JPH08124495A

JPH08124495A - 陰極線管の電子銃

Info

Publication number: JPH08124495A
Application number: JP25858694A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kimura; 慎吾木村; Shigenori Tagami; 滋規田上
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】ネック部やビードガラスなどにチャージアッ
プを発生させることなく、グリッド間ギャップを、電子
銃の性能が向上する最適値に設計することできる陰極線
管の電子銃を提供すること。【構成】電子レンズ構成部が、抵抗筒体３，３Ａで構
成され、この抵抗筒体３，３Ａの内部に、少なくとも、
リング状の第１高圧電極８と、リング状の中圧電極９
と、リング状の第２高圧電極１０とが、カソード側から
軸方向に沿って、この順で配置してあり、前記第１高圧
電極８と中圧電極９との間のギャップａに対し、前記中
圧電極９と第２高圧電極１０との間のギャップｂの比
（ｂ／ａ）が、１以上、好ましくは１〜３、さらに好ま
しくは１〜２である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばプロジェクタ
管、カラー受像管、インデックス管等に用いられる陰極
線管の電子銃に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、陰極線管の電子銃としては、例え
ば図２３に示すようなものが知られている。この電子銃
はユニポテンシャル型のものであり、電子を放出すべき
カソードＫに対して、加速および集束電極としての第１
〜第５グリッドが同軸（Ｚ軸）上に配される。そして、
カソードＫから放出される電子ビームは、第２および第
３グリッドＧ₂ ，Ｇ₃ によって形成されるプリフォーカ
スレンズと、第３〜第５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ により形成
される主レンズとの働きにより蛍光面上に集束される。
これらカソードＫおよび第１〜第５グリッドＧ₁ 〜Ｇ₅
は、融着によりビードガラスに固定され、一体的に組み
立てられる。また、第１〜第５グリッドＧ₁ 〜Ｇ₅ は、
例えばステンレス等の金属から構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
に係る電子銃では、次のような問題が生じていた。すな
わち、上述した構成においては、電極特に第３〜第５グ
リッドＧ₃ 〜Ｇ₅間の同心度にずれが生じやすく、その
ため電子ビームの離軸が起こって、フォーカスぼけが発
生し易い。

【０００４】また、電極間の電位こう配が急しゅんであ
るため、第３〜第５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ 間において放電
が起こりやすく、また、レンズ径の球面収差が大きくな
ってビームスポット径が大きくなっていた。また、第３
グリッドＧ₃ と第４グリッドＧ₄ とのギャップと、第４
グリッドＧ ₄ と第５グリッドＧ₅ とのギャップとを、あ
る間隔以上に広げると、その隙間から、電子ビームが漏
れ、ネック部やビードガラスなどにチャージアップが発
生すると言う課題を有している。これらのギャップは、
電子銃の性能（特に球面収差係数）に関係しており、最
適なギャップとすることが望まれている。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、その目的とするところは、ネック部やビードガラス
などにチャージアップを発生させることなく、グリッド
間ギャップを、電子銃の性能が向上する最適値に設計す
ることできる陰極線管の電子銃を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る陰極線管の電子銃は、電子レンズ構成
部が、抵抗筒体で構成され、この抵抗筒体の内部に、少
なくとも、リング状の第１高圧電極と、リング状の中圧
電極と、リング状の第２高圧電極とが、カソード側から
軸方向に沿って、この順で配置してあり、前記第１高圧
電極と中圧電極との間のギャップに対し、前記中圧電極
と第２高圧電極との間のギャップの比が、１以上、好ま
しくは１〜３、さらに好ましくは１〜２である。

【０００７】前記抵抗筒体は、たとえばセラミックで構
成される。

【０００８】

【作用】本発明者らの実験によれば、図５に示すよう
に、第１高圧電極と中圧電極との間のギャップａに対
し、中圧電極と第２高圧電極との間のギャップｂの比
（ｂ／ａ）を変化させた場合には、電子銃のレンズの球
面収差係数Ｃｓが大きく変化する。なお、図５の横軸
は、ｂ／ａであり、縦軸は、球面収差係数Ｃｓである。
球面収差係数Ｃｓは、陰極線管のスポット径に大きく影
響する。スポット径Ｄは、以下の数式で表わせる。

【０００９】

【数１】Ｄ＝ｄｃ×Ｍ＋１／２×Ｃｓ×Ｍ×θ³ ただし、ｄｃは物点径であり、Ｍは増倍率であり、θは
発散角である。

【００１０】上記式より、スポット径Ｄを小さくするに
は、球面収差係数Ｃｓを小さくすれば良いことが分か
る。したがって、図５に示す結果から、本発明では、ｂ
／ａは、１以上とする。球面収差係数Ｃｓのみを考えれ
ば、ｂ／ａは、１以上であれば良いが、増倍率Ｍまでも
考慮すると、図６に示すように、Ｃｓ×Ｍは、ｂ／ａに
対して極小値を持つので、スポット径Ｄを小さくするに
は、現実的には、ｂ／ａは、１〜３、好ましくは１〜２
である。

