JP3354665B2

JP3354665B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP3354665B2
Application number: JP28473693A
Authority: JP
Inventors: 寛實方; 宗一桜井; 宣隆奥山; 克幸川上; 洋吉岡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: JPH07142008A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陰極線管を用いた画像表
示装置に関し、特に偏向ヨークを発生源としてディスプ
レイ装置から放射されている高周波の交番電界を抑制す
る機構を有する画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管を用いた画像表示装置はパーソ
ナルコンピュータ等の普及に伴い、使用される頻度が増
大している。前記画像表示装置は偏向ヨークが発生する
水平および垂直偏向磁界により電子ビームを偏向し、蛍
光面上にラスタを表示している。多くの場合、偏向ヨー
クの水平偏向コイルに高電圧のパルス電圧を印加して、
鋸歯状の水平偏向電流を発生させている。このため、偏
向ヨークからは前記パルス電圧に起因する高周波の交番
電界（以下、不要輻射電界とも表記する）が周囲に放出
されることになる。

【０００３】ところで、画像表示装置からは前記の交番
電界以外にも交番磁界が放射されており、不要輻射電
界、不要輻射磁界を抑制する規格（例えば、スウェーデ
ンにおけるＭＰＲー２、１９９０；ＴＣＯガイドライン
１９９１）が制定されており、周波数帯域が２ｋＨｚか
ら４００ｋＨｚの不要輻射電界に関してはＭＰＲ−２は
２．５Ｖ／ｍ（陰極線管の管面より５０ｃｍ）、ＴＣＯ
は１．０Ｖ／ｍ（同３０ｃｍ）以下となっている。上記
の不要輻射電界は陰極線管の前面を除いた部分では、金
属板等による静電シールドにより簡単に抑制できる。し
かし、陰極線管の前面の部分は画像を表示するために透
明なガラスを用いており、前記ガラスの表面に導電性の
透明電極を形成し、該透明電極を接地して交番電界をシ
ールドすることにより前記電界を低減している。

【０００４】また、不要輻射電界を抑制する第２の技術
として、特開平５−９４７８３号公報に記載されている
ように、陰極線管のファンネル部、ネック部を黒鉛等の
導電性膜で被覆することにより偏向ヨークから放出され
る交番電界をシールドすることにより画像表示装置から
不要輻射電界を抑制するものがあった。さらに、第３の
技術としてＳＩＤ１９９２ＤＩＧＥＳＴ pp.１３
７〜１４０に記載されているように陰極線管の偏向ヨー
クに印加されているパルス電圧により生ずる交番電界を
前記パルス電圧と逆極性のパルス電圧から生ずる交番電
界により打ち消す方法が提案されており、特開平４ー３
１５７４１号公報には陰極線管の偏向ヨークに印加され
ているパルス電圧と逆極性のパルス電圧を前記陰極線管
の全面の周辺部近傍に配置した電極に印加し、不要輻射
電界を抑制するものがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のうち、導電性透明電極によるシールド効果を高
めるためには、抵抗率が低い透明電極を形成する必要が
あるので陰極線管の製造原価が増大する問題があった。
第２の技術は偏向ヨークと導電性膜間の静電結合によ
り、偏向電流が振動する所謂リンギングを生ずる問題が
あった。また、第３の技術は陰極線管装置の内部から放
射される交番電界を陰極線管の前面の周囲に設けた電極
から生ずる電界によりキャンセルするものである。この
ため、交番電界の発生源とキャンセル電極の物理的な位
置が異なるため、不要輻射電界の抑制効果が少ないとい
う問題があった。本発明の目的は陰極線管を用いた画像
表示装置の前面から放出されている不要輻射電界を効果
的に抑制した画像表示装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、陰極線管のファンネル部の外装導電膜を形
成してない部分に導電体（以下、キャンセル電極と表記
する）を配置する。前記キャンセル電極には水平偏向コ
イルに印加しているパルス電圧と逆極性パルス電圧を印
加し、ファンネルのガラス材を介して静電結合により陰
極線管内部の導電膜に前記逆パルス電圧を誘起させる。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、偏向ヨークの水平偏向コイ
ルに印加されるパルス電圧に起因して生じた交番電界を
キャンセル電極に印加する逆パルス電圧によって生ずる
交番電界により互いに打ち消し合い、陰極線管の前面に
放出される不要輻射電界の強度を効果的に抑制する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の第１の実施例の画像表示装置の主
要部を側面から示した図、図２は陰極線管を後方から示
した図、図３は陰極線管装置の動作を説明する模式面、
図４は逆パルス電圧を発生する回路構成を説明する図、
図５は前記逆パルス電圧波形の時間軸に対する変化を示
す図であり、各図において同じものには同一の符号を付
してある。

