JP3137621B2

JP3137621B2 - 陰極線管

Info

Publication number: JP3137621B2
Application number: JP11246573A
Authority: JP
Inventors: 昌広横田; 裕昭伊吹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2001-02-26
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2000149830A

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、陰極線管に係
り、特にパネルの有効領域での画像の平坦度を高めて視
認性を向上させ、さらに、色選別電極（シャドーマス
ク）を有する陰極線管では、パネルの有効領域での画像
の平坦度を高めて視認性を向上させ及びまたは色選別電
極（シャドーマスク）の加工性を向上させた陰極線管に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に陰極線管は、略矩形状のフェース
プレートを有するガラス製パネル及びガラス製ファンネ
ルからなる真空外囲器を有している。この陰極線管で
は、そのファンネルのネック内に配置された電子銃から
放出される電子ビームがファンネルの外側に装着された
偏向ヨークにより偏向されて、この偏向された電子ビー
ムによりフェースプレートの有効領域内面に設けられた
略矩形状の蛍光体スクリーンが水平並びに垂直に走査さ
れ、画像がそのスクリーンに表示される。特に、カラー
受像管では、パネルの有効領域の内面に設けられた蛍光
体スクリーンが青、緑、赤に発光する３色蛍光体層で構
成され、単一の電子ビームを発生する電子銃に代えて３
電子ビームを放出する電子銃構体がファンネルのネック
に設けられている。この電子銃構体から放出される３電
子ビームが偏向ヨークにより偏向され、さらに、シャド
ウマスクで選別されて対応する蛍光体層に向けられる。
この電子ビームで蛍光体スクリーンが水平並びに垂直に
走査されることにより、カラー画像がスクリーン上に表
示される。

【０００３】このような陰極線管は、画像の見易さの点
から、パネルの有効領域及び蛍光体スクリーンを平坦に
することが望ましい。このパネルの平坦化について、す
でに数多くの検討がなされているが、従来の技術では、
ガラスからなる真空外囲器の強度、さらに、カラー受像
管では、平坦なシャドウマスクの加工性、平坦なシャド
ーマスク上での振動等の問題が大きく、平坦度を高めて
画像の視認性を向上させて画像特性を良好にすること並
びにパネルマスクの機械的特性を保つことを両立させる
ことが困難である問題がある。

【０００４】特開平７−９９０３０号公報には、パネル
の有効領域の内外面を平面にしたカラー受像管が開示さ
れている。しかし、パネルの有効領域が平面に形成され
ると、真空外囲器の強度を補償するために、従来用いら
れている補強バンドによりパネルの側壁部を緊締して
も、真空外囲器の強度を確保することができなくなる。
即ち、有効領域の少なくとも内面の中央が外面方向に突
出した凸曲面からなるパネルでは、側壁部を補強バンド
により締付けることにより、有効領域内面の凸曲面を保
持して、大気圧により有効領域の中央部が凹む歪を補償
できる。しかしながら、有効領域の内面が平面であるパ
ネルでは、中央部が凹むために補償作用が得られない問
題がある。そのため、このようなパネルは、有効領域の
外面にセーフティパネルなどを貼付ける必要があり、パ
ネルの肉厚化やコストアップを招く虞がある。特に、パ
ネルを肉厚化することは、後述するようにパネルガラス
における光線の屈折により、画面周辺部で画像が浮上が
る現象を生じ、平坦度の視認性が劣化される。さらに、
パネルの有効領域の内面に対応して、シャドウマスクの
有効面も平面化する必要があるが、曲面状のシャドウマ
スクに比べて、平面化されたシャドウマスクは、その加
工性が悪化し、また、コスト上昇する問題がある。

【０００５】また、特開平６−３６７１０号公報には、
上記パネルガラスの屈折による周辺部の画像の浮上がり
現象を解決する方法として、パネルの有効領域が凹レン
ズ構造に形成され、画面周辺部において画像の浮上がり
を補償する構造にした陰極線管が開示されている。

【０００６】しかし、有効面が曲面に形成されるシャド
ウマスクを適用できる限度までパネルの有効領域の内面
が曲面にされたパネルについて、上記のように凹レンズ
構造を採用すると、その有効領域の周辺部の肉厚が厚く
なりすぎ、周辺部での透過率が劣化し、管軸から離れた
視点に対する平坦度の視認性が急激に劣化する問題があ
る。

