JP3337784B2 - カラー受像管 - Google Patents

カラー受像管

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JP3337784B2 JP26441693A JP26441693A JP3337784B2 JP 3337784 B2 JP3337784 B2 JP 3337784B2 JP 26441693 A JP26441693 A JP 26441693A JP 26441693 A JP26441693 A JP 26441693A JP 3337784 B2 JP3337784 B2 JP 3337784B2
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シャドウマスク型カ
ラー受像管に係り、特にパネルの曲面形状を改良したカ
ラー受像管に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にカラー受像管は、実質的に矩形状
のパネルの曲面からなる内面に、3色蛍光体層からなる
蛍光体スクリーンが形成され、電子銃から加速、集束さ
れて放出される3電子ビームを偏向ヨークの発生する磁
界により偏向し、シャドウマスクを介して蛍光体スクリ
ーンを水平、垂直走査することにより、カラー画像を表
示する構造に形成されている。そのシャドウマスクは、
3電子ビームが3色蛍光体層を正しくランディングする
ように選別するためのものであり、多数の電子ビーム通
過孔が所定の配列で形成された曲面からなる有効部が蛍
光体スクリーンと所定間隔(q値)で対向している。
【0003】このようなカラー受像管において、蛍光体
スクリーン上に描かれる画像の色純度を良好にするため
には、シャドウマスクと蛍光体スクリーンとの間隔が、
常に所定の許容範囲内になければならないが、シャドウ
マスクの電子ビーム通過孔を通過する電子ビームは、電
子銃から放出される全電子ビーム量の1/3以下であ
り、大部分の電子ビームは、シャドウマスクに衝突して
加熱膨張させ、蛍光体スクリーン側に膨出させる(ドー
ミング)。このようにシャドウマスクが蛍光体スクリー
ン側に膨出し、シャドウマスクと蛍光体スクリーンとの
間隔が許容範囲から外れると、3色蛍光体層に対する電
子ビームのランディングがずれ、色純度の劣化が生ず
る。
【0004】このシャドウマスクのドーミングによるラ
ンディングずれの大きさは、蛍光体スクリーン上に描か
れる画像パターンおよびその継続時間により大きく変化
する。
【0005】図5に局部的に高輝度の画像を比較的短時
間表示した場合に生ずるランディングずれを示す。シャ
ドウマスク1は、そのマスクフレーム2に取付けられた
弾性支持体3をパネル4に設けられたスタツドピン5に
係止することにより、蛍光体スクリーン6と所定間隔で
支持され、蛍光体スクリーン6上に高輝度部を含まない
全体的に低輝度の画像を表示しているとき、実線で示し
た所定の位置にあり、8a に位置する1つの電子ビーム
通過孔を通過した電子ビーム9は、所定の蛍光体層10
に正しくランディングしているとする。この状態から局
部的に高輝度の画像を表示したとすると、シャドウマス
ク1は、高輝度画像を表示するための高電流密度の電子
ビーム9の衝突により局部的に高温加熱され、一点鎖線
で示したように局部的に熱膨張し、上記電子ビーム通過
孔は、8b の位置に変位する。そのため、この8b の位
置に変位した電子ビーム通過孔を通過する電子ビーム9
は、破線で示したように所定の蛍光体層10に正しくラ
ンディングしなくなる。
【0006】このようなシャドウマスク1の熱膨張によ
るランディングずれは、機械的強度が特に弱い長軸方向
両端のやや内側に生じやすい。
【0007】ところで、最近カラー受像管は、パネルが
平坦化され、それにともなってシャドウマスクも平坦化
されている。このように平坦化されたシャドウマスク
は、従来のシャドウマスクよりも機械的強度が弱く、熱
膨張によるランディングずれも発生しやすい。
【0008】このパネルおよびシャドウマスクが平坦化
されたカラー受像管のランディングずれをシャドウマス
クの形状により補正しようとしたものが、特開昭61−
163539号公報、特開平1−88427号公報など
に開示されている。しかし平坦化されたパネルに対し
て、シャドウマスクの形状だけを変更しても、それによ
り得られる補正には限界がある。
【0009】またパネルおよびシャドウマスクが平坦化
されたカラー受像管については、シャドウマスクの熱膨
張によるランディングずれのほかに、衝撃や振動により
シャドウマスクが局部的に変形したり共振をおこし、色
純度が劣化するという問題がある。
【0010】すなわち、通常シャドウマスクは、フォト
エッチングにより、薄い軟鋼板やインバー合金板などに
