JP2005259683A - 陰極線管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線漏れ量を所定値以下に抑えながら、コーンハレーションを防止することができる陰極線管装置を提供する。
【解決手段】 管軸を含む断面において、水平偏向コイル１１の蛍光体スクリーン２ａ側端１１ａと管軸方向における位置が同一であるファンネル３の外表面上の地点Ｐ１でのファンネル３の厚さをＴ１、水平偏向コイル１１の蛍光体スクリーン２ａ側端１１ａより管軸に沿って蛍光体スクリーン２ａ側に７ｍｍの位置と管軸方向における位置が同一であるファンネル３の外表面上の地点Ｐ２でのファンネル３の厚さをＴ２としたとき、ファンネル３はＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足する管軸を含む断面を少なくとも一つ備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は陰極線管装置に関する。

近年、陰極線管装置の表示画面のフラット化及び大型化への要求が増大している。一定の機械的強度を確保しながらこの要求を満足するためには、陰極線管用ガラスバルブの肉厚を増大させる必要があり、その結果、重量の増大を招く。

特許文献１には、真空破壊に耐える十分な強度と軽量化とを同時に実現できる陰極線管用ガラスファンネルが記載されている。このファンネルでは、肉厚が前面パネルとの接合部で厚く、これよりネック部側の領域において薄くなるように、ファンネルの前面パネルとの接合部近傍の外表面に段差が形成されている。
特開２００２−２３７２６６号公報

一般に、陰極線管装置では、画面表示領域よりも大きな領域を電子ビームが走査（オーバースキャン）するように電子ビームが偏向される。このオーバスキャンを行ったときに電子ビームがファンネルの内壁面に衝突すると、ここで反射された電子ビームが蛍光体スクリーンに入射して蛍光体を発光させ、いわゆるコーンハレーションを生じる。これは、画質劣化となる。電子ビームとファンネルの内壁面との衝突は、偏向ヨークと対向するファンネルの領域近傍において発生しやすい。

コーンハレーションを防止するためには、オーバースキャンしても電子ビームがファンネルの内壁面に衝突しないように、ファンネルの内寸法を拡大すればよい。

ところが、前記段差よりネック部側の領域で肉厚を薄くした上記の従来のファンネルにおいて、ファンネルの内寸法を拡大するためには、ファンネルの肉厚を更に薄くする必要がある。ファンネルでは、Ｘ線漏れ量を所定値以下に抑えるために、鉛含有ガラスを使用し、且つ、一定の肉厚を確保することが要求される。したがって、ファンネルの肉厚を薄くするとＸ線漏れ量が増大するという新たな問題が発生する。

一定の肉厚を確保したままファンネルの内寸法を拡大するためには、ファンネルの外寸法を増大させる必要がある。ところが、ファンネルの外寸法は、ファンネルの外周面上に搭載される偏向ヨークとの干渉を回避するために上限がある。仮に、ファンネルの外寸法を増大させるために偏向ヨークの内寸法を増大させたとすれば、偏向ヨークと電子ビームとの距離が拡大し、偏向電力の増大を招く。

本発明は上記の従来の問題を解決し、Ｘ線漏れ量を所定値以下に抑えながら、コーンハレーションを防止することができる陰極線管装置を提供することを目的とする。

本発明の陰極線管装置は、内面に蛍光体スクリーンが形成された前面パネルと、前記前面パネルと接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に収納された電子銃と、前記ファンネルの外周面上に設けられ、前記電子銃から発射された電子ビームを水平方向に偏向させる水平偏向コイル及び垂直方向に偏向させる垂直偏向コイルを含む偏向ヨークとを備える。そして、管軸を含む断面において、前記水平偏向コイルの前記蛍光体スクリーン側端と管軸方向における位置が同一である前記ファンネルの外表面上の地点での前記ファンネルの厚さをＴ１、前記水平偏向コイルの前記蛍光体スクリーン側端より管軸に沿って前記蛍光体スクリーン側に７ｍｍの位置と管軸方向における位置が同一である前記ファンネルの外表面上の地点での前記ファンネルの厚さをＴ２としたとき、前記ファンネルはＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足する管軸を含む断面を少なくとも一つ備える。

