JP3685703B2 - 陰極線管 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像機やコンピュータ用モニタに用いられる陰極線管に関するものである。特に、フェースパネルに特徴を有する陰極線管に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年普及してきたフェースパネルの外面がほぼ平面である陰極線管では、電子ビームの偏向歪みを完全に無くしても、フェースパネルでの光の屈折により画面周辺が浮き上がって見える、つまり画面が凹んで見えるという現象が生じやすい。この凹み感はフェースパネルの厚みが増す程顕著に現れるものであるため、これを抑制するために、また、陰極線管の重量を増やさないためにも、フェースパネルの厚みは薄い方が好ましい。一方で、真空である陰極線管の耐圧強度を確保する点では、平面に近いフェースパネルは曲面フェースパネルに比べて不利であるため、フェースパネルの板厚はなるべく厚くする方が良い。
【0003】
このような相反する課題を解決するために、例えば、特開平10−64451号公報には、フェースパネルの内面が外面に対して凸状になるように、フェースパネルの中央に対して水平方向周辺部の厚さを20〜30%厚くした陰極線管が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の陰極線管は、水平方向のみで周辺部の厚さを20〜30%厚くするだけであるため、画像の歪み等により自然な平面感を得られず、また、様々な画面サイズに対応しうるものではなかった。
【0005】
本発明は、異なるサイズであっても自然な平面感を得られる陰極線管を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1の陰極線管は、内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成された略矩形状のフェース部を有するフェースパネルと、前記フェースパネルの後方にあるファンネルとから構成される外囲器を備えた陰極線管において、前記フェース部の外面が実質的に平面であり、前記フェース部の内面が前記外面に対して凸状の曲面であって、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの長辺にほぼ平行に延びる軸をX軸、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの短辺にほぼ平行に延びる軸をY軸とし、前記内面の前記X軸に沿う曲率半径をRx、前記内面の前記Y軸に沿う曲率半径をRy、前記蛍光体スクリーンの長辺に沿う前記内面の曲率半径をRt、蛍光体スクリーンの長辺長さをH、蛍光体スクリーンの短辺長さをVとするとき、
1.2H1.3923<Rx<3.00H1.4284 ・・・(1)
1.2H1.3923<Rt<3.00H1.4284 ・・・(2)
3.0V1.4670<Ry<6.67V1.5453 ・・・(3)
を満足し、かつ、前記内面が変曲点を持たないことが好ましい。
【0007】
このようにすることにより、陰極線管の画像を、違和感のない程度の凹み感を含む平面感をもって見ることができる。
【0008】
また、本発明の上記第1の陰極線管は、前記蛍光体スクリーンの短辺に沿う前記内面の曲率半径をRsとするとき、
3.0V1.4670<Rs<6.67V1.5453 ・・・(4)
を満足することが好ましい。
【0009】
また、本発明の第2の陰極線管は、内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成された略矩形状のフェース部を有するフェースパネルと、前記フェースパネルの後方にあるファンネルとから構成される外囲器を備えた陰極線管において、前記フェース部の外面が実質的に平面であり、前記フェース部の内面が前記外面に対して凸状の曲面であって、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの長辺にほぼ平行に延びる軸をX軸、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの短辺にほぼ平行に延びる軸をY軸とし、前記内面の前記X軸に沿う曲率半径をRx、前記内面の前記Y軸に沿う曲率半径をRy、前記蛍光体スクリーンの長辺に沿う前記内面の曲率半径をRt、蛍光体スクリーンの長辺長さをH、蛍光体スクリーンの短辺長さをVとするとき、
