JP2006260979A - Color picture tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシャドウマスクを備えたカラー受像管に関する。 The present invention relates to a color picture tube provided with a shadow mask.
一般にカラー受像管は、図6に示すように、曲面からなる有効部1aの周辺にスカート部1bが設けられたほぼ矩形状のフェースパネル1と、スカート部1bに接合された漏斗状のファンネル2とからなる真空外囲器9を有する。パネル1の有効部1aの内面には、黒色非発光物質層と、この黒色非発光物質層の隙間に埋め込まれた、緑、青、赤の3色の蛍光体とからなる略矩形状の蛍光体スクリーン3が設けられている。各蛍光体は、短辺方向に沿ったストライプ状に形成され、長辺方向に多数配列されている。この蛍光体スクリーン3に対向して、シャドウマスク構体5が設けられている。シャドウマスク構体5は、電子ビーム通過孔が多数形成されたシャドウマスク4と、シャドウマスク4の周囲のスカート部でシャドウマスク4を保持する略矩形状のマスクフレーム11とからなる。マスクフレーム11に取付けられた弾性支持体(図示せず)をフェースパネル1のスカート部1bの内壁面に設けられたスタッドピン(図示せず)に係止することにより、シャドウマスク構体5はフェースパネル1に取り付けられている。
In general, as shown in FIG. 6, the color picture tube has a substantially
ファンネル2のネック2a内には3電子ビーム6B、6G、6Rを放出する電子銃7が配設されている。またファンネル2の径大部の内側に、マスクフレーム11に取付けられた内部磁気シールド10が配置されている。ファンネル2の外周面上には偏向装置8が搭載されている。電子銃7から放出された3電子ビーム6B、6G、6Rは偏向装置8が発生する磁界により偏向され、シャドウマスク4の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン3を水平方向及び垂直方向に走査して、カラー画像が表示される。
An
シャドウマスク4は、3色蛍光体に対して電子銃7から放出された3電子ビーム6B、6G、6Rを選別するための多数の電子ビーム通過孔が形成された有孔領域、及びこの有孔領域の外周を取り囲む無孔領域からなる主面部と、主面部に対してほぼ直角に屈曲されて主面部に連設されたスカート部とを備える。
The
一般に、カラー受像管の蛍光体スクリーン3上に色ずれのない画像を表示するためには、シャドウマスク4に形成された電子ビーム通過孔を通過した3電子ビームが3色蛍光体に正しくランディングしなければならない。そのためには、フェースパネル1とシャドウマスク4とを所定の関係に維持する必要があり、なかでも、蛍光体スクリーン3とこれに対向するシャドウマスク4の有孔領域との間隔(q値)が所定の許容範囲内であることが必要である。
In general, in order to display an image without color shift on the phosphor screen 3 of the color picture tube, the three electron beams that have passed through the electron beam passage holes formed in the
ところで、近年、視認性を向上させるため、フェースパネル1の有効部1aの外面の曲率半径を大きくして、平面に近づけることが要望されている。この場合、真空外囲器9の大気圧強度および視認性の点から、有効部1aの内面の曲率半径も大きくする必要がある。有効部1aの内面の曲率半径を増大させると、適正なビームランディングを得るためには、シャドウマスク4の有孔領域の曲率半径も大きくすることが必要となる。
Incidentally, in recent years, in order to improve the visibility, it has been desired to increase the radius of curvature of the outer surface of the
しかし、シャドウマスク4の有孔領域の曲率半径を大きくすると、シャドウマスクの曲面保持強度が低下するので、以下のような問題が生じる。
However, if the radius of curvature of the perforated region of the
例えば、シャドウマスク4に、製造工程で局部的な変形や、カラー受像管の製造工程で熱変形が生じやすくなる。このようなシャドウマスク4の変形は、電子ビームの蛍光体スクリーン3に対するランディング位置ずれを生じさせ、表示画像の色純度の劣化を起こす。また、カラー受像管の輸送過程において受ける振動や衝撃によってもシャドウマスク4の変形が生じやすくなる。これを抑えるために、カラー受像管の梱包形態や輸送時の取扱に注意を要する。さらに、カラー受像管をTVセットに組込んだ場合、スピーカーからの音声により、シャドウマスク4が共振しやすくなり、その共振による色純度の劣化(ハウリング)が起こりやすくなる。
For example, the
シャドウマスク4を備えたカラー受像管では、その動作原理上、シャドウマスク4の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン3に到達する電子ビームは、電子銃7から放出された全電子ビーム量の1/3以下であり、他の電子ビームはシャドウマスク4に衝突して熱エネルギーに変換される。従って、シャドウマスク4が加熱され、その結果生ずる熱膨張により、シャドウマスク4は蛍光体スクリーン3側に膨出するように変形する、いわゆるドーミングをおこす。このドーミングにより、蛍光体スクリーン3とシャドウマスク4との間隔(q値)が許容範囲を超えると、蛍光体スクリーン3に対する電子ビームのランディング位置がずれ、色純度が劣化する。
In the color picture tube provided with the
シャドウマスク4の熱膨張による電子ビームのランディング位置ずれの大きさは、表示される画像パターンの輝度およびそのパターンの継続時間などにより大きく異なる。特に局部的に高輝度画像パターンを表示した場合は、局部的なドーミングが生じ、短時間のうちに局部的なランディング位置ずれが生じる。この局部的なドーミングではランディング位置ずれ量も大きい。
The magnitude of the landing position shift of the electron beam due to the thermal expansion of the
図7に示すように、シャドウマスク4の中心(即ち管軸(Z軸)が交差する点)をP0、管軸に直交し有孔領域41の長辺に平行な軸を長軸(X軸)、管軸及び長軸に直交し有孔領域41の短辺に平行な軸を短軸(Y軸)とする。また、中心P0と有孔領域41の外周端との長軸に沿った間隔をLとする。上記の局部的なドーミングは、高輝度パターンを、中心P0から(2/3)×Lだけ離れた長軸上の点P1を含む楕円状の領域30に表示した場合に最も大きく現れ、この領域30に対応する蛍光体スクリーン3上の領域で電子ビームのランディング位置ずれが最も大きくなる。
As shown in FIG. 7, the center of the shadow mask 4 (that is, the point where the tube axis (Z axis) intersects) is P0, and the axis perpendicular to the tube axis and parallel to the long side of the
