JP2000285828A - 陰極線管用ガラスファンネルおよび陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボディ部に複数のヨーク部を有するガラスファ
ンネルの奥行きを短縮するとともに軽量化を図る。 【解決手段】ボディ部３に２個のヨーク部４とネック部
５を設けたガラスファンネル２において、各ヨーク部の
間のボディ部をヨーク部前端より２０ｍｍ以上後方に突
出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にテレビジョン
放送受信および産業用装置に用いられる陰極線管のため
のファンネルガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、陰極線管は、基本的
には映像を表示するガラスパネル１と、電子銃６を格納
するネック部５を有するガラスファンネル２からなるガ
ラスバルブで真空外囲体が構成されている。そして、こ
のガラスファンネル２の主要部は偏向コイル７を装着す
るヨーク部４と、ヨーク部に連続してガラスパネルを封
着する開口端部に向かって延在するボディ部３からなっ
ている。

【０００３】図５において、１６は衝撃に対する強度を
保持するための補強バンド、１０はガラスパネル１とガ
ラスファンネル２を半田ガラス等で封着する封着部、１
２は電子線１１の照射により蛍光を発する蛍光膜、１３
は蛍光膜での発光を前方へ反射するアルミニウム膜、１
４は蛍光膜上の電子線照射位置を特定するシャドーマス
ク、１５はシャドーマスク１４をガラスパネル１の内面
に固定するためのスタッドピン、１７はシャドーマスク
１４の電子線１１による高帯電位を防ぎ外部へ導通接地
するためのアノードボタンである。

【０００４】また、Ｚはネック部５の中心軸とパネルガ
ラス１の中心を結ぶ管軸を示しており、Ｒは偏向の中心
を示す仮想の基準線（リファレンス線）である。前記蛍
光膜１２をガラスパネル内面に形成したスクリーンは、
前記管軸を中心点とし管軸に直交する長軸および短軸に
ほぼ平行な４辺で構成されたほぼ矩形をなしている。

【０００５】陰極線管は、ガラスバルブ内部で電子線を
照射することにより映像を表示するため、内部は高真空
に保たれている。そして、球殻とは異なる非対称構造に
内外圧差１気圧が負荷されるため、高い変形エネルギー
を内在させていると同時に不安定な変形状態にある。こ
のような状態にある陰極線管用ガラスバルブに亀裂が生
じた場合、内在する高い変形エネルギーを開放せんがた
め、亀裂は伸長し破壊する。また、外表面に高い応力が
負荷されている状態では大気中の水分が作用して、遅れ
破壊が生じ、信頼性を低下させる。

【０００６】一方、近年においては陰極線管以外の表示
装置が多数提案され、それらとの対比から陰極線管に対
し表示装置としての奥行きと重量が大きな欠点としてと
り上げられている。そのため、奥行きを短縮したり、軽
量化を実施する必要に迫られる。しかし、奥行きを短縮
すれば、陰極線管の構造上の非対称性も増大しより多く
の変形エネルギーを蓄積するため、応力が増大し破壊し
やすくなる。そして、応力の増大を防止しようとしてガ
ラス肉厚を増加させれば、自動的に重量が増加する。

【０００７】ガラスファンネルのボディ部に複数のヨー
ク部とネック部を設けることにより、陰極線管の奥行き
を短縮する方法が提案されているが、ファンネルガラス
の形状が複雑となるとともに、ファンネルガラスが全体
的に偏平となるために、軽量化を図りながら所望の強度
を得ることが同様に難しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、応力の増加
なしに奥行きを短縮し、安全で信頼性の高い軽量な陰極
線管用ガラスファンネルおよび陰極線管の提供を目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、ガラスパネルと封着する
ほぼ矩形状の開口端部を一端に有するボディ部と、外側
に偏向機構を装着するためのヨーク部と、ヨーク部の後
端に封着されており電子銃を内装するためのネック部と
からなり、ヨーク部前端がボディ部の他端に連続して形
成されているガラスファンネルであって、前記ボディ部
は複数のヨーク部とネック部を具備しており、各ヨーク
部の間のボディ部がヨーク部前端より後方に突出してい
ることを特徴とする陰極線管用ファンネルガラスを提供
する。

