JP3376260B2

JP3376260B2 - 陰極線管装置

Info

Publication number: JP3376260B2
Application number: JP31343597A
Authority: JP
Inventors: 昌広横田; 雄一佐野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: CN1218977A; TW388054B; KR19990045330A; EP0917175B1; DE69812274D1; JPH11149887A; KR100469162B1; EP0917175A1; CN1144255C; US6268692B1; DE69812274T2; MY120780A

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、カラー陰極線管
などの陰極線管装置に係り、特に偏向電力を有効に低減
し真空外囲器の耐気圧強度を確保できる陰極線管装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管の一例としてカラー受像管は、
表示部がほぼ矩形状のパネル、このパネルに連接された
漏斗状のフアンネルおよびこのファンネルに連接された
円筒状のネックからなるガラス真空外囲器を有する。

【０００３】また、前記ネック側から前記ファンネル側
にかけて偏向ヨークが装着されており、前記ファンネル
は前記ネックとの連接部から前記偏向ヨークの装着され
る位置までの径小部、いわゆるヨーク部を有する。

【０００４】パネルの内面には、青、緑、赤に発光する
ドット状またはストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍
光体スクリーンが設けられ、この蛍光体スクリーンに対
向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成され
たシャドウマスクが配置されている。ネック内には３電
子ビームを放出する電子銃が配設されており、前記電子
ビームを前記偏向ヨークの偏向コイルから発生する水
平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向し、シャ
ドウマスクを介して蛍光体スクリーンを水平、垂直走査
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。

【０００５】このような受像管において、電子銃を同一
水平面上を通る一列配置の３電子ビームを放出するイン
ライン型とし、この電子銃から放出される一列配置の３
電子ビームを、偏向ヨーク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として、これ
ら水平、垂直偏向磁界により偏向することにより、格別
の補正手段を要することなく、画面全体にわたり、一列
配置の３電子ビームを集中するセルフコンバーゼンス・
インライン形カラー受像管が広く実用化されている。

【０００６】このような陰極線管においては、偏向ヨー
クが大きな電力消費源であり、陰極線管の消費電力の低
減に当たっては、この偏向ヨークの消費電力を低減する
ことが重要である。すなわち、スクリーン輝度を上げる
ためには、最終的に電子ビームを加速する陰極電圧を上
げなければならない。また、ＨＤ（High Deflnition）
ＴＶやＰＣ（Personal Computer ）などのＯＡ機器に対
応するためには、偏向周波数を上げなければならない
が、これらはいずれも偏向電力の増大を招く。

【０００７】一方、オペレーターが陰極線管に接近して
対応するＰＣなどのＯＡ機器については、偏向ヨ一クか
ら陰極線管外に漏洩する漏洩磁界に対する規制が強化さ
れている。この偏向ヨークから陰極線管外に漏洩する磁
界の低減手段には、従来、補償コイルを付加する方法が
一般に用いられている。しかしこのように補償コイルを
付加すると、それに伴ってＰＣの消費電力が増大する。

【０００８】一般に偏向電力の低減や漏洩磁界の低減に
は、陰極線管のネック径を小さくし、偏向ヨークの装着
されるヨーク部外径を小さくして、偏向磁界の作用空間
を小さくし電子ビームに対して偏向磁界が効率良く作用
するようにすると良い。

【０００９】しかし従来の陰極線管では、電子ビームが
偏向ヨークの装着されるヨーク部内壁に接近して通過す
るため、図１０（ａ）に示すように、ネック１０４径や
ヨーク部１１０外径をさらに小さくすると、最大偏向角
をとる蛍光体スクリーン１０５の対角部に向かう電子ビ
ーム１０７がヨーク部１１０内壁に衝突し、図１０
（ｂ）に示すように、蛍光体クリーン１０５上に電子ビ
ーム１０７の衝突しない部分１１１ができる。

【００１０】したがって、従来の陰極線管では、ネツク
径やヨーク部１１０外径を小さくして、偏向電力を低滅
させることが困難である。また、ヨーク部１１０内壁に
電子ビーム１０７が衝突し続けると、ガラスが溶けるほ
どその部分の温度が上昇し、爆縮する危険が生ずる。

