材がある部材については、理解が容易となるように、同じ符号を割り当てて説明する。
【００９２】
図９は、本実施の形態に係る陰極線管装置が備える陰極ユニットの構造を示す図である。図９（ａ）は、本陰極ユニットを蛍光体スクリーン４側から見た図であり、図９（ｂ）は、図７（ａ）に示す矢印Ａ方向から当該陰極ユニットを見た図である。また、図９（ｃ）は、当該陰極ユニットをステム側から見た図となっている。
【００９３】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る陰極ユニットは、上記第５の実施の形態に係る陰極ユニットと概ね同様の構成を備えている。ただし、スペーサ１２ａ、１２ｂについては上記第１の実施の形態と同様の構成としている。そして、上記第１の実施の形態におけるのと同様に、断面コの字状の制御電極１３がスペーサ１２ａ、１２ｂ並びに絶縁基板１０を挟み込むように配設される（図示省略）。
【００９４】
このような構成とすることによって、上記第５の実施の形態に係る陰極ユニットの管軸方向の全長を更に短縮しながら、上記第５の実施の形態にて得られる効果を達成することができる。また、上記第５の実施の形態においては、カップ状の制御電極を用いるとしたのに対して、本実施の形態においては、第１の実施の形態におけるのと同様に断面コの字状の制御電極１３を用いることとしている。この結果、陰極構体１１と制御電極１３との間の静電容量を低減して、より応答性の高い電子銃を実現することができる。
【００９５】
［７］ 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
［７−１］ 熱陰極の材質
上記実施の形態においては、熱陰極部１１ａとして含浸型の陰極を用いるとしたが、これに代えて、酸化物型陰極を用いるとしても良く、この場合においても上述と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
［７−２］ 導電性部材の材質
陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂ、陰極支持部材１５、ヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂ、及びヒータ支持部材１７ａ、１７ｂといった導電性部材の材料は、ステンレス、ニッケル系合金（ＦｅＮｉ）、コバール系合金（ＦｅＮｉＣｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）又は銅（Ｃｕ）等の種々の金属材料から適宜必要に応じて選択すると良い。この場合において、各部材の動作時温度、熱膨張、ガス吸蔵特性、剛性強度、加工性あるいは接着性等が考慮されるべきである。
【００９７】
また、絶縁基板１０は、上述したセラミックス以外にも絶縁ガラス等を用いれば良く、この場合において、５００℃程度の温度に耐える耐熱性と、絶縁性を備えていることが必要である。
［７−３］ 制御電極１３の形状
上記実施の形態においては、いずれも制御電極１３の形状を断面コの字状としたが、これに代えて、全体として平板状としても良い。このように平板状とした場合には、制御電極１３をスペーサ１２ａ、１２ｂに接着、固定するとしても良い。
【００９８】
また、カップ状の制御電極を用いるとしても良い。この場合において、カップ状の制御電極は、前述の制御電極１３と同様にスペーサ１２ａ、１２ｂを介して絶縁基板に固定されるとしても良い。
［７−４］ 陰極支持部材の本数
上記実施の形態においては、陰極支持部材１５の本数を４本としたが、陰極支持部材の本数はこれに限定されず、陰極構体１１を支持することができれば他の本数（１本以上）であるとしても良い。ただし、陰極構体１１が振動するのを防止するためには３本以上あると好適である。
【００９９】
［７−５］ 電圧供給部材の形状
上記実施の形態においては、陰極電圧供給部材１４ａ、１４ｂやヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂの形状は平面視長方形状であるとしたが、これらの部材の形状は平面視長方形状に限定されず、陰極支持部材やヒータ支持部材と電気的に接続されるのであれば、かかる形状以外の形状をとるとしても良い。
【０１００】
平面視長方形状以外の形状として、例えば、屈曲、或いは、湾曲した線状の形状をとるとしても良い。
また、上記実施の形態においては、絶縁基板１０に電圧供給部材を貼着するとしたが、これに代えて、絶縁基板１０上に電圧供給部材を迎える凹部を形成し、当該凹部に電圧供給部材を嵌め込むとしても良い。この場合、電圧供給部材は、前記陰極支持部材１５やヒータ支持部材１７ａ、１７ｂと電気的に接続できるようになっている必要がある。
【０１０１】
例えば、電圧供給部材の一部が露出しているとしても良いし、陰極支持部材１５等を挿し込んで電圧供給部材と接合できるように支持部材挿入孔を設けるとしても良い。更に、絶縁基板１０上に、エッチング等の方法によって回路パターンを形成し、これを電圧供給部材としても、上記実施の形態におけるのと同容に、本発明の効果を得ることができる。
【０１０２】
［７−６］ 制御電極の固定方法
