JP2001084925A - 陰極線管 - Google Patents
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- H01J29/88—Vessels; Containers; Vacuum locks provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
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- H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2229/86—Vessels and containers
- H01J2229/8613—Faceplates
- H01J2229/8616—Faceplates characterised by shape
- H01J2229/862—Parameterised shape, e.g. expression, relationship or equation
Landscapes
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 不必要な肉厚を有しているファンネルの肉厚
を最適化して、ファンネルの軽量化を図った陰極線管を
得る。 【解決手段】 パネル１ａの有効画面の矩形部角を結ぶ
対角軸長Ｄ［ｍｍ］、ボディ部１５の前記シール面から
前記ヨーク部１７に向かう前記ボディ部１５の管軸方向
長さの７５％にあたる位置での肉厚をｔ１［ｍｍ］とす
るとき、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ１≦
（３．７＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含
むことを特徴とする。
を最適化して、ファンネルの軽量化を図った陰極線管を
得る。 【解決手段】 パネル１ａの有効画面の矩形部角を結ぶ
対角軸長Ｄ［ｍｍ］、ボディ部１５の前記シール面から
前記ヨーク部１７に向かう前記ボディ部１５の管軸方向
長さの７５％にあたる位置での肉厚をｔ１［ｍｍ］とす
るとき、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ１≦
（３．７＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含
むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軽量化されたフ
ァンネルを有する陰極線管に関するものである。
ァンネルを有する陰極線管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６に陰極線管の概要図を示す。このＤ
（ｍｍ）は、日本電子工業会規格ＥＩＡＪ ＥＤ−２１
３６Ａに規定されている対角軸の有効寸法である対角軸
長を示す。
（ｍｍ）は、日本電子工業会規格ＥＩＡＪ ＥＤ−２１
３６Ａに規定されている対角軸の有効寸法である対角軸
長を示す。
【０００３】図７は対角軸長Ｄの設定方法についての説
明図である、図において、パネル内壁面のコーナー部の
Ｒ形状と該Ｒの中心の位置（ＩＬ、ＩＳ、ＩＤ：それぞ
れ図６に示す長軸、短軸、対角軸それぞれの断面におけ
るパネル内壁面のブレンドＲの中心位置）を用いて、内
壁面のブレンドＲの中心位置に内壁面ブレンドＲの３０
度分の長さを加えたものを有効形（Ｗ、Ｈ、Ｄ：それぞ
れ図６に示す長軸、短軸、対角軸の有効長さ）として与
える方法１と、同図の右に示すように、内曲面Ｚ＝ｆ
（ｘ、ｙ）とブレンドＲの接点Ｐを用いて有効径を与え
る方法２がある。
明図である、図において、パネル内壁面のコーナー部の
Ｒ形状と該Ｒの中心の位置（ＩＬ、ＩＳ、ＩＤ：それぞ
れ図６に示す長軸、短軸、対角軸それぞれの断面におけ
るパネル内壁面のブレンドＲの中心位置）を用いて、内
壁面のブレンドＲの中心位置に内壁面ブレンドＲの３０
度分の長さを加えたものを有効形（Ｗ、Ｈ、Ｄ：それぞ
れ図６に示す長軸、短軸、対角軸の有効長さ）として与
える方法１と、同図の右に示すように、内曲面Ｚ＝ｆ
（ｘ、ｙ）とブレンドＲの接点Ｐを用いて有効径を与え
る方法２がある。
【０００４】図８に、図６のＡ−Ａ’断面図を示す。図
において、１ａはパネル、１１はパネル１ａに構成され
ている画像が映し出される外形が略矩形状のフェース
面、１２は外壁面のブレンドＲ部、１３はフェース面１
１の外周端部全域からフェース面１１にほぼ垂直に延び
るスカート部、１ｂは略ロート状の形状で該ロート形状
の開口の広い部分の外形形状がパネル１ａのスカート部
１３と同じ外形形状であるファンネル、１４はパネル１
ａとファンネル１ｂとをつなぐシール部、１２１はブレ
ンドＲ部１２とフェース面１１とのつなぎ目近傍である
Ｆ０点、１２２はブレンドＲ部１２とスカート部１３と
のつなぎ目近傍であるＦ１点、１８はファンネル１ｂの
一部であり電子銃を装備するネック部、１７はファンネ
ル１ｂの一部であり電子ビームを偏向するための偏向ヨ
ークを取り付ける位置となるヨーク部、１５は図のよう
なファンネル１ｂの一部でありパネルに接合されるシー
ル部までの部分であるボディ部、１６はヨーク部１７と
ボディ部１５の境目の変曲点であってヨークリファレン
スラインからシール部の方向に４０〜５０ｍｍの位置に
あるＴＯＰ ＯＦ ＲＯＵＮＤである。なお、ヨークリ
ファレンスラインとは、ＥＩＡＪ ＥＤ−２１３４Ｂに
記載されているファンネルの管軸方向の基準線である。
において、１ａはパネル、１１はパネル１ａに構成され
ている画像が映し出される外形が略矩形状のフェース
面、１２は外壁面のブレンドＲ部、１３はフェース面１
１の外周端部全域からフェース面１１にほぼ垂直に延び
るスカート部、１ｂは略ロート状の形状で該ロート形状
の開口の広い部分の外形形状がパネル１ａのスカート部
１３と同じ外形形状であるファンネル、１４はパネル１