電子ビーム通過孔を開孔して、平板状のフラットマスク
を製作し、このフラットマスクをプレス成形加工により
所定の曲面形状に成形することにより製作される。この
場合、成形面の曲率が大きければ、十分な塑性変形を与
えて、成形後のシャドウマスクの強度を強くすることが
できるが、曲率の小さい平坦化されたシャドウマスクで
は、成形加工の加工量が少ないため、十分な塑性変形を
与えることができず、局部的にいちじるしく機械的強度
の弱い部分ができ、この機械的強度の弱い部分が局部的
に変形や共振をおこす。
【0011】これに対し、シャドウマスクとともにパネ
ルの曲面を変更してシャドウマスクの熱膨張によるラン
ディングずれを補正しようとしたものが、特開昭64−
17360号公報、特開平1−154443号公報など
に開示されている。
【0012】しかしこのようにパネルの曲面も変更して
も、最近実用化されはじめているパネル外面への映り込
みが自然にみえる外表面をもつパネルに対しては、十分
な補正が得られない。またこのようなパネルについて
は、このパネルとともに用いられるシャドウマスクの成
形にも問題がある。
【0013】一方、パネルの強度は、カラー受像管の耐
内破性にとっても重要なファクターである。パネルの強
度を向上させるためには、パネルの短軸方向の肉厚の増
加を大きくして、短軸端での肉厚を大きくすることが有
利である。しかしパネル外面への映り込みが自然にみえ
るように保ってシャドウマスクの熱膨張や成形性を向上
させるためには、パネルの内曲面を変更して肉厚のバラ
ンスを変えることが必要であり、耐内破性を劣化させる
原因となるおそれがある。この耐内破性を劣化させない
ためには、パネル全体の肉厚を厚くしなければならず、
結果として、重量の増加をまねくことになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
受像管は、電子ビームの衝突によりシャドウマスクが加
熱膨張し、3色蛍光体層に対する電子ビームのランディ
ングがずれ、色純度が劣化する。このシャドウマスクの
熱膨張によるランディングずれは、パネルおよびシャド
ウマスクが平坦化されたカラー受像管の場合、特に発生
しやすい。このパネルおよびシャドウマスクが平坦化さ
れたカラー受像管のランディングずれをシャドウマスク
の形状により補正しようとしたものがあるが、シャドウ
マスクの形状を変更しても、それにより得られる補正に
は限界がある。
【0015】これに対して、シャドウマスクとともにパ
ネルの曲面を変更して、シャドウマスクの熱膨張による
ランディングずれを補正しようとしたものがある。しか
しパネルの曲面も変更しても、最近実用化されはじめて
いるパネル外面への映り込みが自然にみえる外表面をも
つパネルに対しては、十分な補正が得られない。またこ
のようなパネルについては、このパネルとともに用いら
れるシャドウマスクの成形にも問題がある。
【0016】一方、パネルの強度は、カラー受像管の耐
内破性にとっても重要なファクターであり、その強度を
向上させるためには、パネルの短軸に沿った厚さの増加
を大きくして、短軸端でのパネルの肉厚を大きくするこ
とが有利であるが、パネル外面への映り込みが自然にみ
えるように保ってシャドウマスクの熱膨張や成形性を向
上させるためには、パネルの内曲面を変更して肉厚のバ
ランスを変えることが必要であり、耐内破性を劣化させ
る原因となるおそれがある。この耐内破性を劣化させな
いためには、パネル全体の肉厚を厚くしなければなら
ず、結果として、重量の増加をまねくことになり、好ま
しくない。
【0017】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、パネルが通常の曲面からなるカラー受像管
や、パネルおよびシャドウマスクが平坦化されたカラー
受像管ばかりでなく、パネル外面への映り込みが自然に
みえるカラー受像管においても、耐内破性を劣化させる
ことなく、シャドウマスクの熱膨張による色純度の劣化
を抑制し、かつ衝撃や振動に強いカラー受像管を構成す
ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】実質的に矩形状の有効曲
面を有するパネルの内面に蛍光体スクリーンが形成さ
れ、この蛍光体スクリーンと多数の電子ビーム通過孔の
形成された曲面からなる有効部が対向するシャドウマス
クを備えるカラー受像管において、パネルの中心での肉
厚をT0 、その中心を通る長軸方向の肉厚をTx 、この
長軸方向の肉厚の増加分をΔTx (x)とするとき、 Tx =T0 +ΔTx (x) 上記中心を通る短軸方向の肉厚をTy 、この短軸方向の
肉厚の増加分をΔTy (y)とするとき、 Ty =T0 +ΔTy (y) とし、その長軸および短軸方向の増加分ΔTx (x)、
