JP3376274B2 - 陰極線管装置 - Google Patents
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- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【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。
などの陰極線管に係り、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】陰極線管例えばカラー受像管は、表示部
がほぼ矩形状のガラス製パネル、このパネルに連接され
た漏斗状のガラス製ファンネルおよびこのファンネルに
連接された円筒状のガラス製ネックからなる真空外囲器
を有する。また、上記ネック側から上記ファンネル側に
かけて偏向ヨークが装着されており、上記ファンネルは
上記ネックとの連接部から上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。
がほぼ矩形状のガラス製パネル、このパネルに連接され
た漏斗状のガラス製ファンネルおよびこのファンネルに
連接された円筒状のガラス製ネックからなる真空外囲器
を有する。また、上記ネック側から上記ファンネル側に
かけて偏向ヨークが装着されており、上記ファンネルは
上記ネックとの連接部から上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。
【０００３】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。
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。
【０００４】このようなカラー受像管において、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。
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。
【０００５】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、陰極線管装置の消費電力
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 Definitio
n ）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。
クが大きな電力消費源であり、陰極線管装置の消費電力
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 Definitio
n ）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。
【０００６】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、偏向ヨークか
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
−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。
対応するＰＣなどのＯＡ機器については、偏向ヨークか
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
−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。
【０００７】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。
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。
【０００８】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面に接近して通過す
るため、ネック径やヨーク部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の対角部に向か
う電子ビームがヨーク部内壁に衝突し、蛍光体スクリー
ン上に電子ビームの衝突しない部分ができる。したがっ
て、従来の陰極線管では、ネック径やヨーク部外径を小
さくして、偏向電力を低減させることが困難である。ま
た、ヨーク部内壁に電子ビ一ムが衝突し続けると、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。
偏向ヨークの装着されるヨーク部内面に接近して通過す
るため、ネック径やヨーク部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の対角部に向か
う電子ビームがヨーク部内壁に衝突し、蛍光体スクリー
ン上に電子ビームの衝突しない部分ができる。したがっ
て、従来の陰極線管では、ネック径やヨーク部外径を小
さくして、偏向電力を低減させることが困難である。ま
た、ヨーク部内壁に電子ビ一ムが衝突し続けると、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。
【０００９】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（ＵＳＰ３，７３１，１２