ａとファンネル１ｂとをつなぐシール部、１２１はブレ
ンドＲ部１２とフェース面１１とのつなぎ目近傍である
Ｆ０点、１２２はブレンドＲ部１２とスカート部１３と
のつなぎ目近傍であるＦ１点、１８はファンネル１ｂの
一部であり電子銃を装備するネック部、１７はファンネ
ル１ｂの一部であり電子ビームを偏向するための偏向ヨ
ークを取り付ける位置となるヨーク部、１５は図のよう
なファンネル１ｂの一部でありパネルに接合されるシー
ル部までの部分であるボディ部、１６はヨーク部１７と
ボディ部１５の境目の変曲点であってヨークリファレン
スラインからシール部の方向に４０〜５０ｍｍの位置に
あるＴＯＰ ＯＦ ＲＯＵＮＤである。なお、ヨークリ
ファレンスラインとは、ＥＩＡＪ ＥＤ−２１３４Ｂに
記載されているファンネルの管軸方向の基準線である。
【０００５】ファンネル１ｂの形状については、図９に
ファンネル１ｂの断面に示す各寸法についての例を、表
１に示す。
ファンネル１ｂの断面に示す各寸法についての例を、表
１に示す。
【０００６】
【表１】
【０００７】図９に示したファンネル１ｂの外形状は、
管軸の方向に平行でφ４０ｍｍ以下のパイプ形状をした
ネック部１８から、偏向ヨークを取り付ける、いくつか
のＲ形状で滑らかに形成されたコーン形状のヨーク部１
７に滑らかにつながり、ＴＯＰ ＯＦ ＲＯＵＮＤ１６
を経てシール部１４につながっている。
管軸の方向に平行でφ４０ｍｍ以下のパイプ形状をした
ネック部１８から、偏向ヨークを取り付ける、いくつか
のＲ形状で滑らかに形成されたコーン形状のヨーク部１
７に滑らかにつながり、ＴＯＰ ＯＦ ＲＯＵＮＤ１６
を経てシール部１４につながっている。
【０００８】通常、パネル１ａとファンネル１ｂで構成
されたガラスバルブを設計する場合には、信頼性の観
点、特に遅れ破壊性能の観点から、ガラスバルブ内を真
空にした場合に発生する最大引張り真空応力を決定し、
それを閾値として、肉厚を決定している。また、信頼性
の低下となる真空応力が発生する箇所は、パネルのフェ
ース面１１のブレンドＲ部１２近傍であり、主としてブ
レンドＲの両端位置から２０ｍｍ幅内にある、Ｆ０点１
２１、またはＦ１点１２２に発生することが多い。
されたガラスバルブを設計する場合には、信頼性の観
点、特に遅れ破壊性能の観点から、ガラスバルブ内を真
空にした場合に発生する最大引張り真空応力を決定し、
それを閾値として、肉厚を決定している。また、信頼性
の低下となる真空応力が発生する箇所は、パネルのフェ
ース面１１のブレンドＲ部１２近傍であり、主としてブ
レンドＲの両端位置から２０ｍｍ幅内にある、Ｆ０点１
２１、またはＦ１点１２２に発生することが多い。
【０００９】まず、Ｆ０点１２１及びＦ１点１２２に関
し、最大真空応力を鑑みて肉厚を決定する。ガラスバル
ブの制作工程に含まれる熱処理工程内において、ガラス
の割れ等が発生しないようにスカート部１３の肉厚分布
が決定される。これより、シール部１４までの肉厚を決
定し、パネル１ａの肉厚設計が完成する。
し、最大真空応力を鑑みて肉厚を決定する。ガラスバル
ブの制作工程に含まれる熱処理工程内において、ガラス
の割れ等が発生しないようにスカート部１３の肉厚分布
が決定される。これより、シール部１４までの肉厚を決
定し、パネル１ａの肉厚設計が完成する。
【００１０】次に、シール部１４の肉厚に従ってファン
ネル１ｂの肉厚を決定し、ファンネル１ｂの形状設計が
完了する。つまり、シール部１４の幅から滑らかにネッ
ク部１８につながるようにボディ部１５、ヨーク部１７
の肉厚を決める。
ネル１ｂの肉厚を決定し、ファンネル１ｂの形状設計が
完了する。つまり、シール部１４の幅から滑らかにネッ
ク部１８につながるようにボディ部１５、ヨーク部１７
の肉厚を決める。
【００１１】例えば、対角軸長Ｄが４１０ｍｍで、物理
強化層が施されたパネル１ａで、ガラスバルブを真空に
引いた時にパネル１ａの表面に発生している応力の最大
値が８．８５ＭＰａ未満のものであって、フェース面１
１の外形ＲがＲ３００００ｍｍ程度以上で、アパーチャ
グリルタイプの陰極線管にあっては、パネル１ａの中央
肉厚が１２ｍｍ程度であり、シール部１４の幅について
は９ｍｍ程度、ボディ部１５の肉厚に関しては、図８に
示すボディ部１５のＢ−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面の間
の範囲において、最低で５．４ｍｍ程度となっている。
強化層が施されたパネル１ａで、ガラスバルブを真空に
引いた時にパネル１ａの表面に発生している応力の最大
値が８．８５ＭＰａ未満のものであって、フェース面１
１の外形ＲがＲ３００００ｍｍ程度以上で、アパーチャ
グリルタイプの陰極線管にあっては、パネル１ａの中央
肉厚が１２ｍｍ程度であり、シール部１４の幅について
は９ｍｍ程度、ボディ部１５の肉厚に関しては、図８に
示すボディ部１５のＢ−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面の間
の範囲において、最低で５．４ｍｍ程度となっている。
【００１２】ここで、Ｂ−Ｂ’断面とは、ファンネルボ
ディ部に関し、その高さ方向にちょうど半分の位置であ
る。またＢ−Ｂ’断面とＴＯＰ ＯＦ Ｒｏｕｎｄのち
ょうど中間に位置し、高さ方向に２分割する位置の断面
をＣ−Ｃ’断面とした。
ディ部に関し、その高さ方向にちょうど半分の位置であ
る。またＢ−Ｂ’断面とＴＯＰ ＯＦ Ｒｏｕｎｄのち
ょうど中間に位置し、高さ方向に２分割する位置の断面
をＣ−Ｃ’断面とした。
【００１３】表２に対角軸長Ｄごとのガラスバルブ形状
の肉厚データを記載する。
の肉厚データを記載する。
【００１４】
【表２】
【００１５】ここで、中央肉厚とはパネル１ａの中央肉
厚のことであり、シール面肉厚とはシール部１４の肉厚
のことであり、ボディ部中央厚とは、ボディ部１５のう
ち、図８に示すＢ−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面まで（フ