【００１１】本発明では、前記ギャップ比ｂ／ａを所定
の範囲とすることにより、球面収差を最少にすることが
でき、これにより陰極線管の解像度の向上を図ることが
できる。しかも、電極の外周は、抵抗筒体で覆われてい
るので、電子ビームが電極の間から漏れてビードガラス
などにチャージアップすることもない。さらに、電子レ
ンズ構成部を抵抗筒体で形成したことから、電子レンズ
系の同心度のずれがほとんど生じない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る陰極線管の電子銃の実施
例について、図面を参照して説明する。図１に第１実施
例の全体構成を示す。本実施例の電子銃はユニポテンシ
ャル型のものである。同図に示すように、本実施例にお
いては、陰極線管のネック管１のステム２の近傍に、電
子を放出するためのカソードＫが設けられ、このカソー
ドＫに隣接して第１グリッドＧ₁ 、第２グリッドＧ₂ お
よび第３グリッドＧ₃ を構成するカップ部材Ｇ3_Aが同軸
上に配される。そして、カップ部材Ｇ3_Aに隣接した位置
に、主レンズを形成するための後述する絶縁管（抵抗筒
体）３が設けられる。さらに、この絶縁管３の上端部に
はＨＶシールド４およびＨＶスプリング５が固定され
る。なお、ステム２には複数のステムピン６が埋め込ま
れている。

【００１３】第１グリッドＧ₁ には、ビーム量を制御す
るためのカットオフ電圧が印加される。一方、第１グリ
ッドＧ₁ に隣接する第２グリッドＧ₂ にはカソードＫよ
り正に数百Ｖ程度高い電圧が印加される。そして、第１
グリッドＧ₁ 、第２グリッドＧ₂ および第３グリッドＧ
₃ を構成するカップ部材Ｇ3_Aは、これらの両側に配され
た一対のビードガラス７に融着によって固定され、トラ
イオードを構成する。

【００１４】また、第１グリッドＧ₁ のリード線２４お
よび第２グリッドＧ₂ のリード線２５は、それぞれステ
ムピン６に接続され、これによりトライオードが固定さ
れる。絶縁管３は、１０¹¹Ω・ｃｍ以上程度の高抵抗
体、例えば絶縁性セラミック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ９６％）また
はガラスで構成され、真円度の高い（例えば５０μｍ以
下）円筒形状に形成される。この絶縁管３の両端部およ
び中央部には、１０³Ω・ｃｍ以下程度の導電膜、たと
えばＲｕＯ₂ −ガラスペーストから成るリング状の電極
膜８、９、１０が塗布形成されている。ここで、電極膜
８はカップ部材Ｇ3_Aとともに第３グリッドＧ₃ を構成
し、電極膜９、１０は、それぞれ第４グリッドＧ₄ およ
び第５グリッドＧ₅ の役割を果たす。第３グリッドＧ₃
（第１高圧電極）および第５グリッドＧ₅ （第２高圧電
極）には、３０〜３２ｋＶ程度の高電圧が印加され、第
４グリッドＧ₄ （中圧電極）には、７〜９ｋＶ程度の中
電圧が印加される。

【００１５】そして、両端部の電極膜８、１０と一部重
なると共に、中央部の電極膜９には全部重なるように、
抵抗膜１１が形成されている。電極膜８、９，９、１０
間には、リング状の抵抗膜が形成される。絶縁管３の両
端部には、電極膜８、１０と電気的に接続するための円
筒ホルダ−１２（１２ａ，１２ｂ）が固定されている。
この円筒ホルダー１２は、例えばステンレス等の金属か
らなり、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、絶縁管３と
嵌まり合うリング状のフランジ部１３を有している。そ
して、このフランジ部１３の内周には、対向する一対の
突起１４が３箇所に設けられ、これらの突起１４のうち
内側のものが絶縁管３の内面に形成した電極膜１０、１
２と接触するように構成される。また、円筒ホルダー１
２ａと円筒ホルダー１２ｂとは、絶縁管３の外面に形成
した導電膜１７を介して電気的に接続される。

【００１６】図１に示すように、絶縁管３のほぼ中央部
にはＧ₄ ピン１５が設けられる。このＧ₄ ピン１５は、
絶縁管３の膨張係数とほぼ等しい膨張係数を有するコバ
ルト（Ｃｏ）鉄またはＴｉ合金で形成することが好まし
い。そして、このＧ₄ ピン１５は、絶縁管３に形成した
孔１６を介して電極膜９と接触するように取り付けられ
る。また、Ｇ₄ ピン１５には、リード線２６が接続され
る。このリード線２６は、図示しないがステムピン６に
接続固定される。

