(57)【要約】  【課題】  電子ビームのミスランディングによる色ずれを抑えることが可能な垂直走査方式によるカラー陰極線管を提供すること。  【解決手段】  垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管において、ガラスバルブ内に配置される矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールド２８の長辺側面部材３１、３２に切込部５１、５２を設ける。切込部５１、５２の面積をＱ、長辺側面部材３１、３２の面積にＱを加算した面積をＰ、ＱのＰに対する比率をＴ（％）とし、管軸方向において、リファレンスライン（ＲＬ）から蛍光体までの距離をＡ、ＲＬから内部磁気シールド２８の小径開口部３５までの距離をＢ、ＢのＡに対する比率をＳ（％）とし、ＳとＴを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値がＴ≧０．０６６７Ｓ2−Ｓ＋２３．３３３、 Ｔ≦６０、 １０≦Ｓ≦２５を満たす値になるように構成される。【選択図】  図２
2005209481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管であって、
ネック部に電子銃を収納するファンネルと、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルとが接合されてなるガラスバルブと、
対向する一対の長辺側面部材と一対の短辺側面部材とからなり、矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールドと、を備え、
前記蛍光体スクリーンは、異なる色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列されてなり、
前記内部磁気シールドは、前記ガラスバルブ内に、小径開口部を前記電子銃側に向けて配設され、
リファレンスラインから前記蛍光体スクリーンの内面までの管軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインから前記内部磁気シールドの前記小径開口部までの距離をＢ（ｍｍ）、距離Ｂの距離Ａに対する比率をＳ（％）とし、
前記短辺側面部材それぞれは、略台形状であり、
前記長辺側面部材それぞれは、略台形状の面状部材を、その上底側に当たる前記小径開口部側の縁から下底側に当たる大径開口部側の縁に向かって谷状に切り欠いてなるものであり、前記略台形状の面状部材の面積をＰ（ｃｍ2）、前記切り欠いた部分の切込面積をＱ（ｃｍ2）、面積Ｑの面積Ｐに対する比率をＴ（％）とし、
前記Ｓと前記Ｔとを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値が、
Ｔ≧０．０６６７Ｓ2−Ｓ＋２３．３３３、 Ｔ≦６０、 １０≦Ｓ≦２５の各式を満たす値になるように構成されていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管であって、
ネック部に電子銃を収納するファンネルと、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルとが接合されてなるガラスバルブと、
対向する一対の長辺側面部材と一対の短辺側面部材とからなり、矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールドと、を備え、
前記蛍光体スクリーンは、異なる色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列されてなり、
前記内部磁気シールドは、前記ガラスバルブ内に、小径開口部を前記電子銃側に向けて配設され、
リファレンスラインから前記蛍光体スクリーンの内面までの管軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインから前記内部磁気シールドの前記小径開口部までの距離をＢ（ｍｍ）、距離Ｂの距離Ａに対する比率をＳ（％）とし、
前記短辺側面部材それぞれは、略台形状であり、
前記長辺側面部材それぞれは、略台形状の面状部材を、その上底側に当たる前記小径開口部側の縁から下底側に当たる大径開口部側の縁に向かって谷状に切り欠いてなるものであり、前記略台形状の面状部材の面積をＰ（ｃｍ2）、前記切り欠いた部分の切込面積をＱ（ｃｍ2）、面積Ｑの面積Ｐに対する比率をＴ（％）とし、
前記Ｓと前記Ｔとを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値が、
１０≦Ｓ≦２０、かつ、Ｔ≧３０の各式を満たす値になるように構成されていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項３】
垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管であって、
ネック部に電子銃を収納するファンネルと、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルとが接合されてなるガラスバルブと、
対向する一対の長辺側面部材と一対の短辺側面部材とからなり、矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールドと、を備え、
前記蛍光体スクリーンは、異なる色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列されてなり、
前記内部磁気シールドは、前記ガラスバルブ内に、小径開口部を前記電子銃側に向けて配設され、
