JP2007128729A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】消磁等による振動音を低減し、かつ、外部磁界の影響による画面上の色むらの発生を抑制する。
【解決手段】シャドウマスクを保持する略矩形枠状のフレーム２に、電子銃から射出された電子ビームを外部磁界から遮へいする磁気シールド１が保持されている。磁気シールド１は蛍光体スクリーン側端に底板１５を備え、フレーム２は底板１５と重ね合わされた底面部２１を備える。底板１５及び底面部２１には、互いに対向する位置に複数の取付孔１３，２３がそれぞれ形成されている。底板１５の取付孔１３の端縁及びその近傍領域は底面部２１に近づくように弾性変形し、底板１５が底面部２１に押し付けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テレビ受像機、コンピューターディスプレイ等に用いられるカラー陰極線管に関する。

図１０はカラー陰極線管の一例の概略構成を示した断面図である。カラー陰極線管１０は、パネル６とファンネル７とが接合一体化されてなり、内部が真空に維持されたガラス容器を備える。パネル６の内面には蛍光体スクリーン４が形成されている。蛍光体スクリーン４に対向して、多数のスロット状の電子ビーム通過孔（開孔）が形成されたシャドウマスク（色選別電極）３が設けられている。シャドウマスク３は、略矩形枠状のフレーム２に保持されている。フレーム２には、更に、地磁気などの外部磁界から電子ビーム５を遮蔽して電子ビーム５の軌道に対する影響を軽減する磁気シールド１が保持されている。フレーム２の側壁の外側面にはスプリング１１が溶接固定されている。スプリング１１の一端は、パネル６の内壁面に植設されたスタッドピン１２に係合されている。かくして、フレーム２はパネル６の内壁面に保持されている。ファンネル７のネック部には電子銃９が内蔵されている。ファンネル７の外周面上には偏向ヨーク８が搭載されている。電子銃９から出射された電子ビーム５は、偏向ヨーク８が発する偏向磁界により水平方向及び垂直方向に偏向され、シャドウマスク３の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン４を走査する。

以下の説明の便宜のために、図１０に示したように、カラー陰極線管１０の管軸をＺ軸、Ｚ軸と直交し、フレーム２の長辺と平行な方向軸（水平方向軸）をＸ軸、Ｚ軸と直交し、フレーム２の短辺と平行な方向軸（上下方向軸）をＹ軸とするＸＹＺ−３次元直交座標系を設定する。ここで、Ｘ軸とＹ軸とは管軸（Ｚ軸）上で交差する。

図４は、磁気シールド１とフレーム２の概略構成を示した分解斜視図、図５は、磁気シールド１とフレーム２の取付状態の一例を示した断面図である。磁気シールド１は、Ｘ軸とほぼ平行な略台形状の一対の長辺側板１ａと、Ｙ軸とほぼ平行な略台形状の一対の短辺側板１ｂと、一対の長辺側板１ａ及び一対の短辺側板１ｂの各蛍光体スクリーン４側端に設けられた底板１５とを備える。底板１５はＸＹ面に対してほぼ平行であり、所定箇所に複数の取付孔（貫通孔）１３が形成されている。フレーム２は、ＸＹ面に対してほぼ平行な底面部２１と、Ｚ軸に対してほぼ平行な側壁２２とを備え、これらにより略Ｌ字状断面を有している。底面部２１には底板１５に設けられた複数の取付孔１３と対向する位置に複数の取付孔（貫通孔）２３が形成されている。磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１とを重ね合わせて、取付孔１３及び取付孔２３にバネ性を有するクリップ１４を挿入することにより、磁気シールド１とフレーム２とが一体化される。

取付孔１３及び取付孔２３の近傍では、底板１５と底面部２１とは、クリップ１４の弾性力によりお互いに押し合う方向の応力（密着力）が印加された状態で密着しているが、取付孔１３及び取付孔２３から離れた地点では、底板１５と底面部２１との間に微小な隙間が生じたり、ほとんど応力が印加されることなく単に接触している程度であったりしていることが多い。その結果、カラー陰極線管に装着された消磁用コイルに消磁用交番電流が流れた時やスピーカー駆動時等に生じる振動によって、磁気シールド１が振動し、底板１５と底面部２１とが接触／非接触を繰り返したり擦れ合ったりすることにより振動音が発生するという問題があった。