９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５に示す陰極線管１１３について、そのＢ
−Ｂ乃至Ｆ−Ｆ断面を同（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１０３のヨーク
部１１０をネック１０４側からパネル１０２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。
公昭４８−３４３４９号公報（ＵＳＰ３，７３１，１２
９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５に示す陰極線管１１３について、そのＢ
−Ｂ乃至Ｆ−Ｆ断面を同（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１０３のヨーク
部１１０をネック１０４側からパネル１０２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。
【００１０】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。
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。
【００１１】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、パネルのフラット化が
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。
さ等が強く要求されているため、パネルのフラット化が
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。
【００１２】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、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。
分に低減するほどのヨーク部矩形化が出来ない、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。
【００１３】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、
スクリーン対角有効径の約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（以下、１Ｒ角型ヨーク
部管と称する）。しかし、パネル外面形状がスクリーン
対角有効径の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。
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、
スクリーン対角有効径の約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（以下、１Ｒ角型ヨーク
部管と称する）。しかし、パネル外面形状がスクリーン
対角有効径の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。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように近年、陰
極線管装置の偏向電力および漏洩磁界の低減が求められ
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一ク部にネック側か
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、従来は十分な耐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。
極線管装置の偏向電力および漏洩磁界の低減が求められ
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一ク部にネック側か
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、従来は十分な耐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。
【００１５】この発明は、上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、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
極線管装置を構成することを目的とする。
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、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
極線管装置を構成することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、陰極線管外囲器のファンネルとくにヨーク
部形状に着目したものである。ファンネル部は真空外囲
器の一部を構成し、内面に蛍光体スクリーンを有するパ
ネル部と、内部に電子銃を有するネック部との間にあっ
てこれらを連接する外囲器部分であり、パネル部側の径
大ファンネル部（第１の部分）とネック部側の径小の略
角錐状のヨーク部（第２の部分）で構成される。
するために、陰極線管外囲器のファンネルとくにヨーク
部形状に着目したものである。ファンネル部は真空外囲