【００１０】さらに、本発明はガラスパネルと封着する
ほぼ矩形状の開口端部を一端に有するボディ部と、外側
に偏向機構を装着するためのヨーク部と、ヨーク部の後
端に封着されており電子銃を内装するためのネック部と
からなり、ヨーク部前端がボディ部の他端に連続して形
成されているガラスファンネルであって、前記ボディ部
は複数のヨーク部とネック部を具備し、かつ各ヨーク部
の間のボディ部がヨーク部前端より後方に突出してお
り、このヨーク部の間の領域を含むボディ部の突出領域
をＡ、開口端部の中心から開口端部に垂直に伸びる管軸
Ｚに垂直な平面上に各ヨーク部前端の輪郭形状を投影
し、前記平面上において管軸Ｚからこの輪郭形状に接す
るように引いた直線により区画される前記輪郭形状の陰
影部Ｃを少なくとも含む領域をＢとしたとき、領域Ａは
隣接する領域Ｂより突出していることを特徴とする陰極
線管用ファンネルガラスを提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、第一にガラスファンネ
ルのボディ部に複数のヨーク部およびネック部を設け、
複数の電子銃で画像を形成することにより、ガラスファ
ンネルの奥行きを短縮する。さらに、前記ファンネルガ
ラスのボディ部の特定領域の形状を後方に突出させるこ
とにより、奥行き短縮による偏平化に起因する非対称性
の増大を低減して、応力の増大を防止する効果を得るも
のである。

【００１２】図５で説明したように通常の陰極線管にお
いては、ネック部５が最も後方にあり、その前にヨーク
部４が位置し、ヨーク部４とパネルガラス１を繋ぐよう
にボディ部３が形成されている。ガラスファンネル２の
奥行きを短縮するためには、ネック部５およびヨーク部
４を前方つまりスクリーンに近づける方向に移動する必
要がある。このため、ボディ部３は偏平になり非対称性
が強まり、ボディ部３や強度の弱い封着部１０の応力が
増大する。この現象は、複数のヨーク部を有するガラス
ファンネルでも同じである。

【００１３】応力増加防止の観点からすれば、真空外囲
器として働くボディ部３は短縮せず、ヨーク部４、ネッ
ク部５を前方に移動することが望ましい。ネック部５、
ヨーク部４の周辺は、偏向コイル等の装置を装着する部
分以外は不要な空間であるので、本発明はこの部分を利
用してボディ部を後方に延長または突出することによ
り、外囲器としては偏平化することなく、ネック部５お
よびヨーク部４を前進させて奥行きを短縮する。

【００１４】本発明は、ファンネルガラスの主要部を構
成するボディ部の中央から開口端部（封着部）に向け
て、ボディ部の凹凸を最小限にするとともに、前記の偏
平化に起因する非対称性の緩和を図り、これらの両立を
可能とするため、ボディ部の形状を最適化することを特
徴とする。

【００１５】次に、本発明の具体例を図面に従って詳述
する。図１はボディ部３に２個のヨーク部４とネック部
５を有するガラスファンネルの斜視図であり、図２はそ
の平面図を示す。図２において、Ｘはほぼ矩形状の開口
端部の長軸、Ｙはその短軸であり、Ｚはこれら長軸およ
び短軸の交点（開口端部の中心）を通り開口端部に直角
すなわち紙面に直角に伸びる管軸である。２個のヨーク
部４は、管軸Ｚの両側に左右対称に設けられ、その中心
は長軸Ｘ上に位置している。そして、これらヨーク部と
ネック部の中心軸（図示せず）は、管軸Ｚに平行になっ
ている。

【００１６】前記ガラスファンネルにおいて、２個のヨ
ーク部４の間のボディ部は、ヨーク部前端より後方にす
なわち開口端部より遠ざかる方向に突出している。そし
て、管軸Ｚが位置する２個のヨーク部４の中間点が最大
突出部（最後端）となっている。開口端部の長辺側にお
いて、ボディ部はこの最後端より開口端部に向かって全
体的になだらかなに延在している。図のＡは、２個のヨ
ーク部４の間に形成される最後端を含み、その主要部が
ヨーク部前端より後方にある領域を示している。

