JPH0449218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、陰極線管（CRT）に関するもの
であり、特に陰極線管のフエースプレート・パネ
ルの表面形状に関するものである。

〔発明の背面〕

対角線が約23cmよりも大形のスクリーンを有す
る長方形CRT用として市販され、使用されてい
るフエースプレート・パネルの輪郭形状に、球面
と円筒面の２つの基本的な形式がある。平板状輪
郭も可能であるが、同じ外囲器の強度をもたせる
ために必要なフエースプレート・パネルの厚みお
よび重量が増大する点で好ましくない。さらに、
平板状フエースプレートCRTがシヤドウ・マス
ク・カラー映像管である場合は、これに適したシ
ヤドウマスクの重量が大きくなり、また複雑にな
ることから好ましくない。

最近、球面状フエースプレート・パネルが、そ
のパネルの曲率半径を1.5乃至２倍に大きくする
ことによつて改善されるということが提案され
た。曲率半径を大きくするとフエースプレート・
パネルの曲率が小さくなり、映像管スクリーンを
軸からはずれて観察しても満足できる結果が得ら
れる。大きな曲率半径をもつたこのような陰極線
管は改良された観察状態を得ることができるが、
なお一層平坦なフエースプレート、あるいは平坦
に見える陰極線管を希望する要求がある。

平板状の感じを与える新しいフエースプレー
ト・パネルの輪郭についての考え方が、1983年２
月25日付のラグランド氏（F.R.Ragland、Jr.）
の米国特許出願第469772号（特願昭59−34113号
に対応）および米国特許出願第469774号（特願昭
59−31321号に対応）、1983年２月25日付のダマト
氏（R.J.D′Amato）他の米国特許出願第469775
号（特願昭59−31320号に対応）の各明細書中に
示されている。輪郭形状はフエースプレート・パ
ネルの長軸および短軸の双方に沿う曲率をもつて
いるが、球面ではない。これらの各特許出願明細
書中に示されている好ましい実施例では、映像管
スクリーンの周辺の境界は平板である。このよう
な映像管では、長軸および短軸から伸びる異つた
曲率が適当に調和するようにフエースプレート・
パネルの輪郭を定めることが重要である。上述の
米国特許出願第469774号に示されている映像管で
は、中央から隅部への対角線の輪郭形状の２次微
分の符号が少なくとも１回変化するようにするこ
とによつて上記の調和がとられている。

〔発明の概要〕 この発明は、長軸および短軸の双方に沿う曲率
をもつた外面を有する長方形のフエースプレート
を含む陰極線管を改良することを目的としたもの
である。陰極線管はまたその内面上に陰極線発光
スクリーンを有している。フエースプレートの少
なくとも中心部では、短軸に沿う曲率は長軸に沿
う曲率よりも少なくとも10パーセント大である。
改良された陰極線管では、スクリーンの端縁部に
おける長軸端近くの外面上の点は、管の中心を通
る長手軸に直交する第１の面内にあり、スクリー
ンの端縁部における短軸端近くの外面上の点は上
記第１の面と平行にこの面から離れた第２の面内
にあり、スクリーンの端縁部における長方形のフ
エースプレートの対角線端近くの外面上の点は上
記第１の面と平行にこの面から離れた第３の面内
にある。３つの面はフエースプレートの中心部か
ら第２の面、第１の面および第３の面の順序で離
れている。

この発明は、前述のより長い半径をもつた映像
管よりも平坦に見え、しかも強度を維持するため
のより厚いガラスを使用する必要のないフエース
プレート・パネルの輪郭形状を提案するものであ
る。