ァンネルボディー部１５の管軸方向長さの５０〜７５％
にあたる位置）の肉厚の最小値（ここでは短軸上の肉
厚）。
厚のことであり、シール面肉厚とはシール部１４の肉厚
のことであり、ボディ部中央厚とは、ボディ部１５のう
ち、図８に示すＢ−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面まで（フ
ァンネルボディー部１５の管軸方向長さの５０〜７５％
にあたる位置）の肉厚の最小値（ここでは短軸上の肉
厚）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来の陰極線管の構造
では、ブレンドＲ部１２の様な数箇所のポイントに着目
して設計しているために、設計者の経験に依存するとこ
ろが多く、本来は不必要な肉厚を有している。特にパネ
ルフェースのフラット化においては、厚肉になる傾向に
あり、重量が重くなる。
では、ブレンドＲ部１２の様な数箇所のポイントに着目
して設計しているために、設計者の経験に依存するとこ
ろが多く、本来は不必要な肉厚を有している。特にパネ
ルフェースのフラット化においては、厚肉になる傾向に
あり、重量が重くなる。
【００１７】本発明は、上述のような課題を解決するた
めになされたもので、ファンネルの最適肉厚を求め、軽
量化した陰極線管を得るものである。
めになされたもので、ファンネルの最適肉厚を求め、軽
量化した陰極線管を得るものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る陰極線管
においては、パネルの有効画面の矩形部角を結ぶ対角軸
長Ｄ［ｍｍ］、ボディ部の前記シール面からヨーク部に
向かうボディ部の管軸方向長さの７５％にあたる位置で
の肉厚をｔ１［ｍｍ］とするとき、（２．７８＋０．０
０３８×Ｄ）≦ｔ１≦（３．７＋０．００３８×Ｄ）
［ｍｍ］となる部分を含むものである。
においては、パネルの有効画面の矩形部角を結ぶ対角軸
長Ｄ［ｍｍ］、ボディ部の前記シール面からヨーク部に
向かうボディ部の管軸方向長さの７５％にあたる位置で
の肉厚をｔ１［ｍｍ］とするとき、（２．７８＋０．０
０３８×Ｄ）≦ｔ１≦（３．７＋０．００３８×Ｄ）
［ｍｍ］となる部分を含むものである。
【００１９】また、シール部からネック部に向かうボデ
ィ部の長さの５０％〜７５％にあたる位置での肉厚ｔ２
［ｍｍ］が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ２≦
（３．５＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含
むものである。
ィ部の長さの５０％〜７５％にあたる位置での肉厚ｔ２
［ｍｍ］が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ２≦
（３．５＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含
むものである。
【００２０】さらに、シール面の肉厚をｗ［ｍｍ］とし
て、ｗ≧ｔ１≧４．４［ｍｍ］の範囲で、（６．２＋
０．０１３８×Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）≦（７．９＋０．０
１３８×Ｄ）［ｍｍ］なる部分を含むものである。
て、ｗ≧ｔ１≧４．４［ｍｍ］の範囲で、（６．２＋
０．０１３８×Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）≦（７．９＋０．０
１３８×Ｄ）［ｍｍ］なる部分を含むものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の陰極線管を得るに当た
り、本出願人による特願平１０−１５９６７４号に示さ
れた設計手法を用いる。以下、その設計手法について述
べる。
り、本出願人による特願平１０−１５９６７４号に示さ
れた設計手法を用いる。以下、その設計手法について述
べる。
【００２２】本設計手法は既存の遺伝的アルゴリズム
（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、以下ＧＡと略
す。）をもとに独自の改良を加えた最適化解析手法であ
り、ガラスバルブ肉厚をパラメータとして、解析を行な
い最適な肉厚のガラスバルブを得るものである。
（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、以下ＧＡと略
す。）をもとに独自の改良を加えた最適化解析手法であ
り、ガラスバルブ肉厚をパラメータとして、解析を行な
い最適な肉厚のガラスバルブを得るものである。
【００２３】図１は、本最適化解析手法フローチャート
である。図において、 （１）はｎ個体の解析モデル（＝以下「個体」と呼ぶ）
の各要素の初期板厚（肉厚）は乱数により決定する。ｎ
個体をＦＥＭで解析し，最大応力を計算させる。また、
各個体ごとにα、β、γ、δの４つのパラメータを定義
し，各パラメータを０．０〜１．０の値を８ビットの遺
伝子によって表現する．８ビットの遺伝子で表現すると
はつまり、各パラメータの値を、その変域内で２５６等
分し、８桁の２進数で表現する事である。
である。図において、 （１）はｎ個体の解析モデル（＝以下「個体」と呼ぶ）
の各要素の初期板厚（肉厚）は乱数により決定する。ｎ
個体をＦＥＭで解析し，最大応力を計算させる。また、
各個体ごとにα、β、γ、δの４つのパラメータを定義
し，各パラメータを０．０〜１．０の値を８ビットの遺
伝子によって表現する．８ビットの遺伝子で表現すると
はつまり、各パラメータの値を、その変域内で２５６等
分し、８桁の２進数で表現する事である。
【００２４】（２）は各個体をＦＥＭ解析して最大応力
と重量を計算し，適応度を後述の式（ｃ）で求める。 （３）は収束判定を行う。
と重量を計算し，適応度を後述の式（ｃ）で求める。 （３）は収束判定を行う。
