JPH08115681A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、磁気遮蔽特性を損なうことなく
広角偏向に伴う問題を緩和する電界レンズを形成するこ
とを可能にし、全長の短縮化を図った陰極線管を提供す
ることを目的とする。 【構成】 この発明は、陰極線管に内設する内部磁気遮
蔽体を磁性体材と非磁性体材を組合わせて構成し、内部
磁気遮蔽体の磁気遮蔽特性を充分有効な特性としたま
ま、陽極電位との間に電子ビームの入射角を小さくする
ために有効な電界レンズを形成することによって上記目
的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、陰極線管に係わり、
特にその内部磁気遮蔽体の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に陰極線管、例えばカラー陰極線管
は図４に示すように、その外囲器は実質的に矩形状のパ
ネル１と、このパネル１に連結される漏斗状のファンネ
ル２と、このファンネル２に連結される円筒状のネック
６から構成されている。

【０００３】このパネル１の内面には青、緑および赤に
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３が形成されている。また、こ
の蛍光体スクリーン３に近接対向して多数の電子ビーム
開孔を有するシャドウマスク４がフレーム4aにより支持
されており、さらにこのフレーム4aにはファンネル２の
径大部内側に位置して地磁気などの外部磁界を遮蔽する
ための内部磁気遮蔽体５が取り付けられている。

【０００４】また、ネック６内には３電子ビーム7B、7G
および7Rを放出する電子銃８が配置されている。さら
に、外囲器のネック６からファンネル２に渡る外面には
電子ビームを水平および垂直に偏向走査するための偏向
装置10が配置されている。

【０００５】このようなカラー陰極線管の内部電極への
電位の供給は通常次のように行われている。即ち、ファ
ンネル２の内面には内部導電膜９が塗布形成され、ファ
ンネル２に埋め込まれた陽極端子（図示せず）を介して
外部電源から20KV乃至35KVの陽極電位が供給され、この
陽極電位は内部導電膜９を介してシャドウマスク４、内
部磁気遮蔽体５および蛍光体スクリーン３に供給され、
さらに他端部は電子銃８の電極の一部にも供給される。
尚、電子銃８の大部分の電極の電位はネック６端のステ
ムピンを介して外部電源から供給される。

【０００６】このようなカラー陰極線管において、電子
銃８から放出され集束、加速された３電子ビーム7B、7G
および7Rは、偏向装置10による偏向磁界により水平およ
び垂直方向に偏向走査されながらシャドウマスク４の電
子ビーム開孔により選別されて蛍光体スクリーン３に到
達し、青、緑および赤に発光する３色蛍光体層を正しく
射突発光せしめてカラー画像を映出する。

【０００７】ところで、一般に陰極線管は表示画像の明
るさと鮮明さについては優れているが、大きさ、特に奥
行きの大きいことに問題を有している。とりわけ近年の
民生用ＴＶ受像機の画面の大型化に伴い、陰極線管の奥
行き寸法はさらに長大化の傾向にある。

【０００８】そこで、陰極線管の全長を短縮するには電
子銃の先端近傍の偏向中心からシャドウマスクまたは蛍
光体スクリーンまでの電子ビームの走行区間を短くする
ことが有効である。即ち、電子ビームの偏向角をできる
だけ大きくすることである。ここで、実質的に矩形状の
スクリーンの対角軸の有効長さ２Ｓ、偏向角を２θとす
ると、陰極線管の全長Ｌは、（Ｓ／ｔａｎθ）＋Ｃ、で
与えられる。ここで、Ｃは偏向角には依らない定数であ
り、電子銃の全長やパネルの曲面形状や厚さなどにより
決定される因子である。従って偏向角の２θを大きくす
るほど全長Ｌを短縮することができる。因みに、民生用
ＴＶ受像機に用いられているカラー陰極線管の偏向角の
２θは100 乃至110 度程度である。