1.2H1.3923<Rx<1.97H1.4231 ・・・(5)
1.2H1.3923<Rt<1.97H1.4231 ・・・(6)
3.0V1.4670<Ry<7.44V1.4566 ・・・(7)
を満足し、かつ、前記内面が変曲点を持たないことが好ましい。
【0010】
このようにすることにより、陰極線管の画像を、凹み感を全く感じることなく自然な平面感をもって見ることができる。
【0011】
また、本発明の上記第2の陰極線管は、前記蛍光体スクリーンの短辺に沿う前記内面の曲率半径をRsとするとき、
3.0V1.4670<Rs<7.44V1.4566 ・・・(8)
を満足することが好ましい。
【0012】
さらに、本発明の上記第1及び第2の陰極線管は、Rx≒RtまたはRy≒Rsを満足することが好ましい。
【0013】
このようにすることにより、フェース部内面を簡単な構造とすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0015】
図2は本発明の実施の形態に係る陰極線管を示す部分断面図である。
【0016】
本実施の形態の陰極線管1は、内面に蛍光体スクリーン2が形成された実質的に長方形状のフェース部3を有するフェースパネル4と、後方のファンネル5とから外囲器が構成されている。外囲器内では、ネック部6に内装された電子銃7から射出される電子ビーム8が偏向されてシャドウマスク(図示せず)の開孔を通り、蛍光体スクリーン2を照射することで、フェース部3に映像が映し出される。
【0017】
次に、本発明の特徴となる、蛍光体スクリーン2が形成されるフェース部3の内面9の曲率半径について、更に説明する。
【0018】
図3は、コンピュータ用モニタを使用する際の観察者の眼と対象画像との位置関係を示したものである。対象画像はフェースパネル4の内面に形成された蛍光体スクリーン上に形成される。一般に、観察者が両眼11で対象画像を構成する対象物点12を見るとき、対象物点12にピントを合わせる調整作用と同時に、両眼11の視線を対象物点12に集中させる作用がある。観察者はこの作用によって対象画像と自分との距離を知覚する。
【0019】
ここで、観察者と対象画像の間には空間13とフェースパネル4(ここでは、内外面共に平らとする。)が存在し、対象画像の光はこの空間13とフェースパネル4との境界面において破線で示すように屈折することになるので、観測者の見る画像は、実際の位置より仮想物点14に浮き上がって知覚される。このときの浮き上がり量Δfはスネルの法則に従う。曲線15は、観察者が知覚する仮想物点14を結んだものであり、図示したように境界面への視線の入射角が大きくなるほど浮き上がり量も大きくなる。
【0020】
ここで、画面の大きさや、画面と観測者との間隔距離等から観測者の視野角を特定できれば、そのときの浮き上がり量は一意的に決まってくる。一般に、テレビ受像機やコンピュータ用モニタの画面を見る際、画像周辺の浮き上がりによる凹み感や、画像の歪みが最も目立つのは、画面全体を最大かつ無理なく視界に入れた時である。この時の最大視野角は、40度〜70度の範囲にあることから、この範囲内において画像の浮き上がりが目立たないことが望ましい。
【0021】
本発明の実施の形態では、フェースパネルのフェース部内面9は、フェース部外面10に対して凸状の曲面となっており、図1に示すような変曲点のない曲面となっている。今、フェース部内面9の中心(陰極線管1の管軸とフェース部内面9との交点)を原点Oとし、原点Oを通り蛍光体スクリーン2の長辺にほぼ平行なX軸と、原点Oを通り蛍光体スクリーン2の短辺にほぼ平行なY軸と、原点Oを通りフェース部の法線方向へ延びるZ軸(即ち、管軸)とからなる直交座標系を用いるとき、フェース部内面9での任意の点P(x、y、z)における中心(原点O)からの管軸方向落差Zは、Z=a1・x2+a2・x4+a3・y2+a4・x2・y2+a5・x4・y2+a6・y4+a7・x2・y4+a8・x4・y4の関係を満たすものと仮定する。
【0022】
ここで、フェース部内面9のX軸に沿う曲率半径(フェース部内面9のX−Z平面における曲率半径)をRx、Y軸に沿う曲率半径(フェース部内面9のY−Z平面における曲率半径)をRy、蛍光体スクリーン2の長辺に沿う内面9の曲率半径をRt、蛍光体スクリーン2の短辺に沿う内面9の曲率半径をRs、蛍光体スクリーン2の長辺長さをH、蛍光体スクリーン2の短辺長さをVとするとき、
1.2H1.3923<Rx<3.00H1.4284 ・・・(1)