器の一部を構成し、内面に蛍光体スクリーンを有するパ
ネル部と、内部に電子銃を有するネック部との間にあっ
てこれらを連接する外囲器部分であり、パネル部側の径
大ファンネル部（第１の部分）とネック部側の径小の略
角錐状のヨーク部（第２の部分）で構成される。
【００１７】本発明は、ヨーク部の管軸に垂直な少なく
とも１つの断面の外面形状をスクリーンの垂直軸方向お
よび水平軸方向の間に最大となるヨーク部外径を有する
非円形状とし、垂直方向ヨーク部外径をＳＡ、水平方向
ヨーク部外径をＬＡ、最大ヨーク部外径をＤＡとし、上
記非円形状に関し矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２＊ＤＡ） とするとき、前記偏向基準位置における前記指標値をα
0 、前記ヨーク部全域における前記指標値の最小値をα
min とするとき、 ０．００≦（α0 −αmin ）≦０．０４ となるように構成する。
とも１つの断面の外面形状をスクリーンの垂直軸方向お
よび水平軸方向の間に最大となるヨーク部外径を有する
非円形状とし、垂直方向ヨーク部外径をＳＡ、水平方向
ヨーク部外径をＬＡ、最大ヨーク部外径をＤＡとし、上
記非円形状に関し矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２＊ＤＡ） とするとき、前記偏向基準位置における前記指標値をα
0 、前記ヨーク部全域における前記指標値の最小値をα
min とするとき、 ０．００≦（α0 −αmin ）≦０．０４ となるように構成する。
【００１８】また、前記ヨーク部の偏向基準位置からヨ
ーク部スクリーン側端における任意の矩形程度の指標値
をαs としたとき、前記偏向基準位置の矩形程度の指標
値α0 に対して、 −０．０４≦ （α0 −αs ）≦０．０４ になるようにヨーク部を構成する。
ーク部スクリーン側端における任意の矩形程度の指標値
をαs としたとき、前記偏向基準位置の矩形程度の指標
値α0 に対して、 −０．０４≦ （α0 −αs ）≦０．０４ になるようにヨーク部を構成する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図２に管軸に垂直な断面のヨーク
部外面形状を示す。断面において管軸からスクリーンの
水平方向の軸、垂直方向の軸、対角方向の軸でそれぞれ
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、結果として水平、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出来る。ここ
で最大径となる対角軸距離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。
部外面形状を示す。断面において管軸からスクリーンの
水平方向の軸、垂直方向の軸、対角方向の軸でそれぞれ
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、結果として水平、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出来る。ここ
で最大径となる対角軸距離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。
【００２０】上述の３軸以外の形状は、図３のように水
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。尚、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。
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。尚、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。
【００２１】ここで図２に示すようなヨーク部外面の断
面形状に関して、垂直軸方向ヨーク部外径をＳＡ、水平
軸方向ヨーク部外径をＬＡ、対角軸方向（最大）ヨーク
部外径をＤＡとしたとき、矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２＊ＤＡ） とする。
面形状に関して、垂直軸方向ヨーク部外径をＳＡ、水平
軸方向ヨーク部外径をＬＡ、対角軸方向（最大）ヨーク
部外径をＤＡとしたとき、矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２＊ＤＡ） とする。
【００２２】従来の１Ｒ角形ヨーク部管において矩形程
度を表す指標値αは、ネック部との連接位置でα＝１．
０（円形状）であり、ここからスクリーン側に向かって
徐々に減少していき、ヨーク部のスクリーン側端近傍で
αは最小となり、ここから急激に増加しヨーク部スクリ
ーン端でα＝１．０となるようにヨーク部を構成してい
た。
度を表す指標値αは、ネック部との連接位置でα＝１．
０（円形状）であり、ここからスクリーン側に向かって
徐々に減少していき、ヨーク部のスクリーン側端近傍で
αは最小となり、ここから急激に増加しヨーク部スクリ
ーン端でα＝１．０となるようにヨーク部を構成してい
た。
【００２３】しかし、パネル外面形状がパネルの対角有
効径の２倍以上の平坦さとなっている陰極線管に、１Ｒ
角形ヨーク部管で用いられたヨーク部をそのまま用いて
も安全上必要な外囲器強度を確保できない。なお平坦さ
