JP3383087B2 - 受像管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、受像管に係り、特に
ファンネルの肉厚を薄くしても十分に大気圧強度を備え
る受像管に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に受像管は、図５に示すように、ガ
ラス製パネル１とこのパネル１に連設されたガラス製フ
ァンネル２とこのファンネル２に連設されたガラス製ネ
ック３とからなる真空外囲器を有し、そのネック３内に
配置された電子銃４から放出される電子ビームをファン
ネル２の外側に装着された偏向装置（図示せず）の発生
する磁界により偏向して、パネル１に設けられた蛍光体
スクリーン５を走査することにより、画像を表示する構
造に形成されている。そのパネル１は、中央部が外方に
突出した有効部８の周辺部にスカート部９が設けられた
実質的に矩形状に形成されている。一方、ネック３は円
筒状に形成されている。そしてファンネル２は、ネック
３との連設部を円筒状の径小部とし、パネル１に連設さ
れる部分を実質的に矩形状の径大部１１として、ネック
３側の径小部からパネル１側の径大部１１に向かって漏
斗状に拡径する部分１２をもつ構造に形成されている。 【０００３】一般にこのような外囲器を有する受像管
は、比較的偏向角が小さい場合、ファンネルが長大化
し、受像管の全長（奥行き）が長くなり、受像機に組込
んだ場合、大きな設置スペースが必要となるという問題
がある。そのため、受像管については、偏向角を大きく
して全長の短縮化が図られる。しかし偏向角を大きくし
て全長を短縮しようとすると、図６に示すように、ファ
ンネル２が偏平化し、ネック３側の径小部からパネル１
側の径大部１１に向かって漏斗状に拡径する部分１２が
平坦になり、真空外囲器の大気圧強度が問題となる。も
し十分な大気圧強度を備えない場合は爆縮し、ガラス破
片が飛散し、いちじるしく危険をともなう。 【０００４】この大気圧強度に関して、通常パネルは、
偏向角に関係なく比較的平坦であるため、ガラスの肉厚
を１０〜１５mmと厚くして大気圧強度を高めている。一
方、ファンネル２は、比較的偏向角が小さい受像管で
は、ネック側の径小部からパネル側の径大部に向かって
漏斗状に拡径する部分が比較的大きな曲率で外方に突出
した曲面を形成するため、パネルよりも薄い数mm程度の
肉厚のガラカで形成しても、十分に大気圧に耐える。し
かしガラスからなる真空外囲器は、上記のようにパネル
の肉厚を厚くしても、大気圧荷重により図５に破線１４
で示したような変形応力が発生する。すなわち、大気圧
荷重に対して、細い円筒状のネック３は、ほとんど問題
ないが、パネル１およびファンネル２については、パネ
ル１の中央部が陥没し、この陥没に応じてパネル１の周
辺部からこのパネル１に隣接するファンネル２の隣接部
にかけて外方に突出し、ファンネル２のネック３側の拡
径部分１２が陥入する変形応力が生ずる。そのため、こ
のような変形応力に対する安全性を確保するため、一般
にパネル１の周辺部のスカート部９に防爆バンド１５を
取付けて、その外周を緊締することにより、パネル１の
中央部の陥没を抑制する手段がとられている。 【０００５】しかし偏向角の大きい受像管では、大気圧
荷重により図６に破線１４で示したようにパネル１の中
央部が陥没し、この陥没に応じてパネル１の周辺部から
このパネル１に隣接するファンネル２の隣接部にかけて
外方に突出するばかりでなく、ネック３側の拡径部分と
ファンネル２の偏平化により平坦になった部分との境界
部が大きく陥入する変形応力が発生する。このネック３
側の拡径部分と平坦になった部分との境界部が陥入する
変形応力に対しては、パネル１のスカート部９に防爆バ
ンド１５を取付けて緊締してもあまり効果はなく、これ
を抑制するためには、ファンネル２にも防爆バンドを取
付けて緊締することが考えられるが、このようにファン
ネル２に防爆バンドを取付けて緊締しても、偏平化した
ファンネル２の比較的広面積の平坦化部分全体に有効に
作用させることは困難である。 【０００６】したがって図６に示した偏向角の大きい受
像管において、大気圧強度を確保するためには、ファン
ネルについてもパネルと同程度にガラスの肉厚を厚くし
なければならない。しかしファンネルの肉厚を厚くする
と、受像管の重量が大幅に増加する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記のように、受像管
については、偏向角を大きくして全長を短縮しようとす
ると、ファンネルが偏平化し、真空外囲器の大気圧強度
が問題となる。この真空外囲器の大気圧強度を確保する
ためには、ファンネルのガラス肉厚を厚くしなければな