【０００９】図１、図２において、陰極線管１は内面に
蛍光体（図示せず）を塗布したフェースプレート３、高
電圧を印加するアノードボタン９を埋め込んだファンネ
ル２および電子銃（図示せず）を封止したネック管７か
ら構成されており、カラー陰極線管の場合にはフェース
プレート３とファンネル２はフリットガラス（図示せ
ず）を用いて接続されている。ファンネル２の外部表面
の一部には陰極線管に静電容量を付加するために導電体
である黒鉛を塗布した外装黒鉛５を設け、該外装黒鉛５
を接地して動作させる。更に、前記ネック管７の外部に
は電子ビームを水平及び垂直方向に偏向してラスターを
得るための偏向ヨーク６を具備している。

【００１０】フェースプレート３の側面部には陰極線管
の真空容器が爆縮した場合の安全性を高める防爆バンド
４が巻き付けてあり、該防爆バンドの４隅には陰極線管
を画像表示装置（図示せず）に取付け、固定するための
金具が設けてある。前記の接地された外装黒鉛５と偏向
ヨーク６の間のファンネル部には本発明の主要部をなす
キャンセル電極８を配置する。該キャンセル電極８は例
えば、導電性コーティング膜をファンネル２のガラス面
の表面に形成したもので、高圧‐偏向回路２０の端子Ｔ
３からの図５に示した逆パルス電圧ｅ２が印加されてい
る。

【００１１】図４に示した高圧‐偏向回路２０はフライ
バックトランス（ＦＢＴ）２１と水平偏向回路（図示せ
ず）等から成る。ＦＢＴ２１は水平偏向出力端子である
Ｔ１及び＋Ｂ電源に接続されたＴ２に接続された１次コ
イル２３と、ダイオードに直列に接続され、直流の高電
圧を端子Ｔ４に得る２次コイル２２及び誘導コイル２４
を具備したものである。端子Ｔ４に生ずる高電圧（Ｈ.
Ｖ.）は電子銃から放出された電子ビームを加速して蛍
光体を発光させるもので、端子Ｔ４とアノードボタン９
を電気的に接続して十数ｋＶから３０ｋＶ程度の直流電
圧を陰極線管に印加する。偏向ヨーク６の水平偏向コイ
ルは端子Ｔ１、Ｔ２に接続されており、Ｔ１には図５に
示した水平周期で繰り返す数百Ｖから１０００Ｖ程度の
パルス電圧ｅ１が印加されている。前記パルス電圧ｅ１
により水平偏向コイルには水平周期で繰り返す鋸歯状の
水平偏向電流を発生させ、電子ビームを左右に偏向す
る。ＦＢＴ２１に設けた誘導コイル２４の一端は接地さ
れ、他端には端子Ｔ２に於けるパルス電圧ｅ１と同相か
つ逆極性のパルス電圧ｅ２を端子Ｔ３に生じている。

