JPH0831336A

JPH0831336A - 電子銃用の主レンズ部材及び電子銃

Info

Publication number: JPH0831336A
Application number: JP6184088A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Iguchi; 如信井口; Tsuneo Muchi; 常雄鞭; Tsunenari Saito; 恒成斎藤; Tomohisa Asano; 智久浅野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-02-02
Also published as: KR100340973B1; US5661363A

Abstract

(57)【要約】【目的】作製が容易でありながら高精度で作製すること
ができ、しかも、主レンズ系の同心度のずれを抑えて電
子ビームの離軸を小さくし得ると共に、主レンズ部材で
の放電を防止することができ、主レンズ部材内の電位勾
配を小さくでき、更には、主レンズ系の球面収差を小さ
くし得る電子銃用の主レンズ部材及び電子銃を提供す
る。【構成】電子ビームを集束するための電子銃用の主レン
ズ部材１０は、高電気抵抗材料から成る高電気抵抗層１
２と低電気抵抗材料１４Ａ，１４Ｂから成る低電気抵抗
層とを積層一体して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラー受像管、
プロジェクター管、インデックス管等に用いられる陰極
線管の電子銃及びかかる電子銃用の主レンズ部材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、陰極線管の例えばユニポテンシャ
ルフォーカス系の電子銃においては、電子を放出すべき
カソードに対して、加速及び集束電極として第１グリッ
ド〜第５グリッドが管軸に対して同心に配置されてい
る。そしてカソードから放出された電子ビームは、第２
及び第３グリッドによって形成されるプリフォーカスレ
ンズ系と、第３グリッド、第４グリッド及び第５グリッ
ドによって形成される主レンズ系との働きにより、蛍光
面上に集束される。尚、第３グリッド及び第５グリッド
にはアノード電圧が印加され、第４グリッドにはゼロ電
位に近い電圧が印加される。これらのカソード及び第１
〜第５グリッドは、ビーディングガラスの融着によって
固定され、一体的に組み立てられる。第１〜第５グリッ
ドは、例えばステンレススチールから作製されている。

【０００３】このような従来の電子銃においては、主レ
ンズを構成する第３〜第５グリッド間の同心度にずれが
生じ易く、そのため、電子ビームの離軸が発生し、フォ
ーカスぼけが生じるという問題がある。また、グリッド
間の電位差が段階状になるため、第３〜第５グリッド間
で放電が生じ易く、しかも、主レンズ系の球面収差が大
きくなりビームスポット径が大きくなるという問題があ
る。

【０００４】これらの問題点を解決するための電子銃
を、本出願人は、特願平５−３５０１３０号（平成５年
１２月２８日出願）にて特許出願した。この特許出願に
係る電子銃においては、例えばこの特許出願の明細書に
添付された図１２に図示されそして第３実施例にて説明
されているように、主レンズは、中空の高抵抗管３Ａ
と、この高抵抗管３Ａの両端内面及び中央部内面に形成
されたリング状の電極膜８，９，１０から構成されてい
る。中空の高抵抗管３Ａ内を電子ビームが通過する。リ
ング状の電極膜８，９，１０は、酸化ルテニウム−ガラ
スペーストから成り、それぞれ、第３グリッドＧ₃、第
４グリッドＧ₄、第５グリッドＧ₅の役割を果たす。一
方、電極膜８，９，１０の間の高抵抗管３Ａの内面に
は、電極膜８，９，１０と同じ材料から構成された複数
の導電リング１１Ａが形成されている。電極膜８，９，
１０及び複数の導電リング１１Ａは、高抵抗管３Ａの管
軸（Ｚ軸）と垂直方向に形成されている。

【０００５】この特許出願に係る主レンズは、中空の高
抵抗管３Ａと、電極膜８，９，１０から構成されている
ので、電極膜８，９，１０の間隔を広くとることがで
き、電極間の電位勾配を緩やかにすることができ、球面
収差が減少され、電子ビームのスポットサイズを小さく
することができる。また、主レンズ系の同心度のずれが
殆ど生じない。しかも、導電リング１１Ａを設けること
によって、高抵抗管３Ａの内側表面電位を均一化するこ
とができ（即ち、管軸に対して回転対称にすることがで
き）、ストレーエミッション（チャージアップ）等によ
る主レンズ系における局部的な電位変化に対して安定性
が増加する。

【０００６】また、この特許出願の明細書に添付された
図２７に図示されそして第４実施例にて説明されている
ように、主レンズは、２つの高抵抗セラミック部材４６
と、これらのセラミック部材４６に挟まれた金属部材５
０から構成されている。高抵抗セラミック部材４６には
第３グリッドＧ₃、第５グリッドＧ₅が形成されており、
金属部材５０は第４グリッドＧ₄に相当する。