上記実施の形態においては、制御電極１３をスペーサ１２ａ、１２ｂを介して絶縁基板１０等に固定するとしたが、これに代えて次のようにするとしても良い。すなわち、絶縁基板１０の第１の主面１０Ｕにスペーサ１２ａ、１２ｂに相当する凸部を形成し、当該凸部に制御電極１３を固定するとしてもよい。このようにすれば、電子銃の部品点数を減少させることができるので、電子銃の組み立てに要する手間を省き、組み立てコストを低減することができる。
【０１０３】
［７−７］ 制御電極の湾曲防止方法
上記第３の実施の形態においては、絶縁基板１０Ｇの第１の主面１０Ｕ上に、支持部材３２ａ、３２ｂが設けて、制御電極３０が撓むのを防止するとしたが、この他、次のようにしても制御電極３０の撓みを防止することができる。すなわち、絶縁基板１０Ｇと同様に、更に絶縁基板１０Ｒ、１０Ｂの第１の主面１０Ｕ上にも支持部材３２ａ、３２ｂを設ければ、より効果的に制御電極３０の撓みを防止することができる。また、制御電極３０の厚みをより大きくしたり、剛性の高い材料を制御電極３０に用いたりしても、同効果を高めることができる。
【０１０４】
［７−８］ カラー電子銃における絶縁基板の構成
上記第３の実施の形態、並びに第４の実施の形態においては、いずれも原色毎に絶縁基板を配設するとしたが、これに代えて次のようにするとしても良い。すなわち、３つの絶縁基板に代えて、電子銃全体で１つの絶縁基板を用いることとしも良い。そして、当該絶縁基板に３つの貫通孔を形成して、それぞれの貫通孔に陰極構体を配置した構成とすれば、制御電極３０の撓みを防止することができる。また、各原色に対応する陰極構体間の位置関係のバラツキを抑えて、精度よく電子銃を製造することができる。
【０１０５】
［７−９］ 位置決め手法
従来、絶縁基板の材料としては、ガラス素材を用いるのが一般的であり、ガラス製の絶縁基板では精密な凹凸をその表面に設けることが困難である。一方、上記実施の形態においては、上述のように、本実施の形態に係る電子銃は絶縁基板１０の材料としてセラミックを採用している。
【０１０６】
このため、絶縁基板１０の表面に凸部や凹部、或いは、貫通孔を設けて他の部材を取り付ける際のガイドとすることが簡単にできる。例えば、制御電極の位置決めのためのガイドを設ければ、当該制御電極の電子ビーム通過孔の偏心を所定範囲に規制したり、陰極と制御電極との間の距離を所定範囲に規制したりすることができる。
【０１０７】
［７−１０］ 制御電極支持板の配置
上記第５の実施の形態においては、制御電極支持板１２ａ、１２ｂを、絶縁基板１０について、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄやヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂとは反対側に配設するとしたが、これに代えて次のようにするとしても良い。
【０１０８】
すなわち、制御電極支持板１２ａ、１２ｂを、絶縁基板１０について、陰極電圧供給部材１４ａ〜１４ｄやヒータ電圧供給部材１６ａ、１６ｂと同側に配設するとしても良い。このようにすれば、絶縁基板１０の第２の主面１０Ｄにこれら部材のすべてが配設されることとなる。従って、絶縁基板１０の両面に各部材を配設する場合との比較において、陰極ユニットをより簡単に組み立てることができる。
【０１０９】
また、熱陰極１１ａと制御電極支持板１２ａ、１２ｂとが、絶縁基板１０によって隔てられることになるので、熱陰極１１ａからの金属蒸気が制御電極支持板１２ａ、１２ｂに付着し難くなる。従って、絶縁特性を改善することができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上、本発明に係る電子銃は、絶縁基板上に導電体を配設するとともに、当該導電体から陰極構体に陰極電圧やヒータ電圧を供給するための電圧供給線により、当該陰極構体を支持することを特徴とする。換言すれば、電子銃の全長に寄与しない絶縁基板を陰極構体へ電圧を供給するための配線基板として利用するので、従来技術のように、ヒータ支持部材を別途設ける必要がなく、電子銃の全長を短縮することができる。
【０１１１】
また、陰極構体を絶縁基板に取着する際に、陰極構体と制御電極との間の距離を調節することができるので、より精度よく電子銃を組み立てることができる。また、絶縁基板の周囲が導電性部材で完全に囲繞されてしまうことがないので、制御電極や加速電極と同電位の導電性部材と陰極構体との間の静電容量を低減することができる。したがって、本発明によれば、電子銃の応答性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る陰極線管装置の側面図であって、その一部が切り欠かれて断面が示されている図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施の形態に係る陰極ユニットと制御電極とを、蛍光体スクリーン４側から見た図である。
（ｂ）は、第１の実施の形態に係る陰極ユニットと制御電極との、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