ΔTy (y)をそれぞれ増加関数とし、これら増加分Δ
Tx (x)、ΔTy (y)の比 R=ΔTy (y)/ΔTx (x) を上記有効曲面内で1以上の値をとる減少関数とした。
【0019】
【作用】上記のようにパネルを構成すると、パネルが通
常の曲面からなるカラー受像管や、パネルおよびシャド
ウマスクが平坦化されたカラー受像管ばかりでなく、パ
ネル外表面が平坦で映り込みが自然にみえるカラー受像
管に対しても、そのシャドウマスクの成形性が良好とな
り、熱膨張を効果的に抑制するシャドウマスクの使用が
可能となる。またパネルの耐内破性を劣化させることな
く、パネルの重量を低く抑えることができる。
【0020】
【実施例】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。
【0021】図3にその一実施例であるカラー受像管を
示す。このカラー受像管は、実質的に矩形状の有効曲面
の外周にスカート部20が形成されたガラス製パネル2
1と、このパネル21に一体に接合された漏斗状のガラ
ス製ファンネル22とからなる外囲器を有する。そのパ
ネル21の内面は、非球面状曲面に湾曲した凹面に形成
され、この非球面状曲面を有効面として蛍光体スクリー
ン23が設けられている。この蛍光体スクリーン23
は、青、緑、赤に発光する垂直方向に細長い3色蛍光体
ストライプからなり、この3色蛍光体ストライプが水平
方向(x方向)に並列配置された構成となっている。こ
の蛍光体スクリーン23と所定間隔(q値)離れて、実
質的に矩形状のシャドウマスク24が配置されている。
このシャドウマスク24は、上記蛍光体スクリーン23
と対向して、中央が蛍光体スクリーン23側に突出した
凸球面状をなし、この凸球面状部分に多数のスリット状
電子ビーム通過孔が所定配列で形成されたマスク本体2
5と、このマスク本体25の周辺部に取付けられたマス
クフレーム26とからなる。このシャドウマスク24
は、マスクフレーム26に取付けられた弾性支持体27
とパネル21のスカート部20の内面に設けられたスタ
ッドピン28との係合により、パネル21の内側に支持
されている。一方、ファンネル22のネック30内に、
水平方向に一列配置の3電子ビーム31B ,31G ,3
1R を放出する電子銃32が配置されている。
【0022】そして、この電子銃32から放出される3
電子ビーム31B ,31G ,31Rをファンネル22の
外側に装着された偏向装置33の発生する磁界により偏
向し、シャドウマスク24を介して蛍光体スクリーン2
3を水平、垂直走査することにより、図4に示す有効領
域34にカラー画像を表示するものとなっている。
【0023】ところで、この例のカラー受像管のパネル
21は、その中心Oを通る管軸(z軸)上の肉厚を最低
肉厚とし、図1に示すように、管軸と直交する水平軸
(x軸)(長軸)方向の肉厚が曲線36、垂直軸(y
軸)(短軸)方向の肉厚が曲線37、対角軸(D軸)方
向の肉厚が曲線38のようになる肉厚分布に形成されて
いる。
【0024】より一般的には、パネル中心Oの肉厚をT
0 とし、水平軸方向の肉厚をTx 、この水平軸方向の肉
厚の増加分をΔTx (x)とするとき、 Tx =T0 +ΔTx (x) 垂直軸方向の肉厚をTy 、この垂直軸方向の肉厚の増加
分をΔTy (y)とするとき、 Ty =T0 +ΔTy (y) であり、その水平軸および垂直軸方向の増加分ΔTx
(x)、ΔTy (y)をそれぞれ増加関数とし、これら
増加分ΔTx (x)、ΔTy (y)の比 R=ΔTy (y)/ΔTx (x) が有効曲面内で1以上の値をとる減少関数としたものと
なっている。
【0025】図2に上記水平および垂直軸方向の増加分
ΔTx (x)、ΔTy (y)の比Rを曲線39で示す。
なお、曲線40は、参考のため、水平軸方向の増加分Δ
Tx(x)と対角軸方向の増加分ΔTD (D)との比Δ
TD (D)/ΔTx (x)を示したものである。
【0026】このようにパネル21を構成すると、垂直
軸上の肉厚Ty がパネル21の中心から同一距離におけ
る水平軸上の肉厚Tx よりも大きくなり、カラー受像管
の耐内破性を向上する方向となるため、結果的にパネル
全体を所要の耐内破性を保持する肉厚の薄いパネルにす
ることができ、パネルの重量を低減することができる。
【0027】また水平および垂直軸方向の増加分ΔTx
(x)、ΔTy (y)の比Rが減少関数であるため、垂
直軸方向よりも水平軸方向の方が肉厚の増加率が大き
く、外表面の曲率が水平軸方向と垂直軸方向とで同じで
ある外表面への映り込みが自然に見えるパネルについて
は、水平軸方向の内面の曲率を大きくすることができ
る。したがってパネルに対して所定の間隔で対向するマ
スク本体25の曲面をパネル21の内面の水平軸方向の
