JP2000113840A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏向ヨークの装着部位であるファンネル
の外面を、電子ビームの実質的な移動経路に近くなるよ
うに形状化した陰極線管を提供する。 【解決手段】 ネック部側に連結設置されるネックシー
ル部と、該ネックシール部と連結設置されながら外面が
前記ネック側から前記パネル側に行くほど徐々に円形か
ら前記パネル長軸及び短軸以外の対角線方向に最大直径
を有する非円形に変化し、前記対角線と長軸とがなす角
度が次式による角度θ′の範囲内に設定されるようにし
てなされるコーン部と、該コーン部と前記パネルとに連
結設置されるボディーを含むファンネルと、前記コーン
部の外周に装着される偏向ヨークとを含む。 θ′＝θ±｛４．３＋（Ｓ／３．８）｝゜ ここで、θは前記スクリーンの対角軸が水平軸となす角
度であり、Ｓは前記電子銃の電子ビーム通過孔間の間隔
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管に関し、よ
り詳しくは、消費電力を小さくすると共に人体に有害な
漏洩磁界を低減するように改善された陰極線管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管は周知の如く、電子銃から放出
された電子ビームをスクリーンに対して水平及び垂直方
向に偏向させ、この電子ビームがスクリーンの蛍光体に
ランディングされるようにすることで画像を具現する電
子管である。ここで前記電子ビームの偏向は、陰極線管
のファンネル外周付近に装着されて水平及び垂直磁界を
形成する偏向ヨークによってなされる。

【０００３】かかる陰極線管は、主にカラーＴＶやコン
ピューターモニタなどに装置化して使用しており、最近
には高品位ＴＶ(HDTV)のように高級製品へも適応してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、陰極線管を前
述の高品位ＴＶや事務自動化機器へ適応したり、または
スクリーンの輝度を向上させるなど、その品位向上のた
めには陰極線管の全体の長さの短縮を要し、このように
陰極線管の全体の長さを短縮した場合には電子ビームを
広い角度で偏向させなければならない。このような広角
偏向を行うためには偏向ヨークに多量の電流を印加した
り、偏向ヨークの偏向周波数を高めることが必要である
が、この場合には偏向電力の増大による漏洩磁界及び消
費電力の上昇などの問題が生じる。

【０００５】例えば、陰極線管がコンピューターモニタ
に適用される時には漏洩磁界に対する規制を受けるよう
になるので、この漏洩磁界を低減する目的で偏向ヨーク
に補償コイルを装着すると、漏洩磁界の低減にはある程
度の効果が得られるが、補償コイルの使用による消費電
力の上昇をもたらす。

【０００６】このように、陰極線管の品位向上における
偏向電力の増大による問題点は、重要な解決課題として
残っている。

【０００７】従来は前記問題点を解決するために、陰極
線管のネック部の直径とファンネルのネック部側の外径
を小さくすることにより、偏向ヨークが電子ビームの移
動経路に近接するようにして電子ビームに対する偏向ヨ
ークの効率を増進させる技術を陰極線管に導入してい
る。しかし、この技術においては電子銃の直径が小さく
なることに伴って必然的に画像解像特性の悪化及び高電
圧安定度が低下し、スクリーンのコーナー部に到達する
電子ビームがファンネルのネック部側の内壁に衝突する
ことにより、良好な画像の具現が困難であった。

【０００８】従って、前記問題点を解決するために、米
国特許第３，７３１，１２９号には偏向ヨークが装着さ
れるファンネルがパネルに連結設置される広い周辺部
と、横断面がパネル側からネック部側に行くほど徐々に
四角形状から円形に変化する偏向部とを有するようにし
てカラー受像管を構成する技術が提案されている。

【０００９】すなわち、この技術においては、従来に比
べて偏向ヨークの水平及び垂直コイルがファンネル内部
に形成される電子ビームの通過領域に接近するように
し、結果的に電子ビームがファンネル内面に衝突しない
ように効果的に偏向させながら偏向電力を低減させてい
る。