本発明によれば、Ｘ線漏れ量を所定値以下に抑えながら、コーンハレーションを防止することができる陰極線管装置を実現できる。

図１は本発明の一実施形態にかかる陰極線管装置の構成図である。図中、Ｚ軸は陰極線管の管軸を意味する。

陰極線管（ＣＲＴ）は、前面パネル２及びファンネル３とからなる外囲器と、ファンネル３のネック部３ａ内に設けられた電子銃４とを備える。陰極線管装置１は、この陰極線管と、ファンネル３の外周面に装着された偏向ヨーク１０とを備える。前面パネル２の内面には、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各蛍光体ドット（又は蛍光体ストライプ）が配列されてなる蛍光体スクリーン２ａが形成されている。蛍光体スクリーン２ａに対向してシャドウマスク５が前面パネル２の内壁面に取り付けられている。シャドウマスク５は、電子ビーム通過孔である略スロット形の開孔がエッチングにより多数形成された金属平板からなり、電子銃４から射出される３本の電子ビーム７（図１では１本として図示）はこの開孔を通過して所定の蛍光体ドットに射突する。

偏向ヨーク１０は、電子銃４から射出される３本の電子ビーム７を水平方向及び垂直方向に偏向し、蛍光体スクリーン２ａ上を走査させる。偏向ヨーク１０は、サドル型の水平偏向コイル１１とサドル型の垂直偏向コイル１２とフェライトコア１４とを備えている。水平偏向コイル１１と垂直偏向コイル１２との間には、絶縁材料（例えば樹脂）からなる絶縁枠１３が設けられている。絶縁枠１３は、水平偏向コイル１１を保持するとともに、水平偏向コイル１１とこの外側に配された垂直偏向コイル１２との間の電気的な絶縁状態を維持する役割を果たしている。

図２に、前面パネル２及びファンネル３からなる外囲器のＺ軸に沿った片断面図を示す。外囲器の断面形状はＺ軸に対して対称であるので図２は片断面図として示している。偏向ヨーク１０の水平偏向コイル１１を２点鎖線で併せて示している。

本発明では、Ｚ軸を含む断面において、ファンネル３の外表面上における２つの地点Ｐ１，Ｐ２でのファンネルの厚さＴ１，Ｔ２を定義する。第１の地点Ｐ１とは、水平偏向コイル１１の蛍光体スクリーン２ａ側端１１ａとＺ軸方向における位置が同一であるファンネル３の外表面上の地点を言う。第２の地点Ｐ２とは、水平偏向コイル１１の蛍光体スクリーン２ａ側端１１ａよりＺ軸に沿って蛍光体スクリーン２ａ側に７ｍｍの位置とＺ軸方向における位置が同一であるファンネル３の外表面上の地点を言う。そして、第１及び第２の地点Ｐ１，Ｐ２でのファンネル３の厚さＴ１，Ｔ２とは、各地点Ｐ１，Ｐ２におけるファンネル３の外表面に対する法線に沿ったファンネル３の厚さを言う。本発明のファンネル３２は、このようにして定義される厚さＴ１，Ｔ２がＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足するＺ軸を含む断面を少なくとも一つ備える。即ち、Ｚ軸を含む垂直方向断面、Ｚ軸を含む水平方向断面、Ｚ軸を含む画面の対角方向断面、またはこれら以外のＺ軸を含む断面の少なくとも一つ以上において、Ｔ２／Ｔ１≧１．１８を満足する。

ファンネル３がこのような断面形状を有することによる作用を実施例を示しながら説明する。

表示画面の対角方向に沿ったＺ軸を含む断面において、上記のように定義される厚さＴ１，Ｔ２が表１に示すように３通りに異なるファンネル３を用いて、対角サイズが２８インチ、表示画面のアスペクト比が１６：９のワイド型カラー陰極線管装置を作成した（実施例１，２，３、比較例１，２）。