【００１２】陰極線管装置１が動作している時には、図
１中に実線矢印１００と破線矢印１０２で示した交番電
界がフェースプレート３のガラス面を介して前方に放射
されている。交番電界１００は偏向ヨーク６に印加した
パルス電圧ｅ１に起因するもので１０１に示したような
波形の電界であり、一方、交番電界１０２はキャンセル
電極８に印加したパルス電圧ｅ２に起因するもので１０
３に示したような波形の電界である。次に、前記交番電
界がフェースプレート３から放射されるメカニズムと不
要輻射電界を抑制する動作原理を図３により詳しく説明
する。

【００１３】図３において、ファンネル２の内面には例
えば、導電性の黒鉛を塗布した内部導電膜１３が形成さ
れており、端子Ｔ４からの高電圧（Ｈ.Ｖ.）がアノード
ボタン９を介して印加されている。一方、フェースプレ
ート３の内面には電子ビーム照射により発光する蛍光体
を塗布して蛍光膜１１を形成し、該蛍光膜１１と前記内
装導電膜１３とが同電位となるようにアルミニウム（図
示せず）を蒸着したメタルバック膜１２（図には一部の
み示す）により電気的な接続をしている。なお、図には
示していないが、カラー陰極線管の場合には蛍光膜のご
く近傍に色蛍光体を選別するためのシャドウマスクなど
の色選別電極が内装導電膜１３と同電位となるように具
備される。

【００１４】なお、端子Ｔ４から印加されている高電圧
のリップル電圧成分を低減するためにファンネル２の外
装黒鉛５は接地され、ファンネルガラスを介して内装導
電膜１３との間に数千ピコファラッド程度の静電容量Ｃ
５を形成し、陰極線管１に印加する直流高電圧のリップ
ル特性を改善している。一方、偏向ヨーク６の水平偏向
コイルと内装導電膜１３間の静電結合（図３には該分布
容量を等価的な静電容量Ｃ６と表した）により、端子Ｔ
２から印加されたパルス電圧ｅ１と相似なパルス電圧ｅ
１１を生じる。該パルス電圧ｅ１１が内装導電膜１３に
誘起されることに起因し、図１に示した波形１０１のよ
うな交番電界１００が陰極線管の前面に放射される。

【００１５】同様な原理により、外装黒鉛５と非導通な
状態で形成したキャンセル電極８と内装導電膜間１３間
の静電結合（図３には該分布容量を等価的な静電容量Ｃ
８と表した）により、端子Ｔ３から印加された逆パルス
電圧ｅ２と相似なパルス電圧ｅ２２を生じる。該パルス
電圧ｅ２２が内装導電膜１３に誘起されることに起因
し、図１に示した波形１０３のような交番電界１０２が
陰極線管の前面に放射される。前記２種類の交番電界１
００、１０２は逆極性で、相似形かつ時間軸に対する電
界変化の様子が同じであるから互いに打ち消し合うこと
が可能である。

【００１６】従って、陰極線管１のフェースプレート３
から前面に放出される２種類の交番電界は互いに打ち消
し合い、不要輻射電界の強度を抑制できる。その結果、
管外で計測される合成交番電界は例えば、図３の矢印１
０４、波形１０５に示したように、強度が小さくなった
交番電界となり、人体への影響が問題とならないレベル
に改善できる。

【００１７】上述したように交番電界１００をキャンセ
ルする交番電界１０２を発生する逆パルス電圧ｅ２は、
図４に示したＦＢＴ２１の誘導コイル２４に生じた逆パ
ルス電圧を位相調整器２５、振幅調整器２６によりパル
ス電圧の大きさと位相（時間軸に対する電圧位置の調
整）を調整し、交番電界１００を効果的に打ち消す電圧
波形とすることが望ましい。位相調整器２５は例えば、
遅延線を用いるもの、抵抗、コンデンサ等の受動素子を
組み合わせたもの若しくは回路を用いたもの等、要はパ
ルス電圧ｅ１に同期した逆パルス電圧ｅ２を得ればよ
い。振幅調整器２６は例えば、インピーダンス分割によ
るものが簡単であり、抵抗分割あるいはコンデンサ分割
による構成が好適であった。一方、キャンセル電極８の
浮遊容量値や誘導コイル２４のインダクタンス値により
逆パルス電圧ｅ２の波形が振動し、所謂リンギングを生
ずることがある。そのような場合、リンギング抑制器２
７は該逆パルス電圧波形の振動を抑制するものであり、
誘導コイル２４に抵抗（例えば、数百Ωから数ｋΩ）を
直列に接続、もしくは誘導コイル２４に抵抗とコンデン
サを並列に接続すること等により電圧波形の振動を低減
し、交番電界１００を効果的に抑制できる。