特許文献１には、図６及び図７に示すように、フレーム２の取付孔２３の周囲及び磁気シールド１の取付孔１３の周囲のうちの少なくとも一方に他方の側に突出した凸部２４を設けることが記載されている。これにより、クリップ１４の弾性力による密着力がほとんど発生しない領域では底板１５と底面部２１とを離間させることができるので、振動音の発生を防止することができる。

特許文献２には、図９に示すように、磁気シールド１の取付孔１３を挟むように底板１５にフレーム２側に突出した複数の突起部１６を設けることが記載されている。これにより、クリップ１４を取付孔１３及び取付孔２３に挿入すると、磁気シールド１の底板１５は弾性変形して、突起部１６の頂部及びクリップ１４の近傍領域において底面部２１に応力を印加した状態で接触して固定されるので、振動音の発生を防止することができる。
特開昭６０−１３３６３６号公報 特開昭６１−９９２４８号公報

しかしながら、上記のような従来の磁気シールドおよびフレームを用いたカラー陰極線管には、以下のような問題があった。

特許文献１では、外部磁界に対する遮へい効果が低減し、電子ビームの軌道がずれ、所望する蛍光体が照射されず、色むらが発生するという問題があった。

上記の理由は以下の通りである。カラー陰極線管に外部磁界（特に管軸（Ｚ軸）方向磁界）がかかると、磁気シールド１とフレーム２との間の隙間から電子ビーム５側に磁界が漏れ、且つ、磁気シールド１に吸収されフレーム２を通ってシャドウマスク３内に流れる磁束が少なくなる。このため、電子ビーム５の軌道がずれ、色むらが発生する。この問題は、シャドウマスク３が透磁率が小さい材料（例えば、鉄材）からなる場合に特に顕著である。

また、特許文献２では、製造上のばらつき等によっては磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１との間の隙間が所望の通りとならず、例えば、クリップ１４の近傍領域において底板１５と底面部２１とが密着せず、両者間に微小な隙間が生じることにより、振動音が発生するという問題があった。さらに、上記の特許文献１と同様に、磁気シールド１とフレーム２との間に隙間が形成されることにより、外部磁界に対する遮へい効果が低減し、電子ビーム５の軌道がずれ、所望する蛍光体が照射されず、色むらが発生するという問題があった。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、簡単かつ低コストな方法で、磁気シールドとフレームとの密着性を向上させることにより、消磁等による振動音を低減し、磁気特性が良好で色むらの発生が抑制されたカラー陰極線管を提供することを目的とする。

本発明のカラー陰極線管は、蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルと一体化されたファンネルと、前記ファンネル内に設置された電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置された多数の開孔を有するシャドウマスクと、前記電子銃から射出された電子ビームを外部磁界から遮へいする磁気シールドと、前記シャドウマスク及び前記磁気シールドを保持する略矩形枠状のフレームと、前記フレームの側壁に設けられたスプリングと、前記パネルの内面に植設され、前記スプリングの一端が係合されたスタッドピンとを備える。

前記磁気シールドは前記蛍光体スクリーン側端に底板を備え、前記フレームは前記底板と重ね合わされた底面部を備え、前記底板及び前記底面部には、互いに対向する位置に複数の取付孔がそれぞれ形成されており、前記底板の前記取付孔の端縁及びその近傍領域は前記底面部に近づくように弾性変形し、前記底板が前記底面部に押し付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、簡単かつ低コストな方法で、磁気シールドとフレームの密着性を向上させることにより、消磁等による振動音を低減し、地磁気等の外部磁界による色むらの発生が抑制されたカラー陰極線管を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

本発明に係るカラー陰極線管の全体構成は、以下に説明する磁気シールド及びフレームの形状を除いて特に制限はなく、例えば図１０に示した従来のカラー陰極線管と同じであっても良い。以下に、図１０に示したカラー陰極線管に本発明を適用した実施形態を説明する。上述の従来のカラー陰極線管と同じ構成部材には同じ符号を付してそれらについての重複する説明を省略し、従来と相違する点を中心に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管における磁気シールド１とフレーム２の概略構成を示した分解斜視図、図２は、磁気シールド１とフレーム２の取付状態を示した断面図、図３（Ａ）は、磁気シールド１の取付孔１３およびその周辺部を示した断面図、図３（Ｂ）はその正面図である。