らず、重量増加をまねく。特に受像管の大型化にともな
って、テレビ受像機がいちじるしく重くなり、一般家庭
の床を損傷するなどの問題が生ずる。またファンネルの
ガラス肉厚を厚くすると、通常２〜３mm程度の肉厚のネ
ックとの接合（溶着）がその熱容量の差のためにうまく
できないという問題が生ずる。 【０００８】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、ファンネルのガラス肉厚を偏向角
の小さい受像管の場合と同程度としても、偏向角の大き
い受像管の大気圧強度を十分大きくできるようにするこ
とを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】内面に蛍光体スクリーン
の形成される実質的に矩形状のパネルと、このパネルに
連設される漏斗状のファンネルと、このファンネルに連
設され蛍光体スクリーンを走査する電子ビームを放出す
る電子銃が配置される円筒状のネックとからなるガラス
外囲器を有する受像管において、ファンネルを、ネック
に隣接する部分を円筒状の径小部とし、この径小部から
次第に拡径しパネルに隣接する部分を実質的に矩形状の
径大部とする漏斗状に形成し、その径小部から次第に拡
径する部分の径大部側のファンネル断面曲線の微分値が
ネックから端部に至る間で２回変転するように構成し
た。 【００１０】 【作用】上記のように、ファンネルのネックとの連設部
を円筒状の径小部とし、この径小部から次第に拡径し、
パネルに隣接する部分を実質的に矩形状の径大部とする
漏斗状に形成し、その径小部から次第に拡径する部分の
径大部側のファンネル断面曲線の微分値がネックから端
部に至る間で２回変転するように構成すると、ファンネ
ルが偏平化しても、パネルのようにガラス肉厚を厚くす
ることなく、大気圧強度を高めることができる。したが
って重量を極端に増加させることなく、全長の短い受像
管を構成することができる。またファンネルとネックと
を従来の受像管と同様に簡単に接合することができる。 【００１１】 【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。 【００１２】図１にその一実施例である偏向角の大きい
受像管を示す。この受像管は、中央部が外方に突出した
有効部２０の周辺部にスカート部２１が設けられた実質
的に矩形状のパネル２２と、このパネル２２のスカート
部２１に連設された後述する漏斗状のガラス製ファンネ
ル２３と、このファンネル２３に連設された円筒状のガ
ラス製ネック２４とからなるガラス製真空外囲器を有す
る。そのパネル２２の有効部２０の内面には蛍光体スク
リーン２６が設けられ、ネック２４内には電子銃２７が
配設されている。そして、この電子銃２７から放出され
る電子ビームをファンネル２３とネック２４との境界部
近傍に装着された偏向装置（図示せず）の発生する磁界
により偏向して、蛍光体スクリーン２６を水平、垂直走
査することにより画像を表示する構造に形成されてい
る。なお、２８は電子銃２７の最終加速電極や蛍光体ス
クリーン２６などに陽極高電圧を供給するための陽極端
子である。 【００１３】上記ファンネル２３は、上記ネック２４に
隣接する部分を円筒状の径小部とし、この径小部から次
第に拡径し、上記パネル２２に隣接する部分を実質的に
矩形状の径大部とする偏平な漏斗状に形成され、その径
小部から次第に拡径する部分の径大部側、すなわち、パ
ネル２２に隣接する実質的に矩形状の径大部に近い位置
に、パネル２２から離れる方向に膨出した一定高さの膨
出部３５がネック２４を中心として取巻く矩形環状に形
成されている。この膨出部３５は、比較的に幅が広く形
成され、その幅方向に曲率の異なる複数の曲面を合成し
た形状、すなわち、ファンネル２３断面曲線の微分値が
ネック２４からファンネル２３の端部に至る間で２回変
転するような形状に形成されている。その膨出部３５
は、膨出部３５以外の部分とほぼ同じ肉厚となるように
形成され、この膨出部３５の幅、長さおよび高さは、真
空外囲器を形成したときの偏平なファンネル２３の大気
圧強度を十分に高めるために選択的に設定される。 【００１４】このようにファンネル２３のネック２４に
隣接する円筒状の径小部から次第に拡径する部分の径大
部側に膨出部３５を形成すると、真空外囲器を形成した
ときの偏平なファンネル２３の大気圧強度を飛躍的に高
めることができ、肉厚を従来のファンネルと同様に数mm
の厚さとしても、図６に破線で示したように大気圧荷重
による偏平なファンネルのネックに隣接する円筒状の径
小部から次第に拡径する部分の陥入を軽減して、真空外
囲器の破壊を十分に防止することができる。 【００１５】たとえば３２インチカラー受像管の場合、
パネルの肉厚は、有効部の中央部で約１２mm、周辺部で