【００２５】（４）は適応度の低い個体（＝モデル）を
淘汰し（却下し），適応度の高い個体を増殖（モデル数
を増やす），生物集団を進化させる。 （５）はα、β、γ、δのパラメータに対し，パラメー
タの値を変更する。該変更の方法については、ある２つ
の個体（モデル）のパラメータの近傍値を選択する場合
もあるし（＝交差と呼ぶ）、乱数で全く異なった値にし
てしまうときもある（＝突然変異と呼ぶ）。
淘汰し（却下し），適応度の高い個体を増殖（モデル数
を増やす），生物集団を進化させる。 （５）はα、β、γ、δのパラメータに対し，パラメー
タの値を変更する。該変更の方法については、ある２つ
の個体（モデル）のパラメータの近傍値を選択する場合
もあるし（＝交差と呼ぶ）、乱数で全く異なった値にし
てしまうときもある（＝突然変異と呼ぶ）。
【００２６】（６）は以下に示す式（ａ）にて板厚（肉
厚）を変更する。
厚）を変更する。
【００２７】
【式１】
【００２８】すなわち、 応力比σｊ／σａがαより小
さければ，板厚（肉厚）を式（ａ）の第１式のように変
更する。また、応力比σｊ／σaがγより大きければ、
板厚を式（ａ）の第２式のように変更する。なお、ここ
では曲げ応力が支配的な場合を考え、板厚変更パラメー
タとして（σｊ／σａ）1/2を用いている。
さければ，板厚（肉厚）を式（ａ）の第１式のように変
更する。また、応力比σｊ／σaがγより大きければ、
板厚を式（ａ）の第２式のように変更する。なお、ここ
では曲げ応力が支配的な場合を考え、板厚変更パラメー
タとして（σｊ／σａ）1/2を用いている。
【００２９】βおよびδは板厚の増減に関係するパラメ
ータである．式（ａ）のうち、ｔｈｇｊは世代ｇにおけ
る要素ｊの板厚、σｊは要素ｊの最大応力（絶対値）、
σａは部材の許容応力である。また、制約条件付の最適
化問題の場合、制約条件を満たさない時は罰金項として
評価値に付加し、適応度を下げるようにする手法が提案
されている。しかし、罰金項の重み係数が小さいと制約
を満たす解を得られない可能性があり、重み係数が大き
いと広域最適解を得ることが困難になる。そこで、上記
出願では罰金項を世代数の関数にすることにより、解探
索の効率を向上させている。
ータである．式（ａ）のうち、ｔｈｇｊは世代ｇにおけ
る要素ｊの板厚、σｊは要素ｊの最大応力（絶対値）、
σａは部材の許容応力である。また、制約条件付の最適
化問題の場合、制約条件を満たさない時は罰金項として
評価値に付加し、適応度を下げるようにする手法が提案
されている。しかし、罰金項の重み係数が小さいと制約
を満たす解を得られない可能性があり、重み係数が大き
いと広域最適解を得ることが困難になる。そこで、上記
出願では罰金項を世代数の関数にすることにより、解探
索の効率を向上させている。
【００３０】ＦＥＭ解析の結、要素応力が許容応力を越
えた場合、越えた応力に対して式（ｂ）に示すように罰
金値Ｐを決め、適応度には式（ｃ）に示すようにＰをＣ
倍した罰金項を無次元化した重量に加える。ここで、世
代数が少ない段階では式（ｄ）に示すようにＣ≒０と
し、世代とともにＣを大きくすることにより罰金を多く
して、制約条件を満たさない個体を淘汰されやすくし
た。式（ｃ）の中で、Ｆｉｔは適応度，Ｗは重量，Ｗｏ
は基準重量，Ｐは罰金の値、Ｃは重み定数，σｊは要素
ｊの要素応力、ｇは世代数である。また、上記出願で
は、世代数を計算打ち切り条件とし、Ｇは最終世代数、
ｎは要素数としている。
えた場合、越えた応力に対して式（ｂ）に示すように罰
金値Ｐを決め、適応度には式（ｃ）に示すようにＰをＣ
倍した罰金項を無次元化した重量に加える。ここで、世
代数が少ない段階では式（ｄ）に示すようにＣ≒０と
し、世代とともにＣを大きくすることにより罰金を多く
して、制約条件を満たさない個体を淘汰されやすくし
た。式（ｃ）の中で、Ｆｉｔは適応度，Ｗは重量，Ｗｏ
は基準重量，Ｐは罰金の値、Ｃは重み定数，σｊは要素
ｊの要素応力、ｇは世代数である。また、上記出願で
は、世代数を計算打ち切り条件とし、Ｇは最終世代数、
ｎは要素数としている。
【００３１】この場合の特性値は、パネル１ａには、弾
性係数Ｅ（ＧＰａ）＝７１．５、ポアソン比ν＝０．２
１、密度ｒ（ｋｇ／ｍｍ3）＝２．５×１０-6を用い
た。また、ファンネル１ｂには、弾性係数Ｅ（ＧＰａ）
＝６９．２、ポアソン比ν＝０．１９、密度ｒ（ｋｇ／
ｍｍ3）＝３．０×１０-6を用いた。
性係数Ｅ（ＧＰａ）＝７１．５、ポアソン比ν＝０．２
１、密度ｒ（ｋｇ／ｍｍ3）＝２．５×１０-6を用い
た。また、ファンネル１ｂには、弾性係数Ｅ（ＧＰａ）
＝６９．２、ポアソン比ν＝０．１９、密度ｒ（ｋｇ／
ｍｍ3）＝３．０×１０-6を用いた。
【００３２】
【実施例】（実施例１）この発明に関わる陰極線管のう
ち、例えば物理強化層を施したガラスを用い、バルブ内
を真空にした時にパネル外表面に発生する応力の最大値
を１０．２ＭＰａとした場合で、パネルフェース面がア
スペクト比３：４で、Ｒ３００００ｍｍ程度以上のほぼ
平面形状をしているもので、色識別電極がアパーチャグ
リルタイプの陰極線管の場合、例えば対角軸長Ｄが４１
０ｍｍのものにつては、ボディ部１５に関し、短軸上で
は肉厚を４．４ｍｍ程度まで薄くすることが可能であ
り、それに伴い、シール部１４は肉厚を７．５ｍｍ程度
まで薄くすることが出来、パネル１ａのフェース中央肉
厚については１０ｍｍ程度まで薄くすることが可能であ
った。図２に対角軸長Ｄが４１０ｍｍのガラスバルブ断
面比較を示す。
ち、例えば物理強化層を施したガラスを用い、バルブ内
を真空にした時にパネル外表面に発生する応力の最大値
を１０．２ＭＰａとした場合で、パネルフェース面がア
スペクト比３：４で、Ｒ３００００ｍｍ程度以上のほぼ
平面形状をしているもので、色識別電極がアパーチャグ
リルタイプの陰極線管の場合、例えば対角軸長Ｄが４１
０ｍｍのものにつては、ボディ部１５に関し、短軸上で
は肉厚を４．４ｍｍ程度まで薄くすることが可能であ
り、それに伴い、シール部１４は肉厚を７．５ｍｍ程度