【０００７】更に、この特許出願の明細書に添付された
図２８に図示されそして第５実施例にて説明されている
ように、主レンズは、高抵抗セラミックから成るリング
状の部材５４を積層し、その間に円板状の金属板５５を
挟んで構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この特許出願の第３実
施例にて説明された主レンズの作製においては、高抵抗
管３Ａの内面に、電極膜８，９，１０や複数の導電リン
グ１１Ａを形成しなければならない。電極膜８，９，１
０や複数の導電リング１１Ａの形成は、ゴムローラを用
いて導電ペーストを高抵抗管３Ａの内面に転写した後に
導電ペーストをトリミングしたり、ネガタイプのレジス
ト材料と金属薄膜蒸着法を組み合わせたり、メタルマス
ク蒸着法や熱転写法、ディスペンサー法などで行われ
る。

【０００９】しかしながら、何れの方法を採用しても、
高い精度で電極膜８，９，１０や複数の導電リング１１
Ａを高抵抗管３Ａの内面に形成することは困難である。
特に、高抵抗管３Ａの内径を小さくした場合や、電子ビ
ームが通過する複数個の孔を有するカラー受像管用の電
子銃の場合には、高い精度で電極膜８，９，１０や複数
の導電リング１１Ａを形成することは一層困難である。

【００１０】この特許出願の第４実施例若しくは第５実
施例にて説明された主レンズの作製においては、セラミ
ック部材４６と金属部材５０の一体化、リング状の部材
５４と金属板５５の一体化は、材質が全く異なるために
困難である。

【００１１】更には、この特許出願においては、主レン
ズを構成する高抵抗管３Ａや一体化されたセラミック部
材４６と金属部材５０若しくはリング状の部材５４と金
属板５５を、電子銃の他の部品に接合・保持し難いとい
う問題もある。

【００１２】従って、本発明の第１の目的は、作製が容
易でありながら高精度で作製することができ、しかも、
主レンズ系の同心度のずれを抑えて電子ビームの離軸を
小さくし得ると共に、主レンズ部材での放電を防止する
ことができ、主レンズ部材内の電位勾配を小さくでき、
更には、主レンズ系の球面収差を小さくし得る電子銃用
の主レンズ部材及び電子銃を提供することにある。更に
本発明の第２の目的は、第１の目的に加え、電子銃の他
の部品に接合・保持することが容易な電子銃用の主レン
ズ部材及び電子銃を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するための本発明の電子ビームを集束するための電子銃
用の主レンズ部材は、高電気抵抗材料から成る高電気抵
抗層と低電気抵抗材料から成る低電気抵抗層とを積層一
体して成ることを特徴とする。

【００１４】本発明の電子銃用の主レンズ部材において
は、Ｎ層の高電気抵抗層と（Ｎ＋１）層の低電気抵抗層
とを積層一体して成ることが好ましい。Ｎは特に限定さ
れないが、実用上３〜５であることが好ましい。高電気
抵抗材料及び低電気抵抗材料は、セラミックスを主成分
とすることが望ましい。この場合、高電気抵抗材料と低
電気抵抗材料とを積層し、同時焼成して一体化すること
が好ましい。あるいは又、高電気抵抗材料はセラミック
スを主成分とし、低電気抵抗材料は酸化ルテニウム系材
料から成ることが望ましい。この場合、高電気抵抗材料
を焼成して高電気抵抗層を作製した後、高電気抵抗層の
端面に低電気抵抗材料を塗布し、かかる高電気抵抗層を
複数積層した後、低電気抵抗材料を焼成して一体化する
ことが好ましい。

【００１５】上記の第２の目的を達成するための本発明
の電子銃用の主レンズ部材は、上記の構成要素に加え
て、主レンズ部材の両端に取付用の金属部材を備えてい
ることを特徴とする。この場合、取付用の金属部材を主
レンズ部材の両端に焼ばめすることができる。また、取
付用の金属部材には、ビーディングガラスを取り付ける
ための突起部を設けることができる。あるいは又、取付
用の金属部材には、取付孔を有する絶縁部材に固定する
ための突起部を設けることができる。

【００１６】あるいは、主レンズ部材に埋め込まれた金
属部材を備えていることが好ましい。

【００１７】あるいは又、高電気抵抗層若しくは低電気
抵抗層に、ビーディングガラスにてビーディングを行う
ための突起部を設けることができる。

【００１８】本発明の電子銃は、これらの電子銃用の主
レンズ部材が組み込まれたことを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の主レンズ部材は高電気抵抗層と低電気
抵抗層とを積層一体して成る。従って、本発明の主レン
ズ部材は、作製が容易でありながら高精度で作製するこ
とができるので、主レンズ部材の同心度のずれを抑えて
電子ビームの離軸を小さくし得る。

