JP3926372B2 - Cathode ray tube - Google Patents
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Description
この発明は、偏向ヨークの装着された陰極線管に関し、特にファンネルのコーン部への電子ビームの衝突を抑えながら、偏向電力を有効に低減し、かつ真空外囲器の耐気圧強度を確保できる陰極線管に関する。 The present invention relates to a cathode ray tube equipped with a deflection yoke, and in particular, a cathode ray capable of effectively reducing the deflection power and securing the pressure resistance strength of the vacuum envelope while suppressing the collision of the electron beam with the funnel cone. Regarding the tube.
図16、17を参照しながら、従来の陰極線管の一例を説明する。図16は、従来の陰極線管に用いる真空外囲器の一例の斜視図を示している。図17は、従来の陰極線管の内部構造の一例を示す斜視図である。真空外囲器1は、表示部がほぼ矩形状のガラス製のパネル2、このパネル2に径大部が連設された漏斗状のガラス製のファンネル3、及びこのファンネル3のコーン部4に連設された円筒状のガラス製のネック5を備えている。
An example of a conventional cathode ray tube will be described with reference to FIGS. FIG. 16 shows a perspective view of an example of a vacuum envelope used in a conventional cathode ray tube. FIG. 17 is a perspective view showing an example of the internal structure of a conventional cathode ray tube. The vacuum envelope 1 includes a
パネル2の内面には、蛍光体層で形成された蛍光体スクリーン6が設けられている。蛍光体層は、青、緑、赤に発光するドット状又はストライプ状の3色の蛍光体層である。蛍光体スクリーン6に対向してシャドウマスク7が配置されている。シャドウマスク7には、多数の電子ビーム通過孔が形成されている。ネック5内には、3本の電子ビームを放出する電子銃8が配設されている。
A
ファンネル3のコーン部4の外側からネック5の外側にかけて、偏向ヨーク9が装着されている。3本の電子ビームは、偏向ヨーク9の発生する水平、垂直偏向磁界により偏向され、シャドウマスク7を介して蛍光体スクリーン6上を水平、垂直走査することにより、カラー画像が表示されることになる。
A deflection yoke 9 is mounted from the outside of the
陰極線管においては、セルフコンバーゼンス・インライン型陰極線管が広く実用化されている。この陰極線管は、電子銃8を同一水平面上を通る一列配置の3本の電子ビームを放出するインライン型としたものである。そして、偏向ヨーク9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、一列配置の3本の電子ビームを、これらの水平、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、画面全面にわたり一列配置の3本の電子ビームを集中させるというものである。 As the cathode ray tube, a self-convergence in-line type cathode ray tube has been widely put into practical use. In this cathode ray tube, the electron gun 8 is an in-line type that emits three electron beams arranged in a row passing through the same horizontal plane. The horizontal deflection magnetic field generated by the deflection yoke 9 is a pin cushion type, the vertical deflection magnetic field is a barrel type, and three electron beams arranged in a row are deflected by these horizontal and vertical deflection magnetic fields, thereby making a special correction. Without requiring any means, three electron beams arranged in a line are concentrated on the entire screen.
このような陰極線管においては、偏向ヨーク9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9の消費電力を低減することが重要である。すなわち、スクリーンの輝度を上げるためには、最終的に電子ビームを加速する陽極電圧を高める必要がある。またHD(HighDefinition)TVやパーソナルコンピュータなどの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を増大させることになる。 In such a cathode ray tube, the deflection yoke 9 is a large power consumption source, and in reducing the power consumption of the cathode ray tube, it is important to reduce the power consumption of the deflection yoke 9. That is, in order to increase the brightness of the screen, it is necessary to increase the anode voltage for finally accelerating the electron beam. Further, in order to cope with OA equipment such as HD (High Definition) TV and personal computer, the deflection frequency must be increased, but both of these increase the deflection power.
一般に偏向電力の低減には、陰極線管のネック5の径を小さくし、偏向ヨーク9の装着されるコーン部4の外径を小さくして、電子ビームに対して偏向磁界が効率よく作用するようにするとよい。この場合、電子ビームが偏向ヨーク9の装着されたコーン部4の内面に接近して通過することになる。このため、ネック5の径やコーン部4の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6の対角部に向かう電子ビームがファンネル3のコーン部4の内壁に衝突し、蛍光体スクリーン6上で、ファンネル3の内壁の影のせいで部分的に電子ビームが到達しない現象(以下、「ビームネックシャドウ」という。)が生じるという問題が生じる。
In general, in order to reduce the deflection power, the diameter of the neck 5 of the cathode ray tube is reduced and the outer diameter of the
このような問題を解決する手段として、特許文献1には、蛍光体スクリーン6上に矩形状のラスターを描く場合、コーン部4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、偏向ヨーク9の装着されるコーン部4を、ネック5側からパネル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提案されている。
As a means for solving such a problem, in Patent Document 1, when a rectangular raster is drawn on the
偏向ヨーク9の装着されるコーン部4を角錐状に形成すると、コーン部4は、円形である通常の形状に対して、電子ビームが衝突しやすい対角部(対角軸近傍:D軸近傍)の内径を大きくして電子ビームの衝突を避けることができる。さらに、水平軸(H軸)及び垂直軸(V軸)方向の内径を小さくして、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、電子ビームを効率よく偏向することができ、偏向電力を低減することができる。
When the
図18に、コーン部4を矩形に近づけた場合における応力の作用の様子を示している。コーン部4を矩形に近づけるほど、図18に示すように、大気圧荷重Fによりフラット化したコーン部4に破線117で示したように変形する歪が生ずる。このとき、水平軸近傍115、垂直軸近傍116の外面にそれぞれ圧縮応力σH、σV、対角軸近傍118の外面に引張り応力σDが作用する。このような応力が作用すると、真空外囲器の耐気圧強度を低下させ、大気圧に対する信頼性(安全性)が損なわれるという問題がある。
FIG. 18 shows the state of the action of stress when the
また、最近では外光の映込み防止や画像の見易さなどの要求が強く、パネルのフラット化が必須となっている。パネルをフラット化すると、大気圧荷重に対して弱くなる。したがって、パネルのフラット化された陰極線管に、角錐状のコーン部を設けたファンネルを用いて、偏向電力を低減しようとすると、耐気圧強度を確保できなくなる。 In recent years, there have been strong demands for prevention of external light reflection and easy viewing of images, and flat paneling has become essential. When the panel is flattened, it becomes weak against atmospheric pressure load. Therefore, if it is attempted to reduce the deflection power by using a funnel in which a pyramid-shaped cone portion is provided on a flattened cathode ray tube of the panel, it is impossible to ensure the pressure resistance strength.
このような問題を解決する手段として、特許文献2に提案されたものがある。図19は、特許文献2におけるコーン部の管軸垂直方向における断面図を示している。図19に示した断面形状は、水平、垂直軸上で厚さが最大となる外径を有する非円形状を形成している。
As means for solving such a problem, there is one proposed in
この断面において水平軸とθの角度で管軸を通る直線がコーン部の内面と交差する点をPi(θ)とし、この点Pi(θ)から水平軸までの距離をPiv(θ)、垂直軸までの距離をPih(θ)とすると、これらPiv(θ)又はPih(θ)が水平、垂直軸間で少なくとも一つの極大値をもつ非単調増加又は減少関数で表される管軸方向に凸となる部分を有している。このことにより、コーン部の管軸に垂直な断面での内面形状をコーン部でのピンクッション形電子ビーム通過領域に近似したピンクッション形状に形成している。 In this cross section, Pi (θ) is a point where a straight line passing through the tube axis at an angle θ with respect to the horizontal axis intersects the inner surface of the cone portion, and the distance from this point Pi (θ) to the horizontal axis is Piv (θ), vertical. Assuming that the distance to the axis is Pih (θ), Piv (θ) or Pih (θ) is in the tube axis direction represented by a non-monotonically increasing or decreasing function having at least one maximum value between the horizontal and vertical axes. It has a convex part. As a result, the shape of the inner surface of the cone portion in a cross section perpendicular to the tube axis is formed into a pin cushion shape that approximates the pin cushion-shaped electron beam passage region in the cone portion.