【００１１】このような問題を解決する手段として、特
公昭４８−３４３４９号公報（米国特許第３，７３１，
１２９号明細書）には、蛍光体スクリーン上に矩形状の
ラスターを描く場合、偏向ヨークの装着されるヨーク部
内側における電子ビームの通過領域もほぼ矩形状になる
との考えから、図１１（ａ）に示す陰極線管１１３につ
いて、そのＢ−Ｂ乃至Ｆ−Ｆ断面を同図（ｂ）〜（ｆ）
に示したように、偏向ヨークの装着されるファンネル１
０３のヨーク部１１０をネック１０４側からパネル１０
２方向に円形から次第にほぼ矩形状に変化する形状にし
たものが示されている。

【００１２】このように偏向ヨークの装着されるヨーク
部１１０を角錐状に形成すると、偏向ヨークの長軸（水
平軸：Ｈ軸）および短軸（垂直軸：Ｖ軸）方向の径も小
さくできるため、偏向ヨークの水平、垂直偏向コイルを
電子ビームに近づけて、効率良く偏向し偏向電力を低減
することができる。しかしこのような陰極線管は、偏向
電力を効果的に低減するため、ヨーク部を矩形に近づけ
るほど、偏平化によって生じるガラスの歪みにより真空
外囲器の耐気圧強度が低下し、安全性が損なわれる。

【００１３】また、現在は外光の映り込みや画像の見易
さ等が強く要求されているため、パネルのフラッ卜化が
必須となっているが、陰極線管のパネル面をフラット化
すると真空強度が劣化するため、従来の用いられたヨー
ク部を角錐状としたファンネルをそのまま用いても、安
全上必要なバルブ強度を確保できない。従来はこのよう
な理由から、偏向電力を十分に低減するほどのヨーク部
矩形化が出来ないか、あるいは平坦なパネルに適用出来
ないほど大気圧強度が弱いといった問題があった。

【００１４】ここで前述したヨーク部を角錐化する技術
について出願人は１９７０年頃、偏向角１１０度／ネッ
ク径３６．５ｍｍでパネル対角径が１８”、２０”、２
２”、２６”、偏向角１１０度／ネック径２９．１ｍｍ
で１６”、２０”の２つのシリーズを量産した。当時
は、パネル外面はほぼ球面でパネル外面の曲率半径が、
スクリーン有効径の約１．７倍である１Ｒ管と称するも
のに適用したものであった。しかし、パネル外面形状が
スクリーン有効径の２倍以上の陰極線管については、ヨ
ーク部形状との関連がバルブ強度との関係で不明であっ
た。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記のように近年、陰
極線管の偏向電力および漏洩磁界の低滅が求められてい
るが、これをＨＤＴＶやＰＣなどのＯＡ機器に要求され
る高輝度化、高周波偏向化を満足させながら行うことは
極めて困難である。従来、その偏向電力を低減する構造
として、偏向ヨークの装着されるヨーク部にネック側か
らパネル方向に円形から次第にほぼ矩形状に変化する角
錐状のヨーク部を形成したものが提案されている。しか
しながら、従来は十分な大気圧強度と十分な偏向電力低
減を両立させる真空外囲器を製作することは困難であっ
た。

【００１６】この発明は、前記問題点を解決するために
なされたものであり、ヨーク部を角錐化しても、真空外
囲器の耐気圧強度を十分に確保でき、偏向電力を有効に
低滅して、高輝度化や高周波偏向の要求を満たす陰極線
管装置を構成することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、管軸を通り互
いに直交する水平軸および垂直軸を有するほぼ矩形状の
蛍光体スクリーンが内面に形成されたほぼ矩形状のパネ
ル部と、ほぼ円筒形状のネック部と、前記ネック部とパ
ネル部との間に連接され、パネル部側に位置した第１の
部分とネック部側に位置した略角錐状の第２の部分とを
有したファンネルと、が管軸に沿って並んで形成された
ガラスからなる真空外囲器と、前記ネック部内に配置さ
れ、前記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを出射す
る電子銃と、前記ファンネルの第２の部分から前記ネッ
ク部にかけて前記真空外囲器の外面に配置され、前記電
子銃から放出された電子ビームを偏向し前記蛍光体スク
リーンを走査する偏向コイルを有する偏向ヨークと、を
備え、前記管軸に沿って前記蛍光体スクリーン側を正方
向とする管軸座標ｚをとり、前記管軸を含みこの管軸に
平行なある平面で前記真空外囲器を破断した時の前記管
軸と前記ファンネルの外面との距離をｒ（ｚ）とした場
合、前記ファンネルの第２の部分は、前記ｒ（ｚ）を前
記管軸座標ｚで２階微分すると正の値となるような前記
管軸側に凸となる形状を有し、前記第２の部分と前記第
１の部分との境界位置を前記ｒ（ｚ）の前記管軸座標ｚ
に対する２階微分値が零となる変曲点とするとき、前記
第２の部分の前記偏向ヨークが配置された領域における
前記管軸に垂直な少なくとも１つの断面は、前記水平軸
と垂直軸との間の部分で前記管軸との間の距離ｒが最大
となる非円形状を有し、前記管軸を含むある平面で破断
した前記真空外囲器の断面において、前記第２の部分と
第１の部分との境界の前記管軸座標は、前記偏向コイル
の前記蛍光体スクリーン側端の管軸座標から１７ｍｍ以
内に位置していることを特徴とする極線管装置を得るも
のである。