【００２０】主レンズ部材をこのような構造にすること
で、主レンズ部材全体としては数十ＧΩ〜数百ＧΩの抵
抗値とすることができる。これにより、電子銃動作時の
主レンズ部材における発熱を十分抑制することができ、
電子銃を安定動作させることができる。一方、低電気抵
抗層での電圧降下は、高電気抵抗層での電圧降下よりも
小さいので、１つの低電気抵抗層内は、実質的に同電位
と看做すことができ、低電気抵抗層の抵抗値のばらつき
は実質的に無視することができる。高電気抵抗層は低電
気抵抗層で挟まれているので、高電気抵抗層内で抵抗値
が局部的にばらついても、高電気抵抗層内を電流は管軸
と平行に流れる。その結果、管軸に対して回転対称な電
位分布を形成することができる。また、電子銃の動作中
にストレーエミッション等によって高電気抵抗層の見掛
けの抵抗値が部分的に変化した場合でも、高電気抵抗層
は低電気抵抗層によって挟まれているので、管線に対す
る電位の回転対称性は殆ど乱されることがない。また、
高電気抵抗層により主レンズ部材内部の電位勾配を小さ
くして、主レンズ部材における放電を防止し、主レンズ
系の球面収差を小さくして、電子ビームスポットを小さ
くするという、本来の目的を達成することができる。

【００２１】また、主レンズ部材に取付用の金属部材を
備えたり、高電気抵抗層や低電気抵抗層に突起部を設け
ることによって、主レンズ部材を電子銃に容易に組み込
むことができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。

【００２３】（実施例１）電子ビームを集束するための
実施例１の電子銃用の主レンズ部材１０の模式的な断面
図を図１の（Ａ）に示す。また、主レンズ部材１０を斜
め上から眺めた図を、図１の（Ｂ）に示す。実施例１の
主レンズ部材１０は、バイポテンシャルフォーカス系の
主レンズ系での使用に適しており、インライン配列３電
子銃用の主レンズ部材である。尚、図１の（Ａ）は、図
１の（Ｂ）の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

【００２４】実施例１の主レンズ部材１０は、高電気抵
抗材料から成る高電気抵抗層１２と低電気抵抗材料から
成る低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂとを積層一体して成
る。具体的には、４層（Ｎ＝４）の高電気抵抗層１２と
５層（Ｎ＋１＝５）の低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂとが
積層一体化されている。高電気抵抗材料及び低電気抵抗
材料は、Ａｌ₂Ｏ₃系のセラミックスを主成分とする。セ
ラミックスに添加される金属等の導電材料の種類及び／
又は添加率を変えることで、抵抗値を変えることができ
る。高電気抵抗層１２の体積抵抗率は、１０¹⁰〜１０¹²
Ω・ｃｍであることが望ましい。一方、低電気抵抗層１
４Ａ，１４Ｂの体積抵抗率は、高電気抵抗層１２の体積
抵抗率よりも低い値、例えば１０¹⁰Ω・ｃｍ以下である
ことが望ましい。尚、高電気抵抗層１２の体積抵抗率と
低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂの体積抵抗率の差は、２桁
以上であることが望ましい。尚、図中、参照番号１６
は、電子ビームが通過するビーム通過孔である。

【００２５】例えば、低電気抵抗層１４Ａの一端にはフ
ォーカス電圧（５〜１０ｋＶ）が、一方、低電気抵抗層
１４Ａの他端にはアノード電圧（２０〜３０ｋＶ）が印
加され、その間の主レンズ部材に所定の電流が流れるこ
とによって、電位勾配が生じ、ビーム通過孔１６内に球
面収差の小さい電界を発生させることができる。

【００２６】実施例１の主レンズ部材１０は、図２に示
すように、体積抵抗率が制御されそして所望の形状に賦
形された高電気抵抗材料１１２及び低電気抵抗材料１１
４Ａ，１１４Ｂを積層した後、同時焼成して一体化する
ことによって作製することができる。尚、これらの高電
気抵抗材料１１２及び低電気抵抗材料１１４Ａ，１１４
Ｂには、電子ビームを通過させるための３つの孔１１６
が予め形成されている。尚、場合によっては、高電気抵
抗材料１１２や低電気抵抗材料１１４Ａ，１１４Ｂのそ
れぞれを、１枚以上の所謂グリーンシートから構成する
こともできる。

【００２７】実施例１においては、高電気抵抗層１２の
体積抵抗率を１０¹¹Ω・ｃｍとし、一方、低電気抵抗層
１４Ａ，１４Ｂの体積抵抗率を１０⁷Ω・ｃｍとした。
また、管軸方向の高電気抵抗層１２の厚さを２〜５ｍｍ
とした。一方、両端の低電気抵抗層１４Ａの厚さを２〜
４ｍｍとし、高電気抵抗層１２に挟まれた低電気抵抗層
１４Ｂの厚さを０．５ｍｍ程度とした。主レンズ部材１
０の外形寸法は、約２０ｍｍ×１０ｍｍである。主レン
ズ部材１０に形成された電子ビームを通過させるビーム
通過孔１６の直径は、例えば５ｍｍである。

【００２８】主レンズ部材１０をこのような構造にする
ことで、主レンズ部材１０全体としては、管軸方向に必
要とされる数十ＧΩ〜数百ＧΩの抵抗値とすることがで
きる。低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂでの電圧降下は、高
電気抵抗層１２での電圧降下よりも数桁（２桁〜８桁程
度）小さい。従って、１つの低電気抵抗層１４Ａ，１４
Ｂ内は、実質的に同電位と看做すことができる。それ
故、低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂの抵抗値のばらつきは
実質的に無視することができる。