【００１７】図３に示すように、ＨＶシールド４は、例
えばＳＵＳ３０４等からなる平板状の部材で、その中央
部には電子ビームを透過させるための孔１８が設けられ
る。このＨＶシールド４は、図１に示すように、溶接に
よって円筒ホルダー１２ａに固定される。

【００１８】ＨＶスプリング５は、例えばインコネルか
らなる。図１に示すように、ＨＶスプリング５はＨＶシ
ールド４の両端部に溶接によって固定され、その先端部
がネック管１の内面を押圧するように構成される。そし
て、このＨＶスプリング５はカーボン等からなる導電膜
を介して不図示のアノードボタンに電気的に接続され
る。

【００１９】本実施例では、図４に示すように、電極膜
８で構成される第３グリッドＧ₃ （第１高圧電極）と電
極膜９で構成される第４グリッドＧ₄ （中圧電極）との
間のギャップａに対し、電極膜１０で構成される第５グ
リッドＧ₅ （第２高圧電極）と第４グリッドＧ₄ との間
のギャップｂの比（ｂ／ａ）を、１以上、好ましくは１
〜３、さらに好ましくは１〜２と成るように設計してあ
る。

【００２０】前記ギャップ比（ｂ／ａ）を、上述する範
囲に設定する理由を次に説明する。図５に示すように、
前記ギャップ比（ｂ／ａ）を変化させた場合には、電子
銃のレンズの球面収差係数Ｃｓが大きく変化する。な
お、図５の横軸は、ｂ／ａであり、縦軸は、球面収差係
数Ｃｓである。球面収差係数Ｃｓは、陰極線管のスポッ
ト径に大きく影響する。スポット径Ｄは、以下の数式で
表わせる。

【００２１】

【数２】Ｄ＝ｄｃ×Ｍ＋１／２×Ｃｓ×Ｍ×θ³ ただし、ｄｃは物点径であり、Ｍは増倍率であり、θは
発散角である。

【００２２】上記式より、スポット径Ｄを小さくするに
は、球面収差係数Ｃｓを小さくすれば良いことが分か
る。したがって、図５に示す結果から、本実施例では、
ｂ／ａは、１以上とする。球面収差係数Ｃｓのみを考え
れば、ｂ／ａは、１以上であれば良いが、増倍率Ｍまで
も考慮すると、図６に示すように、Ｃｓ×Ｍは、ｂ／ａ
に対して極小値を持つので、スポット径Ｄを小さくする
には、現実的には、ｂ／ａは、１〜３、好ましくは１〜
２である。

【００２３】なお、第３グリッドＧ₃ と第４グリッドＧ
₄ とのギャップａの具体的寸法は、陰極線管の大きさな
どにより相違する。本実施例では、前記ギャップ比を所
定の範囲とすることにより、球面収差を最少にすること
ができ、これにより陰極線管の解像度の向上を図ること
ができる。しかも、グリッドＧ₃ ，Ｇ₄ ，Ｇ₅ の外周
は、絶縁管３で覆われているので、電子ビームがグリッ
ド間から漏れてビードガラスなどにチャージアップする
こともない。

【００２４】次に、本実施例に係る電子銃の製造方法に
ついて、図７および図８を用いて説明する。まず、絶縁
管３に、Ｇ₄ ピン１５を取り付けるための孔１６を形成
し、（図７工程（１）、図８Ａ）、この絶縁管３を洗浄
する（図７工程（２））。そして、図９に示すように、
この孔１６にＧ₄ ピン１５とフリットガラスｇをセット
する（図７工程（３））。

【００２５】さらに、Ｇ₄ ピン１５を治具によって固定
し、その状態でフリット焼成を行う（図７工程（４）、
図８Ｂ）。次いで、絶縁管３の内面の両端部および中央
部に電極膜８〜１０を塗布形成する（図７工程（５）、
図８Ｃ）。この場合、導電ペーストとしては、例えばＲ
ｕＯ₂ −ガラスペースト（商品名＃９５１６、デュポン
社製等）を用い、膜厚が均一になるように塗布する。

【００２６】さらに、図８Ｄに示すように、第３グリッ
ドＧ₃ としての電極膜８と第５グリッドＧ₅ としての電
極膜１０を電気的に接続するため、絶縁管３のＧ₄ ピン
１５が設けられない側の外周に長手方向に上記導電ペー
ストを塗布し、導電膜１７を形成する。そして、電極膜
８〜１０および導電膜１７を平坦化するためレベリング
乾燥を行う（図７工程（６））。

【００２７】その後、図８Ｅに示すように、絶縁管３の
内面のほぼ全面に、即ち絶縁管３の両端部の電極膜８、
１０が形成された部分を多少残して抵抗膜１１を塗布形
成する（図８工程（７））。この場合、抵抗ペーストと
しては、例えばＲｕＯ2 −ガラスペースト）（商品名＃
９５１８、デュポン社製等）を用い、後述する方法によ
って膜厚が均一になるように塗布を行う。

