JPH09245684A

JPH09245684A - カラー受像管

Info

Publication number: JPH09245684A
Application number: JP4902996A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ohama; 真二大濱; Norio Shimizu; 紀雄清水; Masachika Inoue; 雅及井上; Kumio Fukuda; 久美雄福田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】パネルの有効領域外面の平坦度を増加させ
て、視認性を向上させることができるカラー受像管を構
成することを目的とする。【解決手段】ファンネルとともに真空外囲器を構成す
るパネル12の有効領域10が実質的に矩形状をなし、この
有効領域の内面に蛍光体スクリーンが形成されてなるカ
ラー受像管において、パネルの有効領域の外面形状を、
長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向をほぼ
一定の曲率半径の曲面とする円筒状曲面とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー受像管に
係り、特にパネルの有効領域の平坦度の向上と真空外囲
器の大気圧強度の向上とを両立させることができるカラ
ー受像管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー受像管は、ガラス製パネル
およびガラス製漏斗状のファンネルからなる真空外囲器
を有し、そのファンネルのネック内に配設された電子銃
から放出される３電子ビームを、ファンネルの外側に装
着された偏向装置の発生する磁界により偏向し、シャド
ウマスクを介して、上記パネルの有効領域内面に形成さ
れた３色蛍光体層からなる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。

【０００３】このようなカラー受像管のパネルは、一般
に実質的に矩形状の有効領域の周辺部に側壁が設けら
れ、真空外囲器に加わる大気圧荷重に耐えられる強度を
得るべく、有効領域の中央部の肉厚が薄く、周辺部の肉
厚が厚くなるように、内外面が異なる曲面に形成されて
いる。その有効領域の外面形状は、概してパネルのファ
ンネルとのシール面から高さが、中央部で最も高く、周
辺部ほど低くなる曲面となっている。このような曲面か
らなる従来のパネルを図６乃至図８に示す。図６は、有
効領域１の外面が球面状曲面からなるパネル２、図７
は、有効領域１の外面の短軸方向の曲率半径がほぼ無限
大である円筒状曲面からなるパネル２、図８は、有効領
域１の外面が高次の多項式で表示される曲面からなるパ
ネル２である。

【０００４】ところで、近年、カラー受像管のパネルの
有効領域の外面形状は、視認性向上のため、平坦化が進
められている。この有効領域の平坦化は、上記各パネル
２の有効領域１外面の曲面形状によって異なるが、一般
に平坦度を表す手段として、パネルの中央の高さと対角
部の高さとの差（対角部の落込み量）によって決まる対
角部平均曲率半径があり、この対角部平均曲率半径によ
って表される平坦度が同じであれば、有効領域外面の曲
面形状に関係なく、上記対角部の落込み量は同一とな
り、その曲面形状によって多少の差はあるが、有効領域
のフラット感は、ほぼ同等となる。

【０００５】一方、ガラス製真空外囲器の強度は、パネ
ルの平坦度が増すにつれて低下する。しかし近年は、パ
ネルの設計精度の向上および補強バンドの性能向上など
により、真空外囲器の大気圧強度が向上し、パネルが平
坦化しても、所定の強度に保たれている。しかし現在以
上にパネルの有効領域を平坦化するためには、ガラス肉
厚の大幅な増加、あるいはパネルの有効領域外面に補強
フィルムを貼着するなどの補強が必要となり、大幅なコ
ストアップをまねくことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、近年、
カラー受像管は、視認性向上のため、パネルの有効領域
の平坦化が進められている。しかしパネルの有効領域を
平坦化すると、その平坦度が向上するにつれて、ガラス
製真空外囲器の大気圧強度が低下し、現在以上に平坦化
するためには、ガラス肉厚の大幅な増加や、パネルの有
効領域外面に補強フィルムを貼着するなどの補強が必要
となり、大幅なコストアップをまねくという問題があ
る。

【０００７】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、大幅なコストアップを招くことなく簡単に
パネルの有効領域外面の平坦度を向上させて、視認性を
向上させることができるカラー受像管を構成することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ファンネルとともに真空
外囲器を構成するパネルの有効領域が実質的に矩形状を
なし、この有効領域の内面に蛍光体スクリーンが形成さ
れてなるカラー受像管において、パネルの有効領域の外
面形状を、長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸
方向をほぼ一定の曲率半径の曲面とする円筒状曲面とし
た。

【０００９】また、短軸方向を高次の多項式で表される
曲面とした。

【００１０】また、ファンネルとともに真空外囲器を構
成するパネルの有効領域が実質的に矩形状をなし、この
有効領域の内面に蛍光体スクリーンが形成されてなるカ
ラー受像管において、パネルの有効領域の外面形状を、
長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向を短軸
上と短辺近傍とで異ならしめた。

