JPH11176355A - 陰極線管装置 - Google Patents

陰極線管装置

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JPH11176355A
JPH11176355A JP33976197A JP33976197A JPH11176355A JP H11176355 A JPH11176355 A JP H11176355A JP 33976197 A JP33976197 A JP 33976197A JP 33976197 A JP33976197 A JP 33976197A JP H11176355 A JPH11176355 A JP H11176355A
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JP
Japan
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yoke
yoke portion
deflection
axis
cathode ray
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JP33976197A
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English (en)
Inventor
Yuichi Sano
雄一 佐野
Masahiro Yokota
昌広 横田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヨーク部を角錐化しても真空外囲器の耐気圧
強度を十分に確保でき、かつ偏向電力を有効に低減し
て、高輝度化や高周波偏向の要求を満たす陰極線管装置
を得る。 【解決手段】 蛍光体スクリーンを内面に有するパネル
部の後部に、電子銃を内面に有するネック部と、偏向ヨ
ークを装着しネック部の蛍光体スクリーン側に連接され
るヨーク部14を形成したガラス真空外囲器をもつ陰極
線管装置において、前記ヨーク部14は断面非円形の角
錐形状で、前記ネック部の連接接位置から前記偏向ヨー
クのスクリーン側端までの長さをもち、管軸に垂直な断
面において管軸と前記ヨーク部内壁の間隔をヨーク部内
径、管軸と前記ヨーク部外壁の間隔をヨーク部外径とす
るとき、管軸に垂直な少なくとも1つの断面は、前記ス
クリーンの垂直軸方向V及び水平軸方向Hの間の方向D
o で最大ヨーク部外径を有し、前記断面は前記水平軸と
前記最大ヨーク部内径のなす方向Di との角をθi 、前
記水平軸と前記最大ヨーク部外径の方向Do との角をθ
o とするとき、θi ≠θoであることを特徴とする。

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、カラー陰極線管
などの陰極線管装置に係り、特に偏向電力を有効に低減
し真空外囲器の耐気圧強度を確保できる陰極線管装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】陰極線管の一例としてカラー受像管は、
表示部がほぼ矩形状のパネル、このパネルに連接された
漏斗状のフアンネル及びこのファンネルに連接された円
筒状のネックからなるガラス真空外囲器を有する。
【0003】また、前記ネック側から前記ファンネル側
にかけて偏向ヨークが装着されており、前記ファンネル
は前記ネックとの連接部から前記偏向ヨークの装着され
る位置までの径小部、いわゆるヨーク部を有する。
【0004】パネルの内面には、青、緑、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
光体スクリーンが設けられ、この蛍光体スクリーンに対
向して、その内側に多数の電子ビーム通過孔の形成され
たシャドウマスクが配置されている。ネック内には3電
子ビームを放出する電子銃が配設されており、前記電子
ビームを前記偏向ヨークの発生する水平、垂直偏向磁界
により水平、垂直方向に偏向し、シャドウマスクを介し
て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。
【0005】このような受像管において、電子銃を同一