【０００９】しかしながら、偏向角を増大させることは
管全長の短縮と共に他の種々の問題を誘起することにな
る。まず、偏向角の増大は偏向電力の増大に直結する。
偏向電力は概略ｓｉｎ² θに比例するので、偏向角の増
大は偏向電力の急激な増大を招き、省エネルギーの観点
からも好ましくない。また、偏向電力の増大により偏向
装置の発熱量も増大する。とりわけ、ＥＤＴＶやＨＤＴ
Ｖなどの水平偏向周波数の高いＴＶシステムについて
は、現行の偏向角でも種々の発熱対策を必要としてお
り、これ以上の偏向電力の増大は好ましくない。

【００１０】さらに、現状のままで偏向角を増大すると
最外周辺部への電子ビームの入射角も増大することにな
り、電子ビームのスポットの増大や解像度の劣化などの
陰極線管の特性に悪影響をもたらす。カラー陰極線管の
場合は、シャドウマスクへの電子ビームの入射角が増大
すると、電子ビームの一部がシャドウマスクの電子ビー
ム通過孔壁に射突し、スクリーンへ到達すべき電子ビー
ムに欠損を生ずると共に不要な反射電子によるスクリー
ンの不要発光が発生し、表示画像のコントラストを劣化
させる。シャドウマスクの電子ビーム通過孔はエッチン
グにより形成されるが、孔の形状には制約があり現状以
上の入射角の増大に対応可能な孔を形成するのは極めて
困難である。

【００１１】ところで、特開平２−195633号公報および
特開平４−101337号公報において、ファンネル部分の電
子ビーム通過軌道の外側に複数の電極を配置し、あるい
はファンネルの内面自体を電極として、電子ビームを一
度外側に曲げた後スクリーンへの入射角が小さくなるよ
うに内側に戻すように曲げる作用を有する電界レンズを
形成する技術が提案されている。これらはいずれもスク
リーンへのミスランディングの低減を目的としている
が、このような電界レンズの形成は上記の広角偏向角に
付随して生ずる問題の解決に有効である。

【００１２】これらの提案では電界レンズ形成のために
専用の電極を配置しているが、実用上はこのような専用
の電極を配置することはスペース的にも困難である。即
ち、通常の陰極線管においては地磁気などの外部の磁界
の電子ビームへの干渉を抑制するために、ファンネルの
内部に内部磁気遮蔽体を配置している。

【００１３】例えば、地磁気はその場所ごとに三次元的
に特定の方向を向いており、ＴＶ受像機の設置位置およ
び地球的規模での設置場所にも無関係としなければなら
ない。特にカラー陰極線管では３本の電子ビームをそれ
ぞれの色に対応する蛍光体に正確にランディングさせる
必要があるため、内部磁気遮蔽体による地磁気の遮蔽は
不可欠である。

【００１４】従って、この内部磁気遮蔽体を配置した上
で、さらに電界レンズ形成のための専用の電極を配置す
ることはスペース上の問題がある上に、この電界レンズ
形成のための電極による電界は内部磁気遮蔽体により遮
蔽されてしまうために、実際には別の電極を設けるスペ
ース的余裕はほとんど存在しない。

【００１５】ここで、この電界レンズ形成のための電極
として内部磁気遮蔽体を兼用することも考えられる。通
常のカラー陰極線管では図４に示すように、内部磁気遮
蔽体５はシャドウマスク４を支持するフレームに取り付
けられており、上述のようにファンネル２の内面の内部
導電膜９、シャドウマスク４、内部磁気遮蔽体５および
蛍光体スクリーン３には全て共通の陽極電位が印加され
ている。

【００１６】しかし、内部磁気遮蔽体をフレームから電
気的に絶縁すれば内部磁気遮蔽体に陽極電位とは異なる
電位を印加することができる。このような構成は、本発
明とは全く異なる目的であるが、特開平３−267038号公
報において、内部磁気遮蔽体を電極として用いて集束レ
ンズを形成し、電子ビームを集束する構成が提案されて
いる。しかしながら、上記の構成のように単純に内部磁
気遮蔽体を電極として用いることは実用上大きな困難を
有している。

【００１７】即ち、内部磁気遮蔽体の形状は外部磁界の
電子ビームへの影響をできるだけ小さくするように設計
する必要があり、複雑な形状とされていることが多い。
図５にこのような内部磁気遮蔽体の一例を示すが、窓、
スリットおよび切れ込みなどを設けた磁気抵抗を選択的
に設計した複雑な形状を有している。