シャドウマスク4の有孔領域41の曲率半径が大きくなるとドーミング量が大きくなるため、電子ビームのランディング位置ずれ量も大きくなり、色純度が大幅に劣化する。このため、フェースパネル1の有効部1aの外面がほぼ平坦なカラー受像管では、ドーミングを抑制するため、シャドウマスク4の材料として、一般に、熱膨張係数の低い、鉄およびニッケルを主成分とする合金が使用されている。例えば36Niアンバー合金などの鉄−ニッケル系合金が使用される。このような合金の熱膨張係数は0〜100℃で1〜2×10-6であり、ドーミング抑制に対しては有効である反面、高コストであり、更に、鉄−ニッケル系合金は焼鈍後に大きな弾性を有するため、曲面成型加工が難しく、所望の曲面を得るのが難しい。例えば、900℃もの高温で焼鈍しても降伏点強度は28×107N/m2程度であり、一般に成型加工が容易であるとされる降伏点強度である20×107N/m2以下にするためにはかなりの高温処理が必要になる。従って、この材料を用いて、有孔領域41の曲率半径が大きなシャドウマスク4をプレス成形で加工するのは特に困難である。
As the radius of curvature of the
成形加工が不十分で、且つ成形後に不所望な応力がシャドウマスク4に残留している場合、この残留応力がカラー受像管の製造工程中でシャドウマスク4の形状変化を生じさせ、これが電子ビームのビームランディング位置ずれを招き、色純度が大きく劣化することになる。
If the molding process is insufficient and an undesired stress remains in the
一方、高純度の鉄を主成分とする材料であれば、800℃程度の焼鈍で降伏点強度を20×107N/m2以下にすることができるため、成型加工は非常に容易である。従って、アンバー合金では必須である成形加工時の金型温度を高温に保つ必要がなく、生産性も良好である。 On the other hand, if the material is composed mainly of high-purity iron, the yield point strength can be reduced to 20 × 10 7 N / m 2 or less by annealing at about 800 ° C., so that the molding process is very easy. . Therefore, it is not necessary to keep the mold temperature at the time of molding, which is essential for the amber alloy, and the productivity is also good.
しかし、このような高純度の鉄を主成分とする材料の熱膨張係数は0〜100℃で約12×10-6と大きく、ドーミングに対しては不利であり、特にフェースパネル1の有効部1aの外面がほぼ平坦なカラー受像管に適用した場合には、色純度が著しく劣化し、大きな問題となる。
However, the thermal expansion coefficient of such high-purity iron-based material is as large as about 12 × 10 −6 at 0 to 100 ° C., which is disadvantageous for doming. When applied to a color picture tube whose
特許文献1には、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長軸方向の位置にかかわらずほぼ一定である、略円筒面状のシャドウマスクが開示されている。このようなシャドウマスクは、ドーミング抑制に対してある程度の効果を有するが、安価な鉄材を使用した場合には十分な効果が得られないという問題があった。また、曲面保持強度についての対策も十分ではなかった。
特許文献2には、シャドウマスクの曲率半径を規定することにより、曲面保持強度を向上させたカラー受像管が開示されているが、ドーミング抑制に対する対策は不十分であり、特に安価な鉄材を用いたシャドウマスクでは大きな問題であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、視認性が良好で、成形性及び強度に優れたシャドウマスクを備えながら、ドーミングによる色純度の劣化が生じにくいカラー受像管を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a color picture tube that is less likely to cause color purity deterioration due to doming while having a shadow mask with good visibility and excellent moldability and strength. For the purpose.
本発明のカラー受像管は、外面の曲率半径が10m以上であり、短辺方向に沿った多数の蛍光体列からなる略矩形状の蛍光体スクリーンを内面に有するフェースパネルと、前記蛍光体スクリーンに対向するシャドウマスク構体とを備える。 The color picture tube of the present invention includes a face panel having an outer surface having a radius of curvature of 10 m or more and having a substantially rectangular phosphor screen formed of a plurality of phosphor rows along the short side direction on the inner surface, and the phosphor screen. And a shadow mask structure opposite to.
前記シャドウマスク構体は、多数の電子ビーム通過孔が形成された略矩形状の有孔領域、及び前記有孔領域の外周を取り囲む無孔領域からなる主面部と、前記主面部に対して屈曲されて前記主面部に連設されたスカート部とを備えるシャドウマスクと、前記シャドウマスクを、前記スカート部で保持する略矩形枠状のマスクフレームとを含む。 The shadow mask structure is bent with respect to the main surface portion including a substantially rectangular perforated region in which a large number of electron beam passage holes are formed, and a non-perforated region surrounding an outer periphery of the perforated region. A shadow mask having a skirt portion continuously provided on the main surface portion, and a mask frame having a substantially rectangular frame shape that holds the shadow mask by the skirt portion.