〔好ましい実施例の説明〕

第１図は、フアネル１６によつて結合された長
方形のフエースプレート・パネル１２と管状のネ
ツク１４とからなるガラス外囲器１１を有するカ
ラー映像管１０の形式の長方形陰極線管（CRT）
を示す。パネルは観察用フエースプレート１８
と、ガラス・フリツト１７によつてフアネル１６
に封着された周辺フランジすなわち側壁２０とか
らなる。長方形の３色陰極線発光螢光体スクリー
ン２２はフエースプレート１８の内面によつて支
持されている。スクリーンは管の短軸Ｙ−Ｙ（第
１図の面に直角の方向）と実質的に平行に伸びる
螢光体の線をもつた線状スクリーンであることが
望ましいが、ドツト・スクリーンであつてもよ
い。フエースプレート・パネル１２内にはスクリ
ーン２２から所定の間隔の関係を保つて多孔色選
択電極すなわちシヤドウ・マスク２４が着脱自在
に取付けられている。第１図には点線によつて概
略的に示したインライン形電子銃２６がネツク１
４内に中心を合わせて設けられており、電子銃２
６は３本の電子ビーム２８を発生して、これをマ
スク２４を経てスクリーン２２に向う共通平面集
中路に沿つて導く。電子銃は３角形状すなわちデ
ルタ形のものでもよい。

第１図の映像管１０はネツク１４とフアネル１
６とを囲んでこれらの接合部の近くに概略的に示
されたヨーク３０のような外部磁気偏向ヨークと
共に使用するものとして設計されており、３本の
ビーム２８に対して垂直および水平方向の磁束を
作用させてビームをスクリーン２２全体に長方形
ラスタを描くように長軸Ｘ−Ｘ方向に水平に、且
つ短軸Ｙ−Ｙ方向に垂直にそれぞれ走査する。

第２図はフエースプレート・パネル１２の前面
を示す。パネル１２の周辺は僅かに湾曲した側部
をもつた長方形を形成している。スクリーン２２
の境界は点線で示されている。このスクリーンの
境界は直線的な側部と直角の角をもつた長方形で
ある。

短軸Ｙ−Ｙ、長軸Ｘ−Ｘ、および対角線にに沿
う特定のパネルの断面が第３，４，５図にそれぞ
れ示されている。フエースプレート・パネル１２
の外面は長軸および短軸の双方に沿つて湾曲して
おり、フエースプレート・パネル１２の少なくと
も中心部分では、短軸に沿う曲率は長軸に沿う曲
率よりも大である。例えば、フエースプレートの
中心では、長軸に沿う外表面の輪郭形状の曲率半
径対短軸に沿う曲率半径の比は1.1よりも大きい
（すなわち10％の差よりも大）。映像管の中心を通
る長手軸Ｚ−Ｚに直交し且つパネル１２の中心に
接する面Ｐから、この面Ｐに平行な他の面（例え
ばＰ１，Ｐ２あるいはＰ３）までのパネル輪郭上
の点の“サジタル高さ（sagittal height）”を測
定した。短軸、長軸、対角線の各端部近傍のフエ
ースプレート１８の外面上の点に対するサジタル
高さSH１，SH２，SH３がそれぞれ第３図、第
４図、第５図に示されている。これら３つのサジ
タル高さの間には、SH1＜SH2＜SH3の関係があ
る。