【００１８】従って、図５に示すような内部磁気遮蔽体
をそのまま電極として用いると、外部磁界の制御には有
効であっても電界レンズとしての電位分布は複雑な歪み
を有することになる。その結果、スクリーン上の画像の
歪みやランディングが偏向装置では補正不可能な複雑な
パターンとなり実用とはならない。

【００１９】そこで、電位分布の歪みを考慮して内部磁
気遮蔽体の形状を設計すると、地磁気の抑制特性が劣化
することになる。とりわけ、近年の陰極線管の大型化や
高精細化に伴い、内部磁気遮蔽体は図５に示すように複
雑な磁気抵抗を有する形状でもなお磁気遮蔽特性は不足
気味であり、内部磁気遮蔽体の形状を電位分布をも考慮
して設計するための自由度はほとんどないのが現状であ
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、陰極線
管とりわけカラー陰極線管において、現状以上の広角偏
向化を実現するためには、偏向電力の増大や偏向装置の
発熱量の問題、電子ビームの入射角の増大によるスクリ
ーン上での電子ビームのスポット径の増大およびシャド
ウマスクでのビーム欠けや反射電子などが問題となる。

【００２１】これらの問題を解決するためにファンネル
部分に何らかの方法で電界レンズを形成して電子ビーム
の広角偏向による広がりを抑制することは有効である。
しかしながら、内部磁気遮蔽体を必要とする陰極線管で
は、内部磁気遮蔽体とは別に専用電極を配置するスペー
ス的余裕はほとんど存在しない。

【００２２】そこで、内部磁気遮蔽体を電界レンズを形
成するための電極として兼用することが考えられる。し
かしながら、内部磁気遮蔽体の形状は本来の磁気遮蔽特
性の面から設計する必要があり、望ましい電位分布とす
る設計の自由度はほとんどなく、電界レンズの歪みは陰
極線管の画像特性を劣化させ、実用は極めて困難であ
る。

【００２３】この発明は以上の問題点に鑑みてなされた
もので、磁気遮蔽特性を損なうことなく広角偏向に伴う
問題を緩和する電界レンズを形成することを可能にし、
全長の短縮化を図った陰極線管を提供することを目的と
する。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明は、パネル内面
に形成された蛍光面と、前記パネルに連結され内面に前
記蛍光面に電気的に導通する内部導電膜を有するファン
ネルと、前記パネルからファンネルに渡って内設された
内部磁気遮蔽体と、前記ファンネルに連結され電子ビー
ムを放出する電子銃を内設するネックと、前記ファンネ
ルからネックに渡って外設された偏向装置とを少なくと
も備えた陰極線管において、前記内部磁気遮蔽体は前記
蛍光面に電気的に導通する内部導電膜とは異なる電位が
印加されるように構成されるとともに、導電性の磁性体
と非磁性体とから構成される陰極線管とすることによっ
て上記目的を達成するものである。

【００２５】

【作用】内部磁気遮蔽体に陽極電位とは異なる電位を印
加して電界レンズを形成し、広角偏向電子ビームの軌道
を制御するためには所定の電界レンズが形成されなけれ
ばならない。一方、内部磁気遮蔽体は本来の磁気遮蔽特
性を有効に作用させるために、窓、スリットおよび切れ
込みなどの磁気抵抗部を設けた複雑な形状として設計さ
れる。従って有効な磁気遮蔽特性を有するように設計さ
れた内部磁気遮蔽体の形状をそのまま有効な電界レンズ
を形成するための電極として用いることはできない。

【００２６】ここで、内部磁気遮蔽体は磁気遮蔽を目的
とし、電界レンズ形成電極は電界分布の形成を目的とす
る。即ち、磁気遮蔽のためには磁性体材を用いる必要が
あるが、電界分布を形成するためには必ずしも磁性体材
にこだわる必要はなく、導電体材であればよい。あるい
は磁気遮蔽のためには非磁性体材は無視することができ
る。

【００２７】従って、内部磁気遮蔽体の磁気遮蔽の目的
のためには電気的に導通する磁性体材を用いて所定の形
状に設計し、電界分布の形成の目的のためには電気的に
導通する磁性体材と電気的に導通する非磁性体材の組合
わせからなる電極として構成すればよい。