【００２９】高電気抵抗層１２の管軸方向の長さは管軸
方向と垂直方向の大きさと比較して小さく、しかも、高
電気抵抗層１２は低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂで挟まれ
ている。従って、高電気抵抗層１２内で抵抗値が局部的
にばらついても、高電気抵抗層１２内を電流は管軸と平
行に流れる。その結果、管軸に対して回転対称な電位分
布を形成することができる。また、電子銃の動作中にス
トレーエミッション等によって高電気抵抗層１２の見掛
けの抵抗値が部分的に変化した場合でも、高電気抵抗層
１２は低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂによって挟まれてい
るので、管線に対する電位の回転対称性は殆ど乱される
ことがない。

【００３０】以上に説明したように、高電気抵抗層１２
や低電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂの抵抗値にばらつきがあ
っても、管軸に対して回転対称な電位分布を形成するこ
とができるので、良好な電子ビームスポットを形成・維
持することができる。

【００３１】しかも、高電気抵抗材料１１２及び低電気
抵抗材料１１４Ａ，１１４Ｂの焼成時の収縮率を適切に
調整することによって、電子ビームを通過させるための
ビーム通過孔１６のずれ発生を最小化することができ、
主レンズ特性上問題がない程度の組立精度を保持するこ
とができる。尚、ビーム通過孔１６にずれが生じた場合
であっても、ビーム通過孔１６の内面を研磨すればよ
い。この作業は比較的容易な作業である。

【００３２】尚、高電気抵抗層１２と低電気抵抗層１４
Ａ，１４Ｂの界面は、粒径１０μｍ程度以下の結晶粒子
が結合して形成されているため、界面の平滑度も実質上
問題はない。

【００３３】（実施例２）実施例２の主レンズ部材に
は、実施例１にて説明した主レンズ部材１０の両端に取
付用の金属部材が備えられている。実施例２において
は、図３の（Ａ）の模式的な断面図に示すように、例え
ばステンレススチールから成る取付用の金属部材３０を
主レンズ部材１０の両端に焼ばめした。金属部材３０の
管軸方向と垂直方向の断面形状は、主レンズ部材の管軸
方向と垂直方向の断面形状と略同じである。また、図３
の（Ｂ）の模式的な斜視図に示すように、金属部材３０
はキャップ形状を有する。即ち、金属部材３０の管軸方
向の一端には電子ビームを通過させるための孔が３箇所
設けられおり、他端は開放している。金属部材３０を加
熱して熱膨張させておき、金属部材３０の開放端から主
レンズ部材１０を挿入した後、金属部材３０を冷却す
る。こうして、取付用の金属部材３０が両端に焼ばめさ
れた主レンズ部材を作製することができる。この取付用
の金属部材３０を、電子銃の他の金属部品（例えば第５
グリッドや第６グリッド）に例えば抵抗溶接法によって
接合する。これによって、主レンズ部材１０を固定する
ことができ、しかも、金属部材３０を介して主レンズ部
材１０の一端から他端に電流を流すことができる。

【００３４】（実施例３）実施例３は、実施例２にて説
明した主レンズ部材が組み込まれた電子銃に関する。図
４に示すように、実施例３の電子銃は、金属部材３０
Ａ，３０Ｂが両端に焼ばめされた主レンズ部材１０と、
カソードＫ、金属製の第１グリッドＧ₁、第２グリッド
Ｇ₂、第３グリッドＧ₃、第４グリッドＧ₄及び第５グリ
ッドＧ₅、金属製の第６グリッドＧ₆、並びに保持スプリ
ング４２から成る。第１グリッドＧ₁、第２グリッド
Ｇ₂、第３グリッドＧ₃、第４グリッドＧ₄及び第５グリ
ッドＧ₅は、ビーディングガラス４０にてビーディング
され、相互に固定されている。保持スプリング４２の一
端は、第６グリッドＧ₆に取り付けられている。保持ス
プリング４２の他端は、陰極線管（図示せず）の内面に
形成された内部導電膜（図示せず）に接触している。こ
の内部導電膜は、アノードボタン（図示せず）に接続さ
れている。

【００３５】第２グリッドＧ₂、第３グリッドＧ₃、第４
グリッドＧ₄及び第５グリッドＧ₅によって、プリフォー
カスレンズ系が形成される。更に、第５グリッドＧ₅及
び第６グリッドＧ₆によって、主レンズ系が形成され
る。尚、第３グリッドＧ₃及び第４グリッドＧ₄は設けな
くともよい。主レンズ系には、概念的には、第５グリッ
ドＧ₅から第６グリッドＧ₆に向けて、厚い凸レンズ、複
数の薄い凸レンズ、厚い凹レンズが形成される。

