JP2005093079A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】 シャドウマスクの微振動と大きな振動のそれぞれに対して効果的な振動減衰体を有し、スピーカの出力等によって色ずれの発生が少ないカラー陰極線管を提供することを目的とする。
【解決手段】 シャドウマスク１に対して遊動可能な状態で取り付けられた枠状の振動減衰体７と、シャドウマスク１の張力印加方向と同じ方向に張力が印加され、シャドウマスク表面と当接するよう配置され、両端が枠体フレーム２に支持された帯状の振動減衰体２３を有することにより、シャドウマスク１の大きな振動に対して、マスク振幅が帯状の振動減衰体２３で規制されるため、マスク振動を抑えることができる。さらに、マスク振幅が小さい状態では、枠状の振動減衰体７とシャドウマスク１との接触状態を常に確保できるため、マスク振動を抑えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テレビジョン受像機、またはコンピュータディスプレイとして用いられるカラー陰極線管に関する。

近年、カラー陰極線管においては、反射外光の範囲を小さくでき、画像の歪みも防止できるといった利点があることからパネルの平面化が進められている。これに伴い、パネル内面に対向して設けられるシャドウマスクも平面に近い形状にする必要があり、その手段としてシャドウマスクに張力を印加した状態でフレームに支持させる工法が開発された。

カラー陰極線管を装置に組み込んだ使用状態では、外部からの振動によりブラウン管に内蔵されたシャドウマスク自体も振動しやすく、画面の色ずれや輝度むらが発生させやすい構造である。具体的には、カラー陰極線管を使用したテレビジョン受像機の場合には、テレビジョン受像機に内蔵されているスピーカなどから発生する振動によってシャドウマスクが振動して、画面の色ずれや輝度むらが発生する。よって、シャドウマスクの振動を抑えるため、様々な策が講じられてきた。

図１１（ａ）（ｂ）に従来の振動減衰体の一例を示す。
振動減衰体の説明に先立ってシャドウマスク１の支持構造を図１２（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。

図１２（ａ）に枠体フレーム２を示す。
枠体フレーム２は、一対の長辺フレーム３Ａ，３Ｂの下面を、一対の短辺フレーム４Ａ，４Ｂの上面に溶接により接合して形成している。長辺フレーム３Ａ，３Ｂの長手方向（矢印Ｘ方向）は画面水平方向、短辺フレーム４Ａ，４Ｂの長手方向（矢印Ｙ方向）は画面垂直方向に相当する。

この枠体フレーム２にシャドウマスク１が支持された状態を図１２（ｂ）に示す。
図１２（ａ）に示した枠体フレーム２のうち、長辺フレーム３Ａ，３Ｂの上面３Ｃには、シャドウマスク１が溶接により接合されている。シャドウマスク１には、電子ビーム通過孔５がエッチングにより多数形成されている。シャドウマスク１の長辺フレーム３Ａ，３Ｂへの接合は、架張工程において行なわれ、シャドウマスク１が、枠体フレーム２に引張力（矢印Ｙ方向）が印加された状態で接合される。

シャドウマスク１の両端部分の前記電子ビーム通過孔５が形成されていない区間としての無孔部６には、スピーカ等からの振動伝播によりシャドウマスク１が振動することによって生じる色ずれを防止するため、振動減衰体７が取り付けられている。

この振動減衰体７は、棒状体を折り曲げた枠状であった（特許文献１参照）。この枠状の振動減衰体７をシャドウマスク１の無孔部６に形成した孔８に差し込んでシャドウマスク１に対して常に遊動状態に取り付けられている。

これにより、シャドウマスク１に生じる振動で端部が揺れ、その振動により枠状の振動減衰体７とシャドウマスク１との間で摩擦が発生し、シャドウマスク１に伝播した振動エネルギーが摩擦エネルギーに変換されるため、シャドウマスク１に振動が生じても、その振動を速やかに減衰させることができ、色ずれ、輝度むらを防止できる。
特開２００１−１０１９７８号公報

しかしながら、前記枠状の振動減衰体７は、シャドウマスク１が大きく振動すると振動減衰体７のそれ自体が大きく揺らされ、振動減衰体７とシャドウマスク１が常に接触できなくなり、振動エネルギーから摩擦エネルギーへの変換効率が低下するため、スピーカ出力が大きいテレビジョン受像機になると、シャドウマスク１の振動を抑えられなくなって、色ずれを防止することが困難である。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シャドウマスクの微振動と大きな振動のそれぞれに対して効果的な振動減衰体を有したカラー陰極線管を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のカラー陰極線管は、シャドウマスクに形成された取り付け孔を貫通して遊動可能な状態で前記シャドウマスクに取り付けられた枠状の第１の振動減衰体と、前記シャドウマスクの表面における電子ビーム通過孔が施されていない区間と中間部が当接するよう両端が支持されて前記シャドウマスクの張力印加方向と同じ方向に張力が印加された帯状の第２の振動減衰体とを備えたことを特徴とする。