1.2H1.3923<Rt<3.00H1.4284 ・・・(2)
3.0V1.4670<Ry<6.67V1.5453 ・・・(3)
3.0V1.4670<Rs<6.67V1.5453 ・・・(4)
を満足するものとする。上記において、長辺長さH及び短辺長さVは、それぞれ蛍光体スクリーン2をZ軸方向に投影したときに得られる略長方形の長辺(X軸方向)の長さ及び短辺(Y軸方向)の長さを意味する。
【0023】
なお、これらの曲率半径Rx、Rt、Ry、Rsは、フェース部内面の対応する曲線から等価的に求められる曲率半径を意味しているものである。
【0024】
本発明の一実施例として、画面対角サイズ46cmの陰極線管(蛍光体スクリーンの長辺長さHは365.8mm、蛍光体スクリーンの短辺長さVは274.3mmとした)を用い、フェース部内面の任意の点における中央との落差Zが、Z=a1・x2+a2・x4+a3・y2+a4・x2・y2+a5・x4・y2+a6・y4+a7・x2・y4+a8・x4・y4の関係式であって、かつ、
a1=0.8352938×10-4、
a2=0.3987216×10-12、
a3=0.3500008×10-4、
a4=−0.7444962×10-12、
a5=−0.1212435×10-19、
a6=0.1662575×10-13、
a7=−0.1417633×10-20、
a8=0.4690987×10-27
となる形状と仮定した。
【0025】
このとき、X軸に沿う曲率半径Rxは5990mm、長辺に沿う曲率半径Rtは5999mm、Y軸に沿う曲率半径Ryは14160mm、短辺に沿う曲率半径Rsは14252mmである。
【0026】
このように、フェース部内面を、上記式(1)〜式(4)を満足する形状とすることによって、異なる陰極線管サイズであっても、画面を見たときに違和感のない程度の凹み感を含む平面感を得ることができる。
【0027】
また、最近の陰極線管を用いたコンピュータ用モニタで標準セットされているような、画面の左右周辺のラスター歪みを回路的に調整する機構がモニタの回路に備え付けられている場合には、
1.2H1.3923<Rx<3.00H1.4284 ・・・(1)
1.2H1.3923<Rt<3.00H1.4284 ・・・(2)
3.0V1.4670<Ry<6.67V1.5453 ・・・(3)
の3つの式のみを満足すれば、自然な平面感を得られる。このように画面左右周辺のラスター歪みを回路的に補正することができる場合には、フェース部内面を左右の短辺では特に規定する必要がないため、前述の式(4)が不要となるからである。この場合には、陰極線管内部に設置されているシャドウマスクの曲面や孔ピッチの設計自由度が向上するため、振動や落下衝撃に強いシャドウマスクを実現できたり、色ずれ裕度設計を楽に行うことができる。
【0028】
なお、本実施の形態では、特に気になる凹み感を感じない画像を得るために式(1)〜式(4)を用いたが、全く凹み感を感じない自然な平面感を得るためには、
1.2H1.3923<Rx<1.97H1.4231 ・・・(5)
1.2H1.3923<Rt<1.97H1.4231 ・・・(6)
3.0V1.4670<Ry<7.44V1.4566 ・・・(7)
3.0V1.4670<Rs<7.44V1.4566 ・・・(8)
を満足することが好ましい。ここで、画面の左右周辺のラスター歪みを回路的に調整する機構がモニタの回路に備え付けられている場合には、上記と同様に式(8)がなくても自然な平面感を得ることができる。
【0029】
また、本実施の形態においては、フェース部内面9を、中央からの落差が、Z=a1・x2+a2・x4+a3・y2+a4・x2・y2+a5・x4・y2+a6・y4+a7・x2・y4+a8・x4・y4の式で表わされる曲面としたが、フェース部内面は、必ずしもこの式を満たす形状に限定されるものではなく、フェース部外面に対して凸状の曲面であって、かつ変曲点のない面であればよい。例えば、Rx≒RtまたはRy≒Rsとなるような曲面とすれば、簡単な形状とすることができる。
【0030】
また、本実施の形態においては、シャドウマスクを有するカラー陰極線管を用いて説明を行ったが、本発明がシャドウマスクを有しないモノクロ陰極線管にも適用されうることは言うまでもない。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、異なった画面サイズであっても自然な平面感をもった画像を得られる陰極線管を提供することができる。したがって、パーソナルコンピュータ用モニタのように比較的小さいものから大画面テレビ受像機のように大きなものまで、その画像を、歪みのない自然な平面感をもったものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る陰極線管のフェース部内面を示す斜視図
