JP2001297721A - 展張型シャドウグリルを具備したカラー受像管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーンの見かけ上のフラット性を改善し
た展張型のシャドウグリルを有するカラー受像管を得
る。 【解決手段】 パネルスクリーン３の中心を含み、この
スクリーン３の鉛直方向で観視者側をＺ軸とするとき、
パネル１外面断面は、スクリーン３の垂直方向及び水平
方向でともにＺ軸方向に凸、パネル１内面断面は、垂直
方向でほぼ直線、水平方向でＺ軸に対して凸の形状にす
ることにより見かけ上のスクリーン２０をフラットにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、展張型シャドウ
グリルを具備したカラー受像管装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の展張型シャドウグリルを
具備したカラー受像管装置を示す一部断面側面図であ
り、図において、１はカラー受像管の外囲器を構成する
パネル、２はパネル１とともにカラー受像管の外囲器を
構成するファンネル、３はパネル内面に赤、青、緑の蛍
光体が順序よく配列され形成された蛍光スクリーン、４
は電子銃、５は電子銃４から出射される電子ビーム、６
は電子ビーム５を電磁的に偏向する偏向ヨーク、７は色
選択電極の働きをする展張型シャドウグリルである。

【０００３】図７は、従来から使用されている展張型シ
ャドウグリル７の構造を示す。図において、８は例えば
ＳＵＳのような鋼材で作られたフレーム、１０は例えば
０．１ｍｍの板厚のリムド鋼でスリット状の開口１１と
テープ状の条片９とを形成したアパーチャーグリル１０
で、このアパーチャーグリル１０は一方向に展張された
状態でフレーム８に溶接で固着し保持されている。な
お、１０ａはダンパーワイヤ、１０ｂはダンパースプリ
ングである。

【０００４】次に動作を説明する。カラー受像管は、パ
ネル１とファンネル２により構成される外囲器により内
部が高真空に保たれており、電子銃４から出射された電
子ビーム５を、パネル１の内面に形成され、高電圧が印
加された蛍光スクリーン３に射突させることにより発光
させる。また同時に、電子ビーム５は偏向ヨーク６によ
って作られる偏向磁界によって上下左右に偏向されてお
り、蛍光スクリーン３の上にラスタと呼ばれる画像表示
領域を形成する。この画像表示領域において、電子ビー
ム５の射突量に応じた蛍光スクリーン３の赤、青、緑各
色の発光強度の分布をパネル１の外面から観測すること
により画像が認識される。シャドウグリル７には無数の
スリット状の開口１１が順序よく配列されており、この
開口１１の孔を電子ビーム５が通過することにより、幾
何学的に蛍光スクリーン３上の赤、青、緑の蛍光体スト
ライプの所定の位置に射突し、正確に色選択を行う。シ
ャドウグリル７はテープ状条片９で構成されているため
にフレーム８によって一方向に展張された状態にある。

【０００５】図８は、蛍光スクリーン３を観視者側から
見た正面図である。図で蛍光スクリーン３の中心はスク
リーンと鉛直方向にＺ軸、垂直方向はＶ、水平方向はＨ
で示している。中心のＺ軸から垂直軸Ｖ端及び水平軸Ｈ
端までの距離をそれぞれｌｖ、ｌｈとする。上記のシャ
ドウグリル７の構成と蛍光スクリーン３との関係は、Ｖ
方向と、長手のテープ状の条片９とが一致しており、長
手のテープ状の条片９は垂直方向Ｖに展張せしめてあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の従来
のカラー受像管装置での最近の技術動向は、パネル（蛍
光スクリーン）のフラット化である。従来から使用され
ているカラー受像管はガラス真空容器であるがゆえに、
その軽量化を図るためにパネルはフラットなものは使わ
れずにいた。一方、最近の技術の進歩はシミュレーショ
ン技術等の発展もあり、よりフラットに近いパネルの使
用が可能となってきた。しかし、発明者の実験によれ
ば、図９に示すように、パネル１に完全にフラットな平
行平板のガラスを用いて受像管を作って見ると、例え
ば、人の顔をアップで写した画像の場合に、人の顔が真
ん中がへこんだ画像に見える。