従来のカラー陰極線管と同様に、磁気シールド１は蛍光体スクリーン４側端に底板１５を備え、フレーム２は底板１５と重ね合わされる底面部２１を備える。底板１５には複数の取付孔（貫通孔）１３が形成されており、底面部２１には底板１５に設けられた複数の取付孔１３と対向する位置に複数の取付孔（貫通孔）２３が形成されている。磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１とを重ね合わせて、取付孔１３及び取付孔２３にバネ性を有するクリップ１４を挿入することにより、磁気シールド１とフレーム２とが一体化される。

本発明では、従来のカラー陰極線管と異なり、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、クリップ１４が挿入される前の状態において、磁気シールド１の取付孔１３の端縁及びその近傍領域がこれより外側の領域に対して電子銃９側（フレーム２と反対側）に突出している。より詳細に説明すると、Ｌ１×Ｓ１の取付孔１３の端縁１３ａを含むＬ２×Ｓ２（Ｌ２＞Ｌ１，Ｓ２＞Ｓ１）の領域を上面とし、Ｌ３×Ｓ３（Ｌ３＞Ｌ２，Ｓ３＞Ｓ２）の領域を底面とし、Ｌ３×Ｓ３の領域よりも外側の領域に対する高さをＨ１とする、電子銃９側に突出した四角錐台形状が、磁気シールド１の取付孔１３の周辺に形成されている。

磁気シールド１の底板１５の底面部２１と対向する側の面には、底面部２１側に突出した凸形状部が無く、かつ、フレーム２の底面部２１の底板１５と対向する側の面には、底板１５側に突出した凸形状部が無いことが好ましい。

これにより、簡単かつ低コストな方法で、磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１との密着性を向上させることができ、また、磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１との接触面積を大きくすることができる。従って、消磁等による振動音をさらに低減することができ、また、地磁気等の外部磁界による色むらの発生をより確実に抑制することができる。

図２に示すように磁気シールド１とフレーム２とは、底板１５と底面部２１とを重ね合わせて、底板１５に形成された複数の取付孔１３及び底面部２１に形成された複数の取付孔２３にバネ性を有する複数のクリップ１４をそれぞれ挿入することにより一体化され固着されていることが好ましい。

これにより、図２に示すように、取付孔１３の端縁１３ａ及びその近傍領域がフレーム２側に近づくように上記四角錐台形状が弾性変形する。この四角錐台形状の変形により発生した弾性復元力が、磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１との間に互いに押し合う向きの応力を発生させる。従って、底板１５と底面部２１とが、四角錐台形状よりも外側の領域において両者間に応力が印加された状態で強固に密着して固定される。かくして、磁気シールド１とフレーム２との密着性をさらに向上させることができるので、消磁等による振動音をさらに低減することができ、また、地磁気等の外部磁界による色むらの発生をより確実に抑制することができる。また、バネ性を有するクリップ１４を用いて磁気シールド１とフレーム２とを一体化することにより、一体化のための作業性が向上し、安定した一定の弾性復元力を発生させることができ、更に、必要に応じて行う分解作業も容易である。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、クリップ１４が挿入される前の状態において、底板１５の取付孔１３の端縁１３ａ及びその近傍領域の、これより外側の領域に対する突出高さをＨ１、底板１５の厚さをＴ１としたとき、３×Ｔ１≦Ｈ１≦１０×Ｔ１を満足することが好ましい。

これにより、底板１５の取付孔１３の近傍領域を効果的に弾性変形させることができるので、底板１５と底面部２１との間に適度な応力を発生させることができる。従って、磁気シールド１とフレーム２との密着性をさらに向上させることができるので、消磁等による振動音をさらに低減することができる。突出高さＨ１が上記の範囲より小さいと、底板１５の取付孔１３の近傍領域の弾性変形量が小さくなるので、底板１５と底面部２１との間に発生する応力が小さくなり、両者間の密着性が低下する。突出高さＨ１が上記の範囲より大きいと、底板１５の取付孔１３の近傍領域が塑性変形してしまうので、弾性変形に起因して発生する弾性復元力が低下し、底板１５と底面部２１との間の密着性が低下する。また、取付孔１３，２３にクリップ１４を挿入する作業に大きな力が必要となり、生産性が低下する。