約１６mmであり、重量が約２４kgである。一方、ファン
ネルは、偏向角（対角）が１０６°の場合、ネックとパ
ネルとの中間部を平均肉厚とすると、約８mmであり、重
量が約１２kgである。今、この３２インチ型のパネルを
用いて１３０〜１４０度偏向カラー受像管を形成すると
すると、この例のファンネル２３のように膨出部３５を
設けない場合は、大気圧強度を確保するために、パネル
と同程度以上の肉厚が必要となり、外囲器の総重量が約
５０kgとなる。しかしこの例のファンネル２３のように
膨出部３５を設けると、従来のファンネルと同程度の肉
厚でも大気圧荷重に耐えるようになる。その結果、偏向
角を大きくしてカラー受像管の全長短縮を図っても、外
囲器の重量を従来の外囲器の重量とほぼ同じ３６kg程度
とすることができる。 【００１６】なお、上記膨出部３５は、ネック２４を中
心として取巻く円環状としてもよいが、パネル２２に隣
接する部分が実質的に矩形状のファンネル２３では、上
記実施例のように矩形環状とする方が大気圧強度を高め
ることができる。また上記実施例では、膨出部３５の高
さを一定としたが、この膨出部３５の高さは、矩形状の
ファンネル２３の長辺側と短辺側とで高さを異ならしめ
てもよい。また画面のアスペクト比が１６：９のワイド
スクリーンの受像管やＨＤ（High Definition）用受像
管、さらに横長の画面をもつ受像管の場合は、ファンネ
ル２３の短辺側にのみ膨出部３５を設け、長辺側の膨出
部３５を省略することも可能である。 【００１７】図２に上記ファンネル２３に膨出部３５を
設けたカラー受像管の一例を示す。このカラー受像管
は、実質的に矩形状のパネル２２の有効部２０の内面
に、青、緑、赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光体
スクリーン２６が設けられ、この蛍光体スクリーン２６
に対向して、その内側にシャドウマスク３７が配置され
ている。一方、漏斗状のファンネル２３に連接された円
筒状のネック２４内に、３電子ビーム４１を放出する電
子銃２７が配設されている。またファンネル２３とネッ
ク２４との連接部近くの外側に偏向装置３８が装着され
ている。さらにこのカラー受像管においては、ファンネ
ル２３のネック２４に隣接する円筒状の径小部から次第
に拡径する部分の径大部側に形成された膨出部３５の内
側に補助偏向電極３９が配置されている。この補助偏向
電極３９には、ファンネル２３に陽極高電圧用陽極端子
２８とは別に補助偏向電極用端子を設けるか、あるいは
陽極端子２８に供給される陽極高電圧を抵抗分割するな
どの方法により、所定の電圧が 印加される。 【００１８】このように膨出部３５の内側に補助偏向電
極３９を配置すると、つぎのような効果が得られる。す
なわち、補助偏向電極３９による補助偏向がない場合、
蛍光体スクリーン２６の周辺部に向かう電子ビームは、
偏向装置３８の発生する偏向磁界により偏向されて、破
線４１で示すように進み、シャドウマスク３７の周辺部
に大きな角度で入射する。そのため、シャドウマスク３
７の周辺部の電子ビーム通過孔は、この大きな角度で入
射する電子ビームが電子ビーム通過孔の内壁に衝突して
遮蔽しないように傾斜した開孔にする必要がある。しか
し傾斜した開孔を形成することは容易でなく、その傾斜
角には限界があり、特に偏向角の大きいカラー受像管で
は、電子ビーム通過孔の内壁に衝突することは避けられ
ず、画面にその電子ビーム通過孔内壁への衝突による
「けられ」が生ずる。しかし上記のように補助偏向電極
３９を配置すると、実線４２で示すように、偏向装置３
８の発生する偏向磁界により偏向された電子ビームは、
その後、補助偏向電極３９の形成する電界により静電偏
向され、シャドウマスク３７の周辺部での電子ビームの
入射角を小さくすることができる。その結果、シャドウ
マスク３７の電子ビーム通過孔を従来と同じ形状に形成
しても、「けられ」が発生しないようにすることができ
る。また蛍光体スクリーン２６の周辺部に入射する電子
ビームのビームスポット歪を小さくすることができる。
しかもその補助偏向電極３９を膨出部３５に配置できる
という利点がある。 【００１９】なお、このような膨出部３５の利用は、補
助偏向電極３９のほかに、地磁気補正板を配置するな
ど、他の目的にも利用できる。 【００２０】さらに、図１に示した実施例では、ファン
ネル２３の円筒状の径小部から次第に拡径する部分の径
大部側に膨出部を形成したが、図３に示すファンネル２
３は、上記膨出部３５の形成されたファンネル２３のパ
ネル２２に隣接する径大部の内側に、一側面がそのファ
ンネル２３の内面形状に形成されたガラスやセラミック
や金属などからなる補強材４４をフリットガラスやセラ
