JP2001143640A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面の中央および周辺部ともに良好な解像度
が得られるカラー受像管を構成することを目的とする。 【解決手段】 カラー受像管において、パネル12の少な
くとも蛍光体スクリーン16の形成される領域を多数の光
ファイバーからなる光ファイバー束と同じ光伝導経路を
もつ構造に形成した。

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、カラー受像管に
係り、特に画面が平坦、かつ画面周辺部の解像度がすぐ
れ、しかも外光の反射によるコントラストの低下が少な
いカラー受像管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー受像管は、図７に示すよう
に、パネル１、このパネル１に接合された漏斗状のファ
ンネル２およびこのファンネル２の径小端に接合された
円筒状のネック３からなる外囲器を有し、そのネック３
内に設けられた電子銃４から放出される一列配置の３電
子ビーム５B ，５G ，５R （５G のみ図示）をファンネ
ル２の外側からネック３の外側にかけて装着された偏向
ヨーク６の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向し、
シャドウマスク７を介して上記パネル１の内面に設けら
れた３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン８を走査す
ることにより、カラー画像を表示する構造に形成されて
いる。

【０００３】一般に上記パネル１の内面は、蛍光体スク
リーン８上に見やすい自然な画像を得るため、偏向ヨー
ク６の仮想偏向中心からパネル中心Ｃ（無偏向時に電子
ビームが入射する位置）までの距離を曲率半径とする球
面よりも大きな曲率半径の曲面に形成されている。その
ため、画面周辺部では、像点間隔が画面中心での像点間
隔よりも大きくなり、画面周辺部の３電子ビーム５B ，
５G ，５R のビームスポットは、過集束状態となり、解
像度を劣化させる。この像点間隔が大きくなるために生
ずる画面周辺部の解像度の劣化は、近年の平坦化された
パネルではより顕著となり、画面周辺部の解像度の劣化
は、極めてきびしい状況となっている。

【０００４】また、一列配置の３電子ビーム５B ，５G
，５R を放出する電子銃４を有するインライン形カラ
ー受像管では、偏向ヨーク６の発生する水平偏向磁界を
ピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形に歪ませ
て、画面全面で３電子ビーム５B，５G ，５R が集中す
るようにしているが、このように水平、垂直偏向磁界を
非斉一磁界にすると、画面周辺部のビームスポットは、
この偏向磁界によっても歪み、画面周辺部の解像度を劣
化させる。しかも、この非斉一な偏向磁界によるビーム
スポットの歪は、平坦化されたパネルの場合、３電子ビ
ームを集中させるためにより強く歪んだ磁界が必要とな
り、画面周辺部のビームスポットをより強く歪ませ、解
像度を劣化させる。

【０００５】上記画面周辺部での解像度の劣化を解決す
る手段として、パネル内面の曲率を外面の曲率よりも大
きくして、画面の見た目のうえの平坦性を確保し、同時
に画面中心での像点間隔と周辺部での像点間隔との差を
極力小さくする方法がある。しかし、このような方法
は、画面の曲面が目立つようになるため、大幅に内面の
曲率を大きくすることはできず、効果をあまり期待する
ことはできない。

【０００６】また、画面周辺部での解像度の劣化を解決
する他の手段として、電子銃に画面周辺部のビームスポ
ットの過集束や歪を相殺する電子レンズを付加し、この
レンズの強度を電子ビームの偏向に同期して変化させる
ことにより、画面周辺部の解像度の劣化を抑制するダイ
ナミックフォーカス方式の電子銃がある。しかし、この
ように電子銃をダイナミックフォーカス方式にすると、
画面周辺部のビームスポットの過集束を補正することは
できても、像点間隔の増大によるレンズ定数の劣化にと
もなう解像度の劣化や、偏向磁界によるビームスポット
の歪を十分に補正することができなくなる。さらに、ダ
イナミックフォーカス方式電子銃は、これを駆動する特
別の回路が必要となり、ＴＶやモニターセットのコスト
が高くなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、画面の
平坦なカラー受像管については、画面中央と周辺部との
像点間隔の違いによるビームスポットの過集束やレンズ
定数の劣化にともなう解像度の劣化、さらには非斉一な
偏向磁界による画面周辺部の解像度の劣化などの問題が
ある。

【０００８】このような問題を解決する手段として、蛍
光体スクリーンの設けられるパネルの内面の曲率を外面
の曲率よりも大きくして、画面中心での像点間隔と画面
周辺部での像点間隔との差を極力小さくする方法や、電
子銃に電子ビームの偏向に同期して強度が変化する電子
レンズを付加することにより、画面周辺部の解像度の劣
化を補正する方法があるが、前者では十分な補正効果が
得られず、後者では像点間隔の増大によりレンズ定数が
劣化し、解像度の劣化を補正しきれないという問題があ
る。