【００３６】主レンズ部材１０の一端に焼ばめされた取
付用の金属部材３０Ａは第５グリッドＧ₅に溶接されて
いる。一方、主レンズ部材１０の他端に焼ばめされた取
付用の金属部材３０Ｂは第６グリッドＧ₆に溶接されて
いる。これによって、主レンズ部材１０の第５グリッド
Ｇ₅側には、第５グリッドＧ₅から金属部材３０Ａを介し
て中圧（５〜１０ｋＶ）の電圧が印加される。一方、主
レンズ部材１０の第６グリッドＧ₆側には、アノードボ
タン、内部導電膜、保持スプリング４２、第６グリッド
Ｇ₆から金属部材３０Ｂを介してアノード電圧（３０ｋ
Ｖ前後）が印加される。尚、以下においては、便宜上、
主レンズ部材１０の第６グリッドＧ₆側には、第６グリ
ッドＧ₆から金属部材３０Ｂを介してアノード電圧（３
０ｋＶ前後）が印加されると表現する。

【００３７】（実施例４）実施例２においては、取付用
の金属部材３０を主レンズ部材１０の両端に焼ばめし
た。これに対して、実施例４においては、図５の（Ａ）
に模式的な正面図及び側面図を示すように、例えばスプ
リング性を有するインコネル等から成る取付用の金属部
材１３０には、ビーディングガラス４０に食い込ませる
ための突起部１３２が設けられている。尚、参照番号１
３６は電子ビームが通過するビーム通過孔である。

【００３８】図５の（Ｂ）に、取付用の金属部材１３０
を備えた主レンズ部材１０を電子銃に組み込んだ状態を
示す。突起部１３２が設けられた金属部材１３０で主レ
ンズ部材１０を挟み込み、管軸方向に所定量加圧した状
態で、他の電極と一緒にビーディングガラス４０にてビ
ーディングする。これによって、第１〜第５グリッドＧ
₁〜Ｇ₅及び主レンズ部材１０は一体的に固定される。取
付用の金属部材１３０はスプリング性を有するインコネ
ル等から作製されており、しかも、ビーディングガラス
によって収縮圧が加わるので、主レンズ部材１０は確実
に固定され、且つ、主レンズ部材１０と金属部材１３０
は確実に接触する。これによって、主レンズ部材１０の
第５グリッドＧ₅側には、第５グリッドＧ₅から金属部材
１３０を介して中圧（５〜１０ｋＶ）の電圧が印加され
る。一方、主レンズ部材１０の第６グリッドＧ₆側に
は、第６グリッドＧ₆から金属部材１３０を介してアノ
ード電圧（３０ｋＶ前後）が印加される。尚、金属部材
１３０に凹凸を付けて、第５及び第６グリッドＧ₅，Ｇ₆
や主レンズ部材１０の低電気抵抗層１４Ａとの接触を一
層確実にすることもできる。あるいは又、金属部材１３
０と接触する第５及び第６グリッドＧ₅，Ｇ₆の面に凸部
を設けてもよい。尚、図５の（Ｂ）では、保持スプリン
グの図示は省略した。

【００３９】（実施例５）実施例５は、実施例４の変形
である。実施例５においては、図６の（Ａ）に示すよう
に、取付用の金属部材２３０を主レンズ部材１０の両端
の低電気抵抗層１４Ａに取り付ける（埋め込む）。具体
的には、主レンズ部材１０の両端の低電気抵抗層１４Ａ
に凹部１８を形成しておく。そして、取付用の金属部材
２３０の底部２３２を凹部１８に嵌入する。金属部材２
３０の頂面には、ビーディングガラス４０に食い込ませ
るための突起部２３４が形成されている。また、金属部
材２３０には突起部２３６が設けられている。突起部２
３６は、取付用の金属部材２３０の底部２３２を凹部１
８に嵌入する際のストッパーとしての機能、及び主レン
ズ部材１０に電圧を印加するためのリード線の取付部と
しての機能を有する。実施例５の主レンズ部材を電子銃
に組み込んだ状態を、図６の（Ｂ）に示す。

【００４０】（実施例６）実施例６においては、図７の
（Ａ）に模式的な正面図及び側面図を示すように、イン
コネル等から成る取付用の金属部材３３０に突起部３３
２が設けられている。絶縁部材３３６に設けられた取付
孔３３８と突起部３３２とを係合させることによって、
金属部材３３０が主レンズ部材１０に確実に接触し、且
つ主レンズ部材１０に対して確実に固定される。尚、絶
縁部材３３６は、例えばセラミックスから作製すること
ができる。取付孔３３８を有する絶縁部材３３６を底面
側から眺めた模式的な斜視図を図７の（Ｂ）に示す。

【００４１】主レンズ部材１０、金属部材３３０及び絶
縁部材３３６を組み立てた状態を、図７の（Ｂ）に示
す。主レンズ部材１０の一端の取付用の金属部材３３０
は第５グリッドＧ₅に溶接されている。一方、主レンズ
部材１０の他端の取付用の金属部材３３０は第６グリッ
ドＧ₆に溶接されている。これによって、主レンズ部材
１０の第５グリッドＧ₅側には、第５グリッドＧ₅から金
属部材３３０を介して中圧（５〜１０ｋＶ）の電圧が印
加される。一方、主レンズ部材１０の第６グリッドＧ₆
側には、第６グリッドＧ₆から金属部材３３０を介して
アノード電圧（３０ｋＶ前後）が印加される。