【００１０】しかし、この時、前記ファンネルのネック
部側の外形を長方形化するのに際し、実質的な電子ビー
ムの経路を考慮せずに単純に長方形化だけを行えば、偏
向ヨークから発生した磁界が最適化された状態で電子ビ
ームを偏向させるのが困難であるため、偏向電力の低減
化を極大化するのも難しく、かつ漏洩磁界も最適に低減
させることができない。

【００１１】このような問題点を補完するために提案さ
れた従来の技術として、特開平９−３２０４９２には、
高輝度化や高周波偏向化に対する要求を満足させながら
偏向電力や漏洩磁界を低減し得る陰極線管を提供する目
的で、ファンネルのネック部側付近の内外形のうちの少
なくとも外形が、ネック側からパネル方向に行くほど徐
々に円形からパネルの第１軸及び第２軸以外の対角方向
に最大直径を有する非円形に変化し、また管軸を原点と
して前記第１、２軸が直交する座標系において、前記対
角方向と第１軸または第２軸とがなす角度が管軸上の位
置によって異なるようになっている。

【００１２】ここに、前記のように構成されたファンネ
ルを有する陰極線管は、偏向ヨークを電子ビームの通過
領域に接近させることによって偏向電力及び偏向ヨーク
から発生する漏洩磁界を低減させるようにしている。

【００１３】しかし、前記陰極線管においても偏向電力
及び漏洩磁界に対する低減化を、陰極線管の特性に合わ
せて最適化するのが困難になる可能性が高くなる。これ
は、すなわち偏向ヨークが装着されるファンネルのコー
ン部の外形が、実質的な電子ビームの軌跡に従って具体
化して形成できなかったばかりか、電子ビームの収束特
性とフォーカス特性に重要な役割を果す電子銃のＳ値
（電子銃の電子ビーム通過孔間の距離）を考慮して設定
されなかったため、前記特性―偏向電力、漏洩磁界―の
低減化の最適化が図れない。

【００１４】本発明は、前記に鑑みてなされたもので、
その目的は、偏向ヨークの装着部位であるファンネルの
外面を、電子ビームの実質的な移動経路に近くなるよう
に形状化した陰極線管を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、内面にスクリーンが形成されるパネル
と、内部に電子銃が挿入設置されるネック部と、該ネッ
ク部側に連結設置されるネックシール部と、該ネックシ
ール部と連結設置されながら外面形状が前記ネック部側
から前記パネル側に行くほど徐々に円形から前記パネル
長軸及び短軸以外の対角線方向に最大径を有する非円形
に変化し、前記対角線と長軸とがなす角度が次の［数
３］による角度θ′の範囲内に設定されるようにしてな
されるコーン部と、該コーン部と前記パネルとに連結設
置されるボディーを含むファンネルと、前記コーン部の
外周に装着される偏向ヨークとを含む陰極線管を構成し
た。

【００１６】

【数３】θ′＝θ±｛４．３＋（Ｓ／３．８）｝゜

【００１７】また、前記目的を達成するために、内面に
スクリーンが形成されるパネルと、内部に電子銃が挿入
設置されるネック部と、該ネック部側に連結設置される
ネックシール部と、該ネックシール部と連結設置されな
がら外面形状が前記ネック部側から前記パネル側に行く
ほど徐々に円形から前記パネルの長軸及び短軸以外の対
角線方向に最大径を有する非円形に変化し、前記対角線
上に形成される円弧が次の［数４］による角度θ′の範
囲内に設定されるようにしてなされるコーン部と、該コ
ーン部と前記パネルとに連結設置されるボディーを含む
ファンネルと、前記コーン部の外周に装着される偏向ヨ
ークとを含む陰極線管を構成した。