前記カラー受像管の管軸をZ軸、前記Z軸と直交し、前記有孔領域の長辺に平行な軸をX軸、前記X軸及び前記Z軸と直交し、前記有孔領域の短辺に平行な軸をY軸とし、前記Z軸と交差する前記X軸上の点をX軸の原点、前記Z軸と交差する前記Y軸上の点をY軸の原点とするXYZ直交座標系を定義し、前記Z軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のX軸方向端までのX軸に沿った距離をL、前記Z軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のY軸方向端までのY軸に沿った距離をS、X軸座標値がx、Y軸座標値がyである前記有孔領域上の点P(x,y)での前記シャドウマスクのYZ断面の曲率半径をRy(x,y)としたとき、前記有孔領域は、
Ry(0,0)>Ry(0,ym1)
但し、0.4S≦ym1≦0.8S
を満足する点P(0,ym1)を少なくとも1つ備え、
Ry(xm1,0)<Ry(xm1,ym2)
但し、0.4L≦xm1≦0.8L,0.4S≦ym2≦0.8S
を満足する点P(xm1,0)、点P(xm1,ym2)を少なくとも一対備えることを特徴とする。
The tube axis of the color picture tube is Z-axis, orthogonal to the Z-axis, the axis parallel to the long side of the perforated region is orthogonal to the X-axis, the X-axis and the Z-axis, and the short of the perforated region XYZ Cartesian coordinates where the axis parallel to the side is the Y axis, the point on the X axis that intersects the Z axis is the origin of the X axis, and the point on the Y axis that intersects the Z axis is the origin of the Y axis Define a system, L is the distance along the X axis from the center of the perforated region where the Z axis intersects to the X axis end of the perforated region, the center of the perforated region where the Z axis intersects Is a point P (x, y) on the perforated region where the distance along the Y axis from the perforated region to the Y-axis direction end is S, the X-axis coordinate value is x, and the Y-axis coordinate value is y. When the radius of curvature of the YZ cross section of the shadow mask is Ry (x, y) , the perforated region is
Ry (0,0) > Ry (0, ym1)
However, 0.4S ≦ ym1 ≦ 0.8S
Including at least one point P (0, ym1) satisfying
Ry (xm1,0) <Ry (xm1, ym2)
However, 0.4L ≦ xm1 ≦ 0.8L, 0.4S ≦ ym2 ≦ 0.8S
At least a pair of points P (xm1,0) and P (xm1, ym2) satisfying the above .
本発明のカラー受像管は、外面が略平面と呼べるほど極めて平坦であるので、視認性が良好である。 Since the color picture tube of the present invention is so flat that the outer surface can be called a substantially flat surface, the visibility is good.
また、これに対応してシャドウマスクの有孔領域は周辺部での落込みが小さく略平坦であるにもかかわらず、シャドウマスクの曲面保持強度が高い。従って、カラー受像管の製造工程や動作時でのシャドウマスクの局部的な変形が抑制され、更にはドーミングによる色純度の劣化が少ない。 Correspondingly, although the perforated region of the shadow mask has a small drop at the periphery and is substantially flat, the curved mask has a high curved surface holding strength. Therefore, local deformation of the shadow mask during the manufacturing process and operation of the color picture tube is suppressed, and further, color purity deterioration due to doming is small.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係るカラー受像管の概略構成は特に制限はなく、例えばシャドウマスクの形状を除いて図6に示した従来のカラー受像管と同じであっても良い。 The schematic configuration of the color picture tube according to the present invention is not particularly limited, and may be the same as the conventional color picture tube shown in FIG. 6 except for the shape of a shadow mask, for example.
図1は本発明に係るカラー受像管に搭載されるシャドウマスク4の一実施形態の斜視図である。シャドウマスク4は、蛍光体スクリーン3と対向し、多数の電子ビーム通過孔(図示せず)が形成された略矩形状の曲面からなる有孔領域41、及び有孔領域41の外周を取り囲む無孔領域42からなる主面部40と、主面部40に対して屈曲されて主面部40に連設されたスカート部43とを備える。スカート部43が略矩形枠状のマスクフレーム11の内側に嵌め込まれて、スカート部43とマスクフレーム11とが溶接されることにより、シャドウマスク4はマスクフレーム11と一体化される。このようなシャドウマスク4は、エッチングにより電子ビーム通過孔を形成した金属平板をプレス成形することにより作成される。図1において、2点鎖線41aは有孔領域41の長辺、2点鎖線41bは有孔領域41の短辺である。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a
本発明のカラー受像管を構成するフェースパネル1の有効部1aの外面は、視認性を向上させるために、曲率半径が10m以上のほぼ平面である。従って、外囲器9の大気圧に対する強度および視認性の観点から、有効部1aの内面の曲率半径も大きくする必要がある。有効部1aの内面の曲率半径を大きくすることにともない、適正な電子ビームランディングを得るために、シャドウマスク4の有孔領域41の曲率半径も大きくすることが必要となる。一般に、シャドウマスク4の有孔領域41の曲率半径を大きくすると、前述の通り、有孔領域41の曲面保持強度が著しく低下し、カラー受像管の製造工程や輸送過程で受ける衝撃への耐性が劣化したり、TVセットに組み込んだ際の振動特性が低下したりするなどの問題を生ずる。
The outer surface of the
最近の市場の要求に基づき、コストの観点から、シャドウマスク4の材料として、鉄を95%以上含む材料を使用することが好ましい。
Based on recent market requirements, it is preferable to use a material containing 95% or more of iron as the material of the
しかし、このような材料は熱膨張係数が大きいために、図7に示したような局部的な高輝度画像パターンを表示したとき、局部的なドーミングが生じ、短時間で電子ビームの局部的なランディング位置ずれ量が大きくなる。この対策として、シャドウマスク4の有孔領域41の曲率半径を小さくし、これに対応してフェースパネル1の有効部1aの内面の曲率半径をできるだけ小さくすることが考えられる。しかし、この場合、フェースパネル1の有効部1aの周辺の肉厚が大きくなることにより、製造過程で熱応力によりフェースパネル1に割れが生じたり、画面周辺で輝度が劣化したり、重量が増加したりするなどの問題が生じる。
However, since such a material has a large coefficient of thermal expansion, local doming occurs when a local high-intensity image pattern as shown in FIG. 7 is displayed, and a local electron beam is generated in a short time. Landing position deviation increases. As a countermeasure, it is conceivable to reduce the radius of curvature of the perforated
本発明はこのような問題を解決する。 The present invention solves such problems.