【００１８】

【００１９】さらに、本発明は、前記略矩形状スクリー
ンの対角軸と管軸の前記スクリーンより前記電子銃側の
点を結ぶ直線が管軸となす角度が、陰極線管装置の偏向
角の１／２であるような管軸上の点を偏向基準位置とす
るとき、前記少なくともある管軸に平行な断面におい
て、前記ヨーク部のスクリーン側端管軸座標が、上記偏
向基準位置より３７ｍｍ以内であるように構成すること
が好ましい。

【００２０】また、前記ヨーク部のスクリーン側端近傍
の全ての管軸に垂直な断面において、断面の水平軸、垂
直軸、上記スクリーン対角軸方向の径をそれぞれＬＡ、
ＳＡ、ＤＡとするとき、ＤＡ＞ＬＡまたはＤＡ＞ＳＡとなるように構成することが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１乃至図７に示すように、陰極
線管例えばカラー受像管は、略矩形状の蛍光体スクリー
ンを内面に有する略矩形状のパネル部１２、このパネル
部に連接された漏斗状のフアンネル部１３およびこのフ
ァンネル部に連接された円筒状のネック部１５を管軸に
沿って形成したガラス真空外囲器１０を有する。

【００２２】また、前記ネック側から前記ファンネル側
にかけて偏向コイルをフレームで一体とした偏向ヨーク
２０が装着されており、前記ファンネル部１３は前記パ
ネル部１２側の径大の第１の部分３２とネック部１５側
の偏向ヨーク２０が装着される略角錐状の第２の部分３
３とからなり、この第２の部分はいわゆるヨーク部であ
る。

【００２３】蛍光体スクリーン１７は、青、緑、赤に発
光するドット状またはストライプ状の３色蛍光体層１７
Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂからり、この蛍光体スクリーンに対
向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成され
たシャドウマスク１９が配置されている。ネック部内に
は３電子ビームを放出する電子銃１８が配設されてお
り、電子ビーム２２を偏向ヨークの発生する水平、垂直
偏向磁界により水平、垂直方向に偏向し、シャドウマス
ク１９を介して蛍光体スクリーン１７を水平、垂直走査
することにより、カラー画像を表示する。

【００２４】発明者らはファンネル部１３の第２の部分
３３と偏向ヨークとを角錐化した場合の偏向特性、真空
応力の考察と種々の実験により偏向電力と強度を両立す
る最適形状を見いだした。

【００２５】図３に角錐化した第２の部分（以下ヨーク
部という）３３の管軸に垂直な断面を示す。

【００２６】断面においてスクリーンの水平軸Ｈ、垂直
軸Ｖ、ヨーク部断面の対角軸Ｄ方向でそれぞれ管軸ｚか
らヨーク部外面までの距離をＬＡ、ＳＡ、ＤＡとする
と、角錐状ヨーク部ではＬＡおよびＳＡがＤＡより小さ
くなり、その分だけ円錐状ヨーク部に対して水平、垂直
軸近傍の偏向コイルを電子ビームに近づけて偏向電力を
低減することができる。ここで最大径となる断面の対角
軸距離ＤＡはスクリーンの対角軸方向であるが、厳密に
一致しないこともある。