リファレンスラインから前記蛍光体スクリーンの内面までの管軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインから前記内部磁気シールドの前記小径開口部までの距離をＢ（ｍｍ）、距離Ｂの距離Ａに対する比率をＳ（％）とし、
前記短辺側面部材それぞれは、略台形状であり、
前記長辺側面部材それぞれは、略台形状の面状部材を、その上底側に当たる前記小径開口部側の縁から下底側に当たる大径開口部側の縁に向かって谷状に切り欠いてなるものであり、前記略台形状の面状部材の面積をＰ（ｃｍ2）、前記切り欠いた部分の切込面積をＱ（ｃｍ2）、面積Ｑの面積Ｐに対する比率をＴ（％）とし、
前記Ｓと前記Ｔとを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値が、
２０≦Ｓ≦２５、かつ、４０≦Ｔ≦６０の各式を満たす値になるように構成されていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項４】
カラー陰極線管を備えるカラー陰極線管装置であって、
前記カラー陰極線管として、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカラー陰極線管を備えることを特徴とするカラー陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直方向に走査線を形成するカラー陰極線管及びカラー陰極線管装置に関し、特にカラー陰極線管内に備えられる内部磁気シールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー陰極線管装置は、現在、走査線を水平方向に形成する方式（以下、「水平走査方式」という。）のものが主流になっている。
この水平走査方式は、電子ビームを水平方向に走査して１番目の走査線を形成し、その走査線の形成が終わると、その下に、次の２番目の走査線を水平方向に形成し、それ以降３・・Ｎ番目と同様の処理を繰り返し実行することにより画面を生成するものである。
【０００３】
このようなカラー陰極線管装置では、電子ビームが地磁気等の外部磁界の影響を受けると、本来の軌道から外れ正規の位置にランディングしない、いわゆるミスランディングを起こし色ずれを招き易い。
そこで、従来では、通常、ファンネル内に、略中空角錐台形をした内部磁気シールドを電子ビームの通過領域を取り囲むように配置して、外部磁界の影響をできるだけ排除しようとしている。しかしながら、内部磁気シールドは、水平方向および垂直方向から進入しようとする外部磁界を効果的に遮蔽できるが、管軸方向から進入する外部磁界（以下、「管軸磁界」という。）については完全に遮蔽することができない。電子銃から蛍光面に至る電子ビームの軌道を確保するため、管軸方向前後を開口せざるをえないからである。
【０００４】
そのため、例えば特許文献１には、管軸磁界による影響をできるだけ抑えることができるように、内部磁気シールドの形状を最適化した技術が開示されている。この内部磁気シールドは、進入しようとする管軸磁界と、蛍光面に向かう電子ビームとの交差角がなるべく小さくなるように、その磁界の向きを変更させることが可能な形状に工夫されたものである。
【０００５】
ところで、上記のような水平走査方式では、水平偏向磁界をピンクッション型に、垂直偏向磁界をバレル型に発生させることによって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３本の電子ビームを一点に集中させるセルフコンバーゼンス構成をとるものが多い。
しかしながら、セルフコンバーゼンス構成をとる場合、ピンクッション磁界によって、電子ビームのスポット形状が本来の円形から水平方向に楕円状に伸びて歪み、特に画面左右端部において色ずれが発生し易いという問題がある。このような問題は、画面の大型化、ワイド化及び奥行きの短縮化等による偏向角の広角化に伴って、ますます顕著になってきている。
【０００６】
そこで、電子ビームのスポット形状の歪みを抑制する装置として、走査線を垂直方向に形成する方式（以下、「垂直走査方式」という。）によるカラー陰極線管装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
この垂直走査方式は、電子ビームを垂直方向に走査して１番目の走査線を形成し、その走査線の形成が終わると、その横に、次の２番目の走査線を垂直方向に形成し、それ以降３・・Ｎ番目と同様の処理を繰り返し実行することにより画面を生成するものである。
【０００７】
垂直走査方式のカラー陰極線管装置は、基本的に水平走査方式における電子銃、偏向ヨーク等の各部材を管軸を中心にして９０度回転させて構成される。例えば、電子銃は垂直方向にインライン配列される。また、蛍光体スクリーンでは、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列（図２参照。以下、「水平ストライプ配列」という。）され、シャドウマスクの電子ビーム通過孔の形状もこれに対応した形状に形成される。
【０００８】
さらに、セルフコンバーゼンス構成とするために、水平偏向磁界がバレル型に、垂直偏向磁界がピンクッション型にされる。水平偏向磁界がバレル型なので、画面左右端部について見ると、垂直方向に所定の間隔をおいて並ぶ３本の電子ビームは、その両端の電子ビームが垂直方向にビーム間隔が広げられる方向に偏向される、すなわち電子ビームのスポット径が垂直方向に広がる方向にローレンツ力を受けることになる。画面のワイド化によって、特に左右端部では電子ビームのスポット形状が水平方向に伸びて歪み易くなるが、垂直方向へのローレンツ力を受けることにより、円形に近いスポット形状が得られるようになって、水平走査方式に比べ電子ビームのスポット形状の水平方向歪みが少なくなるという利点がある。