図1に示すように、カラー受像管の管軸をZ軸、Z軸と直交し、有孔領域41の長辺41aに平行な軸をX軸(長軸)、X軸及びZ軸と直交し、有孔領域41の短辺41bに平行な軸をY軸とし、Z軸と交差するX軸上の点をX軸の原点、Z軸と交差するY軸上の点をY軸の原点とするXYZ直交座標系を定義する。また、Z軸が交差する有孔領域41の中心から有孔領域41のX軸方向端(即ち、短辺41b)までのX軸に沿った距離をL、Z軸が交差する有孔領域41の中心から有孔領域41のY軸方向端(即ち、長辺41a)までのY軸に沿った距離をSとする。また、X軸座標値がx(単位:mm)、Y軸座標値がy(単位:mm)である有孔領域41上の点をP(x,y)と表示する。点P(x,y)での、Y軸及びZ軸を含む面(YZ面)と平行な面に沿った有孔領域41の断面(以下「YZ断面」という)の曲率半径をRy(x,y)と表示する。
As shown in FIG. 1, the tube axis of the color picture tube is orthogonal to the Z axis and the Z axis, the axis parallel to the
Z軸が交差する有孔領域41上の点(シャドウマスクの中心)を基準点とし、これに対する有孔領域41内の各地点のZ軸方向の変位量を「落ち込み量」と呼ぶ。落ち込み量の符号は、シャドウマスクの中心に対して電子銃側を正とする。本発明では、有孔領域41が所定の非球面形状になるように、有孔領域41内の各地点での落ち込み量とYZ断面の曲率半径とが設定されている。
A point on the
図2は、シャドウマスク4の有孔領域41の1/4象限を示した平面図である。有孔領域41の曲面形状はXZ面(X軸及びZ軸を含む面)及びYZ面に対して対称であるので、第1象限内の曲面形状を説明する。
FIG. 2 is a plan view showing a ¼ quadrant of the perforated
本発明のカラー受像管では、図2に示したように、Y軸上の2点、即ち、中心P(0,0)及び点P(0,ym1)(但し、0.4S≦ym1≦0.8S)でのYZ断面での曲率半径を、それぞれRy(0,0)、Ry(0,ym1)としたとき、
Ry(0,0)>Ry(0,ym1) ・・・(1)
を満足するような点P(0,ym1)が少なくとも1つ存在する。
In the color picture tube of the present invention, as shown in FIG. 2, two points on the Y axis, that is, the center P (0,0) and the point P (0, ym1) (provided that 0.4S ≦ ym1 ≦ 0). .8S) when the curvature radii in the YZ section are Ry (0,0) and Ry (0, ym1) , respectively.
Ry (0,0) > Ry (0, ym1) (1)
There is at least one point P (0, ym1) that satisfies
また、Y軸に平行な直線上の2点、即ち、点P(xm1,0)及び点P(xm1,ym2)(但し、0.4S≦ym2≦0.8S)でのYZ断面での曲率半径を、それぞれRy(xm1,0)、Ry(xm1,ym2)としたとき、
Ry(xm1,0)<Ry(xm1,ym2) ・・・(2)
を満足する点P(xm1,0)、点P(xm1,ym2)が、0.4L≦xm1≦0.8Lの範囲内に少なくとも一対存在する。
Also, the curvature in the YZ section at two points on a straight line parallel to the Y axis, that is, point P (xm1,0) and point P (xm1, ym2) (where 0.4S ≦ ym2 ≦ 0.8S). When the radii are Ry (xm1,0) and Ry (xm1, ym2) respectively,
Ry (xm1,0) <Ry (xm1, ym2) (2)
There are at least a pair of points P (xm1,0) and P (xm1, ym2) that satisfy the above condition in a range of 0.4L ≦ xm1 ≦ 0.8L.
上記のような点P(0,ym1)、点P(xm1,0)、点P(xm1,ym2)が存在することにより、成形性及び強度に優れ、ドーミングが抑制され、略平坦なフェースパネルを備えたカラー受像管に好適なシャドウマスクを実現できる。 The presence of the point P (0, ym1) , the point P (xm1,0) , and the point P (xm1, ym2) as described above is excellent in formability and strength, suppresses doming, and is a substantially flat face panel. A shadow mask suitable for a color picture tube having the above can be realized.
更に、Y軸方向端P(0,S)でのYZ断面での曲率半径をRy(0,S)とすると、これと上記点P(0,ym1)での曲率半径Ry(0,ym1)とが、
Ry(0,ym1)<Ry(0,S) ・・・(3)
を満足することが好ましい。これにより、Y軸端での落ち込み量の増大を防止できる。
Further, assuming that the radius of curvature in the YZ section at the end P (0, S) in the Y-axis direction is Ry (0, S) , this and the radius of curvature Ry (0, ym1) at the point P (0, ym1). And
Ry (0, ym1) <Ry (0, S) (3)
Is preferably satisfied. This can prevent an increase in the amount of sagging at the Y-axis end.
更に、Y軸近傍のY軸に平行な直線上の2点、即ち、点P(xm2,0)及び点P(xm2,ym3)(但し、0.4S≦ym3≦0.8S)でのYZ断面での曲率半径を、それぞれRy(xm2,0)、Ry(xm2,ym3)としたとき、
Ry(xm2,0)>Ry(xm2,ym3) ・・・(4)
を満足する点P(xm2,0)、点P(xm2,ym3)が、0≦xm2≦0.3Lの範囲内に少なくとも一対存在することが好ましい。これにより、シャドウマスクの有孔領域41の曲面保持強度を一層向上させることができる。
Furthermore, YZ at two points on the straight line near the Y axis and parallel to the Y axis, that is, the point P (xm2,0) and the point P (xm2, ym3) (where 0.4S ≦ ym3 ≦ 0.8S). When the curvature radii in the cross section are Ry (xm2,0) and Ry (xm2, ym3) , respectively,
Ry (xm2,0) > Ry (xm2, ym3) (4)
It is preferable that at least a pair of the points P (xm2,0) and P (xm2, ym3) satisfying the above condition exist within the range of 0 ≦ xm2 ≦ 0.3L. Thereby, the curved surface holding strength of the perforated
本発明を、対角寸法66cm、アスペクト比16:9、パネル1の有効部1aの外面の曲率半径が100mのカラー受像管の場合(以下、「実施例1」という)で説明する。
The present invention will be described in the case of a color picture tube having a diagonal dimension of 66 cm, an aspect ratio of 16: 9, and an effective radius of the
本実施例1のカラー受像管のフェースパネル1の有効部1aの外面は上記のように十分に平坦化されており、シャドウマスク4は、熱膨張係数が0〜100℃で12×10-6の高純度の鉄からなるアルミキルド脱炭鋼を使用して形成されている。
The outer surface of the
シャドウマスク4の矩形状の有孔領域41の寸法は、中心P(0,0)からY軸方向端P(0,S)までの距離Sは153mm、中心P(0,0)からX軸方向端P(L,0)までの距離Lは271mmとした。
The dimension of the rectangular
実施例1に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表1に示す。また、シャドウマスク4の形状が異なる点を除いて実施例1と同じ比較例1a〜1dに係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表1に併せて示す。
Table 1 shows the radii of curvature at main points in the perforated region of the shadow mask of the color picture tube according to Example 1. In addition, Table 1 shows the radii of curvature at main points in the perforated region of the shadow mask of the color picture tube according to Comparative Examples 1a to 1d which are the same as those of Example 1 except that the shape of the
表1に示す通り、実施例1においては、Y軸上の2点、即ち、原点P(0,0)及び点P(0,100)でのYZ断面での曲率半径Ry(0,0)、Ry(0,100)が上記式(1)を満足している。また、Y軸に平行なX=200[mm]で表される直線上の2点、即ち、点P(200,0)及び点P(200,100)でのYZ断面での曲率半径Ry(200,0)、Ry(200,100)が上記式(2)を満足している。 As shown in Table 1, in Example 1, the radii of curvature Ry (0,0) , Ry in the YZ section at two points on the Y axis, that is, the origin P (0,0) and the point P (0,100). (0,100) satisfies the above formula (1). Further, the curvature radius Ry ( 200,2) in the YZ section at two points on the straight line represented by X = 200 [mm] parallel to the Y axis, that is, the point P (200,0) and the point P (200,100) . 0) and Ry (200,100) satisfy the above formula (2).