は、図１に示すようにパネル中央１２ａからパネル対角
端１２ｂでの管軸Ｚ方向のネック部側への落差ｄをもと
に円近似してパネル外面の平坦度で表す。
効径の２倍以上の平坦さとなっている陰極線管に、１Ｒ
角形ヨーク部管で用いられたヨーク部をそのまま用いて
も安全上必要な外囲器強度を確保できない。なお平坦さ
は、図１に示すようにパネル中央１２ａからパネル対角
端１２ｂでの管軸Ｚ方向のネック部側への落差ｄをもと
に円近似してパネル外面の平坦度で表す。
【００２４】これは図４に示すように大気圧荷重Ｆによ
りフラットなヨーク部水平軸近傍１１５および垂直軸近
傍１１６が図中破線１１７で示す方向に歪むため、ヨー
ク部水平軸および垂直軸外面で圧縮応力σho、σvoが生
じる。そして、ヨーク部対角軸１１８近傍外面では大き
な引張応カσdoが発生するため、このヨーク部対角軸１
１８近傍が起点となり亀裂が入り爆縮が起こりやすくな
るためである。
りフラットなヨーク部水平軸近傍１１５および垂直軸近
傍１１６が図中破線１１７で示す方向に歪むため、ヨー
ク部水平軸および垂直軸外面で圧縮応力σho、σvoが生
じる。そして、ヨーク部対角軸１１８近傍外面では大き
な引張応カσdoが発生するため、このヨーク部対角軸１
１８近傍が起点となり亀裂が入り爆縮が起こりやすくな
るためである。
【００２５】また、陰極線管のヨーク部はネック部から
スクリーン側に向かってヨーク部外径が大きくなってい
るが、ヨーク部外径が大きいほど大気圧荷重Ｆによって
図４の水平軸近傍１１５および垂直軸近傍１１６がより
大きく歪む。そのため、スクリーン対角有効径の２倍以
上の平坦さをもつ陰極線管に角形ヨーク部を適用するに
は、管軸方向のヨーク部長さを出来る限り短縮する必要
がある。しかし、ヨーク部長を短縮してしまうと偏向ヨ
ークの設計自由度が制約されることや、また広角偏向管
では偏向系特性面からみて偏向ヨーク磁路長（管軸方向
長さ）を延長する必要があるため、それに伴いバルブの
ヨーク部も延長しなければならない。単純に角錐状ヨー
ク部をもつ陰極線管のバルブ強度を向上させるために
は、ヨーク部形状を円錐状に戻せばよいが、これは偏向
電力の低減効果を減少させてしまう。
スクリーン側に向かってヨーク部外径が大きくなってい
るが、ヨーク部外径が大きいほど大気圧荷重Ｆによって
図４の水平軸近傍１１５および垂直軸近傍１１６がより
大きく歪む。そのため、スクリーン対角有効径の２倍以
上の平坦さをもつ陰極線管に角形ヨーク部を適用するに
は、管軸方向のヨーク部長さを出来る限り短縮する必要
がある。しかし、ヨーク部長を短縮してしまうと偏向ヨ
ークの設計自由度が制約されることや、また広角偏向管
では偏向系特性面からみて偏向ヨーク磁路長（管軸方向
長さ）を延長する必要があるため、それに伴いバルブの
ヨーク部も延長しなければならない。単純に角錐状ヨー
ク部をもつ陰極線管のバルブ強度を向上させるために
は、ヨーク部形状を円錐状に戻せばよいが、これは偏向
電力の低減効果を減少させてしまう。
【００２６】ここで、本発明者等は種々の実験と検討に
より、偏向電力を低減するためには偏向ヨークの磁性体
コアの内径を縮小することが重要であることがわかっ
た。つまりコアのスクリーン側端部は偏向基準位置（通
常リファレンスラインと称する）の近傍に位置すること
から、偏向基準位置での矩形化が偏向電力低減に有効で
ある。一方、ヨーク部の矩形化により真空応力が増大す
るが、最も応力が大きくなるのはヨーク部のスクリーン
側端近傍であることがわかった。つまり外囲器の強度面
からみた場合ヨーク部のスクリーン側近傍の矩形程度が
重要であり、この位置でαを偏向基準位置のαに対して
極端に小さくすることはできない。したがって現在のパ
ネル外面曲率半径がスクリーン対角径の２倍以上である
フラットなパネルを使用して、角形ヨーク部管のヨーク
部を延長する場合、安全な外囲器強度を確保しつつ偏向
電力の低減効果を有効に得るためには、矩形程度の指標
値を偏向基準位置近傍では十分に小さくし、ここからヨ
ーク部のスクリーン側端部にかけてのａの減少程度を、
従来の１Ｒ角形管よりも小さくなるようにヨーク部を形
成しなければならない。
より、偏向電力を低減するためには偏向ヨークの磁性体
コアの内径を縮小することが重要であることがわかっ
た。つまりコアのスクリーン側端部は偏向基準位置（通
常リファレンスラインと称する）の近傍に位置すること
から、偏向基準位置での矩形化が偏向電力低減に有効で
ある。一方、ヨーク部の矩形化により真空応力が増大す
るが、最も応力が大きくなるのはヨーク部のスクリーン
側端近傍であることがわかった。つまり外囲器の強度面
からみた場合ヨーク部のスクリーン側近傍の矩形程度が
重要であり、この位置でαを偏向基準位置のαに対して
極端に小さくすることはできない。したがって現在のパ
ネル外面曲率半径がスクリーン対角径の２倍以上である
フラットなパネルを使用して、角形ヨーク部管のヨーク
部を延長する場合、安全な外囲器強度を確保しつつ偏向
電力の低減効果を有効に得るためには、矩形程度の指標
値を偏向基準位置近傍では十分に小さくし、ここからヨ
ーク部のスクリーン側端部にかけてのａの減少程度を、
従来の１Ｒ角形管よりも小さくなるようにヨーク部を形
成しなければならない。
【００２７】
【００２８】ここで、偏向基準位置とは図６（ａ）、
（ｂ）に示すように管軸を挟んだスクリーン対角軸１１
ｄから管軸Ｚのある点Ｏに直線を結んだ場合に２直線が
なす角度が陰極線管装置規定の最大偏向角θであるよう