【特許文献１】特許３１５３５９７号公報
【特許文献２】特許２９１６４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記垂直走査方式によるカラー陰極線管装置においても、水平走査方式と同様に内部磁気シールドを配置して、管軸磁界による電子ビームのミスランディングを防止する必要がある。しかしながら、水平走査方式による内部磁気シールドをそのまま垂直走査方式のカラー陰極線管装置に適用しても、水平走査方式の場合と同様の効果を得ることができない。これは、次の理由による。
【００１０】
すなわち、水平走査方式では、各色蛍光体が垂直走査方式に対し９０度傾いて配列、つまり各色蛍光体が水平方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが垂直方向に伸びるようにストライプ状に配列（以下、「垂直ストライプ配列」という。）されているので、電子ビームの水平方向へのミスランディングが問題となる。これに対し、垂直走査方式では、水平ストライプ配列されており、垂直方向へのミスランディングが問題になる。
【００１１】
また、内部磁気シールドは、通常、管軸（Ｚ軸）と、Ｚ軸に対し水平方向に直交するＸ軸とを含むＸ−Ｚ平面を境に上下方向に対称で、かつＺ軸に対し垂直方向に直交するＹ軸とを含むＹ−Ｚ平面を境に左右方向に対称に形成されている。そのため、内部磁気シールドの開口部から内部に進入しようとする管軸磁界の内、Ｘ軸上の左右端部のものについては、主に水平方向にしか、その向きを変換できず、Ｙ軸上の上下端部のものについては、主に垂直方向にしか、その向きを変換できないことになる。
【００１２】
このことを前提に、例えばＹ軸上の上端部を見ると、上端部に向かう電子ビームに、Ｙ軸方向に曲げられた管軸磁界との鎖交による水平方向成分のローレンツ力がかかった場合、水平方向のミスランディングになるため、水平走査方式では色ずれが生じ易いが、垂直走査方式では色ずれが生じ難い。
一方で、Ｘ軸上の右端部を見ると、右端部に向かう電子ビームに、Ｘ軸方向に曲げられた管軸磁界との鎖交による垂直方向成分のローレンツ力がかかった場合、垂直方向のミスランディングになるため、水平走査方式では色ずれが生じ難いが、垂直走査方式では、色ずれが生じ易くなる。
【００１３】
このような傾向のもと、近年の画面のワイド化に伴って、画面左右端部での電子ビームの移動速度が画面中央部に比べて大変速く、すなわち単位時間当たりの移動量が多くなっており、そのため画面を高精細化しようとすると、それまで色ずれには至らなかった場合と同程度のミスランディング量であっても色ずれとして現れ易くなって、特に画面左右端部において、水平走査方式よりもミスランディングにより色ずれが生じ易い構成の垂直走査方式では、もはや従来のような内部磁気シールドの形状を単に工夫するだけでは、色ずれを抑えることが困難になったからである。
【００１４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、電子ビームのミスランディングによる色ずれを抑えることが可能な、垂直走査方式によるカラー陰極線管及びカラー陰極線管装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係るカラー陰極線管は、垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管であって、ネック部に電子銃を収納するファンネルと、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルとが接合されてなるガラスバルブと、対向する一対の長辺側面部材と一対の短辺側面部材とからなり、矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールドと、を備え、前記蛍光体スクリーンは、異なる色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列されてなり、前記内部磁気シールドは、前記ガラスバルブ内に、小径開口部を前記電子銃側に向けて配設され、リファレンスラインから前記蛍光体スクリーンの内面までの管軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインから前記内部磁気シールドの前記小径開口部までの距離をＢ（ｍｍ）、距離Ｂの距離Ａに対する比率をＳ（％）とし、前記短辺側面部材それぞれは、略台形状であり、前記長辺側面部材それぞれは、略台形状の面状部材を、その上底側に当たる前記小径開口部側の縁から下底側に当たる大径開口部側の縁に向かって谷状に切り欠いてなるものであり、前記略台形状の面状部材の面積をＰ（ｃｍ2）、前記切り欠いた部分の切込面積をＱ（ｃｍ2）、面積Ｑの面積Ｐに対する比率をＴ（％）とし、前記Ｓと前記Ｔとを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値が、Ｔ≧０．０６６７Ｓ2−Ｓ＋２３．