【００１１】さらに、上記各カラー受像管において、有
効領域の長軸方向と短軸方向との寸法比を１６：９とし
た。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００１３】図２にその一形態であるカラー受像管を示
す。このカラー受像管は、後述する曲面からなる実質的
に矩形状の有効領域１０の周辺部に側壁１１が設けられ
たガラス製パネル１２と、このパネル１２の側壁１１端
部に接合されたガラス製漏斗状のファンネル１３とから
なるガラス製外囲器を有し、そのパネル１２の有効領域
１０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１４が形成され、この蛍光体スク
リーン１４に対向して、その内側にシャドウマスク１５
が配置されている。一方、ファンネル１３のネック１６
内に３電子ビーム１７を放出する電子銃１８が配設され
ている。そして、この電子銃１８から放出される３電子
ビーム１７をファンネル１３の外側に装着された偏向装
置１９の発生する磁界により偏向し、シャドウマスク１
５を介して上記蛍光体スクリーン１４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。

【００１４】上記パネル１２は、図１に示すように、長
軸方向の曲率半径が、長軸（Ｘ−Ｘ軸）上の外面形状を
直線２１で示したように無限大であり、この長軸と直交
する短軸（Ｙ−Ｙ軸）方向に、短軸上の外面形状を曲線
２２、短軸と平行な長軸上の任意点を通るＡ−Ａ線上の
外面形状を曲線２３で示したように曲率もつ円筒状曲面
に形成されている。実質的に矩形状の有効領域の長さ
が、横＞縦となっているカラー受像管では、対角部の落
込み量で決まる対角部平均曲率半径が同一であれば、上
記図１に示した曲面形状が最も平均曲率の大きい曲面と
なる。ここで、平均曲率とは、外面上の任意点における
あらゆる方向の曲率半径のうち、最大の曲率半径をＲma
x 、最小の曲率半径をＲmim とした場合、

【数１】１／Ｒmax ＋１／Ｒmim で定義される値である。真空外囲器の大気圧強度は、パ
ネルの外面形状および内面形状により決まるが、上記平
均曲率が真空外囲器の大気圧強度を決定する重要な要因
の一つとなる。また数２で表される値も、真空外囲器の
大気圧強度を決定する一つの指標とすることができる。

【数２】１／Ｒ²max ＋１／Ｒ² mim

【００１５】上記図１に示したパネル１２は、上記数
１、数２の値をともに、あらゆる曲面形状に対して最大
にすることができ、パネルの強度を高めることができ
る。したがってパネルの平坦度を向上させても、現在一
般に使用されているパネルと同等の強度を得ることがで
き、パネルの肉厚を厚くしたり、パネルの有効領域に補
強フィルムを貼着して補強するなどをおこなわなくて
も、パネルの平坦化が可能となり、その平坦化により、
高い大気圧強度をもち、かつ視認性の向上したカラー受
像管を構成することができる。

【００１６】以下、若干の実施例について説明する。

【００１７】

【実施例１】実施例１として、最近のカラー受像管の主
流である横縦の比が１６：９、対角寸法が６６cmのカラ
ー受像管に適用した場合について説明する。

【００１８】一般にパネルの平坦度を表す指標として、
対角平均曲率半径と有効領域の対角寸法を１．７倍した
値との比により表したＲ表示がある。最近のカラー受像
管では、平坦化が進み、このＲ表示が約２．０Ｒ程度と
なっている。Ｒ表示が２．０Ｒの場合、対角平均曲率半
径は、Ｒ２２４４となる。このとき、対角部での落込み
量は、２４．４mmとなる。

【００１９】これに対し、図３に示したパネル１２のよ
うに、この実施例１のパネルは、有効領域の長軸方向の
曲率半径を無限大とし、短軸方向を単一曲率半径とした
円筒状曲面からなり、その有効領域の外面の平坦度が
２．０Ｒとなっている。

【００２０】表１に、この実施例１のカラー受像管のパ
ネル１２の曲率半径、平均曲率などの特性を、図６に示
した球面状曲面からなる従来のパネル（従来例１）、お
よび図７に示した円筒状曲面からなる従来のパネル（従
来例２）と比較して示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】この実施例１と従来例１、２の比較からわ
かるように、曲面形状により見え方は異なるが、対角平
均曲率半径が同じであれば、ほぼ同等の平坦度となる。
またこの実施例１は、上記したようにパネルの対角平均
曲率半径で決まる平坦度を従来のパネルと同じ２．０Ｒ
としたものであるが、同一平坦度を有する従来例１，２
と比較して、平均曲率が大幅に大きく、また曲率の２乗
和も大きくなっている。これは、実施例１のパネルが横
縦の比が１６：９の横長パネルであるためである。この
ように平均曲率および曲率の２乗和の大きいパネルは、
前述したように平均曲率および曲率の２乗和が真空外囲
器の大気圧強度を決定する指標となることから、従来例
１、２にくらべて、真空外囲器の強度をいちじるしく大
きくすることができる。