実施例1及び比較例1a〜1dに係るシャドウマスクの有孔領域の曲面形状(落ち込み量z)は、例えば、一般的な多項式表示式 The curved surface shape (sag amount z) of the perforated region of the shadow mask according to Example 1 and Comparative Examples 1a to 1d is, for example, a general polynomial expression
実施例1において、式(5)の係数C(i,j)は表2に示す通りである。 In Example 1, the coefficient C (i, j) in the equation (5) is as shown in Table 2.
比較例1aにおいて、式(5)の係数C(i,j)は表3に示す通りである。 In the comparative example 1a, the coefficient C (i, j) of the equation (5) is as shown in Table 3.
比較例1bにおいて、式(5)の係数C(i,j)は表4に示す通りである。 In Comparative Example 1b, the coefficient C (i, j) in the equation (5) is as shown in Table 4.
比較例1cにおいて、式(5)の係数C(i,j)は表5に示す通りである。 In the comparative example 1c, the coefficient C (i, j) of the equation (5) is as shown in Table 5.
比較例1dにおいて、式(5)の係数C(i,j)は表6に示す通りである。 In the comparative example 1d, the coefficient C (i, j) in the equation (5) is as shown in Table 6.
表1では、特定の点での曲率半径のみを示したが、比較例1a〜1dに係るシャドウマスクにおいては、式(1)を満足するY軸上の2点、即ち、中心P(0,0)及び点P(0,ym1)(但し、0.4S≦ym1≦0.8S)は存在せず、また、式(2)を満足する、0.4L≦xm1≦0.8Lの範囲内のY軸に平行な直線上の2点、即ち、点P(xm1,0)及び点P(xm1,ym2)(但し、0.4S≦ym2≦0.8S)は存在しないことを確認した。 In Table 1, only the radius of curvature at a specific point is shown. However, in the shadow masks according to Comparative Examples 1a to 1d, two points on the Y-axis that satisfy Expression (1), that is, the center P (0, 0) and point P (0, ym1) (provided that 0.4S ≦ ym1 ≦ 0.8S) does not exist, and satisfies the formula (2), within the range of 0.4L ≦ xm1 ≦ 0.8L It was confirmed that there were no two points on the straight line parallel to the Y axis, namely, point P (xm1,0) and point P (xm1, ym2) (0.4S ≦ ym2 ≦ 0.8S).
実施例1では、有孔領域41の中心P(0,0)に対するX軸方向端P(271,0)での落ち込み量は約8mm、Y軸方向端P(0,153)での落ち込み量は約10mm、対角軸方向端P(271,153)での落ち込み量は11mmであった。Y軸方向端P(0,153)での落ち込み量を増大させない為に、Y軸方向端P(0,153)での曲率半径Ry(0,153)は、Y軸上の中間領域内の点P(0,100)での曲率半径Ry(0,100)よりも大きい。即ち、上記式(3)を満足する。実施例1でのY軸方向端P(0,153)での曲率半径Ry(0,153)は4161mmであった。
In Example 1, the amount of depression at the X-axis direction end P (271,0) with respect to the center P (0,0) of the perforated
上記の実施例1及び比較例1a〜1dに係るシャドウマスクについて、曲面保持強度及びドーミングによるビーム移動量を測定した。 For the shadow masks according to Example 1 and Comparative Examples 1a to 1d, the curved surface holding strength and the amount of beam movement due to doming were measured.
曲面保持強度は、シャドウマスク4の主面部40に均等な圧力を印加し、その圧力を徐々に増加させていき、有孔領域41が反り返るような大きな変形が発生した時の圧力で評価した。
The curved surface holding strength was evaluated by applying a uniform pressure to the
ドーミングによるビーム移動量は以下のようにして測定した。図3に示すように、Y軸から水平方向に距離Dだけ離れた位置を中心とする、幅WのY軸に平行な帯状パターン15を表示させ、電子ビームのランディング位置のずれを観察した。ずれ量が飽和するのを待って、その最大の位置ずれ量をビーム移動量とした。距離D=200mm、幅W=110mm、陽極電圧は30kV、陽極電流は1.35mAとした。
The amount of beam movement due to doming was measured as follows. As shown in FIG. 3, a belt-
測定結果を表7に示す。 Table 7 shows the measurement results.
実施例1によれば、曲面保持強度とビーム移動量とを高いレベルに保つことが出来る。 According to the first embodiment, the curved surface holding strength and the beam movement amount can be maintained at high levels.
