JP2002352749A - 異径ネックを有する投射形ブラウン管 - Google Patents

異径ネックを有する投射形ブラウン管

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JP2002352749A
JP2002352749A JP2001159789A JP2001159789A JP2002352749A JP 2002352749 A JP2002352749 A JP 2002352749A JP 2001159789 A JP2001159789 A JP 2001159789A JP 2001159789 A JP2001159789 A JP 2001159789A JP 2002352749 A JP2002352749 A JP 2002352749A
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ray tube
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projection type
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公一 斉藤
Kazumasa Hirai
一雅 平井
Tetsuo Asano
哲夫 浅野
Kotaro Aoki
小太郎 青木
Yasuo Tanaka
康夫 田中
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Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プロジェクションＴＶまたはプロジェクターに
使用され、高電圧でかつ高電流で動作する単電子ビーム
方式プロジェクション用ブラウン管の、低い偏向パワー
で高いフォーカス性能を維持させることを目的とする。 【解決手段】偏向ヨークを装着する部分のネック外径は
電子銃を収納する部分のネック外径よりも小さく、プロ
ジェクション用ブラウン管の最高陽極電圧は２５ｋＶ以
上で、最高ビーム電流は４ｍＡ以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
ＴＶ、ビデオプロジェクター等に用いられる投射形ブラ
ウン管に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラウン管の画像は、電子銃からの電子
ビームを偏向ヨークにより走査することによって得られ
る。偏向ヨークは、ネックとファンネルの接続部付近に
設置される。偏向感度は、ネック外径が小さいほど向上
する。偏向感度を向上させるためにネック外径を小さく
すると、ネック部内に収納されている電子銃も小さくし
なければならない。電子銃を小さくすると電子レンズ径
が小さくなり、フォーカスが劣化する。すなわち、偏向
感度とフォーカス性能は相反する関係にある。
【０００３】これを解決する方法として、例えば米国特
許第３，１６３，７９４号が提案されている。この特許
には、ブラウン管のネック外径を偏向ヨークが装着され
る部分で、電子銃が収納される部分よりも小さくするこ
とによって、偏向感度を向上させることが記載されてい
る。この特許に記載されているブラウン管の最高動作電
圧は１６ｋＶである。
【０００４】一方、カラーブラウン管についても、ネッ
ク外径を偏向ヨークが装着される部分で、電子銃が収納
される部分よりも小さくすることによって、偏向感度を
向上させることが、特開平１１−１８５６６０号に記載
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記米
国特許第３，１６３，７９４号のようなブラウン管は、
いまだ実用化されていない。この原因として、最高電圧
が低いため、偏向電力低減のメリットが小さい、ことが
あげられる。また、偏向ヨークの管軸方向の距離は一定
の寸法が必要なため、実際のブラウン管でネックの外径
を２段階にすると、通常は機械的制約から電子銃の位置
が蛍光面からより遠くなる。これによって、ブラウン管
の全長が長くなり、フォーカス性能が劣化する等の副作