【００２７】上述の３軸以外の形状は、水平軸上に中心
を持ち半径Ｒｈの円弧と垂直軸上に中心を持ち半径Ｒｖ
の円弧と対角軸上近傍に中心を持ち半径Ｒｄの円弧でつ
ないだ形状とする。その他に種々の数式を用いて略矩形
状の断面を作ってもよい。ここでＲｄの円弧の中心は概
ねスクリーンの対角軸近傍であるが、一致しないことも
ある。

【００２８】ヨーク部外面を矩形状に近づけるほど、真
空外囲器としての強度は劣化し、偏向電力が低減するこ
とは前に述べた。そこで矩形度を表す指標として（ＬＡ＋ＳＡ）／（２＊ＤＡ）・・・（１）を設定する。

【００２９】通常の円錐状ヨーク部であればＬＡ、ＳＡ
はＤＡに等しいから上記値は１である。ヨーク部を角錐
化する場合、ＤＡは最外電子ビームとの余白確保からほ
ぼ一定であるが、ＬＡ、ＳＡは小さくなり、上記値は小
さくなる。完全に角錐化した場合は長辺Ｌ、短辺Ｓの矩
形となり、矩形状のアスペクト比をＭ：Ｎとすると（Ｍ＋Ｎ）／（２＊（Ｍ２＋Ｎ２））^1/2・・・（２）となる。

【００３０】上記指標は、水平、垂直方向ヨーク部外径
縮小分を合わせた形であるが、シミュレーション解析結
果では水平方向のみを矩形化した場合でも垂直方向のみ
を矩形化した場合でもほぼ同様の偏向電力低減効果があ
り、ＬＡ、ＳＡのいずれかを重視すべき必要は無く、上
記指標で問題は無い。

【００３１】また、管軸位置の違いによるヨーク部矩形
化の効果も解析し、結果として図４に示すように偏向基
準位置（通常リファレンスラインと称する）２５から偏
向ヨークスクリーン側端（偏向コイル端）２１の領域の
矩形化が重要であることを見出した。

【００３２】ここで偏向基準位置とは、図５（ａ）、
（ｂ）に示すように管軸を挟んだスクリーン対角両端１
７ｄから管軸Ｚのある点Ｏに直線を結んだ場合に２直線
が成す角度が陰極線管装置規定の最大偏向角θであるよ
うな管軸上位置で、偏向の中心となる点である。

【００３３】図４は、ヨーク部ネック側の偏向コイル２
０Ａを斜線領域２０Ｂのように電子ビームに近づけた時
のスクリーン対角端１７ｄへ照射する電子ビーム軌道２
２の変化を示したものである。この場合、偏向磁界が偏
向基準位置２５よりネック側で強まるため電子ビームが
早く偏向され軌道２２Ａのようにヨーク部内壁に衝突す
る。逆に偏向基準位置２５よりスクリーン１７側で偏向
コイルを電子ビーム２２に近づければ、電子ビーム軌道
２２とヨーク部内壁の余裕が増えることになり、その分
だけ偏向ヨークネック側を延長して更に偏向電力を低減
することができる。

【００３４】また、ネック径の異なる陰極線管装置にお
いてもヨーク部形状の差は概ね偏向基準位置２５までで
あり、それよりスクリーン側のヨーク部形状はほぼ同一
となるため、解析結果は概ね同一である。

【００３５】まずは偏向電力の低減効果について説明す
る。

【００３６】図６は、上記矩形度の指標値に対する偏向
電力の低減度合いを示したものである。ここでは偏向ヨ
ークの仕様を固定し、ヨーク部が矩形化された分だけ偏
向コイル、コアを近づけて計算した。偏向電力について
は、水平偏向電力を用いた。

【００３７】図より指標値が概ね０．８６より小さくな
ると急激に軽滅効果が現れ、円錐状ヨーク部に対して１
０〜３０％の電力削減となる。逆に０．８６以上であれ
ば軽減効果は１０％以下に過ぎなくなる。前述した従来
の１Ｒ角形ヨーク部管では、２９．１ｍｍシリーズで上
記指標値が０．８４となるが、３６．５ｍｍシリーズで
は０．８８である。