【００１８】図６はキャンセル電極８に印加した逆パル
ス電圧値Ｖｐのと不要輻射電界強度の測定値を示したも
のである。２ｋＨｚから４００ｋＨｚの周波数帯域の交
番電界を陰極線管１のフェースプレート３から３０ｃｍ
の距離で測定したものであり、逆パルス電圧Ｖｐを最適
な電圧値Ｖｐ（ｏｐｔ）となるように振幅調整すること
により、不要輻射電界強度を４.３Ｖ／ｍから０.８Ｖ／
ｍに改善できることを実験により確認した。この値はス
ウェーデンの不要輻射電界に関するＴＣＯガイドライン
値（１Ｖ／ｍ）を満足できるものであり、人体への不要
輻射電界の影響を大幅に低減することが可能となる。

【００１９】なお、逆パルス電圧ｅ２はフライバックト
ランスから得るものだけではなく、水平偏向回路より得
ることができる。また、図７に示したように偏向ヨーク
６に補助コイル６２を設け、該コイルに水平偏向コイル
６１が発生する水平偏向磁界が鎖交するよう配置するこ
とにより、端子Ｔ２に印加するパルス電圧ｅ１と同期し
た逆パルス電圧を発生させることができ、交番電界１０
０を効果的にキャンセルできることを実験で確認してい
る。

【００２０】図８から図１２には本発明の逆パルス電圧
を印加するキャンセル電極の別の実施例を示している。
各図は陰極線管装置１をネック側から示した図であり、
図１に示した第１の実施例と同じものには同一の符号を
付した。図８においてキャンセル電極８０は被覆電線を
螺旋状に巻き、ファンネル２に設けた外装黒鉛５と偏向
ヨーク６の間に装着したものであり、電線の一端Ｔ３に
逆パルス電圧を印加することにより偏向ヨーク６から生
ずる交番電界を効果的に抑制できることを実験により確
認している。図９においてキャンセル電極８１は被覆電
線を鋸歯状に、ファンネル２に設けた外装黒鉛５と偏向
ヨーク６の間に装着したものであり、電線の一端Ｔ３に
逆パルス電圧を印加することにより偏向ヨーク６から生
ずる交番電界を効果的に抑制できることを実験により確
認している。

【００２１】図１０においてキャンセル電極８２は被覆
電線をＵの字状に繰り返して、ファンネル２に設けた外
装黒鉛５と偏向ヨーク６の間に装着したものである。な
お、本実施例ではファンネル２のアノードボタン９があ
る部分にはキャンセル電極を配置しないことにより、ア
ノード部とキャンセル電極間の縁面距離を長くし、耐電
圧性能を高めることが可能となった。なお、キャンセル
電極８２の面積が少なくなったので第１の実施例に比べ
交番電界のキャンセル効果の減少が懸念されたが、実験
の結果では１０％程度の低下であり、実用上、問題なく
使用できることを確認している。

【００２２】ところで、図９、図１０に示した実施例、
若しくは複数のキャンセル電極から構成して、陰極線管
１に偏向ヨ−ク６を取り付けた後にキャンセル電極８２
を装着できるような構造とすることにより、キャンセル
電極の取付け作業を簡単にできると共に、不要輻射電界
を抑制する対策が施されていない画像表示装置にキャン
セル電極を比較的簡単に追加することができるので、既
に使用している画像表示装置の不要輻射電界も容易に低
減できる。