実施例１及び比較例１のファンネル３について、表示画面の対角方向に沿ったＺ軸を含む断面におけるＺ軸に沿った厚み変化を図３に示す。図３において、横軸はリファレンスライン（ＲＬ）の位置を原点とし、蛍光体スクリーン２ａ側を正としたＺ軸上の位置を示す。ここで、リファレンスラインとは、Ｚ軸に垂直な仮想の基準線であり、このＺ軸上の位置は陰極線管の幾何学的な偏向中心位置と一致する。実施例１，２，３及び比較例１，２では、水平偏向コイル１１の蛍光体スクリーン２ａ側端１１ａのＺ軸上の位置は２８ｍｍであった。従って、第１の地点Ｐ１及び第２の地点Ｐ２のＺ軸上の位置は、順に２８ｍｍ、３５ｍｍであった。

図３に示されているように、実施例１及び比較例１の各ファンネル３の厚さは、Ｚ軸に沿ってリファレンスラインＲＬからＺ軸の正の方向に向かって、いずれも、水平偏向コイル１１が存在する領域（Ｚ≦２８ｍｍ）では相対的に薄く、第１の地点Ｐ１を超えて蛍光体スクリーン２ａ側に近づくに従って増加している。但し、実施例１では、比較例１に比べて、Ｚ＝３０〜５０ｍｍの領域において厚い。実施例１のこの厚みの増加は、図２に示されているように、主としてファンネル３の外寸法の増加量を内寸法の増加量に比べて大きくすることで実現している。

実施例１，２，３及び比較例１，２のカラー陰極線管装置について、コーンハレーション輝度とＸ線漏れ量を測定した。

コーンハレーション輝度の測定は、電子ビームを表示画面に対して縦横方向にそれぞれ１１０％のオーバースキャンさせたとき、電子ビームがファンネル内面に衝突し反射した後、蛍光体スクリーンに達することで表示される画面の輝度を測定することにより行った。実施例１，２，３及び比較例１，２では、いずれもコーンハレーション輝度が０．１５（cd／mm²）となるようにファンネル３と偏向ヨーク１０との相対的位置を調整した。このコーンハレーション輝度が０．１５（cd／mm²）という値は、コーンハレーションが肉眼で視認されないための上限値である。

Ｘ線漏れ量は、アノードに４０ｋＶの電圧を印加して、電子ビームを表示画面に対して縦横方向にそれぞれ１１０％のオーバースキャンさせたとき、ＥＩＡＪ ＥＤ−２１１２Ａで定義される仮想キャビネットの外側面から５０ｍｍの距離を保ってＺ軸回りに測定したＸ線強度の最大値である。

これらの測定結果を表１に併せて示す。

ファンネル３の厚さがＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足する実施例１，２，３では、Ｘ線漏れ量が比較例１，２に比べて少ない。これは以下の理由による。

ファンネル３を構成するガラス材には鉛が含有されており、ガラス材の厚さが厚いほどＸ線の透過率が低下する。陰極線管装置からのＸ線の漏れは、電子ビームがファンネル３に衝突する箇所及びその近傍で生じやすい。電子ビームがファンネル３に衝突するのは、主としてリファレンスラインＲＬと、これより蛍光体スクリーン側に所定の距離だけ離れた地点との間の領域である（本実施例では、およそＺ＝０〜５０ｍｍの領域）。

この領域のうち、偏向ヨーク１０が対向している領域（本実施例では、およそＺ＝０〜２８ｍｍの領域）では、たとえＸ線が漏れたとしても偏向ヨーク１０がＸ線を吸収するので陰極線管装置の外へのＸ線漏れ量はわずかである。従って、本発明では、この領域ではファンネル３の肉厚を薄くすることにより、偏向ヨーク１０の内寸法の拡大をすることなく、電子ビームがファンネル３に衝突するのを防止する。これにより、偏向電力の増大を招くことなく、且つＸ線の漏れ量を増大させることなく、コーンハレーションの発生を防止できる。

また、本発明では、電子ビームが衝突する可能性のあるファンネル３の領域のうち、偏向ヨーク１０が対向しない領域（本実施例では、およそＺ＝２８〜５０ｍｍの領域）ではファンネル３の肉厚を厚くしているので、Ｘ線漏れ量を少なくすることができる。しかも、この領域での肉厚の増加は、主としてファンネル３の外寸法を拡大することにより実現しているので、電子ビームがファンネル３に衝突するのが防止でき、これにより、コーンハレーションの発生を抑えることができる。