３３３、 Ｔ≦６０、 １０≦Ｓ≦２５の各式を満たす値になるように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るカラー陰極線管は、垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管であって、ネック部に電子銃を収納するファンネルと、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルとが接合されてなるガラスバルブと、対向する一対の長辺側面部材と一対の短辺側面部材とからなり、矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールドと、を備え、前記蛍光体スクリーンは、異なる色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列されてなり、前記内部磁気シールドは、前記ガラスバルブ内に、小径開口部を前記電子銃側に向けて配設され、リファレンスラインから前記蛍光体スクリーンの内面までの管軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインから前記内部磁気シールドの前記小径開口部までの距離をＢ（ｍｍ）、距離Ｂの距離Ａに対する比率をＳ（％）とし、前記短辺側面部材それぞれは、略台形状であり、前記長辺側面部材それぞれは、略台形状の面状部材を、その上底側に当たる前記小径開口部側の縁から下底側に当たる大径開口部側の縁に向かって谷状に切り欠いてなるものであり、前記略台形状の面状部材の面積をＰ（ｃｍ2）、前記切り欠いた部分の切込面積をＱ（ｃｍ2）、面積Ｑの面積Ｐに対する比率をＴ（％）とし、前記Ｓと前記Ｔとを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値が、１０≦Ｓ≦２０、かつ、Ｔ≧３０の各式を満たす値になるように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るカラー陰極線管は、垂直方向に走査線を形成する構成のカラー陰極線管であって、ネック部に電子銃を収納するファンネルと、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルとが接合されてなるガラスバルブと、対向する一対の長辺側面部材と一対の短辺側面部材とからなり、矩形断面の略中空角錐台形状をした内部磁気シールドと、を備え、前記蛍光体スクリーンは、異なる色の蛍光体が垂直方向に順次繰り返し配置され、蛍光体それぞれが水平方向に伸びるようにストライプ状に配列されてなり、前記内部磁気シールドは、前記ガラスバルブ内に、小径開口部を前記電子銃側に向けて配設され、リファレンスラインから前記蛍光体スクリーンの内面までの管軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインから前記内部磁気シールドの前記小径開口部までの距離をＢ（ｍｍ）、距離Ｂの距離Ａに対する比率をＳ（％）とし、前記短辺側面部材それぞれは、略台形状であり、前記長辺側面部材それぞれは、略台形状の面状部材を、その上底側に当たる前記小径開口部側の縁から下底側に当たる大径開口部側の縁に向かって谷状に切り欠いてなるものであり、前記略台形状の面状部材の面積をＰ（ｃｍ2）、前記切り欠いた部分の切込面積をＱ（ｃｍ2）、面積Ｑの面積Ｐに対する比率をＴ（％）とし、前記Ｓと前記Ｔとを直交座標（Ｓ，Ｔ）で表したとき、Ｓ、Ｔの値が、２０≦Ｓ≦２５、かつ、４０≦Ｔ≦６０の各式を満たす値になるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る陰極線管装置は、カラー陰極線管として上記のカラー陰極線管を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
これにより、電子ビームのミスランディング量を色ずれ発生の許容量とされる３０（μｍ）以下に低減することができ、もって画面のワイド化、高精細化等を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るカラー陰極線管の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
１．カラー陰極線管装置の構成
図１は、カラー陰極線管装置２の概略構成を示す断面図である。このカラー陰極線管装置２は、アスペクト比が１６：９のワイド型で、対角サイズが７６センチ（３２型相当）のものである。
【００２１】
図１に示すように、カラー陰極線管装置２は、カラー陰極線管４と偏向ヨーク６とを備えている。ここで、本明細書において、カラー陰極線管４の管軸をＺ軸（画面中心を通る軸）、Ｚ軸と水平方向に直交する軸をＸ軸、Ｚ軸と垂直方向に直交する軸をＹ軸として、Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標系を定めることとする。また、ガラスパネル８側から見たときのＸ−Ｚ平面（Ｘ軸とＺ軸を含む平面）を境に上下を規定し、Ｙ−Ｚ平面（Ｙ軸とＺ軸を含む平面）を境に左右を規定する。
【００２２】
カラー陰極線管４は、ガラスパネル８（以下、単に「パネル」という。）とガラスファンネル１０（以下、単に「ファンネル」という。）とが接合されてなるガラスバルブ１２を有する。
ファンネル１０のネック部１４内には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応する３本の電子ビームを管軸方向に射出するインライン型電子銃２０が収納されている。ここでは、３本の電子銃が垂直方向にインライン配列されたものが用いられる。
【００２３】
パネル８内面には蛍光体スクリーン２２が形成されている。この蛍光体スクリーン２２は、図２に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の蛍光体が水平ストライプ配列されてなる。