【００２８】図１０は抵抗ペーストの塗布方法の例を示
すものである。同図に示すように、Ｚ軸即ち管軸方向を
中心にして絶縁管３を回転し、抵抗ペースト１８のタン
ク１９に連結されたノズル２０から絶縁管３の内面に一
定量の抵抗ペースト１８を供給する。

【００２９】そして、抵抗膜１１に対してレベリング乾
燥を行った（図７工程（８））後に、図１１に示す方法
により抵抗膜のトリミングおよび洗浄を行う（図７工程
（９））。図１１はトリミング方法の１つの例を示すも
のである。即ち、Ｚ軸を中心にして絶縁管３を回転しつ
つこれをＸ軸方向へ移動させ、けがき針２１の先端を抵
抗膜１１の表面に接触させることにより、抵抗膜１１を
螺旋状にけがく。この場合、電極膜８〜１０と重なって
いない部分のみけがくようにする。この工程により、電
極膜８、９および電極膜９、１０間において抵抗膜１１
が螺旋状に形成される（図８Ｆ）。なお、トリミングに
よって発生した切り屑はエアブロー等により絶縁管から
完全に除く（洗浄）。なお、けがき針２１を移動させる
ようにしてもよい。

【００３０】一方、このような方法によらなくとも、次
の方法により抵抗膜１１を螺旋状に形成してもより。即
ち、図７工程（６）のレベリング乾燥後、図１２に示す
ように、絶縁管３をＺ軸を中心にして回転しつつこれを
Ｘ軸方向へ移動させ、抵抗ペースト１８のタンク１９に
連結されたディスペンサー２２（注射針）から抵抗ペー
スト１８を供給することもできる。

【００３１】この場合、ディスペンサー２２と絶縁管３
との距離を一定に保つことが好ましい。また、ディスペ
サー２２を移動させるようにしてもよい。上述の工程に
より螺旋状の抵抗膜１１を形成した後、絶縁管３を例え
ば８５０℃の温度で１０分間焼成する（図７工程（１
０））。これにより電極膜８〜１０および抵抗膜１１が
溶解して絶縁管３に固着し安定化する。

【００３２】そして、絶縁管３を洗浄乾燥（図７工程
（１１））した後、位置決め治具で絶縁管３を芯出しお
よび垂直出しして円筒ホルダー１２を絶縁管３にセット
し、（図７工程（１２））、図８Ｇに示すように円筒ホ
ルダー１２と絶縁管３との連結部分にフリット２３を配
し、焼成を行う（図７工程（１３））。

【００３３】その後、一方の円筒ホルダー１２ａに対
し、位置出し治具を用いてＨＶシールド４およびＨＶス
プリング５を組立、溶接する。また、他方の円筒ホルダ
ー１２ｂに対し、予め公知のビーディング法により組み
立てたトライオード（カソードＫ、第１グリッドＧ₁ 、
第２グリッドＧ₂ 、カップ部材Ｇ3_A）を、位置出し治具
を用いて組み立て、溶接する（図７工程（１４））。

【００３４】さらに、第１および第２グリッドＧ₁,Ｇ₂
のリード線２４、２５およびＧ₄ ピン１５のリード線２
６を、ステム２に埋め込まれたステムピン６に接続する
ことにより、図１に示すような電子銃が完成する。かか
る構成を有する本実施例においては、主レンズを形成す
るための第３〜第５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ に相当する電極
膜８〜１０が、精度良く一体形成された絶縁管３に形成
されていることから、これらの電極８〜１０管のＺ軸に
対する軸ずれが小さくなる。従って、本実施例によれ
ば、電子ビームの離軸を小さく抑えることができる。

【００３５】また、本実施例においては、電極膜８〜１
０の間に螺旋状の抵抗膜１１が形成されていることか
ら、電極膜８〜１０の間の電位勾配（電界強度変化率）
が従来例に比べて小さくなり、その結果、電極８〜１０
間の放電が起こりにくくなる。さらに、球面収差が小さ
くなることから、ビームスポット径を小さくすることが
でき、解像度を向上させることが可能になる。

【００３６】なお、上述の実施例においては、導電膜１
７および円筒ホルダー１２ａ、１２ｂを介して電極膜
８、１０を接続するようにしたが、本発明はこれに限ら
れることなく、例えば円筒ホルダー１２ａ、１２ｂをリ
ード線により接続するようにしてもよい。

【００３７】また、上述の実施例においては、例えば図
８Ｇに示すように、フリットガラス２３を用いて円筒ホ
ルダー１２ａ，１２ｂを絶縁管３に固定するようにした
が、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図１
３に示すように絶縁管３の外面に凹部３ａを形成し、こ
の凹部３ａと円筒ホルダー１２の突起１４とをはめ合わ
せるように構成することもできる。この場合、ＨＶシー
ルド４と円筒ホルダー１２とは予め溶接しておくとよ
い。また、ＨＶシールド４とＨＶスプリング５について
も、溶接によらず、はめ込んで固定することもできる。