【００４２】（実施例７）実施例７の主レンズ部材１０
においては、図８の（Ｂ）に示すように、主レンズ部材
１０の両端の低電気抵抗層１４Ａに埋め込まれた金属部
材４３０を備えている。金属部材４３０は、例えばリベ
ットから成る。低電気抵抗層１４Ａに、例えば４箇所、
凹部２０を形成しておく。尚、凹部２０は低電気抵抗層
１４Ａを貫通していない。凹部２０を形成しても、低電
気抵抗層１４Ａと高電気抵抗層１２は全面で接合してい
るので、高電気抵抗層１２内の電位勾配は管軸に平行を
保たれる。そして、この凹部２０に金属部材４３０を圧
入する。低電気抵抗層１４Ａ内での電位降下は無視でき
るので、金属部材４３０が存在しても、電界の乱れは無
視できる。

【００４３】主レンズ部材１０の一端の取付用の金属部
材４３０は第５グリッドＧ₅に溶接される。一方、主レ
ンズ部材１０の他端の取付用の金属部材４３０は第６グ
リッドＧ₆に溶接される。これによって、主レンズ部材
１０の第５グリッドＧ₅側には、第５グリッドＧ₅から金
属部材４３０を介して中圧（５〜１０ｋＶ）の電圧が印
加される。一方、主レンズ部材１０の第６グリッドＧ₆
側には、第６グリッドＧ₆から金属部材４３０を介して
アノード電圧（３０ｋＶ前後）が印加される。尚、金属
部材４３０は、リベットに限定されず、如何なる形状・
形態とすることもできる。

【００４４】（実施例８）実施例８の主レンズ部材を電
子銃に組み込んだ状態を、図９に示す。実施例８の主レ
ンズ部材においては、高電気抵抗層１２に、ビーディン
グガラス４０にてビーディングを行うための突起部２２
が形成されている。この突起部２２は、焼成して一体的
に作製された主レンズ部材の外側表面にセラミックス接
着剤を塗布・硬化することによって、突起部２２を形成
することができる。あるいは又、高電気抵抗材料を賦形
する際に突起部を高電気抵抗材料に設けることで形成す
ることができる。

【００４５】高電気抵抗層１２に設けられた突起部２２
とビーディングガラス４０を接触させ、更に、第１グリ
ッドＧ₁、第２グリッドＧ₂、第３グリッドＧ₃、第４グ
リッドＧ₄及び第５グリッドＧ₅をビーディングガラス４
０にてビーディングすることによって、第１〜第５グリ
ッドＧ₁〜Ｇ₅及び主レンズ部材１０は一体的に固定され
る。

【００４６】尚、突起部２２は、低電気抵抗層１４Ａ，
１４Ｂに設けてもよい。また、主レンズ部材１０と第５
グリッドＧ₅、第６グリッドＧ₆との電気的な接続を確実
なものとするために、実施例２で説明した金属部材３０
を主レンズ部材１０の両端に焼ばめしたり、実施例５で
説明した金属部材２３０や実施例７で説明した金属部材
４３０を主レンズ部材１０の両端の低電気抵抗層１４Ａ
に埋め込んでもよい。

【００４７】（実施例９）実施例９は、実施例８の変形
である。実施例９の主レンズ部材を電子銃に組み込んだ
状態を、図１０の（Ｂ）の模式的な断面図に示す。図１
０の（Ｂ）に示すように、低電気抵抗層１４Ｃに、ビー
ディングガラス４０にてビーディングを行うための突起
部２４が形成されている。この突起部２４は、低電気抵
抗材料を賦形する際に突起部を低電気抵抗材料に設ける
ことで形成することができる。尚、図１０の（Ａ）は、
図１０の（Ｂ）の線Ａ−Ａに沿った切断図であり、低電
気抵抗層１４Ｃのみを模式的な正面図及び側面図として
描いた。

【００４８】低電気抵抗層１４Ｃと、第１グリッド
Ｇ₁、第２グリッドＧ₂、第３グリッドＧ₃、第４グリッ
ドＧ₄及び第５グリッドＧ₅をビーディングガラス４０に
てビーディングすることによって、第１〜第５グリッド
Ｇ₁〜Ｇ₅及び主レンズ部材１０は一体的に固定される。

【００４９】尚、突起部２４は、高電気抵抗層１２に設
けてもよい。また、主レンズ部材１０と第５グリッドＧ
₅、第６グリッドＧ₆との電気的な接続を確実なものとす
るために、実施例２で説明した金属部材３０を主レンズ
部材１０の両端に焼ばめしたり、実施例５で説明した金
属部材２３０や実施例７で説明した金属部材４３０を主
レンズ部材１０の両端の低電気抵抗層１４Ａに埋め込ん
でもよい。