第６図は、長軸、短軸、および対角線に沿うパ
ネル外表面の輪郭を重ね合わせて示した図であ
る。各輪郭の形状はスクリーンの端部で終つてい
る。長軸の輪郭は映像管の長手軸Ｚ−Ｚに直交す
る第１の面Ｐ１で終つている。短軸の輪郭は第１
の面Ｐ１と平行に且つこの面から離れた第２の面
Ｐ２で終つている。対角線方向の輪郭は第１の面
Ｐ１と平行に且つこの面から離れた第３の面Ｐ３
で終つている。３つの面は、フエースプレートの
中心部分から第２の面Ｐ２、第１の面Ｐ１および
第３の面Ｐ３の順序で離れている。スクリーンの
端部における長軸端近くの外表面上の点は第１の
面Ｐ１内にある。スクリーンの端部における短軸
端近くの外表面上の点は第２の面Ｐ２内にある。
スクリーンの端部における対角線の端部近くの外
表面上の点は第３の面Ｐ３内にある。第２の面Ｐ
２とフエースプレートの中心に接する面Ｐとの間
の映像管の中心長手軸に沿つて測定した間隔と、
第３の面Ｐ３と面Ｐとの間の間隔との比は、スク
リーンの短軸の長さを２乗した値をスクリーンの
対角線長を２乗した値で除した値よりも大で、且
つ１よりも小である。４：３の横縦比（アスペク
ト比）を有する映像管では、この間隔の比の下限
は約９／25である。５：３のアスペクト比を有す
る映像管では、この間隔の比の下限は約９／34で
ある。フエースプレートの輪郭形状を正確に計算
するには他の細かい要素も導入する必要があり、
従つて上記の比は単なる概算値と考えられるもの
である。同様に第１の面Ｐ１と面Ｐとの間の間隔
と、第３の面Ｐ３と面Ｐとの間の間隔との比は、
スクリーンの長軸寸法の２乗をスクリーンの対角
線寸法の２乗で除した値よりも大であり、且つ１
より小である。４：３のアスペクト比を有する映
像管では、この間隔の比の下限は約16／25であ
る。５：３のアスペクト比の映像管では、長軸の
間隔の比の下限は25／34である。いずれの場合
も、比１は平坦な端縁のフエースプレートを示す
から、上限値１はこの値の範囲外にある。あるい
はまた、第２の面Ｐ２と第３の面Ｐ３との間の間
隔は、スクリーンの短軸寸法の２乗をスクリーン
の対角線寸法の２乗で除したものに第３の面Ｐ３
と面Ｐとの間の間隔を乗じたものに実質的に等し
い。

第７図は、第２図の線３−３（短軸）、Ａ−Ａ、
Ｂ−Ｂ、およびＣ−Ｃに沿つて切断した短軸Ｙ−
Ｙに平行な外表面の輪郭を示す。各輪郭は、短軸
からの距離が増すにつれて各断面の曲率半径が増
大する曲線をなしている。

フエースプレートの一実施例の外表面が、第８
図に示すように基準面に対して象限について対称
性があり、滑らかな面を与える４次偶関数で、変
数が２個の多項式に従つて描かれている。短軸に
沿う表面の曲線は曲率半径Roの円の曲線である。
短軸に平行で且つスクリーンの端縁部におけるフ
エースプレートの側部の表面の曲線もまた円の曲
線であるが、曲率半径はReである。スクリーン
の短軸と側縁との間における上記短軸に平行な断
面の表面の曲線は円曲線であり、その曲率半径は
Riである。曲率半径Riは短軸からの長軸に沿う
距離の関数で、Ro＜Ri＜Reの関係が成立つ。長
軸に平行で、スクリーンの端縁部におけるフエー
スプレートの頂部および底部における表面の曲線
は、曲率半径Rlをもつた円曲線である。長軸に
沿う表面の曲線は、短軸からの距離のもう少し複
雑な関数Ｈ（ｘ）となる。基本的には、この長軸
の曲線は、フエースプレートの中心近くでは曲率
半径Ｒの円曲線であるが、フエースプレートの側
部近くでは曲率が大きくなる。フエースプレート
の側部近くにおけるこの曲率の増加は、基本曲率
半径に関する摂動（関数に小さな変動をもたらす
こと）と考えることができる。

次の表は、ここで述べたようにして構成された
対角線寸法が69cm（27インチ）の観察スクリーン
をもつた映像管の寸法を示すものである。

表 SH１ ………18mm SH２ ………22mm SH３ ………26mm Ro ………1150mm Re ………5126mm Ri ………＞1150mmおよび＞5126mm Rl ………4574mm Ｈ（Ｘ） ………1673の被摂動Ｒ フエースプレートの内側のスクリーン面には、
周知のように強化の目的でガラスに適当なくさび
が付加して設けられており、２変数多項式の形式
で輪郭を改善している。