また、特許文献3には、コーン部を角錐化しても、耐気圧強度を確保でき、かつ偏向電力を有効に低減できる構成が提案されている。この構成は、スクリーンアスペクト比がM:N、垂直軸方向外径をSA、水平軸方向外径をLA、最大コーン部(対角軸方向)外径をDAとすると、(M+N)/(2×(M2+N2)1/2)<(SA+LA)/(2×DA)≦0.86を満足するよいうものである。
Further,
また、特許文献4には、電子ビームが実質的に偏向ヨークによって偏向される際、パネルの長軸H及び対角線部Dの方向よりは短軸V方向において相対的な偏向余裕を有するので、これを考慮した構成が提案されている。具体的には、コーン部の管軸に垂直な断面形状においてコーン部の厚さが、パネルの長軸方向においてTv、パネルの短軸方向においてTh、パネルの対角線方向においてTdとするとき、以下の式を満たすようにしている。
Further, in
Tv(z)>Th(z)>Td(z)
しかしながら、前記の陰極線管において、軽視されていた問題がある。このことについて、図20、21を参照しながら説明する。図20Aは従来の陰極線管の一例の断面図、図20Bは図20Aに示した陰極線管のパネルスクリーンの平面図を示している。図21は、コーン部4の管軸に垂直な断面をスクリーン6側から見た図である。20はコーン部4のスクリーン側の連設部、21はコーン部4のリファレンスライン位置、22はコーン部4のネック側の連設部の各形状を示している。
However, there is a problem that has been neglected in the cathode ray tube. This will be described with reference to FIGS. 20A is a sectional view of an example of a conventional cathode ray tube, and FIG. 20B is a plan view of a panel screen of the cathode ray tube shown in FIG. 20A. FIG. 21 is a view of a cross section perpendicular to the tube axis of the
一般にNTSC方式で電子ビームがスキャンされている標準的な範囲として、図20Bに示した蛍光体スクリーン6の画像範囲(対角方向のスクリーン最大径6a、6b)に対し108%の範囲まで拡大し画像を表示した場合、コーン部4の内面の対角軸近傍33(図20A、図21)に電子ビームが衝突する。
In general, the standard range in which the electron beam is scanned by the NTSC method is expanded to a range of 108% with respect to the image range of the
この衝突した電子ビームが反射し、電子ビームの所定の偏向軌道とは異なる軌道にて散乱ビーム31(図20A)を引き起こすことになる。この場合、散乱ビーム31が蛍光体スクリーン6全体に衝突する現象が生じ、蛍光体スクリーン6の赤、緑、青の区別なく蛍光体スクリーン6に到達し、画面全体では低輝度の白色を発光させ白黒のコントラスト、色純度を低下させてしまう。
This colliding electron beam is reflected and causes a scattered beam 31 (FIG. 20A) in a trajectory different from the predetermined deflection trajectory of the electron beam. In this case, a phenomenon occurs in which the scattered beam 31 collides with the
例えば、画面全体を緑色に表示させた場合、散乱ビーム31は所定の軌道を通らず赤、緑、青の区別なく蛍光体スクリーンの到達し、画面全体では低輝度の白色を発光させることになる。このため、所定の緑表示は、色純度の低下した緑となる。 For example, when the entire screen is displayed in green, the scattered beam 31 does not pass through a predetermined trajectory and reaches the phosphor screen without distinction of red, green, and blue, and the entire screen emits white with low luminance. . For this reason, the predetermined green display is green with reduced color purity.
この現象はハレーション現象と呼ばれ、室内を暗くした状態で映像を観賞する際、最も顕著に認識され、近年のデジタルハイビジョン化による高品位な映像を提供していく上で重要な課題となっている。 This phenomenon is called the halation phenomenon, and it is recognized most prominently when viewing images in a dark room, and is an important issue in providing high-definition images through digital hi-vision in recent years. Yes.
前記の陰極線管において、ハレーションを防止するには、コーン部の特に対角軸近傍の内壁までの距離を長くし、ビームネックシャドウの生じない余裕より、更に電子ビームに対する余裕を十分に確保する必要がある。このため、コーン部の管軸に垂直な断面形状の対角軸上近傍の厚さは薄くなり、真空外囲器の耐気圧強度は劣化する。また、コーン部の管軸から対角軸近傍の外壁を大きくすると、電子ビームに対して偏向磁界の効率が低下するため偏向電力の増大を招いてしまう。 In the above-mentioned cathode ray tube, in order to prevent halation, it is necessary to increase the distance to the inner wall of the cone portion, particularly in the vicinity of the diagonal axis, and to secure a sufficient margin for the electron beam more than the margin where the beam neck shadow does not occur. There is. For this reason, the thickness in the vicinity of the diagonal axis of the cross-sectional shape perpendicular to the tube axis of the cone portion is reduced, and the pressure resistance strength of the vacuum envelope is deteriorated. Further, if the outer wall in the vicinity of the diagonal axis is increased from the tube axis of the cone portion, the efficiency of the deflection magnetic field with respect to the electron beam is reduced, leading to an increase in deflection power.
本発明は、前記のような従来の問題を解決するためになされたものであり、ハレーションを防止しつつ、偏向電力を有効に低減し、かつ真空外囲器の耐気圧強度を十分に確保できる高品位な陰極線管を提供すること目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and can effectively reduce the deflection power while preventing halation and sufficiently ensure the pressure resistance strength of the vacuum envelope. An object is to provide a high-quality cathode ray tube.
前記目的を達成するために、本発明の陰極線管は、電子銃を内装し蛍光体スクリーンが内面に形成されたパネル部を含む真空外囲器と、前記真空外囲器の外周上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する偏向ヨークとを備えた陰極線管であって、前記真空外囲器は、前記電子銃を内装するネック部と、前記偏向ヨークが配置された位置に対応し前記陰極線管の管軸に垂直な方向の断面形状が前記管軸方向の略全域で非円形状のコーン部とを含んでおり、前記パネル部は、互いに直交する長軸及び短軸に対して略対称に形成されており、前記コーン部の前記管軸に垂直な方向の断面形状のうち、前記長軸上の実質的な厚さをTh、前記短軸上の実質的な厚さをTv、対角位置における最小厚さをTdとすると、偏向角の基準となるリファレンスライン位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲の前記管軸上の各位置における前記断面形状は、Th>Tv>Tdの関係式を満足し、かつ前記範囲内にTh/Tvの値の極大値があることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a cathode ray tube according to the present invention is disposed on a vacuum envelope including a panel portion in which an electron gun is embedded and a phosphor screen is formed on an inner surface, and on the outer periphery of the vacuum envelope. A cathode ray tube comprising a deflection yoke for deflecting an electron beam emitted from the electron gun, wherein the vacuum envelope is provided at a position where the neck portion for housing the electron gun and the deflection yoke are disposed. Correspondingly, the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the tube axis of the cathode ray tube includes a non-circular cone portion in substantially the entire region of the tube axis direction, and the panel portion has a major axis and a minor axis orthogonal to each other. Of the cross-sectional shape of the cone portion in the direction perpendicular to the tube axis, Th is the substantial thickness on the major axis and Th is the substantial thickness on the minor axis. the Tv, When Td minimum thickness in the diagonal position, and the reference deflection angle That from said reference line position in various positions on the tube axis in the range of up to an end portion of the panel portion side of the cone cross-sectional shape is, Th>Tv> satisfy the Td relationship, and in the range Has a maximum value of Th / Tv .
本発明によれば、ハレーションを防止しつつ、偏向電力を有効に低減し、かつ真空外囲器の耐気圧強度を十分に確保できる高品位な陰極線管を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-quality cathode ray tube capable of effectively reducing the deflection power while preventing halation and sufficiently ensuring the pressure resistance strength of the vacuum envelope.
本発明は、前記コーン部の長軸上の厚さTh、短軸上の厚さTv、対角位置における最小厚TdがTh>Tv>Tdの関係を満足しているので、ハレーションを防止しつつ、偏向電力を有効に低減し、かつ真空外囲器の耐気圧強度を十分に確保できる高品位な陰極線管を提供することができる。
また、偏向角の基準となるリファレンスライン位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲の前記管軸上の各位置における前記断面形状は、Th>Tv>Tdの関係式を満足し、かつ前記範囲内にTh/Tvの値の極大値があることにより、ハレーションを防止しつつ、真空外囲器の耐気圧強度を確保できる効果がより確実になる。
In the present invention, the thickness Th on the major axis, the thickness Tv on the minor axis, and the minimum thickness Td at the diagonal position satisfy the relationship of Th>Tv> Td, thereby preventing halation. On the other hand, it is possible to provide a high-quality cathode ray tube capable of effectively reducing the deflection power and sufficiently ensuring the pressure resistance strength of the vacuum envelope.
Further, the cross-sectional shape at each position on the tube axis in the range from the reference line position serving as a reference for the deflection angle to the end of the cone portion on the panel portion side satisfies the relational expression of Th>Tv> Td. In addition, since there is a maximum value of Th / Tv within the above range, the effect of ensuring the pressure resistance strength of the vacuum envelope while preventing halation is further ensured.