具体的な実施例を示す。

総偏向角１０４°、アスペクト比４：３の２５型の図１０に示す構造のカラー陰極線管を作製した。磁気シールド１は、厚み０．１５ｍｍの低炭素鋼板を用いて作製し、長辺側板１ａに連設された底板１５のＸ軸方向寸法は約４５０ｍｍ、短辺側板１ｂに連設された底板１５のＹ軸方向寸法は約３４０ｍｍとした。フレーム２は、厚み１ｍｍの低炭素鋼板を用いて作製し、対角方向の外寸法は約５８０ｍｍとした。シャドウマスク３は、厚み０．２５ｍｍの低炭素鋼板を用いて所定の曲面にプレス成形して作製した。

フレーム２の取付孔２３の寸法を７．０ｍｍ×７．０ｍｍとした。

磁気シールド１の底板１５に、取付孔１３と、その近傍領域に図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す四角錐台形状とをプレス成形により形成した。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す取付孔１３とその周辺部の寸法を以下の通りとした。

Ｈ１＝０．８ｍｍ
Ｗ１＝１５．０ｍｍ
Ｓ１＝３．３ｍｍ
Ｓ２＝７．０ｍｍ
Ｓ３＝１０．０ｍｍ
Ｌ１＝７．０ｍｍ
Ｌ２＝１３．０ｍｍ
Ｌ３＝１６．０ｍｍ
このカラー陰極線管を「実施例」とする。

上記の実施例とは別に、以下の２種類のカラー陰極線管を作製した（「比較例１」、「比較例２」とする）。

比較例１では、図４に示す磁気シールド１を用いる以外は実施例と同様にしてカラー陰極線管を作成した。即ち、比較例１の磁気シールド１では、図４に示すように、底板１５の取付孔１３の近傍領域に四角錐台形状を形成せずに平坦とした。

比較例２では、図６に示す磁気シールド１及びフレーム２を用いる以外は実施例と同様にしてカラー陰極線管を作製した。即ち、比較例２の磁気シールド１では、図６に示すように、底板１５の取付孔１３の近傍領域に四角錐台形状を形成せずに平坦とした。また、フレーム２の取付孔２３の端縁及びその近傍領域をこれより外側の領域に対して電子銃９側（磁気シールド１側）に突出させた。より詳細に説明すると、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、Ｌ４×Ｓ４の取付孔２３の端縁を含むＬ５×Ｓ５の領域を上面とし、Ｌ６×Ｓ６の領域を底面とし、Ｌ６×Ｓ６の領域よりも外側の領域に対する高さをＨ２とする、磁気シールド１側に突出した四角錐台形状を、フレーム２の取付孔２３の周辺に形成した。各部の寸法を以下の通りとした。

Ｈ２＝０．８ｍｍ
Ｓ４＝７．０ｍｍ
Ｓ５＝１３．０ｍｍ
Ｓ６＝１６．０ｍｍ
Ｌ４＝７．０ｍｍ
Ｌ５＝１３．０ｍｍ
Ｌ６＝１６．０ｍｍ
実施例及び比較例１，２のカラー陰極線管に消磁用コイルを装着して、これに消磁用交番電流を流した際の振動音を評価した。さらに、５０μＴの外部磁界（地磁気）を印加した際の画面上での電子ビーム移動量を測定した。結果を表１に示す。

表１より、実施例は、比較例１と比較して、消磁による振動音を低減できた。さらに比較例２と比較して、地磁気による電子ビーム移動量が約２８％減少しており、その結果、色むらの発生を抑制することができた。従って、本実施形態によれば、簡単かつ低コストな方法で、消磁による振動音を低減し、かつ、外部磁界による色むらの発生を抑制することができることを確認した。

上記の実施形態では、磁気シールド１の取付孔１３の端縁１３ａ及びその近傍領域の突出形状を四角錐台としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、四角錐台以外の角錐台、角錐台に類似した形状、円錐台、円錐台に類似した形状、球面の一部、又は、球面の一部に類似した形状などであっても良い。これらのいずれの場合でも上記の実施形態と同様の効果が得られる。いずれの場合であっても、磁気シールド１とフレーム２とが一体化される前の状態において、取付孔１３の端縁１３ａが突出形状の頂部であることが好ましい。これにより、クリップ１４を挿入したときに、突出形状の弾性変形量が大きくなるので、磁気シールド１の底板１５とフレーム２の底面部２１との間により大きな応力を発生させることができる。