【図2】本発明の実施の形態に係る陰極線管を示す部分断面図
【図3】画面観察者と対象画像の位置関係を示す図
【符号の説明】
1 陰極線管
2 蛍光体スクリーン
3 フェース部
4 フェースパネル
5 ファンネル
9 フェース部内面
10 フェース部外面
Claims (3)
- 内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成された略矩形状のフェース部を有するフェースパネルと、前記フェースパネルの後方にあるファンネルとから構成される外囲器を備えた陰極線管において、前記フェース部の外面が実質的に平面であり、前記フェース部の内面が前記外面に対して凸状の曲面であって、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの長辺にほぼ平行に延びる軸をX軸、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの短辺にほぼ平行に延びる軸をY軸とし、前記内面の前記X軸に沿う曲率半径をRx、前記内面の前記Y軸に沿う曲率半径をRy、前記蛍光体スクリーンの長辺に沿う前記内面の曲率半径をRt、前記蛍光体スクリーンの短辺に沿う前記内面の曲率半径をRs、蛍光体スクリーンの長辺長さをH、蛍光体スクリーンの短辺長さをVとするとき、
1.2H1.3923<Rx<3.00H1.4284 ・・・(1)
1.2H1.3923<Rt<3.00H1.4284 ・・・(2)
3.0V1.4670<Ry<6.67V1.5453 ・・・(3)
3.0V 1.4670 <Rs<6.67V 1.5453 ・・・(4)
を満足し、かつ、前記内面が変曲点を持たないことを特徴とする陰極線管。 - 内面に略矩形状の蛍光体スクリーンが形成された略矩形状のフェース部を有するフェースパネルと、前記フェースパネルの後方にあるファンネルとから構成される外囲器を備えた陰極線管において、前記フェース部の外面が実質的に平面であり、前記フェース部の内面が前記外面に対して凸状の曲面であって、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの長辺にほぼ平行に延びる軸をX軸、前記内面の中心を通り前記蛍光体スクリーンの短辺にほぼ平行に延びる軸をY軸とし、前記内面の前記X軸に沿う曲率半径をRx、前記内面の前記Y軸に沿う曲率半径をRy、前記蛍光体スクリーンの長辺に沿う前記内面の曲率半径をRt、前記蛍光体スクリーンの短辺に沿う前記内面の曲率半径をRs、蛍光体スクリーンの長辺長さをH、蛍光体スクリーンの短辺長さをVとするとき、
1.2H1.3923<Rx<1.97H1.4231 ・・・(5)
1.2H1.3923<Rt<1.97H1.4231 ・・・(6)
3.0V1.4670<Ry<7.44V1.4566 ・・・(7)
3.0V 1.4670 <Rs<7.44V 1.4566 ・・・(8)
を満足し、かつ、前記内面が変曲点を持たないことを特徴とする陰極線管。 - Rx≒RtまたはRy≒Rs
を満足する請求項1または2記載の陰極線管。
Priority Applications (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11-302154 | 1999-10-25 | ||
JP30215499 | 1999-10-25 | ||
JP2000301799A JP3685703B2 (ja) | 1999-10-25 | 2000-10-02 | 陰極線管 |
Publications (2)
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JP3685703B2 true JP3685703B2 (ja) | 2005-08-24 |
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Family Applications (1)
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-
2000
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