JPH11260293A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電子銃で蛍光体スクリーンを分割走査
する陰極線管においては、各電子銃から発射される電子
ビームによって形成されるラスターの対称性を維持し、
各ラスターの繋ぎ目を無くして滑らかに繋ぐことは困難
であった。 【解決手段】 画面をその長軸方向に複数領域に分割し
て表示する陰極線管において、蛍光体スクリーンが被着
形成されるガラスパネル１４内面を、長軸方向の曲率半
径をほぼ無限大とし、短軸方向を一定の曲率とするほぼ
円筒状曲面にすることにより、各分割領域の中心を通る
中心軸（法線軸）は互いに平行になり、この法線軸上に
配置される電子銃及びネック１７も互いに平行になる。
従って、各分割領域のラスターは上下左右の対称性のと
れたものとなり、２画面の繋ぎは簡略化される。

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、複数の電子銃で
蛍光体スクリーンを分割して走査する陰極線管の真空外
囲器の構造の係り、特にガラスパネルの内面形状とネッ
クの配列位置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高品位放送用あるいはこれに伴う
大画面をもつ高解像度受像管の要望に対して種々の検討
がなされている。受像管の高解像度化を達成するために
はスクリーン面での電子ビームスポット径を小さくしな
ければならない。

【０００３】これに対して、従来より電子ビーム発生源
である電子銃の電極構造の改良あるいは電子銃自体の大
口径化，伸長化などが図られてきたが、未だ十分な成果
が得られていない。これは、大形管になるにしたがっ
て、電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離が長くな
り、電子レンズの倍率が大きくなり過ぎることが最大の
原因である。したがって、高解像度化を実現するために
は電子銃から蛍光体スクリーンまでの距離を短縮化する
ことが重要である。またこの場合、広角偏向にすると、
画面中央と周辺の倍率差の増大をまねく。そのため、広
角偏向にすることは、高解像度化にとって得策ではな
い。

【０００４】そのため、従来より独立した小型の受像管
を複数個配置して高解像度大画面にする方法が、特開昭
48-90428号公報，特開昭49-21019号公報，実開昭53-117
130号公報などに開示されている。この種の方法は、屋
外などに配置する分割数の多い巨大画面の表示には有効
であるが、画面サイズが40インチ程度の中規模の大画面
を表示の場合、各領域間の画面の接合部が目立ち、目障
りな画像を再生する。したがって、家庭用テレビ受像機
として使用する場合や計算機利用設計（ＣＡＤ）におけ
る図形表示用に端末機として使用する場合は、その画面
の接続部が致命的な欠陥になる。

【０００５】これに対して、米国特許第3,071,706 号明
細書，実公昭39-25641号公報，特公昭42-4928 号公報，
特開昭50-17167号公報、米国特許第4,777,407 号明細書
などには複数個の独立した受像管の蛍光体スクリーンを
一体化した構造のものが開示されている。この一体化構
造の蛍光体スクリーンをもつ受像管は、蛍光体スクリー
ンの形成されたフェースプレート、このフェースプレー
トと対向するリアプレート、このリアプレートに隣接す
る複数のファンネルにより、真空外囲器が構成されてい
る。そのフェースプレートはガラスから、またリアプレ
ートはガラスまたは金属からなる。特に、金属からなる
リアプレートについては、大気圧加重に対して十分な強
度を保ち、かつ軽量化するため、比較的薄い金属板に補
強板を設けたものが知られている。

【０００６】しかし、このような構造では、スクリーン
面が大形になると、その大気圧荷重の耐えられるように
フェースプレートやリアプレートの肉厚を厚くしなけれ
ばならず、また管軸方向に大きな曲率をもたせることも
必要となる。その結果、真空外囲器の重量が重くなる。
さらにフェースプレートの曲率が大きくなると、画面が
見にくくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、奥行き
が短く、見やすい画面を有する陰極線管として、内面に
蛍光体スクリーンが形成されたガラスパネルと電子銃が
内在するネックを備えたファンネルとこのファンネルに
外装された偏向装置を具備し、前記蛍光体スクリーンを
前記電子銃から発射された電子ビームにより複数の領域
に分割して走査する陰極線管がある。この陰極線管にお
いては、電子ビームにより分割走査される各領域に描か
れる画像は、電子銃や各電子銃に対応してファンネルに
装着された偏向装置に印加される信号により繋がり、蛍
光体スクリーンの全域に切れ目や重複のない画像を再生
するものとなっている。