【０００７】また、特開平６−４４９２６号公報には、
外面が略平面、内面が水平並びに垂直方向にある曲率を
有する曲面からなるパネルの外面に透明樹脂層を介して
セーフティパネルが貼付けられた陰極線管が開示されて
いる。

【０００８】このような構造を有する陰極線管では、真
空外囲器の強度を補償することはできる。しかし、周辺
部で透過率が劣化し、管軸から離れた視点に対する平坦
度の視認性が劣化する問題は解決されない。

【０００９】また、特開平９−２４５６８５号公報に
は、外面が略平面、内面が水平方向に曲面からなる円筒
状とした陰極線管が、また、特開平１０−６４４５１号
公報には、水平方向の曲率半径を無限大、垂直方向を．
曲率半径一定の曲面としたカラー受像管が開示されてい
る。特に、特開平１０−６４４５１号公報には、パネル
ガラスで光線が屈折されることを原因とする画像の浮上
がりを考慮して、パネルの有効領域の周辺部の肉厚を中
央の１．２〜１．３倍程度にするカラー受像管が開示さ
れている。しかし、実際には上記程度の肉厚差では、補
強バンドによる真空外囲器の強度が十分に得られず、コ
ストを抑えた陰極線管の実現が難しい問題がある。ま
た、これら公報の陰極線管は、パネルの有効領域内面の
中央に対する対角端の落込み量（管軸方向距離）のみを
考慮した平坦度の視認性しか触れられておらず、有効領
域内面を円筒状としたために生じる平坦度の視認性につ
いては、考慮されていない。

【００１０】また、実公平７−２９５６６号公報には、
図７に示すように、パネル１の肉厚が等しい点を結ぶ線
２（等肉厚線）が画面全体のなかで閉ループとなるよう
にして、画像の歪を抑制する陰極線管が示されている。

【００１１】しかし、このように構成すると、パネル１
の水平軸端（Ｘ軸端）、垂直軸端（Ｙ軸端）、対角軸端
（Ｄ軸端）の肉厚を等しくすることになり、パネル１に
おいて光線が屈折することによる歪を抑制する効果が小
さくなる。また、パネル１には、対角軸端近傍に峰がで
き、視点を動かしたとき、容易にその峰が視認される問
題がある。さらに、カラー受像管の場合、シャドウマス
クの有効面をパネル１の内面に類似した形状に成形する
際に、等肉厚線の辺部、即ち、水平並びに垂直軸端近傍
の平坦な領域で、曲面を保持する強度が弱くなるなどの
問題が生ずる。そのため、このようなカラー受像管は、
実用化が困難であるとされている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、陰極線
管は、画像の見易さの点から、パネルの有効領域の内面
及び蛍光体スクリーンを平坦にすることが望ましい。し
かし、パネルの有効領域の内面や蛍光体スクリーンを平
坦にすると、ガラスからなる真空外囲器の強度が十分で
ない問題がある。また、パネルガラスにおける光線の屈
折率により画面周辺部の画像が浮上がる現象が生じ、平
坦度の視認性が悪化する問題がある。さらにカラー受像
管では、シャドウマスクの加工性も悪化する問題があ
る。

【００１３】この発明の目的は、外面が平面からなるパ
ネルの内面を適切な曲面にすることにより、真空外囲器
の強度を確保し、かつパネルガラスにおいて光線が屈折
することによる平坦度の視認性の劣化を抑制し、カラー
受像管については、さらに色選別電極（シャドーマス
ク）の加工性を向上させることができる陰極線管を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）外面が平面、内面
の中央が外面方向に突出した凸曲面からなるパネルを有
し、このパネルの内面に水平方向をＭ、垂直方向をＮと
するアスペクト比がＭ：Ｎの略矩形状の蛍光体スクリー
ンが形成されてなる陰極線管において、パネルの内面
を、この内面の中心から距離ｒの位置での蛍光体スクリ
ーンの水平軸上、垂直軸上及び対角軸上での内面の中心
に対する落込み量（管軸に沿った差）をそれぞ△Ｈ
（ｒ）、△Ｖ（ｒ）、△Ｄ（ｒ）とするとき、