【００３８】さらに本発明では、円筒ホルダー１２に設
けた突起１４の数についても、上記実施例に限られるこ
となく、複数であれば任意の数を選ぶことができる。さ
らにまた、上述の実施例において、第１グリッドＧ₁ 、
第２グリッドＧ₂ および第３グリッド部材Ｇ3_Aのみビー
ドガラス７で固定するようにしたが、本発明はこれに限
られるものではなく、例えばビードガラス７を延長して
ＨＶシールド４を併せて固定することもできる。これに
より一層強固に電子銃を組み立てることができる。な
お、この場合、ビードガラスによる固定は電子銃の組立
の最後に行う。

【００３９】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、種々に改変することができる。たと
えば、本発明では、前記抵抗膜１１は、必ずしも設ける
必要はない。また、抵抗筒体としての絶縁管３内に配置
される第１高圧電極、中圧電極および第２高圧電極は、
第３グリッドＧ₃ 、第４グリッドＧ₄ 、第５グリッドＧ
₅ に限定されず、その他のグリッドであっても良い。

【００４０】次に、本発明の他の実施例に係る陰極線管
の電子銃について説明する。ただし、以下の実施例の説
明では、電極膜間のギャップ比については特に説明しな
いが、前記実施例と同様である。まず、第２実施例につ
いて図１４〜図１６を参照して説明する。なお、上記第
１実施例と対応する部分には同一符号を付し、重複説明
を省略する。

【００４１】図１４に本実施例の全体構成を示す。本実
施例の電子銃はユニポテンシャル型のものである。同図
に示すように、本実施例においては、ネック管１のステ
ム２の近傍に電子を放出するためのカソードＫが設けら
れ、このカソードＫに隣接して第１グリッドＧ₁ 、第２
グリッドＧ₂ および第３グリッドＧ₃ を構成するカップ
部材Ｇ3_Aが同軸上に配される。そして、カップ部材Ｇ3_A
に隣接した位置に、主レンズを形成するための後述する
高抵抗管３Ａが設けられる。さらに、この高抵抗管３Ａ
の上端部にはＨＶシールド４およびＨＶスプリング５が
固定される。なお、ステム２には複数のステムピン６が
埋め込まれている。

【００４２】高抵抗管３Ａは、例えばアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃ ）中にＴｉ、Ｗ、Ｃｕ等の酸化物を混合し焼結させ
て導電性をもたせた物質や導電性をもたせたフェライ
ト、チタニア系セラミックス等からなり、高耐圧性を有
する絶縁物を主成分とする。この高抵抗管３Ａは、真円
度の高い（例えば２０μｍ以下）円筒形状に形成され、
その両端部および中央部内面には例えばＲｕＯ₂ −ガラ
スペーストからなるリング状の電極膜８、９、１０が塗
布形成されている。ここで、電極膜８はカップ部材Ｇ3_A
とともに第３グリッドＧ₃ を構成し、電極膜９、１０は
それぞれ第４グリッドＧ₄ および第５グリッドＧ₅ の役
割を果たす。一方、電極膜８、９、１０の間には、例え
ば電極膜８〜１０と同じ材料からなる複数のリング状の
部分（以下「導電リング」という。）１１Ａが形成され
ている。ここで、電極膜８〜１０および導電リング１１
Ａは、ともに高抵抗管３の長手方向即ち管軸（Ｚ軸）方
向と垂直方向に形成されている。

【００４３】高抵抗管３Ａの抵抗値については、高抵抗
管３Ａの直径と電極膜８、９および９、１０間の間隔を
それぞれ１２ｍｍ程度とすると、各電極膜８、９および
９、１０間において１００ＭΩ（メガオーム）〜１０Ｔ
ｅｒａΩ（テラオーム）となるように設定することが好
ましく、特に１ＧΩ程度が好ましい。この値より小さい
と発熱しやすく、また、この値より大きいと帯電しやす
くなる。なお、かかる抵抗値を１ＧΩに設定した場合、
高抵抗管３Ａの体積抵抗率は１０⁶ Ω・ｃｍとなる。

【００４４】さらに、高抵抗管３Ａの一方の外面には、
その長手方向に延びる導電膜１７が形成されている。高
抵抗管３Ａの両端部には、電極膜８、１０を電気的に接
続するための円筒ホルダー１２（１２ａ，１２ｂ）が固
定されている。この円筒ホルダー１２は、第１実施例と
同様の構成を有している。