【００２３】図１１はキャンセル電極８３を外装黒鉛５
と防爆バンド４間のファンネル部に配置したものであ
る。キャンセル電極８３は前記実施例と同様に被覆電
線、導電性コーティング材あるいは金属箔テープ等を貼
り付けたものを用い、端子Ｔ３に逆パルス電圧を印加す
ることにより偏向ヨーク６から生ずる交番電界を効果的
に抑制できることを実験により確認している。

【００２４】図１２は外装黒鉛５の一部を除去し、ファ
ンネルガラス地に導電コーティング材、金属箔等により
キャンセル電極８４を形成したものであり、端子Ｔ３に
逆パルス電圧を印加することにより偏向ヨーク６から生
ずる交番電界を効果的に抑制できることを実験により確
認している。前記実施例において、該キャンセル電極を
適宜絶縁テープ、絶縁性コーティング材などにより絶縁
し感電を防止することができる。また、上記の絶縁を施
すことにより不要輻射電界の抑制効果に全く影響のない
ことを実験により確認している。

【００２５】図１３、図１４はキャンセル電極のさらに
別の実施例を示すものである。この実施例で用いるキャ
ンセル電極は例えば、樹脂材料を成型してファンネル２
の外形形状にほぼ一致させた成型品８６を用いたもので
ある。該キャンセル電極８６の一部には偏向ヨーク６を
取付け、調整作業後、前記偏向ヨーク６を固定するため
に開口部に挿入するクサビの取付け部位に切り欠き９１
を設けてある。また、該樹脂成型品８６の内面には導電
性コーティング材９２が塗布してあり、該コーティング
材と電気的な接続がなされたピン９０がキャンセル電極
８６に取付けてある。前記ピン９０はコネクタ９３によ
り端子Ｔ３に電気的につながっており、逆パルス電圧ｅ
２が導電性コーティング９２に印加され、偏向ヨーク６
に起因する交番電界を効果的に抑制できることを実験に
より確認している。なお、本実施例ではキャンセル電極
は樹脂成型品の内側にコーテイングしてあるので感電防
止のための対策やアノードとの耐電圧状の問題もなく、
実用性が高いものである。

【００２６】図１５、図１６はキャンセル電極部の別の
実施例を示すものである。これらの実施例はキャンセル
電極部の絶縁性能を向上するためのものである。図１５
はファンネル２の一部にガラスの凸部３０を設けたガラ
ス容器を使用するものである。該ガラス凸部によりアノ
ードボタン９部とキャンセル電極８７間の縁面距離を長
くでき、絶縁性能を改善できる。図１６は鍔３１を一体
成型した樹脂性のホルダ３２使用することによりキャン
セル電極８８とアノードボタン９間の縁面距離を長く
し、絶縁性能を改善するものである。

【００２７】図１７はキャンセル電極部の他の実施例を
示すものである。この実施例は例えば、金属箔を絶縁性
フィルムで包んだキャンセル電極８９をファンネル２に
設けた外装黒鉛５と重なる部分８９ａを設けて配置した
ものである。前記の重なり部分の面積８９ａの大小によ
り逆パルス電圧の振幅調整機能を持たせたものであり、
容易に逆パルス電圧の振幅を最適な値に設定できること
を実験により確認している。

【００２８】上記の実施例において、不要輻射電界を抑
制するために必要な逆パルス電圧値はキャンセル電極と
陰極線管１の内装導電膜１３との間の静電容量値によっ
て異なり、前記静電容量が５０（ｐＦ）以上であれば偏
向ヨーク６に印加しているパルス電圧より小さな値の逆
パルス電圧で抑制できることが分かった。更に、該静電
容量値が１００（ｐＦ）以上であれば、不要輻射電界を
抑制するための逆パルス電圧の絶対値を２００（Ｖ）以
下でき、耐電圧性能を向上させる特別な処理を施さなく
ても使用できることを確認している。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏向ヨークに印加したパルス電圧に起因して陰極線管の
フェースプレートから外部に放出されている不要輻射電
界を、陰極線管の外装黒鉛膜のないファンネル部に具備
したキャンセル電極に逆パルス電圧を印加し管内に誘起
した交番電界により互いに打ち消し合うことによって、
十分低い値に抑制できる効果がある。加えるに、陰極線
管内において不要輻射電界を打ち消し抑制するので、陰
極線管のフェースプレート表面に形成する透明導電膜と
して不要輻射電界のシールド作用の大きな低抵抗品を使
用する必要がなく、安価な高抵抗品を使用できるので、
価格の安い画像表示装置を実現できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による陰極線管を用いた画像
表示装置の構成を示す図である。