次に、Y=0[mm]の直線(即ち、X軸)及びY=100[mm]の直線上の、Y軸からx[mm]だけ離れた点P(x,0)及びP(x,100)での曲率半径Ry(x,0)及びRy(x,100)の比の対数である、下記式で表されるλ(x)を定義する。 Next, points P (x, 0) and P (x (x ) on the straight line of Y = 0 [mm] (ie, the X axis) and the straight line of Y = 100 [mm], which are separated from the Y axis by x [mm]. , 100) , which is the logarithm of the ratio of the radii of curvature Ry (x, 0) and Ry (x, 100) , is defined as
λ(x)=log{Ry(x,100)/Ry(x,0)} λ (x) = log {Ry (x, 100) / Ry (x, 0) }
λ(x)は、曲率半径Ry(x,0)及びRy(x,100)の大小関係を示す指標として用いることができる。上記の実施例1及び比較例1a〜1dに係るシャドウマスクについて、xを変化させたときのλ(x)の値を表8に示す。 λ (x) can be used as an index indicating the magnitude relationship between the curvature radii Ry (x, 0) and Ry (x, 100) . Table 8 shows the values of λ (x) when x is changed for the shadow masks according to Example 1 and Comparative Examples 1a to 1d.
表8のデータを用いて、各xにおけるλ(x)と曲面保持強度との相関係数r(x)を求め、横軸をx、縦軸を相関係数r(x)としてプロットすると図4の通りとなる。 Using the data in Table 8, the correlation coefficient r (x) between λ (x) and curved surface retention strength at each x is obtained, and plotted with the horizontal axis as x and the vertical axis as the correlation coefficient r (x). It becomes 4 streets.
図4からわかるように、曲面保持強度とλ(x)とが高い相関を示すのは、Y軸からX軸方向に約0.3Lまでの領域内である。従って、この領域内においてλ(x)の値が負であること、即ち、この領域内に上記式(4)を満足する点P(xm2,0)、点P(xm2,ym3)が少なくとも一対存在することが、曲面保持強度の向上には効果的である。 As can be seen from FIG. 4, the curved surface holding strength and λ (x) show a high correlation in the region from the Y axis to about 0.3 L in the X axis direction. Therefore, in this region, the value of λ (x) is negative, that is, at least a pair of points P (xm2,0) and P (xm2, ym3) satisfying the above equation (4) are present in this region. The presence is effective in improving the curved surface holding strength.
本発明を、対角寸法68cm、アスペクト比4:3、パネル1の有効部1aの外面の曲率半径が50mのカラー受像管の場合(以下、「実施例2」という)で説明する。
The present invention will be described in the case of a color picture tube having a diagonal dimension of 68 cm, an aspect ratio of 4: 3, and an outer surface radius of the
本実施例2のカラー受像管のフェースパネル1の有効部1aの外面は、実施例1同様に、十分に平坦化されており、シャドウマスク4は、熱膨張係数が0〜100℃で12×10-6の高純度の鉄からなるアルミキルド脱炭鋼を使用して形成されている。
The outer surface of the
シャドウマスク4の矩形状の有孔領域41の寸法は、中心P(0,0)からY軸方向端P(0,S)までの距離Sは195mm、中心P(0,0)からX軸方向端P(L,0)までの距離Lは257mmとした。
The dimension of the rectangular
実施例2に係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表9に示す。また、シャドウマスク4の形状が異なる点を除いて実施例2と同じ比較例2a〜2dに係るカラー受像管のシャドウマスクの有孔領域内の主な点での曲率半径を表9に併せて示す。
Table 9 shows the radii of curvature at main points in the perforated region of the shadow mask of the color picture tube according to Example 2. Further, Table 9 shows the radii of curvature at main points in the perforated region of the shadow mask of the color picture tube according to Comparative Examples 2a to 2d which are the same as Example 2 except that the shape of the
表9に示す通り、実施例2においては、Y軸上の2点、即ち、原点P(0,0)及び点P(0,120)でのYZ断面での曲率半径Ry(0,0)、Ry(0,120)が上記式(1)を満足している。また、Y軸に平行なX=180[mm]で表される直線上の2点、即ち、点P(180,0)及び点P(180,120)でのYZ断面での曲率半径Ry(180,0)、Ry(180,120)が上記式(2)を満足している。 As shown in Table 9, in Example 2, the radii of curvature Ry (0,0) , Ry in the YZ section at two points on the Y axis, that is, the origin P (0,0) and the point P (0,120). (0,120) satisfies the above formula (1). Further, the curvature radius Ry (180, 180 ) in the YZ section at two points on the straight line represented by X = 180 [mm] parallel to the Y axis, that is, the point P (180,0) and the point P (180,120) . 0) and Ry (180,120) satisfy the above formula (2).
実施例2及び比較例2a〜2dに係るシャドウマスクの有孔領域の曲面形状(落ち込み量z)は、例えば、一般的な多項式表示式 The curved surface shape (sag amount z) of the perforated region of the shadow mask according to Example 2 and Comparative Examples 2a to 2d is, for example, a general polynomial expression
実施例2において、式(6)の係数C(i,j)は表10に示す通りである。 In Example 2, the coefficient C (i, j) in the equation (6) is as shown in Table 10.
比較例2aにおいて、式(6)の係数C(i,j)は表11に示す通りである。 In Comparative Example 2a, the coefficient C (i, j) in the equation (6) is as shown in Table 11.
比較例2bにおいて、式(6)の係数C(i,j)は表12に示す通りである。 In Comparative Example 2b, the coefficient C (i, j) in the equation (6) is as shown in Table 12.
比較例2cにおいて、式(6)の係数C(i,j)は表13に示す通りである。 In Comparative Example 2c, the coefficient C (i, j) in the equation (6) is as shown in Table 13.
比較例2dにおいて、式(6)の係数C(i,j)は表14に示す通りである。 In Comparative Example 2d, the coefficient C (i, j) in Expression (6) is as shown in Table 14.