前記本発明の陰極線管においては、偏向角の基準となるリファレンスライン位置から、前記リファレンスライン位置と前記コーン部の前記パネル部側の端部との間の距離の85%までの範囲内において、Th/Tv≧1.1を満足していることが好ましい。この構成によれば、耐気圧強度の確保により有利である。 In the cathode ray tube of the present invention, from the reference line position serving as a reference for the deflection angle, within a range of up to 85% of the distance between the reference line position and the end of the cone part on the panel part side , it is preferable to satisfy the T h / Tv ≧ 1.1. According to this configuration, it is more advantageous to ensure the pressure resistance strength.
また、前記関係式を満足している断面形状において、前記長軸を距離Lだけ平行移動した軸上における前記長軸方向の実質的な厚さをTh′、前記短軸を前記距離Lと同じ距離だけ平行移動した軸上における前記短軸方向の実質的な厚さをTv′とし、前記距離Lを0から大きくしたときに、任意の前記距離Lにおいて、Th′>Tv′を満足する前記断面形状の領域の範囲があることが好ましい。この構成によれば、成形が容易であり、応力の分布も滑らかになる。 In the cross-sectional shape satisfying the relational expression, the substantial thickness in the major axis direction on the axis obtained by translating the major axis by the distance L is Th ′, and the minor axis is the same as the distance L. The substantial thickness in the minor axis direction on the axis translated by the distance is Tv ′, and when the distance L is increased from 0, the above condition satisfying Th ′> Tv ′ is satisfied at any distance L. Preferably, there is a range of cross-sectional areas. According to this configuration, molding is easy and the stress distribution becomes smooth.
また、Th/Tv≧1.2を満足しており、かつ前記領域の範囲は、前記各軸より17mmより小さい範囲であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that Th / Tv ≧ 1.2 is satisfied, and the range of the region is a range smaller than 17 mm from each axis.
また、Th/Tv>1.1を満足しており、かつ前記領域の範囲は、前記各軸より10mm以内の範囲内であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that Th / Tv> 1.1 is satisfied, and the range of the region is within a range of 10 mm or less from each axis.
また、前記極大値が1.11以上1.39以下であることが好ましい。この構成によれば、Thに比べTvが薄くなり過ぎることによる耐気圧強度の低下を防止できる。 The maximum value is preferably 1.11 or more and 1.39 or less. According to this configuration, it is possible to prevent a decrease in pressure resistance strength due to Tv being too thin compared to Th.
また、前記コーン部の前記管軸に垂直な方向の断面形状において、前記コーン部の垂直方向の内面上の点のうち、管軸から水平方向に最も離れた点をrdh、前記コーン部の水平方向の内面上の点のうち、管軸から垂直方向に最も離れた点をrdv、rdhを通る垂直線からの前記垂直方向の内面上の水平方向最大高さをΔH、rdvを通る水平線からの前記水平方向の内面上の垂直方向最大高さをΔVとすると、前記リファレンスライン位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲の前記管軸上の各位置における前記断面形状は、ΔH>ΔVの関係を満足していることが好ましい。この構成によれば、コーン部の対角部内壁に電子ビームが当たるのを防止しつつ、かつ短軸付近の内壁に電子ビームが当たるのを防止できる。 In addition, in the cross-sectional shape of the cone portion in the direction perpendicular to the tube axis, among the points on the inner surface in the vertical direction of the cone portion, the point farthest from the tube axis in the horizontal direction is rdh, and the horizontal of the cone portion is Among the points on the inner surface in the direction, the point farthest from the tube axis in the vertical direction is the vertical maximum from the vertical line passing through rdv and rdh, the horizontal maximum height on the inner surface in the vertical direction is ΔH, from the horizontal line passing through rdv When the vertical maximum height on the inner surface in the horizontal direction is ΔV, the cross-sectional shape at each position on the tube axis in the range from the reference line position to the end portion on the panel portion side of the cone portion is: It is preferable that the relationship of ΔH> ΔV is satisfied. According to this configuration, it is possible to prevent the electron beam from hitting the inner wall near the minor axis while preventing the electron beam from hitting the diagonal inner wall of the cone portion.
また、前記リファレンスライン位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲の略中間位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲において、ΔH−ΔVの値が前記パネル部側に近づくにつれて増加していることが好ましい。この構成は、電子ビームの軌道が水平軸寄りにずれる範囲において、ΔH−ΔVの値を大きくすることにより、対角部内壁への電子ビームの衝突防止をより確実にしたものである。 Further, in a range from a substantially middle position in a range from the reference line position to the end of the cone portion on the panel portion side to an end portion of the cone portion on the panel portion side, a value of ΔH−ΔV is a value of the panel. It is preferable that it increases as it approaches the part side. In this configuration, the collision of the electron beam to the inner wall of the diagonal portion is more reliably prevented by increasing the value of ΔH−ΔV in the range where the trajectory of the electron beam is shifted toward the horizontal axis.
以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。図16、17に示した基本的な構成は、本実施の形態においても同様である。すなわち、陰極線管は、水平軸(H軸)を長軸にし垂直軸(V軸)を短軸とする矩形状のパネル2と、パネル2に連設される漏斗状のファンネル3と、ファンネル3に連設される円筒状のネック部5を含む真空外囲器1により構成されている。ファンネル3の外周部のうち、ネック部5との連設部分からパネル2側に向けて広がるコーン部4に偏向ヨーク9が装着されている。また、パネル2の内面には、蛍光体スクリーン6が形成されており、ネック部5の内側には電子銃8が挿入設置される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The basic configuration shown in FIGS. 16 and 17 is the same in this embodiment. That is, the cathode ray tube includes a
図1は、本発明の一実施の形態に係る陰極線管の断面図を示している。図2は、図1に示した陰極線管のパネル2の平面図である。ファンネル3の外周部には、偏向ヨーク9が装着されており、ファンネル3のうち偏向ヨーク9が装着された部分がコーン部4である。線20、22は、それぞれコーン部4の管軸1a方向の端部の位置を示す線であり、コーン部4と他の部分との連接部分である。以下、コーン部4のパネル2側端部を示す線20を連接部20、コーン部4の電子銃8側端部を示す線22を連接部22と呼ぶ。
FIG. 1 is a sectional view of a cathode ray tube according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the
パネル2は、互いに直交する水平軸2a(H軸)及び垂直軸2b(V軸)に対して対称になっている。電子銃8から放射された3本の電子ビームは、偏向ヨーク9によってパネル2の水平軸2a及び垂直軸2b方向に偏向される。電子ビームは、パネル2の内側へ設置されたシャドウマスク7の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン6にランディングし、所定の画像を実現する。
The
陰極線管は、機種に応じた偏向角φを有している。偏向角は、リファレンスライン21(偏向基準位置)と関係がある。リファレンスラインとは、蛍光体スクリーン6の対角線端6a、6b(図2)から管軸1a(Z軸)上の任意の点に連結される2つの直線が形成する角度がその陰極線管の偏向角φと同一になるような管軸上の点19(偏向中心)を通り管軸1aと直交する線のことである。
The cathode ray tube has a deflection angle φ corresponding to the model. The deflection angle is related to the reference line 21 (deflection reference position). The reference line is an angle formed by two straight lines connected to an arbitrary point on the tube axis 1a (Z axis) from the diagonal ends 6a and 6b (FIG. 2) of the
通常、ファネル3を設計する際には、偏向角φが何度であるかを考慮し、画面サイズに応じてリファレンスライン21が決定される。この場合、偏向角φが同じでも、画面サイズが異なれば、リファレンスライン21の位置は、異なることになる。しかしながら、偏向角φが与えられると、一つの陰極線管については、画面サイズは固定されているので、必ず一つのリファレンスライン21が一義的に求まることになる。
Normally, when designing the
また、リファレンスラインは、前記のように陰極線管の偏向角から規定されるものであり、リファレンスラインの位置は、規格化されたリファレンスラインゲージを、ネック部5に装着することにより、求めることができる。 The reference line is defined by the deflection angle of the cathode ray tube as described above, and the position of the reference line can be obtained by mounting a standardized reference line gauge on the neck portion 5. it can.