【０００７】この理由を、パネルガラスに平行平板のガ
ラスを使用した図９のパネル１について説明する。図９
は、上半分（Ｚ軸より上方）は垂直軸Ｖ断面、下半分
（Ｚ軸より下方）は水平軸Ｈ断面である。この場合、例
えばパネル１から９５ｍｍ離れて観視者１９がパネル１
の蛍光スクリーン３を見た時の見かけ上のスクリーン２
０は、図１０の一点鎖線に示すようになる。すなわち、
スクリーン中心ではパネルガラスの肉厚Ｔ０に対して約
Ｔ０／３だけ浮き上がった位置に見えるが、スクリーン
周辺に行くに従ってさらにΔＴだけ浮き上がる。従っ
て、見かけ上のスクリーン２０は一点鎖線に示したよう
に観視者１９から見て中央がへこんだスクリーンとなっ
ているわけである。そのため人の顔が真ん中がへこんだ
画像に見えるのである。

【０００８】図１１はこの不都合を改良した従来例で、
図９と同じく、Ｚ軸より上は垂直軸Ｖ断面、Ｚ軸より下
は水平軸Ｈ断面を示している。このパネル１は、垂直方
向には平板を用い、水平方向にはスクリーン周辺にウェ
ッジΔＴＨをもたせている場合である。この場合の見か
け上のスクリーン２０は、図１２の一点鎖線２０のよう
になる。すなわち、垂直方向については従来の平板の場
合と同じである。水平方向については見かけ上のスクリ
ーンをフラットに近づけてあるため、従来の平行平板の
パネル１に比べて格段の改善はされている。しかしなが
ら、水平方向でのフラット性の不十分さおよび垂直方向
のフラット性については依然として気になるものであ
る。

【０００９】この発明は上記のような見かけ上のスクリ
ーンのフラット性からのずれによる画像の不自然さを除
去するためになされたもので、見かけ上のスクリーンを
よりフラットにした、展張型シャドウグリルを備えたカ
ラー受像管装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る展張型シ
ャドウグリルを具備したカラー受像管装置は、外囲器を
構成するパネルと、このパネルの内面に形成されるスク
リーンと、多数のスリット状開口を並設したアパーチャ
グリルをスリットの長手方向に展張してフレームに装着
した展張型シャドウグリルとを有するカラー受像管装置
において、上記パネル外面断面を、上記スクリーンの中
心を含み、その鉛直方向で観視者側をＺ軸とするとき、
上記スクリーンの垂直方向及び水平方向でともにＺ軸方
向に凸とし、上記パネルの内面断面を、垂直方向でほぼ
直線、水平方向でＺ軸に対して凸の形状としたものであ
る。

【００１１】また、パネル外面は、垂直方向断面概形状
を曲率半径ＲＯＶ、水平方向断面概形状を曲率半径ＲＯ
Ｈとするとき、ＲＯＶ＜ＲＯＨの凸の形状になされてい
るものである。

【００１２】また、パネルの外面に反射防止膜が設けら
れているものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を、対角寸法が５１ｃｍの受像管について
説明する。図１に示す実施の形態１の受像管装置は、図
６に示す従来の受像管装置とはパネル１の形状と、偏向
ヨーク６および必要に応じて追加される補助コイル１２
を除いて同じである。すなわち、図１において、１はカ
ラー受像管の外囲器を構成するパネル、２はパネル１と
ともにカラー受像管の外囲器を構成するファンネル、３
はパネル内面に赤、青、緑の蛍光体が順序よく配列され
形成された蛍光スクリーン、４は電子銃、５は電子銃４
から出射される電子ビーム、６は電子ビーム５を電磁的
に偏向する偏向ヨーク、７は図７に示されたと同様な構
造で、同様な色選択電極の働きをする展張型シャドウグ
リル、８はそのフレームである。

【００１４】上記パネル１は、外面は垂直方向及び水平
方向ともに凸の形状に、内面は垂直軸方向断面はほぼ直
線、水平側方向断面はＺ軸に対して凸な形状になされて
いる。偏向ヨーク６は、外観は従来と同様であるが、偏
向磁界、特に垂直コイルによる磁界が従来と異なってい
る。また、偏向ヨーク６の電子銃側には補助コイル１２
が設けられることもある。偏向ヨーク６のほぼ中心に仮
想の偏向中心面１３があり、Ｚ軸との交点が偏向中心１
４となる。