このように、本発明によれば、Ｘ線漏れ量を所定値以下に抑えながら、コーンハレーションを防止することができる陰極線管装置を実現できる。

上記の実施例１〜３では、対角方向に沿ったＺ軸を含む断面においてＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、垂直方向、水平方向、又はこれら以外の方向に沿ったＺ軸を含む断面においてＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足しても良い。但し、Ｚ軸を含む断面群のうち厚さＴ１が最小である断面において、Ｔ２／Ｔ１≧１．１８を満足することが好ましい。ファンネルによっては、Ｚ軸を含む個々の断面において定義される上記第１の地点Ｐ１でのファンネル３の厚さＴ１が、その断面のＺ軸回りの方向により変化する場合がある。一般に、厚さＴ１を薄くするのは、その部分近傍に電子ビームが衝突するのを回避するためであることが多い。従って、Ｚ軸を含む各種方向の断面からなる多数の断面群のうち、厚さＴ１が最小である断面において、Ｔ２／Ｔ１≧１．１８を満足することにより、偏向電力の増大を招くことなく、且つＸ線の漏れ量を増大させることなく、コーンハレーションの発生を防止できるファンネルの合理的な設計が容易になる。

上記の実施形態及び実施例では、第２の地点Ｐ２が第１の地点Ｐ１よりも突出するように、ファンネル３の外面に段差を形成してファンネル３の厚さを変化させた。しかしながら、ファンネル３の製造プロセスの観点からは、ファンネル３の厚さはＺ軸方向において均一又は滑らかに変化することことが好ましい。従って、第２の地点Ｐ２よりも蛍光体スクリーン２ａ側において、ファンネル３の厚さが急激に薄くなるように、ファンネル３の内面及び／又は外面に局所的な凹凸が形成されていることは好ましくない。

上記の実施形態及び実施例では、カラー陰極線管装置を例に説明したが、本発明はモノクロ表示の陰極線管装置についても適用できる。

また、上記の実施形態では、垂直偏向コイル１２がサドル型である場合を例示したが、トロイダル型の垂直偏向コイルを使用することも可能である。

本発明の陰極線管装置の利用分野は特に限定されない。例えば、テレビジョンまたはコンピュータディスプレイ等に広範囲に利用できる。

本発明の一実施形態に係る陰極線管装置の概略構成を示した断面図である。 本発明の一実施形態に係る陰極線管装置において、前面パネル及びファンネルからなる外囲器の片断面図である。 実施例１及び比較例１のファンネルについて、表示画面の対角方向に沿ったＺ軸を含む断面におけるファンネルのＺ軸に沿った厚み変化を示した図である。

符号の説明

１ 陰極線管装置
２ 前面パネル
２ａ 蛍光体スクリーン
３ ファンネル
３ａ ネック部
４ 電子銃
５ シャドウマスク
７ 電子ビーム
１０ 偏向ヨーク
１１ 水平偏向コイル
１１ａ 水平偏向コイルの蛍光体スクリーン側端
１２ 垂直偏向コイル
１３ 絶縁枠
１４ フェライトコア

Claims (2)

1. 内面に蛍光体スクリーンが形成された前面パネルと、
   前記前面パネルと接合されたファンネルと、
   前記ファンネルのネック部内に収納された電子銃と、
   前記ファンネルの外周面上に設けられ、前記電子銃から発射された電子ビームを水平方向に偏向させる水平偏向コイル及び垂直方向に偏向させる垂直偏向コイルを含む偏向ヨークと
   を備えた陰極線管装置であって、
   管軸を含む断面において、前記水平偏向コイルの前記蛍光体スクリーン側端と管軸方向における位置が同一である前記ファンネルの外表面上の地点での前記ファンネルの厚さをＴ１、前記水平偏向コイルの前記蛍光体スクリーン側端より管軸に沿って前記蛍光体スクリーン側に７ｍｍの位置と管軸方向における位置が同一である前記ファンネルの外表面上の地点での前記ファンネルの厚さをＴ２としたとき、前記ファンネルはＴ２／Ｔ１≧１．１８を満足する管軸を含む断面を少なくとも一つ備えることを特徴とする陰極線管装置。
2. 管軸を含む断面群のうち前記厚さＴ１が最小である断面において、Ｔ２／Ｔ１≧１．１８を満足する請求項１に記載の陰極線管装置。
   

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