【００３８】このように偏向電力はヨーク部を角錐化す
ればするほど低減効果が向上する。

【００３９】次に真空外囲器の強度について説明する。

【００４０】円錐状のヨーク部では、管軸に垂直な断面
が円形なため角錐化した時のような歪みや応カは発生せ
ず、特に強度の問題は起こらない。図２に示したような
外力Ｆによる変形１１７、それに伴う応力σV 、σH 、
σP の発生による強度劣化は角錐化したヨーク部に特有
の問題である。

【００４１】従来の１Ｒ角形ヨーク部管の場合では、角
錐化の度合いが足らず前述した偏向電力低減効果が十分
でないか、あるいはヨーク部の対角軸近傍の真空応力が
高くパネル外面曲率半径がスクリーン有効径の２倍以上
であるフラットなパネルに対して十分な強度を確保する
ことが出来なかった。

【００４２】角錐状ヨーク部を計算と実測を用いて解析
した結果、上記矩形度の指標値を一定とした場合、ヨー
ク部の最大応力はスクリーン側ほど劣化することが判っ
た。これは簡単にはスクリーン側であるほどヨーク部径
が大きく矩形断面の辺長が長くなるため大気圧による歪
みを受けやすいことによる。したがって、角錐化したヨ
ーク部では偏向ヨークが装着される必要最小限の領域の
み大きく矩形化すべきである。

【００４３】ここでファンネル形状について説明する。
図７は、陰極線管装置の真空外囲器を対角軸方向に管軸
を含む面で切った断面図である。

【００４４】ガラス真空外囲器がパネル部１２と、パネ
ル部１２に連接部３１で連接するファンネル部１３と、
ファンネル部１３に連接部２４で連接するネック部１５
で構成されている。フアンネル部１３の径小部はスクリ
ーン対角端１７ｄに向かう電子ビーム軌道２２に沿った
形状を成し、これをヨーク部３３と称する。

【００４５】電子ビーム軌道２２は、広い範囲で偏向磁
界により偏向されるため、なだらかな曲線を描く。この
ため、電子ビーム軌道２２に沿ったヨーク部３３もファ
ンネル径ｒ（ｚ）を管軸ｚで２階微分した値が正となる
ような管軸側に凸となる裾拡がりな形状を有する。一般
的にはヨーク部３３の形状は例えば円Ｃ１のようにフア
ンネルの外側に中心を持つ円弧を用いて表すことができ
る。

【００４６】ヨーク部（ファンネル部の第２の部分）３
３からパネル１２までの間のファンネル部１３の他の部
分（第１の部分）３２は、通常は真空応力を軽減するよ
うに膨らんだ形状、すなわちファンネル径ｒ（ｚ）を管
軸ｚで２階微分した値が負となるような管軸側に対して
凹となる裾しぼみ形状を有する。ヨーク部を除くフアン
ネル部は例えば円Ｃ２のようにファンネルの内側に中心
を持つ円弧を用いて表すことができる。ヨーク部３３の
スクリーン側端（第１の部分３２との境界）は電子ビー
ム軌道２２に沿わなくなる位置、すなわち上記２階微分
が零となる変曲点位置３０とする。

【００４７】従来の円錐状ヨーク部では特に強度的な問
題が生じないことから、変曲点位置は偏向基準位置２５
からスクリーン側へ４０ｍｍから４５ｍｍあたりにあっ
た。また、偏向ヨークのスクリーン端位置は、偏向基準
位置からスクリーン側へ１５ｍｍから２５ｍｍあたりに
あつた。

【００４８】これは、主に偏向ヨークの磁路長のばらつ
きに対応する余裕の確保と、偏向ヨークのスクリーン側
から挿入して偏向ヨークを固定するくさびのスペース確
保によるためである。従来の１Ｒ角形ヨーク部管におい
ても、同様の理由から変曲点位置３０は偏向基準位置か
ら約４２ｍｍに位置していた。

【００４９】発明者等は上記変曲点をネック側へ移動さ
せる検討を計算と実測で行った。下表は、２つのバルブ
について変曲点をネック側へ移動した場合の真空応力の
データである。数値は実測値であるが、計算値もほぼ同
じ値を示す。タイプＡは偏向角９０度／ネック径２９．
１ｍｍ、タイプＢは偏向角１００度／ネック径２９．１
ｍｍである。変曲点は、偏向基準位置からの対角軸方向
の変曲点までの距離を示す。従来の円錐状ヨーク部の変
曲点距離は約４０〜４５ｍｍである。最大真空応力はヨ
ーク部全域での最大値で、スクリーン側に近い対角軸外
面となる。各タイプ毎に矩形度の指標値は同一である。