【０００９】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、画面の中央および周辺部ともに良好な解像
度が得られるカラー受像管を構成することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１） パネル、このパ
ネルに接合されたファンネルおよびこのファンネルの径
小端に接合されたネックからなる外囲器を有し、そのネ
ック内に設けられた電子銃から放出される電子ビームを
ファンネルからネックにかけて装着された偏向ヨークに
より偏向してパネルの内面に設けられた蛍光体スクリー
ンを走査することによりカラー画像を表示するカラー受
像管において、パネルの少なくとも蛍光体スクリーンの
設けられる領域を多数の光ファイバーを束ねた状態と同
様の光伝導経路をもつ構造に形成した。

【００１１】（２） （１）のカラー受像管において、
パネルの蛍光体スクリーンの形成される領域の外面を曲
率零または零に近い平坦面、内面をその外面よりも曲率
の大きい曲面とした。

【００１２】（３） （１）または（２）のカラー受像
管において、パネルの蛍光体スクリーン形成領域を多数
のガラス製光ファイバーを束ねて成形された光ファイバ
ー束で構成した。

【００１３】（４） （３）のカラー受像管において、
光ファイバーの断面形状を円形状とした。

【００１４】（５） （３）のカラー受像管において、
光ファイバーの断面形状を多角形状とした。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施の一形態で
あるカラー受像管を示す。このカラー受像管は、フェー
ス部１０の周辺にスカート部１１が設けられたパネル１
２、このパネル１２のスカート部１１に接合された漏斗
状のファンネル１３およびこのファンネル１３の径小端
に接合された円筒状のネック１４からなる外囲器を有す
る。そのパネル１２のフェース部１０は、曲率が零また
はわずに曲率をもつ平坦な外面に対して、内面がその外
面の曲率よりも大きな曲率の曲面に形成されている。

【００１６】上記パネル１２のフェース部の内面には、
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１６が設けられている。また、この蛍光体スクリ
ーン１６に対向して、その内側に多数の電子ビーム通過
孔が設けられたシャドウマスク１７が配置されている。
また、ネック１４内には、同一水平面上を通るセンター
ビーム１８G および一対のサイドビーム１８B ，１８R
からなる一列配置の３電子ビーム１８B ，１８G ，１８
R （センタービーム１８G のみ図示）を放出する電子銃
１９が配設されている。さらに、ファンネル１３の径小
部外側からネック１４の外側にかけて、上記３電子ビー
ム１８B ，１８G ，１８R を水平、垂直方向に偏向する
磁界を発生する偏向ヨーク２０が装着されている。

【００１７】上記電子銃１９は、ＱＰＦ（Ｑｕａｄｒａ
Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｆｏｃｕｓ）型電子銃であり、
水平方向に一列に配置された３個のカソードＫB ，ＫG
，ＫR （ＫG のみ図示）、これらカソードＫB ，ＫG
，ＫR を各別に加熱する３個のヒーター（図示せ
ず）、上記カソードＫB ，ＫG ，ＫR から順次蛍光体ス
クリーン１６方向に所定間隔離れて配置された第１電極
Ｇ1 、第２電極Ｇ2 、第３電極Ｇ3 、第４電極Ｇ4 、第
５電極Ｇ5 （集束電極）、第６電極Ｇ6 （最終加速電
極）、および第６電極Ｇ6 の蛍光体スクリーン１６側端
部に取付けられたシールドカップＳC を有し、そのカソ
ードＫB ，ＫG ，ＫR 、ヒーターおよび第１乃至第６電
極Ｇ1 〜Ｇ6 が一対の絶縁支持体２２により支持されて
いる。

【００１８】その第１、第２電極Ｇ1 ，Ｇ2 は、板状電
極からなり、これら電極Ｇ1 ，Ｇ2には、３個のカソー
ドＫB ，ＫG ，ＫR に対応して、直径１mm以下の３個の
電子ビーム通過孔が一列配置に形成されている。第３乃
至第６電極Ｇ3 〜Ｇ6 は、筒状電極からなり、その第３
電極Ｇ3 の第２電極Ｇ2 側には、３個のカソードＫB，
ＫG ，ＫR に対応して、直径約２mmの３個の電子ビーム
通過孔が一列配置に形成されている。第３電極Ｇ3 の第
４電極Ｇ4 側、第４乃至第６電極Ｇ4 〜Ｇ6 およびシー
ルドカップＣには、３個のカソードＫB ，ＫG ，ＫR に
対応して、直径４〜６mm程度の３個の電子ビーム通過孔
が一列配置に形成されている。その第６電極Ｇ6 の第５
電極Ｇ5 側のサイドビーム１８B ，１８R の通過する両
側の電子ビーム通過孔は、第５電極Ｇ5 の第６電極Ｇ6
側の両側の電子ビーム通過孔に対して、３電子ビーム１
８B ，１８G ，１８R の配列方向外側に偏心している。