【００２８】

【実施例】以下に本発明の実施例について図１を用いて
詳細に説明する。尚、図１において、図４に示したカラ
ー陰極線管と同様の部材は同じ符号で示している。図１
において、その外囲器は実質的に矩形状のパネル１と、
このパネル１に連結される漏斗状のファンネル２と、こ
のファンネル２に連結される円筒状のネック６から構成
されている。

【００２９】このパネル１の内面には青、緑および赤に
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３が形成されている。また、こ
の蛍光体スクリーン３に近接対向して多数の電子ビーム
開孔を有するシャドウマスク４が配置され、さらにこの
シャドウマスク４はマスクフレーム41に支持されるとと
もに、支持部33によりパネル１の内側壁に埋め込まれた
パネルピンに係合支持される。

【００３０】また、ファンネル２の径大部内側に位置し
て地磁気などの外部磁界を遮蔽するための内部磁気遮蔽
体30が絶縁体34を介してマスクフレーム41の底部に取り
付けられている。さらに、ファンネル２の内面には内部
導電膜９が塗布形成され、導通片32を介してマスクフレ
ーム41と電気的に導通されている。

【００３１】また、ネック６内には３電子ビーム7B、7G
および7Rを放出する電子銃８が配置されている。さら
に、外囲器のネック６からファンネル２に渡る外面には
電子ビームを水平および垂直に偏向走査するための偏向
装置10が配置されている。

【００３２】この実施例でのカラー陰極線管の内部電極
への電位の供給は次のように行われている。即ち、ファ
ンネル２の内面には内部導電膜９が塗布形成され、ファ
ンネル２に埋め込まれた第１の陽極端子35を介して外部
電源から20KV乃至35KVの陽極電位が供給され、この陽極
電位は内部導電膜９から導通片32およびマスクフレーム
41を介してシャドウマスク４および蛍光体スクリーン３
に供給され、さらに他端部は電子銃８の電極の一部にも
供給される。尚、電子銃８の大部分の電極にはネック６
端のステムピンを介して外部電源から供給される。

【００３３】さらに、ファンネル２に埋め込まれた第２
の陽極端子36から接続線37を介して内部磁気遮蔽体30に
陽極電位とは異なる電位が供給される。この内部磁気遮
蔽体30の電位は陽極電位よりは 1乃至20KV程度低い電位
が供給され、内部磁気遮蔽体30とシャドウマスク構体と
の間で電界レンズを形成する。

【００３４】次に、図２に図１の内部磁気遮蔽体30の構
成を示す。磁気遮蔽のための内部磁気遮蔽体30は鉄など
の磁性体からなる磁性体部50を基本構成としている。そ
して、この磁性体部50には窓51、スリット52および切り
込み53などの磁気抵抗が形成されて有効な磁気遮蔽特性
となるように設計されている。

【００３５】さらに、これらの磁気抵抗を形成する窓5
1、スリット52および切り込み53などの磁性体材欠如部
分は非磁性体の金属片54および55で被覆されている。即
ち、内部磁気遮蔽体30は磁気遮蔽特性に係わる磁性体材
としてではなく、電気的に導通する導体材として見れ
ば、全体として電界レンズを形成するための電極として
作用する。この金属片54および55は電気的に導通する導
体材で且つ非磁性体材として、例えば加工性のよいアル
ミニウムなどを用いることができる。

【００３６】このようなカラー陰極線管において、電子
銃８から放出され集束、加速された３電子ビーム7B、7G
および7Rは、偏向装置10による偏向磁界により水平およ
び垂直方向に偏向走査されながらシャドウマスク４の電
子ビーム開孔により選別されて蛍光体スクリーン３に到
達し、青、緑および赤に発光する３色蛍光体層を正しく
射突発光せしめてカラー画像を映出する。