蛍光体スクリーン２２から電子銃２０側に所定の間隔をおいた位置には、色選別電極としてのシャドウマスク２６が配置されている。シャドウマスク２６は、長方形状の枠体からなる支持フレーム２４により、所定の張力が付され、蛍光体スクリーン２２と略平行な状態で支持されている。
【００２４】
偏向ヨーク６は、ファンネル１０の外周に配設されており、電子銃２０から射出される３本の電子ビーム１８を上下・左右に偏向し、ラスタースキャン方式で蛍光体スクリーン２２を走査させるものである。ここでは、セルフコンバーゼンス構成とするために、水平偏向磁界をバレル型に、垂直偏向磁界をピンクッション型にするものが用いられる。
そして、支持フレーム２４の電子銃２０側には、ファンネル内１０内において電子ビーム１８の通過領域を取り囲み、地磁気等の外部磁界を遮蔽するための磁性体からなる内部磁気シールド２８が配置されている。
【００２５】
２．内部磁気シールド２８の構成
図３は、本実施の形態に係る内部磁気シールド２８の概略を示す斜視図である。
同図に示すように、内部磁気シールド２８は、対向する一対の長辺側面部材３１、３２と、一対の短辺側面部材３３、３４とが接合されて、矩形断面の略中空角錐台形状をしてなるものである。
【００２６】
内部磁気シールド２８は、大径開口部３６をパネル８側に、小径開口部３５を電子銃２０側にしてガラスバルブ１２内に配設されており、Ｘ−Ｚ平面を基準に略上下対称であり、Ｙ−Ｚ平面を基準に略左右対称になっている。
短辺側面部材３３、３４は、台形状の面状部材である。
長辺側面部材３１、３２は、台形状の面状部材（一点鎖線３１１、３２１を上底、辺３１２、３２２を下底とした台形状の板状部材）を、小径開口部３５側の縁（上底としての一点鎖線３１１、３２１）から、大径開口部３６側の縁としての辺３１２、３２２（下底）に向かって谷状に切り欠いてなるものである。このような切込部５１、５２を設けた理由については、後述する。
【００２７】
図１に戻って、内部磁気シールド２８は、破線で示されるカラー陰極線管４のリファレンスラインＲＬ（Ｚ軸に垂直な仮想基準線であって、このＺ軸上の位置はカラー陰極線管の幾何学的な偏向中心位置と一致する）から蛍光体スクリーン２２の内面までのＺ軸方向における距離をＡ（ｍｍ）、リファレンスラインＲＬから内部磁気シールド２８の電子銃２０側端部（小径開口部３５）の位置までの距離をＢ（ｍｍ）としたとき、距離Ｂの距離Ａに対する距離比率Ｓ（Ｓ＝１００×Ｂ／Ａ）が２０（％）になるように配置されている。
【００２８】
このようにＳの値を２０（％）まで小さくできるのは、垂直走査方式の構成によるものである。
すなわち、内部磁気シールド２８は、電子ビーム通過領域を覆うことにより管軸磁界の影響を抑えるものなので、その覆う範囲をより広くすることが望ましい。ところが、水平走査方式の場合、その構成上、Ｓの値を３０〜４０（％）程度までしか小さくできず、それ以上のシールド効果を得ることができなかった。本願発明者らは、当初、垂直走査方式もこれと同様と考え、内部磁気シールドの形状をできるだけ工夫して管軸磁界の影響を排除しようとしたが、ワイド化、高精細化には対応できなかった。
【００２９】
しかしながら、本願発明者らは、垂直走査方式をとる場合、水平走査方式との構成上の違いから、さらにＳの値を小さく出来ることを見出し、その値を２０（％）まで下げて管軸磁界の影響をさらに排除できることを可能にしたものである。
以下、垂直走査方式の場合に、水平走査方式よりもＳの値を小さくできる理由を各方式の構成を対比しながら具体的に説明する。
【００３０】
図４（ａ）は、図１のカラー陰極線管４をＹ−Ｚ平面で切断したときの内部磁気シールド２８の拡大断面図であり、図４（ｂ）は、Ｘ−Ｚ平面で切断したときの拡大断面図である。なお、図４（ａ）では、説明の都合上、長辺側面部材３１については、切込部５１を設けていない構成（切込部５１が埋められているもの）として扱うこととし、その部分を二点鎖線で示してある。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、電子銃２０側から内部磁気シールド２８の小径開口部３５に進入しようとする管軸磁界Ｂｚの内、長辺側面部材３１の小径開口部３５側の端部３５１付近の磁束Ｂ１は、長辺側面部材３１の方向へ曲げられながら、内部磁気シールド２８に吸い込まれ、内部磁気シールド２８内を通って、大径開口部３６側の端部３６１付近からパネル８方向に出て行く（吐き出される）。
【００３２】
ここで、蛍光体スクリーン２２の、Ｙ軸上の上端部（画面上端中央部）に照射される電子ビーム１８１について見ると、磁束Ｂ１とのなす角が、内部磁気シールド２８がない場合の角αに比べて大変小さくなり、管軸磁界Ｂｚの、電子ビーム進行方向（電流の向き）に対する垂直方向成分が小さくなる。したがって、電子ビーム１８１が受ける管軸磁界Ｂ１によるローレンツ力の内、水平方向成分が小さくなり、よって水平方向へのミスランディングを低減できることになる。
【００３３】
上記したように、内部磁気シールド２８は、外部磁界による影響を排除するため、電子ビーム通過領域をできるだけ覆うようにすることが望ましく、その意味からすると、距離Ｂを出来るだけ短くすると共に、切込部５１、５２も設けずに小径開口部３５の大きさを小さくすれば良いことになる。
しかしながら、そのようにすれば内部磁気シールド２８の面積がその分広くなるから、内部磁気シールド２８内に吸い込まれ、その中を通過して大径開口部３６側の端部３６１から吐き出される磁束Ｂ２の量も多くなる。その結果、シャドウマスク２６に到達する直前の電子ビームと鎖交する磁束が増え、それにより生じるローレンツ力により電子ビームが影響を受けると、逆にミスランディングが大きくなってしまう。
【００３４】