【００１５】

【数５】

【００１６】

【数６】

【００１７】を満たす曲面に形成される。

【００１８】（２）（１）の陰極線管において、パネル
の蛍光体スクリーンの対角軸での落ち込み量△Ｄ（ｒ）
が最大落ち込みよう△Ｄ（ｒMax）であるとき、この落
ち込み量△Ｄ（ｒMax）が５mm〜２０mmの範囲に定めら
れる。

【００１９】（３）外面が平面、内面の中央が外面方向
に突出した凸曲面からなるパネルを有し、このパネルの
内面に水平方向をＭ、垂直方向をＮとするアスペクト比
が（Ｍ：Ｎのほぼ矩形状の複数色の蛍光体層からなる蛍
光体スクリーンが形成され、この蛍光体スクリーンに対
向して中央が蛍光体スクリーン方向に突出した凸曲面か
らなり、この凸曲面が水平方向をＭ、垂直方向をＮとす
るアスペクト比がＭ：Ｎの略矩形状の色選別電極が配置
され、この色選別電極により電子銃から放出される複数
ビームを選別して蛍光体スクリーン上にカラー画像を表
示する陰極線管において、色選別電極の凸曲面を、この
凸曲面の中心から距離ｒの位置での色選別電極の水平軸
上、垂直軸上及び対角軸上での凸曲面の中心に対する落
込み量をそれぞ△ＨＭ（ｒ）・△Ｖ（ｒ）、△ＤＨ
（ｒ）とするとき、

【００２０】

【数７】

【００２１】

【数８】

【００２２】を満たす曲面に形成される。

【００２３】（４）（３）の陰極線管において、色選別
電極の対角軸上での落ち込み量△ＤＭ（ｒ）が最大落ち
込み量△ＤＭ（ｒMax）であるとき、この最大落ち込み
量△ＤＭ（ｒMax）が５mm−２０mmの範囲で定められ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施に係るカラー受像管について説明する。

【００２５】図１には、この発明の一実施例に係るカラ
ー受像管が示されている。このカラー受像管は、有効領
域１０の周辺部にスカート部１１が設けられたほぼ矩形
状のパネル１２と、漏斗状のファンネル１３とからなる
真空外囲器を有している。このファンネル１２の有効領
域１０の内面には、青、緑、赤に発光する３色蛍光体層
からなる蛍光体スクリーン１４が形成され、この蛍光体
スクリーン１４に対して所定間隔離れて、その内側に蛍
光体スクリーン１４に対向する有効面１５に多数の電子
ビーム通過孔が設けられた色選別電極としてのシャドウ
マスク１６が配置されている。一方、ファンネル１３の
ネック１７内に３電子ビーム１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを
放出する電子銃１９が配置されている。そして、この電
子銃１９から放出される３電子ビーム１８Ｂ、１８Ｇ、
１８Ｒは、ファンネル１３の外側に装着された偏向ヨー
ク２０により偏向され、シャドウマスク１６を通過して
蛍光体スクリーン１４に向けられ、この蛍光スクリーン
１４が電子ビーム１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒによって水平
並びに垂直に走査されることにより、蛍光スクリーン１
４上にカラー画像が表示される。

【００２６】パネル１２は、外面が平坦な平面な有効領
域１０を有し、この有効領域１０の内面は、その中央が
外面方向に突出された凸曲面に形成されている。蛍光体
スクリーン１４は、この凸曲面からなる内面の水平方向
（Ｘ軸方向）の長さをＭとし、垂直方向（Ｙ軸方向）の
長さをＮとするとアスペクト比がＭ：Ｎのほぼ矩形状に
形成されている。また、この蛍光体スクリーン１４と対
向するシャドウマスク１６は、上記パネル１２の有効領
域１０の内面形状に対応する有効面１５であって、その
中央が蛍光体スクリーン１４方向に突出した凸曲面に形
成されている有効面１５を有し、この有効面１５の水平
方向の距離をＭ、垂直方向の距離をＮとすると、アスペ
クト比がＭ：Ｎの略矩形状に形成されている。