ミック系接着剤などに より接合したものである。このよ
うに膨出部３５の形成されたファンネル２３にさらに補
強材４４を接合すると、真空外囲器を形成したときの偏
平なファンネル２３の大気圧強度を飛躍的に高めること
ができ、肉厚を従来のファンネルと同様に薄く形成して
も、大気圧荷重による真空外囲器の破壊を十分に防止す
るものとすることができる。 【００２１】なお、このような補強材４４の配置は、図
示例のものに限定されるものではなく、その他単に棒状
のもの、Ｌ字形のもの、コの字形のものなど、より軽量
のもので構成することが可能である。また配置位置も図
３に示した位置以外の位置に配置してもよい。 【００２２】さらに、上記実施例では、ファンネル２３
の内側に補強材４４を配置したが、図４に示すように、
実質的に矩形状のファンネル２３の短辺側にのみ膨出部
３５を形成し、ネック２４を挟んでこの膨出部３５の外
側に一対の棒状補強材４４を掛渡し、これら棒状補強材
４４をその膨出部３５の外側に接合固定してもよい。こ
のように膨出部３５の外側に棒状補強材４４を掛渡して
固定すると、外囲器を真空にしたとき、図６に破線で示
したように、大気圧荷重により偏平なファンネル２３の
ネック２４に隣接する円筒状の径小部が次第に拡径する
部分の陥入を、膨出部３５とこの膨出部３５に掛渡され
た棒状補強材４４とにより強力に抑制することができ
る。したがってファンネル２３の肉厚を従来のファンネ
ルと同様に薄くしても、大気圧荷重による真空外囲器の
破壊を十分に防止することができる。その結果、偏向角
を大きくして受像管の全長短縮を図っても、外囲器の重
量の増加を抑制することができる。 【００２３】なお、上記実施例では、棒状補強材を膨出
部の外側に掛渡したが、この棒状補強材は、ファンネル
の内外に配置してもよい。また上記実施例では、ネック
を挟んで膨出部の外側に棒状補強材を掛渡したが、この
ような棒状補強材は、膨出部とネックとの間に配置して
も、同様の効果をもつファンネルとすることができる。 【００２４】なおまた、上記実施例では、棒状補強材を
膨出部の外側に掛渡してフリットガラスやセラミック系
接着剤などにより接合したが、この棒状補強材は、ファ
ンネルをプレス成形するとき、一体に成形することも可
能である。 【００２５】【発明の効果】 ファンネルのネックとの連設部を円筒状
の径小部としパネル側を径大部として漏斗状に拡径する
部分の径大部側のファンネル断面曲線の微分値がネック
から端部に至る間で２回変転するように形成すると、フ
ァンネルが偏平化しても、パネルのようにガラス肉厚を
厚くすることなく、大気圧強度を高めることができる。
したがって大気圧荷重による真空外囲器の破壊を十分に
防止することができ、重量を極端に増加させることな
く、全長の短い受像管を構成することができるととも
に、ファンネルとネックとを従来の受像管と同様に簡単
に接合することができる。また、補助偏向電極や地磁気
補正板なども容易に収納することも可能となり、大気圧
強度の向上を図るのみではなくスペースを有効に活用し
て、より高性能な受像管とすることを可能にしている。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１（ａ）はこの発明の一実施例である受像管
の構成を示す斜視図、図１（ｂ）はその断面図である。 【図２】図１に示した受像管のカラー受像管への適用例
を示す図である。 【図３】図３（ａ）はファンネルの別の構造を示す図、
図３（ｂ）はその補強材の形状を示す図である。 【図４】ファンネルの異なる別の構造を示す図である。 【図５】図５（ａ）は従来の受像管の構成を示す斜視
図、図５（ｂ）はその断面図であ る。 【図６】図６（ａ）は従来の偏向角の大きい受像管の構
成を示す斜視図、図６（ｂ）はその断面図である。 【符号の説明】 ２０…有効部 ２２…パネル ２３…ファンネル ２４…ネック ２６…蛍光体スクリーン３５…膨出部 ４４…補強材

───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内面に蛍光体スクリーンの形成される実
   質的に矩形状のパネルと、このパネルに連設される漏斗
   状のファンネルと、このファンネルに連設され上記蛍光
   体スクリーンを走査する電子ビームを放出する電子銃が
   配置される円筒状のネックとからなるガラス外囲器を有
   する受像管において、 上記ファンネルは、上記ネックに隣接する部分を円筒状
   の径小部とし、この径小部から次第に拡径し、上記パネ
   ルに隣接する部分を実質的に矩形状の径大部とする漏斗
   状に形成され、上記径小部から次第に拡径する部分の径
   大部側のファンネル断面曲線の微分値がネックから端部
   に至る間で２回変転することを特徴とする受像管。