【００５０】変曲点の設定に当たっては、事前にシミュ
レーションと実測により偏向電力を最適化した場合の偏
向ヨークスクリーン端位置（偏向コイルの最もスクリー
ン側となる位置）２１を決定した。偏向ヨークスクリー
ン端位置はタイプＡで偏向基準位置から約２１ｍｍ、タ
イプＢで約１９ｍｍであった。下表の変曲点は、この偏
向ヨークスクリーン端位置よりスクリーン側に設定し
た。

【００５１】下表より、変曲点をネック側に移動するほ
ど急激に真空応力が緩和された。バルブ強度は下表で真
空応力最大が１２００ｐｓｉ以下であれば使用可能であ
るが、実際の商品設計にあたっては、より強度面の安全
を確保するため変曲点距離は小さいタイプを選択した。
ここでタイプＡでは変曲点が３７ｍｍであるが、水平、
垂直軸方向断面における変曲点はともに３２ｍｍとなっ
ている。

【００５２】タイプＡタイプＢ変曲点真空応力最大変曲点真空応力最大４３ｍｍ１２７０ｐｓｉ３５ｍｍ１１６０ｐｓｉ３７ｍｍ１１７０ｐｓｉ２９ｍｍ１０００ｐｓｉこのように変曲点位置をネック側に移動することによ
り、角錐化したヨーク部を有する陰極線管装置の強度を
向上することができ、偏向電力の低減とバルブ強度確保
を両立することができる。

【００５３】シミュレーシヨン解析の結果、偏向角９０
〜１１０度、ネック径２２．５〜３６．５ｍｍの範囲で
偏向電力が最適となる偏向ヨーク２０のスクリーン端２
１の位置は、偏向基準位置２５から１０〜３０ｍｍであ
るため、具体的には、変曲点位置３０を偏向ヨーク２０
のスクリーン側端２１から１７ｍｍ以内とするか、ある
いは偏向基準位置から３７ｍｍ以内に設定することで、
より優れた角錐型ヨーク装着部を有する陰極線管を提供
することができる。

【００５４】この時、ヨーク部よりスクリーン側では応
力を緩和するため矩形度をやや弱める、具体的には水
平、垂直軸方向の変曲点位置を対角軸方向の変曲点位置
よりスクリーン側に設置することがバルブ強度向上に有
効である。

【００５５】

【実施例】（実施例１）図８に本発明の実施例１の概略
図を示す。ここで１３ｄ、１３ｈ、１３ｖは、管軸を含
み管軸に平行な対角軸、水平軸、垂直軸方向のファンネ
ル部断面外面カーブである。実施例１では、ネック径２
９．１ｍｍ、偏向角９０゜の陰極線管装置について本発
明を盛り込んだ。すなわち、各断面における変曲点３０
ｄ、３０ｈ、３０ｖの管軸座標をそれぞれ偏向基準位置
２５から３７ｍｍ、３２ｍｍ、３２ｍｍとし、真空応力
最大を１１７０ｐｓｉまで低減した。

【００５６】このとき、偏向ヨーク２０の偏向コイルス
クリーン側端２１の管軸座標は偏向基準位置から２１ｍ
ｍである。

【００５７】偏向基準位置で管軸に垂直な断面でのＤ
Ａ、ＬＡ、ＳＡは、ＤＡ＝２８．４ｍｍ、ＬＡ＝２５．２ｍｍ、ＳＡ＝２
１．０ｍｍで、上述の矩形度の指標値は０．８１、偏向電力は円錐
状ヨーク部比較で約２５％低減された。

【００５８】また、従来の１Ｒヨーク部管では、図９に
示すようにヨーク部のスクリーン端３０すなわち第１の
部分との境界近傍で管軸に垂直な断面が半径ｒＲの円と
なる領域を有していた。これは１つには製造時に使用す
るジグ等の共通化のためにヨーク部を除くファンネル部
形状を概略円錐状ヨーク部を持つ従来管と同等としたこ
とによるが、解析の結果、水平軸、垂直軸のヨーク部ス
クリーン側領域（斜線部Ａ）が管軸に対して垂直な方向
に立ってしまうため、爆縮時にパネル側に飛び出す危険
性があることが判明した。