【００１７】この最後端の突出量は、ヨーク部前端より
２０ｍｍ以上が望ましい。突出量が２０ｍｍより小さい
と、実質的に効果が得られないことがある。一方、ガラ
スファンネルの奥行きを短縮することが前提であるの
で、ボディ部の最後端はネック部より突出しないことが
基本となるが、ネック部後方における陰極線管装置の取
り合いを考えれば、ネック部より少し後方に突出しても
よい。

【００１８】一方、ヨーク部４より短辺側の、更に正確
にはヨーク部４の周辺領域を含む短辺側のボディ部の領
域Ｂは、通常ヨーク部前端より前方（開口端部側）に位
置している。ヨーク部前端より後方に位置する部分があ
るとしても、それは例えばヨーク部周辺のごく一部であ
って主要部はヨーク部前端より前方にある。この領域Ｂ
については後述するが、領域Ｂにおけるボディ部全体と
して応力集中が生じない最適な形態をなしている。

【００１９】したがって、領域Ａは隣接する領域Ｂより
総じて後方に突出しており、図２の２１はこの領域Ａと
領域Ｂの境界部を示す。境界部２１をボディ部のどこに
設けるかは、画一的には決められないが、本例のように
ヨーク部が２個の場合には、境界部２１はヨーク部の周
辺から矩形状の開口端部のコーナー部に向かっているこ
とが多い。実際には、ヨーク部の個数やアスペクト比な
どにより最適に設計される。

【００２０】次に、この領域Ｂを図３に従って詳しく説
明する。管軸Ｚに垂直な平面上に各ヨーク部前端の輪郭
形状を投影し、この平面上において管軸Ｚからこの輪郭
形状に接するように直線Ｌ₁およびＬ₂を引くと、輪郭形
状の短辺側にはこれらＬ₁、Ｌ₂とヨーク部の輪郭線の一
部とにより陰影部（斜線部）Ｃが形成される。領域Ｂは
少なくともこの領域Ｃを含む部分として特定される。し
たがって、領域ＡとＢの前記境界部２１は領域Ｃの外に
形成され、領域Ｃ内に位置することは実質的にない。

【００２１】領域Ａと領域Ｂとの関係は、前記したよう
に前者が後者に対し相対的に後方に突出している。これ
を両領域の最後端でみると、領域Ｂと領域Ａの最後端の
差が２０ｍｍ以上であることが望ましく、これより小さ
いと発生応力の低減効果が劣る。

【００２２】前記領域Ａと領域Ｂの界部には、このよう
なボディ部の設計構造により一般に段部が形成される。
この段部により、この部分のボディ部には管軸Ｚ方向に
沿った壁面が形成され、この構造がボディ部の剛性を増
加させてガラスファンネル全体を強化するのに有効に作
用する。すなわち、領域Ａの突出により非対称性が緩和
されるので、ボディ部の強度が改善されるとともに、こ
の段部構造により管軸方向の力に対しボディ部の剛性が
増して一層補強される。なお、ボディ部の強化という面
からは、この段部は管軸Ｚに平行であることが望ましい
が、成形時の型離れ性から適度の傾斜を有している。

【００２３】図４は、本発明の他の実施例のガラスファ
ンネルで、ボディ部３に４個のヨーク部４とネック部５
が具備されている。図において、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、管
軸Ｚの方向における開口端部からの等高線を低い方から
順次示している。等高線ｃで囲まれた斜線部Ａは、ヨー
ク部前端より後方に突出している領域であり、その外側
に領域Ｂが形成されている。ヨーク部はこの領域Ｂに設
けられており、その前端はほぼ等高線ｃのレベルでボデ
ィ部に接続している。