【００２７】この実施例においては、パネル１２の有効
領域１０の凸曲面からなる内面は、この内面の中央から
距離ｒのある位置で上記蛍光体スクリーン１４の水平軸
上、垂直軸上及び対角軸上での中央に対する落込み量
（管軸Ｚに沿った中央と中央から距離ｒのある位置にお
ける距離の差）をそれぞ△Ｈ（ｒ）、△Ｖ（ｒ）、△Ｄ
（ｒ）とするとき、この曲面は、

【００２８】

【数９】

【００２９】

【数１０】

【００３０】を満たす曲面に形成されている。しかも、
蛍光体スクリーン１４の対角軸端での落ち込み量△Ｄ
（ｒ）が最大落ち込み量△Ｄ（ｒMax）であるとき、こ
の最大落ち込み量△Ｄ（ｒMax）が、△Ｄ（ｒMax）＝５
mm〜２０mmの範囲に定められている。

【００３１】また、シャドウマスク１６の凸曲面からな
る有効面１５は、この有効面１５の中央から距離ｒのあ
る位置での水平軸上、垂直軸上及び対角軸上での中央に
対する落込み量（管軸Ｚに沿った中央及びその中央から
距離ｒのある位置間の距離の差）をそれぞ△ＨＭ
（ｒ）、△ＶＭ（ｒ）、△ＤＭ（ｒ）とするとき、この
有効面１５は、

【００３２】

【数１１】

【００３３】

【数１２】

【００３４】を満たす曲面に形成されている。しかも、
この有効面１５の対角軸上での落ち込み量△ＤＭ（ｒ）
が最大落ち込み量△ＤＭ（ｒMax）であるとき、この最
大落ち込み量△ＤＭ（ｒMax）は、△ＤＭ（ｒMax）＝５
mm〜２０mmの範囲で定められる。

【００３５】パネル１２及びシャドウマスク１６がこの
ような曲面を有すると、蛍光体スクリーン１４上に描か
れる画像の平坦度の視認性を良好にすることができ、且
つ、真空外囲器の強度及びシャドウマスク１６の加工性
を向上させて十分な強度を付与することができる。

【００３６】以下、パネル１２及びシャドウマスク１６
がこのような曲面を有することが好ましい理由について
説明する。

【００３７】一般に、画像の平坦度の視認性は、反射像
に生じる歪と蛍光体スクリーン上に形成される像に生じ
る歪に依存される。その反射像には、パネルの有効領域
外面から反射される反射像と、その内面から反射される
反射像とがある。一般に、反射像の歪みについては、内
面からの反射される光線の強度は、小さいことから、外
面から反射される光線によって生ずる反射像について考
察するば十分とされる。その外面が曲面からなる陰極線
管では、外面での反射像が歪むために像の平坦度が劣化
されたと視認される。この外面での反射像の歪を軽減す
るためには、外面の曲率半径を大きくすればよく、平坦
な平面とすることにより，平坦度の視認性の劣化をなく
すことができる。

【００３８】一方、蛍光体スクリーンで生じる像の歪
は、パネルの有効領域で光線が屈折されることによって
生じ、蛍光体スクリーン上に描かれる画像を見る視点に
依存して変化される。視点を定めた場合には、屈折を原
因とする歪を生じさせない曲面が存在する。しかし、一
般に画像を見る視点は一定でないため、特に管軸から左
右に離れた視点、即ち斜め方向から画像を見る場合は、
管軸に対して対称な曲面では、歪は解決されない。

【００３９】上記屈折による画像の歪を説明するために
中心が管軸上でかつ管面に平行な両眼による視点の場
合、即ち、図2に示すようにパネル１２の有効領１０の
外面が平坦な平面、内面がパネル１２の中央から距離ｒ
の位置での肉厚がｔ（ｒ)を有する曲面に形成され、そ
の距離ｒの内面上の点Ａでの蛍光スクリーン(図示せず)
が発光され、この発光がパネル１２の有効領域１０外面
から離れた管軸（Ｚ）上に中心が位置し、管面の水平軸
（Ｈ軸）に対し平行なる両眼視点ＢＬ、ＢＲで観察され
る場合について説明する。