用が生ずる、等である。
【０００６】また、上記特開平１１−１８５６６０号の
ようなブラウン管も、いまだ実用化されていない。この
原因として、次のことがあげられる。すなわち、カラー
ブラウン管ではインラインに配置された３本の電子ビー
ムを発生させるが、両サイドの電子ビームが縮小された
ネック部分でネック管内壁に接近し、電子ビームがネッ
ク管内壁に射突するおそれがある。このため、ネック径
縮小の割合を大きくとれず、偏向感度向上効果も極めて
小さいものとなる。
【０００７】本発明の代表的な目的は、偏向電力を低減
し、フォーカス性能を向上させた、高電圧で動作する単
電子ビーム方式投射形ブラウン管を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の代表的な構成
は、２５ｋＶ以上の高電圧、単電子ビーム、大電流で動
作する投射形ブラウン管（ＰＲＴ）において、偏向ヨー
クを設置する部分のネック外径を、電子銃を収納する部
分のネック外径よりも小さくするものである。
【０００９】これによって、偏向パワーの削減とフォー
カス性能の向上を達成できる。
【００１０】ＰＲＴにおいては、（１）高電圧で動作さ
れ、（２）走査線が通常ＴＶの２〜３倍で使用されるこ
とが多く、（３）プロジェクションＴＶでは３本のＰＲ
Ｔを使用する等のため、偏向パワー節減の効果は通常の
ブラウン管に比してはるかに大きい。
【００１１】また、ＰＲＴでは、電子ビームの反発によ
る電子ビームの広がりにより生じるフォーカス劣化より
も、電子レンズの口径を大きくすることによる球面収差
の改善が支配的である。すなわち、ＰＲＴにおいては、
ネック径を異ならせることにより、電子銃が蛍光面から
遠ざかる影響よりも、電子銃のレンズ口径を大きくする
影響のほうが大きい。
【００１２】したがって、ＰＲＴの構成を要件とする本
発明の効果はきわめて大きい。
【００１３】本発明の他の構成は、偏向ヨークが設置さ
れる部分のネック外径を２９．１ｍｍあるいはそれ以下
とし、電子銃が収納される部分のネック外径を２９．１
ｍｍよりも大きくし、電子銃に電圧を供給するステム部
のピンサークル配列径を２９．１ｍｍネック外径の場合
と同じにすることである。
【００１４】このような構成とすることにより、偏向回
路系は２９．１ｍｍネック用の標準回路を使用でき、か
つ、フォーカス性能を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明のプロジェクション
ＴＶ用ブラウン管（ＰＲＴ）の概略断面図である。ＰＲ
Ｔには単色の画像が形成される。電子ビームは１本のみ
である。パネル１は外面がフラットで、内面は電子銃側
に凸になっており、これによって凸レンズを形成してい
る。本実施例では、パネル１の内面は球面であり、曲率
半径Ｒは３５０ｍｍである。収差を低減するために、内
面を非球面にすることもある。パネル１の中央の肉厚Ｔ
ｏは１４．１ｍｍである。パネル１の対角方向外形サイ
ズは７インチであり、画像の形成される有効対角径は
５．５インチである。ＰＲＴの全長Ｌ１は２７６ｍｍで
ある。ファンネル２は、ネック部３とパネル１を接続し
ている。
【００１６】ネック部３の外径は２９．１ｍｍである。
電子銃を収納するネック部４は、ネック部３よりも外径
が大きく３６．５ｍｍである。ここで、ネック外径２
９．１ｍｍあるいは３６．５ｍｍというのは、ネックの
製造誤差も考慮した実質的な数字を意味している。電子
ビームを偏向する偏向ヨークは、径の小さいネック部３
に設置される。これによって、偏向パワーを小さく抑え
ることができる。この場合、偏向パワーは、ネック外径
が３６．５ｍｍの場合に比して約２５％の節減になる。
【００１７】電子銃６は径の大きいネック部４に収納さ
れるので、電子レンズの径を大きくすることができる。
電子銃の第１グリッド６１はカップ状で、電子ビームを
放出するカソードは第１グリッド６１内に収納されてい
る。加速電極６２は、第１グリッド電極６１とともにプ
リフォーカスレンズを形成する。第１陽極６３には、最
終電極である第２陽極６５と同じ陽極電圧３０ｋＶが印
加される。一般には、ＰＲＴの陽極電圧は２５ｋＶ以上