【０００８】しかし上記のように複数個の電子銃から放
出される電子ビームにより蛍光体スクリーンを複数個の
領域に分割して走査する陰極線管において、各領域のラ
スターを隣接領域間で切れ目や重複のなく連続して滑ら
かにつなぐのは、各領域のラスターの大きさが同じで上
下左右の対称性を有することが望ましい。従って、蛍光
体スクリーンが形成されるガラスパネル内面形状がなる
べく平坦で、各電子銃を内在するネックの中心軸が各分
割領域の中心を通るように電子銃を配置するのが望まし
い。

【０００９】一方、特に大型の陰極線管において、内面
が平坦なガラスパネルを使用する場合、ガラスパネルに
加わる大気圧荷重に対して十分な強度を得るにはガラス
パネルを厚くしなければならず重量の増大は避けられな
い。そこで通常の陰極線管ではガラスパネルを外側に突
出した略球面状にする方法が広く用いられている。球面
状のガラスパネルを用いた例としては特公昭54-12035号
公報がある。

【００１０】図４はこの方法を説明するための図で、１
は管軸、２はフェースプレート、３は電子銃、４は偏向
コイル、５は偏向コイル４の偏向中心、Ｏはフェースプ
レート２の曲率中心、Ｒはフェースプレート２の表示面
と偏向中心Ｏとの間の距離、Ｏ’はラスター中心を示し
ている。図４に示すようにこの方法は、電子銃３から放
射される電子ビームの偏向中心５がフェースプレートの
曲率中心Ｏと該電子ビームによるラスター中心Ｏ’を結
ぶ線上に位置するように構成したものである。図４
（ａ）の例ではラスターの対称性が確保されるがネック
が傾斜するので偏向コイル４の装着や偏向コイル４の調
整が面倒である。一方、図４（ｂ）の例ではネックが互
いに平行になるが、偏向コイル４で発生する磁界の強さ
（偏向コイルに流れる電流）を非対称にしたり、偏向磁
界が非対称になるようにコイルを設計するなどの対策が
必要となり、偏向コイル４の設計、製造、調整、駆動回
路が複雑なものとなる。

【００１１】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、複数の電子銃で蛍光体スクリーン
を分割走査する陰極線管において、各電子銃から発射さ
れる電子ビームによって形成されるラスターの対称性を
維持し、各ラスターの繋ぎ目を無くして滑らか繋ぎ、更
に偏向コイルの設計、製造、装着、調整、駆動回路の構
成を簡略化することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】内面に形成された蛍光体
スクリーンが横長でほぼ矩形状をなすガラスパネルと、
電子銃を内在する複数のネックを備えたファンネルから
なる真空バルブと、ファンネルに外装された偏向装置を
具備し、前記蛍光体スクリーンを前記電子銃から発射さ
れる電子ビームにより複数の領域に分割して走査する陰
極線管において、前記ガラスパネルは前記蛍光体スクリ
ーンの長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向
を一定の曲率とするほぼ円筒状曲面からなり、前記ネッ
クは長軸方向のみに配列し互いに平行であることとし
た。

【００１３】また、前記ガラスパネルは上記蛍光体スク
リーンの長軸方向において中央から短辺近傍にかけての
曲率半径をほぼ無限大とし、短辺近傍では一定の曲率半
径を有し、短軸方向を一定の曲率とするほぼ円筒状曲面
からなり、前記ネックは長軸方向に配列し互いに平行で
あることとした。

【００１４】上記のように、画面をその長軸方向に複数
領域に分割して表示する陰極線管において、蛍光体スク
リーンが被着形成されるガラスパネル内面を、長軸方向
の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向を一定の曲率と
するほぼ円筒状曲面にすることにより、各分割領域の中
心を通る中心軸（法線軸）は互いに平行になり、この法
線軸上に配置される電子銃及びネックも互いに平行にな
る。従って、各分割領域のラスターは上下左右の対称性
のとれたものとなり、２画面の繋ぎは簡略化される。