な管軸位置である。
（ｂ）に示すように管軸を挟んだスクリーン対角軸１１
ｄから管軸Ｚのある点Ｏに直線を結んだ場合に２直線が
なす角度が陰極線管装置規定の最大偏向角θであるよう
な管軸位置である。
【００２９】表１には本発明実施例の角形ヨーク部の矩
形程度を示す指標値αをまとめており、α0 は偏向基準
位置におけるヨーク部外面形状の矩形程度の指標値、α
minはヨーク部領域における矩形程度の指標値の最小値
を示している。また、外囲器に発生する真空応力の最大
値とその場合の外囲器強度を同時に示した。ここでネッ
ク形状は円であり、スクリーン側に向かって急激な矩形
化はできないため、αmin は従来の１Ｒ角形ヨーク管と
同様に偏向基準位置よりスクリーン側に位置している。
実施例１では、偏向基準位置でα0 が０．８３と十分に
矩形化されており。αはここからスクリーン側に向かっ
て徐々に減少していき最小値αmin ＝０．７８をとって
おり、この差分（α0 −αmin ）は０．０５である。こ
の場合、最大真空応力は１３５０ｐｓｉで、安全上必要
な外囲器強度を確保するための応力値１２００ｐｓｉを
大きく越えている。
形程度を示す指標値αをまとめており、α0 は偏向基準
位置におけるヨーク部外面形状の矩形程度の指標値、α
minはヨーク部領域における矩形程度の指標値の最小値
を示している。また、外囲器に発生する真空応力の最大
値とその場合の外囲器強度を同時に示した。ここでネッ
ク形状は円であり、スクリーン側に向かって急激な矩形
化はできないため、αmin は従来の１Ｒ角形ヨーク管と
同様に偏向基準位置よりスクリーン側に位置している。
実施例１では、偏向基準位置でα0 が０．８３と十分に
矩形化されており。αはここからスクリーン側に向かっ
て徐々に減少していき最小値αmin ＝０．７８をとって
おり、この差分（α0 −αmin ）は０．０５である。こ
の場合、最大真空応力は１３５０ｐｓｉで、安全上必要
な外囲器強度を確保するための応力値１２００ｐｓｉを
大きく越えている。
【００３０】実施例２では、α0 は実施例１と同様であ
るが、αmin は０．８０として、偏向基準位置からスク
リーン側へ向かいαの減少程度を小さくした。この場
合、差分（α0 −αmin ）＝０．０３となっており最大
真空応力は１１４０ｐｓｉに抑えられ、その結果安全な
外囲器強度は確保することができた。以上により、最大
真空応力を１２００ｐｓｉとするためには（α0 −αmi
n ）は０．０４程度すればよい。
るが、αmin は０．８０として、偏向基準位置からスク
リーン側へ向かいαの減少程度を小さくした。この場
合、差分（α0 −αmin ）＝０．０３となっており最大
真空応力は１１４０ｐｓｉに抑えられ、その結果安全な
外囲器強度は確保することができた。以上により、最大
真空応力を１２００ｐｓｉとするためには（α0 −αmi
n ）は０．０４程度すればよい。
【００３１】なお、従来の１Ｒ角形ヨーク管については
実施例１と同様に（α０−αｍｉｎ）が０．０５以上あ
り、フラット度の高いパネルを用いた場合、偏向電力の
有効な低減と外囲器強度を両立できる形状となっていな
い。
実施例１と同様に（α０−αｍｉｎ）が０．０５以上あ
り、フラット度の高いパネルを用いた場合、偏向電力の
有効な低減と外囲器強度を両立できる形状となっていな
い。
【００３２】
（表１）
管種 α0 αmin （α0 −αmin ） 最大真空応力 外囲器
［ｐｓｉ］ 強度
実施例１ 0.83 0.78 0.05 1350 ×
実施例２ 0.83 0.80 0.03 1140 ○
【００３３】前述のように矩形程度の指標値σは、偏向
基準位置からスクリーン側で最小値をとるが、１Ｒ角形
ヨーク管のようにヨーク部のスクリーン側端近傍から急
激に円形状にもどすことは偏向電力の低減効果が小さく
なるのは当然であるが、外囲器強度面からも好ましくな
い。よって、偏向基準位置からヨーク部スクリーン側で
指標値の最大値もある程度制約され、偏向基準位置での
指標値α０とその最大値との差は、偏向基準位置と最小
値との差と同程度の０．０４以下とすることが好まし
い。
基準位置からスクリーン側で最小値をとるが、１Ｒ角形
ヨーク管のようにヨーク部のスクリーン側端近傍から急
激に円形状にもどすことは偏向電力の低減効果が小さく
なるのは当然であるが、外囲器強度面からも好ましくな
い。よって、偏向基準位置からヨーク部スクリーン側で
指標値の最大値もある程度制約され、偏向基準位置での
指標値α０とその最大値との差は、偏向基準位置と最小
値との差と同程度の０．０４以下とすることが好まし
い。
【００３４】以上をまとめると、垂直偏向ヨーク部外径
をＳＡ、水平方向ヨーク部外径をＬＡ、最大ヨーク部外
径をＤＡとし、矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２＊ＤＡ） とするとき、偏向基準位置における前記指標値をα0 、
ヨーク部全域における前記指標値の最小値をαmin とす
るとき ０．００≦（α0 −αmin ）≦０．０４ となるようにヨーク部を構成する。
をＳＡ、水平方向ヨーク部外径をＬＡ、最大ヨーク部外
径をＤＡとし、矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２＊ＤＡ） とするとき、偏向基準位置における前記指標値をα0 、
ヨーク部全域における前記指標値の最小値をαmin とす