【００４５】本実施例に係る電子銃では、第３グリッド
Ｇ₃ と第４グリッドＧ₄ とのギャップに対し、第４グリ
ッドＧ₄ と第５グリッドＧ₅ とのギャップの比は、前記
第１実施例と同様である。本実施例では、高抵抗管３Ａ
の内部に、導電リング１１Ａが配置してある点が、前記
実施例と大きく異なる点である。導電リング１１Ａは、
次のような役割を果たすものである。

【００４６】すなわち、図１５および図１６Ａに示すよ
うに、高抵抗管３Ａの内壁表面の抵抗は、その上側部分
４５ａと下側部分４５ｂでばらつきを生ずるが、本実施
例のように高抵抗管３Ａの長手方向（Ｚ軸方向）と垂直
方向（Ｙ軸方向）に導電リング１１Ａを設けることによ
り、Ｙ軸方向の等電位化がなされ、かかる抵抗のばらつ
きを抑えることができる。

【００４７】例えば図１６Ｂに示すように、Ｚ＝０ｍｍ
の場所に電極膜８を設けるとともにＺ＝１００ｍｍの場
所に導電リング１１Ａを設けた場合、電極膜８〜１０お
よび導電リング１１Ａ間における上記抵抗のばらつきの
値は、導電リング１１Ａを設けた場合の方が小さくなる
（Ｒ₁ ＞Ｒ₂ ，Ｒ₄ ＞Ｒ₅ ）。そして、Ｚ＝５０ｍｍの
場所にも導電リング１１Ａを設けた場合には、図１６Ｃ
に示すように、さらに上記抵抗のばらつきの値が小さく
なる（Ｒ₂ ＞Ｒ₃ ，Ｒ₅ ＞Ｒ₆ ＝０）。

【００４８】この結果、本実施例のように電極膜８〜１
０間に導電リング１１Ａを設けた場合、電極膜８〜１０
によって形成される電子レンズ系の球面収差を小さくす
ることができる。そして、この導電リング１１Ａを精度
良く多く設ければ設けるほど、従来の装置において電子
銃を構成する部材の真円度が小さくなった場合と同様の
効果がある。

【００４９】また、導電リング１１Ａのピッチや巾を変
えることにより、図１６Ｄに示すように、電極間の電位
の微調整を行うことができ、その結果、球面収差のより
小さなレンズ系を設計することができる。かかる構成を
有する本実施例においては、主レンズを形成するための
第３〜５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ に相当する電極膜８〜１０
が、精度良く一体形成された高抵抗管３Ａに形成されて
いることから、これらの電極８〜１０間のＺ軸に対する
軸ずれが小さくなる。従って、本実施例によれば、電子
ビームの離軸を小さく抑えることができる。

【００５０】また、本実施例においては、電極膜８〜１
０の間に複数の導電リング１１Ａが形成されていること
から、図１７に示すように電極膜８〜１０の間の電位勾
配（電界強度変化率）が従来例に比べて小さくなり、そ
の結果、電極８〜１０間の放電が起こりにくくなる。さ
らに、球面収差が小さくなることから、ビームスポット
径を小さくすることができ、解像度を向上させることが
可能になる。

【００５１】この場合、電極膜８〜１０は高抵抗の物質
が存在しているため、例えば低抵抗の絶縁管３に電極膜
８〜１０を形成するとともに電極膜８〜１０間に螺旋状
の抵抗膜１１を設けた場合に比べ、わずかな数の導電リ
ング１１Ａを設けるだけで所望の主レンズを形成する第
３〜第５グリッドＧ₃ 〜Ｇ₅ を得ることができ、この結
果、容易に電子銃を製造することができる。

【００５２】また、本実施例における導電リング１１Ａ
はＺ軸と垂直方向に形成されているため、電極膜８〜１
０間における電位を安定させることができる。そして、
本実施例の構成によれば、高抵抗管３Ａ内において電流
がＺ軸に平行に流れるので、管内における磁界発生がな
く、電子ビームの偏心を防止することができる。

【００５３】なお、ビードガラス７をＨＶシールド４ま
で延長しなくとも、図１８に示すように一対の帯状のバ
ンドＢで高い抵抗管３Ａを挟むとともに高抵抗管３Ａの
途中までビードガラス７を延長し、このビードガラス７
に対してバンドＢを融着することにより高抵抗管３Ａと
トライオードとを固定するようにしてもよい。

【００５４】図１９は本発明の第３実施例の要部を示す
ものである。本実施例にあっては、上述と同様の高抵抗
セラミックスからなるリング状の部材５４を積層し、そ
の間に円板状の金属板５５を挟んで構成される。ここ
で、金属板５５には電子ビーム透過用の孔５６〜５８が
形成される。なお、本例は３ビームの電子銃の場合であ
るが、かかる構成は図１に示す単ビーム用の電子銃にも
適用可能である。