【００１８】

【数４】θ′＝θ±｛４．３＋（Ｓ／３．８）｝゜

【００１９】上記これらの数式において、共にθは前記
スクリーンの対角軸が水平軸となす角度を、Ｓは前記電
子銃の電子ビーム通過孔間の間隔を表している。

【００２０】このように形成される陰極線管において、
前記コーン部の内面形状もまた、前記外面形状と同様
に、前記ネック部側から前記パネル側に行くほど徐々に
円形から前記パネルの長軸及び短軸以外の方向に最大径
を有する非円形に変化し、管軸上に垂直である断面を基
準として対角軸付近に形成される円弧が上記数式による
角度の範囲内に設定されるようにするのが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明の実施例による陰極線管を示
した切欠き斜視図であり、図２は図１に示した陰極線管
の外観を表すための斜視図であり、本実施例においてこ
の陰極線管はカラー受像管に適用されている。まず、図
面を参照して陰極線管の構成を説明すると、前記陰極線
管は、ほぼ長方形状に形成されてその内面に蛍光体スク
リーン１を形成しているパネル３と、このパネル３に連
結設置されながらその外周の所定の位置に偏向ヨーク５
を装着する漏斗状のファンネル７と、このファンネル７
の後尾に連結設置されてその内部にセンタービームと一
対のサイドビームとで構成される三つの電子ビームを放
出する電子銃９が挿入設置されるネック部１１とを含む
真空体で形成されている。

【００２３】このような陰極線管は周知の如く、電子銃
から射出された三つの電子ビームを偏向ヨークで前記パ
ネル３の長軸（水平軸、Ｈ）及び短軸（垂直軸、Ｖ）方
向に偏向させ、前記パネル３内側に設置されるシャドー
マスク１３の電子ビーム通過孔１３ａを通過してスクリ
ーンにランディングされるようにすることにり、所定の
画像を具現することができる。

【００２４】ここで、前記スクリーン１は水平軸と垂直
軸との比率を一定に維持するが、この比率を通常、アス
ペクト比(aspect ratio)という。

【００２５】前記陰極線管は偏向電力を効果的に低減さ
せるために、前記ファンネル７を次のように構成してい
る。まず、前記ファンネル７は、前記ネック部１１から
パネル３方向にこのネック部１１との連結部を形成する
ネックシール部７０ａと、このネックシール部７０ａに
隣接して配置されるコーン部７０ｂと、このコーン部７
０ｂのネック部側端部から急激に拡大されて前記パネル
３側に連結されるボディー７０ｃとが含まれた形態であ
る。

【００２６】このようなファンネル７において前記偏向
ヨーク５が装着される部位は前記コーン部７０ｂの外周
部であって、このコーン部７０ｂの断面は前記ネック部
１１側から前記パネル３側に行くほど徐々に円形から前
記パネル３の長軸及び短軸方向以外の対角線方向に最大
直径を有する、例えば、長方形のごとき矩形のような非
円形に変化する外形を有する。

【００２７】また、前記コーン部７０ｂは、偏向ヨーク
５から発生した偏向磁界が前記電子銃９から発生する電
子ビームの移動経路により近接するようにして偏向効率
を増進させるために、次のような特定された形態に形成
される。

【００２８】これに対する参照図面が図３及び図４に示
されている。図３は前記コーン部７０ｂの外形について
の説明のために示された図面であり、図面において、ａ
は前記ネックシール部７０ａの断面を概略的に示し、ｂ
は前記コーン部７０ｂが前記ボディー７０ｃと合う部位
の断面を概略的に示したものである。

【００２９】また、前記コーン部７０ｂは、前記対角線
と水平軸間の角度が次の数式による角度θ′の範囲Δ
θ′内に位置するようにして前記外形を形成する。

【００３０】

【数５】θ′＝θ±｛４．３＋（Ｓ／３．８）｝゜

【００３１】上記数式において、θはスクリーンにおい
て対角軸が水平軸となす角度を、Ｓは前記電子銃の電子
ビーム通過孔間の間隔を表す。この時、θ′、θとＳの
単位は、それぞれｄｅｇｒｅｅ（゜）とｍｍである。