【００１５】２画面の繋ぎを簡略化するにはラスターの
対称性が重要であり、理想的な蛍光体スクリーン形状は
短軸、長軸ともに曲率を持たない平坦面であることは言
うまでもないが、平坦な蛍光体スクリーンをもつガラス
パネルは概して大気圧荷重に対して十分な強度を得るの
が難しく、特に大型に陰極線管においては顕著であり、
ガラスの厚肉化、重量の増大は避け難い。通常、大型の
陰極線管のガラスパネルは上記問題を考慮して、外側に
突出した略球面状にしたり、長軸方向のみに曲率をもつ
略円筒状曲面にし、大気圧荷重に対して十分な強度を付
加している。

【００１６】本発明のように蛍光体スクリーンを複数の
領域に分割して走査する陰極線管においては、各ラスタ
ーの対称性とガラスパネルの強度を両立させる必要があ
り、ガラスパネルの内面を短軸方向のみの曲率のある円
筒状曲面とした。前述したように本発明では電子銃が内
在するネックを互いに平行にできるので偏向装置の設
計、製造、装着、調整、駆動回路が簡単化できる。

【００１７】更に、長軸方向において中央から短辺近傍
にかけての曲率半径をほぼ無限大とし、短辺近傍では一
定の曲率半径とし、短軸方向を一定の曲率とするほぼ円
筒状曲面にすることで、ガラスパネルの大気圧荷重に対
する強度を向上させること、分割された画面の繋ぎ部分
でのラスターの対称性を確保し各分割画像の繋ぎを簡単
且つ滑らかに行うこと、ネックを互いに平行に配列させ
ることで偏向装置の装着、調整などを簡略化する等が同
時に実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
実施例に基づいて説明する。図１にその第１の実施例に
係る陰極線管の正面図と側面図（一部断面含む）を示
す。この陰極線管１１は、実質的に矩形状で長軸と短軸
を有するフェースプレート１２と、このフェースプレー
ト１２の周縁部から実質的に垂直に延在する側壁１３と
からなるガラスパネル１４と、前記ガラスパネル１４に
連結し、２個の漏斗状コーン１５を有するファンネル１
６と、このファンネル１６に連結するネック１７とから
なる真空バルブ１８を有する。ガラスパネルの内面には
蛍光体スクリーンが被着形成されており、ネックに内在
する電子銃（図示せず）から発射された電子ビームをフ
ァンネルに外装された偏向装置（図示せず）によって偏
向走査し、蛍光体スクリーン上に画像（或いはラスタ
ー）を形成する。本実施例では、蛍光体スクリーン（２
点鎖線）を長軸方向に２分割し、２個の分割領域に分
け、各分割領域の中心を通る法線軸上に電子銃およびネ
ックが配置されている。各電子銃から発射された電子ビ
ームにより形成される各ラスターは各分割領域の大きさ
に等しく、蛍光体スクリーン上には前記各ラスターが繋
ぎ目なく滑らかに繋がり１枚の大きなラスターを形成す
る。本発明のガラスパネルは長軸方向の曲率半径がほぼ
無限大であり、短軸方向の曲率半径が一定の曲率を有す
るほぼ円筒状曲面である。この実施例では長軸方向の曲
率半径は約１０００００ｍｍであり、無限大の曲率半径
と近似である。短軸方向の曲率半径は約２０００ｍｍで
ある。本実施例では各分割領域の中心を通る法線軸上に
ネックが配置されており、両ネックはほぼ平行に配置さ
れており偏向装置の装着や調整などが簡単化できる。

【００１９】図２は本発明の第２の実施例であり、長軸
方向に３分割した例である。この実施例においても、ガ
ラスパネル１４の内面は長軸方向の曲率半径がほぼ無限
大で、短軸方向の曲率半径が一定の曲率を有するほぼ円
筒状曲面であり、第１の実施例の場合と同様に長軸方向
の曲率半径は約１０００００ｍｍであり、無限大の曲率
半径と近似である。短軸方向の曲率半径は約２０００ｍ
ｍである。また、各分割領域の中心を通る法線軸上にネ
ック１７が配置され、３本のネック１７は互いに平行で
ある。従って、第１の実施例と場合と同様にネック１７
はほぼ平行に配置されており偏向装置の装着や調整など
が簡単化できる。