まで薄くすることが出来、パネル１ａのフェース中央肉
厚については１０ｍｍ程度まで薄くすることが可能であ
った。図２に対角軸長Ｄが４１０ｍｍのガラスバルブ断
面比較を示す。
【００３３】パネル１ａ側のシール部１４の幅に対し、
ファンネル１ｂ側のシール部１４の幅も適切に与える必
要があるため、パネル１ａのシール部１４の肉厚と独立
してファンネル１ｂのシール部１４近辺の肉厚の薄肉化
は出来ない。例えば、ボディ部１５の肉厚が４．４ｍｍ
で最適であっても、パネル１ａのシール部１４の肉厚で
ある７．５ｍｍから滑らかな肉厚分布にする必要がある
ため、ボディ部１５のシール部１４近辺の肉厚を、直ち
に４．４ｍｍにすることはできない。しかし、例えば、
ファンネルのボディの図８に示すＢ−Ｂ’断面からＣ−
Ｃ’断面程度の場所においては、薄肉化が可能となる。
ファンネル１ｂ側のシール部１４の幅も適切に与える必
要があるため、パネル１ａのシール部１４の肉厚と独立
してファンネル１ｂのシール部１４近辺の肉厚の薄肉化
は出来ない。例えば、ボディ部１５の肉厚が４．４ｍｍ
で最適であっても、パネル１ａのシール部１４の肉厚で
ある７．５ｍｍから滑らかな肉厚分布にする必要がある
ため、ボディ部１５のシール部１４近辺の肉厚を、直ち
に４．４ｍｍにすることはできない。しかし、例えば、
ファンネルのボディの図８に示すＢ−Ｂ’断面からＣ−
Ｃ’断面程度の場所においては、薄肉化が可能となる。
【００３４】（実施例２）この発明に関わる陰極線管の
うち、ガラスバルブ形状に関する結果を表３に記載す
る。
うち、ガラスバルブ形状に関する結果を表３に記載す
る。
【００３５】
【表３】
【００３６】ここで例として記すボディ部中央厚は、短
軸上の値である。上記構成で、無駄なガラス量を省いた
軽量な陰極線管が得られた。
軸上の値である。上記構成で、無駄なガラス量を省いた
軽量な陰極線管が得られた。
【００３７】（実施例３）表４に、いくつかの従来品及
び、今回の発明における実施例を示す。表中の太字（☆
印）は、今回の実施例である。
び、今回の発明における実施例を示す。表中の太字（☆
印）は、今回の実施例である。
【００３８】
【表４】
【００３９】また、図３は表４に関して、横軸にパネル
有効画面の対角軸長Ｄを取り、縦軸にボディ部１５のＣ
−Ｃ’断面における肉厚ｔ１のうち最も薄い短軸上の肉
厚ｔｓをプロットしたものを示す。尚、今回の発明品が
従来品にと比較してどのレベルになるかを確認するため
のものである。
有効画面の対角軸長Ｄを取り、縦軸にボディ部１５のＣ
−Ｃ’断面における肉厚ｔ１のうち最も薄い短軸上の肉
厚ｔｓをプロットしたものを示す。尚、今回の発明品が
従来品にと比較してどのレベルになるかを確認するため
のものである。
【００４０】図３において、○で囲った点が今回の発明
による実施例であり、その他の点が従来品の例である。
グラフ中の２直線については、下側の直線が今回の発明
による陰極線管短軸上のボディ部肉厚ｔｓについて、対
角軸長Ｄとの関係を得るために、最小二乗法にて直線近
似して得たものである。これは肉厚の下限値は対角軸長
Ｄに伴って変化し、対角軸長Ｄが大きいものほど、最小
肉厚値は厚くなると予想されるから、右上がりの直線に
て近似したものである。近似式は、ｔｓ＝２．７８＋
０．００３８×Ｄ［ｍｍ］である。ｔｓは、この値まで
薄くすることが可能である。
による実施例であり、その他の点が従来品の例である。
グラフ中の２直線については、下側の直線が今回の発明
による陰極線管短軸上のボディ部肉厚ｔｓについて、対
角軸長Ｄとの関係を得るために、最小二乗法にて直線近
似して得たものである。これは肉厚の下限値は対角軸長
Ｄに伴って変化し、対角軸長Ｄが大きいものほど、最小
肉厚値は厚くなると予想されるから、右上がりの直線に
て近似したものである。近似式は、ｔｓ＝２．７８＋
０．００３８×Ｄ［ｍｍ］である。ｔｓは、この値まで
薄くすることが可能である。
【００４１】また、図３において、上側の直線は、下側
の直線の傾き０．００３８を保ったまま従来品のレベル
まで上げたもので、ｔｓ＝（３．７＋０．００３８×
Ｄ）［ｍｍ］である。これは、一定の制約条件を与えた
場合、バルブのサイズに対してファンネルボディ部の肉
厚は、上記近似式と同じ傾き０．００３８の１次の関係
ができるからである。
の直線の傾き０．００３８を保ったまま従来品のレベル
まで上げたもので、ｔｓ＝（３．７＋０．００３８×
Ｄ）［ｍｍ］である。これは、一定の制約条件を与えた
場合、バルブのサイズに対してファンネルボディ部の肉
厚は、上記近似式と同じ傾き０．００３８の１次の関係
ができるからである。
【００４２】ｔｓは、ｔ１の中でも一番薄い場所となる
短軸上の肉厚であり、ｔｓの下限値は、ｔ１の中の最も
薄くなる部分の下限値と言う意味であるから、ｔ１の下
限値と言い換えてもよい。したがって、ボディ部１５の
シール面からヨーク部１７に向かうボディ部１５の管軸
方向長さの７５％にあたる位置での肉厚ｔ１［ｍｍ］
が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ１≦（３．７
＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含む形状が
得られる。
短軸上の肉厚であり、ｔｓの下限値は、ｔ１の中の最も
薄くなる部分の下限値と言う意味であるから、ｔ１の下
限値と言い換えてもよい。したがって、ボディ部１５の
シール面からヨーク部１７に向かうボディ部１５の管軸
方向長さの７５％にあたる位置での肉厚ｔ１［ｍｍ］
が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ１≦（３．７
＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含む形状が
得られる。
【００４３】さらに、表５はＢ−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’