このことは、図４（ｂ）に示すように、蛍光体スクリーン２２の、Ｘ軸上の右端部（画面右端中央部）に照射される電子ビーム１８２についても基本的に同じ、すなわち管軸磁界Ｂｚの内、短辺側面部材３３の小径開口部３５側の端部３５２付近の磁束Ｂ３は、短辺側面部材３３の方向へ曲げられながら、内部磁気シールド２８に吸い込まれ、内部磁気シールド２８内を通って、大径開口部３６側の端部３６２付近から吐き出されることになるが、画面右端中央部については大径開口部３６側の端部３６２と電子ビーム１８２間の距離Ｌｘが、図４（ａ）に示す画面上端中央部の場合の距離Ｌｙよりも長くなっており、その点で画面右端中央部の方が磁束Ｂ４（吐き出し磁界）による影響を受け難いといえる。
【００３５】
ここで、距離Ｌｘ＞Ｌｙになるのは、（１）パネル８は、アスペクト比が通常４：３、あるいは１６：９であるので、水平方向に幅広の形状をしていること、（２）支持フレーム２４は、基本的にそのＺ軸方向の幅が上、下、左、右側の各端部について同じであること、（３）内部磁気シールド２８の小径開口部３５、大径開口部３６共、できるだけ電子ビーム通過領域に近接していることが好ましいこと、これら（１）〜（３）より、支持フレーム２４を電子ビーム通過領域にできるだけ近接した位置に配置して、支持フレーム２４と内部磁気シールド２８を接続すると、上側端部３６１では支持フレーム２４と電子ビームの交差角がα、右側端部３６２ではその角がβ（α＜β）になり、その角が大きくなる右側端部３６２の方が上側端部３６１よりも内部磁気シールド２８が電子ビーム通過領域から遠ざかることになるからである。
【００３６】
このことは、逆にいえば画面右端中央部については吐き出し磁界の影響を受けるまで距離Ｂを短くできることを意味する。
上記したように、垂直走査方式では、３つの電子銃が垂直方向に間隔をおいて配列され、蛍光体スクリーン２２は、各色の蛍光体が水平ストライプ配列されているので、垂直方向のミスランディングの方が色ずれが生じ易いことになる。
【００３７】
そこで、図４（ａ）の上側端部３６１を見ると、磁束Ｂ２は、Ｙ、Ｚ軸方向成分が主である（Ｙ軸上なのでＸ軸方向成分はほとんどないといえる）ため、ミスランディングとして電子ビーム１８１にかかるローレンツ力は、主に水平方向成分ということになり、従って、上側端部３６１では磁束Ｂ２による影響をある程度受けても、実質的には色ずれとなる可能性が低い。このことは下側端部でも同じである。
【００３８】
一方で、図４（ｂ）の右側端部３６２を見ると、磁束Ｂ４は、Ｘ、Ｚ軸方向成分が主である（Ｘ軸上なのでＹ軸方向成分はほとんどないといえる）ため、ミスランディングとして電子ビーム１８にかかるローレンツ力は、主に垂直方向成分ということになり、磁束Ｂ４による影響が大きくなる。しかしながら、右側端部３６２については上記したように距離Ｌｘが大きいことから吐き出し磁界による影響を受け難いという特性がある。このことは左端部についても同じである。
【００３９】
これらのことを総合すれば、垂直走査方式による構成では、距離Ｂをある程度短くしても実質的にはミスランディングによる色ずれが生じ難いことが解る。
これに対し、水平走査方式では、各色の蛍光体が垂直ストライプ配列されているので、水平方向のミスランディングの方が色ずれが生じ易い。
そのため、右側端部３６２よりも、水平方向にローレンツ力がかかる上側端部３６１におけるミスランディングを抑える必要があるが、上側端部３６１では、距離Ｌｙが短いため、Ｂの値を小さくすると、上側端部３６１からの吐き出し磁界による影響を大きく受けることになってしまい、構成上、Ｂの値を小さくすることができないのである。
【００４０】
本願発明者らは、これら垂直、水平の各走査方式による構成上の差異に着目し、吐き出し磁界による影響を考慮しながら距離Ｂをできるだけ短く、ここではＳの値を２０（％）にして、３２インチ相当のカラー陰極線管装置を試作し、強制的に管軸磁界Ｂｚを印加する実験を行った。なお、印加した磁界の大きさは、地磁気の最大値を考慮して０．５ガウスとした。その結果、管軸磁界Ｂｚが起因となるミスランディング量は３５（μｍ）程度まで低減されることが確認された。
【００４１】
しかしながら、低減されたとはいっても未だミスランディング量は、３５（μｍ）程度であり、色ずれを抑えるまでには至っていなかった。一般的に、カラー陰極線管の分野では、画面のワイド化、高精細化に対応させる場合、ミスランディング量を３０（μｍ）以下に低減すると、ミスランディングによる色ずれを抑えられるとされているからである。
そこで、本願発明者らは、Ｓの値を小さくしつつ、さらに内部磁気シールド２８の形状を工夫することにより、ミスランディング量を３０（μｍ）以下に低減することを試みた。試行錯誤の結果、内部磁気シールド２８の長辺側面部材３１、３２の小径開口部３５側に台形状の切込部５１、５２（同面積）を形成すれば、ミスランディング量のさらなる低減に効果を発揮することを導き出した。これは、次の理由によるものである。
【００４２】
すなわち、切込部５１、５２を形成すると、電子銃２０に最も近接する磁性体は、短辺側面部材３３、３４の小径開口部３５側の縁３３１、３４１（図３）になる。したがって、切込部５１、５２が形成されていない場合と比べて、小径開口部３５から進入しようとする磁束は、縁３３１、３４１に吸い込まれるものが多くなる。すなわち、より多くの磁束が水平方向に曲げられることになる。このことは、切込部５１、５２の斜辺３１３、３２３周辺の磁束についても同じといえる。
【００４３】
上記したように、垂直走査方式では、画面上下端中央部よりも左右端部での電子ビームのミスランディングを抑える必要があり、画面左右端部に照射される電子ビームに対し、管軸磁界Ｂｚをその電子ビームの進行方向に合わせて曲げる（交差角をより小さくする）ようにした方が左右端部でのミスランディング量を抑えることができる。