表9では、特定の点での曲率半径のみを示したが、比較例2a〜2dに係るシャドウマスクにおいては、式(1)を満足するY軸上の2点、即ち、中心P(0,0)及び点P(0,ym1)(但し、0.4S≦ym1≦0.8S)は存在せず、また、式(2)を満足する、0.4L≦xm1≦0.8Lの範囲内のY軸に平行な直線上の2点、即ち、点P(xm1,0)及び点P(xm1,ym2)(但し、0.4S≦ym2≦0.8S)は存在しないことを確認した。 In Table 9, only the radius of curvature at a specific point is shown. However, in the shadow masks according to Comparative Examples 2a to 2d, two points on the Y axis that satisfy Expression (1), that is, the center P (0, 0) and point P (0, ym1) (provided that 0.4S ≦ ym1 ≦ 0.8S) does not exist, and satisfies the formula (2), within the range of 0.4L ≦ xm1 ≦ 0.8L It was confirmed that there were no two points on the straight line parallel to the Y axis, namely, point P (xm1,0) and point P (xm1, ym2) (0.4S ≦ ym2 ≦ 0.8S).
実施例2では、有孔領域41の中心P(0,0)に対するX軸方向端P(257,0)での落ち込み量は約12mm、Y軸方向端P(0,195)での落ち込み量は約10mm、対角軸方向端P(257,195)での落ち込み量は約21mmであった。Y軸方向端P(0,195)での落ち込み量を増大させない為に、Y軸方向端P(0,195)での曲率半径Ry(0,195)は、Y軸上の中間領域内の点P(0,120)での曲率半径Ry(0,120)よりも大きい。即ち、上記式(3)を満足する。実施例2でのY軸方向端P(0,195)での曲率半径Ry(0,195)は3047mmであった。
In Example 2, the sagging amount at the sagging amount in the X-axis direction end P (257,0) with respect to the center P (0,0) of the perforated
上記の実施例2及び比較例2a〜2dに係るシャドウマスクについて、曲面保持強度及びドーミングによるビーム移動量を測定した。 For the shadow masks according to Example 2 and Comparative Examples 2a to 2d, the curved surface holding strength and the amount of beam movement due to doming were measured.
曲面保持強度の測定法は上記実施例1の場合と同様である。ドーミングによるビーム移動量の測定法は、距離D=185mm、幅W=100mm、陽極電圧は30kV、陽極電流は1.52mAとする以外は上記実施例1の場合と同様である。 The method of measuring the curved surface holding strength is the same as in the case of Example 1 above. The method of measuring the beam movement amount by doming is the same as in the case of Example 1 except that the distance D = 185 mm, the width W = 100 mm, the anode voltage is 30 kV, and the anode current is 1.52 mA.
測定結果を表15に示す。 Table 15 shows the measurement results.
実施例2によれば、曲面保持強度とビーム移動量とを高いレベルに保つことが出来る。 According to the second embodiment, the curved surface holding strength and the beam movement amount can be maintained at a high level.
次に、Y=0[mm]の直線(即ち、X軸)及びY=120[mm]の直線上の、Y軸からx[mm]だけ離れた点P(x,0)及びP(x,120)での曲率半径Ry(x,0)及びRyの比の対数である、下記式で表されるλ(x)を定義する。 Next, points P (x, 0) and P (x (x ) separated from the Y axis by x [mm] on the straight line Y = 0 [mm] (that is, the X axis) and the straight line Y = 120 [mm]. , 120) , which is the logarithm of the ratio of the radius of curvature Ry (x, 0) and Ry, λ (x) expressed by the following equation is defined.
λ(x)=log{Ry(x,120)/Ry(x,0)} λ (x) = log {Ry (x, 120) / Ry (x, 0) }
λ(x)は、曲率半径Ry(x,0)及びRy(x,120)の大小関係を示す指標として用いることができる。上記の実施例2及び比較例2a〜2dに係るシャドウマスクについて、xを変化させたときのλ(x)の値を表16に示す。 λ (x) can be used as an index indicating the magnitude relationship between the curvature radii Ry (x, 0) and Ry (x, 120) . Table 16 shows the values of λ (x) when x is changed for the shadow masks according to Example 2 and Comparative Examples 2a to 2d.
表16のデータを用いて、各xにおけるλ(x)と曲面保持強度との相関係数r(x)を求め、横軸をx、縦軸を相関係数r(x)としてプロットすると図5の通りとなる。 Using the data in Table 16, the correlation coefficient r (x) between λ (x) and curved surface retention strength at each x is obtained, and plotted with the horizontal axis as x and the vertical axis as the correlation coefficient r (x). It becomes 5 streets.
図5からわかるように、曲面保持強度とλ(x)とが高い相関を示すのは、Y軸からX軸方向に約0.3Lまでの領域内である。従って、この領域内においてλ(x)の値が負であること、即ち、この領域内に上記式(4)を満足する点P(xm2,0)、点P(xm2,ym3)が少なくとも一対存在することが、曲面保持強度の向上には効果的である。 As can be seen from FIG. 5, the curved surface holding strength and λ (x) show a high correlation in the region from the Y axis to about 0.3 L in the X axis direction. Therefore, in this region, the value of λ (x) is negative, that is, at least a pair of points P (xm2,0) and P (xm2, ym3) satisfying the above equation (4) are present in this region. The presence is effective in improving the curved surface holding strength.
Y軸上にランディングする電子ビームはX軸方向に偏向されない為、仮にドーミングが発生しても、色純度の劣化は、Y軸上では発生しない。Y軸から離れるに従って、偏向角のX軸方向成分が増加するので、色純度の劣化の程度が増加する。ドーミングが大きくなる領域は、0.4L≦x≦0.8Lの領域であり、中でも、前述の通りx=(2/3)×LであるX軸上の点で特に大きくなる。従って、曲面保持強度に対して影響の低いx>0.3Lの領域では、
Ry(xm3,0)<Ry(xm3,ym4)
但し、xm3>0.3L,0.4S≦ym4≦0.8S
を満足する点P(xm3,0)、点P(xm3,ym4)が少なくとも一対存在することが、ドーミングが特に大きくなる傾向があるx=(2/3)×LであるX軸上の点での曲率半径を小さくする為に好ましい。
Since the electron beam landing on the Y-axis is not deflected in the X-axis direction, even if doming occurs, the color purity does not deteriorate on the Y-axis. As the distance from the Y-axis increases, the X-axis direction component of the deflection angle increases, so the degree of color purity deterioration increases. The region where doming is increased is a region of 0.4L ≦ x ≦ 0.8L, and is particularly large at a point on the X axis where x = (2/3) × L as described above. Therefore, in the region of x> 0.3 L where the influence on the curved surface holding strength is low,
Ry (xm3,0) <Ry (xm3, ym4)
However, xm3> 0.3L, 0.4S ≦ ym4 ≦ 0.8S
The point P (xm3,0) and the point P (xm3, ym4) satisfying the above-mentioned condition is that the point on the X axis where x = (2/3) × L, where doming tends to be particularly large This is preferable in order to reduce the radius of curvature.