【００５５】ところで、上述の実施例においては、高抵
抗セラミックスからなる高抵抗管３Ａの電極膜８〜１０
を形成する際に、導電ペースト７０を塗布および乾燥し
た後、これを焼成する必要があるため、コスト高になる
おそれがある。また、ＲｕＯ₂ −ガラスペーストからな
る導電ペースト７０がスパーキング時に損傷を受けるこ
とにより、レンズ特性が劣化するおそれがある。

【００５６】加えて、さらなるレンズ特性の向上を図る
ためには抵抗分布をより傾斜させる必要があるが、高抵
抗管３Ａ内は均一な抵抗分布となっていることからこれ
には限界がある。そこで、本発明の第４実施例において
は、以下のような構成を採用している。

【００５７】図２０は本実施例の要部構成を示すもので
ある。図２０Ａに示すように、本実施例に用いる高抵抗
管１０５においては、一体に形成された本体の両端に低
抵抗部１０６が形成され、その間に高抵抗部１０７が形
成されている。この場合、低抵抗部１０６の抵抗値は、
その表面の抵抗が１０ＫΩ／□程度とすることが好まし
い。一方、高抵抗部１０７の抵抗値は、上記実施例と同
様に、１００ＭΩから１０ＴｅｒａΩとすることが好ま
しい。なお、高抵抗部１０７を低抵抗部１０６との境界
において抵抗が連続的に変化するように構成することが
好ましい。これにより電位勾配が更に小さくなる。

【００５８】本実施例の高抵抗管１０５は、例えば公知
の文献（Jady Chu, 石橋、林、武部、森永 SliP Casti
nt of Continuous Functionally Gradient Material Jo
urnal of the Ceramic Society of Japan 101 [7] 841-
844, 1993)に記載されている方法等により得られる。す
なわち、この方法は、導電物質（Ｗ，Ｎｉ−Ｃｒ等）を
混合したスラリーを用い、粒子の沈降速度の差を利用し
て管軸方向に濃度差を与えることにより高抵抗管１０５
の抵抗に勾配をつけるものである。

【００５９】図２０Ｂは、本実施例における高抵抗管１
０８の他の例を示すものである。同図に示すように、こ
の例においては、図２０Ａに示す高抵抗管１０５の周囲
に第２の高抵抗部１０９が設けられる。この第２の高抵
抗部１０９は、低抵抗部１０６を保護すること等を目的
として設けられるもので、その材料としては、内側の高
抵抗部１０７と同じものまたは他の絶縁体を用いること
ができる。

【００６０】また、一体のセラミックスからなる抵抗円
筒体（図示せず）の表面近傍のみを低抵抗化することも
できる。例えば、円筒体の生焼きのセラミックの両端部
内面に導電物質を塗布した後、そのセラミックを本焼き
することにより図２０Ｂに示すものと同様の低抵抗部を
形成することができる。

【００６１】図２１は本実施例の全体構成を示すもので
ある。同図に示すように、本実施例の場合、径の異なる
２つの上記高抵抗管１０５Ａ、１０５Ｂを用い、第４グ
リッドＧ₄ となる金属部材を各高抵抗管１０５Ａ、１０
５Ｂに挿入することによりこれらを固定する。そして、
各高抵抗管１０５Ａ、１０５Ｂに第３グリッドＧ₃ およ
び第５グリッドＧ₅ を取り付けておく。なお、各高抵抗
管１０５Ａ，１０５Ｂには上述の導電リング１１Ａを設
けておく。さらに、第３および第５グリッドＧ ₃ 、Ｇ₅
をリード線ｌ₁によって接続するとともに、第４グリッ
ドＧ₄ とステムピン１１０とをリード線ｌ₂ を用いて接
続する。なお、ステムピンと第３グリッドＧ₃ との間に
は、カソードＫ、第１および第２グリッドＧ₁ ，Ｇ₂ が
設けられる。

【００６２】以上の構成を有する本実施例によれば、抵
抗分布をより傾斜させることができ、その結果、放電が
起こりにくくなるとともに、より一層レンズ収差の小さ
いレンズ系を形成して高解像度の画面を実現することが
できる。また、本実施例によれば導電ペーストを塗布、
乾燥および焼成する工程が必要なくなるため、工程の簡
素化およびコストダウンが可能になる。

【００６３】さらに、本実施例によれば、スパーキング
が起こり易くなるため、耐圧を向上させることができ
る。なお、上述の実施例においては高抵抗管１０５Ａ，
１０５Ｂを２つに組み合わせて第３〜第５グリッドＧ₃
〜Ｇ₅ を構成するようにしたが、本発明はこれに限られ
るものではなく、１つの抵抗円筒体に第３〜第５グリッ
ドＧ₃ 〜Ｇ₅ に対応する低抵抗部を形成するようにして
もよい。