【００１５】図２はこの実施の形態１のパネル１、蛍光
スクリーン３および展張型シャドウグリル７の要部を拡
大して示す断面図である。図の上半分（Ｚ軸より上方）
は垂直軸Ｖ断面を、また、下半分（Ｚ軸より下方）は水
平軸Ｈ断面をそれぞれ示している。図から明かなよう
に、パネル外面は、垂直軸Ｖ断面はＺ軸に対して凸で、
その概曲率半径がＲＯＶ、水平軸Ｈ断面はＺ軸に対して
凸で、その概曲率半径がＲＯＨである。パネル内面は、
垂直軸Ｖ断面はほぼ直線で、その概曲率半径がＲＩＶ、
水平軸Ｈ断面はＺ軸に対して凸で、その概曲率半径がＲ
ＩＨの形状になされている。

【００１６】ここで、パネル１中心のガラス肉厚をＴ０
とすると、パネル１の垂直軸Ｖ端でのガラス肉厚ＴＶ＝
Ｔ０−ΔＴＶである。同じように、パネル１の水平軸Ｈ
端でのガラス肉厚ＴＨ＝Ｔ０＋ΔＴＨである。ここでΔ
ＴＶおよびΔＴＨは、図８に示すスクリーン中心Ｚから
ｌｖおよびｌｈの距離における肉厚Ｔ０との差で、以下
それぞれウェッジと呼称する。

【００１７】シャドウグリル７の形状は垂直軸Ｖ方向に
展張されているから、垂直方向の断面はほぼ直線となっ
ている。水平方向についてのシャドウグリル７の形状
は、スリット状の開口１１のピッチａとパネル１の内面
形状および電子ビームの偏向中心面１３での両サイド電
子ビームのＺ軸からの離軸寸法ＳＢとで決まる曲面とな
っている。

【００１８】以下、この発明の作用を説明するために、
従来の平行平板のガラスパネルを使用した場合において
は、見かけ上のスクリーンに不都合が発生する理由を図
４、図５により詳述する。図４は、観視者１９がパネル
１００の外面から９５ｍｍ離れた位置からフラットなパ
ネル内面に塗布された蛍光スクリーン３００を見たとき
に、蛍光スクリーン３００がどのように浮き上がって見
えるかを計算するためのパネルのモデルユニットの配置
図である。ここで、観視者１９とパネル１００外面との
距離を９５ｍｍとした理由は、技術的評価の最悪時を想
定して決めた距離である。この場合のパネル１００外面
は、この試算ではフラットだけでなく、曲率半径が変え
られる、Ｚ軸に凹の形状のＲ球としている。

【００１９】このモデルによる計算結果を図５に示す。
図５は縦軸が見かけ上の浮き上がり量（ｍｍ）、横軸が
蛍光スクリーン３００の周辺を見る角度αである。図で
は、曲率半径ＲＰ（ｍｍ）をパラメータにし、周辺の浮
き上がり量をスクリーン中心での浮き上がり量でそれぞ
れノーマライズしてある。図５において、ＲＰ＝９００
００が平行平板に相当する場合と考えてよい。この計算
結果から次のことがいえる。 平行平板のパネルでも、周辺でより浮き上がる。 曲率半径が小さくなるほど周辺での浮き上がりが大き
くなる。 この図５の特性は観視者１９とパネルとの距離の関数
である。 負のＲ球にすると浮き上がりを減らすことができる。 また、この計算では内面をフラットとし、外面をＺ軸に
対して凹の形状としたが、ガラスパネル１００をひっく
り返しても光学的にはほとんど変わらない。

【００２０】従って、実施の形態１では、図２に示すよ
うに、パネル１外面をＺ軸に対して凸の形状とし、パネ
ル内面をＺ軸に対して、垂直方向断面は直線形状、水平
方向断面は凸の形状としたものであり、これによりスク
リーン３周辺での浮き上がりの量を減らし、見かけ上の
スクリーン２０をよりフラットに近づけるようにしてい
る。すなわち、図５で負のＲ球にして改良する要素を利
用している。実施の形態１では、パネル１外面をまず凸
の形状にすることにより、この発明の課題である見かけ
上のスクリーン２０の周辺の浮き上がりを減らす手段と
し、パネル１内面の垂直方向断面を直線とすることで展
張型のシャドウグリル７が採用し易くしている。水平方
向断面については、シャドウグリル７のピッチ、電子ビ
ームの偏向中心面１３での離軸量ＳＢおよび浮き上がり
量を考慮して、Ｚ軸に対し凸とする。

【００２１】本実施の形態１では、以上述べてきたよう
に、外面形状をＺ軸に対して凸としてあるために、見か
け上のスクリーン２０をよりフラットにすることができ
る。例えば、図１１の従来例に比べて、垂直方向につい
て明らかに改善されている。しかも、パネル内面の垂直
軸Ｖ方向は断面が直線であるため、展張型のシャドウグ
リルを従来の考え方の延長で使用できる。