【００３７】但し、この時、ファンネルからパネル部分
を通過する電子ビームは、通常は図１に示す点線41の軌
道で進行する。しかしながら、この実施例では内部磁気
遮蔽体30とシャドウマスク構体および内部導電膜との間
には電界レンズが形成されているので実線に示すような
軌道を進行する。即ち、電界レンズの作用により電子ビ
ーム40は一旦外側方向に曲げられた後に内側に曲げられ
ことになり、シャドウマスクおよび蛍光体スクリーンへ
の入射角を小さくするような軌道を進行することにな
り、偏向電力をその分だけ低減することができる。尚、
電界レンズの分布と強さについては適用する陰極線管に
応じて適宜選択的に設計される。

【００３８】次に、図３に本発明の他の実施例としての
内部磁気遮蔽体の構成を示す。この実施例では、第１の
実施例に加えてさらに電界レンズの歪みを低減するため
に、内部磁気遮蔽体30の磁気抵抗部の一部を形成する切
り込み部53を塞ぐ非磁性体の金属板55の端部を図３に示
すように波型の特殊な形状としている。

【００３９】尚、以上の実施例に限らず、非磁性体の金
属板の形状は目的とする電界レンズを形成するために種
々の形状を選択することができる。また、以上の実施例
では非磁性体の金属板は管壁側から塞ぐ例を示したが、
内側の管軸側から塞ぐ構成でもよく、または必要に応じ
て磁気遮蔽体から突出するように構成してもよい。

【００４０】また、非磁性体材としてはアルミニウム板
に限らずステンレスやその他種々の金属材を用いること
ができるし、導電性で非磁性体であれば金属でなくとも
適用することができる。さらに、形状としては板状だけ
ではなくアルミニウム箔などの箔状や棒状のものも適宜
用いることができる。

【００４１】尚、非磁性体としているのは強磁性体では
ないとする程度の意味合いを示しており、全く磁性を持
たない物質でなければならないとの意味ではない。さら
に、陰極線管としての内部磁気遮蔽体への電位供給の手
段は以上の実施例に限らず、例えば陽極電位から抵抗体
を介して分圧供給してもよい。また、以上の実施例では
シャドウマスク方式のカラー陰極線管について説明した
が、本発明はこれに限ることなく内部磁気遮蔽体を配置
する陰極線管であれば充分適用し得ることは言うまでも
ない。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、陰極線管
に内設する内部磁気遮蔽体を磁性体材と非磁性体材を組
合わせて構成し、内部磁気遮蔽体の磁気遮蔽特性を充分
有効な特性としたまま、陽極電位との間に電子ビームの
入射角を小さくするために有効な電界レンズを形成する
ことができる。

【００４３】従って、広角偏向化しても偏向電力の増大
や発熱量の増大の問題およびシャドウマスクでのビーム
欠けや反射電子などを問題とすることなく全長を短縮し
た陰極線管を提供することができる。もちろん、現行の
偏向角のままでも本発明を適用すれば全長を短縮した陰
極線管とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陰極線管の実施例を示す概略構成断面
図。

【図２】図１の陰極線管に内設される内部磁気遮蔽体を
示す概略構成斜視図。

【図３】本発明の他の実施例としての内部磁気遮蔽体を
示す概略構成斜視図。

【図４】従来の陰極線管を示す概略構成断面図。

【図５】図４の陰極線管に内設される内部磁気遮蔽体を
示す概略構成斜視図。

【符号の説明】

１…パネル、 ２…ファンネル、 ３…蛍光体スクリーン、 ４…シャドウマスク、 ６…ネック、 ８…電子銃、 ９…内部導電膜、 10…偏向装置、 30…内部磁気遮蔽体、 40…電子ビーム、 51…窓、 52…スリット、 53…切り込み、 54、55…非磁性体の金属片、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネル内面に形成された蛍光面と、前記
   パネルに連結され内面に前記蛍光面に電気的に導通する
   内部導電膜を有するファンネルと、前記パネルからファ
   ンネルに渡って内設された内部磁気遮蔽体と、前記ファ
   ンネルに連結され電子ビームを放出する電子銃を内設す
   るネックと、前記ファンネルからネックに渡って外設さ
   れた偏向装置とを少なくとも備えた陰極線管において、
   前記内部磁気遮蔽体は前記蛍光面に電気的に導通する内
   部導電膜とは異なる電位が印加されるように構成される
   とともに、導電性の磁性体と非磁性体とから構成される
   ことを特徴とする陰極線管。