【００４０】図２において、光点Ａで生じる光線は、パ
ネル12を通過して視点ＢＬ、ＢＲに向けられることとな
るが、光線は、パネル12の外面で屈折作用を受けるため
光点ＧＬ、ＧＲを通過し視点ＢＬ、ＢＲに向けられるこ
ととなる。従って、視点ＢＬ、ＢＲからは、光点Ａは上
方にシフトされて（浮き上がって）点Ｃにあるかのよう
に見えることとなる。換言すれば、光点Ａの虚像点がパ
ネル1２の内面と外面と間の位置Cに生じることとなる。

【００４１】ここで、パネル内面中心の浮き上がり位置
の外面からの距離をｔRとし、有効領域10の外面から管
軸Zに沿った距離ｔＲ内側に位置する平坦なリファレン
ス面２２を仮定し、このリファレンス面22上における画
像の視認性を考慮すると次のようになる。

【００４２】リファレンス面２２上では、光点Ａがずれ
量Δｒだけずれて虚像点Ｃが見えることとなり、この虚
像点は、リファレンス面２２からの管軸方向に沿ったず
れ量Δｔだけ下方に生じることとなる。ずれ量Δｒは、
パネル12の中央から遠ざかる方向を正とし、ずれ量Δｔ
は、視点ＢＬ、ＢＲ方向を正に定めている。リファレン
ス面２２は、パネル１２で光線の屈折が生じないとした
仮想の平面を意味し、このリファレンス面２２からのず
れ量ΔrおよびΔtが小さいほど、パネル１２での屈折に
よる歪みは小さくなる。

【００４３】上記視点から平板パネル、即ち、ｔ(r)＝t(O) である肉厚一定のパネルを見た場合、大気の屈折率ｎａ
およびパネルの屈折率ｎｇは、通常ｎｇ≒１．５、ｎａ≒１．０であり、蛍光体スクリーンの対角寸法が１６〜２０イン
チ程度、パネルの有効領域の肉厚ｔ（ｒ）が１０〜１２
ｍｍ、有効領域の外面から視点までの距離がＬが３００
〜６００ｍｍ、両眼ＢＬ、ＢＲの間隔esが６０〜７０ｍ
ｍの場合を想定すると、対角端でずれ量Δｒ、Δｔは、
概ね０．５〜１．０ｍｍとなる。また、上記視点点から
見た場合の屈折による歪みをなくすためには、パネル内
面を有効領域の内面の中心に対する対角端の落ち込み量
が０．７〜１．０ｍｍ、Ｖ端の落ち込みが０．１〜０．
５ｍｍ、Ｈ端の落ち込みが０．５〜０．８程度の概略球
面とすれぱよい。つまり.パネル内面を上述のような形
状とすることでパネルの屈折による画像の歪みはほぼ解
決できる。

【００４４】しかし、一般に視点は、管軸から左右に離
れた位置となりやすいため、上記単一球面では、周辺部
が浮上がって凹面状にみえるようになる。また、真空外
囲器やシャドウマスクの強度が低くなり、特にシャドウ
マスクについては、有効面を所定の曲面に成形すること
が困難になる。

【００４５】これを解決するためには、歪を最低限に抑
えて周辺都の肉厚ｔ（ｒ）を厚くすることを考えなけれ
ばならない。

【００４６】解析の結果、周辺部の肉厚ｔ（ｒ）を厚く
しても、ある特定の画像パターンに対しては、屈折によ
り画像パターンが縮小あるいはシフトするものの、画像
パターンの形状自体を変化させない内面形状を理論的に
導き、実用性のあるパネル形状及びシャドウマスク形状
を設計するに至っている。

【００４７】つぎに、下記にその理論的な説明をする。

【００４８】有効領域の外面を平坦な平面とし、内面の
中心に対する対角端の落込み量を１０〜１５mmとした単
一球面からなるパネルにおいて、管軸上の視点からみた
場合の屈折による歪が図３（ａ）及び３（ｂ）に示され
ている。図３（ａ）には、有効領域の中心Ｏを中心とし
て同心円状パターンの歪が示され、図３（ｂ）には、有
効領域の中心Ｏを中心とする同心矩形状パターンの歪が
示されている。ここで、破線２４は、歪みのないパター
ンを示す。

【００４９】屈折によるずれ量△ｒは、矢印２５で示す
負方向（中心方向）となる。有効領域の中心Ｏを中心と
する同心円状パターンでは、その同一円上の点では、肉
厚ｔ（ｒ）及び視角θが同じであるため、ずれ量△ｒが
同一である。対角軸（Ｄ軸）、水平軸（Ｈ軸）、垂直軸
（Ｖ軸）上の点でのずれ量△ｒをそれぞれ△ｒＤ，△ｒ
Ｈ，△ｒＶとすると、