この構成によると、小さいマスク振幅の発生時には、第１の振動減衰体とシャドウマスクとの接触状体を常に確保できるため、第１の振動減衰体によってマスク振動を抑えることができる。大きなマスク振動の発生時には、第２の振動減衰体によってマスク振動を抑えることができ、色ずれの少ないカラー陰極線管を実現できる。

本発明によれば、シャドウマスクの微振動と大きな振動のそれぞれに対して振動を抑えることが可能で、スピーカの出力等に依存しない色ずれの少ないカラー陰極線管を提供することができる。

以下、本発明の各実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
図９にカラー陰極線管の一例を示す。
本図に示したカラー陰極線管９は、内面に蛍光体スクリーン面１０が形成された実質的に長方形状のフェイスパネル１１と、フェイスパネル１１の後方に接続されたファンネル１２とで外囲器が形成されている。

ファンネル１２のネック部１３には、３本の電子ビームを射出する電子銃１４が内蔵されており、電子銃１４から射出した電子ビームは、ファンネル１２の外周面上に配置された偏向ヨーク１５によって、偏向されて蛍光体スクリーン面１０に到達する。

フェイスパネル１１の内部には、蛍光体スクリーン面１０に対向して設けられたシャドウマスク１が配置されている。シャドウマスク１は、電子銃１４から発射される３本の電子ビームに対して色選別の役割を果たすものである。Ａは電子ビーム軌跡を示している。

シャドウマスク１には、電子ビーム通過孔５がエッチングにより多数形成されており、また、支持体である長辺フレーム３Ａ，３Ｂには図１２で説明したようにシャドウマスク１が接合されている。

このシャドウマスク１は、上下部分が長辺フレーム３Ａ，３Ｂに設けられたスプリング１６によってフェイスパネル１１のピン１７に掛止されている。本図の断面では、図示されていないが、枠体フレーム２の四隅にもスプリング１８が取り付けられており、これらスプリングがフェイスパネル１７のピンに掛止されている。

図１０（ａ）にカラー陰極線管の枠体フレームを示し、図１２と同様のものには同一の符号を付けて説明する。
長辺フレーム３Ａ，３Ｂは、板厚１．４ｍｍ〜１．８ｍｍ程度のプレス打ち抜き材料を曲げ加工したものである。また、剛性を高めて所定強度を確保するため、断面形状が三角状となるような曲げ加工部１９を有している。さらに、曲げ加工部の終端２０は長手方向に沿って溶接されている。

短辺フレーム４Ａ，４Ｂは、長辺フレーム３Ａ，３Ｂと同様に、板厚１．４ｍｍ〜１．８ｍｍ程度のプレス打ち抜き材料を曲げ加工したものである。２１，２２は前記スプリング１６，１８の取り付け板である。

図１０（ｂ）に、カラー陰極線管のシャドウマスクとフレームの組み立て体を示す。
シャドウマスク１の長辺フレーム３Ａ，３Ｂへの接合は、架張工程において行なわれ、シャドウマスク１が、枠体フレーム２に、引張力（矢印Ｙ方向）が印加された状態で接合される。また、シャドウマスク１の水平方向の両端の無孔部６には、枠状の振動減衰体７（以下、これを第１の振動減衰体と称す）が取り付けられている。

（実施の形態１）
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の（実施の形態１）のカラー陰極線管に使用されているシャドウマスク付きフレームを示している。

このシャドウマスク付きフレームでは、従来の第１の振動減衰体７とは別に帯状の振動減衰体（以下、これを第２の振動減衰体と称す）２３がシャドウマスク１に取り付けられている。

第２の振動減衰体２３は、シャドウマスク１の張力印加方向（矢印Ｙ方向）と同じ方向に張力が印加された状態で、シャドウマスク１の張力印加方向と直交する方向、つまり水平方向の端部にあって前記電子ビーム通過孔５が施されていない前記無孔部６のシャドウマスク表面と中間部が当接するように、両端だけが長辺フレーム３Ａ，３Ｂに連結されている。

ここでは、前記電子ビーム通過孔５が形成されている区間２４と第１の振動減衰体７の取り付け位置との間に第２の振動減衰体２３が設けられている。
マスク振幅が小さい状態では、第１の振動減衰体７とシャドウマスク１との接触状態を常に確保できるため、第１の振動減衰体７とシャドウマスク１との間で摩擦が発生し、シャドウマスク１に伝播した振動エネルギーが摩擦エネルギーに変換されることにより、マスク振動を抑えることができる。

さらに、第２の振動減衰体２３が取り付けられていることにより、シャドウマスク１の大きな振動に対して、マスク振幅が第２の振動減衰体２３で規制されるため、マスク振動を抑えることができる。