水平面上を通る一列配置の3電子ビームを放出するイン
ライン型とし、この電子銃から放出される一列配置の3
電子ビームを、偏向ヨーク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、これ
ら水平、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、画面全体にわたり、一列
配置の3電子ビームを集中するセルフコンバーゼンス・
インライン形カラー受像管が広く実用化されている。
【0006】このような陰極線管においては、偏向ヨー
ク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、スクリーン輝度を上げる
ためには、最終的に電子ビームを加速する陰極電圧を上
げなければならない。また、HD(High Definition)
TVやPC(Personal Computer )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、いずれも偏向電力の増大を招く。
【0007】一方、オペレーターが陰極線管に接近して
対応するPCなどのOA機器については、偏向ヨ一クか
ら陰極線管外に漏洩する漏洩磁界に対する規制が強化さ
れている。この偏向ヨークから陰極線管外に漏洩する磁
界の低減手段には、従来、補償コイルを付加する方法が
一般に用いられている。しかしこのように補償コイルを
付加すると、それに伴ってPCの消費電力が増大する。
【0008】一般に偏向電力の低減や漏洩磁界の低減に
は、陰極線管のネック径を小さくし、偏向ヨークの装着
されるヨーク部外径を小さくして、偏向磁界の作用空間
を小さくし電子ビームに対して偏向磁界が効率良く作用
するようにすると良い。
【0009】しかし従来の陰極線管では、電子ビームが
偏向ヨークの装着されるヨーク部内壁に接近して通過す
るため、図8(a)に示すように、ネック104径やヨ
ーク部110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105の対角部に向かう電子ビー
ム107がヨーク部110内壁に衝突し、図8(b)に
示すように、蛍光体クリーン105上に電子ビーム10
7の衝突しない部分111ができる。
【0010】したがって、従来の陰極線管では、ネツク
径やヨーク部110外径を小さくして、偏向電力を低滅
させることが困難である。また、ヨーク部110内壁に
電子ビーム107が衝突し続けると、ガラスが溶けるほ
どその部分の温度が上昇し、爆縮する危険が生ずる。
【0011】このような問題を解決する手段として、特
公昭48−34349号公報(USP3,731,12
9)には、蛍光体スクリーン上に矩形状のラスターを描
く場合、偏向ヨークの装着されるヨーク部内側における
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、図9(a)に示す陰極線管113について、そのB
−B乃至F−F断面を同(b)〜(f)に示したよう
に、偏向ヨークの装着されるフアンネル103のヨーク
部110をネック104側からパネル102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示さ
れている。
【0012】このように偏向ヨークの装着されるヨーク
部110を角錐状に形成すると、偏向ヨークの長軸(水
平軸:H軸)および短軸(垂直軸:V軸)方向の径も小
さくできるため、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て、効率良く偏向し偏向電力を低減
することができる。しかしこのような陰極線管は、偏向
電力を効果的に低減するため、ヨーク部を矩形に近づけ
るほど、偏平化によって生じるガラスの歪みにより真空
外囲器の耐気圧強度が低下し、安全性が損なわれる。
【0013】また、現在は外光の映り込みや画像の見易
さ等が強く要求されているため、パネルのフラッ卜化が
必須となっているが、陰極線管のパネル面をフラット化
すると真空強度が劣化するため、従来の用いられたヨー
ク部を角錐状としたファンネルをそのまま用いても、安