【００２２】なお、図２に示したように外面が非球面の
形状は、反射光があったときに違和感をもって見えてし
まう。そのためパネル外面に反射防止膜１５を設けて余
分な反射光はなくした方が好ましい。

【００２３】以上の説明では、垂直軸Ｖ断面および水平
軸Ｈ断面の形状でその特徴を説明してきたが、両軸以外
の部分のパネル形状については、例えば連続で滑らかで
あれば、特に制限されるところのものはない。例えば、
図３で、垂直軸Ｖ断面の曲率半径をＲＶ、水平軸Ｈ断面
の曲率半径をＲＨとしたときに、垂直軸ＶからΘ度離れ
た、中心を含む断面形状を概曲率半径Ｒとすれば、次の
式で表されるように中間部の形状を決めてもよい。 １／Ｒ² ＝ｃｏｓ² Θ／ＲＶ² ＋ｓｉｎ² Θ／ＲＨ² この式は外面、内面いずれの非球面にも適用可能であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明による展張タイ
プのシャドウグリルを採用したカラー受像管装置では、
従来垂直方向についての見かけ上の浮き上がりの調整が
できなかったために、見かけ上のスクリーンに異方性が
残り、見かけ上のスクリーンのフラット性が良くなかっ
たが、これを改善できる。

【００２５】また、従来のカラー受像管パネルはウェッ
ジがついていなかったために静的な受像管としての強度
も若干問題があったが、この発明ではこれらの問題を解
決乃至改善でき、より好ましいフラットなスクリーンの
構成とすることができる。

【００２６】また、垂直方向に展張されている従来の形
のシャドウグリルをそのまま使用できるため、新たな部
品の開発を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る展張型シャド
ウグリルを具備したカラー受像管を示す一部断面側面図
である。

【図２】 実施の形態１の動作を説明するパネル部の断
面図である。

【図３】 実施の形態１の原理を説明するためのスクリ
ーンを示す正面図である。

【図４】 この発明の原理を説明するためのパネル部を
示す断面図である。

【図５】 この発明の計算例を説明するためのグラフで
ある。

【図６】 従来のカラー受像管装置を示す一部断面側面
図である。

【図７】 従来のカラー受像管装置で使用される展張型
シャドウグリルを示す斜視図である。

【図８】 スクリーンの座標系を説明する図である。

【図９】 従来の平行平板のパネルを示す断面図であ
る。

【図１０】 図９のパネルの特性を説明する図である。

【図１１】 従来の改良型パネルを示す断面図である。

【図１２】 図１１のパネルの特性を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ カラー受像管のパネル、２ カラー受像管のファン
ネル、３ 蛍光面スクリーン、４ 電子銃、５ 電子ビ
ーム、６ 偏向ヨーク、７ 展張型のシヤドウグリル、
８ フレーム、９ テープ状の条片、１０ アパーチヤ
ーグリル、１１ スリット状の開口、１２ 補助コイ
ル、１３ 偏向中心面、１４ 偏向中心、１５ 反射防
止膜、１９ 観視者、２０ 見かけ上のスクリーン、Ｚ
スクリーン中心軸、Ｖ スクリーン垂直軸、Ｈ スク
リーン水平軸。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外囲器を構成するパネルと、このパネル
   の内面に形成されるスクリーンと、多数のスリット状開
   口を並設したアパーチャグリルをスリットの長手方向に
   展張してフレームに装着した展張型シャドウグリルとを
   有するカラー受像管装置において、上記パネル外面断面
   を、上記スクリーンの中心を含み、その鉛直方向で観視
   者側をＺ軸とするとき、上記スクリーンの垂直方向及び
   水平方向でともにＺ軸方向に凸とし、上記パネルの内面
   断面を、垂直方向でほぼ直線、水平方向でＺ軸に対して
   凸の形状としたことを特徴とする展張型シャドウグリル
   を具備したカラー受像管装置。
2. 【請求項２】 パネル外面は、垂直方向断面概形状を曲
   率半径ＲＯＶ、水平方向断面概形状を曲率半径ＲＯＨと
   するとき、ＲＯＶ＜ＲＯＨの凸の形状になされているこ
   とを特徴とする請求項１記載の展張型シャドウグリルを
   具備したカラー受像管装置。
3. 【請求項３】 パネルの外面に反射防止膜が設けられて
   いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の展
   張型シャドウグリルを具備したカラー受像管装置。