第９図乃至第１２図は、点線で示すこの発明に
よつて構成されたフエースプレートの長軸、短
軸、対角線方向の表面の輪郭形状を、実線で示す
フエースプレートの４つの輪郭形状と比較して示
した図である。すべての映像管は観察スクリーン
の対角線の寸法が69cm（27インチ）のものであ
る。

第９図には標準半径1Rの球面フエースプレー
トの輪郭が示されている。約635mmの対角線寸法
をもつた映像管に対する標準半径の例は約1034mm
である。1Rのフエースプレートは球面であるの
で、長軸および短軸の輪郭形状は対角線の輪郭形
状上にある。1Rのフエースプレートに対する、
対角線の端部を通過する平行な面とフエースプレ
ートの中心との間で測定したサジタル高さは52mm
である。長軸端と短軸端との間のサザタル高さの
差は約15mm、長軸端と対角線の端部との間のサジ
タル高さの差は約19mmである。

この発明による新規なフエースプレートの輪郭
の対角線の端部におけるサジタル高さ（26mm）は
標準の1Rフエースプレートのサジタル高さ（52
mm）の１／２であるが、新規なフエースプレート
の短軸に沿う輪郭形状の曲率は1Rフエースプレ
ートの曲率と類似している。新規なフエースプレ
ートの短軸に沿うこのような曲率はガラスの厚み
を大幅に増すことなく必要とする強度を持たせる
ことができ、映像管が排気されたとき外圧に耐え
ることができる。より大きな曲率半径をもつた次
の２つの球面フエースプレートでは、比較的厚い
ガラスを使用することによつて必要な強度を持た
せており、従つて映像管は重くなる。

第１０図は、第９図に示す標準1Rのフエース
プレートの曲率半径の1.5倍の曲率半径、すなわ
ち約1500mmの曲率半径の、曲率の減少した球面フ
エースプレートの輪郭形状を示す。1.5Rのフエ
ースプレートのサジタル高さは約39mmである。長
軸端と短軸端との間のサジタル高さの差は約11
mm、長軸端と対角線の端部との間のサジタル高さ
の差は約15mmである。

第１１図は、第９図の標準1Rフエースプレー
トの曲率半径の２倍の曲率半径、すなわち約2000
mmの曲率半径をもつたさらに小さな曲率の球面フ
エースプレートの輪郭形状を示す。2Rのフエー
スプレートに対するサジタル高さは新規なフエー
スプレートの輪郭のそれと同じ26mmである。長軸
端と短軸端との間のサジタル高さの差は８mm、長
軸端と対角線の端部との間のサジタル高さの差は
約９mmである。

2Rのフエースプレートよりもさらに大きな曲
率半径をもつ球面フエースプレートも理論上は可
能であるが、フエースプレートのガラスに加わる
必要な重さ、およびシヤドウマスクの設計がさら
に複雑になるという、経済的、商業上の欠点が生
じる。しかしながら、この発明は、平坦なフエー
スプレートをもつた映像管は表示の観察の点で有
利であるという効果をもたせつつ、上述のような
欠点を解消した新規なフエースプレートおよび映
像管を提供することができる。69cmの対角線寸法
をもつた映像管で、スクリーンの端部における新
規なフエースプレート１８の周辺は、長軸の輪郭
の端部を通過する面から僅か±４mm変化している
にすぎない。これらの変化は僅かであるので、観
察者にはスクリーンの端部は実質的に平坦に見え
る。スクリーンの端部がこのように平坦である
と、たとえフエースプレートに湾曲があつても、
スクリーンが平坦であるかのような感じ与える。
1R、1.5R、2Rの球面フエースプレートの各々の
例についてのサジタル高さの差によつて示したよ
うに、このような平坦な感じはこれらの球面状の
例では得られない。

第１２図は、本明細書の冒頭部分で述べたよう
な、平板状の端縁をもつたフエースプレートに対
する長軸、短軸、および対角線のフエースプレー
トの輪郭形状を示す。このような輪郭形状は真に
平坦なスクリーンの外周を呈するが、一般には、
この平坦な端縁のフエースプレートの対角線の輪
郭形状が相当な湾曲をもつた形に形成されている
と、多少の表面の歪が観察される。この発明は、
好ましくない表面の歪のない滑らかなフエースプ
レート面を形成するものである。