全上必要なバルブ強度を確保できない。従来はこのよう
な理由から、偏向電力を十分に低減するほどのヨーク部
矩形化が出来ないか、あるいは平坦なパネルに適用出来
ないほど大気圧強度が弱いといった問題があった。
【0014】ここで前述したヨーク部を角錐化する技術
について出願人は1970年頃、偏向角110度/ネッ
ク径36.5mmでパネル対角径が18”、20”、2
2”、26”、偏向角110度/ネック径29.1mm
で16”、20”の2つのシリーズを量産した。当時
は、パネル外面はほぼ球面でパネル外面の曲率半径が、
スクリーン有効径の約1.7倍である1R管と称するも
のに適用したものであった。しかし、パネル外面形状が
スクリーン有効径の2倍以上の陰極線管については、ヨ
ーク部形状との関連がバルブ強度との関係で不明であっ
た。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】前記のように近年、陰
極線管の偏向電力及び漏洩磁界の低滅が求められている
が、これをHDTVやPCなどのOA機器に要求される
高輝度化、高周波化を満足させながら行うことは極めて
困難である。従来、その偏向電力を低減する構造とし
て、偏向ヨークの装着されるヨーク部にネック側からパ
ネル方向に円形から次第にほぼ矩形状に変化する角錐状
のヨーク部を形成したものが提案されている。しかしな
がら、従来は十分な大気圧強度と十分な偏向電力低減を
両立させる真空外囲器を製作することは困難であった。
この発明は、前記問題点を解決するためにな声れたもの
であり、ヨーク部を角錐化しても、真空外囲器の耐気圧
強度を十分に確保でき、偏向電力を有効に低滅して、高
輝度化や高周波偏向の要求を満たす陰極線管装置を構成
することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】少なくとも蛍光体スクリ
ーンを内面に有するパネル部と、前記スクリーンに対向
して配置される電子銃を内面に有するネック部と、前記
ネック部のスクリーン側に連接されるヨーク部からなる
ガラス真空外囲器と、前記ヨーク部から前記ネック部に
かけての前記真空外囲器の外面に配置され、前記電子銃
から放出される電子ビームを、略矩形状スクリーン領域
に偏向走査する偏向ヨークから構成される陰極線管装置
において、前記ヨーク部は、前記ネック部の連接位置か
ら少なくとも前記偏向ヨークのスクリーン側端までと
し、管軸に垂直な断面において管軸と前記ヨーク部内壁
の間隔をヨーク部内径、管軸と前記ヨーク部外壁の間隔
をヨーク部外径とするとき、前記ヨーク部の前記ネック
部連接位置から少なくとも前記偏向ヨークのスクリーン
側端までの間で、前記管軸に垂直な少なくとも1つの断
面は、前記スクリーンの垂直軸方向及び水平軸方向の間
で最大ヨーク部外径をなす非円形状を有し、前記非円形
状断面のうち少なくとも1つの断面は、水平軸と最大ヨ
ーク部内径のなす角をθi 、水平軸と最大ヨーク部外径
のなす角をθoとするとき、θi ≠θo となるようにヨ
ーク部形状を構成した。
【0017】またこの場合、前記ヨーク部の管軸に垂直
な断面において、前記非円形状断面の任意のヨーク部内
壁とヨーク部外壁との間隔のうち、ヨーク部内径が最大
となるヨーク部内壁上の点とヨ一ク部外形が最大となる
ヨーク部外壁上の点との間隔が最小とならないようにヨ
ーク部形状を構成した。
【0018】
【発明の実施の形態】図3に管軸に垂直な断面のヨーク
部外面形状を示す。この非円形断面において管軸からス
クリーンの水平方向の軸、垂直方向の軸、対角方向の軸
でそれぞれヨーク部外壁までの距離をLA.SA、DA
とすると、角錐状ヨーク部ではLA及びSAがDAより
小さくなり、結果として水平、垂直軸近傍の偏向コイル
を電子ビームに近づけて偏向電力を低減することが出来
る。ここで最大径となる対角軸距離DAはスクリーンの
対角軸方向であるが、厳密に一致しないこともある。
【0019】上述の3軸以外の形状は、水平軸上に中心
を持ち半径Rhの円弧と垂直軸上に中心を持ち半径Rv
の円弧と対角軸上近傍に中心を持ち半径Rdの円弧でつ
ないだ形状とした。その他に種々の数式を用いて略矩形
状の断面を作ることもできる。