【００２３】なお、この実施例１では、従来のパネルに
対して強度を増強させた場合について説明したが、上記
実施例１のパネルの肉厚を薄くして、従来のパネルと同
程度の強度のパネルとすることは、任意に実施可能であ
る。

【００２４】

【実施例２】実施例２として、実施例１と同様に、横縦
の比が１６：９、対角寸法が６６cmのパネルに適用した
場合について説明する。但しこの実施例２は、平均曲率
半径を表１に示した従来例２と同じにしたものである。

【００２５】表２に、この実施例２のパネルの曲率半
径、平均曲率などの特性を上記実施例１および従来例２
と比較して示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】この表２に示されているように、この実施
例２のパネルは、平均曲率および曲率の２乗和が従来例
２のそれらと同じになっている。その従来例２は、長軸
方向の曲率半径がＲ１７０７、短軸方向の曲率半径が無
限大であるのに対し、この実施例２では、逆に長軸方向
の曲率半径が無限大、短軸方向の曲率半径がＲ１７０７
となっている。上記のようにこの実施例２のパネルは、
従来例２と平均曲率は同じであるが、横縦の比が１６：
９であるため、従来例２にくらべ、対角部の落込み量が
大きく異なり、平坦度も従来例２の２．０Ｒに対して、
６．３Ｒと大幅に向上している。

【００２８】図３にこの実施例２のパネル１２の有効領
域１０の短軸方向の外面形状を示す。このパネル１２の
有効領域１０の平均曲率は、図７に示した従来例２と平
均曲率は同じであるが、見た目の平坦度は異なり、平坦
度が大幅に向上したものとなっている。また表２から平
坦度は、平均曲率ではなく、対角部の落込み量で決まる
対角平均曲率半径でほぼ決定されることが示されてい
る。

【００２９】一方、カラー受像管の外囲器は、ガラス製
パネルとガラス製ファンネルとをフリットガラスにより
接合したのち、真空排気されるため、この真空排気によ
り生ずる内外の圧力差によりガラス製外囲器は変形し、
内部応力が発生する。この内部応力を緩和するため、カ
ラー受像管の真空外囲器は、金属帯状の補強バンドで補
強される。しかし補強バンドで補強しても、真空外囲器
に生じた内部応力を完全に緩和することはできない。

【００３０】この真空外囲器の大気圧強度は、外囲器の
形状や肉厚などに大きく依存するが、パネルの外面形状
とも関係があり、一般にパネル外面の平均曲率が大きい
ほど大きくなる。この点、この実施例２のパネルは、平
坦度については従来例２よりも大幅に向上しているが、
平均曲率については同じであるので、ほぼ同等の強度が
得られる。

【００３１】

【実施例３】この実施例３は、長軸方向の曲率半径をほ
ぼ無限大とし、短軸と管軸を含む平面と平行な平面での
断面形状（図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面の形状）が位
置に関係なく一定であり、かつその断面形状が実施例１
および実施例２の単一曲率半径の円弧からなる曲面と異
なり、高次の多項式で表される曲線となる曲面に形成さ
れている。

【００３２】すなわち、パネルの側壁端面（ファンネル
との接合面）を下にして、パネル外面の中心を原点と
し、長軸をＸ軸、短軸をＹ軸、管軸をＺ軸とする座標系
において、ａを係数、ｉ＝０，１，２…ｎとして、Ｚ＝Σａ_iＹ²ⁱ で表される曲面となっている。特にこの実施例３では、ｎ＝２として、Ｚ＝ａ1 Ｙ²＋ａ2 Ｙ⁴ ａ1 ＝−２．３５０×１０^-4 ａ2 ＝−２．２４５×１０^-9 としたものとなっている。

【００３３】このようなパネルは、実施例２のパネルに
対して、周辺部の曲率をやや大きくし、２次成分を８０
％、４次成分を２０％とした場合に相当する。このよう
なパネルの外面形状は、Ｚ＝−２．３５０×１０^-4Ｙ²−２．２４５×１０^-9Ｙ
⁴ となり、短軸と管軸を含む平面での断面形状、すなわち
短軸上の断面形状が、図４に示す曲線２２a のようにな
る。また短軸と管軸を含む平面に平行な平面での断面形
状も、同じ曲面となる。なお、このパネルの対角部の落
込み量で決まる対角平均曲率半径は、６．３Ｒである。

【００３４】パネルの外面を上記のような曲面にする
と、長軸付近の曲率を小さく、長辺付近の曲率をやや大
きくでき、一般に中央部にくらべて周辺部の方が低い真
空外囲器の強度を大きくすることができる。