次に、図3A、B、Cは、それぞれ図1に示した真空外囲器1の管軸と直交する方向における断面図を示している。図3Aは連設部22付近の断面図であり、図3Bはリファレンスライン21の位置における断面図、図3Cは連設部20付近の断面図である。これらの各図から分かるように、偏向ヨーク9の装着されるコーン部4がほぼ角錐状に構成されている。すなわち、真空外囲器1の管軸1aと直交する方向における断面形状は、図3Aに示したように、連設部22付近では、ネック部5と略同形の円形状であるが、図3Bに示したようにリファレンスライン21付近から、図3Cに示した連設部20にかけては、略矩形状(非円形状)に形成されている。なお、これらの図3A、B、Cは、管軸と直交する断面形状が、ネックとの連設部22で円形であるのに比べてコーン部では矩形に近い形状であることを説明するための簡略図に過ぎない。より具体的な形状については後述する。
Next, FIGS. 3A, 3B, and 3C are cross-sectional views in the direction perpendicular to the tube axis of the vacuum envelope 1 shown in FIG. 3A is a cross-sectional view in the vicinity of the
ここで、図4、図5、図6を用いて、本発明に至った経緯を説明する。図4は、具体的なコーン部形状を検討するにあたり、まずは、内面又は外面を最もシンプルな形状で仮定した図である。コーン部4は、ネックとの連設部付近を除いて、蛍光体スクリーンの水平軸2aと水平軸2a上に中心をもった半径Rhの円弧25と、蛍光体スクリーンの垂直軸2bと垂直軸2b上に中心をもった半径Rvの円弧26と、対角軸2c(D軸)上に中心をもち、円弧25、26に円滑に繋がる半径Rdの円弧27とで構成されている。
Here, the background to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram assuming that the inner surface or the outer surface is the simplest shape when examining a specific cone portion shape. The
また、管軸から水平軸2a方向の距離をLA、垂直軸2b方向の距離をSA、対角軸2c方向の最大径となる距離をDAとすると、LA及びSAがDAより小さくなっており、ほぼ矩形状に形成されている。
When the distance from the tube axis in the
図5は、コーン部4の領域内を通過する電子ビームの軌道経路を示した図である。図5において、水平軸2aと垂直軸2bとをつなぐ線は、真空外囲器1のコーン部4における管軸と垂直な方向の断面形状の内面形状を表したものである。例えば線70は連設部22(図1)における内面形状、線71はリファレンスライン21(図1)における内面形状、線72は連設部20(図1)における内面形状を示している。
FIG. 5 is a diagram showing the trajectory path of the electron beam passing through the area of the
また点線30は、図1に示したように、蛍光体スクリーン2の対角端6aに電子ビームが到達するときの、コーン部4の領域内を通過する電子ビームの軌道経路を示している。より具体的には、電子ビームの軌道を蛍光体スクリーン2と平行な面に投影させた軌跡である。例えば、点74はリファレンスライン21の近傍における電子ビームの位置、点75は連設部20の近傍における電子ビームの位置を表している。図5に示したように、電子ビームは各内面形状の近傍を通過していることが分かる。
A dotted
通常、電子銃8から放出されたインライン配列の3つの電子ビームは、蛍光体スクリーン2のアスペクト比がM:N(例えば、16:9や4:3)の比で偏向され、同時に偏向ヨーク9がコンバージェンス・フリーのときの電子ビームの偏向軌道は、点線30のように水平軸2aからの角度θが、偏向中心位置すなわちリファレンスライン位置近傍を極大値とした軌道を描く。より具体的には、管軸と電子ビーム位置とを結ぶ線のうち、管軸と線71近傍の点74とを結ぶ線76の傾きが最大となる。
Usually, the three electron beams in an in-line arrangement emitted from the electron gun 8 are deflected at an aspect ratio of the
コーン部4の内面形状の設定は、電子銃8から放出される電子ビームの実質的な軌道経路を考慮し、コーン部4の対角近傍の内面形状を電子ビームの軌道に対しビームネックシャドウが生じない余裕以上に余裕を確保し、ビームネックシャドウより厳しい条件であるハレーションを防止する必要がある。つまり、ハレーション防止を考慮した内面形状とすれば、ビームネックシャドウは必然的に回避されることになる。なお、ビームネックシャドウ、ハレーションについては、図20、21を用いて説明した前記の説明の通りである。
The inner surface shape of the
図6は、コーン部4の連設部20付近において、内面42、48を、電子ビームの実質的な軌道に合わせてハレーションを防止するようにした形状である。内面41、47は、ビームネックシャドウが生じない内面形状を示している。対角軸D1は、管軸上の点と、この管軸上の点からの距離が最大となる内面41上の点とを結ぶ線である。対角軸D1と水平軸2aとのなす角はθ1である。
FIG. 6 shows a shape in which the
対角軸D2は、管軸上の点と、この管軸上の点からの距離が最大となる内面42上の点とを結ぶ線である。対角軸D2と水平軸2aとのなす角はθ2である。対角軸D1上の管軸と内面41との間の距離L1に比べ、対角軸D2上の管軸と内面42との間の距離L2が長くなっている。また、角度θ2は角度θ1より小さくなっている。
The diagonal axis D2 is a line connecting a point on the tube axis and a point on the
また、Thは管壁のうち、水平軸2a上の厚さであり、Tvは垂直軸2b上の厚さである。図6の図示では、Tvは後に詳細を説明するように、内壁を内面形状48とした場合の厚さを示している。
Further, Th is the thickness on the
なお、陰極線管においては、コーン部4の外面形状の設定は、耐真空気圧強度と偏向電力が重要となる。すなわち、ハレーション防止だけでは足りず、耐真空気圧強度と偏向電力に関する基準を満足していることが前提となる。
In the cathode ray tube, the vacuum pressure strength and the deflection power are important for setting the outer shape of the
図6に示したコーン部4の内面形状42は、対角部の外径寸法DBは維持したまま、対角軸上の距離をL1からL2へと長さを長くしているので、対角近傍の最小厚さTdが薄くなる。このため、耐真空気圧強度の確保には不利になる。コーン部4の外面形状を外側に大きくすれば、厚さTdを大きくすることができるが、偏向ヨーク4の径が増大するので、電子ビームへの偏向磁界作用の効率が低下し、偏向電力の増大を招くことになる。
The
この場合、対角軸D2上の点を中心とする曲率半径Rdを大きくするように外面形状を形成すれば、対角軸近傍の引っ張り応力σD(図18参照)を抑えることができる。この構成では対角部の外径寸法DBは維持したまま、対角部の強度を確保することができる。 In this case, the tensile stress σD (see FIG. 18) in the vicinity of the diagonal axis can be suppressed by forming the outer shape so as to increase the radius of curvature Rd centered on the point on the diagonal axis D2. In this configuration, the strength of the diagonal portion can be secured while maintaining the outer diameter DB of the diagonal portion.
また、曲率半径Rdを大きく形成したことにより、外面45は外面46となり、垂直方向に延びた壁の厚さは増大するので、垂直軸2b方向の圧縮応力σH(図18参照)を抑えることができる。同様に、外面43は外面44となり、水平方向に延びた壁の厚さも増大し、水平軸方向の圧縮応力σV(図18参照)も抑えることができる。すなわち、対角部、垂直方向に延びた壁、及び壁水平方向に延びた壁のそれぞれ単独について見れば、いずれも強度が向上していることになる。
Further, by forming the curvature radius Rd to be large, the
しかしながら、前記のように、水平軸2aと対角軸D1との角度θ1に比べ、水平軸2aと対角軸D2とのなす角度θ2を小さくしたことにより、対角部においては、水平軸2a方向の凹み量を大きくしているので、対角部近傍においては、垂直方向に延びた壁の幅W1に比べ、水平方向に延びた壁の幅W2が大きくなっている。
However, as described above, the angle θ2 formed between the
このため、対角部近傍についてみると、Td及びW1に比べ、W2が相対的に大きくなっている。すなわち、応力σH及びσDに比べ、応力σVの値が相対的に小さくなり、応力の大小関係が生じることになる。より具体的には、垂直方向に延びた壁の水平軸2a近傍と対角部近傍との強度の落差は、水平方向に延びた壁の垂直軸2b近傍と対角部近傍との強度の落差より大きくなる。すなわち、対角部における強度の落差の大きい箇所に応力が集中する現象が生じ、耐真空気圧強度の低下の原因となる。
For this reason, in the vicinity of the diagonal portion, W2 is relatively larger than Td and W1. That is, the value of the stress σV is relatively smaller than the stresses σH and σD, and the magnitude relation of the stress is generated. More specifically, the strength drop between the vicinity of the
そこで、耐真空気圧強度の低下を防止するために、応力が相対的に小さい水平壁部の厚さTvを薄くし、水平方向に延びた壁に加わる応力を全体的に大きくし、対角軸近傍における応力集中現象を緩和することについて着眼した。これは、従来のビームネックシャドウ防止のための偏向余裕を考慮して、Tv>Th>Tdとしていたものに対し、TvとThとの大小関係を逆にするというものである。すなわち、この着眼の目的は、ビームネックシャドウの防止に比べ構造上の制約が厳しくなるハレーションを防止し、かつ偏向電力と耐真空気圧強度とを損なうことのない構造を実現するというものである。 Therefore, in order to prevent a decrease in the vacuum pressure resistance, the thickness Tv of the horizontal wall portion where the stress is relatively small is reduced, the stress applied to the wall extending in the horizontal direction is increased as a whole, and the diagonal axis We focused on alleviating the stress concentration phenomenon in the vicinity. This is to reverse the magnitude relationship between Tv and Th with respect to the conventional case where Tv> Th> Td in consideration of the deflection margin for preventing the beam neck shadow. In other words, the purpose of this attention is to realize a structure that prevents halation that is more restrictive in structure than the prevention of beam neck shadows and that does not impair the deflection power and the strength against vacuum pressure.