【００２４】ａ、ｂは領域Ｂに分布している等高線で、
その分布が開口端部の形状に沿っていることからわかる
ように、開口端部寄りのボディ部は開口端部の全周にお
いて端部に向かって等高線ａ、ｂに従って凹凸なく形成
されている。領域Ａのうちでは等高線ｄの内側部分がよ
り後方に突出している部分で、図からは明らかでないが
その中央部が最も突出して最後端となっている。なお、
領域ＡとＢの界部における段部は、等高線ｃの一部また
は全部に沿って設けられる。

【００２５】従来技術では、ボディ部がほぼ等高線ｂか
ら各ヨーク部に平坦に接続され、またヨーク部の間の部
分も平坦状であるために偏平なボディ形状となる。この
ため陰極線管にしたとき、ガラスファンネルのボディ部
および開口端部に高い応力が発生するが、本例では、領
域Ａを後方に突出させることによりガラスファンネルの
非対称性が緩和されるので、前記応力が低減する。同時
に、ファンネルガラスの中央から周辺部分に向かって各
等高線を見たとき、どの方向においても同じ等高線が２
度横切っていないことからわかるように、ボディ部は領
域Ａ、Ｂにおいて中央から周辺に向かい凹凸がなく単調
に変化している。

【００２６】なお、ガラスファンネルは所定の肉厚で形
成され、とりわけその管軸方向には一般に肉厚分布はあ
るが、その肉厚分布の傾向は従来技術のものと同様であ
るから、内側の形態は外側と実質同じとなる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例を表１
および表２を用いて説明する。各実施例および比較例に
おけるガラスファンネルは、いずれもヨーク部長さが６
５ｍｍ、ネック部長さが１３３ｍｍである。また、ガラ
スパネルは、いずれもアスペクト比が１６：９、対角径
が８６ｃｍの有効画面を有する３６型のフラットフェー
ス陰極線管用のものを使用した。このパネルガラスと各
種ガラスファンネルとから陰極線管を製造し、発生する
応力を測定した。なお、比較例１は図５に示すような通
常の陰極線管用のガラスファンネルである。

【００２８】（実施例１）本実施例のガラスファンネル
は、図４の例と同じくボディ部に４個のヨーク部とネッ
ク部を設けている。比較例１のガラスファンネルに対し
て奥行きを１４３ｍｍ短縮し、各ヨーク部の間のボディ
部分をヨーク前端部に対し突出しするとともに、最大９
６ｍｍヨーク部前端より後方に突出させた。ボディ部を
突出させた結果、ガラスファンネルの重量は比較例１よ
り３．３ｋｇ増加したが、同じ応力値とすることができ
た。

【００２９】（実施例２）本実施例のガラスファンネル
は、実施例１と同じタイプのもので奥行きは同様に１４
３ｍｍ短縮したが、ヨーク間の突出量を１１８ｍｍまで
突出させた。その結果、重量増加はわずか２．４ｋｇの
みで、発生応力を比較例１と同じにすることができた。

【００３０】（実施例３）本実施例のガラスファンネル
は、ボディ部に２個のヨーク部を設けたもので、奥行き
は同じく１４３ｍｍ短縮した。領域Ａの最後端を領域Ｂ
の最後端より１００ｍｍ突出させた。比較例１と比べる
と重量増加はわずか２．８ｋｇのみで、発生応力は同じ
にすることができた。

【００３１】（実施例４）本実施例のガラスファンネル
は、実施例３のガラスファンネルで領域Ａの最後端と領
域Ｂの最後端の突出量差のみを１２０ｍｍに変更した。
重量増加はわずか１．９ｋｇのみで、発生応力は比較例
１と同じにすることができた。

【００３２】（比較例１）本比較例のガラスファンネル
は、従来技術で作られた通常の陰極線管（図５）に使用
するもので、奥行きは短縮していない。

【００３３】（比較例２）本比較例のガラスファンネル
は、比較例１のタイプのもので奥行きを実施例１と同じ
く１４３ｍｍ短縮し、肉厚分布が同等になるように製作
したものである。