【００３５】

【実施例４】実施例２のパネルは、長軸方向の曲率半径
が無限大、短軸方向の曲率半径が一定の円筒状曲面とし
たが、この実施例４では、製造上の問題などを考慮し
て、実施例２のパネルを微少変更し、図５に曲線２４で
示すように、長軸方向にわずかであるが曲率をもつもの
となっている。また短軸方向の曲率半径が、短軸上を曲
線２５a 、短辺付近を曲線２５b で示したように、わず
かに異なるものとなっている。

【００３６】より具体的には、表３に示すように、長軸
端２６での落込み量Δ26が、 Δ26＝１mm となるように曲率半径がＲ４１３６３となっている。ま
た短軸方向の曲率半径が短軸上よりも短辺上でわずかに
小さくなっている。

【００３７】

【表３】上記のような曲面にすることにより、パネルの有効領域
の外面は、円筒状曲面とはならず、中央部２７および対
角部２８ともに、平均曲率は小さくなるが、基本となる
曲面形状は、この発明の曲面形状を満足しており、真空
外囲器の強度についても、上記各実施例とほぼ同等のも
のとなる。

【００３８】なお、実施例３に示したパネルに対して、
その基本曲面にこの実施例４と同様の変更を加えても、
同等の効果をもつパネルとすることができる。

【００３９】以上、若干の実施例について説明したが、
この発明におけるパネルの有効領域の外面形状は、円筒
状曲面や多項式表示の曲面に限らない。たとえば実施例
１と実施例２の中間の曲率半径の曲面からなるパネルで
も、また実施例２の曲率半径以上の曲率半径の曲面から
なるパネルでも、平坦度が同一であれば、従来の有効領
域の外面形状のパネルに対して、強度上有利になるとい
うこの発明の効果が得られる。

【００４０】また円筒状曲面ではなく、高次多項式で表
示される曲面でも、実施例３では、その一実施例とし
て、４次関数の場合について説明したが、４次以上の次
数を含む表示式で、所望の特性に合せて曲面形状を調整
することも可能である。

【００４１】なお、この発明のパネルの内面形状は、外
面形状とは関係なく任意の曲面形状に設定することが可
能である。

【００４２】

【発明の効果】パネルの実質的に矩形状をなす有効領域
の外面形状を、長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、
短軸方向をほぼ一定の曲率半径の曲面とする円筒状曲面
に形成、あるいは短軸方向を高次の多項式で表される曲
面とし、さらには、その短軸方向を短軸上と有効領域の
短辺近傍とで異ならしめることにより、パネルの横寸法
と縦寸法の差を利用して、従来と同等の平坦度を有する
パネルとしても、真空外囲器の強度が従来以上となるカ
ラー受像管を構成することができる。また従来と同等の
強度で、より平坦度の向上したカラー受像管を構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）はこの発明の実施の一形態であるカ
ラー受像管のパネルの有効領域の外面形状を示す斜視
図、図１（ｂ）はその長軸方向の曲率半径を示す図、図
１（ｃ）は短軸方向の曲率半径を示す図、図１（ｄ）は
短軸方向と平行な方向の曲率半径を示す図である。

【図２】この発明の実施の一形態であるカラー受像管の
構成を示す図である。

【図３】その実施例２のパネルの有効領域の外面形状を
示す図である。

【図４】実施例３のパネルの有効領域の外面形状を説明
するための図である。

【図５】実施例４のパネルの有効領域の外面形状を説明
するための図である。

【図６】有効領域の外面が球面状曲面からなる従来のパ
ネルを示す図である。

【図７】有効領域の外面が円筒状曲面からなる従来のパ
ネルを示す図である。

【図８】有効領域の外面が高次の多項式で表示される従
来のパネルを示す図である。

【符号の説明】

１０…有効領域１２…パネル１５…蛍光体スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福田久美雄埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号株式会社東芝深谷電子工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファンネルとともに真空外囲器を構成す
るパネルの有効領域が実質的に矩形状をなし、この有効
領域の内面に蛍光体スクリーンが形成されてなるカラー
受像管において、上記パネルは上記有効領域の外面形状が長軸方向の曲率
半径をほぼ無限大とし、短軸方向をほぼ一定の曲率半径
の曲面とする円筒状曲面からなることを特徴とするカラ
ー受像管。
【請求項２】短軸方向が高次の多項式で表される曲面
からなることを特徴とする請求項１記載のカラー受像
管。
【請求項３】ファンネルとともに真空外囲器を構成す
るパネルの有効領域が実質的に矩形状をなし、この有効
領域の内面に蛍光体スクリーンが形成されてなるカラー
受像管において、上記パネルは上記有効領域の外面形状が長軸方向の曲率
半径をほぼ無限大とし、短軸方向が短軸上と短辺近傍と
で異なることを特徴とするカラー受像管。
【請求項４】有効領域の長軸方向と短軸方向との寸法
比が１６：９であることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれか記載のカラー受像管。