【００１９】この電子銃１９では、３個のカソードＫB
，ＫG ，ＫR に約１５０Ｖの直流電圧にビデオ信号が
重畳された電圧が印加され、第１電極Ｇ1 は接地され
る。第２電極Ｇ2 と第４電極Ｇ4 は管内で接続され、こ
れら電極Ｇ2 ，Ｇ4 には約８００Ｖの直流電圧、第３電
極Ｇ3 と第５電極Ｇ5 も管内で接続され、これら電極Ｇ
3，Ｇ5 には約６〜９ kＶの直流電圧、第６電極Ｇ6 と
シールドカップＳC には約３０ kＶの陽極高電圧が印加
される。

【００２０】それにより、各カソードＫB ，ＫG ，ＫR
からの電子ビーム１８B ，１８G ，１８R は、第２、第
３電極Ｇ2 ，Ｇ3 近傍でクロスオーバーを形成して発散
し、第２、第３電極Ｇ2 ，Ｇ3 により形成されるプリフ
ォーカスレンズにより予備集束される。さらに、第３乃
至第５電極Ｇ3 〜Ｇ5 により形成される補助レンズによ
り予備集束され、その後、第５、第６電極Ｇ5 ，Ｇ6 に
より形成される主レンズにより最終的に蛍光体スクリー
ン１６上に集束される。このとき、上記第６電極Ｇ6 の
両側の電子ビーム通過孔の偏心により、３電子ビーム１
８B ，１８G ，１８R は、蛍光体スクリーン１６の中央
の一点に集中される。

【００２１】このようなカラー受像管において、特にこ
の実施の形態では、上記蛍光体スクリーン１６が設けら
れるパネル１２のフェース部１０が、図２に示すよう
に、断面円形状の多数のガラス製光ファイバー２４を加
熱融着して、フェース部１０の内外面方向を長さ方向と
して並列する光ファイバー束２５で形成されている。

【００２２】上記のようにカラー受像管を構成すると、
つぎの効果が得られる。

【００２３】一般に陰極線管は、蛍光体スクリーン上の
ビームスポットの大きさを小さくするほど、高解像度が
得られるが、そのビームスポットの大きさは、図３に示
す主レンズＭＬの中心から仮想物点（主レンズＭＬから
見込んだ電子ビーム径が最小になる位置）までの物点距
離Ｐと、画面２７までの像点距離Ｌとの比Ｌ／Ｐで表さ
れるレンズ倍率によって決まる。

【００２４】一方、一般に蛍光体スクリーンが設けられ
るパネルのフェース部は、内外面の曲率が異なり、外面
よりも内面の曲率の方が大きくなっている。それによ
り、図７に示したように、偏向ヨーク６の仮想偏向中心
Ｃから画面中央までの距離ＤCと、画面周辺部までの距
離ＤP との差を極力少なくする構造となっている。

【００２５】したがって、図４に示すように、パネル１
２のフェース部１０の内面の曲率が小さく（図示例では
平面）、仮想偏向中心Ｃから画面中央までの距離Ｄc と
画面周辺部までの距離ＤP との差が大きい場合は、画面
の中央で３電子ビーム１８B，１８G ，１８R が一点に
集中するようにしても、画面周辺部では、３電子ビーム
１８B ，１８G ，１８R は、破線で示したようにフェー
ス部内面の手前でコンバーゼンスし、画面上では、一点
に集中せず、ずれる。この画面周辺部でのずれをなくす
ためには、偏向磁界の歪（非斉一性）を強くする必要が
ある。

【００２６】しかし、フェース部内面の曲率を大きくし
て、仮想偏向中心Ｃから画面中央までの距離ＤC と画面
周辺部までの距離ＤP との差を小さくすると、偏向磁界
の歪を小さくでき、偏向ヨーク２０の設計が容易とな
る。また、電子ビーム１８B ，１８G ，１８R が偏向磁
界から受ける歪を小さくでき、画面周辺部の解像度を向
上させることができる。

【００２７】さらに、図１に示したように、主レンズの
中心から仮想偏向中心Ｃまでの距離をＤG とするとき、
主レンズの中心から画面中央までの距離ＤG ＋ＤC と、
主レンズの中心から画面周辺部までの距離ＤG ＋ＤP と
の差が小さくなるため、画面周辺部での像点間隔が増大
することにより生ずるレンズ定数の劣化が少なく、ビー
ムスポット径の増大を抑えて、解像度の劣化を防止する
ことができる。