曲率と同様に大きくでき、シャドウマスクの熱膨張によ
り生ずるビームランディングのずれを抑制することがで
きる。またマスク本体25の成形時の変形を防止でき、
製造工程でのシャドウマスクの変形不良を低減できるば
かりでなく、カラー受像管に組込んだのちも、衝撃や振
動に対して変形しにくく、色再現性を向上させることが
できる。
【0028】
【発明の効果】実質的に矩形状の有効曲面を有するパネ
ルの内面に蛍光体スクリーンが形成され、この蛍光体ス
クリーンと多数の電子ビーム通過孔の形成された曲面か
らなる有効部が対向するシャドウマスクを備えるカラー
受像管において、パネルの中心から長軸方向のパネルの
肉厚Tx がパネルの中心での肉厚T0 に対して、その中
心を通る長軸方向の肉厚Tx を Tx =T0 +ΔTx (x) 中心を通る短軸方向の肉厚Ty を Ty =T0 +ΔTy (y) とし、その長軸および短軸方向の増加分ΔTx (x)、
ΔTy (y)をそれぞれ増加関数とし、これら増加分Δ
Tx (x)、ΔTy (y)の比 R=ΔTy (y)/ΔTx (x) が有効曲面内で1以上の値をとる減少関数とすると、パ
ネルが通常の曲面からなるカラー受像管や、パネルおよ
びシャドウマスクが平坦化されたカラー受像管ばかりで
なく、パネル外表面が平坦で映り込みが自然にみえるカ
ラー受像管についても、シャドウマスクの成形性が良好
となり、熱膨張を効果的に抑制するシャドウマスクの使
用が可能となる。またパネルの耐内破性を劣化させるこ
となく、パネルの重量を低く抑えることができる。
【0029】また水平および垂直軸方向の増加分ΔTx
(x)、ΔTy (y)の比Rが減少関数であるため、垂
直軸方向よりも水平軸方向の方が肉厚の増加率が大き
く、外表面の曲率が水平軸方向と垂直軸方向とで同じで
ある外表面への映り込みが自然に見えるパネルにおいて
は、水平軸方向の内面の曲率を大きくすることができ
る。したがってパネルに対して所定の間隔で対向するマ
スク本体の曲面をパネルの内面の水平軸方向の曲率と同
様に大きくでき、シャドウマスクの熱膨張により生ずる
ビームランディングのずれを抑制することができる。ま
たマスク本体の成形時の変形を防止でき、製造工程での
シャドウマスクの変形不良を低減することができるばか
りでなく、カラー受像管に組込んだのちも、衝撃や振動
に対して変形しにくく、色再現性を向上させることがで
きるなどの効果を奏するカラー受像管とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例であるカラー受像管のパネ
ルの肉厚を示す図である。
【図2】上記パネルの長軸方向の肉厚の増加分と短軸方
向の肉厚の増加分との比を示す図である。
【図3】この発明の一実施例であるカラー受像管の構成
を示す図である。
【図4】そのパネルの平面図である。
【図5】従来のシャドウマスクの局部的な熱膨張による
ビームランディングのずれを説明するための図である。
【符号の説明】
20…スカート部 21…パネル 23…蛍光体スクリーン 24…シャドウマスク 25…マスク本体 26…マスクフレーム 27…弾性支持体 28…スタッドピン 31B ,31G ,31R …3電子ビーム 32…電子銃
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−165350(JP,A) 特開 昭60−136132(JP,A) 特開 平4−215237(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 29/86 H01J 29/07

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に矩形状の有効曲面を有するパネ
    ルの内面に蛍光体スクリーンが形成され、この蛍光体ス
    クリーンと多数の電子ビーム通過孔の形成された曲面か
    らなる有効部が対向するシャドウマスクを備えるカラー
    受像管において、 上記パネルの中心での肉厚をT0 、上記中心を通る長軸
    方向の肉厚をTx 、この長軸方向の肉厚の増加分をΔT
    x (x)とするとき、 Tx =T0 +ΔTx (x) 上記中心を通る短軸方向の肉厚をTy 、この短軸方向の
    肉厚の増加分をΔTy (y)とするとき、 Ty =T0 +ΔTy (y) であり、上記長軸および短軸方向の増加分ΔTx
    (x)、ΔTy (y)がそれぞれ増加関数であり、これ
    ら増加分ΔTx (x)、ΔTy (y)の比 R=ΔTy (y)/ΔTx (x) が上記有効曲面内で1以上の値をとる減少関数からなる
    ことを特徴とするカラー受像管。
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