この場合、内部磁気シールド２８の短辺側面部材３３、３４に吸収される磁束が増え、それに伴って大径開口部３６側から出て行く磁束Ｂ４（吐き出し磁界）も多くなるが、上記したように、左右端部では距離Ｌｘが大きく、そもそも磁束Ｂ４の影響を受け難いため、左右端部でのミスランディング量が増えることがない範囲内で、距離Ｂの値がより小さくなるように最適値を決めれば問題が生じない。
【００４４】
一方、管軸磁界Ｂｚの内、切込部５１、５２の底辺３１４、３２４（図３）周辺に向かうものについては、垂直方向に曲げられるものが多くなる。この場合、底辺３１４、３２４の内、Ｙ軸上の位置でその垂直成分が最も多くなり、これを中心として、水平方向に離れるに連れて垂直成分が小さくなる。すなわち、画面上下端中央部付近に照射される電子ビームに対し、管軸磁界がその電子ビームの進行方向に合わせて垂直方向に曲げられる（交差角がより小さくなる方向になる）と共に、吐き出し磁界（磁束Ｂ２）の量も少なくなるから、その影響をほとんど受けることがなくなって、当該上下端部付近におけるミスランディング量を低減できる。
【００４５】
なお、図４（ａ）では、説明の都合上、切込部５１を設けない長辺側面部材３１を示したが、仮想の二点鎖線の部分は、実際には切り込み部５１の斜辺３１３を現していることになり、その部分では上記したように水平方向に曲げられるものが多くなるから、実際には磁束Ｂ１は、そのほとんどが水平方向成分ということになり、垂直方向成分は大変少なくなることになる。
【００４６】
このように短辺側面部材３３、３４に吸収される磁束の量をより多くするという観点からいえば、切込部５１、５２は、小径開口部３５において、長辺側面部材３１、３２が短辺側面部材３３、３４の辺３３１、３４１と交わる点３７を始点として、大径開口部３６側に向かって谷状に落ち込むように切り込まれて形成されることが好ましい。
なお、短辺側面部材３３、３４には切込部を形成していない。これは、当該位置に切込部を形成することは、距離Ｂを大きく、すなわち距離比率Ｓの値を大きくすることと等価だからである。
【００４７】
３．外部磁界印加実験
本願発明者らは、切込部５１、５２をどの程度の大きさにするのが良いのかを知るための実験を行い、その大きさの最適化を図った。以下、その実験結果と最適化の結果を説明する。
図５及び図６は、切り込み量が異なる複数の内部磁気シールドを用い、外部磁界を強制的に印加して、垂直方向のミスランディング量を計測したときの実験結果である。
【００４８】
両図に示すグラフの縦軸は、垂直（Ｙ軸）方向へのミスランディング量（本来の位置からのずれ量）であり、横軸は、図３における長辺側面部材３１の切込部５１の面積（一点鎖線３１１と斜辺３１３、３１３、底辺３１４で囲まれる面積。この面積は、切込部５２についても同一である。）をＱ（ｃｍ2）、切込部５１を設けていない長辺側面部材３１の面積（一点鎖線３１１を上底、辺３１２を下底とした台形の面積。この面積は、切込部５２を設けていない長辺側面部材３２の面積、すなわち一点鎖線３２１を上底、辺３２２を下底とした台形の面積についても同一である。）をＰ（ｃｍ2）としたときの、面積Ｑの面積Ｐに対する面積比率Ｔ＝１００×Ｑ／Ｐ（％）を表すものである。ここでは、Ｔの値を０から６０までの間で５単位で区切った１３種類の内部磁気シールドを試作し、それぞれについてのミスランディング量をプロットしている。また、このミスランディング量は、画面上における所定の各測定ポイントでのミスランディング量の内の最大値を示したものである。
【００４９】
本実験では、カラー陰極線管装置２に対して、管軸方向（Ｚ軸方向）と水平方向（Ｘ軸方向）からそれぞれ強制磁界を印加した。この強制磁界の大きさは、地磁気の最大値を考慮して、それぞれ０．５ガウスにしている。また、垂直方向に強制磁界を印加した場合について実験を行わなかったのは、カラー陰極線管装置２が設置される地域によって地磁気の垂直成分は略一定であることによる。通常、設計時において、陰極線管装置２が設置される地域における垂直磁界の大きさを考慮して、偏向ヨーク及び蛍光体の配列が調整される。
【００５０】
なお、本実験では、Ｔ＝６０（％）までのデータしかとっていない。これは、Ｔを６０り大きくする、すなわち切込部を大きくし過ぎると、電子ビームの通過領域内に侵入する垂直磁界が多くなり、この垂直磁界の影響を偏向ヨーク又は蛍光体の配列等によって調整することが困難になるからである。また、Ｔを６０より大きくすると、内部磁気シールドの構造的な強度が保たれないという問題があるので、Ｔの上限値を６０（％）としている。
【００５１】
まず、図５（ａ）は、Ｓの値を３０（％）としたときの実験結果を示すグラフである。
同図に示すように、Ｔを大きくすると、水平磁界によるミスランディング量は増大し、管軸磁界に起因するミスランディング量は減少することが解る。Ｔの値が大きく（切込部の面積が大きく）なると、小径開口部３５から進入しようとする管軸磁界がより水平方向に曲げられることになるので、管軸磁界によるミスランディング量は減少するが、その一方で切込部から進入しようとする水平磁界が多くなるために、水平磁界によるミスランディング量が増えるものである。
【００５２】
このとき、水平磁界及び管軸磁界の両方を印加した時のミスランディング量のいずれもが、３０（μｍ）以下になる領域がないので、Ｓ＝３０（％）にすると、ミスランディング量を十分に低減できないことが解った。
一方、図５（ｂ）は、Ｓの値を２５（％）にしたときの実験結果を示すグラフである。同図に示すように、Ｔが４０（％）以上、６０（％）以下のときには、管軸磁界及び水平磁界に起因するミスランディング量をいずれも３０（μｍ）以下に抑えることができる。