【００２０】図３は本発明の第３の実施例であり、第１
及び第２の実施例のガラスパネル１４と内面形状が異な
る。この実施例では、長軸方向において中央から短辺近
傍にかけての曲率半径をほぼ無限大とし、短辺近傍では
一定の曲率半径とし、短軸方向を一定の曲率とするほぼ
円筒状曲面となっている。具体的にはパネル内面で蛍光
体スクリーンが塗布され画像が表示される有効領域のう
ち、中央から短辺近傍にかけてのほぼ８５％の領域にお
いての長軸方向の曲率半径が約１０００００ｍｍであり
曲率半径はほぼ無限大に近似でき、短辺近傍の約１５％
の領域においては長軸方向の平均曲率半径が約５００ｍ
ｍである。本実施例において、短辺近傍の曲率半径を小
さくすることで、ガラスパネル１４の大気圧荷重に対す
る強度を向上させることができる。本発明においては、
分割された各領域に表示されるラスターの対称性を確保
し各分割画像の繋ぎを簡単且つ滑らかに行うことと、ネ
ック１７を互いに平行に配列させることで偏向装置の装
着、調整などを簡略化するものである。本実施例におい
ては上記ラスターの左右対称性が劣化することは明らか
であるが、その影響は短辺近傍の一部のみで、対称性が
くずれるものの全体への影響は少なく、画像の繋ぎ目で
ある中央近傍には全く影響を与えない。また、ネック１
７が傾斜することも無いので偏向装置の装着性、作業性
などが劣化することはなく、むしろ、短辺近傍の曲率半
径を小さくしガラスパネルの強度が向上する効果が大き
いため、第１及び第２の実施例より工業的価値が高い場
合がある。ただし、この実施例では短辺近傍での蛍光体
スクリーンの見え方に注意を要する。即ち、長軸方向で
曲率半径が小さい領域を幅広く設定すると、蛍光体スク
リーンが丸み帯びたように見え、特に斜方から見た場合
はその影響が顕著である。発明者らは蛍光体スクリーン
周辺部の見え方について種々のモデルにて検討した結
果、短辺近傍の曲率にもよるが、長軸方向の蛍光体スク
リーンの概ね２０％を超える領域で曲率半径を小さくす
ると丸みを感じやすいことを見いだした。また、この領
域が概ね５％以下では丸みを感じないものの大気圧強度
が向上する効果が小さい。本実施例では上記検討結果を
基に丸みが目立たないことを優先して曲率半径が小さい
領域を１５％に設定している。むろん本発明は曲率半径
の大きさや曲率半径の小さい領域の幅を規定するもので
はなく、前述したように蛍光体スクリーン周辺部（特に
短辺近傍）の見え方とガラスパネルの大気圧強度を考慮
して適宜設定できるものである。

【００２１】本実施例では、蛍光体スクリーンの長軸方
向の曲率半径が約１０００００ｍｍの場合について説明
したが、本発明は前記曲率半径に限るものではなく、曲
率半径により決まるネックの傾斜角が十分小さい範囲で
設定可能である。また、前記曲率半径は必ずしも単一曲
面である必要はなく、複数の曲率半径からなる複合型曲
面や多項式で表現される曲面でもよい。本発明において
は長軸方向の曲率半径が極めて大きく、その曲率半径が
無限大に近似できることが特徴となる。一方、短軸方向
の曲率半径については、ネックの傾角に影響しないので
大気圧強度などを考慮して自由に選択でき、前記長軸方
向と同じように単一曲面や複合型曲面、多項式表示の曲
面などを適宜選択することができる。

【００２２】本発明においては、ガラスパネルの外面形
状を規定していないが、ガラスパネルの強度、外光反射
などを考慮して自由に選択することができる。本実施例
はシャドウマスクを有しない構造の陰極線管について説
明したが、本発明はシャドウマスクの有無に関係なく、
さらにビームインデックスなどの他の方式においても適
用される。また、長軸方向の画面分割については２画面
と３画面の場合について説明したが本発明は４画面以上
の場合についても適用される。