断面までのあいだのボディ肉厚の最小値ｔ２[ｍｍ]と有
効画面の対角軸長Ｄの関係を示す。
断面までのあいだのボディ肉厚の最小値ｔ２[ｍｍ]と有
効画面の対角軸長Ｄの関係を示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】図４は表５をグラフ化したものであり、Ｂ
−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面までのあいだ、つまり、シ
ール部１４からネック部１８に向かうボディ部１５の管
軸方向長さの５０％〜７５％にあたる位置での肉厚ｔ２
[ｍｍ]が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ２≦
（３．５＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含
む形状が選られる。これにより、Ｂ−Ｂ’断面〜Ｃ−
Ｃ’断面の間では全体的に、薄くすることができた。
−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面までのあいだ、つまり、シ
ール部１４からネック部１８に向かうボディ部１５の管
軸方向長さの５０％〜７５％にあたる位置での肉厚ｔ２
[ｍｍ]が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）≦ｔ２≦
（３．５＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含
む形状が選られる。これにより、Ｂ−Ｂ’断面〜Ｃ−
Ｃ’断面の間では全体的に、薄くすることができた。
【００４６】（実施例４）表６は従来品と今回発明品に
つき、パネル有効画面の対角軸長さＤ、縦軸にシール部
の肉厚ｗとファンネルボディ部肉厚ｔ１のうち最も薄い
短軸上の肉厚ｔｓの和をとった値を示す。
つき、パネル有効画面の対角軸長さＤ、縦軸にシール部
の肉厚ｗとファンネルボディ部肉厚ｔ１のうち最も薄い
短軸上の肉厚ｔｓの和をとった値を示す。
【００４７】
【表６】
【００４８】図５は、表６の数値について、従来品と今
回発明品につき、横軸にパネル有効画面の対角軸長さＤ
を取り、縦軸にシール部の肉厚ｗとファンネルボディ部
肉厚ｔ１のうち最も薄い短軸上の肉厚ｔｓの和をとった
グラフを示す。○で囲った点が今回の発明による陰極線
管の例である。ファンネルの断面のうち、シール部から
ボディ部までの断面を、上底ｔｓ、下底ｗの台形状とみ
たてると、その面積が小さければ小さいほど軽量になる
ので、シール部からボディ部肉厚ｔｓまでの高さを一定
と考えると、（ｔｓ＋ｗ）の値が小さくなればよい。
回発明品につき、横軸にパネル有効画面の対角軸長さＤ
を取り、縦軸にシール部の肉厚ｗとファンネルボディ部
肉厚ｔ１のうち最も薄い短軸上の肉厚ｔｓの和をとった
グラフを示す。○で囲った点が今回の発明による陰極線
管の例である。ファンネルの断面のうち、シール部から
ボディ部までの断面を、上底ｔｓ、下底ｗの台形状とみ
たてると、その面積が小さければ小さいほど軽量になる
ので、シール部からボディ部肉厚ｔｓまでの高さを一定
と考えると、（ｔｓ＋ｗ）の値が小さくなればよい。
【００４９】図５における直線については、下の直線が
今回の発明による陰極線管のシール部肉厚ｗとボディ部
厚ｔｓの和（ｗ＋ｔｓ）の値について、対角軸長Ｄとの
相関関係を得るために、最小二乗法を用いて直線近似に
て得た直線である。近似直線は、現在のプレスによるパ
ネルガラス、ファンネルガラスの製造方法での限界ｗ≧
ｔｓ≧４．４ ［ｍｍ］の範囲で、（ｗ＋ｔｓ）＝
（６．２＋０．０１３８×Ｄ） ［ｍｍ］となり、（ｗ
＋ｔｓ）は、上記の値まで薄くすることが可能である。
ここでｔｓは、肉厚ｔ１の中でも一番薄い場所となる短
軸上の肉厚である。よってｔｓの下限値は、ｔ１の中の
最も薄くなる部分の下限値と言う意味であるから、ｔ１
の下限値と言い換えてもよく、（ｗ＋ｔ１）の最低値は
（ｗ＋ｔｓ）となるので、ｗ≧ｔ１≧４．４の範囲で、
（６．２＋０．０１３８×Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）となる。
尚、グラフ中の上の直線は、一番下の直線の傾きを保っ
たまま従来品のレベルまで上げたものである。
今回の発明による陰極線管のシール部肉厚ｗとボディ部
厚ｔｓの和（ｗ＋ｔｓ）の値について、対角軸長Ｄとの
相関関係を得るために、最小二乗法を用いて直線近似に
て得た直線である。近似直線は、現在のプレスによるパ
ネルガラス、ファンネルガラスの製造方法での限界ｗ≧
ｔｓ≧４．４ ［ｍｍ］の範囲で、（ｗ＋ｔｓ）＝
（６．２＋０．０１３８×Ｄ） ［ｍｍ］となり、（ｗ
＋ｔｓ）は、上記の値まで薄くすることが可能である。
ここでｔｓは、肉厚ｔ１の中でも一番薄い場所となる短
軸上の肉厚である。よってｔｓの下限値は、ｔ１の中の
最も薄くなる部分の下限値と言う意味であるから、ｔ１
の下限値と言い換えてもよく、（ｗ＋ｔ１）の最低値は
（ｗ＋ｔｓ）となるので、ｗ≧ｔ１≧４．４の範囲で、
（６．２＋０．０１３８×Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）となる。
尚、グラフ中の上の直線は、一番下の直線の傾きを保っ
たまま従来品のレベルまで上げたものである。
【００５０】したがって、（６．２＋０．０１３８×
Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）≦（７．９＋０．０１３８×Ｄ）
［ｍｍ］ ただし、ｗ≧ｔ１≧４．４ ［ｍｍ］の関係
が得られる。
Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）≦（７．９＋０．０１３８×Ｄ）
［ｍｍ］ ただし、ｗ≧ｔ１≧４．４ ［ｍｍ］の関係
が得られる。
【００５１】
【発明の効果】この発明では、以上説明したように構成