【００５０】（実施例１０）実施例１〜実施例９におい
ては、主レンズ部材を構成する高電気抵抗材料及び低電
気抵抗材料として、セラミックスを主成分とする材料を
用いた。これに対して、実施例１０においては、主レン
ズ部材を構成する高電気抵抗材料はセラミックスを主成
分とし、低電気抵抗材料は酸化ルテニウム系材料から成
る。酸化ルテニウム系材料として、酸化ルテニウム（Ｒ
ｕＯ₂）とガラスペーストの混合物を挙げることができ
る。尚、電気的特性を制御するために、Ａｇ、Ｎｂ
₂Ｏ₅、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｒｈ、Ｉｒを添加してもよい。あるい
は又、酸化ルテニウム系材料として、Ｍ₂Ｒｕ₂Ｏ_7-X等
の複合酸化物とガラスペーストの混合物を挙げることが
できる。ここで、ＭはＢｉ、Ｐｂ、Ｂａ等である。

【００５１】図２に模式的に示した高電気抵抗材料１１
２の単体を焼成して高電気抵抗層を作製した後、その端
面に例えば酸化ルテニウム−ガラスペーストから成る酸
化ルテニウム系材料を例えばスクリーン印刷法にて塗布
し、次いで、乾燥して酸化ルテニウム系材料中の溶剤を
除去する。そして、複数の高電気抵抗層を積層して、酸
化ルテニウム系材料を焼成し一体化することで、図１１
に模式的な断面図を示す実施例１０の主レンズ部材を作
製することができる。尚、参照番号１２は高電気抵抗
層、２８は酸化ルテニウム系材料から成る低電気抵抗
層、１６はビーム通過孔である。こうして作製された主
レンズ部材は、実施例２、実施例４〜実施例９にて説明
した各種の手段を適宜用いて電子銃に組み込むことがで
きる。

【００５２】尚、酸化ルテニウム系材料の他にも、低電
気抵抗材料として、Ｐｄ−Ａｇ系、Ｔｌ₂Ｏ₃系、ＭｏＯ
₃系、ＬａＢ₆系等を用いることもできる。

【００５３】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例にて説明した数値、形状や材質は例示で
あり、適宜変更することができる。実施例においては、
高電気抵抗層の層数を４としたが、如何なる層数であっ
てもよい。また、本発明の主レンズ部材は、インライン
配列３電子銃だけでなく、デルタ配列３電子銃あるいは
インライン配列単電子銃、あるいは又、プロジェクター
管、インデックス管、白黒管等の１電子銃にも適用する
ことができる。主レンズ系もバイポテンシャルフォーカ
ス系、ユニポテンシャルフォーカス系に限定されず、各
種の主レンズ系に適用することができる。セラミックス
を主成分とする低電気抵抗材料から成る低電気抵抗層
と、酸化ルテニウム系材料から成る低電気抵抗層を、１
つの主レンズ部材内に混在させることもできる。高電気
抵抗層あるいは低電気抵抗層の各層の抵抗値（若しくは
体積抵抗率）は、主レンズ系の設計仕様に基づき、同一
であっても、異なっていてもよい。また、各高電気抵抗
層あるいは低電気抵抗層内において、管軸方向に抵抗値
（若しくは体積抵抗率）を変化させてもよい。主レンズ
部材の両端は、高電気抵抗層から構成されていてもよ
い。

【００５４】実施例においては、専らバイポテンシャル
フォーカス系の主レンズ系での使用に適した主レンズ部
材を説明したが、本発明の主レンズ部材を、例えばユニ
ポテンシャルフォーカス系の主レンズ系で使用すること
もできる。この場合には、図１２の（Ｂ）に模式的な断
面図を示すように、低電気抵抗層１４Ｄにリード線を接
続し、低電気抵抗層１４Ｄにフォーカス電圧（０〜１０
ｋＶ）を印加する。一方、第５グリッドＧ₅及び第６グ
リッドＧ₆にアノード電圧を印加する。リード線の取り
出しは、如何なる方法であってもよく、例えば実施例５
で説明した金属部材２３０を転用したり、実施例９で説
明したと同様に低電気抵抗層１４Ｄに突起部を設け、こ
の突起部に金属キャップを被せ、かかる金属キャップに
リード線を接続する方法を例示することができる。更に
は、低電気抵抗層１４Ｄを、例えば金属製の電極に置き
換えることも可能である。

【００５５】

【発明の効果】本発明の主レンズ部材は、作製が容易で
ありながら高精度で作製することができる。従って、主
レンズ部材の同心度のずれを抑えて電子ビームの離軸を
小さくし得る。また、高電気抵抗層や低電気抵抗層の抵
抗値にばらつきがあっても、管軸に対して回転対称な電
位分布を形成することができる。即ち、均一な電界を主
レンズ系に形成することが可能である。更には、電子銃
の動作中にストレーエミッション等によって高電気抵抗
層の見掛けの抵抗値が部分的に変化した場合でも、管線
に対する電位の回転対称性は殆ど乱されることがない。
その結果、良好な電子ビームスポットを形成・維持する
ことができる。また、主レンズ部材における放電を防止
することができる。更には、主レンズ系の球面収差を小
さくすることができるので、良好なビームスポットを得
ることができる。