るとき ０．００≦（α0 −αmin ）≦０．０４ となるようにヨーク部を構成する。
【００３５】また、ヨーク部の偏向基準位置からヨーク
部スクリーン側端における任意の矩形程度の指標値をα
s としたとき、偏向基準位置の矩形程度の指標値α0 に
対して、 −０．０４≦（α0 −αs ）≦０．０４ とすることにより、偏向電力の低減効果を保ちつつ、か
つ外囲器の機械的強度を確保した形状とすることができ
る。
部スクリーン側端における任意の矩形程度の指標値をα
s としたとき、偏向基準位置の矩形程度の指標値α0 に
対して、 −０．０４≦（α0 −αs ）≦０．０４ とすることにより、偏向電力の低減効果を保ちつつ、か
つ外囲器の機械的強度を確保した形状とすることができ
る。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の実施例のカラー受像管装置
を示したものである。
て説明する。図１は本発明の実施例のカラー受像管装置
を示したものである。
【００３７】内面に蛍光体スクリーン１１が形成された
パネル部１２と、このパネル部１２に連接する漏斗状の
フアンネル部１３と、このフアンネル部１３に連接した
円筒状のネック部１４からなるからなる真空外囲器１５
を有する。ファンネル部１３はパネル部側の径大ファン
ネル部１６とネック部側の径小の略角錐状のヨーク部１
７の２部分からなる。
パネル部１２と、このパネル部１２に連接する漏斗状の
フアンネル部１３と、このフアンネル部１３に連接した
円筒状のネック部１４からなるからなる真空外囲器１５
を有する。ファンネル部１３はパネル部側の径大ファン
ネル部１６とネック部側の径小の略角錐状のヨーク部１
７の２部分からなる。
【００３８】またネック部１４からファンネル部１３に
かけて断面非円形状の角錐状磁性体コア部３１を外側
に、水平、垂直コイル３２、３３を内側に配置したサド
ル−サドル型の偏向ヨーク３０が装着されている。
かけて断面非円形状の角錐状磁性体コア部３１を外側
に、水平、垂直コイル３２、３３を内側に配置したサド
ル−サドル型の偏向ヨーク３０が装着されている。
【００３９】外囲器の管軸Ｚを含む縦断面での外面形状
はファンネル部１３からネック部１４にかけて，径大フ
ァンネル部１６で外囲器外方に凸、ヨーク部１７で凹の
略Ｓ字曲線をしており、ファンネル部３とヨーク部１０
の境界位置は同曲線の変曲点２２である。すなわち、管
軸Ｚの座標ｚをとり、管軸を含むスクリーン対角軸Ｄ方
向の縦断面における管軸Ｚとファンネル部１３外面の近
接距離をｒｄ（ｚ）とすると、ｒｄ（ｚ）を座標ｚで２
階微分すると、その値が零となる位置である。ヨーク部
１７はネック部１４との連接位置２１から変曲点２２ま
でとなる。
はファンネル部１３からネック部１４にかけて，径大フ
ァンネル部１６で外囲器外方に凸、ヨーク部１７で凹の
略Ｓ字曲線をしており、ファンネル部３とヨーク部１０
の境界位置は同曲線の変曲点２２である。すなわち、管
軸Ｚの座標ｚをとり、管軸を含むスクリーン対角軸Ｄ方
向の縦断面における管軸Ｚとファンネル部１３外面の近
接距離をｒｄ（ｚ）とすると、ｒｄ（ｚ）を座標ｚで２
階微分すると、その値が零となる位置である。ヨーク部
１７はネック部１４との連接位置２１から変曲点２２ま
でとなる。
【００４０】パネル内面に形成された蛍光体スクリーン
１１は赤、緑、青にそれぞれ発光する複数の蛍光体層よ
りなり、またネック部１４には発光色に対応した複数の
電子ビーム１８を放出する電子銃１９が配置されてい
る。さらに電子銃１９と蛍光面の間のパネル内側に、フ
レームに固定された色選別機能を有するシャドウマスク
２０が配設され、電子銃１９から放射された電子ビーム
１８を整形し特定の色の蛍光体層にビームスポットを投
影する。
１１は赤、緑、青にそれぞれ発光する複数の蛍光体層よ
りなり、またネック部１４には発光色に対応した複数の
電子ビーム１８を放出する電子銃１９が配置されてい
る。さらに電子銃１９と蛍光面の間のパネル内側に、フ
レームに固定された色選別機能を有するシャドウマスク
２０が配設され、電子銃１９から放射された電子ビーム
１８を整形し特定の色の蛍光体層にビームスポットを投
影する。
【００４１】このカラー受像管において、電子銃１９は
従来と同じ３電子ビームを放出するインライン型とし、
この電子銃１９から放出される一列配置の３電子ビーム
を、非円形状のコア部３１を有する偏向ヨーク３０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
向することで、格別の補正手段を要することなく、矩形
状スクリーン画面全体にわたり、一列配置の３電子ビー
ム１８を集中させる。
従来と同じ３電子ビームを放出するインライン型とし、
この電子銃１９から放出される一列配置の３電子ビーム
を、非円形状のコア部３１を有する偏向ヨーク３０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
向することで、格別の補正手段を要することなく、矩形
状スクリーン画面全体にわたり、一列配置の３電子ビー
ム１８を集中させる。
【００４２】特にこの陰極線管においては、上記偏向ヨ
ーク３０が装着されるヨーク部１７が略角錐状（管軸に
垂直な断面で非円形状）に構成されており、偏向ヨーク
３０も略角錐状ヨーク部１７に沿うような角錐状（少な
くとも管軸に垂直な断面の内面が非円形状）に構成され
ている。ここに、磁性体コア部３１は水平偏向コイル３