さらに、具体的に説明する。
（実施例１）
本発明の（実施例１）として、シャドウマスク１に、幅４ｍｍ、厚み０．２ｍｍの第２の振動減衰体２３を、シャドウマスク１の張力印加方向（矢印Ｙ方向）と同じ方向に３０Ｎの張力を印加した状態で上記のように長辺フレーム３Ａ，３Ｂに溶接して取り付け、これを使用して画面サイズ８０ｃｍのカラー陰極線管を準備した。

（比較例１）
（比較例１）として、第２の振動減衰体２３を有さず、第１の振動減衰体７のみをシャドウマスク１に取り付けた画面サイズ８０ｃｍのカラー陰極線管を準備した。第１の振動減衰体７の取り付け位置は（実施例１）と同じである。

（比較例２）
（比較例２）として、第１の振動減衰体７を有さず、第２の振動減衰体２３のみをシャドウマスク１に取り付けた画面サイズ８０ｃｍのカラー陰極線管を準備した。第２の振動減衰体２３の取り付け位置は（実施例１）と同じである。

これら３つのカラー陰極線管について、振動による色ずれの目立ち易い箇所である画面の両端の位置において、同サイズのテンション方式のカラー陰極線管でシャドウマスクの振動が最も著しい周波数帯域の音をスピーカから与えたときのシャドウマスクの振動の振幅と減衰時間を測定した。その結果を（表１）に示す。

（表１）から、本発明の（実施例１）は、（比較例１）と比べてスピーカ電圧が４ボルトのときは最大振幅、減衰時間ともに大きな差は見られないが、スピーカ電圧を１２ボルトと３倍にすると、最大振幅、減衰時間ともに（比較例１）よりも小さいことがわかる。また、（比較例２）と比べるとスピーカ電圧にかかわらず減衰時間が小さいことがわかる。

なお、図１を用いて説明した本実施の形態では、第２の振動減衰体２３の取り付け位置を、電子ビーム通過孔５が形成されている区間２４と第１の振動減衰体７の取り付け位置の間の無孔部６としたが、これに限らず、例えば、図２に示すように第１の振動減衰体７の取り付け位置の水平方向外側の無孔部６であっても同様の効果を期待できる。

上記の何れの場合も、第２の振動減衰体２３の取り付け面は、シャドウマスク１の表面側であったが、図３，図４に示すようにシャドウマスク１裏面側であっても同様の効果を期待できる。

また、図２，図３の何れの場合も、シャドウマスク１の表裏面の両方に第２の振動減衰体２３を取り付けても同様の効果を期待できる。
（実施の形態２）
図５（ａ）（ｂ）は、本発明の（実施の形態２）を示したものである。

ここで、（実施の形態１）と異なる点は、第２の振動減衰体２３に第１の振動減衰体７が貫通して取り付け可能な孔２５を設けた点である。第２の振動減衰体２３はシャドウマスク１の張力印加方向（矢印Ｙ方向）と同じ方向に張力が印加された状態で、第２の振動減衰体２３に設けた孔２５とシャドウマスク１に設けた取り付け孔８の位置を合わせて、第２の振動減衰体２３の両端だけで長辺フレーム３Ａ，３Ｂに連結されており、第１の振動減衰体７はシャドウマスク１と第２の振動減衰体２３を貫通して取り付けられている。

これにより、シャドウマスク１の大きな振動に対して、マスク振幅が第２の振動減衰体２３で規制されるため、マスク振動を抑えることができる。そして、マスク振幅が小さい状態では、第１の振動減衰体７とシャドウマスク１との接触状態を常に確保できるため、第１の振動減衰体７とシャドウマスク１との間で摩擦が発生し、シャドウマスク１に伝播した振動エネルギーが摩擦エネルギーに変換されることにより、マスク振動を抑えることができる。

図５における第２の振動減衰体２３の取り付け面は、シャドウマスク１の表面側であったが、図６（ａ）（ｂ）に示すようにシャドウマスク１の裏面側であっても同様の効果を期待できる。

また、シャドウマスク１の表裏面の両方に第２の振動減衰体２３を取り付けても同様の効果を期待できる。
（実施の形態３）
図７は、本発明の（実施の形態３）を示したものである。

ここで、（実施の形態１）（実施の形態２）と異なる点は、第２の振動減衰体７に貫通した長孔２６を設けた点である。第２の振動減衰体２３はシャドウマスク１の張力印加方向（矢印Ｙ方向）と同じ方向に張力が印加された状態で、第２の振動減衰体２３に設けた長孔２６と第１の振動減衰体７が接触することなく第２の振動減衰体２３の両端で長辺フレーム３Ａ，３Ｂに支持されている。