図7は、以上の点を考慮してなされた本発明の特徴を示す図であり、Th>Tv>Tdを満足するように形成されたコーン部4の連設部20付近における、管軸と垂直な方向の断面形状である。図7の構成は、図6の構成において、内面形状47を、あえて内面形状48としてTvを薄くし、水平方向に延びた壁に加わる応力を全体的に大きくしたものである。この構成の効果を確認するために、各種実験を行ったので以下具体的に説明する。
FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of the present invention made in consideration of the above points, and the tube axis in the vicinity of the
以下の表1に示す実験結果は、Th>Tv>Tdの関係を満足する実施例と、この関係を満足しない比較例とについて、評価対象をハレーション、偏向電力及び耐気圧強度(最大真空応力)とした実験結果である。表1に示した各部寸法の値は、リファレンスライン21よりスクリーン側に20mmの位置における測定値である。
The experimental results shown in Table 1 below show that the evaluation objects are halation, deflection power, and atmospheric pressure strength (maximum vacuum stress) for an example that satisfies the relationship of Th> Tv> Td and a comparative example that does not satisfy this relationship. This is the experimental result. The values of the dimensions shown in Table 1 are measured values at a position of 20 mm on the screen side from the
表1中の○印は基準に適合していることを、×印は基準に不適合であることを示している。偏向電力及び耐気圧強度については、100%以下が適合である。耐気圧強度が100%以下であることは、最大真空応力が基準値以下であることを示している。また、表1中のTh、TV、Td、DA、θ、Rdについては、前記図6、7を用いて説明した通りである
なお、通常、TVセットでは画像表示のオーバースキャンは、スクリーン画像範囲に対し概ね108%の範囲が最大範囲とされている。つまり、ハレーションが生じない条件としては、108%のオーバースキャン範囲の電子ビームがコーン部内面に衝突しないこと、又は電子ビームのコーン部内面への衝突範囲がコーン内面に沿った管軸方向の長さ10mm以下であることである。この条件を、満足すれば、陰極線管のハレーション現象は問題がないことが確認されており、ハレーションの評価はこの条件を満足するかどうかを基準にした。
The circles in Table 1 indicate that the standards are met, and the x marks indicate that the standards are not met. About 100% or less is suitable for the deflection power and the pressure resistance strength. An atmospheric pressure strength of 100% or less indicates that the maximum vacuum stress is a reference value or less. Further, Th, TV, Td, DA, θ, and Rd in Table 1 are as described with reference to FIGS. 6 and 7. Note that, in the TV set, the overscan of the image display usually has a screen image range. In contrast, the range of approximately 108% is the maximum range. In other words, as a condition that halation does not occur, the electron beam in the overscan range of 108% does not collide with the inner surface of the cone portion, or the collision range of the electron beam with the inner surface of the cone portion is the length in the tube axis direction along the inner surface of the cone. It is that it is 10 mm or less. If this condition is satisfied, it has been confirmed that there is no problem with the halation phenomenon of the cathode ray tube, and the evaluation of halation is based on whether this condition is satisfied.
まず、画面サイズが76cm型のグループA(比較例1、比較例2、実施例1)について説明する。これらは、表1中には示していないが、ビームネックシャドウの基準は満足している。また、各試料は管軸から外面までの対角軸の長さ(図6の外径寸法DBに相当)は統一しているので、偏向電力の条件はいずれも満足した。このことは、グループB、Cについても同様である。 First, Group A (Comparative Example 1, Comparative Example 2, Example 1) having a screen size of 76 cm will be described. These are not shown in Table 1, but the beam neck shadow criteria are satisfied. In addition, since each sample has the same length of the diagonal axis from the tube axis to the outer surface (corresponding to the outer diameter DB in FIG. 6), all the conditions for the deflection power were satisfied. The same applies to groups B and C.
比較例1は、ハレーションが発生した。比較例2の内面形状は、距離DAを50.2mmとし、比較例1の49.8mmより大きくした。あわせて、角度θを比較例2は34度とし、比較例1の34.5度より小さくした。これは、図6において内面41を内面42に変位させたのと同様である。
In Comparative Example 1, halation occurred. The inner surface shape of Comparative Example 2 was set such that the distance DA was 50.2 mm, which was larger than 49.8 mm of Comparative Example 1. In addition, the angle θ was 34 degrees in Comparative Example 2, which was smaller than 34.5 degrees in Comparative Example 1. This is the same as the displacement of the inner surface 41 to the
その結果、ハレーションの発生は防止することができた。しかしながら、比較例1では満足していた耐気圧強度は満足しなくなった。これは、距離DAを大きくしたことにより、厚さTdが4.9mmとなり、比較例1の5.3mmより小さくなったためと考えられる。 As a result, the occurrence of halation could be prevented. However, the pressure resistance strength that was satisfactory in Comparative Example 1 is no longer satisfactory. This is presumably because the thickness Td was 4.9 mm due to the increased distance DA, which was smaller than 5.3 mm in Comparative Example 1.
実施例1は、距離DAを保った状態で、外面半径Rdを16.7mmとし、比較例2の16.1mmより大きくした。外面半径Rdを大きくすると、Th、Tv共に大きくなるが、実施例1ではあえてTvを大きくせず、比較例1に比べ、Th、Tvの大小関係を逆転させ、Th(7.8mm)>Tv(6.5mm)の関係になるようにした。その結果、耐気圧強度を満足させることができた。 In Example 1, the outer surface radius Rd was set to 16.7 mm while maintaining the distance DA, which was larger than 16.1 mm of Comparative Example 2. When the outer surface radius Rd is increased, both Th and Tv are increased. However, in Example 1, Tv is not increased intentionally, and the magnitude relationship between Th and Tv is reversed as compared with Comparative Example 1, and Th (7.8 mm)> Tv. The relationship was (6.5 mm). As a result, it was possible to satisfy the pressure resistance strength.
次に、グループB(比較例3、比較例4、実施例2)は、画面サイズがグループAより大きい86cm型である。比較例3は、ハレーションが発生した。比較例4の内面形状は、距離DAを51.5mmとし、比較例3の51.2mmより大きくした。あわせて、角度θを比較例4は34度とし、比較例3の34.5度より小さくした。その結果、比較例2と同様に、ハレーションの発生は防止することができたが、比較例3では満足していた耐気圧強度は満足しなくなった。これは、比較例2と同様に、距離DAを大きくしたことにより、厚さTdが5.9mmとなり、比較例3の6.2mmより小さくなったためと考えられる。 Next, Group B (Comparative Example 3, Comparative Example 4, Example 2) is an 86 cm type whose screen size is larger than Group A. In Comparative Example 3, halation occurred. The inner surface shape of Comparative Example 4 was set such that the distance DA was 51.5 mm, which was larger than 51.2 mm of Comparative Example 3. In addition, the angle θ was 34 degrees in Comparative Example 4, which was smaller than 34.5 degrees in Comparative Example 3. As a result, as in Comparative Example 2, the occurrence of halation could be prevented, but the pressure resistance strength that was satisfied in Comparative Example 3 was not satisfied. This is probably because, as in Comparative Example 2, the thickness Td was 5.9 mm and was smaller than 6.2 mm in Comparative Example 3 by increasing the distance DA.
実施例2は、距離DAを保った状態で、外面半径Rdを16.7mmとし、比較例4の16.1mmより大きくした。実施例1と同様に、あえてTvは大きくせず、比較例4に比べ、Th、Tvの大小関係を逆転させ、Th(8.1mm)>Tv(6.7mm)の関係になるようにした。その結果、耐気圧強度を満足させることができた。 In Example 2, while maintaining the distance DA, the outer surface radius Rd was 16.7 mm, which was larger than 16.1 mm of Comparative Example 4. As in Example 1, Tv was not increased, and the relationship between Th and Tv was reversed compared to Comparative Example 4 so that Th (8.1 mm)> Tv (6.7 mm). . As a result, it was possible to satisfy the pressure resistance strength.