【００５９】よって、実施例１ではヨーク部からファン
ネル部に至る全ての領域で断面が円にならない形状、す
なわち偏向基準位置よりスクリーン側の管軸に垂直なフ
アンネル断面においてＤＡ＞ＬＡまたはＤＡ＞ＳＡとした。

【００６０】（実施例２）実施例２では、ネック径２９．１ｍｍ、偏向角１００゜
の陰極線管装置について本発明を盛り込んだ。すなわ
ち、各断面における変曲点３０ｄ、３０ｈ、３０ｖの管
軸座標をそれぞれ偏向基準位置２５から２９ｍｍ、３１
ｍｍ、３４ｍｍとし、真空外囲器の真空応力最大値を１
０００ｐｓｉまで低減した。

【００６１】このとき、偏向ヨークの偏向コイルスクリ
ーン側端の管軸座標は偏向基準位置から１９ｍｍであ
る。

【００６２】偏向基準位置で管軸に垂直な断面でのＤ
Ａ、ＬＡ、ＳＡは、ＤＡ＝２９．９ｍｍ、ＬＡ＝２６．
７ｍｍ、ＳＡ＝２２．３ｍｍで、上述の矩形度の指標値
は０．８２、偏向電力は円錐状ヨーク部比較で約２２％
低減された。

【００６３】実施例２においてもヨーク部からファンネ
ル部に至る全ての領域で断面が円にならない形状、すな
わち偏向基準位置よりスクリーン側の管軸に垂直なファ
ンネル断面においてＤＡ＞ＬＡまたはＤＡ＞ＳＡとした。

【００６４】

【発明の効果】本発明によるファンネル部形状構成によ
り、ヨーク部を角錐化しても真空外囲器の耐気圧強度を
十分に確保でき、かつ偏向電力を有効に低減して、高輝
度化や高周波偏向の要求を満たす陰極線管装置とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のカラー受像管の構成を
示す一部切欠斜視図である。

【図２】外力によりヨーク部に生じるストレスを説明す
るための略図である。

【図３】管軸に垂直なヨーク部の外形の横断面略図であ
る。

【図４】陰極線管装置対角軸に沿った断面略図で上半分
を示す図である。

【図５】偏向中心の位置を説明するためのもので、
（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図６】ヨーク部形状と偏向電力との関係を示す曲線図
である。

【図７】管軸を含み管軸に平行な陰極線管装置の断面図
で、ファンネル形状を説明する図である。

【図８】この発明の一実施例である陰極線管装置の管軸
を含み管軸に平行な水平軸、垂直軸、対角軸方向断面形
状を示す図である。

【図９】従来のカラー受像管の管軸を含み管軸に平行な
水平軸、垂直軸、対角軸方向断面形状を示す図である。

【図１０】ネック径とファンネルのネック側径小部の径
を小さくした場合に生ずる問題を説明するための図で、
（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図１１】従来のカラー受像管の外囲器の形状を説明す
るための図で、（ａ）は管軸に沿う断面図、（ｂ）乃至
（ｆ）は（ａ）のＢ−Ｂ〜Ｆ−Ｆ線の断面図である。

【符号の説明】

１０：真空外囲器１２：パネル部１３：ファンネル部１
５：ネック部１７：蛍光体スクリーン１８：電子銃１
９：シャドウマスク２０：偏向ヨーク２１：偏向ヨーク
スクリーン側端２２：２２：電子ビーム２３：変曲点
２４：連接部２５：偏向基準位置３０：変曲点位置（境
界）３２：ファンネル部の第１の部分３３：ヨーク部
（ファンネル部の第２の部分）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/86