である。
【００１８】ネック外径を異ならせることによって、機
械的な制約から電子銃が蛍光面から遠ざかる。電子銃が
蛍光面から遠ざかると、フォーカスが劣化する。しか
し、ＰＲＴでは高電圧を上げることによって、フォーカ
ス劣化の問題に容易に対処できる。ＰＲＴでは、最高電
圧を３０ｋＶ以上で動作することも可能である。
【００１９】フォーカス電極６４はフォーカス電極６４
１とフォーカス電極６４２に分割されており、いずれの
電極にも約８ｋＶのフォーカス電圧が印加される。フォ
ーカス電極６４２の先端とパネル１の内面までの距離Ｌ
２は１３９．７ｍｍである。フォーカス電極６４２の蛍
光面側は径が大きくなっており、第２陽極６５とともに
大口径主レンズを形成している。この主レンズは、ネッ
ク外径が大きいほど大きくすることができる。
【００２０】ＰＲＴは高輝度を必要とするため、ビーム
電流（カソード電流）は４ｍＡ以上になる。このような
大電流であっても高いフォーカス性能を維持するために
は、主レンズ口径を大きくできることは極めて重要であ
る。ＰＲＴは蛍光面の電圧が高いため、特に大電流時の
空間電荷の反発によるビームの広がりが比較的小さくな
り、大電流時における蛍光面上の電子ビームスポットの
大きさは、電子銃の球面収差によるビームの広がりによ
ってほぼ決定される。
【００２１】シールドカップ６６は、第２陽極６５と一
体になって主レンズを形成している。シールドカップ６
６の蛍光面側の径は徐々に小さくなっている。電子銃の
先端付近でネック外径が小さくなるのに対応して、当該
電子銃の先端付近の径も小さくし、電子銃が蛍光面から
大きく離れることを防止している。
【００２２】各電極は、ビードガラス６７によって固定
されている。シールドカップ６６の蛍光面側は、外径が
第２陽極６５よりもかなり小さくなっている。ＰＲＴ内
部の真空度を上げるためのゲッターが電極に付着して耐
電圧が劣化するのを防止するためである。リング状ゲッ
ター６８は、ゲッターサポート６８１によってシールド
カップ６６に接続している。
【００２３】バルブスペーサーコンタクト６９は、ネッ
ク部内壁と電子銃を適切な間隔に保持する役割をしてい
る。バルブスペーサコンタクト６９は、図１ではネック
外径３６．５ｍｍに対応する位置に取り付けられている
が、ネック外径２９．１ｍｍに対応する位置に取り付け
てもよい。
【００２４】ステム５には、電子銃の各電極に電圧を供
給するためのピン５１が封止されている。ベース５２
は、このステム５およびピン５１を保護するものであ
る。図２は本実施例でのステム部の平面図である。ステ
ム外径ＳＤは２８．３ｍｍで、ネック外径３６．５ｍｍ
対応である。本実施例の特徴は、ステム外径はネック外
径３６．５ｍｍ対応であるにもかかわらず、ピンサーク
ル径ＰＤ１は２９．１ｍｍネック外径対応と同じである
１５．１２ｍｍにしていることである。ここで、１５．
１２ｍｍとは、製造誤差も考慮した実質的な値である。
【００２５】図３に比較のために、ネック外径３６．５
ｍｍの場合における通常のステム部の平面図を示す。ス
テム外径ＳＤは２８．３ｍｍで、ピンサークル径ＰＤ２
は２０．３２ｍｍである。ネック外径が大きくなれば、
それにしたがってピンサークルも大きくするのが、通常
の設計である。ピンサークルが大きくなれば、各ピンの
間隔が大きくなり、耐電圧に有利だからである。
【００２６】しかし、本実施例において、ネックの外径
は３６．５ｍｍであるが、ピンサークルの径を２９．１
ｍｍネック外径の場合のピンサークルと同じとしている
理由は次のようである。ピン５１には、偏向回路の一部
が接続されている。偏向ヨークはネック外径２９．１ｍ
ｍに対応したものを使用するので、ピンサークルを２
９．１ｍｍネック対応と同じにすれば、２９．１ｍｍネ
ックの場合と同じ回路基板を使用できる。また、コネク
ターも、より汎用性の高い２９．１ｍｍネック用のもの
を使用できる。
【００２７】図４は本発明のＰＲＴに偏向ヨーク７、コ
ンバーゼンスヨーク８、速度変調コイル９を実装した構
成を示す概略図である。偏向ヨーク７は、径の小さいネ
ック部３に装着されている。コンバーゼンスヨーク８