次に、グループC(比較例5、比較例6、実施例3)は、画面サイズがグループAより小さい66cm型である。比較例5は、ハレーションが発生した。比較例6の内面形状は、距離DAを53mmとし、比較例5の52.5mmより大きくした。あわせて、角度θを比較例6は32度とし、比較例5の34.5度より小さくした。その結果、比較例2、4と同様に、ハレーションの発生は防止することができたが、比較例5では満足していた耐気圧強度は満足しなくなった。これは、比較例2、4と同様に、距離DAを大きくしたことにより、厚さTdが4.7mmとなり、比較例5の5.2mmより小さくなったためと考えられる。 Next, Group C (Comparative Example 5, Comparative Example 6, Example 3) is a 66 cm type whose screen size is smaller than Group A. In Comparative Example 5, halation occurred. The inner surface shape of Comparative Example 6 was set to have a distance DA of 53 mm and larger than 52.5 mm of Comparative Example 5. In addition, the angle θ was set to 32 degrees in Comparative Example 6 and smaller than 34.5 degrees in Comparative Example 5. As a result, as in Comparative Examples 2 and 4, the occurrence of halation could be prevented, but the pressure resistance strength that was satisfied in Comparative Example 5 was not satisfied. This is probably because, as in Comparative Examples 2 and 4, the distance DA was increased to 4.7 mm as a result of increasing the distance DA, which was smaller than 5.2 mm in Comparative Example 5.
実施例3は、距離DAを保った状態で、外面半径Rdを16.7mmとし、比較例6の16mmより大きくした。実施例1、2と同様に、あえてTvは大きくせず、比較例6に比べ、Th、Tvの大小関係を逆転させ、Th(7.1m)>Tv(6.3mm)の関係になるようにした。その結果、耐気圧強度を満足させることができた。 In Example 3, while maintaining the distance DA, the outer surface radius Rd was 16.7 mm, which was larger than 16 mm of Comparative Example 6. As in Examples 1 and 2, Tv is not increased, but compared to Comparative Example 6, the relationship between Th and Tv is reversed so that a relationship of Th (7.1 m)> Tv (6.3 mm) is obtained. I made it. As a result, it was possible to satisfy the pressure resistance strength.
表1に示した実験結果から、画面サイズに関係なく、Th>Tv>Tdの関係を満足する構成は、外管径を大きくすることなく(偏向電力を大きくすることなく)、ハレーションを防止しつつ、耐気圧強度を満足させるのに有効な構成であることが分かる。 From the experimental results shown in Table 1, the configuration that satisfies the relationship of Th> Tv> Td, regardless of the screen size, prevents halation without increasing the outer tube diameter (without increasing the deflection power). However, it can be seen that the structure is effective for satisfying the pressure resistance strength.
また、Th及びTvと耐気圧強度との関係をより詳細に検討するために、さらに実験を行った。以下の表2に、Th/Tvと最大真空応力との関係を示す。表2に示したTh及びTvの値は、表1の値と同様に、リファレンスライン21よりスクリーン側に20mmの位置における測定値である。
Further, an experiment was further conducted in order to examine the relationship between Th and Tv and the pressure resistance strength in more detail. Table 2 below shows the relationship between Th / Tv and the maximum vacuum stress. The values of Th and Tv shown in Table 2 are measured values at a position of 20 mm on the screen side from the
表2の試料はいずれも画面サイズが76cm型であり、内面の対角距離DA(50.2mm)及び外面半径Rd(16.7mm)は統一している。 All the samples in Table 2 have a screen size of 76 cm, and the diagonal distance DA (50.2 mm) of the inner surface and the outer surface radius Rd (16.7 mm) are unified.
表2の実験結果を図示したのが、図8である。図8には、表1の実施例1−3、及び比較例2の値もプロットしている。図8のグラフから分かるように、Th/Tvが1を下回る値から大きくするにつれて、耐気圧強度は低下し、実施例1、2(Th/Tv=1.20−1.21)でほぼ最小値を示す。その後は、上昇に転じ、試料4(Th/Tv=1.35)では、耐気圧強度は100%を越えている。これは、Thに比べTvが相対的に小さくなり過ぎると、水平方向の壁の強度が低下し過ぎることになり、耐気圧強度が基準を満足しなくなるものと考えられる。 FIG. 8 shows the experimental results in Table 2. In FIG. 8, the values of Examples 1-3 and Comparative Example 2 in Table 1 are also plotted. As can be seen from the graph of FIG. 8, as the Th / Tv increases from a value lower than 1, the pressure resistance strength decreases and is almost the minimum in Examples 1 and 2 (Th / Tv = 1.20-1.21). Indicates the value. After that, it started to rise, and in the sample 4 (Th / Tv = 1.35), the pressure resistance strength exceeded 100%. This is considered that when Tv becomes too small compared to Th, the strength of the wall in the horizontal direction is excessively lowered, and the pressure resistance strength does not satisfy the standard.
図9は、図8にプロットした試料について、Th/Tvの値を各試料のコーン部の全領域におけるTh/TVの極大値に置き換えてプロットし直したグラフである。図9によれば、Th/Tvの極大値が1.11以上1.39以下の範囲であれば、耐気圧強度を100%以内に抑えられることが分かる。 FIG. 9 is a graph obtained by re-plotting the sample plotted in FIG. 8 by replacing the value of Th / Tv with the maximum value of Th / TV in the entire region of the cone portion of each sample. According to FIG. 9, it can be seen that when the maximum value of Th / Tv is in the range of 1.11 to 1.39, the pressure resistance strength can be suppressed to within 100%.
表2の実験結果より、TvがThに比べ相対的に小さくなり過ぎると、耐気圧強度が低下するので、この点は設計上の留意が必要になる。しかしながら、このことはTh>Tvの関係自体に起因するものではなく、Th<Tvの関係であっても、ThがTvに比べ相対的に小さくなり過ぎた場合も同様である。 From the experimental results of Table 2, if Tv becomes relatively small compared to Th, the pressure resistance strength decreases, so this point requires design attention. However, this does not result from the relationship of Th> Tv itself, and even when the relationship of Th <Tv is satisfied, the same is true when Th is too small compared to Tv.
図10は、表1の実施例1において、コーン部の管軸方向の位置と、断面厚さ(Th、Tv、Td)との関係を示した図である。原点位置がリファレンスライン位置であり、正方向がスクリーン側、負方向がネック側である。このことは、以下の図11、12、13、15においても同様である。 FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the position of the cone portion in the tube axis direction and the cross-sectional thickness (Th, Tv, Td) in Example 1 of Table 1. The origin position is the reference line position, the positive direction is the screen side, and the negative direction is the neck side. The same applies to FIGS. 11, 12, 13, and 15 below.
表1に示したTh、TV、Tdの数値は、リファレンスライン21よりスクリーン側に20mmの位置における値であるが、図10はコーン部の全領域における各断面厚さをプロットしたものである。図10から分かるように、Th>Tv>Tdの関係は、スクリーン側に近づくにつれて明確になっており、特にリファレンスラインに対して蛍光体スクリーン側の範囲において顕著になっている。
The values of Th, TV, and Td shown in Table 1 are values at a position of 20 mm on the screen side from the
これに対して、図11は表1の比較例1において、コーン部の管軸方向の位置と、断面厚さ(Th、Tv、Td)との関係を示した図である。比較例1では、コーン部のほぼ全体に亘り、Tv≧Th>Tdの関係であることが分かる。 On the other hand, FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the position of the cone portion in the tube axis direction and the cross-sectional thickness (Th, Tv, Td) in Comparative Example 1 of Table 1. In the comparative example 1, it turns out that it is the relationship of Tv> = Th> Td over the whole cone part.
図12は、表1の実施例1において、コーン部の管軸方向の位置とTh/Tvとの関係を示した図である。図12から分かるように、ネック部との連設位置近傍を除いてTh/Tv>1の関係になっている。また、リファレンスラインに対して10mmスクリーン側に離れた位置にTh/Tvの極大値P1がある。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the position of the cone portion in the tube axis direction and Th / Tv in Example 1 of Table 1. As can be seen from FIG. 12, the relationship is Th / Tv> 1 except in the vicinity of the continuous position with the neck portion. Further, there is a local maximum value P1 of Th / Tv at a position away from the reference line by 10 mm on the screen side.