２を内側に、垂直偏向コイル３３を外側に固定する筒状
の合成樹脂フレーム３４の組立て体の外側を囲んで固定
されて偏向ヨークを形成している。
ーク３０が装着されるヨーク部１７が略角錐状（管軸に
垂直な断面で非円形状）に構成されており、偏向ヨーク
３０も略角錐状ヨーク部１７に沿うような角錐状（少な
くとも管軸に垂直な断面の内面が非円形状）に構成され
ている。ここに、磁性体コア部３１は水平偏向コイル３
２を内側に、垂直偏向コイル３３を外側に固定する筒状
の合成樹脂フレーム３４の組立て体の外側を囲んで固定
されて偏向ヨークを形成している。
【００４３】偏向ヨーク３０はネック部１４からヨーク
部１７にかけて装着され、偏向ヨークのスクリーン側の
端縁（水平偏向コイルの巻線の端縁）２３がファンネル
部の変曲点２２の近傍に位置するように装着されてい
る。このため偏向基準位置２４は変曲点２２よりもネッ
ク部側に位置する。
部１７にかけて装着され、偏向ヨークのスクリーン側の
端縁（水平偏向コイルの巻線の端縁）２３がファンネル
部の変曲点２２の近傍に位置するように装着されてい
る。このため偏向基準位置２４は変曲点２２よりもネッ
ク部側に位置する。
【００４４】本実施例において，この偏向基準位置２４
に対応するヨーク部位置から変曲点２２すなわち径大フ
ァンネル部１６との境界位置までの管軸に沿う形状を次
のように特定する。
に対応するヨーク部位置から変曲点２２すなわち径大フ
ァンネル部１６との境界位置までの管軸に沿う形状を次
のように特定する。
【００４５】図２に本発明の角錐状ヨーク部１７を管軸
に垂直な断面で切ったときの図を示す。同図において管
軸Ｚからヨーク部外面までの距離をヨーク部外径とする
とき、ＳＡは垂直軸方向ヨーク外径、ＬＡは水平軸方向
ヨーク部外径、ＤＡは対角軸方向（最大）ヨーク部外径
を示しており略矩形状断面を呈している。
に垂直な断面で切ったときの図を示す。同図において管
軸Ｚからヨーク部外面までの距離をヨーク部外径とする
とき、ＳＡは垂直軸方向ヨーク外径、ＬＡは水平軸方向
ヨーク部外径、ＤＡは対角軸方向（最大）ヨーク部外径
を示しており略矩形状断面を呈している。
【００４６】偏向基準位置２４に対応する位置のヨーク
部矩形断面形状は、ＤＡ＝３０．０mm、ＬＡ＝２７．３
mm、ＳＡ＝２２．４mmであり、矩形程度を表す指標値
は、 α＝０．８３ となっている。
部矩形断面形状は、ＤＡ＝３０．０mm、ＬＡ＝２７．３
mm、ＳＡ＝２２．４mmであり、矩形程度を表す指標値
は、 α＝０．８３ となっている。
【００４７】また、ヨーク部１７内におけるαの最小値
は偏向基準位置よりスクリーン側にあり、この位置に対
応するヨーク部矩形断面形状は、ＤＡ＝６１．３mm、Ｌ
Ａ＝５３．３mm、ＳＡ＝４４．３mmであり、矩形程度を
表す指標値は、 αmin ＝０．８０ となっている。
は偏向基準位置よりスクリーン側にあり、この位置に対
応するヨーク部矩形断面形状は、ＤＡ＝６１．３mm、Ｌ
Ａ＝５３．３mm、ＳＡ＝４４．３mmであり、矩形程度を
表す指標値は、 αmin ＝０．８０ となっている。
【００４８】本実施例は、従来の円錐状のヨーク部をも
つ陰極線管に比べて、水平偏向電力を約２０％、漏洩磁
界を約半減し、外囲器に発生する真空応力値は１１４０
ｐｓｉであり、安全な真空外囲器強度を確保できた。
つ陰極線管に比べて、水平偏向電力を約２０％、漏洩磁
界を約半減し、外囲器に発生する真空応力値は１１４０
ｐｓｉであり、安全な真空外囲器強度を確保できた。
【００４９】
【発明の効果】本発明によるヨーク部形状構成により、
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。
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１】本発明の実施例の陰極線管の管軸に沿う上半分
の断面略図。
の断面略図。
【図２】本発明の実施の形態を説明するヨーク部の管軸
に垂直な面の断面図。
に垂直な面の断面図。
【図３】図２の形状を表示するときの書式説明図。
【図４】矩形状ヨーク部に発生する応力を説明するため
の図。
の図。
【図５】ヨーク部を角錐状とした従来の陰極線管装置を
説明するもので、（ａ）は側面図、（ｂ）乃至（ｆ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線乃至Ｆ−Ｆ線に沿う断面図。
説明するもので、（ａ）は側面図、（ｂ）乃至（ｆ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線乃至Ｆ−Ｆ線に沿う断面図。
【図６】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。
（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図。
１１：蛍光体スクリーン
１２：パネル部
１３：ファンネル部
１４：ネック部
１５：真空外囲器
１６：径大ファンンネル部
１７：ヨーク部
１９：電子銃
２１：ネック部との連接位置
２２：ヨーク部と径大ファンネル部との境界位置（変曲
点） ２３：偏向コイルのスクリーン側端 ２４：偏向基準位置 ３０：偏向ヨーク ３１：コア部 ３２：水平偏向コイル ３３：垂直偏向コイル Ｚ： 管軸
点） ２３：偏向コイルのスクリーン側端 ２４：偏向基準位置 ３０：偏向ヨーク ３１：コア部 ３２：水平偏向コイル ３３：垂直偏向コイル Ｚ： 管軸