（ｃ）は、第１の実施の形態に係る陰極ユニットと制御電極とを、図２（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た図である。
（ｄ）は、第１の実施の形態に係る陰極ユニットと制御電極とをステム側から見た図である。
【図３】（ａ）は、第１の実施の形態に係る電子銃の陰極構体の側面図である。
（ｂ）は、第１の実施の形態に係る電子銃のヒータ部の、図３（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図４】（ａ）は、第２の実施の形態に係る３極部を、蛍光体スクリーン４側から見た図である。
（ｂ）は、第２の実施の形態に係る３極部の、図４（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
（ｃ）は、第２の実施の形態に係る３極部を、図４（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た図である。
【図５】（ａ）は、第３の実施の形態に係る陰極ユニット及び制御電極を、蛍光体スクリーン４側から見た図である。
（ｂ）は、第３の実施の形態に係る陰極ユニット及び制御電極を、図５（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た図である。
【図６】（ａ）は、第４の実施の形態に係る３極部を、蛍光体スクリーン４側から見た図である。
（ｂ）は、第４の実施の形態に係る３極部を、図６（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た図である。
【図７】（ａ）は、第５の実施の形態に陰極ユニットを、蛍光体スクリーン４側から見た図である。
（ｂ）は、第５の実施の形態に陰極ユニットを、図７（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た図である。
（ｃ）は、第５の実施の形態に陰極ユニットをステム側から見た図である。
【図８】（ａ）は、第５の実施の形態に陰極ユニットの、図７（ｃ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
（ｂ）は、第５の実施の形態に陰極ユニットの、図７（ｃ）におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図９】（ａ）は、第６の実施の形態に陰極ユニットを、蛍光体スクリーン４側から見た図である。
（ｂ）は、第６の実施の形態に陰極ユニットを、図９（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た図である。
（ｃ）は、第６の実施の形態に陰極ユニットをステム側から見た図である。
【図１０】従来公報に係る電子銃であって、特に、その３極部の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
１………………………………………電子銃
２………………………………………ファンネル
３………………………………………パネル
４………………………………………蛍光体スクリーン
５………………………………………電子ビーム
６………………………………………シャドウマスク
１０……………………………………絶縁基板
１０Ｕ…………………………………絶縁基板１０の第１の主面
１０Ｄ…………………………………絶縁基板１０の第２の主面
１０ａ…………………………………貫通孔
１１……………………………………陰極構体
１１ａ…………………………………熱陰極部
１１ｂ…………………………………ヒータ部
１１ｂ１………………………………ヒータコイル
１１ｂ２………………………………絶縁ブロック
１２ａ、１２ｂ、２１ａ、２１ｂ…スペーサ
１３……………………………………制御電極
１４ａ、１４ｂ………………………陰極電圧供給部材
１５……………………………………陰極支持部材
１６ａ、１６ｂ………………………ヒータ電圧供給部材
１７ａ、１７ｂ………………………ヒータ支持部材
２０……………………………………加速電極

Claims (20)

1. 貫通孔を有する絶縁基板と、
   前記貫通孔に挿設され、熱陰極とヒータとを有する陰極構体と、
   前記絶縁基板上の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側に、配設される薄板状の複数の給電部材と、
   前記ヒータを前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第１の導電性支持部材と、
   前記熱陰極を前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第２の導電性支持部材と、
   を備えることを特徴とする電子銃。
2. 前記第２の導電性支持部材は、前記貫通孔内で前記絶縁基板から離間している
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
3. 前記絶縁基板は、その外周面において、導電性部材に覆われていない部分を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