されているので、陰極線管のガラスバルブを無駄のない
形状にすることが可能となり、バルブガラス自身の軽量
化によるコストダウン・ハンドリング性改善が実現でき
た。
されているので、陰極線管のガラスバルブを無駄のない
形状にすることが可能となり、バルブガラス自身の軽量
化によるコストダウン・ハンドリング性改善が実現でき
た。
【図１】 解析手法のフローチャート図である。
【図２】 ガラスバルブ断面比較図である。
【図３】 Ｃ−Ｃ’断面でのファンネルボディ部の肉厚
の実測値のグラフである。
の実測値のグラフである。
【図４】 Ｂ−Ｂ’断面からＣ−Ｃ’断面までにおける
ファンネルボディ部の最小肉厚値グラフである。
ファンネルボディ部の最小肉厚値グラフである。
【図５】 ファンネルボディ部の肉厚ｔｓとシール部の
肉厚ｗの比較のグラフである。
肉厚ｗの比較のグラフである。
【図６】 陰極線管の概要図である。
【図７】 Ｄの設定方法についての説明図である。
【図８】 陰極線管Ａ−Ａ’断面図である。
【図９】 ファンネルの形状の断面図である。
【符号の説明】 １ａ パネル、１ｂ ファンネル、１１ フェース面、
１２ ブレンドＲ部、１３ スカート部、１４ シール
部、１５ ボディ部、１６ ＴＯＰ ＯＦ ＲＯＵＮ
Ｄ、１７ ヨーク部、１８ ネック部、１２１ Ｆ０
点、１２２ Ｆ１点
１２ ブレンドＲ部、１３ スカート部、１４ シール
部、１５ ボディ部、１６ ＴＯＰ ＯＦ ＲＯＵＮ
Ｄ、１７ ヨーク部、１８ ネック部、１２１ Ｆ０
点、１２２ Ｆ１点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 英也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 菅原 喬 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 坂本 博夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高田 志郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 伊藤 順子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 宮崎 政行 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5C032 BB01 BB10
Claims (3)
- 【請求項１】 外形が略矩形状のフェース面と該フェー
ス面の外周端部全域からフェース面にほぼ垂直に延びる
スカート部を有するパネルと、略ロート状の形状で該ロ
ート形状の開口の広い部分の外形形状が前記パネルのス
カート部と同じ外形形状であるファンネルと、前記パネ
ルと前記ファンネルとをつなぐシール部とで構成され
て、 前記ファンネルが、前記シール部に接するシール面を含
むボディ部と、該ボディ部に続くヨーク部と、該ヨーク
部に続くネック部から成る陰極線管において、 前記パネルの有効画面の矩形部角を結ぶ対角軸長Ｄ［ｍ
ｍ］、前記ボディ部の前記シール面から前記ヨーク部に
向かう前記ボディ部の管軸方向長さの７５％にあたる位
置での肉厚をｔ１［ｍｍ］とするとき、（２．７８＋
０．００３８×Ｄ）≦ｔ１≦（３．７＋０．００３８×
Ｄ）［ｍｍ］となる部分を含むことを特徴とする陰極線
管。 - 【請求項２】 前記シール部から前記ネック部に向かう
前記ボディ部の管軸方向長さの５０％〜７５％にあたる
位置での肉厚ｔ２が、（２．７８＋０．００３８×Ｄ）
≦ｔ２≦（３．５＋０．００３８×Ｄ）［ｍｍ］となる
部分を含むことを特徴とする請求項１記載の陰極線管。 - 【請求項３】 前記シール部の肉厚をｗ［ｍｍ］とし
て、（６．２＋０．０１３８×Ｄ）≦（ｗ＋ｔ１）≦
（７．９＋０．０１３８×Ｄ）［ｍｍ］ ただし、ｗ≧
ｔ１≧４．４ ［ｍｍ］となる部分を含むことを特徴と
する請求項１記載の陰極線管。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25882299A JP2001084925A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 陰極線管 |
| US09/584,858 US6657374B1 (en) | 1999-09-13 | 2000-06-01 | Cathode ray tube |
| TW089113962A TW523776B (en) | 1999-09-13 | 2000-07-13 | Cathode ray tube |
| KR10-2000-0043312A KR100370457B1 (ko) | 1999-09-13 | 2000-07-27 | 음극선관 |
| DE10038727A DE10038727A1 (de) | 1999-09-13 | 2000-07-31 | Kathodenstrahlröhre |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25882299A JP2001084925A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 陰極線管 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=17325532
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25882299A Pending JP2001084925A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 陰極線管 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE10038727A1 (ja) |