【００５０】

【数１３】

【００５１】となり、画像パターン２６は、実線で示す
ように縮小はするが、パターン形状は変化しない。しか
し、有効領域の中心を中心とする同心矩形状パターンで
は、破線で示すパターン２４の対角までの距離をｒとす
ると、有効領域の中心からこのパターン２４の水平軸上
の点までの距離は、

【００５２】

【数１４】

【００５３】となり、垂直軸上の点までの距離は、

【００５４】

【数１５】

【００５５】となり、それに対応して、パターン２４の
対角、水平軸、垂直軸の点での肉厚ｔ（ｒ）が小さくな
るため、

【００５６】

【数１６】

【００５７】となり、画像パターン２６は、実線で示す
ように縮小し、かつバレル形状に歪むこととなる。

【００５８】そこで、パネルの有効領域の外面を平坦な
平面とし、内面を、図４に示すように、有効領域の中心
から距離ｒの対角軸上の点、水平軸上の数式（１９）の
点、垂直軸上の数式（２０）の点を結ぶ矩形状のパター
ン２４上の各点の肉厚ｔ（ｒ）を一定とし、その対角軸
方向の肉厚ｔ（ｒ）がｒ^２に比例して増加（略均一な曲
率）する曲面に、前述した蛍光体スクリーン上の各点の
視角θの違いによる歪を抑制する曲面（対角端で２mm弱
ほど、パネルの肉厚が厚くなる単一球面）を併せた曲面
２８とすると、図５（ｂ）に示すように、矩形状パター
ン２４については、屈折により画像パターン２６は、縮
小されるが、その画像パターン２６は、歪のないパター
ンとなる。しかし、図５（ａ）に示すように、有効領域
の中心Ｏを中心とする同心円状のパターン２４について
は、そのパターン２４上の各点における肉厚ｔ（ｒ）が
位置によって異なるため、画像パターン２６は、縮小
し、かつ対角軸上に出張りを有するパターンに歪むこと
となる。

【００５９】なお、図４に示したようなパネル形状で
は、矩形状画像パターンの歪を抑制できる反面、同心円
状パターンの歪が顕著となる。実使用環境では、頻祭に
矩形状画像パターンが用いられるが、図面などの表示で
は、同心円状の画像パターンも無視できない。実用的に
は、図４に示したパネル形状にもう少し球面成分を付加
して、単一球面と図４に示した曲面の中間形状となる内
面形状とするのが好ましい。特に成形タイプのシャドウ
マスクを有するカラー受像管では、シャドウマスクを図
４に示したパネル形状に類似した形状に成形すると、水
平並びに垂直軸端部に平坦な領域ができ、シャドウマス
クの曲面を保持する強度が劣化する。しかし、上記球面
成分を付加することで、水平並びに垂直軸端部での平坦
を緩和できる。したがって、球面成分の付加は、シャド
ウマスクの曲面を保持する強度を向上させる上でも重要
である。

【００６０】具体的には、パネルの有効領域の内面に、
水平方向を距離Ｍ、垂直方向を距離Ｎとするアスペクト
比がＭ：Ｎの矩形状蛍光体スクリーンが形成される場
合、その内面の中心から距離ｒの水平軸、垂直軸及び対
角軸上の点での内面の中心に対する落込み量△Ｈ
（ｒ）、△Ｖ（ｒ）、△Ｄ（ｒ）を、下記数式２２及び
数式２３を満たす内面形状とすればよい。

【００６１】

【数１７】

【００６２】

【数１８】

【００６３】仮に、

【００６４】

【数１９】

【００６５】かつ、

【００６６】

【数２０】

【００６７】とした場合、同心円状の画像パターンの歪
が大きくなるぱかりでなく、矩形状画像パターンについ
ても、視角差によるピンクッション形の歪が生じ、かつ
対角軸上の峰が鋭角になるため、視点が管軸から離れた
場合に、容易に峰が視認されるようなり、好ましくな
い。また、水平並びに垂直軸端部が極端に平坦になるた
め、カラー受像管では、シャドウマスクの曲面を保持す
る強度が低下され、実用上困難となる。