69cmの対角線をもつた映像管の好ましい実施例
は、第１の面Ｐ１と第２面のＰ２との間のサジタ
ル高さの差が４mm、第１の面Ｐ１と第３の面Ｐ３
との間のサジタル高さの差も４mmであると説明し
たが、間隔比に関して先に引用した制限によつて
示すように、他のサジタル高さの差もこの発明の
範囲内に含まれるものである。さらにこの発明
は、特定の形式の陰極線管のスクリーンあるいは
電子銃に制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を使用したシヤ
ドウマスク・カラー映像管の一部を軸に沿つて切
断した平面図、第２図は第１図の２−２線に沿う
第１図の映像管のフエースプレート・パネルの正
面図、第３図、第４図、第５図はそれぞれ第２図
の３−３線、４−４線および５−５線に沿う断面
図、第６図は第１図の映像管のフエースプレー
ト・パネルの長軸、短軸、対角線方向の輪郭を重
ねて示した複合図、第７図は第２図の３−３線、
Ａ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線に沿うフエー
スプレート・パネルの輪郭を重ねて示した複合
図、第８図は曲率半径と関数を示すこの発明のフ
エースプレート・パネルの１象限を示す図、第９
図は標準半径の球面パネルと比較したこの発明の
フエースプレート・パネルの長軸、短軸および対
角線方向の輪郭を示す図、第１０図は1.5倍の標
準半径の球面パネルと比較したこの発明のフエー
スプレート・パネルの長軸、短軸、および対角線
方向の輪郭を示す図、第１１図は２倍の標準半径
の球面パネルと比較したこの発明のフエースプレ
ート・パネルの長軸、短軸および対角線方向の輪
郭を示す図、第１２図は非球面平板状端縁パネル
と比較したこの発明のフエースプレート・パネル
の長軸、短軸および対角線方向の輪郭を示す図で
ある。 １０…陰極線管、１８…フエースプレート、２
２…陰極線発光スクリーン、Ｐ１…第１の面、Ｐ
２…第２の面、Ｐ３…第３の面、Ｐ…第４の面、
Ｘ−Ｘ…長軸、Ｙ−Ｙ…短軸、Ｚ−Ｚ…対角線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 短軸および長軸の双方に沿う曲率を有する外
   表面を持つた長方形のフエースプレートを具備し
   た陰極線管であつて、上記フエースプレートはそ
   の内面に陰極線発光スクリーンを有し、上記フエ
   ースプレートの少なくとも中心において上記短軸
   に沿う曲率は上記長軸に沿う曲率よりも少なくと
   も10パーセント大であり、 上記スクリーンの端縁部における上記長軸の端
   部近くの上記外表面上の点は上記陰極線間の中心
   を通る長手軸に直交する第１の面内にあり、 上記スクリーンの端縁部における上記短軸の端
   部近くの上記外表面上の点は上記第１の面から離
   れており且つ第１の面と並行な第２の面内にあ
   り、 上記スクリーンの端縁部における上記長方形の
   フエースプレートの対角線の端部近くの上記外表
   面上の点は上記第１の面から離れており且つ第１
   の面と平行な第３の面内にあり、 上記第１、第２および第３の面は、これら第
   １、第２および第３の面と平行で且つ上記フエー
   スプレートの中心部分に接する第４の面から、上
   記第２の面、上記第１の面、および上記第３の面
   の順序で離れており、さらに上記短軸に沿う外表
   面の湾曲は上記フエースプレートの中心から上記
   第２の面にかけて本質的に円曲線をなしており、
   上記長軸に沿う外表面の湾曲は上記フエースプレ
   ートの中心近くでは本質的に円曲線をなしてお
   り、上記フエースプレートの両側近くでは上記第
   １の面に向つて曲率が増大している、上記陰極線
   管。