| TW (1) | TW523776B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030060235A (ko) * | 2002-01-07 | 2003-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 멀티넥 음극선관 |
| KR100755316B1 (ko) | 2005-04-14 | 2007-09-05 | 엘지.필립스 디스플레이 주식회사 | 컬러 음극선관용 펀넬 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100786851B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2007-12-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 음극선관 |
| US7005792B2 (en) * | 2003-02-19 | 2006-02-28 | Lg Philips Displays Korea Co., Ltd. | Color cathode ray tube |
| US7291964B2 (en) * | 2003-09-05 | 2007-11-06 | Lg. Philips Displays Korea Co., Ltd. | Color cathode ray tube |
| CN1322536C (zh) * | 2004-02-10 | 2007-06-20 | 松下东芝映象显示株式会社 | 阴极射线管装置 |
| KR100612314B1 (ko) * | 2004-12-03 | 2006-08-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 음극선관 |
| JP2006185871A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Asahi Glass Co Ltd | 陰極線管用ガラスバルブ |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59189541A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-27 | Toshiba Corp | 陰極線管 |
| US5751103A (en) | 1996-08-13 | 1998-05-12 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Color picture tube having improved funnel |
| JP3442975B2 (ja) * | 1996-09-18 | 2003-09-02 | 株式会社東芝 | 陰極線管装置 |
| KR19990027071A (ko) | 1997-09-27 | 1999-04-15 | 김영남 | 음극선관용 판넬 |
| JP3501204B2 (ja) * | 1997-10-14 | 2004-03-02 | 日本電気硝子株式会社 | 陰極線管用ファンネル |
| JPH11238475A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Toshiba Corp | カラー受像管 |
| TW428787U (en) * | 1998-03-09 | 2001-04-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Picture display device comprising a display tube having an evacuated envelope and conical portion for use therein |
| JPH11353343A (ja) | 1998-06-08 | 1999-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 陰極線管構造設計支援方法、その装置、記録媒体および陰極線管構造 |
-
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- 1999-09-13 JP JP25882299A patent/JP2001084925A/ja active Pending
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2000
- 2000-06-01 US US09/584,858 patent/US6657374B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-13 TW TW089113962A patent/TW523776B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-07-27 KR KR10-2000-0043312A patent/KR100370457B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-07-31 DE DE10038727A patent/DE10038727A1/de not_active Ceased
- 2000-08-01 CN CN00122451A patent/CN1288249A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| KR20030060235A (ko) * | 2002-01-07 | 2003-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 멀티넥 음극선관 |
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