は、径が大きいネック部４に装着されている。コンバー
ゼンスヨーク８を径の大きいネック部４に装着したの
は、ＰＲＴの全長が大きくなりすぎるのを防止するため
である。
【００２８】ＰＲＴの全長が長くなるのを許容し、コン
バーゼンスヨーク８を径の小さいネック部３に装着すれ
ば、コンバーゼンスヨーク８の感度を向上させることが
できる。また、偏向ヨーク７とコンバーゼンスヨーク８
を容易に一体化することができる。
【００２９】プロジェクションＴＶでは、図５に示すよ
うに、赤ＰＲＴ１０、緑ＰＲＴ１１、青ＰＲＴ１２の３
本のＰＲＴからの画像を、レンズ１３を通してスクリー
ン１４にコンバーゼンスさせて投射画像を形成する。こ
のコンバーゼンスは各ＰＲＴを互いに傾斜させておこな
うが、微調整は各ＰＲＴに取り付けられたコンバーゼン
スヨーク８によって行う。
【００３０】速度変調コイル９は、画像のコントラスト
を向上させるために使用される。速度変調コイル９は、
ネック外径が３６．５ｍｍの部分に設置されるため、感
度が問題となる。速度変調コイル９の感度を向上させる
ため、フォーカス電極６４は電極６４１と電極６４２に
分割され、電極６４１と電極６４２の間にギャップを形
成して、速度変調コイル９の磁界を電子ビームに作用し
やすくしている。
【００３１】図６はプロジェクションＴＶの概略断面図
である。ＰＲＴ１１からの画像はレンズ１３をとおり、
鏡１５で反射されてスクリーン１４に投射される。図６
に示すように、ＰＲＴの全長は、プロジェクションＴＶ
の奥行きに直接影響するものではない。
【００３２】また、プロジェクションＴＶは３本のＰＲ
Ｔを使用するため、偏向パワーの節減は通常のＴＶの場
合に比して３倍の効果がある。さらに、プロジェクショ
ンＴＶは、通常は画面対角サイズが４０インチ以上の大
画面である。このような大画面では、通常のＮＴＳＣ信
号では走査線がめだち、画質を劣化させる。これを防止
するため、プロジェクションＴＶでは、走査線数の多い
Ａｄｖａｎｃｅｄ ＴＶ方式を採用することが多い。こ
の場合、走査線数は通常のＮＴＳＣ方式の２〜３倍にな
り、偏向電力が増大する。したがって、本発明によるＰ
ＲＴを用いれば、プロジェクションＴＶにおける偏向パ
ワーの節減は非常に大きな効果がある。
【００３３】本発明は、プロジェクション用ＴＶのみな
らず、３本のＰＲＴを用いる一般のプロジェクターにつ
いても同様に適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の代表的な
構成によれば、投射形ブラウン管の偏向電力を低減し、
フォーカス性能を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロジェクションＴＶ用ブラウン管
（ＰＲＴ）の概略断面図である。
【図２】本発明のＰＲＴのステム部を示す平面図であ
る。
【図３】通常の３６．５ｍｍネックの場合におけるステ
ム部を示す平面図である。
【図４】本発明のＰＲＴに偏向ヨーク、コンバーゼンス
ヨーク、速度変調コイルが実装された構成を示す概略図
である。
【図５】プロジェクションＴＶの平面構成の概念図であ
る。
【図６】プロジェクションＴＶの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ パネル ２ ファンネル ３ ネック部 ４ ネック部 ５ ステム ６ 電子銃 ７ 偏向ヨーク ８ コンバーゼンスヨーク ９ 速度変調コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 一雅 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 浅野 哲夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 青木 小太郎 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 田中 康夫 千葉県茂原市早野3350番地 日立エレクト ロニックデバイシズ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C032 AA03 BB12 FF01 5C036 EE19 EF01 EF07 EG04 5C058 AA01 BA11 BA35 CA09 EA03 EA46