4. 前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、かつ、
   前記陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置に、電子ビーム通過孔を有する制御電極
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
5. 前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、かつ、
   前記制御電極を支持する制御電極支持部材
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の電子銃。
6. 前記制御電極支持部材は導電性部材であって、
   前記第２の導電性支持部材と、管軸方向に重ならないように配設されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子銃。
7. 前記制御電極について、前記絶縁基板とは反対側に、配設されており、かつ、
   前記陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置に、電子ビーム通過孔を有する加速電極
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の電子銃。
8. 前記絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、かつ、
   前記加速電極を支持する加速電極支持部材
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の電子銃。
9. 互いに接続される前記給電部材と前記第１の導電性支持部材は、管軸方向からの平面視において、長手方向を同じくする
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
10. 前記貫通孔は、前記熱陰極からの金属蒸気が当該貫通孔の内部を通過するのを妨げる遮蔽部を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
11. 前記遮蔽部は、前記貫通孔の内側面を前記貫通孔の内側に突出させた凸部である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の電子銃。
12. 前記貫通孔の近傍において、前記給電部材と前記絶縁基板との間に間隙が設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
13. 前記複数の給電部材は、すべて同一の材質からなっている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
14. 前記材質は、ステンレス系合金、ニッケル系合金、またはコバール系合金のいずれかである
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子銃。
15. 前記給電部材は、前記絶縁基板上に形成された回路パターンである
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
16. 前記絶縁基板は、前記給電部材を迎える凹部を有しており、
    前記給電部材は、前記凹部に嵌め込まれている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子銃。
17. 互いに同じ方向に向いた貫通孔をそれぞれ備え、インライン方向に配列されている、３つの絶縁基板と、
    互いに同じ向きに電子ビームを射出し、それぞれ前記貫通孔に挿設され、熱陰極とヒータとを備える、３つの陰極構体と、
    前記絶縁基板毎に設けられ、前記絶縁基板上の、前記陰極構体が電子ビームを射出する方向とは反対側に、配設される薄板状の給電部材と、
    前記絶縁基板毎に設けられ、前記ヒータを前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第１の導電性支持部材と、
    前記絶縁基板毎に設けられ、前記熱陰極を前記給電部材に電気的に接続し、かつ、前記陰極構体を支持する第２の導電性支持部材と、
    前記各絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に、配設されており、前記各陰極構体が射出する電子ビームが通過する位置ごとに、電子ビーム通過孔を有する制御電極と、
    を備えることを特徴とする電子銃。
18. 前記各絶縁基板の、前記陰極構体が電子ビームを射出する側に配設されており、前記制御電極を支持する制御電極支持部材
    を備えることを特徴とする請求項１７に記載の電子銃。
19. 請求項１に記載の電子銃
    を備えることを特徴とする陰極線管装置。
20. 請求項１７に記載の電子銃
    を備えることを特徴とする陰極線管装置。

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