【００６４】また、高抵抗管は円筒のものに限られず、
例えば断面が楕円または方形の筒状体を用いることもで
きる。さらに、本発明は主レンズ系のみならず、プリフ
ォーカスレンズ系にも適用することができる。この場
合、例えば図２１に示すように、２つの高抵抗管１０５
Ａ，１０５Ｂを組み合わせ、一方の高抵抗管１０５Ａに
２箇所の低抵抗部１０５Ｂを形成するとともに、図２２
に示すように他方の高抵抗管１０５Ｂにプリフォーカス
レンズ系用の低抵抗部１１２を形成し、この高抵抗管１
０５Ｂの端部に第１および第２グリッドＧ₁ ，Ｇ₂ を取
り付けるように構成する。なお、１１４はスペーサであ
る。

【００６５】かかる構成を有する第実施例によれば、第
１、第２グリッドＧ₁ ，Ｇ₂ 近傍の構成を簡素化するこ
とができる。一方、高抵抗管１０５Ｂにプリフォーカス
レンズ系用の低抵抗部１１２を形成せず、支持体として
のみ機能させることもできる。その場合には、放電防止
が容易になる。

【００６６】

【発明の効果】以上述べたように本発明にあっては、電
子レンズ構成部を抵抗筒体で形成したことから、電子レ
ンズ系の同心度のずれを抑えて電子ビームの軸ずれを小
さくでき、高画質の画像を実現できる。

【００６７】しかも、本発明では、第１高圧電極と中圧
電極とのギャップａに対して、中圧電極と第２高圧電極
とのギャップｂのｂ／ａを所定の範囲とすることによ
り、球面収差を最少にすることができ、これにより陰極
線管の解像度の向上を図ることができる。

【００６８】しかも、電極の外周は、抵抗筒体で覆われ
ているので、電子ビームが電極の間から漏れてビードガ
ラスなどにチャージアップすることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る陰極線管の電子銃の
全体構成を示す断面図である。

【図２】（Ａ）は同実施例の円筒ホルダーの正面図であ
る。（Ｂ）は図２Ａのａ−０−ａ’線断面図である。
（Ｃ）は図２Ａのｂ−ｂ’線断面図である。（Ｄ）は図
２Ｃのｃ−ｃ’線断面図である。

【図３】同実施例のＨＶシールドの平面図である。

【図４】電極間ギャップを示す概念図である。

【図５】ギャップ比ｂ／ａに対する球面収差係数の関係
を示すグラフである。

【図６】ギャップ比ｂ／ａに対する球面収差係数×増倍
率の関係を示すグラフである。

【図７】同実施例に係る電子銃の製造工程を示すフロー
チャートである。

【図８】（Ａ）〜（Ｇ）は同実施例の製造工程を示す説
明図である。

【図９】同実施例のＧ₄ ピンの取付部分を示す断面図で
ある。

【図１０】同実施例における抵抗ペーストの塗布方法の
例を示す説明図である。

【図１１】同実施例における抵抗膜のトリミング方法の
例を示す説明図である。

【図１２】同実施例における螺旋状抵抗膜の形成方法の
例を示す説明図である。

【図１３】同実施例における円筒ホルダーの取付方法の
他の例を示す断面図である。

【図１４】本発明の第２実施例に係る電子銃の全体構成
を示す断面図である。

【図１５】導電リングの役割の説明に供する説明図であ
る。

【図１６】（Ａ）〜（Ｄ）は導電リングの役割の説明に
供するグラフである。

【図１７】第２実施例の効果の原理を示す説明図であ
る。

【図１８】（Ａ），（Ｂ）は高抵抗管の固定方法の他の
例を示す説明図である。

【図１９】（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３実施例の要部
を示す断面図および平面図である。

【図２０】（Ａ），（Ｂ）は本発明の第４実施例を示す
要部断面図でである。

【図２１】同実施例の全体構成図である。

【図２２】本発明の第５実施例を示す要部断面図であ
る。

【図２３】従来例の概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１… ネック管３… 絶縁管（抵抗筒体）３Ａ… 高抵抗管（抵抗筒体）８，９，１０… 電極膜Ｇ₁ 〜Ｇ₅ … 第１〜第５グリッド１１… 抵抗膜１１Ａ… 導電リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子レンズ構成部が、抵抗筒体で構成さ
れ、この抵抗筒体の内部に、少なくとも、リング状の第
１高圧電極と、リング状の中圧電極と、リング状の第２
高圧電極とが、カソード側から軸方向に沿って、この順
で配置してあり、前記第１高圧電極と中圧電極との間のギャップに対し、
前記中圧電極と第２高圧電極との間のギャップの比が、
１以上である陰極線管の電子銃。
【請求項２】前記抵抗筒体が、セラミックで構成され
る請求項１に記載の陰極線管の電子銃。
【請求項３】前記第１高圧電極と中圧電極との間のギ
ャップに対し、前記中圧電極と第２高圧電極との間のギ
ャップの比が、１〜２である請求項１または２に記載の
陰極線管の電子銃。