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内面に蛍光面が形成されるパネル、ファン
    ネル、ネック部およびネック部を封止するステム部を有
    する投射形ブラウン管において、 前記ネック部は、前記ファンネルと接続される部分の第
    １のネック外径を有する第１ネック部と、電子銃を収納
    する部分の第２のネック外径を有する第２ネック部を有
    し、 前記第１のネック外径は前記第２のネック外径よりも小
    さく、 前記電子銃は単一の電子ビームを前記蛍光面に向けて放
    射し、 前記電子銃の最高動作電圧は２５ｋＶ以上であることを
    特徴とする投射形ブラウン管。
  2. 【請求項２】前記最高動作電圧は３０ｋＶ以上であるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の投射形ブラウン管。
  3. 【請求項３】最大カソード電流は４ｍＡ以上であること
    を特徴とする請求項１に記載の投射形ブラウン管。
  4. 【請求項４】前記第１のネック外径は２９．１ｍｍまた
    はそれ以下であることを特徴とする請求項１に記載の投
    射形ブラウン管。
  5. 【請求項５】前記第２のネック外径は３６．５ｍｍまた
    はそれ以上であることを特徴とする請求項１および４の
    何れかに記載の投射形ブラウン管。
  6. 【請求項６】前記第１のネック外径は２９．１ｍｍで、
    前記第２のネック外径は３６．５ｍｍであることを特徴
    とする請求項１に記載の投射形ブラウン管。
  7. 【請求項７】前記ステム部は前記電子銃の電極に電圧を
    供給するための複数のピンを有し、前記複数のピンは直
    径が１５．１２ｍｍの円状に配置されていることを特徴
    とする請求項５に記載の投射形ブラウン管。
  8. 【請求項８】内面に蛍光面が形成されるパネル、ファン
    ネル、ネック部およびネック部を封止するステム部を有
    し、 前記ネック部は、前記ファンネルと接続される部分の第
    １のネック外径を有する第１ネック部と、電子銃を収納
    する部分の第２のネック外径を有する第２ネック部を有
    し、 前記第１のネック外径は前記第２のネック外径よりも小
    さく、 前記電子銃は単一の電子ビームを前記蛍光面に向けて放
    射し、 前記電子銃の最高動作電圧は２５ｋＶ以上であり、 前記電子ビームを偏向する偏向ヨークは前記第１のネッ
    ク外径を有する第１ネック部に装着されていることを特
    徴とする投射形ブラウン管。
  9. 【請求項９】前記投射型ブラウン管は、当該投射型ブラ
    ウン管がプロジェクターに組み込まれた際のコンバーゼ
    ンスを調整するコンバーゼンスヨークを有し、 前記コンバーゼンスヨークは前記第２のネック外径を有
    する第２ネック部に装着されていることを特徴とする請
    求項８に記載の投射形ブラウン管。
  10. 【請求項１０】前記第１のネック外径は２９．１ｍｍま
    たはそれ以下であることを特徴とする請求項８に記載の
    投射形ブラウン管。
  11. 【請求項１１】前記第２のネック外径は３６．５ｍｍま
    たはそれ以上であることを特徴とする請求項８および１
    ０の何れかに記載の投射形ブラウン管。
  12. 【請求項１２】前記第１のネック外径は２９．１ｍｍ
    で、前記第２のネック外径は３６．５ｍｍであることを
    特徴とする請求項８に記載の投射形ブラウン管。
  13. 【請求項１３】前記ステム部は前記電子銃の電極に電圧
    を供給するための複数のピンを有し、前記複数のピンは
    直径が１５．１２ｍｍの円状に配置されていることを特
    徴とする請求項１１に記載の投射形ブラウン管。
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