【００３２】図４は前記陰極線管の管軸Ｚに垂直である
前記コーン部７０ｂの断面を示したもので、この図面を
通じてわかるように、前記コーン部７０ｂは前記パネル
３の長軸Ｈ上に位置する円弧Ｃ／Ａ₁と、前記パネル３
の短軸Ｖ上に位置する円弧Ｃ／Ａ_S及び前記パネル３の
対角軸Ｄ上に位置する円弧Ｃ／Ａ_dとが連結されてなる
外形を有する。本発明の陰極線管は前記パネル３の対角
軸Ｄ上に位置する円弧Ｃ／Ａ_dが角度θ′の範囲Δθ′
内に位置するようにするのが好ましい。

【００３３】本発明において、このように前記コーン部
７０ｂの外形を形成することは、電子ビームの実質的な
移動経路に対する数回のシミュレーション結果に基づい
たものである。すなわち、電子銃から放出された電子ビ
ームの実質的な移動経路に合わせて前記コーン部７０ｂ
の外形を具体的に形成することによって、このコーン部
７０ｂに装着される偏向ヨークが電気ビームの経路によ
り接近するようにして偏向効率を増進させる。

【００３４】特に、本発明においては電子銃のＳ値、換
言すれば、電子銃の電子ビーム通過孔間の間隔をさらに
考慮して前記コーン部７０ｂの外形を形成するため、偏
向電力の低減化をさらに実現することができ、これは電
子銃から発生する両サイドビームに対する偏向程度まで
前記コーン部７０ｂの外形を設定するのに重要な要素と
して考慮したからである。

【００３５】このように前記陰極線管は、前記コーン部
７０ｂの外形を偏向電力の低減化のために四角化して形
成し、この外形を実質的な電子ビームの移動経路に従っ
てより具体的に形成することにより、偏向ヨークから発
生する磁界が陰極線管の内部に形成される電子ビームの
通過領域に接近するようにしたので、結果的に効果的な
偏向電力の低減化が図れる。

【００３６】本実施例においては、前記θ′値を調整し
て前記コーン部７０ｂを形成した後、これを有する陰極
線管に対して偏向電力値を実験した結果、下記表１のよ
うな比較値が得られた。

【００３７】ここで、実験対象の陰極線管が有するスク
リーンのアスペクト比は４：３であるので、前記θ値は
３６．８７゜をなし、前記Ｓ値は５．６ｍｍに合わせら
れた。

【００３８】

【表１】

【００３９】上記表１に記載された比較値を通じてわか
るように、前記陰極線管は前記コーン部７０ｂの形状が
上記数式で計算される角度の範囲内を維持して形成され
る場合、偏向電力を徐々に減少させるようになる。上記
表には記載されていないが、前記θ′値が上記数式で計
算できる一定の限界値を越えると、前記偏向電力はもう
これ以上低減されない。

【００４０】一方、前記陰極線管は前記コーン部７０ｂ
に対して外形だけではなく、内面に対しても前記外形に
対する設定基準を適用して設計し得る。すなわち、前記
コーン部７０ｂの内面も、前記コーン部７０ｂの外形に
対する説明の通り前記ネック部１１側から前記パネル３
側に行くほど徐々に円形から前記パネル３の長軸及び短
軸方向以外の方向に最大直径を有する非円形に変化して
形成され、ここで上記角度の範囲内で対角軸及び対角軸
方向に対する円弧を設定することができる。

【００４１】このように、前記陰極線管のコーン部７０
ｂの内、外面形状が前記条件に合わせて形成されると、
耐気圧に対する十分な強度を有しながら偏向電力の低減
化をより一層実現することができる。

【００４２】以上、本発明の好ましい実施例について説
明したが、本発明はこれらに限られるわけではなく、特
許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範
囲内で種々に変形して実施することができ、これもまた
本発明の範囲に属するのは当然のことである。