【図２】図１を陰極線管のネック側から示した図であ
る。

【図３】本発明の実施例の動作を説明する図である。

【図４】図１における高圧ー偏向回路の構成を示す図で
ある。

【図５】偏向ヨークの水平偏向コイルに印加するパルス
電圧波形及びキャンセル電極に印加する逆パルス電圧波
形を示す図である。

【図６】本実施例の不要輻射電界を抑制する効果を示し
た図である。

【図７】逆パルス電圧を発生する別の構成を示す図であ
る。

【図８】本発明の別の実施例による構成を示す図であ
る。

【図９】本発明のさらに別の実施例による構成を示す図
である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１１】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１２】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１３】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１４】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１５】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１６】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【図１７】本発明のさらに別の実施例による構成を示す
図である。

【符号の説明】

１陰極線管装置２ファンネル３フェースプレート４防爆バンド５外装黒鉛６偏向ヨーク６１水平偏向コイル６２補助コイル７ネック８〜８９キャンセル電極９アノードボタン１０透明導電膜１１蛍光膜１２メタルバック膜１３内装導電膜２０高圧−偏向回路２１フライバックトランス２２、２３、２４巻き線２５位相調整器２６振幅調整器２７リンギング抑制器３０ファンネルガラスの凸部３１ホルダの鍔３２ホルダ９０接続ピン９１切り欠き９２導電膜９３コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥山宣隆神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者川上克幸神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者吉岡洋千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (56)参考文献特開平４−315741（ＪＰ，Ａ) 特開平５−244540（ＪＰ，Ａ) 特開平５−207404（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/96 H01J 29/88 H01J 29/76

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも陰極線管と偏向ヨークとを有
する画像表示装置において、前記陰極線管のファンネルの一部分に密着して設けられ
る導電体を備えてなり、該導電体は、前記偏向ヨークに印加されるパルス電圧と
逆極性のパルス電圧を印加することにより前記陰極線管
の内部に設けられた導電膜に生ずる交番電圧をキャンセ
ルすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】少なくとも陰極線管と偏向ヨークを有す
る画像表示装置において、前記陰極線管のファンネルの一部分に密着して設けられ
る導電体と、該導電体に前記偏向ヨークに印加されるパ
ルス電圧と逆極性のパルス電圧を印加する手段を備え、
該陰極線管のファンネルの内部に形成した導電膜に該逆
極性パルス電圧を静電結合により誘起することを特徴と
する画像表示装置。
【請求項３】少なくとも陰極線管と偏向ヨークを有す
る画像表示装置において、前記陰極線管のファンネルの一部分に密着して設けられ
る導電体を備えてなり、該導電体は、前記偏向ヨークに印加されるパルス電圧と
逆極性のパルス電圧を印加することにより前記陰極線管
の内部に設けられた導電膜に生ずる交番電圧をキャンセ
ルし、該逆極性パルス電圧を印加する導電体は陰極線管に静電
容量を付加するために接地された外装導電膜と偏向ヨー
クの開口部との間の領域又は該外装導電膜が形成されて
いないガラス容器の部分に配設されることを特徴とする
画像表示装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の画像表示装置において、前記逆パルス電圧を供給する導電体の一部がファンネル
の外部に形成した外装導電膜と重なることを特徴とする
画像表示装置。