【0020】前述したように、ヨーク部断面形状を矩形
状に近づけるほど偏向電力が低減できるが、真空外囲器
として安全上必要な強度が保てなくなる。これは、図1
0に示すように大気圧荷重Fによりフラットなヨーク部
水平軸近傍115及び垂直軸近傍116が図中破線11
7で示す方向に歪むため、ヨーク部水平軸及び垂直軸外
壁で圧縮応力σho 、σvo が生じる。そして、ヨーク
部対角軸118近傍外壁では大きな引張応力σdo が発
生するため、このヨーク部対角軸118近傍が起点とな
り亀裂が入り爆縮が起こりやすぐなる。
【0021】従来の角錐状ヨーク部114の形状は、管
軸に垂直な断面でみたとき、図5のように略矩形状ヨー
ク部内壁の角部をなす位置つまり最大ヨーク内径位置P
diと、ヨーク外壁の角部をなす位置つまり最大ヨーク
外径位置Pdo が、共に管軸位置Oを中心とした直線1
22つまり対角軸D上ある。すなわち、従来は最大ヨー
ク部内外径をとる対角軸角度が等しいため、ネックシャ
ドウを起こさず偏向電力を軽減させるのに、最も応力の
集中する対角軸部のガラス肉厚を最も薄くする必要があ
った。そのため、従来はヨーク部対角軸近傍の強度が弱
く、かつ応力集中も大きいため、容易に直線122近傍
外壁に亀裂が入り爆縮した。ここで破線126で囲む領
域は電子ビームが通過する空間を示している。
【0022】そこで、本発明は図6のように略矩形状
(非円形)断面をもつヨーク部14の最大ヨーク内径位
置Pdi のある対角軸(Di )122上に対して最大ヨ
ーク外径位置Pdo ’を直線122上から垂直軸上へと
ずらして最大ヨーク外形方向(Do )123上に設け
る。この場合、応力はσdo ’で最大となるがPdo ’
部の肉厚は従来に比べて厚くなっているため、応力は軽
減される。なお、図において、σv’o 、σd’o 、σ
h’o はそれぞれ図5のσvo 、σdo 、σho に対応
する。
【0023】すなわち従来ヨーク部形状は、亀裂の起点
となる外壁引張応力のピークと最小肉厚部が一致してお
り爆縮し易い状態であるのに対し、本発明のヨーク部は
図6では亀裂の起点と最小肉厚部が異なるため爆縮が発
生しにくくなる。
【0024】これは、スクリーン比が4:3以外の様々
な陰極線管装置に適用できるが、特にスクリーン比1
6:9のように横長となる場合、図11のようにヨーク
部形状もスクリーンに合わせて横長となるため、垂直軸
近傍116が図中破線117で示す方向に示す方向に図
10のスクリーン比4:3よりも大きく歪み、バルブ強
度の劣化が大きいため本発明を採用する効果は大きい。
【0025】以上のように、偏向電力の低減と真空外囲
器の耐気圧強度を最適に確保するために、ヨーク部の管
軸に垂直な少なくとも1つの断面は、スクリーンの垂直
軸方向及び水平軸方向の間で最大ヨーク部外径をなす非
円形状を持ち、この非円形状断面のうち少なくとも1つ
の断面は、水平軸と最大ヨーク部内径のなす角をθi、
水平軸と最大ヨーク部外径のなす角をθo とするとき、
θi ≠θo となるようにヨーク部形状を構成する。
【0026】またこのとき、ヨーク部の管軸に垂直な断
面において、任意のヨーク部内壁とヨーク部外壁との間
隔のうち、ヨーク部内径が最大となるヨーク部内壁上の
点とヨーク部外径が最大となるヨーク部外壁上の点との
間隔が最小とならないようにヨーク部形状を構成する。
なお、パネル部とネック部の中間にありこれらを連接す
る後部外囲器部分をファンネル部とヨーク部に分けて説
明するが、1つの管に複数のヨーク部を形成した構成も
あり、ファンネル部が漏斗状にならないものもある。し
かして本発明においてはこのような後部外囲器構成の陰
極線管についてもファンネル部と称する。
【0027】
【実施例】図1乃至図7により、本発明の実施例を説明
する。ここに、図4は図1を管軸Zに沿つて対角軸D面
で切ったときの断面略図である。陰極線管10は、ほぼ
矩形状のパネル部12、このパネル部12に連接された
フアンネル部13およびこのファンネル部13の径小部
に連接されたヨーク部14と、このヨーク部14に連接
された円筒状のネック部15を管軸Zに沿つて配置して
なるガラス真空外囲器を有する。
【0028】そのパネル12の内面には、赤、緑、青の
蛍光体層17R、17G、17Bからなる蛍光体スクリ