【００５６】高電気抵抗層の管軸方向の長さを短くし、
多数の高電気抵抗層から主レンズ部材を構成すれば、例
えばセラミックスを主成分とした高電気抵抗材料及び低
電気抵抗材料の同時焼成後の各電気抵抗層の寸法精度
（特にビーム通過孔の内径の寸法精度）を向上させるこ
とができ、主レンズ部材全体として、高い寸法精度を得
ることができる。

【００５７】また、主レンズ部材に取付用の金属部材を
備えたり、高電気抵抗層や低電気抵抗層に突起部を設け
ることによって、主レンズ部材を電子銃に容易に組み込
むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の主レンズ部材の模式図である。

【図２】積層直前の高電気抵抗材料と低電気抵抗材料の
配列を模式的に示す図である。

【図３】実施例２の主レンズ部材の模式図及び取付用の
金属部材の斜視図である。

【図４】実施例３の電子銃の模式図である。

【図５】実施例４の主レンズ部材における取付用の金属
部材の模式図、及びかかる主レンズ部材を電子銃に組み
込んだ電子銃の模式図である。

【図６】実施例５の主レンズ部材の一部分、及び実施例
５の主レンズ部材を電子銃に組み込んだ状態を示す図で
ある。

【図７】実施例６の主レンズ部材の一部分、及び実施例
６の主レンズ部材を組み立てた状態を示す図である。

【図８】実施例７の主レンズ部材の一部分、及び実施例
６の主レンズ部材を組み立てた状態を示す図である。

【図９】実施例８の主レンズ部材を電子銃に組み込んだ
状態を模式的に示す図である。

【図１０】実施例９の主レンズ部材の一部分、及び実施
例９の主レンズ部材を組み立てた状態を示す図である。

【図１１】実施例１０の主レンズ部材の模式的な断面図
である。

【図１２】ユニポテンシャルフォーカス系の主レンズ系
での使用に適した本発明の主レンズ部材を電子銃に組み
込んだ状態を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１０主レンズ部材１２高電気抵抗層１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ，２８低電気抵抗層１６ビーム通過孔１１２高電気抵抗材料１１４Ａ，１１４Ｂ低電気抵抗材料１１６孔１８凹部２０低電気抵抗層１４Ａに形成された凹部２２，２４突起部３０，３０Ａ，３０Ｂ，１３０，２３０，３３０，４３
０金属部材４０ビーディングガラス４２保持スプリング１３２，２３４，３３２突起部３３６絶縁部材ＫカソードＧ₁，Ｇ₂，Ｇ₃，Ｇ₄，Ｇ₅，Ｇ₆ グリッド

フロントページの続き (72)発明者浅野智久東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電気抵抗材料から成る高電気抵抗層と低
電気抵抗材料から成る低電気抵抗層とを積層一体して成
ることを特徴とする、電子ビームを集束するための電子
銃用の主レンズ部材。
【請求項２】Ｎ層の高電気抵抗層と（Ｎ＋１）層の低電
気抵抗層とを積層一体して成ることを特徴とする請求項
１に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項３】高電気抵抗材料及び低電気抵抗材料は、セ
ラミックスを主成分とすることを特徴とする請求項２に
記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項４】高電気抵抗材料と低電気抵抗材料とを積層
し、同時焼成して一体化したことを特徴とする請求項３
に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項５】高電気抵抗材料はセラミックスを主成分と
し、低電気抵抗材料は酸化ルテニウム系材料から成るこ
とを特徴とする請求項２に記載の電子銃用の主レンズ部
材。
【請求項６】高電気抵抗材料を焼成して高電気抵抗層を
作製した後、該高電気抵抗層の端面に低電気抵抗材料を
塗布し、かかる高電気抵抗層を複数積層した後、低電気
抵抗材料を焼成して一体化したことを特徴とする請求項
５に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項７】主レンズ部材の両端に取付用の金属部材を
備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
ずれか１項に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項８】取付用の金属部材は主レンズ部材の両端に
焼ばめされていることを特徴とする請求項７に記載の電
子銃用の主レンズ部材。
【請求項９】取付用の金属部材は、ビーディングガラス
を取り付けるための突起部を有することを特徴とする請
求項７に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項１０】取付用の金属部材は、取付孔を有する絶
縁部材に固定するための突起部を有することを特徴とす
る請求項７に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項１１】主レンズ部材に埋め込まれた金属部材を
備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
ずれか１項に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項１２】高電気抵抗層若しくは低電気抵抗層は、
ビーディングガラスにてビーディングを行うための突起
部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
ずれか１項に記載の電子銃用の主レンズ部材。
【請求項１３】請求項１乃至請求項１２に記載の電子銃
用の主レンズ部材が組み込まれたことを特徴とする電子
銃。