【００５３】
また、図６（ａ）は、Ｓの値を２０（％）にしたときの実験結果を示すグラフである。同図に示すように、Ｔが３０（％）以上、６０（％）以下のときには、管軸磁界及び水平磁界に起因するミスランディング量をいずれも３０（μｍ）以下に抑えられることが判明した。
さらに、図６（ｂ）は、Ｓの値を１０（％）にしたときの実験結果を示すグラフである。同図に示すように、Ｔが２０（％）以上、６０（％）以下のときには、管軸磁界及び水平磁界に起因するミスランディング量をいずれも３０（μｍ）以下に抑えられることが解った。すなわち、Ｓの値を小さくすると（内部磁気シールドの小径開口部の位置を電子銃に近づけると）、ある割合でＴの値を小さくできる（切込部の面積を小さくできる）ことが解った。
【００５４】
図７は、図５、６の結果をまとめたものであり、距離比率Ｓ（％）と面積比率Ｔ（％）の関係において、ミスランディング量を３０（μｍ）以下に抑えることができる条件を示したものである。
同図に示すように、ＳとＴを直交座標（Ｓ、Ｔ）で表したときに、図６（ｂ）より（１０，２０）、図６（ａ）より（２０，３０）、図５（ｂ）より（２５，４０）の各点をＳに対するＴの最小値としてプロットし、これらを２次式で近似した曲線と、Ｔの最大値６０を示す直線と、Ｓの最小値１０、Ｓの最大値２５をそれぞれ示す直線で囲まれる範囲内（図中の斜線部）であれば、ミスランディング量を３０（μｍ）以下に抑えられることになる。
【００５５】
この条件を式で表すと、
２次近似式として、Ｔ≧０．０６６７Ｓ2−Ｓ＋２３．３３３・・・（１）
Ｔ≦６０・・・（２）
１０≦Ｓ≦２５・・・（３）になる。
すなわち、内部磁気シールド２８を座標（Ｓ，Ｔ）が上記式（１）〜（３）を満たすように形成、配置すれば、垂直走査方式のカラー陰極線管装置において、ミスランディング量を３０（μｍ）以下に低減させることができ、もってミスランディングによる色ずれを抑えることが可能になる。その際、式（１）〜（３）を満たすＳ、Ｔの値の範囲内において、どの値を最適値にするかは、ミスランディング量の許容値、内部磁気シールドの材料、強度、陰極線管の大きさ、アスペクト比、電子ビームの偏向角の大きさ等に応じて実験等から決められるものである。
【００５６】
４．変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
すなわち、上記実施の形態では、切込部５１、５２を逆台形状に形成したが、例えばＶ字やＵ字状、或いは左右対称の多角形状に形成することもできる。上記したように切込部の面積の大きさを変えることで、内部磁気シールドに吸い込まれる磁界の水平方向成分への変換量を変えることができ、もってミスランディング量を低減することができるので、その意味から上記式（１）〜（３）を満たすものであれば、台形状に限定されないからである。例えば、陰極線管のパネル８の大きさ、アスペクト比、電子ビームの偏向角の大きさ等に応じて、切込部の形状を最適なものに実験等から導くことが出来る。
【００５７】
また、切込部５１、５２の切り込みの始点を点３７をしたが、ミスランディング量の低減を実現できるのであれば、長辺側面部材の小径開口部側の辺をある程度残して切込部を形成するとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、垂直方向に走査線が形成されるカラー陰極線管において、電子ビームのミスランディングによる色ずれ防止が要求されるカラー陰極線管及びカラー陰極線管装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のカラー陰極線管装置の全体構成を示す図である。
【図２】蛍光体スクリーンの各色蛍光体の配列の様子を示す図である。
【図３】カラー陰極線管に備えられる内部磁気シールドの斜視図である。
【図４】（ａ）は、図１のカラー陰極線管を、Ｙ−Ｚ平面で切断したときの一部拡大図であり、（ｂ）は、Ｘ−Ｚ平面で切断したときの一部拡大図である。
【図５】管軸磁界と水平磁界を強制的に印加したときの、ミスランディング量と、切込部の面積比との関係を示したグラフであり、（ａ）は、切込部の面積比が３０％、（ｂ）は切込部の面積比が２５％のときのデータを示した図である。
【図６】管軸磁界と水平磁界を強制的に印加したときの、ミスランディング量と、切込部の面積比との関係を示したグラフであり、（ａ）は、切込部の面積比が２０％、（ｂ）は切込部の面積比が１０％のときのデータを示した図である。
【図７】ミスランディング量を３０μｍ以下に抑えられる座標（Ｓ，Ｔ）の領域を示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
２      カラー陰極線管装置
４      カラー陰極線管
８      パネル
１０      ファンネル
１２      ガラスバルブ
２０      電子銃
２２      蛍光体スクリーン
２４      支持フレーム
２６      シャドウマスク
２８      内部磁気シールド
３１、３２      長辺側面部材
３３、３４      短辺側面部材
３５      小径開口部
３６      大径開口部
５１、５２      切込部
ＲＬ      リファレンスライン
【図１】
2005209481.tif 000003
【図２】
2005209481.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005209481.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005209481.tif 000009