ーン17及びこのスクリーンに近接してビーム透過孔を
もつシャドウマスク19が設けられている。またネック
部15内に電子銃18が配置されている。そして、ヨー
ク部14からネック部15の外側にかけて、偏向ヨーク
20が装着され、この偏向ヨーク20の発生する水平、
垂直偏向磁界により、前記電子銃から放出される電子ビ
ーム22を水平、垂直方向に偏向して、蛍光体スクリー
ン17を水平、垂直走査することにより、画像を表示す
る構造に形成されている。
【0029】ここで偏向基準位置25は、図7(a)、
(b)に示すように管軸を挟んだスクリーン対角両端1
7dから管軸Zのある点0に直線を結んだ場合に2直線
が成す角度が陰極線管規定の最大偏向角θであるような
管軸上位置で、偏向の中心となる位置である。特にこの
陰極線管10においては、前記偏向ヨーク20が装着さ
れるヨーク部14が略角錐状に構成されている。
【0030】また、外囲器16の管軸Zに沿う外面形状
はフアンネル部13からネック部15にかけて略S字曲
線をしており、ファンネル部13とヨーク部14の境界
は同曲線の変曲点23である。偏向ヨーク20は、その
パネル側の端縁21をこの変曲点23の近傍に位置する
ように装着され、実質上のヨーク部14は少なくともネ
ック部15との連接部24から端縁21までとなる。
【0031】図2にこのヨーク部14の外形形状を示
す。曲線26はネック部15との連接部24から偏向ヨ
ーク20のスクリーン側端21にかけての最大ヨーク部
外径であり、水平軸と最大ヨーク部外径とのなす角はネ
ック部との連接位置24近傍よりヨーク部スクリーン側
端縁21まで徐々に36.87゜から40.0゜まで変
化している。また、曲線27は長軸方向のヨーク部外
径、曲線28は短軸方向のヨーク部外径である。
【0032】これら曲線26〜28に示されているよう
に、ヨーク部14はネック部15との連接部24ではネ
ックとほぼ同形の円形状であるが、スクリーン側17に
近づくに従って対角軸方向外径に対して長軸、短軸方向
外径が徐々に小さくなるように変化し、管軸に垂直な断
面での形状が略矩形状(非円形状)となっている。この
場合、スクリーン17のアスペクト比4:3である。
【0033】さらには、図4の偏向基準位置25の管軸
に垂直な断面を表す図6において、ヨーク部内壁はビー
ム通過領域126を遮らないような形状に形成されてお
り、管軸位置Oとヨーク部内壁との間隔が最大となるす
なわち最大ヨーク内径と水平軸とのなす角θi は、前記
スクリーン17のアスペクト比4:3の対角軸角度と略
同一のθi =36.87゜であり、管軸位置Oとヨーク
部外壁との間隔が最大となる、すなわち最大ヨーク外径
と水平軸とのなす角θO は、θO =39.00゜であ
り、θi ≠θo としている。
【0034】また、従来ヨーク部の偏向基準位置25の
管軸に垂直な断面を表す図5と比較したとき、外壁引張
応力の最大となる点は最大ヨーク外径位置Pdi であ
り、この部分の肉厚tは、 t=3.0mm であるのに対し、本発明は図6の外壁引張応力の最大と
なる点が最大ヨーク外径位置Pdi ’であり、この部分
の肉厚tは、 t’=3.3mm と従来より約10%厚肉化となっており、つまり亀裂の
起点と最小肉厚部が異なり爆縮が発生しにくい形状に構
成できる。ここで、本発明の水平軸方向のヨーク部外径
LA、垂直軸方向のヨーク部外径SA、最大ヨーク部外
径DAは、従来のヨーク部のそれぞれの径と同一であ
る。
【0035】従って、図6のような本発明のヨーク部を
もつ陰極線管装置では、バルブ強度面の問題はない。ま
た、ヨーク部は前で説明したよう図2のごとく十分に角
錐化しているため、偏向電力も十分に低減している。
【0036】ここでヨーク部はθ0 >θi もしくはθ0
<θi いずれの場合でも従来のθ0=θi としたのに対
し、外壁引張応力の最大となる点のヨーク肉厚tを肉厚
化でき耐気圧強度を向上できる。しかし、図6のように
θ0 >θi とした方がヨーク部外断面形状が正方形に近
付くためより効果が大きい。
【0037】
【発明の効果】本発明によるヨーク部形状構成により、
ヨーク部を角錐化しても真空外囲器の耐気圧強度を十分
に確保でき、かつ偏向電力を有効に低減して、高輝度化