上記の実施形態では、磁気シールド１とフレーム２とを接合一体化させるためにバネ性を有するクリップ１４を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば溶接により接合一体化させても良い。即ち、磁気シールド１の底板１５の取付孔１３の端縁１３ａをフレーム２の底面部２１側に近づくように取付孔１３の近傍領域の突出形状を弾性変形させた状態で取付孔１３の端縁１３ａと取付孔２３の端縁とを溶接する。この場合も上記の実施形態と同様の効果が得られる。

本発明によれば、消磁等による振動音を低減し、磁気特性が良好で色むらの発生が抑制できるので、動作時の異常音が小さく、画面全域での色純度が向上したカラー陰極線管として広く利用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管における磁気シールドとフレームの概略構成を示した分解斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管における磁気シールドとフレームの取付状態を示した断面図である。 図３（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るカラー陰極線管における磁気シールドの取付孔及びその周辺部を示した断面図、図３（Ｂ）はその正面図である。 図４は、従来のカラー陰極線管における磁気シールドとフレームの概略構成の一例を示した分解斜視図である。 図５は、従来のカラー陰極線管における磁気シールドとフレームとの取付状態の一例を示した断面図である。 図６は、従来のカラー陰極線管において、消磁等による振動音が低減された磁気シールドとフレームの概略構成の一例を示した分解斜視図である。 図７は、図６のカラー陰極線管において、磁気シールドとフレームの取付状態を示した断面図である。 図８（Ａ）は、図６のカラー陰極線管において、フレームの取付孔及びその周辺部を示した断面図、図８（Ｂ）はその正面図である。 図９は、従来のカラー陰極線管において、消磁等による振動音が低減された磁気シールドとフレームの概略構成の別の例を示した断面図である 図１０は、カラー陰極線管の一例の概略構成を示した断面図である。

符号の説明

１ 磁気シールド
２ フレーム
３ シャドウマスク（色選別電極）
４ 蛍光体スクリーン
５ 電子ビーム
６ パネル
７ ファンネル
８ 偏向ヨーク
９ 電子銃
１０ カラー陰極線管
１１ スプリング
１２ スタッドピン
１３ 取付孔
１４ クリップ
１５ 底板
１６ 突起部
２１ 底面部
２２ 側壁
２３ 取付孔
２４ 凸部

Claims (5)

1. 蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記パネルと一体化されたファンネルと、前記ファンネル内に設置された電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配置された多数の開孔を有するシャドウマスクと、前記電子銃から射出された電子ビームを外部磁界から遮へいする磁気シールドと、前記シャドウマスク及び前記磁気シールドを保持する略矩形枠状のフレームと、前記フレームの側壁に設けられたスプリングと、前記パネルの内面に植設され、前記スプリングの一端が係合されたスタッドピンとを備えたカラー陰極線管であって、
   前記磁気シールドは前記蛍光体スクリーン側端に底板を備え、前記フレームは前記底板と重ね合わされた底面部を備え、前記底板及び前記底面部には、互いに対向する位置に複数の取付孔がそれぞれ形成されており、前記底板の前記取付孔の端縁及びその近傍領域は前記底面部に近づくように弾性変形し、前記底板が前記底面部に押し付けられていることを特徴とするカラー陰極線管。
2. 前記底板の前記底面部と対向する側の面には前記底面部側に突出した凸形状部が無く、かつ、前記底面部の前記底板と対向する側の面には前記底板側に突出した凸形状部が無い請求項１に記載のカラー陰極線管。
3. 前記磁気シールドと前記フレームとは、前記底板と前記底面部とを重ね合わせて、前記底板に形成された前記複数の取付孔及び前記底面部に形成された前記複数の取付孔にバネ性を有する複数のクリップをそれぞれ挿入することにより一体化されている請求項１又は２に記載のカラー陰極線管。
4. 前記底板が前記底面部に重ね合わされる前の状態において、前記底板の前記取付孔の端縁及びその近傍領域は、これより外側の領域に対して前記電子銃側に突出している請求項１〜３のいずれかに記載のカラー陰極線管。
5. 前記底板が前記底面部に重ね合わされる前の状態において、前記底板の前記取付孔の端縁及びその近傍領域の、これより外側の領域に対する突出高さをＨ１、前記底板の厚さをＴ１としたとき、３×Ｔ１≦Ｈ１≦１０×Ｔ１を満足する請求項１〜４のいずれかに記載のカラー陰極線管。

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