【００２８】しかも、図５に示すように、電子ビーム１
８（１８B ，１８G ，１８R ）の励起により発光した蛍
光体スクリーン１６からの光は、パネル１２のフェース
部１０を構成する光ファイバー２４内を通ってフェース
部１０外面に達し、見かけ上フェース部１０外面で発光
しているように見える。したがって、パネル１２のフェ
ース部１０を光ファイバー束で形成し、その外面を平坦
にすれば、内面の曲率に関係なく表示画像の平坦性が得
られる。すなわち、フェース部１０を光ファイバー束で
構成すると、従来のカラー受像管のように発光した蛍光
体スクリーンからのフェース部を透過する透過光として
見るのではなく、フェース部外面での発光として見るの
で、蛍光体スクリーンが設けられるフェース部内面が曲
面であっても、外面が平坦であれば、内外面の曲率の違
いによる違和感を感ずることなく、平坦な画像としてと
らえることができる。

【００２９】したがって、蛍光体スクリーン１６が設け
られるパネル１２のフェース部１０、すなわち、パネル
１２の蛍光体スクリーン１６の設けられる領域を光ファ
イバーで構成し、かつそのフェース部１０外面を平坦に
し、内面を曲率の大きい曲面とすることにより、画面周
辺部の解像度の劣化を抑えると同時に、平坦な画像を表
示するカラー受像管を構成することができる。

【００３０】また、フェース部１０を光ファイバー２４
で構成すると、蛍光体スクリーン１６での外光の反射が
なくなり、フェース部１０外面での反射のみとなるの
で、外光反射によるコントラストの低下を軽減すること
ができる。

【００３１】なお、上記実施の形態では、光ファイバー
の断面を円形状としたが、この光フのファイバーの断面
形状は、同様の光伝導経路をもつものであればよく、た
とえば図６に示す四角形状の光ファイバー２４でもよ
く、その他、三角形状、五角形状、六角形状などの多角
形状の光ファイバーでもよい。

【００３２】また、上記実施の形態では、電子銃がＱＰ
Ｆ型電子銃からなるカラー受像管について説明したが、
この発明は、ＱＰＦ型電子銃以外の電子銃を備えるカラ
ー受像管にも適用できる。

【００３３】また、上記実施の形態では、パネルのフェ
ース部が、平坦な外面に対して内面が曲率をもつ曲面に
形成されているカラー受像管について説明したが、この
発明は、フェース部の内外面がともに曲面からなるカラ
ー受像管にも適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】上述のように、パネルの蛍光体スクリー
ンの設けられる領域を多数の光ファイバーを束ねた状態
と同様の光伝導経路をもつ構造に形成すると、解像度を
犠牲にすることなく平坦な画像を表示でき、かつコンバ
ーゼンスおよび外光反射によるコントラストの低下の少
ないカラー受像管を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるカラー受像管の
構成を示す図である。

【図２】上記カラー受像管のパネルの光ファイバーから
なるフェース部の構成を示す図である。

【図３】カラー受像管の電子銃の主レンズの性能を説明
するための図である。

【図４】従来のカラー受像管のコンバーゼンスずれを説
明するための図である。

【図５】この発明の実施の一形態であるカラー受像管の
蛍光体スクリーンからの光の経路を説明するための図で
ある。

【図６】図２とは異なる光ファイバーからなるフェース
部の構成を示す図である。

【図７】従来のカラー受像管の構成を示す図である。

【符号の説明】

１２…パネル １３…ファンネル １４…ネック １６…蛍光体スクリーン １９…電子銃 ２０…偏向ヨーク ２４…光ファイバー ２５…光ファイバー束

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネル、このパネルに接合されたファン
   ネルおよびこのファンネルの径小端に接合されたネック
   からなる外囲器を有し、上記ネック内に設けられた電子
   銃から放出される電子ビームを上記ファンネルからネッ
   クにかけて装着された偏向ヨークにより偏向して上記パ
   ネルの内面に設けられた蛍光体スクリーンを走査するこ
   とによりカラー画像を表示するカラー受像管において、 上記パネルは少なくとも上記蛍光体スクリーンの設けら
   れる領域が多数の光ファイバーを束ねた状態と同様の光
   伝導経路をもつ構造に形成されていることを特徴とする
   カラー受像管。
2. 【請求項２】 パネルは蛍光体スクリーンの形成される
   領域の外面が曲率零または零に近い平坦面、内面が上記
   外面よりも大きい曲率の曲面からなることを特徴とする
   請求項１記載のカラー受像管。
3. 【請求項３】 パネルの蛍光体スクリーン形成領域が多
   数のガラス製光ファイバーを束ねて成形された光ファイ
   バー束からなることを特徴とする請求項１または２記載
   のカラー受像管。
4. 【請求項４】 光ファイバーの断面形状が円形状あるこ
   とを特徴とする請求項３記載のカラー受像管。
5. 【請求項５】 光ファイバーの断面形状が多角形状であ
   ることを特徴とする請求項３記載のカラー受像管。