や高周波偏向の要求を満たす陰極線管装置とすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の陰極線管の一実施例を説明する一部切
欠斜視図。
【図2】本発明の一実施例のヨーク部の管軸方向位置の
水平軸方向外径、垂直軸方向外径及び最大ヨーク部外径
の寸法を示す曲線図。
【図3】管軸に垂直なヨーク部断面形状を表示するため
の説明図。
【図4】図1を管軸Zに沿って対角軸D面で切ったとき
の略断面図。
【図5】従来のヨーク部形状の問題点を説明するための
断面図。
【図6】本発明のヨーク部形状を説明するための断面
図。
【図7】図4の偏向基準位置25を説明するもので
(a)は断面図、(b)は平面図。
【図8】従来の陰極線管の問題点を説明するもので
(a)は断面略図、(b)は平面略図。
【図9】ヨーク部を角錐状とした従来の陰極線管を説明
するもので、(a)は側面略図、(b)〜(f)は略断
面図。
【図10】角錐状ヨークに発生する応力を説明するため
の、管軸に直交するヨーク部断面図。
【図11】スクリーン比16:9における角錐状ヨーク
に発生する応力を説明するための、管軸に直交するヨー
ク部断面図。
【符号の説明】
10: 陰極線管 12: パネル部 13: ファンネル部 14: ヨーク部 15: ネック部 16: ガラス真空外囲器 17: 蛍光体スクリーン 18: 電子銃 20: 偏向ヨーク 21: 偏向ヨーク端縁 22: 電子ビーム 23: 変曲点 24: 連接部 25: 偏向基準位置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも蛍光体スクリーンを内面に有
    するパネル部と、前記スクリーンに対向して配置される
    電子銃を内面に有するネック部と、前記ネック部のスク
    リーン側に連接されるヨーク部からなるガラス真空外囲
    器と、前記ヨーク部から前記ネック部にかけての前記真
    空外囲器の外面に配置され、前記電子銃から放出される
    電子ビームを、略矩形状スクリーン領域に偏向走査する
    偏向ヨークから構成される陰極線管装置において、 前記ヨーク部は、前記ネック部の連接位置から少なくと
    も前記偏向ヨークのスクリーン側端までとし、管軸に垂
    直な断面において管軸と前記ヨーク部内壁の間隔をヨー
    ク部内径、管軸と前記ヨーク部外壁の間隔をヨーク部外
    径とするとき、前記ヨーク部の前記ネック部連接位置か
    ら少なくとも前記偏向ヨークのスクリーン側端までの間
    で、前記管軸に垂直な少なくとも1つの断面は、前記ス
    クリーンの垂直軸方向及び水平軸方向の間の方向で最大
    ヨーク部外径を有する非円形状を有し、前記非円形状断
    面は前記水平軸と前記最大ヨーク部内径のなす角をθi
    、前記水平軸と前記最大ヨーク部外径のなす角をθo
    とするとき、 θi ≠θo であることを特徴とする陰極線管装置。
  2. 【請求項2】 前記ヨーク部の管軸に垂直な断面におい
    て、前記非円形状断面の任意のヨーク部内壁とヨーク部
    外壁との間隔のうち、ヨーク部内径が最大となるヨーク
    部内壁上の点とヨーク部外径が最大となるヨーク部外壁
    上の点との間隔が最小でないことを特徴とする請求項1
    記載の陰極線管装置。
  3. 【請求項3】 前記パネル部と前記ヨーク部との間にフ
    ァンネル部が設けられている請求項1または2記載の陰
    極線管装置。
  4. 【請求項4】 前記非円形状断面の最大ヨーク部外径を
    DA、水平軸上のヨーク部外径をLA、垂直軸上のヨー
    ク部外径をSAとするとき、DA>LA>SA、θo >
    θi の関係にある請求項1記載の陰極線管装置。
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JP33976197A Pending JPH11176355A (ja) 1997-12-10 1997-12-10 陰極線管装置

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