【００６８】このような内面形状のパネルに対して、前
述した内面形状が単一球面からなるパネルでは、

【００６９】

【数２１】

【００７０】であり、前述したように矩形状の画像パタ
ーンの歪が大きくなる。

【００７１】つまり、パネルの有効領域の内面形状を上
記数式（２２）、数式（２３）で規定される曲面とし、
さらには、対角軸端（ｒ＝ｒMax）での落込み量△Ｄ
（ｒMax）を５ｍ〜２０mmとすることにより、この対角
軸端での落込み量を水平軸端、垂直軸端での落込み量と
同じとする他の曲面よりも、平坦度の視認性のすぐれた
パネルとすることができる。

【００７２】なお、パネルの有効領域の中心から対角軸
方向距離ｒと肉厚ｔ（ｒ）の関係については、視点が管
軸から左右に離れた位置となる場合が多いことを考慮し
て、ｔ（ｒ）がｒ^２に比例して増加するほぼ均一な曲率
にするとよい。

【００７３】また、パネルの有効領域の内面形状を上記
曲面にすると、シャドウマスクの設計に関しても好まし
い。即ち、有効領域の内面を上記数式（２２）、数式
（２３）で規定される曲面にすると、対角軸端での落込
み量△Ｄ（ｒMax）を同じにした場合、水平軸端、垂直
軸端での落込み量△Ｈ（ｒMax），△Ｖ（ｒMax）を、そ
れぞれ単一球面からなるパネルのそれらよりも大きくす
ることができる。それにより、有効領域の内面形状に対
応した形状に形成されるシャドウマスクの有効面の水平
軸、垂直軸方向の曲率を大きくでき、シャドウマスクの
有効面の成形に必要な伸率や張り強度、さらには、電子
ビームの衝突により生ずる有効面の熱変形などを緩和す
ることができる。

【００７４】以下、対角寸法が１８インチのカラー受像
管について実施した上記パネルの有効領域の内面及びシ
ャドウマスクの有効面の曲面形状の具体例を、実施例に
より説明する。

【００７５】（実施例）図６に対角寸法が１８インチの
カラー受像管のパネルの有効領域内面の中心に対する各
部の落込み量を等高線で、また、表１にその等高線で示
された各領域ｚｌ〜ｚｌ０の落込み量を示す。さらに、
表２-１、表２-２に水平並びに垂直座標による各部の落
込み量を、表３-１、表３-２にその各部の水平方向の曲
率半径Ｒｘ、表４-１、表４-２に垂直方向の曲率半径Ｒ
ｙを示す。

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】

【表３】

【００７９】

【表４】

【００８０】

【表５】

【００８１】

【表６】

【００８２】

【表７】

【００８３】上記図６及び表２-１、表２-２、表３-
１、表３-２の値は、有効領域の内面の中心に対する落
込み量をＺとして、

【００８４】

【数２２】

【００８５】で与えたものである。ここで、ｉ，ｊは整
数０〜２，ａは、表５に示した係数である。

【００８６】

【表８】

【００８７】また、水平、垂．直方向の曲率半径Ｒｘ，
Ｒｙは、

【００８８】

【数２３】

【００８９】

【数２４】

【００９０】から求めたものである。

【００９１】このように有効領域の内面形状を定める
と、表２に示したように、ずれ量△Ｄ（ｒMax）、△Ｈ
（ｒMax）、△Ｖ（ｒMax）に対応する対角軸端、水平軸
端及び垂直軸端での落込み量ＺＤ（ｒ＝２２８mm）、Ｚ
Ｈ（ｒ＝１８０mm），ＺＶ（ｒ＝１４０mm）は、それぞ
れ約１０．４mm、７．２mm、６．７mmとなる。

【００９２】また、上記のように有効領域の内面形状を
定めると、この内面形状に対応して定められるシャドウ
マスクの有効面は、成形時に水平並びに垂直方向の伸び
を十分にとることができる。また、水平並びに垂直方向
のいずれか一方の曲率半径を２０００mm程度と小さくし
て、張り強度や電子ビームの衝突による熱変形を緩和す
ることができる。