【００２３】

【発明の効果】内面に形成された蛍光体スクリーンが横
長でほぼ矩形状をなすガラスパネルと、電子銃を内在す
る複数のガラスネックを備えたファンネルからなる真空
バルブと、ファンネルに外装された偏向装置を具備し、
前記蛍光体スクリーンを前記電子銃から発射される電子
ビームにより複数の領域に分割して走査する陰極線管に
おいて、前記ガラスパネルは上記蛍光体スクリーンの長
軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向を一定の
曲率とするほぼ円筒状曲面からなり、前記ネックは長軸
方向のみに配列し互いに平行にすることにより、各分割
領域の中心を通る法線軸は互いに平行になり、この法線
軸上に配置される電子銃及びネックも互いに平行にな
る。従って、各分割領域のラスターは上下左右の対称性
のとれたものとなり、２画面の繋ぎは簡略化される。２
画面の繋ぎを簡略化するにはラスターの対称性が重要で
あり、理想的な蛍光体スクリーン形状は短軸、長軸とも
に曲率を持たない平坦面であることは言うまでもない
が、平坦な蛍光体スクリーンをもつガラスパネルは概し
て大気圧荷重に対して十分な強度を得るのが難しく、特
に大型に陰極線管においては顕著であり、ガラスの厚肉
化、重量の増大は避け難い。通常、大型の陰極線管のガ
ラスパネルは上記問題を考慮して、外側に突出した略球
面状にしたり、長軸方向のみに曲率をもつ略円筒状曲面
にし、大気圧荷重に対して十分な強度を付加している。
本発明のように蛍光体スクリーンを複数の領域に分割し
て走査する陰極線管においては、各ラスターの対称性と
ガラスパネルの強度を両立させる必要があり、ガラスパ
ネルの内面を短軸方向のみの曲率のある円筒状曲面とし
た。前述したように本発明では電子銃が内在するネック
を互いに平行にできるので偏向装置の設計、製造、装
着、調整、駆動回路が簡単化できる。

【００２４】更に、長軸方向において中央から短辺近傍
にかけての曲率半径をほぼ無限大とし、短辺近傍では一
定の曲率半径とし、短軸方向を一定の曲率とするほぼ円
筒状曲面にすることで、ガラスパネルの大気圧荷重に対
する強度を向上させること、分割された画面の繋ぎ部分
でのラスターの対称性を確保し各分割画像の繋ぎを簡単
且つ滑らかに行うこと、ネックを互いに平行に配列させ
ることで偏向装置の設計、製造、装着、調整、駆動回路
などの簡略化等を同時に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係る陰極線管の構成
を示す図である。

【図２】この発明の第２の実施例に係る陰極線管の構成
を示す図である。

【図３】この発明の第３の実施例に係る陰極線管の構成
を示す図である。

【図４】従来の陰極線管の構造図である。

【符号の説明】

１４………ガラスパネル １６………ファンネル １７………ネック １８………真空バルブ

───────────────────────────────────────────────────── 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番地２号 株 式会社東芝深谷電子工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に形成された蛍光体スクリーンが横
   長でほぼ矩形状をなすガラスパネルと、電子銃を内在す
   る複数のネックを備えたファンネルからなる真空バルブ
   と、ファンネルに外装された偏向装置を具備し、前記蛍
   光体スクリーンを前記電子銃から発射される電子ビーム
   により複数の領域に分割して走査する陰極線管において
   前記ガラスパネルは前記蛍光体スクリーンの長軸方向の
   曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向を一定の曲率とす
   るほぼ円筒状曲面からなり、前記ネックは長軸方向に配
   列し互いに平行であることを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】 内面に形成された蛍光体スクリーンが横
   長でほぼ矩形状をなすガラスパネルと、電子銃を内在す
   る複数のネックを備えたファンネルからなる真空バルブ
   と、ファンネルに外装された偏向装置を具備し、前記蛍
   光体スクリーンを前記電子銃から発射される電子ビーム
   により複数の領域に分割して走査する陰極線管において
   前記ガラスパネルは前記蛍光体スクリーンの長軸方向に
   おいて中央から短辺近傍にかけての曲率半径をほぼ無限
   大とし、短辺近傍では一定の曲率半径を有し、短軸方向
   を一定の曲率とするほぼ円筒状曲面からなり、前記ネッ
   クは長軸方向に配列し互いに平行であることを特徴とす
   る陰極線管。
3. 【請求項３】 請求項２記載の陰極線管において、中央
   から短辺近傍にかけての８０％乃至９５％の領域におい
   ての長軸方向の曲率半径をほぼ無限大とし、短辺近傍の
   残りの領域を一定の曲率半径とすることを特徴とする陰
   極線管。