これにより、シャドウマスク１の大きな振動に対して、マスク振幅が第１の振動減衰体２３で規制されるため、マスク振動を抑えることができる。そして、マスク振幅が小さい状態では、第１の振動減衰体７とシャドウマスク１との接触状態を常に確保できるため、第１の振動減衰体７とシャドウマスク１との間で摩擦が発生し、シャドウマスク１に伝播した振動エネルギーが摩擦エネルギーに変換されることにより、マスク振動を抑えることができる。

図７における第２の振動減衰体２３の取り付け面は、シャドウマスク１の表面側であったが、図８（ａ）（ｂ）に示すようにシャドウマスク１の裏面側であっても同様の効果を期待できる。

また、シャドウマスク１の表裏面の両方に第２の振動減衰体２３を取り付けても同様の効果を期待できる。
なお、上記の各実施の形態において、第２の振動減衰体２３の張力（矢印Ｙ方向）は、第２の振動減衰体２３の固有振動数が、シャドウマスク１の固有振動数より小さくなるようその大きさが設定されている。

本発明は、テレビジョン受像機、またはコンピュータディスプレイなどとして用いられるカラー陰極線管の画質向上に使用できる。

本発明の（実施の形態１）のカラー陰極線管に使用するシャドウマスク付きフレームの正面図と断面図 シャドウマスク付きフレームの第１の変形例の正面図と断面図 シャドウマスク付きフレームの第２の変形例の正面図と断面図 シャドウマスク付きフレームの第３の変形例の正面図と断面図 本発明の（実施の形態２）のカラー陰極線管に使用するシャドウマスク付きフレームの正面図と断面図 シャドウマスク付きフレームの第４の変形例の正面図と断面図 本発明の（実施の形態３）のカラー陰極線管に使用するシャドウマスク付きフレームの正面図と断面図 シャドウマスク付きフレームの第５の変形例の正面図と断面図 本発明のカラー陰極線管を示す概略断面図 本発明のカラー陰極線管に使用するシャドウマスク付きフレームの枠体フレームの斜視図とシャドウマスク付きフレームの概略斜視図 従来のカラー陰極線管に使用するシャドウマスク付きフレームの枠体フレームの斜視図とシャドウマスク付きフレームの概略斜視図 従来のカラー陰極線管に使用するシャドウマスク付きフレームの正面図と断面図

符号の説明

１ シャドウマスク
２ 枠体フレーム
３Ａ，３Ｂ 長辺フレーム
４Ａ，４Ｂ 短辺フレーム
５ 電子ビーム通過孔
６ 無孔部
７ 枠状の振動減衰体（第１の振動減衰体）
８ シャドウマスク１の無孔部６に形成した孔
９ カラー陰極線管
１０ 蛍光体スクリーン面
１１ フェイスパネル
１２ ファンネル
１３ ネック部
１４ 電子銃
１５ 偏向ヨーク
１６，１８ スプリング
１７ ピン
１９ 曲げ加工部
２０ 曲げ加工部の終端
２１，２２ スプリング１６，１８の取り付け板
２３ 帯状の振動減衰体（第２の振動減衰体）
２４ 電子ビーム通過孔５が形成されている区間
２５ 第１の振動減衰体７が貫通して取り付け可能な孔
２６ 第２の振動減衰体２３に設けた長孔

Claims (4)

1. 張力の印加された状態でシャドウマスクが枠体フレームに保持され、前記シャドウマスクに形成された取り付け孔を貫通して遊動可能な状態で枠状の第１の振動減衰体を前記シャドウマスクに取り付けたカラー陰極線管において、前記シャドウマスクの表面における電子ビーム通過孔が施されていない区間と中間部が当接するよう両端が前記枠体フレームに支持されて前記シャドウマスクの張力印加方向と同じ方向に張力が印加された帯状の第２の振動減衰体を備えた
   カラー陰極線管。
2. 前記第２の振動減衰体に、
   前記第１の振動減衰体が貫通して取り付け可能な孔を設け、
   前記第１の振動減衰体が、
   前記シャドウマスクと前記孔を貫通してシャドウマスクに対して遊動可能な状態で取り付けた
   請求項１記載のカラー陰極線管。
3. シャドウマスクへの第１の振動減衰体の取り付け位置に対応して貫通した長孔が前記第２の振動減衰体の中間部に形成されており、
   両端が前記枠体フレームに支持された第２の振動減衰体の前記長孔の内側に位置する前記シャドウマスクに第１の振動減衰体を第２の振動減衰体と接触しないように取り付けた
   請求項１記載のカラー陰極線管。
4. 前記第２の振動減衰体の固有振動数が前記シャドウマスクの固有振動数より小さくなるよう前記第２の振動減衰体の張力を設定した
   請求項１〜請求項３の何れかに記載のカラー陰極線管。

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