【００４３】すなわち、本実施例においては、前記陰極
線管をカラー受像管に適用して説明したが、本発明によ
る陰極線管はカラー受像管以外の陰極線管にも適用し得
る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による陰極
線管は、偏向ヨークが装着されるファンネルコーン部の
形状が実質的な電子ビームの軌跡に合うように具体化さ
れて形成されるため、偏向ヨークから発生する偏向磁界
が電子ビームの移動経路に最大限近接するようにして偏
向電力を効果的に低減させることができる。従って、本
発明による陰極線管は、漏洩磁界及び消費電力などが減
少した高品質の陰極線管を使用者に提供する効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による陰極線管を示した切欠き
斜視図

【図２】本発明の実施例による陰極線管の外観を表すた
めの斜視図

【図３】本発明の実施例による陰極線管のファンネルコ
ーン部の形状を説明するための説明図

【図４】本発明の実施例による陰極線管のファンネルコ
ーン部の断面図

【符号の説明】

１ スクリーン ３ パネル ５ 偏向ヨーク ７ ファンネル ９ 電子銃 １１ ネック部 ７０ａ ネックシール部 ７０ｂ コーン部 ７０ｃ ボディー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面にスクリーンが形成されるパネル
   と、 内部に電子銃が挿入設置されるネック部と、 該ネック部側に連結設置されるネックシール部と、 該ネックシール部と連結設置されながら外面形状が前記
   ネック部側から前記パネル側に行くほど徐々に円形から
   前記パネル長軸及び短軸以外の対角線方向に最大直径を
   有する非円形に変化し、前記対角線と長軸とがなす角度
   が次の［数１］による角度θ′の範囲内に設定されるよ
   うにしてなされるコーン部と、 該コーン部と前記パネルとに連結設置されるボディーを
   含むファンネルと、 前記コーン部の外周に装着される偏向ヨークとを含む陰
   極線管、 【数１】θ′＝θ±｛４．３＋（Ｓ／３．８）｝゜ ここで、θは前記スクリーンの対角軸が水平軸となす角
   度であり、Ｓは前記電子銃の電子ビーム通過孔間の間隔
   である。
2. 【請求項２】 前記コーン部の内面形状が、前記ネック
   側から前記パネル側に行くほど徐々に円形から前記パネ
   ルの長軸及び短軸以外の対角線方向に最大径を有する非
   円形に変化し、前記対角線と長軸とがなす角度が前記
   ［数１］による角度θ′の範囲内に設定されるようにし
   てなされることを特徴とする請求項１に記載の陰極線
   管。
3. 【請求項３】 内面にスクリーンが形成されるパネル
   と、 内部に電子銃が挿入設置されるネック部と、 該ネック部側に連結設置されるネックシール部と、 該ネックシール部と連結設置されながら外面形状が前記
   ネック部側から前記パネル側に行くほど徐々に円形から
   前記パネルの長軸及び短軸以外の対角線方向に最大直径
   を有する非円形に変化し、前記対角線上に形成される円
   弧が次の［数２］による角度θ′の範囲内に設定される
   ようにしてなされるコーン部と、 該コーン部と前記パネルとに連結設置されるボディーを
   含むファンネルと、 前記コーン部の外周に装着される偏向ヨークとを含む陰
   極線管。 【数２】θ′＝θ±｛４．３＋（Ｓ／３．８）｝゜ ここで、θは前記スクリーンの対角軸が水平軸となす角
   度であり、Ｓは前記電子銃の電子ビーム通過孔間の間隔
   である。
4. 【請求項４】 前記コーン部の内面形状が、前記ネック
   側から前記パネル側に行くほど徐々に円形から前記パネ
   ルの長軸及び短軸以外の対角線方向に最大直径を有する
   非円形に変化し、前記対角線上に形成される円弧が前記
   ［数２］による角度θ′の範囲内に設定されるようにし
   てなされることを特徴とする請求項３に記載の陰極線
   管。