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 29/76
H01J 29/86 - 29/89
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも略矩形状の蛍光体スクリーンを
内面に有するパネル部と、 前記パネル部とネック部間に配置され、前記パネル部と
前記ネック部とに連接されるファンネル部であって、前
記パネル部側に位置する径大ファンネル部と前記ネック
部側に位置する略角錐状の径小ヨーク部とからなるファ
ンネル部と、 を管軸に沿って形成してなる真空外囲器と、 前記径小ヨーク部から前記ネック部にかけての前記真空
外囲器の外面に配置され、前記電子銃から放出される電
子ビームを、略矩形状スクリーン領域に偏向走査する水
平偏向コイル、垂直偏向コイル及び磁性体コアを有する
偏向ヨークから構成される険極線管装置において、 前記真空外囲器の管軸に沿う管軸座標ｚをとり、前記管
軸を含むスクリーンの対角軸に沿った断面において、前
記管軸と前記ファンネル部外面の近接距離をｒｄ（ｚ）
とすると、外面がネック部からファンネル部に亘ってあ
る変曲点を有する曲線をなし、前記変曲点が前記ｒｄ
（ｚ）の前記ｚに対する２階微分が零となる点であっ
て、前記径小ヨーク部と前記径大ファンネル部との境界
位置に相当し、 前記略矩形状スクリーン対角軸端と前記管軸上の偏向基
準位置とを結ぶ直線が管軸と成す角が陰極線管の偏向角
の１／２に相当し、 前記管軸に垂直な断面において管軸と前記径小ヨーク部
外面との問隔を前記径小ヨーク部外径とするとき、少な
くとも１つの断面は前記スクリーンの垂直軸方向および
水平軸方向の間に最大となる前記径小ヨーク部外径を有
する非円形状をなし、 垂直方向の前記径小ヨーク部外径をＳＡ、水平方向の前
記径小ヨーク部外径をＬＡ、最大径小ヨーク部外径をＤ
Ａとし、上記非円形状に関し矩形程度を表す指標値αを α＝（ＳＡ＋ＬＡ）／（２×ＤＡ）とするとき、 前記偏向基準位置における前記指標値をα０、前記径小
ヨーク部全域における前記指標値の最小値をαｍｉｎと
するとき、 ０．００≦（α０−αｍｉｎ）≦０．０４ であることを特徴とする陰極線管装置。 - 【請求項２】前記径小ヨーク部の偏向基準位置からヨー
ク部スクリーン側端における任意の管軸位置での矩形程
度の指標値をαｓとしたとき、前記偏向基準位置の矩形
程度の指標値α０に対して、 −０．０４≦（α０−αｓ）≦０．０４であることを特
徴とする請求項１記載の陰極線管装置。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP10264398A JP3376274B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 陰極線管装置 |
| TW088105690A TW419692B (en) | 1998-04-14 | 1999-04-09 | Cathode-ray tube device |
| MYPI99001415A MY122340A (en) | 1998-04-14 | 1999-04-13 | Cathode-ray tube apparatus |
| PCT/JP1999/001962 WO1999053516A1 (fr) | 1998-04-14 | 1999-04-13 | Tube cathodique |
| EP99913650A EP0989582A4 (en) | 1998-04-14 | 1999-04-13 | CATHODE RAY TUBE |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10264398A JP3376274B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 陰極線管装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| TW (1) | TW419692B (ja) |
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| KR100589396B1 (ko) * | 1999-06-07 | 2006-06-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 음극선관 |
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| US6590329B2 (en) * | 2000-03-08 | 2003-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Deflection yoke with a low power consumption |
| KR100396624B1 (ko) * | 2001-09-14 | 2003-09-02 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 음극선관용 펀넬 구조 |
| KR100426571B1 (ko) * | 2002-03-07 | 2004-04-14 | 엘지.필립스디스플레이(주) | 음극선관용 펀넬구조 |
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