【００３４】（比較例３）本比較例のガラスファンネル
は、比較例１のタイプのもので奥行きを実施例１と同じ
く１４３ｍｍ短縮し、発生応力が比較例１と同等になる
ように製作したものである。そのため、ボディ部の肉厚
を３０ｍｍにする必要があり、ガラスパネルを含めたバ
ルブ全重量は７１．０ｋｇで、奥行きを短縮していない
比較例１に対して１６．４ｋｇも増加した。

【００３５】実施例１〜４のいずれも、比較例１と同等
の応力になるように製作された比較例３に比べると、約
２０％軽く作製することができた。また、比較例２の場
合、最大応力は４０ＭＰａにもなり、放置しておいても
数日以内に破壊してしまうものが多数発生するような高
い応力値となるが、実施例１〜４はいずれも奥行きを短
縮しない従来技術のもの（比較例１）と同等の応力値に
保持することが実現されており、その有効性がわかる。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明は、ボディ部に複数のヨーク部と
ネック部を設けて奥行きを短縮しようとするファンネル
ガラスにおいて、ヨーク部の間のボディ部を後方に突出
させることにより、偏平化されたガラスファンネルの非
対称性を緩和して、陰極線管に発生する応力を軽減でき
る。

【００３９】また、各ヨーク部の間のボディ部を後方に
突出させ、各ヨーク部の周囲のボディ部を全周にわたっ
て突出していないので、生産性を低下させることなく、
安全で信頼性の高い軽量で奥行きの短縮された陰極線管
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のガラスファンネルの斜視図。

【図２】図１のガラスファンネルの平面図。

【図３】図１のガラスファンネルにおいて領域Ｂを導出
するための平面説明図。

【図４】本発明の他の実施例のガラスファンネルの平面
図。

【図５】従来の陰極線管の部分断面図。

【符号の説明】

１：ガラスパネル ２：ガラスファンネル ３：ボディ部 ４：ヨーク部 ５：ネック部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラスパネルと封着するほぼ矩形状の開口
   端部を一端に有するボディ部と、外側に偏向機構を装着
   するためのヨーク部と、ヨーク部の後端に封着されてお
   り電子銃を内装するためのネック部とからなり、ヨーク
   部前端がボディ部の他端に連続して形成されているガラ
   スファンネルであって、前記ボディ部は複数のヨーク部
   とネック部を具備しており、各ヨーク部の間のボディ部
   がヨーク部前端より後方に突出していることを特徴とす
   る陰極線管用ファンネルガラス。
2. 【請求項２】各ヨーク部の間のボディ部がヨーク部前端
   より２０ｍｍ以上後方に突出している請求項１記載の陰
   極線管用ファンネルガラス。
3. 【請求項３】ガラスパネルと封着するほぼ矩形状の開口
   端部を一端に有するボディ部と、外側に偏向機構を装着
   するためのヨーク部と、ヨーク部の後端に封着されてお
   り電子銃を内装するためのネック部とからなり、ヨーク
   部前端がボディ部の他端に連続して形成されているガラ
   スファンネルであって、前記ボディ部は複数のヨーク部
   とネック部を具備し、かつ各ヨーク部の間のボディ部が
   ヨーク部前端より後方に突出しており、このヨーク部の
   間の領域を含むボディ部の突出領域をＡ、開口端部の中
   心から開口端部に垂直に伸びる管軸Ｚに垂直な平面上に
   各ヨーク部前端の輪郭形状を投影し、前記平面上におい
   て管軸Ｚからこの輪郭形状に接するように引いた直線に
   より区画される前記輪郭形状の陰影部Ｃを少なくとも含
   む領域をＢとしたとき、領域Ａは隣接する領域Ｂより突
   出していることを特徴とする陰極線管用ファンネルガラ
   ス。
4. 【請求項４】領域Ａの最後端が領域Ｂの最後端より２０
   ｍｍ以上後方に突出している請求項３記載の陰極線管用
   ファンネルガラス。
5. 【請求項５】ボディ部にヨーク部とネック部を２または
   ４個有する請求項１、２、３または４記載の陰極線管用
   ファンネルガラス。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４または５記載の陰極
   線管用ファンネルガラスを用いた陰極線管。