ここで、前記の図5に示したように、電子ビームの偏向軌道の水平軸2aとなす角度は、線76で示したような極大値がある。また、リファレンスライン位置を示す線71のスクリーン側近傍にはこの極大値に近い値を維持した部分、すなわち線76の傾きをほぼ維持した部分がある。すなわち、この部分はハレーション防止のために、図6の内面形状42で示したような凹形状の程度を大きくする必要がある。このため、図12のように、リファレンスラインのスクリーン側近傍には、Th/Tvの極大値があり、最大真空応力を小さくする効果を高めるように他の部分に比べ、Th/Tvの値を大きくしている。
Here, as shown in FIG. 5 described above, the angle formed with the
すなわち、Th/Tvの値を大きくすることは、リファレンスラインよりスクリーン側において効果的であり、リファレンスライン近傍においてより効果的であるといえる。表1に示した実施例1−3は、このことに基いてTh/Tvの値を設定している。具体的には、図12に示したように、リファレンスライン位置(0mm)よりスクリーン側においては、Th/Tv≧1.1の関係を満足しており、特にリファレンスライン位置(0mm)から20mmまでの範囲内において、Th/Tvの値を大きくしている。 That is, it can be said that increasing the value of Th / Tv is more effective on the screen side than the reference line, and more effective in the vicinity of the reference line. Example 1-3 shown in Table 1 sets the value of Th / Tv based on this. Specifically, as shown in FIG. 12, on the screen side from the reference line position (0 mm), the relationship of Th / Tv ≧ 1.1 is satisfied, particularly from the reference line position (0 mm) to 20 mm. Within the range, the value of Th / Tv is increased.
図12は、実施例1の例であるが、実施例1−3のすべてにおいて、リファレンスライン位置から、リファレンスライン位置とコーン部のスクリーン側の端部(実施例1では35mmの位置)との間の距離の85%(実施例1では約30mm)までの範囲内において、Th/Tv≧1.1の関係を満足している。 FIG. 12 is an example of Example 1, but in all of Examples 1-3, from the reference line position, the reference line position and the end of the cone portion on the screen side (position of 35 mm in Example 1) are shown. The relationship of Th / Tv ≧ 1.1 is satisfied within a range up to 85% of the distance between them (about 30 mm in Example 1).
以上、水平軸2a上のThと、垂直軸2b上のTvとの関係について説明したが、水平軸2a及び垂直軸2bの各軸上の近傍における厚さが、ThとTvと同様の関係を満足してもよいことは、もちろんのことである。具体的には、Th>Tvを満足する断面形状において、水平軸2aを挟む領域における水平軸2a方向の実質的な厚さをTh′、垂直軸2bを挟む領域における垂直軸2b方向の実質的な厚さをTv′とし、前記各領域の長さを同じにしたときに、Th′>Tv′を満足する領域の範囲があるようにしてもよい。この構成によれば、成形が容易であり、応力の分布も滑らかになる。
The relationship between Th on the
以下の表3に、実施例1において、水平軸2a及び垂直軸2bを平行移動した軸上におけるTh′、Tv′の値を示している。表3の値は、リファレンスライン21よりスクリーン側に20mmの位置における測定値である。
Table 3 below shows the values of Th ′ and Tv ′ on the axis obtained by translating the
表3の左欄の位置(mm)は、水平軸2a又は垂直軸2bからの距離を示している。右欄のTh′(min)は、各位置までの範囲におけるTh′の最小値、Tv′(max)は各位置までの範囲におけるTv′の最大値を示している。
The position (mm) in the left column of Table 3 indicates the distance from the
したがって、Th′(min)/Tv′(max)は、各位置までの範囲におけるTh′/Tv′の最小値を示している。例えば、表3において軸上からの距離が17mmまでの範囲内であれば、どの位置を測定しても、Th′/Tv′は1以上の値になる。 Therefore, Th ′ (min) / Tv ′ (max) indicates the minimum value of Th ′ / Tv ′ in the range up to each position. For example, as long as the distance from the axis in Table 3 is within a range of up to 17 mm, Th ′ / Tv ′ is 1 or more regardless of which position is measured.
以下の表4には、実施例3において、水平軸2a及び垂直軸2bを平行移動した軸上におけるTh′、Tv′の値を示している。表4の値は、リファレンスライン位置における測定値である。表4の各値の説明は、前記の表3の場合と同じである。
Table 4 below shows the values of Th ′ and Tv ′ on the axis obtained by translating the
表3の例によれば、軸上のTh′/Tv′の値、すなわちTh/Tvの値を1.2以上とすると、軸上から17mmより小さい範囲内であれば、Th′>Tv′の関係を満足し得るといえる。表4の例によれば、軸上の軸上のTh′/Tv′の値、すなわちTh/Tvの値を1.1より大きくすると、軸上から10mm以下の範囲内であれば、Th′>Tv′の関係を満足し得ることが分かる。 According to the example in Table 3, if the value of Th ′ / Tv ′ on the axis, that is, the value of Th / Tv is 1.2 or more, if it is within a range smaller than 17 mm from the axis, Th ′> Tv ′ It can be said that this relationship can be satisfied. According to the example of Table 4, when the value of Th ′ / Tv ′ on the axis, that is, the value of Th / Tv is larger than 1.1, if it is within 10 mm from the axis, Th ′ It can be seen that the relationship> Tv ′ can be satisfied.
図13は、表1の比較例1において、コーン部の管軸方向の位置とTh/Tvとの関係を示した図である。図11を用いて説明したように、比較例1はTv≧Thの関係であるので、Th/Tvは1以下の値になっている。このことは、特に、リファレンスラインからスクリーン側端部の範囲で明確になっている。これは、図12においてのリファレンスラインからスクリーン側端部の範囲でTh/Tvが大きくなっているのと対照的である。 FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the position of the cone portion in the tube axis direction and Th / Tv in Comparative Example 1 of Table 1. As described with reference to FIG. 11, since Comparative Example 1 has a relationship of Tv ≧ Th, Th / Tv is a value of 1 or less. This is particularly clear in the range from the reference line to the screen side edge. This is in contrast to the increase in Th / Tv in the range from the reference line to the screen side end in FIG.
図14は、本発明の一実施の形態に係るコーン部の管軸に垂直な方向における断面図である。rdhは、垂直方向の内面上の点のうち、管軸から水平方向に最も離れた点であり、図14の例では管軸とrdhとの間の水平距離はH1である。rdvは、水平方向の内面上の点のうち、管軸から垂直方向に最も離れた点であり、図14の例では管軸とrdvとの間の垂直距離はV1である。 FIG. 14 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the tube axis of the cone portion according to the embodiment of the present invention. rdh is a point farthest from the tube axis in the horizontal direction among points on the inner surface in the vertical direction, and in the example of FIG. 14, the horizontal distance between the tube axis and rdh is H1. rdv is the point farthest from the tube axis in the vertical direction among the points on the inner surface in the horizontal direction, and in the example of FIG. 14, the vertical distance between the tube axis and rdv is V1.
ΔHはrdhを通る垂直線からの垂直方向の内面上の水平方向最大高さ、ΔVはrdvを通る水平線からの水平方向の内面上の垂直方向最大高さを表している。すなわち、ΔVは水平方向の内面の凸形状の最大高さを表しており、ΔHは垂直方向の内面の凸形状の最大高さを表している。 ΔH represents the maximum horizontal height on the inner surface in the vertical direction from the vertical line passing through rdh, and ΔV represents the maximum vertical height on the inner surface in the horizontal direction from the horizontal line passing through rdv. That is, ΔV represents the maximum height of the convex shape on the inner surface in the horizontal direction, and ΔH represents the maximum height of the convex shape on the inner surface in the vertical direction.
図6を用いて説明したように、本実施の形態ではコーン部の内面形状は、従来のTh<Tvの関係を逆転させ、Th>Tvとしている。このため、水平方向の内面のピンクッション形状(凸形状)に比べ、垂直方向の内面のピンクッション形状を大きくしている。 As described with reference to FIG. 6, in the present embodiment, the inner shape of the cone portion reverses the conventional relationship of Th <Tv, and Th> Tv. For this reason, the pincushion shape on the inner surface in the vertical direction is made larger than the pincushion shape (convex shape) on the inner surface in the horizontal direction.
図15は、前記表1の実施例1におけるコーン部の管軸上の位置とΔH−ΔVとの関係を示している。管軸上の全域において、全領域にてΔH>ΔVの関係となっており、ΔH−ΔV>1になっている。 FIG. 15 shows the relationship between the position of the cone portion on the tube axis in Example 1 of Table 1 and ΔH−ΔV. In the entire region on the tube axis, the relationship ΔH> ΔV is established in all regions, and ΔH−ΔV> 1.