【００９３】なお、上記実施の形態では、カラー受像管
について説明したが、この発明は、カラー受像管以外の
陰極線管にも適用できる。

【００９４】

【発明の効果】上述のように、パネルの外面を平面と
し、内面の中心に対する落込み量を規定すると、真空外
囲器の強度を確保し、その内面に形成される蛍光体スク
リーン上に表示される画像の平坦度の視認性を良好にす
ることが．できる。さらに、カラー受像管については、
シャドウマスクの加工性を向上させて強度の低下を避け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の一実施に係るカラー受像管
の構造を概略的に示す断面図である。

【図２】図２は、パネルの有効領域において光線の屈折
によって生じる画像の歪を説明するための図である。

【図３】（ａ）は、パネルの有効領域の内面が単一球面
からなる場合における有効領域の中心を中心とする同心
円パターンの屈折による歪を説明するための図、（ｂ）
は、有効領域の中心を中心とする同心矩形状パターンの
屈折による歪を説明するための図である。

【図４】有効領域の中心を中心とする矩形状パターン上
の各点の肉厚を一定とした内面形状に対角端で２ｍ弱の
ウェッジを有する球面成分を付加したパネルの説明図で
ある。

【図５】（ａ）は、図４に示したパネルでの有効領域の
中心を中心とする同心円パターンの屈折による歪を説明
するための図、（ｂ）は、有効領域の中心を中心とする
同心矩形状パターンの屈折による歪を説明するための図
である。

【図６】対角寸法が１８インチのカラー受像管のパネル
の有効領域内面の中心に対する各部の落込み量を等高線
で示した図である。

【図７】従来の改良されたパネルの形状を示す図であ
る。

【符号の説明】

１２…パネル１４…蛍光体スクリーン１５…有効面１６…シャドウマスク

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外面が平面、内面の中央が上記外面方向に
突出した凸曲面からなるパネルを有し、このパネルの内
面に水平方向の距離をＭ、垂直方向の距離をＮとするア
スペクト比がＭ：Ｎの略矩形状の蛍光体スクリーンが形
成されてなる陰極線管において、上記パネルの内面がこのパネルの内面の中心から距離ｒ
の位置での上記蛍光体スクリーンの水平軸上、垂直軸上
及び対角軸上での上記内面の中心に対する落込み量をそ
れぞ△Ｈ（ｒ）、△Ｖ（ｒ）、△Ｄ（ｒ）とするとき、【数１】【数２】を満たす曲面に形成されていることを特徴とする陰極線
管。
【請求項２】パネルの蛍光体スクリーン対角軸での落ち
込み量△Ｄ（ｒ）を最大落ち込み量△Ｄ（ｒMax）とす
るとき、この最大落ち込み量△Ｄ（ｒMax）が５mm〜２
０mmの範囲内で定められる請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】外面が平面、内面の中央が上記外面方向に
突出した凸曲面からなるパネルを有し、このパネルの内
面に水平方向の距離をＭ、垂直方向の距離をＮとするア
スペクト比がＭ：Ｎのほぼ矩形状の複数色の蛍光体層か
らなる蛍光体スクリーンが形成され、この蛍光体スクリ
ーンに対向して中央が上記パネル方向に突出した凸曲面
からなり、この凸曲面が水平方向の距離をＭ、垂直方向
の距離をＮとするアスペクト比がＭ：Ｎのほぼ矩形状の
色選別電極が配置され、この色選別電極により電子銃か
ら放出される複数ビームを選別して上記蛍光体スクリー
ン上にカラー画像を表示する陰極線管において、上記色選別電極の凸曲面がこの凸曲面の中心から距離ｒ
の位置での上記色選別電極の水平軸上、垂直軸上及び対
角軸上での上記凸曲面の中心に対する落込み量をそれぞ
△ＨＭ（ｒ）、△ＶＭ（ｒ）、△ＤＭ（ｒ）とすると
き、【数３】【数４】を満たす曲面に形成されている陰極線管。
【請求項４】色選別電極の対角軸上での落ち込み量△Ｄ
Ｍ（ｒ）を最大落ち込み量△ＤＭ（ｒMax）とすると
き、この落ち込み量△ＤＭ（ｒMax）が５mm〜２０mmの
範囲で定められていること請求項３に記載の陰極線管。