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管軸を通り互いに直交する水平軸および
垂直軸を有するほぼ矩形状の蛍光体スクリーンが内面に
形成されたほぼ矩形状のパネル部と、ほぼ円筒形状のネ
ック部と、前記ネック部とパネル部との間に連接され、
パネル部側に位置した第１の部分とネック部側に位置し
た略角錐状の第２の部分とを有したファンネルと、が管
軸に沿って並んで形成されたガラスからなる真空外囲器
と、前記ネック部内に配置され、前記蛍光体スクリーンに向
けて電子ビームを出射する電子銃と、前記ファンネルの第２の部分から前記ネック部にかけて
前記真空外囲器の外面に配置され、前記電子銃から放出
された電子ビームを偏向し前記蛍光体スクリーンを走査
する偏向コイルを有する偏向ヨークと、を備え、前記管軸に沿って前記蛍光体スクリーン側を正方向とす
る管軸座標ｚをとり、前記管軸を含みこの管軸に平行な
ある平面で前記真空外囲器を破断した時の前記管軸と前
記ファンネルの外面との距離をｒ（ｚ）とした場合、前
記ファンネルの第２の部分は、前記ｒ（ｚ）を前記管軸
座標ｚで２階微分すると正の値となるような前記管軸側
に凸となる形状を有し、前記第２の部分と前記第１の部
分との境界位置を前記ｒ（ｚ）の前記管軸座標ｚに対す
る２階微分値が零となる変曲点とするとき、前記第２の部分の前記偏向ヨークが配置された領域にお
ける前記管軸に垂直な少なくとも１つの断面は、前記水
平軸と垂直軸との間の部分で前記管軸との間の距離ｒが
最大となる非円形状を有し、前記管軸を含むある平面で破断した前記真空外囲器の断
面において、前記第２の部分と第１の部分との境界の前
記管軸座標は、前記偏向コイルの前記蛍光体スクリーン
側端の管軸座標から１７ｍｍ以内に位置していることを
特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】前記蛍光体スクリーンの対角軸方向の一
端と、前記蛍光体スクリーンおよび電子銃の間で前記管
軸と、を結んだ直線が、前記管軸となす角度が陰極線管
の最大偏向角の１／２となる管軸上の点を偏向基準位置
とするとき、前記第２の部分と第１の部分との境界の前
記管軸座標は、前記偏向基準位置の管軸座標から３７ｍ
ｍ以内にあることを特徴とする請求項１に記載の陰極線
管装置。
【請求項３】前記蛍光体スクリーンの対角軸方向の一
端と、前記蛍光体スクリーンおよび電子銃の間で前記管
軸と、を結んだ直線が、前記管軸となす角度が陰極線管
の最大偏向角の１／２となる管軸上の点を偏向基準位置
とするとき、前記真空外囲器の内、前記偏向基準位置から前記第２の
部分と第１の部分との境界までの領域における前記管軸
に垂直な全ての断面において、前記断面の水平軸方向、
垂直軸方向、前記蛍光体スクリーン対角軸方向に沿った
径をそれぞれＬＡ、ＳＡ、ＤＡとした時、前記全ての断
面はＤＡ＞ＬＡまたはＤＡ＞ＳＡの関係を有しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。
【請求項４】管軸を通り互いに直交する水平軸および
垂直軸を有するほぼ矩形状の蛍光体スクリーンが内面に
形成されたほぼ矩形状のパネル部と、ほぼ円筒形状のネ
ック部と、前記ネック部とパネル部との間に連接され、
パネル部側に位置した第１の部分とネック部側に位置し
た略角錐状の第２の部分とを有したファンネルと、が管
軸に沿って並んで形成されたガラスからなる真空外囲器
と、前記ネック部内に配置され、前記蛍光体スクリーンに向
けて電子ビームを出射する電子銃と、前記ファンネルの第２の部分から前記ネック部にかけて
前記真空外囲器の外面に配置され、前記電子銃から放出
された電子ビームを偏向し前記蛍光体スクリーンを走査
する偏向コイルを有する偏向ヨークと、を備え、前記管軸に沿って前記蛍光体スクリーン側を正方向とす
る管軸座標ｚをとり、前記管軸を含みこの管軸に平行な
ある平面で前記真空外囲器を破断した時の前記管軸と前
記ファンネルの外面との距離をｒ（ｚ）とした場合、前
記ファンネルの第２の部分は、前記ｒ（ｚ）を前記管軸
座標ｚで２階微分すると正の値となるような前記管軸側
に凸となる形状を有し、前記第２の部分と前記第１の部
分との境界位置を前記ｒ（ｚ）の前記管軸座標ｚに対す
る２階微分値が零となる変曲点とするとき、前記ファン
ネルの水平軸方向および垂直軸方向の断面における変曲
点が、前記ファンネルの対角軸方向の断面における変曲
点より前記蛍光体スクリーン側に近く位置していること
を特徴とする陰極線管装置。