図15のP2は、リファレンスライン位置と偏向ヨークのフロント端位置との中間位置近傍におけるΔH−ΔVの値である。実施例1では、P2の位置は、リファレンスライン位置から20mm離れた位置である。ΔH−ΔVの値は、このP2の位置からスクリーン側方向へいくにつれて急激に増加している。 P2 in FIG. 15 is a value of ΔH−ΔV in the vicinity of an intermediate position between the reference line position and the front end position of the deflection yoke. In Example 1, the position of P2 is a position away from the reference line position by 20 mm. The value of ΔH−ΔV increases rapidly from the position of P2 toward the screen side.
ここで、図5に示したように、電子ビームの軌道は、リファレンスライン位置近傍において、水平軸2aからの角度θが極大値となる。以後角度θは、特にコーン部の中間付近からスクリーンに近づくにつれて小さくなり、電子ビームの軌道は水平軸2a寄りにずれることになる。
Here, as shown in FIG. 5, in the electron beam trajectory, the angle θ from the
したがって、コーン部の中間付近からパネル部側の端部における対角部の形状は、水平軸寄りにより深く削った形状とすれば、対角部内壁に電子ビームが当たるのを防止することができる。 Accordingly, if the shape of the diagonal portion from the middle of the cone portion to the end portion on the panel portion side is a shape that is deeply cut closer to the horizontal axis, it is possible to prevent the electron beam from hitting the inner wall of the diagonal portion. .
前記のように、ΔH>ΔVとし、かつΔH−ΔVの値をP2の位置からスクリーン側方向へいくにつれて急激に増加させているのはこのためである。例えば図14において、水平軸上のコーン部の厚さを保ったままであっても、rdhの位置を距離H1が長くなるように水平方向に移動させた位置にすると、対角部の形状は、水平軸寄りに削られることになる。この場合、ΔHは増加しΔH−ΔVの値も増加することになる。 As described above, this is why ΔH> ΔV and the value of ΔH−ΔV is rapidly increased from the position P2 toward the screen side. For example, in FIG. 14, even if the thickness of the cone portion on the horizontal axis is kept, if the position of rdh is moved to the horizontal direction so that the distance H1 becomes longer, the shape of the diagonal portion is It will be cut closer to the horizontal axis. In this case, ΔH increases and the value of ΔH−ΔV also increases.
また、コーン部の断面形状は略矩形であるため、電子ビームは短軸(垂直軸)付近の内壁に近づき易くなる。このため、ΔH>ΔVの関係とし、短軸付近の内壁形状をフラットに近づけることにより、電子ビームが当たるのを防止できる。 Moreover, since the cross-sectional shape of the cone portion is substantially rectangular, the electron beam tends to approach the inner wall near the short axis (vertical axis). For this reason, it is possible to prevent the electron beam from hitting by setting the relationship of ΔH> ΔV and bringing the inner wall shape near the short axis close to a flat shape.
以上のように、ΔH>ΔVの関係とすることは、対角部内壁に電子ビームが当たるのを防止しつつ、かつ短軸付近の内壁に電子ビームが当たるのを防止でき、電子ビームのハレーション防止に有利になり、ΔH−ΔVの値を大きくすればより有利になる。 As described above, the relationship of ΔH> ΔV can prevent the electron beam from hitting the inner wall of the diagonal portion, and can also prevent the electron beam from hitting the inner wall near the short axis. It becomes advantageous for prevention, and it becomes more advantageous if the value of ΔH−ΔV is increased.
なお、前記実施の形態においては、Thは水平軸2a上の管壁の厚さ、Tvは垂直軸2b上の管壁の厚さとして説明したが、これらの厚さの意味は、管壁の全体的な形状を決定する実質的な厚さの意味である。具体的には、図7のようにTh>Tvを満足する断面形状において、部分的に水平軸近傍のみの厚さを薄くすれば、管壁の全体的な形状は維持しつつTh≦Tvとなる形状が得られることになる。
In the above embodiment, Th is described as the thickness of the tube wall on the
しかしながら、本願発明においてTh>Tvとしているのは、前記のように、水平方向に延びた壁に加わる応力を全体的に大きくし、対角軸近傍における応力集中現象を緩和させた形状を形成するためである。 However, in the present invention, Th> Tv, as described above, forms a shape in which the stress applied to the wall extending in the horizontal direction is increased as a whole and the stress concentration phenomenon near the diagonal axis is relaxed. Because.
すなわち、Th、Tvは管壁の全体的な形状を決定するための基準となるものである。したがって、前記のように、部分的に水平軸近傍のみの厚さを薄くした形状においては、水平軸近傍が自然に変化した形状になるように凹部を埋めた形状の厚さThが実質的な厚さとなる場合がある。 That is, Th and Tv serve as a reference for determining the overall shape of the tube wall. Therefore, as described above, in the shape in which the thickness only in the vicinity of the horizontal axis is partially reduced, the thickness Th of the shape in which the recess is filled so that the shape in the vicinity of the horizontal axis naturally changes is substantially obtained. It may be thick.
また、このことは、前記の水平軸2a近傍のTh′、垂直軸2b近傍のTv′についても同様である。
This also applies to Th ′ near the
本発明の陰極線管によれば、ハレーションを防止しつつ、偏向電力を有効に低減し、かつ真空外囲器の耐気圧強度を十分に確保できるので、本発明は、例えばテレビ受像機、コンピュータディスプレイに用いられる陰極線管に有用である。 According to the cathode ray tube of the present invention, it is possible to effectively reduce the deflection power while preventing halation, and to sufficiently secure the pressure resistance strength of the vacuum envelope. Therefore, the present invention can be applied to, for example, a television receiver and a computer display. It is useful for cathode ray tubes used in
1 真空外囲器
2 パネル
3 ファンネル
4 コーン部
5 ネック部
6 蛍光体スクリーン
7 シャドウマスク
8 電子銃
9 偏向ヨーク
21 リファレンスライン位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記真空外囲器は、前記電子銃を内装するネック部と、前記偏向ヨークが配置された位置に対応し前記陰極線管の管軸に垂直な方向の断面形状が前記管軸方向の略全域で非円形状のコーン部とを含んでおり、
前記パネル部は、互いに直交する長軸及び短軸に対して略対称に形成されており、
前記コーン部の前記管軸に垂直な方向の断面形状のうち、前記長軸上の実質的な厚さをTh、前記短軸上の実質的な厚さをTv、対角位置における最小厚さをTdとすると、偏向角の基準となるリファレンスライン位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲の前記管軸上の各位置における前記断面形状は、
Th>Tv>Td
の関係式を満足し、かつ前記範囲内にTh/Tvの値の極大値があることを特徴とする陰極線管。 A vacuum envelope including a panel portion including an electron gun and a phosphor screen formed on an inner surface thereof; a deflection yoke disposed on an outer periphery of the vacuum envelope and deflecting an electron beam emitted from the electron gun; A cathode ray tube comprising:
The vacuum envelope has a cross-sectional shape in a direction perpendicular to the tube axis of the cathode-ray tube corresponding to a position where the neck portion in which the electron gun is housed and the deflection yoke are disposed, and substantially in the entire tube axis direction. Including a non-circular cone portion,
The panel portion is formed substantially symmetrically with respect to a major axis and a minor axis orthogonal to each other,
Of the cross-sectional shape of the cone portion in the direction perpendicular to the tube axis, the substantial thickness on the major axis is Th, the substantial thickness on the minor axis is Tv, and the minimum thickness at the diagonal position. When the the Td, the cross-sectional shape from a reference line position serving as a reference for the deflection angle at each position on the tube axis in the range of up to an end portion of the panel portion side of the cone portion,
Th>Tv> Td
A cathode ray tube satisfying the following relational expression and having a maximum value of Th / Tv within the above range .
前記リファレンスライン位置から前記コーン部の前記パネル部側の端部までの範囲の前記管軸上の各位置における前記断面形状は、ΔH>ΔVの関係を満足している請求項1に記載の陰極線管。 In the cross-sectional shape of the cone portion in the direction perpendicular to the tube axis, of the points on the inner surface in the vertical direction of the cone portion, the point furthest from the tube axis in the horizontal direction is rdh, and the horizontal direction of the cone portion is Of the points on the inner surface, the point farthest from the tube axis in the vertical direction is rdv, the horizontal maximum height on the inner surface in the vertical direction from the vertical line passing through rdh is ΔH, and the horizontal from the horizontal line passing through rdv If the vertical maximum height on the inner surface of the direction is ΔV,
2. The cathode ray according to claim 1, wherein the cross-sectional shape at each position on the tube axis in a range from the reference line position to an end portion on the panel portion side of the cone portion satisfies a relationship of ΔH> ΔV. tube.
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