本発明に係るカラー受像管は、フェースパネルの外面がほぼ平面であるので視認性に優れ、また、低コスト化のために鉄材からなるシャドウマスクを使用してもドーミングによる色ずれを低減できるので、良好なカラー表示を行うことができるカラー受像管として広く利用することができる。 The color picture tube according to the present invention is excellent in visibility because the outer surface of the face panel is almost flat, and color misregistration due to doming can be reduced even if a shadow mask made of iron is used for cost reduction. Therefore, it can be widely used as a color picture tube capable of performing good color display.
1 フェースパネル
1a 有効部
1b スカート部
2 ファンネル
2a ネック
3 蛍光体スクリーン
4 シャドウマスク
40 主面部
41 有孔領域
41a 有孔領域の長辺
41b 有孔領域の短辺
42 無孔領域
43 スカート部
5 シャドウマスク構体
6B,6G,6R 電子ビーム
7 電子銃
8 偏向装置
9 外囲器
10 内部磁気シールド
11 マスクフレーム
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記蛍光体スクリーンに対向するシャドウマスク構体と
を備えたカラー受像管であって、
前記シャドウマスク構体は、
多数の電子ビーム通過孔が形成された略矩形状の有孔領域、及び前記有孔領域の外周を取り囲む無孔領域からなる主面部と、前記主面部に対して屈曲されて前記主面部に連設されたスカート部とを備えるシャドウマスクと、
前記シャドウマスクを、前記スカート部で保持する略矩形枠状のマスクフレームと
を含み、
前記カラー受像管の管軸をZ軸、前記Z軸と直交し、前記有孔領域の長辺に平行な軸をX軸、前記X軸及び前記Z軸と直交し、前記有孔領域の短辺に平行な軸をY軸とし、前記Z軸と交差する前記X軸上の点をX軸の原点、前記Z軸と交差する前記Y軸上の点をY軸の原点とするXYZ直交座標系を定義し、
前記Z軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のX軸方向端までのX軸に沿った距離をL、
前記Z軸が交差する前記有孔領域の中心から前記有孔領域のY軸方向端までのY軸に沿った距離をS、
X軸座標値がx、Y軸座標値がyである前記有孔領域上の点P(x,y)での前記シャドウマスクのYZ断面の曲率半径をRy(x,y)としたとき、
前記有孔領域は、
Ry(0,0)>Ry(0,ym1)
但し、0.4S≦ym1≦0.8S
を満足する点P(0,ym1)を少なくとも1つ備え、
Ry(xm1,0)<Ry(xm1,ym2)
但し、0.4L≦xm1≦0.8L,0.4S≦ym2≦0.8S
を満足する点P(xm1,0)、点P(xm1,ym2)を少なくとも一対備えることを特徴とするカラー受像管。 A face panel having an outer surface having a radius of curvature of 10 m or more and a substantially rectangular phosphor screen formed of a plurality of phosphor rows along the short side direction on the inner surface;
A color picture tube comprising a shadow mask structure facing the phosphor screen,
The shadow mask structure is
A main surface portion consisting of a substantially rectangular perforated region in which a large number of electron beam passage holes are formed, a non-porous region surrounding the outer periphery of the perforated region, and a bent portion connected to the main surface portion. A shadow mask having a skirt portion provided;
A mask frame having a substantially rectangular frame shape that holds the shadow mask at the skirt portion;
The tube axis of the color picture tube is Z-axis, orthogonal to the Z-axis, the axis parallel to the long side of the perforated region is orthogonal to the X-axis, the X-axis and the Z-axis, and the short of the perforated region XYZ Cartesian coordinates where the axis parallel to the side is the Y axis, the point on the X axis that intersects the Z axis is the origin of the X axis, and the point on the Y axis that intersects the Z axis is the origin of the Y axis Define the system,
The distance along the X axis from the center of the perforated region where the Z axis intersects to the X axis direction end of the perforated region is L,
A distance along the Y axis from the center of the perforated region where the Z axis intersects to the Y axis direction end of the perforated region, S,
When the radius of curvature of the YZ cross section of the shadow mask at the point P (x, y) on the perforated region where the X-axis coordinate value is x and the Y-axis coordinate value is y is Ry (x, y) ,
The perforated region is
Ry (0,0) > Ry (0, ym1)
However, 0.4S ≦ ym1 ≦ 0.8S
Including at least one point P (0, ym1) satisfying
Ry (xm1,0) <Ry (xm1, ym2)
However, 0.4L ≦ xm1 ≦ 0.8L, 0.4S ≦ ym2 ≦ 0.8S
A color picture tube comprising at least a pair of points P (xm1,0) and P (xm1, ym2) satisfying the above .
Ry(0,ym1)<Ry(0,S)
を満足する請求項1に記載のカラー受像管。 The point P curvature at (0, ym1) radius Ry (0, ym1) is Ry (0, ym1) <Ry (0, S)
The color picture tube according to claim 1, which satisfies the following conditions.
Ry(xm2,0)>Ry(xm2,ym3)
但し、0≦xm2≦0.3L,0.4S≦ym3≦0.8S
を満足する点P(xm2,0)、点P(xm2,ym3)を少なくとも一対備える請求項1に記載のカラー受像管。 The perforated region further includes
Ry (xm2,0) > Ry (xm2, ym3)
However, 0 ≦ xm2 ≦ 0.3L, 0.4S ≦ ym3 ≦ 0.8S
2. The color picture tube according to claim 1, comprising at least a pair of a point P (xm2,0) and a point P (xm2, ym3) satisfying the above .
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